DE10332939B4

DE10332939B4 - Vorrichtung zum Reinigen eines Frontbereiches vor einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Abstandssensors

Info

Publication number: DE10332939B4
Application number: DE2003132939
Authority: DE
Inventors: Elmar 86862 Fünfer; Walter 82278 Schwertberger
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2003-07-19
Filing date: 2003-07-19
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2023-07-20
Also published as: DE10332939A1

Abstract

Vorrichtung zum Reinigen eines Frontbereiches, welcher vor einem in einem Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug eingebauten Abstandssensor liegt, wobei der Frontbereich (1) mit Druckluft beaufschlagbar ist, welche über eine Leitung (2) von wenigstens einer im Fahrzeug vorhandenen Druckluftquelle geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr in Abhängigkeit bestimmter Zeitabstände während eines Fahrzeugbetriebs gesteuert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines Frontbereiches, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In bekannter Weise ist ein Mess- oder Abstandssensor, insbesondere Radarsensor, durch eine Abdeckung, beispielsweise aus Kunststoff, oder einen anderen Einbau hinter einem Stoßfänger des Fahrzeugs gegen äußere Einflüsse, wie Steinschlag und dergleichen, geschützt. Durch Witterungseinflüsse kann es zu Ablagerungen auf der Abdeckung und zwischen der Abdeckung und dem Sensor kommen, welche sich nachteilig auf den störungsfreien Betrieb des Sensors auswirken. Insbesondere bei starkem Schneefall, Nieselregen, Regen oder aufgewirbelter Gischt in Verbindung mit niedrigen Temperaturen wird die Grundfunktion des Sensorsystems stark durch diese Ablagerungen beeinträchtigt. Allein durch direkte Beheizung der Abdeckung oder des Frontbauteiles mittels eines Heizdrahtes oder indirekte Beheizung mittels eines Luft- oder Flüssigkeitsstromes, mit dem Motorabwärme zugeführt wird ( DE 101 49 337 A1 ), können Ablagerungen nur unzureichend beseitigt werden. Außerdem beeinträchtigt ein elektrischer Heizdraht in der Abdeckung die Funktion des Radarsensors.
Ferner ist aus der DE 100 12 004 A1 eine Einrichtung zum Sauberhalten optischer Elemente in Kraftfahrzeugen bekannt. Eine transparente Abdeckung wird mit einem Luftstrom beaufschlagt. Mittels einer Düse wird Druckluft eingeblasen, durch die ein Querluftstrom erzeugt wird. Bei Bewegung der Abdeckung relativ zur Umgebung erreicht keine Umgebungsatmosphäre die Oberfläche der Abdeckung.
Aus der DE 32 11 974 C2 ist eine Reinigungsanlage für Lichtdurchtrittsflächen an Fahrzeugen bekannt und an je eine fahrzeugeigene Druckluftquelle angeschlossen. Die Reinigungsanlage verfügt neben der Druckluftquelle über Wischerarme. Die Druckluft wird über einen Wärmetauscher durch die Abluft des Fahrzeugs vorgewärmt.
Gattungsgleiche Reinigungsvorrichtungen sind mit den Druckschriften DE 100 44 971 A1 , WO 03/033 318 A1 und DE 198 50 639 A1 bekannt. Bei ihnen werden die Reinigungsvorgänge angestoßen abhängig von Fahrzeuggeschwindigkeit oder Temperatur.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine verbesserte Reinigung des Frontbereiches, insbesondere der Abdeckung oder eines anderen schützenden Einbauteils vor dem Abstandssensor erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst
Bei der Erfindung wird zur Reinigung des Frontbereiches bzw. zur Beseitigung von Ablagerungen aus dem Frontbereich, insbesondere von der Abdeckung Druckluft zum Einsatz gebracht, welche über eine Leitung von einer im Fahrzeug vorhandenen Druckluftquelle, welche ein Druckluftbehälter und/oder Kompressor sein kann, geliefert wird. Zum Aufbringen der Druckluft, insbesondere auf die Abdeckung, welche vor dem Sensor angeordnet ist, können am Leitungsende eine oder mehrere Düsen vorgesehen sein. Die Düsen können an der vor dem Abstandssensor angeordneten Abdeckung oder einem in der Nähe befindlichen Karosserieteil angeordnet werden.
Die Druckluftzufuhr kann automatisch in bestimmten Zeitabschnitten erfolgen. Außerdem ist es möglich, in Abhängigkeit von der Fahrzeugbetriebsdauer in bestimmten Zeitabschnitten Druckluft in den Frontbereich vor dem Abstandssensor einzuleiten. Bei Bedarf kann auch durch Betätigen eines Schalters vom Fahrer der Reinigungsvorgang mit der Druckluft ausgelöst werden. Ferner ist eine automatische Auslösung der Druckluft beim Abblasen der Luft des Luftkompressors durch ein Überdruckventil bei Überschreiten des Maximaldruckes, beispielsweise 12 bar durchführbar.
Ferner kann die Reinigungswirkung der Druckluft durch den gleichzeitigen oder separaten Einsatz von Reinigungsflüssigkeit, die in den Frontbereich vor dem Sensor eingebracht wird, erhöht werden. Beim Einbringen der Reinigungsflüssigkeit in den Druckluftkanal erreicht man ein feines Zerstäuben der Flüssigkeit. Bei niedrigen Temperaturen können der Reinigungsflüssigkeiten auch entfrostende Bestandteile zugesetzt sein. Bei Bedarf können die Düsen, aus denen die Druckluft und die Reinigungsflüssigkeit austritt, auch elektrisch beheizt werden. Es ist jedoch auch möglich, die zusätzliche Anwendung von Reinigungsflüssigkeit nur oberhalb einer bestimmten Temperatur, beispielsweise oberhalb +3°C zum Einsatz zu bringen.
In vorteilhafter Weise kann die von Verschmutzung und Ablagerungen freizuhaltende Oberfläche der Abdeckung hydrophob ausgebildet sein. Hierzu kann die Oberfläche durch eine Beschichtung hydrophob ausgestaltet sein. Durch eine derartige Oberflächenausgestaltung erreicht man ein Abperlen von angelagerter Flüssigkeit (Lotuseffekt). Der Reinigungseffekt kann durch Ausnützung aerodynamischer Effekte und/oder durch Anbringen aerodynamischer Windleitelemente noch verstärkt werden.
Vorzugsweise kommt die Erfindung bei Abstandssensoren, insbesondere Radarsensoren, welche an der Frontseite von Fahrzeugen zur Vermeidung von Auffahrgefahr eingebaut sind, zum Einsatz.
Anhand der Figur wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel dient zum Reinigen eines Frontbereiches 1, welcher vor einem in einem Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug eingebauten Abstandssensor 7, welcher vorzugsweise als Radarsensor ausgebildet ist, liegt. Bei der Reinigung dieses Frontbereiches 1 handelt es sich insbesondere um die Beseitigung von Ablagerungen auf einer oder beiden Oberflächen einer Abdeckung 8, welche vor dem Abstandssensor 7 angeordnet ist. Ferner kann es sich um die Beseitigung von Ablagerungen handeln, die zwischen der Abdeckung 8 und dem Abstandssensor 7 sich während des Betriebes des Fahrzeugs angesammelt haben.
Zum Entfernen dieser Ablagerungen bzw. zum Reinigen des angesprochenen Frontbereiches besitzt das dargestellte Ausführungsbeispiel Druckluftdüsen 5, welche auf diesen Frontbereich 1, insbesondere auf eine oder beide Oberflächen der Abdeckung 8 gerichtet sind. Die Abdeckung 8 besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder einem anderen den Durchtritt der elektromagnetischen Wellen des Abstandssensors, insbesondere Radarsensors 7 nicht beeinträchtigenden Werkstoff, welcher ausreichend massiv ist, um einen Schutz des Abstandssensors 7 zu gewährleisten.
Die Druckluftdüsen 5 sind über eine Druckluftleitung 2 mit einer oder mehreren im Fahrzeug vorhandenen Druckluftquellen verbunden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Druckluftbehälter 3 und einen Kompressor 4. Die Druckluft wird in herkömmlicher Weise vom Fahrzeugmotor 13 in den angesprochenen Druckluftquellen erzeugt. Bei dem Kompressor 4 und dem Druckluftbehälter 3 handelt es sich um Einrichtungen, welche im Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ohnehin für den Betrieb des Fahrzeugs vorhanden sind.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kompressor 4 (Luftkompressor) über ein Überdruckventil 11 und die Druckluftleitung 2 mit den Druckluftdüsen 5 verbunden. Hierdurch lässt sich ein automatisches Auslösen der Druckluft beim Abblasen der Luft beim Überschreiten des Maximaldruckes von beispielsweise 12 bar erreichen. Dabei wird gleichzeitig durch die Druckluftdüsen der oben angesprochene Frontbereich vor dem Abstandssensor 7 mit Druckluft beaufschlagt. Dabei werden Ablagerungen an der Oberfläche der Abdeckung 8 und Ablagerungen zwischen der Abdeckung 8 und der Vorderseite des Abstandssensors 7 durch die eingeblasene Druckluft beseitigt. Die von den Druckluftdüsen 5 abgegebene Druckluft wird dabei in einem Bereich abgeblasen, der zumindest den Winkelbereich freilegt, innerhalb welchem vom Abstandssensor 7 elektromagnetische Wellen ausgesendet und reflektierte Strahlung empfangen wird.
Ferner kann den Druckluftdüsen 5 Druckluft gesteuert oder geregelt über ein Steuerventil 14, welches elektromagnetisch betätigt werden kann, zugeleitet werden. Die Druckluft kann von einem der beiden dargestellten Druckluftquellen, d. h. entweder vom Kompressor 4 oder, wie in der Figur dargestellt, vom Druckluftbehälter 3 geliefert werden. Die gesteuerte Luftzufuhr kann in der Weise erfolgen, dass vom Fahrer des Fahrzeugs ein Schalter 9 betätigt wird, welcher das Steuerventil 14 für die Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen 5 öffnet. Es ist jedoch auch möglich, eine elektrische oder elektronische Steuereinrichtung 10 vorzusehen, welche in Abhängigkeit von der Auswertung der Sensorsignale, insbesondere der reflektierten vom Sensor empfangenen Signale das Steuerventil 14 betätigt. Die Steuereinrichtung 10 kann eine separate Steuereinrichtung oder Bestandteil des Bordrechners sein. Das Steuerventil 14 kann jedoch auch während des Fahrzeugbetriebs in bestimmten Zeitabständen zur Lieferung von Druckluft an die Druckluftdüsen 5 betätigt werden. Es ist jedoch auch möglich, anderweitig, beispielsweise optisch den Verschmutzungsgrad im Frontbereich 1 festzustellen und in Abhängigkeit davon das Steuerventil 14 zu betätigen.
Zusätzlich kann die Reinigungswirkung der Druckluft noch durch eine Reinigungsflüssigkeit, welche in einem Flüssigkeitsbehälter 12 in Bereitschaft gehalten wird, unterstützt werden. Es kann sich hierbei um eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung 6 handeln, welche eine Flüssigkeitsleitung 17 beinhaltet, über welche der Inhalt des Flüssigkeitsbehälters 12 mit der Druckluftleitung 2 verbunden wird. Vorzugsweise ist die Flüssigkeitszufuhreinrichtung 6 mit der Druckluftleitung 2 verbunden, welche zwischen dem Steuerventil 14 und den Druckluftdüsen 5 verläuft. Bei der jeweiligen Betätigung des Steuerventils 14 wird dann zusammen mit der Druckluft auch Reinigungsflüssigkeit durch die Druckluftdüsen 5 auf den zu reinigenden Frontbereich 1 gerichtet.
Anstelle der an die Druckluftleitung 2 angeschlossenen Flüssigkeitszufuhreinrichtung 6 kann auch eine separate Flüssigkeitszufuhreinrichtung vorgesehen sein, welche über separate Flüssigkeitsdüsen die Reinigungsflüssigkeit in den von Ablagerungen und Verschmutzung freizuhaltenden Frontbereich 1 zur Unterstützung der Reinigungswirkung der Druckluft eingebracht wird.
Die Abdeckung 8 besitzt vorzugsweise eine glatte Oberfläche, wobei diese Oberfläche, beispielsweise durch Beschichtung hydrophob zur Erzielung des Abperlens von Flüssigkeit ausgebildet wird. Für das Hydrophobieren der Oberfläche der Abdeckung 8 eignen sich bekannte Hydrophobiemittel, welche beispielsweise Alkyl-Ketten oder Siloxan-Gruppen aufweisen. Durch nicht näher dargestellte aerodynamische Windleitelemente und Ausnutzung aerodynamischer Effekte kann das Abperlen (Lotuseffekt) der von der Oberfläche der Abdeckung 8 zu entfernenden Flüssigkeit noch unterstützt werden. Auf diese Weise lässt sich von vornherein eine Verschmutzung der Abdeckung 8 vermeiden.
Bezugszeichenliste

1: Frontbereich
2: Druckluftleitung
3: Druckluftbehälter
4: Kompressor
5: Druckluftdüsen
6: Flüssigkeitszufuhreinrichtung
7: Abstandssensor (Radarsensor)
8: Abdeckung
9: Schalter
10: Steuereinrichtung
11: Überdruckventil
12: Flüssigkeitsbehälter
13: Fahrzeugmotor
14: Steuerventil
15: Flüssigkeitsleitung

Claims

Vorrichtung zum Reinigen eines Frontbereiches, welcher vor einem in einem Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug eingebauten Abstandssensor liegt, wobei der Frontbereich (1) mit Druckluft beaufschlagbar ist, welche über eine Leitung (2) von wenigstens einer im Fahrzeug vorhandenen Druckluftquelle geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr in Abhängigkeit bestimmter Zeitabstände während eines Fahrzeugbetriebs gesteuert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle einen Luftkompressor (4) und/oder Luftbehälter (3), welche oder welcher im Fahrzeug vorhanden sind bzw. ist, enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckleitungsende eine oder mehrere Düsen (5) vorgesehen sind, welche die Druckluft in den zu reinigenden Frontbereich (1) richten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzufuhr in Abhängigkeit von der Fahrzeugbetriebsdauer gesteuert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das mit der Druckluftzufuhr gleichzeitige oder separate Einbringen von Flüssigkeit in den Frontbereich (1) eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft auf eine vor dem Radarsensor (7) angeordnete Abdeckung (8) gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Abdeckung (8), auf welche die Druckluft gerichtet ist, hydrophob ausgebildet ist.