(57)【要約】  駆動装置（１）の休止状態において、ワイパー（５）のポジション変化に抗する効果的なセルフロックを保証するために、電子的にインプリメントされたセルフロック手段が提案される。その際ワイパー装置（５）の制御部（Ｓ）は、駆動装置（１）の休止状態の期間にワイパー（５）をポジションセンサ信号の評価によりポジション変化について監視しかつポジション監視に応答して駆動装置（１）をドライブ制御して、ワイパー（５）が目標ポジション（Ｕ，Ｐ）に戻し回転されるようにする。
2009512593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワイパー（５）と、駆動装置（１）と、該駆動装置（１）の休止状態において作用し、前記ワイパー（５）のポジション変化に対抗する作用を行うセルフロック部と、前記ワイパー（５）のポジションセンサ信号を検出する、前記駆動装置（１）をドライブ制御する電子的な制御部（Ｓ）とを備えている、自動車用窓ガラス払拭装置において、
電子的にインプリメントされたセルフロック部が設けられており、前記制御部（Ｓ）は前記ワイパー（５）を前記駆動装置（１）の休止状態の期間にポジション変化信号の評価によりポジション変化について監視しかつ該ポジションの監視に応答して、前記駆動装置（１）をドライブ制御して、前記ワイパー（５）が目標ポジション（Ｕ，Ｐ）に戻し回転されるようにする
ことを特徴とするワイパー装置。
【請求項２】
前記制御部（Ｓ）は、自動車の点火が遮断されている際に車両バッテリーに接続されておりかつスタンバイ状態において有効な電子的なセルフロック機能の働かない内部ウォッチ能力のある電子装置として構成されており、ここで制御部（Ｓ）はスタンバイ状態において循環的にセルフウォッチし、ウォッチフェーズの間その都度、有効な電子的なセルフロックが行われる作動状態をとりかつ再びスタンバイ状態に移行する
請求項１記載のワイパー装置。
【請求項３】
制御部（Ｓ）は１秒のオーダの時間間隔において循環的にセルフウォッチする
請求項２記載のワイパー装置。
【請求項４】
ポジション監視の応答が行われないときウォッチフェーズは約１０ｍｓ続く
請求項２または３記載のワイパー装置。
【請求項５】
ポジション変化の予め定めることができるしきい値を上回ったときにだけポジション監視の応答により、ワイパー（５）の目標ポジションへの戻し調整が行われるようにする
請求項１から４までのいずれか１項記載のワイパー装置。
【請求項６】
ポジション変化のしきい値は最大払拭角度の約３％である
請求項５記載のワイパー装置。
【請求項７】
駆動装置（１）は駆動軸（４）を備えた少なくとも１つの可逆モータを有しており、かつ
前記駆動軸（４）は直接または同形式変速機を介してワイパー（５）のワイパーアーム（６）に接続されている
請求項１から６までのいずれか１項記載のワイパー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのワイパーと、駆動装置と、該駆動装置の休止状態において作用し、前記ワイパーのポジション変化に対抗する作用を行うセルフロック部と、前記ワイパーのポジションセンサ信号の入力を検出する、前記駆動装置をドライブ制御する電子的な制御部とを備えている、自動車用窓ガラス払拭装置に関する。
【０００２】
従来の技術
休止状態におけるワイパー駆動装置をロックするための手段を備えたこの形式のワイパー装置はＤＥ１０３１２９８２Ａ１より既に公知である。
【０００３】
長年来、予め定めた方向に回転するモータの回転運動を偏心機構、殊にクランク機構によりワイパーの往復運動に変換するワイパー駆動装置が公知である。つまりこの形式の駆動装置の駆動軸は、クランクおよびスラストロッドを介して、ワイパーブレードを備えているワーパーアームが固定されているワイパー軸に間接的に連結されている。覆っているもしくは伸びている姿勢において最小である、クランク機構の不均一な変速比に基づいて、これらの姿勢において逆に、ワイパーアームから出てかつ駆動軸に伝達される回転運動に関して最大の、つまり著しいトルクを要求する変換が生じる。払拭アームはこの形式の標準ワイパー駆動装置においてパーキングもしくは休止位置においてワイパーロッドの伸びている姿勢に配置されているので、この非常に高い変速比に基づいて別の措置を施していない通例の、間接的な運動伝達の枠内において、ワイパーロッドを介して実現されている機械的なセルフロックが払拭アームからモータへの逆の運動伝達に関して生じる。
【０００４】
駆動装置の休止状態において、休止ポジションにあるワイパーに外部の作用により作用するトルクの場合セルフロック機能がワイパーのポジション変化に対抗する。このことは望ましい。というのは、ワイパーモータの駆動軸は休止状態において通電しておらず、従って十分なセルフロック機能が働いていないと任意に回転する可能性があるからである。そうした場合には、ワイパーが例えば追い風により払拭フィールド内に動く危険がある。
【０００５】
最新のワイパー装置では、モータがワイパーの往復運動に相応して異なっている回転方向において制御される、可逆式の電気モータを備えている駆動装置も使用される。その場合には、ワイパーが投入されている際にポジションセンサ信号の入力を検出して、正しい時点でモータの回転方向を切り換えることができるようにする電子制御部を設けることが必要である。この形式の可逆モータにより、ワイパー装置の一層フレキシブルな機械的な構造および拡大された機能性、例えば拡大されたパーキング位置が可能になる。その際ワイパーは、下側の反転位置においてではなくて、もっと深いところ、すなわち視野の外側に格納される。この場合問題なのは、新しい休止位置と結び付いている、ワイパーロッドの、伸び位置からの僅かな偏差が生じ、このために駆動装置のセルフロック機能が著しく僅かしか働かなくなる可能性があることである。
【０００６】
セルフロック機能に関して特別問題なのは、可逆駆動装置、いわゆるワイパーダイレクト駆動装置の多種多様に所望されるバリエーションである。その際駆動装置のウォームギアの駆動軸は、直接または同形式の変速装置を介してワイパーアームに連結されている。クランク機構を使用しない場合にはクランク機構によって引き起こされるセルフロック機能は働かないので、本発明の出発技術であるＤＥ１０３１２９８２Ａ１において、駆動装置に付加的なエネルギー蓄積手段、殊にスパイラルバネを設けて、この手法でセルフロック機能が生じるようにすることが提案される。
【０００７】
しかしスパイラルバネまたはロックエレメントのような慣用ではない機械的な手段は比較的煩雑でかつそれぞれのワイパー装置の態様に調整しなければならない。しかしセルフロック手段を完全に取り除くことも不可能である。というのはそれがなければ、上述したように、単数または複数のワイパーアームが誤用または別の外部作用（例えば車体洗浄装置）によりパーキングポジションから払拭フィールドに入り込む可能性があるからである。
【０００８】
発明の利点
本発明によれば、電子的にインプリメントされたセルフロック機能が設定されているので、ワイパー駆動装置における機械的なセルフロック手段を省略することができる。本発明は更に、セルフロック機能に対する要求、すなわちワイパーがドライバーの視界を妨げる視野に回転してしまうのに対抗するという要求は、視認状態の妨害が生じていない程度に回転後すぐに、ワイパーが再び戻し回転されるようにして既に応えることができるという思想に基づいている。本発明によれば、制御部はワイパーを駆動装置の休止期間にポジションセンサ信号の評価によりポジション変化について監視する。ポジション監視に応答して制御部は駆動装置をドライブ制御して、ワイパーが目標ポジションに戻し回転されるようにする。本発明のセルフロック機能は電子的なワイパーモータドライブ駆動装置を備えたすべてのワイパー装置に使用することができる。
【０００９】
従属請求項に記載の構成により、請求項１に記載の特徴の有利な発展形態および改良形態が生じる。
【００１０】
勿論電流供給に依存している電子的なセルフロック機能だが、車両バッテリーをできるだけ大切にしたいということがあるので、点火が遮断されている場合にも例えば車体洗浄装置において電子的なセルフロック機能が作用するのを可能にする発展形態は特別有利であると認められる。そのために制御部は、自動車の点火が遮断されている場合車両バッテリーに接続されておりかつ有効な電子的なセルフロック機能の働かないスタンバイ状態にある内部のウォッチ可能な電子装置として実現されており、その際制御部はスタンバイ状態において循環的に自己ウオッチし、ウオッチフェーズに対してその都度、電子的なセルフロック機能が働いている作動状態をとりかつ再びスタンバイ状態に移行する。この手法で、その前に生じたまたは持続するウオッチフェーズの期間に生じた、ワイパーのポジション変化に対して対抗措置をとられる。
【００１１】
その際実際に申し分ない頻度で監視が行われるようになっていてしかも車両バッテリーを大切にするために、制御部が秒のオーダの時間間隔においてで循環的にセルフウオッチすることが有利である。ポジション監視の応答が生じないとき、ウオッチフェーズは僅か約１０ｍｓほど持続するようにすればよい。その際更に、ポジション監視の応答がポジション変化の予め定めたしきい値を上回った際にワイパーが目標ポジションに戻し調整されるようにすれば有利である。有利にはポジション変化のこのしきい値は最大の払拭角度の例えば３％である。
【００１２】
電子的なセルフロック機能はクランク機構を前提としていないので、セルフロック機能はワイパーダイレクト駆動装置の場合でも申し分ないセルフロック機能を保証することができ、すなわち、駆動装置が駆動軸を備えた少なくとも１つの可逆モータを有しており、その際に直接または同形式の変速装置を介してワイパーのワイパーアームに連結されている場合でもである。
【００１３】
図面
本発明の実施例は図に図示されており、以下の説明において詳細に説明する。ここで：
図１は制御部においてインプリメントされているセルフロックアルゴリズムを有する本発明のワイパー装置を示し、
図２は自動車の点火が遮断されている場合のワイパー装置のセルフロックアルゴリズムを説明するためのフローチャートを示す。
【００１４】
実施例の説明
図１には、自動車の窓ガラス２における本発明のワイパー装置が略示されている。窓ガラス２はここでは分かり易くするために半分しか図示されていない。ワイパー装置は可逆モータ３を備えている駆動装置１を有している。可逆モータは駆動軸４を駆動するが、駆動軸にはワイパー５が回動不能に連結されている。ワイパー５は実質的にワイパーアーム６から成っており、アームの自由端に、ワイパーブレード７がヒンジ結合されている。作動中駆動軸４は往復運動を実施するので、ワイパー５は窓ガラス２上を往復しながら移動する。ワイパーブレード７によって掃引される、窓ガラス２上の領域は払拭フィールドを形成している。
【００１５】
ワイパー５は可逆モータ３が通電していると下側の反転位置Ｕと上側の反転位置Ｏとの間を往復運動する。図１には、ワイパーが休止状態にある拡張されたパーキング位置Ｐも示されている。
【００１６】
車両が走行すると、ワイパー５に対して追い風が作用しかつワイパー５を−窓ガラス２の傾きに基づいて−上方へ押し上げる。空気の流れは流れの矢印によって示されている。これにより駆動軸４にトルクが作用する。可逆モータ３が通電していなければ、ワイパー５は払拭フィールド８内を上方に移動する。というのは、機械的なセルフロック機能が働かないと追い風または別の外部の原因によって発生されるトルクに対して、回転を最初から妨げるトルクが対抗作用しないからである。この効果は不都合である。というのは、これによりワイパー５はドライバーの視界に入って来るからである。
【００１７】
ワイパー５の電子制御部Ｓは例えば、駆動装置１のケーシングカバー９の内側に配置されていてよい。ポジションセンサ１０は例えば、ウォームギア１１に配置されていて、ウォームギア１１、従ってワイパー５のポジションが検出されるようにすることができる。
【００１８】
セルフロックアルゴリズムを実行するために必要な前提は実質的に、可逆モータ３の電子的なドライブ制御のために必要である前提と一致する。有利には、信号入力を検出するための（例えばＬＩＮバス（Local Interconnect Network））、ポジションまたは姿勢センサ信号を検出するための、および電力出力段をドライブ制御するための（例えばＨブリッジ回路）マイクロコントローラ制御される電子装置が使用可能である。
【００１９】
有効な電子的なセルフロックに対する別の前提として、ワイパーモータもしくは電子装置は持続的に電圧が供給されている必要がある。このために、システムの休止状態における、すなわち点火が遮断されている際の電流消費を低減するための内部のウオッチドッグ機能のある電子装置（スタンバイモードにあるコントローラ）が使用される。その際それ自体公知の手法において電子的な制御装置、つまり制御部Ｓの部分、ウォッチドッグ回路にはスタンバイモードにおいても車両バッテリーから電圧が供給され、一方ポジションセンサ信号の監視のような多くのエネルギーを消費する部分およびドライブ制御回路はスリープ状態に移行している。
【００２０】
図２に図示のフローチャートは、自動車の点火が遮断されている状態から出発している。この状態では電子的な制御部Ｓは、制御部Ｓ、殊にマイクロコントローラの大部分が遮断されているもしくは縮小されている作動状態に移行しているエネルギー節約のスリーピングモードに移行している。次のプログラムステップ１２によれば、制御部Ｓはウオッチドック回路を用いて行われる循環的な内部ウオッチによりウオッチフェーズの持続時間の間完全な作動状態に移行する。ウオッチフェーズ間の時間間隔は例えば約１秒とすることができる。
【００２１】
次のプログラムステップ１３によれば、制御部Ｓは例えば１０ｍｓ続くこのウオッチフェーズにおいて、ポジション変化、すなわちワイパー５の払拭角度の、目標ポジションに対する変化が生じているかどうかを検査する。この変化はウオッチフェーズの開始の前に既に生じているかもしれないし、ウオッチフェーズの期間に生じるかもしれない。ポジションの検査１３の結果に依存して、電子的なセルフロックアルゴリズムのプログラムシーケンスへの分岐が行われる。
【００２２】
ポジション変化が検出されると、マイクロコントローラにインプリメントされた姿勢調整部より目標ポジションへ戻るように位置決めされる。このステップ１４が狭義での電子的なセルフロック機能である。このステップ１４の実行はしきい値の導入、つまり最小ポジション変化を予め定めることによって難なく変形することができる。ポジション変化のこのしきい値は最大払拭角度の約３％とすることができる。ワイパー５の戻し回転が行われた後、制御部Ｓは次のプログラムステップ１５においてスリーピングモードへの復帰を用意する。それに続くプログラムステップ１６において制御部Ｓはスリーピングモードをとり、その際プログラムシーケンスは既述のアルゴリズムに従って、プログラムシーケンスが点火のスイッチオンにより終了するまでの間、循環的に繰り返される。それから点火がスイッチオンした場合、図２のアルゴリズムとは異なって十分なエネルギーを使用することができるので、ワイパー５の連続的な監視もしくはセルフロック機能が行われる。
【００２３】
プログラムステップ１３においてポジション変化が検出されない場合、ステップ１４への戻し調整は行われず、通常のウオッチフェーズの終了時に、スリーピングモードへの移行がプログラムステップ１５および１６に従って行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】制御部においてインプリメントされているセルフロックアルゴリズムを有する本発明のワイパー装置の略図
【図２】自動車の点火が遮断されている場合のワイパー装置のセルフロックアルゴリズムを説明するためのフローチャート図
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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