JP6379792B2

JP6379792B2 - ワイパ装置

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Publication number: JP6379792B2
Application number: JP2014150120A
Authority: JP
Inventors: 潔太田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: JP2016022900A

Description

本発明は、ワイパ装置に関する。

霧又は小雨等によりウィンドシールドガラス上に付着した少量の水滴を払拭するため、一時的にワイパブレードを１，２回往復動作させることが可能なミストモードを実行するためのミストスイッチが、ワイパ装置のワイパスイッチに組み込まれている場合がある。ミストスイッチは、多くの場合、ワイパスイッチのレバーを上方に押し上げることでオンになり、当該レバーを押し上げている間、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上を払拭する。

ミストスイッチを操作した場合、車種によっては、ワイパブレードの動作に伴ってウォッシャモータが作動して洗浄液をウィンドシールドガラス上に吐出する。ミストスイッチ操作時のワイパブレードの動作と洗浄液の吐出との関係は車種によって異なる。一例として、ミストスイッチがオンになった状態が一定時間以上継続した場合、すなわち、ワイパスイッチが一定時間以上持続的に押し上げられた場合には、洗浄液を吐出した後、ワイパブレードを動作させる。また、ミストスイッチがオンになった状態が一定時間未満の場合には、ワイパブレードのみを動作させる。

しかしながら、上述のワイパ装置ではミストスイッチを一定時間以上持続的に操作した場合には、ワイパブレードの動作に先行して洗浄液が吐出される。かかる動作は、ワイパスイッチのレバーにミストスイッチとは別に組み込まれたウォッシャスイッチの操作時の動作と類似であり、ミストスイッチとウォッシャスイッチとを別個に設けた意味が希薄となる。また、ワイパブレードの動作に先行して洗浄液が吐出される動作は、ワイパブレードのみを動作させてウィンドシールドガラス上の水滴を払拭したい場合には適しない。

特許文献１には、ワイパスイッチのレバーを手前に一段引くとミストスイッチがオンになり、当該レバーをさらにもう一段引くと洗浄液を吐出すると共に当該洗浄液の吐出に後続してワイパブレードが作動する車両用ウォッシャ連動ワイパ駆動装置が開示されている。

特開平９−３９７４４号公報

しかしながら、一般に、何かを引くという動作は、何かを押すという動作よりも力の加減が難しい。その結果、上記特許文献１に記載の車両用ウォッシャ連動ワイパ駆動装置は、操作に不慣れなユーザでは、不用意に力を込めてレバーを手前に引いてしまう場合が多く、ユーザの意に反して、洗浄液が吐出される場合があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ミストモードにおいて洗浄液の吐出に先行してワイパブレードを動作させ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、操作力が作用することでオンになり、該操作力が解除されるとオフになるミストスイッチと、前記ミストスイッチがオンになった時点からのワイパブレードの往復動作回数を計数する計数部と、前記ミストスイッチがオンの場合に前記ワイパブレードをウィンドシールドガラス上で往復動作させるワイパモータを作動させ、かつ前記ミストスイッチがオフになった後、前記ワイパモータの作動を停止させると共に、前記ミストスイッチがオンの状態が所定期間継続した場合、及び前記計数部が計数した前記ワイパブレードの往復動作回数が所定回数以上になった場合のいずれかに早く到達した場合にウォッシャモータを作動させて洗浄液を前記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、ミストモードを実行するためのミストスイッチがオンになると、まず、ワイパブレードを動作させ、ミストスイッチがオンの状態が所定期間以上継続した場合、又は計数部が計数した前記ワイパブレードの往復動作回数が前記所定回数に達した場合にウォッシャモータを作動させる。その結果、ミストモードにおいて洗浄液の吐出に先行してワイパブレードを動作させることができる。

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、各々のソースが電源に接続されたＰ型電界効果トランジスタと各々のソースが接地されたＮ型電界効果トランジスタとで各々構成された第１相補型ＭＯＳ、第２相補型ＭＯＳ及び第３相補型ＭＯＳを有する駆動回路を含み、前記第１相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のドレインには前記ワイパモータの巻線の一端が接続され、前記第２相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のドレインには前記ウォッシャモータの巻線の一端が接続され、第３相補型ＭＯＳを構成する各々の電界効果トランジスタの各々ドレインには前記ワイパモータの巻線の他端が接続され、前記ウォッシャモータの巻線の他端は接地され、前記制御部は、前記第１相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベルとローレベルとが断続的に繰り返される制御信号を入力すると共に、前記第３相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベル又はローレベルが連続する制御信号を入力することにより、前記ワイパモータを回転させる制御を行い、前記第２相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベルとローレベルとが断続的に繰り返される制御信号を入力して、前記ウォッシャモータを回転させる制御を行う。

このワイパ装置によれば、駆動回路を相補型ＭＯＳで構成することにより、１の相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートに同一の制御信号を入力することで、当該２つの電界効果トランジスタを相補的にオンオフできるので、制御信号生成の制御が簡略になる。

請求項３記載のワイパ装置は、請求項１又は２記載のワイパ装置において、前記ミストスイッチがオンになった時点からの経過時間を計時する計時部を備え、前記制御部は、前記計時部が計時した時間が前記所定期間に相当する時間に達した場合に前記ウォッシャモータを作動させる。

このワイパ装置によれば、計時部がミストスイッチがオンになった時点からの経過時間を計時することにより、洗浄液を吐出させるタイミングを正確に決定することができる。

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、前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検知する回転角度検知部を含み、前記計数部は、前記回転角度検知部が検知した前記出力軸の回転角度に基づいて前記ウィンドシールドガラス上の上反転位置と下反転位置との間の前記ワイパブレードの往復動作の回数を計数する。

このワイパ装置によれば、計数部がワイパモータの出力軸の回転角度に基づいてウィンドシールドガラス上の上反転位置と下反転位置との間のワイパブレードの往復動作の回数を計数するので、ワイパブレードの往復動作の回数を正確に計数できる。

請求項５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、前記制御部は、前記ウォッシャモータを作動させて洗浄液を前記ウィンドシールドガラス上に吐出させた後に前記ミストスイッチがオフになった場合は、前記ウォッシャモータの動作を停止させた後、前記ワイパブレードが前記ウィンドシールドガラス上を予め決められた回数の間で往復動作するように前記ワイパモータを制御する。

このワイパ装置によれば、洗浄液の吐出が終了した後にワイパブレードを予め決められた回数で往復動作させることにより、ウィンドスクリーンガラス上に残っている洗浄液を払拭できる。

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ワイパ装置におけるワイパスイッチのレバーの一例を示した概略図である。（Ａ）は、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接点、（Ｂ）は、本実施の形態に係るワイパ装置のウォッシャスイッチの接点の一例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のモータ制御回路の構成の一例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置のワイパブレードが下反転位置から上反転位置に移動する場合のオープン動作時に駆動回路に入力されるＰＷＭ信号と、各スイッチング素子の動作の状況の一例を示した概略図で、（Ａ）は、オープン作動時に駆動回路に入力される第１ＰＷＭ信号、第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号の一例を示し、（Ｂ）は、オープン作動時の第１Ｐ型ＦＥＴ、第２Ｐ型ＦＥＴ、第３Ｐ型ＦＥＴ、第１Ｎ型ＦＥＴ、第２Ｎ型ＦＥＴ及び第３Ｎ型ＦＥＴの動作の一例を示している。本発明の実施の形態に係るワイパ装置のワイパブレードが上反転位置から下反転位置に移動する場合のクローズ動作時に駆動回路に入力されるＰＷＭ信号と、各スイッチング素子の動作の状況の一例を示した概略図で、（Ａ）は、クローズ作動時に駆動回路に入力される第１ＰＷＭ信号、第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号の一例を示し、（Ｂ）は、クローズ作動時の第１Ｐ型ＦＥＴ、第２Ｐ型ＦＥＴ、第３Ｐ型ＦＥＴ、第１Ｎ型ＦＥＴ、第２Ｎ型ＦＥＴ及び第３Ｎ型ＦＥＴの動作の一例を示している。ミストスイッチ、ワイパ及びウォッシャの各々のオンオフの状態を対比させた概略図で、（Ａ）は、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒未満オンになった場合又はワイパブレードが所定回数Ｎ未満で往復動作した場合、（Ｂ）は、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒以上オンになった場合又はワイパブレードが所定回数Ｎ以上往復動作した場合の一例である。本発明の実施の形態に係るワイパ装置のワイパ・ウォッシャ制御処理の一例を示すフローチャートである。

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、ワイパモータ１８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１８に供給する駆動回路５６を有している。

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。

なお、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。

また、モータ制御回路２２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駆動回路５６を制御するマイクロコンピュータ５８を有する。モータ制御回路２２には、駆動回路５６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６０があり、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。

メモリ６０は、ワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上の位置に応じて出力軸３２の回転速度を規定したデータ及びワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４を制御するためのプログラムを記憶している。

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。本実施の形態では、ワイパスイッチ５０に、上記の各モードの選択位置に加えて、霧又は小雨等によりウィンドシールドガラス上に付着した少量の水滴を払拭するため、一時的にワイパブレードを往復動作させるためのミストスイッチが実装されている。ミストスイッチは、操作力が作用することでオンになり、該操作力が解除されるとオフになる自動復帰式のスイッチである。

ワイパスイッチ５０は、各モードの選択位置に応じた信号及びミストスイッチがオンになっ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メモリ６０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内の洗浄液を洗浄液ホース７２に圧送する。洗浄液ホース７２は、吐出ノズル７４，７６に接続されており、圧送された洗浄液は、吐出ノズル７４，７６から吐出される。

図２は、本実施の形態に係るワイパ装置１０におけるワイパスイッチ５０のレバー５０Ａの一例を示した概略図である。レバー５０Ａは、ステアリングコラム１０４の側面に突出しており、矢印Ａの方向に下げるとワイパスイッチ５０の接点が、例えば、間欠作動モード、低速作動モード、高速作動モードの順に段階的に切り替わる。

また、レバー５０Ａを矢印Ｂの方向、すなわちステアリングホイール１０２に対して手前に引くと、ウォッシャモータ６４が作動した後、ワイパモータ１８が作動してワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。又は、レバー５０Ａの頂部にウォッシャスイッチ６２を設け、レバー５０Ａを矢印Ｂの方向に引く代わりにウォッシャスイッチ６２を矢印Ｃの方向に押すことによって、ウォッシャモータ６４が作動した後、ワイパモータ１８が作動してワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２を払拭するようにしてもよい。

レバー５０Ａを矢印Ｄの方向に押し上げると、ミストスイッチがオンになり、レバー５０Ａを矢印Ｄの方向に押し上げている間にワイパブレード２８，３０が往復動作すると共に、ワイパブレード２８，３０の往復動作に後続して洗浄液が吐出される。

図３の（Ａ）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の接点、（Ｂ）は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のウォッシャスイッチ６２の接点の一例を示した概略図である。図３（Ａ）に示した接点（１）は、電源であるバッテリのＢ端子（正極）に接続されており、ワイパスイッチ５０が「ＭＩＳＴ」位置になるとミストスイッチがオンになり、接点（１）と接点（２）が接続される。

また、ワイパスイッチ５０が、「ＩＮＴ」位置（間欠作動モード選択位置）、「ＬＯ」（低速作動モード選択位置）及び「ＨＩ」（高速作動モード選択位置）になると、接点（１）に、接点（３）、接点（４）及び接点（５）が各々接続される。

図３（Ｂ）に示したように、ウォッシャスイッチ６２は、オン状態のときに接点ａと接点ｂが接続される。接点ａにはバッテリのＢ端子（正極）が接続されており、ウォッシャスイッチ６２がオンになると、接点ａから接点ｂへバッテリの電力が供給される。

図４は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のモータ制御回路２２の構成の一例を示す概略図である。図４に示したモータ制御回路２２は、ワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４を各々制御する回路である。図４に示したワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４は、一例として、各々ブラシ付ＤＣモータである。

図４に示したモータ制御回路２２は、ワイパスイッチ５０及びウォッシャスイッチ６２から入力された信号に基づいて駆動回路５６を制御するマイクロコンピュータ５８を含む。また、図４に示したモータ制御回路２２は、マイクロコンピュータ５８の制御に基づいてバッテリ８０の電力をスイッチングして生成した電圧をワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４に各々印加する駆動回路５６を備えている。

駆動回路５６は、各々のソースが電源に接続されたＰ型ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）である第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐを含む。また、駆動回路５６は、各々のソースが接地されたＮ型ＭＯＳＦＥＴである第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎ、第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎを含む。

第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎは、ゲート同士及びドレイン同士が各々接続された第１ＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）９４を構成する。同様に、駆動回路５６では、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐと第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎとで第２ＣＭＯＳ９６を、第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐと第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎとで第３ＣＭＯＳ９８を、各々構成する。

第１ＣＭＯＳ９４を構成する第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎのゲートには、マイクロコンピュータ５８から第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎをスイッチングさせるための第１ＰＷＭ信号が入力される。同様に、第２ＣＭＯＳ９６を構成する第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎのゲートには第２ＰＷＭ信号が、第３ＣＭＯＳ９８を構成する第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎのゲートには第３ＰＷＭ信号が、各々入力される。

第１ＣＭＯＳ９４を構成する第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎのドレインにはワイパモータ１８の巻線の一端が接続されている。第２ＣＭＯＳ９６を構成する第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎのドレインにはウォッシャモータ６４の巻線の一端が接続されている。また、第３ＣＭＯＳ９８を構成する第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎのドレインにはワイパモータ１８の巻線の他端が接続されている。そして、ウォッシャモータ６４の巻線の他端は接地されている。

マイクロコンピュータ５８は、集積回路であり、スタンバイ回路５８Ａによってバッテリ８０から供給される電力が制御されている。マイクロコンピュータ５８の指令値算出部５８Ｂには、ワイパスイッチ５０からワイパモータ１８の回転速度を指示するための信号及びウォッシャモータ６４を作動させるための信号が入力される。指令値算出部５８Ｂは、ワイパスイッチ５０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５８Ｃに入力すると共に、ウォッシャスイッチ６２が操作された場合には、ウォッシャモータ６４を作動させると共に、ワイパモータ１８を作動させる。

また、通電制御部５８Ｃには、ワイパモータ１８の出力軸３２の末端に設けられたセンサマグネット７０の磁界を検知して、出力軸３２の回転角度に応じた信号を出力する回転角度センサ５４の信号も入力される。通電制御部５８Ｃは、回転角度センサ５４の信号からワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出する。

本実施の形態では、間欠作動モードにおいてワイパブレード２８，３０が動作する周期を変更するためのＩＮＴボリューム９０が設けられている。ＩＮＴボリューム９０は、一種の可変抵抗器であり、ユーザの操作によって抵抗値が変化する。ＩＮＴボリューム９０のバッテリ８０側にある一端には抵抗９２の一端が接続されると共に、ＩＮＴボリューム９０の他端が接地され、抵抗９２の他端がバッテリ８０のＢ端子（正極）に接続されている。さらに、ＩＮＴボリューム９０の一端及び抵抗９２の一端とが指令値算出部５８Ｂと接続されることにより、一種の分圧回路を構成している。

ＩＮＴボリューム９０及び抵抗９２で構成された分圧回路は、ＩＮＴボリューム９０の抵抗値の変化に従って指令値算出部５８Ｂに出力する電圧の値が変化する。指令値算出部５８Ｂは、分圧回路から出力された電圧の値に応じて、間欠作動モードの周期を変更する。

通電制御部５８Ｃは、指令値算出部５８Ｂから入力されたワイパモータ１８の回転速度に係る指令及び回転角度センサ５４の信号に基づいて算出したワイパブレード２８，３０の位置に応じた駆動デューティ値を決定する。また、通電制御部５８Ｃ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５６に出力するＰＷＭ制御を行う。

例えば、通電制御部５８Ｃは、ワイパスイッチ５０が操作されると、「ＭＩＳＴ」、「ＩＮＴ」、「ＬＯ」又は「ＨＩ」のワイパスイッチ５０の各位置に基づく指令及びワイパブレード２８，３０の位置に基づいて第１ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号を生成。生成した第１ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号は駆動回路５６に出力される。

また、通電制御部５８Ｃは、ウォッシャスイッチ６２がオンになった場合にはウォッシャモータ６４を作動させるための第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号を生成して駆動回路５６に出力する。さらに通電制御部５８Ｃは、第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号を出力した後、第１ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号を生成して駆動回路５６に出力することにより、洗浄液の吐出に後続してワイパブレード２８，３０を動作させる。

なお、本実施の形態のモータ制御回路２２には、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂ等が実装されている。ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂはバッテリ８０と共に略直流電源を構成している。

図５は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１に移動する場合のオープン動作時に駆動回路５６に入力されるＰＷＭ信号と、各スイッチング素子の動作の状況の一例を示した概略図である。図５（Ａ）は、オープン作動時に駆動回路５６に入力される第１ＰＷＭ信号、第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号の一例を示した概略図である。図５（Ｂ）は、オープン作動時の第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ、第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ、第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎ、第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎの動作の一例を示した概略図である。

図５（Ａ）に示した、第１ＰＷＭ信号が第１ＣＭＯＳ９４を構成する第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎのゲートに入力されると、第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎの各々は、図５（Ｂ）に示したように動作する。ゲートにハイレベルな信号が入力されると、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴはオフになるが、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴはオンになる。従って、第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎは、第１ＰＷＭ信号により、相補的にオンオフを繰り返す。

また、ハイレベルの信号が連続する第３ＰＷＭ信号が第３ＣＭＯＳ９８を構成する第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎのゲートに入力されると、第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐはオフ状態に、第３Ｎ型ＦＥＴはオン状態になる。その結果、ワイパモータ１８の巻線の一端は断続的にバッテリ８０に接続され、ワイパモータ１８の巻線の他端は接地される。ワイパモータ１８には、バッテリ８０に断続的に接続されることによって調整された電圧が印加され、ワイパブレード２８，３０を下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１へ移動させる。

図５（Ａ）に示した、第２ＰＷＭ信号が第２ＣＭＯＳ９６を構成する第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎのゲートに入力されると、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎの各々は、図５（Ｂ）に示したように相補的にオンオフを繰り返す。その結果、第２ＰＷＭ信号が第２ＣＭＯＳ９６を構成する第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎのゲートに入力されると、ウォッシャモータ６４の巻線の一端は断続的にバッテリ８０に接続される。

本実施の形態では、ウォッシャモータ６４の巻線の他端は接地されているので、ウォッシャモータ６４の巻線の一端がバッテリ８０に断続的に接続されることによって調整された電圧が印加される。印加された電圧によってウォッシャモータ６４は回転し、吐出ノズル７４，７６から洗浄液を吐出させる。

図６は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のワイパブレード２８，３０が上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２に移動する場合のクローズ動作時に駆動回路５６に入力されるＰＷＭ信号と、各スイッチング素子の動作の状況の一例を示した概略図である。図６（Ａ）は、クローズ作動時に駆動回路５６に入力される第１ＰＷＭ信号、第２ＰＷＭ信号及び第３ＰＷＭ信号の一例を示した概略図である。図６（Ｂ）は、クローズ作動時の第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ、第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ、第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎ、第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎの動作の一例を示した概略図である。

図６（Ａ）に示した、第１ＰＷＭ信号が第１ＣＭＯＳ９４を構成する第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎのゲートに入力されると、第１Ｐ型ＦＥＴ９４Ｐ及び第１Ｎ型ＦＥＴ９４Ｎの各々は相補的にオンオフを繰り返す。

また、ローレベルの信号が連続する第３ＰＷＭ信号が第３ＣＭＯＳ９８を構成する第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐ及び第３Ｎ型ＦＥＴ９８Ｎのゲートに入力されると、第３Ｐ型ＦＥＴ９８Ｐはオン状態に、第３Ｎ型ＦＥＴはオフ状態になる。その結果、ワイパモータ１８の巻線の他端はバッテリ８０に接続され、ワイパモータ１８の巻線の一端は断続的に接地される。ワイパモータ１８には、図５（Ｂ）の場合とは逆極性の電圧が印加され、ワイパブレード２８，３０を上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２へ移動させる。

第２ＣＭＯＳ９６を構成する第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎのゲートには、図５（Ａ）に示した第２ＰＷＭ信号と同一の信号が入力され、第２Ｐ型ＦＥＴ９６Ｐ及び第２Ｎ型ＦＥＴ９６Ｎの各々は、図５（Ｂ）の場合と同様に相補的にオンオフを繰り返す。その結果、ウォッシャモータ６４の巻線の一端は断続的にバッテリ８０に接続されてウォッシャモータ６４は回転し、吐出ノズル７４，７６から洗浄液を吐出させる。

図７は、ミストスイッチ、ワイパ及びウォッシャの各々のオンオフの状態を対比させた概略図である。（Ａ）はミストスイッチがオンになっている時間が所定期間Ｔ秒未満又はワイパブレード２８，３０の往復動作が所定回数Ｎ未満の場合の一例であり、（Ｂ）はミストスイッチがオンになっている時間が所定期間Ｔ秒以上又はワイパブレード２８，３０の往復動作が所定回数Ｎ以上の場合の一例である。

図７（Ａ）では、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒未満オンになったことで、ワイパブレード２８，３０が所定回数Ｎ未満で往復動作したが、ウォッシャモータ６４は作動せず、洗浄液は吐出されない。

図７（Ｂ）では、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒以上オンになったことで、ワイパブレード２８，３０が所定回数Ｎ以上で往復動作すると共に、ウォッシャモータ６４が作動して洗浄液が吐出される。図７（Ｂ）では、ミストスイッチがオンの状態が所定期間Ｔ秒以上継続した場合、又はスイッチがオンになった後にワイパブレード２８，３０の往復動作の回数が所定回数Ｎ以上の場合のいずれかでウォッシャモータ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。

本実施の形態では、ウィンドシールドガラス１２上の摩擦等の影響を考慮して、上記のように、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒以上オン又はワイパブレード２８，３０の往復動作が所定回数Ｎ以上の場合に洗浄液を吐出する。例えば、ウィンドシールドガラス１２上の摩擦が大きい場合は、ミストスイッチを所定期間Ｔ秒以上オンにしても、ワイパブレード２８，３０が所定回数Ｎ未満しか往復動作しない場合がある。又は、ウィンドシールドガラス１２上の摩擦が小さい場合は、ミストスイッチがオンになった時間が所定期間Ｔ秒未満であっても、ワイパブレード２８，３０が所定回数Ｎ以上往復動作する場合がある。前者の場合は、洗浄液の吐出が遅延するおそれがあり、後者の場合は、洗浄液の吐出が過剰となるおそれがある。本実施の形態では、上記のように、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒以上オン又はワイパブレード２８，３０の往復動作が所定回数Ｎ以上の場合に洗浄液を吐出する制御を行うことで、洗浄液吐出の遅延又は過剰な洗浄液の吐出を各々防止する。

なお、ワイパブレード２８，３０の往復動作の回数は、回転角度センサ５４が検知した出力軸３２の回転角度に基づいて計数される。本実施の形態では、マイクロコンピュータ５８の通電制御部５８Ｃにおいて回転角度センサ５４が出力した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２８，３０の位置が算出される。通電制御部５８Ｃ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に到達後、再び下反転位置Ｐ２に戻って来た場合の回数を計数することにより、ワイパブレード２８，３０の往復動作の回数を算出する。

ミストスイッチがオンになった時点からの経過時間は、マイクロコンピュータ５８の指令値算出部５８Ｂで計時される。通電制御部５８Ｃは、指令値算出部５８Ｂが計時した時間が前記所定期間に達した場合に前記ウォッシャモータを作動させるように駆動回路５６を制御する。

図８は、本実施の形態に係るワイパ装置１０のワイパ・ウォッシャ制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップ８００では、ミストスイッチがオンになったか否かが判定され、肯定判定の場合には、ステップ８０２でワイパモータ１８を作動させて、ワイパブレード２８，３０を往復動作させる。

ステップ８０４では、ミストスイッチが所定期間Ｔ秒以上オンになった、又はワイパブレード２８，３０が所定回数Ｎ以上往復動作したかの少なくともいずれか１つに該当するか否かが判定される。

ステップ８０４で肯定判定の場合には、ステップ８０６でウォッシャモータ６４を作動させて洗浄液を吐出させる。ステップ８０８では、ミストスイッチがオフになったことを検知した後、処理をリターンする。

なお、ステップ８００で否定判定の場合には、ステップ８１０においてワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４を作動させない状態維持を継続し、処理をリターンする。ステップ８０４で否定判定の場合には、ステップ８０６，８０８の処理をスキップして処理をリターンする。

本実施の形態では、ステップ８０８でミストスイッチがオフになった場合は、ウォッシャモータ６４の動作を停止させた後、ワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２上を予め決められた回数の間で往復動作するようにワイパモータ１８を制御してもよい。かかる制御により、ウィンドシールドガラス１２上に残った洗浄液を払拭できる。なお、予め決められた回数は、一例として、１回又は２回等の、ウィンドシールドガラス１２上に残った洗浄液を払拭するに足る回数である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ミストスイッチをオンにした場合には、ワイパブレード２８，３０をまずは往復動作させ、その後は、ミストスイッチがオンになった時間又はワイパブレード２８，３０の往復動作の回数に応じて洗浄液を吐出するか否かを決定する。その結果、洗浄液の吐出に先行してワイパブレードを動作させることができる。

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、５０Ａ…レバー、５２…減速機構、５４…回転角度センサ、５６…駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、５８Ａ…スタンバイ回路、５８Ｂ…指令値算出部、５８Ｃ…通電制御部、６０…メモリ、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、６８…洗浄液タンク、７０…センサマグネット、７２…洗浄液ホース、７４，７６…吐出ノズル、８０…バッテリ、８２…ノイズ防止コイル、８４Ａ，８４Ｂ…平滑コンデンサ、９０…ＩＮＴボリューム、９２…抵抗、９４…第１ＣＭＯＳ、９４Ｎ…第１Ｎ型ＦＥＴ、９４Ｐ…第１Ｐ型ＦＥＴ、９６…第２ＣＭＯＳ、９６Ｎ…第２Ｎ型ＦＥＴ、９６Ｐ…第２Ｐ型ＦＥＴ、９８…第３ＣＭＯＳ、９８Ｎ…第３Ｎ型ＦＥＴ、９８Ｐ…第３Ｐ型ＦＥＴ、１０２…ステアリングホイール、１０４…ステアリングコラム、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、θ１…回転角

Claims

操作力が作用することでオンになり、該操作力が解除されるとオフになるミストスイッチと、
前記ミストスイッチがオンになった時点からのワイパブレードの往復動作回数を計数する計数部と、
前記ミストスイッチがオンの場合に前記ワイパブレードをウィンドシールドガラス上で往復動作させるワイパモータを作動させ、かつ前記ミストスイッチがオフになった後、前記ワイパモータの作動を停止させると共に、前記ミストスイッチがオンの状態が所定期間継続した場合、及び前記計数部が計数した前記ワイパブレードの往復動作回数が所定回数以上になった場合のいずれかに早く到達した場合にウォッシャモータを作動させて洗浄液を前記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。
各々のソースが電源に接続されたＰ型電界効果トランジスタと各々のソースが接地されたＮ型電界効果トランジスタとで各々構成された第１相補型ＭＯＳ、第２相補型ＭＯＳ及び第３相補型ＭＯＳを有する駆動回路を含み、
前記第１相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のドレインには前記ワイパモータの巻線の一端が接続され、前記第２相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のドレインには前記ウォッシャモータの巻線の一端が接続され、第３相補型ＭＯＳを構成する各々の電界効果トランジスタの各々ドレインには前記ワイパモータの巻線の他端が接続され、前記ウォッシャモータの巻線の他端は接地され、
前記制御部は、前記第１相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベルとローレベルとが断続的に繰り返される制御信号を入力すると共に、前記第３相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベル又はローレベルが連続する制御信号を入力することにより、前記ワイパモータを回転させる制御を行い、前記第２相補型ＭＯＳを構成する２つの電界効果トランジスタの各々のゲートにハイレベルとローレベルとが断続的に繰り返される制御信号を入力して、前記ウォッシャモータを回転させる制御を行う請求項１に記載のワイパ装置。
前記ミストスイッチがオンになった時点からの経過時間を計時する計時部を備え、
前記制御部は、前記計時部が計時した時間が前記所定期間に相当する時間に達した場合に前記ウォッシャモータを作動させる請求項１又は２記載のワイパ装置。
前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検知する回転角度検知部を含み、
前記計数部は、前記回転角度検知部が検知した前記出力軸の回転角度に基づいて前記ウィンドシールドガラス上の上反転位置と下反転位置との間の前記ワイパブレードの往復動作の回数を計数する請求項１〜３のいずれか１項記載のワイパ装置。
前記制御部は、前記ウォッシャモータを作動させて洗浄液を前記ウィンドシールドガラス上に吐出させた後に前記ミストスイッチがオフになった場合は、前記ウォッシャモータの動作を停止させた後、前記ワイパブレードが前記ウィンドシールドガラス上を予め決められた回数の間で往復動作するように前記ワイパモータを制御する請求項１〜４のいずれか１項記載のワイパ装置。