JP4696933B2 - 車両用曇り除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のウインドウの曇りを除去する車両用曇り除去装置に関する。

従来、この種の曇り除去装置においては、通電によりリアウインドウガラスを加熱する熱線と、熱線への通電をオン・オフさせる操作スイッチと、この操作スイッチのオン作動によって熱線に所定時間だけ通電させるタイマ回路と、車外の温度を検知する外気温センサと、外気温センサの検出温度に応じて、熱線への通電時間を変更する制御回路とを備えものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいては、外気温が低くリアウインドウガラスが曇り易い状態の場合には、熱線への通電時間を長くする。このため、外気温に関わらず、曇りの発生を未然に防ぐことができるので、乗員に対して、リアウインドウガラスを通した良好な視界を提供することができる。
特開２００４−２１０１５６号公報

上述の特許文献１に記載の曇り除去装置では、リアウインドウガラスを加熱するためには、熱線に大きな電流を流す必要があるので、熱線への通電時間の時間が長くなると、車載バッテリに蓄えられる電力が減少し、いわゆるバッテリ上がりが発生し、車載バッテリから必要な車載機器に電力供給できなくなる場合がある。

本発明は、上記点に鑑み、バッテリ上がりの発生を抑えつつ、ウインドウガラスの曇りの発生を良好に抑えることができる車両用曇り除去装置を提供することを目的とする。

本発明は、車載発電機において電力を供給するべき負荷が小さく他の負荷（例えば、電熱線）にも電力を供給する余裕があるときに、車載発電機は車載バッテリに充電するものであることに着目してなされたものである。

具体的には、本発明では、ウインドウガラスに配置され、車載バッテリから供給される電力に基づいて通電してウインドウガラスを加熱する電熱線と、車載バッテリおよび電熱線の間を接続、或いは開放する接続・開放手段と、を備え、電子制御装置は、車載発電機の出力電圧を調整するレギュレータから出力される負荷率信号に基づいて、車載発電機が車載バッテリに充電しているか否かを判定するものであり、負荷率信号は、車載発電機の出力電流の最大値に対する車載発電機の実際の出力電流の比率を示す信号であり、電子制御装置は、電熱線に所定期間に亘って継続的に通電した後、車載発電機の実際の出力電流が車載発電機の出力電流の最大値に不一致であって車載発電機が車載バッテリに充電していると判定したときに限って、電熱線に対して引き続き通電するように接続・開放手段を制御することを特徴とする。

これによって、電熱線によって所定期間に亘ってウインドウガラスを継続的に加熱した後、車載発電機において電熱線に電力を供給する余裕があるときに限り、電熱線に引き続き通電される。このため、電熱線に対して引き続き通電を行う場合、電熱線に電力を供給するに際して、バッテリの蓄電量（すなわち、バッテリの容量）に頼ることなく、車載発電機の発電によって対応することができるので、バッテリの上がりの発生を抑えつつ、ウインドウガラスの曇りの発生を良好に抑えることができる。

（第１実施形態）
図１に本発明に係る車両用曇り除去装置の電気的概略構成を示す。

車両用曇り除去装置は、電熱線１、リレー２、操作スイッチ３、発光ダイオード２ａ、および電子制御装置５を備えている。電熱線１は、リアウインドウガラスの表面に沿うように配設されて、通電によりリアウインドウガラスを加熱する。リレー２は、車載バッテリＢａと電熱線１との間を接続、或いは遮断する。なお、リレー２は、特許請求の範囲に記載の接続・開放手段を構成している。

操作スイッチ３は、電熱線１への通電を開始、或いは終了するために乗員によって操作されるものである。発光ダイオード２ａは、操作スイッチ３の操作ノブに配置されて、電熱線１の通電状態に応じて点灯する。電子制御装置５は、マイクロコンピュータ、メモリ、タイマなどから構成され、操作スイッチ３からの出力信号およびオルタネータ６のレギュレータ６ａから出力信号に基づいて、リレー２、および発光ダイオード２ａを制御する。

オルタネータ６は、周知の発電装置であって、走行用エンジンの駆動力により発電する三相発電機６ｂと、三相発電機６ｂに与える励磁電圧を調整するレギュレータ６ａとから構成される。

レギュレータ６ａは、車載バッテリＢａの容量が少なくなると、三相発電機６ｂの出力電流Ｉａの値を大きくするように励磁電圧を調整するとともに、出力電流の最大値Ｉｍａｘに対する実際の電流Ｉａの値の電流比率Ｈ｛（＝Ｉａ／Ｉｍａｘ）×１００％｝を示す負荷率信号を出力する。

ここで、三相発電機６ｂの出力電流Ｉａは、エンジン回転数により変化するので、出力電流の最大値Ｉｍａｘが予めエンジン回転数毎に設定されており、実際のエンジン回転数に対応して電流比率Ｈ｛（＝Ｉａ／Ｉｍａｘ）×１００％｝が変化することになる。

次に、本実施形態の車両用曇り除去装置の作動について図２を参照して説明する。図２は、電子制御装置５による制御処理を示すフローチャートである。電子制御装置５は、イグニッションスイッチＩＧがオンされると、図２のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムの実行を開始する。

まず、ステップ１００において、操作スイッチ３からの出力信号に基づいて操作スイッチ３が操作されたか否かを判定し、操作スイッチ３が操作されたとしてＹＥＳと判定すると、ステップ１１０に移行する。ここで、リレー２をオンするとともに、発光ダイオード２ａを点灯し、さらにタイマによる計時を開始させる。

次に、ステップ１２０において、操作スイッチ３が操作されたか否かを判定して、操作スイッチ３が操作されていない場合にはＮＯと判定する。次に、ステップ１４０において、タイマによる計時を開始してから所定期間（例えば、１５分）経過したか否かを判定する。このとき、タイマによる計時を開始してから所定期間経過してない場合には、ＮＯと判定してステップ１２０に戻る。

その後、操作スイッチ３が操作されていない状態が継続して、タイマの計時を開始後所定期間経過するまで、スイッチの操作有無判定（ステップ１２０：ＮＯ）および所定期間経過判定（ステップ１４０：ＮＯ）を繰り返す。このため、電熱線１への電力供給が継続され、その後、タイマの計時を開始後所定期間経過して、ステップ１２０でＮＯと判定すると、ステップ１５０において、発光ダイオード２ａを消灯する。

次に、ステップ１７０において、レギュレータ６ａからの負荷率信号に基づいて、オルタネータ６の三相発電機６ｂが車載バッテリＢａに充電中であるか否かを判定する。

ここで、レギュレータ６ａは、上述のごとく、車載バッテリＢａの容量が多いとき、三相発電機６ｂに与える励磁電圧を低くして三相発電機６ｂの出力電流Ｉａの値（すなわち、発電量）を小さくする。このため、電流比率Ｈ≠１００％であると判定したときには、オルタネータ６の三相発電機６ｂが車載バッテリＢａに充電していると判定する。すなわち、車載発電機に電熱線１に電力を供給する余裕があって、車載発電機の発電によって電熱線１へ電力の供給を対応することができると判定することになる。

このため、ステップ１７０において、車載発電機の発電によって電熱線１へ電力の供給を対応することができるとしてＹＥＳと判定すると、ステップ１９０において、リレー２のオン状態を継続して、ステップ２００に移行する。

一方、レギュレータ６ａは、上述のごとく、車載バッテリＢａの容量が少ないとき、三相発電機６ｂに与える励磁電圧を高くして三相発電機６ｂの出力電流Ｉａの値（すなわち、発電量）を大きくする。このため、電流比率Ｈ＝１００％であると判定したときには、オルタネータ６の三相発電機６ｂが車載バッテリＢａに充電していなく、三相発電機６ｂから車載バッテリＢａ以外の負荷に電力供給していると判定する。すなわち、車載発電機に電熱線１に電力を供給する余裕がなく、車載発電機の発電によって電熱線１へ電力の供給を対応することができないと判定することになる。

このため、ステップ１７０において、車載発電機の発電によって電熱線１へ電力の供給を対応することができないとしてＮＯと判定すると、ステップ１８０において、リレー２をオフして電熱線１へ電力の供給を停止してステップ２００に移行する。

以上により、ステップ２００において、操作スイッチ３が操作されないとして、ＮＯと判定すると、ステップ１７０に戻る。したがって、操作スイッチ３が操作されない状態が継続し、かつ、三相発電機６ｂが車載バッテリＢａに充電している状態が継続すると、オルタネータ６の充電判定（ステップ１７０：ＹＥＳ）、リレー２のオン（ステップ１９０）、およびスイッチ操作判定（ステップ２００：ＮＯ）を繰り返す。これに伴って、電熱線１へ電力の供給が引き続き行われることになる。

また、ステップ２００において、操作スイッチ３が操作あるとして、ＹＥＳと判定すると、ステップ１１０に戻る。

以上説明したように本実施形態によれば、電子制御装置５は、電熱線１に所定期間に亘って継続的に通電した後、車載発電機が車載バッテリＢａに充電していると判定したときに限って、電熱線１に対して引き続き通電するようにリレー２をオンする。

これによって、電熱線１によって所定期間に亘ってリアウインドウガラスを継続的に加熱した後、車載発電機に電熱線１に電力を供給する余裕があるときに限り、電熱線１に引き続き通電される。このため、電熱線１に対して引き続き通電を行う場合、電熱線１に電力を供給するに際して、車載バッテリＢａの蓄電量（すなわち、車載バッテリＢａの容量）に頼ることなく、車載発電機の発電によって電熱線１へ電力の供給を対応することができるので、バッテリ上がりの発生を抑えつつ、リアウインドウガラスの曇りの発生を良好に抑えることができる。

上述の実施形態では、ウインドウガラスとしてリアウインドウガラスを用いた例について説明したが、これに限らず、フロンドウインドウガラス、或いは、サイドウインドウガラスを用いてもよい。

（第２実施形態）
本第２実施形態の電子制御装置５は、電熱線１に所定期間に亘って継続的に通電した後、リアウインドウガラスが曇りやすい状態であって、かつ車載発電機が車載バッテリＢａに充電しているときに限り、引き続き電熱線１によりリアウインドウガラスの加熱を実施する。

本実施形態では、リアウインドウガラスが曇りやすいか否かを判定するために外気温を検出する外気温センサ７が追加されている。

本実施形態の電子制御装置５の制御処理を図３に示す。図３において、図２の同一のステップは、同一処理を示す。本実施形態の制御処理においては、電熱線１に所定期間に亘って継続的に通電した後、ステップ１５０で発光ダイオード２ａ消灯すると、ステップ１６０において、リアウインドウガラスが曇りやすい状態であるか否かを判定する。具体的には、図４に示すように外気温がゼロ℃よりも高くなると曇りやすい状態であるとしてＹＥＳと判定すると、上述の第１実施形態と同様、ステップ１７０に進む。

これに伴い、ステップ１７０において車載発電機が車載バッテリＢａに充電しているとしてＹＥＳと判定するとステップ１９０においてリレー２をオンする。また、車載発電機が車載バッテリＢａに充電していないとしてＮＯと判定するとステップ１８０においてリレー２をオフする。また、ステップ１６０において、図４に示すように、外気温が−５℃よりも低くなると曇りにくい状態であるとＮＯと判定して、リレー２をオフする。

以上説明したように本実施形態によれば、電熱線１に所定期間に亘って継続的に通電した後、リアウインドウガラスが曇りやすい状態であって、かつ車載発電機が車載バッテリＢａに充電しているときに限り、引き続き電熱線１によりリアウインドウガラスの加熱を実施することになる。

なお、上述の第２実施形態では、リアウインドウガラスが曇りやすいか否かを判定するために、外気温を用いた例について説明したが、これに限らず、次のようなものを用いてもよい。すなわち、（１）車速、（２）車室内湿度、（３）日射量、（４）ワイパの払拭作動の有無のうちいずれかを用いてもよい。

本発明の車両用曇り除去装置の第１実施形態の電気的概略構成を示すブロック図である。 図１の電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 本発明に係る第２実施形態の電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 図３の制御処理を説明するための特性図である。

符号の説明

１…電熱線、２…リレー、３…操作スイッチ、４…発光ダイオード、
５…電子制御装置、Ｂａ…車載バッテリ。

Claims (2)

1. ウインドウガラスに配置され、車載バッテリから供給される電力に基づいて通電して前記ウインドウガラスを加熱する電熱線と、
   前記車載バッテリおよび前記電熱線の間を接続、或いは開放する接続・開放手段と、
   前記電熱線に対して所定期間に亘って継続的に通電するように前記接続・開放手段を制御する電子制御装置と、を備える車両用曇り除去装置であって、
   前記電子制御装置は、車載発電機の出力電圧を調整するレギュレータから出力される負荷率信号に基づいて、前記車載発電機が前記車載バッテリに充電しているか否かを判定するものであり、
   前記負荷率信号は、前記車載発電機の出力電流の最大値に対する前記車載発電機の実際の出力電流の比率を示す信号であり、
   前記電子制御装置は、前記電熱線に所定期間に亘って継続的に通電した後、前記車載発電機の実際の出力電流が前記車載発電機の出力電流の最大値に不一致であって前記車載発電機が前記車載バッテリに充電していると判定したときに限って、前記電熱線に対して引き続き通電するように前記接続・開放手段を制御することを特徴とする車両用曇り除去装置。
2. 前記電子制御装置は、前記電熱線に所定期間に亘って継続的に通電した後、前記ウインドウガラスが曇り易い状態であって、かつ前記車載バッテリに対して車載発電機が充電していると判定するときに限って、前記電熱線に対して引き続き通電するように前記接続・開放手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用曇り除去装置。

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