(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパによる払拭動作を行わせるワイパモータと、
ウォッシャポンプによるウォッシャ液の噴射を指示するためのウォッシャスイッチがオン操作された際に、車速検知部によって検知された車速が所定速度未満の場合には、前記ワイパによる払拭動作が第１の払拭周期で複数サイクル行われるように前記ワイパモータを制御し、前記ウォッシャスイッチがオン操作された際に、前記車速検知部によって検知された車速が所定速度以上の場合には、前記ワイパによる複数サイクルの払拭動作が、当初は前記第１の払拭周期よりも長い第２の払拭周期で開始されるように前記ワイパモータを制御する制御部と、
を含むワイパ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ワイパによる前記第２の払拭周期での払拭動作が、前記ウォッシャスイッチのオン操作から所定時間が経過する迄の第１期間、又は、前記ウォッシャスイッチのオン操作から前記複数サイクルの払拭動作のうち所定回のサイクルの払拭動作が終了する迄の第２期間に行われるように前記ワイパモータを制御する請求項１記載のワイパ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ワイパによる前記第２の払拭周期での払拭動作が、前記ウォッシャスイッチのオン操作から前記複数サイクルの払拭動作のうちの初回の１サイクルの払拭動作が終了する迄の第３期間に行われるように前記ワイパモータを制御する請求項１記載のワイパ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記ワイパによる前記複数サイクルの払拭動作が行われている期間のうち、前記第１期間〜前記第３期間の何れかの期間以外の期間に、前記ワイパによる払拭動作が前記第２の払拭周期よりも短い払拭周期で行われるように前記ワイパモータを制御する請求項２又は請求項３記載のワイパ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ウォッシャスイッチのオン操作から所定の遅延時間が経過した後に、前記ワイパモータの駆動を開始させる請求項１〜請求項４の何れか１項記載のワイパ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記ウォッシャスイッチがオン操作されるとウォッシャポンプを駆動させることでウォッシャ液を噴射させる請求項１〜請求項５の何れか１項記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイパ装置に係り、特に、ワイパを往復回動させるワイパモータに、当該ワイパモータを制御する制御部を含むワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ウォッシャスイッチがオン操作されると、ウォッシャ液の噴射と連動してワイパモータを駆動し、ワイパの往復回動を複数サイクル行わせる構成のワイパ装置が知られている。また、この種のワイパ装置において、ウォッシャ液を噴射してから所定時間が経過し、乾燥状態であったウインドシールドガラスのガラス面にウォッシャ液が確実に付着した状態になった後に、ワイパモータの駆動を開始することで、ワイパによる払拭動作に伴ってガラス面に傷が付くことを抑制する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−７７３９号公報
【特許文献２】実開昭６１−１４３９５７号公報
【特許文献３】特開２００４−２４３９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ウォッシャ液の噴射と連動してワイパを往復回動させた場合、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液は、ワイパの往復回動による払拭動作に伴い、ワイパの回動中心から離間する方向、すなわちワイパの払拭範囲外へ向かう方向の遠心力を受ける。ウォッシャ液が受ける遠心力はワイパの払拭速度に応じて変化し、ワイパの払拭速度が高くなるに従ってウォッシャ液が受ける遠心力は大きくなる。そして、ワイパモータとワイパアームの間にリンク機構を設けた構成では、ワイパモータが等速回転していても、リンク機構の特性により、ワイパの払拭速度は上下の反転位置の中央付近で最大となる。
【０００５】
また、車両が走行している場合、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液は、走行風の気流によりウインドシールドガラスの上端部へ向かう方向の力も受ける。ウォッシャ液が走行風の気流から受ける力は車速に応じて変化し、車速が高くなるに従って走行風の気流の速度が速くなることで、ウォッシャ液が走行風の気流から受ける力の大きさは大きくなる。
【０００６】
このため、車両が高速で走行している状態でウォッシャスイッチがオン操作された場合、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液のうち、ワイパの払拭範囲外へ排出されてしまうウォッシャ液の量が多くなることで、ワイパの払拭範囲内においてウォッシャ液が不足する可能性がある、という課題があった。特に、ワイパの払拭範囲のうち、ワイパの上下の反転位置の中央付近から上側反転位置迄の範囲では、ウォッシャ液が受ける遠心力の方向と、ウォッシャ液が走行風の気流から受ける力の方向の角度差が小さくなることで、より顕著なウォッシャ液の不足が生ずる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、車両の高速走行時にウォッシャスイッチがオン操作された場合に、ワイパの払拭範囲内でウォッシャ液の不足が生じることを抑制できるワイパ装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のワイパ装置は、ワイパによる払拭動作を行わせるワイパモータと、  ウォッシャポンプによるウォッシャ液の噴射を指示するためのウォッシャスイッチがオン操作された際に、車速検知部によって検知された車速が所定速度未満の場合には、前記ワイパによる払拭動作が第１の払拭周期で複数サイクル行われるように前記ワイパモータを制御し、前記ウォッシャスイッチがオン操作された際に、前記車速検知部によって検知された車速が所定速度以上の場合には、前記ワイパによる複数サイクルの払拭動作が、当初は前記第１の払拭周期よりも長い第２の払拭周期で開始されるように前記ワイパモータを制御する制御部と、を含んでいる。
【０００９】
上記構成のワイパ装置は、ワイパによる払拭動作を行わせるワイパモータと、ワイパモータを制御する制御部を含んでいる。車両が低速で走行している状態でウォッシャスイッチがオン操作された場合、ガラス面に付着したウォッシャ液が走行風の気流から受ける力は小さいので、ワイパの払拭範囲内に留まりウォッシャ液が不足する可能性は低い。このため、制御部は、ウォッシャポンプによるウォッシャ液の噴射を指示するためのウォッシャスイッチがオン操作された際に、車速検知部によって検知された車速が所定速度未満の場合には、ワイパによる払拭動作が第１の払拭周期で複数サイクル行われるようにワイパモータを制御する。
【００１０】
一方、車両が高速で走行している状態でウォッシャスイッチがオン操作された場合は、ガラス面に付着したウォッシャ液が、ワイパの払拭動作による遠心力に加え、走行風の気流から受ける力が大きくなるので、ウォッシャ液がワイパの払拭範囲内から排出してしまいウォッシャ液不足が生じる可能性が高くなる。これに対して制御部は、ウォッシャスイッチがオン操作された際に、車速検知部によって検知された車速が所定速度以上の場合には、ワイパによる複数サイクルの払拭動作が、当初は第１の払拭周期よりも長い第２の払拭周期で開始されるようにワイパモータを制御する。
【００１１】
これにより、車速が所定速度以上のときにウォッシャスイッチがオン操作され、ワイパによる払拭動作が第２の払拭周期で行われている間、ワイパの払拭動作に伴ってウォッシャ液が受ける遠心力は、ワイパによる払拭動作を当初から第１の払拭周期で行わせる場合よりも小さくなる。従って、車両の高速走行時にウォッシャスイッチがオン操作された場合に、ワイパの払拭範囲外へ排出されてしまうウォッシャ液の量を少なくすることができ、ワイパの払拭範囲内でウォッシャ液が不足することを抑制できる。
【００１２】
また、本発明のワイパ装置は、制御部は、ワイパによる前記第２の払拭周期での払拭動作が、ウォッシャスイッチのオン操作から所定時間が経過する迄の第１期間、又は、ウォッシャスイッチのオン操作から複数サイクルの払拭動作のうち所定回のサイクルの払拭動作が終了する迄の第２期間に行われるようにワイパモータを制御する。
【００１３】
上記構成のワイパ装置によれば、ワイパによる払拭動作を第２の払拭周期で行う期間が、ウォッシャスイッチのオン操作からの経過時間又は払拭動作のサイクル回数によって区切られるので、ガラス面上の払拭範囲内が湿潤状態になったか否かを検出する等の態様と比較して、ワイパによる払拭動作の制御を簡単にできる。
【００１４】
また、本発明のワイパ装置は、制御部は、ワイパによる第２の払拭周期での払拭動作が、ウォッシャスイッチのオン操作から複数サイクルの払拭動作のうちの初回の１サイクルの払拭動作が終了する迄の第３期間に行われるようにワイパモータを制御する。
【００１５】
上記構成のワイパ装置によれば、ワイパの複数サイクルの払拭動作のうちの初回の１サイクルの払拭動作を、その後に続く払拭動作よりも長い払拭周期で行うことで、ワイパの払拭速度の変化が利用者に違和感を与えることを低減することができる。
【００１６】
また、本発明のワイパ装置は、制御部は、ワイパによる複数サイクルの払拭動作が行われている期間のうち、第１期間〜第３期間の何れかの期間以外の期間に、ワイパによる払拭動作が第２の払拭周期よりも短い払拭周期で行われるようにワイパモータを制御する。
【００１７】
上記構成のワイパ装置によれば、ワイパにより第２の払拭周期で払拭動作が行われる期間(第１期間〜第３期間の何れかの期間)に、ガラス面上の払拭範囲内を或る程度湿潤状態にすることができ、その後、ワイパによる払拭動作が第２の払拭周期よりも短い払拭周期で行われることで、高速走行時にワイパが視界の妨げとなることを抑制できる。
【００１８】
また、本発明のワイパ装置は、制御部は、前記ウォッシャスイッチのオン操作から所定の遅延時間が経過した後に、ワイパモータの駆動を開始させる。
【００１９】
上記構成のワイパ装置によれば、ガラス面にウォッシャ液が付着する前にワイパによる払拭動作が行われることで、乾燥したガラス面上をワイパが摺動する状態、いわゆる乾拭き状態となることを抑制することができる。
【００２０】
また、本発明のワイパ装置は、制御部は、ウォッシャスイッチがオン操作されるとウォッシャポンプを駆動させることでウォッシャ液を噴射させる。
【００２１】
上記構成のワイパ装置によれば、制御部がワイパモータの駆動制御とウォッシャポンプの駆動制御を各々行うため、ウォッシャスイッチの操作を信号として伝達するための信号線を、ワイパ制御用とウォッシャポンプ制御用に別々に設ける必要が無くなり、構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ワイパモータを制御装置側から見た斜視図である。
【図２】ワイパモータを出力軸側から見た斜視図である。
【図３】ワイパモータのハウジング、制御装置、及びカバー等を示す分解斜視図である。
【図４】制御装置を出力軸の軸方向一方側から見た平面図である。
【図５】制御装置の回路を模式的に示した回路図である。
【図６】ウォッシャワイパ連動処理を示すフローチャートである。
【図７】ウォッシャワイパ連動処理において、(Ａ)は車速が所定値未満の場合、(Ｂ)は車速が所定以上の場合のワイパブレードの位置の推移を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。図１〜図４には本実施形態に係るワイパモータ１０が示されている。ワイパモータ１０は、車両(自動車)のワイパ装置１２の駆動源として用いられる。ワイパモータ１０は、正逆回転可能なモータ本体１４(図１,２参照)と、モータ本体１４の回転を減速するための減速部１６(図２参照)と、モータ本体１４及びウォッシャポンプ１８(図２参照)を駆動及び制御するための制御部２０(図１,３,４参照)と、減速部１６を収容するハウジング２２(図１〜３参照)と、ハウジング２２に取付けられたカバー２４(図１〜３参照)と、を含んでいる。
【００２４】
モータ本体１４は、所謂ブラシ付直流モータとして構成されている。モータ本体１４は、略有底円筒状のモータヨーク２６を備えている。モータヨーク２６の内周面には、４つの永久磁石(図示省略)が固定されており、永久磁石はモータヨーク２６の周方向に沿ってＮ,Ｓの磁極が交互に配置された４極のモータを構成している。図２に示すように、モータヨーク２６内には、永久磁石の内側にアーマチャ２８が回転自在に収容されている。アーマチャ２８は回転軸３０を含んでおり、回転軸３０は、略丸棒状に形成されて、モータヨーク２６と同軸上に配置されている。また、回転軸３０の軸方向一端部が、軸受(図示省略)を介してモータヨーク２６の底部に回転自在に支持されている。
【００２５】
一方、回転軸３０の軸方向他端部は、後述するハウジング２２内に配置されると共に、ハウジング２２に回転自在に支持されている。回転軸３０の軸方向他端側の部分には、減速部１６の一部を構成するウォーム３２が一体に形成されている。また、図１に示すように、モータ本体１４はブラシホルダ装置３４(図２参照)を備えている。ブラシホルダ装置３４は、アーマチャ２８に設けられた整流子３６(図２参照)の径方向外側に配置され、略環状に形成されている。また、ブラシホルダ装置３４は周方向に互いに９０°離れた２つのブラシ(図示省略)を備えており、ブラシはアーマチャ２８の整流子３６に摺接可能に当接されている。
【００２６】
図２に示すように、減速部１６は、ハウジング２２内に収容され、前述のウォーム３２とウォームホイール３８とを含んでいる。ウォームホイール３８は、略円板状で、出力軸４０の軸方向一方側の端部に固定されている。ウォームホイール３８の外周部にはウォーム３２が噛合しており、回転軸３０の回転は所定の減速比で減速されて出力軸４０に伝達される。出力軸４０の軸方向一方側の端面部位には、２極に着磁された円盤状のセンサ磁石が固定されている。このセンサ磁石に対向して制御部２０を構成する回路基板５４上にはワイパモータ絶対角位置センサ７２が設けられている。ワイパモータ絶対角位置センサ７２は、磁気抵抗素子によって出力軸４０の回転の方向及び回転量を検出することで、出力軸４０とリンク機構を介して連結されたワイパアーム６４、及び当該ワイパアーム６４の先端部に取付けられたワイパブレード６６の絶対角位置(ワイパブレード６６が下側反転位置と上側反転位置との間の何処の角度位置に位置しているか)を検出する。
【００２７】
図３に示すように、ハウジング２２は、略箱形状に形成されると共に、モータヨーク２６(図２参照)に対して回転軸３０の軸方向他方側（モータヨーク２６の開口部側）に配置されてモータ本体１４とネジ等により連結されている。具体的には、ハウジング２２は、アルミニウム(又はアルミニウム合金)によるダイカスト成形等で製作されると共に、出力軸４０の突出する方向の反対側が開放された略箱形状に形成されている。ハウジング２２には、前述したモータ本体１４のブラシホルダ装置３４を収容支持するためのホルダ収容部４２が一体に形成されている。また、ハウジング２２には、ウォーム３２を収容するためのウォーム収容部４４が形成されており、ウォームホイール３８が収容されるウォームホイール収容部４６も形成されている。ウォームホイール収容部４６の中心部には、出力軸４０が挿通されると共に当該出力軸４０を軸支する支持孔４８が形成されている。
【００２８】
カバー２４は、絶縁性の樹脂材料による射出成形等で製作されると共に、ハウジング２２側が開放された略箱形状に形成されている。カバー２４には、外部接続端子５０がインサート成形されており、後述する回路基板５４上のワイパ駆動回路５６、ポンプ駆動回路５７及びワイパウォッシャ制御回路５８(図４参照)と電気的に接続されている。また、ワイパ駆動回路５６とブラシホルダ装置３４のブラシ(図示省略)とを接続するモータ給電のための接続端子５２がインサート成形されている。すなわち、カバー２４と外部接続端子５０及び接続端子５２とが絶縁性樹脂材料によるインサート成形により一体化されている。なお、外部接続端子５０には、車速センサ９２や雨滴センサなどの電気信号の入出力や電源を供給するための外部コネクタが接続される。
【００２９】
カバー２４にインサート成形された外部接続端子５０及び接続端子５２が、後に詳述する回路基板５４にハンダ付けにて接合され、また回路基板５４の挿通孔５４Ａに挿通された図示しない螺子がカバー２４に螺入されることにより、回路基板５４はカバー２４の内面側に固定される。そして、回路基板５４が固定されたカバー２４が、ハウジング２２に取付けられることにより、カバー２４とハウジング２２との間に形成された密閉空間Ｍに回路基板５４が配置される。なお、密閉空間Ｍ内には、前述の減速部１６(ウォーム３２及びウォームホイール３８)も配置されている。カバー２４には、図示しない外部コネクタが接続されるコネクタ部２４Ａが形成されている。
【００３０】
図４に示すように、制御部２０は、複数の回路素子(例えば後述するＦＥＴ８２Ａ〜８２Ｄやリレーユニット８４等)が単一の回路基板５４に取付けられて構成されている。図５に示すように、制御部２０は、ワイパモータ１０のモータ本体１４を駆動することで、出力軸４０とリンク機構を介して連結されたワイパアーム６４を往復回動させるワイパ駆動回路５６と、ウォッシャポンプ１８のモータ７０を駆動させるポンプ駆動回路５７と、ワイパ駆動回路５６及びポンプ駆動回路５７を制御するワイパウォッシャ制御回路５８と、を含んでいる。
【００３１】
ワイパウォッシャ制御回路５８はマイコン７４、プリドライバ７６、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０を含んでいる。マイコン７４は、ＣＰＵ、このＣＰＵで実行させるプログラムを記憶したＲＯＭ、ＣＰＵでプログラムが実行される際にワーク領域として用いられるＲＡＭを含んでいる(図示省略)。プリドライバ７６、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０については後述する。
【００３２】
ワイパ駆動回路５６は、４個のＦＥＴ８２Ａ〜８２Ｄを含んでいる。ＦＥＴ８２Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートがプリドライバ７６に接続され、ソースがワイパモータ１０のモータ本体１４の一端部に接続されている。ＦＥＴ８２Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートがプリドライバ７６に接続され、ソースがワイパモータ１０のモータ本体１４の他端部に接続されている。ＦＥＴ８２Ｃは、ドレインがワイパモータ１０のモータ本体１４の一端部に接続され、ゲートがプリドライバ７６に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ８２Ｄは、ドレインがワイパモータ１０のモータ本体１４の他端部に接続され、ゲートがプリドライバ７６に接続され、ソースが接地されている。
【００３３】
プリドライバ７６は、ＦＥＴ８２Ａ〜８２Ｄ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１０のモータ本体１４の駆動を制御する。すなわち、プリドライバ７６は、ワイパモータ１０のモータ本体１４の出力軸４０を所定方向に回転させる場合には、ＦＥＴ８２ＡとＦＥＴ８２Ｄの組をオンさせ、モータ本体１４の出力軸４０を所定方向と逆方向に回転させる場合には、ＦＥＴ８２ＢとＦＥＴ８２Ｃの組をオンさせる。また、プリドライバ７６は、モータ本体１４の出力軸４０の目標回転速度に応じて、所定の制御周期のうちオンさせるＦＥＴ８２の組がオンしている時間の割合(デューティー比)を変化させるパルス幅変調(ＰＷＭ)を行う。上記の制御により、ワイパモータ１０のモータ本体１４の出力軸４０の回転方向及び回転速度が制御される。
【００３４】
ポンプ駆動回路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、チョークコイル８８、電解コンデンサ９０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８４Ｃが第１端子８４Ａと接続している状態(図５に示す状態：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８４Ｃを第２端子８４Ｂと接続する状態に切り替わる。リレーRLY1の共通端子８４Ｃはウォッシャポンプ１８のモータ７０の一端に接続されており、リレーRLY2の共通端子８４Ｃはウォッシャポンプ１８のモータ７０の他端に接続されている。また、リレーRLY1,RLY2の第１端子８４ＡはＦＥＴ８６Ｂのドレインに接続され、リレーRLY1,RLY2の第２端子８４Ｂは電源(＋Ｂ)に接続されている。
【００３５】
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のオンオフと、ＦＥＴ８６Ｂのオン時間のデューティー比(所定の制御周期のうちＦＥＴ８６Ｂがオンしている時間の割合)はＦＥＴ駆動回路８０によって制御される。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。また、電源(＋Ｂ)とＦＥＴ８６Ｂのゲートとの間には、チョークコイル８８と電解コンデンサ９０が直列に接続されている。チョークコイル８８と電解コンデンサ９０は、ノイズを除去するノイズフィルタとして機能する。
【００３６】
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のオンオフを切り替えることで、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を制御する。すなわち、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の出力軸を所定方向に回転させる場合、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。また、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の出力軸を所定方向と逆方向に回転させる場合、リレー駆動回路７８はリレーRLY2をオンさせ(リレーRLY1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、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の出力軸の回転方向及び回転速度が制御される。
【００３７】
マイコン７４はプリドライバ７６、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０に各々接続されている。また、マイコン７４には車速センサ９２、雨滴センサ、ワイパモータ絶対角位置センサ７２、ウォッシャスイッチ９４及びワイパスイッチ９６等の電気信号が入力されている。車速センサ９２からは、ワイパモータ１０が搭載された車両の速度を検出した結果を表す車速信号がマイコン７４に入力される。ワイパモータ絶対角位置センサ７２からは、ワイパブレード６６(ワイパアーム６４、すなわちワイパモータ１０の出力軸４０)の絶対角位置(位置と移動方向)を表す絶対角位置信号がマイコン７４に入力される。ウォッシャスイッチ９４からは、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されたか否かを表すウォッシャスイッチ操作信号がマイコン７４に入力される。ワイパスイッチ９６からは、ワイパスイッチ９６の操作の有無や、ワイパスイッチ９６の操作が有りの場合にどのような動作モード(低速動作モード、高速動作モード、間欠動作モード、オート動作モードなど)が選択されたかを表すワイパスイッチ操作信号がマイコン７４に入力される。
【００３８】
次に、本実施形態の作用を説明する。ワイパブレード６６によるウインドシールドガラスの払拭を指示する操作がワイパスイッチ９６に対して行われた場合、マイコン７４に入力されるワイパスイッチ操作信号が前記操作に応じて変化することで、前記操作が行われたことがマイコン７４で検知される。マイコン７４は、ワイパスイッチ操作信号の変化に基づいて、指示された動作モードを認識する。そしてマイコン７４は、認識した動作モードに対応する払拭動作が行われるように、ワイパモータ絶対角位置センサ７２から入力された絶対角位置信号によってワイパブレード６６の絶対角位置(位置と移動方向)を常に監視しながら、モータ本体１４の回転軸３０の回転方向及び回転速度をプリドライバ７６へ適宜指示することで、モータ本体１４の駆動を制御する。
【００３９】
プリドライバ７６は、マイコン７４から指示された回転方向に対応するＦＥＴ８２の組を、マイコン７４から指示された回転速度に応じたデューティ比でオンオフさせることで、モータ本体１４を駆動する。モータ本体１４が駆動されると、モータ本体１４の回転軸３０がウォーム３２と共に回転し、当該回転はウォーム３２及びウォームホイール３８によって減速されて出力軸４０に伝達される。これにより、出力軸４０とリンク機構を介して連結されたワイパアーム６４が動作モードに応じた速度で回動し、ワイパアーム６４の先端部に取付けられたワイパブレード６６が、動作モードに応じた払拭速度でウインドシールドガラスを払拭する払拭動作を行う。
【００４０】
またマイコン７４は、ワイパブレード６６が上側反転位置又は下側反転位置に到達したことを絶対角位置信号によって検知する度に、プリドライバ７６へ指示するモータ本体１４の回転軸３０の回転方向を逆方向へ切り替える。これにより、ワイパアーム６４が往復回動し、ワイパブレード６６が上側反転位置と下側反転位置との間を往復移動してウインドシールドガラスを払拭する払拭動作を行う。
【００４１】
次に、マイコン７４が、ウォッシャスイッチ９４から入力されたウォッシャスイッチ操作信号により、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されたことを検知した場合に実行するウォッシャワイパ連動処理について、図６を参照して説明する。
【００４２】
ウォッシャワイパ連動処理のステップ１５０において、マイコン７４は、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の回転方向及び回転速度をリレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０へ指示することで、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を制御する。リレー駆動回路７８は、マイコン７４から指示された回転方向に応じて２個のリレーRLY1,RLY2の何れかをオンさせ、ＦＥＴ駆動回路８０は、マイコン７４から指示された回転速度に応じたデューティ比でＦＥＴ８６Ｂをオンさせる。これにより、ウォッシャポンプ１８のモータ７０が駆動される。なお、本実施形態において、ワイパモータ１０が搭載された車両は、ウォッシャポンプ１８に接続されたノズル６８がワイパアーム６４に取り付けられている。このため、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動に伴い、ウォッシャ液は、ワイパアーム６４に取り付けられたノズル６８の先端からウインドシールドガラスへ向けて噴射される。
より詳しくは、ウォッシャポンプ１８は、モータ７０の回転方向に応じて２つのアウトレット(不図示)の一方から択一的に吐出される所謂ダブルアウトレットポンプであり、各アウトレットにそれぞれ接続された２系統のホースが、ワイパアーム６４に取り付けられた２つのノズル６８にそれぞれ接続されており、ワイパブレード６６の払拭方向(ワイパアーム６４の回動方向)及びその位置に応じて、２つのノズル６８の一方から択一的にウインドシールドガラスへ向けて噴射される。
【００４３】
また、マイコン７４は、後述するワイパモータ１０のモータ本体１４の駆動制御と並行して、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されている期間、ウォッシャポンプ１８のモータ７０を駆動する。すなわち、マイコン７４は、絶対角位置信号によってワイパブレード６６の絶対角位置(位置と方向)を常に監視しながら、ワイパブレード６６が１サイクル分の払拭動作をおおよそ完了する迄の間、ウォッシャポンプ１８のモータ７０を駆動可能とすると共に、ワイパブレード６６が上側反転位置より所定量だけ手前の位置に到達してから、ワイパブレード６６が上側反転位置に到達する迄の期間はウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を一時停止させる。また、ワイパブレード６６が下側反転位置より所定量だけ手前の位置に到達すると、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を一時停止させる。
なお、図７においては、ワイパブレード６６の１サイクル分だけウォッシャスイッチ９４をオン操作し続けた状態を示している。しかし、ワイパブレード６６の１サイクル終了後も継続してウォッシャスイッチ９４がオン操作され続けている場合は、各反転位置の所定量だけ手前の間を除いてウォッシャポンプ１８は作動を続ける。また、ワイパブレード６６の１サイクル未満のウォッシャスイッチ９４のオン操作の場合も、ウォッシャスイッチ９４のオン操作の間だけウォッシャポンプ１８が作動される。
【００４４】
上記のようにウォッシャポンプ１８のモータ７０を駆動することで、ワイパアーム６４に取り付けられたノズル６８の先端から噴射されたウォッシャ液が、ウインドシールドガラスのガラス面のうちワイパブレード６６の払拭範囲から外れた位置に着水することが抑制される。
【００４５】
次のステップ１５２において、マイコン７４は、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を開始してから所定時間が経過したか否か判定する。なお、ここでいう所定時間は、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を開始してから(ウォッシャスイッチ９４のオン操作から)、ノズル６８の先端から噴射されたウォッシャ液がウインドシールドガラスのガラス面に付着した状態になる迄の所要時間に相当する時間であればよく、具体的には、例えば0.5秒程度の時間を適用することができる。ステップ１５２の判定が否定された場合は、判定が肯定されるまでステップ１５２を繰り返す。
【００４６】
これにより、ウォッシャポンプ１８のモータ７０の駆動を開始してから所定時間が経過する迄は、ワイパブレード６６の払拭動作が行われないので、ウインドシールドガラスのガラス面にウォッシャ液が付着する前にワイパブレード６６の払拭動作が行われることで、乾燥したガラス面上をワイパブレード６６が摺動する状態、いわゆる乾拭き状態となることを抑制することができる。
【００４７】
ステップ１５２の判定が肯定されるとステップ１５４へ移行し、ステップ１５４において、マイコン７４は、ワイパモータ１０が搭載された車両の現在の車速は所定値以上か否か判定する。なお、車両が走行している場合、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液は、走行風の気流によりウインドシールドガラスの上端部へ向かう方向の力を受けるが、上記の所定値としては、ウォッシャ液が走行風の気流によって受ける力が顕著となる速度、具体的には、例えば80〜100km/h程度の速度を設定することができるが、上記以外の速度でもよい。
【００４８】
車両の現在の車速が所定値未満の場合、ステップ１５４の判定が否定されてステップ１５６へ移行し、ステップ１５６において、マイコン７４は、ワイパモータ１０のモータ本体１４を第１の回転速度Ｖ1で回転させることで、ワイパブレード６６が比較的短い第１の払拭周期Ｔ1(第１の回転速度Ｖ1に対応する払拭周期)で払拭動作を行うように、プリドライバ７６を通じてワイパモータ１０を制御する。次のステップ１５８において、マイコン７４は、ウォッシャスイッチ９４のオフ操作からワイパブレード６６によるＮサイクルの払拭動作が終了したか否か判定し、判定が否定された場合は判定が肯定される迄ステップ１５８を繰り返す。そして、ウォッシャスイッチ９４のオフ操作から第１の払拭周期Ｔ1でのＮサイクルの払拭動作が終了すると、ステップ１５８の判定が肯定されてウォッシャワイパ連動処理を終了する。
【００４９】
このように、車両の現在の車速が所定値未満の場合には、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されると、図７(Ａ)に示すように、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されてから所定時間後に、ワイパモータ１０のモータ本体１４が回転速度Ｖ1で駆動され、ワイパブレード６６による払拭動作が第１の払拭周期Ｔ1で行われる。そして、ウォッシャスイッチ９４がオフ操作されてからＮサイクル(例えば２サイクル)の払拭動作後にワイパモータ１０が停止される。このため、ワイパブレード６６による複数サイクルの払拭動作のうちの最初の１サイクルでは、ウォッシャ液をウインドシールドガラスへ向けて噴射しながら、ワイパブレード６６によってウインドシールドガラスが払拭されることになる。
【００５０】
このときの車速は、ウォッシャ液が走行風の気流によって受ける力が比較的小さくなる速度であるので、上記のように、ワイパモータ１０のモータ本体１４を第１の回転速度Ｖ1で駆動し、第１の払拭周期Ｔ1でワイパブレード６６の払拭動作を複数サイクル行ったとしても、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液が、ワイパブレード６６の払拭範囲の外へ排出されてしまうことは抑制される。
【００５１】
なお、第１の払拭周期Ｔ1の好適な値としては、具体的には、例えば４２サイクル／分(払拭周期Ｔ1≒1.4秒)を適用することができるが、これ以外の速度であってもよい。
【００５２】
一方、車両の現在の車速が所定値以上の場合は、ステップ１５４の判定が肯定されてステップ１６０へ移行し、ステップ１６０において、マイコン７４は、ワイパモータ１０のモータ本体１４を第１の回転速度Ｖ1よりも遅い第２の回転速度Ｖ2で回転させることで、ワイパブレード６６が第１の払拭周期Ｔ1よりも長い第２の払拭周期Ｔ2(第２の回転速度Ｖ2に対応する払拭周期)で払拭動作を行うように、プリドライバ７６を通じてワイパモータ１０を制御する。次のステップ１６２において、マイコン７４は、ワイパブレード６６による１サイクルの払拭動作が終了したか否か判定し、判定が否定された場合は判定が肯定される迄ステップ１６２を繰り返す。
【００５３】
このように、車両の現在の車速が所定値以上の場合には、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されると、図７(Ｂ)に示すように、ウォッシャスイッチ９４がオン操作されてから所定時間後に、ワイパモータ１０のモータ本体１４が第２の回転速度Ｖ2で回転することで、ワイパブレード６６による最初の１サイクルの払拭動作が第２の払拭周期Ｔ2(Ｔ2＞Ｔ1)で行われる。通常、この最初の１サイクルの払拭動作では、ウォッシャ液をウインドシールドガラスへ向けて噴射しながら、ワイパブレード６６によってウインドシールドガラスが払拭されることになる。
【００５４】
このときの車速は、ウォッシャ液が走行風の気流によって受ける力が顕著になる速度であるが、上記のように、ワイパモータ１０のモータ本体１４を第１の回転速度Ｖ1よりも遅い第２の回転速度Ｖ2で回転させ、ワイパブレード６６による払拭動作を第１の払拭周期Ｔ1よりも長い第２の払拭周期Ｔ2で行わせることにより、ワイパブレード６６の払拭動作をより短い第１の払拭周期Ｔ1で行わせる場合と比較して、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液が、ワイパブレード６６による払拭動作に伴って受ける遠心力が小さくなる。これにより、ウインドシールドガラスのガラス面に付着したウォッシャ液が、ワイパブレード６６の払拭範囲の外へ排出されてしまうことが抑制される。
【００５５】
特に、ワイパブレード６６による払拭範囲のうち、ワイパブレード６６の払拭速度が最大となるワイパブレード６６の上下の反転位置の中央付近から、上側反転位置迄の範囲では、ウォッシャ液が受ける遠心力の方向と、ウォッシャ液が走行風の気流から受ける力の方向の角度差が小さくなることで、より顕著なウォッシャ液の不足が生じる可能性がある。しかし、ワイパブレード６６の払拭動作をより長い第２の払拭周期Ｔ2で行うことで、上記範囲において、ウォッシャ液がワイパブレード６６による払拭動作に伴って受ける遠心力と、ウォッシャ液が走行風の気流によって受ける力と、の合成ベクトルの大きさが小さくなるので、上記範囲においても、ワイパブレード６６の払拭範囲の外へウォッシャ液が排出されてしまうことが抑制される。。
【００５６】
ところで、ワイパブレード６６のウインドシールドガラスのガラス面との接触部の押さえ圧最大位置での水膜厚さｈmは次式で得られる。
【００５７】
【数１】
0006285296.tif 000002
【００５８】
上記の式より明らかなように、ワイパブレード６６の払拭速度を小さくすると、それに伴って水膜厚さｈmが小さく(薄く)なる。このため、最初の１サイクルの払拭動作を低速走行時の第１の払拭周期Ｔ1よりも長い第２の払拭周期Ｔ2で行う(ワイパブレード６６の払拭速度を小さくする)ことにより、最初の１サイクルの払拭動作を行った直後の水膜での屈折及び乱反射が低減され、最初の１サイクルの払拭動作での払拭性能が向上する、という効果も得られる。
【００５９】
なお、第２の払拭周期Ｔ2の好適な値としては、具体的には、例えば３５サイクル／分(払拭周期Ｔ2≒1.7秒)を適用することができるが、第１の払拭周期Ｔ1よりも長い周期であれば、これ以外の周期であってもよい。
【００６０】
第２の払拭周期Ｔ2での最初の１サイクルの払拭動作が終了すると、ステップ１６２の判定が肯定されてステップ１５６へ移行する。ステップ１５６において、マイコン７４は、ワイパモータ１０のモータ本体１４を第１の回転速度Ｖ1で回転させることで、ワイパブレード６６が第１の払拭周期Ｔ1で払拭動作を行うように、プリドライバ７６を通じてワイパモータ１０を制御する。次のステップ１５８において、マイコン７４は、ウォッシャスイッチ９４のオフ操作から、ワイパブレード６６によるＮサイクルの払拭動作が終了したか否か判定し、判定が否定された場合は判定が肯定される迄ステップ１５８を繰り返す。そして、ウォッシャスイッチ９４のオフ操作から、第１の払拭周期Ｔ1でのＮサイクルの払拭動作が終了すると、ステップ１５８の判定が肯定されてウォッシャワイパ連動処理を終了する。
【００６１】
上記のように、車速が所定値以上でかつウォッシャスイッチ９４がオン操作された場合に、第２の払拭周期Ｔ2で最初の１サイクルの払拭動作を行った後は、より短い第１の払拭周期Ｔ1で払拭動作を行うことにより、ウォッシャスイッチ９４がオフ操作されてからも、第２の払拭周期Ｔ2で払拭動作を行う場合と比較して、最初の１サイクルの払拭動作が終了した後(ウォッシャ液で潤滑された後)の期間に、所定値以上の車速で走行している車両において、ワイパブレード６６やワイパアーム６４が視界の妨げとなることを抑制することができる。
【００６２】
なお、上記では車速が所定値以上でかつウォッシャスイッチ９４がオン操作された場合に、最初の１サイクルの払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2で行い、最初の１サイクルの払拭動作が終了すると、ワイパブレード６６の払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2から第１の払拭周期Ｔ1に切り替えて払拭動作を行う態様を説明した。
【００６３】
しかし、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、例えば、上記では車速が所定値以上でかつウォッシャスイッチ９４がオン操作された場合に、Ｍサイクル(２≦Ｍ≦Ｎ)の払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2で行った後に、ワイパブレード６６の払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2から第１の払拭周期Ｔ1に切り替えて残りの払拭動作を行うようにしてもよい。
【００６４】
また本発明は、例えば、上記では車速が所定値以上でかつウォッシャスイッチ９４がオン操作された場合に、ワイパブレード６６による払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2で開始した後に、ワイパブレード６６による払拭動作を開始してから一定の時間が経過したタイミングで、ワイパブレードの払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2から第１の払拭周期Ｔ1に切り替えるようにしてもよい。
【００６５】
また本発明は、例えば、ワイパブレード６６による払拭動作を第２の払拭周期Ｔ2で開始した後に、ワイパブレードの払拭動作を、第２の払拭周期Ｔ2から、第２の払拭周期Ｔ2よりも短く第１の払拭周期Ｔ1以外の払拭周期に切り替えるようにしてもよい。
【００６６】
また、上記では車速が所定値以上か否かに応じて、ワイパブレード６６による最初の１サイクルの払拭動作における払拭周期を２段階に切り替える態様を説明したが、本発明はこの態様に限定されるものでもない。例えば、ワイパブレード６６の払拭周期を３段階以上の複数段階に分け、車両速度の変化に応じてワイパブレード６６の払拭周期を段階的に切り替えるようにしてもよいし、車両速度の変化に応じてワイパブレード６６の払拭周期を連続的に切り替えるようにしてもよい。
【００６７】
更に、上記では、ワイパアーム６４へのノズル６８の取付位置や数については、ワイパブレード６６が上側反転位置へ向かう方向へ払拭移動する際に払拭方向の上流側へウォッシャ液を噴射するための第１のノズルと、ワイパブレード６６が下側反転位置へ向かう方向へ払拭する際に払拭方向の上流側へウォッシャ液を噴射するための第２のノズルと、がワイパアーム６４に各々取り付けた構成としたが、本発明はノズル６８がワイパアーム６４に取り付けられた構成に限定されるものでもなく、本発明は、ウインドシールドガラスのガラス面上の一定の位置にウォッシャ液を噴射するノズルが固定的に配置された構成に適用することも可能である。
【００６８】
以上、本発明の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、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ワイパモータ，１２…ワイパ装置，１４…モータ本体，１８…ウォッシャポンプ，２０…制御部，５６…ワイパ駆動回路，５７…ポンプ駆動回路，５８…ワイパウォッシャ制御回路，６４…ワイパアーム，６６…ワイパブレード，６８…ノズル，７０…モータ，７２…ワイパモータ絶対角位置センサ，７４…マイコン，７６…プリドライバ，７８…リレー駆動回路，８０…ＦＥＴ駆動回路，８４…リレーユニット，９２…車速センサ，９４…ウォッシャスイッチ，９６…ワイパスイッチ
【図１】
0006285296.tif 000003
【図２】
0006285296.tif 000004
【図３】
0006285296.tif 000005
【図４】
0006285296.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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