JP3531416B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウィンドウガラ
ス面に接するワイパブレードをモータ駆動により往復摺
動させてウィンドウガラス面を払拭するワイパ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のウィンドウガラス面が雨滴等で
見えなくなるのを防ぐため、ワイパ装置が設けられる。
図１６に一般的なワイパ装置の構成図を示す。ワイパ装
置は、ウィンドウガラス面に接するワイパブレードをモ
ータ駆動により往復摺動させ、これによりウィンドウガ
ラス面に付いた雨滴等を払拭する。

【０００３】ワイパブレードはリンク機構を介してモー
タに連結されており、モータの回転がリンク機構によっ
てワイパブレードの往復動に変えられる。ワイパブレー
ドにはブレードゴムが付属されており、ワイパブレード
の往動に伴ってブレードゴムの片面側がガラス面を摺動
し、ワイパブレードの復動に伴ってブレードゴムの他面
側がガラス面を摺動する。ワイパブレードの往復動が反
転するごとに、ブレードゴムの摺動面がひっくり返るこ
とになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブレードゴムの摺接面
がひっくり返るとき、ブレードゴムがガラス面を叩く音
がする。いわゆる反転音である。このワイパブレードの
反転音は、ウィンドウガラス面を通して車室内に伝わ
り、車室内の静粛性を損なう大きな要因となる。

【０００５】今後、ウィンドウガラスの板厚減少や樹脂
化が進み、ガラス面の制振性が低下する傾向にあるた
め、反転音は避けて通れない大きな問題となりつつあ
る。反転音の低減対策としてワイパ系の剛性アップやガ
タ詰めなどのほか、ワイパブレードのピラー側およびデ
ッキ側の反転時にワイパブレードの払拭動作を一時停止
させたり、モータの回転速度を低下させてワイパブレー
ドの摺動速度を低下させてブレードゴムの反転速度を低
下させるように構成したものがある。この場合、両反転
位置の手前でワイパブレードの停止または減速操作のた
め位置を検出する手段が必要となる。デッキ側の位置検
出手段として従来のワイパに備えられているオートスト
ップカムプレートを利用しているものがあるが、他方の
ピラー側には別に位置検出手段を設けなければならず、
ピラー側およびデッキ側の双方にワイパブレードの位置
検出手段を設けた専用のカムプレートを使用しなければ
ならないためコスト増が伴ってしまい実用化の障害とな
っている。

【０００６】この発明は上記事情を考慮したもので、従
来のワイパのカムを変更や新規にワイパブレードの位置
検出手段を追加することなくワイパブレードの位置を正
確に推定してワイパの作動を制御しブレードゴムの反転
音を低減し車室内の静粛性を確保することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明のワイパ装置
は、ウィンドウ面に接するワイパブレードをロッド及び
モータドライブアームを介してモータ駆動により往復摺
動させてウィンドウ面を払拭すると共に、上記ワイパブ
レードの往復運動の方向が反転する上記モータドライブ
アームの遠点及び近点では、上記モータドライブアーム
と上記ロッドとがほぼ一直線となり、上記モータドライ
ブの前記遠点及び上記近点の中間点付近では、上記モー
タドライブアームと上記ロッドとがほぼ直角となるもの
において、上記モータドライブの前記遠点及び上記近点
において最小値を示すと共に、上記ワイパブレードの上
記遠点及び上記近点において最大値を示す上記モータへ
の給電電流を検知する電流検知手段と、この電流検知手
段の検知電流が減少方向に変化して基準値以下になる
と、一定時間だけ上記モータへの給電を中断する制御手
段と、を備える。

【０００８】第２の発明のワイパ装置は、ウィンドウ面
に接するワイパブレードをロッド及びモータドライブア
ームを介してモータ駆動により往復摺動させてウィンド
ウ面を払拭すると共に、上記ワイパブレードの往復運動
の方向が反転する上記モータドライブアームの遠点及び
近点では、上記モータドライブアームと上記ロッドとが
ほぼ一直線となり、上記モータドライブの前記遠点及び
上記近点の中間点付近では、上記モータドライブアーム
と上記ロッドとがほぼ直角となるものにおいて、上記モ
ータドライブの前記遠点及び上記近点において最小値を
示すと共に、上記ワイパブレードの上記遠点及び上記近
点において最大値を示す上記モータへの給電電流を検知
する電流検知手段と、上記ワイパブレードの摺動位置が
摺動方向の両反転位置のうちいずれか一方の手前に達し
たときそれを検知する位置検知手段と、この位置検知手
段の検知から所定時間後に一定時間だけ上記モータへの
給電を中断し、給電再開後、上記両反転位置のうちいず
れか他方の手前の近傍で上記電流検知手段の検知電流が
基準値以下に減少したところで一定時間だけモータへの
給電を中断する制御手段と、を備える。

【０００９】第３の発明のワイパ装置は、第２の発明に
おいて、上記位置検知手段の検知から上記所定時間後の
給電中断開始時における上記電流検知手段の検知電流Ｉ
doffに基づき、その基準値Ｉ doff に所定の補正要素を加
えた値を上記基準値として定める制御手段、を設けた。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。図４において、１はワイパ
ブレードで、二本用意され、それぞれ付属のブレードゴ
ム（図示しない）が自動車のウィンドウガラス面に当接
される。

【００１１】両ワイパブレード１の基端部は、それぞれ
自動車のボンネットのデッキ部（図示しない）と対応す
る位置に回動自在に軸支される。また、両ワイパブレー
ド１の基端部にそれぞれワイパリンク２の一端が結合さ
れ、両ワイパリンク２の他端がロッド３を介して連結さ
れる。このロッド３の連結により、両ワイパブレード１
が互いに連動する。

【００１２】両ワイパリンク２のうち一方の他端がロッ
ド４を介してモータドライブアーム５の一端に回動自在
に連結され、モータドライブアーム５の他端がホイール
６の軸に結合される。ホイール６は、後述するモータ１
６の動力を受けて回転する。

【００１３】図４は、両ワイパブレード１がデッキ部か
らもっとも遠い位置に離れ、左側のワイパブレード１は
ウィンドウ側部のピラー９に最接近した状態を示してい
る。この状態からホイール６が図示矢印で示す反時計方
向に回転すると、それに伴うモータドライブアーム５の
回動がロッド４，３を介して両ワイパリンク２に伝達さ
れ、図５に示すように両ワイパブレード１がデッキ部方
向へと往動する。

【００１４】ホイール６がさらに回転することにより、
両ワイパブレード１の往動が続き、図６に示すように両
ワイパブレード１がデッキ部にもっとも近付く。両ワイ
パブレード１がデッキ部に近付いた後、図７に示すよう
に、両ワイパブレード１がピラー９方向へと復動し、上
記の図４の位置へと戻る。

【００１５】ここで、図４および図６のモータドライブ
アーム５の位置をそれぞれ遠点、近点と名付ける。こう
して、両ワイパブレード１は、ピラー９側およびデッキ
部側でそれぞれ摺動方向を反転しながら、往復動を繰り
返す。両ワイパブレード１にはブレードゴム１ａが付属
されており、両ワイパブレード１の往動に伴ってそれぞ
れブレードゴム１ａの片面側がガラス面を摺動し、両ワ
イパブレード１の復動に伴ってブレードゴム１ａが反転
しそれぞれブレードゴム１ａの他面側がガラス面を摺動
する。この往復摺動により、ウィンドウガラス面に付い
た雨滴等が払拭される。

【００１６】制御回路を図１に示している。１１はワイ
パスイッチで、停止ポジション、低速度運転ポジショ
ン、高速度運転ポジションを有し、各ポジションの設定
に応じて選択的に閉成される停止接点１１ａ、低速度接
点１１ｂ、高速度接点１１ｃを有する。なお、ワイパス
イッチ１１の各ポジションの設定情報がマイクロコンピ
ュータ４０に供給される。

【００１７】車両に搭載のバッテリ電源１２の正側端子
に、 ACCスイッチ（アクセサリスイッチ）１３を介して
ワイパスイッチ１１の低速度接点１１ｂが接続される。
この低速度接点１１ｂに、ＰＮＰ型トランジスタ１４を
介してワイパ駆動モータ１６の低速度端子１６ａが接続
される。モータ１６のコモン端子１６ｃは抵抗１７を介
して接地される。

【００１８】バッテリ電源１２の正側端子に、 ACCスイ
ッチ１３を介してワイパスイッチ１１の高速度接点１１
ｃが接続される。この高速度接点１１ｃにモータ１６の
高速度端子１６ｂが接続されるトランジスタ１４は、モ
ータ駆動用であり、ベースがマイクロコンピュータ４０
に接続される。

【００１９】抵抗１７はモータ１６に流れる電流（以
下、モータ電流Ｉと称する）を検知するためのもので、
抵抗１７に生じる電圧が電流値信号としてマイクロコン
ピュータ４０に供給される。モータ電流Ｉが大きいほ
ど、電流値信号の電圧レベルが高くなる。

【００２０】トランジスタ１４のコレクタにＮＰＮ型ト
ランジスタ１８のコレクタが接続され、そのトランジス
タ１８のエミッタが接地される。トランジスタ１８は、
モータ１６に対する閉回路を必要時に形成するためのも
ので、ベースがマイクロコンピュータ４０に接続され
る。モータ１６に対する閉回路が形成されると、モータ
１６内のコイルに発生する逆起電力によりモータ１６に
電磁回生制動をかけることができる。

【００２１】トランジスタ１８のコレクタにバリスタ２
０の一端が接続され、バリスタ２０の多端が接地され
る。バリスタ２０は、トランジスタ１８を高電圧から保
護するために用意されている。

【００２２】モータ１６の回転軸に導電性のカムプレー
ト７が連結される。このカムプレート７は、上記ホイー
ル６の回転に連動するもので、盤面を貫通する扇形のス
リット７ａを有し、そのスリット７ａと対応する位置の
周縁部に扇形の突起７ｂを有する。

【００２３】スリット７ａは、ワイパブレード１の摺動
位置がデッキ側反転位置に近付いたことを検知するため
のもので、周方向の長さが突起７ｂの周方向の長さより
も両側でそれぞれ後述する所定距離Ｄだけ長い状態に設
定されている。

【００２４】突起７ｂは、ワイパスイッチ１１の停止接
点１１ａがオンされたときに、ワイパブレード１のデッ
キ側反転位置においてモータ１６に自動的な電磁回生制
動いわゆるオートストップをかけるためのものである。
このオートストップ用の突起７ｂは、もともと従来装置
にも採用されているが、本発明では電磁回生制動のため
だけでなく、ワイパブレード１の摺動位置を検知する手
段としても利用される。

【００２５】カムプレート７の径方向に沿って、三つの
接片２１，２２，２３が配列される。これら接片２１，
２２，２３はそれぞれ先端に接触子２１ａ，２２ａ，２
３ａを有しており、これら接触子がカムプレート７の盤
面に摺接される。

【００２６】ワイパブレード１がデッキ側反転位置にあ
るとき、カムプレート７の回転位置と接片２１，２２，
２３との位置関係は図１の状態にあり、カムプレート中
心側に接する接片２１と突起７ｂに接する接片２３とが
電気的に導通し、接片２２はスリット７ａ内に侵入して
他の接片と非導通になる。

【００２７】ワイパブレード１がデッキ側反転位置に達
する直前のカムプレート７およびその周辺部の様子を図
２および図３に拡大して示している。すなわち、カムプ
レート７の回転に伴って先ずは接触子２２ａがスリット
７ａに侵入する。このとき、接触子２３ａはまだ突起７
ｂに接しない。接触子２２ａがスリット７ａに侵入して
から、所定時間経過した後、接触子２３ａが突起７ｂに
接するようになる。

【００２８】この後、カムプレート７の回転に伴い、突
起７ｂが接触子２３ａから離れる。このとき、接触子２
２ａはまだスリット７ａ内に存する。突起７ｂが接触子
２３ａから離れてから、所定距離Ｄの回動に要する時間
が経過した後、接触子２２ａがスリット７ａから抜け出
てカムプレート７の盤面に接するようになる。

【００２９】接触子２１ａはカムプレート７の回転位置
にかかわらず、常にカムプレート７の盤面に接してい
る。一方、バッテリ電源１２の正側端子に上記 ACCスイ
ッチ１３を介して接片２２が接続される。接片２１に抵
抗３１の一端が接続され、その抵抗３１の他端が接地さ
れる。

【００３０】直流電圧Ｖｄ（たとえば 5Ｖ）の正側端子
に抵抗３２の一端が接続され、その抵抗３２の他端がダ
イオード３３を順方向に介して上記抵抗３１の一端に接
続される。

【００３１】抵抗３１に生じる電圧は、カムプレート７
の回転位置に相当する位置信号である。この位置信号が
マイクロコンピュータ４０に取込まれる。すなわち、接
触子２２ａがカムプレート７の盤面に接しているとき、
バッテリ電源１２の電圧が ACCスイッチ１３、接片２
２、カムプレート７、接片２１を通して抵抗３１に印加
される。この印加により、位置信号の電圧が高レベルと
なる。抵抗３１には直流電圧Ｖｄも印加されるが、位置
信号の電圧として直流電圧Ｖｄが取り込まれ位置信号は
高レベルになる。

【００３２】この後、接触子２２ａがスリット７ａ内に
侵入すると、バッテリ電源１２から抵抗３１への電圧印
加が遮断される。この遮断により、位置信号の電圧は直
流電圧Ｖｄを抵抗３１、３２及びダイオード３３で分圧
したレベル［中レベル＝（ニアリイコール）Ｖｄ／２］
になる。（スリットの検知タイミング）。

【００３３】続いて、接触子２３ａが突起７ｂに接する
と、カムプレート７を通して接片２３と接片２１とが導
通し、位置信号の電圧はダイオード３３、接片２１、カ
ムプレート７、接片２３、及び電流検出用の抵抗１７を
通して接地される。抵抗１７は数十数ミリオームと小さ
いので位置信号の電圧が低レベルとなる（突起検出タイ
ミング）。

【００３４】ワイパスイッチ１１が停止位置にあると
き、接片２１は、ワイパスイッチ１１の停止接点１１ａ
を介してトランジスタ１４のエミッタに接続される。接
片２３に、モータ１６のコモン端子が接続される。

【００３５】マイクロコンピュータ４０は、当該ワイパ
装置の全体を制御するためのもので、主要な機能手段と
して次の［１］ないし［８］を備える。 ［１］入力される位置信号の電圧レベルを判定し、その
判定結果から、ワイパブレード１の摺動位置が両反転位
置のうちいずれか一方の手前に達したときそれを検知す
る位置検知手段。たとえば、ワイパブレード１がデッキ
側反転位置の手前に達したとき、それを検知する（スリ
ット７ａおよび突起７ｂの検知）。

【００３６】［２］駆動信号をワイパスイッチ１１の設
定ポジションおよび上記位置検知手段の検知に応じた所
定のタイミングでトランジスタ１４に供給する手段。 ［３］入力される電流値信号の電圧レベルを判定し、そ
の判定結果から、モータ電流Ｉを検知する電流検知手
段。

【００３７】［４］位置検知手段の検知（突起７ｂの検
知）から所定時間Ｔ₂ 後、一定時間Ｔ₃ だけモータ１６
への給電を中断（駆動信号をオフ）し、給電再開後、上
記電流検知手段の検知電流（モータ電流）Ｉが基準値Ｉ
pst 以下に減少したところで再び一定時間Ｔ₆ だけモー
タ１６への給電を中断する制御手段。 ［５］突起７ｂの検知から所定時間Ｔ₂ 後における電流
検知手段の検知電流Ｉdoffに一定値βを加え、その加算
値を上記基準値Ｉpst として定める制御手段。

【００３８】［６］モータ１６の回転速度を同ワイパブ
レード１の摺動方向が反転する直前において検出する速
度検出手段。たとえば、ワイパブレード１がデッキ側で
反転する前の所定時間（具体的にはスリット７ａの検知
タイミングから突起７ｂの検知タイミングまでの期間）
Ｔ₁ において検出する。

【００３９】［７］モータ供給電圧の検出。 ［８］速度検出手段で検出される回転速度およびモータ
供給電圧に応じて所定時間Ｔ₂ を可変設定する制御手
段。

【００４０】上記Ｔ₂ は次のように決定される。Ｔ₂ は
デッキ側の反転位置においてモータ１６への給電を中断
するタイミングを決定する位置調整期間を表し、モータ
１６のワイパブレード１の反転直前のモータ１６の回転
速度とワイパブレード１の反転位置（ワイパブレード１
の払拭範囲の最外側位置）によって決定される。ワイパ
ブレード１の反転位置はホイール６、ドライブアーム
５、ロッド３、４、ワイパリンク２、およびワイパブレ
ード１などのリンク系のガタ、慣性力、およびワイパブ
レード１の摺動抵抗による負荷などによってロッド３、
４やワイパリンク２などが弾性変形するため、理論反転
位置（上記リンク系にガタも変形もないときの反転位
置）より内側になる。その位置はワイパブレード１の反
転直前のウィンドウガラス面の摩擦係数とワイパブレー
ド１やモータドライブアーム５などの慣性力に依存し、
ある範囲にばらつく（図８のブレード停止ゾーン）。ウ
ィンドウガラス面がウェットで摩擦係数が小さく、且つ
モータ１６への供給電圧が高いときは、理論反転位置に
近い位置で反転し理論反転位置と実際の反転位置の払拭
範囲の角度差θはほぼゼロに近くなる。一方、ウィンド
ウガラス面がドライで摩擦抵抗が大きく、且つモータ１
６への供給電圧が低くなるにつれて、理論反転位置から
離れた位置で停止するようになり、θは大きな値とな
る。

【００４１】なお、ワイパブレード１は反転位置におい
て、モータドライブアーム５が近点を通過して戻ってく
るまでの間、一時停止した状態となる。このときブレー
ドゴム１ａの向きは、図９（ａ）の状態にあり反転して
いない。そしてモータドライブアーム５が戻ってきてワ
イパブレード１をピラー９方向へ移動させようとしたと
きに、ブレードゴム１ａの向きは図９（ｂ）の状態へ反
転しこのときに反転音が発生する。しかし、ワイパモー
タ１６はワイパブレード１の反転位置の前に給電が中断
されて減速し惰性で回転を続け、モータドライブアーム
５が近点を通過して戻ってきてワイパブレード１をピラ
ー９方向へ復動させ、ブレードゴム１ａを反転させる時
点では、ほとんど停止状態になるため、ブレードゴム１
ａの反転速度は遅くなり、したがって、反転音が低減さ
れる。

【００４２】θを決める要因であるワイパブレード１の
反転直前のウィンドウガラス面の摩擦係数とリンク系の
ガタおよび慣性力はモータ１６への反力となって現れ、
反力がゼロであれば、モータ１６は供給電圧で決まる回
転速度で回転するが、反力があるとモータ１６の回転速
度は低下する。

【００４３】Ｔ₁ 、Ｔ₂ 、ワイパブレード停止位置、近
点（理論反転位置）、ワイパブレードの反転位置、スリ
ット７ａの範囲、および突起７ｂの範囲のタイミングの
関係を図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す。

【００４４】Ｔ₁ は接触子２２ａがスリット７ａに進入
してから接触子２３ａが突起７ｂに接触するまでの経過
時間で、ワイパブレード１の反転直前のモータ１６の回
転速度に反比例する。図１０（ａ）はウィンドウガラス
面がウェットで摩擦係数が小さくモータ１６への給電電
圧が高い場合で、モータ１６の回転速度が速いためモー
タ１６への給電を中断するタイミングが近点の手前にあ
る。一方、図１０（ｂ）はウィンドウガラス面がドライ
で摩擦係数が大きくモータ１６への給電電圧が低い場合
で、モータ１６の回転速度が遅いためモータ１６への給
電を中断するタイミングが近点の後にある。

【００４５】モータ１６への反力がゼロのときの前記経
過時間をＴ₀ とすると、Ｔ₁ −Ｔ₀はモータ１６が受け
る反力によるモータ１６の回転速度の低下量を表す。以
上のことから、モータ１６への給電電圧が一定のとき、
Ｔ₁ −Ｔ₀ はモータ１６が受ける反力の大きさを表し、
この反力はワイパブレード１の反転直前のウィンドウガ
ラス面の摩擦抵抗やリンク系の慣性力の大きさを表し、
さらに摩擦抵抗やリンク系の慣性力の大きさはワイパブ
レード１の反転位置を示すθの大きさを決める。そして
θとモータ１６の回転速度から位置調整用期間Ｔ₂ が求
められる。よって、Ｔ₁ −Ｔ₀ とＴ₂ はモータ１６への
給電電圧が一定のときに強い相関関係を示す。Ｔ₁ とそ
のときワイパブレード１のブレードゴム１ａの反転音が
最小になるＴ₂ の実測データを図１１に示す。モータ１
６への給電電圧12Ｖ，13Ｖ，14Ｖをパラメータとして示
している。

【００４６】モータ１６への供給電圧をＶ_m とするとこ
のマップにおけるＴ₁ ，Ｔ₂ ，Ｖ_mの関係は次式で近似
できる。 Ｔ₂ ＝α×（１４／Ｖ_m ）³ ｛Ｔ₁ −Ｔ₀ （１４／Ｖ_m ） ^1.5 ｝…(1) ここでα、Ｔ₀ は定数 (1)式においてＶ_m ＝１４とおくと、 Ｔ₂ ＝α×（Ｔ₁ −Ｔ₀ ） 従って、αとＴ₀ はモータ１６の供給電圧が１４ボルト
において、Ｔ₁ とＴ₂を関係づける定数であり、Ｔ₁ と
Ｔ₂ が一次式で近似できる。

【００４７】Ｔ₁ はモータ１６の回転速度に反比例し、
ウィンドウガラス面がドライで摩擦係数が大きいときは
モータ１６の回転速度が遅くなるためＴ₁ の値が大きく
なり、Ｔ₂ の値を大きくして給電中断の開始タイミング
を遅らせている。逆に、ウィンドウガラス面がウェット
で摩擦係数が小さいときはモータ１６の回転速度が速く
なるためＴ₁ の値が小さくなり、Ｔ₂ の値を小さくして
モータ１６への給電中断の開始タイミングを早めてい
る。これによりウィンドウ面の雨滴の状態で摩擦係数が
変動しても、ブレードゴム１ａが反転音が最小となるよ
うに最適なモータ１６への給電中断の開始タイミング決
定される。

【００４８】次にピラー９側のモータ１６への給電中断
のタイミングの設定方法について説明する。図５、図６
および図１２に示すように、ワイパブレード１の往復運
動の方向はモータドライブアーム５の遠点・近点付近で
それぞれ反転する。

【００４９】遠点付近および近点付近ではモータ１６が
リンク機構系から受ける負荷（反力）が最小となる（理
論的には遠点、近点で負荷が零となる）。すなわち、遠
点付近および近点付近ではモータドライブアーム５とロ
ッド４がほぼ一直線になるため、モータ１６の回転方向
への負荷がかからず、よって遠点および近点でモータ電
流Ｉが最小値を示す。

【００５０】このとき、モータ電流Ｉはモータ単体を無
負荷で回転させたときの電流値に近くなり、その値はワ
イパブレード１の摺動抵抗に依存せず、電源電圧、モー
タの温度のみに依存したものとなる。したがって、ピラ
ー９側およびデッキ側の反転位置においては、ガラス面
の雨滴の量に係わらずモータ電流はほぼ同じ値を示し、
かつ最小となる。

【００５１】一方、遠点と近点の中間点付近は、モータ
ドライブアーム５とロッド４がほぼ直角になるため、ワ
イパブレード１の摺動抵抗の最も大きな負荷がモータ１
６に加わり、モータ電流Ｉは最大値を示す。ワイパブレ
ード１の摺動抵抗はウィンドウガラス面の摩擦係数によ
って変動するため、雨滴が多くウィンドウガラス面がウ
ェットでワイパブレード１の摺動抵抗が小さいときはモ
ータ電流Ｉは小さく、雨滴が少なくウィンドウガラス面
がドライでワイパブレード１の摺動抵抗大きいときは、
モータ電流Ｉは大きくなる。

【００５２】したがって、図１３に示すように、モータ
電流Ｉはピラー９側およびデッキ側の反転位置において
最小値を、ピラー９とデッキとの中間近傍で最大値を示
し、ワイパブレード１の往復動にともない、それを周期
的に繰り返す。ワイパブレード１の位置とモータ電流Ｉ
は強い相関関係を有するため、モータ電流Ｉを計測する
ことによってワイパブレード１の位置を推定できる。

【００５３】よって、ピラー側で反転音が最小となるよ
うにモータ１６への給電を中断するときのモータ電流Ｉ
のしきい値Ｉpst を設定し、モータ電流Ｉの計測値がＩ
pstより低下したときにモータ１６への給電を中断す
る。給電を中断するタイミングを最適化するためにＩps
t の値はデッキ側の反転位置におけるモータ１６への給
電を中断するときのモータ電流Ｉdoffから設定する。

【００５４】これによって、ワイパブレード１の位置検
知手段であるカムプレート７に設けられたスリット７ａ
および突起７ｂに相当するものがないピラー９側におい
ても、モータ１６への給電を中断するためのタイミング
を正確に設定することができる。

【００５５】つぎに、上記の構成の作用を図１４のフロ
ーチャート及び図１５のタイムチャートを参照して説明
する。図１４のフローチャートは所定の周期（実施例で
は１ミリ秒）で繰り返すように設定されている。

【００５６】ACCスイッチ１３がオンされ、かつワイパ
スイッチ１１がオフのときは（ステップ101 のNO）、フ
ラグＡ、フラグＢに“１”を設定し（ステップ114 ）、
ワイパスイッチ１１がオンされると（ステップ101 のYE
S ）、トランジスタ１４がオンされてモータ１６への給
電が開始され、これにより、モータ１６が回転してワイ
パブレード１の往復動が開始される。

【００５７】フラグＡが“１”のとき（ステップ102 の
“１”）、１ミリ秒毎にモータ電流Ｉの計測を開始しそ
のときの電流Ｉを記憶するとともにタイマＸとタイマＹ
をリセットしてスタートさせる（ステップ103 ）。

【００５８】計測毎に記憶された電流値との差を演算
し、計測された電流値が、記憶された電流値より小さ
く、且つその差が３回連続して所定値より大きいとき
（ステップ104 のYES ）、タイマＸとタイマＹの値に置
き換えてタイマＹをリセットしその時の電流Ｉを記憶す
る（ステップ105 ）。また差が３回連続して所定値より
大きくないとき（ステップ104 のNO）、タイマＸとタイ
マＹはそのままカウントを継続（ステップ115 ）。

【００５９】ワイパスイッチ１１がオンされたときフラ
グＢには“１”が設定されているため、フラグＢが
“１”のとき（ステップ106 の“１”）、ワイパブレー
ド１が往動してデッキ側に近づくと、接触子２２ａがス
リット７ａ内に進入し、位置信号が中レベルとなる。こ
のスリット検知に際し（ステップ107 のYES ）、タイム
カウントＴ₁ が開始される（ステップ108 ）。

【００６０】次に接触子２３ａが突起７ｂに接し（ステ
ップ109 のYES ）、位置信号の電圧レベルが低レベルと
なり上記タイムカウントＴ₁ が終了する（ステップ110
）。このときモータ１６への給電電圧Ｖ_m が測定され
る（ステップ111 ）。この終了時のタイムカウントＴ₁
およびモータ１６への給電電圧Ｖｍを用いて次の実験式
により、位置調整用期間Ｔ₂ が決定される（ステップ11
2 ）。 Ｔ₂ ＝α×（１４／Ｖ_m ）³ ｛Ｔ₁ −Ｔ₀ （１４／Ｖ
_m ）^1.5 ｝ ここでα、Ｔ₀ は定数 同時にフラグＢをリセットする（ステップ113 ）。

【００６１】ステップ113 でフラグＢがリセットされる
と、プログラムの流れは、ステップ106 の“０”からス
テップ116 へ進み、突起７ｂ検知後の経過時間がカウン
トされ、経過時間がＴ₂ を経過したとき（ステップ116
のYES ）、その時点の電流Ｉdoffが記憶され、その値を
用いて次式により基準値Ｉpst が求められ記憶される
（ステップ117 ）。

【００６２】Ｉpst ＝Ｉdoff＋β ここで、βはピラー９側の給電中断タイミングを補正す
る補正項である。ワイパブレード１がピラー９側からデ
ッキ側へ摺動するときと、デッキ側からピラー９側へ摺
動するときのモータへの負荷は同一ではなく、ワイパブ
レード１の自重やブレードゴム１ａとウィンドウウのガ
ラス面の接触角度の違いなどにより、デッキ側からピラ
ー９側へ摺動する方が負荷が大きく、ピラー９側のワイ
パブレード１の反転付近のモータ電流Ｉがデッキ側のワ
イパブレード１の反転付近の電流Ｉより大きい。そのた
めピラー９側のモータ１６への給電中断のモータ電流Ｉ
をデッキ側モータ１６への給電中断のモータ電流Ｉより
大きい方に補正する補正項を導入した。

【００６３】次にタイマＸに応じてＴ₅ が図示しないマ
ップから演算される（ステップ118）。そしてモータ１
６への給電が中断され（ステップ119 ）、フラグＡがリ
セットされる（ステップ120 ）。

【００６４】なお、給電中断時は、トランジスタ１８が
オンされる。トランジスタ１８がオンすると、モータ１
６に対する閉回路が形成される。この閉回路により、モ
ータ１６に電磁回生制動がかかってモータ１６の回転が
減速されながらワイパブレード１は惰性によりデッキ側
へ移動するが、前述のようにリンク系のガタやウィンド
ウのガラス面の摩擦抵抗のため理論反転位置の手前で一
時停止し、モータドライブアーム５が近点を通過して戻
ってきてワイパブレード１をピラー側へ付勢する力が働
くとブレードゴム１ａは反転する。しかしモータ１６の
回転速度は給電中断と電磁回生制動によってブレードゴ
ム１ａが反転する時点では停止寸前の低速度になってい
るため、ブレードゴム１ａの反転動作は緩やかに行われ
反転音が大きく低減される。

【００６５】プログラムの流れは、プラグＡが“０”の
ためステップ102 からステップ121へ進み、モータ１６
への給電中断経過時間がカウントされ、所定時間Ｔ₃ に
なると（ステップ121 のYES ）、モータ１６への給電が
再開される（ステップ122 ）。この給電再開により、ワ
イパブレード１が復動する。

【００６６】Ｔ₃ はモータ１６の給電中断時間で、給電
中断中にブレードゴム１ａが反転を完了するように設定
される。なお、復動開始に際し、給電再開と同時にタイ
ムカウントが開始されそれが所定時間Ｔ₄ に達すると
（ステップ123 のYES ）、以後電流比較期間となり、検
知されるモータ電流Ｉと上記記憶された基準値Ｉpst と
が比較される（ステップ124 ）。

【００６７】モータ電流Ｉはデッキ部とピラー９の中間
点で最大となる周期的な波形を描いて増減するため、給
電再開後に基準値Ｉpst 以下に達するときが、モータ電
流の増加方向にあるときと、減少方向にあるときの２度
発生し、所定時間Ｔ₄ は制御に不要な増加方向時の電流
Ｉpst を無視するように設けられた電流を比較しない期
間である。

【００６８】モータ電流Ｉが上記記憶された基準値Ｉps
t 以下に減少すると（ステップ124のYES ）、タイムカ
ウントが開始され、このタイムカウントが所定時間Ｔ₅
に達すると（ステップ125 のYES ）、モータ１６への給
電が中断されるとともに電磁回生制動がかけられる（ス
テップ126 ）。

【００６９】給電中断と同時にタイムカウントが開始さ
れ、所定時間Ｔ₆ に達すると（ステップ127 のYES ）、
給電が再開される（ステップ128 ）。この給電再開によ
りワイパブレード１が往動する。

【００７０】モータ１６の給電中断から給電再開までの
間のワイパブレード１の挙動は前述のデッキ側の場合と
同様、モータ１６への給電中断と電磁回生制動によって
ブレードゴム１ａの反転動作が緩やかに行われるため、
反転音が大きく低減する。

【００７１】なお、所定時間Ｔ₅ はピラー９側の給電中
断開始時間を補正する補正時間である。図１７はモータ
電流Ｉの波形を示している。実線がウィンドウガラス面
がドライのときで破線がウェットのときを示している。
ドライのときはデッキ側、ピラー９側ともワイパブレー
ド１の反転位置近傍のモータ電流Ｉの波形は反転位置で
電流が最小となるシャープな凹部となり、ピラー９側で
はモータ電流Ｉが基準値Ｉpst 以下となった瞬間に給電
を中断することにより、最適タイミングを実現できる。
しかし、ウェットのときはピラー９側のモータ電流Ｉの
波形は底が平坦な鍋底形を示し、モータ電流Ｉが基準値
Ｉpst 以下となった瞬間に給電を中断するとワイパブレ
ード１の反転手前でワイパブレード１が停止してしまい
タイミングが不適切となる。従って、モータ電流Ｉが基
準値Ｉpst 以下となってから所定時間Ｔ₅ を経過してか
ら給電を中断する必要がある。ピラー９側の鍋底の大き
さとデッキ側の鍋底の大きさは強い相関関係があるの
で、デッキ側の鍋底の大きさを測定し、それに応じてＴ
₅ を設定することにより、ウェットにおいても最適タイ
ミングを実現できる。ステップ103 、104 、105 、115
はデッキ側で鍋底の大きさ、すなわち前記電流波形の勾
配が所定値以下になる領域からモータ１６への給電中断
までの時間を判別する演算で、タイマＸには鍋底の大き
さに応じた値が蓄積され、鍋底が大きいほどタイマＸの
値は大きく、図示しないマップによってＴ₅ が長くなる
ように設定される。タイマＹは上記電流波形の勾配が所
定値以下になる領域を特定するとき、この領域をできる
だけ狭くし、タイマＸの精度を上げる補助手段として設
けている。

【００７２】このようにして、鍋底が大きいほど基準値
Ｉpst を検出してから給電を中断するタイミングを遅ら
せる補正を実現している。なお、本実施例では、Ｔ₂ を
(1)式で求めているが、Ｔ₂ はモータの回転速度に依存
しているので、ワイパモータ１６の回転に伴って接触子
２２ａがスリット７ａを離れてから再びスリット７ａに
進入するまでの時間をＴ₇ を用いた次式で近似しても同
様の効果が得られる。 Ｔ₂ ＝γ×Ｔ₇ ここでγは定数 このようにワイパブレード１のデッキ側反転位置および
ピラー９側反転位置をワイパブレード１の摺動速度に係
わらず的確に推定し、その推定結果に応じて最適タイミ
ングをもってモータ１６への給電を中断および再開する
ことにより、ワイパブレード１を反転位置において確実
に停止あるいは減速させてブレードゴム１ａの反転速度
を低下させることができる。これにより、反転したブレ
ードゴムがガラス面に当たるときの衝撃が小さくなり、
反転音が低減される。車室内の静粛性を確保できる。

【００７３】なお、上記実施例では、ピラー９側の給電
中断タイミングを決めるのにモータ電流Ｉを検知して行
い、デッキ側の給電中断タイミングはカムプレート７に
設けられたワイパブレード１の位置検知手段によって行
ったが、デッキ側の給電中断タイミングもピラー９側と
同様にモータ電流Ｉを検知して行うことも可能である。
その場合、マイクロコンピュータ４０を簡素化できるの
は言うまでもない。また、給電再開時にトランジスタ１
４に対する駆動信号をオン・オフして、そのオン・オフ
デューティ比を徐々に増大し、ワイパブレード１がデッ
キ側反転位置からスムーズに起動させるとフレードゴム
１ａの反転速度が更に低下し反転音がより低減させるこ
とができる。その他、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能である。

【００７４】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、従
来のワイパのカムを変更や新規にワイパブレードの位置
検出手段を追加することなくワイパブレードの位置を正
確に推定してワイパの作動を制御しブレードゴムの反転
音を低減し車室内の静粛性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の制御回路の構成を示す
図。

【図２】同実施例におけるカムプレートの回動と各接片
との位置関係を示す図。

【図３】同実施例におけるカムプレートの回動と各接片
との位置関係を示す図。

【図４】同実施例におけるワイパブレードおよびその周
辺部の構成を示す図。

【図５】同実施例におけるワイパブレードの往動時の動
きを示す図。

【図６】同実施例におけるワイパブレードがデッキ側に
達した状態を示す図。

【図７】同実施例におけるワイパブレードの復動時の動
きを示す図。

【図８】同実施例におけるワイパブレードの払拭範囲お
よび反転位置の関係をワイパブレードの動きを基準に判
り易く示す図。

【図９】同実施例におけるブレードゴムの状態を示すも
ので、（ａ）は非反転状態を示す図、（ｂ）は反転状態
を示す図。

【図１０】同実施例における位置信号の変化を示すもの
で、（ａ）はウィンドウガラス面がウェット時のタイム
チャート、（ｂ）はウィンドウガラス面がドライ時のタ
イムチャート。

【図１１】同実施例におけるＴ₁ ，Ｔ₂ の実測データを
示す図。

【図１２】同実施例におけるワイパリンクの往復運動を
説明するための図。

【図１３】同実施例におけるワイパブレードの一往復期
間でのモータ電流Ｉの変化を時間的に拡大して示す図。

【図１４】同実施例の作用を説明するためのフローチャ
ート。

【図１５】同実施例の作用を説明するためのタイムチャ
ート。

【図１６】この発明に関わる一般的なワイパーの構成を
示す図。

【図１７】同実施例におけるモータ電流Ｉの波形を示す
図。

【符号の説明】

１…ワイパブレード ２…ワイパリンク ３…ロッド ４…ロッド ５…モータドライブアーム ６…ホイール ７…カムプレート １１…ワイパスイッチ １２…バッテリ電源 １４…駆動用のＰＮＰ型トランジスタ １６…ワイパ駆動モータ １８，１９…制動用のＮＰＮ型トランジスタ ２１，２２，２３…接片 ４０…マイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 弘一 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 香村 茂巨 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 與語 貴宏 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中川 清 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大島 俊蔵 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−247541（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−9613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−70756（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−112851（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60S 1/00 - 1/68 H02J 7/00 H02P 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウィンドウ面に接するワイパブレードを
   ロッド及びモータドライブアームを介してモータ駆動に
   より往復摺動させてウィンドウ面を払拭すると共に、前
   記ワイパブレードの往復運動の方向が反転する前記モー
   タドライブアームの遠点及び近点では、前記モータドラ
   イブアームと前記ロッドとがほぼ一直線となり、前記モ
   ータドライブの前記遠点及び前記近点の中間点付近で
   は、前記モータドライブアームと前記ロッドとがほぼ直
   角となるワイパ装置において、前記モータドライブの前記遠点及び前記近点において最
   小値を示すと共に、前記ワイパブレードの前記遠点及び
   前記近点において最大値を示す 前記モータへの給電電流
   を検知する電流検知手段と、 この電流検知手段の検知電流が減少方向に変化して基準
   値以下になると、一定時間だけ前記モータへの給電を中
   断する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワイパ装置。
2. 【請求項２】 ウィンドウ面に接するワイパブレードを
   ロッド及びモータドライブアームを介してモータ駆動に
   より往復摺動させてウィンドウ面を払拭すると共に、前
   記ワイパブレードの往復運動の方向が反転する前記モー
   タドライブアームの遠点及び近点では、前記モータドラ
   イブアームと前記ロッドとがほぼ一直線となり、前記モ
   ータドライブの前記遠点及び前記近点の中間点付近で
   は、前記モータドライブアームと前記ロッドとがほぼ直
   角となるワイパ装置において、前記モータドライブの前記遠点及び前記近点において最
   小値を示すと共に、前記ワイパブレードの前記遠点及び
   前記近点において最大値を示す 前記モータへの給電電流
   を検知する電流検知手段と、 前記ワイパブレードの摺動位置が摺動方向の両反転位置
   のうちいずれか一方の手前に達したときそれを検知する
   位置検知手段と、 この位置検知手段の検知から所定時間後に一定時間だけ
   前記モータへの給電を中断し、給電再開後、前記両反転
   位置のうちいずれか他方の手前の近傍で前記電流検知手
   段の検知電流が基準値以下に減少したところで一定時間
   だけモータへの給電を中断する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワイパ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のワイパ装置において、 前記位置検知手段の検知から前記所定時間後の給電中断
   開始時における前記電流検知手段の検知電流Ｉdoffに基
   づき、その基準値Ｉ doff に所定の補正要素を加えた値を
   前記基準値として定める制御手段、 を設けたことを特徴とするワイパ装置。