JP6891679B2 - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

車両用ワイパ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6891679B2
JP6891679B2 JP2017136250A JP2017136250A JP6891679B2 JP 6891679 B2 JP6891679 B2 JP 6891679B2 JP 2017136250 A JP2017136250 A JP 2017136250A JP 2017136250 A JP2017136250 A JP 2017136250A JP 6891679 B2 JP6891679 B2 JP 6891679B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiper
output shaft
rotation angle
drive source
wiping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017136250A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019018615A (ja
Inventor
典弘 杉本
典弘 杉本
岡田　真一
真一 岡田
義久 伴野
義久 伴野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017136250A priority Critical patent/JP6891679B2/ja
Publication of JP2019018615A publication Critical patent/JP2019018615A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6891679B2 publication Critical patent/JP6891679B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、払拭範囲を変更できる車両用ワイパ装置に関する。
自動車のウィンドシールドガラス等を払拭する車両用ワイパ装置は、ワイパブレードが取り付けられたワイパアームをワイパモータによって下反転位置と上反転位置との間を往復動作させている。ワイパアームの動作の軌跡は、多くの場合、ワイパアームのピボット軸を中心とした略円弧状である。従って、ワイパブレードがウィンドシールドガラス等を払拭する領域である払拭範囲は、ピボット軸を中心とした略扇形を呈する。
車両用ワイパ装置では、運転者の視界確保のために、運転席側のウィンドシールドガラスを優先的に払拭する必要がある。また、自動車のウィンドシールドガラスは略等脚台形状を呈している。従って、２本のワイパアームが同時に同方向に回動する並行（タンデム）型のワイパ装置では、ピボット軸をウィンドシールドガラスの下方に設けた場合、運転席側のワイパブレードの上反転位置は、略等脚台形を呈するウィンドシールドガラスの運転席側の脚（等脚台形の縦方向の辺）に近い位置で当該脚に並行して設けられる。
タンデム型のワイパ装置の助手席側のワイパブレードの上反転位置も、運転席側のウィンドシールドガラスを優先的に払拭するために、ウィンドシールドガラスの運転席側の脚に並行して設けられる。しかしながら、前述のように、ワイパブレードの払拭範囲は略扇形を呈するので、上反転位置が上述の位置に設けられると、ウィンドシールドガラスの助手席側の上部の角を中心として、払拭されない領域が生じる。
特許文献１には、ワイパ装置のリンク機構をいわゆる４節リンクとすることにより、動作中のワイパアームの全長を見かけ上伸長させて、助手席側のウィンドシールドガラスの払拭範囲を拡大するワイパ装置が開示されている。
特許文献１に記載されたワイパ装置は、図１３に示したように、４節リンク機構１６０を介してモータの駆動力を助手席側ワイパアーム１５０Ｐに伝達することにより、助手席側ワイパブレード１５４Ｐが下反転位置Ｐ４Ｐと上反転位置Ｐ５Ｐとの間の払拭範囲Ｚ１２を払拭するようにしている。図１３において、払拭範囲Ｚ１０は、４節リンク機構１６０を有さず、ワイパアームをピボット軸を中心に動作させるワイパ装置での払拭範囲である。図１３に示したように、特許文献１に記載されたワイパ装置は、４節リンク機構１６０を有しないワイパ装置よりもウィンドシールドガラス１の助手席側上方の角に近い部分まで払拭が可能になっている。
特開２０００−２５５７８号公報
しかしながら、特許文献１に記載のワイパ装置であっても、図１３に示したように、動作中の助手席側ワイパアームの伸長が十分ではなく、助手席側のウィンドシールドガラス１の上部に拭き残しである非払拭範囲１５８が生じるおそれがあった。かかる非払拭範囲１５８の発生を抑制するために、払拭動作中にワイパモータとは別個の駆動源により助手席側ワイパアームを見かけ上伸長させて、非払拭範囲１５８を払拭することが考えられる。しかしながら、助手席側ワイパアームを見かけ上伸長させる駆動源の応答の遅延により、助手席側ワイパアームが払拭動作に同期したタイミングで伸長しないおそれがあった。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパアームの往復動作に同期させる払拭範囲の変更（拡大及び収縮）における遅延を低減させる車両用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に記載の車両用ワイパ装置は、ワイパアームに連結されたワイパブレードを出力軸の回転によりウィンドシールド上で払拭動作させる第１駆動源と、前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を往復運動の作動量に応じて拡縮させる第２駆動源と、前記出力軸の回転に同期させて前記第２駆動源を往復運動させる同期制御を行う場合に、前記出力軸の回転に対する前記第２駆動源の同期制御動作の遅れに相当する遅延時間より前のタイミングで前記第２駆動源の往復運動を制御する制御部、を含んでいる。
この車両用ワイパ装置は、第１駆動源の回転によるワイパブレードの払拭動作に同期させて第２駆動源を動作させることによりワイパブレードの払拭範囲を可変（拡大）している。
この車両用ワイパ装置に係る第２駆動源は、往復運動によってワイパブレードによるウィンドシールドの払拭範囲を可変（拡大）させるための駆動源である。ワイパブレードによるウィンドシールドの払拭範囲を可変（拡大）させることにより、ワイパブレードはウィンドシールドの助手席側の上方の角に近い領域まで払拭することができる。
また、この車両用ワイパ装置は、ワイパブレードの一方の反転位置から他方の反転位置への払拭動作の間に、ワイパアーム基部の伸縮機構が遅滞なく作動するように第２駆動源の動作を早めて制御する。その結果、ワイパアームの往復動作に同期させる払拭範囲の拡大及び収束における遅延を低減させることが可能となる。
請求項２に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、前記遅延時間は、前記ワイパブレードが一方の反転位置から他方の反転位置に移動しながら払拭動作する場合に、０から最大値まで増大した後前記最大値から減少し、前記ワイパブレードが前記他方の反転位置に到達した場合に０になる時間である。
この車両用ワイパ装置では、第２駆動源軸の動作制御を早める時間の根拠となる遅延時間は、ワイパブレードがウィンドシールド上の２つの反転位置に存在する場合に０になる。ワイパブレードが反転位置に存在する場合に遅延時間を解消するタイミングを０にすることにより、伸縮機構をワイパブレードの反転位置での停止に同期させて収縮させることが可能になる。
請求項３に記載の車両用ワイパ装置は、請求項２に記載の車両用ワイパ装置において、前記遅延時間の最大値が所定時間継続する。
この車両用ワイパ装置は、ワイパブレードが反転位置の間を払拭動作する際に遅延時間の最大値は所定時間維持される。当該最大値に対応したタイミングで払拭範囲が遅滞なく変更されるように第２駆動源の動作を早めて制御する。その結果、ワイパアームの往復動作に同期させる払拭範囲の変更における遅延を低減させることが可能となる。
請求項４に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、前記出力軸の回転角度を検出する回転角検出部と、前記出力軸の回転角度に対する前記第２駆動源の往復運動の作動量を定めた作動量マップを記憶した記憶部と、をさらに含み、前記制御部は、前記回転角検出部が検出した前記出力軸の回転角度を前記遅延時間に相当する角度進角させた回転角度と、前記作動量マップと、に基づいて算出した作動量となるように前記第２駆動源の往復運動を制御する。
この車両用ワイパ装置は、回転角検出部が検出した出力軸の回転角度を進角させ、進角させた出力軸の回転角度と、出力軸の回転角度に対する前記第２駆動源の作動量を定めた作動量マップと、に基づいて算出した作動量となるように第２駆動源の動作制御をすることにより、出力軸の回転に対して、第２駆動源を遅滞がないように動作させる。その結果、ワイパアームの往復動作に同期させる払拭範囲の変更における遅延を低減させることが可能になる。
請求項５に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、前記出力軸の回転角度を検出する回転角検出部と、前記出力軸の回転角度に対する前記往復運動の作動量であって、前記出力軸の回転角度を前記遅延時間に相当する角度進角させた回転角度に対応する前記往復運動の作動量を定めた補正作動量マップを記憶した記憶部と、をさらに含み、前記制御部は、前記回転角検出部が検出した前記出力軸の回転角度と、前記補正作動量マップと、に基づいて決定した作動量となるように前記第２駆動源の往復運動を制御する。
この車両用ワイパ装置は、出力軸の回転角度に対する第２駆動源の往復運動の制御のタイミングが早くなるように定めた補正作動量マップを用いることにより、出力軸の回転に対して、第２駆動源を遅滞がないように動作させる。その結果、ワイパアームの往復動作に同期させる伸縮機構の伸縮における遅延を低減させることが可能になる。
請求項６に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、第１駆動源は、払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する、前記ワイパブレードと他のワイパブレードとからなる一対のワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行い、前記第２駆動源は、前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードに設けられた伸縮機構を作動させて前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードの払拭範囲を変更し、前記制御部は、前記往復払拭動作を行う際に、前記一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の前記交差部の交差角度が、前記ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１駆動源によって払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する一対のワイパブレードによる払拭面の払拭動作が行われる。
また、第２駆動源によって一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを見かけ上伸縮（伸長）して払拭範囲が変更（拡大）される。
そして、制御部では、払拭動作を行う際に、一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の交差部の交差角度が、ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、第１駆動源タ及び第２駆動源が制御される。これにより、一対のワイパブレードの払拭軌跡の交差部の角度が大きくなることにより、交差部が鋭角の場合に比べて、払拭範囲外に払拭した雨水が交差部から払拭面に垂れるのを抑制することができる。
請求項７に記載の車両用ワイパ装置は、請求項６に記載の車両用ワイパ装置において、前記制御部は、前記伸縮機構の伸縮範囲内で前記交差角度が最大となるように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、交差部からの雨水の垂れを上記よりも更に抑制することができる。
請求項８に記載の車両用ワイパ装置は、請求項６又は７に記載の車両用ワイパ装置において、前記制御部は、前記出力軸の回転角度に応じて予め定めた前記第２駆動源の作動量になるように第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１駆動源の出力軸の回転角度（ワイパブレードの払拭位置）に応じて第２駆動源を動作させて払拭範囲を変更することができる。
請求項９に記載の車両用ワイパ装置は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、第１駆動源は、前記出力軸の回転により前記一対のワイパブレードを動作させる各々のワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記一対のワイパブレードの往復払拭動作を行わせ、前記第２駆動源は、前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを往復回転させる支点と前記少なくとも一方のワイパブレードの先端部との距離を伸縮させて払拭範囲を変更する請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１駆動源及び第２駆動源を制御することで、助手席側上方のワイパブレードによる払拭範囲を見かけ上拡大することができる。
請求項１０に記載の車両用ワイパ装置は、請求項９に記載の車両用ワイパ装置において、前記制御部は、前記出力軸の回転角度が前記上反転位置に対応する角度に到達した際に、前記支点と前記先端部との距離が、前記出力軸の回転角度が前記下反転位置に対応する角度に到達した際の前記支点と前記先端部との距離よりも大きくなるように第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、一対のワイパブレードの払拭軌跡の交差部の角度を大きくすることができる。
本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の一例を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構の構成の一例を示した概略図である。 図２に示されたＡ−Ａ線に沿って切断した伸縮機構の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の回路を模式的に示した回路図である。 本発明の第１の実施の形態における出力軸の回転角度に応じた伸縮機構の作動量を定めた伸縮機構作動量マップの一例を示している。 補正値の一例を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の回転角度進角処理の一例を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の回転角度進角処理の他の一例を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、（Ａ）払拭範囲を拡大する場合、運転席側ワイパブレードの払拭軌跡と助手席側ワイパブレードの払拭軌跡の上反転位置で交差する交差部のＶ字形状の角度が、払拭範囲を拡大しない場合に比べて鋭角になり易いことを説明するための図であり、（Ｂ）は（Ａ）の点線丸部分及び一点鎖線丸部分の拡大図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、（Ａ）は上反転位置で伸縮機構の作動量を「０」にする場合のワイパモータの回転角度と伸縮機構の作動量の関係を示す図であり、（Ｂ）は上反転位置で伸縮機構の作動量を「０」にしない場合のワイパモータの回転角度と伸縮機構の作動量の関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、助手席側ワイパブレードの長さを払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲にした例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構の一例を示した概略図である。 ４節リンク機構を有したワイパ装置の一例を示した概略図である。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の一例を示した概略図である。図１に示した車両用ワイパ装置１００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」としてのウィンドシールドガラス１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、伸縮機構１２０と、制御回路５２と、ウォッシャ装置７０と、を備えている。
図１は、右ハンドル車の場合を示しているので、車両の右側（図１の左側）が運転席側、車両の左側（図１の右側）が助手席側である。車両が左ハンドル車の場合には、車両の左側（図１の右側）が運転席側、車両の右側（図１の左側）が助手席側になる。また、車両が左ハンドル車の場合には、車両用ワイパ装置１００の構成が左右反対になる。
ワイパモータ１８は、出力軸３２が所定の回転角度の範囲で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパアーム２６及び助手席側ワイパアーム２４の各々をウィンドシールドガラス１上で往復動作させるための駆動源である。本実施形態では、ワイパモータ１８が正回転した場合に、運転席側ワイパアーム２６は運転席側ワイパブレード３０が下反転位置Ｐ２Ｄから上反転位置Ｐ１Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム２４は助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐを払拭するように動作する。また、ワイパモータ１８が逆回転した場合には、運転席側ワイパアーム２６は運転席側ワイパブレード３０が上反転位置Ｐ１Ｄから下反転位置Ｐ２Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム２４は助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐを払拭するように動作する。
ウィンドシールドガラス１の外縁部は、可視光及び紫外線を遮るため、セラミックス系の黒色顔料が塗布された遮光部１Ａとなっている。黒色顔料は、ウィンドシールドガラス１の車室内側の外縁部に塗布された後、所定温度で加熱されることにより溶融し、ウィンドシールドガラス１の車室側表面に定着される。ウィンドシールドガラス１は、外縁部に塗布された接着剤により車体に固定されるが、図１に示したように、紫外線を透過させない遮光部１Ａを外縁部に設けることにより、紫外線による当該接着剤の劣化を抑制する。
後述する伸縮機構１２０が動作しない場合には、ワイパモータ１８の出力軸３２が所定の回転角度（以下、「所定回転角度」と称する）で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパブレード３０は払拭範囲Ｈ１を、助手席側ワイパブレード２８は払拭範囲Ｚ１を、各々払拭する。
伸縮機構１２０は、助手席側ワイパブレード２８を、助手席側ワイパアーム２４に対して動作させる機構である。伸縮機構１２０は、助手席側ワイパブレード２８を、ピボット軸４２を中心とする円弧の半径方向に移動させ、助手席側ワイパアーム２４を見かけ上伸長させる。前述のワイパモータ１８が動作中に伸縮機構１２０が動作することにより、助手席側ワイパアーム２４は助手席側上方に見かけ上伸長され、助手席側ワイパブレード２８は払拭範囲Ｚ２を払拭する。また、伸縮機構１２０の作動量（伸縮の程度）を変更することにより、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲を変更することが可能となる。例えば、作動量を大きくすれば、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲は大きくなり、作動量を小さくすれば、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲は小さくなる。
ワイパモータ１８は、出力軸３２の回転方向を正回転及び逆回転に制御可能であると共に、出力軸３２の回転速度も制御可能なモータであり、一例としてブラシ付きＤＣモータ及びブラシレスＤＣモータのいずれかである。また、伸縮機構１２０は、後述するように、複数の電磁石及び複数の永久磁石を含む一種のリニアモータである。
ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０には、各々の動作を制御するための制御回路５２が接続されている。本実施の形態に係る制御回路５２は、例えば、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検知したワイパモータ１８の出力軸３２の回転方向、回転位置、回転速度及び回転角度に基づいて、ワイパモータ１８に印加する電圧のデューティ比を算出する。また、伸縮機構１２０の固定子側に設けられた移動検出センサ（図示せず）が検知した可動子の移動方向、移動による位置の変化及び移動速度に基づいて、電磁石で構成された固定子に印加する電圧の極性及びデューティ比を算出する。
本実施形態では、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々に印加する電圧を、電源である車載バッテリの電圧（略１２Ｖ）をスイッチング素子によってオンオフしてパルス状の波形に変調するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって生成する。本実施の形態でデューティ比は、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期間に対する前述のスイッチング素子がオンになったことで生じる１のパルスの時間の割合である。また、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期は、前述の１のパルスの時間と前述のスイッチング素子がオフになりパルスが生じない時間との和である。駆動回路５６は、制御回路５２によって算出されたデューティ比に従って駆動回路５６内のスイッチング素子をオンオフさせてワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々に印加する電圧を生成し、生成した電圧をワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々の巻線の端子に印加する。
本実施の形態に係るワイパモータ１８は、ウォームギアで構成された減速機構４８を有しているので、各々の出力軸の回転方向、回転速度及び回転角度は、ワイパモータ１８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、各モータと減速機構４８とは、一体不可分に構成されているので、以下、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８の回転方向、回転速度及び回転角度とみなすものとする。
絶対角センサ１１４は、例えばワイパモータ１８の減速機構４８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センサであり、一例として、ＭＲセンサ等の磁気センサである。また、移動検出センサは、固定子に面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置された可動子の磁界（磁力）を電流に変換して検出するセンサであり、一例として、ＭＲセンサ等の磁気センサである。
制御回路５２は、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検出したワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度から運転席側ワイパブレード３０のウィンドシールドガラス１上での位置を算出可能なマイクロコンピュータ５８を備えている。マイクロコンピュータ５８は、算出した位置に応じてワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。
また、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検出したワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度から助手席側ワイパブレード２８のウィンドシールドガラス１上での位置を算出し、算出した位置に応じて伸縮機構１２０の可動子の移動量及び移動速度が変化するように駆動回路５６を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、伸縮機構１２０の移動検出センサが検出した可動子の移動量から助手席側ワイパアーム２４の伸長の程度を算出する。
制御回路５２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記憶装置であるメモリ６０が設けられている。メモリ６０は、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８のウィンドシールドガラス１上の位置を示すワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度に応じてワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度等（回転角度を含む）及び伸縮機構１２０の可動子の移動速度（移動量含む）を算出するためのデータ及びプログラムを記憶している。
また、マイクロコンピュータ５８には、車両のエンジン等の制御を統括する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０が接続されている。また、車両ＥＣＵ９０には、ワイパスイッチ５０、方向指示器スイッチ５４、ウォッシャスイッチ６２、レインセンサ７６、車両の速度を検知する車速センサ９２、車両の前方を撮影する車載カメラ９４、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置９６及び操舵角センサ９８が接続されている。
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、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８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、レインセンサ７６が雨滴を検知した場合に動作させるＡＵＴＯ（オート）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、車両ＥＣＵ９０を介して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車両ＥＣＵ９０を介して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。
本実施の形態では、ワイパスイッチ５０には、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を払拭範囲Ｚ２に変更する拡大モードスイッチが別途設けられていてもよい。拡大モードスイッチがオンになると、所定の信号が車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、所定の信号が入力されると、例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに動作する場合に、払拭範囲Ｚ２を払拭するように伸縮機構１２０を制御する。
方向指示器スイッチ５４は、車両の方向指示器（図示せず）の作動を指示するスイッチであり、運転者の操作により、右又は左の方向指示器をオンにするための信号を車両ＥＣＵ９０に出力する。車両ＥＣＵ９０は、方向指示器スイッチ５４から出力された信号に基づいて、右又は左の方向指示器のランプを点滅させる。方向指示器スイッチ５４から出力された信号は、車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８にも入力される。
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、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０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によりオンになる。マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになると、ウォッシャモータ６４及びワイパモータ１８を作動させる。マイクロコンピュータ５８は、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ２を払拭するように、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ１を払拭するように伸縮機構１２０を各々制御する。かかる制御により、ウィンドシールドガラス１の助手席側を広く払拭することが可能となる。
ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間は、ウォッシャ装置７０が備えるウォッシャモータ６４の回転でウォッシャポンプ６６が駆動される。ウォッシャポンプ６６はウォッシャ液タンク６８内のウォッシャ液を運転席側ホース７２Ａ又は助手席側ホース７２Ｂに圧送する。運転席側ホース７２Ａは、ウィンドシールドガラス１の運転席側の下方に設けられた運転席側ノズル７４Ａに接続されている。また、助手席側ホース７２Ｂは、ウィンドシールドガラス１の助手席側の下方に設けられた助手席側ノズル７４Ｂに接続されている。圧送されたウォッシャ液は、運転席側ノズル７４Ａ及び助手席側ノズル７４Ｂからウィンドシールドガラス１上に噴射される。ウィンドシールドガラス１上に付着したウォッシャ液は、動作している運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８によってウィンドシールドガラス１上の汚れと一緒に払拭される。
マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間のみ動作するようにウォッシャモータ６４を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオフになっても運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐに達するまで動作を継続するようにワイパモータ１８を制御する。さらにマイクロコンピュータ５８は、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに向かって払拭している際にウォッシャスイッチ６２がオフになった場合には、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が、ワイパモータ１８の回転により上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに達するまで、払拭範囲Ｚ２を払拭するように伸縮機構１２０を制御する。
レインセンサ７６は、例えば、ウィンドシールドガラス１の車室内側に設けられる光学センサの一種であり、ウィンドシールドガラス１表面の水滴等を検知する。レインセンサ７６は、一例として、赤外線の発光素子であるＬＥＤ、受光素子であるフォトダイオード、赤外線の光路を形成するレンズ及び制御回路を含んでいる。ＬＥＤによって車室側から車外に発せられた赤外線はウィンドシールドガラス１で全反射するが、ウィンドシールドガラス１の表面に水滴が存在すると赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウィンドシールドガラス１での反射量が減少する。その結果、受光素子であるフォトダイオードに入る光量が減少する。かかる光量の減少に基づいて、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知する。または、受光素子を車外に設けることで、赤外線の透過量を検出し、当該透過量に基づいて、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知してもよい。さらには、発光素子を車外、受光素子を車室内側に各々設けて、赤外線の透過量を検出してもよい。
車速センサ９２は、車両の車輪の回転数を検知し、当該回転数を示す信号を出力するセンサである。車両ＥＣＵ９０は、車速センサ９２が出力した信号と車輪の周長から車速を算出する。
車載カメラ９４は、車両前方を撮影し、動画像のデータを取得する装置である。車両ＥＣＵ９０は、車載カメラ９４で取得した動画像のデータを画像処理することにより、車両がカーブに差し掛かっている等を判定することが可能である。また、車両ＥＣＵ９０は、車載カメラ９４で取得した動画像のデータの輝度から、車両前方の明るさを算出できる。
本実施の形態に係る車載カメラ９４は、被写体までの距離を取得した画像データから算出できるように右撮像部９４Ｒと左撮像部９４Ｌとを備えた、いわゆるステレオカメラである。別途ミリ波レーダ等の車両前方の障害物等を探知し、当該障害物までの距離を検出できる装置を車両が備えている場合には、車載カメラはステレオカメラでなくてもよい。
図１に示したように、本実施の形態では、レインセンサ７６及び車載カメラ９４は、ウィンドシールドガラス１の中央上部付近の機能エリア１０２に設けられる。機能エリア１０２は、レインセンサ７６の検知範囲と、車載カメラ９４の撮影の視野と、をカバーし得る所定範囲である。
ＧＰＳ装置は、上空にあるＧＰＳ衛星から受信した測位のための信号に基づいて車両の現在位置を算出する装置である。本実施の形態では、車両用ワイパ装置１００専用のＧＰＳ装置９６を用いるが、車両がカーナビゲーションシステム等の他のＧＰＳ装置を備える場合には、当該他のＧＰＳ装置を用いてもよい。
操舵角センサ９８は、一例としてステアリングの回転軸（図示せず）に設けられ、当該ステアリングの回転角度を検出するセンサである。
続いて、ワイパ１４、１６の構成について説明する。ワイパ１４、１６は、それぞれ助手席側ワイパアーム２４、２６と助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０とにより構成されている。助手席側ワイパアーム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、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は、助手席側ワイパアーム２４、２６の先端部に各々固定されている。
ワイパ１４、１６は、助手席側ワイパアーム２４、２６の動作に伴って助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１上を往復動作し、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１を払拭する。
ワイパモータ１８は、減速機構４８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を介して助手席側ワイパアーム２４、２６が各々固定されている。
車両用ワイパ装置１００では、出力軸３２が所定の範囲の回転角度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を介して助手席側ワイパアーム２４、２６に伝達され、この助手席側ワイパアーム２４、２６の往復動作に伴って助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１上における下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐとの間で往復動作をする。θ１の値は、車両用洗浄システム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車両用ワイパ装置１００では、図１に示されるように、運転席側ワイパブレード３０、助手席側ワイパブレード２８が格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐ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Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐは、下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐの下方に設けられている。助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０が下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐにある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐに動作する。θ２の値は、車両用洗浄システム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Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐと格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐは一致し、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は、下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐで停止し、格納される。
図２は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００のワイパ１４の伸縮機構１２０の構成の一例を示した概略図である。図２に示したように、伸縮機構１２０は、助手席側ワイパアーム２４の端部に固定軸２４Ｐで固定されたハウジング１２０Ｈ内に設けられた固定子１２０Ａと、助手席側ワイパブレード２８側に設けられ、永久磁石列１２０Ｂを備えた可動子１２６と、を含む。
固定子１２０Ａにはコイル１２０Ｃが巻装され、コイル１２０Ｃに駆動回路５６から供給された電圧が印加されると励磁される。駆動回路５６は、コイル１２０Ｃに印加する電圧の極性を変化させることにより、励磁された固定子１２０Ａの磁極を変化させる。助手席側ワイパアーム２４の内部にはコイル１２０Ｃと駆動回路５６とを導通接続する接続線（図示せず）が配策されている。
可動子１２６の永久磁石列１２０Ｂは、固定子１２０Ａに面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置されている。従って、固定子１２０Ａが励磁されると、固定子１２０Ａの磁界と永久磁石列１２０Ｂの磁界との吸引及び反発による相互作用により、可動子１２６は、固定子１２０Ａに対して図２の矢印Ｂ方向または矢印Ｃ方向に移動する、いわゆる往復運動を行う。
固定子１２０Ａを収めたハウジング１２０Ｈ内には、移動検出センサ１１８が設けられている。移動検出センサ１１８は、可動子１２６の移動に伴って変化する永久磁石列１２０Ｂの磁界を検出し、電気信号に変換して制御回路５２に出力する。図２の破線で示したように、助手席側ワイパアーム２４の内部には移動検出センサ１１８と制御回路５２とを導通接続する信号線が配策されている。
図３は、図２に示されたＡ−Ａ線に沿って切断した伸縮機構１２０の断面図である。図３に示したように、可動子１２６にはブレードラバー１２２と、金属板であるバッキング１２４とを備える。バッキング１２４は、可動子１２６のバッキング保持部１２６Ａに保持されることにより、助手席側ワイパブレード２８の形状保持及び弾性付与に資する部材である。
ブレードラバー１２２は、基端部１２２Ａが可動子１２６のブレードラバー保持部１２６Ｂに嵌合され、前述のバッキング１２４と共に、可動子１２６を含む助手席側ワイパブレード２８を構成する。
可動子１２６の頂部は、固定子１２０Ａのハウジング１２０Ｈの下端部の案内機構１２０Ｒと嵌合するガイドレール１２６Ｒとなっており、可動子１２６が固定子１２０Ａに対してピボット軸４２を中心とする円弧の半径方向に移動可能に構成されている。
図４は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の回路を模式的に示した回路図である。図４に示すように、車両用ワイパ装置１００は、制御回路５２と駆動回路５６とを含んでいる。
制御回路５２は、前述のようにマイクロコンピュータ５８とメモリ６０を有し、マイクロコンピュータ５８には、車両ＥＣＵ９０（図示せず）を介して、ワイパスイッチ５０、方向指示器スイッチ５４、ウォッシャスイッチ６２、レインセンサ７６、車速センサ９２、車載カメラ９４、ＧＰＳ装置９６及び操舵角センサ９８が各々接続されている。
駆動回路５６は、ワイパモータ１８を駆動させるための第１プリドライバ１０４及びワイパモータ駆動回路１０８、伸縮機構１２０を駆動させるための第２プリドライバ１０６及び伸縮機構駆動回路１１０を備えている。また駆動回路５６は、ウォッシャモータ６４を駆動させるための、リレー駆動回路７８、ＦＥＴ駆動回路８０及びウォッシャモータ駆動回路５７を有している。
制御回路５２のマイクロコンピュータ５８は、第１プリドライバ１０４を介してワイパモータ駆動回路１０８を構成するスイッチング素子をオンオフさせることによりワイパモータ１８の回転を、第２プリドライバ１０６を介して伸縮機構駆動回路１１０のスイッチング素子をオンオフさせることにより伸縮機構１２０の動作を、各々制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０を制御することによりウォッシャモータ６４の回転を制御する。
ワイパモータ１８がブラシ付きＤＣモータの場合、ワイパモータ駆動回路１０８は４個のスイッチング素子を含む。スイッチング素子は、一例としてＮ型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。また、伸縮機構１２０を駆動する電圧を生成する伸縮機構駆動回路１１０も、一例として図４に示したように、４個のスイッチング素子を含み、各スイッチング素子はＮ型のＦＥＴである。
図４に示すように、ワイパモータ駆動回路１０８は、ＦＥＴ１０８Ａ〜１０８Ｄを含んでいる。ＦＥＴ１０８Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４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。ＦＥＴ１０８Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４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。ＦＥＴ１０８Ｃは、ドレインがワイパモータ１８の一端部に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ１０８Ｄは、ドレインがワイパモータ１８の他端部に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースが接地されている。
第１プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に従ってＦＥＴ１０８Ａ〜１０８Ｄ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、第１プリドライバ１０４は、ワイパモータ１８の出力軸３２を所定方向に回転（正回転）させる場合には、ＦＥＴ１０８ＡとＦＥＴ１０８Ｄ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（逆回転）させる場合には、ＦＥＴ１０８ＢとＦＥＴ１０８Ｃの組をオンさせる。また、第１プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、ＦＥＴ１０８Ａ及びＦＥＴ１０８Ｄを断続的にオンオフさせるＰＷＭを行う。
第１プリドライバ１０４はＰＷＭにより、ＦＥＴ１０８Ａ及びＦＥＴ１０８Ｄのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、ワイパモータ１８の正回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、正回転時にワイパモータ１８の端子に印加される電圧の実効値が高くなり、ワイパモータ１８の回転速度は大きくなる。
同様に、第１プリドライバ１０４はＰＷＭにより、ＦＥＴ１０８Ｂ及びＦＥＴ１０８Ｃのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、ワイパモータ１８の逆回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、逆回転時にワイパモータ１８の端子に印加される電圧の実効値は高くなり、ワイパモータ１８の回転速度は大きくなる。
伸縮機構駆動回路１１０は、ＦＥＴ１１０Ａ〜１１０Ｄを含んでいる。ＦＥＴ１１０Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイルの一端部に接続されている。ＦＥＴ１１０Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイルの他端部に接続されている。ＦＥＴ１１０Ｃは、ドレインが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイル１２０Ｃの一端部に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ１１０Ｄは、ドレインが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイル１２０Ｃの他端部に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが接地されている。
第２プリドライバ１０６は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に従ってＦＥＴ１１０Ａ〜１１０Ｄのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、伸縮機構１２０の駆動を制御する。一例として、助手席側ワイパアーム２４を助手席側上方に見かけ上伸長させるように伸縮機構１２０の可動子１２６を所定方向に移動させる場合、第２プリドライバ１０６は、ＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせる。かかるスイッチング制御を反復することにより、可動子１２６を所定方向に移動させる。また、可動子１２６の移動速度は、ＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせるスイッチングのタイミングを早めるとともに、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を高くすることによって高速化できる。第２プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、前述の第１プリドライバ１０４のようなＰＷＭを行うことにより、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を制御する。
伸縮機構１２０の可動子１２６を所定方向の逆方向に移動させる場合、第２プリドライバ１０６は、ＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせる。かかるスイッチング制御を反復することにより、可動子１２６を所定方向の逆方向に移動させる。また、可動子１２６の移動速度は、ＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせるスイッチングのタイミングを早めるとともに、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を高くすることによって高速化できる。第２プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、前述の第１プリドライバ１０４のようなＰＷＭを行うことにより、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を制御する。
ワイパモータ１８の減速機構４８内における出力軸３２の出力軸端部１１２には、２極のセンサマグネット１１２Ａが固定され、センサマグネット１１２Ａに対向するように絶対角センサ１１４が設けられている。
伸縮機構１２０のハウジング１２０Ｈ内には、可動子１２６の永久磁石列１２０Ｂに対向するように移動検出センサ１１８が設けられている。
絶対角センサ１１４はセンサマグネット１１２Ａの磁界を、移動検出センサ１１８は永久磁石列１２０Ｂの磁界を、各々検出し、検出した磁界の強さに応じた信号を出力する。マイクロコンピュータ５８は、絶対角センサ１１４が出力した信号に基づいて、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度、回転位置、回転方向及び回転速度を算出すると共に、移動検出センサ１１８が出力した信号に基づいて、伸縮機構１２０の移動量、位置、移動方向及び移動速度を算出する。
ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度からは、運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置が算出できる。また、伸縮機構１２０の可動子１２６の移動量からは、助手席側ワイパアーム２４の見かけの伸長の程度（拡大の程度）が算出できる。マイクロコンピュータ５８は、出力軸３２の回転角度から算出した運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置に基づいて、可動子１２６の移動量を制御することにより、ワイパモータ１８と伸縮機構１２０の各々の動作を同期させる。一例として、メモリ６０に、運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置（又は出力軸３２の回転角度）と可動子１２６の移動量（作動量）とを対応付けたマップ（例えば、後述する伸縮機構作動量マップ）を予め記憶させ、当該マップに従って、出力軸３２の回転角度に応じて可動子１２６の移動量を制御する。
ウォッシャモータ駆動回路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８４Ｃ１、８４Ｃ２が第１端子８４Ａ１、８４Ａ２と各々接続している状態(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８４Ｃ１、８４Ｃ２を第２端子８４Ｂ１、８４Ｂ２に各々接続する状態に切り替わる。リレーRLY1の共通端子８４Ｃ１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８４Ｃ２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８４Ａ１、８４Ａ２の各々はＦＥＴ８６Ｂのドレインに接続され、リレーRLY1、RLY2の第２端子８４Ｂ１、８４Ｂ２の各々は電源(＋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のオンオフに係るデューティ比はＦＥＴ駆動回路８０によって制御される。また、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（正回転）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。上記の制御により、ウォッシャモータ６４の出力軸の回転速度が制御される。
以下、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の制御について説明する。図５は、本実施の形態における出力軸３２の回転角度に応じた伸縮機構１２０の作動量を定めた伸縮機構作動量マップの一例を示している。図５の横軸は出力軸３２の回転角度である出力軸回転角度θAである。出力軸回転角度θAは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに位置する場合は「０°」になる。図５の縦軸は伸縮機構１２０の作動量である伸縮機構作動量ＭVであり、その最大値は所定作動量ＭV2となる。伸縮機構作動量ＭVは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに位置する場合に「０」となるので、伸縮機構作動量ＭVが「０」となる位置から可動子１２６の位置までの距離を示している。マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２が回転を始めると、絶対角センサ１１４で検知した出力軸３２の回転角度と伸縮機構作動量マップとを照合する。かかる照合により、絶対角センサ１１４で検知した出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVを算出し、算出した伸縮機構作動量ＭVになるように伸縮機構１２０の作動量を制御する。
図５には、曲線１９０と、曲線１９２と、曲線１９４とが記載されている。曲線１９０は、出力軸３２の回転角度に対応して、伸縮機構１２０の作動量が遅延なしに変化する理想的な場合を示している。通常は、曲線１９０で示された出力軸回転角度θAに対する伸縮機構作動量ＭVを、伸縮機構１２０の動作制御の指令値とする。なお、図５に示した曲線１９０は、後述する曲線１９２、１９４と共に、出力軸回転角度θAが、所定回転角度θ1に到達した場合、すなわち、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに到達した場合の伸縮機構作動量ＭVは、０よりも大きい値を示すように設定されている。
しかしながら、実機では、リンク機構による駆動力伝達の遅れ、制御回路５２における素子の動作に要する時間による制御処理の遅れ等により、必ずしも理想値を示す曲線１９０のように出力軸回転角度θAと伸縮機構作動量ＭVとが対応しない。
上述の遅れの影響を排除して出力軸回転角度θAと伸縮機構作動量ＭVとを対応させるには、伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを、曲線１９０が示す場合よりも早めればよい。
時間経過と共に出力軸回転角度θAが大きくなる往動時では、検出された出力軸回転角度θAに補正値を加算して得られた角度に対応する曲線１９０上の伸縮機構作動量ＭVとなるように可動子１２６の移動量を制御することによって、伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを、曲線１９０が示す場合よりも早めることができる。
上述のように、本実施の形態では、検出された出力軸回転角度θAに補正値を加算して出力軸回転角度θAの時系列での変化を先取りし、実際の出力軸回転角度θAが示す制御のタイミングよりも伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを早めている。このように、出力軸回転角度θAの時系列での変化を先取りして伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを早めることを、本実施の形態では便宜上、出力軸回転角度θAの進角と表現する。なお、補正値は、伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを最適化するための数値である。補正値は、車両用ワイパ装置１００の仕様等によって異なるのみならず、出力軸回転角度θAの変化に伴っても変動するので、設計時のシミュレーション、実機を用いた試験等を通じて出力軸回転角度θAの変化毎に具体的に決定する。
図５の曲線１９２は、助手席側ワイパアーム２４が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに動作する往動時において、検出された出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを、曲線１９０の場合よりも早めたマップの一例を示している。曲線１９２は、検出された出力軸回転角度θAに伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを最適化するための補正値を加算して得られた角度に対する曲線１９０上の伸縮機構作動量ＭVを、検出された出力軸回転角度θAに対してプロットしたものである。
補正値は、出力軸回転角度θAが０°の場合、すなわち助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに位置している場合と、出力軸回転角度θAが所定回転角度θ1の場合、すなわち助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに位置している場合と、では「０」になるように定める。助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐ及び上反転位置Ｐ１Ｐに位置している場合に補正値を「０」とするのは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐ又は上反転位置Ｐ１Ｐに到達した場合に、助手席側ワイパブレード２８の支持部である伸縮機構１２０の作動量を「０」に復帰させるためである。助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐ及び上反転位置Ｐ１Ｐに位置している場合に補正値を「０」とすることで、図５に示したように、出力軸回転角度θAが０°及び所定回転角度θ1の場合には、曲線１９０と、曲線１９０に対して出力軸回転角度θAを進角させた曲線１９２とにおける伸縮機構作動量ＭVが一致する。なお、後述する曲線１９４も、出力軸回転角度θAが０°及び所定回転角度θ1の場合には、伸縮機構作動量ＭVが曲線１９０と一致する。
図６は、曲線１９０から曲線１９２を得るための補正値の一例を示した概略図である。図６に示した補正値は、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐ及び上反転位置Ｐ１Ｐに位置している場合に「０」を示し、助手席側ワイパブレード２８が払拭動作中に最大値ΔＣを示す。助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐ及び上反転位置Ｐ１Ｐに位置している場合は、助手席側ワイパアーム２４の伸縮機構１２０は伸縮を開始していないので、補正値を「０」に定めておく。例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから払拭動作を開始した場合には、補正値を最大値であるΔＣまで迅速に増大させ、助手席側ワイパブレード２８が２つの反転位置の間を払拭動作する際に最大値ΔＣを維持させて伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを最適化させる。そして、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに近づいた場合には、補正値を迅速に減少させ、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに到達した際に補正値を「０」とする。
図５に示したように、出力軸回転角度θAが０°と所定回転角度θ1との間の中間回転角度θmに達するまでは、同じ出力軸回転角度θAに対する伸縮機構作動量ＭVは、曲線１９２が曲線１９０よりも大きくなっている。リンク機構による駆動力伝達の遅れ及び制御回路５２における制御処理の遅れを見越して、曲線１９０を出力軸回転角度θAついて前述の補正値で適切に進角させて曲線１９２を定義することにより、出力軸３２の回転角度に対する伸縮機構１２０の作動量の同期の遅れを補正することが可能になる。
図５の曲線１９４は、助手席側ワイパアーム２４が上反転位置とＰ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐに動作する復動時において、検出された出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを、曲線１９０の場合よりも早めたマップの一例を示している。復動時に、出力軸３２は往動時とは逆回転するので、出力軸３２の回転角度は、所定回転角度θ1から減少し、下反転位置Ｐ２Ｐに助手席側ワイパブレード２８が達すると０°になる。従って、復動時には図５に示したマップを所定回転角度θ1から０°に向かって適用していく。
復動時にも、リンク機構による駆動力伝達の遅れ、制御回路５２における素子の動作に要する時間による制御処理の遅れ等が問題になり、伸縮機構１２０の伸長が曲線１９０に示した理想値（指令値）のようにはならない場合がある。かかる遅れにより、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐに向けて払拭動作をする場合には、出力軸回転角度θAの減少に助手席側ワイパアーム２４の伸長及び収束が追いつかなくなる。
上述のように、進角という単語は制御のタイミングを速めるという概念を表現したものであるから、時間経過と共に出力軸回転角度θAが減少する復動時では、検出された出力軸回転角度θAから伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを最適化するための補正値を減算して得られた角度に対する曲線１９０上の伸縮機構作動量ＭVとなるように可動子１２６の移動量を制御することによって、伸縮機構１２０の伸長・収束のタイミングを速めることが可能となる。従って、後述する図８のステップ１２４では、検出された出力軸回転角度θAから図６に示した補正値を減算することによって進角させる。検出された出力軸回転角度θAから補正値を減算して、出力軸回転角度θAの時系列での変化を先取りし、実際の出力軸回転角度θAが示す制御のタイミングよりも伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを早めることを、本実施の形態では便宜上、出力軸回転角度θAの進角と表現する。なお、補正値は、車両用ワイパ装置１００の仕様等によって異なるのみならず、出力軸回転角度θAの変化に伴っても変動するので、設計時のシミュレーション、実機を用いた試験等を通じて出力軸回転角度θAの変化毎に具体的に決定する。
図５の曲線１９４は、助手席側ワイパアーム２４が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐに動作する復動時において、検出された出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを、曲線１９０の場合よりも早めたマップの一例を示している。曲線１９４は、検出された出力軸回転角度θAに補正値を減算して得られた角度に対応する曲線１９０上の伸縮機構作動量ＭVを、検出された出力軸回転角度θAに対してプロットしたものである。
補正値は、図６に示したように、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから払拭動作を開始した場合には、補正値を最大値であるΔＣまで迅速に増大させて、伸縮機構作動量ＭVの制御のタイミングを最適化させる。そして、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに近づいた場合には、補正値を迅速に減少させ、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに到達した際に補正値を「０」とする。
図５に示したように、出力軸回転角度θAが所定回転角度θ1から中間回転角度θmに達するまでは、同じ出力軸回転角度θAに対する伸縮機構作動量ＭVは、曲線１９４の方が曲線１９０よりも大きくなっている。リンク機構による駆動力伝達の遅れ及び制御回路５２における制御処理の遅れを見越して、曲線１９０を出力軸回転角度θAについて適切に進角させて曲線１９４を定義することにより、出力軸３２の回転角度に対する伸縮機構１２０の作動量の同期の遅れを補正することが可能になる。
図７は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の回転角度進角処理の一例を示したフローチャートである。図７は、助手席側ワイパブレード２８を下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに払拭動作させる往動時に拡大払拭させ、助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐに払拭動作させる復動時に通常の払拭動作をさせる場合を示している。
ステップ１１０では、出力軸３２の回転角度（出力軸回転角度θA）と回転方向とを絶対角センサ１１４を用いて検出する。ステップ１１２では、出力軸３２の回転方向から往動開始か否かを判定し、肯定判定の場合には手順をステップ１１４に移行させ、否定判定の場合にはリターンする。
ステップ１１４では、絶対角センサ１１４によって検出された出力軸回転角度θAに図６の補正値を加算して進角させる。
ステップ１１６では、進角させた出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVを算出してリターンする。ステップ１１４で出力軸回転角度θAに補正値を加算して進角させた場合には、図５の曲線１９０を用いて伸縮機構作動量ＭVを算出する。なお、ステップ１１４及びステップ１１６の処理は、図５の曲線１９２を使用してもよい。かかる場合には、検出された出力軸回転角度θAに図５の曲線１９２を適用して伸縮機構作動量ＭVを算出する。
図７では、往動時に拡大払拭させ、復動時に通常の払拭動作をさせる場合を示したが、往動時に通常の払拭動作をさせ、復動時に拡大払拭させる場合には、図８に示したような処理を行う。図８は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の回転角度進角処理の他の一例を示したフローチャートである。
ステップ１２０では、出力軸回転角度θAと第一出力軸の回転方向とを絶対角センサ１１４を用いて検出する。ステップ１２２では、出力軸３２の回転方向から復動開始か否かを判定し、肯定判定の場合には手順をステップ１２４に移行させ、否定判定の場合にはリターンする。
ステップ１２４では、検出された出力軸回転角度θAから図６の補正値を減算することによって進角させる。補正値は、車両用ワイパ装置１００の仕様等によって異なるので、設計時のシミュレーション、実機を用いた試験等を通じて具体的に決定する。
ステップ１２６では、進角させた出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVを算出してリターンする。ステップ１２４で出力軸回転角度θAから補正値を減算して進角させた場合には、図５の曲線１９０を用いて伸縮機構作動量ＭVを算出する。なお、ステップ１２４及びステップ１２６の処理は、図５の曲線１９４を使用してもよい。かかる場合には、検出された出力軸回転角度θAに図５の曲線１９４を適用して伸縮機構作動量ＭVを算出する。
以上説明したように、本実施の形態では、絶対角センサ１１４によって検出された出力軸３２の回転角度に対応する伸縮機構１２０の動作制御のタイミングを速めることにより、助手席側ワイパアーム２４の往復動作に同期させる伸縮機構１２０の伸長及び収束における遅延を低減させることが可能になる。
なお、本実施の形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２が正逆（往復）回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、出力軸３２が一方向に回転するものでもよい。
なお、本実施の形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転により、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、ワイパモータ１８として「運転席側ワイパモータ」と「助手席側ワイパモータ」とを備え、運転席側ワイパモータの回転によって運転席側ワイパブレード３０を上反転位置Ｐ１Ｄと下反転位置Ｐ２Ｄとの間で移動させ、助手席側ワイパモータの回転によって助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐとの間で移動させる構造でもよい。
なお、本実施の形態では、運転席側ワイパブレード３０と助手席側ワイパブレード２８とが下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐにて車幅方向に重ならない構造になっていたが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８の運転席側ワイパブレード３０側を長く設定してもよい。換言すると、助手席側ワイパブレード２８の運転席側ワイパブレード３０側が、当該運転席側ワイパブレード３０の助手席側ワイパブレード２８側と重なるように助手席側ワイパブレード２８の長さを設定してもよい。これにより、往復動時に払拭範囲Ｚ２を払拭する際に、ウィンドシールドガラスの中央下側に残る払拭不能領域を少なくすることができる。
なお、本実施の形態では、出力軸３２の所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに向かって払拭する際（往動払拭時）に、助手席側ワイパアーム２４が徐々に伸長するように制御してもよい。
なお、本実施の形態では、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度と伸縮機構１２０の作動量とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて出力軸３２の回転位置と可動子１２６の回転位置とを用いたものとしてもよい。
なお、本実施の形態では、図５に示すように、出力軸回転角度θAが所定回転角度θ1に到達した場合、すなわち、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに到達した場合の伸縮機構作動量ＭVをＭV3としたが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに到達した場合の伸縮機構作動量ＭVを「０」としてもよい。
なお、本実施の形態では、図６で示すような補正値としたが、これに限定されることはない。例えば、補正値を出力軸回転角度θAの変化に影響されない定数としてもよい。０°から所定回転角度θ1までの出力軸回転角度θAの各々に一律に定数である補正値を加算することによって、制御を簡易迅速に行うことができる。
［第２の実施の形態］
続いて本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る車両用ワイパ装置の構成は、第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の構成と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
車両用ワイパ装置１００において払拭範囲を拡大する場合、運転席側ワイパブレード３０の先端側（車両上側）の払拭軌跡に対して助手席側ワイパブレード２８の先端側（車両上側）の払拭軌跡が交差する交差部のＶ字形状の角度が、払拭範囲を拡大しない場合に比べて鋭角になり易い。交差部のＶ字形状の先端部分が鋭角になるほど払拭範囲外に払拭した液体（雨水等）が払拭面に垂れ易くなるという、問題が発生する。なお、以下では、運転席側ワイパブレード３０の車両上側の払拭軌跡に対して助手席側ワイパブレード２８の車両上側の払拭軌跡が交差する交差部を単に交差部と称す。また、以下では、運転席側ワイパブレード３０の車両上側の払拭軌跡と助手席側ワイパブレード２８の車両上側の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の交差部の角度を交差角度と称す。
そこで、本実施の形態では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲が変更可能であることを利用して、上反転位置Ｐ１Ｐ付近の助手席側ワイパアーム２４の払拭軌跡を変更することで、交差角度を鈍角に変更（交差角度を大きく）して雨水の垂れを防止するようになっている。
具体的には、制御回路５２が、払拭動作を行う際に、交差角度が、助手席側ワイパアーム２４を伸長しない場合に比べて鈍角になるように、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する。例えば、上記の車両用ワイパ装置１００の動作の説明では、払拭範囲を拡大する場合、往動時に助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を拡大して上反転位置Ｐ１Ｐ（出力軸３２の回転角度が上反転位置Ｐ１Ｐに対応する角度）で伸縮機構１２０の作動量を「０」に戻すように制御しているので、図９（Ａ）、（Ｂ）に示す払拭範囲Ｚ２となる。しかしながら、助手席側ワイパブレード２８の上反転位置Ｐ１Ｐで伸縮機構１２０の作動量が「０」になることで、払拭範囲Ｚ１に比べて交差角度が鋭角になり易い。そこで、交差部の雨水垂れを防止するために、上反転位置Ｐ１Ｐで伸縮機構１２０の作動量を「０」に戻さずに、払拭範囲を拡大した状態で上反転位置Ｐ１Ｐまで（出力軸３２の回転角度が上反転位置Ｐ１Ｐに対応する角度まで）移動させるように伸縮機構１２０（可動子１２６）を制御する。このとき、助手席側ワイパブレード２８は、払拭範囲Ｚ２’に沿って移動する。これにより、上反転位置Ｐ１Ｐで伸縮機構１２０の作動量を「０」に戻す場合に比べて、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、交差角度を大きく（鈍角に）することができ、雨水の垂れを抑制することができる。
次に、交差部の雨水の垂れを防止するために、制御回路５２で行う制御についてさらに具体的に説明する。
払拭範囲を拡大する場合、図１０（Ａ）に示すように、伸縮機構１２０（可動子１２６）の伸縮機構作動量ＭVは、ワイパモータ１８（出力軸３２）の回転角度θ１の関数（ＭV＝ｆ（θ１））として表すことができる。すなわち、制御回路５２がワイパモータ１８の回転角度θ１に応じて伸縮機構１２０の伸縮機構作動量ＭVを制御することで払拭範囲Ｚ２に沿って助手席側ワイパブレード２８を制御することができる。
上記で説明した車両用ワイパ装置１００の動作（払拭範囲Ｚ２）では、伸縮機構１２０の伸縮機構作動量ＭVは、ワイパモータ１８の回転角度の増加に伴って増加し、上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐの中間付近で伸縮機構１２０の伸縮機構作動量ＭVが最大となる。そして、徐々に伸縮機構作動量ＭVが減少して上反転位置で「０」となるように制御することになる。
一方、交差部の雨水の垂れを防止する動作（払拭範囲Ｚ２’）では、図１０（Ｂ）に示すように、伸縮機構１２０の伸縮機構作動量ＭVを上反転位置Ｐ１Ｐで「０」に戻さずに、予め定めた作動量（ＭV＝α）になるように制御回路５２がワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する。これにより、交差角度を大きく（鈍角に）して雨水垂れを防止することができる。このとき、上反転位置Ｐ１Ｐにおける予め定めた回転角度としては、伸縮機構１２０による助手席側ワイパアーム２４の伸長範囲内で交差角度が最大となる角度が好ましい。なお、前述の予め定めた回転角度は、ウィンドシールドガラス１の形状等に応じて、個別に設定する。
また、復動時について上記で説明した車両用ワイパ装置１００の動作（払拭範囲Ｚ２）では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を拡大しない払拭範囲Ｚ１として、往動時に払拭していない領域を払拭するようにしている。よって、交差部の雨水の垂れを防止する制御においても復動時に払拭していない領域を払拭する必要がある。そこで、図１０（Ｂ）の一点鎖線で示すように、復動時には徐々に伸縮機構１２０の作動量を「０」に戻すように（ＭV＝ｆ’（θ１））制御することで、払拭してない領域を復動時に払拭することが可能となる。
また、図１０（Ｂ）に示したマップを用いてワイパモータ１８の出力軸３２の回転に同期させて伸縮機構１２０の作動を制御する場合に、第１の実施の形態のように、出力軸３２の回転角度を進角させ、進角させた出力軸３２の回転角度に基づいて伸縮機構１２０の作動量を制御してもよい。かかる制御により、出力軸３２の回転角度に対応する伸縮機構１２０の動作制御のタイミングを速めることにより、助手席側ワイパアーム２４の往復動作に同期させる伸縮機構１２０の伸長及び収束における遅延を低減させることが可能になる。
本実施の形態では、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を動作させる速度（払拭速度）は、予め定めた速度の中から選択可能であることを前提としたが、払拭速度が無段階で変更可能であってもよい。
なお、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を拡大することにより、助手席側ワイパブレード２８の車両下側の払拭軌跡が運転席側ワイパブレード３０の払拭軌跡と重ならず、払拭不能領域が発生してしまう。そのため、払拭不能な領域をなくすために、払拭範囲を拡大する場合に往動時と復動時の助手席側ワイパブレード２８を異なる軌跡として説明したが、これに限るものではない。例えば、図１１に示すように、助手席側ワイパブレード２８の長さを払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して、往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲Ｚ２’になるように制御してもよい。
また、上記の実施形態では、払拭範囲を拡大して払拭動作を行う場合において、交差部の雨水の垂れを防止する制御回路５２の制御について説明したが、払拭範囲を拡大する場合に限るものではない。すなわち、払拭範囲を拡大しない場合（払拭範囲Ｚ１）についても同様に、上反転位置Ｐ１Ｐで伸縮機構１２０を伸長して交差角度が鈍角になるように制御してもよい。
また、本実施形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２が正逆（往復）回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、出力軸３２が一方向に回転するものでもよい。
また、本実施形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転により、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、ワイパモータ１８として「運転席側ワイパモータ」と「助手席側ワイパモータ」とを備え、運転席側ワイパモータの回転によって運転席側ワイパブレード３０を上反転位置Ｐ１Ｄと下反転位置Ｐ２Ｄとの間で移動させ、助手席側ワイパモータの回転によって助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐとの間で移動させる構造でもよい。
また、本実施形態では、出力軸３２の所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに向かって払拭する際（往動払拭時）に、助手席側ワイパアーム２４が徐々に伸長するように制御してもよい。
また、本実施形態では、ワイパモータ１８の回転角度に応じて伸縮機構１２０を制御していたが、これに限定されることはない。例えば、伸縮機構１２０の作動量に応じてワイパモータ１８を制御してもよい。
なお、本実施の形態では、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度と伸縮機構１２０の可動子１２６の作動量とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて出力軸３２の回転位置と可動子１２６の位置とを用いたものとしてもよい。
また、上記の実施形態における払拭範囲を変更可能にする構成は一例として説明したが、これに限るものではなく、他の構成を適用してもよい。
また、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲のみを変更可能な例を説明したが、これに限るものではなく、運転席側についても助手席側と同様の機構を設けて払拭範囲を変更可能としてもよい。
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、払拭範囲Ｚ１の面積よりも払拭範囲Ｚ２の面積が大きくなっているが、これに限定されない。払拭範囲Ｚ１の面積と払拭範囲Ｚ２の面積とが同じでもよく、払拭範囲Ｚ１の面積よりも払拭範囲Ｚ２の面積が小さくてもよい。
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
［第３の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、伸縮機構１４０が助手席側ワイパアーム２４のピボット軸４２の近くに設けられている点で、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と相違するが、その他の構成については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様なので、詳細な説明は省略する。
図１２は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構１４０の一例を示した概略図である。図１２に示したように、本実施の形態の伸縮機構１４０は、助手席側ワイパアーム２４を望遠鏡状に伸縮させる機構であり、一端がピボット軸４２に連結され、内部に電磁石列１４０Ａを備えた固定子である外部筒２４Ｂと、永久磁石列１４０Ｂを備えた可動子である内部筒２４Ａと、を含み、ゴム等の弾性体で構成されたシール部材１７０によって伸縮機構１４０の内部の機構が保護されている。外部筒２４Ｂの内部に入り込んだ水は、排水孔１７２を介して外部筒２４Ｂの外に排出される。
永久磁石列１４０Ｂは、電磁石列１４０Ａに面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置されている。従って、電磁石列１４０Ａが励磁されると、電磁石列１４０Ａの磁界と永久磁石列１４０Ｂとの磁界の吸引及び反発による相互作用により、内部筒２４Ａは、外部筒２４Ｂに対して図１２の矢印Ｄ方向または矢印Ｅ方向に移動する、いわゆる往復運動を行う。
外部筒２４Ｂ内には、移動検出センサ１１８が設けられている。移動検出センサ１１８は、可動子である内部筒２４Ａの移動に伴って変化する永久磁石列１４０Ｂの磁界を検出し、電気信号に変換して制御回路５２に出力する。
マイクロコンピュータ５８は、第１の実施の形態で説明したように、出力軸３２の回転角度から算出した運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置に基づいて、内部筒２４Ａの移動量を制御することにより、ワイパモータ１８と伸縮機構１４０の各々の動作を同期させる。
以上説明したように、本実施の形態では、伸縮機構１４０を助手席側ワイパアーム２４が搖動する支点であるピボット軸４２近くに設けられるので、第１の実施の形態及び第２の実施の形態よりも、助手席側ワイパアーム２４の揺動による遠心力が伸縮機構１４０に作用しにくくなり、伸縮機構１４０をより安定して動作させることができる。
また、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を払拭する助手席側ワイパブレード２８近くに設けられた第１の実施の形態及び第２の実施の形態の伸縮機構１２０よりも、本実施の形態に係る伸縮機構１４０は、助手席側ワイパブレード２８から離れた位置に設けられるので、内部機構に雨水が侵入するおそれが軽減できる。
以上、第３の実施の形態について説明したが、本願は、上記に限定されるものではなく、上記以外にも、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。例えば、第１の実施の形態と第２の実施の形態と第３の実施の形態とを適宜組み合わせることが可能である。
１…ウィンドシールドガラス、１Ａ…遮光部、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２４…助手席側ワイパアーム、２４Ａ…内部筒、２４Ｂ…外部筒、２４Ｐ…固定軸、２６…運転席側ワイパアーム、２８…助手席側ワイパブレード、３０…運転席側ワイパブレード、３０…当該運転席側ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…第１リンクロッド、３８，４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…第２リンクロッド、４８…減速機構、５０…ワイパスイッチ、５２…制御回路、５４…方向指示器スイッチ、５６…駆動回路、５７…ウォッシャモータ駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…メモリ、６２…ウォッシャスイッチ、６６…ウォッシャポンプ、６８…ウォッシャ液タンク、７０…ウォッシャ装置、７２Ａ…運転席側ホース、７２Ｂ…助手席側ホース、７４Ａ…運転席側ノズル、７４Ｂ…助手席側ノズル、７６…レインセンサ、７８…リレー駆動回路、８０…ＦＥＴ駆動回路、８４…リレーユニット、８４Ａ１，８４Ａ２…第１端子、８４Ｂ１，８４Ｂ２…第２端子、８４Ｃ１，８４Ｃ２…共通端子、９０…車両ＥＣＵ、９２…車速センサ、９４…車載カメラ、９４Ｌ…左撮像部、９４Ｒ…右撮像部、９６…ＧＰＳ装置、９８…操舵角センサ、１００…車両用ワイパ装置、１０２…機能エリア、１０４…第１プリドライバ、１０６…第２プリドライバ、１０８…ワイパモータ駆動回路、１１０…伸縮機構駆動回路、１１２…出力軸端部、１１２Ａ…センサマグネット、１１４…絶対角センサ、１１８…移動検出センサ、１２０…伸縮機構、１２０Ａ…固定子、１２０Ｂ…永久磁石列、１２０Ｃ…コイル、１２０Ｈ…ハウジング、１２０Ｒ…案内機構、１２６Ｒ…ガイドレール、１２２…ブレードラバー、１２２Ａ…基端部、１２４…バッキング、１２６…可動子、１２６Ａ…バッキング保持部、１２６Ｂ…ブレードラバー保持部、１４０…伸縮機構、１４０Ａ…電磁石列、１４０Ｂ…永久磁石列、１５０Ｐ…助手席側ワイパアーム、１５４Ｐ…助手席側ワイパブレード、１５８…非払拭範囲、１６０…４節リンク機構、１７０…シール部材、１７２…排水孔、１９０，１９２，１９４…曲線、RLY1，RLY2…リレー、ΔＣ…最大値、θ1…所定回転角度、θA…出力軸回転角度、θm…中間回転角度、θ１…回転角度、Ｈ１…払拭範囲、ＭV2…所定作動量、ＭV…伸縮機構作動量、Ｐ１Ｄ，Ｐ１Ｐ…上反転位置、Ｐ２Ｄ，Ｐ２Ｐ…下反転位置、Ｐ３Ｄ，Ｐ３Ｐ…格納位置、Ｐ４Ｐ…下反転位置、Ｐ５Ｐ…上反転位置、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ１０，Ｚ１２…払拭範囲

Claims (10)

  1. ワイパアームに連結されたワイパブレードを出力軸の回転によりウィンドシールド上で払拭動作させる第１駆動源と、
    前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を往復運動の作動量に応じて拡縮させる第２駆動源と、
    前記出力軸の回転に同期させて前記第２駆動源を往復運動させる同期制御を行う場合に、前記出力軸の回転に対する前記第２駆動源の同期制御動作の遅れに相当する遅延時間より前のタイミングで前記第２駆動源の往復運動を制御する制御部と、
    を含む車両用ワイパ装置。
  2. 前記遅延時間は、前記ワイパブレードが一方の反転位置から他方の反転位置に移動しながら払拭動作する場合に、０から最大値まで増大した後前記最大値から減少し、前記ワイパブレードが前記他方の反転位置に到達した場合に０になる時間である請求項１に記載の車両用ワイパ装置。
  3. 前記遅延時間の最大値が所定時間継続する請求項２に記載の車両用ワイパ装置。
  4. 前記出力軸の回転角度を検出する回転角検出部と、
    前記出力軸の回転角度に対する前記第２駆動源の往復運動の作動量を定めた作動量マップを記憶した記憶部と、
    をさらに含み、
    前記制御部は、前記回転角検出部が検出した前記出力軸の回転角度を前記遅延時間に相当する角度進角させた回転角度と、前記作動量マップと、に基づいて算出した作動量となるように前記第２駆動源の往復運動を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
  5. 前記出力軸の回転角度を検出する回転角検出部と、
    前記出力軸の回転角度に対する前記往復運動の作動量であって、前記出力軸の回転角度を前記遅延時間に相当する角度進角させた回転角度に対応する前記往復運動の作動量を定めた補正作動量マップを記憶した記憶部と、
    をさらに含み、
    前記制御部は、前記回転角検出部が検出した前記出力軸の回転角度と、前記補正作動量マップと、に基づいて決定した作動量となるように前記第２駆動源の往復運動を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
  6. 第１駆動源は、払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する、前記ワイパブレードと他のワイパブレードとからなる一対のワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行い、
    前記第２駆動源は、前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードに設けられた伸縮機構を作動させて前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードの払拭範囲を変更し、
    前記制御部は、前記往復払拭動作を行う際に、前記一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の前記交差部の交差角度が、前記ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
  7. 前記制御部は、前記伸縮機構の伸縮範囲内で前記交差角度が最大となるように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項６に記載の車両用ワイパ装置。
  8. 前記制御部は、前記出力軸の回転角度に応じて予め定めた前記第２駆動源の作動量になるように第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項６又は７に記載の車両用ワイパ装置。
  9. 第１駆動源は、前記出力軸の回転により前記一対のワイパブレードを動作させる各々のワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記一対のワイパブレードの往復払拭動作を行わせ、
    前記第２駆動源は、前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを往復回転させる支点と前記少なくとも一方のワイパブレードの先端部との距離を伸縮させて払拭範囲を変更する請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
  10. 前記制御部は、前記出力軸の回転角度が前記上反転位置に対応する角度に到達した際に、前記支点と前記先端部との距離が、前記出力軸の回転角度が前記下反転位置に対応する角度に到達した際の前記支点と前記先端部との距離よりも大きくなるように第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項９に記載の車両用ワイパ装置。
JP2017136250A 2017-07-12 2017-07-12 車両用ワイパ装置 Active JP6891679B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017136250A JP6891679B2 (ja) 2017-07-12 2017-07-12 車両用ワイパ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017136250A JP6891679B2 (ja) 2017-07-12 2017-07-12 車両用ワイパ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019018615A JP2019018615A (ja) 2019-02-07
JP6891679B2 true JP6891679B2 (ja) 2021-06-18

Family

ID=65353605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017136250A Active JP6891679B2 (ja) 2017-07-12 2017-07-12 車両用ワイパ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6891679B2 (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3551328B2 (ja) * 1994-10-28 2004-08-04 株式会社安川電機 同期制御装置
JP3910295B2 (ja) * 1998-04-22 2007-04-25 株式会社ミツバ 対向払拭型ワイパ装置の制御方法および制御装置
JP3787691B2 (ja) * 1998-07-15 2006-06-21 自動車電機工業株式会社 ワイパ装置
JP6113543B2 (ja) * 2013-03-26 2017-04-12 株式会社ミツバ ワイパ装置
JP6623762B2 (ja) * 2015-06-17 2019-12-25 株式会社デンソー 車両ワイパ装置
IL243529B (en) * 2016-01-10 2018-01-31 Garti Efraim Wiper control system
WO2018037500A1 (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 三菱電機株式会社 モータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019018615A (ja) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6790688B2 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP6962038B2 (ja) 車両用洗浄システム
WO2018110328A1 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP6891683B2 (ja) 車両用ワイパ装置
JP6891679B2 (ja) 車両用ワイパ装置
JP2019018614A (ja) 車両用ワイパ装置
JP6801678B2 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP2019018683A (ja) 車両用ワイパ装置
JP6724376B2 (ja) 払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法
WO2017126526A1 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP6828263B2 (ja) 払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法
WO2017122643A1 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP6492819B2 (ja) 車両用ウォッシャ制御装置
JP6724469B2 (ja) 払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法
JP6665680B2 (ja) 払拭範囲拡大ワイパ装置及び払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法
WO2017122825A1 (ja) ワイパ装置及びワイパ装置の制御方法
JP6922484B2 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP6724382B2 (ja) 払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法
JP6769081B2 (ja) 払拭範囲拡大ワイパ装置及び払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法
JP2019018756A (ja) 車両用ワイパ装置
JP2017124761A (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ制御プログラム
WO2017164182A1 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法
JP2017159800A (ja) 払拭範囲拡大ワイパ装置及び払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法
JP6724372B2 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ制御プログラム
WO2017183560A1 (ja) 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180411

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180427

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210510

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6891679

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151