JP2005255055A - ワイパの制御方法及びワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワイパを停止するときには、急激に停止させずに、常に高級感が得られるように停止させるワイパの制御方法及びワイパ制御装置。
【解決手段】 ワイパ制御装置では、ワイパ操作スイッチがオフ操作されると、ワイパが予め設定されている減速開始位置Ｒssに達したときに、ワイパモータの回転速度を漸次減少させる減速を開始し、ワイパが停止位置である下反転位置ＲＬに達した時に、ワイパモータを停止する。また、ワイパ操作スイッチのオフ操作がなされたときに、ワイパが減速開始位置を通過してしまっているときには、ワイパモータを減速させず、ワイパを上反転位置へ戻し、この後に、ワイパが減速開始位置から減速して停止するようにしているので、ワイパが急激に停止してしまうことがなく、常に高級感を持たせてワイパを停止させることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両のウインドシールドガラスに付着した雨滴等を払拭するワイパの制御方法及び制御装置に関する。

車両に設けられているワイパ装置には、ワイパモータの出力軸にクランクアームの一端を固定し、このクランクアームの他端を、リンクロッドを介してピボット軸に固定されたワイパアームに連結して、ワイパモータの出力軸の回転を、ピボット軸を軸にしたワイパアームの往復運動に変換している。

これにより、ワイパ装置では、ワイパアームを上反転位置と下反転位置間で往復移動させながら、ウインドシールドガラスの表面の雨滴などを除去する払拭動作を行っている。

また、近年のワイパ装置では、ワイパモータの出力軸を一方向へ一定速度で回転駆動することにより、この出力軸の回転を、ワイパアームの往復運動に変換するようにしている。

ところで、ワイパ装置においては、ワイパスイッチをオフしたときに、ワイパアームが予め設定している一定位置（一般に下反転位置）に停止するようにしており、このときにワイパモータに電磁制動を掛けるとアークが発生してしまうことから、ワイパアームが停止位置に達したときに、ワイパモータの電極端子を連結する短絡回路が形成されるようにした提案が成されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ワイパアームの反転位置（上反転位置及び下反転位置）でワイパモータの回転方向を切換えるワイパ装置では、ワイパモータの回転方向を切換える反転位置（ワイパアームの反転位置）で、ワイパモータに逆起電力が生じてしまうことから、一定電圧でワイパモータを駆動してワイパアームを移動させると共に、ワイパアームが反転位置近傍に達したときに、ワイパモータをパルス駆動に切換えることにより、ワイパモータの回転を減速させる提案がなされている（例えば、特許文献２。参照）。

一方、近年では、高級車に分類される車両においては、ワイパアームの停止動作においても、高級感が醸し出されることが望まれている。

しかしながら、ワイパアームを停止位置で強制的に停止させたり、単にワイパアームを減速させながら停止させただけでは、所望の高級感が得られないという問題がある。

すなわち、ワイパアームの払拭動作を停止させるときには、ワイパアームの移動位置を確認しながら、ワイパスイッチをオフすることがないために、停止位置に近い位置でオフすると、単にワイパモータの回転速度を減速させるだけでは、ワイパアームが急激に停止してしまうことがあり、必ずしもワイパアームの停止動作に高級感が得られるとは限らないという問題がある。
実開平６−８３５２０号公報 特許第２７９８７３３号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、常に高級感の得られる動作で、ワイパを円滑に停止させることを可能とするワイパの制御方法及びワイパ制御装置を提案することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のワイパの制御方法は、ワイパモータの出力軸の回転を、ピボット軸を軸にしたワイパの往復運動に変換するワイパの制御方法であって、所定の回転速度で回転駆動しているワイパモータをワイパ操作スイッチの操作によって停止させるときに、前記ワイパが、上反転位置から下反転位置へ向けた払拭移動中で、かつ前記上反転位置と前記下反転位置との間の予め設定されている設定位置を通過後に前記ワイパ操作スイッチの停止操作がなされると、前記ワイパモータの前記所定の回転速度での回転駆動を継続して前記ワイパが一旦前記上反転位置に戻り、前記上反転位置もしくは前記上反転位置と前記設定位置の間の所定位置から前記ワイパモータの前記所定の回転速度を漸次減少する減速を開始し、前記ワイパを停止位置で停止させる、ことを特徴とする。

この発明によれば、ワイパ操作スイッチの払拭停止操作によってワイパを所定の停止位置に停止させるにあたり、払拭停止操作がなされたときに、上反転位置から下反転位置へ向けて払拭移動中のワイパが、上反転位置と下反転位置との間の予め設定されている設定位置を既に通過していると、ワイパモータの回転駆動は所定の回転速度で継続され、ワイパを一旦下反転位置から上反転位置に戻した後、ワイパモータの所定の回転速度を上反転位置もしくは上反転位置と設定位置の間の所定位置から漸次減速するようにして、ワイパが停止位置に達したときに、ワイパモータの回転駆動を停止する。

これにより、ワイパが急激に減速して停止してしまうのを確実に防止でき、ワイパを停止させるときに、常に高級感を持たせることができる。

このような本発明においては、前記設定位置は、前記上反転位置と前記下反転位置との略中央位置とすることができる。

このような本発明が適用されるワイパ制御装置は、ワイパモータの出力軸に連結されたクランクアームの回転を、ピボット軸に軸支されたワイパの往復運動に変換して、前記ワイパを前記ワイパモータの回転速度に応じた払拭速度で払拭動作させるワイパ制御装置であって、前記ワイパの回転角を直接的又は間接的に検出する検出手段と、前記ワイパの払拭開始及び払拭停止を入力するワイパ操作スイッチと、前記ワイパ操作スイッチによって払拭開始操作がなされることにより前記ワイパモータを所定の回転速度で回転駆動する駆動制御手段と、前記ワイパ操作スイッチの払拭停止操作に基づいて前記ワイパモータを停止するときに、前記検出手段によって検出される前記ワイパの回転角から前記ワイパが、上反転位置から下反転位置へ向けた払拭移動中でかつ前記上反転位置と前記下反転位置との間の予め設定されている設定位置を通過後に前記ワイパ操作スイッチの停止操作がなされると、前記ワイパが前記上反転位置もしくは前記上反転位置と前記設定位置の間の所定位置に一旦戻るまで前記ワイパモータを前記所定の回転速度で継続して回転駆動し、前記上反転位置もしくは前記所定位置から前記ワイパの前記所定の回転速度を漸次減少する減速を開始し、前記ワイパが所定の停止位置に達したときに前記ワイパモータを停止させる停止制御手段と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、ワイパの回転角を検出することによりワイパの移動位置を判断し、ワイパの停止操作がなされたときには、検出手段によって検出するワイパの移動位置に基づいてワイパモータの回転速度を減速させて、ワイパを停止する。

また、停止制御手段は、検出手段によって検出する位置が、上反転位置から下反転位置へ向けた払拭移動中で予め設定している設定位置を既に通過したタイミングで、払拭停止操作がなされた場合、ワイパモータの回転駆動は所定の回転速度で継続され、上反転位置もしくは上反転位置と設定位置の間の所定位置に一旦戻した後、前記上反転位置もしくは前記所定位置からワイパモータの所定の回転速度を漸次減速させる。そして、ワイパを所定の停止位置に品良く停止させる。

このような本発明のワイパ制御装置においては、前記検出手段により検出される前記設定位置は、前記上反転位置と前記下反転位置との略中央部であり、前記前記停止制御手段は前記検出手段によって検出される前記略中央位置よりも前記上反転位置側の前記所定位置が検出されてから、前記ワイパモータの減速を開始するものであれば良い。

また、本発明のワイパ制御装置は、前記駆動手段がＰＷＭ制御によって前記ワイパモータをパルス駆動してワイパモータの回転速度を制御するときに、前記停止制御手段が、前記ワイパモータを駆動するパルスのパルス幅を漸次減少させるものであることが好ましく、これにより、ワイパモータの高精度の回転制御が可能となり、ワイパの移動を高精度に制御して、高級感を持たせてワイパを停止させることができる。

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。図１には、本実施の形態に適用したワイパ制御装置１０の概略構成を示している。また、図２には、ワイパ制御装置１０によって駆動されるワイパ装置１４の幾何学的な概略構成を示している。

図１に示すように、ワイパ制御装置１０は、ワイパモータ１２を備えている。ワイパモータ１２は、供給電圧に応じて出力軸１２Ａが一定方向（例えば、矢印Ａ方向）へ回転駆動する。なお、ワイパモータ１２は、供給電圧に応じて回転軸１２Ｂを回転駆動するモータ部及び回転軸１２Ｂの回転数を減速するギヤ部とを備え、このギヤ部に出力軸１２Ａが設けられた一般的構成を適用することができる。

図２に示すように、ワイパ装置１４は、ワイパ１６を有しており、ワイパモータ１２は、このワイパ１６を駆動する。なお、例えば車両のフロントウインドシールドガラス（ウインドガラス）に設けられるワイパ装置１４は、ワイパ１６が運転席側と助手席側のそれぞれに設けられているが、同一のワイパモータ１２に駆動連結され同期して駆動され、駆動力伝達機構の基本的原理は同じであり、以下では、一方のワイパ１６を例示して説明する。

ワイパモータ１２の出力軸１２Ａには、リンク機構１８が設けられている。リンク機構１８は、クランクアーム２０、リンクロッド２２及びピボットレバー２４によって形成されている。

クランクアーム２０は、一端がワイパモータ１２の出力軸１２Ａに連結されて出力軸１２Ａと一体に回転する。また、このクランクアーム２０の他端は、ボールジョイント２６を介してリンクロッド２２の一端に連結している。リンクロッド２２は、他端が、ボールジョイント２８を介して、ピボットレバー２４に連結しており、このピボットレバー２４は、ピボット軸３０を軸に、ピボット軸３０と一体で回動するように連結されている。

これにより、リンク機構１８は、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが一方向に連続回転することにより、ピボットレバー２４を、ピボット軸３０を中心に往復揺動させる。

ワイパ１６は、ワイパアーム３２と、ワイパブレード３４によって形成されており、ワイパブレード３４に取付けられているブレードラバーによってウインドガラスの表面を払拭するようになっている。

ワイパ１６は、ワイパアーム３２が、ピボット軸３０に連結されており、ピボット軸３０を軸に、ピボットレバー２４及びピボット軸３０と一体で回動する。

これにより、ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが一方向に回転駆動すると、ピボット軸３０を軸にしてワイパアーム３２が揺動して所定範囲を往復移動する。すなわち、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが矢印Ａ方向へ連続回転することにより、ワイパ１６が、ピボット軸３０を中心に矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向へ往復移動する。なお、出力軸１２Ａの回転は、ワイパモータ１２のアーマチャの回転軸１２Ｂの回転を所定の減速率で減速しているので、アーマチャの回転軸１２Ｂの回転に対応した出力軸１２Ａの回転が得られる。

このように、ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転を、ワイパブレード３４の往復運動に変換して、ワイパブレード３４に設けているブレードラバーによってウインドシールドガラスを払拭し、ウインドシールドガラスの表面の雨滴等を除去する。なお、ワイパ装置１４は、従来公知の一般的構成を適用でき、本実施の形態では、詳細な説明を省略する。

一方、ワイパモータ１２としては、例えば、正極ブラシと負極ブラシ（何れも図示省略）を備え、このブラシ間に供給される電力に応じて回転駆動するモータ（従来の如く、低速度用ブラシと高速度用ブラシをそれぞれ設けたものではないモータ）を適用できる。

図１に示すように、ワイパモータ１２を制御するワイパ制御装置１０には、図示しないマイクロコンピュータを備えたコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０には、ワイパモータ１２へ駆動用電力を供給する駆動制御部５２が設けられている。

駆動制御部５２は、ワイパモータ１２のオン／オフと共に、ワイパモータ１２の駆動電圧を制御することにより、出力軸１２Ａの回転速度を制御する。ワイパ制御装置１０では、ワイパモータ１２の回転速度を制御することにより、ワイパ１６の払拭速度を制御するようにしている。

ワイパモータ１２には、検出手段として、例えばロータリーエンコーダ等を用いた回転出力部５４が設けられている。この回転出力部５４は、ワイパモータ１２の回転軸１２Ｂと一体に回転して、回転軸１２Ｂの回転角に応じたパルスをコントローラ５０へ出力する。

コントローラ５０には、回転位置検出部５６及び回転速度検出部５８が設けられている。回転位置検出部５６は、回転出力部５４から入力されるパルスをカウントしてワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転位置を検出する。具体的には、回転軸１２Ｂの回転角に対する出力軸１２Ａの回転角は、所定の減速率で減速されているので、回転軸１２Ｂの１パルス当たりの回転角に前記減速率の逆数を乗算することで、出力軸１２Ａの回転角が求まる。

コントローラ５０では、回転位置検出部５６が検出する出力軸１２Ａの回転位置（回転角）から、ワイパ１６の移動位置であるピボット軸３０を軸としたワイパ１６の回転角を判定する。

図２に示すように、ワイパ装置１４では、ピボット軸３０を軸に回動することによりワイパ１６が上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間を往復移動する。ワイパ１６の回転角は、出力軸１２Ａの回転角に応じて変化し、出力軸１２Ａが１回転した時に、ワイパ１６が１往復することから、出力軸１２Ａの回転角からワイパ１６の回転角を判断することができる。

ここから、コントローラ５０は、出力軸１２Ａの回転角から、ワイパ１６の上反転位置ＲＨ、下反転位置ＲＬ、ワイパ１６を停止するときの停止位置などの予め設定された位置に対応する回転角となっているか否かを判定する。なお、ワイパ１６の停止位置は、下反転位置ＲＬであっても良く、以下では、停止位置を下反転位置ＲＬとして説明する。

ワイパ制御装置１０では、クランクアーム２０の回転角からワイパ１６の回転角を判定して、ワイパ１６を停止させるときには、ワイパ１６の回転角が下反転位置ＲＬとなるクランクアーム２０の回転角でワイパモータ１２を停止するようにしている。

図１に示す回転速度検出部５８は、例えば、回転位置検出部５６でカウントするパルスの単位時間当たりのカウント値から、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度を検出する。具体的には、回転軸１２Ｂの回転速度と減速率に基づいて出力軸１２Ａの回転速度を検出する。なお、回転速度検出部５６は、回転出力部５４から出力されるパルスを読み込み、パルス幅ないしパルス間隔からワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度を検出するものであっても良い。すなわち、回転出力部５４が出力するパルスは、回転軸１２Ｂの回転速度に応じたパルス幅（パルスのオン時間）及びパルス間隔（パルスのオフ時間）となっており、ここから、パルス幅ないしパルス間隔からワイパモータ１２の回転軸１２Ｂの回転速度を得ることができ、回転軸１２Ｂの回転速度と減速率から出力軸１２Ａの回転速度を得ることができる。

回転位置検出部５６が出力する出力軸１２Ａの回転角及び、回転速度検出部５８が出力する出力軸１２Ａの回転速度は、駆動制御部５２に入力される。

ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度（クランクアーム２０の回転速度）をＶＭ、ワイパ１６の払拭速度（ワイパアーム３２又はワイパブレード３４の移動速度）をＶＷとしたときに、払拭速度ＶＷは、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度ＶＭに応じて変化し、回転速度ＶＭが低くなると払拭速度ＶＷも低くなる。ただし、ワイパ１６の動作は、リンク機構１８により一方向回転運動を往復回動運動に運動変換されるため、クランクアーム２０の回転位置（回転角）やリンクロッド２２及びピボットレバー２４の長さによっても変化するものの、これらの構造が決まれば一義的に決定される。

一方、コントローラ５０には、目標速度設定部６０が設けられている。この目標速度設定部６０では、ワイパ１６による払拭速度ＶＷを決定するワイパモータ１２の回転速度ＶＭの目標値（目標回転速度）を設定する。

コントローラ５０では、回転速度検出部５８で検出したワイパモータ１２の回転速度ＶＭと、目標速度設定部６０で設定した目標回転速度が駆動制御部５２に入力されるようになっている。

この駆動制御部５２では、ＰＷＭ制御によってワイパモータ１２を回転駆動する。このとき、駆動制御部５２では、回転速度検出部５８から入力されるワイパモータ１２の回転速度ＶＭと、目標速度設定部６０から入力される目標回転速度に基づいて、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度となるように、ワイパモータ１２を駆動するパルスのデューティ比を設定し、設定されたデューティ比の駆動パルスでワイパモータ１２を駆動するようになっている。

すなわち、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度より低いときには、ワイパモータ１２の駆動パルスのオン時間（パルス幅）が長くなるようにデューティ比（オンデューティ）を補正し、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度より高いときには、駆動パルスのオン時間（パルス幅）が短くなるようにデューティ比を補正する。

これにより、コントローラ５０は、このワイパモータ１２の回転速度ＶＭを制御（フィードバック制御）することにより払拭速度ＶＷの制御を行うようにしている。

このような駆動制御部５２は、ＰＷＭ制御によってワイパモータ１２を駆動するドライバを有しており、また、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御などを用いてワイパモータ１２の回転速度ＶＭを目標回転速度とする構成を適用することもできる。

一方、車両には、例えば、図示しないステアリングコラムなどにワイパ操作スイッチ６２が設けられている。ワイパ制御装置１０には、図示しないイグニッションスイッチがオンされた状態で、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されることにより、図示しないバッテリから動作用の電力が供給される。

ワイパ制御装置１０では、例えば、ワイパモータ１２を一定の低速度で連続回転させて払拭動作を行う低速払拭モード（ＬＯＷモード）、所定の休止時間の間隔で一定の低速度で間欠的に払拭動作を行う間欠払拭モード（ＩＮＴモード）及び、ＬＯＷモード時よりも高速の一定の高速度でワイパモータ１２を連続駆動する高速払拭モード（ＨＩＧＨモード）が設定されており、ワイパ操作スイッチ６２によってワイパ装置１４をオンするときに払拭モードの何れかが選択されるようになっている。

このワイパ操作スイッチ６２は、目標速度設定部６０に接続しており、目標速度設定部６０では、払拭モードに応じたワイパモータ１２の目標回転速度が記憶されている。このワイパモータ１２の目標回転速度は、払拭モードに応じて予め設定されているワイパ１６の払拭速度ＶＷが得られるように設定されており、目標速度設定部６０では、ワイパ操作スイッチ６２によって払拭モードが選択されると、選択された払拭モードに応じたワイパモータ１２の目標回転速度を設定する。

これにより、ワイパ制御装置１０では、払拭モードに応じた回転速度ＶＭでワイパモータ１２を駆動し、ワイパ１６が払拭モードに応じた払拭速度ＶＷで作動するようにしている。

なお、ＩＮＴモードでは、間欠動作時の休止時間が予め複数段階に設定され、休止時間を含めてワイパ操作スイッチ６２によって選択するものであっても良く、また、ワイパ操作スイッチ６２と別に可変抵抗器（ＩＮＴボリューム）を設けて、このＩＮＴボリュームによって休止時間を設定するものであっても良い。

また、ワイパ制御装置１０には、ＩＮＴモード、ＬＯＷモード及びＨＩＧＨモードに加えて、車両の走行状態ないし車両の走行環境に応じてワイパ（払拭動作）のオン／オフ及び払拭速度が設定されるＡＵＴＯモードが設けられているものであっても良い。

このときには、車両の走行環境として雨滴を検出する雨滴センサ６４や、車両の走行状態として走行速度を検出する速度センサ６６などを、コントローラ５０に接続する。コントローラ５０に設けている目標速度設定部６０は、ＡＵＴＯモードが選択されている時に、雨滴センサ６４や速度センサ６６の検出結果に基づいて、ワイパ１６による払拭のオン／オフ及びワイパモータ１２の目標回転速度を設定する。

ところで、ワイパ制御装置１０では、ワイパ操作スイッチ６２の操作によってワイパ装置１４がオフされると、ワイパ１６（ワイパアーム３２及びワイパブレード３４）を予め設定している停止位置へ移動させて、ワイパモータ１２を停止する。これにより、ワイパ装置１４では、ワイパ操作スイッチ６２がオフされると、ワイパ１６が常に停止位置で保持されるようにしている。

また、ワイパ制御装置１０では、ワイパ操作スイッチ６２がオフされると、ワイパ１６の払拭速度ＶＷを漸次減少させるようにしている。

すなわち、目標速度設定部６０では、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されると、ワイパモータ１２の目標回転速度を漸次減少させ、ワイパ１６の停止位置で、目標回転速度が「０」となるようにしている。

一方、ワイパ制御装置１０では、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたときに、ワイパモータ１２の回転速度を漸次減少させるときのワイパ１６の位置（回転角、減速開始位置）が予め設定されており、ワイパ制御装置１０では、この減速開始位置からワイパ１６の払拭速度ＶＷの減速が開始されて停止位置（下反転位置ＲＬ）で停止するように、ワイパモータ１２の回転速度を制御する。

図３に示すように、ワイパ装置１４のワイパ１６は、上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬで反転動作を行うとき、瞬間的に移動を停止する。すなわち、ワイパ１６の払拭速度ＶＷは、リンク機構１８による構造上、出力軸１２Ａ（クランクアーム２０）が一定の回転速度で回転してクランクアーム２０が等速円運動すると、その回転角に応じてピボット軸３０を軸としたワイパアーム３２の払拭速度ＶＷが変化し、両反転位置（上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬ）の略中央部で最も高くなる。そして、ワイパアーム３２の回転角に応じて変化し、この位置から徐々に低下しながら下反転位置ＲＬ又は上反転位置ＲＨへ向けて移動し、反転後は、徐々に高くなる。

また、ピボット軸３０を軸としたワイパアーム３２の払拭速度ＶＷは、出力軸１２Ａ（クランクアーム２０）の回転速度ＶＭを変化させることによっても変化させることができる。

図２に示すように、リンク機構１８を形成するクランクアーム２０の長さ、リンクロッド２２の長さ、ピボットレバー２４の長さから、ワイパ１６は、機械的に反転位置（上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬ）が定まり、この機械的反転位置に対するピボットレバー２４の回転位置及びクランクアーム２０の回転位置（回転角）が定まる。図２では、この機械的に定まる上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬを破線で示している。

ここで、ワイパ１６の幾何学的な上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬに対するクランクアーム２０（出力軸１２Ａ）の回転位置をそれぞれ、回転角Ｃａ、Ｃｂとする。
一方、ワイパ制御装置１０では、ワイパ１６を停止するときのワイパモータ１２の減速開始位置Ｒssを、上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間の設定位置としての略中央位置と上反転位置ＲＨとの間の所定位置に設定している。なお、図３に示すように、減速開始位置Ｒssは、一例として上記設定位置としての略中央位置と同じ位置としている。

ワイパ制御装置１０のコントローラ５０では、クランクアーム２０が出力軸１２Ａと一体で回転するので、クランクアーム２０の回転角は、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転角とすることができ、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転角は、回転軸１２Ｂの回転角に対して所定の減速率で減速されるので、回転軸１２Ａの回転角を検出することによりクランクアーム２０の回転角が検出される。

コントローラ５０では、設定位置としてのクランクアーム２０の回転角Ｃssが予め記憶されており、コントローラ５０では、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたときに、設定位置としてのクランクアーム２０の回転角Ｃssを下反転位置ＲＬへ向けて通過する前である場合、ワイパ１６がワイパ操作スイッチ６２の操作時点より減速を開始し、ワイパ１６が減速開始位置Ｒssで減速を開始し、下反転位置ＲＬで停止するようにワイパモータ１２の回転速度を制御するようにしている。

このとき、コントローラ５０の駆動制御部５２では、ワイパモータ１２を駆動するパルスのパルス幅（オンデューティ）を段階的に狭めることにより、ワイパモータ１２の回転速度を所定の傾きで低下させるようにしている。

また、コントローラ５０は、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたときに、上反転位置ＲＨから下反転位置ＲＬへ向けた払拭移動中のワイパ１６が設定位置、すなわち、クランクアーム２０が設定位置としての回転角Ｃssを下反転位置ＲＬへ向けて通過してしまっていると、ワイパ操作スイッチ６２のオフ操作にも関わらず、ワイパモータ１２の回転駆動を継続する。

この後、コントローラ５０は、ワイパ１６が下反転位置ＲＬから一旦上反転位置ＲＨに戻り、さらに、設定位置よりも上反転位置ＲＨ側の所定位置（設定位置も含む）としての減速開始位置Ｒssに達すると、ワイパモータ１２の減速を開始し、ワイパ１６が、再度、下反転位置ＲＬに達したときに、ワイパモータ１２を停止させるようにしている。

このように構成されたワイパ制御装置１０によってワイパ１６による払拭動作を行うワイパ装置１４は、車両の図示しないイグニッションスイッチがオンされ、さらに、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されることにより作動する。

ワイパ制御装置１０では、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されると、払拭モードを読み込み、払拭モードに応じてワイパモータ１２の目標回転速度を設定する。すなわち、ワイパ操作スイッチ６２が、ＬＯＷモード、ＨＩＧＨモードの何れかに設定されているときには、ＬＯＷモード又はＨＩＧＨモードに応じた払拭速度ＶＷとなるように設定されている目標回転速度を設定し、この目標回転速度が得られるようにワイパモータ１２を駆動する。

このとき、ワイパ制御装置１０のコントローラ５０では、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが、目標速度設定部６０によって設定された目標回転速度となるようにワイパモータ１２を駆動する駆動パルスのデューティ比を制御する。これと共に、コントローラ５０では、回転速度検出部５８で検出したワイパモータ１２の回転速度が、目標回転速度となるようにフィードバック制御を行うようにしている。

なお、払拭モードがＩＮＴモードに設定されているときには、ＬＯＷモードと同じ目標回転速度で間欠的にワイパモータ１２を駆動し、ＡＵＴＯモードに設定されているときには、雨滴センサ６４や速度センサ６６の検出結果に基づいて目標回転速度を設定してワイパモータ１２を駆動するようにしている。

ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａとワイパ１６（ワイパアーム３２）をリンク機構１８によって連結し、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転運動をワイパ１６の往復運動に変換している。

これにより、ワイパ１６は、上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間を往復移動しながらウインドシールドガラスの表面の払拭動作を行う。

ところで、ワイパ制御装置１０では、ワイパモータ１２に回転出力部５４を設け、この回転出力部５４がワイパモータ１２の回転軸１２Ｂの回転角に応じたパルスを出力する。ワイパ制御装置１０に設けているコントローラ５０では、この回転出力部５４から出力されるパルスに基づいて、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭを制御すると共に、回転位置検出部５６によってクランクアーム２０（出力軸１２Ａ）の回転角を検出し、ワイパ操作スイッチ６２によってワイパ１６のオフ操作がなされたときの、ワイパモータ１２の停止制御を行う。

すなわち、コントローラ５０では、ワイパ１６がオフするようにワイパ操作スイッチ６２が操作されると、クランクアーム２０と一体に回転する出力軸１２Ａの回転角から、クランクアーム２０が回転角Ｃssに達すると、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭを漸次減少させて、クランクアーム２０の回転角が、ワイパ１６の停止位置である下反転位置ＲＬに対応する回転角Ｃｂに達したときに、ワイパモータ１２を停止するようにしている。

図４には、ワイパ制御装置１０に設けているコントローラ５０によるワイパモータ１２の停止制御の概略を示している。このフローチャートは、ワイパ操作スイッチ６２が操作されてワイパ１６の払拭動作（ワイパモータ１２の駆動）が開始されると実行され、最初のステップ１００では、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたか否かを確認する。

ここで、ワイパ操作スイッチ６２のオフ操作がなされると、ステップ１００で肯定判定して、ワイパモータ１２の停止処理を実行する。

ワイパモータ１２の停止処理は、先ず、ステップ１０２でクランクアーム２０（ワイパモータ１２の出力軸１２Ａ）の回転角から、設定位置としてのクランクアーム２０の回転角Ｃssに達したか否かをワイパ１６の払拭動作方向と共に検出する。なお、払拭動作方向は図２に示すクランクアーム２０が回転角Ｃａから回転角Ｃｂの間にあるか否かによって判断できる。

ここで、ワイパモータの出力軸１２Ａの回転角からクランクアーム２０が設定位置としての回転角Ｃssに達すると、ステップ１０２で肯定判定してステップ１０４へ移行し、ワイパモータ１２の回転速度の減速を所定位置としての減速開始位置Ｒssより開始する。このときのワイパモータ１２の回転速度の変化の傾きは、クランクアーム２０がワイパ１６の停止位置である下反転位置ＲＬに対応した回転角Ｃｂで、ワイパモータ１２の回転速度が「０」になるように漸次減少する傾きであればよい。

ワイパモータ１２の減速を開始すると、次のステップ１０６では、出力軸１２Ａの回転角からクランクアーム２０が、ワイパ１６の停止位置である回転角Ｃｂに達したか否かを確認し、クランクアーム２０が回転角Ｃｂに達すると、ステップ１０６で肯定判定してステップ１０８へ移行し、ワイパモータ１２を停止させる。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたときのワイパ１６及びクランクアーム２０の回転角（回転位置）に対するワイパモータ１２の速度変化の概略を示している。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、一例として回転速度ＶＭが一定の回転速度Ｖｓで駆動している状態から停止するときのワイパモータ１２の回転速度ＶＭの変化を示している。

図５（Ａ）に示すように、ワイパ制御装置１０では、ワイパ１６が設定位置、つまり、クランクアーム２０の回転角Ｃssよりも上反転位置ＲＨ側にあるときに、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作（ワイパオフ）されたときには、ワイパ操作スイッチ６２の操作時点より減速を開始し、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭの減速を開始し、ワイパ１６が停止位置である下反転位置ＲＬに達した時に、ワイパモータ１２を停止する。

このようにして、ワイパ１６を停止するときのワイパモータ１２の回転速度を制御することにより、図３に実線で示すように、ワイパ１６の払拭速度ＶＷは、ワイパ１６が設定位置、つまり、クランクアーム２０の回転角Ｃssを通過することにより滑らかに減少し、ワイパ１６は下反転位置ＲＬで確実に停止する。

これにより、ワイパ制御装置１０では、ワイパ１６の停止時に高級感が得られるようにしている。

一方、図５（Ｂ）に示すように、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたときに、ワイパ１６が上記設定位置を通過してしまっていることがある。

このときにも、払拭動作方向が下反転位置ＲＬから上反転位置ＲＨへ向けた動作であるため、クランクアーム２０の回転角Ｃssがすぐには検出されず、図４のフローチャートでは、ステップ１０２で否定判定される。

これにより、図５（Ｂ）に示すように、ワイパ操作スイッチ６２がオフ操作されたにも関わらず、ワイパモータ１２の駆動が継続され、ワイパ１６は、下反転位置ＲＬで反転すると、上反転位置ＲＨへ向けて移動する。

このときにも、クランクアーム２０の回転角Ｃssが検出されないので、ワイパモータ１２の回転駆動が継続され、ワイパ１６は上反転位置ＲＨに達すると、再度、下反転位置ＲＬへ向けた移動を開始する。

この後、下反転位置ＲＬへ向けて移動するワイパ１６が、設定位置、つまり、クランクアーム２０の回転角Ｃssに達したことを検出し、図４のフローチャートでは、ステップ１０２で肯定判定されて、ワイパモータ１２の還俗制御を開始する（ステップ１０４）。

これにより、ワイパ１６が、ワイパ１６の急激な減速を感じさせることのない払拭移動距離を確保可能な設定位置を過ぎて下反転位置ＲＬへ向けて移動していたときに、ワイパ操作スイッチ６２のオフ操作がなされても、ワイパ１６が急激に停止してしまうことがなく、図３に実線で示すように、ワイパ１６を再度上反転位置ＲＨに至らせた後に上記設定位置よりも上反転位置ＲＨ側の所定位置としての減速開始位置Ｒssより滑らかに払拭速度（ワイパモータ１２の回転速度）が減少し、ワイパ１６は下反転位置ＲＬで確実に停止する。

したがって、ワイパ１６が下反転位置ＲＬの近傍にあるときにワイパ操作スイッチ６２のオフ操作がなされ、ワイパ１６が停止位置で急激に停止してしてしまったために、ワイパ１６の停止動作に高級感が得られなくなってしまうことがなく、常に、高級感を持たせてワイパ１６を停止させることができる。

このように、ワイパ制御装置１０では、ワイパ１６を停止させるときに、予め設定した位置からワイパ１６の払拭速度ＶＷが緩やかに減少して所定の位置で確実に停止するようにワイパモータ１２の減速制御を行い、ワイパ操作スイッチ６２によってオフ操作されたときに、ワイパ１６が、ワイパ１６の急激な減速を感じさせることのない払拭移動距離を確保可能な設定位置を過ぎてしまっているときには、ワイパモータ１２を減速させずに、所定の回転速度での回転駆動を継続させ、一旦上反転位置ＲＨへ至らせた後に上記設定位置よりも上反転位置ＲＨ側の所定位置としての減速開始位置Ｒssより滑らかに払拭速度を減速させるので、ワイパ１６を急激に停止させることなく、常に高級感を持たせて停止させることができる。

なお、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、ワイパ１６の減速開始位置Ｒssは、ワイパ１６の急激な減速を感じさせることのない払拭移動距離を最低限確保可能な設定位置と同じ上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬとの略中央位置としたが、上反転位置ＲＨと上記設定位置との間において、高級感を持たせてワイパ１６を停止可能とする位置であれば、任意の位置を設定することができ、好ましくは、上記所定位置としてのワイパ１６の減速開始位置Ｒssは、図５（Ｂ）の破線及び［ ］書きにて示すように、上反転位置ＲＨと一致させることで減速開始時の変化点を乗員に気付かないようにすることができる。

また、上記設定位置（クランクアーム２０の回転角Ｃss）は、ワイパ１６の払拭速度ＶＷに応じて設定したものであっても良い。すなわち、払拭速度ＶＷが比較的低いＬＯＷモードでは、回転角Ｃssを、ワイパ１６の停止位置である下反転位置ＲＬ（回転角Ｃｂ）の近くに設定し、払拭速度ＶＷが高いＨＩＧＨモードの時には、回転角Ｃssを、ワイパ１６の停止位置から上反転位置ＲＨ（回転角Ｃａ）寄りに設定しても良い。

また、本実施の形態では、ワイパモータ１２を一定方向に一定速度で連続的に回転駆動するワイパ制御装置１０を例に説明したが、本発明のワイパ制御装置では、ワイパ１６の上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬでワイパモータ１２の回転速度を減速して、ワイパ１６が急激に反転するのを防止するものであっても良い。すなわち、ワイパ１６の上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬでワイパモータ１２の回転速度を減速することにより、ワイパ１６を滑らかに反転するものであっても良い。

また、ワイパ１６の上反転位置ＲＨ及び下反転位置ＲＬで、ワイパブレード３４に設けているブレードラバーの反転動作を考慮して、ワイパモータ１２を停止させることなく減速することにより、ブレードラバーの反転音を抑えるなどして、ワイパ１６やブレードラバーの反転動作にも高級感を持たせるようにしても良い。

さらに、本発明は、ワイパモータの回転運動をワイパの往復運動に変換して払拭動作を行う任意の構成のワイパ制御装置に適用することができる。

本実施の形態に適用したワイパ制御装置の概略構成図である。 ワイパ制御装置を設けたワイパ装置の幾何学的な構成を示す概略図である。 ワイパの回転角及びクランクアームの回転角に対するワイパの払拭速度の変化の概略を示す線図であり、破線で払拭動作時を示し、実線で停止動作時を示している。 ワイパを停止するときのワイパモータの減速処理の概略を示す流れ図である。 （Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、ワイパ操作スイッチのオフ操作と、ワイパの回転角に基づいたワイパモータの回転速度の変化の概略を示す線図である。

符号の説明

１０…ワイパ制御装置、１２…ワイパモータ、１４…ワイパ装置、１６…ワイパ、３２…ワイパアーム、３４…ワイパブレード、５０…コントローラ、５２…駆動制御部、５４…回転出力部、５６…回転位置検出部、５８…回転速度検出部、６０…目標速度設定部、６２…ワイパ操作スイッチ

Claims (5)

1. ワイパモータの出力軸の回転を、ピボット軸を軸にしたワイパの往復運動に変換するワイパの制御方法であって、
   所定の回転速度で回転駆動しているワイパモータをワイパ操作スイッチの操作によって停止させるときに、
   前記ワイパが、上反転位置から下反転位置へ向けた払拭移動中で、かつ前記上反転位置と前記下反転位置との間の予め設定されている設定位置を通過後に前記ワイパ操作スイッチの停止操作がなされると、
   前記ワイパモータの前記所定の回転速度での回転駆動を継続して前記ワイパが一旦前記上反転位置に戻り、
   前記上反転位置もしくは前記上反転位置と前記設定位置の間の所定位置から前記ワイパモータの前記所定の回転速度を漸次減少する減速を開始し、前記ワイパを停止位置で停止させる、
   ことを特徴とするワイパの制御方法。
2. 前記設定位置は、前記上反転位置と前記下反転位置との略中央位置であることを特徴とする請求項１に記載のワイパの制御方法。
3. ワイパモータの出力軸に連結されたクランクアームの回転を、ピボット軸に軸支されたワイパの往復運動に変換して、前記ワイパを前記ワイパモータの回転速度に応じた払拭速度で払拭動作させるワイパ制御装置であって、
   前記ワイパの回転角を直接的又は間接的に検出する検出手段と、
   前記ワイパの払拭開始及び払拭停止を入力するワイパ操作スイッチと、
   前記ワイパ操作スイッチによって払拭開始操作がなされることにより前記ワイパモータを所定の回転速度で回転駆動する駆動制御手段と、
   前記ワイパ操作スイッチの払拭停止操作に基づいて前記ワイパモータを停止するときに、前記検出手段によって検出される前記ワイパの回転角から前記ワイパが、上反転位置から下反転位置へ向けた払拭移動中でかつ前記上反転位置と前記下反転位置との間の予め設定されている設定位置を通過後に前記ワイパ操作スイッチの停止操作がなされると、前記ワイパが前記上反転位置もしくは前記上反転位置と前記設定位置の間の所定位置に一旦戻るまで前記ワイパモータを前記所定の回転速度で継続して回転駆動し、前記上反転位置もしくは前記所定位置から前記ワイパの前記所定の回転速度を漸次減少する減速を開始し、前記ワイパが所定の停止位置に達したときに前記ワイパモータを停止させる停止制御手段と、
   を含むことを特徴とするワイパ制御装置。
4. 前記検出手段により検出される前記設定位置は、前記上反転位置と前記下反転位置との略中央部であり、前記前記停止制御手段は前記検出手段によって検出される前記略中央位置よりも前記上反転位置側の前記所定位置が検出されてから、前記ワイパモータの減速を開始することを特徴とする請求項３に記載のワイパ制御装置。
5. 前記駆動手段がＰＷＭ制御によって前記ワイパモータをパルス駆動してワイパモータの回転速度を制御するときに、前記停止制御手段が、前記ワイパモータを駆動するパルスのパルス幅を漸次減少させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のワイパ制御装置。

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