特許 7435912 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/08 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

B60S1/08 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023520926

(86)(22)【出願日】2022-04-08

(86)【国際出願番号】 JP2022017428

(87)【国際公開番号】W WO2022239584

(87)【国際公開日】2022-11-17

【審査請求日】2023-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2021082264

(32)【優先日】2021-05-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】牧原 知秀

(72)【発明者】

【氏名】上地 亮史

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３２４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１９３４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１１１０８９１１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２００６０５０６５９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ １／０２－ １／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイパモータ（１８）と、
前記ワイパモータを往復回転駆動すると共に、前記ワイパモータの回転速度を制御する制御部（６０）と、
前記ワイパモータの往復回転が伝達されて往復回動することにより、車両の被払拭面（１２Ａ）をブレードラバー（３１）で往復払拭すると共に、回動方向の反転時に前記ブレードラバーのリップ部（３１Ａ）の傾倒方向が切り換わるワイパ（１４、１６）と、
を備え、
前記制御部は、前記リップ部の傾倒方向が切り換わる第１加速区間（ＡＳ１）では、前記ワイパモータの回転速度をゼロから低速の第１速度（Ｖ１）まで第１平均加速度（ＡＣ１）で加速し、前記第１加速区間の次の第２加速区間（ＡＳ２）の前半では、前記第１速度より高速で且つ第２速度（Ｖ２）の１／２倍である速度まで前記回転速度を前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急加速させる車両用ワイパ装置。

【請求項2】

前記第１加速区間では、前記ブレードラバーの長手方向の中間において前記リップ部の傾倒方向が切り換わる請求項１に記載の車両用ワイパ装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第２加速区間の次の減速区間（ＤＳ）の後半において、前記回転速度を前記第２速度の１／２倍の速度からゼロまで前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急減速させる請求項１又は請求項２に記載の車両用ワイパ装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１加速区間において前記回転速度を前記第１速度まで急加速させた後に加速を抑制して前記回転速度を一定又は略一定にする請求項１又は請求項２に記載の車両用ワイパ装置。

【請求項5】

前記制御部は、ワイパスイッチ（６６）で選択される払拭モードの情報と、レインセンサ（６７）によって検出される雨量の情報と、車速センサ（６８）によって検出される車両速度の情報とに基づいて、各前記区間における前記回転速度を変更する請求項１又は請求項２に記載の車両用ワイパ装置。

【請求項6】

ワイパモータの往復回転が伝達されてワイパが往復回動することにより、車両の被払拭面を前記ワイパのブレードラバーで往復払拭すると共に、前記ワイパの回動方向の反転時に前記ブレードラバーのリップ部の傾倒方向が切り換わる車両用ワイパ装置の制御方法であって、
前記リップ部の傾倒方向が切り換わる第１加速区間では、前記ワイパモータの回転速度をゼロから低速の第１速度まで第１平均加速度で加速し、前記第１加速区間の次の第２加速区間の前半では、前記第１速度より高速で且つ第２速度の１／２倍である速度まで前記回転速度を前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急加速させる車両用ワイパ装置の制御方法。

【請求項7】

前記第１加速区間では、前記ブレードラバーの長手方向の中間において前記リップ部の傾倒方向が切り換わる請求項６に記載の車両用ワイパ装置の制御方法。

【請求項8】

前記第２加速区間の次の減速区間の後半では、前記回転速度を前記第２速度の１／２倍の速度からゼロまで前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急減速させる請求項６又は請求項７に記載の車両用ワイパ装置の制御方法。

【請求項9】

前記第１加速区間において前記回転速度を前記第１速度まで急加速させた後に加速を抑制して前記回転速度を一定又は略一定にする請求項６又は請求項７に記載の車両用ワイパ装置の制御方法。

【請求項10】

ワイパスイッチで選択される払拭モードの情報と、レインセンサによって検出される雨量の情報と、車速センサによって検出される車両速度の情報とに基づいて、各前記区間における前記回転速度を変更する請求項６又は請求項７に記載の車両用ワイパ装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０２１年５月１４日に出願された日本出願番号２０２１－０８２２６４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

【技術分野】

【0002】

本開示は、車両用ワイパ装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0003】

特開２００５－２３１５９０号公報に記載されたワイパ制御装置では、ワイパモータの出力軸に連結されたクランクアームと、ピボット軸に軸支されたワイパとが、リンク機構によって連結されている。このリンク機構は、ワイパモータの一方向回転運動をワイパの往復回動運動に変換する。これにより、ワイパのブレードラバーがウインドシールドガラス上でリップ部を傾倒させながら往復回動し、ウインドシールドガラスの表面を払拭する。この払拭時には、クランクアームの回転角が検出手段によって検出され、当該検出結果に基づいて駆動制御手段がワイパモータの駆動を制御する。

【0004】

上記の駆動制御手段は、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と反転終了位置の間の中間位置において、ワイパモータの回転速度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、ワイパの反転時の停止時間が長く感じられるのを抑えるようにしている。また、ブレードラバーの反転時にワイパを十分に減速させ且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することで、ブレードラバーのリップ部の傾倒方向の切り換わりに起因する反転音の発生を抑えるようにしている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の先行技術のように、ワイパの反転位置付近でワイパモータの回転速度を単純に低下させると、反転時のワイパの回動速度が低下し、ウインドシールドに対するブレードラバーの摩擦係数が高くなるため、ブレードラバーのびびりが誘発される。このため、ワイパの反転位置からワイパモータの回転速度を極端に低下させることは困難である。その結果、ワイパブレードのリップ部の傾倒方向の切り換わり速度を十分に下げることができず、反転音の低減効果が限定的となる。さらに、上記の先行技術では、ワイパモータの一方向回転運動をワイパの往復回動運動に変換するリンク機構が大きな搭載スペース、特にクランクアームの３６０°回転を許容できる空間を必要とするため、車両への搭載性を向上する観点でも改善の余地がある。

【0006】

本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ワイパブレードの反転音を低減し、びびりを抑制できると共に、車両搭載性を向上させることができる車両用ワイパ装置及びその制御方法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】

【0007】

上記目的を達成するために、本開示に係る車両用ワイパ装置は、ワイパモータ（１８、２０）と、前記ワイパモータを往復回転駆動すると共に、前記ワイパモータの回転速度を制御する制御部（６０、６２）と、前記ワイパモータの往復回転が伝達されて往復回動することにより、車両の被払拭面（１２Ａ）をブレードラバー（３１）で往復払拭すると共に、回動方向の反転時に前記ブレードラバーのリップ部（３１Ａ）の傾倒方向が切り換わるワイパ（１４、１６）と、を備え、前記制御部は、前記リップ部の傾倒方向が切り換わる第１加速区間（ＡＳ１）では、前記ワイパモータの回転速度をゼロから低速の第１速度（Ｖ１）まで第１平均加速度（ＡＣ１）で加速し、前記第１加速区間の次の第２加速区間（ＡＳ２）の前半では、前記第１速度より高速で且つ第２速度（Ｖ２）の１／２倍である速度まで前記回転速度を前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急加速させる。

【0008】

また、上記目的を達成するために、本開示に係る車両用ワイパ装置の制御方法は、ワイパモータの往復回転が伝達されてワイパが往復回動することにより、車両の被払拭面を前記ワイパのブレードラバーで往復払拭すると共に、前記ワイパの回動方向の反転時に前記ブレードラバーのリップ部の傾倒方向が切り換わる車両用ワイパ装置の制御方法であって、前記リップ部の傾倒方向が切り換わる第１加速区間では、前記ワイパモータの回転速度をゼロから低速の第１速度まで第１平均加速度で加速し、前記第１加速区間の次の第２加速区間の前半では、前記第１速度より高速で且つ第２速度の１／２倍である速度まで前記回転速度を前記第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で急加速させる。

【0009】

本開示では、ブレードラバーのリップ部の傾倒方向が切り換わる第１加速区間では、ワイパモータの回転速度がゼロから低速の第１速度まで第１平均加速度で加速される。この第１速度が低速に設定されることにより、上記の切り換わりに起因する反転音を低減することができる。さらに、第１加速区間の次の第２加速区間では、第１速度より高速で且つ第２速度の１／２倍である速度までワイパモータの回転速度が第１平均加速度の２倍以上の平均加速度で加速される。この第２速度の１／２倍である速度までの加速により、被払拭面に対するブレードラバーの摩擦係数が低い状態になるため、ブレードラバーのびびりを抑制することができる。しかも、ワイパモータが往復回転駆動される構成であるため、ワイパモータの一方向回転運動をワイパの往復回動運動に変換する構成と比較して、リンク機構の廃止や動作空間の小型化が可能となる分、車両への搭載性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、

【図1】図１は、第１実施形態に係る車両用ワイパ装置の構成を示す概略図であり、

【図2】図２は、ブレードラバーの構成を示す断面図であり、

【図3】図３は、往復回動方向の一方側へ移動するブレードラバーを示す断面図であり、

【図4】図４は、往復回動方向の他方側へ移動するブレードラバーを示す断面図であり、

【図5】図５は、第１実施形態に係る車両用ワイパ装置の構成を示すブロック図であり、

【図6】図６は、ワイパモータの回転速度と時間との関係を示す線グラフであり、

【図7】図７は、図６の一部を図６とは縮尺を変えて示す線グラフであり、

【図8】図８は、ワイパモータの回転速度と出力軸の角度との関係を示す線グラフであり、

【図9】図９は、図７の一部を図７とは縮尺を変えて示す線グラフであり、

【図10】図１０は、図８の一部を図８とは縮尺を変えて示す線グラフであり、

【図11】図１１は、第１加速区間及び第２加速区間について説明するための断面図であり、

【図12】図１２は、ワイパモータの回転速度と時間との関係を示す線グラフであり、

【図13】図１３は、ピボット軸の回転速度と時間との関係を示す線グラフであり、

【図14】図１４は、被払拭面に対するブレードラバーの滑り速度（移動速度）と時間との関係を示す線グラフであり、

【図15A】図１５Ａは、一方の反転位置に到達する直前のブレードラバーを示す断面図であり、

【図15B】図１５Ｂは、一方の反転位置に到達したブレードラバーを示す断面図であり、

【図15C】図１５Ｃは、一方の反転位置での反転途中のブレードラバーを示す断面図であり、

【図15D】図１５Ｄは、一方の反転位置での反転が完了した直後のブレードラバーを示す断面図であり、

【図15E】図１５Ｅは、一方の反転位置から離れるブレードラバーを示す断面図であり、

【図16】図１６は、ワイパモータの回転速度と時間との関係を示す線グラフであり、レインセンサ及び車速センサの検出結果に基づいてワイパモータの回転速度を変更する例を示す図であり、

【図17】図１７は、第１実施形態と従来とにおいて騒音レベルを比較した棒グラフであり、

【図18】図１８は、第２実施形態に係る車両用ワイパ装置の構成を示す概略図であり、

【図19】図１９は、第３実施形態に係る車両用ワイパ装置の部分的な構成を示すブロック図であり、

【図20】図２０は、第４実施形態に係る車両用ワイパ装置のワイパモータの回転速度と時間との関係を示す図７に対応した線グラフであり、

【図21】図２１は、第４実施形態に係る車両用ワイパ装置のワイパモータの回転速度と出力軸の角度との関係を示す図８に対応した線グラフである。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

＜第１の実施形態＞
以下、図１～図１７を参照して本開示の第１実施形態に係る車両用ワイパ装置１０及びその制御方法について説明する。本実施形態に係る車両用ワイパ装置１０は、自動車等の車両が有するウインドシールドガラス１２の外表面に設定された被払拭面１２Ａを払拭するための装置である。この車両用ワイパ装置１０は、一対のワイパ１４、１６と、ワイパモータ１８と、リンク機構２２と、制御部であるワイパ制御回路６０とを備えている。このワイパ制御回路６０によって上記の制御方法が実施される。

【0012】

ワイパ１４、１６は、一例としてそれぞれが連動して同一方向に回動払拭するタンデム式であり、それぞれワイパアーム２４、２６とワイパブレード２８、３０とを有している。ワイパアーム２４、２６及びワイパブレード２８、３０は、何れも長尺状に形成されている。ワイパアーム２４、２６の長手方向一端部（基端部）は、ピボット軸４２、４４に固定されている。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回転可能に支持されており、ワイパアーム２４、２６は、ピボット軸４２、４４回りに往復回動可能とされている。

【0013】

ワイパブレード２８、３０は、ゴム等からなるブレードラバー３１（図２参照）と、ブレードラバー３１を保持する保持部材（図示省略）とを各々が備えている。各ブレードラバー３１及び各保持部材は、何れも長尺状に形成されており、各保持部材の長手方向中間部がワイパアーム２４、２６の長手方向他端部（先端部）に連結されている。ワイパアーム２４、２６の先端部は、図示しない付勢手段によって被払拭面１２Ａ側へ付勢されており、ワイパブレード２８、３０の各ブレードラバー３１は、図３及び図４に示されるように、被払拭面１２Ａに押し付けられている。なお、図３及び図４において矢印Ｒはブレードラバー３１の回動方向（移動方向）を示している。

【0014】

ワイパブレード２８、３０がワイパアーム２４、２６と一体でピボット軸４２、４４回りに往復回動することにより、被払拭面１２Ａが各ブレードラバー３１により往復払拭される。図２～図４に示されるように、ブレードラバー３１は、被払拭面１２Ａに接触して払拭する断面略逆三角形状のリップ部（払拭部）３１Ａと、上記の保持部材に保持される保持部３１Ｂと、リップ部３１Ａと保持部３１Ｂとを連結する薄肉状のネック部３１Ｃを一体に有している。

【0015】

ブレードラバー３１の保持部３１Ｂには、その長手方向（図２～図４では紙面に垂直な方向）に沿って一対の保持溝（符号省略）が形成されており、各保持溝内には、例えばバネ材によって長尺平板状に形成されたバッキング３３が嵌め込まれている。このブレードラバー３１は、被払拭面１２Ａにリップ部３１Ａの先端部を摺接させながら回動する。図３及び図４に示されるように、このブレードラバー３１は、その回動方向(移動方向)に応じてリップ部３１Ａの傾倒方向が切り換わるように構成されている。

【0016】

ワイパモータ１８は、例えばウォームギアを含んで構成された減速機構５２を有しており、当該減速機構５２に設けられた出力軸３２を正逆回転可能とされている。リンク機構２２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、前述した一対のピボット軸４２、４４と、第２リンクロッド４６とを備えている。

【0017】

クランクアーム３４の一端部は、出力軸３２に固定されている。クランクアーム３４の他端部は、第１リンクロッド３６の一端部に回動可能に連結されている。第１リンクロッド３６の他端部は、ピボットレバー３８の中間部に連結されている。ピボットレバー３８、４０の一端部には、第２リンクロッド４６の両端部がそれぞれ回動可能に連結されている。ピボットレバー３８、４０の他端部は、ピボット軸４２、４４に固定されている。

【0018】

ワイパモータ１８の出力軸３２が所定の範囲の回転角θ１で往復回転（正逆回転）されると、この出力軸３２の回転力がリンク機構２２を介してワイパアーム２４、２６に伝達され、ワイパアーム２４、２６が往復回動する。これにより、ワイパアーム２４、２６の先端部に連結されたワイパブレード２８、３０が、ウインドシールドガラス１２上に設定された下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復回動する。上記回転角θ１の値は、リンク機構２２の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施形態では一例として１４０°に設定されている。

【0019】

また、本実施形態では、図１に示されるように、下反転位置Ｐ２より下方の格納位置Ｐ３にワイパブレード２８、３０が配置された状態では、クランクアーム３４と第１リンクロッド３６とが直線状をなすように構成されている。ワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２に位置する状態から、出力軸３２が回転角θ２だけ回転することにより、ワイパブレード２８、３０は格納位置Ｐ３へと回動される。上記回転角θ２の値は、リンク機構２２の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施形態では一例として１０°に設定されている。なお、回転角θ２がゼロの場合、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３とが一致し、ワイパブレード２８、３０は下反転位置Ｐ２で停止し、格納される構成となる。

【0020】

ワイパモータ１８には、ワイパモータ１８を往復回転駆動すると共に、ワイパモータ１８の回転速度を制御するワイパ制御回路６０が接続されている。ワイパ制御回路６０は、例えばワイパモータ１８の減速機構５２内に設けられ、駆動回路６０Ａ及びワイパＥＣＵ６０Ｂを含んでいる。ワイパＥＣＵ６０Ｂには、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４２が接続されている。回転角度センサ４２は、例えばワイパモータ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。

【0021】

上記のワイパモータ１８は減速機構５２を有しているので、出力軸３２の回転速度及び回転角は、ワイパモータ１８のモータ本体の回転速度及び回転角と同一ではない。しかしながら、本実施形態では、ワイパモータ１８の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を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角とみなすものとする。

【0022】

ワイパＥＣＵ６０Ｂは、回転角度センサ４２からの信号に基づいて、ウインドシールドガラス１２上でのワイパブレード２８、３０の位置を算出する。また、ワイパＥＣＵ６０Ｂは、算出した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６０Ａを制御する。

【0023】

駆動回路６０Ａは、ワイパモータ１８を駆動するための電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成してワイパモータ１８に供給する。駆動回路６０Ａは、例えばスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）を使用した回路を含んでおり、ワイパＥＣＵ６０Ｂの制御によって所定のデューティ比の電圧を出力する。

【0024】

ワイパＥＣＵ６０Ｂには、車両制御回路６４を介してワイパスイッチ６６が接続されている。ワイパＥＣＵ６０Ｂは、ワイパスイッチ６６からの指令信号に基づいて、所望する往復払拭周期でワイパブレード２８、３０が回動するように、出力軸３２の回転信号を読み取ってワイパモータ１８に印加する電圧を制御する。

【0025】

ワイパスイッチ６６は、車両のバッテリからワイパモータ１８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６６は、一例として、ワイパ１４、１６を低速で回動させる低速作動モード選択位置（ＬＯ）と、ワイパ１４、１６を高速で回動させる高速作動モード選択位置（ＨＩ）と、ワイパ１４、１６を一定周期で間欠的に回動させる間欠作動モード選択位置（ＩＮＴ）と、車両の走行状態ないし車両の走行環境に応じてワイパ１４、１６の払拭動作のオン／オフや払拭速度を自動で変更する自動モード選択位置（ＡＵＴＯ）と、ワイパ１４、１６の回動を停止させる停止モード選択位置（ＯＦＦ）とに切替可能である。

【0026】

このワイパスイッチ６６は、上記各モードの選択位置に応じてワイパモータ１８を往復回転させるための指令信号を車両制御回路６４を介してワイパＥＣＵ６０Ｂに出力する。例えば、ワイパスイッチ６６は、高速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を高速で回転させ、低速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を低速で回転させ、間欠作動モード選択位置ではワイパモータ１８を間欠的に回転させる。

【0027】

ワイパスイッチ６６から各モードの選択位置に応じて出力された信号がワイパＥＣＵ６０Ｂに入力されると、ワイパＥＣＵ６０Ｂがワイパスイッチ６６からの出力信号に対応する制御を行う。具体的には、ワイパＥＣＵ６０Ｂは、ワイパスイッチ６６からの指令信号に基づいて出力軸３２の回転速度を算出する。さらにワイパＥＣＵ６０Ｂは、算出した回転速度で出力軸３２が回転するように駆動回路６０Ａを制御する。

【0028】

また、ワイパＥＣＵ６０Ｂには、車両制御回路６４を介してレインセンサ６７及び車速センサ６８が接続されている。レインセンサ６７は、車両の走行環境として雨量を検出する。車速センサ６８は、車両の走行状態として車両の走行速度を検出する。ワイパＥＣＵ６０Ｂは、例えばワイパスイッチ６６が自動モード選択位置に位置するときには、レインセンサ６７や車速センサ６８の検出結果に基づいて出力軸３２の回転速度を制御する。

【0029】

図５は、ワイパ制御回路６０の構成の概略の一例を示すブロック図である。図５に示されるワイパモータ１８は、一例としてブラシ付きＤＣモータである。図５に示されるワイパ制御回路６０は、ワイパモータ１８の巻線の端子に印加する電圧を生成する駆動回路６０Ａと、駆動回路６０Ａを構成するスイッチング素子のオン及びオフを制御するワイパＥＣＵ６０Ｂのマイクロコンピュータ４８とを含んでいる。マイクロコンピュータ４８には、ダイオード５６を介してバッテリ８０の電力が供給されると共に、供給される電力の電圧は、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８との間に設けられた電圧検出回路５０によって検知され、検知結果はマイクロコンピュータ４８に出力される。また、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８との間に一端が接続され、他端（－）が接地された電解コンデンサＣ１が設けられている。電解コンデンサＣ１は、マイクロコンピュータ４８の電源を安定化するためのコンデンサである。電解コンデンサＣ１は、例えば、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することにより、マイクロコンピュータ４８を保護する。

【0030】

マイクロコンピュータ４８には信号入力回路５２を介してワイパスイッチ６６及び車両制御回路６４からワイパモータ１８の回転速度を指示するための指令信号が入力される。ワイパスイッチ６６から出力された指令信号がアナログ信号の場合には、当該信号は信号入力回路５２においてデジタル化されてマイクロコンピュータ４８に入力される。

【0031】

また、マイクロコンピュータ４８には、出力軸３２の回転に応じて変化するセンサマグネット７０の磁界を検知する回転角度センサ４２が接続されている。マイクロコンピュータ４８は、回転角度センサ４２が出力した信号に基づいて、出力軸３２の回転角度を算出することにより、ワイパブレード２８、３０のウインドシールドガラス１２上での位置を特定する。

【0032】

さらに、マイクロコンピュータ４８は、メモリ５４に記憶されているワイパブレード２８、３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ１８の回転が、特定したワイパブレード２８、３０の位置に応じた回転数になるように駆動回路６０Ａを制御する。

【0033】

駆動回路６０Ａは、図５に示すように、スイッチング素子にＮ型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であるトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４を用いている。トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２は、ドレインがノイズ防止コイル７６を介してバッテリ８０に各々接続されており、ソースがトランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のドレインに各々接続されている。また、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のソースは接地されている。

【0034】

また、トランジスタＴｒ１のソース及びトランジスタＴｒ３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Ｔｒ２のソース及びトランジスタＴｒ４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。

【0035】

トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４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ＣＷ電流７２が流れる。さらに、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＷ電流７２の電圧を変調できる。

【0036】

また、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３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ＣＣＷ電流７４が流れる。さらに、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＣＷ電流７４の電圧を変調できる。

【0037】

本実施形態では、電源であるバッテリ８０と駆動回路６０Ａとの間には逆接続保護回路５８及びノイズ防止コイル７６が設けられると共に、駆動回路６０Ａに対して並列になるように電解コンデンサＣ２が設けられている。ノイズ防止コイル７６は、駆動回路６０Ａのスイッチングによって発生するノイズを抑制するための素子である。

【0038】

電解コンデンサＣ２は、駆動回路６０Ａから生じるノイズを緩和すると共に、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することにより、駆動回路６０Ａに過大な電流が入力されるのを防止するための素子である。

【0039】

逆接続保護回路５８は、バッテリ８０の正極と負極が図５に示した場合とは逆に接続された場合に、ワイパ制御回路６０を構成する素子を保護するための回路である。逆接続保護回路５８は、一例として、自身のドレインとゲートを接続した、いわゆるダイオード接続されたＦＥＴ等で構成される。

【0040】

次に、図６～図１７を参照して、ワイパ制御回路６０が行うワイパモータ１８の回転速度制御について説明する。図６は、ワイパモータの回転速度であるモータ速度と時間との関係を示す線グラフである。図７は、図６の一部を図６とは縮尺を変えて示す線グラフである。図８は、モータ速度と出力軸３２の角度との関係を示す線グラフである。図９は、図７の一部を図７とは縮尺を変えて示す線グラフである。図１０は、図８の一部を図８とは縮尺を変えて示す線グラフである。図６～図１０において実線は、本実施形態におけるワイパモータ１８の回転速度制御の一例を示している。図６～図１０において二点鎖線は、ワイパモータを往復回転させる従来の一般的な車両用ワイパ装置におけるワイパモータの回転速度制御の一例（以下、「第１比較例」と称する）を示している。また、図７及び図１０において一点鎖線は、ワイパモータを往復回転させる車両用ワイパ装置において、ワイパの反転位置付近で単純にモータ速度を低下させるタイプのワイパモータの回転速度制御の一例（以下、「第２比較例」と称する）を示している。図９及び図１０において、Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｂ１、Ｖｂ２、Ｖｃ１、Ｖｃ３の各点は相互に対応している。

【0041】

本実施形態では、ワイパ制御回路６０は、図６及び図７に実線で示される線グラフのように、ワイパモータ１８に対して第１加速区間ＡＳ１、第２加速区間ＡＳ２及び減速区間ＤＳからなる回転速度制御を行うように構成されている。この回転速度制御により、ワイパモータ１８の出力軸３２の角度は、図８に実線で示されるように変化する。なお、上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２とでは、ワイパ１４、１６の反転方向が異なるのみで、基本的挙動は同じであるため、以下の説明では、上反転位置Ｐ１及び下反転位置Ｐ２を単に「反転位置Ｐ」と称する。

【0042】

図１１に示されるように、第１加速区間ＡＳ１は、反転位置Ｐでのワイパ１４、１６の反転時に、ブレードラバー３１のリップ部３１Ａの傾倒方向が切り換わる区間であり、ワイパモータ１８を極低速で回転させる区間である。本実施形態では、第１加速区間ＡＳ１では、ブレードラバー３１の長手方向の中間においてリップ部３１Ａの傾倒方向が切り換わる。詳細には、本実施形態では、ワイパブレード３０のブレードラバー３１の方が、ワイパブレード２８のブレードラバー３１よりも長く形成されている。そして、上記の第１加速区間ＡＳ１では、上記複数のブレードラバー３１のうち最も長いブレードラバー３１（すなわちワイパブレード３０のブレードラバー３１）の長手方向の中間においてリップ部３１Ａの傾倒方向が切り換わる。第２加速区間ＡＳ２は、第１加速区間ＡＳ１に続く次の区間であり、ワイパモータ１８の回転速度をワイパスイッチ６６の選択位置に応じた最高速度まで加速させる区間である。減速区間ＤＳは、第２加速区間ＡＳ２に続く次の区間であり、ワイパモータ１８の回転速度を上記の最高速度からゼロまで減速させる区間である。図８に示されるように、第１加速区間ＡＳ１は、ブレードラバー３１の反転動作区間ＩＳと一致しており、第２加速区間ＡＳ２と減速区間ＤＳとがブレードラバー３１による被払拭面１２Ａの払拭区間ＷＳとなっている。ブレードラバー３１の反転動作区間ＩＳでは、ブレードラバー３１による被払拭面１２Ａの払拭は行われない。

【0043】

上記の第１加速区間ＡＳ１は、ブレードラバー３１が一方の反転位置Ｐに到達して反転を開始してからリップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わりが完了するまでの区間である。この第１加速区間ＡＳ１は、ブレードラバー３１の長手方向の全域（先端部から後端部までの全域）においてリップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わりが完了する区間として設定されてもよい。この第１加速区間ＡＳ１では、ワイパ制御回路６０は、モータ速度をゼロから低速の第１速度Ｖ１まで第１平均加速度ＡＣ１で加速する。詳細には、この第１加速区間ＡＳ１では、図６及び図７に示されるように、ワイパ制御回路６０は、回転方向の反転により一旦ゼロとなったモータ速度を、低速の第１速度Ｖ１まで急加速させた後に、モータ速度の加速を抑制する。具体的には、ワイパ制御回路６０は、モータ速度をゼロから極低速の第１速度Ｖ１まで急加速させた（第１急加速部分の）後、モータ速度を一定又は略一定にする（第１定速部分）。つまり、リップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わりに伴い、ブレードラバー３１が被払拭面１２Ａに対して垂直方向にも変位するが、この変位により生じる運動エネルギーが極力小さくなるよう、第１加速区間ＡＳ１でのモータ速度が極低速の第１速度Ｖ１またはそれと同等の速度に設定される。但し、ワイパ１４、１６の反転時の停止時間が長く感じられるのを抑えるため、第１速度Ｖ１まではモータ速度が急加速される。このため、図６～図１０において本実施形態を示す実線の線グラフは、第１加速区間ＡＳ１において一段の階段状またはそれに近似する形状をなし、上に凸の屈曲部ＢＰ１（図６以外では符号省略）を有する形状となる。

【0044】

上記の第１加速区間ＡＳ１では、ブレードラバー３１のリップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わりが極低速で行われるので、この切り換わりに起因する反転音を効果的に低減することができる。なお、図７及び図９のように横軸が時間軸である場合、単純に反転位置でのモータ速度を下げる第２比較例でも反転音の低減効果があるように見えるが、図８及び図１０のように横軸を出力軸３２の角度軸に変換すると、第２比較例では反転動作区間ＩＳにおけるモータ速度が十分に低下しないため反転音の低減効果が小さいことが分かる。本実施形態のように第１加速区間ＡＳ１の初めにモータ速度を急加速させることにより、図１０に示される反転動作中間位置及び反転動作完了位置でのモータ速度を第２比較例よりも大幅に低下させることができる。つまり、図１０において、本実施形態におけるモータ速度Ｖａ１、Ｖａ２は、第２比較例におけるモータ速度Ｖｂ１、Ｖｂ２よりも大幅に低下している。これにより、本実施形態では反転音の低減効果が極めて高いことが分かる。

【0045】

第１加速区間ＡＳ１に続く次の第２加速区間ＡＳ２では、ワイパ制御回路６０は、第１速度Ｖ１より高速の第２速度Ｖ２までモータ速度を急加速させる（第２急加速部分）。この第２加速区間ＡＳ２の前半では、ワイパ制御回路６０は、第１速度Ｖ１より高速で且つ第２速度Ｖ２の１／２倍である速度１／２Ｖ２までモータ速度を第１平均加速度ＡＣ１の２倍以上の平均加速度である第２平均加速度ＡＣ２で急加速させる。このため、図６～図１０において本実施形態を示す実線の線グラフは、第１加速区間ＡＳ１と第２加速区間ＡＳ２との境界において、下に凸の屈曲部ＢＰ２（図６以外では符号省略）を有する形状となる。上記の第２速度Ｖ２は、ワイパスイッチ６６の選択位置（ＬＯ、ＨＩ又はＩＮＴ）に応じた最高速度またはそれに近い速度に設定される。また、本実施形態では、一例として、ワイパ制御回路６０は、第２加速区間ＡＳ２においてモータ速度を第２速度Ｖ２まで急加速させた後に、モータ速度の加速を第２速度Ｖ２で一定又は略一定に抑制する（第２定速部分）。このため、図６～図８において本実施形態を示す実線の線グラフは、第２加速区間ＡＳ２において一段の階段状またはそれに近似する形状となる。したがって、図６～図８において本実施形態を示す実線の線グラフは、第１加速区間ＡＳ１及び第２加速区間ＡＳ２の全体としては、二段の階段状またはそれに近似する形状となる。

【0046】

第２加速区間ＡＳ２の次の減速区間ＤＳでは、ワイパ制御回路６０は、上記の最高速度まで上昇させたモータ速度をゼロまで減速させる。本実施形態では、一例として、ワイパ制御回路６０は、減速区間ＤＳの後半において、モータ速度をゼロまで急減速させる。具体的には、ワイパ制御回路６０は、減速区間ＤＳにおいて、モータ速度を上記の最高速度またはそれと同等の速度に一定時間維持した後、モータ速度をゼロまで急減速させる。この減速区間ＤＳの後半において、ワイパ制御回路６０は、モータ速度を第２速度Ｖ２の１／２倍である速度１／２Ｖ２からゼロまで第１平均加速度ＡＣ１の２倍以上の平均加速度である第２平均加速度ＡＣ２で急減速させる。この減速区間ＤＳの終点であって、モータ速度がゼロになる時点は、ブレードラバー３１が他方の反転位置に到達した時点であり、次の第１加速区間ＡＳ１の始点である。なお、図１２に実線で示されるように、第１加速区間ＡＳ１、第２加速区間ＡＳ２及び減速区間ＤＳにおいて、モータ速度を滑らかに変化させる構成してもよい。

【0047】

以下、図１２～図１４を一例として、本実施形態におけるモータ速度と、ピボット軸の回転速度（以下、「ピボット速度」と称する」）と、被払拭面１２Ａに対するブレードラバー３１の滑り速度（以下、「ラバー滑り速度」と称する）との関係について説明する。図１２に実線で示されるようにモータ速度が制御される場合、ピボット速度と時間との関係は、図１３に実線で示されるようになり、ラバー滑り速度と時間との関係は、図１４に実線で示されるようになる。なお、図１２～図１４において二点鎖線は、前述した第１比較例の場合を示している。

【0048】

本実施形態では、減速区間ＤＳの後半においてモータ速度が急減速される（図１２において符号ＤＳ１を付した区間参照）。この減速区間ＤＳの後半では、ピボット速度及びラバー滑り速度も急減速する（図１３及び図１４において符号ＤＳ１を付した区間参照）。これにより、図１５Ａに示されるように、一方の反転位置Ｐに到達する直前のブレードラバー３１は、被払拭面１２Ａに対する摩擦係数が低い状態に保たれる。その結果、ブレードラバー３１が低速度で被払拭面１２Ａと摺動することに起因して生じるブレードラバー３１のびびりが抑制される。なお、図１５Ａ～図１５ＥにおいてＷは雨水である。

【0049】

第１加速区間ＡＳ１では、モータ速度が極低速の第１速度Ｖ１まで急加速された後にモータ速度の加速が抑制される（図１２において符号ＡＳ１を付した区間参照）。この第１加速区間ＡＳ１では、ピボット速度が極低速に保たれる一方、ラバー滑り速度がゼロに保たれる（図１３及び図１４において符号ＡＳ１を付した区間参照）。これにより、図１５Ｂ～図１５Ｄに示されるように、ブレードラバー３１のリップ部３１Ａの傾倒方向の切り換えが極低速で行われるので、被払拭面１２Ａに対するブレードラバー３１の垂直方向の運動エネルギー、すなわちブレードラバー３１の振動（びびり）の原因となる運動エネルギーが生じ難くなる。

【0050】

第２加速区間ＡＳ２の前半では、モータ速度が第１速度Ｖ１より高速の第２速度Ｖ２まで急加速される（図１２において符号ＡＳ２１を付した区間参照）。この第２加速区間ＡＳ２の前半では、ピボット速度及びラバー滑り速度がともに急加速される（図１３及び図１４において符号ＡＳ２１を付した区間参照）。これにより、図１５Ｅに示されるように、ブレードラバー３１のリップ部３１Ａの傾倒方向の切り換えが既に完了した傾倒姿勢となっているので、ブレードラバー３１が被払拭面１２Ａに対する垂直方向の振動Ｖを抑制されたまま急加速される。この急加速により、被払拭面１２Ａに対するブレードラバー３１の摩擦係数が低い状態となり、ブレードラバー３１のびびりが抑制される。

【0051】

また、本実施形態では、ワイパ制御回路６０は、ワイパスイッチ６６で選択される払拭モードの情報と、レインセンサ６７によって検出される雨量の情報と、車速センサ６８によって検出される車両速度の情報（すなわち環境音であるロードノイズの情報）とに基づいて、第１加速区間ＡＳ１、第２加速区間ＡＳ２及び減速区間ＤＳにおけるモータ速度を変更（微調整）する。図１６には、このモータ速度の変更制御の一例が線グラフにて示されている。

【0052】

図１６に示される例では、ワイパスイッチ６６が低速作動モード選択位置（ＬＯ）に位置する状態において、ワイパ制御回路６０は、レインセンサ６７及び車速センサ６８の検出結果に基づいてモータ速度を三段階（ＬＯ＋、ＬＯ、ＬＯ－）に変更する。これにより、ＬＯモードの作動時の払拭回数（ｃｐｍ）が状況に応じて調整される。 つまり、雨量が多い時や、ロードノイズ（環境音）が大きい状況では、所謂マスキング効果により、車両の乗員がワイパ作動音を気になり難くなるため、ワイパ制御回路６０は、モータ速度を上げ、払拭速度を高くする。

【0053】

具体的には、図１６に示される例では、雨量が多い時や、高速走行時等は、ワイパ制御回路６０は、図１６に一点鎖線で示されるＬＯ＋のモードとする。このＬＯ＋のモードでは、第１加速区間ＡＳ１でのモータ速度が上がり、払拭速度が高くなる。一方、雨量が少ない低速走行時や、雨量が多い停車時等は、ワイパ制御回路６０は、図１６に実線で示されるＬＯのモードとする。このＬＯのモードでは、ＬＯ＋のモードよりも第１加速区間ＡＳ１でのモータ速度が下がり、払拭速度が低くなる。また一方、雨量が少ない停車時等は、ワイパ制御回路６０は、図１６に二点鎖線で示されるＬＯ－のモードとする。このＬＯ－のモードでは、ＬＯのモードよりも第１加速区間ＡＳ１でのモータ速度が下がり、払拭速度が低くなる。ＬＯ＋のモードの払拭周期Ｔ_１は、ＬＯのモードの払拭周期Ｔより短く、ＬＯ－のモードの払拭周期Ｔ_２は、ＬＯのモードの払拭周期Ｔより長い。

【0054】

図１７には、本実施形態と前述した第２比較例（図７及び図８の一点鎖線参照）とにおける騒音レベルの比較が棒グラフにより示されている。図１７において破線は、環境音の大きさを示している。雨量が少なく、環境音が小さい状況において、第２比較例のＩＮＴのモードではモータ作動音の音圧に比してワイパ反転音の音圧が高くなるが、本実施形態ではＩＮＴのモード及びＬＯ－のモードでともにワイパ反転音の音圧が第２比較例よりも低くなる。これは、第２比較例のようにワイパ反転位置付近でモータ速度を単純に低くすると、ブレードラバーのびびりが発生するため、ワイパ反転音を十分に下げることができないためである。この第２比較例では、例えば間欠時間の調整等で騒音を調整することとなる。

【0055】

一方、雨量および環境音がともに中位の状況において、第２比較例のＬＯのモードではモータ作動音の音圧に比してワイパ反転音の音圧が高くなるが、本実施形態のＬＯのモードではモータ作動音の音圧が第２比較例よりも若干高くなるものの、ワイパ反転音の音圧が第２比較例よりも十分に低くなる。これにより、本実施形態ではモータ作動音及びワイパ反転音の音圧が最適にバランスされ、全体としての騒音レベルが低くなる。

【0056】

また一方、雨量が多く、環境音が大きい状況において、第２比較例のＬＯのモードではモータ作動音の音圧に比してワイパ反転音の音圧が高くなるのに対し、本実施形態のＬＯ＋のモードではモータ作動音及びワイパ反転音の音圧が第２比較例よりも若干高くなる。これは、マスキング効果が得られる状況であるため、本実施形態ではワイパ反転音の低減効果を下げる一方、多めの雨量に応じて払拭回数（ｃｐｍ）を上げるものである。

【0057】

（本実施形態のまとめ）
本実施形態では、ブレードラバー３１のリップ部３１Ａの傾倒方向が切り換わる第１加速区間ＡＳ１では、モータ速度がゼロから低速（ここでは極低速）の第１速度Ｖ１まで急加速された後にモータ速度の加速が抑制される。この第１速度Ｖ１までの急加速により、ワイパ１４、１６の反転時の停止時間が長く感じられるのを抑えることができる。また、上記の第１速度Ｖ１が低速に設定され第２加速区間ＡＳ２に至るまでは加速が抑制されることにより、上記の切り換わりに起因する反転音を低減することができる。さらに、第１加速区間ＡＳ１に続く次の第２加速区間ＡＳ２では、第１速度Ｖ１より高速の第２速度Ｖ２までモータ速度が急加速される。この第２速度Ｖ２までの急加速により、被払拭面１２Ａに対するブレードラバー３１の摩擦係数が低い状態になるため、ブレードラバー３１のびびりを抑制することができる。

【0058】

しかも、ワイパモータ１８が往復回転駆動される構成であるため、ワイパモータの一方向回転運動をワイパの往復回動運動に変換する構成と比較して、リンク機構２２の廃止や動作空間の小型化が可能となる分、車両への搭載性を向上させることができる。また、ワイパ１４、１６の払拭角をワイパモータ１８の回転制御で調整することができるため、ワイパブレード２８、３０のオーバーランやショートランの抑制が容易になる。さらに、ワイパ１４、１６の格納位置Ｐ３を低い位置に設定することも容易である。

【0059】

また、本実施形態では、減速区間ＤＳの後半においてモータ速度が急減速される。これにより、反転位置Ｐに到達する直前のブレードラバー３１は、被払拭面１２Ａに対する摩擦係数が低い状態に保たれる。その結果、ブレードラバー３１が低速度で被払拭面１２Ａと摺動することに起因して生じるブレードラバー３１のびびりを抑制することができる。

【0060】

また、本実施形態では、第１加速区間ＡＳ１においてモータ速度を低速の第１速度Ｖ１まで急加速させた後に加速を抑制してモータ速度を一定又は略一定にする。これにより、リップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わり時に、モータ速度が低速に維持されるので、当該切り換わりに起因する反転音を効果的に低減することができる。しかも、モータ速度を一定又は略一定にすることで、第１加速区間ＡＳ１の終点における出力軸３２の回転角度を精度良く検出し易くなるため、モータ速度の制御を精度良く行うことが可能となる。

【0061】

さらに、本実施形態では、ワイパスイッチ６６で選択される払拭モードの情報と、レインセンサ６７によって検出される雨量の情報と、車速センサ６８によって検出される車両速度の情報とに基づいて、第１加速区間ＡＳ１、第２加速区間ＡＳ２及び減速区間ＤＳにおけるモータ速度が変更される。これにより、雨量やロードノイズ（環境音）に応じて払拭速度を最適化することができ、車両走行時の乗員の目障り感を低減できると共に、モータ作動音とワイパ反転音とを最適にバランスさせることができる。

【0062】

次に、本開示の他の実施形態について説明する。なお、説明済みの実施形態と基本的に同様の構成及び作用については、説明済みの実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。

【0063】

＜第２の実施形態＞
図１８には、本開示の第２実施形態に係る車両用ワイパ装置９０の構成が概略図にて示されている。この車両用ワイパ装置９０では、左右のワイパ１４、１６がそれぞれ別々のワイパモータ１８、２０によって個別に往復回転駆動される構成になっている。ワイパモータ１８の出力軸３２には、ワイパ１４のワイパアーム２４の長手方向一端部が固定されており、ワイパモータ２０の出力軸３４には、ワイパ１６のワイパアーム２６の長手方向一端部が固定されている。

【0064】

ワイパモータ１８、２０には、ワイパモータ１８、２０の回転を制御するためのワイパ制御回路６０、６２が各々接続されている。ワイパ制御回路６０は駆動回路６０Ａ及びワイパＥＣＵ６０Ｂを含んでおり、ワイパ制御回路６２は、駆動回路６２Ａ及びワイパＥＣＵ６２Ｂを含んでいる。ワイパＥＣＵ６０Ｂには、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４２が接続されており、ワイパＥＣＵ６２Ｂには、ワイパモータ２０の出力軸３４の回転速度及び回転角度を検知する回転角度センサ４４が接続されている。駆動回路６２Ａ、ワイパＥＣＵ６２Ｂ及び回転角度センサ４４は、駆動回路６０Ａ、ワイパＥＣＵ６０Ｂ及び回転角度センサ４２と同様の構成とされている。

【0065】

ワイパＥＣＵ６０ＢとワイパＥＣＵ６２Ｂとは、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のプロトコルを用いた通信で連携することにより、ワイパモータ１８、２０の動作を同期させる。これにより、ワイパモータ１８、２０は、第１実施形態と同様に回転速度を制御される。この実施形態では、上記以外の構成は第１実施形態と基本的に同様とされている。よって、この実施形態においても、第１実施形態と基本的に同様の作用効果が得られる。しかも、この実施形態では、リンク機構２２が不要となるため、車両搭載性を一層向上させることができる。

【0066】

＜第３の実施形態＞
図１９には、本開示の第３実施形態に係る車両用ワイパ装置の部分的な構成がブロック図にて示されている。この実施形態では、ワイパモータ１８がブラシレスモータとされており、ワイパ制御回路６０の構成が第１実施形態とは異なっている。このワイパ制御回路６０は、ワイパモータ１８の固定子（ステータ）のコイル１８Ｕ、１８Ｖ、１８Ｗの端子に印加する電圧を生成する駆動回路６０Ａと、駆動回路６０Ａを構成するスイッチング素子のオン及びオフを制御するワイパＥＣＵ６０Ｂとを含んでいる。

【0067】

ワイパモータ１８のロータ９２は、各々３つのＳ極及びＮ極の永久磁石で構成されており、ステータのコイルに生じた回転磁界に追随して回転するように構成されている。ロータ９２の磁界は、ホールセンサ９４によって検知される。ホールセンサ９４は、ロータ９２の永久磁石の極性に対応してロータ９２とは別に設けられたセンサマグネットの磁界を検知してもよい。ホールセンサ９４は、ロータ９２又はセンサマグネットの磁界を、ロータ９２の位置を示す磁界として検知する。

【0068】

ホールセンサ９４は、ロータ９２又はセンサマグネットにより形成された磁界を検出することにより、ロータ９２の位置を検出するためのセンサである。ホールセンサ９４は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相に対応する３つのホール素子を含んでいる。ホールセンサ９４は、ロータ９２の回転によって生じた磁界の変化を、正弦波に近似した電圧の変化の信号として出力する。

【0069】

ホールセンサ９４が出力した信号は、制御回路であるワイパＥＣＵ６０Ｂに入力される。ワイパＥＣＵ６０Ｂは、集積回路であり、スタンバイ回路１００によって電源であるバッテリ８０から供給される電力が制御されている。

【0070】

ホールセンサ９４からワイパＥＣＵ６０Ｂに入力されたアナログ波形の信号は、ワイパＥＣＵ６０Ｂ内にある、コンパレータ等のアナログ信号をデジタル信号に変換する回路を備えたホールセンサエッジ検出部１０６に入力される。ホールセンサエッジ検出部１０６では、入力されたアナログ波形をデジタル波形に変換し、デジタル波形からエッジ部分を検出する。

【0071】

デジタル波形及びエッジの情報はモータ位置推定部１０４に入力され、ロータ９２の位置が算出される。算出されたロータ９２の位置の情報は、通電制御部１０８に入力される。

【0072】

また、ワイパＥＣＵ６０Ｂの指令値算出部１０２には、ワイパスイッチ６６からワイパモータ１８（ロータ９２）の回転速度を指示するための信号が入力される。指令値算出部１０２は、ワイパスイッチ６６から入力された信号からワイパモータ１８の回転速度に係る指令を抽出して、通電制御部１０８に入力する。

【0073】

通電制御部１０８は、モータ位置推定部１０４で算出されたロータ９２の磁極の位置に応じて変化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６６により指示されたロータ９２の回転速度に基づいて駆動デューティ値を決定する。また、通電制御部１０８は、駆動デューティ値に応じたパルス信号であるＰＷＭ信号を生成して駆動回路６０Ａに出力するＰＷＭ制御を行う。当該ＰＷＭ制御により、駆動回路６０Ａは、ロータ９２の磁極の位置に基づいたタイミングで変化する電圧を生成し、ステータ１８のコイル１８Ｕ、１８Ｖ、１８Ｗに印加する。当該電圧が印加されたコイル１８Ｕ、１８Ｖ、１８Ｗには、ロータ９２を回転させる回転磁界が生じる。

【0074】

駆動回路６０Ａは、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）インバータにより構成されている。図１９に示されるように、駆動回路６０Ａは、各々が上段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）９６Ｕ、９６Ｖ、９６Ｗ（以下、「ＦＥＴ９６Ｕ、９６Ｖ、９６Ｗ」と言う）、各々が下段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ９８Ｕ、９８Ｖ、９８Ｗ（以下、「ＦＥＴ９８Ｕ、９８Ｖ、９８Ｗ」と言う）とを備えている。なお、ＦＥＴ９６Ｕ、９６Ｖ、９６Ｗ及びＦＥＴ９８Ｕ、９８Ｖ、９８Ｗは、各々、個々を区別する必要がない場合は「ＦＥＴ９６」、「ＦＥＴ９８」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。

【0075】

ＦＥＴ９６、ＦＥＴ９８のうち、ＦＥＴ９６Ｕのソース及びＦＥＴ９８Ｕのドレインは、コイル１８Ｕの端子に接続されており、ＦＥＴ９６Ｖのソース及びＦＥＴ９８Ｖのドレインは、コイル１８Ｖの端子に接続されており、ＦＥＴ９６Ｗのソース及びＦＥＴ９８Ｗのドレインは、コイル１８Ｗの端子に接続されている。

【0076】

ＦＥＴ９６及びＦＥＴ９８のゲートは通電制御部１０８に接続されており、ＰＷＭ信号が入力される。ＦＥＴ９６及びＦＥＴ９８は、ゲートにＨレベルのＰＷＭ信号が入力す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ＰＷＭ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。

【0077】

また、本実施の形態のワイパ制御回路６０には、バッテリ８０、ノイズ防止コイル１１０、及び平滑コンデンサ１１２Ａ、１１２Ｂ等が構成されている。バッテリ８０、ノイズ防止コイル１１０、及び平滑コンデンサ１１２Ａ、１１２Ｂは略直流電源を構成している。

【0078】

また、本実施の形態のワイパ制御回路６０の基板上には、抵抗Ｒ１を介して一端に制御電圧Ｖｃｃが印加されると共に他端が接地され、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタＲＴが実装されている。本実施の形態に用いられるチップサーミスタＲＴは温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ (Negative Temperature Coefficient)サーミスタであり、温度が上昇するにつれてチップサーミスタＲＴの抵抗値は減少する。なお、反転回路を併用することで、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタを使用してもよい。

【0079】

チップサーミスタＲＴ及び抵抗Ｒ１は、一種の分圧回路を構成しており、抵抗Ｒ１と接続されているチップサーミスタＲＴの一端からは、チップサーミスタＲＴの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧は通電制御部１０８において過熱判定値と比較され、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合には、ワイパ制御回路６０が過熱状態であると判定する。前述のように、本実施の形態に係るチップサーミスタＲＴは、温度の上昇に対して抵抗が減少するタイプなので、抵抗Ｒ１とチップサーミスタＲＴとで構成された分圧回路の出力端でもあるチップサーミスタＲＴの一端から出力される電圧は、温度の上昇に応じて低下する。通電制御部１０８は、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合に回路が過熱していると判定する。過熱判定値は基板に実装される素子及びチップサーミスタＲＴの位置等によって変化するが、一例として１４５℃においてチップサーミスタＲＴと抵抗Ｒ１との分圧回路が出力する電圧である。

【0080】

また、ＦＥＴ９８Ｕ、９８Ｖ、９８Ｗの各々のソースとバッテリ８０との間には電流検知部１１４が設けられている。電流検知部１１４は、抵抗値が０．２ｍΩ～数Ω程度のシャント抵抗と、シャント抵抗の両端の電位差を増幅してシャント抵抗の電流に比例する電圧値を信号として出力するアンプとを含み、アンプが出力した信号は、通電制御部１０８に入力される。通電制御部１０８では、電流検知部１１４が出力した信号と過電流判定値とを比較し、電流検知部１１４が出力した信号が過電流判定値以上の場合にモータ電流が過電流であると判定する。なお、図１９には図示していないが、ワイパ制御回路６０、６０の基板上には、バッテリ８０の電圧を検出する電圧センサ等が実装されている。この実施形態では、上記以外の構成は第１実施形態と同様とされている。この実施形態においても、第１実施形態と基本的に同様の作用効果を奏する。

【0081】

＜第４の実施形態＞
図２０には、本開示の第４実施形態に係る車両用ワイパ装置のモータ速度と時間との関係が線グラフにて示されている。図２１には、第４実施形態に係る車両用ワイパ装置のモータ速度と出力軸角度との関係が線グラフにて示されている。この実施形態では、第１実施形態と同様に、ワイパ制御回路６０は、第１加速区間ＡＳ１において、モータ速度をゼロから低速の第１速度Ｖ１まで第１平均加速度ＡＣ１で加速する。但し、第１実施形態とは異なり、ワイパ制御回路６０は、第１加速区間ＡＳ１において、モータ速度をゼロから第１速度Ｖ１まで急加速させた後にモータ速度の加速を抑制するのではなく、モータ速度をゼロから第１速度Ｖ１まで略一定の加速度で加速する。

【0082】

また、この実施形態では、第１実施形態と同様に、ワイパ制御回路６０は、第２加速区間ＡＳ２の前半では、第１速度Ｖ１より高速で且つ第２速度Ｖ２の１／２倍である速度１／２Ｖ２までモータ速度を第１平均加速度ＡＣ１の２倍以上の平均加速度である第２平均加速度ＡＣ２で急加速させる。減速区間ＤＳにおいても第１実施形態と同様に、ワイパ制御回路６０は、減速区間ＤＳの後半において、モータ速度を第２速度Ｖ２の１／２倍の速度１／２Ｖ２からゼロまで第１平均加速度ＡＣ１の２倍以上の平均加速度である第２平均加速度ＡＣ２で急減速させる。

【0083】

この実施形態においても、第１速度Ｖ１が低速に設定されることにより、リップ部３１Ａの傾倒方向の切り換わりに起因する反転音を低減することができる。また、第２加速区間ＡＳ２では、第２速度Ｖ２の１／２倍である速度１／２Ｖ２までモータ速度が第１平均加速度の２倍以上の平均加速度である第２平均加速度ＡＣ２で加速される。この速度１／２Ｖ２までの加速により、被払拭面に対するブレードラバー３１の摩擦係数が低い状態になるため、ブレードラバー３１のびびりを抑制することができる。

【0084】

なお、前記各実施形態では、レインセンサ６７及び車速センサ６８の検出結果を用いてモータ速度を変更する構成にしたが、これに限るものではない。本開示に係る車両用ワイパ装置は、レインセンサ及び車速センサのうちの両方又は一方を備えない車両に対しても適用可能である。

【0085】

また、前記第１実施形態におけるリンク機構２２の構成は、単なる一例であり、適宜変更可能である。

【0086】

また、前記各実施形態では、ワイパ１４、１６がタンデム式である場合について説明したが、ワイパはそれぞれが反対方向に回動して払拭するシンメトリカル式であってもよい。

【0087】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図15D】

【図15E】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】