JP2015039950A - 車両用洗浄システム - Google Patents

Abstract

【課題】高い洗浄力を確保でき、ヘッドライトまたはフロントガラスに付着した雪や氷等を短時間で除去することができる車両用洗浄システムを提供することを目的とする。【解決手段】車両Ｍに設けられ、フロントガラスＦまたはヘッドライトＨを洗浄する車両用洗浄システム１は、洗浄液のみをノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御する第一噴出モードＭ１と、洗浄液と空気とを交互にノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御する第二噴出モードＭ２とを選択的に実行する制御装置７０、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用洗浄システムに関する。

例えば、特許文献１には、ヘッドライトを洗浄する場合に、２つの小型ポンプを直列に接続し、高い吐出圧および吐出量を確保することにより、システムを小型にできる車両用洗浄システムが開示されている。

また、特許文献２には、ヘッドライトに洗浄液を噴出するノズルと洗浄液を貯留するタンクとの間に、洗浄液を加熱するヒータを配設し、加熱した洗浄液をヘッドライトに噴出することにより、ヘッドライトに付着した雪または氷を除去する車両用洗浄システムが開示されている。

特開２００３−１８２５３２号公報 特開２００６−１９９２０１号公報

しかしながら、特許文献１に示されている車両洗浄システムについては、小型ポンプを複数用いることにより、システムの小型化を実現しているが、洗浄液を貯留するタンクの小型化は行っていないため、システム全体を小型化にすることは困難である。

また、特許文献２に開示されている車両用洗浄システムについては、洗浄液は、その成分のほとんどが比熱の大きい水であるため、洗浄液を短時間で必要温度に昇温することは困難である。また、近年、ヘッドライトにおいてハロゲンライトに比べて発熱量が小さいＬＥＤへの置き換えが進んでいる。よって、冬場の夜間や早朝において、ヘッドライトに雪や氷等が付着している場合に、ＬＥＤにより構成されるヘッドライトにおいては、短時間で雪や氷等を除去し、安全に車両を発進できる状態にすることは困難である。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、高い洗浄力を確保でき、ヘッドライトまたはフロントガラスに付着した雪や氷等を短時間で除去することができる車両用洗浄システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る車両用洗浄システムは、車両に設けられ、フロントガラスまたはヘッドライトを洗浄する車両用洗浄システムであって、洗浄液および空気を噴出するノズルと、洗浄液および空気を吸入し、ノズルに供給するポンプと、洗浄液を貯留するタンクとポンプとを接続する第一流路と、空気を取込む取込口とポンプとを接続する第二流路と、第一流路および第二流路上に設けられ、洗浄液または空気のいずれか一方をポンプに吸入させるように第一流路と第二流路とを切り替える切替弁と、洗浄液のみをノズルに供給するようにポンプおよび切替弁を制御する第一噴出モードと、洗浄液と空気とを交互にノズルに供給するようにポンプおよび切替弁を制御する第二噴出モードとを選択的に実行する制御装置と、を備えている。

これによれば、制御装置は、第二噴出モードを実行することによって、洗浄液と空気とを交互にノズルに供給するようにポンプおよび切替弁を制御するため、ノズルから洗浄液を間欠的に噴出することができる。よって、洗浄液が連続的に噴出する場合に比べ、汚れ等の付着物に対し衝撃を与えることができるため、高い洗浄力を得ることができる。また、制御装置は、第一噴出モードを実行することにより、ノズルから洗浄液を連続的に噴出するように制御することもできる。これにより、汚れ等の付着物を確実に洗い流すことができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る車両用洗浄システムにおいて、空気を加熱するヒータをさらに備え、制御装置は、ヒータによって空気を加熱し、加熱した空気のみをノズルに供給するようにポンプおよび切替弁を制御する第三噴出モードをさらに有し、第一噴出モードと、第二噴出モードと、第三噴出モードとを選択的に実行する。

これによれば、制御装置は、ヒータによって、水よりも比熱の小さい空気を加熱するため、洗浄液を加熱する場合に比べ、短時間で必要温度に空気を昇温することができる。そして、加熱された空気によって、ヘッドライト等に付着した雪や氷を溶解することができる。さらに、第二噴出モードにて洗浄液を間欠的に噴出することにより、第一噴出モードや第二噴出モードのみにより洗浄する場合に比べ、より短時間に雪や氷等を除去することができる。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に係る車両用洗浄システムにおいて、ヒータを電熱変換素子とし、制御装置は、電熱変換素子によって空気を加熱する加熱モードと、車両に備える発熱体の廃熱を利用することにより電熱変換素子に電熱発電を行わせ、車両に備える二次電池へ回生する回生モードとを選択的に実行する。

これによれば、ヒータを発電素子とすることにより、車両に備えるラジエータ等の発熱体の廃熱を電熱素子の電熱発電に利用でき、電熱発電した電力を二次電池へ回生できる。そして、二次電池から空気を加熱する電力を供給することができるため、本手段に係る車両用洗浄システムを省電力にて使用することができる。

また、請求項４に係る発明は、請求項２または３に係る車両用洗浄システムにおいて、ポンプの温度を検出する温度センサをさらに備え、制御装置が第三噴出モードを実行する場合であって、温度センサによって検出される温度が所定温度以上となったときに、制御装置は、洗浄液をポンプに吸入させるように切替弁を制御する。

すなわち、加熱した空気のみをポンプに吸入する場合に、ポンプの温度が所定温度以上となったときは、ポンプに洗浄液が吸入されることにより、洗浄液が冷媒として作用するため、ポンプの温度を下げることができる。よって、長時間に亘って第三噴出モードを実行する場合であっても、ポンプの過熱による損傷を回避することができる。

本発明による車両用洗浄システムの一実施形態の構成を示す概要図である。 図１に示す切替弁の構成を示す断面図である。 図１に示すヒータにおける面６１のα視における拡大図である。 図１に示す操作部の正面図である。 図１に示す操作部の左側面図であり、第一噴出モードおよび第二噴出モードを選択した場合を説明するための図である。 図１に示す操作部の左側面図であり、第三噴出モードを選択した場合を説明するための図である。 図１に示した制御装置にて各噴出モードを実行するための制御プログラムのフローチャートである。 図１に示した制御装置にて回生モードを実行するための制御プログラムのフローチャートである。 本発明による車両用洗浄システムを車両に実装した場合の一例を示す斜視図である。

本発明に係る車両用洗浄システム１における一実施形態について、図面を参照しながら説明する。車両用洗浄システム１は、車両Ｍに設けられ、フロントガラスＦまたはヘッドライトＨを洗浄するものである。本実施形態において、車両Ｍは電動モータのみによって駆動する電気自動車である。以下、ヘッドライトＨを洗浄する場合について説明する。

図１に示すように、車両用洗浄システム１は、ノズル１０、ポンプ２０、タンク３０、取込口４０、切替弁５０、ヒータ６０および制御装置７０を備えている。

ノズル１０は、洗浄液および空気を噴出するものである。ノズル１０は、ヘッドライトＨに向けて洗浄液または空気を噴出する噴出口１１およびノズル１０内に洗浄液または空気を導入する導入口１２を含んで構成されている。なお、噴出口１１の流路面積は、車両用洗浄システム１における流路の流路面積のうち、最も小さい面積に設定されている。

ポンプ２０は、洗浄液および空気を吸入し、ノズル１０に供給するものである。本実施形態においては、ポンプ２０は、渦巻きポンプであり、モータ２１およびモータ２１により回転駆動するインペラ（図示なし）を含んで構成されている。モータ２１は、例えば直流モータである。ポンプ２０は、モータ２１を駆動させ、インペラを回転駆動することにより、吸入口２２より洗浄液および空気を吸入する。そして、ポンプ２０は、導出口２３よりホース２３ａを介して、ノズル１０の導入口１２へ洗浄液および空気を導出する。

また、ポンプ２０は、ポンプ２０の温度を検出する温度センサ２４を備えている。具体的には、温度センサ２４は、ポンプ２０の発熱部であるモータ２１のコイル部の温度を検出する。温度センサ２４は、制御装置７０と電気的に接続され、温度センサ２４が検出する温度は、制御装置７０に制御信号として送信される。

タンク３０は、洗浄液を貯留するものである。タンク３０は、洗浄液を導出する導出口３１を含んで構成され、樹脂材料（例えばポリプロピレン）によって形成されている。タンク３０は、第一流路Ｌ１を介して導出口３１からポンプ２０の吸入口２２に洗浄液を導出する。第一流路Ｌ１は、洗浄液を貯留するタンク３０とポンプ２０とを接続するものである。

取込口４０は、空気を取り込むものである。具体的に、取込口４０は、一端をポンプ２０の吸入口２２に接続したる第二流路Ｌ２における大気開放された他端である。また、取込口４０には、空気中のゴミ等を除去するフィルター（図示なし）を備えている。第二流路Ｌ２は、空気を取込む取込口４０とポンプ２０とを接続するものである。

切替弁５０は、第一流路Ｌ１および第二流路Ｌ２上に設けられ、洗浄液または空気の何れか一方をポンプ２０に吸入させるように、第一流路Ｌ１と第二流路Ｌ２とを切り替えるものである。切替弁５０は、図２に示すように、例えば樹脂材料（例えばポリプロピレン）により形成されたケーシング５１、洗浄液導入口５２、空気導入口５３、仕切板５４、モータ５５および導出口５６を含んで構成されている。

ケーシング５１内に、タンク３０からホース３１ａを介して洗浄液導入口５２より洗浄液が導入され、取込口４０からホース４０ａを介して空気導入口５３より空気が導入される。仕切板５４は、モータ５５によって、導出口５６と、洗浄液導入口５２または空気導入口５３のいずれか一方とを連通するように、回転駆動するものである。モータ５５は、例えばステッピングモータである。図２に実線にて示す仕切板５４は、洗浄液導入口５２と導出口５６とを連通するように回転駆動した状態を示している。図２に点線にて示す仕切板５４は、空気導入口５３と導出口５６とを連通するように回転駆動した状態を示している。また、切替弁５０は、導出口５６からホース５６ａを介してポンプ２０へ洗浄液および空気を導出する。

ここで、本実施形態において、第一流路Ｌ１は、ホース３１ａ、切替弁５０における導入口５２と導出口５６とを連通する流路５２ａおよびホース５６ａによって構成され、洗浄液のみをポンプ２０に供給するための流路である。また、第二流路Ｌ２は、ホース４０ａ、切替弁５０における導入口５３と導出口５６とを連通する流路５３ａおよびホース５６ａによって構成され、空気のみをポンプ２０に供給するための流路である。

ヒータ６０は、空気を加熱するものである。本実施形態において、ヒータ６０は、電熱変換素子であり、具体的には、ペルチェ素子によって構成されている。ヒータ６０は、２種類の異種金属（例えば、Ｐ型半導体およびＮ型半導体）を含んで構成されている。そして、ヒータ６０は、直流電圧が供給されることにより、面６１がペルチェ効果により放熱するように構成されている。

また、ヒータ６０は、車両Ｍが備える直流電圧変換器としてのコンバータＣを介して、車両Ｍが備える直流電源としてのバッテリＢ（特許請求の範囲の二次電池に相当）と電気的に接続されている。そして、ヒータ６０は、ホース４０ａ上に配設されている。本実施形態においては、図３に示すように、ヒータ６０における面６１に、ホース４０ａが接し、かつ蛇行するように配設されている。また、ホース４０ａにおける面６１に接する部位は、熱伝導性の高い材料（例えば、アルミニウム）によって構成されている。

そして、ヒータ６０は、面６１の反対面である面６２を、車両Ｍが備える発熱体の廃熱を含む気流を受ける位置に配設されている。なお、本実施形態において、発熱体は、バッテリＢを冷却するラジエータＲである。

制御装置７０は、ポンプ２０、切替弁５０およびコンバータＣと電気的に接続されている。制御装置７０は、ポンプ２０を構成するモータ２１に制御指令を送信し、モータ２１を所定回転数にて駆動または停止するように制御するものである。また、制御装置７０は、切替弁５０を構成するモータ５５に制御指令を送信し、第一流路Ｌ１と第二流路Ｌ２とを切り替えるように制御するものである。そして、制御装置７０は、コンバータＣに制御指令を送信し、ヒータ６０に直流電圧を供給または供給を停止するように制御するものである。

また、制御装置７０は、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。

また、車両用洗浄システム１は、外気温センサ８０および操作部９０をさらに備えている。外気温センサ８０は、車両Ｍにおける外気の温度を検出するものであり、制御装置７０と電気的に接続されている。外気温センサ８０によって検出される温度は制御信号として制御装置７０に送信される。

操作部９０は、使用者に操作されることにより、制御装置７０によって実行される後述する噴出モードを選択するものである。本実施形態において、操作部９０は、シーソー式スイッチであり、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、凸部９１および凸部９２を備えている。図４Ｂにおいて、操作部９０は、凸部９１，９２が押されていない中立状態９０ａ、中立状態９０ａから凸部９１を１回押された第一選択状態９０ｂ、第一選択状態９０ｂからさらに凸部９１を１回押された第二選択状態９０ｃおよび中立状態９０ａから凸部９２を１回押された第三選択状態９０ｄを有している。操作部９０は、制御装置７０と電気的に接続されている。操作部９０の各状態９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄは、制御信号として制御装置７０に送信される。

次に、上述した車両用洗浄システム１の作動について、図５のフローチャートに沿って説明する。制御装置７０は、操作部９０が状態９０ｂであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。操作部９０が状態９０ｂである場合は、制御装置７０は、ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」と判定し、第一噴出モードＭ１を実行する（ステップＳ２０）。第一噴出モードＭ１において、制御装置７０は、ポンプ２０のモータ２１を所定回転数にて駆動し、切替弁５０のモータ５５を回転駆動させ、流路を第一流路Ｌ１に切り替える。また、制御装置７０は、コンバータＣによるヒータ６０への直流電圧の供給を停止する。

そして、制御装置７０は、ステップＳ３０にて、操作部９０が状態９０ｂであるか否かを判定する。操作部９０が状態９０ｂである場合は、制御装置７０は、ステップＳ３０にて「ＹＥＳ」と判定し、第一噴出モードＭ１の実行を継続する（ステップＳ２０）。一方、操作部９０が状態９０ｂでない場合は、ステップＳ３０にて「ＮＯ」と判定し、第一噴出モードＭ１の実行を停止する（ステップＳ４０）。すなわち、制御装置７０は、モータ２１の駆動を停止する。

そして、制御装置７０は、さらに、操作部９０が状態９０ｂであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。操作部９０が状態９０ｂである場合は、制御装置７０は、上述したステップ（ステップＳ１０〜Ｓ４０）を繰り返す。一方、操作部９０が状態９０ｂでない場合は、制御装置７０は、ステップＳ１０にて「ＮＯ」と判定し、操作部９０が状態９０ｃであるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

ここで、操作部９０が状態９０ｃである場合は、ステップＳ５０にて「ＹＥＳ」と判定し、第二噴出モードＭ２を実行する（ステップＳ６０）。第二噴出モードＭ２において、制御装置７０は、モータ２１を所定回転数にて駆動し、第一流路Ｌ１と第二流路Ｌ２とを所定周期にて交互に切り替えるようにモータ５５を回転駆動する。また、制御装置７０は、コンバータＣによるヒータ６０への直流電圧の供給を停止する。

そして、制御装置７０は、ステップＳ７０にて、操作部９０が状態９０ｃであるか否かを判定する。操作部９０が状態９０ｃである場合は、制御装置７０は、ステップＳ７０にて「ＹＥＳ」と判定し、第二噴出モードＭ２の実行を継続する（ステップＳ６０）。一方、操作部９０が状態９０ｃでない場合は、ステップＳ７０にて「ＮＯ」と判定し、第二噴出モードＭ２の実行を停止する（ステップＳ８０）。すなわち、制御装置７０は、モータ２１およびモータ５５の駆動を停止する。

そして、制御装置７０は、さらに、操作部９０が状態９０ｂまたは状態９０ｃであるか否かを判定する（ステップＳ１０，ステップＳ５０）。操作部９０が状態９０ｂまたは９０ｃである場合は、制御装置７０は、上述したステップ（ステップＳ１０〜Ｓ８０）を繰り返す。一方、操作部９０が状態９０ｂおよび９０ｃでない場合は、制御装置７０は、ステップＳ５０にて「ＮＯ」と判定し、操作部９０が状態９０ｄであるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ここで、操作部９０が状態９０ｄでない場合は、制御装置７０は、ステップＳ９０にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０に戻り、上述したフローチャートを繰り返し実行する。

一方、操作部９０が状態９０ｄである場合は、制御装置７０は、ステップＳ９０にて「ＹＥＳ」と判定し、温度センサ２４により検出される温度Ｔｐが所定温度以上であるか、すなわち、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上である場合は、制御装置７０は、ステップＳ１００にて「ＹＥＳ」と判定し、第一噴出モードＭ１を実行する（ステップＳ１１０）。そして、制御装置７０は、さらに、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上である場合は、制御装置７０は、ステップＳ１２０にて「ＹＥＳ」と判定し、第一噴出モードＭ１の実行を継続する（ステップＳ１１０）。

一方、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１よりも小さい場合は、制御装置７０は、ステップＳ１２０にて「ＮＯ」と判定し、第一噴出モードＭ１を停止し（ステップＳ１３０）、第三噴出モードＭ３を実行する（ステップＳ１４０）。第三噴出モードＭ３において、制御装置７０は、モータ２１を所定回転数にて駆動し、モータ５５によって流路を第二流路Ｌ２に切り替える。また、制御装置７０は、コンバータＣによりヒータ６０へ直流電圧を供給する。

そして、制御装置７０は、ステップＳ１５０にて、操作部９０が状態９０ｄであるか否かを判定する。操作部９０が状態９０ｄである場合は、制御装置７０は、ステップＳ１５０にて「ＹＥＳ」と判定し、第三噴出モードＭ３の実行を継続する（ステップＳ１４０）。一方、操作部９０が状態９０ｄでない場合は、制御装置７０は、ステップＳ１５０にて「ＮＯ」と判定し、第三噴出モードＭ３の実行を停止する（ステップＳ１６０）。すなわち、制御装置７０は、モータ２１の駆動およびヒータ６０への直流電圧の供給を停止する。そして、制御装置７０は、ステップＳ１０に戻り、上述したフローチャートを繰り返し実行する。

次に、上述したフローチャートに沿って、車両用洗浄システム１の作動について説明する。操作部９０が状態９０ａである場合から説明する。このとき、操作部９０が状態９０ａであるため、ノズル１０から洗浄液および空気は噴出せず、ヘッドライトＨの洗浄は行われない。

そして、使用者が操作部９０を操作し、操作部９０が状態９０ｂとなった場合は（ステップＳ１０）、制御装置７０は第一噴出モードＭ１を実行する（ステップＳ２０）。このとき、制御装置７０がモータ２１を駆動し、かつ切替弁５０によって流路を第一流路Ｌ１に切り替えているため、洗浄液がタンク３０からポンプ２０に吸入される。そして、洗浄液は、ポンプ２０からノズル１０に供給され、噴出口１１からヘッドライトＨに向けて連続的に噴出する。

また、使用者が操作部９０を操作し、操作部９０が状態９０ｃとなった場合は、制御装置７０は、第一噴出モードＭ１の実行を停止し（ステップＳ３０，４０）、第二噴出モードＭ２を実行する（ステップＳ５０，６０）。このとき、制御装置７０がモータ２１を駆動し、かつ切替弁５０によって流路を第一流路Ｌ１と第二流路Ｌ２とが所定周期にて交互に切り替えている（ステップＳ６０）。これにより、洗浄液と空気とがポンプ２０に交互に吸入される。そして、洗浄液と空気とが、ポンプ２０からノズル１０に交互に供給され、噴出口１１からヘッドライトＨに向けて交互に噴出する。すなわち、洗浄液が噴出口１１からヘッドライトＨに向けて間欠的に噴出する。

さらに、使用者が操作部９０を操作し、操作部９０が状態９０ｄとなった場合は、制御装置７０は、第二噴出モードＭ２の実行を停止する（ステップＳ７０，Ｓ８０）。そして、温度センサ２４により検出される温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１よりも小さい場合は、第三噴出モードＭ３を実行する（ステップＳ９０，Ｓ１００，Ｓ１４０）。

このとき、制御装置７０がモータ２１を駆動し、かつ切替弁５０によって流路を第二流路Ｌ２に切り替え、ヒータ６０に直流電圧を供給する（ステップＳ１４０）。そして、ヒータ６０はペルチェ素子であるため、上述したように、ペルチェ効果により、面６１が発熱する。さらに、図３に示すホース４０ａにおける面６１に接する部位が加熱される。これにより、ホース４０ａにおける面６１に接する部位を通過するときに、ポンプ２０に吸入される空気が加熱される。このとき、空気の上昇する温度は、ヒータ６０が放熱することにより空気に伝達する単位時間あたりの熱量および空気の流量により定まる。そして、加熱された空気は、ポンプ２０からノズル１０に供給され、ノズル１０の噴出口１１からヘッドライトＨに向けて連続的に噴出する。

一方、操作部９０が状態９０ｄである場合であって、温度センサ２４により検出される温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上であるときは、制御装置７０は、第一噴出モードＭ１を実行する（ステップＳ１００，Ｓ１１０）。このとき、ポンプ２０に洗浄液が吸入することにより、洗浄液がポンプ２０の冷却水として作用するため、温度Ｔｐが低下する。そして、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１よりも小さくなった場合は、制御装置７０は、第三噴出モードＭ３を実行する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０）。すなわち、温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上である場合に、制御装置７０は、第一噴出モードＭ１を実行することにより、モータ２１の焼損を防止する。

よって、制御装置７０は、洗浄液のみをノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御する第一噴出モードＭ１と、洗浄液と空気とを交互にノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御する第二噴出モードＭ２と、ヒータ６０によって加熱した空気のみをノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御する第三噴出モードＭ３とを選択的に実行する。

そして、車両用洗浄システム１は、ポンプ２０の温度を検出する温度センサ２４をさらに備え、制御装置７０が第三噴出モードＭ３を実行する場合であって、温度センサ２４によって検出される温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上となったときに、制御装置７０は、洗浄液をポンプ２０に吸入させるように切替弁５０を制御する。

また、車両用洗浄システム１は、制御装置７０が実行する上述したヒータ６０における作動モードとして、ヒータ６０が備えるペルチェ効果により空気を加熱するモード（以下、加熱モードＰとする。）の他に、バッテリＢへ電力を回生する回生モードＫを有する。

回生モードＫは、制御装置７０によってコンバータＣを制御させ、ヒータ６０によって生じた電力をバッテリＢに供給するものである。次に、図６に示すフローチャートに沿って、車両用洗浄システム１の回生モードＫにおける動作について説明する。

制御装置７０は、加熱モードＰを実行しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。加熱モードＰが実行されている場合は、制御装置７０は、ステップＳ２１０にて「ＹＥＳ」と判定し、加熱モードＰを継続する。一方、加熱モードＰが実行されていない場合は、制御装置７０は、ステップＳ２１０にて「ＮＯ」と判定し、ラジエータＲが備える温度センサ（図示せず）によって検出される冷却水の温度Ｔｒと、外気温センサ８０によって検出される温度Ｔｓとの差が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。

温度Ｔｒと温度Ｔｓの差が閾値Ｔｈ２よりも小さい場合は、制御装置７０は、ステップＳ２２０にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２１０〜Ｓ２２０を繰り返す。一方、温度Ｔｒと温度Ｔｓの差が閾値Ｔｈ２以上である場合は、制御装置７０は、ステップＳ２２０にて「ＹＥＳ」と判定し、回生モードＫを実行する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御装置７０は、コンバータＣを制御し、ヒータ６０によって生じる電力をバッテリＢへ供給する。

次に、図６のフローチャートに沿って、回生モードＫにおける車両用洗浄システム１の作動について説明する。制御装置７０が第三噴出モードＭ３を実行していない場合から説明する。制御装置７０は、第三噴出モードＭ３を実行していないため、加熱モードＰを実行していない（ステップＳ２１０）。

また、ラジエータＲの冷却水がバッテリＢの放熱する熱量を回収することにより、冷却水の温度が上昇し、ラジエータＲの廃熱の温度が上昇するため、廃熱を含む気流を受けるヒータ６０の面６２の温度が上昇する。一方、ヒータ６０の面６１は、ラジエータＲの廃熱が接しないように配設されている。これにより、面６１の温度は、およそ外気の温度に保たれる。したがって、ラジエータＲが備える温度センサによって検出される冷却水の温度Ｔｒが上昇し、外気温センサ８０によって検出される温度Ｔｓとの差が閾値Ｔｈ２以上となると（ステップＳ２２０）、ヒータ６０の面６１と面６２との温度差が所定値以上となる。これにより、ペルチェ素子であるヒータ６０の有するゼーベック効果により、ヒータ６０が電力を発生する。そして、制御装置７０は、回生モードＫを実行することにより、ヒータ６０によって生じる電力を供給する（ステップＳ２３０）。

すなわち、制御装置７０は、ペルチェ素子であるヒータ６０によって空気を加熱する加熱モードＰと、車両Ｍに備えるラジエータＲの廃熱を利用することによりヒータ６０に電熱発電を行わせ、車両Ｍに備えるバッテリＢへ回生する回生モードＫとを選択的に実行する。

本実施形態によれば、制御装置７０は、第二噴出モードＭ２を実行することによって、洗浄液と空気とを交互にノズル１０に供給するようにポンプ２０および切替弁５０を制御するため、ノズル１０から洗浄液を間欠的に噴出することができる。よって、洗浄液が連続的に噴出する場合に比べ、汚れ等の付着物に対し衝撃を与えることができるため、高い洗浄力を得ることができる。また、第二噴出モードにおいては、間欠的に洗浄液を噴出させるため、洗浄液の流量を少なくすることができる。これにより、タンク３０の貯留量を少なくすることができる。したがって、高い洗浄力を確保しつつ、システム全体の小型化をすることができる。

また、制御装置７０は、第一噴出モードＭ１を実行することにより、ノズル１０から洗浄液を連続的に噴出するように制御することもできる。これにより、汚れ等の付着物を確実に洗い流すことができる。

また、制御装置７０は、ヒータ６０によって、水よりも比熱の小さい空気を加熱するため、洗浄液を加熱する場合に比べ、短時間で必要温度に空気を昇温することができる。そして、加熱された空気によって、ヘッドライトＨ等に付着した雪や氷を溶解することができる。さらに、第二噴出モードＭ２にて洗浄液を間欠的に噴出することにより、第一噴出モードＭ１や第二噴出モードＭ２のみにより洗浄する場合に比べ、より短時間に雪や氷等を除去することができる。

そして、ヒータ６０を発電素子とすることにより、車両Ｍに備えるラジエータＲ等の発熱体の廃熱を電熱発電に利用でき、電熱発電した電力をバッテリＢへ回生できる。そして、バッテリＢから空気を加熱する電力を供給することができるため、本手段に係る車両用洗浄システム１を省電力にて使用することができる。

また、加熱した空気のみをポンプ２０に吸入する場合に、ポンプ２０の温度Ｔｐが閾値Ｔｈ１以上となったときは、ポンプ２０に洗浄液が吸入されることにより、洗浄液が冷媒として作用するため、ポンプ２０の温度Ｔｐを下げることができる。よって、長時間に亘って第三噴出モードＭ３を実行する場合であっても、ポンプ２０の過熱による損傷を回避することができる。

なお、本発明による車両用洗浄システム１の他の実施形態として、制御装置７０は、第二噴出モードＭ２において、ヒータ６０による空気の加熱を行っていないが、これに代えて、ヒータ６０により空気を加熱するようにしても良い。これにより、第二噴出モードＭ２においても、加熱した空気が噴出されるため、第二噴出モードＭ２の高い洗浄力に加え、短時間にてヘッドライトＨに付着した雪や氷を溶解する効果も得ることができる。

また、本実施形態において、ヒータ６０を電熱変換素子であるペルチェ素子にて構成したが、これに代えて、ヒータ６０を加熱器にて構成するようにしてもよい。例えば、加熱器は、シーズヒータやセラミックヒータである。しかし、この場合、ヒータ６０による発電は行われない。

また、本実施形態において、車両Ｍを電気自動車としたが、これに代えて、燃料電池車としてもよい。この場合、発熱体の廃熱は、ラジエータＲの廃熱だけでなく、燃料電池の廃熱としてもよい。また、車両Ｍをエンジン等の内燃機関を動力源とする車両としても良い。

また、上述した車両用洗浄システム１においては、ヘッドライトＨを各噴出モードにて洗浄する場合について説明したが、フロントガラスＦを各噴出モードにて洗浄する場合についても、同様に説明することができる。すなわち、洗浄液および空気をフロントガラスＦに噴出するように、ノズル１０等を配設すれば良い。また、ヘッドライトＨおよびフロントガラスＦをそれぞれ各噴出モードにて洗浄できるように、ノズル１０等の構成をそれぞれ配設するようにしても良い。

１…車両用洗浄システム、１０…ノズル、２０…ポンプ、２１…モータ、２４…温度センサ、３０…タンク、４０…取込口、５０…切替弁、６０…ヒータ、７０…制御装置、８０…外気温センサ、９０…操作部、Ｂ…バッテリ（二次電池）、Ｆ…フロントガラス、Ｈ…ヘッドライト、Ｋ…回生モード、Ｌ１…第一流路、Ｌ２…第二流路、Ｍ…車両、Ｍ１…第一噴出モード、Ｍ２…第二噴出モード、Ｍ３…第三噴出モード、Ｐ…加熱モード、Ｒ…ラジエータ（発熱体)、Ｔｈ１…閾値（所定温度）。

Claims (4)

1. 車両に設けられ、フロントガラスまたはヘッドライトを洗浄する車両用洗浄システムであって、
   洗浄液および空気を噴出するノズルと、
   前記洗浄液および前記空気を吸入し、前記ノズルに供給するポンプと、
   前記洗浄液を貯留するタンクと前記ポンプとを接続する第一流路と、
   前記空気を取込む取込口と前記ポンプとを接続する第二流路と、
   前記第一流路および前記第二流路上に設けられ、前記洗浄液または前記空気のいずれか一方を前記ポンプに吸入させるように前記第一流路と前記第二流路とを切り替える切替弁と、
   前記洗浄液のみを前記ノズルに供給するように前記ポンプおよび前記切替弁を制御する第一噴出モードと、前記洗浄液と前記空気とを交互に前記ノズルに供給するように前記ポンプおよび前記切替弁を制御する第二噴出モードとを選択的に実行する制御装置と、を備えた車両用洗浄システム。
2. 前記空気を加熱するヒータをさらに備え、
   前記制御装置は、前記ヒータによって前記空気を加熱し、加熱した前記空気のみを前記ノズルに供給するように前記ポンプおよび前記切替弁を制御する第三噴出モードをさらに有し、前記第一噴出モードと、前記第二噴出モードと、前記第三噴出モードとを選択的に実行する、請求項１の車両用洗浄システム。
3. 前記ヒータは電熱変換素子であり、
   前記制御装置は、前記電熱変換素子によって前記空気を加熱する加熱モードと、前記車両に備える発熱体の廃熱を利用することにより前記電熱変換素子に電熱発電を行わせ、前記車両に備える二次電池へ回生する回生モードとを選択的に実行する、請求項２の車両用洗浄システム。
4. 前記ポンプの温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記制御装置が前記第三噴出モードを実行する場合であって、前記温度センサによって検出される温度が所定温度以上となったときに、前記制御装置は、前記洗浄液を前記ポンプに吸入させるように前記切替弁を制御する、請求項２または３の車両用洗浄システム。
   
   
   
   
   
   

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