JP2015196464A - ワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フルコンシールドタイプのワイパ装置において、ワイパアームのロックバックが可能な状態で停止できるワイパ制御装置を簡素な構成で提供する。
【解決手段】ワイパアーム２６，２８は、車両に対して外側に折り曲げ可能なヒンジ部９６，９８を各々有し、動作停止時には先端に連結されたワイパブレード３０，３２と共にエンジンフード後端９０で隠蔽される。ワイパモータ１８，２０は、ワイパアーム２６，２８を介してワイパブレード３０，３２をウィンドシールドガラス１２の表面で往復動作させる。ワイパ制御回路６０は、ワイパスイッチ６６から入力された指令に応じてワイパモータ１８，２０の動作を制御すると共に、当該指令がワイパブレード３０，３２を間欠的に動作させるものの場合には、ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１で所定の時間停止するようにワイパモータ１８，２０を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイパ制御装置に関する。

近年は、意匠上の要求及び車両の空力抵抗の低減のために、停止時にワイパブレード及びワイパアームが、エンジンフードの後端で隠蔽されるフルコンシールドタイプのワイパ装置が採用されている。しかしながら、フルコンシールドタイプのワイパ装置は、ワイパブレード及びワイパアームが、エンジンフードの後端で隠蔽されるために、ワイパアームを折り曲げるロックバックによって、ワイパブレードをウィンドシールドガラスから分離することが難しい。

フルコンシールドタイプのワイパ装置では、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上を払拭している場合にイグニッションスイッチをオフにして、ワイパアームをロックバックが可能な位置で停止させることが行われている。しかしながら、ワイパ装置が動作中にイグニッションスイッチをオフにしても、ワイパブレードを上反転位置のような所望の位置で停止できないという問題点があった。

特許文献１には、ワイパブレードの払拭領域を複数に分割し、ワイパ装置が作動中にイグニッションスイッチがオフになった時にワイパブレードが位置する領域に応じて、ワイパアームを停止させる位置を定めるワイパ駆動装置が開示されている。特許文献１に記載のワイパ駆動装置では、例えば、上反転位置を含む所定の領域にワイパブレードが存在する時にイグニッションスイッチがオフになった場合は、ワイパブレードが上反転位置で停止するように制御される。

特許第５０５８５８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のワイパ駆動装置は、イグニッションスイッチがオフになった時のワイパブレードの位置に応じてワイパアームの挙動を制御するためのアルゴリズムが複雑であり、制御のためのプログラムが複雑になるという問題点があった。また、上記特許文献１に記載のワイパ駆動装置では、イグニッションスイッチがオフになった後のワイパブレードの位置及びワイパアームの動作を検出するためのセンサ類等の構成が必要であり、装置の製造コストが嵩むという問題点があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、フルコンシールドタイプのワイパ装置において、ワイパアームのロックバックが可能な状態で停止できるワイパ制御装置を簡素な構成で提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１記載のワイパ制御装置は、車両に対して外側に折り曲げ可能なヒンジ部を有し、動作停止時には先端に取付けられたワイパブレードと共にエンジンフード後端に隠蔽されるワイパアームと、前記ワイパアームを介して前記ワイパブレードをウィンドシールドガラスの表面で往復動作させるワイパモータと、入力された指令に応じて前記ワイパモータの動作を制御すると共に、該指令が前記ワイパブレードを間欠的に動作させることを示す場合には、前記ワイパブレードが上反転位置で所定の時間停止するように前記ワイパモータを制御する制御部と、を備えている。

このワイパ制御装置によれば、間欠動作モードの場合に制御部は、ワイパブレードが上反転位置で所定の時間停止するようにワイパモータを制御する。したがって、ワイパブレード、ワイパアーム及びヒンジ部がエンジンフード後端で隠蔽されない状態となった、ワイパブレードが上反転位置にあるときにイグニッションスイッチをオフにすることが容易になる。その結果、フルコンシールドタイプのワイパ装置において、簡素な構成で、ワイパアームのロックバックが可能な状態でワイパ装置の動作を停止させることができる。

請求項２記載のワイパ制御装置は、請求項１記載のワイパ制御装置において、前記制御部は、前記指令が前記ワイパブレードを間欠的に動作させる事を示す場合には、前記ワイパブレードが前記上反転位置及び下反転位置で一時的に停止するように前記ワイパモータを制御すると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置で一時的に停止する時間を、前記所定の時間よりも短くする。

このワイパ制御装置によれば、間欠動作モードの場合に、制御部は、ワイパブレードが上反転位置及び下反転位置で一時的に停止するようにワイパモータを制御する。また、制御部は、ワイパブレードが上反転位置で一時的に停止する時間を、所定の時間よりも短くするので、一時的に停止したワイパブレードが、運転席からの視界を妨げるおそれを低減できる。

請求項３記載のワイパ制御装置は、請求項１又は２記載のワイパ制御装置において、前記ワイパモータは、前記ウィンドシールドガラスの右下方及び左下方の各々に設けられ、各々のワイパモータは、ワイパアームを介して各々に取付られたワイパブレードを、前記ウィンドシールドガラスの下部中央付近の下反転位置と前記ウィンドシールドガラスの左端付近の上反転位置との間、及び前記ウィンドシールドガラスの下部中央付近の下反転位置と前記ウィンドシールドガラスの右端付近の上反転位置との間で各々往復動作させる。

このワイパ制御装置によれば、いわゆる対向払拭型のワイパ装置において、ワイパアームのロックバックが可能な状態でワイパ装置の動作を停止させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るワイパ制御装置を含むワイパ装置の構成を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係るワイパモータのセンサの位置を示す概略図である。 図２に示されたＡ−Ａ線に沿ってワイパモータを切断した断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るワイパ制御装置の構成の一例の概略を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るワイパモータが各相に備えるホールセンサが出力した電圧のアナログ波形の概略の一例及びアナログ波形をコンパレータ等の回路を介して得たデジタル波形の概略の一例を示す図である。出する。 （Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るワイパ制御装置におけるワイパスイッチが、低速作動モード選択位置又は高速作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図であり、（Ｂ）は、ワイパスイッチが間欠作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図である。 図１に示されるウィンドシールドガラス及びエンジンフードの図１のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図であり、（Ａ）はワイパアームをロックバックしていない状態、（Ｂ）はワイパアームをロックバックした状態を各々示している。 本発明の第２の実施の形態に係るワイパ制御装置を含むワイパ装置の構成を示す概略図である。 （Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るワイパ制御装置におけるワイパスイッチが、低速作動モード選択位置又は高速作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図であり、（Ｂ）は、ワイパスイッチが間欠作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００の構成を示す概略図である。ワイパ装置１００は、一例として、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の左に左ワイパ装置１４、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の右に右ワイパ装置１６を各々備えた対向払拭型のワイパ装置である。また、ワイパ装置１００は、ワイパブレード３０，３２が格納位置Ｐ３で停止している場合にワイパブレード３０，３２及びワイパアーム２６，２８が、エンジンフード後端９０で隠蔽されるフルコンシールドタイプである。なお、本実施の形態における左右は、車室内から見ての左右である。

左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８，２０、減速機構２２，２４、ワイパアーム２６，２８及びワイパブレード３０，３２を各々備えている。ワイパモータ１８，２０は、ウィンドシールドガラス１２の左下方及び右下方の各々に設けられている。ワイパアーム２６，２８は、出力軸３６，３８の近くに、ロックバックを可能にするヒンジ部９６，９８を各々備えている。本実施の形態では、ワイパアーム２６，２８は、ヒンジ部９６，９８により、車両に対して外側に折り曲げることが可能になっている。

左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８，２０の正逆回転が減速機構２２，２４で各々減速され、減速機構２２，２４によって減速された正逆回転で出力軸３６，３８が各々回転する。さらに、出力軸３６，３８の正逆回転の回転力がワイパアーム２６，２８に各々作用することによりワイパアーム２６，２８が格納位置Ｐ３から下反転位置Ｐ２に移動し、下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間を往復動作する。かかるワイパアーム２６，２８の動作により、ワイパアーム２６，２８の先端に各々設けられたワイパブレード３０，３２がウィンドシールドガラス１２表面の下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１の間を払拭する。なお、減速機構２２，２４は、例えばウォームギア等で構成され、ワイパモータ１８，２０の回転を、ワイパブレード３０，３２によるウィンドシールドガラス１２表面の払拭に適した回転速度に各々減速し、当該回転速度で出力軸３６，３８を各々回転させる。

ワイパモータ１８，２０には、ワイパモータ１８，２０の回転を制御するためのワイパ制御回路６０が接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御回路６０は、マイクロコンピュータ６２とメモリ６４とを含む。メモリ６４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。

マイクロコンピュータ６２には、ワイパモータ１８，２０の出力軸３６，３８の回転速度及び回転角度を各々検知する回転角度センサ４２，４４が接続されている。マイクロコンピュータ６２は、回転角度センサ４２，４４からの信号に基づいて、ウィンドシールドガラス１２上でのワイパブレード３０，３２の位置を各々算出する。また、マイクロコンピュータ６２は、算出した位置に応じて出力軸３６，３８の回転速度が変化するように駆動回路４６，４８を各々制御する。なお、回転角度センサ４２，４４は、ワイパモータ１８，２０の減速機構２２，２４内に各々設けられ、出力軸３６，３８に連動して回転する励磁コイル又はマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。

また、マイクロコンピュータ６２には、ワイパモータ１８，２０の各々のロータの位置を検知するためのホールセンサ７２，７４が接続されている。ワイパ制御回路６０は、ホールセンサ７２，７４から出力された信号に基づいてワイパモータ１８，２０のロータの位置を検出する。

また、ワイパ制御回路６０には、駆動回路４６，４８の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶したメモリ６４があり、マイクロコンピュータ６２には、ワイパスイッチ６６が接続されている。

駆動回路４６，４８は、ワイパモータ１８，２０を各々作動させるための電圧（電流）をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成してワイパモータ１８，２０に各々供給する。ワイパモータ１８，２０がブラシレスＤＣモータであれば、駆動回路４６，４８は、スイッチング素子に電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を使用したインバータ回路を含み、マイクロコンピュータ６２の制御によって、所定のデューティ比の電圧を出力する。

図１では、ワイパ制御回路６０は、ワイパモータ１８，２０の回転を制御する構成になっているが、ワイパモータ１８，２０の各々にワイパ制御回路を設けてもよい。かかる場合であれば、一方のワイパモータのワイパ制御回路と他方のワイパモータのワイパ制御回路とを、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のプロトコルを用いた通信で連携させる。

本実施の形態に係るワイパモータ１８，２０は、上述のように、ウォームギアで構成された減速機構２２，２４を各々有しているので、出力軸３６，３８の回転速度及び回転角度は、ワイパモータ１８，２０本体の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ１８，２０と減速機構２２，２４は各々一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３６，３８の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８，２０の各々の回転速度及び回転角度とみなす。また、以下、出力軸３６，３８の回転角度を「モータ角度」と呼称する。

ワイパスイッチ６６は、車両のバッテリからワイパモータ１８，２０に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ６６は、ワイパブレード３０，３２を、低速で動作させる低速作動モード選択位置、高速で動作させる高速作動モード選択位置、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード選択位置、停止モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じてワイパモータ１８，２０を回転させるための指令信号をマイクロコンピュータ６２に出力する。

ワイパスイッチ６６から各モードの選択位置に応じて出力された信号がワイパ制御回路６０に入力されると、ワイパ制御回路６０がワイパスイッチ６６からの出力信号に対応する制御をメモリ６４に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。具体的には、ワイパ制御回路６０のマイクロコンピュータ６２は、ワイパスイッチ６６からの指令信号並びにメモリ６４に記憶されているデータ及びプログラムに基づいて出力軸３６，３８の回転速度を算出する。さらにマイクロコンピュータ６２は、算出した回転速度で出力軸３６，３８が回転するように駆動回路４６，４８を制御する。

図２は、本実施の形態に係るワイパモータ１８のセンサの位置を示す概略図である。図２に示したように、ワイパモータ１８は、永久磁石で構成されたロータ８８の周方向に回転磁界を発生させるコイル８６が隣接しており、ロータ８８の軸方向には、ロータ８８の磁界を検出するホールセンサ７２が設けられている。ワイパモータ１８が三相のＤＣブラシレスモータであれば、ホールセンサ７２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の各々に対して設けられる。

また、ロータ８８から延びるロータシャフト８８Ａの端部にはウォーム２２Ａが形成され、ウォーム２２Ａは、出力軸３６と一体に形成されたウォームホイール２２Ｂと噛み合っている。本実施の形態では、ウォーム２２Ａとウォームホイール２２Ｂとで、減速機構２２を構成する。

出力軸３６のワイパアーム２６が取り付けられる端とは反対の端にはセンサマグネット６８が取り付けられており、センサマグネット６８に対向して回転角度センサ４２が設けられている。

図３は、図２に示されたＡ−Ａ線に沿ってワイパモータ１８を切断した断面を示す断面図である。ウォーム２２Ａは、ロータシャフト８８Ａの軸方向に沿って螺旋状に形成されている。また、ウォームホイール２２Ｂは、円盤状に形成されていると共に、その周方向に沿って平歯状の歯溝が形成されている。ウォーム２２Ａの螺旋状の葉溝とウォームホイール２２Ｂの歯溝とが噛み合うことによって、ロータ８８の回転を所定の減速比で減速して出力軸３６に伝達することが可能となっている。なお、出力軸３６の端部に相当するウォームホイール２２Ａの底面中心にはセンサマグネット６８が取り付けられている。

上部ハウジング７８Ａ内の減速機構２２の直下には、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の基板７６が設けられている。基板７６は、下部ハウジング７８Ｂによって覆われることにより保護され、基板７６には、マイクロコンピュータ６２、駆動回路４６を構成する素子等が実装されている。また、基板７６において、出力軸３６の端部に設けられたセンサマグネット６８に対向する部分には、出力軸３６の回転に従って変化するセンサマグネット６８の磁界を検知し、当該磁界の変化を示す信号を出力する回転角度センサ４２が実装されている。

図３に示したように、ワイパモータ１８の基板７６にワイパ制御回路６０を構成するマイクロコンピュータ６２等の素子を実装した場合は、ワイパモータ２０の基板（図示せず）にもワイパ制御回路６０を構成するマイクロコンピュータ６２等の素子を実装する。また、ワイパモータ１８，２０の各々の基板に実装されたワイパ制御回路を、前述のＬＩＮプロトコルを用いた通信によって連携させる。なお、ワイパモータ２０のセンサ、減速機構及び基板の配置は、図２，３で示したワイパモータ１８と実質的に同じなので、詳細な説明は省略する。

図４は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の構成の一例の概略を示すブロック図である。また、図４示したワイパモータ１８は、一例として、三相６極のＤＣブラシレスモータである。

ワイパモータ１８のロータ８８は、各々３つのＳ極及びＮ極の永久磁石で構成されている。ロータ８８の磁界は、ホールセンサ７２によって検知される。ホールセンサ７２は、ロータ８８の永久磁石の極性に対応してロータ８８とは別に設けられたセンサマグネットの磁界を検知してもよい。ホールセンサ７２は、ロータ８８又はセンサマグネットの磁界を、ロータ８８の位置を示す磁界として検知する。

ホールセンサ７２は、ロータ８８又はセンサマグネットにより形成された磁界を検出することにより、ロータ８８の位置を検出するためのセンサである。ホールセンサ７２は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相に対応する３つのホール素子を含んでいる。ホールセンサ７２は、ロータ８８の回転によって生じた磁界の変化を、図５に示した正弦波に近似したアナログ波形１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗのような電圧の変化の信号として出力する。なお、図５は、ワイパモータ１８が各相に備えるホールセンサ７２が出力した電圧のアナログ波形の概略の一例及びアナログ波形をコンパレータ等の回路を介して得たデジタル波形の概略の一例を示す図である。

ホールセンサ７２が出力した信号は、ワイパ制御回路６０を構成するマイクロコンピュータ６２に入力される。マイクロコンピュータ６２は、集積回路であり、スタンバイ回路６２Ａによって電源８０から供給される電力が制御されている。

ホールセンサ７２からマイクロコンピュータ６２に入力されたアナログ波形の信号は、マイクロコンピュータ６２内にある、コンパレータ等のアナログ信号をデジタル信号に変換する回路を備えたホールセンサエッジ検出部６２Ｄに入力される。ホールセンサエッジ検出部６２Ｄでは、入力されたアナログ波形１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗを、図５に示したデジタル波形１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗに変換し、デジタル波形１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗからエッジ１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄ，１０６Ｅ，１０６Ｆを検出する。

デジタル波形１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗ及びエッジ１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄ，１０６Ｅ，１０６Ｆの情報はモータ位置推定部６２Ｃに入力され、ロータ８８の位置が算出される。算出されたロータ８８の位置の情報は、通電制御部６２Ｅに入力される。

また、マイクロコンピュータ６２の指令値算出部６２Ｂには、ワイパスイッチ６６からワイパモータ１８（ロータ８８）の回転速度を指示するための信号が入力される。指令値算出部６２Ｂは、ワイパスイッチ６６から入力された信号からワイパモータ１８の回転速度に係る指令を抽出して、通電制御部６２Ｅに入力する。

通電制御部６２Ｅは、モータ位置推定部６２Ｃで算出されたロータ８８の位置に応じて変化する電圧の位相を算出すると共に、算出した位相及びワイパスイッチ６６により指示された動作モード、回転角度センサ４２が検知したワイパブレード３０の位置に基づいて駆動デューティ値を決定する。具体的には、通電制御部６２Ｅは、ワイパブレードの位置に応じたワイパモータの回転速度を規定した速度マップ等のデータをメモリ６４から参照して、ワイパ装置の動作モードに応じ、かつワイパブレードの位置に応じて変化するワイパモータ１８の回転速度を決定し、決定した回転速度を実現できる駆動デューティ値を算出する。さらに、通電制御部６２Ｅは、駆動デューティ値に応じたパルス信号であるＰＷＭ信号を生成して駆動回路４６に出力するＰＷＭ制御を行う。

駆動回路４６は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）インバータにより構成されている。図４に示すように、駆動回路４６は、各々が上段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ（以下、「ＦＥＴ４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ」と言う）、各々が下段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆ（以下、「ＦＥＴ４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆ」と言う）とを備えている。

ＦＥＴ４６Ａのソース及びＦＥＴ４６Ｄのドレインは、コイル８６Ｕの端子に接続されており、ＦＥＴ４６Ｂのソース及びＦＥＴ４６Ｅのドレインは、コイル８６Ｖの端子に接続されており、ＦＥＴ４６Ｃのソース及びＦＥＴ４６Ｆのドレインは、コイル８６Ｗの端子に接続されている。

ＦＥＴ４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆのゲートは通電制御部６２Ｅに接続されており、ＰＷＭ信号が入力される。ＦＥＴ４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆは、ゲートにＨレベルのＰＷＭ信号が入力するとオン状態になり、ドレインからソースに電流が流れる。また、ゲートにＬレベルのＰＷＭ信号が入力されるとオフ状態になり、ドレインからソースへ電流が流れない状態になる。

また、本実施の形態のワイパ制御装置１０には、電源８０、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂ等が構成されている。電源８０、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂは略直流電源を構成している。

図６（Ａ）は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０におけるワイパスイッチ６６が、低速作動モード選択位置又は高速作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図であり、（Ｂ）は、ワイパスイッチ６６が間欠作動モード選択位置の場合のワイパブレードの動作を示した概略図である。図６（Ａ）では、ワイパスイッチ６６が低速作動モード選択位置又は高速作動モード選択位置になると、格納位置Ｐ３に停止していたワイパブレード３０，３２が、下反転位置Ｐ２を越えて上反転位置Ｐ１に向けて動作を開始する。ワイパブレード３０，３２は、上反転位置Ｐ１に到達後、即時に反転して下反転位置Ｐ２に向かって動作する。以後は、ワイパスイッチ６６がオフになるか、他のモードに切り替えられるまで、下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間の動作を反復する。

ワイパアーム２６，２８をロックバックするのであれば、ワイパアーム２６，２８がエンジンフード後端９０から一番大きく露出する、ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１付近にあるときが好適である。ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１付近にあるときに、イグニッションスイッチをオフにすれば、ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１付近であるロックバック可能領域５２Ａにある状態でワイパアーム２６，２８を停止できる。

しかしながら、図６（Ａ）に示した低速作動モード及び高速作動モードの場合、ワイパブレード３０，３２を下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間での動作を連続させる必要がある。したがって、ワイパブレード３０，３２がロックバック可能領域５２Ａに存在する時間であるロックバック可能時間５２Ｂは短くなり、タイミングよくイグニッションキーをオフにすることが難しい。

図６（Ｂ）に示した間欠作動モードでは、ワイパブレード３０，３２を反転位置で一時的に停止させてもよい。本実施の形態では、ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１付近のロックバック可能領域５４Ａに達したとき、所定の停止時間である間欠停止時間５４Ｃで、ワイパブレード３０，３２を上反転位置Ｐ１で停止させることにより、ロックバック可能時間５４Ｂを確保している。

間欠停止時間５４Ｃは、一例として、３〜７秒程度の、ユーザが余裕をもってイグニッションスイッチをオフにできる時間である。本実施の形態では、間欠動作モードでワイパブレード３０，３２を上反転位置Ｐ１で停止させるので、下反転位置ではワイパブレード３０，３２を停止させない。

上反転位置Ｐ１でワイパブレード３０，３２が停止すると、かかる停止が一時的であっても、ワイパブレード３０，３２が運転席にいるユーザの視界を妨げるおそれがある。しかしながら、対向払拭式のワイパ装置では、上反転位置Ｐ１は、図１に示したように、ウィンドシールドガラス１２の左右端付近に存在する。したがって、間欠停止時間５４Ｃでワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１で停止しても、本実施の形態では視野に係る問題は生じない。

なお、ワイパブレード３０，３２を上述の間欠停止時間５４Ｃを伴って動作させるには、種々の方法がある。本実施の形態では、一例として、ワイパブレード３０，３２のウィンドシールドガラス１２上の位置に応じてワイパモータ１８，２０の回転速度を規定した速度マップ等のデータに基づいて各ワイパモータの回転速度を制御し、ワイパブレード３０，３２を上反転位置Ｐ１で停止させる。または、間欠動作モードでの制御プログラムで、ワイパブレード３０，２８が上反転位置Ｐ１に到達したら停止するように設定してもよい。

本実施の形態では、回転角度センサ４２，４４が各々検知した出力軸３６，３８の回転角度からワイパブレード３０，３２のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出している。ワイパ制御回路６０は、算出したワイパブレード３０，３２の位置が上反転位置Ｐ１のときに、上述の速度マップ又は制御プログラムに基づいて、間欠停止時間５４Ｃでワイパモータ１８，２０の回転を停止させる。

図７は、図１に示されるウィンドシールドガラス１２及びエンジンフード９２の図１のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図であり、（Ａ）はワイパアーム２６をロックバックしていない状態、（Ｂ）はワイパアーム２６をロックバックした状態を各々示している。

図７（Ａ）では、ワイパブレード３０は、上反転位置Ｐ１で停止している。本実施の形態では、ワイパブレード３０，３２が上反転位置Ｐ１で停止している場合には、ヒンジ部９６，９８もエンジンフード後端９０で隠蔽されない位置にある。

図７（Ｂ）は、ワイパアーム２６がヒンジ部９６で折り曲げられ、ロックバックの状態になった場合を示している。図７（Ａ）に示したように、ヒンジ部９６はエンジンフード後端９０で隠蔽されない位置にあるので、図７（Ｂ）に示したようにワイパアーム２６を折り曲げても、ワイパアーム２６はエンジンフード後端９０とは干渉しない。

以上説明したように、本実施の形態によれば、間欠動作モードにおいて、ワイパブレード３０，３２を所定の時間停止させることにより、イグニッションスイッチをオフにしてロックバックが可能な位置でワイパブレード３０，３２を停止させることが容易になる。その結果、フルコンシールドタイプのワイパ装置１００において、ワイパアーム２６，２８のロックバックが可能な状態で停止できるワイパ制御装置１０を簡素な構成で提供することが可能となる。

［第２の実施の形態］
図８は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１１０を含むワイパ装置２００の構成を示す概略図である。ワイパ装置２００は、平衡連動型ワイパ装置で、一対のワイパ１１４、１１６と、ワイパモータ１１８と、リンク機構１２０と、ワイパ制御回路１２２とを備えている。

ワイパ１１４，１１６は、それぞれワイパアーム１２４，１２６とワイパブレード１２８，１３０とにより構成されている。ワイパアーム１２４，１２６の基端部は、後述するピボット軸１４２、１４４に各々固定されており、ワイパブレード１２８，１３０は、ワイパアーム１２４，１２６の先端部に各々固定されている。ワイパアーム１２４，１２６は、ピボット軸１４２，１４４の近くに、ロックバックを可能にするヒンジ部１９６，１９８を各々備えている。本実施の形態では、ワイパアーム１２４，１２６は、ヒンジ部１９６，１９８により、車両に対して外側に折り曲げることが可能になっている。

ワイパ１１４，１１６は、ワイパアーム１２４，１２６の動作に伴ってワイパブレード１２８，１３０がウィンドシールドガラス１２上を往復動作し、ワイパブレード１２８，１３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。

ワイパモータ１１８は、永久磁石で構成されたロータの周方向に、印加される電圧の制御により回転磁界を生成する電磁石であるステータを備えたブラシレスＤＣモータである。ワイパモータ１１８は、主にウォームギアで構成された減速機構１５２を介して、正逆回転可能な出力軸１３２を有し、リンク機構１２０は、クランクアーム１３４と、第１リンクロッド１３６と、一対のピボットレバー１３８，１４０と、一対のピボット軸１４２，１４４と、第２リンクロッド１４６とを備えている。

クランクアーム１３４の一端側は、出力軸１３２に固定されており、クランクアーム１３４の他端側は、第１リンクロッド１３６の一端側に動作可能に連結されている。また、第１リンクロッド１３６の他端側は、ピボットレバー１３８のピボット軸１４２を有する端とは異なる端寄りの箇所に動作可能に連結されており、ピボットレバー１３８のピボット軸１４２を有する端とは異なる端及びピボットレバー１４０におけるピボットレバー１３８の当該端に対応する端には、第２リンクロッド１４６の両端がそれぞれ動作可能に連結されている。

また、ピボット軸１４２，１４４は、車体に設けられた図示しないピボットホルダによって動作可能に支持されており、ピボットレバー１３８，１４０におけるピボット軸１４２，１４４を有する端は、ピボット軸１４２，１４４を介してワイパアーム１２４，１２６が各々固定されている。

本実施の形態に係るワイパ制御装置１１０を含むワイパ装置２００では、出力軸１３２が所定の範囲の回転角θ１で正逆回転されると、この出力軸１３２の回転力がリンク機構１２０を介してワイパアーム１２４，１２６に伝達され、このワイパアーム１２４，１２６の往復動作に伴ってワイパブレード１２８，１３０がウィンドシールドガラス１２上における下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復動作をする。θ１の値は、ワイパ制御装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１４０°である。

本実施の形態に係るワイパ制御装置１１０を含むワイパ装置２００では、図８に示されるように、ワイパブレード１２８，１３０が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム１３４と第１リンクロッド１３６とが直線状をなす構成とされている。

格納位置Ｐ３は、下反転位置Ｐ２の下方に設けられている。ワイパブレード１２８，１３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸１３２がθ２回転することにより、ワイパブレード１２８，１３０は格納位置Ｐ３に移動する。θ２の値は、ワイパ装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１０°とする。

なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３は一致し、ワイパブレード１２８，１３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。

ワイパモータ１１８には、ワイパモータ１１８の回転を制御するためのワイパ制御装置１１０が接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御装置１１０は、例えば、ワイパモータ１１８の出力軸１３２の回転速度及び回転角を検知する回転角度センサ１５４、ワイパモータ１１８を作動させるための電流をＰＷＭ制御によって生成してワイパモータ１１８に供給する駆動回路１５６、ワイパモータ１１８のロータの位置を検出するためのホールセンサ１７２を有している。

本実施の形態ではワイパモータ１１８はブラシレスＤＣモータなので、駆動回路１５６は、スイッチング素子にＭＯＳＦＥＴを使用したインバータ回路を含み、後述するマイクロコンピュータ１５８の制御によって、所定のデューティ比の電圧を生成する。

本実施の形態に係るワイパモータ１１８は、前述のように減速機構１５２を有しているので、出力軸１３２の回転速度及び回転角は、ワイパモータ本体の回転速度及び回転角と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ本体と減速機構１５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸１３２の回転速度及び回転角を、ワイパモータ１１８の回転速度及び回転角とみなすものとする。

回転角度センサ１５４は、ワイパモータ１１８の減速機構１５２内に設けられ、出力軸１３２に連動して回転するセンサマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。

ワイパ制御装置１１０は、回転角度センサ１５４が検出した出力軸１３２の回転角からワイパブレード１２８，１３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出可能で、当該位置に応じて出力軸１３２の回転速度が変化するように駆動回路１５６を制御するマイクロコンピュータ１５８を有する。また、ワイパ制御装置１１０には、駆動回路１５６の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶したメモリ１４８があり、ワイパ制御装置１１０のマイクロコンピュータ１５８には、ワイパスイッチ１５０が接続されている。メモリ１４８は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。

マイクロコンピュータ１５８は、ホールセンサ１７２が出力した信号に基づいてワイパモータ１１８のロータの位置を算出する。また、マイクロコンピュータ１５８は、算出したロータの位置に基づいた位相を有する電圧を生成するように駆動回路１５６を制御する。

ワイパスイッチ１５０は、電源である車両のバッテリからワイパモータ１１８に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ１５０は、ワイパブレード１２８，１３０を、低速で動作させる低速作動モード選択位置、高速で動作させる高速作動モード選択位置、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード選択位置、格納（停止）モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた回転速度の指令の信号をマイクロコンピュータ１５８に出力する。

ワイパスイッチ１５０から各モードの選択位置に応じて出力された信号がマイクロコンピュータ１５８に入力されると、マイクロコンピュータ１５８がワイパスイッチ１５０からの出力信号に対応する制御を用いて行う。

図９（Ａ）は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１１０におけるワイパスイッチ１５０が、低速作動モード選択位置又は高速作動モード選択位置の場合のワイパブレード１２８，１３０の動作を示した概略図であり、（Ｂ）は、ワイパスイッチ１５０が間欠作動モード選択位置の場合のワイパブレード１２８，１３０の動作を示した概略図である。図９（Ａ）は、第１の実施の形態の図６（Ａ）と同様なので、詳細な説明は省略する。

図９（Ｂ）に示した間欠作動モードでは、ワイパブレード１２８，１３０を上反転位置Ｐ１及び下反転位置で各々一時的に停止させている。本実施の形態では、ワイパブレード１２８，１３０が上反転位置Ｐ１付近のロックバック可能領域５６Ａに達したとき、所定の停止時間である間欠停止時間５６Ｃで、ワイパブレード１２８，１３０を上反転位置Ｐ１で停止させることにより、ロックバック可能時間５６Ｂを確保している。ただし、本実施の形態では、ワイパブレード１２８の上反転位置Ｐ１は、ウィンドシールドガラス１２の中央付近なので、間欠停止時間５６Ｃを２〜４秒程度にとどめ、運転席からの視界をワイパブレード１２８が阻害するおそれを低減する。

本実施の形態では、第１の実施の形態の間欠停止時間５４Ｃに比して、間欠停止時間５６Ｃを短くしたので、下反転位置Ｐ２でもワイパブレード１２８，１３０を間欠停止時間５６Ｄで停止させ、間欠作動モードでのワイパブレード１２８，１３０の動作の間隔を適切なものとする。間欠停止時間５６Ｄは、一例として、間欠停止時間５６Ｃと同様に２〜４秒程度である。

間欠停止時間５６Ｃは間欠停止時間５６Ｄより短くしてもよい。間欠停止時間５６Ｃを短くすることにより、運転席からの視界をワイパブレード１２８が阻害するおそれを低減することができる。

なお、ワイパブレード１２８，１３０が上述の間欠停止時間５６Ｃ，５６Ｄを伴って動作させる制御は、第１の実施の形態と同様である。具体的には、ワイパブレード１２８，１３０のウィンドシールドガラス１２上の位置に応じてワイパモータ１１８の回転速度を規定した速度マップ等のデータに基づいてワイパモータ１１８の回転速度を制御する。又は、ワイパブレード１２８，１３０が上反転位置Ｐ１に到達したら停止するように設定された制御プログラムによる。

以上説明したように、本実施の形態では、上反転位置Ｐ１における間欠停止時間５６Ｃを短めに設定している。その結果、フルコンシールドタイプの平衡連動型ワイパ装置において、運転席からの視界がワイパブレード１２８によって阻害されるおそれを低減させつつ、ワイパアームのロックバックが可能な状態で停止できるワイパ制御装置を簡素な構成で提供することができる。

１０…ワイパ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４…左ワイパ装置、１６…右ワイパ装置、１８，２０…ワイパモータ、２２…減速機構、２２Ａ…ウォーム、２２Ｂ…ウォームホイール、２４…減速機構、２６，２８…ワイパアーム、３０，３２…ワイパブレード、３６，３８…出力軸、４２，４４…回転角度センサ、４６，４８…駆動回路、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆ…ＦＥＴ、５２Ａ…ロックバック可能領域、５２Ｂ…ロックバック可能時間、５４Ａ…ロックバック可能領域、５４Ｂ…ロックバック可能時間、５４Ｃ…間欠停止時間、５６Ａ…ロックバック可能領域、５６Ｂ…ロックバック可能時間、５６Ｃ，５６Ｄ…間欠停止時間、６０…ワイパ制御回路、６２…マイクロコンピュータ、６２Ａ…スタンバイ回路、６２Ｂ…指令値算出部、６２Ｃ…モータ位置推定部、６２Ｄ…ホールセンサエッジ検出部、６２Ｅ…通電制御部、６４…メモリ、６６…ワイパスイッチ、６８…センサマグネット、７２，７４…ホールセンサ、７６…基板、７８Ａ…上部ハウジング、７８Ｂ…下部ハウジング、８０…電源、８２…ノイズ防止コイル、８４Ａ，８４Ｂ…平滑コンデンサ、８６（８６Ｕ，８６Ｖ，８６Ｗ）…コイル、８８…ロータ、８８Ａ…ロータシャフト、９０…エンジンフード後端、９２…エンジンフード、９６，９８…ヒンジ部、１００…ワイパ装置、１０２Ｕ，１０２Ｖ，１０２Ｗ…アナログ波形、１０４Ｕ，１０４Ｖ，１０４Ｗ…デジタル波形、１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄ，１０６Ｅ，１０６Ｆ…エッジ、１１０…ワイパ制御装置、１１４，１１６…ワイパ、１１８…ワイパモータ、１２０…リンク機構、１２２…ワイパ制御回路、１２４，１２６…ワイパアーム、１２８，１３０…ワイパブレード、１３２…出力軸、１３４…クランクアーム、１３６…リンクロッド、１３８，１４０…ピボットレバー、１４２，１４４…ピボット軸、１４６…リンクロッド、１４８…メモリ、１５０…ワイパスイッチ、１５２…減速機構、１５４…回転角度センサ、１５６…駆動回路、１５８…マイクロコンピュータ、１７２…ホールセンサ、２００…ワイパ装置、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置

Claims (3)

1. 車両に対して外側に折り曲げ可能なヒンジ部を有し、動作停止時には先端に取付けられたワイパブレードと共にエンジンフード後端に隠蔽されるワイパアームと、
   前記ワイパアームを介して前記ワイパブレードをウィンドシールドガラスの表面で往復動作させるワイパモータと、
   入力された指令に応じて前記ワイパモータの動作を制御すると共に、該指令が前記ワイパブレードを間欠的に動作させることを示す場合には、前記ワイパブレードが上反転位置で所定の時間停止するように前記ワイパモータを制御する制御部と、
   を備えたワイパ制御装置。
2. 前記制御部は、前記指令が前記ワイパブレードを間欠的に動作させる事を示す場合には、前記ワイパブレードが前記上反転位置及び下反転位置で一時的に停止するように前記ワイパモータを制御すると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置で一時的に停止する時間を、前記所定の時間よりも短くする請求項１記載のワイパ制御装置。
3. 前記ワイパモータは、前記ウィンドシールドガラスの右下方及び左下方の各々に設けられ、各々のワイパモータは、ワイパアームを介して各々に取付られたワイパブレードを、前記ウィンドシールドガラスの下部中央付近の下反転位置と前記ウィンドシールドガラスの左端付近の上反転位置との間、及び前記ウィンドシールドガラスの下部中央付近の下反転位置と前記ウィンドシールドガラスの右端付近の上反転位置との間で各々往復動作させる請求項１又は２記載のワイパ制御装置。

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