JP2009208675A - ワイパ装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧が不安定となった場合のフェイルセーフ動作を確立して、ワイパブレードが上反転位置を超えてオーバーランするのを抑制する。
【解決手段】電源４３の電源電圧が最小電圧閾値を下回った場合に電流供給停止部５２ａによりワイパモータ１３への駆動電流の供給を停止し、電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値を上回った場合に電流供給再開部５２ｂによりワイパモータ１３への駆動電流の供給を再開し、この場合、演算処理部５２は各ワイパブレードを下反転位置方向に移動させるようワイパモータ１３を回転制御する。よって、ワイパモータ１３の停止後における電源４３の電源電圧の回復時に、各ワイパブレードを下反転位置方向に移動させることができ、各ワイパブレードのオーバーランを抑制してフェイルセーフ動作を確立することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、正逆回転可能なモータを回転制御することによりウィンドシールド上の下反転位置と上反転位置との間でワイパブレードを往復払拭動作させるワイパ装置の制御方法および制御装置に関する。

従来、自動車等の車両には、ウィンドシールドに付着した雨や雪、前車の飛沫等の付着物を払拭して運転者の視界を確保するためにワイパ装置が設けられている。ワイパ装置としては、一方向に回転するモータと、モータの回転運動を揺動運動に変換するリンク機構と、リンク機構により揺動されるワイパブレードとを備えたものが一般的に用いられている。そして、ワイパスイッチを操作することによりモータが一方向へ回転し、このモータの回転がリンク機構を介してワイパブレードに伝達され、ワイパブレードがウィンドシールド上の払拭範囲を揺動するようになっている。

このようなワイパ装置は、モータの一方向への回転によりワイパブレードを揺動させるため、リンク機構の可動スペースが広くなる傾向にあり、したがって、エンジンルーム内等におけるワイパ装置の装着スペースの狭小化には限界がある。そこで、ワイパ装置の装着スペースの狭小化に対応すべく、リンク機構の可動スペースを狭くすることができるワイパ装置の開発がなされている。

装着スペースの狭小化に対応し得るワイパ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたワイパ装置が知られている。この特許文献１に記載されたワイパ装置は、正逆回転可能なモータを回転制御することによりワイパブレードを揺動するようにしており、モータの回転方向の切り替え制御によりワイパブレードの上反転位置および下反転位置が決定されるようになっている。これにより、一方向に回転するモータを備えたワイパ装置に比して、リンク機構の可動スペースを狭くすることができ、装着スペースの狭小化に対応することが可能となっている。
国際公開第２００７／０５２５０３号パンフレット

ところで、上述の特許文献１に記載されたワイパ装置は、モータの回転方向の切り替え制御によりワイパブレードの上反転位置および下反転位置が決定されるため、安定した電源電圧の環境下において作動させることが望ましい。しかしながら、電源が劣化した状態のもとでエアコン等の負荷が大きな車載機器等を動作させた場合には電源電圧が不安定となり、電源電圧が低下した場合には、例えば、ワイパブレードの往路払拭動作中（上反転位置方向への払拭動作中）に上反転位置付近で停止するようなことが起こり得る。そして、モータの停止により電源電圧が回復してモータが勢い良く再作動した場合には、ワイパブレードが上反転位置を超えてオーバーランし、その結果、ワイパブレードがフロントピラー部に衝突するといった問題が生じ得る。

本発明の目的は、電源電圧が不安定となった場合のフェイルセーフ動作を確立して、ワイパブレードが上反転位置を超えてオーバーランするのを抑制することができるワイパ装置の制御方法および制御装置を提供することにある。

本発明のワイパ装置の制御方法は、正逆回転可能なモータを回転制御することによりウィンドシールド上の下反転位置と上反転位置との間でワイパブレードを往復払拭動作させるワイパ装置の制御方法であって、電源電圧と予め定められた第１閾値とを比較し、前記電源電圧が前記第１閾値を下回った場合に、前記モータへの駆動電流の供給を停止する第１ステップと、前記第１ステップにより前記モータへの駆動電流の供給を停止した後、前記電源電圧と前記第１閾値よりも大きな値に予め定められた第２閾値とを比較し、前記電源電圧が前記第２閾値を上回った場合に、前記ワイパブレードを前記下反転位置方向に移動するよう前記モータを回転制御する第２ステップとを備えることを特徴とする。

本発明のワイパ装置の制御方法は、前記電源電圧の前記第１閾値を下回った回数をカウントし、当該カウント値が所定回数を超えた場合に、前記第２ステップへの移行を禁止する第３ステップを備えることを特徴とする。

本発明のワイパ装置の制御装置は、正逆回転可能なモータを回転制御することによりウィンドシールド上の下反転位置と上反転位置との間でワイパブレードを往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置であって、前記モータを回転制御するモータ制御手段と、電源電圧と予め定められた第１閾値とを比較する第１電圧比較手段と、前記第１電圧比較手段により前記電源電圧が前記第１閾値を下回ったと判定した場合に、前記モータへの駆動電流の供給を停止する電流供給停止手段と、前記電流供給停止手段により前記モータへの駆動電流の供給を停止した後、前記電源電圧と前記第１閾値よりも大きな値に予め定められた第２閾値とを比較する第２電圧比較手段と、前記第２電圧比較手段により前記電源電圧が前記第２閾値を上回ったと判定した場合に、前記モータへの駆動電流の供給を再開する電流供給再開手段とを備え、前記モータ制御手段は、前記電流供給再開手段により前記モータへの駆動電流の供給を再開する場合に、前記ワイパブレードを前記下反転位置方向に移動するよう前記モータを回転制御することを特徴とする。

本発明のワイパ装置の制御装置は、前記電源電圧の前記第１閾値を下回った回数をカウントするカウンタ手段と、カウント値が所定回数を超えた場合に、前記電流供給再開手段による前記モータへの駆動電流の供給を禁止する電流供給禁止手段とを備えることを特徴とする。

本発明のワイパ装置の制御方法によれば、電源電圧が第１閾値を下回った場合にモータへの駆動電流の供給を停止（第１ステップ）させ、その後、電源電圧が第２閾値を上回った場合にワイパブレードを下反転位置方向に移動させるようモータを回転制御する（第２ステップ）ので、モータの停止後における電源電圧の回復時に、ワイパブレードを下反転位置方向に移動させることができる。したがって、電源電圧が不安定となった場合にワイパブレードが上反転位置を超えてオーバーランするのを抑制することができ、フェイルセーフ動作を確立することが可能となる。

本発明のワイパ装置の制御方法によれば、電源電圧の第１閾値を下回った回数をカウントし、当該カウント値が所定回数を超えた場合に、第２ステップへの移行を禁止する（第３ステップ）ので、電源電圧が不安定となった場合にモータが停止または再作動を繰り返すのを抑制することができ、ひいては、電源が必要以上に消耗することを抑制できる。

本発明のワイパ装置の制御装置によれば、電源電圧が第１閾値を下回った場合に電流供給停止手段によりモータへの駆動電流の供給を停止し、電源電圧が第２閾値を上回った場合に電流供給再開手段によりモータへの駆動電流の供給を再開し、この場合には、モータ制御手段はワイパブレードを下反転位置方向に移動させるようモータを回転制御するので、モータの停止後における電源電圧の回復時に、ワイパブレードを下反転位置方向に移動させることができる。したがって、電源電圧が不安定となった場合にワイパブレードが上反転位置を超えてオーバーランするのを抑制することができ、フェイルセーフ動作を確立することが可能となる。

本発明のワイパ装置の制御装置によれば、電源電圧の第１閾値を下回った回数をカウントするカウンタ手段と、カウント値が所定回数を超えた場合に、電流供給再開手段によるモータへの駆動電流の供給を禁止する電流供給禁止手段とを備えるので、電源電圧が不安定となった場合にモータが停止または再作動を繰り返すのを抑制することができ、ひいては、電源が必要以上に消耗することを抑制できる。

以下、本発明に係る制御方法によって作動するワイパ装置の一実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は車両に搭載されたワイパ装置を説明する説明図を、図２は図１のワイパ装置におけるワイパモータを説明する説明図を、図３は図１のワイパ装置における制御装置を示すブロック図をそれぞれ表している。

図１に示すように、車両１０には、ウィンドシールドとしてのフロントガラス１１に付着した雨や雪、前車の飛沫等の付着物を払拭して、運転者の視界を確保するためにワイパ装置１２が搭載されている。このワイパ装置１２は、図示しない車室内等に設けられるワイパスイッチを操作することにより回転駆動されるワイパモータ（モータ）１３と、車両１０に回動自在に設けられる一対のワイパ軸１４と、各ワイパ軸１４に基端側が固定され、先端側がフロントガラス１１上を揺動運動する一対のワイパアーム１５と、ワイパモータ１３の回転運動を各ワイパアーム１５に伝達する動力伝達機構１６とを有している。

各ワイパアーム１５の先端側には、それぞれワイパブレード１７が設けられており、各ワイパブレード１７は、各ワイパアーム１５の内側に設けられたスプリング（図示せず）によってフロントガラス１１に対して弾圧的に接触するようになっている。そして、各ワイパブレード１７は、ワイパモータ１３を正逆方向に回転させることにより、フロントガラス１１上の図中二点鎖線で示す下反転位置と上反転位置との間の各払拭範囲１８を、各ワイパアーム１５の往復動作に従い往復払拭動作するようになっている。

図２に示すように、ワイパモータ１３は、モータ部２０とこれに接続されるギヤ部３０とを有している。モータ部２０は、磁性材料よりなる鋼板をプレス加工することにより有底筒状に形成されたヨーク２１を備え、このヨーク２１の内側には一対の永久磁石２２が装着されている。各永久磁石２２の内側には、所定の隙間を介してアーマチュア２３が回動自在に設けられており、このアーマチュア２３にはコイル２４が巻装されている。

アーマチュア２３の回転中心にはアーマチュア軸２５が固定されており、このアーマチュア軸２５の一端側（図中左側）は、ラジアル軸受２６を介してヨーク２１の底部に回動自在に支持されている。また、アーマチュア軸２５の他端側（図中右側）は、図示しないもう一つのラジアル軸受に支持されてギヤ部３０のケース３１内に延出されている。

アーマチュア軸２５の他端側にはウォーム２７が一体に形成されており、このウォーム２７はウォームホイール３５の歯部３５ａに噛み合わされている。ここで、ウォーム２７およびウォームホイール３５は減速機構を構成しており、この減速機構は、アーマチュア軸２５の回転を減速して高トルク化するとともに、高トルク化された回転をウォームホイール３５から動力伝達機構１６に向けて出力するようになっている。

アーマチュア軸２５のアーマチュア２３に近接する位置には、整流子２８が一体に設けられており、この整流子２８は導電性を有する複数の整流子片２８ａをモールド成形することにより形成されている。各整流子片２８ａにはコイル２４の端部が電気的に接続されており、整流子２８を介してコイル２４に駆動電流を供給することでアーマチュア２３には電磁力が発生し、これによりアーマチュア軸２５が正方向または逆方向に回転するようになっている。

また、アーマチュア軸２５のウォーム２７と整流子２８との間には、多極マグネット２９が装着されており、この多極マグネット２９は、周方向に等間隔でＮ極，Ｓ極・・・と交互に着磁（例えば６極）することにより形成されている。

ギヤ部３０は有底状のケース３１を備え、このケース３１は、溶融したアルミ材料等を鋳造成形することにより形成されている。ケース３１のヨーク２１側には、プラスチック等の合成樹脂材料よりなるブラシホルダ３２が装着されており、このブラシホルダ３２には一対のブラシ３３が径方向に移動自在に設けられている。各ブラシ３３は、整流子２８に駆動電流を供給するために、各スプリング３４の弾性力により整流子２８に摺接するようになっている。

ケース３１には、ウォームホイール３５が回転自在に設けられており、このウォームホイール３５の歯部３５ａにはウォーム２７が噛み合わされて、ウォーム２７の回転が伝達されるようになっている。ウォームホイール３５の回転中心には出力軸３６が一体に設けられており、この出力軸３６の一端側は、ケース３１の図示しないボスを介して外部に延出されて動力伝達機構１６（図１参照）に連結されている。

ウォームホイール３５における出力軸３６の周囲には、リングマグネット３７が装着されており、このリングマグネット３７は周方向に２極（Ｎ極およびＳ極）を有するよう着磁して形成されている。なお、Ｓ極に着磁された部分は周方向に向けて略３／４を占めており、残りの略１／４はＮ極に着磁されている。

ケース３１には、当該ケース３１の開口部分を閉塞するカバー（図示せず）が装着され、このカバーの内側のウォームホイール３５と対向する位置には、回路基板３８（図中二点鎖線）が装着されている。回路基板３８には、トランジスタや抵抗等の複数の電子部品（図示せず）が装着されるとともに、多極マグネット２９と対向する位置およびリングマグネット３７と対向する位置には、それぞれ一対の第１ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび第２ホールセンサ４０が設けられている。

回路基板３８に装着された各電子部品は、配線４１を介して制御装置５０に電気的に接続されている。制御装置５０には、配線４２ａ，４２ｂを介して車載バッテリ等の電源４３およびワイパスイッチ４４が電気的に接続されており、制御装置５０は、ワイパスイッチ４４のオン操作に伴い電源４３からワイパモータ１３に駆動電流を供給し、また、アーマチュア軸２５の回転状態やウォームホイール３５の回転位置、つまり、ワイパアーム１５の位置状態を、各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０を介して検出するようになっている。

図３に示すように、制御装置５０の内部には制御部５１が設けられており、この制御部５１には、演算処理部（モータ制御手段）５２，電圧監視部５３，カウンタ部（カウンタ手段）５４，相対位置検出部５５および絶対位置検出部５６が設けられるとともに、ワイパスイッチ４４，各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０が電気的に接続されている。

相対位置検出部５５には、一対の第１ホールセンサ３９ａ，３９ｂが電気的に接続され、この相対位置検出部５５は、各第１ホールセンサ３９ａ，３９ｂから出力される多極マグネット２９の極性変化に応じた相対位置信号（パルス信号）を受けて、その相対位置信号を演算処理部５２に出力するようになっている。また、絶対位置検出部５６には、第２ホールセンサ４０が電気的に接続され、この絶対位置検出部５６は、第２ホールセンサ４０から出力されるリングマグネット３７の極性変化に応じた絶対位置信号（パルス信号）を受けて、その絶対位置信号を演算処理部５２に出力するようになっている。

演算処理部５２は、図示しないレギュレータを介して、電源４３から供給される駆動電流により作動するようになっている。演算処理部５２は、相対位置検出部５５および絶対位置検出部５６からの相対位置信号および絶対位置信号を受けて、各位置信号に応じてワイパモータ１３を回転する駆動信号を所定の演算処理により求めるようになっている。そして、演算処理部５２により求めた駆動信号は、その下流側に電気的に接続されたプリドライバ５７を介してブリッジ回路５８に入力され、ブリッジ回路５８は、入力された駆動信号に応じて電源４３からの駆動電流を調整してワイパモータ１３に供給するようになっている。

なお、図中符号５９は分圧回路を示しており、当該分圧回路５９は、電源４３から供給される電源電圧を分圧するようになっている。分圧された電源電圧はＡ／Ｄ変換部６０によりアナログ値からデジタル値へと変換されて制御部５１内の電圧監視部５３に入力され、これにより、電圧監視部５３によって電源電圧の変動を監視できるようになっている。

電圧監視部５３には、第１電圧比較部（第１電圧比較手段）５３ａおよび第２電圧比較部（第２電圧比較手段）５３ｂが設けられている。

第１電圧比較部５３ａには、ワイパモータ１３が作動し得る最小の電源電圧としての最小電圧閾値（第１閾値）Ｖ１が予め格納されており、第１電圧比較部５３ａは、電源４３の電源電圧と最小電圧閾値Ｖ１とを比較するようになっている。ここで、本実施の形態における最小電圧閾値Ｖ１は、「８．５Ｖ」に設定され、この最小電圧閾値Ｖ１は、ワイパモータ１３の仕様により適宜設定するようにする。

第２電圧比較部５３ｂには、ワイパモータ１３を十分に作動させることが可能な電源電圧としての駆動電圧閾値（第２閾値）Ｖ２が予め格納されており、第２電圧比較部５３ｂは、電源４３の電源電圧と駆動電圧閾値Ｖ２とを比較するようになっている。ここで、本実施の形態における駆動電圧閾値Ｖ２は、「９．０Ｖ」に設定（Ｖ２＞Ｖ１）され、この駆動電圧閾値Ｖ２においても、ワイパモータ１３の仕様により適宜設定するようにする。

カウンタ部５４は、電圧監視部５３に設けられた各電圧比較部５３ａ，５３ｂからの電圧比較データを受けるとともに、この電圧比較データをワイパモータ１３の制御データとして演算処理部５２に送出するようになっている。カウンタ部５４では、これに加え、電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１を下回った回数をカウントするとともに、当該カウント値を予め設定された所定回数と比較し、この回数比較データをワイパモータ１３の制御データとして演算処理部５２に送出するようになっている。ここで、本実施の形態における所定回数は「５回」に設定されている。ただし、この所定回数は「５回」に限らず、例えば、それ以下の「４回」やそれ以上の「１０回」等に設定することもできる。

演算処理部５２には、電流供給停止部（電流供給停止手段）５２ａ，電流供給再開部（電流供給再開手段）５２ｂおよび電流供給禁止部（電流供給禁止手段）５２ｃが設けられている。

電流供給停止部５２ａは、第１電圧比較部５３ａによる判定結果（電圧比較データ）が、電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１を下回ったとの結果である場合に、演算処理部５２からプリドライバ５７への駆動信号の送出を停止させ、これにより、ワイパモータ１３への駆動電流の供給を停止するようになっている。

電流供給再開部５２ｂは、電流供給停止部５２ａによりワイパモータ１３への駆動電流の供給を停止した後に作動するようになっており、第２電圧比較部５３ｂによる判定結果（電圧比較データ）が、電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２を上回ったとの結果である場合に、演算処理部５２からプリドライバ５７への駆動信号の送出を再開させ、これにより、ワイパモータ１３への駆動電流の供給を再開するようになっている。ここで、演算処理部５２は、電流供給再開部５２ｂによりワイパモータ１３の回転制御を再開する場合には、各ワイパブレード１７を下反転位置方向（図１参照）に移動させるよう駆動信号を調整するとともに、当該調整した駆動信号をプリドライバ５７に送出するようになっている。

電流供給禁止部５２ｃは、カウンタ部５４によるカウント値（回数比較データ）が、電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１を所定回数（５回）以上下回ったとの結果である場合に、演算処理部５２からプリドライバ５７への駆動信号の送出を禁止させ、これにより、ワイパモータ１３への駆動電流の供給を禁止、つまり、ワイパモータ１３への駆動電流の供給を停止した状態を保持する（電流供給再開部５２ｂの動作を不能にする）ようになっている。

次に、以上のように構成した制御装置５０の動作について、図４〜図９を用いて詳細に説明する。

図４は図３の制御装置の動作内容を示すメインフローチャートを、図５（ａ），（ｂ）は往路側ロック検出処理および往路側電圧検出処理のサブフローチャートを、図６（ａ），（ｂ）は復路側ロック検出処理および復路側電圧検出処理のサブフローチャートを、図７（ａ），（ｂ）は往路側および復路側におけるロック状態を説明する説明図を、図８（ａ），（ｂ）はワイパアームの上反転位置および下反転位置における揺動角を説明する説明図を、図９は電源電圧の経時変化に伴うカウント値，駆動信号およびワイパスイッチの状態を説明するタイムチャートをそれぞれ表している。

図４に示すように、ステップＳ１において図示しないイグニッションスイッチをオン操作する等して制御装置５０が起動すると、ステップＳ２においてシステムの初期化処理（イニシャライズ）を実行する。次いで、ワイパモータ１３の停止処理（ステップＳ３）を経てステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ワイパスイッチ４４の操作状態を検出し、ワイパスイッチ４４がオフ操作状態のままであると判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ３に戻る処理を繰り返して実行し、ワイパスイッチ４４がオン操作されてｙｅｓと判定するとステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、演算処理部５２から所定の駆動信号を送出してワイパモータ１３を往動作（正回転）させ、各ワイパブレード１７を上反転位置に向けて移動させる。ステップＳ６では、別に定義された往路側ロック検出処理（図５（ａ）参照）を実行する。ステップＳ７では、別に定義された往路側電圧検出処理（図５（ｂ）参照）を実行する。

ステップＳ８では、相対位置検出部５５および絶対位置検出部５６によって、各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０からの出力信号を検出する。ステップＳ９では、演算処理部５２によって、各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０の出力信号から各ワイパブレード１７のフロントガラス１１に対する位置（出力軸３６の回転位置）を求め、各ワイパブレード１７が上反転位置に到達したか否かを判定する。ステップＳ９で未だ各ワイパブレード１７が上反転位置に到達していないと判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ５に戻り、その後、ステップＳ６からステップＳ８の処理を継続して実行する。

ステップＳ９でｙｅｓと判定、つまり、各ワイパブレード１７が上反転位置に到達したと判定した場合にはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ステップＳ６でカウントされたワイパモータ１３の往路側モータロック回数をクリアする。ステップＳ１１では、前回の制御周期においてカウントされたステップＳ１４におけるカウント値をクリアする。

ステップＳ１２では、演算処理部５２から所定の駆動信号を送出してワイパモータ１３を復動作（逆回転）させ、各ワイパブレード１７を下反転位置に向けて移動させる。ステップＳ１３では、別に定義された復路側ロック検出処理（図６（ａ）参照）を実行する。ステップＳ１４は、別に定義された復路側電圧検出処理（図６（ｂ）参照）を実行する。

ステップＳ１５では、相対位置検出部５５および絶対位置検出部５６によって、各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０からの出力信号を検出する。ステップＳ１６では、演算処理部５２によって、各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０の出力信号から各ワイパブレード１７のフロントガラス１１に対する位置（出力軸３６の回転位置）を求め、各ワイパブレード１７が下反転位置に到達したか否かを判定する。ステップＳ１６で未だ各ワイパブレード１７が下反転位置に到達していないと判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ１２に戻り、その後、ステップＳ１３からステップＳ１５の処理を継続して実行する。

ステップＳ１６でｙｅｓと判定、つまり、各ワイパブレード１７が下反転位置に到達したと判定した場合にはステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、ステップＳ１３でカウントされたワイパモータ１３の復路側モータロック回数をクリアする。

ステップＳ１８では、ワイパスイッチ４４の操作状態を検出し、ワイパスイッチ４４がオン操作の状態であると判定（ｙｅｓ）した場合には、ステップＳ５に戻り各ワイパブレード１７の往復払拭動作を繰り返して実行し、ワイパスイッチ４４がオフ操作されたと判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、演算処理部５２からワイパモータ１３を復動作（逆回転）させる駆動信号を引き続き送出し、各ワイパブレード１７を下反転位置よりも車両１０の下方側にある格納位置（図１参照）に向けて移動させる格納動作を実行する。その後、ステップＳ２０に進んで制御装置５０によるワイパモータ１３の回転制御が終了する。

次に、図４のステップＳ６に示す往路側ロック検出処理の処理内容について、図面を用いて詳細に説明する。

図５（ａ）のサブフローチャートに示すように、ステップＳ３０で往路側ロック検出処理（ステップＳ６）が実行されると、続くステップＳ３１においてワイパモータ１３のロック状態を判定する。ステップＳ３１では、例えば、図７（ａ）に示すように、各ワイパブレード１７が比較的重量の嵩む雪Ｓ等により上反転位置方向への移動が規制された状態（ロック状態）を検出するようにしている。具体的には、演算処理部５２から駆動信号を送出しているにも関わらず、ワイパモータ１３の動作状態を示す各ホールセンサ３９ａ，３９ｂおよび４０からの出力信号が、相対位置検出部５５および絶対位置検出部５６に入力されないことを検出（非入力を検出）しており、これにより、ワイパモータ１３のロック状態を判定することができる。

ステップＳ３１でワイパモータ１３が非ロック状態であると判定（ｎｏ）した場合には図４のステップＳ７に進み、ステップＳ３１でワイパモータ１３がロック状態であると判定（ｙｅｓ）した場合にはステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止してワイパモータ１３の回転制御を停止する。ステップＳ３３では、図示しないロックカウンタ部で「１」インクリメントし、往路側モータロック回数の積算処理を実行する。ステップＳ３４では、ワイパモータ１３の往路側モータロック回数がｎ回以上であるか否かを判定する。ここで、往路側モータロック回数は、ワイパ装置１２の仕様に応じて、例えば「３回」等の任意の回数に設定することができる。

ステップＳ３４で、往路側モータロック回数がｎ回以上でないと判定（ｎｏ）した場合には図４のステップＳ５に進み、ワイパモータ１３の往動作を再び実行し、雪Ｓ等の障害物を取り除く動作（障害物除去動作）を実行する。ステップＳ３４で往路側モータロック回数がｎ回以上であると判定（ｙｅｓ）した場合には、雪Ｓ等の障害物を取り除くことが不可能であるとしてステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止してワイパモータ１３の回転制御を停止する。これにより、ワイパモータ１３を焼き付け等から保護するようにしている。

ステップＳ３６では、ワイパスイッチ４４がオフ操作された後に再びオン操作されたか否か、つまり、ワイパスイッチ４４が再操作されたか否かを判定し、ワイパスイッチ４４が再操作されていないと判定（ｎｏ）した場合には、ステップＳ３５に戻りワイパモータ１３の停止状態（ワイパモータ１３の保護）を継続する。ワイパスイッチ４４が再操作されたと判定（ｙｅｓ）した場合には、ステップＳ３７に進み、ステップＳ３７では、ステップＳ３３でカウントされた往路側モータロック回数をクリアし、図４のステップＳ１２に進む。

このように、ステップＳ３６からステップＳ３５に戻る処理を繰り返している間に、操作者は雪Ｓ等の障害物を取り除く作業を行うことができ、その後、ワイパスイッチ４４を再操作することでワイパモータ１３の回転制御を復路側から復帰（図７（ａ）矢印方向）させることができるようにしている。

次に、図４のステップＳ７に示す往路側電圧検出処理の処理内容について、図面を用いて詳細に説明する。

図５（ｂ）のサブフローチャートに示すように、ステップＳ４０で往路側電圧検出処理（ステップＳ７）が実行されると、続くステップＳ４１において、第１電圧比較部５３ａの作動により電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１（８．５Ｖ）以下であるか否か、つまり、電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１を下回って不安定となっているか否かを判定する。ステップＳ４１で電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以上であると判定（ｎｏ）した場合には、ワイパモータ１３を継続して回転制御できるとして図４のステップＳ８に進む。一方、ステップＳ４１で電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以下であると判定（ｙｅｓ）した場合にはステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、電流供給停止部５２ａの作動により演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止し、ワイパモータ１３の回転制御を停止する。ここで、ステップＳ４１およびステップＳ４２におけるワイパモータ１３の停止処理が、本発明における第１ステップ（往路側）を構成している。

ステップＳ４３では、第２電圧比較部５３ｂの作動により電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２（９．０Ｖ）以上であるか否か、つまり、ワイパモータ１３の停止により電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２を上回ったか否かを判定する。ステップＳ４３で電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以下であると判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ４２に戻り、ワイパモータ１３の停止状態を継続させて電源４３の電源電圧の回復を待つ。一方、ステップＳ４３で電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以上であると判定（ｙｅｓ）した場合には、電源４３の電源電圧が回復したとして図４のステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、電流供給再開部５２ｂの作動によりワイパモータ１３の回転制御を復路側から復帰、つまり、各ワイパブレード１７を下反転位置方向に移動させるようワイパモータ１３の回転制御を再開する。ここで、ステップＳ４３およびステップＳ１２におけるワイパモータ１３の回転制御再開処理が、本発明における第２ステップ（往路側）を構成している。

ここで、図８（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態におけるワイパ装置１２は動力伝達機構１６を備えているので、出力軸３６の回転量Ｍに対する各ワイパブレード１７の移動量が、上反転位置付近にある場合と下反転位置付近にある場合とで異なるようになっている。つまり、出力軸３６の回転量Ｍに対する各ワイパアーム１５（図１参照）の揺動角が、上反転位置付近と下反転位置付とで異なっており、各ワイパアーム１５の揺動角は、上反転位置付近ではα°となり下反転位置付近ではβ°（α°＞β°）となっている。したがって、本実施の形態におけるワイパ装置１２では、各ワイパブレード１７の作動速度が上反転位置付近の方が速くなるため、上記のようなワイパモータ１３の回転制御再開処理（各ワイパブレード１７を下反転位置方向に移動させる処理）が、上反転位置を超えるオーバーランの抑制に特に有効となっている。

次に、図４のステップＳ１３に示す復路側ロック検出処理の処理内容について、図面を用いて詳細に説明する。

図６（ａ）のサブフローチャートに示すように、ステップＳ５０で復路側ロック検出処理（ステップＳ１３）が実行されると、続くステップＳ５１においてワイパモータ１３のロック状態を判定する。ステップＳ５１では、例えば、図７（ｂ）に示すように、各ワイパブレード１７が雪Ｓ等により下反転位置方向への移動が規制された状態（ロック状態）を検出するようにしている。なお、ステップＳ５１におけるロック状態の判定は、図５（ａ）のステップＳ３１と同様である。

ステップＳ５１でワイパモータ１３が非ロック状態であると判定（ｎｏ）した場合には図４のステップＳ１４に進み、ステップＳ５１でワイパモータ１３がロック状態であると判定（ｙｅｓ）した場合にはステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止してワイパモータ１３の回転制御を停止する。ステップＳ５３では、ロックカウンタ部で「１」インクリメントし、復路側モータロック回数の積算処理を実行する。ステップＳ５４では、ワイパモータ１３の復路側モータロック回数がｎ回以上であるか否かを判定する。なお、復路側モータロック回数についても、ワイパ装置１２の仕様に応じて、例えば「３回」等の任意の回数に設定することができる。

ステップＳ５４で、復路側モータロック回数がｎ回以上でないと判定（ｎｏ）した場合には図４のステップＳ１２に進み、ワイパモータ１３の復動作を再び実行し、障害物除去動作を実行する。ステップＳ５４で復路側モータロック回数がｎ回以上であると判定（ｙｅｓ）した場合には、雪Ｓ等の障害物を取り除くことが不可能であるとしてステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止してワイパモータ１３の回転制御を停止する。これにより、ワイパモータ１３を焼き付け等から保護するようにしている。

ステップＳ５６では、ワイパスイッチ４４がオフ操作された後に再びオン操作されたか否か、つまり、ワイパスイッチ４４が再操作されたか否かを判定し、ワイパスイッチ４４が再操作されていないと判定（ｎｏ）した場合には、ステップＳ５５に戻りワイパモータ１３の停止状態（ワイパモータ１３の保護）を継続する。ワイパスイッチ４４が再操作されたと判定（ｙｅｓ）した場合には、ステップＳ５７に進み、ステップＳ５７では、ステップＳ５３でカウントされた復路側モータロック回数をクリアし、図４のステップＳ１４に進む。

このように、ステップＳ５６からステップＳ５５に戻る処理を繰り返している間に、操作者は雪Ｓ等の障害物を取り除く作業を行うことができ、その後、ワイパスイッチ４４を再操作することでワイパモータ１３の回転制御を復路側から復帰（図７（ｂ）矢印方向）させることができるようにしている。

次に、図４のステップＳ１４に示す復路側電圧検出処理の処理内容について、図面を用いて詳細に説明する。

図６（ｂ）のサブフローチャートに示すように、ステップＳ６０で復路側電圧検出処理（ステップＳ１４）が実行されると、続くステップＳ６１において、第１電圧比較部５３ａの作動により電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以下であるか否かを判定する。ステップＳ６１で電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以上であると判定（ｎｏ）した場合には、ワイパモータ１３を継続して回転制御できるとして図４のステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ６１で電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以下であると判定（ｙｅｓ）した場合にはステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、電流供給停止部５２ａの作動により演算処理部５２からの駆動信号の送出を停止し、ワイパモータ１３の回転制御を停止する。ここで、ステップＳ６１およびステップＳ６２におけるワイパモータ１３の停止処理が、本発明における第１ステップ（復路側）を構成している。

ステップＳ６３では、ステップＳ６１において電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１以下であるとした回数をカウント、つまり、演算処理部５２のカウンタ部５４によって、カウント値を「１」インクリメントする処理を実行する。続くステップＳ６４では、カウント値が５回以上となったか否かを判定し、５回未満であると判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ６５に進み、５回以上であると判定（ｙｅｓ）した場合にはステップＳ６７に進む。

ステップＳ６５では、電流供給停止部５２ａの作動によるワイパモータ１３の回転制御を継続して停止、つまり、ステップＳ６２における動作を継続させる。次いで、ステップＳ６６では、第２電圧比較部５３ｂの作動により電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ６６で電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以下であると判定（ｎｏ）した場合にはステップＳ６５に戻り、ワイパモータ１３の停止状態を継続させて電源４３の電源電圧の回復を待つ。一方、ステップＳ６６で電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以上であると判定（ｙｅｓ）した場合には、電源４３の電源電圧が回復したとして図４のステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、電流供給再開部５２ｂの作動によりワイパモータ１３の回転制御を再開する。ここで、ステップＳ６６およびステップＳ１５におけるワイパモータ１３の回転制御再開処理が、本発明における第２ステップ（復路側）を構成している。

ステップＳ６７では、ステップＳ６４におけるカウント値が５回以上であるとの判定に従い、電流供給禁止部５２ｃにより演算処理部５２からの駆動信号の送出を禁止してワイパモータ１３の回転制御再開処理を禁止するようになっている。ここで、図９に示すように、ステップＳ６７における処理は時間ｔ１１での処理を示しており、図９の黒丸印Ｐのように、演算処理部５２からの駆動信号の送出（ＨＩ）を禁止、つまり、駆動信号の停止（ＬＯ）を継続させている。そして、図９に示す時間ｔ１１から時間ｔ１２までの間、電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２以上に回復したとしても、ワイパモータ１３の回転制御再開処理を禁止させている。なお、図９に示す時間ｔ２から時間ｔ１０の間においては、駆動信号のＨＩ（送出）とＬＯ（停止）とを繰り返し、カウンタ部５４によるカウント値の積算処理を実行している。ここで、ステップＳ６３，ステップＳ６４およびステップＳ６７における回転制御再開禁止処理が、本発明における第３ステップを構成している。この回転制御再開禁止処理を実行することにより、電源４３の電源電圧が低下して不安定となった場合であっても、ワイパモータ１３が連続して停止または再作動する（４回以上）ことを抑制できるようにしている。

ステップＳ６８では、ワイパスイッチ４４がオフ操作された後に再びオン操作されたか否か、つまり、ワイパスイッチ４４が再操作されたか否かを判定（図９の時間ｔ１２から時間ｔ１３の間）し、ワイパスイッチ４４が再操作されていないと判定（ｎｏ）した場合には、ステップＳ６７に戻りワイパモータ１３の停止状態を継続する。ワイパスイッチ４４が再操作されたと判定（ｙｅｓ）した場合（図９の時間ｔ１３）には、ステップＳ６９に進み、ステップＳ６９では、ステップＳ６３でカウントされたカウント値をクリアしてステップＳ６５に進む。なお、図９に示す時間ｔ１３においては、ワイパスイッチ４４のオン操作（ＨＩ）と略同時に駆動信号が送出（ＨＩ）されているが、これは、制御周期が短時間であることから、ワイパスイッチ４４のオン操作と略同時にステップＳ６５とステップＳ６６との処理を終えることによる。

以上詳述したように、本実施の形態によれば、電源４３の電源電圧が最小電圧閾値Ｖ１を下回った場合に電流供給停止部５２ａによりワイパモータ１３への駆動電流の供給を停止し、電源４３の電源電圧が駆動電圧閾値Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）を上回った場合に電流供給再開部５２ｂによりワイパモータ１３への駆動電流の供給を再開し、この場合には、演算処理部５２は各ワイパブレード１７を下反転位置方向に移動させるようワイパモータ１３を回転制御するので、ワイパモータ１３の停止後における電源４３の電源電圧の回復時に、各ワイパブレード１７を下反転位置方向に移動させることができる。したがって、電源４３の電源電圧が低下して不安定となった場合に各ワイパブレード１７が上反転位置を超えてオーバーランするのを抑制することができ、フェイルセーフ動作を確立することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、電源４３の電源電圧の最小電圧閾値Ｖ１を下回った回数をカウントするカウンタ部５４と、カウント値が５回以上となった場合に、電流供給再開部５２ｂによるワイパモータ１３への駆動電流の供給を禁止する電流供給禁止部５２ｃとを備えるので、電源４３の電源電圧が低下して不安定となった場合に、ワイパモータ１３が停止または再作動を連続して繰り返すのを抑制することができ、ひいては、電源４３が必要以上に消耗することを抑制できる。

本発明は上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、上記実施の形態においては、図６（ｂ）に示すように、復路側電圧検出処理の中のみにおいて、カウンタ部５４によるカウント処理と電流供給禁止部５２ｃによる回転制御再開禁止処理とを実行、つまり、本発明の第３ステップを実行するものを示したが、本発明はこれに限らず、図５（ｂ）に示す往路側電圧検出処理の中においても、カウンタ部５４によるカウント処理と電流供給禁止部５２ｃによる回転制御再開禁止処理とを実行するようにしても良い。

また、上記実施の形態においては、ワイパモータ１３の動作状態を検出するセンサとして、ホールセンサとマグネットとを有する磁気式センサを用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、ＭＲセンサを有する他の磁気式センサや、フォトインタラプタを有する光学式センサ等を用いることもできる。

さらに、上記実施の形態においては、車両１０のフロントガラス１１を払拭するワイパ装置１２に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ウィンシールドとしてのリヤガラスを払拭するワイパ装置にも適用することができる。

車両に搭載されたワイパ装置を説明する説明図である。 図１のワイパ装置におけるワイパモータを説明する説明図である。 図１のワイパ装置における制御装置を示すブロック図である。 図３の制御装置の動作内容を示すメインフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、往路側ロック検出処理および往路側電圧検出処理のサブフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、復路側ロック検出処理および復路側電圧検出処理のサブフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、往路側および復路側におけるロック状態を説明する説明図である。 （ａ），（ｂ）は、ワイパアームの上反転位置および下反転位置における揺動角を説明する説明図である。 電源電圧の経時変化に伴うカウント値，駆動信号およびワイパスイッチの状態を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１０ 車両
１１ フロントガラス（ウィンドシールド）
１２ ワイパ装置
１３ ワイパモータ（モータ）
１４ ワイパ軸
１５ ワイパアーム
１６ 動力伝達機構
１７ ワイパブレード
１８ 払拭範囲
２０ モータ部
２１ ヨーク
２２ 永久磁石
２３ アーマチュア
２４ コイル
２５ アーマチュア軸
２６ ラジアル軸受
２７ ウォーム
２８ 整流子
２８ａ 整流子片
２９ 多極マグネット
３０ ギヤ部
３１ ケース
３２ ブラシホルダ
３３ ブラシ
３４ スプリング
３５ ウォームホイール
３５ａ 歯部
３６ 出力軸
３７ リングマグネット
３８ 回路基板
３９ａ，３９ｂ 第１ホールセンサ
４０ 第２ホールセンサ
４１，４２ａ，４２ｂ 配線
４３ 電源
４４ ワイパスイッチ
５０ 制御装置
５１ 制御部
５２ 演算処理部（モータ制御手段）
５２ａ 電流供給停止部（電流供給停止手段）
５２ｂ 電流供給再開部（電流供給再開手段）
５２ｃ 電流供給禁止部（電流供給禁止手段）
５３ 電圧監視部
５３ａ 第１電圧比較部（第１電圧比較手段）
５３ｂ 第２電圧比較部（第２電圧比較手段）
５４ カウンタ部（カウンタ手段）
５５ 相対位置検出部
５６ 絶対位置検出部
５７ プリドライバ
５８ ブリッジ回路
５９ 分圧回路
６０ Ａ／Ｄ変換部
Ｓ 雪
Ｖ１ 最小電圧閾値（第１閾値）
Ｖ２ 駆動電圧閾値（第２閾値）

Claims (4)

1. 正逆回転可能なモータを回転制御することによりウィンドシールド上の下反転位置と上反転位置との間でワイパブレードを往復払拭動作させるワイパ装置の制御方法であって、
   電源電圧と予め定められた第１閾値とを比較し、前記電源電圧が前記第１閾値を下回った場合に、前記モータへの駆動電流の供給を停止する第１ステップと、
   前記第１ステップにより前記モータへの駆動電流の供給を停止した後、前記電源電圧と前記第１閾値よりも大きな値に予め定められた第２閾値とを比較し、前記電源電圧が前記第２閾値を上回った場合に、前記ワイパブレードを前記下反転位置方向に移動するよう前記モータを回転制御する第２ステップとを備えることを特徴とするワイパ装置の制御方法。
2. 請求項１記載のワイパ装置の制御方法において、前記電源電圧の前記第１閾値を下回った回数をカウントし、当該カウント値が所定回数を超えた場合に、前記第２ステップへの移行を禁止する第３ステップを備えることを特徴とするワイパ装置の制御方法。
3. 正逆回転可能なモータを回転制御することによりウィンドシールド上の下反転位置と上反転位置との間でワイパブレードを往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置であって、
   前記モータを回転制御するモータ制御手段と、
   電源電圧と予め定められた第１閾値とを比較する第１電圧比較手段と、
   前記第１電圧比較手段により前記電源電圧が前記第１閾値を下回ったと判定した場合に、前記モータへの駆動電流の供給を停止する電流供給停止手段と、
   前記電流供給停止手段により前記モータへの駆動電流の供給を停止した後、前記電源電圧と前記第１閾値よりも大きな値に予め定められた第２閾値とを比較する第２電圧比較手段と、
   前記第２電圧比較手段により前記電源電圧が前記第２閾値を上回ったと判定した場合に、前記モータへの駆動電流の供給を再開する電流供給再開手段とを備え、
   前記モータ制御手段は、前記電流供給再開手段により前記モータへの駆動電流の供給を再開する場合に、前記ワイパブレードを前記下反転位置方向に移動するよう前記モータを回転制御することを特徴とするワイパ装置の制御装置。
4. 請求項３記載のワイパ装置の制御装置において、前記電源電圧の前記第１閾値を下回った回数をカウントするカウンタ手段と、カウント値が所定回数を超えた場合に、前記電流供給再開手段による前記モータへの駆動電流の供給を禁止する電流供給禁止手段とを備えることを特徴とするワイパ装置の制御装置。

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