(57)【要約】【課題】ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数を低下させてワイパモータが過負荷になることを抑制するワイパ装置を提供する。【解決手段】制御部５８は、モータ電流検出回路８４で検出したワイパモータ１８のコイルに流れる電流が上限値以上の場合及び温度検出回路８６で検出した駆動回路８０の基板の温度が所定値以上になった場合に、ワイパモータ１８が過負荷であると判定し、ウォッシャモータ６４を作動させてウォッシャ液をウィンドシールドガラス１２に噴射する制御を行う。【選択図】図１
2018188071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンドシールドガラス上でワイパブレードを払拭動作させるワイパモータと、
前記ウィンドシールドガラスに洗浄液を噴射するウォッシャを動作させるウォッシャモータと、
前記ワイパモータの負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部で検出された前記ワイパモータの負荷が予め定められた閾値以上の場合に、前記ウォッシャモータを動作させて前記洗浄液を前記ウィンドシールドガラスに噴射させる制御を行う制御部と、
を含むワイパ装置。
【請求項２】
前記負荷検出部は、負荷として前記ワイパモータのコイルに流れる電流を検出する電流センサである請求項１に記載のワイパ装置。
【請求項３】
前記負荷検出部は、負荷として前記ワイパモータの回路の温度を検出する温度センサである請求項１または２に記載のワイパ装置。
【請求項４】
車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記ウィンドシールドガラス表面の水分を検出する水分検出部と、
を含み、
前記制御部は、前記ワイパモータの回転制御中に前記ワイパモータの負荷が前記閾値以上になった際に、前記位置情報取得部で取得した位置情報が示す前記車両の位置が、前記車両に降水がかからない場所である場合、及び前記水分検出部で検出した水分が所定量以下の場合の、少なくともいずれかの場合に前記ウォッシャモータを動作させて前記洗浄液を前記ウィンドシールドガラスに噴射させる制御を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパ装置。
【請求項５】
ユーザに情報を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記ワイパモータの負荷が閾値以上の場合に、前記表示部にワイパ装置の動作停止を推奨する情報を表示させる制御を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ装置。
【請求項６】
前記洗浄液を噴射するウォッシャのノズルは、前記ワイパブレードを払拭動作させるワイパアームの先端部の上反転位置に対向する側と下反転位置に対向する側とに各々設けられ、前記制御部は、前記ワイパブレードが前記上反転位置に向かって払拭動作中の場合には、前記上反転位置に対向する側に設けられたノズルから洗浄液を噴射させ、前記ワイパブレードが前記下反転位置に向かって払拭動作中の場合には、前記下反転位置に対向する側に設けられたノズルから洗浄液を噴射させる制御を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のウィンドシールドガラスを払拭するワイパ装置は、ウィンドシールドガラス表面が乾燥しているドライ状態の方が、ウィンドシールドガラス表面に水分が存在するウェット状態よりも、ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数は高くなる。
【０００３】
ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数が高いと、ワイパブレードを払拭動作させるワイパモータの負荷が大きくなるのみならず、ウィンドシールドガラス表面がウェット状態からドライ状態へ変化した際に、摩擦係数の急激な変化により、払拭動作中のワイパブレードの挙動が乱れ、反転位置からオーバーランする等の場合がある。
【０００４】
特許文献１には、ワイパブレードに大きな負荷がかかると、ワイパモータに内蔵されたサーキットブレーカーが作動し、ワイパモータを停止させることで、ワイパモータの損傷を防止するワイパ装置の発明が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ワイパモータ及びワイパ装置の制御回路が過熱状態となった場合に、ワイパブレードの払拭速度を段階的に低下させることにより、ワイパモータ及び制御回路の過熱状態を解消するワイパ制御装置の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０１４１７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の発明は、ユーザの意に反してワイパ装置の払拭動作を停止させる、または払拭速度を低下させるので、ユーザがワイパ装置の動作に違和感を覚えるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数を低下させてワイパモータが過負荷になることを抑制するワイパ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、ウィンドシールドガラス上でワイパブレードを払拭動作させるワイパモータと、前記ウィンドシールドガラスに洗浄液を噴射するウォッシャを動作させるウォッシャモータと、前記ワイパモータの負荷を検出する負荷検出部と、前記負荷検出部で検出された前記ワイパモータの負荷が予め定められた閾値以上の場合に、前記ウォッシャモータを動作させて前記洗浄液を前記ウィンドシールドガラスに噴射させる制御を行う制御部と、を含んでいる。
【００１０】
このワイパ装置によれば、ワイパモータが過負荷になった場合に、洗浄液をウィンドシールドガラスに噴射する。その結果、ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数を低下させてワイパモータが過負荷になることを抑制できる。
【００１１】
請求項２に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記負荷検出部は、負荷として前記ワイパモータのコイルに流れる電流を検出する電流センサである。
【００１２】
このワイパ装置によれば、ワイパモータのモータ電流に基づいて、ワイパモータの負荷を検知できる。
【００１３】
請求項３のワイパ装置は、請求項１または２に記載のワイパ装置において、前記負荷検出部は、負荷として前記ワイパモータの回路の温度を検出する温度センサである。
【００１４】
このワイパ装置によれば、回路の温度に基づいて、ワイパモータの負荷を検知できる。
【００１５】
請求項４のワイパ装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパ装置において、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記ウィンドシールドガラス表面の水分を検出する水分検出部と、を含み、前記制御部は、前記ワイパモータの回転制御中に前記ワイパモータの負荷が前記閾値以上になった際に、前記位置情報取得部で取得した位置情報が示す前記車両の位置が、前記車両に降水がかからない場所である場合、及び前記水分検出部で検出した水分が所定量以下の場合の、少なくともいずれかの場合に前記ウォッシャモータを動作させて前記洗浄液を前記ウィンドシールドガラスに噴射させる制御を行う。
【００１６】
このワイパ装置によれば、ワイパ装置の作動中に車両が降水がかからない場所に位置している場合、及びウィンドシールドガラス表面の水分が少ない場合のいずれかの場合に、洗浄液をウィンドシールドガラスに噴射する。その結果、ワイパブレードとウィンドシールドガラスとの摩擦係数を低減低下させてワイパモータが過負荷になることを抑制することができる。
【００１７】
請求項５のワイパ装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ装置において、ユーザに情報を表示する表示部を備え、前記制御部は、前記ワイパモータの負荷が閾値以上の場合に、前記表示部にワイパ装置の動作停止を推奨する情報を表示させる制御を行う。
【００１８】
このワイパ装置によれば、ワイパモータが過負荷の場合に、ユーザにワイパ装置を停止させることを推奨する情報を通知できる。
【００１９】
請求項６のワイパ装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記洗浄液を噴射するウォッシャのノズルは、前記ワイパブレードを払拭動作させるワイパアームの先端部の上反転位置に対向する側と下反転位置に対向する側とに各々設けられ、前記制御部は、前記ワイパブレードが前記上反転位置に向かって払拭動作中の場合には、前記上反転位置に対向する側に設けられたノズルから洗浄液を噴射させ、前記ワイパブレードが前記下反転位置に向かって払拭動作中の場合には、前記下反転位置に対向する側に設けられたノズルから洗浄液を噴射させる制御を行う。
【００２０】
このワイパ装置によれば、ワイパアームの先端部に各々設けられた噴射ノズルからワイパブレードの進行方向の前方に洗浄液を噴射することにより、噴射した洗浄液をすぐにワイパブレードで払拭することが可能となり、噴射した洗浄液で車両を運転するユーザの視界が損なわれることを防止できる
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１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。
【図２】ワイパモータがブラシ付きモータの場合の駆動回路の一例を示したブロック図である。
【図３】ワイパモータがブラシレスモータの場合の駆動回路の一例を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るワイパ装置の動作の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２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。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るウォッシャポンプの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の実施の形態］
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、制御回路２２とを備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
ワイパ装置１０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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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制御回路２２が接続されている。本実施の形態に係る制御回路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度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パルス幅変調(ＰＷＭ)によって生成してワイパモータ１８に供給する駆動回路８０、後述するウォッシャモータ６４を作動させるための電流をＰＷＭによって生成してウォッシャモータ６４に供給する駆動回路８２を有している。駆動回路８０は、ワイパモータ１８が、ブラシレスモータの場合と、ブラシ付きモータの場合とでは、後述するように構成が異なる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
制御回路２２は、回転角度センサ５４が検出した出力軸３２の回転角度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８０を制御する制御部５８を有する。また、制御部５８は、駆動回路８２を制御して、駆動回路８２にウォッシャモータ６４を作動させる電圧を生成させる。
【００３６】
制御部５８には、入力回路５６を介してワイパスイッチ５０が接続されている。入力回路５６は、ワイパスイッチ５０からの信号を制御部５８が処理可能な信号に変換する回路であり、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及びウォッシャモータ６４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、レインセンサ９４が水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入力回路５６を介して制御部５８に出力する。
【００３７】
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入力回路５６を介して制御部５８に入力されると、制御部５８がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応した制御により、駆動回路８０にワイパモータ１８に供給する電力を生成させる。
【００３８】
一例として、ワイパスイッチ５０はレバー等の操作手段として設けられ、当該レバー等をユーザ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。
【００３９】
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及び助手席側ホース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１２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１２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。
【００４０】
制御部５８には、車両のエンジン等の制御を統括する上位ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０が接続されている。上位ＥＣＵ９０には、ウィンドシールドガラス１２表面の水滴を検知するレインセンサ９４と、インスツルメントパネル及びＧＰＳ（Global Positioning System）による車両の測位が可能なナビゲーション装置（以下、「インパネ／ナビ」と略記）を含む情報機器９６が接続されている。
【００４１】
レインセンサ９４は、例えば、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から放射された赤外線はウィンドシールドガラス１２で全反射するが、ウィンドシールドガラス１２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１２表面の水滴を検知する。
【００４２】
上位ＥＣＵ９０は、レインセンサ９４が検出したウィンドシールドガラス１２表面の水滴の有無に係るレインセンサ情報を制御部５８に入力する。制御部５８は、入力されたレインセンサ情報に基づいて、ワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４を作動させる電力を駆動回路８０、８２に生成させる制御をする。また、上位ＥＣＵ９０は、情報機器９６であるナビゲーション装置から車両の位置情報を取得し、制御部５８に入力する。制御部５８からは、ワイパ装置１０の状態を示す信号であるユーザ通知が上位ＥＣＵ９０に送信され、上位ＥＣＵ９０は受信したユーザ通知が示す情報を情報機器９６であるインパネ／ナビに表示する。
【００４３】
さらに制御部５８には、電源であるバッテリの電圧を検出する電源電圧監視回路６２、駆動回路８０とワイパモータ１８のコイルとを流れる電流（モータ電流）を検出するモータ電流検出回路８４、及び制御回路２２の基板の温度を検出する温度検出回路８６が接続されている。
【００４４】
制御部５８は、電源電圧監視回路６２が検出した電源電圧が所定の下限電圧値以下、または所定の上限電圧値以上の場合に電源電圧が異常であると判定し、ワイパモータ１８及びウォッシャモータ６４の動作を停止する。
【００４５】
また、制御部５８は、モータ電流検出回路８４で検出したモータ電流が所定の上限電流値以上の場合、または温度検出回路８６で検出した温度が所定の上限温度以上の場合に、ワイパモータ１８の負荷が予め定めた閾値負荷以上（過負荷）であると判定する。下限電圧値、上限電圧値、上限電流値及び上限温度は、ワイパ装置１０及びワイパモータ１８の仕様に応じて、具体的に決定する。
【００４６】
図２は、ワイパモータ１８がブラシ付きモータの場合の駆動回路８０の一例を示したブロック図である。駆動回路８０は、入力された制御信号に基づいて、電圧生成回路８０Ｂのスイッチング素子を動作させる駆動信号を生成して電圧生成回路８０Ｂに出力するプリドライバ８０Ａと、駆動信号に基づいたスイッチング素子の動作によりワイパモータ１８に供給する電力を生成する電圧生成回路８０Ｂと、を備えている。
【００４７】
電圧生成回路８０Ｂは、図２に示すように、スイッチング素子にＮ型のＦＥＴであるトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を用いたＨブリッジ回路である。トランジスタＴ１及びトランジスタＴ２は、ドレインがバッテリの正極に各々接続されており、ソースがトランジスタＴ３及びトランジスタＴ４のドレインに各々接続されている。また、トランジスタＴ３及びトランジスタＴ４のソースは接地されている。
【００４８】
また、トランジスタＴ１のソース及びトランジスタＴ３のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の一端に接続されており、トランジスタＴ２のソース及びトランジスタＴ４のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の他端に接続されている。
【００４９】
トランジスタＴ１及びトランジスタＴ４の各々のゲートにＨレベルな駆動信号が入力されることにより、トランジスタＴ１及びトランジスタＴ４がオンになり、ワイパモータ１８には例えばワイパブレード２８、３０を車室側から見て時計回りに動作させる電流が流れる。さらに、トランジスタＴ１及びトランジスタＴ４の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭにより、小刻みにオンオフ制御することにより、当該電流の電圧を変調できる。
【００５０】
また、トランジスタＴ２及びトランジスタＴ３の各々のゲートにＨレベルな駆動信号が入力されることにより、トランジスタＴ２及びトランジスタＴ３がオンになり、ワイパモータ１８には例えばワイパブレード２８、３０を車室側から見て反時計回りに動作させる電流が流れる。さらに、トランジスタＴ２及びトランジスタＴ３の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭにより、小刻みにオンオフ制御することにより、当該電流の電圧を変調できる。
【００５１】
図３は、ワイパモータ１８がブラシレスモータの場合の駆動回路８０の一例を示したブロック図である。電圧生成回路８０Ｂは、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）インバータにより構成されている。
【００５２】
ワイパモータ１８がブラシレスモータの場合、ワイパモータ１８の回転制御は、回転するロータ１１８の永久磁石の磁極の位置に応じた位相の三相交流に近似した電圧を生成して、ステータ１１４のコイル１１６Ｕ、１１６Ｖ、１１６Ｗに印加することを要する。当該電圧が印加されたコイル１１６Ｕ、１１６Ｖ、１１６Ｗには、ロータ１１８を回転させる回転磁界が生じ、ロータ１１８は、回転磁界に応じて回転する。
【００５３】
ロータ１１８の磁極の位置は、ロータ１１８又はロータ１１８に対応した磁極を備えるセンサマグネットの磁界の変化を、ホール素子を用いたホールセンサ等（図示せず）で検出し、検出した磁界の変化から制御部５８が算出する。
【００５４】
制御部５８には、上位ＥＣＵ９０を介して、ワイパスイッチ５０からワイパモータ１８（ロータ１１８）の回転速度を指示するための信号が入力される。制御部５８は、ロータ１１８の磁極の位置に基づいて、ワイパモータ１８のコイルに印加する電圧の位相を算出すると共に、算出した位相及びワイパスイッチ５０により指示されたロータ１１８の回転速度に基づいて駆動回路８０を制御する制御信号を生成してプリドライバ８０Ａに出力する。
【００５５】
プリドライバ８０Ａは、入力された制御信号に基づいて、電圧生成回路８０Ｂのスイッチング素子を動作させる駆動信号を生成し、電圧生成回路８０Ｂに出力する。
【００５６】
図３に示すように、電圧生成回路８０Ｂは、各々が上段スイッチング素子としての３つのＮ型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１１１Ｕ、１１１Ｖ、１１１Ｗ（以下、「ＦＥＴ１１１Ｕ、１１１Ｖ、１１１Ｗ」と言う）、各々が下段スイッチング素子としての３つのＮ型の電界効果トランジスタ１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗ（以下、「ＦＥＴ１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗ」と言う）とを備えている。なお、ＦＥＴ１１１Ｕ、１１１Ｖ、１１１Ｗ及びＦＥＴ１１２Ｕ、１１２Ｖ、１１２Ｗは、各々、個々を区別する必要がない場合は「ＦＥＴ１１１」、「ＦＥＴ１１２」と総称し、個々を区別する必要がある場合は、「Ｕ」、「Ｖ」、「Ｗ」の符号を付して称する。
【００５７】
ＦＥＴ１１１、ＦＥＴ１１２のうち、ＦＥＴ１１１Ｕのソース及びＦＥＴ１１２Ｕのドレインは、コイル１１６Ｕの端子に接続されており、ＦＥＴ１１１Ｖのソース及びＦＥＴ１１２Ｖのドレインは、コイル１１６Ｖの端子に接続されており、ＦＥＴ１１１Ｗのソース及びＦＥＴ１１２Ｗのドレインは、コイル１１６Ｗの端子に接続されている。
【００５８】
ＦＥＴ１１１及びＦＥＴ１１２のゲートはプリドライバ８０Ａに接続されており、駆動信号が入力される。ＦＥＴ１１１及びＦＥＴ１１２は、ゲートにＨレベルの駆動信号が入力されるとオン状態になり、ドレインからソースに電流が流れる。また、ゲートにＬレベルの駆動信号が入力されるとオフ状態になり、ドレインからソースへ電流が流れない状態になる。
【００５９】
電圧生成回路８０ＢのＦＥＴ１１１、１１２の各々を、駆動信号に応じてオンオフさせるＰＷＭにより、ロータ１１８の磁極の位置に応じて変化し、かつ、ワイパスイッチ５０により指示された回転速度でロータ１１８を回転させる電圧を生成する。
【００６０】
図４は、本実施の形態に係るワイパ装置１０の動作の一例を示したフローチャートである。図４に示した処理は、ワイパスイッチ５０が操作されて、ワイパ装置１０を作動させる場合に開始され、ステップ４００では、レインセンサ９４が検出したレインセンサ情報及びナビゲーション装置による車両の位置情報を取得する。
【００６１】
ステップ４０２では、モータ電流検出回路８４で検出したモータ電流と、温度検出回路８６で検出した制御回路２２の基板の温度からワイパモータ１８の負荷が予め定めた閾値負荷以上になったか否かを判定する。ステップ４０２でワイパモータ１８が高負荷な場合は、手順をステップ４０４に移行する。ステップ４０２でワイパモータ１８が高負荷ではない場合は、ステップ４１４でワイパ装置１０をワイパスイッチ５０の操作に基づいて通常通りに作動させて、手順をステップ４００に戻す。
【００６２】
ステップ４０４では、レインセンサ情報及び位置情報に基づいてウィンドシールドガラス１２表面がドライ状態か否かを判定する。例えば、レインセンサ情報がウィンドシールドガラス１２表面に水滴（水分）を検出しない場合、検出された水滴が所定量以下の場合、または所定量以上の水滴が検出されても車両の位置がトンネル内若しくは立体駐車場等の車両に降水がかからない場所の場合にはステップ４０４で肯定判定をして、手順をステップ４０６に移行する。ステップ４０４で否定判定の場合には、ステップ４１４でワイパ装置１０をワイパスイッチ５０の操作に基づいて通常通りに作動させて、手順をステップ４００に戻す。
【００６３】
ステップ４０６では、ウォッシャモータ６４を作動させてウォッシャ液をウィンドシールドガラス１２表面に噴射する。ウォッシャ液は所定時間内に連続的に噴射してもよいが、本実施の形態では、一例としてウォッシャ液を所定の間隔で断続的に所定の回数で噴射することにより、ウィンドシールドガラス１２表面の全体にウォッシャ液を行き渡らせる。なお、所定時間、所定間隔及び所定回数は、ワイパ装置１０の仕様等に応じて具体的に決定する。
【００６４】
ステップ４０８では、ワイパ装置１０の停止を推奨するユーザ通知を上位ＥＣＵ９０に送信する。上位ＥＣＵ９０は、取得したユーザ通知に基づいて、ワイパ装置１０の停止を推奨する表示またはアナウンスを情報機器９６であるインパネに出力する。
【００６５】
ステップ４１０では、ステップ４０８でのユーザ通知後、規定時間内にユーザがワイパスイッチ５０を格納（停止）モード選択位置に切り替えたか否かによってワイパ装置１０の作動継続か否かを判定する。規定時間は、ワイパモータ１８の定格等を考慮して具体的に決定する。ステップ４１０で規定時間内にユーザがワイパスイッチ５０を格納（停止）モード選択位置に切り替えない場合には肯定判定を行い、手順をステップ４００に戻す。ステップ４１０で規定時間内にユーザがワイパスイッチ５０を格納（停止）モード選択位置に切り替えた場合には否定判定を行い、ステップ４１２でワイパ装置１０を停止させて処理を終了する。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態では、ワイパモータ１８が高負荷で、かつウィンドシールドガラス１２表面がドライ状態の場合に、ウォッシャ液をウィンドシールドガラス１２表面に噴射する。その結果、ワイパブレード２８、３０とウィンドシールドガラス１２表面との摩擦係数が低下し、ワイパモータ１８の負荷を低下させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、レインセンサ９４が検出したウィンドシールドガラス１２表面の状態を示すレインセンサ情報により、ウィンドシールドガラス１２表面がドライ状態か否かを判定する。レインセンサ９４は、小雨または粉雪のような水分量が少ない状態も検出する。本実施の形態では、レインセンサ９４で検出した水滴（水分）が所定量以下の場合に、ウォッシャ液を噴射することにより、ワイパモータ１８が過負荷になることを抑制する。
【００６８】
また、本実施の形態では、レインセンサ情報のみならず、ＧＰＳで測位した車両の位置情報も用いてウィンドシールドガラス１２表面がドライ状態か否かを判定する。車両の位置情報を用いることにより、車両がワイパ装置１０を作動させた状態でトンネルまたは屋根のある施設に入った場合のように、すぐにウィンドシールドガラス１２表面がドライ状態になる場合を予測でき、かかる場合には、ウォッシャ液を噴射することにより、ワイパモータ１８が過負荷になることを抑制できる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、ワイパモータ１８の負荷状態に加えて、レインセンサ９４の検出結果、ＧＰＳ測位による車両の位置情報に基づいて、ウォッシャ液の噴射の可否を判定した。しかしながら、ワイパモータ１８の負荷軽減を優先するのであれば、ワイパモータ１８の負荷が予め定めた閾値負荷以上になった段階でウォッシャ液を噴射してもよい。
【００７０】
［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。図５は本実施の形態に係るワイパ装置１００の構成を示す概略図である。本実施の形態は、ワイパアーム２４、２５にウォッシャ液の噴射ノズルが設けられている点で第１の実施の形態と相違するが、その他の構成は第１の実施の形態と同じなので、その他の構成についての細な説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態では、ウォッシャモータ１６４の回転でウォッシャポンプ１６６が駆動され、ウォッシャポンプ１６６はウォッシャ液タンク６８内のウォッシャ液をオープン時噴射用ホース１７２Ａ又はクローズ時噴射用ホース１７２Ｂに圧送する。オープン時噴射用ホース１７２Ａは、ワイパアーム２４、２６の先端付近に各々設けられたオープン時噴射用ノズル１７４Ａに接続されている。また、クローズ時噴射用ホース１７２Ｂは、ワイパアーム２４、２６の先端付近に各々設けられたクローズ時噴射用ノズル１７４Ｂに接続されている。
【００７２】
図５に示したように、オープン時噴射用ノズル１７４Ａ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まで払拭するオープン動作の場合にワイパブレード２８、３０が動作する方向、すなわち上反転位置Ｐ１に向けて設けられている。本実施の形態では、オープン動作の場合に、オープン時噴射用ノズル１７４Ａからオープン時噴射方向１７６Ａにウォッシャ液を噴射する。
【００７３】
また、図５に示したように、クローズ時噴射用ノズル１７４Ｂは、ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２まで払拭するクローズ動作の場合にワイパブレード２８、３０が動作する方向、すなわち下反転位置Ｐ２に向けて設けられている。本実施の形態では、クローズ動作の場合に、クローズ時噴射用ノズル１７４Ｂからクローズ時噴射方向１７６Ｂにウォッシャ液を噴射する。
【００７４】
ウォッシャモータ１６４は、オープン動作とクローズ動作とでは回転方向を逆転させて、オープン動作ではオープン時噴射用ノズル１７４Ａから、クローズ動作ではクローズ時噴射用ノズル１７４Ｂから、各々ウォッシャ液を噴射するようにウォッシャポンプ１６６を駆動させる。
【００７５】
図６は、本実施の形態に係るウォッシャポンプ１６６の一例を示す断面図である。本実施の形態に係るウォッシャポンプ１６６は、ウォッシャモータ１６４で駆動されるタービン１６６Ａを備えたターボポンプの一種である。タービン１６６Ａは、オープン動作には矢印ＯＰＥＮ方向に、クローズ動作には矢印ＣＬＯＳＥ方向に、各々駆動させる。
【００７６】
タービン１６６Ａが駆動されることにより、吸入口１６６Ｃからウォッシャ液タンク６８内のウォッシャ液がポンプハウジング１６６Ｂ内に吸引される。そして、タービン１６６Ａが矢印ＯＰＥＮ方向に駆動された場合にはオープン時吐出口１６６Ｄから、タービン１６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥ方向に駆動された場合にはクローズ時吐出口１６６Ｅに、ポンプハウジング１６６Ｂ内のウォッシャ液が吐出される。オープン時吐出口１６６Ｄは、オープン時噴射用ホース１７２Ａを介してオープン時噴射用ノズル１７４Ａに、クローズ時吐出口１６６Ｅはクローズ時噴射用ホース１７２Ｂを介してクローズ時噴射用ノズル１７４Ｂに、各々接続されている。したがって、ウォッシャ液は、タービン１６６Ａが矢印ＯＰＥＮ方向に駆動されるとオープン時噴射用ノズル１７４Ａから、タービン１６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥ方向に駆動されるとクローズ時噴射用ノズル１７４Ｂから、各々噴射される。
【００７７】
本実施の形態に係るウォッシャポンプ１６６は、図６に示したように、ゴム又は合成樹脂等の弾性体で構成された弁１６６Ｆを有している。弁１６６Ｆは、タービン１６６Ａが圧送してきたウォッシャ液の圧力でたわみ、オープン時ウォッシャ液入口１６６Ｇ又はクローズ時ウォッシャ液入口１６６Ｈを閉塞する。
【００７８】
例えば、タービン１６６Ａが矢印ＯＰＥＮの方向に駆動された場合には、オープン時ウォッシャ液入口１６６Ｇ側の圧力が高まることで弁１６６Ｆがたわんでクローズ時ウォッシャ液入口１６６Ｈを閉塞する。また、タービン１６６Ａが矢印ＣＬＯＳＥの方向に駆動された場合には、クローズ時ウォッシャ液入口１６６Ｈ側の圧力が高まることで弁１６６Ｆがたわんでオープン時ウォッシャ液入口１６６Ｇを閉塞する。その結果、タービン１６６Ａが駆動される方向を正回転又は逆回転させることにより、ウォッシャ液をオープン時噴射用ノズル１７４Ａ又はクローズ時噴射用ノズル１７４Ｂから選択的に噴射させる。
【００７９】
タービン１６６Ａを矢印ＯＰＥＮ方向に駆動するには、ウォッシャモータ１６４の出力軸を所定方向に回転させる。駆動回路１８２は、図２の駆動回路８０のように、Ｈブリッジ回路を構成する。駆動回路１８２が図２の駆動回路８０と実質同一であるとすると、例えば、トランジスタＴ１とトランジスタＴ４とをオンにすることにより、ウォッシャモータ１６４の出力軸を所定方向に回転させることができる。
【００８０】
タービン１６６Ａを矢印ＣＬＯＳＥ方向に駆動するには、ウォッシャモータ１６４の出力軸を所定方向の逆方向に回転させる。例えば、図２のトランジスタＴ２とトランジスタＴ３とをオンにすることにより、ウォッシャモータ１６４の出力軸を所定方向の逆方向に回転させることができる。
【００８１】
さらに、トランジスタＴ１、Ｔ４のいずれか一方をＰＷＭによってスイッチングさせることにより、ウォッシャモータ１６４の出力軸の所定方向での回転速度を制御できる。また、トランジスタＴ２、Ｔ３のいずれか一方をＰＷＭによってスイッチングさせることにより、ウォッシャモータ１６４の出力軸の所定方向の逆方向での回転速度を制御できる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態に係るワイパ装置１００によれば、ワイパアーム２４、２６に各々設けられた噴射ノズルからワイパブレード２８、３０の進行方向の前方にウォッシャ液を噴射することにより、ウィンドシールドガラス１２表面の広い範囲にウォッシャ液を迅速に塗布することが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態に係るワイパ装置１００によれば、ワイパアーム２４、２６の先端部に各々設けられた噴射ノズルからワイパブレード２８、３０の進行方向の前方にウォッシャ液を噴射することにより、噴射したウォッシャ液をすぐにワイパブレード２８、３０で払拭することが可能となり、噴射したウォッシャ液で車両を運転するユーザの視界が損なわれることを防止できる。
【符号の説明】
【００８４】
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…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、５２…減速機構、５４…回転角度センサ、５６…入力回路、５８…制御部、６２…電源電圧監視回路、６４…ウォッシャモータ、６６…ウォッシャポンプ、６８…ウォッシャ液タンク、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、８０…駆動回路、８０Ａ…プリドライバ、８０Ｂ…電圧生成回路、８２…駆動回路、８４…モータ電流検出回路、８６…温度検出回路、９０…上位ＥＣＵ、９４…レインセンサ、９６…情報機器、１００…ワイパ装置、１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗ，１１２Ｕ，１１２Ｖ，１１２Ｗ…ＦＥＴ、１１４…ステータ、１１６Ｕ，１１６Ｖ，１１６Ｗ…コイル、１１８…ロータ、１６４…ウォッシャモータ、１６６…ウォッシャポンプ、１６６Ａ…タービン、１６６Ｂ…ポンプハウジング、１６６Ｃ…吸入口、１６６Ｄ…オープン時吐出口、１６６Ｅ…クローズ時吐出口、１６６Ｆ…弁、１６６Ｇ…オープン時ウォッシャ液入口、１６６Ｈ…クローズ時ウォッシャ液入口、１７２Ａ…オープン時噴射用ホース、１７２Ｂ…クローズ時噴射用ホース、１７４Ａ…オープン時噴射用ノズル、１７４Ｂ…クローズ時噴射用ノズル、１７６Ａ…オープン時噴射方向、１７６Ｂ…クローズ時噴射方向、１８２…駆動回路、θ１…回転角度、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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