JP2004130876A

JP2004130876A - ワイパ装置の制御方法

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Publication number: JP2004130876A
Application number: JP2002295878A
Authority: JP
Inventors: Toru Furusawa; 古沢　透; Katsuhiko Kawabata; 川端　克彦
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP4094927B2

Abstract

【課題】ワイパ装置を復路の干渉領域内やその近傍にて再始動する場合におけるブレード同士の干渉を防止する。
【解決手段】ワイパ装置の始動時に、ＡＳ側，ＤＲ側の両ワイパブレードの実際の位置角度差と目標位置角度との間の角度差情報を求め、この差に応じてモータ制御形態を変更する始動時制御Ｓを実行する。始動時制御Ｓでは、角度差情報が所定値以内の場合にはＡＳ側を停止させた状態でＤＲ側を駆動し、角度差情報が所定値から外れる場合にはＤＲ側に加えてＡＳ側も駆動する。ＤＲ側の速度が検出された後は、角度差情報とＤＲ側の速度に基づきＡＳ側の速度をＰＩＤ制御する通常制御Ｎを実行する。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパ装置では、特開平１１−３０１４０９号公報のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度や速度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度を常時監視すると共に、両ブレード間の目標角度差や各ブレードの角度毎の目標速度を予め設定する。ワイパ制御装置は、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータを個別に速度制御する。
【０００３】
一方、装置故障に対し運転者側の視界をできるだけ確保すべく、運転者側（以下、ＤＲ側と略記する）のブレードを常に所定の動作を行わせる方式も提案されている。ＤＲ側ブレードを駆動するモータは直接電源と接続され、ワイパ作動スイッチを操作すると一定の出力で作動する。これに対し助手席側（以下、ＡＳ側と略記する）ブレードを駆動するモータは、ＤＲ側ブレードの状況に応じて制御される。すなわち、ＤＲ側ブレードの位置角度や速度を常時検出し、目標角度差及び目標速度に基づいて、ＡＳ側ブレードがＤＲ側ブレードと同期するようにＡＳ側モータの出力を適宜変更する。
【０００４】
図８は、このような動作を行うワイパ装置の制御形態を示す説明図である。図８に示すように、ここでは両ブレードの位置角度や速度に基づいて、ＡＳ側ブレードの速度ｖＡｓ（以下、ＡＳＢ速度ｖＡｓと略記する）をＰＩＤ制御により調整している。各ブレードの位置角度θＤｒ，θＡｓは、モータの回転に伴って出力されるパルスに基づき常時検出されており、両者の実測角度差（θＤｒ−θＡｓ）と目標角度差θ＊が比較される。その結果は、角度差情報として把握され、ＰＩＤ制御のゲイン係数のひとつである角度差補正ゲインＫＦとなって制御に反映される。また、ＤＲ側ブレードの速度は、ＡＳ側が追従して行くための目標速度ｖ＊Ｄｒとなる。さらに、現在のＡＳＢ速度ｖＡｓも常時検出され、制御にフィードバックされる。
【０００５】
図８のような制御により、ＡＳＢ速度ｖＡｓは、ＡＳ側がＤＲ側に対し所定の角度差を保持しつつ追従するように調整される。すなわち、ＡＳＢ速度ｖＡｓと目標速度ｖ＊Ｄｒとの差に（出力パルス周期の差）対し、Ｐ項（比例項）、Ｉ項（積分項）、Ｄ項（微分項）を設け、それぞれに角度差補正ゲインＫＦ等のゲイン係数を乗じると共に、現在のＡＳ側ブレードの速度を参照しつつＡＳ側モータのｄｕｔｙが設定され、ＡＳＢ速度ｖＡｓが適宜調整される。これにより、両ブレードの位置関係は、干渉防止に主眼を置いた形で適宜補正され、ブレードの干渉を避けつつＡＳ側がＤＲ側に同期するように駆動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、かかる制御形態では、ＤＲ側ブレードの速度が目標速度ｖ＊Ｄｒとして制御上大きな地位を占めており、ＡＳ側がＤＲ側に追従駆動するためには、まずＤＲ側ブレードの速度を検出する必要がある。ＤＲ側ブレードの速度は、ＤＲ側モータの出力パルス周期から求めており、その速度を算出するには最低数パルス検出する必要がある。このため、この数パルスの検出時間分だけ、ＡＳ側ブレードがＤＲ側ブレードよりも遅れて駆動する。
【０００７】
ここで、ワイパ装置では一般に、復路払拭動作中はＡＳ側がＤＲ側よりも先行する形で作動する。ところが、両ブレードの干渉領域内やその近傍にてブレードが停止し、それを再始動させると、ＡＳ側が若干遅れて始動するため、ＤＲ側がＡＳ側に追い付き両ブレード同士が干渉する恐れがあるという問題があった。例えば、ワイパスイッチがＯＮのままイグニッションスイッチをＯＦＦさせ、ブレードが復路の干渉領域内で停止した場合、イグニッションスイッチをＯＮすると、まずＤＲ側が作動し、その速度が検出された後、ＡＳ側が駆動する。両ブレード間の目標角度差は、かかる事態においてもＤＲ側とＡＳ側が干渉しないよう設定されているが、風や雪等の影響によりＡＳ側が遅れる場合もある。かかる場合、両ブレード間の角度差が目標よりも小さくなるため、ＤＲ側がＡＳ側に追い付きブレード同士の干渉を引き起こす恐れがある。
【０００８】
本発明の目的は、ワイパ装置を復路の干渉領域内やその近傍にて再始動する場合におけるブレード同士の干渉を防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパ装置の制御方法は、第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパ装置の始動時に、前記第１及び第２ワイパブレードの現在の位置角度から算出した前記両ワイパブレード間の実際の位置角度差と、前記両ワイパブレード間に予め設定された目標位置角度差とを比較し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差に応じて前記第１及び第２モータの制御形態を変更する始動時制御を実行することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、始動時に両ワイパブレードの実際の位置角度差と目標位置角度との間の差を求め、この差に応じてモータ制御形態を変更するので、例えば、復路払拭動作に中に両ブレードが干渉領域やその近傍にて停止した場合のように、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合に、ＡＳ側ブレードを作動させた上でＤＲ側ブレードを駆動させ、ブレード同士の干渉を防止しつつスムーズにワイパ装置を始動させることができる。
【００１１】
前記ワイパ装置の制御方法において、前記第１及び第２ワイパブレードの何れか一方を基準とし、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値以内の場合、基準とされていないワイパブレードを停止させた状態で前記基準としたワイパブレードを駆動し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値から外れる場合、前記基準としたワイパブレードに加えて前記基準とされていないワイパブレードをも駆動するようにしても良い。
【００１２】
また、前記ワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度検出の有無をもって前記始動時制御と通常制御とを切り換えるようにしても良い。この場合、前記基準としたワイパブレードの速度が検出されない場合には前記始動時制御を実行し、前記基準としたワイパブレードの速度が検出された場合には、前記第１及び第２ワイパブレードの前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差と、前記基準としたワイパブレードの速度に基づき前記基準とされていないワイパブレードの速度を制御する通常制御を実行するようにしても良い。さらに、前記通常制御においてＰＩＤ制御を実行することも可能である。
【００１３】
このように、基準ワイパブレードの速度検出の有無に基づき、モータ制御形態を始動時制御と通常制御の間で切り換えるので、始動時制御が必要ない場合は制御形態が応答性の高い形に切り換えられる。従って、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ応答遅れのない払拭動作を実現でき、作動フィーリングの向上が図られる。
【００１４】
一方、前記ワイパ装置の制御方法において、前記第１モータは、前記第２モータとは連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動するようにし、その際、前記第１ワイパブレードを前記基準ワイパブレードとしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【００１６】
図１において、符号１は本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ装置である。当該ワイパ装置１は、運転席側と助手席側のワイパブレードを対向配置したいわゆる対向払拭型の構成となっている。すなわち、ＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）２ａとＡＳ側ワイパブレード（第２ワイパブレード）２ｂ（以下、ブレード２ａ，２ｂと略記する）は、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置Ｘとフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置Ｙとの間で対向的に払拭作動を行うようになっている。両ブレード２ａ，２ｂは下反転位置において上下に重合すると共に、ワイパスイッチＯＦＦ時には格納位置Ｚに収容される。ワイパ装置１では、ＤＲ側とＡＳ側にそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ，３ｂと略す）が別個に設けられている。なお、符号における「ａ，ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１７】
ブレード２ａ，２ｂには、ブレードラバー部材が取り付けられている。このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に２点鎖線にて示した払拭領域４ａ，４ｂに存在する水滴等が払拭される。ブレード２ａ，２ｂは、ワイパ軸５ａ，５ｂの先端に固定されるワイパアーム６ａ，６ｂに支持されており、左右に揺動運動を行う。ワイパ軸５ａ，５ｂの他端には駆動レバー７ａ，７ｂが配設されている。駆動レバー７ａ，７ｂの端部には連結ロッド８ａ，８ｂが取り付けられている。連結ロッド８ａ，８ｂの他端側は、モータ３ａ，３ｂによって回転されるクランクアーム９ａ，９ｂの先端部に接続されている。モータ３ａ，３ｂが回転すると、クランクアーム９ａ，９ｂが回転し、この動きが連結ロッド８ａ，８ｂを介して駆動レバー７ａ，７ｂへと伝達され、モータ３ａ，３ｂの回転運動がワイパアーム６ａ，６ｂの揺動運動に変換される。
【００１８】
ワイパ装置１では、前述のように、ＤＲ側とＡＳ側にモータ３ａ，３ｂが別個に設けられている。図２は、モータ３ａ，３ｂの駆動回路の構成を示す説明図である。モータ３ａ，３ｂは、モータユニット１２ａ，１２ｂ内に収容されており、ユニット内に設けられたセンサ４１ａ，４１ｂからはモータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号（回転信号）や、ブレード位置を示す絶対位置信号が出力される。そして、これらの信号に基づいて、ブレード同士が干渉しないようにモータ３ａ，３ｂが制御される。
【００１９】
ＡＳ側のモータ３ｂは、ワイパ駆動制御装置１０によって駆動制御される。ワイパ駆動制御装置１０には、モータユニット１２ａ，１２ｂから、前述の相対位置信号と絶対位置信号が入力されている。相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。絶対位置信号はブレード２ａ，２ｂが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。ワイパ駆動制御装置１０は、これらの信号に基づき、ブレード２ｂの位置情報（現在位置）を算出する。そして、上下反転位置にてモータ３ｂを正逆転制御し、ブレード２ｂを往復払拭動作させると共に、両ブレード２ａ，２ｂが衝突することがないように、モータ３ｂの回転速度をモータ３ａの回転速度に合わせて制御する。
【００２０】
これに対してＤＲ側では、モータユニット１２ａから相対位置信号および絶対位置信号が出力されるものの、モータ３ａは常時一定の出力にて駆動される。つまり、モータ３ａは、図２に示すように、ワイパスイッチ４２に直接連動しており、ワイパ駆動制御装置１０とは無関係に、ワイパスイッチ４２のＯＮ・ＯＦＦのみによって制御される。モータ３ａにはリレープレート４３が取り付けられており、リレープレート４３を介してモータ３ａに印加されるバッテリ電圧ＶＢの極性が適宜切り換えられ、モータの正逆転が行われる。これにより、モータ３ａは所定の回転角度にて正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を常時一定動作で往復動する。
【００２１】
図３は、モータユニット１２ｂの構成を示す説明図である。なお、モータユニット１２ｂはＡＳ側の装置であるが、その内部の部材、部品等の符号には添字「ｂ」を付さずに示す。なお、リレープレート４３の有無を除き、モータユニット１２ａも図３と同様の構成となっている。
【００２２】
モータユニット１２ｂは、モータ３ｂとギアボックス１３とから構成され、モータ３ｂのモータ軸１４の回転がギアボックス１３内にて減速され、出力軸１５に出力される。モータ軸１４は、有底筒状のヨーク１６に回動自在に軸承され、コイルが巻装されたアーマチュアコア１７およびコンミテータ１８が取り付けられている。ヨーク１６の内面には複数の永久磁石１９が固定されている。コンミテータ１８には、給電用のブラシ２０が摺接している。
【００２３】
ヨーク１６の開口側端縁部には、ギアボックス１３のケースフレーム２１が取り付けられている。モータ軸１４の先端部は、ヨーク１６から突出してケースフレーム２１内に収納される。モータ軸１４の先端部には、ウォーム２２が形成されており、ウォーム２２にはケースフレーム２１に回動自在に支持されたウォーム歯車２３が噛合している。ウォーム歯車２３には、その同軸上に小径の第１ギア２４が一体的に設けられている。第１ギア２４には、大径の第２ギア２５が噛合されている。第２ギア２５には、ケースフレーム２１に回動自在に軸承される出力軸１５が一体に取り付けられている。なお、図示されないが、モータ軸１４には前記ウォーム２２に隣接してそのねじ方向とは逆向きのもう１つのウォームが形成されており、ウォーム歯車２３、第１ギア２４と同様の減速部材により第２ギア２５に動力伝達される。
【００２４】
モータ３ｂの駆動力は、ウォーム２２、ウォーム歯車２３、第１ギア２４、第２ギア２５を経て減速された状態で出力軸１５に出力される。出力軸１５には、クランクアーム９ｂが取り付けられている。そして、モータ３ｂの回転により出力軸１５を介してクランクアーム９ｂが駆動され、前述のようにワイパアーム６ｂが作動する。
【００２５】
なお、ＤＲ側のモータユニット１２ａにおいては、出力軸１５にリレープレート４３が取り付けられている。リレープレート４３は出力軸１５と同期して回転する。ブレード２ａが上下反転位置に達すると、モータ３ａに対する印加電圧の極性が切り換えられ、モータ３ａは正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を往復動する。
【００２６】
モータ軸１４には、多極着磁マグネット２６（以下、マグネット２６と略記する）が取り付けられている。これに対しケースフレーム２１内には、マグネット２６の外周部と対向するように、センサ４１ｂのひとつとして、相対位置検出用ホールＩＣ２７（以下、ホールＩＣ２７と略記する）が設けられている。図４は、マグネット２６とホールＩＣ２７の関係およびホールＩＣ２７の出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【００２７】
ホールＩＣ２７は、図４に示すように、モータ軸１４の中心に対して９０度の角度差を持った位置に２個（２７Ａ，２７Ｂ）設けられている。モータ３ｂでは、マグネット２６は６極に着磁されており、モータ軸１４が１回転すると各ホールＩＣ２７からは６周期分のパルス出力が得られる。ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂからは、図４の右側に示すように、その位相が１／４周期ずれたパルス信号が出力される。従って、ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂからのパルスの出現タイミングを検出することにより、モータ軸１４の回転方向が判別でき、これによりワイパ動作の往路／復路の判別を行うことができる。
【００２８】
ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂでは、その何れか一方のパルス出力の周期からモータ軸１４の回転速度を検出できる。モータ軸１４の回転数とブレード２ｂの速度との間には、減速比およびリンク動作比に基づく相関関係が存在しており、モータ軸１４の回転数からブレード２ｂの速度を算出できる。同様に、モータユニット１２ａにおいても、モータ軸１４の回転数からブレード２ａの速度が算出される。
【００２９】
第２ギア２５の底面には、センサ４１ｂの他のひとつとして、絶対位置検出用マグネット２８（以下、マグネット２８と略記する）が取り付けられている。ケースフレーム２１にはプリント基板２９が取り付けられ、その上には、マグネット２８と対向するように絶対位置検出用ホールＩＣ３０（以下、ホールＩＣ３０と略記する）が配設されている。マグネット２８は、第２ギア２５の底面上に１個設けられており、ブレード２ｂが下反転位置Ｙに来たときホールＩＣ３０と対向するようになっている。第２ギア２５は、前述のようにクランクアーム９ｂが取り付けられ、ブレード２ｂを往復動させるため１８０度回転する。第２ギア２５が回転しブレード２ｂが下反転位置Ｙに来ると、ホールＩＣ３０とマグネット２８が対向してパルス信号が出力される。なお、モータユニット１２ａにおいては、リレープレート４３を用いて絶対位置信号を得ても良い。
【００３０】
ホールＩＣ２７，３０からのパルス出力は、ワイパ駆動制御装置１０に送られる。ワイパ駆動制御装置１０のＣＰＵ１１は、ホールＩＣ３０からのパルス出力を絶対位置信号として用いてブレード２ｂの位置を認識する。ホールＩＣ２７からのパルス信号は、ブレード２ｂの相対位置信号として用いられ、絶対位置信号が得られた後のパルス数をカウントすることにより、ＣＰＵ１１はブレード２ｂの現在位置を認識する。ここでは、ホールＩＣ３０からの下反転位置を示す絶対位置信号と、ホールＩＣ２７からのパルス数の組み合わせによって、ブレード２ｂの現在位置を検出する。同様に、モータユニット１２ａにおいても、ホールＩＣ２７，３０からのパルス出力に基づきブレード２ａの現在位置が検出される。
【００３１】
このようにしてワイパ駆動制御装置１０はブレード２ａ，２ｂの現在位置と速度を認識し、そのデータに基づいてモータ３ｂを制御する。図５は本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の制御形態を示す説明図、図６は図５の制御形態における制御手順を示すフローチャート、図７はワイパ装置におけるブレード動作を示す説明図である。なお、ＣＰＵ１１では、相対位置信号のパルス累積数をそのまま位置角度として取り扱い、パルス数に基づいて以下の処理を行っている。但し、パルス数とブレード２ａ，２ｂの位置角度（ｄｅｇ）との関係を予めマップ等によってＲＯＭに格納しておき、角度（ｄｅｇ）によって以下の処理を行っても良い。
【００３２】
図５に示すように、本発明による制御では、ＤＲ側ブレード２ａを基準として、その速度検出の有無によって、始動時制御Ｓと通常制御Ｎの２系統の制御形態を切り換える。すなわち、ブレード２ａの速度が未検出の場合には、図５の上段側に記載された始動時制御Ｓが実行され、ブレード２ａの速度が検出された場合には、図５の下段側に記載された通常制御Ｎが実行される。そこで、図６に基づいてこのような制御の流れについて説明する。
【００３３】
図６に示すように、ここではまず、両ブレード２ａ，２ｂの位置角度θＤｒ，θＡｓからその実測位置角度差（θＤｒ−θＡｓ）を求め、目標角度差θ＊と比較する（ステップＳ１）。位置角度θＤｒ，θＡｓは、ワイパ駆動制御装置１０内のＲＡＭに格納されている停止時のデータが読み出される。目標角度差θ＊は、ＲＯＭに予め格納された目標角度差マップから読み出される。そして、目標角度差θ＊と実測位置角度差（θＤｒ−θＡｓ）との差θｄが演算され、角度差情報としてワイパ駆動制御装置１０内のＲＡＭに格納される。
【００３４】
例えば、復路においてＡＳ側が「５０」パルスの位置角度にあるときＤＲ側が「６０」パルスの位置角度であれば、実測位置角度差は、ＡＳ側の位置角度からＤＲ側の位置角度を減じて「１０」（５０−６０＝−１０の絶対値）となる。目標角度差θ＊は、例えばＤＲ側の位置角度が「６０」パルスのとき、ＡＳ側の位置角度目標：「４０」パルス、両者の目標角度差：「２０」のように設定されている。従って、この例で言えば、角度差情報θｄは、２０（目標角度差θ＊）−１０（実測位置角度差）＝１０となる。
【００３５】
角度差情報θｄを得た後、ステップＳ２〜４，７にて始動時制御Ｓが実行される。なお、始動時制御Ｓ実行中は、モータ３ａ，３ｂには一定の同電圧が印加される。始動時制御Ｓでは、まず角度差情報θｄが０であるか否かが判断される（ステップＳ２）。つまり、目標角度差θ＊と実測位置角度差（θＤｒ−θＡｓ）とが一致しているか否かが確認される。このとき、実測位置角度差が目標角度差通りであれば（θｄ＝０）、両ブレード２ａ，２ｂ間には、ブレード２ａの速度が検出されるまでの数パルス分程度はブレード２ａが動く余地が確保されている。従って、ＡＳ側停止状態でＤＲ側を駆動させても、ブレード２ａの速度検出前に両者が衝突する恐れはない。そこで、その際はステップＳ３，４に進み、ブレード２ｂを停止させた状態でブレード２ａを駆動させる。
【００３６】
一方、実測位置角度差が目標角度差と異なる場合（θｄ≠０）、特に、目標角度差θ＊よりも実測位置角度差が小さい場合（θｄ＞０）は、両ブレード２ａ，２ｂ間の角度が小さく、ＤＲ側のみが作動するとＡＳ側に衝突する恐れがある。例えば、図７に示すように、ブレード２ａ，２ｂが干渉領域内で近接して停止している場合、ブレード２ａがブレード２ｂに先んじて駆動されると、ブレード２ａの速度が検出されるまでの数パルスの間に両者が干渉する可能性がある。そこで、本発明による制御方法では、かかる場合には、ブレード２ａの速度が未検出ではあるものの、干渉防止を優先し、ステップＳ７に進んでブレード２ｂを駆動させた上でブレード２ａを駆動させる（ステップＳ４）。
【００３７】
これを先の例で見ると、角度差情報θｄは２０−１０＝１０であり、θｄ＞０となっている。このため、ブレード２ａの速度が検出されるまでブレード２ｂを止めておくと、両ブレード２ａ，２ｂが干渉する恐れがある。この点、図６の制御では、θｄ≠０を検知すると、ブレード２ｂを作動させた状態でブレード２ａを駆動してその速度検出を待つ。すなわち、ブレード２ｂを下反転位置側に逃がしつつブレード２ａを駆動するため、ブレード同士の干渉は起こりにくい。
【００３８】
なお、往路においては、上側に位置するブレード２ａが先に上反転位置方向に駆動されるため、両ブレード２ａ，２ｂが干渉領域Ｑ内に停止した状態で再始動してもブレードの干渉は起こりにくい。また、この際に図６の制御が実行され、角度差情報θｄが０でなくブレード２ｂが駆動されても、両ブレード２ａ，２ｂ共に駆動され、しかも、モータ３ａ，３ｂの印加電圧は一定の同電圧であることからブレード２ｂがブレード２ａに追い付いて衝突することもない。すなわち、図６の制御は、復路にて効果が大きいが、往路復路を問わずに実行して差し支えない。
【００３９】
このようにして始動時制御Ｓを実行した後、ステップＳ５に進み、ブレード２ａの速度が検出されているか否かが判定される。ブレード２ａの速度が検出されている場合にはステップＳ６に進み、図５下段に示した通常制御Ｎが実行されルーチンを抜ける。ブレード２ａの速度が検出されていない場合にはステップＳ２に戻り、角度差情報θｄが確認されて始動時制御Ｓが実行される。
【００４０】
ステップＳ６の通常制御Ｎでは、図８の場合と同様に、θｄに基づいて角度差補正ゲインＫＦが設定され、ブレード２ａの速度を目標速度ｖ＊Ｄｒとして、ＰＩＤ制御が実行される。すなわち、ブレード２ａの速度が検出されたときには、素早く速度制御＋位置制御を行う通常制御Ｎに切り換え、ＡＳ側の応答性を向上させる。
【００４１】
ＰＩＤ制御では、ブレード２ｂの速度ｖＡｓと目標速度ｖ＊Ｄｒとの差に対し、Ｐ項（比例項）、Ｉ項（積分項）、Ｄ項（微分項）を設け、それぞれに角度差補正ゲインＫＦ等のゲイン係数が乗ぜられる。これにより、速度差に基づく比例制御単独の場合に比して、目標速度ｖ＊Ｄｒ近傍における残留偏差が減少すると共に（Ｉ項）、周期変化の傾向から追従応答性を判断して制御を行うので（Ｄ項）、制御性の向上が図られる。従って、例えば、風圧や積雪等によりブレード２ｂの速度が変化した場合でも、目標速度を維持すべくモータ３ｂに適宜指令が発せられ、ブレード速度は負荷変動によらず略一定に保たれる。
【００４２】
また、ワイパ駆動制御装置１０では、ＰＩＤ制御と共にブレード２ｂのフィードバック速度制御も行っている。この速度制御は、ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂの何れか一方のパルス出力の周期を用い、目標速度に基づいてモータ３ｂをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御することにより行われる。本実施の形態では、ホールＩＣ２７Ａからのパルス信号によりブレード２ｂの速度を検出し、これを目標速度となるブレード２ａの速度と比較しつつ、ＰＩＤ制御を行っている。
【００４３】
このように、本発明による制御方法では、始動時に角度差情報θｄのチェックを行い、目標角度差と実測位置角度差との間に差が生じている場合には、ＡＳ側ブレード２ｂを作動させた上でＤＲ側ブレード２ｂを駆動する。このため、例えば、復路払拭動作に中に両ブレード２ａ，２ｂが干渉領域Ｑやその近傍にて停止した場合のように、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合でも、干渉を起こさせることなくスムーズにワイパ装置を始動することができる。また、ブレード２ａの速度検出後は、通常制御Ｎに切り換えてＡＳ側の応答性を向上させるので、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ、作動フィーリングの向上が図られる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、ステップＳ２にてθｄ≠０か否かを判断してＡＳ側ブレード２ｂを動作を制御しているが、θｄの値に幅を持たせ、ステップＳ２における判断を「θ_１≦θｄ≦θ_２」としても良い。この場合、θｄがθ_１〜θ_２の範囲から外れた場合にＳ７に進む。なお、前述の実施の形態は前記θ_１とθ_２を共に０とした場合に相当する。また、θｄが負の場合には、ブレード２ａが先に作動しても干渉が生じにくい側に実測位置角度差が目標角度差から外れているため、ステップＳ２における判断を「θｄ≦０」としても良い。
【００４５】
さらに、前述の実施の形態では、ステップＳ２にてθｄ≠０の場合、ステップＳ７にてＡＳ側を駆動した上でステップＳ４に進んでＤＲ側を駆動しているが、ステップＳ７の段階でＡＳ側とＤＲ側を同時に駆動しても良い。
【００４６】
一方、モータ３ａの基本制御形態としては、両ブレード２ａ，２ｂ間の角度差を目標角度差に維持する形態のみならず、両モータ３ａ，３ｂを同速度に維持する形態も採用できる。また、前記の実施の形態では本発明を対向払拭型ワイパ装置に適用した場合について説明したが、本発明は並行払拭型ワイパ装置についても適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のワイパ装置の制御方法によれば、ワイパ装置始動時に両ワイパブレードの実際の位置角度差と目標位置角度との間の差を求め、この差に応じてモータ制御形態を変更するので、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合であっても、ＡＳ側ブレードを作動させた上でＤＲ側ブレードを駆動させるような制御形態が可能となる。このため、例えば、復路払拭動作に中に両ブレードが干渉領域やその近傍にて停止した場合でも、ブレード同士の干渉を防止しつつスムーズにワイパ装置を始動させることができる。
【００４８】
また、本発明のワイパ装置の制御方法によれば、基準とするワイパブレードの速度検出の有無に基づき、モータ制御形態を始動時制御と通常制御の間で切り換えるので、始動時制御が必要ない場合は制御形態が応答性の高い形に切り換えられ、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ応答遅れのない払拭動作が実現でき、作動フィーリングの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【図２】モータ駆動回路の構成を示す説明図である。
【図３】モータユニットの構成を示す説明図である。
【図４】マグネットとホールＩＣの関係およびホールＩＣの出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の制御形態を示す説明図である。
【図６】図５の制御形態における制御手順を示すフローチャートである。
【図７】ワイパ装置におけるブレード動作を示す説明図である。
【図８】従来のワイパ装置制御形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　ワイパ装置
２ａ　ＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）
２ｂ　ＡＳ側ワイパーブレド（第２ワイパブレード）
３ａ　ＤＲ側モータ（第１モータ）
３ｂ　ＡＳ側モータ（第２モータ）
４ａ，４ｂ　　払拭領域
５ａ，５ｂ　　ワイパ軸
６ａ，６ｂ　　ワイパアーム
７ａ，７ｂ　　駆動レバー
８ａ，８ｂ　　連結ロッド
９ａ，９ｂ　　クランクアーム
１０　　ワイパ駆動制御装置
１１　　ＣＰＵ
１２ａ，１２ｂ　　モータユニット
１３　　ギアボックス
１４　　モータ軸
１５　　出力軸
１６　　ヨーク
１７　　アーマチュアコア
１８　　コンミテータ
１９　　永久磁石
２０　　ブラシ
２１　　ケースフレーム
２２　　ウォーム
２３　　ウォーム歯車
２４　　第１ギア
２５　　第２ギア
２６　　多極着磁マグネット
２７（２７Ａ，２７Ｂ）　　相対位置検出用ホールＩＣ
２８　　絶対位置検出用マグネット
２９　　プリント基板
３０　　絶対位置検出用ホールＩＣ
４１ａ，４１ｂ　　センサ
４２　　ワイパスイッチ
４３　　リレープレート
Ｐ　　　非干渉領域
Ｑ　　　ブレード干渉領域
Ｘ　　　上反転位置
Ｙ　　　下反転位置
Ｚ　　　格納位置
θ＊　　目標角度差
θＡｓ　　ＡＳ側ワイパブレードの位置角度
θＤｒ　　ＤＲ側ワイパブレードの位置角度
θｄ　　角度差情報
ＫＦ　　　角度差補正ゲイン
ｖ＊　　　目標速度

Claims

第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、
前記ワイパ装置の始動時に、前記第１及び第２ワイパブレードの現在の位置角度から算出した前記両ワイパブレード間の実際の位置角度差と、前記両ワイパブレード間に予め設定された目標位置角度差とを比較し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差に応じて前記第１及び第２モータの制御形態を変更する始動時制御を実行することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１及び第２ワイパブレードの何れか一方を基準とし、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値以内の場合、基準とされていないワイパブレードを停止させた状態で前記基準としたワイパブレードを駆動し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値から外れる場合、前記基準としたワイパブレードに加えて前記基準とされていないワイパブレードをも駆動することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１又は２記載のワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度検出の有無をもって前記始動時制御と通常制御とを切り換えることを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項３記載のワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度が検出されない場合には前記始動時制御を実行し、前記基準としたワイパブレードの速度が検出された場合には、前記第１及び第２ワイパブレードの前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差と、前記基準としたワイパブレードの速度に基づき前記基準とされていないワイパブレードの速度を制御する通常制御を実行することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項３又は４記載のワイパ装置の制御方法において、前記通常制御においてＰＩＤ制御を実行することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１〜５の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１モータは、前記第２モータとは連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動し、前記第１ワイパブレードを前記基準とすることを特徴とするワイパ装置の制御方法。