ウインドウォッシャ装置
【課題】バッテリの負荷を増加させることなくウォッシャ液の解凍を行ない、乗員の確実な視界確保を可能とする。
【解決手段】ウインドウォッシャ装置３２には、ウォッシャ液タンク３４内及びウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液を加熱する熱線５６が設けられており、この熱線には、オルタネータ４４の発電電力がリレースイッチ５８を介して供給される。コントローラ５０は、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温から、ウォッシャ液が凍結していると判断されると、エンジン１２の暖機運転中か否かを確認し、暖機運転中であるときには、熱線へ通電してウォッシャ液の加熱を行う。これにより、エンジン１２が暖機運転中にアイドルアップされることによる回転力の上昇分を電力に変換して、ウォッシャ液の加熱に用い、バッテリ４６の負荷を増加させることなく、ウォッシャ液の解凍を行う。
【解決手段】ウインドウォッシャ装置３２には、ウォッシャ液タンク３４内及びウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液を加熱する熱線５６が設けられており、この熱線には、オルタネータ４４の発電電力がリレースイッチ５８を介して供給される。コントローラ５０は、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温から、ウォッシャ液が凍結していると判断されると、エンジン１２の暖機運転中か否かを確認し、暖機運転中であるときには、熱線へ通電してウォッシャ液の加熱を行う。これにより、エンジン１２が暖機運転中にアイドルアップされることによる回転力の上昇分を電力に変換して、ウォッシャ液の加熱に用い、バッテリ４６の負荷を増加させることなく、ウォッシャ液の解凍を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のウインドガラスへ向けてウォッシャ液を噴出して、ウインドガラスの洗浄を行うウインドウォッシャ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地などにおいては、車両のフロントウインドガラスに降雪による蓄雪、外気温が低下することによる着霜が生じる。このために、車両の走行開始に先立ってフロントウインドガラスから蓄雪、着霜の除去を行う必要がある。
【０００３】
一般に、少量の蓄雪や着霜であれば、ウインドウォッシャ装置によってフロントウインドガラスにウォッシャ液を吹付けながら、ワイパ装置を作動させてワイパブレードによって払拭するようにしているが、ウォッシャ液の液温が低いと払拭に時間を要する。
【０００４】
ここから、特許文献１では、エンジンの排気熱を利用してウォッシャ液を昇温させることにより、蓄雪、着霜の除去効率の向上を図るように提案している。また、特許文献２では、ウォッシャ液タンク内にヒータを設けて、ウォッシャ液を加熱／保温しておくことにより、フロントウインドガラスの蓄雪や着霜の除去が容易となるように提案している。
【０００５】
さらに、特許文献３では、ウォッシャ液タンクとウォッシャノズルの間のウォッシャ液の管路の一部に金属管を用いると共に、この金属管の周囲に加熱コイルを巻き付けておき、加熱コイルに高周波電力を供給することにより、ウォッシャノズルから吹き出すウォッシャ液を加熱して、蓄雪や着霜の除去促進を図るようにしている。
【０００６】
一方、特許文献４では、フロントウインドガラスの下端部に配置したパイプに、エンジン冷却液を循環させることにより、フロントウインドガラスの融雪を行うと共に、エンジン冷却水の水温が低いときなどにおいては、デフォッガやデアイサーへ通電して融雪の促進を図る記載がある。
【０００７】
また、特許文献４では、デフォッガやデアイサーは、バッテリに対して大きな負荷となることから、エンジン回転数がアイドル回転数より高い状態である時に、通電するように提案している。
【０００８】
ところで、寒冷地などにおいては、外気温が低下することにより、ウォッシャ液タンク内に貯留されているウインドウォッシャ液や、ウォッシャ液タンクとウォッシャノズルの間の管路内のウインドウォッシャ液が凍結してしまうことがあるが、一般的車両は、前部にエンジンが配置された所謂フロントシップ方式であり、ウォッシャ液タンクは、車両前部のエンジンルーム内に設けられている。
【０００９】
これにより、ウォッシャ液タンク内や管路内のウインドウォッシャ液が凍結していても、エンジンの暖機運転が行われてエンジンルーム内の温度が上昇することにより解凍され、フロントウインドガラスなどの洗浄が可能となる。
【００１０】
しかしながら、車両には、車体中央部から後部にエンジンが配置された所謂ミッドシップ方式があり、このような車両では、エンジンの暖機を行っても、ウインドウォッシャ液の解凍が進まず、エンジンの暖機が終了しても、ウインドウォッシャ液が凍結したままとなっていることがある。また、外気温が極めて低い環境下では、車両走行中にウインドウォッシャ液が凍結してしまう可能性がある。
【００１１】
このような状態で車両走行を行うと、前方車両が巻き上げた水滴が付着してフロントウインドガラスが汚れても、確実に汚れを払拭して十分な前方視界の確保が困難となる可能性がある。
【００１２】
このようなウインドウォッシャ液を解凍する方法としては、電気ヒータなどの加熱手段を用いる方法があるが、温度が低い環境下では、バッテリの能力が低下しており、ウインドウォッシャ液の解凍がバッテリの大きな負荷となってしまう。
【特許文献１】実開平２−１２３４５２号公報
【特許文献２】実開平５−１６５２４号公報
【特許文献３】特開２００５−１４７８７号公報
【特許文献４】特開平１１−３２１４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、車両のバッテリに負荷をかけることなく、ウォッシャ液の解凍や凍結を防止して、寒冷地においても車両前方等の確実な視界確保を可能とするウインドウォッシャ装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、内燃機関の回転力によって発電するオルタネータ及び、内燃機関の暖機運転時に燃料供給量を増加するアイドルアップ制御を行う内燃機関制御手段を備えた車両に設けられて、ウインドガラスへウォッシャ液を噴出するウインドウォッシャ装置であって、前記ウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク内及び、ウォッシャ液タンクと前記ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズルとを接続するウォッシャパイプに設けられて、前記オルタネータの発電電力が供給されることによりウォッシャ液タンク内及びウォッシャパイプ内のウォッシャ液を加熱する加熱手段と、前記ウォッシャ液の液温を検出する液温検出手段と、前記内燃機関のアイドルアップ制御が行われているか否かと前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温とに基づいて、前記オルタネータの発電電力を前記加熱手段に供給してウォッシャ液の加熱を行なう加熱制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ウォッシャ液タンク及びウォッシャパイプに加熱手段を設け、オルタネータの発電電力が供給されることにより、ウォッシャ液を加熱して、ウォッシャ液の解凍が可能となるようにしている。また、加熱手段への電力供給（通電）は、内燃機関の暖機運転などのアイドルアップ制御が行われている状態で行われる。
【００１６】
内燃機関の暖機運転時には、燃料供給量が増加されて、これにより、内燃機関の発熱量を増加させるようにしており、燃料供給量が増加することにより、内燃機関の回転数も増加し、この回転数の増加分をオルタネータによって電力に変換することができ、この電力を用いてウォッシャ液の加熱を行う。
【００１７】
これにより、ウォッシャ液を加熱摺る加熱手段が、バッテリの負荷となるのを防止しながら、ウォッシャ液の解凍を行い、ウォッシャ液が凍結しているために、乗員の視界確保が困難となってしまうのを確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記内燃機関制御手段へ、前記内燃機関のアイドルアップ制御を要求するアイドルアップ要求手段を、含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、内燃機関の暖機運転が終了した後などで、ウォッシャ液が凍結したり、凍結する可能性が高い温度となると、アイドルアップ制御を要求することにより、オルタネータの発電電力に余剰が生じるようにし、この電力を用いてウォッシャ液の加熱を行う。
【００２０】
これにより、外気温が低い環境下で車両走行しているためにウォッシャ液が冷却されて凍結してしまうのを確実に防止することができる。
【００２１】
このような本発明においては、前記内燃機関の前記アイドルアップ制御が行われているときに、前記ウォッシャ液の融点に基づいてウォッシャ液に凍結が生じている可能性があるかを判断可能となるように設定された第１の設定温度と、前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記加熱手段を制御することができ、また、前記第１の設定温度より高い第２の設定温度が設定されているときに、前記ウォッシャ液の液温と前記第１の設定温度に基づいてウォッシャ液の加熱を開始した後、前記ウォッシャ液の液温が前記第２の設定温度を超えるまで前記加熱手段による前記ウォッシャ液の加熱を継続するものであっても良い。
【００２２】
この発明によれば、第１の設定温度でウォッシャ液が凍結しているか否かや、ウォッシャ液の凍結が生じる可能性が高いか否かを判断し、凍結又は凍結する可能性が高いと判断されるときに、ウォッシャ液の加熱を行う。
【００２３】
また、例えば、ウォッシャ液をウインドガラスに噴出したときに、ウォッシャ液がウインドガラス上で凍結してしまうことがない温度を第２の設定温度として、第１の設定温度に基づいて加熱を開始すると、液温が第２の設定温度に達するまで、ウォッシャ液の加熱を継続する。
【００２４】
すなわち、ウォッシャ液に凍結が生じると判断されうる環境下では、ウインドガラスへ噴出したウォッシャ液も凍結しやすくなっており、このときに、ウォッシャ液を第２の設定温度に達するまで加熱することにより、ウインドガラスに噴出したウォシャ液が凍結して乗員の視界を妨げてしまうのを確実に防止することができる。
【００２５】
さらに本発明は、前記ウォッシャパイプの前記ウォッシャノズル側とウォッシャパイプの前記ウォッシャ液タンク側又はウォッシャ液タンクとを連通させてウォッシャパイプ内のウォッシャ液を循環する循環手段を含むことを特徴とし、前記ウォッシャ液の液温が前記第１の設定温度を超え、前記第２の設定温度の以下であるときに、前記循環手段を作動させてウォッシャ液の循環を行う循環制御手段を含むことを特徴とする。
【００２６】
ウォッシャパイプ内に滞留しているウォシャ液は、周囲から冷却されるために凍結が生じ易いが、ウォッシャパイプ内であっても流れることにより凍結が生じ難くなる。
【００２７】
ここから、本発明では、循環手段を設けてウォッシャ液を循環することにより、ウォッシャパイプ内でウォシャ液が凍結して、ウォッシャ液の噴出が困難となってしまうのを防止する。
【００２８】
このようなウォッシャ液の循環は、ウォッシャ液が凍結していない状態であることが必要であり、ここから、液温が第１の設定温度と第２の設定温度の範囲である時に、ウォッシャ液を循環し、ウォッシャポンプの空運転や、ウォッシャパイプ内でウォッシャ液が凍結していることによる圧力異常が起因したウォッシャパイプやウォッシャポンプの損傷を確実に防止できる。
【００２９】
なお、このような循環手段を形成するウォッシャパイプは、インナチューブとアウタチューブの二重構造として、インナチューブ内及びアウタチューブ内のそれぞれをウォッシャ液が流れるようにすることが好ましく、これにより、ウォッシャ液の冷却（放熱）を抑えながら、加熱手段による効率的な加熱が可能となるようにすることができ好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明によれば、内燃機関の暖機運転時に発生する余剰回転力によって発電した電力を用いて、ウォッシャ液の加熱を行うので、車両に設けられバッテリに大きな負荷をかけてしまうことなく、効率的にウォッシャ液の加熱を行い、乗員の確実な視界確保を可能とする優れた効果が得られる。
【００３１】
また、本発明によれば、車両走行中においてもバッテリの負荷を増加させることなく、ウォッシャ液の凍結防止や、ウインドガラスに噴出したウォッシャ液の凍結を防止して、確実な視界確保を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
〔第１の実施の形態〕
図２には、本実施の形態に適用した車両１０の概略構成が示されている。なお、図２では、車両前方側を矢印ＦＲ方向、車両上方側を矢印ＵＰ方向で示している。
【００３４】
本実施の形態に適用した車両１０は、一例としてミッドシップ方式が適用されており、走行用の駆動源となるエンジン１２（図２では図示省略、図１参照）が前輪１４と後輪（図示省略）の間に配置されている。これにより、車両１０の前部は、エンジンの設けられていないフロントコンパートメント１６となっており、車両１０では、このフロントコンパートメント１６内に、例えば、エンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータ１８などが配置されている。
【００３５】
この車両１０には、フロントウインドガラス２０の表面の水滴などの付着物を払拭するワイパ装置２２が設けられている。このワイパ装置２２は、ワイパモータ２４の回転がリンク機構２６によってワイパアーム２８の往復移動に変換され、ワイパアーム２８が、フロントウインドガラス２０の表面に沿って往復移動されることにより、ワイパアーム２８に設けているワイパブレード３０によってフロントウインドガラス２０の表面に付着している水滴等が払拭される。
【００３６】
一方、図１及び図２に示されるように、車両１０には、ウインドウォッシャ装置３２が設けられている。このウインドウォッシャ装置３２は、洗浄液とするウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク３４と、ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズル３６、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャノズル３６を接続するウォッシャパイプ３８及び、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液をウォッシャノズル３６へ供給するウォッシャポンプ４０を備えている。
【００３７】
図２に示されるように、ウォッシャ液タンク３４は、車両１０の前部のフロントコンパートメント１６内に配設されており、ウォッシャノズル３６は、例えば、フロントコンパートメント１６を覆うフロントフード４２に、フロントウインドガラス２０へ向けて取り付けられおり、ウォッシャパイプ３８がフロントコンパートメント１６内に敷設されている。
【００３８】
これにより、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャポンプ４０が作動すると、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が、ウォッシャノズル３６からフロントウインドガラス２０へ向けて噴出される。
【００３９】
車両１０では、ウインドウォッシャ装置３２によってフロントウインドガラス１８へウォッシャ液を噴出しながら、ワイパ装置２２を作動させることにより、フロントウインドガラス２０の表面の付着物の払拭が促進される。
【００４０】
なお、このようなワイパ装置２２及びウインドウォッシャ装置３２の基本的構成は、公知の構成を適用でき、詳細な説明を省略する。また、以下では、フロントウインドガラス２０に対して設けるウインドウォッシャ装置３２を例に説明するが、ワイパ装置及びウインドウォッシャ装置は、車両後部の図示しないリヤウインドガラスなどの洗浄を行うものであっても良く、また、ウインドウォッシャ装置は、ヘッドランプのレンズへ向けてウォッシャ液を噴出する構成を含むものであっても良い。
【００４１】
一方、車両１０には、エンジン１２の駆動力が伝達されることにより回転駆動されて発電するオルタネータ４４と、オルタネータ４４の発電電力が蓄積されるバッテリ４６が設けられており、車両１０では、このバッテリ４６に蓄積された電力によって各種の電装部品の駆動に用いるようになっている。なお、オルタネータ４４としては、直流電力又は交流電力の何れを発生するものであっても良く、交流電力を発生するときには、整流器を介して直流（脈流を含む）に変換された電力がバッテリ４６に供給されるものであれば良い。
【００４２】
ところで、図１に示されるように、第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置３２には、コントローラ５０が設けられている。このコントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどがバスに接続されたマイクロコンピュータ及び、各種の入出力インターフェイス、駆動回路などを含んで形成されており、ウォッシャポンプ４０及びウォッシャスイッチ５２が接続されている。
【００４３】
これにより、コントローラ５０は、ウォッシャスイッチ５２がオン操作されることにより、バッテリ４６の電力をウォッシャポンプ４０へ供給して、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液を噴出する。
【００４４】
一方、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液タンク３４内にウォッシャ液の温度を検出する液温センサ５４が設けられており、この液温センサ５４がコントローラ５０に接続されている。
【００４５】
これにより、コントローラ５０は、ウォッシャ液の液温の検出が可能となっており、コントローラ５０は、液温センサ５４によって検出する液温から、ウォッシャ液が凍結しているか否かや、凍結しやすい状態となっているか否かの判定を行なう。
【００４６】
また、ウインドウォッシャ装置３２には、ウォッシャ液の加熱手段として熱線５６が設けられている。この熱線５６は、ウォッシャ液タンク３４内に敷設されると共に、ウォッシャパイプ３８の周囲に敷設されている。
【００４７】
この熱線５６は、リレースイッチ５８を介してオルタネータ４４とバッテリ４６との間に接続されており、リレースイッチ５８の接点が閉じられる（以下、リレースイッチ５８のオンとする）ことにより、オルタネータ４４の発電電力が供給される。すなわち、熱線５６は、バッテリ４６への充電系統に接続されており、オルタネータ４４の発電電力に余剰が生じたときには、この余剰電力が供給されるようになっている。
【００４８】
なお、加熱手段として用いる熱線５６は、電熱線、コイルであっても良く、また、加熱手段としては、導電性チューブ、導電性布など、通電されることにより発熱して、ウォッシャ液を加熱可能であれば任意の構成を適用することができる。また、加熱手段としては、敷設場所に応じた形状、形態のものを適用することができる。
【００４９】
また、ウォッシャパイプ３８に設ける熱線５６は、ウォッシャパイプ３８の外周部にウォッシャパイプ３８を包むように同軸的も配置することが好ましく、これにより、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液の放熱を抑えることができると共に、周囲の冷気によってウォッシャ液が冷却されるのを抑えることができる。
【００５０】
また、オルタネータ４４の発電電力の制御は、コントローラ５０、次に示すエアコンＥＣＵの何れで行うものであっても良い。
【００５１】
一方、車両１０には、エンジン１２の作動を制御するエンジンＥＣＵ６０が設けられており、コントローラ５０に、リレースイッチ５８及びエンジンＥＣＵ６０が接続されている。
【００５２】
エンジンＥＣＵ６０では、エンジン始動時にエンジン冷却液の液温が低いと、エンジン１２の暖機運転を行う。この暖機運転時には、アイドル時よりもエンジン１２へ供給する燃料（ガソリン）が増加され、これに伴って、エンジン回転数を高くなる（アイドルアップ）と共に、エンジン１２の発熱量が大きくなり、エンジン１２及びエンジン冷却液の温度上昇が促進される。
【００５３】
コントローラ５０は、エンジンＥＣＵ５８と接続されていることにより、エンジン１２の暖機中か否かの判断が可能となっている。また、エンジンＥＣＵ５８は、エンジン１２の暖機運転が終了している状態で、コントローラ５０からエンジン１２のアイドル回転数の上昇（アイドルアップ）要求があると、この要求に基づいてエンジン１２のアイドルアップを行う。このとき、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン１２の暖機運転時と同様に、エンジン１２への燃料の供給量を増加させるようにしている。なお、エンジンＥＣＵ６０によるエンジン１２の基本制御は、公知の制御方法を適用できる。
【００５４】
コントローラ５０は、エンジン１２の暖機中に、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液に基づいてリレースイッチ５８のオン／オフを行う。また、コントローラ５０は、エンジン１２の暖機運転が終了しているときに、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温に基づいて、エンジンＥＣＵ５８にエンジン１２のアイドルアップ要求を行いながら、リレースイッチ５８のオン／オフを行う。
【００５５】
これにより、コントローラ５０では、エンジン１２がアイドルアップされている状態で熱線５６への通電を行い、ウォッシャ液タンク３４、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液を加熱し、ウォッシャ液の解凍、凍結防止を図るようにしている。
【００５６】
このように構成されている車両１０では、図示しないワイパスイッチを操作してワイパ装置２２を作動することにより、フロントウインドガラス２０に付着した雨滴などをワイパブレード３０によって払拭して乗員の視界を確保することができる。
【００５７】
また、車両１０には、ウインドウォッシャ装置３２が設けられている。このウインドウォッシャ装置３２は、ウォッシャスイッチ５２がオン操作されると、ウォッシャポンプ４０が駆動され、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が、ウォッシャノズル３６からフロントウインドガラス２０へ向けて噴出される。
【００５８】
これにより、車両１０では、前方車両が巻き上げた雨水などが、フロントウインドガラス２０に付着しても、ワイパ装置２２によってこの付着物を確実に払拭することができる。
【００５９】
すなわち、前方車両が巻き上げた水滴などには、土や埃が多く含まれており、ワイパ装置２２を作動させただけでは、フロントウインドガラス２０から確実に払拭することができない場合がある。
【００６０】
このようなときに、例えば、ウインドウォッシャ装置３２によってフロントウインドガラス２０にウォッシャ液を噴出させながら、ワイパ装置２２を作動することにより、フロントウインドガラス２０やワイパブレード３０を損傷することなく、フロントウインドガラス２０上から確実に払拭して、乗員の良好な視界確保が可能となる。
【００６１】
ところで、ウォッシャ液は、一般に、水よりも融点（融解点、凝固点）が低い（例えば−５°Ｃ程度）が、寒冷地などで外気温が極めて低くなると、駐車中に凍結してしまうことがある。また、外気温が極めて低い環境下で走行すると、ウォッシャ液が冷却されて凍結が生じることがある。
【００６２】
ウォッシャ液が凍結すると、ウォッシャスイッチ５２をオンしても、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液がフロントウインドガラス２０に噴出されなくなる。
【００６３】
これにより、車両１０では、ウォッシャ液が噴出されないために、フロントウインドガラス２０の付着物の確実な払拭がなされなくなると、乗員の視界確保が困難となることがある。
【００６４】
ここから、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液が凍結したときの解凍を図ると共に、ウォッシャ液の凍結防止を図り、乗員の確実な視界確保が可能となるようにしている。
【００６５】
ここで、第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置３２でウォッシャ液の解凍促進及び凍結防止を図るウインドウォッシャ液の加熱制御を説明する。
【００６６】
図３には、ウインドウォッシャ装置３２のコントローラ５０でエンジン１２の始動時に実行されるウォッシャ液の加熱制御の一例を示している。このフローチャートでは、最初のステップ１００で、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされたか否かを確認し、車両走行のために、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、ステップ１００で肯定判定してステップ１０２へ移行する。
【００６７】
このステップ１０２では、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、次のステップ１０４では、液温ＷＴが、ウォッシャ液の凍結が生じていない第１の設定温度として設定している設定温度ＴＳ１を越えているか否かから、ウォッシャ液が凍結していないか否かを確認する。
【００６８】
このような設定温度ＴＳ１としては、ウォッシャ液の融点ＭＴに基づいて設定することができる。すなわち、ウォッシャ液の液温が融点ＭＴに達している場合、ウォッシャ液が凍結しているか、少なくとも凍結し易い状態となっており、この融点ＭＴから所定の温度αだけ高くして、ウォッシャ液に凍結が生じていないと確実に判断しうる温度を、設定温度ＴＳ１として適用することが好ましい（ＴＳ１ ＝ＭＴ＋α）。
【００６９】
例えば、温度αを５°Ｃ（α＝５°Ｃ）として、ウォッシャ液の融点ＭＴが−５°Ｃ（ＭＴ＝−５°Ｃ）であったときには、設定温度ＴＳ１を０°Ｃ（ＴＳ１＝０°Ｃ）とすることができる。
【００７０】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ１）には、ステップ１０４で否定判定して、エンジン始動時の加熱制御を終了する。
【００７１】
これに対して、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１に達していないとき（ＷＴ≦ＴＳ１）には、ステップ１０４で肯定判定してステップ１０６へ移行する。このステップ１０６では、エンジン１２の暖機運転が行われているか否かを確認する。
【００７２】
車両１０に設けられているエンジンＥＣＵ６０では、イグニッションスイッチがオンされてエンジン１２を始動した時に、エンジン１２が冷却状態にあり、エンジン冷却液の液温も低くなっている。このときに、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン１２の暖機運転を行う。
【００７３】
このエンジン１２では、アイドル時よりも燃料供給量（噴射量）が増加され、これによりアイドルアップと共に、発熱量の増加が図られる。
【００７４】
ここで、エンジン１２の暖機運転が行われていると、ステップ１０６で肯定判定してステップ１０８へ移行し、リレースイッチ５８をオンして、熱線５６への通電を開始する。
【００７５】
これにより、熱線５６が発熱して、ウォッシャ液タンク３４、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液が加熱され、ウォッシャ液が凍結しているときには、ウォッシャ液の解凍が行われ、また、ウォッシャ液が凍結し易い状態であれば、凍結し難くなるように加熱される。
【００７６】
この後、ステップ１１０では、ウォッシャ液の液温ＷＴを検出し、ステップ１１２では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１より高い第２の設定温度としている設定温度ＴＳ２（ＴＳ１＜ＴＳ２）を超えたか否かを確認する。
【００７７】
熱線５６によってウォッシャ液が加熱されて解凍されると、ウォッシャ液の液温ＷＴが上昇する。このときに、液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１より高い設定温度ＴＳ２を超え、液温ＷＴが凍結の生じていない状態と判断されると、ステップ１１２で肯定判定してステップ１１４へ移行する。
【００７８】
このステップ１１４では、リレースイッチ５８をオフすることにより熱線５６への通電を停止し、ウォッシャ液の解凍を終了する。
【００７９】
このときの設定温度ＴＳ２としては、ウォッシャ液をフロントウインドガラス２０へ噴出しても、フロントウインドガラス２０に付着したウォッシャ液に凍結が生じない温度ないし、フロントウインドガラス２０に付着した水滴が凍結しているときに、解凍可能となる温度、すなわち、フロントウインドガラス２０へ噴出するのに適切な温度としている。
【００８０】
なお、ここでは、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２に達したときに、加熱を終了するようにしたが、液温ＷＴが少なくとも設定温度ＴＳ１を超えたときに終了するものであっても良く、また、エンジン１２が暖機されることによりエンジンラジエータ１８から発せられる熱によってフロントコンパートメント１６の雰囲気温度Ｔａが上昇することから、この雰囲気温度Ｔａを検出して、液温ＷＴが雰囲気温度Ｔａに達したタイミングで、ウォッシャ液の加熱を終了するようにしても良い。
【００８１】
一般に、前部にエンジンが設けられているフロントシップ方式の車両では、エンジンが発する熱によってウォッシャ液タンクやウォッシャパイプが設けられているエンジンコンパートメント（エンジンルーム）内の温度が上昇し、これにより、ウォッシャ液が凍結していても、エンジンの暖機運転によって解凍が可能となる。
【００８２】
これに対して、ミッドシップ方式が適用されている車両１０では、前部のフロントコンパートメント１６内の熱源がエンジンラジエータ２０のみとなっている。車両１０では、このエンジンラジエータ１８から発せられる熱によって外気温が低い環境下でも、約３０°Ｃ程度まで上昇する。
【００８３】
しかし、エンジンラジエータ１８のみ加熱されるフロントコンパートメント１６内の雰囲気温度Ｔａは、温度上昇が緩やかであると共に、で図２に二点鎖線で示されるように、この温度上昇は緩やかであり、また、定常状態となったときの温度Ｔａ１もそれほど高くない（例えばＴａ１＝３０°Ｃ程度）。このために、図４に破線で示されるように、ウォッシャ液の温度ＷＴの上昇は緩やかであり、ウォッシャ液が凍結している場合には、解凍に時間を要する。
【００８４】
ここで、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液タンク３４及びウォッシャパイプ３８に熱線５６を設けて、この熱線５６へ通電することにより、ウォッシャ液を加熱することができるようになっている。
【００８５】
これにより、ウォッシャ液が凍結していても、ウォッシャ液を迅速に解凍することができるので、図４に実線で示されるように、ウォッシャ液の液温ＷＴは、短時間で確実に上昇される。
【００８６】
したがって、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液が凍結しているために、フロントウインドガラス２０の汚れを除去できずに、乗員の視界が確保できなくなってしまうのを確実に防止することができる。
【００８７】
一方、ステップ１１６では、エンジン１２の暖機運転が終了したか否かを確認し、ステップ１１８では、エンジン１２を停止するために、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認する。
【００８８】
コントローラ５０は、ウォッシャ液の解凍が終了していないと判断しうるときでも、エンジン１２の暖機運転が終了するか、イグニッションスイッチがオフされてエンジンが停止されることにより、熱線５６への通電を停止して、ウォッシャ液の解凍を終了する。
【００８９】
また、ステップ１０４で肯定判定されて、ウォッシャ液に凍結が生じている可能性があっても、エンジン１２の暖機運転がなされていないときには、ステップ１０６で否定判定して、ウォッシャ液の加熱を行わずに、このフローチャートを終了する。
【００９０】
すなわち、ウインドウォッシャ装置３２のコントローラ５０では、エンジン１２の暖機運転中にのみ、熱線５６への通電を行ってウォッシャ液の加熱を行うようにしており、これにより、ウォッシャ液の解凍が、バッテリ４６の大きな負荷となってしまうのを防止するようにしている。
【００９１】
車両１０では、エンジン１２の回転力をオルタネータ４４に伝達して、オルタネータ４４を回転駆動することにより発電を行い、発電した電力をバッテリ４６へ供給することによりバッテリ４６の充電を行ない、車両１０内の各補機などの電装部品が、バッテリ４６に充電された電力の使用が可能となるようにしている。
【００９２】
図５には、エンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーの概略を示している。ここで、エンジン入力エネルギーは、ガソリン噴射量に相当する。
【００９３】
ここで、図５では、二点鎖線で効率１００％の時のエンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーを示しており、通常のエネルギー効率は、実線で示されるように３０％程度となっており、これが、軸回転力Ｐoutとしてエンジン１２の駆動力として出力される。また、軸回転力Ｐoutを除いたエンジン出力エネルギーが、熱などとなって放出される（放出エネルギーとする）。
【００９４】
ここで、アイドル状態では、オルタネータ４４の回転駆動などに必要な軸回転力Ｐoutが得られるようにしており、暖機運転時に、燃料噴射量が増加されることにより、軸回転力Ｐoutが増加されると共に、放出エネルギーが増加される。
【００９５】
このときの放出エネルギーの増加分には、発熱量の増加分ΔＱＦが含まれ、この発熱量の増加分ΔＱＦがエンジン暖機運転時におけるエンジン１２やエンジン冷却水の加熱促進に用いられる。
【００９６】
また、アイドル時に対する暖機運転時の軸回転力Ｐoutの増加分である余剰回転力Ｐｓは、通常、エンジン１２の駆動軸の回転抵抗として破棄されるようになっているが、オルタネータ４４の発電電力を制御することにより、この余剰回転力Ｐｓをオルタネータ４４で回収して電力に変化する。このときに回収される電力の増加分は、余剰電力となっており、コントローラ５０では、暖機時に発生する余剰電力を用いるように、エンジン１２の暖機運転中に熱線５６への通電を行う。
【００９７】
これにより、ウォッシャ液を加熱する熱量が、バッテリ４６の負荷となるのを防止している。
【００９８】
一方、３０００ｃｃ（３×１０−３ｍ３）のウォッシャ液を解凍するのに必要な
熱量Ｑは、ウォッシャ液の液温ＷＴを−３０°Ｃとして、目標温度を０°Ｃとした場合、固体係数Ｃを０．５（Ｃ＝０．５）、ウォッシャ液の比熱を水と同じと仮定すると、
Ｑ１＝３０００（ｃｃ）×３０（°Ｃ）×Ｃ
＝４５（Kcal）＝１８８（ＫＪ）
となり、また、０°Ｃの固体（氷）を０°Ｃの水にするのに必要な熱量Ｑ２は、
Ｑ２＝１（ＭＪ）（１ＭＪ／３０００ｃｃ）
となり、ここから、
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＝１１８８（ＫＪ）
となる。
【００９９】
また、１１８８（ＫＪ）＝１９．８（ＫＷ＊min）から、熱線５６を４ＫＷとすると、５分（５min）を要することになる。また、４ＫＷの熱線５６を用いて−１０°Ｃに凍結したウォッシャ液を解凍するためには、約４分半を要し、０°Ｃのウォッシャ液を解凍するには、約４分を要する。
【０１００】
この４ＫＷの負荷は、例えば、車両用の空調装置（エアコン）で冷房に用いるコンプレッサの容量に相当する。エアコンでは、外気温が低く冷房能力が必要とされない状態では、コンプレッサの駆動が停止されるようになっており、このために、車両１０がエアコンを備えて要れば、熱線５６を設けるために、オルタネータ４４の容量を増加する必要がないことになる。
【０１０１】
したがって、ウインドウォッシャ装置３２では、エンジン１２の暖機運転時にウォッシャ液を加熱するために、オルタネータ４４の容量を大きくすることなく、また、バッテリ４６に負荷をかけることがない。
【０１０２】
一方、外気温が極めて低い環境下で車両１０が走行していると、フロントコンパートメント１６内に配置されているウォッシャ液タンク３４やウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液が冷却されて、凍結してしまうことがある。
【０１０３】
ここから、ウインドウォッシャ装置３２では、エンジン１２の暖機運転が終了した後にも、熱線５６を用いたウォッシャ液の加熱制御を行うことにより、ウォッシャ液の凍結防止を図るようにしている。
【０１０４】
図６には、このときの処理の概略を示しており、このフローチャートは、エンジン１２の暖機運転が終了すると実行され、最初のステップ１２０では、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、ステップ１２２では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているか否かを確認している。
【０１０５】
ここで、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１以下となると（ＷＴ≦ＴＳ１）、ステップ１２２で否定判定してステップ１２４へ移行する。このステップ１２４では、エンジンＥＣＵ６０にエンジン１２のアイドルアップを要求し、次のステップ１２６では、リレースイッチ５８をオンすることにより熱線５６へ通電して、ウォッシャ液の加熱を開始する。
【０１０６】
ここで、エンジンＥＣＵ６０が、コントローラ５０のアイドルアップ要求に基づいてエンジン１２のアイドルアップを行うことにより、余剰電力を用いたウォッシャ液の加熱が可能となる。
【０１０７】
この後、ステップ１２８では、加熱されているウォッシャ液の液温ＷＴを検出し、次のステップ１３０では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えたか否かを確認する。
【０１０８】
ここで、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えると（ＷＴ＜ＴＳ２）、ステップ１３０で肯定判定してステップ１３２へ移行し、リレースイッチ５８をオフして熱線５６への通電を停止することにより、ウォッシャ液の加熱を停止し、ステップ１３４では、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン１２のアイドルアップ要求を停止する。
【０１０９】
なお、ステップ１３６では、図示しないイグニッションスイッチがオフされたか否かを確認し、イグニッションスイッチがオフされてエンジン１２が停止されると、ステップ１３６で肯定判定してステップ１３２へ移行して、ウォッシャ液の加熱制御を終了する。
【０１１０】
これにより、車両１０が走行中にウォッシャ液が凍結したために、フロントウインドガラス２０の汚れの確実な払拭が困難となってしまうのを防止し、乗員の的確な視界確保が可能となる。
【０１１１】
このときに、ウォッシャ液を設定温度ＴＳ２となるまで加熱することにより、ウォッシャ液をフロントウインドガラス２０へ噴出したときに、フロントウインドガラス２０の表面で凍結して、乗員の視界を妨げてしまうのを防止することができる。
【０１１２】
すなわち、車両１０が走行中に、ウォッシャ液が凍結する環境下では、フロントウインドガラス２０に付着したウォッシャ液は勿論、前方車両が巻き上げた水滴なども凍結することが想定される。
【０１１３】
このときに、ウォッシャ液の液温ＷＴを設定温度ＴＳ２まで上昇させておくことにより、乗員の確実な視界確保が可能となる。なお、ここでは、ウォッシャ液の液温ＷＴは設定温度ＴＳ２を超えるまで加熱するようにしているが、少なくとも、ウォッシャ液の液温が設定温度ＴＳ１を超えるように加熱するものであれば良い。
【０１１４】
〔第２の実施の形態〕
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１１５】
図７には、第２の実施の形態に係るウインドウォッシャ装置７０の概略構成を示している。このウインドウォッシャ装置７０では、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャポンプ４０の間に三方弁７２が設けられ、また、ウォッシャパイプ７４には、ウォッシャノズル３６の近傍に三方弁７６が設けられており、三方弁７２、７６がリターンパイプ７８によって接続されている。
【０１１６】
これにより、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８との間で、ウォッシャ液の循環路８０が形成されている。なお、熱線５６は、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液とリターンパイプ７８内のウォッシャ液のそれぞれの加熱が可能となっている。
【０１１７】
このような循環路８０は、例えば、図８に示される二重管構造を適用することができる。すなわち、アウタチューブ８２とインナチューブ８４を同軸的に配置した二重管８６を用いる。このとき、インナチューブ８４をウォッシャパイプ７４として、アウタチューブ８２をリターンパイプ７８として用いる。
【０１１８】
また、この二重管８６では、インナチューブ８４を熱線５６が設けられ発熱体８８で被覆すると共に、発熱体を内部外装材９０によって覆う。
【０１１９】
これにより、発熱体８８内に設けられる熱線５６によってアウタチューブ８２内及びインナチューブ８４内のウォッシャ液を効率的に加熱しながら、ウォッシャ液の放熱、特にウォッシャノズル３６へ供給されるウォッシャ液の放熱を抑えることができる。
【０１２０】
図７に示されるように、三方弁７２、７６は、コントローラ５０Ａに接続されており、コントローラ５０Ａによって、ウォッシャ液の流路が切換えられる。すなわち、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液を、ウォッシャパイプ７４を介してウォッシャノズル３６へ供給する状態と、ウォッシャパイプ７４、リターンパイプ７８内のウォッシャ液を循環する状態の間で切換えられる。
【０１２１】
なお、ここでは、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャポンプ４０の間に三方弁７２を設けたが、この三方弁７２を省略し、リターンパイプ７８をウォッシャ液タンク３４に連結して、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液も含めて循環されるようにしても良い。
【０１２２】
コントローラ５０Ａは、液温センサ５４で検出するウォッシャ液の液温が、例えば、ウォッシャ液の融点ＭＴに近い温度まで低下して、ウォッシャ液が凍結し易い状態となっていると判断されるときに、三方弁７２、７６を作動すると共に、ウォッシャポンプ４０を作動させて、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液が凍結してしまうのを抑えるようにしている。
【０１２３】
図９には、このコントローラ５０Ａによる凍結防止制御の概略を示している。なお、エンジン１２の始動時（暖機運転時）においては、前記した図３と同等の処理を行うものであって良い。
【０１２４】
このフローチャートは、エンジン１２の暖機運転が終了すると実行される。最初のステップ１４０では、液温センサ５４によって検出されるウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、次のステップ１４２では、先ず、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えているか否かを確認する。
【０１２５】
ここで、外気温が高いかフロントコンパートメント１６内の雰囲気温度Ｔａが高く、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ２）には、ウォッシャ液の加熱が不要であるとしてステップ１４２で肯定判定する。このときに、ステップ１４４ウォッシャ液の循環が行われているか否かを確認し、ウォッシャ液の循環が行われているときには、ステップ１４４で肯定判定して、ステップ１４６へ移行し、ウォッシャ液の循環を停止して、ウォッシャ液の凍結防止制御を終了する。
【０１２６】
なお、ウォッシャ液を循環するときには、三方弁７２、７６を操作して、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８との間でウォッシャ液の循環路８０を形成し、ウォッシャポンプ４０を作動させるようにしており、ウォッシャ液の循環を停止するときには、ウォッシャポンプ４０を停止すると共に、三方弁７２、７６をオフして、ウォッシャ液タンク３４からウォッシャノズル３６へのウォッシャ液の流路を形成し、ウォッシャポンプ４０が作動したときに、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液が噴出されるようにする。
【０１２７】
一方、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定液温ＴＳ２を超えていないとき（ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１４２で否定判定してステップ１４８へ移行する。このステップ１４８では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているか否かを確認する。
【０１２８】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ１、すなわち、ＴＳ１＜ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１４８で肯定判定してステップ１５０へ移行し、ウォッシャ液の循環を開始する。すなわち、三方弁７２，７６をオンすることにより、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８とによってウォッシャ液の循環路８０を形成し、ウォッシャポンプ４０を作動させる。
【０１２９】
一般に、パイプ内に滞留している液体は、パイプ内を流れる液体に比較して凍結が生じ易くなっている。ここから、ウインドウォッシャ装置７０では、ウォッシャ液の液温ＷＴが低くなったときには、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液を流すことにより、凍結が生じ難くなるようにして、ウォッシャパイプ７４内でウォッシャ液が凍結してしまうことによる目詰まりを防止し、ウォッシャスイッチ５２がオンされたときに、ウォッシャノズル３６から確実にウォッシャ液が噴出されるようにしている。
【０１３０】
なお、ウォッシャ液の循環を行っているときにウォッシャスイッチ５２がオンされたときには、三方弁７２、７６をオフした状態で、ウォッシャポンプ４０を作動させる。
【０１３１】
これに対して、ウォッシャ液の液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１以下となっているときには、ステップ１４８で否定判定してステップ１５２へ移行する。このステップ１５２では、ウォッシャ液の循環を停止し、次のステップ１５４では、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン１２のアイドルアップを要求する。この後に、ステップ１５６では、リレースイッチ５８をオンすることにより、オルタネータ４４で発電された余剰電力を熱線５６へ供給し、余剰電力によるウォッシャ液の加熱を開始する。
【０１３２】
これにより、ウォッシャ液が凍結しているときには、解凍がなされ、また、ウォッシャ液が凍結し易い時には、凍結防止がなされる。なお、ここでは、ウォッシャ液の循環を停止し、ウォッシャ液が凍結している状態でウォッシャポンプ４０を駆動して所謂空運転が行われるのを防止するようにしているが、ウォッシャ液に凍結が生じていないと判断しうるときには、ウォッシャ液の循環を継続するようにしても良い。
【０１３３】
このようにしてウォッシャ液の加熱を開始すると、ステップ１５８では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えたか否かを確認し、ステップ１６０では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えたか否かを確認する。
【０１３４】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えたが、設定温度ＴＳ２を超えていないとき（ＴＳ１＜ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１６０で否定判定されてステップ１６２へ移行し、ウォッシャ液の循環を開始する。すなわち、ウォッシャ液を加熱しながら循環することにより、ウォッシャ液の凍結を防止する。
【０１３５】
なお、ここでは、ウォッシャ液を循環しながら加熱を行うようにしているが、これに限らず、エンジンＥＣＵ６０へのアイドルアップ要求を停止すると共にリレースイッチ５８をオフして、ウォッシャ液の加熱を停止した状態でウォッシャ液の循環のみを行うようにしても良い。
【０１３６】
一方、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超える（ＷＴ＞ＴＳ２）とステップ１６０で肯定判定されてステップ１６４へ移行する。このステップ１６４では、ウォッシャ液の加熱を停止すると共に、ウォッシャ液の循環を停止し（ステップ１６６）、この後に、ステップ１６８でエンジンＥＣＵ６０に対するアイドルアップ要求を停止して、ウォッシャ液の凍結防止制御を終了する。なお、ステップ１７０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認しており、イグニッションスイッチがオフされたときには、ステップ１７０で肯定判定してステップ１６４へ移行することにより、ウォッシャ液の加熱及び循環を終了する。
【０１３７】
このように、第２の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置７０では、凍結が生じ易いウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液を、ウォッシャパイプ７０内で流すようにすることにより、ウォッシャパイプ７４内でウォッシャ液が凍結してしまうことにより、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が凍結していないにもかかわらず、ウォッシャ液が噴出されずに、乗員の視界確保が困難となってしまうのを確実に防止するようにしている。
【０１３８】
なお、以上説明した本実施の形態では、エンジン１２の暖機運転終了後のウォッシャ液の加熱においても、オルタネータ４４の発電電力を用いるようにしたが、本発明はこれに限るものではなく、暖機運転終了後は、車両に設けられる各種の熱源を用いたウォッシャ液の加熱を行うものであっても良い。
【０１３９】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、内燃機関であるエンジン１２が車両後部側に設けられた所謂ミッドシップ方式の車両１０を例に説明したが、本発明は、これに限らず、ウォッシャ液タンク３４と共にエンジン１２が車両前部に設けられたフロントシップ方式の車両など任意の方式の車両に適用することができる。
【０１４０】
フロントシップ方式の車両においても、エンジン始動時にエンジンの暖機が必要である時には、エンジンの暖機運転が進行するまでは、フロントコンパートメント（エンジンコンパートメント）内の雰囲気温度が低く、エンジンから放出される熱のみでは、ウォッシャ液の解凍が遅れることがある。
【０１４１】
このようなときにも、アイドルアップされたエンジンから廃棄される回転力を用いて電力を発生させ、発生した電力によってウォッシャ液を加熱することにより、ウォッシャ液の迅速な解凍が可能となり、車両走行開始時には、フロントウインドガラスからの確実な汚れ除去が可能な状態することができ、寒冷地などにおける走行安全性の確保を可能とすることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態では、フロントウインドガラス２０に対するウインドウォッシャ装置１０、７０を例に説明したが、リヤウインドガラスへのウォッシャ液の放出や、ヘッドランプのレンズへ向けたウォッシャ液の放出を行うウォッシャ装置への適用も可能である。
【０１４３】
このときには、それぞれの系統で雰囲気温度、走行中の冷え方などが異なるため、系統別に加熱制御を行うことが好ましい。
【０１４４】
また、本実施の形態では、車両走行中のウォッシャ液の加熱にオルタネータ４４の発電電力を使用するようにしたが、車両走行中のウォッシャ液の加熱は、これに限るものではなく、エンジンから各種の形態で放出される熱を利用することができる。
【０１４５】
すなわち、エンジン１２の暖機運転が完了するまでは、車両１０内の熱源は限られるが、暖機運転が終了することにより、エンジン１２自体が放出する熱、エンジン冷却液を介して放出される熱、排気ガスとして放出される熱があり、これらの廃熱を用いて、ウォッシャ液を加熱するものであっても良い。
【０１４６】
例えば、ウォッシャ液タンク３４は、エンジン冷却液の熱を放出するエンジンラジエータ１８に接近して配置されることが多く、ウォッシャ液タンク３４とエンジンラジエータ１８とを熱伝導性部材によって連結することにより、エンジン冷却液の熱をウォッシャ液タンク３４に伝達してウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液の加熱に用いることができる。
【０１４７】
また、フロントシップ方式の車両では、リヤウインドガラスへウォッシャ液を送りウォッシャパイプは、排気管などの近傍を通過させることができるので、このウォッシャパイプと排気管を熱伝導性部材によって連結することにより、排気ガスから放出される熱によってリヤウインドガラスへのウォッシャ液の加熱を行うことができる。
【０１４８】
このような加熱方法を用いるときには、ウォッシャ液の過熱による沸騰の危険性などが生じることがあり、また、例えば、暖気運転開始直後のエンジンの低温状態では、ウォッシャ液の加熱を行うことにより、エンジンの暖機遅れや、排気ガスを浄化するための触媒の温度上昇が遅れることによる活性化の遅れなどが生じることがあり、これを防止するために、熱伝導の断続（オン／オフ）を可能とすることが好ましい。
【０１４９】
このときの熱伝導の断続を行う構成としては、ソレノイドなどのアクチュエータを用いて、ウォッシャ液の液温に加え、エンジン冷却液の液温、排気ガス温度などの検出結果に基づいて、熱伝導性部材を接離させる構成などを適用することができる。
【０１５０】
さらに、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明は、車両のウインドガラスやヘッドランプなどへ洗浄液とするウォッシャ液を噴出して、汚れ除去を可能とする任意の構成に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置の概略構成図である。
【図２】本実施の形態に適用した車両の要部の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンジン始動時のウォッシャ液の加熱制御の一例を示す流れ図である。
【図４】エンジン始動時からの経過時間に対するウォッシャ液の液温の変化の一例を示す線図である。
【図５】エンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーの概略を示す線図である。
【図６】第１の実施の形態に係る暖機運転終了後のウォッシャ液の加熱制御の一例を示す流れ図である。
【図７】第２の実施の形態に係るウインドウォッシャ装置の概略構成図である。
【図８】第２の実施の形態でウォッシャ液の循環の形成に適用可能な二重管を示す概略図である。
【図９】第２の実施の形態に係る暖機運転終了後のウォッシャ液の凍結防止制御の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 車両
１２ エンジン（内燃機関）
１８ エンジンラジエータ
２０ フロントウインドガラス
２２ ワイパ装置
３２、７０ ウインドウォッシャ装置
３４ ウォッシャ液タンク
３６ ウォッシャノズル
３８、７４ ウォシャパイプ
４０ ウォッシャポンプ
４４ オルタネータ
４６ バッテリ
５０ コントローラ（加熱制御手段、循環制御手段）
５４ 液温センサ（液温検出手段）
５６ 熱線（加熱手段）
６０ エンジンＥＣＵ（内燃機関制御手段）
７２、７６ 三方弁（循環手段）
７８ リターンパイプ（循環手段）
８０ 循環路
８２ アウタチューブ
８４ インナチューブ
８６ 二重管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のウインドガラスへ向けてウォッシャ液を噴出して、ウインドガラスの洗浄を行うウインドウォッシャ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地などにおいては、車両のフロントウインドガラスに降雪による蓄雪、外気温が低下することによる着霜が生じる。このために、車両の走行開始に先立ってフロントウインドガラスから蓄雪、着霜の除去を行う必要がある。
【０００３】
一般に、少量の蓄雪や着霜であれば、ウインドウォッシャ装置によってフロントウインドガラスにウォッシャ液を吹付けながら、ワイパ装置を作動させてワイパブレードによって払拭するようにしているが、ウォッシャ液の液温が低いと払拭に時間を要する。
【０００４】
ここから、特許文献１では、エンジンの排気熱を利用してウォッシャ液を昇温させることにより、蓄雪、着霜の除去効率の向上を図るように提案している。また、特許文献２では、ウォッシャ液タンク内にヒータを設けて、ウォッシャ液を加熱／保温しておくことにより、フロントウインドガラスの蓄雪や着霜の除去が容易となるように提案している。
【０００５】
さらに、特許文献３では、ウォッシャ液タンクとウォッシャノズルの間のウォッシャ液の管路の一部に金属管を用いると共に、この金属管の周囲に加熱コイルを巻き付けておき、加熱コイルに高周波電力を供給することにより、ウォッシャノズルから吹き出すウォッシャ液を加熱して、蓄雪や着霜の除去促進を図るようにしている。
【０００６】
一方、特許文献４では、フロントウインドガラスの下端部に配置したパイプに、エンジン冷却液を循環させることにより、フロントウインドガラスの融雪を行うと共に、エンジン冷却水の水温が低いときなどにおいては、デフォッガやデアイサーへ通電して融雪の促進を図る記載がある。
【０００７】
また、特許文献４では、デフォッガやデアイサーは、バッテリに対して大きな負荷となることから、エンジン回転数がアイドル回転数より高い状態である時に、通電するように提案している。
【０００８】
ところで、寒冷地などにおいては、外気温が低下することにより、ウォッシャ液タンク内に貯留されているウインドウォッシャ液や、ウォッシャ液タンクとウォッシャノズルの間の管路内のウインドウォッシャ液が凍結してしまうことがあるが、一般的車両は、前部にエンジンが配置された所謂フロントシップ方式であり、ウォッシャ液タンクは、車両前部のエンジンルーム内に設けられている。
【０００９】
これにより、ウォッシャ液タンク内や管路内のウインドウォッシャ液が凍結していても、エンジンの暖機運転が行われてエンジンルーム内の温度が上昇することにより解凍され、フロントウインドガラスなどの洗浄が可能となる。
【００１０】
しかしながら、車両には、車体中央部から後部にエンジンが配置された所謂ミッドシップ方式があり、このような車両では、エンジンの暖機を行っても、ウインドウォッシャ液の解凍が進まず、エンジンの暖機が終了しても、ウインドウォッシャ液が凍結したままとなっていることがある。また、外気温が極めて低い環境下では、車両走行中にウインドウォッシャ液が凍結してしまう可能性がある。
【００１１】
このような状態で車両走行を行うと、前方車両が巻き上げた水滴が付着してフロントウインドガラスが汚れても、確実に汚れを払拭して十分な前方視界の確保が困難となる可能性がある。
【００１２】
このようなウインドウォッシャ液を解凍する方法としては、電気ヒータなどの加熱手段を用いる方法があるが、温度が低い環境下では、バッテリの能力が低下しており、ウインドウォッシャ液の解凍がバッテリの大きな負荷となってしまう。
【特許文献１】実開平２−１２３４５２号公報
【特許文献２】実開平５−１６５２４号公報
【特許文献３】特開２００５−１４７８７号公報
【特許文献４】特開平１１−３２１４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、車両のバッテリに負荷をかけることなく、ウォッシャ液の解凍や凍結を防止して、寒冷地においても車両前方等の確実な視界確保を可能とするウインドウォッシャ装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、内燃機関の回転力によって発電するオルタネータ及び、内燃機関の暖機運転時に燃料供給量を増加するアイドルアップ制御を行う内燃機関制御手段を備えた車両に設けられて、ウインドガラスへウォッシャ液を噴出するウインドウォッシャ装置であって、前記ウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク内及び、ウォッシャ液タンクと前記ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズルとを接続するウォッシャパイプに設けられて、前記オルタネータの発電電力が供給されることによりウォッシャ液タンク内及びウォッシャパイプ内のウォッシャ液を加熱する加熱手段と、前記ウォッシャ液の液温を検出する液温検出手段と、前記内燃機関のアイドルアップ制御が行われているか否かと前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温とに基づいて、前記オルタネータの発電電力を前記加熱手段に供給してウォッシャ液の加熱を行なう加熱制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ウォッシャ液タンク及びウォッシャパイプに加熱手段を設け、オルタネータの発電電力が供給されることにより、ウォッシャ液を加熱して、ウォッシャ液の解凍が可能となるようにしている。また、加熱手段への電力供給（通電）は、内燃機関の暖機運転などのアイドルアップ制御が行われている状態で行われる。
【００１６】
内燃機関の暖機運転時には、燃料供給量が増加されて、これにより、内燃機関の発熱量を増加させるようにしており、燃料供給量が増加することにより、内燃機関の回転数も増加し、この回転数の増加分をオルタネータによって電力に変換することができ、この電力を用いてウォッシャ液の加熱を行う。
【００１７】
これにより、ウォッシャ液を加熱摺る加熱手段が、バッテリの負荷となるのを防止しながら、ウォッシャ液の解凍を行い、ウォッシャ液が凍結しているために、乗員の視界確保が困難となってしまうのを確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記内燃機関制御手段へ、前記内燃機関のアイドルアップ制御を要求するアイドルアップ要求手段を、含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、内燃機関の暖機運転が終了した後などで、ウォッシャ液が凍結したり、凍結する可能性が高い温度となると、アイドルアップ制御を要求することにより、オルタネータの発電電力に余剰が生じるようにし、この電力を用いてウォッシャ液の加熱を行う。
【００２０】
これにより、外気温が低い環境下で車両走行しているためにウォッシャ液が冷却されて凍結してしまうのを確実に防止することができる。
【００２１】
このような本発明においては、前記内燃機関の前記アイドルアップ制御が行われているときに、前記ウォッシャ液の融点に基づいてウォッシャ液に凍結が生じている可能性があるかを判断可能となるように設定された第１の設定温度と、前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記加熱手段を制御することができ、また、前記第１の設定温度より高い第２の設定温度が設定されているときに、前記ウォッシャ液の液温と前記第１の設定温度に基づいてウォッシャ液の加熱を開始した後、前記ウォッシャ液の液温が前記第２の設定温度を超えるまで前記加熱手段による前記ウォッシャ液の加熱を継続するものであっても良い。
【００２２】
この発明によれば、第１の設定温度でウォッシャ液が凍結しているか否かや、ウォッシャ液の凍結が生じる可能性が高いか否かを判断し、凍結又は凍結する可能性が高いと判断されるときに、ウォッシャ液の加熱を行う。
【００２３】
また、例えば、ウォッシャ液をウインドガラスに噴出したときに、ウォッシャ液がウインドガラス上で凍結してしまうことがない温度を第２の設定温度として、第１の設定温度に基づいて加熱を開始すると、液温が第２の設定温度に達するまで、ウォッシャ液の加熱を継続する。
【００２４】
すなわち、ウォッシャ液に凍結が生じると判断されうる環境下では、ウインドガラスへ噴出したウォッシャ液も凍結しやすくなっており、このときに、ウォッシャ液を第２の設定温度に達するまで加熱することにより、ウインドガラスに噴出したウォシャ液が凍結して乗員の視界を妨げてしまうのを確実に防止することができる。
【００２５】
さらに本発明は、前記ウォッシャパイプの前記ウォッシャノズル側とウォッシャパイプの前記ウォッシャ液タンク側又はウォッシャ液タンクとを連通させてウォッシャパイプ内のウォッシャ液を循環する循環手段を含むことを特徴とし、前記ウォッシャ液の液温が前記第１の設定温度を超え、前記第２の設定温度の以下であるときに、前記循環手段を作動させてウォッシャ液の循環を行う循環制御手段を含むことを特徴とする。
【００２６】
ウォッシャパイプ内に滞留しているウォシャ液は、周囲から冷却されるために凍結が生じ易いが、ウォッシャパイプ内であっても流れることにより凍結が生じ難くなる。
【００２７】
ここから、本発明では、循環手段を設けてウォッシャ液を循環することにより、ウォッシャパイプ内でウォシャ液が凍結して、ウォッシャ液の噴出が困難となってしまうのを防止する。
【００２８】
このようなウォッシャ液の循環は、ウォッシャ液が凍結していない状態であることが必要であり、ここから、液温が第１の設定温度と第２の設定温度の範囲である時に、ウォッシャ液を循環し、ウォッシャポンプの空運転や、ウォッシャパイプ内でウォッシャ液が凍結していることによる圧力異常が起因したウォッシャパイプやウォッシャポンプの損傷を確実に防止できる。
【００２９】
なお、このような循環手段を形成するウォッシャパイプは、インナチューブとアウタチューブの二重構造として、インナチューブ内及びアウタチューブ内のそれぞれをウォッシャ液が流れるようにすることが好ましく、これにより、ウォッシャ液の冷却（放熱）を抑えながら、加熱手段による効率的な加熱が可能となるようにすることができ好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明によれば、内燃機関の暖機運転時に発生する余剰回転力によって発電した電力を用いて、ウォッシャ液の加熱を行うので、車両に設けられバッテリに大きな負荷をかけてしまうことなく、効率的にウォッシャ液の加熱を行い、乗員の確実な視界確保を可能とする優れた効果が得られる。
【００３１】
また、本発明によれば、車両走行中においてもバッテリの負荷を増加させることなく、ウォッシャ液の凍結防止や、ウインドガラスに噴出したウォッシャ液の凍結を防止して、確実な視界確保を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
〔第１の実施の形態〕
図２には、本実施の形態に適用した車両１０の概略構成が示されている。なお、図２では、車両前方側を矢印ＦＲ方向、車両上方側を矢印ＵＰ方向で示している。
【００３４】
本実施の形態に適用した車両１０は、一例としてミッドシップ方式が適用されており、走行用の駆動源となるエンジン１２（図２では図示省略、図１参照）が前輪１４と後輪（図示省略）の間に配置されている。これにより、車両１０の前部は、エンジンの設けられていないフロントコンパートメント１６となっており、車両１０では、このフロントコンパートメント１６内に、例えば、エンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータ１８などが配置されている。
【００３５】
この車両１０には、フロントウインドガラス２０の表面の水滴などの付着物を払拭するワイパ装置２２が設けられている。このワイパ装置２２は、ワイパモータ２４の回転がリンク機構２６によってワイパアーム２８の往復移動に変換され、ワイパアーム２８が、フロントウインドガラス２０の表面に沿って往復移動されることにより、ワイパアーム２８に設けているワイパブレード３０によってフロントウインドガラス２０の表面に付着している水滴等が払拭される。
【００３６】
一方、図１及び図２に示されるように、車両１０には、ウインドウォッシャ装置３２が設けられている。このウインドウォッシャ装置３２は、洗浄液とするウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク３４と、ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズル３６、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャノズル３６を接続するウォッシャパイプ３８及び、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液をウォッシャノズル３６へ供給するウォッシャポンプ４０を備えている。
【００３７】
図２に示されるように、ウォッシャ液タンク３４は、車両１０の前部のフロントコンパートメント１６内に配設されており、ウォッシャノズル３６は、例えば、フロントコンパートメント１６を覆うフロントフード４２に、フロントウインドガラス２０へ向けて取り付けられおり、ウォッシャパイプ３８がフロントコンパートメント１６内に敷設されている。
【００３８】
これにより、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャポンプ４０が作動すると、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が、ウォッシャノズル３６からフロントウインドガラス２０へ向けて噴出される。
【００３９】
車両１０では、ウインドウォッシャ装置３２によってフロントウインドガラス１８へウォッシャ液を噴出しながら、ワイパ装置２２を作動させることにより、フロントウインドガラス２０の表面の付着物の払拭が促進される。
【００４０】
なお、このようなワイパ装置２２及びウインドウォッシャ装置３２の基本的構成は、公知の構成を適用でき、詳細な説明を省略する。また、以下では、フロントウインドガラス２０に対して設けるウインドウォッシャ装置３２を例に説明するが、ワイパ装置及びウインドウォッシャ装置は、車両後部の図示しないリヤウインドガラスなどの洗浄を行うものであっても良く、また、ウインドウォッシャ装置は、ヘッドランプのレンズへ向けてウォッシャ液を噴出する構成を含むものであっても良い。
【００４１】
一方、車両１０には、エンジン１２の駆動力が伝達されることにより回転駆動されて発電するオルタネータ４４と、オルタネータ４４の発電電力が蓄積されるバッテリ４６が設けられており、車両１０では、このバッテリ４６に蓄積された電力によって各種の電装部品の駆動に用いるようになっている。なお、オルタネータ４４としては、直流電力又は交流電力の何れを発生するものであっても良く、交流電力を発生するときには、整流器を介して直流（脈流を含む）に変換された電力がバッテリ４６に供給されるものであれば良い。
【００４２】
ところで、図１に示されるように、第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置３２には、コントローラ５０が設けられている。このコントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどがバスに接続されたマイクロコンピュータ及び、各種の入出力インターフェイス、駆動回路などを含んで形成されており、ウォッシャポンプ４０及びウォッシャスイッチ５２が接続されている。
【００４３】
これにより、コントローラ５０は、ウォッシャスイッチ５２がオン操作されることにより、バッテリ４６の電力をウォッシャポンプ４０へ供給して、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液を噴出する。
【００４４】
一方、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液タンク３４内にウォッシャ液の温度を検出する液温センサ５４が設けられており、この液温センサ５４がコントローラ５０に接続されている。
【００４５】
これにより、コントローラ５０は、ウォッシャ液の液温の検出が可能となっており、コントローラ５０は、液温センサ５４によって検出する液温から、ウォッシャ液が凍結しているか否かや、凍結しやすい状態となっているか否かの判定を行なう。
【００４６】
また、ウインドウォッシャ装置３２には、ウォッシャ液の加熱手段として熱線５６が設けられている。この熱線５６は、ウォッシャ液タンク３４内に敷設されると共に、ウォッシャパイプ３８の周囲に敷設されている。
【００４７】
この熱線５６は、リレースイッチ５８を介してオルタネータ４４とバッテリ４６との間に接続されており、リレースイッチ５８の接点が閉じられる（以下、リレースイッチ５８のオンとする）ことにより、オルタネータ４４の発電電力が供給される。すなわち、熱線５６は、バッテリ４６への充電系統に接続されており、オルタネータ４４の発電電力に余剰が生じたときには、この余剰電力が供給されるようになっている。
【００４８】
なお、加熱手段として用いる熱線５６は、電熱線、コイルであっても良く、また、加熱手段としては、導電性チューブ、導電性布など、通電されることにより発熱して、ウォッシャ液を加熱可能であれば任意の構成を適用することができる。また、加熱手段としては、敷設場所に応じた形状、形態のものを適用することができる。
【００４９】
また、ウォッシャパイプ３８に設ける熱線５６は、ウォッシャパイプ３８の外周部にウォッシャパイプ３８を包むように同軸的も配置することが好ましく、これにより、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液の放熱を抑えることができると共に、周囲の冷気によってウォッシャ液が冷却されるのを抑えることができる。
【００５０】
また、オルタネータ４４の発電電力の制御は、コントローラ５０、次に示すエアコンＥＣＵの何れで行うものであっても良い。
【００５１】
一方、車両１０には、エンジン１２の作動を制御するエンジンＥＣＵ６０が設けられており、コントローラ５０に、リレースイッチ５８及びエンジンＥＣＵ６０が接続されている。
【００５２】
エンジンＥＣＵ６０では、エンジン始動時にエンジン冷却液の液温が低いと、エンジン１２の暖機運転を行う。この暖機運転時には、アイドル時よりもエンジン１２へ供給する燃料（ガソリン）が増加され、これに伴って、エンジン回転数を高くなる（アイドルアップ）と共に、エンジン１２の発熱量が大きくなり、エンジン１２及びエンジン冷却液の温度上昇が促進される。
【００５３】
コントローラ５０は、エンジンＥＣＵ５８と接続されていることにより、エンジン１２の暖機中か否かの判断が可能となっている。また、エンジンＥＣＵ５８は、エンジン１２の暖機運転が終了している状態で、コントローラ５０からエンジン１２のアイドル回転数の上昇（アイドルアップ）要求があると、この要求に基づいてエンジン１２のアイドルアップを行う。このとき、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン１２の暖機運転時と同様に、エンジン１２への燃料の供給量を増加させるようにしている。なお、エンジンＥＣＵ６０によるエンジン１２の基本制御は、公知の制御方法を適用できる。
【００５４】
コントローラ５０は、エンジン１２の暖機中に、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液に基づいてリレースイッチ５８のオン／オフを行う。また、コントローラ５０は、エンジン１２の暖機運転が終了しているときに、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温に基づいて、エンジンＥＣＵ５８にエンジン１２のアイドルアップ要求を行いながら、リレースイッチ５８のオン／オフを行う。
【００５５】
これにより、コントローラ５０では、エンジン１２がアイドルアップされている状態で熱線５６への通電を行い、ウォッシャ液タンク３４、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液を加熱し、ウォッシャ液の解凍、凍結防止を図るようにしている。
【００５６】
このように構成されている車両１０では、図示しないワイパスイッチを操作してワイパ装置２２を作動することにより、フロントウインドガラス２０に付着した雨滴などをワイパブレード３０によって払拭して乗員の視界を確保することができる。
【００５７】
また、車両１０には、ウインドウォッシャ装置３２が設けられている。このウインドウォッシャ装置３２は、ウォッシャスイッチ５２がオン操作されると、ウォッシャポンプ４０が駆動され、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が、ウォッシャノズル３６からフロントウインドガラス２０へ向けて噴出される。
【００５８】
これにより、車両１０では、前方車両が巻き上げた雨水などが、フロントウインドガラス２０に付着しても、ワイパ装置２２によってこの付着物を確実に払拭することができる。
【００５９】
すなわち、前方車両が巻き上げた水滴などには、土や埃が多く含まれており、ワイパ装置２２を作動させただけでは、フロントウインドガラス２０から確実に払拭することができない場合がある。
【００６０】
このようなときに、例えば、ウインドウォッシャ装置３２によってフロントウインドガラス２０にウォッシャ液を噴出させながら、ワイパ装置２２を作動することにより、フロントウインドガラス２０やワイパブレード３０を損傷することなく、フロントウインドガラス２０上から確実に払拭して、乗員の良好な視界確保が可能となる。
【００６１】
ところで、ウォッシャ液は、一般に、水よりも融点（融解点、凝固点）が低い（例えば−５°Ｃ程度）が、寒冷地などで外気温が極めて低くなると、駐車中に凍結してしまうことがある。また、外気温が極めて低い環境下で走行すると、ウォッシャ液が冷却されて凍結が生じることがある。
【００６２】
ウォッシャ液が凍結すると、ウォッシャスイッチ５２をオンしても、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液がフロントウインドガラス２０に噴出されなくなる。
【００６３】
これにより、車両１０では、ウォッシャ液が噴出されないために、フロントウインドガラス２０の付着物の確実な払拭がなされなくなると、乗員の視界確保が困難となることがある。
【００６４】
ここから、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液が凍結したときの解凍を図ると共に、ウォッシャ液の凍結防止を図り、乗員の確実な視界確保が可能となるようにしている。
【００６５】
ここで、第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置３２でウォッシャ液の解凍促進及び凍結防止を図るウインドウォッシャ液の加熱制御を説明する。
【００６６】
図３には、ウインドウォッシャ装置３２のコントローラ５０でエンジン１２の始動時に実行されるウォッシャ液の加熱制御の一例を示している。このフローチャートでは、最初のステップ１００で、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされたか否かを確認し、車両走行のために、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、ステップ１００で肯定判定してステップ１０２へ移行する。
【００６７】
このステップ１０２では、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、次のステップ１０４では、液温ＷＴが、ウォッシャ液の凍結が生じていない第１の設定温度として設定している設定温度ＴＳ１を越えているか否かから、ウォッシャ液が凍結していないか否かを確認する。
【００６８】
このような設定温度ＴＳ１としては、ウォッシャ液の融点ＭＴに基づいて設定することができる。すなわち、ウォッシャ液の液温が融点ＭＴに達している場合、ウォッシャ液が凍結しているか、少なくとも凍結し易い状態となっており、この融点ＭＴから所定の温度αだけ高くして、ウォッシャ液に凍結が生じていないと確実に判断しうる温度を、設定温度ＴＳ１として適用することが好ましい（ＴＳ１ ＝ＭＴ＋α）。
【００６９】
例えば、温度αを５°Ｃ（α＝５°Ｃ）として、ウォッシャ液の融点ＭＴが−５°Ｃ（ＭＴ＝−５°Ｃ）であったときには、設定温度ＴＳ１を０°Ｃ（ＴＳ１＝０°Ｃ）とすることができる。
【００７０】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ１）には、ステップ１０４で否定判定して、エンジン始動時の加熱制御を終了する。
【００７１】
これに対して、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１に達していないとき（ＷＴ≦ＴＳ１）には、ステップ１０４で肯定判定してステップ１０６へ移行する。このステップ１０６では、エンジン１２の暖機運転が行われているか否かを確認する。
【００７２】
車両１０に設けられているエンジンＥＣＵ６０では、イグニッションスイッチがオンされてエンジン１２を始動した時に、エンジン１２が冷却状態にあり、エンジン冷却液の液温も低くなっている。このときに、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン１２の暖機運転を行う。
【００７３】
このエンジン１２では、アイドル時よりも燃料供給量（噴射量）が増加され、これによりアイドルアップと共に、発熱量の増加が図られる。
【００７４】
ここで、エンジン１２の暖機運転が行われていると、ステップ１０６で肯定判定してステップ１０８へ移行し、リレースイッチ５８をオンして、熱線５６への通電を開始する。
【００７５】
これにより、熱線５６が発熱して、ウォッシャ液タンク３４、ウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液が加熱され、ウォッシャ液が凍結しているときには、ウォッシャ液の解凍が行われ、また、ウォッシャ液が凍結し易い状態であれば、凍結し難くなるように加熱される。
【００７６】
この後、ステップ１１０では、ウォッシャ液の液温ＷＴを検出し、ステップ１１２では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１より高い第２の設定温度としている設定温度ＴＳ２（ＴＳ１＜ＴＳ２）を超えたか否かを確認する。
【００７７】
熱線５６によってウォッシャ液が加熱されて解凍されると、ウォッシャ液の液温ＷＴが上昇する。このときに、液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１より高い設定温度ＴＳ２を超え、液温ＷＴが凍結の生じていない状態と判断されると、ステップ１１２で肯定判定してステップ１１４へ移行する。
【００７８】
このステップ１１４では、リレースイッチ５８をオフすることにより熱線５６への通電を停止し、ウォッシャ液の解凍を終了する。
【００７９】
このときの設定温度ＴＳ２としては、ウォッシャ液をフロントウインドガラス２０へ噴出しても、フロントウインドガラス２０に付着したウォッシャ液に凍結が生じない温度ないし、フロントウインドガラス２０に付着した水滴が凍結しているときに、解凍可能となる温度、すなわち、フロントウインドガラス２０へ噴出するのに適切な温度としている。
【００８０】
なお、ここでは、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２に達したときに、加熱を終了するようにしたが、液温ＷＴが少なくとも設定温度ＴＳ１を超えたときに終了するものであっても良く、また、エンジン１２が暖機されることによりエンジンラジエータ１８から発せられる熱によってフロントコンパートメント１６の雰囲気温度Ｔａが上昇することから、この雰囲気温度Ｔａを検出して、液温ＷＴが雰囲気温度Ｔａに達したタイミングで、ウォッシャ液の加熱を終了するようにしても良い。
【００８１】
一般に、前部にエンジンが設けられているフロントシップ方式の車両では、エンジンが発する熱によってウォッシャ液タンクやウォッシャパイプが設けられているエンジンコンパートメント（エンジンルーム）内の温度が上昇し、これにより、ウォッシャ液が凍結していても、エンジンの暖機運転によって解凍が可能となる。
【００８２】
これに対して、ミッドシップ方式が適用されている車両１０では、前部のフロントコンパートメント１６内の熱源がエンジンラジエータ２０のみとなっている。車両１０では、このエンジンラジエータ１８から発せられる熱によって外気温が低い環境下でも、約３０°Ｃ程度まで上昇する。
【００８３】
しかし、エンジンラジエータ１８のみ加熱されるフロントコンパートメント１６内の雰囲気温度Ｔａは、温度上昇が緩やかであると共に、で図２に二点鎖線で示されるように、この温度上昇は緩やかであり、また、定常状態となったときの温度Ｔａ１もそれほど高くない（例えばＴａ１＝３０°Ｃ程度）。このために、図４に破線で示されるように、ウォッシャ液の温度ＷＴの上昇は緩やかであり、ウォッシャ液が凍結している場合には、解凍に時間を要する。
【００８４】
ここで、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液タンク３４及びウォッシャパイプ３８に熱線５６を設けて、この熱線５６へ通電することにより、ウォッシャ液を加熱することができるようになっている。
【００８５】
これにより、ウォッシャ液が凍結していても、ウォッシャ液を迅速に解凍することができるので、図４に実線で示されるように、ウォッシャ液の液温ＷＴは、短時間で確実に上昇される。
【００８６】
したがって、ウインドウォッシャ装置３２では、ウォッシャ液が凍結しているために、フロントウインドガラス２０の汚れを除去できずに、乗員の視界が確保できなくなってしまうのを確実に防止することができる。
【００８７】
一方、ステップ１１６では、エンジン１２の暖機運転が終了したか否かを確認し、ステップ１１８では、エンジン１２を停止するために、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認する。
【００８８】
コントローラ５０は、ウォッシャ液の解凍が終了していないと判断しうるときでも、エンジン１２の暖機運転が終了するか、イグニッションスイッチがオフされてエンジンが停止されることにより、熱線５６への通電を停止して、ウォッシャ液の解凍を終了する。
【００８９】
また、ステップ１０４で肯定判定されて、ウォッシャ液に凍結が生じている可能性があっても、エンジン１２の暖機運転がなされていないときには、ステップ１０６で否定判定して、ウォッシャ液の加熱を行わずに、このフローチャートを終了する。
【００９０】
すなわち、ウインドウォッシャ装置３２のコントローラ５０では、エンジン１２の暖機運転中にのみ、熱線５６への通電を行ってウォッシャ液の加熱を行うようにしており、これにより、ウォッシャ液の解凍が、バッテリ４６の大きな負荷となってしまうのを防止するようにしている。
【００９１】
車両１０では、エンジン１２の回転力をオルタネータ４４に伝達して、オルタネータ４４を回転駆動することにより発電を行い、発電した電力をバッテリ４６へ供給することによりバッテリ４６の充電を行ない、車両１０内の各補機などの電装部品が、バッテリ４６に充電された電力の使用が可能となるようにしている。
【００９２】
図５には、エンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーの概略を示している。ここで、エンジン入力エネルギーは、ガソリン噴射量に相当する。
【００９３】
ここで、図５では、二点鎖線で効率１００％の時のエンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーを示しており、通常のエネルギー効率は、実線で示されるように３０％程度となっており、これが、軸回転力Ｐoutとしてエンジン１２の駆動力として出力される。また、軸回転力Ｐoutを除いたエンジン出力エネルギーが、熱などとなって放出される（放出エネルギーとする）。
【００９４】
ここで、アイドル状態では、オルタネータ４４の回転駆動などに必要な軸回転力Ｐoutが得られるようにしており、暖機運転時に、燃料噴射量が増加されることにより、軸回転力Ｐoutが増加されると共に、放出エネルギーが増加される。
【００９５】
このときの放出エネルギーの増加分には、発熱量の増加分ΔＱＦが含まれ、この発熱量の増加分ΔＱＦがエンジン暖機運転時におけるエンジン１２やエンジン冷却水の加熱促進に用いられる。
【００９６】
また、アイドル時に対する暖機運転時の軸回転力Ｐoutの増加分である余剰回転力Ｐｓは、通常、エンジン１２の駆動軸の回転抵抗として破棄されるようになっているが、オルタネータ４４の発電電力を制御することにより、この余剰回転力Ｐｓをオルタネータ４４で回収して電力に変化する。このときに回収される電力の増加分は、余剰電力となっており、コントローラ５０では、暖機時に発生する余剰電力を用いるように、エンジン１２の暖機運転中に熱線５６への通電を行う。
【００９７】
これにより、ウォッシャ液を加熱する熱量が、バッテリ４６の負荷となるのを防止している。
【００９８】
一方、３０００ｃｃ（３×１０−３ｍ３）のウォッシャ液を解凍するのに必要な
熱量Ｑは、ウォッシャ液の液温ＷＴを−３０°Ｃとして、目標温度を０°Ｃとした場合、固体係数Ｃを０．５（Ｃ＝０．５）、ウォッシャ液の比熱を水と同じと仮定すると、
Ｑ１＝３０００（ｃｃ）×３０（°Ｃ）×Ｃ
＝４５（Kcal）＝１８８（ＫＪ）
となり、また、０°Ｃの固体（氷）を０°Ｃの水にするのに必要な熱量Ｑ２は、
Ｑ２＝１（ＭＪ）（１ＭＪ／３０００ｃｃ）
となり、ここから、
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＝１１８８（ＫＪ）
となる。
【００９９】
また、１１８８（ＫＪ）＝１９．８（ＫＷ＊min）から、熱線５６を４ＫＷとすると、５分（５min）を要することになる。また、４ＫＷの熱線５６を用いて−１０°Ｃに凍結したウォッシャ液を解凍するためには、約４分半を要し、０°Ｃのウォッシャ液を解凍するには、約４分を要する。
【０１００】
この４ＫＷの負荷は、例えば、車両用の空調装置（エアコン）で冷房に用いるコンプレッサの容量に相当する。エアコンでは、外気温が低く冷房能力が必要とされない状態では、コンプレッサの駆動が停止されるようになっており、このために、車両１０がエアコンを備えて要れば、熱線５６を設けるために、オルタネータ４４の容量を増加する必要がないことになる。
【０１０１】
したがって、ウインドウォッシャ装置３２では、エンジン１２の暖機運転時にウォッシャ液を加熱するために、オルタネータ４４の容量を大きくすることなく、また、バッテリ４６に負荷をかけることがない。
【０１０２】
一方、外気温が極めて低い環境下で車両１０が走行していると、フロントコンパートメント１６内に配置されているウォッシャ液タンク３４やウォッシャパイプ３８内のウォッシャ液が冷却されて、凍結してしまうことがある。
【０１０３】
ここから、ウインドウォッシャ装置３２では、エンジン１２の暖機運転が終了した後にも、熱線５６を用いたウォッシャ液の加熱制御を行うことにより、ウォッシャ液の凍結防止を図るようにしている。
【０１０４】
図６には、このときの処理の概略を示しており、このフローチャートは、エンジン１２の暖機運転が終了すると実行され、最初のステップ１２０では、液温センサ５４によって検出するウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、ステップ１２２では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているか否かを確認している。
【０１０５】
ここで、液温ＷＴが設定温度ＴＳ１以下となると（ＷＴ≦ＴＳ１）、ステップ１２２で否定判定してステップ１２４へ移行する。このステップ１２４では、エンジンＥＣＵ６０にエンジン１２のアイドルアップを要求し、次のステップ１２６では、リレースイッチ５８をオンすることにより熱線５６へ通電して、ウォッシャ液の加熱を開始する。
【０１０６】
ここで、エンジンＥＣＵ６０が、コントローラ５０のアイドルアップ要求に基づいてエンジン１２のアイドルアップを行うことにより、余剰電力を用いたウォッシャ液の加熱が可能となる。
【０１０７】
この後、ステップ１２８では、加熱されているウォッシャ液の液温ＷＴを検出し、次のステップ１３０では、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えたか否かを確認する。
【０１０８】
ここで、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えると（ＷＴ＜ＴＳ２）、ステップ１３０で肯定判定してステップ１３２へ移行し、リレースイッチ５８をオフして熱線５６への通電を停止することにより、ウォッシャ液の加熱を停止し、ステップ１３４では、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン１２のアイドルアップ要求を停止する。
【０１０９】
なお、ステップ１３６では、図示しないイグニッションスイッチがオフされたか否かを確認し、イグニッションスイッチがオフされてエンジン１２が停止されると、ステップ１３６で肯定判定してステップ１３２へ移行して、ウォッシャ液の加熱制御を終了する。
【０１１０】
これにより、車両１０が走行中にウォッシャ液が凍結したために、フロントウインドガラス２０の汚れの確実な払拭が困難となってしまうのを防止し、乗員の的確な視界確保が可能となる。
【０１１１】
このときに、ウォッシャ液を設定温度ＴＳ２となるまで加熱することにより、ウォッシャ液をフロントウインドガラス２０へ噴出したときに、フロントウインドガラス２０の表面で凍結して、乗員の視界を妨げてしまうのを防止することができる。
【０１１２】
すなわち、車両１０が走行中に、ウォッシャ液が凍結する環境下では、フロントウインドガラス２０に付着したウォッシャ液は勿論、前方車両が巻き上げた水滴なども凍結することが想定される。
【０１１３】
このときに、ウォッシャ液の液温ＷＴを設定温度ＴＳ２まで上昇させておくことにより、乗員の確実な視界確保が可能となる。なお、ここでは、ウォッシャ液の液温ＷＴは設定温度ＴＳ２を超えるまで加熱するようにしているが、少なくとも、ウォッシャ液の液温が設定温度ＴＳ１を超えるように加熱するものであれば良い。
【０１１４】
〔第２の実施の形態〕
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１１５】
図７には、第２の実施の形態に係るウインドウォッシャ装置７０の概略構成を示している。このウインドウォッシャ装置７０では、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャポンプ４０の間に三方弁７２が設けられ、また、ウォッシャパイプ７４には、ウォッシャノズル３６の近傍に三方弁７６が設けられており、三方弁７２、７６がリターンパイプ７８によって接続されている。
【０１１６】
これにより、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８との間で、ウォッシャ液の循環路８０が形成されている。なお、熱線５６は、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液とリターンパイプ７８内のウォッシャ液のそれぞれの加熱が可能となっている。
【０１１７】
このような循環路８０は、例えば、図８に示される二重管構造を適用することができる。すなわち、アウタチューブ８２とインナチューブ８４を同軸的に配置した二重管８６を用いる。このとき、インナチューブ８４をウォッシャパイプ７４として、アウタチューブ８２をリターンパイプ７８として用いる。
【０１１８】
また、この二重管８６では、インナチューブ８４を熱線５６が設けられ発熱体８８で被覆すると共に、発熱体を内部外装材９０によって覆う。
【０１１９】
これにより、発熱体８８内に設けられる熱線５６によってアウタチューブ８２内及びインナチューブ８４内のウォッシャ液を効率的に加熱しながら、ウォッシャ液の放熱、特にウォッシャノズル３６へ供給されるウォッシャ液の放熱を抑えることができる。
【０１２０】
図７に示されるように、三方弁７２、７６は、コントローラ５０Ａに接続されており、コントローラ５０Ａによって、ウォッシャ液の流路が切換えられる。すなわち、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液を、ウォッシャパイプ７４を介してウォッシャノズル３６へ供給する状態と、ウォッシャパイプ７４、リターンパイプ７８内のウォッシャ液を循環する状態の間で切換えられる。
【０１２１】
なお、ここでは、ウォッシャ液タンク３４とウォッシャポンプ４０の間に三方弁７２を設けたが、この三方弁７２を省略し、リターンパイプ７８をウォッシャ液タンク３４に連結して、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液も含めて循環されるようにしても良い。
【０１２２】
コントローラ５０Ａは、液温センサ５４で検出するウォッシャ液の液温が、例えば、ウォッシャ液の融点ＭＴに近い温度まで低下して、ウォッシャ液が凍結し易い状態となっていると判断されるときに、三方弁７２、７６を作動すると共に、ウォッシャポンプ４０を作動させて、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液が凍結してしまうのを抑えるようにしている。
【０１２３】
図９には、このコントローラ５０Ａによる凍結防止制御の概略を示している。なお、エンジン１２の始動時（暖機運転時）においては、前記した図３と同等の処理を行うものであって良い。
【０１２４】
このフローチャートは、エンジン１２の暖機運転が終了すると実行される。最初のステップ１４０では、液温センサ５４によって検出されるウォッシャ液の液温ＷＴを読込み、次のステップ１４２では、先ず、液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えているか否かを確認する。
【０１２５】
ここで、外気温が高いかフロントコンパートメント１６内の雰囲気温度Ｔａが高く、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ２）には、ウォッシャ液の加熱が不要であるとしてステップ１４２で肯定判定する。このときに、ステップ１４４ウォッシャ液の循環が行われているか否かを確認し、ウォッシャ液の循環が行われているときには、ステップ１４４で肯定判定して、ステップ１４６へ移行し、ウォッシャ液の循環を停止して、ウォッシャ液の凍結防止制御を終了する。
【０１２６】
なお、ウォッシャ液を循環するときには、三方弁７２、７６を操作して、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８との間でウォッシャ液の循環路８０を形成し、ウォッシャポンプ４０を作動させるようにしており、ウォッシャ液の循環を停止するときには、ウォッシャポンプ４０を停止すると共に、三方弁７２、７６をオフして、ウォッシャ液タンク３４からウォッシャノズル３６へのウォッシャ液の流路を形成し、ウォッシャポンプ４０が作動したときに、ウォッシャノズル３６からウォッシャ液が噴出されるようにする。
【０１２７】
一方、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定液温ＴＳ２を超えていないとき（ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１４２で否定判定してステップ１４８へ移行する。このステップ１４８では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているか否かを確認する。
【０１２８】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えているとき（ＷＴ＞ＴＳ１、すなわち、ＴＳ１＜ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１４８で肯定判定してステップ１５０へ移行し、ウォッシャ液の循環を開始する。すなわち、三方弁７２，７６をオンすることにより、ウォッシャパイプ７４とリターンパイプ７８とによってウォッシャ液の循環路８０を形成し、ウォッシャポンプ４０を作動させる。
【０１２９】
一般に、パイプ内に滞留している液体は、パイプ内を流れる液体に比較して凍結が生じ易くなっている。ここから、ウインドウォッシャ装置７０では、ウォッシャ液の液温ＷＴが低くなったときには、ウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液を流すことにより、凍結が生じ難くなるようにして、ウォッシャパイプ７４内でウォッシャ液が凍結してしまうことによる目詰まりを防止し、ウォッシャスイッチ５２がオンされたときに、ウォッシャノズル３６から確実にウォッシャ液が噴出されるようにしている。
【０１３０】
なお、ウォッシャ液の循環を行っているときにウォッシャスイッチ５２がオンされたときには、三方弁７２、７６をオフした状態で、ウォッシャポンプ４０を作動させる。
【０１３１】
これに対して、ウォッシャ液の液温ＷＴが、設定温度ＴＳ１以下となっているときには、ステップ１４８で否定判定してステップ１５２へ移行する。このステップ１５２では、ウォッシャ液の循環を停止し、次のステップ１５４では、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン１２のアイドルアップを要求する。この後に、ステップ１５６では、リレースイッチ５８をオンすることにより、オルタネータ４４で発電された余剰電力を熱線５６へ供給し、余剰電力によるウォッシャ液の加熱を開始する。
【０１３２】
これにより、ウォッシャ液が凍結しているときには、解凍がなされ、また、ウォッシャ液が凍結し易い時には、凍結防止がなされる。なお、ここでは、ウォッシャ液の循環を停止し、ウォッシャ液が凍結している状態でウォッシャポンプ４０を駆動して所謂空運転が行われるのを防止するようにしているが、ウォッシャ液に凍結が生じていないと判断しうるときには、ウォッシャ液の循環を継続するようにしても良い。
【０１３３】
このようにしてウォッシャ液の加熱を開始すると、ステップ１５８では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えたか否かを確認し、ステップ１６０では、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超えたか否かを確認する。
【０１３４】
ここで、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ１を超えたが、設定温度ＴＳ２を超えていないとき（ＴＳ１＜ＷＴ≦ＴＳ２）には、ステップ１６０で否定判定されてステップ１６２へ移行し、ウォッシャ液の循環を開始する。すなわち、ウォッシャ液を加熱しながら循環することにより、ウォッシャ液の凍結を防止する。
【０１３５】
なお、ここでは、ウォッシャ液を循環しながら加熱を行うようにしているが、これに限らず、エンジンＥＣＵ６０へのアイドルアップ要求を停止すると共にリレースイッチ５８をオフして、ウォッシャ液の加熱を停止した状態でウォッシャ液の循環のみを行うようにしても良い。
【０１３６】
一方、ウォッシャ液の液温ＷＴが設定温度ＴＳ２を超える（ＷＴ＞ＴＳ２）とステップ１６０で肯定判定されてステップ１６４へ移行する。このステップ１６４では、ウォッシャ液の加熱を停止すると共に、ウォッシャ液の循環を停止し（ステップ１６６）、この後に、ステップ１６８でエンジンＥＣＵ６０に対するアイドルアップ要求を停止して、ウォッシャ液の凍結防止制御を終了する。なお、ステップ１７０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを確認しており、イグニッションスイッチがオフされたときには、ステップ１７０で肯定判定してステップ１６４へ移行することにより、ウォッシャ液の加熱及び循環を終了する。
【０１３７】
このように、第２の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置７０では、凍結が生じ易いウォッシャパイプ７４内のウォッシャ液を、ウォッシャパイプ７０内で流すようにすることにより、ウォッシャパイプ７４内でウォッシャ液が凍結してしまうことにより、ウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液が凍結していないにもかかわらず、ウォッシャ液が噴出されずに、乗員の視界確保が困難となってしまうのを確実に防止するようにしている。
【０１３８】
なお、以上説明した本実施の形態では、エンジン１２の暖機運転終了後のウォッシャ液の加熱においても、オルタネータ４４の発電電力を用いるようにしたが、本発明はこれに限るものではなく、暖機運転終了後は、車両に設けられる各種の熱源を用いたウォッシャ液の加熱を行うものであっても良い。
【０１３９】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、内燃機関であるエンジン１２が車両後部側に設けられた所謂ミッドシップ方式の車両１０を例に説明したが、本発明は、これに限らず、ウォッシャ液タンク３４と共にエンジン１２が車両前部に設けられたフロントシップ方式の車両など任意の方式の車両に適用することができる。
【０１４０】
フロントシップ方式の車両においても、エンジン始動時にエンジンの暖機が必要である時には、エンジンの暖機運転が進行するまでは、フロントコンパートメント（エンジンコンパートメント）内の雰囲気温度が低く、エンジンから放出される熱のみでは、ウォッシャ液の解凍が遅れることがある。
【０１４１】
このようなときにも、アイドルアップされたエンジンから廃棄される回転力を用いて電力を発生させ、発生した電力によってウォッシャ液を加熱することにより、ウォッシャ液の迅速な解凍が可能となり、車両走行開始時には、フロントウインドガラスからの確実な汚れ除去が可能な状態することができ、寒冷地などにおける走行安全性の確保を可能とすることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態では、フロントウインドガラス２０に対するウインドウォッシャ装置１０、７０を例に説明したが、リヤウインドガラスへのウォッシャ液の放出や、ヘッドランプのレンズへ向けたウォッシャ液の放出を行うウォッシャ装置への適用も可能である。
【０１４３】
このときには、それぞれの系統で雰囲気温度、走行中の冷え方などが異なるため、系統別に加熱制御を行うことが好ましい。
【０１４４】
また、本実施の形態では、車両走行中のウォッシャ液の加熱にオルタネータ４４の発電電力を使用するようにしたが、車両走行中のウォッシャ液の加熱は、これに限るものではなく、エンジンから各種の形態で放出される熱を利用することができる。
【０１４５】
すなわち、エンジン１２の暖機運転が完了するまでは、車両１０内の熱源は限られるが、暖機運転が終了することにより、エンジン１２自体が放出する熱、エンジン冷却液を介して放出される熱、排気ガスとして放出される熱があり、これらの廃熱を用いて、ウォッシャ液を加熱するものであっても良い。
【０１４６】
例えば、ウォッシャ液タンク３４は、エンジン冷却液の熱を放出するエンジンラジエータ１８に接近して配置されることが多く、ウォッシャ液タンク３４とエンジンラジエータ１８とを熱伝導性部材によって連結することにより、エンジン冷却液の熱をウォッシャ液タンク３４に伝達してウォッシャ液タンク３４内のウォッシャ液の加熱に用いることができる。
【０１４７】
また、フロントシップ方式の車両では、リヤウインドガラスへウォッシャ液を送りウォッシャパイプは、排気管などの近傍を通過させることができるので、このウォッシャパイプと排気管を熱伝導性部材によって連結することにより、排気ガスから放出される熱によってリヤウインドガラスへのウォッシャ液の加熱を行うことができる。
【０１４８】
このような加熱方法を用いるときには、ウォッシャ液の過熱による沸騰の危険性などが生じることがあり、また、例えば、暖気運転開始直後のエンジンの低温状態では、ウォッシャ液の加熱を行うことにより、エンジンの暖機遅れや、排気ガスを浄化するための触媒の温度上昇が遅れることによる活性化の遅れなどが生じることがあり、これを防止するために、熱伝導の断続（オン／オフ）を可能とすることが好ましい。
【０１４９】
このときの熱伝導の断続を行う構成としては、ソレノイドなどのアクチュエータを用いて、ウォッシャ液の液温に加え、エンジン冷却液の液温、排気ガス温度などの検出結果に基づいて、熱伝導性部材を接離させる構成などを適用することができる。
【０１５０】
さらに、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明は、車両のウインドガラスやヘッドランプなどへ洗浄液とするウォッシャ液を噴出して、汚れ除去を可能とする任意の構成に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】第１の実施の形態に適用したウインドウォッシャ装置の概略構成図である。
【図２】本実施の形態に適用した車両の要部の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンジン始動時のウォッシャ液の加熱制御の一例を示す流れ図である。
【図４】エンジン始動時からの経過時間に対するウォッシャ液の液温の変化の一例を示す線図である。
【図５】エンジン入力エネルギーに対する出力エネルギーの概略を示す線図である。
【図６】第１の実施の形態に係る暖機運転終了後のウォッシャ液の加熱制御の一例を示す流れ図である。
【図７】第２の実施の形態に係るウインドウォッシャ装置の概略構成図である。
【図８】第２の実施の形態でウォッシャ液の循環の形成に適用可能な二重管を示す概略図である。
【図９】第２の実施の形態に係る暖機運転終了後のウォッシャ液の凍結防止制御の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 車両
１２ エンジン（内燃機関）
１８ エンジンラジエータ
２０ フロントウインドガラス
２２ ワイパ装置
３２、７０ ウインドウォッシャ装置
３４ ウォッシャ液タンク
３６ ウォッシャノズル
３８、７４ ウォシャパイプ
４０ ウォッシャポンプ
４４ オルタネータ
４６ バッテリ
５０ コントローラ（加熱制御手段、循環制御手段）
５４ 液温センサ（液温検出手段）
５６ 熱線（加熱手段）
６０ エンジンＥＣＵ（内燃機関制御手段）
７２、７６ 三方弁（循環手段）
７８ リターンパイプ（循環手段）
８０ 循環路
８２ アウタチューブ
８４ インナチューブ
８６ 二重管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転力によって発電するオルタネータ及び、内燃機関の暖機運転時に燃料供給量を増加するアイドルアップ制御を行う内燃機関制御手段を備えた車両に設けられて、ウインドガラスへウォッシャ液を噴出するウインドウォッシャ装置であって、
前記ウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク内及び、ウォッシャ液タンクと前記ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズルとを接続するウォッシャパイプに設けられて、前記オルタネータの発電電力が供給されることによりウォッシャ液タンク内及びウォッシャパイプ内のウォッシャ液を加熱する加熱手段と、
前記ウォッシャ液の液温を検出する液温検出手段と、
前記内燃機関のアイドルアップ制御が行われているか否かと前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温とに基づいて、前記オルタネータの発電電力を前記加熱手段に供給してウォッシャ液の加熱を行なう加熱制御手段と、
を含むことを特徴とするウインドウォッシャ装置。
【請求項２】
前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記内燃機関制御手段へ、前記内燃機関のアイドルアップ制御を要求するアイドルアップ要求手段を、含むことを特徴とする請求項１に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項３】
前記内燃機関の前記アイドルアップ制御が行われているときに、前記ウォッシャ液の融点に基づいてウォッシャ液に凍結が生じている可能性があるかを判断可能となるように設定された第１の設定温度と、前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項４】
前記第１の設定温度より高い第２の設定温度が設定されているときに、前記ウォッシャ液の液温と前記第１の設定温度に基づいてウォッシャ液の加熱を開始した後、前記ウォッシャ液の液温が前記第２の設定温度を超えるまで前記加熱手段による前記ウォッシャ液の加熱を継続することを特徴とする請求項３に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項５】
前記ウォッシャパイプの前記ウォッシャノズル側とウォッシャパイプの前記ウォッシャ液タンク側又はウォッシャ液タンクとを連通させてウォッシャパイプ内のウォッシャ液を循環する循環手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項６】
前記ウォッシャ液の液温が前記第１の設定温度を超え、前記第２の設定温度の以下であるときに、前記循環手段を作動させてウォッシャ液の循環を行う循環制御手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項１】
内燃機関の回転力によって発電するオルタネータ及び、内燃機関の暖機運転時に燃料供給量を増加するアイドルアップ制御を行う内燃機関制御手段を備えた車両に設けられて、ウインドガラスへウォッシャ液を噴出するウインドウォッシャ装置であって、
前記ウォッシャ液が貯留されるウォッシャ液タンク内及び、ウォッシャ液タンクと前記ウォッシャ液が噴出されるウォッシャノズルとを接続するウォッシャパイプに設けられて、前記オルタネータの発電電力が供給されることによりウォッシャ液タンク内及びウォッシャパイプ内のウォッシャ液を加熱する加熱手段と、
前記ウォッシャ液の液温を検出する液温検出手段と、
前記内燃機関のアイドルアップ制御が行われているか否かと前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温とに基づいて、前記オルタネータの発電電力を前記加熱手段に供給してウォッシャ液の加熱を行なう加熱制御手段と、
を含むことを特徴とするウインドウォッシャ装置。
【請求項２】
前記液温検出手段が検出する前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記内燃機関制御手段へ、前記内燃機関のアイドルアップ制御を要求するアイドルアップ要求手段を、含むことを特徴とする請求項１に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項３】
前記内燃機関の前記アイドルアップ制御が行われているときに、前記ウォッシャ液の融点に基づいてウォッシャ液に凍結が生じている可能性があるかを判断可能となるように設定された第１の設定温度と、前記ウォッシャ液の液温に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項４】
前記第１の設定温度より高い第２の設定温度が設定されているときに、前記ウォッシャ液の液温と前記第１の設定温度に基づいてウォッシャ液の加熱を開始した後、前記ウォッシャ液の液温が前記第２の設定温度を超えるまで前記加熱手段による前記ウォッシャ液の加熱を継続することを特徴とする請求項３に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項５】
前記ウォッシャパイプの前記ウォッシャノズル側とウォッシャパイプの前記ウォッシャ液タンク側又はウォッシャ液タンクとを連通させてウォッシャパイプ内のウォッシャ液を循環する循環手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のウインドウォッシャ装置。
【請求項６】
前記ウォッシャ液の液温が前記第１の設定温度を超え、前記第２の設定温度の以下であるときに、前記循環手段を作動させてウォッシャ液の循環を行う循環制御手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のウインドウォッシャ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１４３４４５（Ｐ２００８−１４３４４５Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３５６３８（Ｐ２００６−３３５６３８）
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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