JP2004237896A

JP2004237896A - Wiper device

Info

Publication number: JP2004237896A
Application number: JP2003030298A
Authority: JP
Inventors: Eiki Noro; 栄樹野呂; Takashi Kondo; 崇近藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiper device capable of increasing driving thrust of a wiper arm without increasing fuse breaking capacity or enlarging the wire diameter of a wiper arm. <P>SOLUTION: When an ON signal is input from an ignition inspection circuit 12 and a Hi mode (high-speed rotation mode) is selected for the rotating speed of a wiper motor 1 in a wiper switch circuit 11, a control circuit 10 controls a second switch element 9 to allow the rotating speed of the wiper motor 1 to be a Lo mode (low-speed rotation mode). Accordingly even when the wiper motor 1 is set to the Hi mode in turning on an ignition switch, the wiper motor 1 can be automatically driven under the Lo mode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に適用されるワイパ装置に関し、詳しくは、ワイパモータの回転駆動によりワイパを動作させるワイパ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。図４に示すように、図示しないワイパアームを揺動するワイパモータ１は、他の電装部品と同様に、ワイパ駆動用電源３から図示しないハーネスを介して電力を供給されている。また、ワイパモータ１とワイパ駆動用電源３との間には、ワイパ装置の回路全体に過大な電流が流れることを防止するために、ヒューズ４が設置されている。ヒューズ４の遮断容量は、例えばワイパとウインドウガラスとの間に雪がたまることにより、ワイパが動かない状態となったとき（以下、このような状態をロック状態という）でも、ヒューズが切れないような遮断容量に設定されている。また、ハーネスは、前記した遮断容量よりも電流容量の大きい、すなわち線径の太いハーネスを用いている。このように、ワイパ装置にヒューズを設置した従来技術は、例えば、特許文献１などに開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−９４８５３号公報（第１頁、第４頁、図１、図６）
【０００４】
ワイパモータ１は、３ブラシタイプのワイパモータであり、コモンブラシ（Ｃ）とＬｏブラシ（Ｌｏ）の間の電気角度が１８０°となり、コモンブラシ（Ｃ）とＨｉブラシ（Ｈｉ）の間の電気角度が１５０°となるように各ブラシを配置し、Ｌｏモードに対してＨｉモードが高速に回転するように構成されている。つまり、モータの回転速度は同一回転磁界のときには有効巻線数に逆比例するため、同一回転磁界における有効巻線数を減らすことによって（つまり、コイル間の電気角度を１８０°から１５０°にすることによって）モータの高速回転を実現している。そして、ワイパモータ１の駆動は、モータ回転速度切替リレー７のＨｉ／Ｌｏ接点を切り替えることによって、ワイパモータ１の回転速度が速い（つまり、ワイパの動作速度が速い）Ｈｉモードと、ワイパモータ１の回転速度が遅い（つまり、ワイパの動作速度が遅い）Ｌｏモードとに切り替えることができる。
【０００５】
また、モータの一般式は次の式（１）で表わされる。
Ｖｍ＝ｋｅ・Ｎｍ＋Ｉｍ・Ｒｍ……（１）
但し、Ｖｍはモータ電圧、ｋｅは誘起電圧定数、Ｎｍはモータ回転速度、Ｉｍはモータ電流、Ｒｍはモータの巻線抵抗である。
ここで、右辺第１項の“ｋｅ・Ｎｍ”はモータの回転によって発生する逆起電力であり、右辺第２項の“Ｉｍ・Ｒｍ”はモータ電流によって生じる巻線の発生電圧である。したがって、モータ電圧Ｖｍは、モータに発生する逆起電力と巻線抵抗の端子間電圧との和になる。
【０００６】
ＨｉモードとＬｏモードのモータ特性を比較すると、図５に示す比較表のように、Ｈｉモードは、Ｌｏモードよりも同一回転磁界内における有効巻線数が少ない（巻線抵抗が小さい）ので、モータ電流が増加すると共に回転速度が速くなり、回転トルクが減少する。なお、モータ電流は、モータへの印加電圧とモータコイルの抵抗値にのみ依存して流れるので、Ｈｉモード時におけるモータ電流の電流値は、Ｌｏモードにおけるモータ電流の電流値の数倍になることもある。
【０００７】
図４に示すワイパ装置の動作について簡単に説明すると、図示しないワイパスイッチをオンにするとワイパ電源リレー６がａ接点側に倒れ、ワイパモータ１とワイパ駆動用電源３が接続される。そして、モータ回転速度切替リレー７をＨｉ側又はＬｏ側に切り替えると、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１に電力が供給されて、ワイパモータ１が高速回転又は低速回転する。また、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａはワイパモータ１と連動して回転駆動するように構成されている。したがって、前記ワイパスイッチをオフにし、ワイパ電源リレー６がｂ接点側に倒れた場合でも、回転電極２ａと固定電極２ｂとが接触している間はワイパモータ１の回転駆動は継続するので、ワイパアームの揺動を継続させることができる。そして、回転電極２ａと固定電極２ｂとが非接触になるとワイパモータ１の駆動は停止し、ワイパアームの揺動を停止させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワイパ装置では、ワイパがロック状態にある場合や、ワイパアームを長くしたり海岸地域の塩害対応としてワイパブレードのガラスへの接触圧力を上げたりする場合には、ワイパアームの駆動推力を上げる必要がある。これによって、Ｈｉモード時のロック電流も必然的に大きくなり、それに相当した遮断容量のヒューズが必要となる。さらに、ヒューズの遮断容量が大きくなれば、その電流に対応できるハーネスの線径を選定する必要がある。そのため、回路配線の太さやハーネスが大きくなり、結果的にはワイパ装置がコスト高となったり重量が増加したりするという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒューズ遮断容量やワイパアームの線径を大きくすることなく、ワイパアームの駆動推力を上げることのできるワイパ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のワイパ装置は、ワイパを動作させるワイパモータと、前記ワイパモータに電力を供給する電源と、前記ワイパの動作開始又は動作停止と、前記ワイパの動作速度とを選択し、ワイパ動作選択信号を出力するワイパ動作選択手段と、前記ワイパ動作選択手段から入力されるワイパ動作選択信号に基づいて、前記ワイパモータの駆動開始又は駆動停止を制御するワイパモータ駆動制御信号と、前記ワイパモータの回転速度を制御する回転速度制御信号とを出力する制御手段と、前記制御手段から入力されるワイパモータ駆動制御信号に基づいて、前記電源から前記ワイパモータに流れる電流を通電又は遮断する電路開閉手段と、前記制御手段から入力される回転速度制御信号に基づいて、前記ワイパモータの回転速度を高速又は低速に切り替える回転速度切替手段と、前記ワイパモータと前記電源との間に介在されるヒューズと、イグニッションスイッチのオン／オフを検知し、前記イグニッションスイッチがオンとなったときに、前記制御手段にオン信号を出力するイグニッション検査手段とを備え、前記制御手段は、前記イグニッション検査手段からオン信号が入力され、かつ、前記ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、イグニッション検査手段からオン信号が入力され、かつ、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、例えば、ワイパの起動時にワイパがロック状態にある場合に、ワイパの動作速度を高速に選択されていても、ワイパの動作速度を自動的に低速に切り替えることができる。
【００１２】
したがって、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパモータの過電流によってヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、回転トルクが大きいので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００１３】
また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、ワイパモータを高速回転で駆動する場合に比べて、ワイパがロック状態にあるときにワイパモータに流れる電流（ロック電流）が小さいので、ヒューズの遮断容量を小さく設定することができる。また、ヒューズの遮断容量を小さく設定することにより、電源からワイパモータに電力を供給するハーネスは、電流容量の小さい、すなわち線径の細いものを用いることができる。その結果、ワイパ装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、前記ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を出力することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載のワイパ装置によれば、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を出力するように構成されているので、運転者がワイパのロック状態が解除されたと判断した際に、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号を入力することにより、ワイパモータの回転速度をＨｉモードに切り替えることができる。また、このように構成したことにより、ヒューズには最初に小さな電流が流れて、そのヒューズを温めた後に大きな電流が流れるため、ヒューズが切れないようにすることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記ワイパの動作を検出する動作検出手段を備え、前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、前記動作検出手段により前記ワイパの動作が検出されると、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、動作検出手段によりワイパの動作が検出されると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態が解除された際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態に係るワイパ装置の概要について説明する。本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパがロック状態にあるときに、ワイパモータが高速回転モード（Ｈｉモード）に選択されていても、イグニッションスイッチをオンにした際（すなわち、ワイパの動作開始時）に、ワイパモータを自動的に低速回転モード（Ｌｏモード）で駆動させるように構成されている。
【００１９】
このように構成することにより、ワイパがロック状態にあるときでも、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパモータの過電流によってヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパの動作開始時に、ワイパモータをトルクの大きいＬｏモードで駆動することにより、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００２０】
次に、本実施形態に係るワイパ装置の構成について、図１を参照して説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係るワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパモータ１と、ワイパ駆動用電源（電源）３と、ヒューズ４と、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１に電力を供給又遮断するワイパ電源リレー（電路開閉手段）６と、ワイパモータ１の回転速度をＨｉｇｈ（以下、Ｈｉと略す）又はＬｏｗ（以下、Ｌｏと略す）に切り替えるモータ回転速度切替リレー（回転速度切替手段）７とが、直列に接続されて構成されている。
【００２２】
また、本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパモータ１の回転駆動に対応して電圧が変化するオートストップ信号を出力する摺動接点スイッチ（動作検出手段）２と、ワイパ電源リレー６にワイパＯＮ／ＯＦＦ信号（ワイパモータ駆動制御信号）を出力する第１のスイッチ素子８と、モータ回転速度切替リレー７にＨｉ／Ｌｏ切替信号（回転速度制御信号）を出力する第２のスイッチ素子９と、第１のスイッチ素子８及び第２のスイッチ素子９を制御するコントロール回路（制御手段）１０と、コントロール回路１０に、ワイパの動作を選択するワイパ動作選択信号を出力するワイパスイッチ回路（ワイパ動作選択手段）１１と、イグニッションスイッチのオン／オフを検知し、イグニッションスイッチがオンとなったときに、コントロール回路１０にイグニッションＯＮ信号を出力するイグニッション検査回路（イグニッション検査手段）１２と、ワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７に電力を供給するリレー用電源５とを備えている。
【００２３】
直流モータからなるワイパモータ１は、高速駆動用ブラシ側の給電端子Ｈｉ（以下、Ｈｉブラシという）と、低速駆動用ブラシ側の給電端子Ｌｏ（以下、Ｌｏブラシという）と、電機子コイルの他端側のブラシに接続されるコモン端子Ｃ（以下、Ｃブラシという）とを有している。各ブラシは、ＣブラシとＬｏブラシの間の電気角度を１８０°、ＣブラシとＨｉブラシの間の電気角度を１５０°とするように配置されており、ＣブラシとＬｏブラシが接続されたＬｏモードに対して、ＣブラシとＨｉブラシが接続されたＨｉモードの方が高速回転するようになっている。つまり、モータの回転速度は同一回転磁界のときは有効巻線数に逆比例するため、同一回転磁界における有効巻線数を減らすことによって、すなわちコイル間の電気角度を１８０°から１５０°にすることによって、ワイパモータ１を高速回転させることができる。
【００２４】
また、摺動接点スイッチ２は、ワイパモータ１の回転に連動する回転電極２ａと固定電極２ｂとから構成されており、回転電極２ａが１回転すると、ワイパモータ１に駆動される図示しないワイパアームが１ストローク揺動するようになっている。そして、回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的な接触がなくなる回転位置で、ワイパアームを停止させるようになっている。
【００２５】
コントロール回路１０は、ワイパスイッチ回路１１から入力されるワイパ動作選択信号に基づいて、ワイパモータ１の駆動開始又は駆動停止を制御するワイパＯＮ／ＯＦＦ信号（ワイパモータ駆動制御信号）をワイパ電源リレー６に出力し、ワイパの回転速度を制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号（回転速度制御信号）をモータ回転速度切替リレー７に出力するように構成されている。また、コントロール回路１０は、イグニッション検査回路１２からオン信号が入力され、かつ、ワイパスイッチ回路１１でワイパモータ１の回転速度がＨｉモードに選択された場合に、ワイパモータ１の回転速度がＬｏモードとなるように第２のスイッチ素子９を制御するように構成されている。また、コントロール回路１０は、摺動接点スイッチ２から入力されるオートストップ信号の電圧が変化した場合に、ワイパモータ１の回転速度がＬｏモードとなるように第２のスイッチ素子９を制御するように構成されている。
【００２６】
次に、図１に示すワイパ装置の動作について説明する。尚、モータ回転速度切替リレー７は、ワイパスイッチ回路１１でワイパモータ１のＨｉモード又はＬｏモードを選択することにより、あらかじめ、Ｈｉ側又はＬｏ側の接点に接続されている（図１ではＬｏ側の接点に接続されている）。
【００２７】
ワイパ電源リレー６をオンにすると（ａ接点側に倒すと）、ワイパ駆動用電源３が、ワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７を介して、ワイパモータ１の給電端子Ｈｉ（Ｈｉブラシ）又は給電端子Ｌｏ（Ｌｏブラシ）に繋がる電機子コイル（図示せず）に接続される。一方、電機子コイルの他端側のブラシはコモン端子Ｃ（Ｃブラシ）を介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。したがって、モータ回転速度切替リレー７がＨｉ側の接点に倒れている場合は、ワイパモータ１のＨｉブラシに繋がる電機子コイルに電流が流れるので、ワイパモータ１は高速回転する。また、モータ回転速度切替リレー７がＬｏ側に倒れている場合（図１に示す状態）は、ワイパモータ１のＬｏブラシに繋がる電機子コイルに電流が流れるので、ワイパモータ１は低速回転する。
【００２８】
そして、ワイパ電源リレー６をオフにすると（ｂ接点側に倒すと）、つまり図１の状態にすると、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１への電流供給は停止される。しかし、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａには、ワイパ駆動用電源３から電力が供給されているので、ワイパモータ１の回転位置によって回転電極２ａと固定電極２ｂとが電気的に接続されたときは、ワイパ駆動用電源３から供給される電力の電圧がオートストップ信号（以下、ＡＳ信号と略す）としてワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７を介してワイパモータ１のＬｏブラシ又はＨｉブラシに印加されて電機子コイルに電流が流れ、ワイパモータ１は低速回転又は高速回転を続ける（図１では低速回転）。そして、ワイパモータ１の回転位置が変わって回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的接続が絶たれたときは、固定電極２ｂは接地されているので、ＡＳ信号はグランドレベル（ゼロボルト）となり、ワイパモータ１の回転はその位置で停止する。つまり、ワイパアームは運転に支障のない所定の位置で停止する。
【００２９】
したがって、ワイパモータ１の駆動中にワイパ電源リレー６をオフにすると（ｂ接点側に倒すと）、ワイパモータ１が如何なる回転位置にあっても（つまり、ワイパアームが如何なる位置にあっても）、ワイパモータ１は常に回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的接続が絶たれる位置まで回転して、ワイパアームを運転に支障のない所定の位置まで移動させてから停止する。尚、ワイパ装置にはワイパモータ１を間欠的に動作させる間欠動作の機能を持たせることもできる。間欠動作は、ワイパ駆動用電源３から、ワイパアームが１ストロークの揺動動作を行う周期よりも長い周期で間欠的に印加されるようにワイパ電源リレー６を動作させることで実現することができる。
【００３０】
そして、ワイパモータ１が故障してヒューズ４に規定値以上の過大な電流が流れた場合には、ヒューズ４はただちに溶断して、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１への電流供給を遮断する。このことにより、ワイパモータ１に規定値以上の過大な電流が流れて、ワイパモータ１の電機子コイルが発熱することを防止している。また、他の部品へ故障が波及したりすることを防止している。
【００３１】
しかし、ガラス面とワイパアームに取り付けられているワイパブレードとの間に雪が積もったり、ワイパブレードが氷結したりして、ワイパアームが揺動動作をできなくなった場合（つまり、ロック状態にあるとき）には、ワイパモータ１の電機子コイルに大きなロック電流が流れ続け、ワイパモータを発熱させる虞がある。特に、このような異常発熱の事態は、ワイパブレードを高速で動作させるＨｉモードのときのロック電流によって発生する。
【００３２】
そこで、図１に示すワイパ装置では、ワイパがロック状態にあるときに、ワイパモータ１がＨｉモードに選択されていても、イグニッションスイッチをオンにした後（ワイパの動作開始時）は、摺動接点スイッチ２から出力されるオートストップ信号（ＡＳ信号）が変化するまでは（つまり、ワイパアームが揺動するまでは）、Ｌｏモードによってワイパモータ１を駆動させ、ＡＳ信号が変化したときに（つまり、ワイパが揺動した後に）、Ｈｉモードに復帰させている。このことによって、ワイパがロック状態にあるときでも、ワイパモータ１を自動的にＬｏモードで駆動させることができるので、ヒューズ４に規定値以上の過大な電流が流れることがない。また、ワイパの動作開始時に、ワイパモータ１をトルクの大きいＬｏモードで駆動することにより、ワイパのロック状態を容易に解除することができる。
【００３３】
以下、図１、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るワイパ装置の通常時及びロック時（ワイパがロック状態にある場合）における動作についてそれぞれ説明する。参照する図面において、図２は、通常時におけるワイパ装置の動作を説明するためのタイムチャートである。また、図３は、ロック時におけるワイパ装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００３４】
図１に示すワイパ装置では、ワイパモータ１の回転速度の切替（ＨｉモードとＬｏモードの切換）は、コントロール回路１０にプログラムされている制御方法に基づいて行われる。
【００３５】
（通常時）
まず、通常時におけるワイパ装置の動作について、図２のタイムチャートを参照して説明する。
【００３６】
最初に、時刻ｔ１において、図示しないイグニッションスイッチがオンにされると、イグニッション検査回路１２からコントロール回路１０へイグニッションＯＮ信号（以下、「ＩＧ信号」と略す）が出力される。その後、時刻ｔ２において、ワイパスイッチ回路１１でワイパモータ１の回転速度をＨｉモードに選択すると、第１のスイッチ素子８がオンとなり、ワイパ電源リレー６がａ接点側に倒れ、ワイパの動作を開始する。
【００３７】
この時点（時刻ｔ２）では、ワイパモータ１は駆動が開始されるが、初期状態ではワイパアームは停止位置にあるので、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは非接触な位置関係にあり、グランドレベル（以下、ＧＮＤと略す）の「ＡＳ信号」がコントロール回路１０に出力されている。時刻ｔ２では、コントロール回路１０は第２のスイッチ素子９をオフの状態にしているので、「モータ回転速度切替リレー７」はＬｏ側に倒れており、ワイパモータ１はＬｏモードで動作を開始する。
【００３８】
そして、時刻ｔ３において、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは接触状態になるので、「ＡＳ信号」はＧＮＤから電源電位レベル（以下、ＶＤＤと略す）に変化する。したがって、コントロール回路１０にはＶＤＤに変化した「ＡＳ信号」が入力されるため、第２のスイッチ素子９をオンにし、「モータ回転速度切替リレー７」をＬｏ側からＨｉ側に切り替える。これによって、ワイパモータ１はＬｏモードからＨｉモードの動作に切り替わる。
【００３９】
このようにしてワイパモータ１がＨｉモードで駆動し、図示しないワイパアームが１ストローク揺動した時刻ｔ４において、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは非接触な位置関係となり、「ＡＳ信号」をＶＤＤからＧＮＤに変化させる。
【００４０】
時刻ｔ５を過ぎると、再び摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂが接触状態になり、「ＡＳ信号」をＧＮＤからＶＤＤに変化させる。そして、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂの接触状態が継続される時刻ｔ７までの間は、ワイパモータ１は通常の回転動作を行う。
【００４１】
また、時刻ｔ６において、ワイパスイッチ回路１１において、ワイパモータ１のＨｉモードがオフにされてワイパ動作の停止が選択されると、モータ回転速度切替リレー７もＬｏ側に戻るが、この時点（時刻ｔ６）以降は暫らくの間（つまり、時刻ｔ７まで）は、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂが接触状態を維持しているので、ワイパモータ１は回転状態を継続し、ワイパブレードを運転に支障のない所定の位置まで移動させた後に停止させる。したがって、ワイパモータ１が停止する時刻ｔ７までは、「ＡＳ信号」はＶＤＤに維持される。そして、時刻ｔ８において、イグニッションスイッチがオフにされてエンジンが停止すると「ＩＧ信号」はオフとなる。
【００４２】
（ロック時）
次に、ロック時におけるワイパ装置の動作について、図３のタイムチャートを参照して説明する。なお、図３のタイムチャートにおける時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間がロック時（ワイパがロック状態にある場合）に相当する。また、ロック時には、この時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が通常時（図２参照）と比べて長くなる。
【００４３】
最初に、時刻ｔ１において、図示しないイグニッションスイッチがオンにされると、イグニッション検査回路１２からコントロール回路１０へイグニッションＯＮ信号（以下、「ＩＧ信号」と略す）が出力される。その後、時刻ｔ２において、ワイパスイッチ回路１１でワイパモータ１の回転速度をＨｉモードに選択すると、第１のスイッチ素子８がオンとなり、ワイパ電源リレー６がａ接点側に倒れ、ワイパの動作を開始する。
【００４４】
この時点（時刻ｔ２）では、ワイパモータ１は駆動が開始されるが、初期状態ではワイパアームは停止位置にあるので、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは非接触な位置関係にあり、グランドレベル（以下、ＧＮＤと略す）の「ＡＳ信号」がコントロール回路１０に出力されている。時刻ｔ２では、コントロール回路１０は第２のスイッチ素子９をオフの状態にしているので、「モータ回転速度切替リレー７」はＬｏ側に倒れており、ワイパモータ１はＬｏモードで動作を開始する。
【００４５】
そして、ロック状態が解除された場合は、時刻ｔ３において、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは接触状態になるので、「ＡＳ信号」はＧＮＤから電源電位レベル（以下、ＶＤＤと略す）に変化し、コントロール回路１０にはＶＤＤに変化した「ＡＳ信号」が入力されるため、第２のスイッチ素子９をオンにし、「モータ回転速度切替リレー７」をＬｏ側からＨｉ側に切り替える。これによって、ワイパモータ１はＬｏモードからＨｉモードの動作に切り替わる。
【００４６】
すなわち、ワイパの起動時にワイパがロック状態にある場合に、ワイパの動作速度を高速に選択されていても、ワイパの動作速度を自動的に低速動作に切り替えることができる。したがって、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパモータの過電流によってヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、回転トルクが大きいので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００４７】
このようにしてワイパモータ１がＨｉモードで駆動し、図示しないワイパアームが１ストローク揺動した時刻ｔ４において、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂは非接触な位置関係となり、「ＡＳ信号」をＶＤＤからＧＮＤに変化させる。そして、時刻ｔ５を過ぎると、再び摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂが接触状態になり、「ＡＳ信号」をＧＮＤからＶＤＤに変化させる。そして、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂの接触状態が継続される時刻ｔ７までの間は、ワイパモータ１は通常の回転動作を行う。
【００４８】
また、時刻ｔ６において、ワイパスイッチ回路１１において、ワイパモータ１のＨｉモードがオフにされてワイパ動作の停止が選択されると、モータ回転速度切替リレー７もＬｏ側に戻るが、この時点（時刻ｔ６）以降は暫らくの間（つまり、時刻ｔ７まで）は、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａと固定電極２ｂが接触状態を維持しているので、ワイパモータ１は回転状態を継続し、ワイパブレードを運転に支障のない所定の位置まで移動させた後に停止させる。したがって、ワイパモータ１が停止する時刻ｔ７までは、「ＡＳ信号」はＶＤＤに維持される。そして、時刻ｔ８において、イグニッションスイッチがオフにされてエンジンが停止すると「ＩＧ信号」はオフとなる。
【００４９】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。例えば、ロック状態を脱出した後にＬｏモードからＨｉモードに復帰させる別な方法として、運転者がＬｏモードでのロック状態の脱出を確認したら、運転者自身がワイパスイッチ回路１１を再度Ｈｉ側へ切り替えるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、イグニッション検査手段からオン信号が入力され、かつ、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、例えば、ワイパの起動時にワイパがロック状態にある場合に、ワイパの動作速度を高速に選択されていても、ワイパの動作速度を自動的に低速に切り替えることができる。
【００５１】
したがって、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパモータの過電流によってヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、回転トルクが大きいので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００５２】
また、また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、ワイパモータを高速回転で駆動する場合に比べて、ワイパがロック状態にあるときにワイパモータに流れる電流（ロック電流）が小さいので、ヒューズの遮断容量を小さく設定することができる。また、ヒューズの遮断容量を小さく設定することにより、電源からワイパモータに電力を供給するハーネスは、電流容量の小さい、すなわち線径の細いものを用いることができる。その結果、ワイパ装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００５３】
また、請求項２に記載のワイパ装置によれば、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を出力するように構成されているので、運転者がワイパのロック状態が解除されたと判断した際に、ワイパ動作選択手段からワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号を入力することにより、ワイパモータの回転速度をＨｉモードに切り替えることができる。また、このように構成したことにより、ヒューズには最初に小さな電流が流れて、そのヒューズを温めた後に大きな電流が流れるため、ヒューズが切れないようにすることができる。
【００５４】
また、請求項３に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、動作検出手段によりワイパの動作が検出されると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態が解除された際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【図２】通常時におけるワイパ装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】ロック時におけるワイパ装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】従来のワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【図５】Ｈｉモード時とＬｏモード時におけるワイパモータの特性を示す表である。
【符号の説明】
１ワイパモータ
２摺動接点スイッチ（動作検出手段）
２ａ回転電極
２ｂ固定電極
３ワイパ駆動用電源（電源）
４ヒューズ
５リレー用電源
６ワイパ電源リレー（電路開閉手段）
７モータ回転速度切替リレー（回転速度切替手段）
８第１のスイッチ素子
９第２のスイッチ素子
１０コントロール回路（制御手段）
１１ワイパスイッチ回路（ワイパ動作選択手段）
１２イグニッション検査回路（イグニッション検査手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiper device applied to, for example, a vehicle, and more particularly to a wiper device that operates a wiper by rotating a wiper motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a block diagram showing a basic circuit configuration of a conventional wiper device. As shown in FIG. 4, the wiper motor 1 that swings a wiper arm (not shown) is supplied with electric power from a power source 3 for driving a wiper via a harness (not shown), similarly to other electric components. Further, a fuse 4 is provided between the wiper motor 1 and the wiper driving power supply 3 in order to prevent an excessive current from flowing through the entire circuit of the wiper device. The breaking capacity of the fuse 4 is set such that the fuse does not blow even when the wiper does not move (for example, such a state is referred to as a locked state) due to the accumulation of snow between the wiper and the window glass. The breaking capacity is set. Further, as the harness, a harness having a larger current capacity than the above-described breaking capacity, that is, a harness having a large wire diameter is used. As described above, the related art in which the fuse is installed in the wiper device is disclosed in, for example, Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-60-94853 (page 1, page 4, FIG. 1, FIG. 6)
[0004]
The wiper motor 1 is a three-brush type wiper motor, and the electric angle between the common brush (C) and the Lo brush (Lo) is 180 °, and the electric angle between the common brush (C) and the Hi brush (Hi) is The brushes are arranged so as to be at an angle of 150 °, so that the Hi mode rotates at a higher speed than the Lo mode. In other words, since the rotation speed of the motor is inversely proportional to the number of effective windings at the same rotating magnetic field, the number of effective windings at the same rotating magnetic field is reduced (that is, the electrical angle between the coils is changed from 180 ° to 150 °). High speed rotation of the motor). The driving of the wiper motor 1 is performed by switching the Hi / Lo contact of the motor rotation speed switching relay 7 to thereby increase the rotation speed of the wiper motor 1 (that is, the operation speed of the wiper is high) and the rotation speed of the wiper motor 1. Can be switched to the Lo mode which is slow (that is, the operation speed of the wiper is slow).
[0005]
The general formula of the motor is expressed by the following formula (1).
Vm = ke · Nm + Im · Rm (1)
Here, Vm is a motor voltage, ke is an induced voltage constant, Nm is a motor rotation speed, Im is a motor current, and Rm is a winding resistance of the motor.
Here, “ke · Nm” in the first term on the right side is a back electromotive force generated by rotation of the motor, and “Im · Rm” in the second term on the right side is a voltage generated in the winding caused by the motor current. Therefore, the motor voltage Vm is the sum of the back electromotive force generated in the motor and the voltage between the terminals of the winding resistance.
[0006]
Comparing the motor characteristics of the Hi mode and the Lo mode, as shown in the comparison table of FIG. 5, the Hi mode has a smaller number of effective windings (small winding resistance) in the same rotating magnetic field than the Lo mode. As the motor current increases, the rotation speed increases, and the rotation torque decreases. Since the motor current flows only depending on the voltage applied to the motor and the resistance value of the motor coil, the current value of the motor current in the Hi mode is several times the current value of the motor current in the Lo mode. There is also.
[0007]
The operation of the wiper device shown in FIG. 4 will be briefly described. When a wiper switch (not shown) is turned on, the wiper power supply relay 6 falls to the contact a side, and the wiper motor 1 and the wiper drive power supply 3 are connected. When the motor rotation speed switching relay 7 is switched to the Hi side or the Lo side, power is supplied from the wiper driving power supply 3 to the wiper motor 1, and the wiper motor 1 rotates at a high speed or a low speed. The rotating electrode 2 a of the sliding contact switch 2 is configured to rotate in conjunction with the wiper motor 1. Therefore, even when the wiper switch is turned off and the wiper power supply relay 6 falls to the contact b, the rotational drive of the wiper motor 1 continues while the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b are in contact with each other. The swing can be continued. When the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b come out of contact with each other, the drive of the wiper motor 1 is stopped, and the swing of the wiper arm is stopped.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional wiper device, when the wiper is in a locked state, or when the length of the wiper arm is increased or the contact pressure of the wiper blade with the glass is increased in response to salt damage in a coastal area, the driving thrust of the wiper arm is increased. There is a need. As a result, the lock current in the Hi mode is inevitably increased, and a fuse having a breaking capacity corresponding to the lock current is required. Furthermore, if the breaking capacity of the fuse increases, it is necessary to select a wire diameter of the harness that can cope with the current. Therefore, there is a problem that the thickness and the harness of the circuit wiring are increased, and as a result, the cost and weight of the wiper device are increased.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wiper device capable of increasing a driving thrust of a wiper arm without increasing a fuse breaking capacity or a wire diameter of a wiper arm. Is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The wiper device according to claim 1, wherein a wiper motor for operating the wiper, a power supply for supplying power to the wiper motor, an operation start or stop of the wiper, and an operation speed of the wiper are selected to select a wiper operation. A wiper operation selecting means for outputting a signal, a wiper motor drive control signal for controlling the start or stop of driving of the wiper motor based on the wiper operation selection signal input from the wiper operation select means, and a rotational speed of the wiper motor. Control means for outputting a rotation speed control signal to be controlled; electric circuit opening / closing means for energizing or interrupting a current flowing from the power supply to the wiper motor based on a wiper motor drive control signal input from the control means; and the control means The rotation speed of the wiper motor is increased or reduced based on the rotation speed control signal input from Speed switching means for switching to a high speed, a fuse interposed between the wiper motor and the power supply, and on / off detection of an ignition switch. When the ignition switch is turned on, the control means is turned on. An ignition inspection unit that outputs a signal, wherein the control unit receives an ON signal from the ignition inspection unit, and outputs a wiper operation selection signal that controls the operation speed of the wiper at a high speed from the wiper operation selection unit. When input, a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed is output to the rotation speed switching means.
[0011]
According to the wiper device of the first aspect, the control unit receives the ON signal from the ignition inspection unit and the wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper at a high speed from the wiper operation selection unit. In this case, since the rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed is configured to be output to the rotation speed switching means, for example, when the wiper is locked when the wiper is activated, the operation of the wiper Even if the speed is selected to be high, the operating speed of the wiper can be automatically switched to low.
[0012]
Therefore, since an excessive current exceeding the specified value does not flow through the fuse, it is possible to prevent the fuse from being blown by the overcurrent of the wiper motor. Further, when the wiper motor is driven at a low speed, the rotational torque is large, so that the locked state of the wiper can be easily released even when the wiper is locked at the start of the operation of the wiper.
[0013]
In addition, when the wiper motor is driven at a low speed, the current flowing through the wiper motor when the wiper is in a locked state (lock current) is smaller than when the wiper motor is driven at a high speed. Can be set. In addition, by setting the breaking capacity of the fuse to be small, a harness that supplies power from the power supply to the wiper motor can have a small current capacity, that is, a wire having a small wire diameter. As a result, the size and cost of the wiper device can be reduced.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the wiper apparatus according to the first aspect, the control unit outputs the rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, and then selects the wiper operation. When a wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper at a high speed is input from the means, a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor at a high speed is output.
[0015]
According to the wiper device of the second aspect, after outputting the rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to low speed, the wiper operation selection signal for controlling the wiper operation speed to high speed is input from the wiper operation selection means. When the driver determines that the locked state of the wiper has been released, the wiper operation selecting means outputs a rotational speed control signal for controlling the rotational speed of the wiper motor at a high speed. By inputting a wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper at high speed, the rotation speed of the wiper motor can be switched to the Hi mode. Further, with this configuration, a small current first flows through the fuse, and a large current flows after the fuse is heated. Therefore, the fuse can be prevented from being blown.
[0016]
A wiper device according to a third aspect of the present invention is the wiper device according to the first aspect, further comprising an operation detection unit that detects an operation of the wiper, and the control unit controls the rotation speed of the wiper motor to a low speed. After the rotation speed control signal is output, when the operation of the wiper is detected by the operation detection means, a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor at a high speed is output.
[0017]
According to the wiper device of the third aspect, the control unit outputs the rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, and then, when the operation of the wiper motor is detected by the operation detection unit, the rotation of the wiper motor. Since the rotation speed control signal for controlling the speed is output to the rotation speed switching means, when the locked state of the wiper is released, the operation speed of the wiper is automatically switched to the high speed (return. Let me do).
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an overview of the wiper device according to the present embodiment will be described. In the wiper device according to the present embodiment, when the wiper is in the locked state, the ignition switch is turned on even when the wiper motor is selected in the high-speed rotation mode (Hi mode) (that is, at the time of starting the operation of the wiper). Further, the wiper motor is automatically driven in a low-speed rotation mode (Lo mode).
[0019]
With such a configuration, even when the wiper is in the locked state, an excessive current exceeding the specified value does not flow through the fuse, so that the fuse can be prevented from being blown by the overcurrent of the wiper motor. In addition, at the start of the operation of the wiper, by driving the wiper motor in the Lo mode having a large torque, the locked state of the wiper can be easily released.
[0020]
Next, the configuration of the wiper device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a basic circuit configuration of a wiper device according to the present embodiment.
[0021]
As shown in FIG. 1, the wiper device according to the present embodiment includes a wiper motor 1, a power supply (power supply) 3 for driving the wiper, a fuse 4, and a wiper for supplying or interrupting power to the wiper motor 1 from the power supply 3 for driving the wiper. A power relay (electric circuit opening / closing means) 6 and a motor rotation speed switching relay (rotation speed switching means) 7 for switching the rotation speed of the wiper motor 1 to High (hereinafter abbreviated to Hi) or Low (hereinafter abbreviated to Lo) are It is configured to be connected in series.
[0022]
The wiper device according to the present embodiment includes a sliding contact switch (operation detecting means) 2 for outputting an auto stop signal whose voltage changes in response to the rotation of the wiper motor 1, and a wiper power relay 6 for turning the wiper ON / OFF. A first switch element 8 for outputting a signal (wiper motor drive control signal); a second switch element 9 for outputting a Hi / Lo switching signal (rotation speed control signal) to a motor rotation speed switching relay 7; A control circuit (control means) 10 for controlling the switch element 8 and the second switch element 9; and a wiper switch circuit (wiper operation selection means) 11 for outputting a wiper operation selection signal for selecting an operation of the wiper to the control circuit 10. And detects whether the ignition switch is on or off, and controls when the ignition switch is turned on. An ignition test circuit (ignition inspection means) 12 for outputting an ignition ON signal to the road 10, and a relay power supply 5 supplies power to the wiper power relay 6 and the motor rotational speed switching relay 7.
[0023]
The wiper motor 1 composed of a DC motor includes a high-speed drive brush side power supply terminal Hi (hereinafter, referred to as Hi brush), a low-speed drive brush side power supply terminal Lo (hereinafter, Lo brush), and the other end of the armature coil. And a common terminal C (hereinafter referred to as C brush) connected to the brush on the side. Each brush is arranged so that the electrical angle between the C brush and the Lo brush is 180 ° and the electrical angle between the C brush and the Hi brush is 150 °, and the Lo brush connected to the C brush and the Lo brush. The Hi mode, in which the C brush and the Hi brush are connected, rotates at a higher speed than the mode. That is, since the rotation speed of the motor is inversely proportional to the number of effective windings when the rotating magnetic field is the same, the electrical angle between the coils is reduced from 180 ° to 150 ° by reducing the number of effective windings in the same rotating magnetic field. Thus, the wiper motor 1 can be rotated at a high speed.
[0024]
The sliding contact switch 2 is composed of a rotating electrode 2a and a fixed electrode 2b interlocked with the rotation of the wiper motor 1. When the rotating electrode 2a makes one rotation, a wiper arm (not shown) driven by the wiper motor 1 makes one stroke. It oscillates. Then, the wiper arm is stopped at a rotational position at which electrical contact between the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b is stopped.
[0025]
The control circuit 10 outputs a wiper ON / OFF signal (wiper motor drive control signal) for controlling the start or stop of driving of the wiper motor 1 to the wiper power relay 6 based on the wiper operation selection signal input from the wiper switch circuit 11. Then, a Hi / Low switching signal (rotation speed control signal) for controlling the rotation speed of the wiper is output to the motor rotation speed switching relay 7. Further, when the ON signal is input from the ignition inspection circuit 12 and the rotation speed of the wiper motor 1 is selected to be the Hi mode by the wiper switch circuit 11, the control circuit 10 changes the rotation speed of the wiper motor 1 to the Lo mode. Thus, the second switch element 9 is configured to be controlled. Further, the control circuit 10 is configured to control the second switch element 9 so that the rotation speed of the wiper motor 1 becomes Lo mode when the voltage of the auto stop signal input from the sliding contact switch 2 changes. Have been.
[0026]
Next, the operation of the wiper device shown in FIG. 1 will be described. The motor rotation speed switching relay 7 is connected to the Hi side or Lo side contact in advance by selecting the Hi mode or the Lo mode of the wiper motor 1 by the wiper switch circuit 11 (in FIG. 1, the Lo side is connected to the Lo side). Contact).
[0027]
When the wiper power supply relay 6 is turned on (when the wiper power supply relay 6 is turned to the contact a side), the wiper drive power supply 3 is connected to the power supply terminal Hi (Hi brush) of the wiper motor 1 via the wiper power supply relay 6 and the motor rotation speed switching relay 7 or It is connected to an armature coil (not shown) connected to the power supply terminal Lo (Lo brush). On the other hand, the brush on the other end of the armature coil is connected to ground (GND) via a common terminal C (C brush). Therefore, when the motor rotation speed switching relay 7 is tilted to the Hi-side contact, a current flows through the armature coil connected to the Hi brush of the wiper motor 1, and the wiper motor 1 rotates at high speed. When the motor rotation speed switching relay 7 is tilted to the Lo side (the state shown in FIG. 1), the current flows through the armature coil connected to the Lo brush of the wiper motor 1, so that the wiper motor 1 rotates at a low speed.
[0028]
When the wiper power supply relay 6 is turned off (turned to the contact b side), that is, when the wiper power supply 6 is brought into the state shown in FIG. 1, the current supply from the wiper drive power supply 3 to the wiper motor 1 is stopped. However, since power is supplied to the rotating electrode 2a of the sliding contact switch 2 from the power source 3 for driving the wiper, when the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b are electrically connected depending on the rotational position of the wiper motor 1. Is applied to the Lo brush or Hi brush of the wiper motor 1 via the wiper power relay 6 and the motor rotation speed switching relay 7 as an auto stop signal (hereinafter, abbreviated as AS signal). Then, current flows through the armature coil, and the wiper motor 1 continues to rotate at a low speed or at a high speed (low speed in FIG. 1). When the rotational position of the wiper motor 1 changes and the electrical connection between the rotary electrode 2a and the fixed electrode 2b is cut off, the AS signal is at the ground level (zero volt) because the fixed electrode 2b is grounded, and the wiper motor 1 One rotation stops at that position. That is, the wiper arm stops at a predetermined position that does not hinder operation.
[0029]
Therefore, if the wiper power supply relay 6 is turned off while the wiper motor 1 is being driven (when the wiper motor 1 is turned to the contact b), the wiper motor 1 may be in any rotational position (ie, regardless of the position of the wiper arm). Always rotates to a position where the electrical connection between the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b is cut off, moves the wiper arm to a predetermined position that does not hinder operation, and then stops. Note that the wiper device may have an intermittent operation function of intermittently operating the wiper motor 1. The intermittent operation can be realized by operating the wiper power supply relay 6 so that the wiper power supply 6 is intermittently applied from the wiper driving power supply 3 at a cycle longer than the cycle at which the wiper arm performs the one-stroke swing operation.
[0030]
When the wiper motor 1 breaks down and an excessive current exceeding the specified value flows through the fuse 4, the fuse 4 is immediately blown and cuts off the current supply from the wiper driving power supply 3 to the wiper motor 1. As a result, it is possible to prevent an excessive current exceeding the specified value from flowing through the wiper motor 1 and causing the armature coil of the wiper motor 1 to generate heat. In addition, the failure is prevented from spreading to other parts.
[0031]
However, when snow piles up between the glass surface and the wiper blade attached to the wiper arm, or when the wiper blade freezes, the wiper arm cannot swing (ie, when it is in the locked state). In such a case, a large lock current may continue to flow through the armature coil of the wiper motor 1 to cause the wiper motor to generate heat. In particular, such abnormal heat generation occurs due to a lock current in the Hi mode in which the wiper blade operates at high speed.
[0032]
Therefore, in the wiper device shown in FIG. 1, even when the wiper motor 1 is selected to be in the Hi mode when the wiper is in the locked state, after the ignition switch is turned on (at the start of the operation of the wiper), the sliding contact is made. Until the auto stop signal (AS signal) output from the switch 2 changes (that is, until the wiper arm swings), the wiper motor 1 is driven in the Lo mode, and when the AS signal changes (that is, After swinging), the mode is returned to the Hi mode. As a result, even when the wiper is in the locked state, the wiper motor 1 can be automatically driven in the Lo mode, so that an excessive current exceeding the specified value does not flow through the fuse 4. Further, at the start of the operation of the wiper, by driving the wiper motor 1 in the Lo mode having a large torque, the locked state of the wiper can be easily released.
[0033]
Hereinafter, the operations of the wiper device according to the present embodiment in a normal state and in a locked state (when the wiper is in a locked state) will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3, respectively. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the wiper device in a normal state. FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the wiper device at the time of locking.
[0034]
In the wiper device shown in FIG. 1, switching of the rotation speed of the wiper motor 1 (switching between Hi mode and Lo mode) is performed based on a control method programmed in the control circuit 10.
[0035]
(Normal time)
First, the operation of the wiper device in a normal state will be described with reference to the time chart of FIG.
[0036]
First, at time t1, when an ignition switch (not shown) is turned on, an ignition ON signal (hereinafter abbreviated as “IG signal”) is output from the ignition inspection circuit 12 to the control circuit 10. Thereafter, at time t2, when the rotation speed of the wiper motor 1 is selected to be the Hi mode by the wiper switch circuit 11, the first switch element 8 is turned on, the wiper power supply relay 6 falls to the contact a side, and the operation of the wiper is started. .
[0037]
At this time (time t2), the wiper motor 1 starts to be driven, but since the wiper arm is at the stop position in the initial state, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 have a non-contact positional relationship. The “AS signal” at the ground level (hereinafter abbreviated to GND) is output to the control circuit 10. At time t2, the control circuit 10 has turned off the second switch element 9, so that the "motor rotation speed switching relay 7" has fallen to the Lo side, and the wiper motor 1 starts operating in the Lo mode.
[0038]
Then, at time t3, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 come into contact with each other, so that the "AS signal" changes from GND to the power supply potential level (hereinafter abbreviated to VDD). Therefore, since the “AS signal” changed to VDD is input to the control circuit 10, the second switch element 9 is turned on, and the “motor rotation speed switching relay 7” is switched from the Lo side to the Hi side. As a result, the operation of the wiper motor 1 is switched from the Lo mode to the Hi mode.
[0039]
In this way, at time t4 when the wiper motor 1 is driven in the Hi mode and the wiper arm (not shown) swings by one stroke, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 have a non-contact positional relationship, and the "AS signal Is changed from VDD to GND.
[0040]
After the time t5, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 come into contact again, and the "AS signal" is changed from GND to VDD. The wiper motor 1 performs a normal rotation operation until time t7 when the contact state between the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 is continued.
[0041]
Further, at time t6, when the wiper switch circuit 11 turns off the Hi mode of the wiper motor 1 and selects to stop the wiper operation, the motor rotation speed switching relay 7 also returns to the Lo side, but at this time (time t6 ) After that, for a while (that is, until time t7), the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 maintain the contact state, so that the wiper motor 1 continues the rotating state and the wiper blade Is stopped after being moved to a predetermined position that does not hinder driving. Therefore, the "AS signal" is maintained at VDD until time t7 when the wiper motor 1 stops. Then, at time t8, when the ignition switch is turned off and the engine stops, the "IG signal" is turned off.
[0042]
(When locked)
Next, the operation of the wiper device during locking will be described with reference to the time chart of FIG. Note that a period from time t2 to time t3 in the time chart of FIG. 3 corresponds to a locked state (when the wiper is in a locked state). Further, at the time of locking, the time from time t2 to time t3 is longer than in the normal state (see FIG. 2).
[0043]
First, at time t1, when an ignition switch (not shown) is turned on, an ignition ON signal (hereinafter abbreviated as “IG signal”) is output from the ignition inspection circuit 12 to the control circuit 10. Thereafter, at time t2, when the rotation speed of the wiper motor 1 is selected to be the Hi mode by the wiper switch circuit 11, the first switch element 8 is turned on, the wiper power supply relay 6 falls to the contact a side, and the operation of the wiper is started. .
[0044]
At this time (time t2), the wiper motor 1 starts to be driven, but since the wiper arm is at the stop position in the initial state, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 have a non-contact positional relationship. The “AS signal” at the ground level (hereinafter abbreviated to GND) is output to the control circuit 10. At time t2, the control circuit 10 has turned off the second switch element 9, so that the "motor rotation speed switching relay 7" has fallen to the Lo side, and the wiper motor 1 starts operating in the Lo mode.
[0045]
When the locked state is released, at time t3, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 come into contact with each other, so that the "AS signal" is changed from GND to the power supply potential level (hereinafter, VDD and Since the “AS signal” changed to VDD is input to the control circuit 10, the second switch element 9 is turned on, and the “motor rotation speed switching relay 7” is changed from the Lo side to the Hi side. Switch. As a result, the operation of the wiper motor 1 is switched from the Lo mode to the Hi mode.
[0046]
That is, when the wiper is locked when the wiper is started, the operation speed of the wiper can be automatically switched to the low-speed operation even if the operation speed of the wiper is selected to be high. Therefore, since an excessive current exceeding the specified value does not flow through the fuse, it is possible to prevent the fuse from being blown by the overcurrent of the wiper motor. Further, when the wiper motor is driven at a low speed, the rotational torque is large, so that the locked state of the wiper can be easily released even when the wiper is locked at the start of the operation of the wiper.
[0047]
In this way, at time t4 when the wiper motor 1 is driven in the Hi mode and the wiper arm (not shown) swings by one stroke, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 have a non-contact positional relationship, and the "AS signal Is changed from VDD to GND. Then, after the time t5, the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 again come into contact with each other, and the “AS signal” is changed from GND to VDD. The wiper motor 1 performs a normal rotation operation until time t7 when the contact state between the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 is continued.
[0048]
Further, at time t6, when the wiper switch circuit 11 turns off the Hi mode of the wiper motor 1 and selects to stop the wiper operation, the motor rotation speed switching relay 7 also returns to the Lo side, but at this time (time t6 ) After that, for a while (that is, until time t7), the rotating electrode 2a and the fixed electrode 2b of the sliding contact switch 2 maintain the contact state, so that the wiper motor 1 continues the rotating state and the wiper blade Is stopped after being moved to a predetermined position that does not hinder driving. Therefore, the "AS signal" is maintained at VDD until time t7 when the wiper motor 1 stops. Then, at time t8, when the ignition switch is turned off and the engine stops, the "IG signal" is turned off.
[0049]
The embodiment described above is an example for describing the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, as another method of returning from the Lo mode to the Hi mode after exiting the locked state, if the driver confirms the escape of the locked state in the Lo mode, the driver switches the wiper switch circuit 11 to the Hi side again. You may do so.
[0050]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the wiper device of the first aspect, the control unit receives the ON signal from the ignition inspection unit and controls the operation speed of the wiper at high speed from the wiper operation selection unit. When the wiper operation selection signal is input, a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed is output to the rotation speed switching means. , The operation speed of the wiper can be automatically switched to the low speed even if the operation speed of the wiper is selected to be high.
[0051]
Therefore, since an excessive current exceeding the specified value does not flow through the fuse, it is possible to prevent the fuse from being blown by the overcurrent of the wiper motor. Further, when the wiper motor is driven at a low speed, the rotational torque is large, so that the locked state of the wiper can be easily released even when the wiper is locked at the start of the operation of the wiper.
[0052]
Further, when the wiper motor is driven at a low speed, the current flowing through the wiper motor when the wiper is in a locked state (lock current) is smaller than when the wiper motor is driven at a high speed. Can be set small. In addition, by setting the breaking capacity of the fuse to be small, a harness that supplies power from the power supply to the wiper motor can have a small current capacity, that is, a wire having a small wire diameter. As a result, the size and cost of the wiper device can be reduced.
[0053]
According to the wiper device of the second aspect, after outputting a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, the wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper to a high speed from the wiper operation selection means. Is input, a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor at a high speed is output. By inputting a wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper at high speed from the means, the rotation speed of the wiper motor can be switched to the Hi mode. Further, with this configuration, a small current first flows through the fuse, and a large current flows after the fuse is heated. Therefore, the fuse can be prevented from being blown.
[0054]
According to the wiper device of the third aspect, the control unit outputs a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, and then, when the operation of the wiper motor is detected by the operation detection unit, the wiper motor. Is configured to output a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper to the rotation speed switching means, so that when the locked state of the wiper is released, the operation speed of the wiper is automatically switched to the high speed. (Return).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic circuit configuration of a wiper device according to the present invention.
FIG. 2 is a time chart for explaining an operation of the wiper device in a normal state.
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the wiper device at the time of locking.
FIG. 4 is a block diagram showing a basic circuit configuration of a conventional wiper device.
FIG. 5 is a table showing characteristics of a wiper motor in a Hi mode and a Lo mode.
[Explanation of symbols]
1 wiper motor 2 sliding contact switch (operation detecting means)
2a rotating electrode 2b fixed electrode 3 power supply for driving wiper (power supply)
4 Fuse 5 Relay power supply 6 Wiper power supply relay (circuit opening / closing means)
7 Motor speed switching relay (speed switching means)
8 First switch element 9 Second switch element 10 Control circuit (control means)
11 Wiper switch circuit (wiper operation selection means)
12. Ignition inspection circuit (ignition inspection means)

Claims

A wiper motor for operating the wiper;
A power supply for supplying power to the wiper motor;
A wiper operation selection unit that selects an operation start or operation stop of the wiper and an operation speed of the wiper, and outputs a wiper operation selection signal;
Based on a wiper operation selection signal input from the wiper operation selection means, a wiper motor drive control signal for controlling driving start or stop of the wiper motor and a rotation speed control signal for controlling a rotation speed of the wiper motor are output. Control means;
An electric circuit opening / closing means for conducting or interrupting a current flowing from the power supply to the wiper motor based on a wiper motor drive control signal input from the control means;
A rotation speed switching unit that switches a rotation speed of the wiper motor to high speed or low speed based on a rotation speed control signal input from the control unit;
A fuse interposed between the wiper motor and the power supply;
Ignition detection means for detecting on / off of an ignition switch and outputting an on signal to the control means when the ignition switch is turned on,
The control unit is configured to control the rotation speed of the wiper motor when an ON signal is input from the ignition inspection unit and a wiper operation selection signal that controls the wiper operation speed at a high speed is input from the wiper operation selection unit. A wiper device for outputting a rotational speed control signal for controlling the rotational speed to a low speed to said rotational speed switching means.

The control means outputs a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, and then, when a wiper operation selection signal for controlling the operation speed of the wiper at a high speed is input from the wiper operation selection means. 2. The wiper device according to claim 1, wherein a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor at a high speed is output.

An operation detecting means for detecting an operation of the wiper,
The control unit outputs a rotation speed control signal for controlling the rotation speed of the wiper motor to a low speed, and when the operation of the wiper motor is detected by the operation detection unit, the rotation speed for controlling the rotation speed of the wiper motor to a high speed. The wiper device according to claim 1, wherein the wiper device outputs a speed control signal.