JP2012066684A - ウインドウォッシャ液噴出制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォッシャ液がワイパと干渉しないように噴出させる。
【解決手段】ウォッシャスイッチのオン操作時におけるウォッシャ液噴出タイミングを制御する電子制御ユニットを備え、該電子制御ユニットはワイパ位置検出センサから入力されるワイパ位置に応じてウォッシャ液噴出タイミングを予め設定しているソフトウエアが搭載され、ウォッシャスイッチ・オン時にウォッシャ液噴出方向と交わる干渉位置にワイパが位置すると、該干渉位置から所定角度離れた非干渉位置にワイパが達するまでウォッシャ液の噴出タイミングを遅延させる制御を行う。
【選択図】図３

Description

本発明のウインドウォッシャ液噴出制御方法に関し、詳しくは、ワイパ動作中にウォッシャ液をタイミング良く噴出できるように制御するものである。

自動車に搭載したウインドウォッシャ装置において、ウォッシャ液を噴出しながらワイパを回転動作してウインドを払拭する場合が多い。その際、ワイパＷの位置とウォッシャ液Ｑの噴出タイミングの関係は、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のパターンとなる。
図１０（Ａ）のタイミングＡでは、ウォッシャ液がワイパと干渉する。（Ｂ）（Ｃ）のタイミングＢ、Ｃではウォッシャ液はワイパと干渉しない。

図１０（Ａ）に示すタイミングＡでウォッシャ液を噴出すると、ウォッシャ液がワイパに干渉して散乱し、ウォッシャ液がウインド表面以外へ付着しやすい問題がある。
図１０（Ｂ）に示すタイミングＢでは、ウォッシャ液の噴出位置をワイパが通過直後にウォッシャ液を噴出しており、干渉はしないが、ワイパが回転方向の先端に達した後に噴出位置に戻る前にウォッシャ液が流下してしまう恐れがあり、図１０（Ｃ）のタイミングＣより噴出タイミングが良いとは言えない。
図１０（Ｃ）に示すタイミングＣは、ワイパが回転してくる略直前にウォッシャ液を噴出して、噴出されたウォッシャ液をワイパで拡げて払拭できる最も良いタイミングである。

従来、この種の制御装置として提案されている実開昭５７−４５７号では、ワイパと干渉するタイミングでウォッシャ液を噴出するモータが動作しないようにハードウエアで実現している。しかしながら、該制御方法であると、タイミングが合うまでウォッシャ液が噴出されないため、ユーザは何度も操作する必要がる。
また、特開平９−１４２２６２号公報では、ウォッシャ液の噴出口をワイパと一体化させて、干渉が物理的に発生しないようにしているが、ワイパの構造が複雑になる問題がある。

実開昭５７−４５７号 特開平９−１４２２６２号公報

本発明は、ワイパ動作中にウォッシャ液を噴出する装置において、噴出したウォッシャ液がワイパと干渉しないタイミングで噴出し、ウォッシャ液を用いたワイパの払拭動作が効果的に行えると共に、無駄に噴出されるウォッシャ液の消費量を低減できるウインドウォッシャ液の噴出制御方法を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、ワイパをウインドの一側下端に沿った原点から他端側下端へ１８０度往復回転動作させるワイパ装置と、
前記ウインド面の前方下端側からウォッシャ液をウインド面に吹き上げるウォッシャ装置と、
前記ワイパの動作中にウォッシャスイッチがオン操作された時にウォッシャ液の噴出タイミングを制御する電子制御ユニットを備え、
前記電子制御ユニットには、ワイパ位置検出センサから入力されるワイパ位置に応じてウォッシャ液噴出タイミングを予め設定しているプログラムが搭載され、ウォッシャスイッチのオン時にウォッシャ液と交わる干渉位置にワイパが位置すると、該干渉位置から所定角度離れた非干渉位置にワイパが達するまでウォッシャ液の噴出タイミングを遅延させる制御を行うことを特徴とする自動車のウインドウォッシャ液の噴出制御方法を提供している。

前記ワイパ位置検出センサとしては、ワイパの回転軸の回転角度を検出するセンサ、ワイパモータの駆動開始時からの経過時間を検出するセンサ等が用いられる。このように、ＥＣＵの記憶部に入力したソフトウエア（プログラム）で、ワイパ位置検出センサから入力されるワイパ位置に対応してウォッシャ液の噴出タイミングを予め設定しておくと、ウォッシャ液がワイパと干渉するタイミングで噴出されることはなく、ウォッシャ液が飛散する無駄な消費を無くし、ウォッシャ液を利用したワイパのウインド面払拭動作を確実に行わせることができる。

ウォッシャ液噴出位置が前記ワイパの原点位置から７０度〜９０度位置であると、ワイパが前記原点または原点から２０度〜３０度以下の回転角度範囲に位置する時にウォッシャ液の噴出タイミングとして設定することが好ましい。
即ち、ウォッシャ液噴出位置（ワイパ側から見るとウォッシャ液との干渉位置）より前方（手前側）６０度以上にワイパが位置した時をウォッシャ液の噴出タイミングとすると、ウォッシャ液がワイパと干渉するのを確実に防止でき、かつ、回転してきたワイパによりウインド面に付着したウォッシャ液を迅速に捕捉してウインド面に拡げながら払拭動作を行わせることができる。

前記ワイパ位置が前記干渉位置を通過した位置であると、該位置から干渉位置に戻るまでの間をウォッシャ液の噴出タイミングとして設定としていることが好ましい。
即ち、ワイパ位置が原点位置から１００度の位置で干渉位置を通過した位置であると、該１００度から先端の１８０度位置に達し、該１８０度位置から干渉位置（９０度位置）に戻るまでの間（８０度＋９０度＝１７０度）の角度範囲の回転時間内をウォッシャ液の噴出タイミングとしている。
前記のように、ワイパ位置が原点位置に戻るまでウォッシャ液の噴出時間を遅延させると、遅延時間が大幅になるが、前記設定とするとウォッシャ液を迅速に噴出させることができる。

さらに、設定量のウォッシャ液の連続して噴出する噴出時間が一定時間を越え、ウォッシャ液噴出中に、ワイパが干渉位置に達する場合には、ウォッシャ液の噴出を一時停止し、前記設定量としたウォッシャ液の残量を前記ワイパが干渉位置から外れた時に再噴出する設定としていることが好ましい。

前記のように、本発明のウォッシャ液噴出制御方法は、ウォッシャスイッチのオン操作された時に、ワイパ位置を検出して、ワイパがウォッシャ液と干渉しないようにウォッシャ液の噴出タイミングを制御していることにより、ウォッシャ液がワイパと干渉して飛散し、ウォッシャ液が無駄になることを防止できる。

本発明のウインドウォッシャ制御機構を示す概略図である。 本発明のウォッシャ液噴出制御方法の基本的なタイムチャートである。 本発明のウォッシャ液噴出制御方法の基本的なフローチャートである。 （Ａ）はワイパが原点で干渉しないタイミングの開始点を示すタイムチャート、（Ｂ）は終了点を示すタイムチャートである。 （Ａ）（Ｂ）は図４の変形例を示すタイムチャートである。 ウォッシャ液の噴出を一旦中止した後に再開する場合のタイムチャートである。 （Ａ）（Ｂ）はワイパが原点付近に位置する場合における干渉しないタイミングのタイムチャートである。 ワイパが干渉位置を越えて位置する場合のウォッシャ液の噴出タイミングを示す概略図である。 ¨ （Ａ）（Ｂ）は前記図８のタイミングのタイムチャートである。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はワイパ位置とウォッシャ液との関係を示す概略図である。

図１に示す自動車のワイパ装置の概略図に示すように、フロント側のウインド１の前面に、ワイパ２の下端がウインド１の中央下端位置に回転自在に軸支されている。詳細には、ワイパ２のアーム２ａの下端に回転軸３が連結固定され、該回転軸３がウインド１の下方フレーム４に回転自在に軸着され、回転軸３をワイパモータ５で駆動している。
ワイパモータ５は乗員が操作するワイパスイッチ６がオン操作された時に駆動し、ワイパ２の下端支持位置を挟む一方側で且つウインド１の下端縁にそった原点Ｐ１に位置するワイパ２を、他端側のウインド１の下端縁に沿った折返点Ｐ２へと１８０度回転させる。折返点Ｐ２に達すると原点Ｐ１へと回転して戻り、原点Ｐ１に達すると所定時間停止してから前記往復回転を間欠的に繰り返し、ワイパスイッチ６がオフ操作されるまで、前記ワイパの回転がなされる設定とされている。

ウォッシャ液噴出装置は、ウインド１の下方のフレーム４にウォッシャ液の噴出ノズル１０を取り付けている。この噴出ノズル１０の取付位置はウインドの中央部下端位置で、前記ワイパ支持位置より若干左側位置にズラせた位置である。
噴出ノズル１０から噴出するウォッシャ液はウインド１の中央部前面に下方から吹き上げるように吹き付け、ウインド１の前面中央部にウォッシャ液Ｑを付着させる。該ウインド前面に吹き付けるウォッシャ液Ｑの噴角θは２０〜４０度程度である。

噴出ノズル１０からウォッシャ液Ｑを噴出・噴出中止はウォッシャモータ１１で行い、該ウォッシャモータ１１の駆動制御を電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２で行っている。

電子制御ユニット１２は、ワイパ位置センサ１６と接続される入力部１２ａ、ウォッシャスイッチ１５と接続される入力部１２ｂ、前記入力部１２ａおよび１２ｂと接続した制御処理部１２ｃ、該制御処理部１２ｃに接続した記憶部１２ｄおよびウォッシャモータ１１に接続した出力部１２ｅを備え、記憶部１２ｄにウォッシャ液の噴出タイミングを制御するソフトウエア（プログラム）を登録している。
前記入力部１２ａに接続されるワイパ位置センサ１６はワイパ２の回転軸３の回転角度を検出するセンサとしているが、ワイパモータ５の回転開始時からの経過時間を検出するセンサとし、該経過時間からの検出信号が入力されると制御処理部１２ｃでワイパ２の位置を演算してもよい。

乗員がウォッシャスイッチ１５をオンした時、ＥＣＵ１２の入力部１２ｂにオン信号が入力され、入力部１２ａのワイパ位置センサ１６から入力される検出信号を元にワイパ２の位置を割り出し、制御処理部１２ｃは記憶部１２ｄに記憶している噴出タイミングのプログラムに基づいてウォッシャ液の噴出タイミングを演算し、該演算結果に基づいて出力部１２ｅからウォッシャモータ１１にウォッシャ液を噴出する出力信号を送信するものとしている。

つぎに、ＥＣＵ１２の記憶部１２ｄに登録しているプログラムに基づくウォッシャ液の噴出タイミングについて説明する。
ウォッシャスイッチ１５のオン時のワイパ２の位置に応じて下記の設定としている。

原則として、前記図１０（Ａ）に示すように、ワイパ２がウォッシャ液噴出方向と交わる前記干渉位置ＩＦに位置すると、該干渉位置ＩＦから外れた位置にワイパ２が達するまでウォッシャ液Ｑの噴出開始時（噴出タイミング）を遅延させるものとし、図３に示すフローチャートおよび図４に示すタイムチャートで制御し、図５に示すようにウォッシャ液Ｑの噴出を制御している。

即ち、ウォッシャスイッチ１５の操作入力待ちのステップから、ウォッシャ操作入力があれば次ぎのステップに進み、ワイパ位置をワイパ位置センサ１６から取得する。ワイパ２の位置が干渉位置ＩＦに位置するか否かを判断し、前記図１０（Ａ）に示す干渉位置であれば時間待ちを支持し、該ワイパ２の位置が非干渉位置に達する時にウォッシャ液を噴出する出力をウォッシャモータに負荷する。

ウォッシャ液Ｑの噴出タイミングでワイパ２と干渉するか否かの判断方法は以下の通りである。
（１）第１に、ワイパ２が前記図１０（Ｃ）に示す原点Ｐ１にある場合は、干渉しないタイミングと判断し、ウォッシャ液Ｑを噴出する。
詳細には、
ワイパ２の周期：Ｔ１（ｍｓ）、
原点Ｐ１での停止時間（間欠時間）：Ｔ２（ｍｓ）、
ウォッシャモータ動作開始タイムラグ：Ｔ３（ｍｓ）、
最短噴出時間：Ｔ４（ｍｓ）
とすると、干渉しないタイミングは、ワイパ２が原点Ｐ１から離れても、原点で干渉しないタイミングの開始点は図４（Ａ）に示すように、（Ｔ１ーＴ２−Ｔ３）ｍｓ後であり、原点で干渉しないタイミングの終了点は図４（Ｂ）に示すように、（Ｔ１−Ｔ３−Ｔ４）ｍｓ後となる。よって、（Ｔ１ーＴ２−Ｔ３）ｍｓ〜（Ｔ１−Ｔ３−Ｔ４）ｍｓの間にウォッシャ液を噴出する。

また、図５（Ａ）のタイムチャートに示すように、ウォッシャ操作時間（オン動作時間）が最短噴出時間以上の場合で、かつ、干渉するタイミングにかかる場合、干渉しないタイミングでウォッシャ液を噴出する信号を出力し、干渉するタイミングではウォッシャ液噴出信号を出力しない。

但し、その結果、ウォッシャ液の噴出時間が予め設定されている噴出時間（Ｔ４）未満になると、図５（Ｂ）のタイムチャートに示すように、ウォッシャ液を噴出せず、次の干渉しないタイミングまで遅延させて噴出する。

また、ウォッシャ液噴出を中止する時間が、図６に示すように、予め設定された時間（Ｔ５）を越える場合は、次ぎの干渉しないタイミングまでウォッシャ噴出を中止する。

「ウォッシャスイッチ１５のオン操作の時間が最短噴出時間以上の場合で、かつ、干渉するタイミングにかかる場合」、「その結果、ウォッシャ液の噴出する時間が予め設定された最短噴出時間（Ｔ４）以下の場合」、「ウォッシャ出力を中止する時間が予め設定された時間（Ｔ５）を越える場合」については、ワイパ２が原点Ｐ１にある場合のみを干渉しないタイミングと判断する。

（２）ウォッシャスイッチ１５がオンされた時、ワイパ２が原点Ｐ１付近に位置する場合も、原則は干渉しないタイミングと判断してウォッシャ液を噴出する。
詳細には、原点Ｐ１から干渉しないタイミングを、原点Ｐ１に達するまであと１／１０時点〜原点から１／１０進んだ時点の間とする。前記１／１０は仮定であり、車種毎で相違するため、実測によって調整する。
干渉しないタイミングは原点Ｐ１から離れてから、図７（Ａ）に示す干渉しないタイミング開始点のＴ１−Ｔ２−１／１０×（Ｔ１−Ｔ２）−Ｔ３から、図７（Ｂ）に示す干渉しないタイミング終了点のＴ３（ｍｓ）後〜Ｔ１＋１／１０（Ｔ１−Ｔ２）−Ｔ４−Ｔ３（ｍｓ）後の間である。この間をウォッシャ液Ｑの噴出タイミングとしている。

前記のように、ワイパ２の回転速度等によって干渉しない噴出タイミングの時間は相違するが、ウォッシャ液噴出位置が前記ワイパ２の原点から７０度〜９０度位置であると、ワイパ２が原点Ｐ１および原点Ｐ１から２０度〜３０度以下の回転角度範囲に位置する時をウォッシャ液の噴出タイミングとして設定している。

（３）前記（１）（２）に加えて、ワイパ２が原点Ｐ１から離れた直後からワイパ２の速度を考慮した一定時間後も干渉しないタイミングと判断する。すなわち、前記図１０（Ｂ）に示す位置にワイパ２が位置すると干渉しないタイミグと判断する。
図８に示すように、ウォッシャ液Ｑとの干渉範囲ＩＦを通過した後の一定時間後で、ワイパ２が原点Ｐ１から離れて原点Ｐ１と折返点Ｐ２との往復回転角度の１／４〜３／４（中心位置Ｐｃと折返点Ｐ２の間の往復位置）にワイパ２が位置すると干渉しないタイミングとする。
具体的には、干渉しないタイミングの開始点は図９（Ａ）のタイムチャートに示す通り、１／４（Ｔ１−Ｔ２）−Ｔ３（ｍｓ）後であり、終了点は図９（Ｂ）のタイムチャートに示す通り、３／４（Ｔ１−Ｔ２）−Ｔ３−Ｔ４（ｍｓ）後の間である。

前記のように、本発明のウォッシャ液噴出制御方法は、ウォッシャスイッチ１５のオン時にワイパ２の位置を検出し、ウォッシャ液Ｑがワイパ２と干渉する位置であればウォッシャ液の噴出を遅延させ、ワイパ２がウォッシャ液と干渉しない位置でウォッシャ液を噴出している。よって、ウォッシャ液がワイパ２と干渉して、ウォッシャ液が飛散し、ウインド面にウォッシャ液を有効に付着できず、ウインドの払拭動作が円滑にできない問題を解消することができる。

１ ウインド
２ ワイパ
５ ワイパモータ
６ ワイパスイッチ
１０ 噴出ノズル
１１ ウォッシャモータ
１２ ウォッシャ液噴出制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１５ ウォッシャスイッチ
１６ ワイパ位置センサ
Ｑ ウォッシャ液
Ｐ１ 原点
ＩＦ 干渉位置

Claims (4)

1. ワイパをウインドの一側下端に沿った原点から他端側下端へ１８０度往復回転動作させるワイパ装置と、
   前記ウインド面の前方下端側からウォッシャ液をウインド面に吹き上げるウォッシャ装置と、
   前記ワイパの動作中にウォッシャスイッチがオン操作された時にウォッシャ液の噴出タイミングを制御する電子制御ユニットを備え、
   前記電子制御ユニットには、ワイパ位置検出センサから入力されるワイパ位置に応じてウォッシャ液噴出タイミングを予め設定しているプログラムが搭載され、ウォッシャスイッチのオン時にウォッシャ液と交わる干渉位置にワイパが位置すると、該干渉位置から所定角度離れた非干渉位置にワイパが達するまでウォッシャ液の噴出タイミングを遅延させる制御を行うことを特徴とする自動車のウインドウォッシャ液の噴出制御方法。
2. ウォッシャ液噴出位置が前記ワイパの原点から７０度〜９０度位置であると、ワイパが前記原点および原点から２０度〜３０度以下の回転角度範囲に位置する時をウォッシャ液の噴出タイミングとして設定している請求項１に記載の自動車のウインドウォッシャ液の噴出制御方法。
3. 前記ワイパ位置が前記干渉位置を通過した位置であると、該位置から干渉位置に戻るまでの間をウォッシャ液の噴出タイミングとして設定している請求項１または請求項２に記載の自動車のウインドウォッシャ液の噴出制御方法。
4. ウォッシャ液噴出中にワイパが干渉位置に達する場合には、ウォッシャ液の噴出を一時停止し、設定量としたウォッシャ液の残量を前記ワイパが干渉位置から外れた時に再噴出する設定としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車のウインドウォッシャ液の噴出制御方法。

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