(57)【要約】【課題】  ワイパが反転するときに違和感が生じるのを抑えながら、ブレードラバーの反転時の反転音の発生を抑える。【解決手段】  ワイパ制御装置では、ワイパの移動方向が切り換わる反転時に、ブレードラバーの反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの間の中間位置Ｒｎで、ワイパモータの回転速度ＶＭが、最も低くなるように減速し、中間位置を過ぎた後に増速する。このとき、ワイパモータを停止させることなく設定している最小値Ｖminでワイパモータを回転駆動することにより、ワイパの反転時にワイパの停止時間が長く感じられるのを抑えることができると共に、ブレードラバーの反転時に、ワイパの駆動を十分に減速でき、かつ、反転後にワイパの払拭速度が急激に高くなるのを防止できるので、反転音の発生を抑えることができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパモータの出力軸の回転を、ピボット軸に軸支されたワイパのワイパアームにクランクアームを介して伝達して、前記出力軸の回転に応じて前記ワイパを往復移動させることにより、前記ワイパに設けたワイパブレードのブレードラバーでウインドシールドガラスを払拭するワイパの制御方法であって、
前記ブレードラバーの反転開始位置とブレードラバーの反転終了位置の間で前記ワイパモータの前記出力軸の回転速度が最低となるように前記ワイパモータの駆動を制御することを特徴とするワイパの制御方法。
【請求項２】
前記ブレードラバーの反転開始位置と反転終了位置の間で、前記ワイパモータを停止させることなく回転駆動することを特徴とする請求項１に記載のワイパの制御方法。
【請求項３】
前記反転反転開始位置と前記反転終了位置の間の前記ワイパアームの回動角度範囲に対応する前記ワイパモータの前記出力軸の回転角度範囲を予め設定しておき、前記出力軸の回転角を直接又は間接的に検出する検出手段により前記反転開始位置が検出されてから前記出力軸の前記回転角度範囲の間で、前記ワイパモータの回転速度を前記最低となるよう減速制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイパの制御方法。
【請求項４】
前記ワイパブレードの反転開始位置と反転終了位置の間で前記ワイパモータを前記最低の一定回転速度で駆動することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のワイパの制御方法。
【請求項５】
出力軸に連結されたクランクアームを回転駆動するワイパモータと、
ピボット軸に軸支されたワイパのワイパアームと前記クランクアームを駆動連結して前記ワイパモータの回転をワイパの往復移動に変換するリンク機構と、
前記ワイパに設けられてワイパの往復移動に伴ってウインドシールドガラス上を傾倒しながら移動して表面を払拭するブレードラバーと、
前記クランクアームの回転角を直接又は間接的に検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果から前記ワイパの移動方向が反転するときの前記ブレードラバーの反転開始位置及び反転終了位置を判断して反転開始位置と反転終了位置との間で前記ワイパモータの回転速度が最低となるようにワイパモータを駆動する駆動制御手段と、
を含むことを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段が、前記ブレードラバーの反転開始位置と反転終了位置の間で前記ワイパモータが前記最低の一定回転速度となるように制御することを特徴とする請求項５に記載のワイパ制御装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段が前記ブレードラバーの反転開始位置へ向けた移動に併せて減速すると共に、前記ブレードラバーの反転後に増速するように前記ワイパモータの回転速度を制御することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のワイパ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のウインドシールドガラスに付着した雨滴等をワイパブレードによって払拭するワイパの制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられているワイパ装置には、ワイパモータの出力軸にクランクアームの一端を固定し、このクランクアームの他端をリンクロッドを介し、ピボット軸に固定されたワイパアームに連結しており、これにより、ワイパモータの出力軸の一方向への回転運動を、ピボット軸を軸にしたワイパアームの往復運動に変換している。
【０００３】
このワイパアームには、ウインドシールドガラスに摺接するワイパブレードが設けられており、ワイパアームと一体でワイパブレードがウインドシールドガラスの所定範囲を往復移動して、ウインドシールドガラスに付着している雨滴等を、ワイパブレードで払拭している。
【０００４】
ところで、このようなワイパ装置では、ワイパモータを駆動して出力軸を一定速度で回転したときに、ワイパアームの移動速度（払拭速度）が、所謂サインカーブを描くように変化し、ワイパアームの反転する払拭範囲の両端部近傍で払拭速度が低くなり、反転するときに一瞬停止した状態となる。
【０００５】
このワイパアームの移動方向が切り替わるときに、ウインドシールドガラスに接触しているワイパブレードも反転し、このときに反転音が生じる。このワイパブレードの反転音は、雨量が少ないときや、払拭速度が高くなるにしたがって大きくなり、乗員に不快感を生じさせてしまうことがある。
【０００６】
また、ワイパアームが反転するときには、慣性力によって所謂オーバーランが生じることがある。
【０００７】
ここから、反転位置近傍でワイパの位置を検出し、ワイパが反転位置近傍の所定範囲にあるときに、ワイパモータを低電圧で駆動して、ワイパモータの回転速度を減速させる提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、この提案では、ワイパモータに電磁ブレーキをかけることにより、ワイパモータの回転速度をさらに低減し、慣性力によるワイパのオーバーランと共に反転音の低減を図るようにしている。
【特許文献１】特開平７−３１５１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ワイパの反転位置近傍でワイパモータの回転速度を低下させると、ワイパアームが反転するときの停止時間が長く感じられてしまうことがあり、特に、ワイパアームが反転位置に達するときに電磁ブレーキをかけてしまうと、ワイパアームが止まってしまうように感じられることがある。
【００１０】
また、ワイパアームの反転とワイパブレードの反転の間には、ズレがあるために、必ずしも反転音の低減を図りうるものでは無かった。
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ワイパモータの回転速度を的確に制御することにより、ワイパアームの停止時間が長く感じられてしまうのを抑えながら、ワイパブレードの反転音の低減を図ることができるワイパの制御方法及びワイパ制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、ワイパモータの出力軸の回転を、ピボット軸に軸支されたワイパのワイパアームにクランクアームを介して伝達して、前記出力軸の回転に応じて前記ワイパを往復移動させることにより、前記ワイパに設けたワイパブレードのブレードラバーでウインドシールドガラスを払拭するワイパの制御方法であって、前記ブレードラバーの反転開始位置とブレードラバーの反転終了位置の間で前記ワイパモータの前記出力軸の回転速度が最低となるように前記ワイパモータの駆動を制御することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ワイパモータの出力軸の一方向の回転をワイパの往復移動に変換して、ワイパに設けているブレードラバーによってウインドシールドガラスの表面を払拭する。
【００１４】
また、ワイパは、往復移動するときに、移動方向の両端で反転する。このときにワイパの反転動作に併せてブレードラバーも反転する。ブレードラバーの反転は、ワイパが停止してから移動方向を切換えるときに開始され、このブレードラバーの反転開始位置と反転終了位置の間で、ワイパモータの回転速度が最も低くなるようにする。
【００１５】
これにより、ワイパが反転するときに停止時間が長く感じられてしまうのを防止すると共に、ブレードラバーが反転するときに、ワイパモータが十分に減速された状態とすることにより、反転音の発生を抑えることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、前記ブレードラバーの反転開始位置と反転終了位置の間で、前記ワイパモータを停止させることなく回転駆動することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ワイパモータを停止させることがないので、ワイパの反転時に、ワイパアームの停止時間が長く感じられるのを防止でき、また、ブレードラバーの反転後に、ワイパの移動速度が急激に変化してしまうのを抑えることができる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明は、前記反転反転開始位置と前記反転終了位置の間の前記ワイパアームの回動角度範囲に対応する前記ワイパモータの前記出力軸の回転角度範囲を予め設定しておき、前記出力軸の回転角を直接又は間接的に検出する検出手段により前記反転開始位置が検出されてから前記出力軸の前記回転角度範囲の間で、前記ワイパモータの回転速度を前記最低となるよう減速制御することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、ワイパモータの出力軸の回転角を直接又は間接的に検出し、検出したワイパモータの出力軸の回転角からブレードラバーの反転開始位置、反転終了位置を判断する。これにより、ブレードラバーの反転動作に応じたワイパモータの回転速度の制御を的確に、かつ容易に行うことができる。
【００２０】
また、請求項４に係る発明は、前記ワイパブレードの反転開始位置と反転終了位置の間で前記ワイパモータを前記最低の一定回転速度で駆動することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、少なくともブレードラバーの反転開始から反転終了までの間、ワイパモータが一定回転速度で回転駆動する。このとき、ワイパモータの回転速度が最も低くなっているので、ワイパブレードを円滑に反転させることができる。
【００２２】
このような本発明が適用されるワイパ制御装置は、出力軸に連結されたクランクアームを回転駆動するワイパモータと、ピボット軸に軸支されたワイパのワイパアームと前記クランクアームを駆動連結して前記ワイパモータの回転をワイパの往復移動に変換するリンク機構と、前記ワイパに設けられてワイパの往復移動に伴ってウインドシールドガラス上を傾倒しながら移動して表面を払拭するブレードラバーと、前記クランクアームの回転角を直接又は間接的に検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果から前記ワイパの移動方向が反転するときの前記ブレードラバーの反転開始位置及び反転終了位置を判断して反転開始位置と反転終了位置との間で前記ワイパモータの回転速度が最低となるようにワイパモータを駆動する駆動制御手段と、を含むものであれば良い。
【００２３】
これにより、ワイパの払拭動作が、乗員に不快感や違和感を生じさせることがない。
【００２４】
また、本発明のワイパ制御装置は、前記駆動制御手段が、前記ブレードラバーの反転開始位置と反転終了位置の間で前記ワイパモータが前記最低の一定回転速度となるように制御することがより好ましい。
【００２５】
さらに、本発明のワイパ制御装置は、前記駆動制御手段が前記ブレードラバーの反転開始位置へ向けた移動に併せて減速すると共に、前記ブレードラバーの反転後に増速するように前記ワイパモータの回転速度を制御するものであれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適用したワイパ制御装置１０の概略構成を示している。また、図２には、ワイパ制御装置１０によって駆動されるワイパ装置１４の幾何学的な概略構成を示している。
【００２７】
図１に示すように、ワイパ制御装置１０は、ワイパモータ１２を備えている。ワイパモータ１２は、供給電圧に応じて出力軸１２Ａが回転駆動する。なお、ワイパモータ１２は、供給電圧に応じて回転軸を回転駆動するモータ部及び回転軸１２Ｂの回転数を減速するギヤ部とを備え、このギヤ部に出力軸１２Ａが設けられた一般的構成を適用することができる。
【００２８】
図２に示すように、ワイパ装置１４は、ワイパ１６を有しており、ワイパモータ１２は、このワイパ１６を駆動する。なお、例えば車両のフロントウインドシールドガラス（ウインドガラス）に設けられるワイパ装置１４は、ワイパ１６が運転席側と助手席側のそれぞれに設けられているが、同一のワイパモータ１２に駆動連結され同期して駆動され、駆動力伝達機構の基本的原理は同じであり、以下では、一方のワイパ１６を例示して説明する。
【００２９】
ワイパモータ１２の出力軸１２Ａには、リンク機構１８が設けられている。リンク機構１８は、クランクアーム２０、リンクロッド２２及びピボットレバー２４によって形成されている。
【００３０】
クランクアーム２０は、一端がワイパモータ１２の出力軸１２Ａに連結されて出力軸１２Ａと一体に回転する。また、このクランクアーム２０の他端は、ボールジョイント２６を介してリンクロッド２２の一端に連結している。リンクロッド２２は、他端が、ボールジョイント２８を介して、ピボットレバー２４に連結しており、このピボットレバー２４は、ピボット軸３０を軸に、ピボット軸３０と一体で回動するように連結されている。
【００３１】
これにより、リンク機構１８は、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが回転（例えば図２の矢印Ａ方向）することにより、ピボットレバー２４を、ピボット軸３０を中心に揺動させる。
【００３２】
また、ワイパ装置１４には、ピボット軸３０に、ワイパ１６を形成するワイパアーム３２が取り付けられており、ワイパアーム３２がピボット軸３０を軸に、ピボット軸３０と一体で揺動するようになっている。
【００３３】
これにより、ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが一方向に回転駆動すると、ピボット軸３０を軸にしてワイパアーム３２が揺動して所定範囲を往復移動する。すなわち、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａが矢印Ａ方向へ連続回転することにより、ワイパ１６が、ピボット軸３０を中心に矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向へ往復移動する。なお、出力軸１２Ａの回転は、ワイパモータ１２のアーマチャの回転軸１２Ｂの回転を所定の減速率で減速しているので、アーマチャの回転軸１２Ｂの回転に対応した出力軸１２Ａの回転が得られる。
【００３４】
このワイパアーム３２には、ワイパブレード３４が設けられており、ワイパアーム３２が揺動されることにより、ワイパブレード３４が一体でウインドガラス４０（図４参照）上を往復移動する。
【００３５】
図４に示すようにワイパブレード３４は、長尺のブレードラバー３６及び保持部材３８を備えている。なお、図４は、ワイパブレード３４の長手方向と直交する方向に沿った概略断面を示している。
【００３６】
ブレードラバー３６は、ゴム製であり、ウインドガラス４０のガラス面４０Ａに当接して払拭する断面略逆三角形状の払拭部（リップ部）４２と、払拭部４２に対向して略全長に亘って設けられた保持部４４と、払拭部４２と保持部４４とを連結するネック部４６と、が一体で形成されている。
【００３７】
ブレードラバー３６は、ガラス面４０Ａに払拭部４２の先端部を摺接しながら移動するときに、ガラス面４０Ａとの摩擦力により移動方向に応じて払拭部４２に倒れが生じる。
【００３８】
保持部材３８は、断面が略コ字状の溝部３８Ａが形成されており、この溝部３８Ａにブレードラバー３６の保持部４４が嵌め込まれて保持される。また、ブレードラバー３６の保持部４４には、長手方向（図４の紙面表裏方向）に沿って保持溝４４Ａが形成されており、ブレードラバー３６は、この保持部４４の保持溝４４Ａ内に、バネ材からなる長尺平板状のバッキング４８がはめ込まれて、保持部材３８に保持されている。
【００３９】
なお、ワイパ装置１４では、ワイパアーム３２の先端部が図示しない付勢手段によってガラス面４０Ａへ向けて付勢されており、これにより、ブレードラバー３６は、払拭部４２の先端部全域がガラス面４０Ａへ押し付けられている。
【００４０】
このように、ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転を、ブレードラバー３６の往復運動に変換して、ウインドガラス４０のガラス面４０Ａを払拭する。なお、ワイパ装置１４は、従来公知の一般的構成を適用でき、本実施の形態では、詳細な説明を省略する。
【００４１】
図１に示すワイパ制御装置１０には、前記した如く、ワイパモータ１２が設けられている。このワイパモータ１２としては、例えば、正極ブラシと負極ブラシ（何れも図示省略）を備え、このブラシ間に供給される電力に応じて回転駆動するモータ（従来の如く、低速度用ブラシと高速度用ブラシをそれぞれ設けたものではないモータ）を適用できる。
【００４２】
ワイパ制御装置１０には、図示しないマイクロコンピュータを備えたコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０には、ワイパモータ１２へ駆動用電力を供給する駆動制御部５２が設けられている。
【００４３】
駆動制御部５２は、ワイパモータ１２のオン／オフと共に、ワイパモータ１２の駆動電圧を制御することにより、出力軸１２Ａの回転速度を制御する。ワイパ制御装置１０では、ワイパモータ１２の回転速度を制御することにより、ワイパ１６の払拭速度を制御するようにしている。
【００４４】
ワイパモータ１２には、検出手段として、例えばロータリーエンコーダ等を用いた回転出力部５４が設けられている。この回転出力部５４は、ワイパモータ１２の回転軸１２Ｂと一体に回転して、回転軸１２Ｂの回転角に応じたパルスをコントローラ５０へ出力する。
【００４５】
コントローラ５０には、回転位置検出部５６及び回転速度検出部５８が設けられている。回転位置検出部５６は、回転出力部５４から入力されるパルスをカウントしてワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転位置を検出する。具体的には、回転軸１２Ｂの回転角に対する出力軸１２Ａの回転角は、所定の減速率で減速されているので、回転軸１２Ｂの１パルス当たりの回転角に前記減速率の逆数を乗算することで、出力軸１２Ａの回転角が求まる。コントローラ５０では、回転位置検出部５６が検出する出力軸１２Ａの回転位置（回転角）から、ワイパ１６の移動位置であるピボット軸３０を軸としたワイパ１６の回転角を判定する。
【００４６】
図２に示すように、ワイパ装置１４では、ピボット軸３０を軸に回動することによりワイパ１６が上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間を往復移動する。このとき、ワイパ１６の回転角は、出力軸１２Ａの回転角に応じて変化し、出力軸１２Ａが１回転した時に、ワイパ１６が１往復することから、出力軸１２Ａの回転角からワイパ１６の回転角を判断することができる。それで、コントローラ５０は、出力軸１２Ａの回転角から、ワイパ１６が原位置（予め設定している停止位置）や、上反転位置ＲＨ、下反転位置ＲＬ（なお、ワイパ１６の原位置は、下反転位置ＲＬであっても良い）などに対応する回転角となっているか否かを判定し、例えば、ワイパ１６を停止するときには、ワイパ１６の回転角が原位置となる出力軸１２Ａの回転角でワイパモータ１２を停止するようにしている。
【００４７】
図１に示す回転速度検出部５８は、例えば、回転位置検出部５６でカウントするパルスの単位時間当たりのカウント値から、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度を検出する。具体的には、回転軸１２Ｂの回転速度と減速率に基づいて出力軸１２Ａの回転速度を検出する。なお、回転速度検出部５６は、回転出力部５４から出力されるパルスを読み込み、パルス幅ないしパルス間隔からワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度を検出するものであっても良い。すなわち、回転出力部５４が出力するパルスは、回転軸１２Ｂの回転速度に応じたパルス幅（パルスのオン時間）及びパルス間隔（パルスのオフ時間）となっており、このパルス幅ないしパルス間隔からワイパモータ１２の回転軸１２Ｂの回転速度を得ることができ、回転軸１２Ｂの回転速度と減速率から出力軸１２Ａの回転速度を得ることができる。
【００４８】
回転位置検出部５６が出力する出力軸１２Ａの回転角及び、回転速度検出部５８が出力する出力軸１２Ａの回転速度は、駆動制御部５２に入力される。
【００４９】
ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度（クランクアーム２０の回転速度）をＶＭ、ワイパ１６の払拭速度（ワイパアーム３２又はワイパブレード３４の移動速度）をＶＷとしたときに、払拭速度ＶＷは、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転速度ＶＭに応じて変化し、回転速度ＶＭが低くなると払拭速度ＶＷも低くなる。ただし、ワイパ１６の動作は、リンク機構１８により一方向回転運動を往復回動運動に運動変換されるため、クランクアーム２０の回転位置やリンクロッド２２及びピボットレバー２４の長さによっても変化するものの、これらの構造が決まれば一義的に決定される。
【００５０】
コントローラ５０は、このワイパモータ１２の回転速度ＶＭを制御（フィードバック制御）することにより払拭速度ＶＷの制御を行うようにしている。
【００５１】
一方、コントローラ５０には、目標速度設定部６０が設けられている。この目標速度設定部６０では、ワイパ１６による払拭速度ＶＷを決定するワイパモータ１２の回転速度ＶＭの目標値（目標回転速度）を設定する。
【００５２】
コントローラ５０では、回転速度検出部５８で検出したワイパモータ１２の回転速度ＶＭと、目標速度設定部６０で設定した目標回転速度が駆動制御部５２に入力されるようになっている。
【００５３】
この駆動制御部５２では、ＰＷＭ制御によってワイパモータ１２を回転駆動する。このとき、駆動制御部５２では、回転速度検出部５８から入力されるワイパモータ１２の回転速度ＶＭと、目標速度設定部６０から入力される目標回転速度に基づいて、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度となるように、ワイパモータ１２を駆動するパルスのデューティ比を設定し、設定されたデューティ比の駆動パルスでワイパモータ１２を駆動するようになっている。
【００５４】
すなわち、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度より低いときには、ワイパモータ１２の駆動パルスのオン時間（パルス幅）が長くなるようにデューティ比（オンデューティ）を補正し、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが目標回転速度より高いときには、駆動パルスのオン時間（パルス幅）が短くなるようにデューティ比を補正する。
【００５５】
このような駆動制御部５２は、ＰＷＭ制御によってワイパモータ１２を駆動するドライバを有しており、また、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御などを用いてワイパモータ１２の回転速度ＶＭを目標回転速度とする構成を適用することもできる。
【００５６】
一方、車両には、例えば、図示しないステアリングコラムなどにワイパ操作スイッチ６２が設けられている。ワイパ制御装置１０には、図示しないイグニッションスイッチがオンされた状態で、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されることにより、図示しないバッテリから動作用の電力が供給される。
【００５７】
ワイパ制御装置１０では、例えば、ワイパモータ１２を一定の低速度で連続回転させて払拭動作を行う低速払拭モード（ＬＯＷモード）、所定の休止時間の間隔で一定の低速度で間欠的に払拭動作を行う間欠払拭モード（ＩＮＴモード）及び、ＬＯＷモード時よりも高速の一定の高速度でワイパモータ１２を連続駆動する高速払拭モード（ＨＩＧＨモード）が設定されており、ワイパ操作スイッチ６２によってワイパ装置１４をオンするときに払拭モードの何れかが選択されるようになっている。
【００５８】
このワイパ操作スイッチ６２は、目標速度設定部６０に接続しており、目標速度設定部６０では、ワイパ操作スイッチ６２によって払拭モードが選択されることにより、選択された払拭モードに応じて予め設定されている払拭速度に応じた目標回転速度に設定する。
【００５９】
これにより、ワイパ制御装置１０では、払拭モードに応じた回転速度ＶＭでワイパモータ１２が駆動され、ワイパ１６（図２参照）が払拭モードに応じた払拭速度ＶＷで作動するようになっている。
【００６０】
なお、ＩＮＴモードでは、間欠動作時の休止時間が予め複数段階に設定され、休止時間を含めてワイパ操作スイッチ６２によって選択するものであっても良く、また、ワイパ操作スイッチ６２と別に可変抵抗器（ＩＮＴボリューム）を設けて、このＩＮＴボリュームによって休止時間を設定するものであっても良い。
【００６１】
また、ワイパ制御装置１０には、ＩＮＴモード、ＬＯＷモード及びＨＩＧＨモードに加えて、車両の走行状態ないし車両の走行環境に応じてワイパ（払拭動作）のオン／オフ及び払拭速度が設定されるＡＵＴＯモードが設けられているものであっても良い。
【００６２】
このときには、車両の走行環境として雨滴を検出する雨滴センサ６４や、車両の走行状態として走行速度を検出する速度センサ６６を、コントローラ５０に接続する。コントローラ５０に設けている目標速度設定部６０は、ＡＵＴＯモードが選択されている時に、雨滴センサ６４や速度センサ６６の検出結果に基づいて、ワイパ１６による払拭のオン／オフ及びワイパモータ１２の目標回転速度を設定する。
【００６３】
ところで、図２に示すように、ワイパ１６は、往復移動することにより、移動範囲の両側で移動方向が切り換わる反転動作を行う。なお、ワイパ装置１４では、ワイパ１６が矢印Ｂ方向に移動し、この移動方向の上端部で上反転を行い、矢印Ｃ方向へ移動し、この移動方向の下端部で下反転を行うが、上反転と下反転では、ワイパ１６の反転方向が異なるのみで、基本的挙動は同じであり、以下では、主に上反転を例に、ワイパ１６の反転制御を説明する。
【００６４】
ワイパ１６は、反転動作を行うときに、瞬間的に移動を停止する。すなわち、ワイパ１６の払拭速度ＶＷは、リンク機構１８による構造上、出力軸１２Ａ（クランクアーム２０）が一定の回転速度で回転する、つまり、クランクアーム２０が等速円運動すると、その回転角に応じてピボット軸３０を軸としたワイパアーム３２の払拭速度ＶＷが変化し、両反転位置の略中央部で最も高くなる。そして、ワイパアーム３２の回転角に応じて変化し、この位置から徐々に低下しながら反転位置へ向けて移動し、反転後は、徐々に高くなる。
【００６５】
また、ピボット軸３０を軸としたワイパアーム３２の払拭速度ＶＷは、出力軸１２Ａ（クランクアーム２０）の回転速度ＶＭを変化させることによっても変化させることができる。
【００６６】
すなわち、図３に示すように、ワイパ１６の払拭速度ＶＷは、出力軸１２Ａの回転速度ＶＭ及び、クランクアーム２０（出力軸１２Ａ）の回転角に応じて変化する。
【００６７】
図２に示すように、リンク機構１８を形成するクランクアーム２０の長さ、リンクロッド２２の長さ、ピボットレバー２４の長さから、ワイパ１６は、機械的に反転位置が定まり、この機械的反転位置に対するピボットレバー２４の回転位置及びクランクアーム２０の回転位置が定まる。図２では、この機械的な反転位置を、実線で幾何学的に示している。
【００６８】
ここで、この幾何学的な上反転位置を上反転位置ＲＨ、下反転位置を下反転位置ＲＬとし、総称した反転位置を反転位置Ｒとする。また、上反転位置ＲＨ（反転位置Ｒ）に対応するピボットレバー２４の回動角（回動位置）を回動位置ＲＰａとし、上反転位置ＲＨに対応するクランクアーム２０の回転角（回転位置）を回転位置ＲＣａとする。
【００６９】
一方、往復運動するワイパ１６やピボットレバー２４には、移動方向が反転するときに、慣性力が作用する。このために、ワイパ１６の実際の反転位置と幾何学的な反転位置Ｒとの間には必ずズレが生じる。
【００７０】
このとき、例えば、図２に示すように、上反転位置ＲＨでワイパ１６が反転するときには、実際の反転位置が、慣性力により反転前の移動方向側へズレる。以下では、この反転位置を実際の反転位置Ｒｂとする。
【００７１】
また、図４に示すように、ワイパブレード３４は、ブレードラバー３６の払拭部４２がガラス面４０Ａに対して傾倒しながら移動する。このために、ワイパ１６（ワイパブレード３４（ワイパアーム３２））が移動方向を反転したにもかかわらず、ブレードラバー３６は、ガラス面４０Ａに対して同一の位置に接触したままで払拭部４２の傾倒方向が切り換わる。つまり、ワイパ１６が移動方向を反転した後に、払拭部４２の傾倒方向が切り換わり反転が生じる。以下、払拭部４２の反転をブレードラバー３６の反転とする。
【００７２】
ブレードラバー３６の反転は、ワイパ１６の移動方向が反転したときに、開始し、ワイパ１６が所定位置まで移動することにより終了する。すなわち、ブレードラバー３６の反転開始位置は、ワイパ１６の反転位置Ｒｂとなり、ブレードラバー３６の反転終了位置は、払拭動作時のブレードラバー３６（払拭部４２）の傾倒角、払拭部４２の長さ（ネック部４６から払拭部４２の先端までの長さ）などによって定まる。
【００７３】
ここで、ブレードラバー３６の反転開始位置（ワイパ１６の反転位置）Ｒｂに対して、ブレードラバー３６の反転終了位置を反転終了位置Ｒｃとし、反転開始位置Ｒｂに対応するクランクアーム２０の回転位置を回転位置ＲＣｂとすると共に、ピボットレバー２４の回動位置を回動位置ＲＰｂとし、反転終了位置に対するピボットレバー２４の回動位置を回動位置ＲＰｃとすると共に、クランクアーム２０の回転位置を回転位置ＲＣｃとする。
【００７４】
ワイパ制御装置１０のコントローラ５０では、クランクアーム２０が出力軸１２Ａと一体で回転するので、クランクアーム２０の回転角は、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転角とすることができ、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転角は、回転軸１２Ｂの回転角に対して所定の減速率で減速されるので、回転軸１２Ｂの回転角を検出し減速率の逆数を乗算することで出力軸１２Ａの回転角が間接的に検出される。すなわち、回転軸１２Ｂの回転角を検出することによりクランクアーム２０の回転角が検出される。このクランクアーム２０の回転角から、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂ及び反転終了位置Ｒｃを判定し、反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの間で、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も小さくなるようにワイパモータ１２の回転速度制御を行うようにしている。
【００７５】
図４に示すように、ブレードラバー３６の反転は、反転開始位置Ｒｂから反転終了位置Ｒｃの間で行われ、反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの中間が中間位置Ｒｎとなる。
【００７６】
この中間位置Ｒｎに対するクランクアーム２０の回転位置を回転位置ＲＣｎ（図２参照）としたとき、コントローラ５０では、図５に実線７０で示すように、クランクアーム２０の中間位置ＲＣｎで、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も小さくなるようにしている。
【００７７】
すなわち、ワイパ制御装置１０では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転角が、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの間の中間位置Ｒｎに対応する中間位置ＲＣｎに達するタイミングで、回転速度ＶＭが最小値Ｖminとなるように回転速度Ｖを減速し、中間位置RＣｎを過ぎた後に、定常値（設定値Ｖｓ）になるように増速する。
【００７８】
また、コントローラ５０では、最小値Ｖminを定常値Vｓの約１／２程度とするなどして、ワイパモータ１２を停止させないようにしており、これにより、ワイパ１６が反転するときに、ワイパ１６の停止時間が長く感じられてしまうのを防止するようにしている。すなわち、回転速度ＶＭの最小値Ｖminがゼロとならない（Ｖmin≠０又はＶmin＞０とする）ようにしている。
【００７９】
なお、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂ及び反転終了位置Ｒｃ等に対応する回転位置ＲＣｂ、回転位置ＲＣｃ及び中間位置ＲＣｎ等は、予めワイパ装置１４の動作モードごとに設定し、定常値Ｖｓ及び最小値Ｖminは、動作モードごとに予め設定している値を用いている。
【００８０】
このように構成されたワイパ制御装置１０によってワイパ１６による払拭動作を行うワイパ装置１４は、車両の図示しないイグニッションスイッチがオンされ、さらに、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されることにより作動する。
【００８１】
ワイパ制御装置１０では、ワイパ操作スイッチ６２がオン操作されると、動作モードを読み込み、動作モードに応じてワイパモータ１２の目標回転速度を設定する。すなわち、ワイパ操作スイッチ６２が、ＬＯＷモード、ＨＩＧＨモードの何れかに設定されているときには、ＬＯＷモード又はＨＩＧＨモードに応じた払拭速度となるように設定されている目標回転速度（回転速度ＶＭ＝Ｖｓ）を設定し、この目標回転速度が得られるようにワイパモータ１２を駆動する。
【００８２】
このとき、ワイパ制御装置１０のコントローラ５０では、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが、目標速度設定部６０によって設定された速度となるようにワイパモータ１２を駆動する駆動パルスのデューティ比を制御する。これと共に、コントローラ５０では、回転速度検出部５８で検出したワイパモータ１２の回転速度が、目標回転速度となるようにフィードバック制御を行うようにしている。
【００８３】
なお、動作モードがＩＮＴモードに設定されているときには、ＬＯＷモードと同じ目標回転速度で間欠的にワイパモータ１２を駆動し、ＡＵＴＯモードに設定されているときには、雨滴センサ６４や速度センサ６６の検出結果に基づいて目標回転速度を設定してワイパモータ１２を駆動するようにしている。
【００８４】
ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａとワイパ１６（ワイパアーム３２）をリンク機構１８によって連結し、ワイパモータ１２の出力軸１２Ａの回転運動を、ワイパ１６の往復運動に変換している。
【００８５】
これにより、ワイパ１６は、上反転と下反転を繰返しながらウインドガラス４０のガラス面４０Ａに対する払拭動作を行う。
【００８６】
ところで、ワイパ制御装置１０では、ワイパモータ１２に回転出力部５４を設け、ワイパモータ１２の回転軸１２Ｂの回転角に応じたパルスを出力する。ワイパ制御装置１０に設けているコントローラ５０では、この回転出力部５４から出力されるパルスに基づいて、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭを制御すると共に、回転位置検出部５６によってクランクアーム２０（出力軸１２Ａ）の回転角を検出し、この回転角に基づいて回転速度ＶＭの制御を行う。
【００８７】
すなわち、コントローラ５０では、クランクアーム２０と一体に回転する出力軸１２Ａの回転角が、回転位置ＲＣｎに達するときに、回転速度ＶＭが定常値Ｖｓよりも低い最小値Ｖminになるように減速し、クランクアーム２０が回転位置ＲＣｎを過ぎると、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭを、定常値Ｖｓへ向けて増速させている。
【００８８】
これにより、ワイパ装置１４では、ワイパモータ１２が回転駆動を続けることにより、ワイパ装置１４の構造から幾何学的に定まるワイパ１６の反転位置Ｒと、実際の反転位置Ｒｂの間に生じるズレを極めて小さくすると共に、ワイパ１６の払拭動作の停滞感を低減して乗員に与える不快感をより一層低減している。
【００８９】
また、ワイパ１６では、払拭動作を行うときに、ブレードラバー３６がガラス面４０Ａに対して傾倒しながら移動する。
【００９０】
このために、ワイパ１６が反転するときに、ブレードラバー３６の傾倒方向が切り換わり、このブレードラバー３６の反転動作が起因する反転音が発生する。
【００９１】
このブレードラバー３６の反転音は、ブレードラバー３６の反転動作時の移動速度（ワイパ１６の払拭速度）が高くなることにより大きくなり、乗員に不快感を生じさせてしまう。
【００９２】
ここで、図５に実線７０で示すように、ワイパ制御装置１０では、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃに対応するクランクアーム２０の回転位置ＲＣｂ、ＲＣｃを設定し、この回転位置ＲＣｂ、ＲＣｃの間の中間位置ＲＣｎで、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが、最小値Ｖminとなるようにワイパモータ１２の回転速度ＶＭを制御している。
【００９３】
このクランクアーム２０の中間位置ＲＣｎは、ブレードラバー３６が反転するときの中間位置Ｒｎとなっている。
【００９４】
これにより、図３に実線７６で示すように、ワイパ１６（ワイパアーム３２（ワイパブレード３４））の反転は、反転位置Ｒを過ぎて反転位置Ｒｂで行われる。このワイパ１６（ワイパアーム３２（ワイパブレード３４））の反転位置Ｒｂでは、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭは、最小値Ｖminに近い速度であるが、ワイパモータ１２が停止していない。
【００９５】
このために、ワイパ１６が反転位置Ｒｂで停止している時間が長く感じられてしまうことがない。
【００９６】
一方、ワイパ１６の反転位置Ｒｂは、ブレードラバー３６の反転開始位置と一致しており、ワイパモータ１２は、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの間で、回転速度ＶＭが最も低くなっている。
【００９７】
このために、ワイパ１６の反転位置Ｒｂでの反転後、続いて行われるブレードラバー３６の反転の際に、ワイパ１６の払拭速度ＶＭの増加が抑えられて、ブレードラバー３６の反転時に反転音が発生することがない。
【００９８】
すなわち、ワイパ制御装置１０では、ブレードラバー３６が反転するときに、ワイパモータ１２を強制的に停止させることなくワイパ１６の円滑な反転を行い、ワイパ１６が停止したように見えるなど乗員に不快感を生じさせてしまうのを防止している。
【００９９】
これと共に、ワイパ制御装置１０では、ブレードラバー３６が反転するときに、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も低くなるようにし、ワイパ１６が十分に減速されている状態となるようにしているために、ワイパ１６に設けているブレードラバー３６が反転するときの反転音の発生を抑えることができる。
【０１００】
これにより、ワイパ装置１４では、ブレードラバー３６の反転音が発生することにより車室内の静寂性が損なわれて、乗員に不快感を生じさせるのを確実に防止することができるようにしている。
【０１０１】
なお、以上説明した本実施の形態では、ブレードラバー３６の反転開始位置Ｒｂと反転終了位置Ｒｃの中間位置Ｒｎで、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も低くなるようにし、上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間では、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが一定となるようにしたが、本発明のワイパモータ１２の回転速度ＶＭの制御は、これに限るものではない。
【０１０２】
例えば、図６（Ａ）に示すように、ワイパ１６の反転位置Ｒの間の一点（中間点７８）で、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最大値（例えば定常値Ｖｓ）となるようにし、ブレードラバー３６の反転の中間位置Ｒｎ（クランクアーム２０の中間点ＲＣｎ）から中間点７８へ向けて回転速度ＶＭが徐々に増加するようにすると共に、中間点７８からブレードラバー３６の反転の中間位置Ｒｎ（クランクアーム２０の中間点ＲＣｎ）へ向けて、回転速度ＶＭが徐々に減速するようにしてもよい。
【０１０３】
このときには、中間点７８を、反転位置Ｒの間で、ワイパ１６の移動方向の上流の反転位置Ｒ側に偏寄させることが好ましい。
【０１０４】
すなわち、ワイパモータ１２の回転速度ＶＭを一定にしたときに、ワイパ１６の払拭速度ＶＷは、反転位置Ｒの間で最も高くなるが、この位置の手前でワイパモータ１２の減速を開始することにより、反転位置Ｒの中間位置Ｒｎの近傍でワイパ１６が略一定の払拭速度で移動するように見せることができる。
【０１０５】
また、図６（Ｂ）に示すように、ワイパモータ１２の回転速度を、ワイパ１６の幾何学的な反転位置Ｒ（クランクアーム２０の回転位置ＲＣａ）とブレードラバー３６の反転終了位置Ｒｃ（クランクアーム２０の回転位置ＲＣｃ）の間で、最低速度で一定となるようにしてもよい。
【０１０６】
これにより、ブレードラバー３６が反転するときに、ワイパ１６が最低速度で、かつ一定速度で駆動されるために、ブレードラバー３６のスムーズな反転が可能となり、ブレードラバー３６の反転音をより一層低減することができる。
【０１０７】
さらに、図６（Ｃ）に示すように、ワイパ１６の反転位置Ｒの間（上反転位置ＲＨと下反転位置ＲＬの間）の中間点８０でワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も高くなるようにすると共に、この中間点８０から次の反転位置Ｒへ向けて回転速度ＶＭを徐々に減速し、ブレードラバー３６の反転終了位置Ｒｃから中間点８０へ向けて回転速度ＶＭを徐々に増速するようにしてもよい。
【０１０８】
すなわち、本発明は、ワイパモータ１２の駆動を停止することなく、少なくとも、ブレードラバー３６の反転時の中間位置Ｒｎでワイパモータ１２の回転速度ＶＭが最も低くなるようにすることにより、反転時にワイパ１６が停止したように感じられるのを防止しながら、ブレードラバー３６の反転時の反転音の発生を抑えることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、ワイパ制御装置１０を設けたワイパ装置１４を例に説明したが、本発明は、これに限らず、ワイパモータの回転運動をワイパの往復運動に変換して払拭動作を行う任意の構成のワイパ装置ないしワイパ制御装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本実施の形態に適用したワイパ制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】ワイパ制御装置を設けたワイパ装置の概略構成図である。
【図３】クランクアームの回転角に対するワイパの払拭速度の変化の概略を示す線図である。
【図４】ワイパブレードの概略を示す要部断面図である。
【図５】クランクアームの回転角に対するワイパモータの回転速度の変化の概略を示す線図である。
【図６】（Ａ）から（Ｃ）のそれぞれは、クランクアームの回転角に対する図５と異なるワイパモータの回転速度の変化の概略を示す線図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…ワイパ制御装置、１２…ワイパモータ、１２Ａ…出力軸、１４…ワイパ装置、１６…ワイパ、１８…リンク機構、２０…クランクアーム、２２…クランクロッド、２４…ピボットレバー、３０…ピボット軸、３４…ワイパブレード、３６…ブレードラバー、４０…ウインドガラス、４２…払拭部、５０…コントローラ、５２…駆動制御部、５４…回転出力部、５６…回転位置検出部、６０…目標速度設定部、６２…ワイパ操作スイッチ
【図１】
2005231590.tif 000003
【図２】
2005231590.tif 000004
【図３】
2005231590.tif 000005
【図４】
2005231590.tif 000006
【図５】
2005231590.tif 000007
【図６】
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