CN106809175B - 用于清洗机动车辆的传感器的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，其用于清洗机动车辆的传感器。根据本发明，该装置包括一器件，其用于通过分配喷嘴(1)内的分配口(11)同步或顺序地分配第一流体和/或第二流体，第一流体和/或第二流体分别流经第一入口通道(2)和/或第二入口通道(3)至所述分配喷嘴(1)内的共用的分配腔体(10)。该装置还包括另一器件，其用于在休止位置和展开位置之间移动所述分配喷嘴(1)，且用于移动分配喷嘴(1)的器件包括与用于将第一流体输入第一入口通道(2)的器件共用的部件。

Description

用于清洗机动车辆的传感器的装置

技术领域

本发明涉及驾驶员辅助装置领域，且更具体地涉及为此目的的传感器领域，例如成像装置(特别是摄影机)或使用电磁波的检测装置(特别是雷达或激光雷达)。在此领域中，本发明更具体地涉及在用于清洗这些传感器的装置。

背景技术

传感器越来越多地装备在大量的机动车辆中，从而在特定的驾驶情况下辅助车辆驾驶员，其中熟知的一个例子是辅助泊车。为使该辅助尽可能地有效，例如使用成像装置提供的图象或使用雷达装置传递的数据必须具有尽快可能最好的质量，因此，朝向车辆外侧的这些传感器的表面有必要是干净的。为此目的，可以在该传感器上关联一用于清洗该传感器的装置，且该装置被控制在执行检测之前向所述传感器上分配清洗液体流。有利地是，控制该装置以确定清洗续发事件的持续时间和开始时刻，并且能在使用至后收缩该清洗装置，从而当传感器工作时，这些清洗装置不会干扰检测，并且因而地例如使其于被碰撞。另外，这些装置必须尽可能地紧凑，以便满足车辆的总体尺寸要求。而且，还有使该装置能够分配不同的流体(气体或液体)的目的。实际上，当清洗流体分配到传感器，例如分配到成像摄影机的镜头上以从其清除灰尘时，迅速干燥此镜片是有利的，从而避免由该流体遗留的痕迹(斑点，条纹等)导致图象出现污染的风险。

本发明的目的在于优化这类清洗装置，既在其清洗性能方面也在其总体尺寸的方面。

发明内容

为此目的，本发明的目的在于提供一种用于清洗机动车辆传感器的装置，其包括器件，其用于通过分配喷嘴内的分配口同步或依次地分配第一流体和/或第二流体，第一流体和/或第二流体分别流经第一入口通道和/或第二入口通道至分配喷嘴。根据本发明的装置还包括器件，其用于在休止位置和展开位置之间移动分配喷嘴，特别地沿平行于第一和第二分配通道的长度方向的轴线而平移移动。值得注意的是，这些用于移动分配喷嘴的器件包括与用于将第一流体输入第一入口通道的器件共用的部件。

特别地，这些共用部件包括至少一活塞，其可以由于第一流体施加的压力而移动，并且，该活塞具有连接至其上的活塞杆，该活塞杆具有连接至分配喷嘴的端部。

更详细地，用于将第一流体输入第一入口通道的器件可包括供给腔体，活塞可在其中以密封方式滑动，活塞的活塞杆的一端连接至滑块，滑块本身连接至分配喷嘴。这导致活塞的任意移动会导致滑块的移动，从而驱动分配喷嘴的移动。

第一和第二入口通道可被约束成与分配喷嘴一起移动，从而用于移动分配喷嘴的器件驱动由第一入口通道、第二入口通道和分配喷嘴形成的组合件的移动。

根据本发明的一系列特征，单独或结合考虑，第一入口通道和第二入口通道可相互平行，并且分配喷嘴可与这些第一和第二入口通道成一直线并沿与它们相同的方向而延伸。第一入口通道和第二入口通道同样可通过它们通向的共用的分配腔体而相互连通，特别是在第一路线口和第二路线口。第一入口通道和第二入口通道有利地，在它们的第一和第二流体分别进入其内的末端处设置有各自的第一止回阀和单独的第二止回阀。

装置可包括两不同的流体入口，用于将第一流体供给至第一入口通道和将第二流体供给至第二入口通道，将第一流体供给至第一入口通道的入口连接至供给腔体。

根据本发明的另一特征，用于将第一流体供给至第一入口通道的器件包括供给末端，其通向供给腔体，以及流出口，其在所述供给腔体的壁中，通过该流出口第一流体可在下面将描述的特定条件下流入第一入口通道，特别地是通过柔性供给套管。此流出口有利地被定位，以使得在所述活塞在所述供给腔体内的密封移动期间，根据活塞盘的位置，流出口交替地通向供给腔体的下游体积或上游体积，其中，第一流体通过供给末端进入所述供给腔室的下游体积，第一流体不进入(free)的所述供给腔体的上游体积。换言之，在活塞在供给腔体内的冲程中，活塞在供给腔体中通过它包括的盘限定一上游体积和一下游体积。更准确地，该体积中的下游体积接收第一流体，其通过供给末端进入供给腔体，且上游体积是由活塞的盘在供给腔体内限定的互补体积。上游体积和下游体积的各自尺寸因此在所述活塞的盘的位置引起的活塞在供给腔体内的密封移动期间可变，这导致受活塞的盘在供给腔体中的位置影响，流出口交替地通向这些体积中的一个或另一个。

根据本发明，活塞及其连接的滑块以及分配喷嘴的冲程限定，以使得而当流出口通向供给腔体的下游体积时，分配喷嘴在其展开位置，而当流出口通向供给腔体的上游体积时，分配喷嘴在其休止位置。位置回复器件，且特别是弹簧，位于活塞和滑块之间，其有利地用于将分配喷嘴回复至其休止位置。

附图说明

在阅读下面以示例方式、并参考附图给出的说明后，本发明的其他特征、细节和优势以及根据本发明的装置操作将更清楚地显现，在附图中：

-图1是根据本发明的处于第一位置的装置的总体透视图；

-图2是处于第二位置的图1中的装置的类似透视图；

-图3是根据本发明的在图2中示出的处于第二位置中的装置的从不同角度观察的透视图；

-图4是根据本发明的装置的部分的示意性剖面图；

-图5和6是根据本发明装置以及处于休止位置(图5)和处于工作位置(图6)待清洗的传感器的透视图。

具体实施方式

首先应注意的是附图详细地示出本发明是出于便于实施的目的，但该附图当然在必要时可用于更清楚地限定本发明。

在下面的描述中，术语“上游”和“下游”指根据本发明的清洗装置中和组成该装置的元件中的流体流动的方向。相应地，术语“上游”指一种流体或多种流体进入装置或其元件的一侧，而术语“下游”指根据本发明的一种流体或多种流体分配至根据本发明的装置的外侧或另一元件的一侧。应注意，根据构成根据本发明的装置的各种元件的构造，根据本发明，同样的元件可以同时是其他元件的“下游”或“上游”。同样应注意，在下文中，在不改变本发明的实质和/或范围的情况下，一般性术语“流体”可交换性地表示单一流体、气体或液体，或者多种流体、气体和/或液体的混合物。

参考图5和6，清洗装置100位于传感器102附近，并被固定至形成机动车辆的车体的部分或安装到车体上的支架104。这里，清洗装置以相对支架的平面倾斜配置方式设置，从而，当被展开时(图6)，所述清洗装置的携带注射分配喷嘴4的自由端部面朝待清洗的传感器的表面106，面向车辆外侧，并且，当它收缩时(图5)，该自由端从这一表面106缩回。

参考图1-4，根据本发明的装置包括单个分散分配喷嘴1，该分配喷嘴在上游侧与第一流体入口通道2和第二流体入口通道3连通，第一流体入口通道2和第二流体入口通道3有利地相互平行。第一通道2和第二通道3在图4中详细示出。这两个通道通过两个不同的路线口(routing orfice)(用于第一入口通道2的20和用于第二通道3的30通向在分配喷嘴1内的共用分配腔体(distribution chamber)10中。分配喷嘴1有利地使得这一共用分配腔体10通过图中未示出的分配通道与图4中示意性示出的分配口11相通。同样有利的是将分配喷嘴1设置为与第一和第二通道2和3沿它们的共同的长度方向基本成一直线。根据图中示出的本发明的优选实施例，第一入口通道2和第二入口通道3的每个通向共用的分配腔体10，并且经由该腔体相互自由连通。这导致进入这些入口通道中的任一个的流体可通过共用的分配腔体10自由地传输到另一入口通道中。

根据本发明，所述入口通道中的一个(根据图中示出的实施例，这里是第一入口通道2)装备在其上游端，其具有第一入口末端21，通过该第一入口末端21该通道与特定的流体供给器件相通，所述流体供给器件特别地包括供给套管(cannula)4、供给腔体5、活塞6以及供给末端7。这些各种元件和它们各自的功能现在将被描述。止回阀22(在图4中可见)有利地位于第一入口通道2的上游侧、位于在第一入口通道2和第一入口末端21之间。

根据本发明优选的实施例，供给套管4采用软管(tube)的形式，其有利地由柔性塑料材料制成，且其形状和其尺寸有利地被限定以优化作为整体的根据本发明的装置的总体大小。在供给套管的下游端，供给套管4连接至第一入口通道2，在第一入口末端21附近被接收，并被第一入口通道2的上游端部支撑。供给套管4因此在其下游端形成围绕第一入口末端21的套管。供给套管4的内直径有利地被限定，以使得一旦其在第一入口末端21上安装就位，此供给套管4使得流体能够在第一入口通道2中流动而流体不会在第一入口末端21和所述供给套管4之间的连结部的水平处发生泄露。在供给套管4的上游端，供给套管4与供给腔体5通过在所述供给腔体的侧壁上的流出口50连通。供给套管4有利地包括器件(图中未详细示出)以使得在其与流出口50的连结部的区域，流体从供给腔体5流至供给套管4而不发生泄露。

供给腔体5在流出口50的上游和下游延伸，并在其中接收活塞6。根据本发明，活塞6包括活塞杆61和活塞盘62，活塞杆61基本居中地位于盘62上。活塞6的盘62的形状和外部尺寸有利地被限定，以使得盘62可在供给腔体5内紧密配合地滑动。更确切地，盘62在基本垂直于活塞杆61的方向的平面中，具有与供给腔体5的内部截面互补的形状，并且，在所述截面平面中，盘62的外部尺寸略微小于供给腔体5的内部尺寸。换言之，活塞6能以密封方式在供给腔室5内滑动。根据本发明的不同实施例，互补的密封件(作为非限制的例子的一个或多个密封件)可位于活塞6的盘62周围。当活塞6在供给腔室5内滑动时，活塞6沿其活塞杆61的方向从该供给腔体5的下游端壁51向上游端壁52移动。供给腔体5的上游端壁52和下游端壁51的形状和尺寸有利地类似于活塞6的盘62的形状和尺寸。

当活塞6在供给腔体5内移动时，活塞在供给腔室中限定上游体积53和下游体积54，它们由于活塞6的盘62在供给腔体5内的位置不同而不同。更确切地，下游体积54由供给腔体5的侧壁、活塞6的盘62的下游表面620以及供给腔体5的下游端壁51限定，而上游体积53由供给腔体5的侧壁、与活塞6的盘62的下游表面620相反的上游表面621以及供给腔体5的上游端壁52限定。

根据本发明，供给末端7设置在供给腔体5上，以使得在所述供给腔体5内，该供给末端7通向位于供给腔室5的下游端壁51上的输入口70(在图中不可见)。同样根据本发明，当活塞6在供给腔体5内滑动时，流出口50可替换地连通至供给腔体的下游体积54或上游体积53，这取决于活塞6的盘62在供给腔室5内的位置。

根据本发明，且如附图所示，活塞6的活塞杆61穿过供给腔体5的上游端壁52。有利地，在活塞6的活塞杆和供给腔体5的上游端壁52上设置合适的器件，从而密封此通道：通过非限制的示例，一系列的O型圈和互补的沟槽可接合在这两元件上，以使活塞6的活塞杆61能穿过供给腔体5的上游端壁52密封地滑动。而且，根据本发明，活塞6的活塞杆61在其上游端部包括器件，以用于将活塞杆连接至滑块8，该滑块8至少连接至分配喷嘴1，其在此是由该分配喷嘴和第一入口通道2以及第二入口通道3形成的器件。滑块8因此同时在一方面紧固至两入口通道2、3以及因此紧固至分配喷嘴1，且另一方面紧固至在供给腔体5内滑动的活塞6。这导致活塞6在供给腔体5内的任意移动可以通过滑块8的移动而同步地产生两个入口通道和分配喷嘴1的移动。为此目的，滑块8包括用于将其固定至活塞杆61的端部的部分8a，以及沿分配喷嘴移动的方向纵向延伸的滑块部8b，该滑块部安装在支撑板9的对应形状(图中不可见)的轨道中，从而供给腔体可紧固至支撑板9。滑块紧固至至少分配喷嘴以及在此的入口通道2、3的壁。滑块和入口通道可特别地形成为单一器件。如下面将详细描述，第一流体通过供给腔体5中的通道供给至装置所导致的活塞的移动可以导致分配喷嘴1的移动，结果其可以说，用于移动分配喷嘴的器件包括与用于将第一流体供给至第一入口通道的器件共用的器件。

活塞6和滑块8之间的连接有利地包括弹簧器件，以用于将活塞回复至位置，这些器件例如由回复弹簧(图中未示出)组成，该回复弹簧位于供给腔体5的下游端壁51和活塞6之间，以便将活塞回复至初始位置，在该位置，下游体积是较小，该位置对应入口分配喷嘴的休止位置，碰嘴被缩回从而不从装置凸出。

根据本发明，另一入口通道(根据图中示出的实施例，这里是第二入口通道3)通过第二入口末端31直接连接至第二流体供给装置(图中未示出)。止回阀32(其可在图4中可见)有利地位于第二入口通道3的入口处，并且位于第二入口通道的上游侧、且位于第二入口通道和第二入口末端31之间。止回阀可以具有已知的形式，例如可以是为球阀、门阀、瓣阀或双瓣阀、或者其他类型的已知阀。不言而喻，正如供给套管4有利地由柔性材料制成，用于将流体供给至第二入口通道3的装置将有利地采用同样的柔性材料制成，该装置连接至第二入口末端31，从而，类似供给套管4和第一入口通道2的连接，可以允许第二入口通道3的任意移动而不会导致流体泄露。

根据本发明，上文所描述的、并在图中示出的装置的第一操作模式将如下文所述。

在初始位置，如图1更具体地示出，活塞6的盘62基本上抵靠供给腔体5的下游端壁51而布置。在此位置，流出口50在上文所限定的供给腔体5的上游体积63内。当第一流体通过供给末端7沿图中以箭头F1示出的方向进入供给腔体5时，第一流体对活塞6的盘62的下游表面620施加压力从而导致盘62在供给腔体5内朝向其上游端部沿图2中以箭头F示出的方向移动。在此移动中，所述供给腔体5中的活塞6的冲程所限定的下游体积54增大，直至它包括流出口50，如图2所示。根据本发明的装置随后处于第二位置，其中，进入供给腔体5的下游体积54的第一流体能流动到供给腔体5以外，通过流出口50至供给套管4，从而供给至第一入口通道2、并因此供给至共用分配腔体10和分配喷嘴1的分配口11。

应注意，活塞6的移动经由滑块8可以导致分配喷嘴1和输入通道2、3沿图2中以箭头F示出的同样的方向移动，这导致所述分配喷嘴1相对其在图1中示出的初始位置而占据“展开”位置。定位在活塞6和滑块8之间的回复弹簧有利地被选择和设置，以使得当分配喷嘴1处于此展开位置时它被压缩。

随之可以产生多种操作状态。在根据本发明的装置处于第一操纵状态中时，第一流体通过供给末端7的进入被连续且第二流体沿图中以箭头F2示出的方向进入至第二入口通道3，以使得第一和第二流体的各自的进入压力允许第二流体在共用的分配腔体10内与第一流体混合。根据本发明的装置从而持续地通过分配口11递送第一和第二流体的混合物。

在第二操作状态，当预定量的第一流体已经进入后，第一流体通过供给末端7的进入被停止。一方面由于回复弹簧9的作用、另一方面由于第一流体通过供给末端7的供给被停止，活塞6从而回复至其初始位置、并因此导致其沿图2中以箭头F′示出的方向而向供给腔体5的下游端移动。在此移动中，活塞6的盘62使处于供给腔体5内限定的下游体积54所容纳的第一流体经由流出口50排出至供给套管4。这一状态持续直到流出口50由于活塞6的盘62的移动而位于由盘62在所述供给腔体5内所限定的上游体积53中为止。

供给套管4中的第一流体的流动从而被停止，然而供给套管4的内部体积和第一入口通道2的体积内仍然容纳有第一流体。第二流体随后沿图中箭头F2示出的方向进入第二入口通道3。在此操作状态中，第二流体在第二入口通道3的进入压力仍然基本上大于第一流体在第一入口通道2中的压力。这导致第二流体的压力相对第一流体增大。通过共用的分配腔体10而相互连通的第一和第二入口通道，第二流体而非第一流体将因此优先地占据第一入口通道2，其中，由于位于所述第一入口通道2的上游侧的第一止回阀21的存在，第二流体将保持被限制。更确切地，最初，第二流体将排出在第一入口通道2存在的第一流体，这导致第一流体通过分配喷嘴1的分配口11的分配压力的提高，且从而，在第二时间段期间，第二流体将延伸进入所述第一入口通道2，并进入第二入口通道3，借此，第二流体被允许进入根据本发明的装置。

应注意，在这一操作中，当活塞6处于一位置中以使得流出口50位于由所述活塞的冲程在此该供给腔体中所限定的上游体积53中时，下游的残留体积(图中未示出)仍注有第一流体，从而停止所述第一流体在供给套管4中的流动。根据不同的实施例，流出口50可被布置，以使得该残留体积具有最小的体积(在此情况中，流出口50将尽可能靠近供给腔体5的下游端壁51)，或者可被布置，以使得所述残留体积有利地构成第一流体的“缓存”储备。在所有的情况中，用于供给第一流体的装置(图中未示出)将有利地装备有止回器件，以便避免第一流体在第二流体在提高的压力下进入期间在供给腔体5和供给套管4内的任何过量的压力。

如果第二流体是压缩空气，例如，在此操作状态中，根据本发明的装置允许在两次分配第一流体之间清洗两个入口通道，从而避免这些入口通道随时间产生的任意污垢。

随之，根据本发明的装置允许按顺序地分配预定量的第一流体和预定量的第二流体。

不考虑本发明的操作状态，在已描述的第一操作模式中，正是将第一流体供给至供给腔体5，由于其产生的活塞6的冲程，导致分配喷嘴1向展开位置移动，在该位置中，分配喷嘴能够递送所述共用分配腔体10包含的流体混合物或流体。

在一替换的第二操作模式中，分配喷嘴1移动至展开位置的移动可由合适的控制装置控制，例如根据特定的驾驶状况来控制。在此情况中，分配喷嘴1移动至展开位置的移动借助于滑块8产生活塞6及其盘62朝向供给腔体的上游端的移动，这从而导致供给腔体5内的压力小幅降低，从而导致由于分配喷嘴1的移动施加至活塞6的冲程而导致吸入预定量的第一流体。根据本发明的装置的这一操作从而以类似上述第一操作模式的方式发生。

在所有的情况中，根据本发明的装置因此允许在不同的操作状态中能够分配一种流体或流体混合用于清洗机动车辆的传感器，或者以预设的顺序方式交替地分配第一或第二流体或这两种流体的混合物。

根据本发明的装置因此在本发明所涉及的领域中具有特别有益的应用，因为，本发明允许在相同的操作顺序中能够执行驾驶辅助系统的传感器的清洗和干燥。一种优选的应用是以清洗液体为第一流体，以使得第一流体通过分配喷嘴排出以清洗传感器(例如摄影机镜片)的表面，当喷嘴已被移动至工作位置后面朝镜片通过同一清洗液体的清洗动作来清洗摄像机镜片，并且，该应用以空气为第二流体，其在清洗液体在注射喷嘴中通过后注入装置中，以清除装置中的残余液体并避免结冰的可能性和/或干燥清洗后的镜片。

本发明因此有利地包含这一类型的传感器清洗装置，以用于辅助机动车辆驾驶，只要机动车辆包括在上文描述并在图中示出的清洗装置。然而应注意，本发明不限制为本文所描述和所示出的模式和构造，而包含所有类似的模式和/或构造、以及这些模式和/或构造的任意技术上可行的的结合。例如，一加热装置可设置在清洗装置的上游侧，从而使选择地通过且分配的流体是热的流体，以促进传感器清洗后的表面的后续干燥，并防止在清洗装置中结冰。

Claims (14)

1.一种用于清洗机动车辆的传感器的装置，该装置包括一器件，该器件用于通过分配喷嘴(1)中的分配口(11)同时地或依次地分配第一流体和第二流体，并且，所述装置还包括另一器件，该另一器件用于使分配喷嘴(1)在休止位置和展开位置之间移动，其特征在于，所述第一流体和第二流体分别经由第一入口通道(2)和第二入口通道(3)分离地通向所述分配喷嘴(1)，并且，所述用于移动分配喷嘴(1)的所述另一器件包括与用于将第一流体供给至第一入口通道(2)的器件共用的部件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共用的部件包括至少一个活塞(6)，该活塞能够在第一流体所施加的压力作用下移动，并且，与该活塞关联的活塞杆(61)具有连接至分配喷嘴(1)的端部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述用于将第一流体供给至第一入口通道(2)的器件包括供给腔体(5)，所述活塞(6)能够在该供给腔体(5)中以密封方式滑动，所述活塞杆(61)的的一端紧固至滑块(8)，滑块(8)本身紧固至分配喷嘴(1)，以使得由活塞(6)的移动所产生的滑块(8)的任意移动能够驱动所述分配喷嘴(1)的移动。

4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，第一入口通道(2)和第二入口通道(3)被约束为与分配喷嘴(1)一起移动，以使得用于移动分配喷嘴的部件能够驱动由第一入口通道(2)、第二入口通道(3)和分配喷嘴(1)所形成的组合件移动。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置包括两个区分的流体入口，以用于将第一流体供给至第一入口通道(2)，以及将第二流体供给至第二入口通道(3)，将第一流体供给至第一入口通道的流体入口连接至供给腔体(5)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述用于将第一流体供给至第一入口通道(2)的器件包括通向供给腔体(5)中的供给末端(7)，并且，所述第一流体能够通过在所述供给腔体(5)的壁中的流出口(50)流入第一入口通道(2)中。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，流出口(50)被定位以使得在所述活塞(6)在所述供给腔体(5)内密封地移动期间，所述流出口能够根据活塞(6)的活塞盘(62)的位置而交替地通向供给腔体(5)的下游体积(54)或供给腔体(5)的上游体积(53)，第一流体通过供给末端(7)进入所述下游体积(54)中，第一流体不进入的所述上游体积(53)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，活塞(6)、紧固至活塞的滑块(8)、以及分配喷嘴(1)的冲程被限定以使得从而当流出口(50)通向供给腔体(5)的下游体积(54)中时，分配喷嘴(1)处于其展开位置，当流出口(50)通向供给腔体(5)的上游体积(53)中时，分配喷嘴(1)处于其休止位置。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，分配喷嘴(1)能够平移移动。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，分配喷嘴(1)能够沿平行于第一分配通道(2)和第二分配通道(3)的长度方向的轴线而平移移动。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，第一入口通道(2)和第二入口通道(3)彼此平行，并且，分配喷嘴(1)与第一入口通道(2)和第二入口通道(3)成一直线。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，第一入口通道(2)和第二入口通道(3)经由它们通向的共用的分配腔体(10)而彼此连通。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，第一入口通道(2)和第二入口通道(3)分别在第一流体和第二流体分别进入其中的末端处设置有第一止回阀(21)和第二止回阀(31)。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括用于活塞(6)的位置回复部件。

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