DE112022002580T5

DE112022002580T5 - Wischervorrichtung für fahrzeug und steuerverfahren davon

Info

Publication number: DE112022002580T5
Application number: DE112022002580.8T
Authority: DE
Inventors: Tomohide Makihara; Ryoji Ueji
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2024-02-29
Also published as: WO2022239584A1; US20240075904A1; JPWO2022239584A1; JP7435912B2; CN117377597A

Abstract

Eine Fahrzeugwischervorrichtung umfasst: einen Wischermotor; eine Steuereinheit, die den Wischermotor antreibt, sodass dieser hin- und hergehend gedreht wird, und eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors steuert; und einen Wischer, der sich hin- und hergehend dreht, durch Empfangen einer hin- und hergehenden Drehung des Wischermotors zum hin- und hergehenden Wischen einer gewischten Fläche eines Fahrzeugs mit einem Blattkautschuk, bei dem eine Neigungsrichtung eines Lippenteils (31A) des Blattkautschuks sich ändert, wenn eine Drehrichtung umgekehrt wird. Die Steuereinheit ist dazu gestaltet, eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors in einem ersten Beschleunigungsbereich (AS1), bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit (V1) zu beschleunigen, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung (AC1), und die Drehgeschwindigkeit des Motors in einer ersten Hälfte eines zweiten Beschleunigungsbereichs (AS2), der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, schnell zu beschleunigen, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit (V2) ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.

Description

QUERBEZUG ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Anmeldung Nr. 2021-082264 , eingereicht am 14. Mai 2021, deren Inhalt hierin aufgenommen ist.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeugwischervorrichtung und ein Steuerverfahren davon.
[Beschreibung des Stands der Technik]
Gemäß einer durch JP-A-2005-231590 offenbarten Wischersteuervorrichtung sind ein an eine Ausgabewelle eines Wischermotors gekoppelter Kurbelarm und ein durch eine Schwenkwelle gestützter Wischer miteinander durch einen Linkmechanismus gekoppelt. Der Linkmechanismus wandelt eine unidirektionale Drehbewegung eines Wischermotors in eine hin- und hergehende Drehbewegung des Wischers um. Somit bewegt sich ein Blattkautschuk des Wischers in einer hin- und hergehenden Drehbewegung, während dessen Lippenteil dazu veranlasst wird, an einer Windschutzscheibe geneigt zu sein, wodurch die Oberfläche der Windschutzscheibe gewischt wird. Wenn die Oberfläche der Windschutzscheibe gewischt wird, wird der Drehwinkel des Kurbelarms durch eine Erfassungseinrichtung erfasst und eine Antriebssteuereinrichtung steuert einen Antrieb des Wischermotors auf Grundlage des Erfassungsergebnisses.
Die vorstehend beschriebene Antriebssteuereinrichtung steuert eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors so, dass sie am niedrigsten an einer Zwischenposition zwischen einer Umkehrstartposition und einer Umkehrstoppposition des Klingenkautschuks ist, wenn die Wischerbewegungsrichtung umgekehrt wird, und steuert die Drehgeschwindigkeit des Wischers, sodass sie erhöht ist. An diesem Punkt wird der Wischermotor mit einem Minimalwert t angetrieben, sodass die Drehung des Wischermotors nicht gestoppt wird, wodurch verhindert wird, dass der Insasse fühlt, dass die Stoppzeitdauer des Wischers länger ist, wenn der Wischer die Richtung umkehrt. Ferner wird, wenn sich der Blattkautschuk umdreht, die Wischerdrehgeschwindigkeit dazu veranlasst, ausreichend verringert zu werden, und die Wischerwischgeschwindigkeit wird daran gehindert, sich schnell zu erhöhen. Somit wird ein Auftreten eines Umkehrschalls vermieden, wenn der Lippenteil des Klingenkautschuks seine Neigungsrichtung dreht.
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik, wenn einfach die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors nahe der Umkehrposition des Wischers verringert wird, da die Drehgeschwindigkeit des Wischers, wenn dieser umkehrt, verringert ist und ein Reibungskoeffizient des Klingenkautschuks bezüglich der Windschutzscheibe höher wird, wird ein sogenanntes Ratterphänomen verursacht. Somit ist es schwierig, die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors von der Umkehrposition des Wischers erheblich zu verringern. Als Ergebnis kann eine Drehgeschwindigkeit des Lippenteils der Wischerklinge in der Neigungsrichtung nicht ausreichend verringert werden und eine Wirkung eines Verringerns des Umkehrschalls ist unzureichend. Darüber hinaus benötigt gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik der Linkmechanismus, der zum Umwandeln der unidirektionalen Drehbewegung eines Wischermotors in die hin- und hergehende Drehbewegung des Wischers verwendet wird, einen großen Montageraum und benötigt insbesondere einen Raum zum Ermöglichen, dass der Kurbelarm um 360° dreht. Somit ist es erforderlich, die vorstehende Gestaltung zum Verbessern der Montierbarkeit an das Fahrzeug zu verbessern.
Die vorliegende Offenbarung wurde im Licht der vorstehend beschriebenen Punkte gemacht und ihre Aufgabe ist es, eine Fahrzeugwischervorrichtung und ein Verfahren davon vorzusehen, die in der Lage sind, den Umkehrschall der Wischerklinge zu verringern, das Ratterphänomen zu unterdrücken und die Fahrzeugmontierbarkeit davon zu verbessern.
[Mittel zum Lösen der Probleme]
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Fahrzeugwischervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung: einen Wischermotor (18, 20); eine Steuereinheit (60, 62), die den Wischermotor antreibt, sodass er hin- und hergehend gedreht wird, und eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors steuert; und einen Wischer (14, 16), der sich hin- und hergehend dreht, durch Empfangen einer hin- und hergehenden Drehung des Wischermotors, zum hin- und hergehenden Wischen einer gewischten Fläche (12A) eines Fahrzeugs mit einem Blattkautschuk (31), bei dem eine Neigungsrichtung eines Lippenteils (31A) des Blattkautschuks sich ändert, wenn eine Drehrichtung umgekehrt wird. Die Steuereinheit ist dazu gestaltet, eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors in einem ersten Beschleunigungsbereich (AS1), bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit (V1), die eine niedrige Geschwindigkeit ist, zu beschleunigen, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung (AC1), und die Drehgeschwindigkeit des Motors in einer ersten Hälfte eines zweiten Beschleunigungsbereichs (AS2), der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, schnell zu beschleunigen, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit (V2) ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Ferner ist, um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugwischervorrichtung zur Verfügung gestellt, bei der ein Wischer hin- und hergehend gedreht wird, durch Empfangen einer hin- und hergehenden Drehung eines Wischermotors, zum hin- und hergehenden Wischen einer gewischten Fläche eines Fahrzeugs mit einem Blattkautschuk des Wischers, und eine Neigungsrichtung eines Lippenteils des Blattkautschuks sich ändert, wenn eine Drehrichtung des Wischers umgekehrt wird. Das Verfahren umfasst die Schritte: Beschleunigen einer Drehgeschwindigkeit des Wischermotors in einem ersten Beschleunigungsbereich, bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung; und schnelles Beschleunigen der Drehgeschwindigkeit des Motors in einer ersten Hälfte eines zweiten Beschleunigungsbereichs, der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird in dem ersten Beschleunigungsbereich, bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, die Drehgeschwindigkeit von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit beschleunigt, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung. Die erste Geschwindigkeit ist auf eine niedrige Geschwindigkeit festgelegt, wodurch der Umkehrschall, der durch die vorstehend beschriebene Änderung der Neigungsrichtung verursacht wird, verringert werden kann. Ferner wird in dem zweiten Beschleunigungsbereich, der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors beschleunigt, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist. Mit dieser Beschleunigung zu der Geschwindigkeit, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit ist, kann, da der Reibungskoeffizient des Blattkautschuks bezüglich der gewischten Fläche niedrig wird, das Ratterphänomen des Blattkautschuks unterdrückt werden. Ferner kann, da der Wischermotor dazu gestaltet ist, hin- und hergehend gedreht zu werden, im Vergleich zu einer Gestaltung, bei der eine unidirektionale Drehbewegung des Wischermotors in eine hin- und hergehende Drehbewegung des Wischers umgewandelt wird, der Linkmechanismus entfernt werden und ein Betriebsraum kann verringert werden. Somit kann eine Montierbarkeit an das Fahrzeug verbessert werden.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
Die vorstehend beschriebene Aufgabe und weitere Aufgaben, die vorstehenden Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden weiter durch die folgende ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind:

1 ist ein Gesamtschaubild, das eine Gestaltung einer Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Gestaltung eines Blattkautschuks;
3 ist eine Querschnittsansicht, die den Blattkautschuk zeigt, der sich in Richtung zu einer Seite in einer hin- und hergehenden Drehbewegungsrichtung bewegt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Blattkautschuk zeigt, der sich in Richtung der anderen Seite in der hin- und hergehenden Drehbewegungsrichtung bewegt;
5 ist ein Blockschaubild, das eine Gestaltung der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit des Wischermotors und der Zeit zeigt;
7 ist ein Liniendiagramm, in dem ein Teil von 6 mit einer bezüglich 6 geänderten Skala gezeigt ist;
8 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors und einem Winkel einer Ausgabewelle zeigt;
9 ist ein Liniendiagramm, in dem ein Teil von 7 mit einer bezüglich 7 geänderten Skala gezeigt ist;
10 ist ein Liniendiagramm, in dem ein Teil von 8 mit einer bezüglich 8 geänderten Skala gezeigt ist;
11 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären eines ersten Beschleunigungsbereichs und eines zweiten Beschleunigungsbereichs;
12 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors und der Zeit zeigt;
13 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit einer Schwenkachse und der Zeit zeigt;
14 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Gleitgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit) eines Blattkautschuks an einer zu wischenden Fläche (d. h. einer gewischten Fläche) und der Zeit zeigt;
15A ist eine Querschnittsansicht, die einen Blattkautschuk zeigt, unmittelbar bevor dieser eine Umkehrposition erreicht;
15B ist eine Querschnittsansicht, die einen Blattkautschuk zeigt, wenn dieser eine Umkehrposition erreicht;
15C ist eine Querschnittsansicht, die einen Blattkautschuk in der Mitte eines Umkehrens an einer Umkehrposition zeigt;
15D ist eine Querschnittsansicht, die einen Blattkautschuk zeigt, unmittelbar nachdem ein Umkehren an einer Umkehrposition abgeschlossen ist;
15E ist eine Querschnittsansicht, die eine Querschnittsansicht eines Blattkautschuks zeigt, der sich von einer Umkehrposition wegbewegt;
16 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors und der Zeit zeigt und ein Beispiel für ein Ändern der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses eines Regensensors und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors zeigt.
17 ist ein Balkendiagramm, bei dem ein Schallpegel des ersten Ausführungsbeispiels und ein Schallpegel einer herkömmlichen Gestaltung verglichen werden;
18 ist ein Gesamtschaubild, das eine Gestaltung einer Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
19 ist ein Blockschaubild, das eine Teilgestaltung der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
20 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors einer Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und der Zeit zeigt; und
21 ist ein Liniendiagramm, das zu 8 korrespondiert und eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit eines Wischermotors einer Fahrzeugwischervorrichtung und eines Winkels der Ausgabewelle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.

[Beschreibung von Ausführungsbeispielen]
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 17 eine Fahrzeugwischervorrichtung 10 und ein Verfahren davon gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Fahrzeugwischervorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zum Wischen einer zu wischenden Fläche (einer gewischten Fläche) 12A, die an eine Außenfläche einer Windschutzscheibe 12 gesetzt ist, die in einem Fahrzeug umfasst ist, wie beispielsweise einem Auto. Die Fahrzeugwischervorrichtung 10 ist mit einem Paar Wischern 14 und 16, einem Wischermotor 18, einem Linkmechanismus 22 und einem Wischersteuerkreis 60 als einer Steuereinheit versehen. Der Wischersteuerkreis 60 führt das vorstehend beschriebene Verfahren aus.
Die Wischer 14 und 16 sind als ein Wischer nach Tandembauart gestaltet, bei dem jeweilige Wischer gleichlaufen und die gewischte Fläche beispielsweise in derselben Richtung wischen. Die Wischer 14 und 16 umfassen jeweils Wischerarme 24 und 26 und Wischerblätter 28 und 30. Jeder Wischerarm 24 und 26 und jedes Wischerblatt 28 und 30 ist dazu gestaltet, eine längliche Form zu haben. Ein Ende (ein Basisendabschnitt) der Wischerarme 24 und 26 in der Längsrichtung ist an den Schwenkwellen 42 und 44 fixiert. Die Schwenkwellen 42 und 44 sind drehbar durch einen Schwenkhalter (nicht gezeigt) gestützt, der an dem Fahrzeugkörper vorgesehen ist. Die Wischerarme 24 und 26 sind dazu in der Lage, sich jeweils mit einer hin- und hergehenden Drehbewegung um die Schwenkwellen 42 und 44 zu bewegen.
Die Wischerblätter 28 und 30 sind jeweils mit einem Blattkautschuk 31 (siehe 2), der aus Kautschuk oder dergleichen hergestellt ist, und einem Stützelement (nicht gezeigt) versehen, das den Blattkautschuk 31 stützt. Der Blattkautschuk 31 und jeweilige Stützelemente sind jeweils in einer länglichen Form ausgebildet. Ein Längszwischenabschnitt eines jeden Stützelements ist an einen anderen Längsendabschnitt (Spitzenendabschnitt) gekoppelt. Die Spitzenendabschnitte der Wischerarme 24 und 26 werden durch ein Drängelement (nicht gezeigt) zu der gewischten Fläche 12A gedrängt. Wie in 3 und 4 gezeigt, wird jeder Blattkautschuk 31 der Wischerblätter 28 und 30 an die gewischte Fläche 12A gepresst. In 3 und 4 zeigt ein Pfeil R eine Drehrichtung (eine Bewegungsrichtung) des Blattkautschuks 31 an.
Die Wischerblätter 28 und 30 bewegen sich zusammen mit den Wischerarmen 24 und 26 mit einer hin- und hergehenden Drehbewegung um die Schwenkwellen 42 und 44, wodurch die gewischte Fläche 12A hin- und hergehend und durch den jeweiligen Blattkautschuk 31 gewischt wird. Wie in 2 bis 4 gezeigt, ist der Blattkautschuk 31 mit einem Lippenteil (einem Wischabschnitt) 31A, einem Stützabschnitt 31B und einem Halsabschnitt 31C versehen. Der Lippenteil 31A berührt die gewischte Fläche 12A zum Wischen und sein Querschnitt ist in einer im Wesentlichen umgekehrten Dreiecksform ausgebildet. Der Stützabschnitt 31B ist durch das vorstehend beschriebene Stützelement gestützt. Der Halsabschnitt 31C ist in einer dünnen Form ausgebildet und verbindet den Lippenteil 31A und den Stützabschnitt 31B.
Der Stützabschnitt 31B des Blattkautschuks 31 ist mit einem Paar Stütznuten (Bezugszeichen weggelassen) entlang dessen Längsrichtung (zur Papierfläche in 2 bis 4 senkrechten Richtung) versehen. In jeder Stütznut ist eine Unterstützung 33 darin eingebettet, die in einer länglichen Plattenform zum Beispiel durch ein Federmaterial ausgebildet ist. Der Blattkautschuk 31 dreht sich, während er einen Spitzenendabschnitt des Lippenteils 31A dazu veranlasst, auf der gewischten Fläche 12A zu gleiten. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist der Blattkautschuk 31 derart gestaltet, dass die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A in Abhängigkeit von der Drehrichtung (der Bewegungsrichtung) geändert wird.
Der Wischermotor 18 umfasst einen Verzögerungsmechanismus 52, der beispielsweise ein Schneckenrad umfasst und dazu gestaltet ist, dazu in der Lage zu sein, eine in dem Verzögerungsmechanismus 52 angeordnete Ausgabewelle 32 dazu zu veranlassen, sich in normalen und umgekehrten Richtungen zu drehen. Der Linkmechanismus 22 ist mit einem Kurbelarm 34, einem ersten Linkstab 36, einem Paar Schwenkhebeln 38 und 40, dem vorstehend beschriebenen Paar Schwenkwellen 42 und 44 und einem zweiten Linkstab 46 versehen.
Der eine Endabschnitt des Kurbelarms 34 ist an der Ausgabewelle 32 fixiert. Das andere Ende des Kurbelarms 34 ist drehbar an einen Endabschnitt des ersten Linkstabs 36 gekoppelt. Der andere Endabschnitt des ersten Linkstabs 36 ist an einen Zwischenabschnitt des Schwenkhebels 38 gekoppelt. Beide Endabschnitte des zweiten Linkstabs 46 sind drehbar an einen Endabschnitt der Schwenkhebel 38 und 40 gekoppelt. Die anderen Endabschnitte der Schwenkhebel 38 und 40 sind an den Schwenkwellen 42 und 44 fixiert.
Wenn sich die Ausgabewelle 32 des Wischermotors 18 hin- und hergehend dreht (sich in normalen und umgekehrten Richtungen dreht), mit einem Drehwinkel θ1, der eine vorbestimmte Spanne hat, wird die Drehkraft der Ausgabewelle 32 zu den Wischerarmen 24 und 26 über den Linkmechanismus 22 übertragen, wodurch sich die Wischerarme 24 und 26 hin- und hergehend drehen. Somit drehen sich die Wischerblätter 28 und 30, die an die Spitzenendabschnitte der Wischerarme 24 und 26 gekoppelt sind, hin- und hergehend zwischen einer unteren Umkehrposition P2 und einer oberen Umkehrposition P1, die an der Windschutzscheibe 12 festgelegt sind. Der Wert des vorstehend beschriebenen Drehwinkels θ1 nimmt beliebige Werte an, in Abhängigkeit von der Gestaltung des Linkmechanismus 22. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel θ1 beispielsweise auf 140° festgelegt.
Ferner, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt, wenn die Wischerblätter 28 und 30 an einer Lagerposition P3 angeordnet sind, die unter der unteren Umkehrposition P2 positioniert ist, sind der Kurbelarm 34 und der erste Linkstab 36 linear angeordnet. Die Ausgabewelle 32 dreht sich um den Drehwinkel θ2 von einem Zustand, bei dem die Wischerblätter 28 und 30 an der unteren Umkehrposition P2 positioniert sind, wodurch die Wischerblätter 28 und 30 dazu veranlasst werden, sich zu drehen, um an der Lagerposition P3 zu sein. Der Wert des vorstehend beschriebenen Drehwinkels θ2 nimmt beliebige Werte an, in Abhängigkeit von der Gestaltung des Linkmechanismus 22. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel θ2 beispielsweise auf 10° festgelegt. Wenn der Drehwinkel 0 ist, sind die untere Umkehrposition P2 und die Lagerposition P3 dieselbe, die Wischerblätter 28 und 30 werden an der unteren Umkehrposition P2 gestoppt und an derselben Position gelagert.
Der Wischermotor 18 ist mit einem Wischersteuerkreis 60 verbunden, der den Wischermotor 18 antreibt, sodass er hin- und hergehend gedreht wird, und die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors 18 steuert. Der Wischersteuerkreis 60 ist in dem Verzögerungsmechanismus 52 des Wischermotors 18 vorgesehen, umfassend einen Antriebskreis 60A und eine Wischer-ECU 60B. Ein Drehwinkelsensor 42, der eine Drehgeschwindigkeit und einen Drehwinkel der Ausgabewelle 32 des Wischermotors 18 erfasst, ist mit der Wischer-ECU 60B verbunden. Der Drehwinkelsensor 42 ist in dem Verzögerungsmechanismus 52 des Wischermotors 18 vorgesehen. Der Drehwinkelsensor 42 wandelt ein magnetisches Feld (eine magnetische Kraft) einer Erregungsspule oder eines Magneten, die sich zusammen mit der Ausgabewelle 32 drehen, zu einem Strom als einem Erfassungswert um.
Da der vorstehend beschriebene Wischermotor 18 den Verzögerungsmechanismus 52 hat, sind die Drehgeschwindigkeit und der Drehwinkel der Ausgabewelle 32 nicht dieselben wie die Drehgeschwindigkeit und der Drehwinkel des Motorkörpers des Wischermotors 18. Jedoch, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, da der Motorkörper des Wischermotors 18 und der Verzögerungsmechanismus 52 einstückig ausgebildet sind, sodass sie untrennbar sind, wird nachstehend angenommen, dass die Drehgeschwindigkeit und der Drehwinkel der Ausgabewelle 32 als die Drehgeschwindigkeit und der Drehwinkel des Wischermotors 18 angesehen werden.
Die Wischer-ECU 60B berechnet die Positionen der Wischerblätter 28 und 30 an der Windschutzscheibe 12 auf Grundlage des Signals von dem Drehwinkelsensor 42. Ferner steuert die Wischer-ECU 60B den Antriebskreis 60A, sodass die Drehgeschwindigkeit der Ausgabewelle 32 sich in Abhängigkeit von den berechneten Positionen ändert.
Der Antriebskreis 60A erzeugt eine Leistung zum Antreiben des Wischermotors 18 durch PWM-Steuerung (Pulsweitensteuerung) und führt die erzeugte Leistung dem Wischermotor 18 zu. Der Antriebskreis 60A umfasst einen Kreis, der beispielsweise einen MOSFET (Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistor) als ein Schaltelement verwendet, und gibt eine Spannung aus, die eine vorbestimmte relative Einschaltdauer hat, durch Steuern der Wischer-ECU 60B.
Ein Wischerschalter 66 ist mit der Wischer-ECU 60B über einen Fahrzeugsteuerkreis 64 verbunden. Die Wischer-ECU 60B liest ein Drehsignal der Ausgabewelle 32 und steuert die auf den Wischermotor 18 aufzubringende Spannung, sodass sich die Wischerblätter 28 und 30 mit einer gewünschten hin- und hergehenden Wischzeitdauer drehen, auf Grundlage des Befehlssignals von dem Wischerschalter 66.
Der Wischerschalter 66 dient als ein Schalter zum Schalten der Leistung, die von einer Fahrzeugbatterie dem Wischermotor zugeführt wird, sodass sie AN und AUS ist. Der Wischerschalter 66 schaltet beispielsweise verschiedene Auswahlpositionen zwischen einer Niedriggeschwindigkeitsbetriebsmodusauswahlposition (LO), bei der die Wischer 14 und 16 mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben werden, einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodusauswahlposition (HI), bei der die Wischer 14 und 16 mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben werden, einer Unterbrechungsbetriebsmodusauswahlposition (INT), bei der die Wischer 14 und 16 unterbrochen mit einem konstanten Intervall betrieben werden, einer Automatikmodusauswahlposition (AUTO), bei der eine Aktivierung oder eine Deaktivierung des Wischbetriebes oder eine Wischgeschwindigkeit der Wischer 14 und 16 automatisch in Abhängigkeit von einem Fahrzustand und einer Fahrumgebung des Fahrzeugs geändert werden, und einer Stoppmodusauswahlposition (OFF), bei der ein Betrieb der Wischer 14 und 16 gestoppt ist.
Der Wischerschalter 66 gibt ein Befehlssignal zu der Wischer-ECU 60B über den Fahrzeugsteuerkreis 64 aus, das dazu verwendet wird, den Wischermotor 18 dazu zu veranlassen, sich in Abhängigkeit von der ausgewählten Position der vorstehend beschriebenen verschiedenen Modi hin- und hergehend zu drehen. Beispielsweise wird der Wischerschalter 66 derart verwendet, dass der Wischermotor 18 dazu veranlasst wird, sich bei der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodusauswahlposition mit einer hohen Geschwindigkeit zu drehen, dazu veranlasst wird, sich bei der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsmodusauswahlposition mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu drehen, und dazu veranlasst wird, sich bei der Unterbrechungsbetriebsmodusauswahlposition unterbrochen zu drehen.
Wenn die Wischer-ECU 60B das von dem Wischerschalter 66 ausgegebene Signal in Abhängigkeit von den ausgewählten Positionen der jeweiligen Modi empfängt, führt die Wischer-ECU 60B eine Steuerung durch, die zu dem Ausgabesignal von dem Wischerschalter 66 korrespondiert. Genauer gesagt berechnet die Wischer-ECU 60B die Drehgeschwindigkeit der Ausgabewelle 32 auf Grundlage des Befehlssignals von dem Wischerschalter 66. Ferner steuert die Wischer-ECU 60B den Antriebskreis 60A, um die Ausgabewelle 32 mit der berechneten Drehgeschwindigkeit zu drehen.
Ferner sind für die Wischer-ECU 60B ein Regensensor 67 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 über den Fahrzeugsteuerkreis 64 damit verbunden. Der Regensensor 67 erfasst eine Menge von Regentropfen als eine Fahrumgebung des Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 erfasst die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als den Fahrzustand des Fahrzeugs. Die Wischer-ECU 60B steuert, wenn der Wischerschalter 66 an der automatischen Auswahlposition ist, die Drehgeschwindigkeit der Ausgabewelle 32 auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Regensensors 67 oder des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 68.
5 ist ein Blockschaubild, das ein Gesamtbeispiel einer Gestaltung des Wischersteuerkreises 60 zeigt. Der Wischermotor 18, der in 5 gezeigt ist, ist beispielsweise als ein Gleichstrommotor mit Bürsten gestaltet. Der Wischersteuerkreis 60, der in 5 gezeigt ist, umfasst den Antriebskreis 60A, der die auf einen Wicklungsanschluss des Wischermotors aufgebrachte Spannung erzeugt, und einen Mikrocomputer 48 der Wischer-ECU 60B, der die Schaltelemente, die den Antriebskreis 60A bilden, AN und AUS steuert. Der Mikrocomputer 48 wird mit einer Leistung der Batterie 80 über die Diode 56 versorgt, die Spannung der zugeführten Leistung wird durch einen Spannungserfassungskreis 50 erfasst, der zwischen der Diode 56 und dem Mikrocomputer 48 vorgesehen ist, und das Erfassungsergebnis wird zu dem Mikrocomputer 48 ausgegeben. Ferner ist ein elektrolytischer Kondensator C1 vorgesehen, sodass ein Ende davon mit einem Abschnitt zwischen der Diode 56 und dem Mikrocomputer 48 verbunden ist und das andere Ende (minus) geerdet ist. Der elektrolytische Kondensator C1 wird zum Stabilisieren der Leistungsquelle des Mikrocomputers 48 verwendet. Der elektrolytische Kondensator C1 speichert eine plötzliche hohe Spannung, wie beispielsweise eine Stoßspannung, und gibt eine gespeicherte Ladung zu der geerdeten Zone ab, wodurch der Mikrocomputer 48 geschützt wird.
Der Mikrocomputer 48 empfängt ein Befehlssignal zum Befehlen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors 18 von dem Wischerschalter 66 und dem Fahrzeugsteuerkreis 64 über einen Signaleingabekreis 52. In dem Fall, bei dem das durch den Wischerschalter 66 ausgegebene Befehlssignal ein Analogsignal ist, wird das Analogsignal bei dem Signaleingabekreis 52 zu einem Digitalsignal umgewandelt und zu dem Mikrocomputer 48 übertragen.
Für den Mikrocomputer 48 ist der Drehwinkelsensor 42 damit verbunden, zum Erfassen eines magnetischen Felds des Sensormagneten 60, das sich in Abhängigkeit von einer Drehung der Ausgabewelle 32 ändert. Der Mikrocomputer 48 berechnet den Drehwinkel der Ausgabewelle 32 auf Grundlage des durch den Drehwinkelsensor 42 ausgegebenen Signals, wodurch dieser die Position der Wischerblätter 28 und 30 auf der Windschutzscheibe 12 erkennt.
Ferner bezieht sich der Mikrocomputer 48 auf die Drehgeschwindigkeitsdaten des Wischermotors 18, die in Übereinstimmung mit Positionen der Wischerblätter 28 und 30 festgestellt werden, die in einer Speichereinheit 54 gespeichert sind, und steuert den Antriebskreis 60A derart, dass die Anzahl der Drehungen des Wischermotors 18 die Anzahl der Drehungen wird, die zu den Positionen der erkannten Wischerblätter 28 und 30 korrespondiert.
Wie in 5 gezeigt, verwendet der Antriebskreis 60A Transistoren Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4, die nach FET-(Feldeffekttransistor)-Bauart sind, zum Schalten von Elementen. Für den Transistor Tr1 und den Transistor Tr2 ist jede Senke mit der Batterie 80 über eine Rauschverhinderungsspule 76 verbunden. Die Quellen der Transistoren Tr1 und Tr2 sind jeweils mit Senken der Transistoren Tr3 und Tr4 verbunden. Die Quellen des Transistors Tr3 und des Transistors Tr4 sind geerdet.
Die Quelle des Transistors Tr1 und die Senke des Transistors Tr3 sind mit einem Ende der Wicklung des Wischermotors 18 verbunden und die Quelle des Transistors Tr2 und die Senke des Transistors Tr4 sind mit dem anderen Ende der Wicklung des Wischermotors 18 verbunden.
Der Transistor Tr1 und der Transistor Tr4 wechseln auf AN, wenn ein Hochpegelsignal auf jeweilige Gatter des Transistors Tr1 und des Transistors Tr4 aufgebracht wird, und ein CW-Strom 72 strömt zu dem Wischermotor 18 zum Betreiben der Wischerblätter 28 und 30 in einer Richtung des Uhrzeigersinns, von einer Fahrzeugkabinenseite gesehen. Ferner kann, wenn einer des Transistors Tr1 oder des Transistors Tr4 gesteuert wird, AN zu sein, der andere Transistor gesteuert werden, in einem kurzen Zeitraum AN und AUS zu sein, unter Verwendung einer PWM-Steuerung, wodurch eine Spannung für den CW-Strom 72 moduliert werden kann.
Ebenso schalten der Transistor Tr2 und der Transistor Tr3 auf AN, wenn ein Hochpegelsignal auf jeweilige Gatter des Transistors Tr2 und des Transistors Tr3 aufgebracht wird, und ein CCW-Strom 74 strömt zu dem Wischermotor 18 zum Betreiben der Wischerblätter 28 und 30 in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn, von einer Fahrzeugkabinenseite gesehen. Ferner kann, wenn einer des Transistors Tr2 oder des Transistors Tr3 gesteuert wird, AN zu sein, der andere Transistor gesteuert werden, in einer kurzen Zeitspanne AN und AUS zu sein, unter Verwendung einer PWM-Steuerung, sodass eine Spannung für den CCW-Strom 74 moduliert werden kann.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein Verbindungsumkehrschutzkreis 58 und eine Rauschverhinderungsspule 76 zwischen der Batterie 80 als einer Leistungsquelle und dem Antriebskreis 60A vorgesehen und ein elektrolytischer Kondensator C2 ist angeordnet, sodass er parallel zu dem Antriebskreis 60A ist. Die Rauschverhinderungsspule 76 dient als ein Element, das ein Rauschen unterdrückt, das durch das Schalten des Antriebskreises 60A verursacht wird.
Der elektrolytische Kondensator C2 unterdrückt ein Rauschen von dem Antriebskreis 60A, speichert eine schnell auftretende Hochspannung, wie beispielsweise eine Stoßspannung, und gibt eine gespeicherte Ladung zu der geerdeten Zone ab und verhindert, dass ein übermäßiger Strom in den Antriebskreis 60A strömt.
Der Verbindungsumkehrschutzkreis 58 ist dazu gestaltet, Elemente zu schützen, die den Wischersteuerkreis 60 bilden, wenn der positive Anschluss und der negative Anschluss der Batterie bezüglich eines Verbindungszustands, der in 5 gezeigt ist, umgekehrt verbunden sind. Beispielsweise ist der Verbindungsumkehrschutzkreis 58 aus einem sogenannten Diodenverbindungs-FET gestaltet, bei dem die Senke und das Gatter verbunden sind.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 bis 17 eine Drehgeschwindigkeitssteuerung des Wischermotors 18 beschrieben, die durch den Wischersteuerkreis 60 durchgeführt wird. 6 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Motorgeschwindigkeit, die eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors ist, und der Zeit zeigt. 7 ist ein Liniendiagramm, das einen Teil von 6 mit einer bezüglich 6 geänderten Skala zeigt. 8 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit und einem Winkel zeigt, der mit der Ausgabewelle 32 ausgebildet wird. 9 ist ein Liniendiagramm, das einen Teil von 7 mit einer bezüglich 7 geänderten Skala zeigt. 10 ist ein Liniendiagramm, das einen Teil von 8 mit einer bezüglich 8 geänderten Skala zeigt. Bei 6 bis 10 zeigt die durchgezogene Linie ein Beispiel der Drehgeschwindigkeitssteuerung des Wischermotors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an. Bei 6 bis 10 zeigt die Zweipunktstrichlinie ein Beispiel einer Drehgeschwindigkeitssteuerung eines Wischermotors für eine herkömmliche Fahrzeugwischervorrichtung an, bei dem der Wischermotor dazu veranlasst wird, sich hin- und hergehend zu drehen (nachstehend als erstes Vergleichsbeispiel bezeichnet). Ebenso zeigt bei 7 und 10 die Punktstrichlinie ein Beispiel einer Drehgeschwindigkeitssteuerung des Wischermotors an, die einfach die Motorgeschwindigkeit in der Nähe der Umkehrposition des Wischers verringert, gemäß einer Fahrzeugwischervorrichtung, bei der der Wischermotor dazu veranlasst wird, sich hin- und hergehend zu drehen (nachstehend als zweites Vergleichsbeispiel bezeichnet). Bei 9 und 10 sind jeweilige Punkte Va1, Va2, Vb1, Vb2, Vc1 und Vc3 wechselseitig miteinander verknüpft.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wischersteuerkreis 60 dazu gestaltet, wie durch die durchgezogene Linie in einem in 6 und 7 gezeigten Liniendiagramm angezeigt, eine Drehgeschwindigkeitssteuerung an dem Wischermotor 18 durchzuführen, die einen ersten Beschleunigungsbereich AS1, einen zweiten Beschleunigungsbereich AS2 und einen Verzögerungsbereich DS umfasst. Mit dieser Drehgeschwindigkeitssteuerung ändert sich der mit der Ausgabewelle 32 des Wischermotors 18 ausgebildete Winkel wie durch die durchgezogene Linie in 8 angezeigt. Da nur die Umkehrrichtungen der Wischer 14 und 16 sich zwischen der oberen Umkehrposition P1 und der unteren Umkehrposition P2 unterscheiden und ein grundlegendes Verhalten dasselbe ist, werden die obere Umkehrposition P1 und die untere Umkehrposition P2 in der nachstehenden Beschreibung einfach als Umkehrposition P bezeichnet.
Wie in 11 gezeigt, ist der erste Beschleunigungsbereich AS1 ein Bereich, bei dem sich eine Neigungsrichtung des Lippenteils 31A des Blattkautschuks 31 ändert, wenn die Bewegungsrichtung der Wischer 14 und 16 an der Umkehrposition P umgekehrt wird, und der Wischermotor 18 dazu veranlasst wird, sich mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit zu drehen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A an einer Zwischenposition in der Längsrichtung des Blattkautschuks 31 geändert. Ausführlicher ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Blattkautschuk 31 des Wischerblatts 30 länger ausgebildet als der Blattkautschuk 31 des Wischerblatts 28. Dann wird bei dem vorstehend beschriebenen ersten Beschleunigungsbereich AS1 die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A an einer Zwischenposition in der Längsrichtung des Blattkautschuks 31 (d.h. des Blattkautschuk 31 des Wischerblatts 30) geändert, der der längste Blattkautschuk aus der vorstehend beschriebenen Vielzahl Blattkautschuke 31 ist. Der zweite Beschleunigungsbereich AS2 ist ein Bereich, der auf den ersten Beschleunigungsbereich AS1 folgt und bei dem die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors auf die Maximalgeschwindigkeit beschleunigt wird, in Abhängigkeit von der ausgewählten Position des Wischerschalters 66. Der Verzögerungsbereich DS ist ein Bereich, der auf den zweiten Beschleunigungsbereich AS2 folgt, und bei dem die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors 18 von der vorstehend beschriebenen Maximalgeschwindigkeit auf 0 verzögert wird. Wie in 8 gezeigt, korrespondiert der erste Beschleunigungsbereich AS1 zu einem Umkehrbetriebsbereich IS des Blattkautschuks 31 und der zweite Beschleunigungsbereich AS2 und der Verzögerungsbereich DS sind ein Wischbereich WS der gewischten Fläche 12A, die durch den Blattkautschuk 31 zu wischen ist. In dem Umkehrbetriebsbereich IS des Blattkautschuks 31 wischt der Blattkautschuk 31 die gewischte Fläche 12A nicht.
Der erste Beschleunigungsbereich AS1 ist ein Bereich, bei dem der Blattkautschuk 31 eine Umkehrposition P erreicht, zum Beginnen eines Umkehrens, und der Lippenteil 31A des Blattkautschuks ein Ändern der Neigungsrichtung abschließt. Der erste Beschleunigungsbereich AS1 kann auf einen Bereich festgelegt werden, bei dem der Lippenteil 31A ein Ändern seiner Neigungsrichtung in der gesamten Zone in der Längsrichtung des Blattkautschuks 31 abschließt (gesamten Zone von einem spitzen Endabschnitt zu einem Hinterendabschnitt). In dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit zum Beschleunigen mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1 von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit V1, die eine niedrige Geschwindigkeit ist. Ausführlicher steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit, die aufgrund eines Umkehrens der Drehrichtung 0 wurde, sodass sie sich schnell beschleunigt, zum Erreichen der ersten Geschwindigkeit V1, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, und beschränkt die Beschleunigung der Motorgeschwindigkeit. Genauer gesagt beschleunigt der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit schnell von 0 zu der ersten Geschwindigkeit V1, die eine extrem niedrige Geschwindigkeit ist, in einem ersten Schnellbeschleunigungsteil, und behält dann die Motorgeschwindigkeit bei, sodass sie konstant oder im Wesentlichen konstant ist, in einem ersten Konstantgeschwindigkeitsteil. Anders gesagt bewegt sich, wenn die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A geändert wird, der Blattkautschuk in der Vertikalrichtung bezüglich der gewischten Fläche 12A. Diesbezüglich steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1, sodass sie die erste Geschwindigkeit V1 ist, die eine extrem niedrige Geschwindigkeit ist, oder im Wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit ist, sodass eine kinetische Energie, die durch die Bewegung verursacht wird, so klein wie möglich ist. Jedoch wird, um zu verhindern, dass Insassen fühlen, dass die Stoppzeitdauer länger ist, wenn die Wischer 14 und 16 umgekehrt werden, die Motorgeschwindigkeit gesteuert, sodass sie schnell beschleunigt wird, bis sie die erste Geschwindigkeit V1 erreicht. Somit hat in 6 bis 10 das Liniendiagramm mit der durchgezogenen Linie, das das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt, eine Stufenform, die eine Stufe hat, oder eine Form, die der Stufenform angenähert ist und einen Biegungsabschnitt BP1 (Bezugszeichen ist in den Zeichnungen weggelassen, außer bei 6) hat, der aufwärts vorsteht.
In dem vorstehend beschriebenen ersten Beschleunigungsbereich AS1 kann, da die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A des Blattkautschuks 31 bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit geändert wird, der Umkehrschall, der durch die Änderung der Neigungsrichtung verursacht wird, effektiv verringert werden. In dem Fall, bei dem die horizontale Achse die Zeit ist, wie in 7 und 9 gezeigt, scheint es, dass eine Verringerungswirkung des Umkehrschalls selbst bei dem zweiten Vergleichsbeispiel vorliegt, bei dem die Motorgeschwindigkeit einfach an der Umkehrposition verringert wird. Jedoch, wenn die horizontale Achse zu einer Winkelachse der Ausgabewelle 32 umgewandelt ist, wie in 8 und 10 gezeigt, ist gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel, da die Motorgeschwindigkeit bei dem Umkehrbetriebsbereich IS nicht ausreichend verringert ist, die Verringerungswirkung des Umkehrschalls niedrig. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Motorgeschwindigkeit am Anfang des ersten Beschleunigungsbereichs AS1 schnell beschleunigt, wodurch die Motorgeschwindigkeit bei der Umkehrbetriebszwischenposition und der Umkehrabschlussposition, die in 10 gezeigt sind, erheblich abgesenkt werden kann. Das heißt, wie in 10 gezeigt, ist die Motorgeschwindigkeit Va1, Va2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel signifikant gesenkt, verglichen mit der Motorgeschwindigkeit Vb1 und Vb2 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel. Somit ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Verringerungswirkung des Umkehrschalls extrem hoch.
Bei dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2, der auf den ersten Beschleunigungsbereich AS1 folgt, erhöht der Wischersteuerkreis 60 schnell die Motorgeschwindigkeit zum Erreichen der zweiten Geschwindigkeit V2, die höher ist als die erste Geschwindigkeit V1 (zweiter Schnellbeschleunigungsteil). In der ersten Hälfte des zweiten Beschleunigungsbereichs AS2 steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit zum Erreichen einer Geschwindigkeit 0,5 V2, die höher ist als die erste Geschwindigkeit V1 und 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit V2 ist, mit einer zweiten Durchschnittsbeschleunigung AC2, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1 ist. Somit ist in 6 bis 10 das Liniendiagramm mit der durchgezogenen Linie, das das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt, in einer Form ausgebildet, das einen Biegungsabschnitt BP2 (Bezugszeichen ist in den Zeichnungen weggelassen, außer in 6) hat, der abwärts vorsteht, an einer Grenze zwischen dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 und dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2. Die vorstehend beschriebene Geschwindigkeit V2 ist festgelegt, die Maximalgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der ausgewählten Position (LO, HI oder INT) des Wischerschalters 66 oder eine Geschwindigkeit nahe der Maximalgeschwindigkeit zu sein. Ebenso beschleunigt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Beispiel der Wischersteuerkreis 60 schnell die Motorgeschwindigkeit in dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2 zum Erreichen der zweiten Geschwindigkeit V2 und unterdrückt dann die Beschleunigung, sodass die Motorgeschwindigkeit an einer konstanten Geschwindigkeit der zweiten Geschwindigkeit V2 beibehalten wird (zweiter Konstantgeschwindigkeitsteil). Somit hat in 6 bis 8 das Liniendiagramm mit der durchgezogenen Linie, das das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt, eine Stufenform, die eine Stufe hat, oder eine Form, die der Stufenform angenähert ist, in dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2. Demgemäß hat in 6 bis 8 das Liniendiagramm mit der durchgezogenen Linie, das das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt, eine Stufenform, die zwei Stufen hat, oder eine Form, die der Stufenform angenähert ist, als Gesamtheit des ersten Beschleunigungsbereichs AS1 und des zweiten Beschleunigungsbereichs AS2.
In dem Verzögerungsbereich DS, der auf den zweiten Beschleunigungsbereich AS2 folgt, steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit, die erhöht ist, sodass sie bei der Maximalgeschwindigkeit ist, sodass sie zum Erreichen von 0 verzögert wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verzögert der Wischersteuerkreis 60 als ein Beispiel die Motorgeschwindigkeit schnell, sodass sie bei 0 ist, in der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS. Genauer gesagt behält der Wischersteuerkreis 60 in dem Verzögerungsbereich DS die Motorgeschwindigkeit für eine konstante Zeitdauer bei, sodass sie die vorstehend beschriebene Maximalgeschwindigkeit oder die ähnliche Geschwindigkeit ist, und steuert dann die Motorgeschwindigkeit, sodass sie schnell auf 0 verzögert wird. In der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS steuert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit, sodass sie schnell von einer Geschwindigkeit 0,5 V2, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit V2 ist, zu 0 verzögert wird, mit einer zweiten Durchschnittsbeschleunigung AC2, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1 ist. Es ist zu beachten, dass der Endpunkt des Verzögerungsbereichs DS und ein Punkt, bei dem die Motorgeschwindigkeit 0 ist, einen Punkt bezeichnet, bei dem der Blattkautschuk 31 die andere Umkehrposition erreicht, und einen Startpunkt des folgenden ersten Beschleunigungsbereichs AS1. Wie in 12 gezeigt, kann es so gestaltet sein, dass die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1, dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2 und dem Verzögerungsbereich DS stetig geändert wird.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 12 bis 14 als ein Beispiel eine Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit, der Drehgeschwindigkeit der Schwenkwelle (nachstehend als Schwenkgeschwindigkeit bezeichnet) und einer Gleitgeschwindigkeit des Blattkautschuks 31 bezüglich der gewischten Fläche 12A (nachstehend als eine Kautschukgleitgeschwindigkeit bezeichnet) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn die Motorgeschwindigkeit wie durch die durchgezogene Linie in 12 angezeigt gesteuert wird, ist eine Beziehung zwischen der Schwenkgeschwindigkeit und der Zeit durch die durchgezogene Linie in 13 angezeigt, und eine Beziehung zwischen der Kautschukgleitgeschwindigkeit und der Zeit ist durch die durchgezogene Linie in 14 angezeigt. Es ist zu beachten, dass die Zweipunkt-Strichlinie in 12 bis 14 einen Fall des vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiels zeigt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Motorgeschwindigkeit in der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS schnell verzögert (siehe den durch DS1 in 12 markierten Bereich). In der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS wird die Schwenkgeschwindigkeit und die Kautschukgleitgeschwindigkeit schnell verzögert (siehe den durch DS1 in 13 und 14 markierten Bereich). Somit wird, wie in 15A gezeigt, der Blattkautschuk 31 unmittelbar bevor dieser eine Umkehrposition P erreicht bei einem Zustand belassen, bei dem der Reibungskoeffizient mit der gewischten Fläche 12A niedrig ist. Als Ergebnis wird ein Ratterphänomen des Blattkautschuks 31 unterdrückt, das dadurch verursacht wird, dass der Blattkautschuk 31 mit einer niedrigen Geschwindigkeit auf der gewischten Fläche 12A gleitet. Es ist zu beachten, dass „W“, das in 15A bis 15E gezeigt ist, Regenwasser bezeichnet.
In dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 wird die Motorgeschwindigkeit schnell beschleunigt, sodass sie die erste Geschwindigkeit V1 erreicht, die eine extrem niedrige Geschwindigkeit ist, und dann wird die Beschleunigung der Motorgeschwindigkeit beschränkt (siehe den durch AS1 in 12 markierten Bereich). In dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 wird die Schwenkgeschwindigkeit bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit beibehalten, während die Kautschukgleitgeschwindigkeit bei 0 beibehalten wird (siehe den durch AS1 in 13 und 14 markierten Bereich). Somit, wie in 15B bis 15D gezeigt, da die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A des Blattkautschuks 31 bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit geändert wird, ist es unwahrscheinlich, dass die kinetische Energie des Blattkautschuks 31 in der Vertikalrichtung bezüglich der gewischten Fläche 12A, das heißt die kinetische Energie, die eine Vibration verursacht (Ratterphänomen), auftritt.
In der ersten Hälfte des zweiten Beschleunigungsbereichs AS2 wird die Motorgeschwindigkeit schnell zu der zweiten Geschwindigkeit V2 von der ersten Geschwindigkeit V1 beschleunigt (siehe den durch AS21 in 12 markierten Bereich). In der ersten Hälfte des zweiten Beschleunigungsbereichs AS2 werden die Schwenkgeschwindigkeit und die Kautschukgleitgeschwindigkeit schnell beschleunigt (siehe den durch AS21 in 13 und 14 markierten Bereich). Somit, wie in 15E gezeigt, da es in der geneigten Position ist, bei der die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A des Blattkautschuks 31 bereits vollständig geändert ist, wird die Motorgeschwindigkeit schnell beschleunigt, während eine Vibration V in der Vertikalrichtung bezüglich der gewischten Fläche 12A unterdrückt wird. Mit dieser schnellen Beschleunigung wird der Reibungskoeffizient des Blattkautschuks 31 bezüglich der gewischten Fläche 12A niedrig und das Ratterphänomen des Blattkautschuks 31 wird unterdrückt.
Ferner ändert (Feinanpassung) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 und dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2 auf Grundlage einer durch den Wischerschalter 66 ausgewählten Wischinformation, einer durch den Regensensor 67 erfassten Regenfallinformation und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation (das heißt einer Straßengeräuschinformation als einem Umgebungsschall). In 16 ist ein Beispiel der Änderungssteuerung der Motorgeschwindigkeit durch ein Liniendiagramm gezeigt.
Gemäß einem in 16 gezeigten Beispiel, wenn der Wischerschalter 66 bei einer Niedriggeschwindigkeitsbetriebsauswahlposition (LO) positioniert ist, ändert der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit zwischen drei Stufen (das heißt LO+, LO, LO-) auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Regensensors 67 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 68. Somit wird die Anzahl von Wischvorgängen (CPM) während des LO Modus in Abhängigkeit von der Situation angepasst. Genauer gesagt erhöht in dem Fall, bei dem eine Regenfallmenge groß ist oder ein Straßengeräuschumgebungsschall groß ist, da ein Insasse in dem Fahrzeug einen durch einen Wischvorgang verursachten Schall wegen einem sogenannten Maskiereffekt wahrscheinlich nicht bemerkt, der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit und legt die Wischgeschwindigkeit fest, sodass sie höher ist.
Genauer gesagt, gemäß dem in 16 gezeigten Beispiel, wenn eine Menge eines Regenfalls groß ist und das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit fährt, legt der Wischersteuerkreis 60 den Modus fest, dass er LO+ ist, wie durch die Punktstrichlinie in 16 angezeigt. In diesem LO+ Modus wird die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 erhöht und die Wischgeschwindigkeit wird höher. Dahingegen legt in dem Fall, bei dem das Fahrzeug bei einer niedrigen Geschwindigkeit fährt oder das Fahrzeug gestoppt ist, wenn eine Regenfallmenge groß ist, der Wischersteuerkreis den Modus fest, sodass er ein LO Modus ist, der durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, die in 16 gezeigt ist. In dem LO Modus wird die Motorgeschwindigkeit verglichen mit einem Fall des LO+ Modus verringert und die Wischgeschwindigkeit wird niedrig. Dahingegen legt in dem Fall, bei dem das Fahrzeug gestoppt ist, wenn eine Regenfallmenge klein ist, der Wischersteuerkreis 60 den Modus fest, sodass er ein LO- Modus ist, wie durch eine Zweipunkt-Strichlinie in 16 angezeigt. In dem LO- Modus ist die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 niedriger als die des LO Modus und die Wischgeschwindigkeit wird niedrig. Die Wischzeitdauer T1 des LO+ Modus ist kürzer als die Wischzeitdauer T in dem LO Modus und die Wischzeitdauer T2 in dem LO- Modus ist länger als die Wischzeitdauer T des LO Modus.
17 ist ein Balkendiagramm, das einen Vergleich des Geräuschpegels zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem vorstehend beschriebenen zweiten Vergleichsbeispiel (siehe Punktstrichlinie in 7 und 8) zeigt. In 17 zeigt die gepunktete Linie einen Betrag des Umgebungsschalls an. In dem Fall, bei dem eine Regenfallmenge niedrig ist und der Umgebungsschall niedrig ist, ist ein Schalldruck des Wischerumkehrschalls hoch, verglichen mit einem Schalldruck des Motorbetriebsschalls in dem INT Modus des zweiten Vergleichsbeispiels. Jedoch ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Schalldruck des Wischerumkehrschalls in dem INT Modus und dem LO- Modus niedrig, verglichen zu dem des zweiten Vergleichsbeispiels. Das ist so, weil, wenn die Motorgeschwindigkeit einfach festgelegt wird, um die Wischerumkehrposition herum niedrig zu sein, wie bei dem zweiten Vergleichsbeispiel, da ein Ratterphänomen des Blattkautschuks auftritt, kann der Wischerumkehrschall nicht ausreichend verringert werden. Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel kann zum Beispiel eine Unterbrechungszeit angepasst werden, wodurch das Geräusch angepasst wird.
Dahingegen ist in dem Fall, bei dem eine Regenfallmenge und der Umgebungsschall auf einem mittleren Pegel sind, in dem LO Modus des zweiten Vergleichsbeispiels ein Schalldruck des Wischerumkehrschalls hoch, verglichen mit einem Schalldruck des Motorbetriebsschalls in dem LO Modus des zweiten Vergleichsbeispiels. In dem LO Modus gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist, obgleich der Schalldruck des Motorbetriebsschalls etwas höher ist als der des zweiten Vergleichsbeispiels, der Schalldruck des Wischerumkehrschalls ausreichend niedrig, im Vergleich zu dem des zweiten Vergleichsbeispiels. Somit sind der Schalldruck des Motorbetriebsschalls und der Schalldruck des Wischerumkehrschalls angemessen ausgeglichen und der Geräuschpegel ist als Ganzes verringert.
Ferner ist in dem Fall, bei dem eine Regenfallmenge hoch ist und das Umgebungsgeräusch hoch ist, ein Schalldruck des Wischerumkehrschalls hoch, verglichen mit einem Schalldruck des Motorbetriebsschalls in dem LO Modus des zweiten Vergleichsbeispiels. In dem LO+ Modus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Schalldruck des Motorbetriebsschalls und des Wischerumkehrschalls etwas höher als der des zweiten Vergleichsbeispiels. Das ist so weil, da der Maskiereffekt in dieser Situation erzielt werden kann, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl der Wischvorgänge (CPM) erhöht ist, wenn eine Regenfallmenge höher ist, während der Verringerungseffekt des Wischerumkehreffekts gesenkt wird.
(Zusammenfassung des vorliegenden Ausführungsbeispiels)
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1, bei dem die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A des Blattkautschuks 31 geändert wird, die Motorgeschwindigkeit schnell zu der ersten Geschwindigkeit V1 (extrem niedrige Geschwindigkeit in diesem Fall) von 0 beschleunigt und dann wird die Beschleunigung der Motorgeschwindigkeit beschränkt. Mit dieser schnellen Beschleunigung zu der ersten Geschwindigkeit V1 kann verhindert werden, dass Insassen fühlen, dass die Stoppzeitdauer länger ist, wenn die Wischer 14 und 16 umkehren. Darüber hinaus ist eine Beschleunigung beschränkt, wenn die vorstehend beschriebene Geschwindigkeit V1 festgelegt ist, bevor der zweite Beschleunigungsbereich AS2 erreicht wird, wodurch der Umkehrschall verringert wird, der durch die vorstehend beschriebene Änderung verursacht wird. Ferner wird in dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2, der auf den ersten Beschleunigungsbereich AS1 folgt, die Motorgeschwindigkeit schnell beschleunigt, sodass sie die zweite Geschwindigkeit V2 erreicht, die höher ist als die erste Geschwindigkeit V1. Mit dieser schnellen Beschleunigung zu der zweiten Geschwindigkeit V2, da der Reibungskoeffizient des Blattkautschuks 31 bezüglich der gewischten Fläche 12A niedrig wird, kann das Ratterphänomen des Blattkautschuks unterdrückt werden.
Ferner, da der Wischermotor 18 dazu gestaltet ist, hin- und hergehend gedreht zu werden, kann verglichen mit einer Gestaltung, bei der eine unidirektionale Drehbewegung des Wischermotors in eine hin- und hergehende Drehbewegung des Wischers umgewandelt wird, der Linkmechanismus entfernt werden und ein Betriebsraum verringert werden. Somit kann eine Montierbarkeit an das Fahrzeug verbessert werden. Ebenso kann, da der Wischwinkel des Wischers 14 und 16 durch eine Drehsteuerung des Wischermotors angepasst werden kann, ein Überschießen oder ein Unterschreiten der Wischerblätter 28 und 30 ohne Weiteres unterdrückt werden. Darüber hinaus kann die Lagerposition P3 der Wischer 14 und 16 ohne Weiteres zu einer niedrigeren Position festgelegt werden.
Ferner wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS die Motorgeschwindigkeit schnell verzögert. Somit wird der Blattkautschuk 31 unmittelbar bevor dieser die Umkehrposition P erreicht bei einem Zustand gehalten, bei dem der Reibungskoeffizient bezüglich der gewischten Fläche 12A niedrig ist. Als Ergebnis kann ein Ratterphänomen des Blattkautschuks 31 unterdrückt werden, das auftritt, wenn der Blattkautschuk 31 an der gewischten Fläche 12A mit einer niedrigen Geschwindigkeit gleitet.
Ebenso wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 die Motorgeschwindigkeit dazu veranlasst, schnell beschleunigt zu werden, sodass sie die erste Geschwindigkeit V1 erreicht, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, und dann wird die Beschleunigung der Motorgeschwindigkeit beschränkt, wodurch die Motorgeschwindigkeit gesteuert wird, sodass sie konstant oder im Wesentlichen konstant ist. Somit kann, da die Motorgeschwindigkeit bei einer niedrigen Geschwindigkeit beibehalten wird, wenn sich die Neigungsrichtung des Lippenteils 31A ändert, ein Umkehrschall aufgrund der Änderung der Neigungsrichtung effektiv reduziert werden. Ferner wird die Motorgeschwindigkeit konstant oder im Wesentlichen konstant beibehalten, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Ausgabewelle 32 an dem Endpunkt des ersten Beschleunigungsbereichs AS1 präzise erfasst wird. Somit ist es möglich, die Motorgeschwindigkeit präzise zu erfassen. Ferner wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1, dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2 und dem Verzögerungsbereich DS auf Grundlage der durch den Wischerschalter 66 ausgewählten Wischinformation, der durch den Regensensor 67 erfassten Regenfallinformation und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 68 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation geändert. Somit kann die Wischgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Regenfallmenge oder dem Straßengeräusch (einem Umgebungsschall) optimiert werden. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass der Insasse während eines Fahrens des Fahrzeugs ein Unbehagen der Sicht erfährt, und der Motorbetriebsschall und der Wischerumkehrschall können optimal ausgeglichen werden.
Als Nächstes werden andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Für im Wesentlichen dieselben Gestaltungen, Wirkungen und Vorteile wie die in den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen werden dieselben Bezugszeichen wie die bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen angewendet und die Erläuterung davon wird weggelassen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
18 ist ein Gesamtschaubild, das eine Gestaltung einer Fahrzeugwischervorrichtung 90 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Gemäß der Fahrzeugwischervorrichtung 90 werden die linken und rechten Wischer 14 und 16 durch individuelle Wischermotoren 18 und 20 angetrieben, sodass sie hin- und hergehend gedreht werden. Ein Endabschnitt des Wischerarms 24 in der Längsrichtung des Wischers 14 ist an der Ausgabewelle 32 des Wischermotors 18 fixiert und ein Endabschnitt des Wischerarms 26 in der Längsrichtung des Wischers 16 ist an der Ausgabewelle 34 des Wischermotors 20 fixiert.
Die Wischersteuerkreise 60 und 62 sind jeweils mit den Wischermotoren 18 und 20 verbunden, zum Steuern der Wischermotoren 18 und 20. Der Wischersteuerkreis 60 umfasst den Antriebskreis 60A und die Wischer-ECU 60B. Der Wischersteuerkreis 62 umfasst den Antriebskreis 62A und die Wischer-ECU 62B. Der Drehwinkelsensor 42, der die Drehgeschwindigkeit und den Drehwinkel der Ausgabewelle 32 des Wischermotors 18 erfasst, ist mit der Wischer-ECU 60B verbunden. Der Drehwinkelsensor 44, der die Drehgeschwindigkeit und den Drehwinkel der Ausgabewelle 34 des Wischermotors 20 erfasst, ist mit der Wischer-ECU 62B verbunden. Der Antriebskreis 62A, die Wischer-ECU 62B und der Drehwinkelsensor 44 sind gleich wie der Antriebskreis 60A, die Wischer-ECU 60B und der Drehwinkelsensor 42 gestaltet.
Die Wischer-ECU 60B und die Wischer-ECU 62B wirken miteinander zusammen, durch eine Kommunikation unter Verwendung eines Protokolls wie beispielsweise LIN (local interconnect network), wodurch ein Betrieb zwischen den Wischermotoren 18 und 20 synchronisiert wird. Somit wird die Drehgeschwindigkeit der Wischermotoren 18 und 20 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gesteuert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Gestaltungen außer den vorstehend beschriebenen Gestaltungen gleich wie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit können auch mit diesem Ausführungsbeispiel Wirkungen und Vorteile wie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht werden. Ferner kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, da der Linkmechanismus 22 nicht benötigt wird, die Montierbarkeit an das Fahrzeug weiter verbessert werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
19 ist ein Blockschaubild, das eine Teilgestaltung einer Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wischermotor 18 als ein bürstenloser Motor gestaltet und eine Gestaltung des Wischersteuerkreises 60 unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels. Der Wischersteuerkreis 60 umfasst einen Antriebskreis 60A, der eine Spannung erzeugt, die auf Anschlüsse der Statorspulen 18U, 18V und 18W des Wischermotors 18 aufgebracht wird, und eine Wischer-ECU 60B, die die Schaltelemente steuert, die den Antriebskreis 60A bilden.
Ein Rotor 92 des Wischermotors ist aus Permanentmagneten gestaltet, die 3 S-Polmagneten und 3 N-Polmagneten haben, und ist dazu gestaltet, sich zu drehen, zum Folgen des Drehmagnetfelds, das an den Spulen des Stators erzeugt wird. Das Magnetfeld des Rotors 92 wird durch einen Hall-Sensor 94 erfasst. Der Hall-Sensor 94 kann das Magnetfeld eines Sensormagneten erfassen, der getrennt von dem Rotor 92 vorgesehen ist, das zu den Polaritäten der Permanentmagneten des Rotors 92 korrespondiert. Der Hall-Sensor 94 erfasst das Magnetfeld des Rotors 92 oder des Sensormagneten als ein Magnetfeld, das die Lage des Rotors 92 zeigt.
Der Hall-Sensor 94 erfasst das Magnetfeld, das durch den Rotor 92 oder den Sensormagneten erzeugt wird, wodurch er die Position des Rotors 92 erfasst. Der Hall-Sensor 94 umfasst drei Hall-Elemente, die zu jeweiligen Phasen U, V und W korrespondieren. Der Hall-Sensor 94 gibt eine Änderung des durch die Drehung des Rotors 92 erzeugten Magnetfelds aus, als ein Spannungsänderungssignal, das an Sinuswellen angenähert ist.
Das durch den Hall-Sensor 94 ausgegebene Signal wird zu der Wischer-ECU 60B als einem Steuerkreis übertragen. Die Wischer-ECU 60B ist als integrierter Kreis bzw. integrated circuit bzw. IC gestaltet und die von der Batterie 80 als eine Leistungsquelle zugeführte Leistung wird durch einen Standby-Kreis 100 gesteuert.
Ein analoges Wellenformsignal, das zu der Wischer-ECU 60B von dem Hall-Sensor 94 übertragen wird, wird zu einer Hall-Sensor-Flankenerfassungseinheit 106 übertragen, die in der Wischer-ECU 60B angeordnet ist und einen Kreis umfasst, der ein Analogsignal zu einem Digitalsignal umwandelt, wie beispielsweise einen Komparator. Die Hall-Sensor-Flankenerfassungseinheit 106 wandelt die empfangene Analogwellenform zu einer Digitalwellenform um und erfasst einen Flankenteil der Digitalwellenform.
Die Digitalwellenform und die Flankeninformation werden zu einer Motorpositionsschätzeinheit 104 übertragen und die Position des Rotors 92 wird berechnet. Die Positionsinformation des Rotors 92 wird zu einer Erregungssteuereinheit 108 übertragen.
Ferner wird ein Signal zum Befehlen der Drehgeschwindigkeit des Wischermotors 18 (d.h. des Rotors 92) zu einer Befehlswertberechnungseinheit 102 der Wischer-ECU 60B von dem Wischerschalter 66 übertragen. Die Befehlswertberechnungseinheit 102 extrahiert einen Befehl, der sich auf die Drehgeschwindigkeit des Wischermotors 18 bezieht, von dem von dem Wischerschalter 66 übertragenen Signal und überträgt das extrahierte Signal zu der Erregungssteuereinheit 108.
Die Erregungssteuereinheit 108 berechnet eine Phase der Spannung, die in Abhängigkeit von der Position des Magnetpols des Rotors 92, die durch die Motorpositionsschätzeinheit 104 berechnet wird, geändert wird, und stellt einen Antriebslastwert auf Grundlage der berechneten Phase und der Drehgeschwindigkeit des Rotors 92 fest, die durch den Wischerschalter 66 befohlen wird. Ferner erzeugt die Erregungssteuereinheit 108 ein PWM-Signal als ein Pulssignal in Abhängigkeit der Antriebslast und gibt das PWM-Signal zu dem Antriebskreis 60A aus, wodurch eine PWM-Steuerung durchgeführt wird. Mit dieser PWM-Steuerung erzeugt der Antriebskreis 60A eine Spannung, die sich zu einem Zeitpunkt in Übereinstimmung mit der Position des Magnetpols des Rotors 92 ändert, und bringt die Spannung auf Spulen 18U, 18V und 18W des Stators 18 auf. In den Spulen 18U, 18V und 18W, auf die die vorstehende Spannung aufgebracht wird, wird ein Drehmagnetfeld zum Drehen des Rotors 92 erzeugt.
Der Antriebskreis 60A ist aus einem Dreiphaseninverter (U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phaseninverter) gestaltet. Wie in 19 gezeigt, ist der Antriebskreis 60A mit drei N-Kanalfeldeffekttransistoren (MOSFETs) 96U, 96V und 96W, die jeweils als Oberstufenschaltelement gestaltet sind (nachstehend als FET 96U, 96V und 96W bezeichnet) und mit drei N-Kanalfeldeffekttransistoren (MOSFETs) 98U, 98V und 98W versehen, die jeweils als Niederstufenschaltelement gestaltet sind (nachstehend als FET 98U, 98V und 98W bezeichnet). Es ist zu beachten, dass die FET 96U, 96V und 96W und FET 98U, 98V und 98W jeweils gesammelt als FET 96 und FET 98 bezeichnet werden, wenn es nicht notwendig ist, jeweilige FETs zu identifizieren, und wenn es notwendig ist, sie zu identifizieren, sind die jeweiligen FETs durch U, V und W markiert.
Bei dem FET 96 und dem FET 98 sind die Quelle des FET 96U und die Senke des FET 98U mit einem Anschluss der Spule 18U verbunden, die Quelle des FET 96V und die Senke des FET 98V sind mit einem Anschluss der Spule 18V verbunden und die Quelle des FET 96W und die Senke des FET 98W sind mit einem Anschluss der Spule 18W verbunden.
Die Gatter des FET 96 und des FET 98 sind mit der Erregungssteuereinheit 108 verbunden und das PWM-Signal wird zu den Gattern des FET 96 und des FET 98 übertragen. Der FET 96 und der FET 98 schalten auf AN, wenn ein H-Pegel-PWM-Signal zu ihren Gattern übertragen wird und ein Strom strömt von der Senke zu der Quelle. Ferner, wenn ein L-Pegel-PWM-Signal zu deren Gattern übertragen wird, strömt kein Strom von der Senke zu der Quelle.
Ferner sind gemäß dem Wischersteuerkreis 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Batterie 80, eine Rauschverhinderungsspule 110 und Glättungskondensatoren 112A und 112B vorgesehen. Die Batterie 80, die Rauschverhinderungsspule 110 und die Glättungskondensatoren 112A und 112B bilden im Wesentlichen eine Gleichstromquelle.
Darüber hinaus ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Chiptemperaturfühler RT auf einem Substrat des Wischersteuerkreises 60 montiert. Der Chiptemperaturfühler RT erfasst die Temperatur des Substrats als einen Widerstandswert. Auf das eine Ende des Chiptemperaturfühlers RT wird eine Steuerspannung Vcc über einen Widerstand R1 aufgebracht und das andere Ende davon ist an dem Substrat geerdet. Der Chiptemperaturfühler RT, der für das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist als ein NTC-Temperaturfühler (Negativtemperaturkoeffizienttemperaturfühler) gestaltet, bei dem sich der Widerstand verringert, sowie sich die Temperatur erhöht. Das heißt, der Widerstandswert des Chiptemperaturfühlers RT verringert sich, wenn sich die Temperatur erhöht. Es ist zu beachten, dass ein Invertierkreis vorgesehen sein kann, zum Verwenden eines PTC-Temperaturfühlers (Positivtemperaturkoeffizienttemperaturfühler), bei dem sich der Widerstandswert erhöht, wenn sich die Temperatur erhöht.
Der Chiptemperaturfühler RT und der Widerstand R1 bilden einen Spannungsteiler, bei dem eine Spannung, die sich auf Grundlage des Widerstandswerts des Chiptemperaturfühlers RT ändert, von einem Ende des Chiptemperaturfühlers RT ausgegeben wird, der mit dem Widerstand R1 verbunden ist. Die von dem einen Ende des Chiptemperaturfühlers RT ausgegebene Spannung wird an der Erregungssteuereinheit 108 mit einem Überhitzungsfeststellungswert verglichen. Wenn festgestellt wird, dass die von dem einen Ende des Chiptemperaturfühlers RT ausgegebene Spannung kleiner als oder gleich wie der Überhitzungsfeststellungswert ist, wird festgestellt, dass der Wischersteuerkreis 60 in einem Überhitzungszustand ist. Wie vorstehend beschrieben, da der Chiptemperaturfühler RT gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein NTC-Temperaturfühler ist, bei dem sich der Widerstand verringert, wenn sich die Temperatur erhöht, verringert sich die von dem einen Ende des Chiptemperaturfühlers RT ausgegebene Spannung, das das Ausgabeende des Spannungsteilers ist, der aus dem Widerstand R1 und dem Chiptemperaturfühler RT gebildet ist, wenn sich die Temperatur erhöht. Die Erregungssteuereinheit 108 stellt fest, dass der Kreis in einem Überhitzungszustand ist, wenn die von einem Ende des Chiptemperaturfühlers RT ausgegebene Spannung kleiner als oder gleich wie der Überhitzungsfeststellungswert ist. Der Überhitzungsfeststellungswert ändert sich in Abhängigkeit von den Lagen der Elemente und des Chiptemperaturfühlers RT, die an dem Substrat montiert sind. Als ein Beispiel ist der Überhitzungsfeststellungswert eine Spannung, die durch den Spannungsteiler bei 145 °C ausgegeben wird, der durch den Chiptemperaturfühler RT und den Widerstand R1 gebildet ist
Ferner ist eine Stromerfassungseinheit 114 zwischen jeweiligen Quellen der FET 98U, 98V und 98W und der Batterie 80 vorgesehen. Die Stromerfassungseinheit 114 ist aus einem Nebenschlusswiderstand, der einen Widerstandswert von 0,2 mΩ bis mehreren Ω hat, und einem Verstärker aufgebaut, der einen Potentialunterschied zwischen beiden Enden des Nebenschlusswiderstands verstärkt, und gibt einen Spannungswert aus, der zu dem Strom proportional ist, der durch den Nebenschlusswiderstand strömt.
Das durch den Verstärker ausgegebene Signal wird zu der Erregungssteuereinheit 108 übertragen. Die Erregungssteuereinheit 108 vergleicht das durch die Stromerfassungseinheit 114 ausgegebene Signal mit dem Überstromfeststellungswert und stellt fest, dass der Motorstrom in einem Überstromzustand ist, wenn festgestellt wird, dass das Ausgabesignal der Stromerfassungseinheit 114 größer als oder gleich wie der Überstromfeststellungswert ist. Obgleich in 19 nicht dargestellt, ist ein Spannungssensor und dergleichen zum Erfassen der Spannung der Batterie 80 an dem Wischersteuerkreis 60 montiert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Gestaltungen außer den vorstehend beschriebenen Gestaltungen gleich wie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Auch mit diesem Ausführungsbeispiel können Wirkungen und Vorteile wie die des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
20 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit einer Fahrzeugwischervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und der Zeit zeigt. 21 ist ein Liniendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit der Fahrzeugwischervorrichtung und einem Winkel der Ausgabewelle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschleunigt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Wischersteuerkreis 60 die Motorgeschwindigkeit in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 von 0 zu der ersten Geschwindigkeit V1, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, zum Erreichen der ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1. Jedoch beschleunigt anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Wischersteuerkreis 60 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Motorgeschwindigkeit nicht schnell von 0 zu der ersten Geschwindigkeit V1 in dem ersten Beschleunigungsbereich AS1 und beschränkt die Beschleunigung der Motorgeschwindigkeit anschließend nicht. Der Wischersteuerkreis 60 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschleunigt die Motorgeschwindigkeit von 0 zu der ersten Geschwindigkeit V1 mit einer im Wesentlichen konstanten Beschleunigung.
Ferner, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, steuert der Wischersteuerkreis 60 in der ersten Hälfte des zweiten Beschleunigungsbereichs AS2 die Motorgeschwindigkeit, sodass diese die Geschwindigkeit 0,5 V2 erreicht, die höher ist als die erste Geschwindigkeit V1 und 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit V2 ist, mit der zweiten Durchschnittsbeschleunigung AC2, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit AC1 ist. Für den Verzögerungsbereich DS, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, steuert der Wischersteuerkreis 60 in der zweiten Hälfte des Verzögerungsbereichs DS die Motorgeschwindigkeit, sodass sie schnell von der Geschwindigkeit 0,5 V2, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit V2 ist, zu 0 verzögert wird, mit der zweiten Durchschnittsbeschleunigung AC2, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1 ist.
Ebenso ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Geschwindigkeit V1 festgelegt, eine niedrige Geschwindigkeit zu sein, wodurch der Umkehrschall, der durch die Änderung der Neigungsrichtung verursacht wird, reduziert werden kann. Darüber hinaus wird bei dem zweiten Beschleunigungsbereich AS2 die Motorgeschwindigkeit zu einer Geschwindigkeit 0,5 V2 beschleunigt, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit V2 ist, mit der zweiten Durchschnittsbeschleunigung AC2, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung AC1 ist. Mit dieser Beschleunigung zu der Geschwindigkeit 0,5 V2, da der Reibungskoeffizient des Blattkautschuks 31 bezüglich der gewischten Fläche niedrig wird, kann das Ratterphänomen des Blattkautschuks 31 unterdrückt werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen wird die Motorgeschwindigkeit unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Regensensors 67 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 68 geändert, jedoch ist die Offenbarung nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Die Fahrzeugwischervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf Fahrzeuge anwendbar sein, die von dem Regensensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor keinen Sensor haben oder von dem Regensensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor einen Sensor haben.
Die Gestaltung des Linkmechanismus 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Beispiel und kann geeignet abgeändert werden. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Wischer 14 und 16 beispielhaft als Wischer nach Tandembauart angeführt, aber die Wischer 14 und 16 können als ein Wischer nach Symmetriebauart gestaltet sein, bei dem jeweilige Wischer sich für das Wischen in die jeweils entgegengesetzte Richtung bewegen.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Übereinstimmung mit den Ausführungsbeispielen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und deren Aufbau beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Abwandlungsbeispiele und Abwandlungen innerhalb der äquivalenten Gestaltungen. Ferner sind verschiedene Kombinationen und Modi und andere Kombinationen und Modi, die ein Element oder mehr oder weniger Elemente dieser verschiedenen Kombinationen umfassen, innerhalb des Bereichs und des technischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021082264 [0001]
JP 2005231590 A [0003]

Claims

Fahrzeugwischervorrichtung, die aufweist: einen Wischermotor (18); eine Steuereinheit (60), die den Wischermotor antreibt, sodass dieser hin- und hergehend gedreht wird, und eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors steuert; und einen Wischer (14, 16), der sich hin- und hergehend dreht, durch Empfangen einer hin- und hergehenden Drehung des Wischermotors, zum hin- und hergehenden Wischen einer gewischten Fläche (12A) eines Fahrzeugs mit einem Blattkautschuk (31), wobei sich eine Neigungsrichtung eines Lippenteils (31A) des Blattkautschuks ändert, wenn eine Drehrichtung umgekehrt wird, wobei die Steuereinheit dazu gestaltet ist, eine Drehgeschwindigkeit des Wischermotors in einem ersten Beschleunigungsbereich (AS1), bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit (V1) zu beschleunigen, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung (AC1), und die Drehgeschwindigkeit des Motors in einer ersten Hälfte eines zweiten Beschleunigungsbereichs (AS2), der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, schnell zu beschleunigen, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit (V2) ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei bei dem ersten Beschleunigungsbereich die Neigungsrichtung des Lippenteils an einer Zwischenposition in einer Längsrichtung des Blattkautschuks geändert wird.
Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in einer zweiten Hälfte eines Verzögerungsbereichs (DS), der auf den zweiten Beschleunigungsbereich folgt, die Steuereinheit die Drehgeschwindigkeit steuert, sodass sie schnell von einer Geschwindigkeit, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit ist, zu 0 verzögert wird, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in dem ersten Beschleunigungsbereich die Steuereinheit die Drehgeschwindigkeit dazu veranlasst, schnell beschleunigt zu werden, zum Erreichen der ersten Geschwindigkeit, und dann eine Beschleunigung der Drehgeschwindigkeit beschränkt, wodurch sie die Drehgeschwindigkeit steuert, konstant oder im Wesentlichen konstant zu sein.
Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit die Drehgeschwindigkeit in den jeweiligen Bereichen auf Grundlage einer durch einen Wischerschalter (66) ausgewählten Wischinformation, einer durch einen Regensensor (67) erfassten Regenfallinformation und einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (68) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation ändert.
Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugwischervorrichtung, wobei ein Wischer hin- und hergehend gedreht wird, durch Empfangen einer hin- und hergehenden Drehung eines Wischermotors zum hin- und hergehenden Wischen einer gewischten Fläche eines Fahrzeugs mit einem Blattkautschuk des Wischers, und eine Neigungsrichtung eines Lippenteils des Blattkautschuks sich ändert, wenn eine Drehrichtung des Wischers umgekehrt wird, wobei das Verfahren aufweist: Beschleunigen einer Drehgeschwindigkeit des Wischermotors in einem ersten Beschleunigungsbereich, bei dem eine Neigungsrichtung des Lippenteils geändert wird, von 0 zu einer ersten Geschwindigkeit, die eine niedrige Geschwindigkeit ist, mit einer ersten Durchschnittsbeschleunigung; und schnelles Beschleunigen der Drehgeschwindigkeit des Motors in einer ersten Hälfte eines zweiten Beschleunigungsbereichs, der auf den ersten Beschleunigungsbereich folgt, zum Erreichen einer Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit und 0,5 mal eine zweite Geschwindigkeit ist, mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Verfahren zum Steuern der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei in dem ersten Beschleunigungsbereich Ändern der Neigungsrichtung des Lippenteils an einer Zwischenposition in einer Längsrichtung des Blattkautschuks.
Verfahren zum Steuern der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei in einer zweiten Hälfte eines Verzögerungsbereichs, der auf den zweiten Beschleunigungsbereich folgt, Steuern der Drehgeschwindigkeit, sodass sie schnell verzögert wird, von einer Geschwindigkeit, die 0,5 mal die zweite Geschwindigkeit ist, zu 0 mit einer Durchschnittsbeschleunigung, die mindestens das Doppelte der ersten Durchschnittsbeschleunigung ist.
Verfahren zum Steuern der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei in dem ersten Beschleunigungsbereich Veranlassen der Drehgeschwindigkeit dazu, schnell beschleunigt zu werden, zum Erreichen der ersten Geschwindigkeit und dann Beschränken einer Beschleunigung der Drehgeschwindigkeit, wodurch die Drehgeschwindigkeit gesteuert wird, konstant oder im Wesentlichen konstant zu sein.
Verfahren zum Steuern der Fahrzeugwischervorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei Ändern der Drehgeschwindigkeit in den jeweiligen Bereichen auf Grundlage einer durch einen Wischerschalter ausgewählten Wischinformation, einer durch einen Regensensor erfassten Regenfallinformation und einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation.