(57)【要約】【課題】ワイパアームの搖動位置を検出するセンサが故障しても、ワイパアームの往復搖動動作を継続可能としたワイパ装置を提供する。【解決手段】正逆回転するワイパモータ２と、ワイパモータの回転に基づいてあらかじめ設定された払拭範囲Ｗで往復搖動動作するワイパアーム４と、ワイパモータの回転方向の反転位置を検出するセンサ７と、センサの出力信号に基づいてワイパモータを反転させる制御部１とを備えたワイパ装置において、払拭範囲Ｗの外側でワイパアーム４の搖動範囲を機械的に規制するとともに、規制時に検出信号を出力する第一及び第二のストッパ８ａ，８ｂと、センサの異常時に、第一及び第二のストッパから出力される検出信号に基づいて、ワイパモータ２の回転方向を反転させる制御部１を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転するワイパモータと、
前記ワイパモータの回転に基づいてあらかじめ設定された払拭範囲で往復搖動動作するワイパアームと、
前記ワイパモータの回転方向の反転位置を検出するセンサと、
前記センサの出力信号に基づいて前記ワイパモータを反転させる制御部と
を備えたワイパ装置において、
前記払拭範囲の外側で前記ワイパアームの搖動範囲を機械的に規制するとともに、規制時に検出信号を出力する第一及び第二のストッパと、
前記センサの異常時に、前記第一及び第二のストッパから出力される検出信号に基づいて、前記ワイパモータの回転方向を反転させる制御部と
を備えたことを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ワイパモータの回転方向を反転させた後、該ワイパモータを一定速度で駆動することを特徴とする請求項１記載のワイパ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第一のストッパ若しくは第二のストッパにより前記ワイパアームが搖動規制位置に近づいたとき、前記ワイパモータの回転速度を減速することを特徴とする請求項２記載のワイパ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記ワイパモータを反転させた後、前記センサの正常時におけるワイパアームの反転位置に達する前に前記ワイパモータの回転速度を減速することを特徴とする請求項３記載のワイパ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記センサの異常時に、前記ワイパアームが少なくとも１往復した後に前記ワイパモータの回転速度の減速動作を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載のワイパ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記センサの正常動作時の前記ワイパモータの平均速度以下の回転速度を前記一定速度として前記ワイパモータを駆動することを特徴とする請求項２乃至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】
この発明は、ワイパモータの回転角度を検出して、ワイパアームの動作を制御するワイパ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、モータの回転出力をリンク機構により往復搖動動作に変換してワイパアームに伝達することにより、ウィンドウシールドに付着した雨水等をワイパブレードで払拭するワイパ装置が装備されている。
【０００３】
このようなワイパ装置では、ワイパモータの出力軸の回転角を検出する検出センサを備え、その検出センサの出力に基づいてワイパアームの搖動位置を演算している。そして、演算により検出された搖動位置に基づいて、ワイパアームをあらかじめ設定された反転位置で反転させることにより、ウィンドウシールドが所定の払拭範囲で払拭される。
【０００４】
特許文献１には、一対の減速機構センサがともに故障したとき、ワイパ装置の破損を防止するために、ワイパアームの搖動を停止させる動作と、一対の減速機構センサの一方が故障したとき、ワイパアームの搖動駆動を継続する動作とをフェールセーフ機能として備えたワイパ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５７１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたワイパ制御装置では、回転軸センサが故障した場合には、ワイパモータの正逆転動作を切り替える位置を検出不能となるため、正常な往復搖動動作を継続することはできない。
【０００７】
この発明の目的は、ワイパアームの搖動位置を検出するセンサが故障しても、ワイパアームの往復搖動動作を継続可能としたワイパ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するワイパ装置は、正逆回転するワイパモータと、前記ワイパモータの回転に基づいてあらかじめ設定された払拭範囲で往復搖動動作するワイパアームと、前記ワイパモータの回転方向の反転位置を検出するセンサと、前記センサの出力信号に基づいて前記ワイパモータを反転させる制御部とを備えたワイパ装置において、前記払拭範囲の外側で前記ワイパアームの搖動範囲を機械的に規制するとともに、規制時に検出信号を出力する第一及び第二のストッパと、前記センサの異常時に、前記第一及び第二のストッパから出力される検出信号に基づいて、前記ワイパモータの回転方向を反転させる制御部を備えた。
【０００９】
この構成によれば、センサの異常時には第一のストッパと第二のストッパとで設定される反転位置の間で、ワイパアームを往復搖動動作させることが可能となる。
上記ワイパ装置において、前記制御部は、前記ワイパモータの回転方向を反転させた後、該ワイパモータを一定速度で駆動する。
【００１０】
この構成によれば、第一のストッパ若しくは第二のストッパによりワイパアーム４が反転動作した後は、ワイパアーム４が一定速度で搖動する。
上記ワイパ装置において、前記制御部は、前記第一のストッパ若しくは第二のストッパにより前記ワイパアームが搖動規制位置に近づいたとき、前記ワイパモータの回転速度を減速するようにした。
【００１１】
この構成によれば、ワイパアームは搖動規制位置に向かって緩やかに移動した後、反転される。
上記ワイパ装置において、前記制御部は、前記ワイパモータを反転させた後、前記センサの正常時におけるワイパアームの反転位置に達する前に前記ワイパモータの回転速度を減速する。
【００１２】
この構成によれば、ワイパアームの搖動速度を緩やかに減速することが可能となる。
上記ワイパ装置において、前記制御部は、前記センサの異常時に、前記ワイパアームが少なくとも１往復した後に前記ワイパモータの回転速度の減速動作を行う。
【００１３】
この構成によれば、センサの異常が発生した後、ワイパアームを第一のストッパと第二のストッパで設定される搖動範囲で往復搖動するとともに、反転位置に向かってワイパアームの搖動速度を減速する動作に円滑に移行可能となる。
【００１４】
上記ワイパ装置において、前記制御部は、前記センサの正常動作時の前記ワイパモータの平均速度以下の回転速度を前記一定速度として前記ワイパモータを駆動する。
この構成によれば、センサ異常時には、ワイパアームが通常動作時の平均速度以下の一定速度で搖動されるので、センサの異常を容易に認識可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ワイパアームの搖動位置を検出するセンサが故障しても、ワイパアームの往復搖動動作を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ワイパ装置を示す概要図である。
【図２】通常動作時のワイパモータの動作を示す説明図である。
【図３】制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図４】ワイパモータの動作を示す説明図である。
【図５】ワイパモータの動作を示す説明図である。
【図６】ストッパの取付位置の別例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、ワイパ装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示すワイパ装置は、制御回路１の制御により動作するワイパモータ２と、ワイパモータ２の動作に基づいて駆動されるリンク機構３と、リンク機構３の動作により往復搖動動作を行うワイパアーム４とを備えている。
【００１８】
前記ワイパアーム４の先端部にはワイパブレード５が取着され、ワイパアーム４の往復搖動動作に基づいて、ウィンドウシールド６があらかじめ設定された払拭範囲Ｗで払拭される。
【００１９】
前記ワイパモータ２には、その出力軸の回転角を検出する回転角検出センサ７が備えられ、その検出信号が前記制御回路１に出力される。回転角検出センサ７は、例えばワイパモータ２の減速機構を構成するウォームホィールにリングマグネットを取着し、ウォームホィールとともに回転するリングマグネットの磁極変化を読み取って、ワイパモータの出力軸の回転角を検出する構成としたものである。
【００２０】
前記制御回路１は、回転角検出センサ７の出力信号に基づいて検出されるモータの回転角からワイパアーム４の搖動位置を認識する。そして、ワイパアーム４があらかじめ設定された反転位置に達すると、ワイパアーム４の搖動方向を反転させるとともに、反転位置付近ではワイパモータ２の回転速度を減速する。
【００２１】
具体的には、図２に示すように、ワイパアーム４が下反転位置Ｐ１と上反転位置Ｐ２との間を往復搖動動作するとき、各反転位置Ｐ１，Ｐ２に近づくにつれてワイパモータ２の回転数すなわち回転速度が減速される。そして、各反転位置Ｐ１，Ｐ２でワイパモータ２の回転方向が反転されるとともに、反転後は回転速度が増速される。このような動作により、あらかじめ設定されている払拭範囲Ｗが払拭される。
【００２２】
前記ワイパアーム４の通常の搖動範囲のわずかに外側位置には、下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂが設けられている。そして、ワイパアーム４が下反転位置Ｐ１を超えて搖動したとき、ワイパアーム４は下側ストッパ８ａに当接して、同方向へのそれ以上の搖動が機械的に阻止される。また、ワイパアーム４が上反転位置Ｐ２を超えて搖動したとき、ワイパアーム４は上側ストッパ８ｂに当接して、同方向へのそれ以上の搖動が機械的に阻止される。
【００２３】
また、下側ストッパ８ａ及び上側ストッパ８ｂはワイパアーム４の当接を検出し、その検出信号を制御回路１に出力する。
前記制御回路１は、ワイパアーム４が下側ストッパ８ａあるいは上側ストッパ８ｂに当接したとき、ワイパモータ２の回転方向を反転させた後、ワイパモータ２を通常動作時の平均速度より遅い一定の回転速度で回転させる機能を備えている。
【００２４】
また、下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂとの間でワイパアーム４が１往復したとき、それ以降の搖動動作では各ストッパ８ａ，８ｂへのワイパアーム４の当接に先立ってワイパモータ２の回転速度を減速する機能とを備えている。
【００２５】
次に、上記のように構成されたワイパ装置の作用を図３〜図５に従って説明する。
回転角検出センサ７が正常に動作しているときには、制御回路１はワイパスイッチの投入に基づいてワイパアーム４を下反転位置Ｐ１と上反転位置Ｐ２との間で往復搖動させる通常動作を行う（ステップ１，１１）。
【００２６】
制御回路１が回転角検出センサ７の故障を検出すると（ステップ１）、制御回路１は下反転位置Ｐ１及び上反転位置Ｐ２を検出することはできないので、ワイパアーム４は下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂとの間で搖動する状態となる。そして、制御回路１はワイパモータ２の回転数すなわち回転速度を一定としてワイパアーム４を搖動させる（ステップ２）。
【００２７】
次いで、ワイパアーム４が下側ストッパ８ａ及び上側ストッパ８ｂの一方に当接したことを検出すると、ワイパモータ２を逆転させてワイパアーム４を逆方向に搖動させるとともに（ステップ３）、時間計測を開始する（ステップ４）。
【００２８】
次いで、ワイパアーム４が下側ストッパ８ａ及び上側ストッパ８ｂの他方に当接したことを検出すると、ワイパモータ２を逆転させてワイパアーム４を逆方向に搖動させる（ステップ５）。そして、ワイパアーム４が下側ストッパ８ａ及び上側ストッパ８ｂの間で１往復するまでステップ４，５の動作を繰り返す。
【００２９】
ワイパアーム４が下側ストッパ８ａ及び上側ストッパ８ｂの間で１往復すると、ワイパモータ２の反転タイミングから図４に示す所定時間Ｔ１若しくはＴ２を算出する（ステップ７）。所定時間Ｔ１，Ｔ２は同一の時間であり、下側ストッパ８ａから所定時間Ｔ１経過後のワイパアーム４の位置は上反転位置Ｐ２に未だ達していない位置である。同様に、上側ストッパ８ｂから所定時間Ｔ２経過後のワイパアーム４の位置は下反転位置Ｐ１に未だ達していない位置である。
【００３０】
次いで、下側ストッパ８ａの位置でワイパモータ２が反転してワイパアーム４が図４に示す矢印Ａ方向に移動開始してから所定時間Ｔ１が経過すると、ワイパモータ２の回転数すなわち回転速度を減速する（ステップ８，９）。同様に、上側ストッパ８ｂの位置でワイパモータ２が反転してワイパアーム４が図４に示す矢印Ｂ方向に移動開始してから所定時間Ｔ２が経過すると、ワイパモータ２の回転数すなわち回転速度を減速する（ステップ８，９）。
【００３１】
次いで、ステップ８，９の動作の後、ワイパアーム４が上側ストッパ８ｂあるいは下側ストッパ８ａに当接すると、ワイパモータ２を反転させ、かつ一定の回転速度で駆動し（ステップ１０）、ステップ７に復帰する。
【００３２】
上記のようなワイパモータ２の回転数制御は、具体的には、図５に示すようにワイパモータ２に供給する電圧を制御することにより実現される。
上記のように構成されたワイパ装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）ワイパモータ２の回転角検出センサ７が故障した場合には、ワイパアーム４を下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂとの間で継続して往復搖動動作させることができる。
（２）下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂは、通常の払拭範囲Ｗの外側に位置するので、通常の往復搖動動作時に各ストッパ８ａ，８ｂがワイパアーム４の動作に干渉することはない。
（３）下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂとの間で往復搖動動作させるとき、通常動作時の平均速度より低速の一定速度で緩やかに搖動させることができる。従って、センサ異常時にワイパアーム４を安定して搖動動作させることができるとともに、センサの異常を用意に認識可能である。
（４）ワイパアーム４が下側ストッパ８ａあるいは上側ストッパ８ｂに向かって近づいたとき、ワイパモータ２の回転速度を減速して、ワイパアーム４を下側ストッパ８ａあるいは上側ストッパ８ｂに緩やかに当接させることができる。
【００３３】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・図６に示すように、下側ストッパ８ａと上側ストッパ８ｂを、リンク機構３の動作を規制する位置に設けて、ワイパアーム４を上記実施形態と同様な範囲で往復搖動動作させるようにしてもよい。
・リンク機構を介することなく、ワイパアームをワイパモータで直接回転駆動するワイパ装置に実施することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１…制御部（制御回路）、２…ワイパモータ、３…リンク機構、４…ワイパアーム、７…センサ（回転角検出センサ）、８ａ…第一のストッパ（下側ストッパ）、８ｂ…第二のストッパ（上側ストッパ）。
【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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