JP2016022938A

JP2016022938A - ワイパ装置

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Publication number: JP2016022938A
Application number: JP2014151154A
Authority: JP
Inventors: 有紀子成相; Yukiko Nariai
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-02-08
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: JP6519113B2

Abstract

【課題】ワイパブレードの動作速度を低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消する。【解決手段】モータ制御回路２２は、ワイパスイッチ５０の位置に応じた回転速度でワイパモータ１８の回転速度を制御すると共に、サーミスタ９０が示す温度が所定範囲の上限値である第２閾値以上になった場合に、ウォッシャモータ６４を作動させて洗浄液をウィンドシールドガラス１２上に吐出させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイパ装置に関する。

ウィンドシールドガラスの汚れ又は乾燥等により、ウィンドシールドガラス上を往復動作するワイパブレードの抵抗が大きくなると、ワイパブレードを駆動させるワイパモータの負荷が高まり、ワイパモータ及びワイパモータの制御回路が過熱しやすくなる。かかる場合には、ワイパモータ及び制御回路の焼損を防止するために、ワイパモータの動作を一時的に停止する等によって、過負荷状態を解消することがあった。

しかしながら、車両の走行中にワイパモータを停止すると、ワイパブレードによるウィンドシールドガラスの払拭が中断され、車両前方の視界が確保できなくなるおそれがあった。特許文献１には、過負荷時にワイパブレードが往復動作する速度を段階的に低下させることにより、ワイパモータ及び制御回路の過負荷状態を解消するワイパ制御装置が開示されている。

特許文献１に記載のワイパ制御装置では、例えば、ワイパブレードが高速で動作するＨｉモード中に過負荷状態を検知した場合に、ワイパブレードの動作速度をＨｉモードよりも低速なＬｏモード、さらには間欠動作のＩＮＴモードに変更して、過負荷状態を解消している。

特開２００８−２３８８９９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のワイパ装置は、例えば、ワイパスイッチがＨｉモードであっても、実際の動作速度が不意に低下するので、ユーザがワイパ装置の動作に違和感又は不安感を覚えるおそれがある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、ワイパブレードの動作速度を低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できるワイパ装置を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記載のワイパ装置は、ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する負荷検知部と、ワイパスイッチの位置に応じた回転速度で前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記負荷検知部で検知された物理量の値が所定範囲の上限値以上となった場合に、ウォッシャモータを制御して洗浄液をウィンドシールドガラス上に吐出させる制御部と、を含んでいる。

このワイパ装置によれば、ワイパモータの負荷を示す物理量が所定範囲の上限値以上になった場合には、洗浄液をウィンドシールドガラス上に吐出させることによりワイパブレードの摺動抵抗を低減させる。その結果、ワイパブレードの動作速度を低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できる。

請求項２記載のワイパ装置は、請求項１記載のワイパ装置において、前記制御部は、吐出される洗浄液の量が、ウォッシャスイッチの操作による吐出時よりも少なくなるように前記ウォッシャモータを制御する。

このワイパ装置によれば、過負荷時での洗浄液の吐出量を、通常作動時に比して制限することにより、ユーザが不意の洗浄液の吐出に違和感を覚えにくくすることができる。

請求項３記載のワイパ装置は、請求項２記載のワイパ装置において、前記制御部は、洗浄液を断続的に吐出させるように前記ウォッシャモータを制御する。

このワイパ装置によれば、過負荷時に洗浄液を断続的に吐出させることにより、洗浄液の吐出量を、通常作動時に比して制限できる。

請求項４記載のワイパ装置は、請求項１〜３のいずれか１項記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記物理量の値が前記所定範囲の下限値以下になるまで洗浄液が吐出されるように前記ウォッシャモータを制御する。

このワイパ装置によれば、負荷を示す物理量が所定範囲の下限値以下になるまで洗浄液の噴射の処理を行うことにより、ワイパモータ１８の過負荷状態を確実に解消することができる。

請求項５に記載のワイパ装置は、請求項１〜４のいずれか１項記載のワイパ装置において、前記負荷検知部は、前記物理量として前記ワイパモータ又は前記制御部が実装された回路基板の温度を検知する。

このワイパ装置によれば、検知が比較的容易な温度に基づいて、ワイパモータが過負荷状態か否かを判定することができる。

本発明の実施の形態に係るワイパ装置の構成を示す概略図である。本発明の実施の形態に係るウォッシャポンプの一例を示す断面図である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置の回路を模式的に示した回路図である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置のワイパスイッチのモード選択位置、サーミスタが検知したサーミスタ温度、ウォッシャの動作及び実際に作動したワイパの作動モードを同じ時間軸で対比させた場合の概略図である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置における過負荷解消処理の一例を示したフローチャートである。本発明の実施の形態に係るワイパ装置におけるウォッシャモータに印加される電圧のワイパブレードの位置に応じた変化を示した概略図である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置におけるウォッシャモータに印加される電圧のワイパブレードの位置に応じた変化を示した概略図の他の例である。

図１は、本実施の形態に係るワイパ装置１０の構成を示す概略図である。ワイパ装置１０は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウィンドシールドガラス１２を払拭するためのものであり、一対のワイパ１４、１６と、ワイパモータ１８と、リンク機構２０と、モータ制御回路２２とを備えている。

ワイパ１４、１６は、それぞれワイパアーム２４，２６とワイパブレード２８，３０とにより構成されている。ワイパアーム２４，２６の基端部は、後述するピボット軸４２，４４に各々固定されており、ワイパブレード２８，３０は、ワイパアーム２４，２６の先端部に各々固定されている。

ワイパ１４、１６は、ワイパアーム２４，２６の動作に伴ってワイパブレード２８，３０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２８，３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。

ワイパモータ１８は、主にウォームギアで構成された減速機構５２を介して、正逆回転可能な出力軸３２を有し、リンク機構２０は、クランクアーム３４と、第１リンクロッド３６と、一対のピボットレバー３８，４０と、一対のピボット軸４２，４４と、第２リンクロッド４６とを備えている。

クランクアーム３４の一端側は、出力軸３２に固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第１リンクロッド３６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３６の他端側は、ピボットレバー３８のピボット軸４２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３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端及びピボットレバー４０におけるピボットレバー３８の当該端に対応する端には、第２リンクロッド４６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４２，４４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３８，４０におけるピボット軸４２，４４を有する端は、ピボット軸４２，４４を介してワイパアーム２４，２６が各々固定されている。

本実施の形態に係るワイパ装置１０では、出力軸３２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３２の回転力がリンク機構２０を介してワイパアーム２４，２６に伝達され、このワイパアーム２４，２６の往復動作に伴ってワイパブレード２８，３０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°とする。

本実施の形態に係るワイパ装置１０では、図１に示されるように、ワイパブレード２８，３０が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム３４と第１リンクロッド３６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２８，３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、ワイパブレード２８，３０は格納位置Ｐ３に動作する。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２８，３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。

ワイパモータ１８には、ワイパモータ１８の回転を制御するためのモータ制御回路２２が接続されている。本実施の形態に係るモータ制御回路２２は、例えば、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角を検知する回転角度センサ５４、マイクロコンピュータ５８、プリドライバ９４、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０を含んでいる。マイクロコンピュータ５８は、ＣＰＵ、このＣＰＵで実行させるプログラムを記憶したＲＯＭ、ＣＰＵでプログラムが実行される際にワーク領域として用いられるＲＡＭを含んでいる(図示省略)。プリドライバ９４、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０については後述する。また、モータ制御回路２２の基板には、基板の温度を検知するためのサーミスタ９０が実装されている。

回転角度センサ５４は、ワイパモータ１８の減速機構５２内に設けられ、出力軸３２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。

モータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が検出した出力軸３２の回転角からワイパブレード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３２の回転速度が変化するようにプリドライバ９４を制御する。また、モータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８には、ワイパスイッチ５０及びウォッシャスイッチ６２が接続されている。

本実施の形態に係るワイパモータ１８は、前述のように減速機構５２を有しているので、出力軸３２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５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３２の回転速度及び回転角を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角とみなすものとする。

ワイパスイッチ５０は、車両のバッテリからワイパモータ１８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５０は、ワイパブレード２８，３０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信号をマイクロコンピュータ５８に出力する。

ワイパスイッチ５０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５８に入力されると、マイクロコンピュータ５８がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御をＲＯＭ等に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。

ウォッシャスイッチ６２は、車両のバッテリからウォッシャモータ６４及びワイパモータ１８に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ウォッシャスイッチ６２は、例えば、前述のワイパスイッチ５０を備えたレバー等の操作手段に一体に設けられ、当該レバー等を乗員が手元に引く等の操作を継続している間にワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４を作動させる。

ウォッシャモータ６４の回転でウォッシャポンプ６６が駆動され、ウォッシャポンプ６６は洗浄液タンク６８内の洗浄液をオープン時吐出用ホース７２Ａ又はクローズ時吐出用ホース７２Ｂに圧送する。オープン時吐出用ホース７２Ａは、ワイパアーム２４，２６の先端付近に各々設けられたオープン時吐出用ノズル７４Ａに接続されている。また、クローズ時吐出用ホース７２Ｂは、ワイパアーム２４，２６の先端付近に各々設けられたクローズ時吐出用ノズル７４Ｂに接続されている。

図１に示したように、オープン時吐出用ノズル７４Ａは、ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１まで払拭するオープン動作の場合にワイパブレード２８，３０が動作する方向、すなわち上反転位置Ｐ１に向けて設けられている。本実施の形態では、オープン動作の場合に、オープン時吐出用ノズル７４Ａからオープン時吐出方向７６Ａに洗浄液を吐出する。

また、図１に示したように、クローズ時吐出用ノズル７４Ｂは、ワイパブレード２８，３０が上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２まで払拭するクローズ動作の場合にワイパブレード２８，３０が動作する方向、すなわち下反転位置Ｐ２に向けて設けられている。本実施の形態では、クローズ動作の場合に、クローズ時吐出用ノズル７４Ｂからクローズ時吐出方向７６Ｂに洗浄液を吐出する。

ウォッシャモータ６４は、オープン動作とクローズ動作とでは回転方向を逆転させて、オープン動作ではオープン時吐出用ノズル７４Ａから、クローズ動作ではクローズ時吐出用ノズル７４Ｂから、各々洗浄液を吐出するようにウォッシャポンプ６６を駆動させる。

図２は、本実施の形態に係るウォッシャポンプ６６の一例を示す断面図である。本実施の形態に係るウォッシャポンプ６６は、ウォッシャモータ６４で駆動されるタービン６６Ａを備えたターボポンプの一種である。タービン６６Ａは、オープン動作には矢印ＯＰＥＮ方向に、クローズ動作には矢印ＣＬＯＳＥ方向に、各々駆動させる。

タービン６６Ａが駆動されることにより、吸入口６６Ｃから洗浄液タンク６８内の洗浄液がポンプハウジング６６Ｂ内に吸引される。そして、タービン６６Ａが矢印ＯＰＥＮ方向に駆動された場合にはオープン時吐出口６６Ｄから、タービン６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥ方向に駆動された場合にはクローズ時吐出口６６Ｅに、ポンプハウジング６６Ｂ内の洗浄液が吐出される。オープン時吐出口６６Ｄは、オープン時吐出用ホース７２Ａを介してオープン時吐出用ノズル７４Ａに、クローズ時吐出口６６Ｅはクローズ時吐出用ホース７２Ｂを介してクローズ時吐出用ノズル７４Ｂに、各々接続されている。したがって、洗浄液は、タービン６６Ａが矢印ＯＰＥＮ方向に駆動されるとオープン時吐出用ノズル７４Ａから、タービン６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥ方向に駆動されるとクローズ時吐出用ノズル７４Ｂから、各々吐出される。

本実施の形態に係るウォッシャポンプ６６は、図２に示したように、ゴム又は合成樹脂等の弾性体で構成された弁６６Ｆを有している。弁６６Ｆは、タービン６６Ａが圧送してきた洗浄液の圧力でたわみ、オープン時洗浄液入口６６Ｇ又はクローズ時洗浄液入口６６Ｈを閉塞する。

例えば、タービン６６Ａが矢印ＯＰＥＮの方向に駆動された場合には、オープン時洗浄液入口６６Ｇ側の圧力が高まることで弁６６Ｆがたわんでクローズ時洗浄液入口６６Ｈを閉塞する。また、タービン６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥの方向に駆動された場合には、クローズ時洗浄液入口６６Ｈ側の圧力が高まることで弁６６Ｆがたわんでオープン時洗浄液入口６６Ｇを閉塞する。その結果、タービン６６Ａが駆動される方向を正回転又は逆回転させることにより、洗浄液をオープン時吐出用ノズル７４Ａ又はクローズ時吐出用ノズル７４Ｂから選択的に吐出させる。

図３は、本実施の形態に係るワイパ装置１０の回路を模式的に示した回路図である。図３に示すように、ワイパ装置１０は、ワイパモータ１８を駆動することで、出力軸３２とリンク機構を介して連結されたワイパアーム２４，２６を往復動作させるワイパ駆動回路５６と、ウォッシャモータ６４を駆動させるポンプ駆動回路５７と、ワイパ駆動回路５６及びポンプ駆動回路５７を制御するモータ制御回路２２と、を含んでいる。

ワイパ駆動回路５６は、４個のＦＥＴ８２Ａ〜８２Ｄを含んでいる。ＦＥＴ８２Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートがプリドライバ９４に接続され、ソースがワイパモータ１８の一端部に接続されている。ＦＥＴ８２Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートがプリドライバ９４に接続され、ソースがワイパモータ１８の他端部に接続されている。ＦＥＴ８２Ｃは、ドレインがワイパモータ１８の一端部に接続され、ゲートがプリドライバ９４に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ８２Ｄは、ドレインがワイパモータ１８の他端部に接続され、ゲートがプリドライバ９４に接続され、ソースが接地されている。

プリドライバ９４は、ＦＥＴ８２Ａ〜８２Ｄのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、ワイパモータ１８の駆動を制御する。すなわち、プリドライバ９４は、ワイパモータ１８の出力軸３２を所定方向に回転させる場合には、ＦＥＴ８２ＡとＦＥＴ８２Ｄの組をオンさせ、ワイパモータ１８の出力軸３２を所定方向と逆方向に回転させる場合には、ＦＥＴ８２ＢとＦＥＴ８２Ｃの組をオンさせる。また、プリドライバ９４は、ワイパモータ１８の出力軸３２の目標回転速度に応じて、所定の制御周期のうちオンさせるＦＥＴ８２の組がオンしている時間の割合(デューティー比)を変化させるパルス幅変調(ＰＷＭ)を行う。上記の制御により、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転方向及び回転速度が制御される。

ポンプ駆動回路５７は、２個のリレーRLY1,RLY2を内蔵したリレーユニット８４、２個のＦＥＴ８６Ａ,８６Ｂを含んでいる。リレーユニット８４のリレーRLY1,RLY2のリレーコイルはリレー駆動回路７８に各々接続されている。リレー駆動回路７８はリレーRLY1,RLY2のオンオフ(リレーコイルの励磁／励磁停止)を切り替える。リレーRLY1,RLY2は、リレーコイルが励磁されていない間は、共通端子８４Ｃが第１端子８４Ａと接続している状態(図３に示す状態：オフ状態)を維持し、リレーコイルが励磁されると共通端子８４Ｃを第２端子８４Ｂと接続する状態に切り替わる。リレーRLY1の共通端子８４Ｃはウォッシャモータ６４の一端に接続されており、リレーRLY2の共通端子８４Ｃはウォッシャモータ６４の他端に接続されている。また、リレーRLY1,RLY2の第１端子８４ＡはＦＥＴ８６Ｂのドレインに接続され、リレーRLY1,RLY2の第２端子８４Ｂは電源(＋Ｂ)に接続されている。

ＦＥＴ８６ＢはゲートがＦＥＴ駆動回路８０に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ８６Ｂのオンオフと、ＦＥＴ８６Ｂのオン時間のデューティ比(所定の制御周期のうちＦＥＴ８６Ｂがオンしている時間の割合)はＦＥＴ駆動回路８０によって制御される。ＦＥＴ８６Ｂのドレインと電源(＋Ｂ)との間にはＦＥＴ８６Ａが設けられている。ＦＥＴ８６Ａは、ゲートに制御信号が入力されないのでオンオフの切り替えは行われず、寄生ダイオードをサージの吸収に用いる目的で設けられている。

リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０は、２個のリレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとのオンオフを切り替えることで、ウォッシャモータ６４の駆動を制御する。すなわち、ウォッシャモータ６４の出力軸を所定方向に回転させる場合、リレー駆動回路７８はリレーRLY1をオンさせ(リレーRLY2はオフ)、ＦＥＴ駆動回路８０は所定のデューティ比でＦＥＴ８６Ｂをオンさせる。また、ウォッシャモータ６４の出力軸を所定方向と逆方向に回転させる場合、リレー駆動回路７８はリレーRLY2をオンさせ(リレーRLY1はオフ)、ＦＥＴ駆動回路８０は所定のデューティ比でＦＥＴ８６Ｂをオンさせる。上記の制御により、ウォッシャモータ６４の出力軸の回転方向及び回転速度が制御される。

図４は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のワイパスイッチ５０のモード選択位置、サーミスタ９０が検知したサーミスタ温度、ウォッシャモータ６４の動作及び実際に作動したワイパの作動モードを同じ時間軸で対比させた場合の概略図である。

図４に示したように、本実施の形態では、サーミスタ温度が所定範囲１１０の上限値である第２閾値以上となった場合に、ウォッシャスイッチ６２のオンオフを問わずウォッシャモータ６４を作動させて洗浄液を吐出する。洗浄液の吐出によってワイパブレード２８，３０とウィンドシールドガラス１２表面との摩擦による抵抗を軽減し、ワイパモータ１８の負荷を減少させる。

図４では、時刻ｔ_０にワイパスイッチ５０がＨｉモードに切り替えられ、ワイパブレード２８，３０はＨｉモードの動作速度で往復動作する。時刻ｔ_１では、サーミスタ温度が所定範囲１１０の下限値である第１閾値を超えて所定範囲１１０の上限値である第２閾値に達し、モータ制御回路２２の基板は過熱状態となっている。時刻ｔ_１では、洗浄液を吐出してワイパブレード２８，３０とウィンドシールドガラス１２表面との摩擦による抵抗を軽減し、ワイパモータ１８の負荷を減少させる。

時刻ｔ_２では、サーミスタ温度が第１閾値未満となったので、洗浄液の吐出を停止する。本実施の形態では、洗浄液の吐出によって、ワイパモータ１８の負荷は軽減されるので、ワイパブレード２８，３０は、ワイパスイッチ５０のモード選択位置に応じた作動モードの速度で往復動作させる。従って、ワイパモータ１８及びモータ制御回路２２の過熱状態を解消するために、ワイパモータ１８の回転速度を減少させない。なお、第１閾値及び第２閾値は、ワイパ装置１０の機種により異なるので、コンピュータを用いたシミュレーション及び実機を用いた実験によって具体的に決定する。

図５は、本実施の形態に係るワイパ装置１０における過負荷解消処理の一例を示したフローチャートである。ステップ７００では、フラグの初期化を行い、過負荷フラグを０に設定する。

ステップ７０２では、サーミスタ温度が第１閾値未満か否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ７０４で過負荷フラグ０を維持して、手順をステップ７０６に移行させる。ステップ７０２で否定判定の場合には、ステップ７０４をスキップして、手順をステップ７０６に移行させる。

ステップ７０６では、サーミスタ温度が第２閾値を超えたか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ７０８で過負荷フラグを１に設定して、手順をステップ７１０に移行させる。ステップ７０６で否定判定の場合には、ステップ７０８をスキップして、手順をステップ７１０に移行させる。

ステップ７１０では、ウォッシャスイッチ６２がオンになっているか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ７１２でウォッシャを通常作動させるようにリレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとを制御して処理をリターンする。ステップ７１０で否定判定の場合には、ステップ７１４で過負荷フラグが１であるか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ７１６でウォッシャを負荷軽減作動させるようにリレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとを制御して処理をリターンする。ステップ７１４で否定判定の場合には、ステップ７１８でリレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとをオフにして処理をリターンする。

図６は、本実施の形態に係るワイパ装置１０におけるウォッシャモータ６４に印加される電圧のワイパブレード２８，３０の下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１までの位置に応じた変化を示した概略図である。図６に示したウォッシャスイッチ６２がオンになった場合の通常作動時では、ウォッシャスイッチ６２がオンになっている限り、オープン動作時及びクローズ動作時で、ウォッシャモータ６４には、例えばデューティ比１００％の電圧が印加される。その結果、ウォッシャモータ６４は、高速で回転し、ウィンドシールドガラス１２の洗浄に十分な量の洗浄液がオープン時吐出用ノズル７４Ａ又はクローズ時吐出用ノズル７４Ｂから吐出される。

本実施の形態では、ウォッシャモータ６４の回転は、例えば、オープン動作時に正回転ならクローズ動作時では逆回転になるので、オープン動作時とクローズ動作時とでは、ウォッシャモータ６４に印加される電圧の極性は逆転する。図６及び後述する図７では、オープン動作時のデューティ比には「＋」を、クローズ動作時のデューティ比には「−」を付記することにより、ウォッシャモータ６４に印加される電圧の極性を示している。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ａでは、ウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比は前述の通常作動時と同じである。しかしながら、リレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとがオンになる時間が限定的であり、その結果、ウィンドシールドガラス１２上への洗浄液の吐出量はウォッシャスイッチ６２の操作による通常作動時よりも少なくなる。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ｂでは、リレーRLY1,RLY2とＦＥＴ８６Ｂとがオンになる時間は前述の過負荷時制御Ａよりも長い。しかしながらウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比は前述の通常作動時よりも低く、一例として５０％であり、その結果、ウィンドシールドガラス１２上への洗浄液の吐出量は通常作動時よりも少なくなる。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ｃは、ウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比を例えば１００％から漸減させて０になるように変化させたものである。ウォッシャの作動開始直後には、大きなデューティ比の電圧をウォッシャモータ６４に印加して洗浄液を多めに吐出することにより、ワイパブレード２８，３０とウィンドシールドガラス１２との摩擦を低下させ、その後は、洗浄液の吐出量を漸減させる。

以上説明した過負荷時制御Ａ，Ｂ，Ｃの各々では、洗浄液の吐出時間の短縮、単位時間当たりの洗浄液の吐出量の低減又は洗浄液の吐出量の漸減により、通常作動時よりも洗浄液の吐出量を少なくして、ユーザが洗浄液の吐出を気付きにくいようにしている。ウォッシャスイッチ６２を操作していないのに洗浄液が吐出されると、ユーザは不安を抱くおそれがあるので、そのような不安をユーザに感じさせないために、洗浄液の吐出を限定する。

過負荷時制御Ａ，Ｂ，Ｃのいずれの場合も、ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１から動作を開始した後、所定の位置を通過した後は、摺動抵抗を減少させるに足る洗浄液が吐出されたとみなし、一時的に洗浄液の吐出を停止させている。ワイパブレード２８，３０の位置は、回転角度センサ５４が検知した出力軸３２の回転角度から算出できる。

しかしながら、サーミスタ温度が所定範囲１１０の下限値である第１閾値以上である限りは洗浄液を吐出させるようにウォッシャモータ６４を制御する。例えば、下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１の手前で洗浄液の吐出を停止した後にサーミスタ温度がなおも第１閾値以上の場合には、ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１で反転して動作を開始した後、再び洗浄液を吐出させる。

図７は、本実施の形態に係るワイパ装置１０におけるウォッシャモータ６４に印加される電圧のワイパブレード２８，３０の位置に応じた変化を示した概略図の他の例である。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ｄは、吐出時間を短縮した場合である過負荷時制御Ａの変形例である。ウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比は通常作動時と同じである。しかしながら、ウォッシャモータ６４には電圧が間欠的に印加されるので、トータルでの吐出時間は、通常作動時に比して短時間となる。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ｅは、前述の過負荷時制御Ｂ及び過負荷時制御Ｄの複合でウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比は通常作動時よりも低く、一例として５０％であり、かつ、ウォッシャモータ６４には電圧が間欠的に印加される。その結果、ウィンドシールドガラス１２上への洗浄液の吐出量は過負荷時制御Ｂの場合よりも少なくなる。

負荷軽減作動の一種である過負荷時制御Ｆは、前述の過負荷時制御Ａ及び過負荷時制御Ｃとの複合である。ウォッシャモータ６４に印加する電圧のデューティ比を例えば１００％から減少させて０になるように変化させたものであるが、過負荷時制御Ｃに比してデューティ比がより速く減少するようにしている。

図７を用いて説明した過負荷時制御Ｄ，Ｅ，Ｆでも、洗浄液の吐出時間の短縮、単位時間当たりの洗浄液の吐出量の低減又は洗浄液の吐出量の漸減により、ユーザが洗浄液の吐出を気付きにくいようにすることができる。

図７の場合も、ワイパブレード２８，３０が反転位置から動作を開始した後、所定の位置を通過した後は、一時的に洗浄液の吐出を停止させるが、サーミスタ温度が第１閾値以上である限りは洗浄液を吐出させるようにウォッシャモータ６４を制御する。例えば、下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１の手前で洗浄液の吐出を停止した後にサーミスタ温度がなおも第１閾値以上の場合には、ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１で反転して動作を開始した後、再び洗浄液を吐出させる。

なお、図６及び図７に示した過負荷時制御の各々は、ワイパモータ１８及びモータ制御回路２２の過熱状態を解消するための一例であり、図６又は図７に示した過負荷時制御以外の制御によって過熱状態を解消してもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係るワイパ装置１０によれば、ワイパモータ１８又はモータ制御回路２２が過熱状態になった場合に、洗浄液を適宜吐出してワイパブレード２８，３０とウィンドシールドガラス１２との摩擦を低減している。かかる摩擦の低減により、ワイパブレードの動作速度を低下させずに過熱状態を解消できるワイパ装置を提供することができる。

なお、本実施の形態では、サーミスタ温度をワイパモータ１８の負荷を示す物理量としたが、ワイパモータ１８に流れる電流の値又はワイパモータ１８の出力軸３２のトルクを、ワイパモータ１８の負荷を示す物理量としてもよい。例えば、モータ制御回路２２とワイパモータ１８との間の電流を検知するためのセンサを設けたのであれば、当該センサの電流の値が所定範囲の上限値以上の場合にワイパモータ１８が過負荷になったと判定し、洗浄液を吐出させる。また、ワイパモータ１８の出力軸３２にトルクメータを設けたのであれば、当該トルクメータが示したトルクが所定範囲の上限値以上の場合にワイパモータ１８が過負荷になったと判定し、洗浄液を吐出させる。

１０…ワイパ装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２２…モータ制御回路、２４，２６…ワイパアーム、２８，３０…ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…リンクロッド、３８，４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…リンクロッド、５０…ワイパスイッチ、５２…減速機構、５４…回転角度センサ、５６…ワイパ駆動回路、５７…ポンプ駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６２…ウォッシャスイッチ、６４…ウォッシャモータ、６６…ウォッシャポンプ、６６Ａ…タービン、６６Ｂ…ポンプハウジング、６６Ｃ…吸入口、６６Ｄ…オープン時吐出口、６６Ｅ…クローズ時吐出口、６６Ｆ…弁、６６Ｇ…オープン時洗浄液入口、６６Ｈ…クローズ時洗浄液入口、６８…洗浄液タンク、７２Ａ…オープン時吐出用ホース、７２Ｂ…クローズ時吐出用ホース、７４Ａ…オープン時吐出用ノズル、７４Ｂ…クローズ時吐出用ノズル、７６Ａ…オープン時吐出方向、７６Ｂ…クローズ時吐出方向、７８…リレー駆動回路、８０…ＦＥＴ駆動回路、８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ…ＦＥＴ、８４…リレーユニット、８４Ａ…第１端子、８４Ｂ…第２端子、８４Ｃ…共通端子、８６Ａ，８６Ｂ…ＦＥＴ、９０…サーミスタ、９４…プリドライバ、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、θ１…回転角

Claims

ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する負荷検知部と、
ワイパスイッチの位置に応じた回転速度で前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記負荷検知部で検知された物理量の値が所定範囲の上限値以上となった場合に、ウォッシャモータを制御して洗浄液をウィンドシールドガラス上に吐出させる制御部と、
を含むワイパ装置。
前記制御部は、吐出される洗浄液の量が、ウォッシャスイッチの操作による吐出時よりも少なくなるように前記ウォッシャモータを制御する請求項１記載のワイパ装置。
前記制御部は、洗浄液を断続的に吐出させるように前記ウォッシャモータを制御する請求項２記載のワイパ装置。
前記制御部は、前記物理量の値が前記所定範囲の下限値以下になるまで洗浄液が吐出されるように前記ウォッシャモータを制御する請求項１〜３のいずれか１記載のワイパ装置。
前記負荷検知部は、前記物理量として前記ワイパモータ又は前記制御部が実装された回路基板の温度を検知する請求項１〜４のいずれか１項記載のワイパ装置。