JP6973266B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明はワイパ装置に関する。

特許文献１には、ワイパが下反転位置で停止された場合に、ワイパに対して下方に回転力が付与されて下反転位置に維持されるようにワイパモータの回転力を制御する、いわゆる位置保持制御を行うことが記載されている。この位置保持制御により、下反転位置に停止しているワイパが走行風の風圧によって下反転位置から押し上げられてしまうことが抑制される。

特開２０１０−１５９０４４号公報

しかしながら、下反転位置の手前の払拭範囲内に障害物が存在していた場合、下反転位置へ移動するワイパブレードは、障害物の影響により、ワイパブレードやワイパアーム、リンク機構が撓んだ状態で下反転位置に到達することになる。そして、ワイパブレードやワイパアーム、リンク機構が撓んだ状態で位置保持制御を行うと、ワイパモータに過大な負荷が加わって大きな電流が流れ、ワイパモータの早期劣化や故障を招く虞があった。また、ワイパブレード、ワイパアーム及びリンク機構に対しても過大な負荷が加わり故障を招く虞があった。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、ワイパブレードを所定時間停止させる反転位置付近に障害物が存在する場合に、ワイパ装置に加わる負荷を抑制できるワイパ装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るワイパ装置は、給電されることで駆動力を発生する駆動源と、ワイパブレードが連結され前記駆動源の駆動力が伝達されるワイパアームと、間欠動作において、前記ワイパブレードがウインドシールドの第１反転位置と第２反転位置との間を往復払拭しかつ前記第１反転位置で所定時間移動を停止するように前記駆動源の給電を制御すると共に、停止中の前記ワイパブレードを停止中の位置で保持するように前記駆動源の給電を制御する位置保持制御を行う第１制御部と、前記ワイパブレードが前記第１反転位置付近の所定領域内を前記第１反転位置へ移動する際に前記駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、前記第１制御部による前記位置保持制御を休止させる第２制御部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、間欠動作において、第１制御部が、ワイパブレードがウインドシールドの第１反転位置と第２反転位置との間を往復払拭しかつ第１反転位置で所定時間移動を停止するように駆動源の給電を制御する。ここで、ワイパブレードを所定時間停止させる第１反転位置付近に障害物が存在する場合、ワイパブレードは、障害物に当たった後、障害物の影響によりワイパブレードやワイパアームが撓んだ状態で、第１反転位置へ移動することになる。

これに対し、第２制御部は、ワイパブレードが第１反転位置付近の所定領域内を第１反転位置へ移動する際に駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、第１制御部による位置保持制御を休止させる。これにより、第１反転位置付近の所定領域内に障害物が存在する場合には、ワイパブレードが障害物に当たったことが、駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇として検出される。

そして、第２制御部は、駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、第１制御部による位置保持制御を休止させるので、障害物の影響によりワイパブレードやワイパアームが撓んだ状態で、位置保持制御が行われることで駆動源を含むワイパ装置に過大な負荷が加わることが防止される。従って請求項１記載の発明は、ワイパブレードを所定時間停止させる反転位置付近に障害物が存在する場合に、ワイパ装置に加わる負荷を抑制することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、第２制御部は、ワイパブレードが所定領域内を第１反転位置へ移動している間、駆動源を流れる電流が上昇を検出する度にカウント値を増加させ、カウント値が閾値以上になった場合に所定値以上の上昇を検出したと判定する。これにより、例えば駆動源を流れる電流の瞬間的な上昇などの影響を受けることなく、駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を精度良く検出できる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、第１制御部は、ワイパブレードが第１反転位置に到達する前に停止した場合は、停止した位置で位置保持制御を行い、第２制御部は、ワイパブレードが第１反転位置付近の所定領域内を第１反転位置へ移動する際に駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、位置保持制御を休止させる指示情報を設定し、ワイパブレードの第２反転位置への移動が開始される迄指示情報を保持する。

例えば、第１反転位置に雪溜まりができていた場合、ワイパブレードが第１反転位置に到達する前に停止することが生じ得る。そして、第１制御部が、ワイパブレードが第１反転位置に到達する前に停止した場合に、停止した位置で位置保持制御を行う場合、第１反転位置以外の位置でも位置保持制御が行われることになる。

これに対して請求項３記載の発明では、第２制御部は、ワイパブレードが第１反転位置付近の所定領域内を第１反転位置へ移動する際に駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、位置保持制御を休止させる指示情報を設定し、ワイパブレードの第２反転位置への移動が開始される迄指示情報を保持する。これにより、第１反転位置に到達する前にワイパブレードが停止したとしても、駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇をそれ以前に検出されていれば、位置保持制御を休止させることができる。

また、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、第１反転位置は下反転位置、第２反転位置は上反転位置であってもよい。

第１実施形態に係るワイパ装置の構成を示す概略図である。 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。 第１実施形態に係る間欠動作処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態において、間欠動作におけるワイパ装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 図４の一部を拡大して示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係るワイパ装置の構成を示す概略図である。 雪溜まり検出領域をワイパの払拭範囲に重ねて示す概略図である。 第２実施形態に係る間欠動作処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態において、間欠動作におけるワイパ装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 図９の一部を拡大して示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１に示すように、第１実施形態に係るワイパ装置１００Ａは、例えば乗用車等の車両に備えられたウインドシールドガラス１２を払拭する装置であり、一対のワイパ１４,１６、ワイパモータ１８、リンク機構２０及びワイパ制御装置１０を含んでいる。本実施形態において、ワイパモータ１８はブラシ付きのＤＣモータである。

ワイパ１４は、基端部がピボット軸４２に固定されたワイパアーム２４と、ワイパアーム２４の先端部に連結されたワイパブレード２８と、を含んでおり、ワイパ１６は、基端部がピボット軸４４に固定されたワイパアーム２６と、ワイパアーム２６の先端部に連結されたワイパブレード３０と、を含んでいる。ワイパ１４,１６は、ワイパアーム２４,２６がピボット軸４２,４４を中心として回動されると、ワイパブレード２８,３０がウインドシールドガラス１２上を往復移動し、ワイパブレード２８,３０がウインドシールドガラス１２を払拭する。

ワイパモータ１８は、主にウォームギアから成る減速機構５２により減速された、正逆回転可能な出力軸３２を有している。リンク機構２０は、クランクアーム３４、第１リンクロッド３６、一対のピボットレバー３８,４０、一対のピボット軸４２,４４及び第２リンクロッド４６を含んでいる。

クランクアーム３４の一端側はワイパモータ１８の出力軸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の一端側に回動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の中間部に回動可能に連結されている。第２リンクロッド４６は、一方の端部が、ピボットレバー３８のうちピボット軸４２に固定された端部と反対側の端部に回動可能に連結され、他方の端部が、ピボットレバー４０のうちピボット軸に固定された端部と反対側の端部に回動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回動可能に支持されており、ピボットレバー３８,４０のうちピボット軸４２,４４に固定された側の端部は、ピボット軸４２,４４を介してワイパアーム２４,２６が各々連結されている。

第１実施形態に係るワイパ装置１００Ａは、ワイパモータ１８の出力軸３２が所定の回転角度範囲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、ワイパアーム２４,２６の往復回動に伴ってワイパブレード２８,３０がウイ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との間で往復移動する。回転角度範囲θ1は、ワイパ装置１００Ａのリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、一例としてθ1＝１４０°である。

本実施形態では、下反転位置Ｐ２の下方に格納位置Ｐ３が設けられている。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が回転角度θ2だけ回転することにより、ワイパブレード２８,３０は格納位置Ｐ３へ移動する。回転角度θ2は、ワイパ装置１００Ａのリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、一例としてθ2＝１０°である。

第１実施形態では、図１に示すように、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とが直線状を成す構成とされている。クランクアーム３４と第１リンクロッド３６とが直線状を成すことで、格納位置Ｐ３に位置しているワイパブレード２８,３０には所定の位置保持力が作用し、微小な外力が加わってもワイパブレード２８,３０が格納位置Ｐ３に位置している状態で維持される。なお、回転角度θ2＝０°の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３とは一致し、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。

一方、ワイパ制御装置１０はワイパモータ１８の回転を制御するためのワイパ制御部２２を含んでおり、ワイパ制御部２２はワイパモータ１８に接続されている。ワイパ制御部２２は、ワイパＥＣＵ(Electronic Control Unit)５８、駆動回路５６及び回転角度センサ５４を含んでいる。

ワイパＥＣＵ５８はＣＰＵ５８Ａ、メモリ５８Ｂ及び不揮発性の記憶部５８Ｃを含んでいる。ワイパＥＣＵ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角度を検知する回転角度センサ５４の検知結果に基づいて、ワイパブレード２８,３０のウインドシールドガラス１２上での位置及び出力軸３２の回転速度を算出し、算出した前記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。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。

本実施形態では、ワイパモータ１８の出力軸３２は減速機構５２で減速されるので、出力軸３２の回転速度及び回転角度は、ワイパモータ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度を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角度とみなすものとする。なお、駆動回路５６の制御に係るデータは記憶部５８Ｃに予め記憶されている。

また、ワイパ制御部２２のワイパＥＣＵ５８には、車両のエンジンの制御等を行う主ＥＣＵ９２を介してワイパスイッチ５０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。また、ワイパ制御部２２のワイパＥＣＵ５８には、主ＥＣＵ９２を介して雨滴検出部としてのレインセンサ９０が接続されている。

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位置(ＬＯＷ)、高速で動作させる高速作動位置(ＨＩＧＨ)、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動位置(ＩＮＴ)、レインセンサ９０が雨滴を検出した場合に動作させる自動作動位置(ＡＵＴＯ)、停止位置(ＯＦＦ)に接点を切替可能である。主ＥＣＵ９２はワイパスイッチ５０の接点位置を検知し、検知結果を指令信号として信号入力回路６２(図２)を介してワイパＥＣＵ５８へ出力する。

レインセンサ９０は、例えば、ウインドシールドガラス１２の車室内側に設けられる光学センサの一種であり、ウインドシールドガラス１２の表面に存在する水滴等を検知する。レインセンサ９０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へ向けて発せられた赤外線は、ウインドシールドガラス１２の表面が乾燥している場合にはウインドシールドガラス１２で全反射するが、ウインドシールドガラス１２の表面に水滴が存在する場合には、赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウインドシールドガラス１２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射される赤外線の光量が減少する。制御回路は、かかる光量の減少に基づいて、ウインドシールドガラス１２の表面に存在する水滴を検知する。なお、本実施形態では、雨滴検出部として赤外線を用いるレインセンサ９０を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、赤外線を用いるレインセンサ９０とは別に車載カメラを設けてもよい。

ワイパＥＣＵ５８は、指令信号として入力されたワイパスイッチ５０の接点位置が高速作動位置の場合にはワイパモータ１８を高速で回転させ、指令信号として入力されたワイパスイッチ５０の接点位置が低速作動位置の場合にはワイパモータ１８を低速で回転させる。また、ワイパＥＣＵ５８は、指令信号として入力されたワイパスイッチ５０の接点位置が間欠作動位置の場合、ワイパブレード２８,３０が上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間を往復払拭し、かつ下反転位置Ｐ２で所定時間停止するように、ワイパモータ１８を間欠的に回転させる。また、ワイパＥＣＵ５８は、指令信号として入力されたワイパスイッチ５０の接点位置が自動作動位置の場合、レインセンサ９０が検知した水滴の量に応じて出力される信号によりワイパモータ１８の回転速度を制御する。

図２に示すように、ワイパＥＣＵ５８には、ダイオード６８を介してバッテリ８０の電力が供給されると共に、バッテリ８０から供給される電力の電圧は、ダイオード６８とワイパＥＣＵ５８との間に設けられた電圧検出回路６０によって検知され、検知結果はワイパＥＣＵ５８に出力される。

また、ダイオード６８とワイパＥＣＵ５８との間には電解コンデンサＣ１の一端(＋端子)が接続されており、電解コンデンサＣ１の他端(−端子)は接地されている。電解コンデンサＣ１は、ワイパＥＣＵ５８の電源を安定化するためのコンデンサである。電解コンデンサＣ１は、例えば、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することでワイパＥＣＵ５８を保護する。

また、ワイパＥＣＵ５８には、出力軸３２の回転に応じて変化するセンサマグネット７０の磁界を検知する回転角度センサ５４が接続されている。ワイパＥＣＵ５８は、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて、出力軸３２の回転角度を算出することにより、ワイパブレード２８,３０のウインドシールドガラス１２上での位置を検知する。

更に、ワイパＥＣＵ５８は、記憶部５８Ｃに予め記憶されているワイパブレード２８,３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ１８の回転が、特定したワイパブレード２８,３０の位置に応じた回転数になるように駆動回路５６を制御する。

駆動回路５６は、ワイパＥＣＵ５８から入力された制御信号に基づいて、ドライバ５６Ｂのスイッチング素子をオンオフさせる駆動信号を生成するプリドライバ５６Ａと、プリドライバ５６Ａが出力した駆動信号に従ってスイッチング素子をオンオフさせてワイパモータ１８のコイルに通電するドライバ５６Ｂと、を含んでいる。ドライバ５６Ｂは、例えば４つのＦＥＴで構成されている。

電源であるバッテリ８０と駆動回路５６との間には逆接続保護回路６４及びノイズ防止コイル６６が設けられると共に、駆動回路５６に対して並列に電解コンデンサＣ２が接続されている。ノイズ防止コイル６６は、駆動回路５６のスイッチングによって発生するノイズを抑制する。電解コンデンサＣ２は、駆動回路５６から生じるノイズを緩和すると共に、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することで駆動回路５６に過大な電流が入力されることを防止する。

逆接続保護回路６４は、バッテリ８０の正極と負極が図２とは逆に接続された場合に、ワイパ制御装置１０の各素子を保護するための回路である。逆接続保護回路６４は、一例として、自身のドレインとゲートを接続した、いわゆるダイオード接続されたＦＥＴ等で構成される。

ワイパ制御装置１０の基板上には、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタＲＴが設けられている。チップサーミスタＲＴは一種の分圧回路を構成し、チップサーミスタＲＴが構成する分圧回路の出力端からは、チップサーミスタＲＴの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。ワイパＥＣＵ５８は、チップサーミスタＲＴが構成する分圧回路の出力端から出力された電圧に基づいてワイパ制御装置１０の基板の温度を算出し、当該温度が所定の閾値温度を超えた場合は、ワイパ制御装置１０の動作を停止させる。

また、ドライバ５６Ｂを構成するスイッチング素子の各々のソースとバッテリ８０との間にはワイパモータ１８のコイルとドライバ５６Ｂとの電流（モータ電流）を検知するための電流検知部８２が設けられている。電流検知部８２は、抵抗値が0.2ｍΩ〜数Ω程度のシャント抵抗８２Ａと、ドライバ５６Ｂの電流に応じて変化するシャント抵抗８２Ａの両端の電位差を検知すると共に検知した電位差の信号を増幅するアンプ８２Ｂとを含む。ワイパＥＣＵ５８は、アンプ８２Ｂが出力した信号からモータ電流の電流値を算出する。

次に第１実施形態の作用として、まずワイパスイッチ５０の接点が間欠作動位置(ＩＮＴ)に切り替わっており、ワイパブレード２８,３０を一定周期で間欠的に動作させている状態で行われる位置保持制御について説明する。

ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０の間欠動作において、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２で停止する度に、位置保持制御許可フラグに設定されている値を確認する。そして、位置保持制御許可フラグに「許可」を意味する値が設定されている場合には、ワイパブレード２８,３０が上反転位置Ｐ１への移動を開始する迄の間、ワイパブレード２８,３０を下反転位置Ｐ２に保持する位置保持制御を行う。

すなわち、位置保持制御において、ワイパＥＣＵ５８は、回転角度センサ５４によって検出されるワイパブレード２８,３０の位置が下反転位置Ｐ２に一致しているか否かを監視する。ワイパブレード２８,３０の位置が下反転位置Ｐ２に一致している場合、ワイパＥＣＵ５８はワイパモータ１８を駆動しない。また、ワイパブレード２８,３０の位置が下反転位置Ｐ２から上方向にずれた場合、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０が下方向へ下反転位置Ｐ２まで移動するようにワイパモータ１８を駆動する。また、ワイパブレード２８,３０の位置が下反転位置Ｐ２から下方向にずれた場合、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０が上方向へ下反転位置Ｐ２まで移動するようにワイパモータ１８を駆動する。

この位置保持制御により、間欠動作のうちワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２で停止している期間、ワイパブレード２８,３０は、走行風などの外力が加わったとしても、下反転位置Ｐ２に停止している状態で維持される。上述した位置保持制御において、下反転位置Ｐ２は第１反転位置の一例である。なお、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２で停止した際に、位置保持制御許可フラグに「禁止」を意味する値が設定されている場合には、上述した位置保持制御は行われない。このように、ワイパＥＣＵ５８は第１制御部の一例であり、位置保持制御許可フラグは指示情報の一例である。

続いて、ワイパブレード２８,３０を間欠動作させている間、ワイパＥＣＵ５８によって実行される間欠動作処理について、図３を参照して説明する。ステップ２００において、ワイパＥＣＵ５８は、間欠動作中か否か判定する。ワイパスイッチ５０の接点が間欠作動位置(ＩＮＴ)以外に切り替わっている場合は、ステップ２００の判定が否定されて間欠動作処理を終了する。

また、ワイパスイッチ５０の接点が間欠作動位置(ＩＮＴ)になっている場合は、ステップ２００の判定が肯定されてステップ２０２へ移行する。ステップ２０２において、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパ装置１００Ａの現在の状態が、ワイパブレード２８,３０を上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２へ移動させる復路動作中か否か判定する。ワイパ装置１００Ａの現在の状態が、ワイパブレード２８,３０を下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１へ移動させる往路動作中の場合には、ステップ２０２の判定が否定されてステップ２００に戻る。

また、ステップ２０２の判定が肯定された場合はステップ２０４へ移行し、ステップ２０４において、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０の現在位置が、ワイパモータ１８の電流上昇を監視するカウント対象エリア内か否か判定する。本実施形態において、カウント対象エリアは、図１に示す上端位置Ｐ４(上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間の位置)を上端とし、下反転位置Ｐ２を下端とする領域である。カウント対象エリアは、当該エリア内に障害物が存在しない場合に、当該エリア内でモータ電流が単調減少するように範囲が設定されている。なお、本実施形態におけるカウント対象エリアは所定領域の一例である。

ワイパブレード２８,３０の現在位置がカウント対象エリアから外れている場合は、ステップ２０４の判定が否定されてステップ２０６へ移行し、ワイパモータ１８の電流上昇をカウントするためのカウント値に０を設定してステップ２００に戻る。また、ワイパブレード２８,３０の現在位置がカウント対象エリア内の場合には、ステップ２０４の判定が肯定されて場合はステップ２０８へ移行する。ステップ２０８において、ワイパＥＣＵ５８は、電流検知部８２からモータ電流の検知結果を取得してモータ電流の変化を判定し、判定結果に応じて分岐する。

すなわち、今回取得したモータ電流が前回取得したモータ電流よりも増加していた場合には、ステップ２０８からステップ２１０へ移行し、ステップ２１０において、ワイパＥＣＵ５８は、カウント値に所定値(例えば１)を加算し、ステップ２１４へ移行する。また、今回取得したモータ電流が前回取得したモータ電流よりも減少していた場合には、ステップ２０８からステップ２１２へ移行し、ステップ２１２において、ワイパＥＣＵ５８は、カウント値から所定値(例えば１)を減算し、ステップ２１４へ移行する。但し、カウント値の最小値は０であり、カウント値から所定値を減算した結果、符号がマイナスであればカウント値に０を設定する。

なお、カウント対象エリア内でモータ電流の検知結果を初めて取得した場合、又は、今回取得したモータ電流の検知結果が前回取得したモータ電流の検知結果と同一であった場合には、カウント値を変更することなくステップ２１４へ移行する。

ステップ２１４において、ワイパＥＣＵ５８は、カウント値が閾値Ｎ以上になったか否か判定する。ステップ２１４の判定が肯定された場合はステップ２１６へ移行し、ステップ２１６において、ワイパＥＣＵ５８は、位置保持制御許可フラグに「禁止」を意味する値を設定し、ステップ２１８へ移行する。また、ステップ２１４の判定が否定された場合はステップ２１６をスキップしてステップ２１８へ移行する。

このように、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０がカウント対象エリアを下反転位置Ｐ２へ移動している間、モータ電流が上昇していることを検出する度にカウント値を増加させ、カウント値が閾値Ｎ以上になった場合にモータ電流の所定値以上の上昇を検出したと判定する。これにより、例えばモータ電流の瞬間的な上昇などの影響を受けることなく、ワイパブレード２８,３０が障害物に当たったことに相当するモータ電流の所定値以上の上昇を精度良く検出することができる。

ステップ２１８において、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達したか否か判定する。ステップ２１８の判定が否定された場合はステップ２００に戻り、ステップ２１８の判定が肯定される迄、ステップ２００〜２１８を繰り返す。また、ステップ２１８の判定が肯定された場合はステップ２１９へ移行し、カウント値に０を設定する。

次のステップ２２０において、ワイパＥＣＵ５８は、位置保持制御許可フラグに「禁止」を意味する値が設定されているか否か判定する。ステップ２２０の判定が否定された場合はステップ２２２へ移行し、ステップ２２２において、ワイパＥＣＵ５８は、位置保持制御許可フラグに「許可」を意味する値を設定し、ステップ２２４へ移行する。一方、ステップ２２０の判定が肯定された場合はステップ２２２をスキップしてステップ２２４へ移行する。

上述した処理により、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達する前に、カウント値が閾値Ｎ以上になった場合には、カウント値が閾値Ｎ以上になった時点で位置保持制御許可フラグに「禁止」を意味する値が設定される。一方、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達する迄にカウント値が閾値Ｎ以上にならなかった場合は、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達した時点で、位置保持制御許可フラグに「許可」を意味する値が設定される。そして、位置保持制御許可フラグに「許可」を意味する値が設定された場合は、ワイパＥＣＵ５８によって位置保持制御が行われ、位置保持制御許可フラグに「禁止」を意味する値が設定された場合は、ワイパＥＣＵ５８によって位置保持制御は行われない。

次のステップ２２４において、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパブレード２８,３０の往路動作が開始されたか否か判定し、判定が否定された場合は判定が肯定される迄ステップ２２４を繰り返す。ワイパブレード２８,３０の往路動作が開始されると、ステップ２２４の判定が肯定された場合はステップ２２６へ移行し、ステップ２２６において、ワイパＥＣＵ５８は、位置保持制御許可フラグに「未確定」を意味する値を設定する。従って、位置保持制御許可フラグに一旦「禁止」が設定された場合には、その後往復動作が開始される迄の間、位置保持制御許可フラグは「禁止」が設定された状態を維持する。ステップ２２６の処理を行うとステップ２００に戻る。上述した間欠動作処理を行うワイパＥＣＵ５８は第２制御部の一例である。

上述した間欠動作処理の作用について、図４,５を参照して更に説明する。図４に示すように、ワイパスイッチ５０の接点が停止位置(ＯＦＦ)から間欠作動位置(ＩＮＴ)に切り替わると、まず期間Ｔ1でワイパブレード２８,３０を下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１へ移動させる１回目の往路動作(ＯＰＥＮ動作)が行われる。図４は、続く期間Ｔ2でワイパブレード２８,３０を上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２へ移動させる１回目の復路動作(ＣＬＯＳＥ動作)の途中で、ワイパブレード２８,３０が障害物に当たった場合を示している。

図４に示す例は、図５に詳細を示すように、１回目の復路動作の途中で上昇していたモータ電流が減少に転じ、ワイパブレード２８,３０がカウント対象エリアに入った後、ワイパブレード２８,３０が障害物に当たることで、モータ電流が再び上昇している。このモータ電流の上昇に伴ってカウント値は増加し始め、カウント値が閾値Ｎ以上になった時点で、位置保持制御フラグに「禁止」が設定される。この場合、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達した後の期間Ｔ3では位置保持制御は行われない。

復路動作の途中のカウント対象エリア内でワイパブレード２８,３０が障害物に当たった場合、障害物の影響により、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６、リンク機構２０が撓んだ状態で、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達することになる。そして、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６、リンク機構２０が撓んだ状態で位置保持制御を行うと、ワイパモータ１８に過大な負荷が加わって大きな電流が流れ、ワイパモータ１８の早期劣化や故障を招く虞がある。また、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６及びリンク機構２０に対しても過大な負荷が加わり故障を招く虞がある。

これに対し、本実施形態では、モータ電流の上昇によりカウント値が閾値Ｎ以上になった場合に、位置保持制御フラグに「禁止」を設定して位置保持制御を禁止しているので、ワイパモータ１８、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６及びリンク機構２０に過大な負荷が加わることを抑制することができる。また、図５において、期間Ｔ3の最初にワイパブレード２８,３０が上方向へ若干戻されていることからも明らかなように、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６、リンク機構２０の撓みも解放される。

一方、図４に示す例は、期間Ｔ5の２回目の復路動作ではワイパブレード２８,３０が障害物に衝突しない場合を示している。この場合、カウント対象エリア内でモータ電流の再上昇は生じず、カウント値が閾値Ｎ以上になることなくワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２に到達するので、位置保持制御フラグに「許可」が設定され、以降の期間Ｔ6では位置保持制御が行われることになる。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態に係るワイパ装置１００Ｂは、ワイパ１４がワイパモータ１８Ａの駆動力により動作し、ワイパ１６がワイパモータ１８Ｂの駆動力により動作する、ダイレクトドライブによるタンデム式のワイパ装置である。ワイパ１４のワイパアーム２４はワイパモータ１８Ａの駆動力が減速機構５２Ａで減速されて伝達されることで回動され、ワイパ１６のワイパアーム２６はワイパモータ１８Ｂの駆動力が減速機構５２Ｂで減速されて伝達されることで回動される。ワイパ装置１００Ｂでは、ワイパ１４のワイパアーム２４と、ワイパ１６のワイパアーム２６とが各々同一方向に回動するように、ワイパモータ１８Ａ,１８Ｂを駆動する。

ワイパモータ１８Ａ,１８Ｂは、ワイパモータ１８Ａ,１８Ｂの駆動を制御するワイパ制御部２２に各々接続されており、ワイパ制御部２２は駆動回路５６(プリドライバ５６Ａ及びドライバ５６Ｂ)及びワイパＥＣＵ５８を含んでいる。ワイパＥＣＵ５８には、ワイパモータ１８Ａの出力軸３２Ａの回転速度及び回転角度を検知する回転角度センサ５４Ａと、ワイパモータ１８Ｂの出力軸３２Ｂの回転速度及び回転角度を検知する回転角度センサ５４Ｂと、が各々接続されている。

ワイパＥＣＵ５８は、回転角度センサ５４Ａ,５４Ｂからの信号に基づいて、ウインドシールドガラス１２上でのワイパブレード２８,３０の位置を各々算出する。また、ワイパＥＣＵ５８は、算出した位置に応じて出力軸３２Ａ,３２Ｂの回転速度が変化するように駆動回路５６(プリドライバ５６Ａ及びドライバ５６Ｂ)を各々制御する。なお、回転角度センサ５４Ａ,５４Ｂは、ワイパモータ１８Ａ,１８Ｂの減速機構５２Ａ,５２Ｂ内に各々設けられ、出力軸３２Ａ,３２Ｂ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、出力軸３２Ａ,３２Ｂの回転速度の制御は、記憶部５８Ａに予め記憶された、ワイパブレード２８,３０の位置に応じた出力軸３２Ａ,３２Ｂの回転速度を規定した速度マップ（図示省略）を参照して行う。

駆動回路５６(プリドライバ５６Ａ及びドライバ５６Ｂ)は、第１実施形態で説明した駆動回路５６と同一の構成であるので、説明を省略する。ワイパＥＣＵ５８は、ワイパスイッチ５０の接点位置に応じた信号が入力されると、ワイパＥＣＵ５８がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御を行う。具体的には、ワイパＥＣＵ５８は、ワイパスイッチ５０からの指令信号と前述の速度マップとに基づいて出力軸３２Ａ,３２Ｂの回転速度を算出する。さらにワイパＥＣＵ５８は、算出した回転速度で出力軸３２Ａ,３２Ｂが回転するように駆動回路５６(プリドライバ５６Ａ及びドライバ５６Ｂ)を制御する。

次に第２実施形態の作用として、第２実施形態に係るワイパＥＣＵ５８が行う雪溜まり検出について説明する。図６,７に示すように、第２実施形態では、下反転位置Ｐ２とカウント対象エリアの上端位置Ｐ４との間に、雪溜まり検出エリアの上端位置Ｐ５が設定されており、雪溜まり検出エリアの上端位置Ｐ５と格納位置Ｐ３との間が雪溜まり検出エリアに設定されている。ワイパＥＣＵ５８は、ワイパ１４,１６の復路動作(ＣＬＯＳＥ動作)でワイパブレード２８,３０が雪溜まり検出エリア内を移動している間、及び、ワイパブレード２８,３０を格納位置Ｐ３へ移動させる際、雪溜まりの有無、すなわちワイパブレード２８,３０が雪溜まり等の障害物に衝突したか否かを監視する雪溜まり検出を行う。

ワイパブレード２８,３０が雪溜まりの有無の判定については、具体的には様々な判定方法があり、ここでは詳述しないが、一例としては、ワイパブレード２８,３０を移動させている途中でワイパモータ１８Ａ,１８Ｂの出力軸３２Ａ,３２Ｂの少なくとも一方の回転が停止した場合に、雪溜まり有り、すなわち雪溜まり等に衝突したと判定する方法が挙げられる。雪溜まり有りと判定される顕著な雪溜まりの一例を、図７に符号「８４」を付して示す。そして、ワイパＥＣＵ５８は、雪溜まり有りと判定した場合にワイパブレード２８,３０の移動を停止させ、ワイパブレード２８,３０を雪溜まり検出エリア内の停止位置（ワイパモータ１８Ａ,１８Ｂの出力軸３２Ａ,３２Ｂの少なくとも一方の回転が停止したときの位置）に保持する位置保持制御を行う。

次に図８を参照し、第２実施形態に係る間欠動作処理を説明する。図８に示す間欠動作処理は、ステップ２１８の判定が否定された場合にステップ２３０へ移行し、雪溜まり有りと判定されたか否か、すなわちワイパブレード２８,３０が雪溜まり等の障害物に衝突したと判定されたか否か判定する点で第１実施形態と相違している。ステップ２３０の判定が否定された場合はステップ２００に戻し、ステップ２３０の判定が肯定された場合はステップ２１９へ移行する。

上述した間欠動作処理の作用について、図９,１０を参照して更に説明する。図９は、続く期間Ｔ2でワイパブレード２８,３０を上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２へ移動させる１回目の復路動作(ＣＬＯＳＥ動作)の途中で、ワイパブレード２８,３０が障害物に衝突し、更に雪溜まり有りと判定された場合を示している。

図９に示す例は、図１０に詳細を示すように、１回目の復路動作の途中で上昇していたモータ電流が減少に転じ、ワイパブレード２８,３０がカウント対象エリアに入った後、ワイパブレード２８,３０が障害物に衝突することで、モータ電流が再び上昇している。このモータ電流の上昇に伴ってカウント値は増加し始め、カウント値が閾値Ｎ以上になった時点で、位置保持制御フラグに「禁止」が設定される。その後、雪溜まり検出エリア内で雪溜まり有りと判定され、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２よりも上側の位置で停止するが、このときには位置保持制御フラグは既に「禁止」に設定されているので、ワイパブレード２８,３０が下反転位置Ｐ２よりも上側の位置で停止した後の期間Ｔ3では位置保持制御は行われない。

復路動作の途中のカウント対象エリアでワイパブレード２８,３０が障害物に衝突した後に、雪溜まり検出エリアで雪溜まり有りと判定された場合、障害物の影響により、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６、リンク機構２０が撓んだ状態で、雪溜まり有りと判定されてワイパブレード２８,３０の移動が停止されることになる。そして、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６、リンク機構２０が撓んだ状態で位置保持制御を行うと、ワイパモータ１８に過大な負荷が加わって大きな電流が流れ、ワイパモータ１８の早期劣化や故障を招く虞がある。また、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６及びリンク機構２０に対しても過大な負荷が加わり故障を招く虞がある。

これに対し、第２実施形態では、モータ電流の上昇によりカウント値が閾値Ｎ以上になった場合に、位置保持制御フラグに「禁止」を設定して位置保持制御を禁止しているので、その後、雪溜まり有りと判定されてワイパブレード２８,３０の移動が下反転位置Ｐ２よりも上側の位置で停止された場合にも、ワイパモータ１８、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６及びリンク機構２０に過大な負荷が加わることを抑制することができる。また、図１０において、期間Ｔ3の最初にワイパブレード２８,３０が上方向へ若干戻されていることからも明らかなように、ワイパブレード２８,３０、ワイパアーム２４,２６及びリンク機構２０の撓みも解放される。

なお、上記では雪溜まり検出を行う態様について、第２実施形態に係るワイパ装置１００Ｂを例に説明したが、第１実施形態に係るワイパ装置１００Ａにおいても雪溜まり検出を行うことは可能である。

また、ワイパモータ１８の一例としてブラシ付きのＤＣモータを説明したが、これに限定されるものではなく、ワイパモータ１８はブラシレスモータなどであってもよい。

また、上記では第１反転位置の一例である下反転位置で位置保持制御を行う態様を説明したが、これに限定されるものではなく、上反転位置で位置保持制御を行うワイパ装置に本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態では、ステップ２００で間欠動作中か否かの判定を、ワイパスイッチ５０が間欠作動位置にあるか否かに基づいて行っていたが、これに限定されるものではない。間欠動作は、反転位置(下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１)で所定時間停止する作動であればよい。例えば、ワイパスイッチ５０が自動作動位置にあり、レインセンサ９０で検出した雨量が少量である場合、反転位置(下反転位置Ｐ２又は上反転位置Ｐ１)で所定時間停止するため、この作動も間欠動作中と判定してもよい。

１０…ワイパ制御装置、１２…ウインドシールドガラス、１４,１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２２…ワイパ制御部、２４,２６…ワイパアーム、２８,３０…ワイパブレード、５０…ワイパスイッチ、５４…回転角度センサ、５６…駆動回路、５８…ワイパＥＣＵ、８２…電流検知部、１００Ａ,１００Ｂ…ワイパ装置

Claims (4)

1. 給電されることで駆動力を発生する駆動源と、
   ワイパブレードが連結され前記駆動源の駆動力が伝達されるワイパアームと、
   間欠動作において、前記ワイパブレードがウインドシールドの第１反転位置と第２反転位置との間を往復払拭しかつ前記第１反転位置で所定時間移動を停止するように前記駆動源の給電を制御すると共に、停止中の前記ワイパブレードを停止中の位置で保持するように前記駆動源の給電を制御する位置保持制御を行う第１制御部と、
   前記ワイパブレードが前記第１反転位置付近の所定領域内を前記第１反転位置へ移動する際に前記駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、前記第１制御部による前記位置保持制御を休止させる第２制御部と、
   を含むワイパ装置。
2. 前記第２制御部は、前記ワイパブレードが前記所定領域内を前記第１反転位置へ移動している間、前記駆動源を流れる電流が上昇を検出する度にカウント値を増加させ、カウント値が閾値以上になった場合に所定値以上の上昇を検出したと判定する請求項１記載のワイパ装置。
3. 前記第１制御部は、前記ワイパブレードが前記第１反転位置に到達する前に停止した場合は、停止した位置で前記位置保持制御を行い、
   前記第２制御部は、前記ワイパブレードが前記第１反転位置付近の所定領域内を前記第１反転位置へ移動する際に前記駆動源を流れる電流の所定値以上の上昇を検出した場合に、前記位置保持制御を休止させる指示情報を設定し、前記ワイパブレードの前記第２反転位置への移動が開始される迄前記指示情報を保持する請求項１又は請求項２記載のワイパ装置。
4. 前記第１反転位置は下反転位置、前記第２反転位置は上反転位置である請求項１〜請求項３の何れか１項記載のワイパ装置。

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