説明

ワイパ駆動制御装置

【課題】フェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置において、燃費が向上するフェールセーフ機能を備えるとともに、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図る。
【解決手段】ワイパが高速動作するワイパHi駆動側とワイパが低速動作するワイパLo駆動側とのいずれか使用頻度の低い側が故障時のフェールセーフ側に設定され、かつ、ワイパモータ6の電源投入後にワイパスイッチ1の切り替えに基づきワイパ動作の設定が使用頻度の高い側に切り替えられると、制御部9により、ワイパモータ6の電源投入継続中はワイパ動作の設定が切り替えられるまでワイパ動作の設定を前記使用頻度の高い側に保持する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両(自動車)のワイパの駆動を制御するフェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置に関し、詳しくは、燃費が向上するフェールセーフ機能を備えるとともに、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図る新規な構成に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両(自動車)のフェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置は、ドライバの切り替え操作に基づいてリレー動作でワイパの動作を切り替えるだけでなく、通信システム(車内の制御通信システム)や制御部のマイクロコンピュータの故障時等には、雨天での車両視界を確保するため、フェールセーフ機能により、ワイパ動作を確保するように構成される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、この種のフェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置として、種々の構成のものが提案さているが、ワイパが高速動作するワイパHi駆動は降雨量が多い場合にのみ選択され、ワイパが低速動作するワイパLo駆動の使用頻度がワイパHi駆動より高いことを考慮すると、ワイパ駆動制御装置を、例えば図4に示すように構成することが考えられる。
【0004】
図4のワイパ駆動制御装置は、ワイパ動作として、大別すると、ワイパHi駆動とワイパLo駆動を有し、ワイパLo駆動には、ワイパを間欠駆動するINT駆動や、後述するミスト駆動が含まれる。
【0005】
そして、ドライバがワイパ動作を切り替えると、ワイパースイッチ1が、オフの状態から、例えば、INT駆動、ワイパLo駆動/ミスト駆動、ワイパHi駆動に切り替えられてそれぞれの接点信号を択一的に出力する。
【0006】
なお、ミスト駆動は、降雨より水滴付着が少ない霧の発生時等に選択されるワイパ動作であり、ドライバが例えばレバー操作でミスト駆動を選択している間だけミスト駆動が選択され、ドライバがレバーから手を離すと、自動的にミスト駆動が停止する。そして、ミスト駆動のワイパ動作はワイパLo駆動のワイパ動作と同じ低速動作である。そのため、スイッチ1は、ワイパLo駆動とミスト駆動の共通の接点(ワイパLo駆動/ミスト駆動の接点)から接点信号を出力する。また、INT駆動のワイパ動作もワイパLo駆動のワイパ動作と同じ低速動作である。
【0007】
図4の2はワイパ駆動制御ECUであり、ワイパースイッチ1の各接点信号がマイクロコンピュータの制御部3に入力される。4は制御部3によってワイパ動作の設定を切り替える第1リレーであり、常閉のHi接点P(Hi)と常開のLo接点P(Lo)とを有し、切り替え片は電源端子5に接続され、制御部3によりリレーコイル4Lの通電が制御される。6はワイパ(図示せず)を駆動するワイパモータであり、高速側の受電端子は第1リレー4のHi接点P(Hi)に接続され、低速側の受電端子は第1リレー4のLo接点P(Lo)に接続される。7は制御部3の制御によりリレーコイル7Lの通電が制御されてワイパモータ6の通電をオン/オフする第2リレーであり、電源端子5に接続された常開のオン/オフ接点P(ON/OFF)からワイパモータ6に通電のオン/オフの制御信号を出力する。
【0008】
8はフェールセーフ回路であり、例えば故障診断により、制御部3の制御異常の発生を検出すると、制御部3に代わってリレーコイル7Lを通電し、第2リレー7を励磁する。
【0009】
そして、例えばガソリン車であれば、イグニッションオン(IGオン)により、電源端子5にワイパモータ6の電源が給電され、制御部3も給電駆動される。
【0010】
一方、ドライバがワイパレバー操作によりワイパ動作の切り替えをしなければ、ワイパースイッチ1はオフしており、接点信号を出力しない。このとき、制御部3は第1、第2リレー4、7のリレーコイル4L、7Lを通電せず、第1リレー4は切り替え片がHi接点P(Hi)に保持され、第2リレー7はオン/オフ接点P(ON/OFF)が開放した状態になる。ワイパモータ6は通電されずワイパは働かない。
【0011】
つぎに、走行環境が降雨量の多い環境であれば、ドライバがワイパレバー操作によりワイパースイッチ1を切り替えてワイパHi駆動の設定に切り替える。このとき、制御部3は第2リレー7のリレーコイル7Lを通電して第2リレー7のオン/オフ接点P(ON/OFF)を閉じ、第1リレー4はHi接点P(Hi)に保持される。そのため、ワイパモータ6がHi接点P(Hi)の高電圧で通電されて高速動作する。
【0012】
つぎに、走行環境が一般的な降雨状態や霧であれば、ドライバはワイパレバー操作によりワイパLo駆動(INT駆動やミスト駆動を含む)の設定に切り替える。このとき、制御部3は第1リレー4のリレーコイル4Lを通電して第1リレー4をLo接点P(Lo)に切り替え、第2リレー7のリレーコイル7Lを通電して第2リレー7のオン/オフ接点P(ON/OFF)を閉じる。そのため、ワイパモータ6はLo接点(Lo)の低電圧で通電されて低速動作する。
【0013】
なお、ドライバがワイパレバー操作により間欠駆動に設定すると、ワイパLo駆動の設定で第2リレー7が周期的にオン、オフし、ワイパモータ6はLo接点(Lo)の低電圧で間欠的に通電されて低速動作する。
【0014】
また、ドライバがワイパレバー操作によりミスト駆動に設定すると、ドライバがレバーを操作している間だけ、ワイパLo駆動で通電がオンする状態になり、ワイパモータ6はLo接点(Lo)の低電圧でその間だけ通電されて低速動作する。
【0015】
つぎに、何らかの原因で制御部3が故障したときは、制御部3は不動作になってワイパHi駆動かつ通電オフの状態に保持されるようになるが、フェールセーフ回路8が制御部3の故障を検出して第2リレー7のリレーコイル7Lを通電し、第2リレー7のオン/オフ接点P(ON/OFF)を閉じる。そのため、ワイパモータ6がHi接点P(Hi)の高電圧で通電され、ワイパの高速動作が可能になってフェールセーフが機能する。
【0016】
この場合、使用頻度の少ないワイパHi駆動側をフェイルセーフ側に設定するため、使用頻度の多いワイパLo駆動が正常に動作するときにはフェールセーフ機能がむやみに働かず、フェールセーフ機能の無駄な働きを防止できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0017】
【特許文献1】特開2004−291943号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
図4に示した構成の場合、ワイパLo駆動側より使用頻度の低いワイパHi駆動側が、故障時のフェールセーフ側に設定され、第1リレー4が非励磁状態でHi接点P(Hi)に保持されるので、ワイパLo駆動するには、その都度、ドライバのワイパレバー操作により第1リレー4を励磁してHi接点P(Hi)からLo接点P(Lo)に切り替える必要がある。そして、一般的な降雨状態や霧等ではドライバはワイパLo駆動でワイパを1往復だけさせて停止することを長いインターバルをおいて行なうことが多いが、その都度第1リレー4を切り替える大きな切替え音が発生するため、ドライバ等に不快感を与える問題がある。また、第1リレー4等の部品寿命が短くなる問題もある。
【0019】
そして、これらの問題を回避するため、第1リレー4を、常時、Lo接点P(Lo)に保持することが考えられるが、この場合は、第1リレー4のリレーコイル4Lを常時通電しなければならず、車載バッテリ(図示せず)の電力消費が増大し、燃費が低下して実用的でない。
【0020】
本発明は、フェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置において、燃費が向上するフェールセーフ機能を備えるとともに、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0021】
上記した目的を達成するために、本発明のワイパ駆動制御装置は、ワイパが高速動作するワイパHi駆動側とワイパが低速動作するワイパLo駆動側とのいずれか使用頻度の低い側が故障時のフェールセーフ側に設定され、かつ、ワイパ動作の設定の切り替え手段の切り替えに基づくリレーの励磁切り替えにより、ワイパ動作の設定が使用頻度の低い側から使用頻度の高い側に切り替えられるワイパ駆動制御装置において、ワイパモータの電源投入後に前記切り替え手段の切り替えに基づきワイパ動作の設定が使用頻度の高い側に切り替えられると、前記ワイパモータの電源投入継続中は前記切り替え手段によりワイパ動作の設定が切り替えられるまでワイパ動作の設定を前記使用頻度の高い側に保持する制御手段を備えたことを特徴としている(請求項1)。
【発明の効果】
【0022】
請求項1に記載の発明によれば、まず、ワイパが高速動作するワイパHi駆動側とワイパが低速動作するワイパLo駆動側とのいずれか使用頻度の低い側が故障時のフェールセーフ側に設定され、使用頻度の低い側はリレーの非励磁で設定されるので、リレーの無駄な励磁通電なくフェールセーフ機能が働き、燃費の向上につながる。また、例えばエンジンが始動(再始動)されてワイパモータの電源が投入された後に、ドライバの操作に基づく切り替え手段の切り替えにより、ワイパ動作の使用頻度の高い側に切り替えられて設定されると、走行環境は一般的な降雨状態や霧が発生した状態であり、ワイパがオフされた後、長いインターバルをおいて、再度オンされる可能性があると考えられるので、ワイパモータの電源投入継続中は、切り替え手段によってワイパ動作の設定が使用頻度の低い側にさらに切り替えられるまでは、制御手段の制御により、ワイパ動作の設定が使用頻度の高い側に保持され、ワイパの動作と停止をくり返してもリレーの切り替えは行なわれず、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図ることができる。
【0023】
したがって、フェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置において、燃費が向上するフェールセーフ機能を備えるとともに、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の車両制御装置の一実施形態のブロック図である。
【図2】(a)〜(c)は図1の動作説明用のタイミングチャートである。
【図3】図1の動作説明用のフローチャートである。
【図4】フェールセーフ機能付きのワイパ駆動制御装置の一例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
【0026】
図1は車両に搭載される本実施形態のワイパ駆動制御装置を示し、このワイパ駆動制御装置が図4のワイパ駆動制御装置と異なる点は、図4の制御部3に代えて、マイクロコンピュータ構成の新たな制御部9を備えた点である。
【0027】
制御部9は、ワイパ動作として、ワイパHi駆動、ワイパLo駆動(INT駆動、ミスト駆動を含む)の設定、制御が可能である点は図4の制御部3と同じである。
【0028】
そして、ドライバのワイパレバー操作により接点出力が切り替われるワイパースイッチ1は、本発明のワイパ動作の設定の切り替え手段を形成する。なお、ワイパレバーは図示していない。
【0029】
また、制御部9は本発明の制御手段を形成し、例えばガソリン車であればIGオンの信号が入力されてIGオンになったか否かを監視する。
【0030】
そして、IGオンにより、電源端子5にワイパモータ6の電源の給電が開始されてワイパモータ6の電源が投入された後、例えば走行環境が一般的な降雨状態や霧であるため、ドライバのワイパレバー操作に基づき、ワイパースイッチ1により第1リレー4が非励磁で選択されるHi接点P(Hi)から励磁接点であるLo接点P(Lo)に切り替えられてワイパ動作の設定が使用頻度の高い側、すなわち、ワイパLo駆動に切り替えられると、少なくともIGオフまでは、換言すれば、ワイパモータ6の電源が投入され続ける電源投入継続中には、ドライバのワイパレバー操作によるワイパ動作の切り替え操作が発生してワイパースイッチ1により第1リレー4がHi接点P(Hi)に切り替えられ、ワイパ動作の設定が使用頻度の低い側、すなわち、ワイパHi駆動に切り替えられない限り、第1リレー4はリレーコイル4Lが通電状態に維持されて励磁状態に保持され、ワイパ動作の設定が使用頻度の高いワイパLo駆動側に保持される。
【0031】
この間に、ドライバのワイパレバー操作によるワイパのオン/オフ操作が行われて第2リレー7のオン/オフ接点P(ON/OFF)がオン/オフしても、それによっては第1リレー4は切り替わらず、ワイパ動作の設定が使用頻度の高いワイパLo駆動側に保持され、リレー切り替えの大きな音や部品の損傷は発生しない。
【0032】
そして、IGオフによりエンジンが停止すると、第1リレー4はリレーコイル4Lの通電が停止し、非励磁になってHi接点P(Hi)の選択に戻る。
【0033】
図2(a)〜(c)は上記制御の例を説明するタイミングチャートであり、同図(a)に示すように時刻t1にIGオンになって時刻t2にIGオフになる場合、その間がIGオンの期間である。同図(b)はIGオンの期間の第1リレー4の接点の切り替えを示し、時刻t3(t1<t3<t2)にLo接点P(Lo)に切り替えらると、時刻t4(t3<t4<t2)にHi接点P(Hi)に切り替えられるまで、第1リレー4は励磁されてLo接点P(Lo)に保持(固定)される。同図(c)は第2リレー7のオン、オフを示し、第1リレー4がLo接点P(Lo)に保持(固定)されている間の第2リレー7のオンにより、ワイパLo駆動(INT駆動、ミスト駆動を含む)でワイパが動作する。
【0034】
図3は制御部3の制御手順の一例を示し、IGオンを検出すると、ステップS1をYESで通過する。そして、ワイパスイッチ1がオフでなければ、ステップS2をNOで通過する。このとき、ワイパスイッチ1がワイパLo駆動(INT駆動、ミスト駆動を含む)の接点信号を出力していれば、ステップS3をYESで通過してステップS4に移行し、第1リレー4を励磁してLo接点P(Lo)に切り替える。ここで、第1リレー4が既にLo接点P(Lo)に切り替わっている場合にはそのままLo接点P(Lo)に保持する。そして、ワイパスイッチ1がオンになっているので(S2でNO)、ワイパスイッチ1がオフになるまで(S2でYES)ワイパLo駆動させる。一方、ワイパスイッチ1がワイパHi駆動の接点信号を出力していれば、ステップS3をNOで通過してステップS5に移行し、第1リレー4を非励磁に保持してHi接点P(Hi)に保持する。そして、ワイパスイッチ1がオンになっているので(S2でNO)、ワイパスイッチ1がオフになるまで(S2でYES)ワイパHi駆動させる。なお、IGオンでなければ、ステップS1をNOで通過してステップS5に移行し、従来制御と同様、リレーコイル4Lの通電をオフして第1リレー4をHi接点P(Hi)に保持する。また、ワイパスイッチ1がオフに保持される間は、ワイパ動作を行わないので、ステップS2をYESで通過してステップS1に戻る。さらに、ドライバのワイパレバー操作に基づいて第1リレー4がHi接点P(Hi)に切り替えられたときは、ステップS3をNOで通過してステップS5に移行し、ドライバの選択を優先する。
【0035】
なお、リレーコイル4Lの通電をオフすると、第1リレー4が非励磁になってHi接点P(Hi)に保持されるので、制御部9等の故障(異常)が発生すると、フェールセーフ回路8により第2リレー7がオンしてワイパHi駆動でワイパが動作する。
【0036】
以上説明したように、本実施形態の場合、使用頻度の低いワイパHi駆動側が故障時のフェールセーフ側に設定され、かつ、第1リレー4の励磁切り替えにより、ワイパ動作の設定が使用頻度の低いワイパHi駆動側から使用頻度の高いワイパLo駆動に切り替えられるので、第1リレー4の非励磁状態でフェールセーフ機能が働き、リレーの無駄な励磁通電なくフェールセーフ機能が働いて燃費の向上につながる。また、制御部9の制御により、IGがオンして給電端子5に電源が給電され続ける間は、一旦、ワイパ動作がワイパLo駆動に設定されると、一般的な降雨状態や霧等の走行環境であると判断し、以降、ドライバの操作でワイパ動作がワイパHi駆動の設定に切り替えられるまで、ワイパ動作の設定が使用頻度の高いワイパLo駆動に設定され続け、その間、ワイパの動作と停止をくり返しても第1リレー4の切り替えは行なわれず、低コストにリレー切り替え音の低減及び部品の長寿命化を図ることができる。
【0037】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、使用頻度の低い側がワイパLo駆動の場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【0038】
また、INT駆動やミスト駆動がない場合にも本発明を同様に適用することができる。
【0039】
さらに、制御部9の制御手順等はどのようであってもよく、前記実施形態の手順等に限るものではない。
【0040】
そして、本発明は、種々の車両のワイパ駆動制御装置に適用することができ、その際、適用される車両は、電気自動やハイブリッド車等であってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【0041】
1 ワイパスイッチ
4、7 第1、第2リレー
6 ワイパモータ
8 フェールセーフ回路
9 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイパが高速動作するワイパHi駆動側とワイパが低速動作するワイパLo駆動側とのいずれか使用頻度の低い側が故障時のフェールセーフ側に設定され、かつ、ワイパ動作の設定の切り替え手段の切り替えに基づくリレーの励磁切り替えにより、ワイパ動作の設定が使用頻度の低い側から使用頻度の高い側に切り替えられるワイパ駆動制御装置において、
ワイパモータの電源投入後に前記切り替え手段の切り替えに基づきワイパ動作の設定が使用頻度の高い側に切り替えられると、前記ワイパモータの電源投入継続中は前記切り替え手段によりワイパ動作の設定が切り替えられるまでワイパ動作の設定を前記使用頻度の高い側に保持する制御手段を備えたことを特徴とするワイパ駆動制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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