JP2021506672A - ワイピングシステムを操作するための方法、及びワイピングシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、車両ウィンドウ（１）を清掃するためのワイパーブレード（２）を備えたワイパー装置（１００）を操作するための方法に関する。ワイパーブレード（２）は、ウィンドシールド（１）に沿って２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）の間で少なくとも間接的にワイパーモータ（１０）によって駆動される。２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）の間の移動は、ワイピングサイクルを規定し、所定時間におけるワイピングサイクル数を、ワイピング頻度とする。本発明は、ワイピング頻度（ｆ）を、車両速度（ｖ）に依存する所定の関数（ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４）に応じて、第１の値（ｆ１）から第２の値（ｆ２）まで変化させる。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに従うワイピングシステムを操作するための方法に関する。更に、本発明は、本発明による方法を実施するためのワイピングシステムに関する。

請求項１のプリアンブルの特徴を有するワイピングシステムを操作するための方法は、既に実際に知られている。既知の方法は、車両のフロントウインドウを清掃するためのものであって、従来より使用されるウィンドウワイパー駆動部は、３つの速度段を有している。これらの速度段は、水で濡れた車両のウィンドウの状態に応じてドライバーにより個別に作動される。典型的に、３つの位置は、インターバル位置と、それぞれが異なる速度を有する２つのワイピング段とを備えている。異なるワイピング段は、２つの反転ポイントの間で前後に移動するウィンドウワイパーが、所定の時間内に車両のウィンドウを異なる程度で掃引する、すなわち、異なるワイピング頻度を有するという事実により区別される。この目的のために、例えば、ウィンドウワイパー用モータが、ワイピング頻度が低いワイピング段より、ワイピング頻度が高いワイピング段においてより高い回転速度を有することが提供される。

現行車両の車両フロントガラスの領域は、できるだけ燃費を抑えるだけでなく、運転の安全性のためにも頻繁に最適化されている。この目的のために、走行中に車両のフロントウインドウの領域に当たる降雨が、Ａピラーを横方向に通過してサイドウインドウの領域に進入するのではなく、ルーフ上又はフロントエンジンフードの方向に流れるようになされることが重要である、又は所望とされている。このため、現行の車両のＡピラーは、水がフロントウインドウからサイドウインドウの方向にオーバーフローすることを防ぐように、水に対するストリップ状排水要素を有するように設計されていることが多い。ここで、車両によっては、ワイピング段中に、すなわちウィンドウワイパーが反転ポイント間を移動する所定のワイピング頻度において、雨が一定の状態で運転速度を上昇させると、Ａピラーの領域において車両のフロントウインドウの高さ全体に水が蓄積するという問題が知られている。この臨界速度範囲は、空気抵抗を理由として、水がエンジンフードの方向にもう流れることができない一方で、空気抵抗から作用する力、又はＡピラーの領域に位置する水の入射流が、この水をＡピラーの領域からルーフ上に導出させるにはまだ十分でない、という事実により特徴付けられる。これにより、特にウィンドウワイパーのＡピラーから逆方向に移動する間に、すなわち、上方の反転ポイントから下方の反転ポイントへの方向の移動中に、水がＡピラーの領域からフロントウインドウの領域内のドライバーの視界を通過することになる。このような安全性に関わり得る状態は、例えばドライバーがより高いワイパー速度又はワイピング頻度を選択することによってしか解決できない。しかしながら、これは、ドライバー側の付加的努力に関連する。

請求項１の特徴を有するワイピングシステムを操作するための本発明による方法は、特に危険な車両速度範囲における前述の視覚的な障害が、ドライバーの手動介入がなくても少なくとも低減され得るとともに、適切な適用により通常完全に回避され得るという利点を有する。この目的のために、本発明は、ワイパーブレードが車両のウィンドウを清掃するワイピング頻度を、第１の値から車両速度に応じた所定の関数に対応する第２の値に変化させることを提案する。

換言すれば、ワイピング頻度を速度に依存して（自動的に）変化させる、ということを意味している。この目的のために、ドライバーが対応する手動介入を実施することは要求されない。逆に、入力変数としてワイパー駆動部の制御装置に供給される車両速度を適切に考慮することにより、対応するワイピング頻度が速度依存関数に応じて選択及び設定され得る。

車両のウィンドウを清掃するためのワイピングシステムを操作するための本発明による方法の有利な発展例は、従属請求項に規定される。本発明の範囲は、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び／又は図面に開示された少なくとも２つの特徴の全ての組合せを包含する。

「先行技術」のセクションに記載された実質的な事項に関して、特に、ワイピング頻度は、第１車両速度に達するまで第１の値を有し、第１車両速度は、好適には６０ｋｍ／ｈ乃至８０ｋｍ／ｈであることが提供される。

また、第１車両速度において第１ワイピング頻度から開始したワイピング頻度を、第２車両速度への上昇に伴って第２ワイピング頻度に上昇させ、第１車両速度は、好適には６０ｋｍ／ｈ乃至８０ｋｍ／ｈである、及び／又は第２車両速度は７０ｋｍ／ｈ乃至１２０ｋｍ／ｈであることが提供され得る。

最後の提案の発展例において、第２ワイピング頻度に到達した後、ワイピング頻度を、第２車両速度を超えて更に増加する車両速度（ｖ）において更に減少させることが提供される。

本方法の更なる変形例では、速度を第２車両速度から第３車両速度に上昇させた場合、ワイピング頻度は第２ワイピング頻度から第３ワイピング頻度に減少し、第３車両速度は、好適には８０ｋｍ／ｈ乃至１４０ｋｍ／ｈであることが提供される。これは、所定の速度からは、Ａピラーの領域に蓄積した水は、増大した走行又は空気抵抗を理由としてルーフ上に導出されるため、車両のフロントウインドウの領域における視覚的な障害を引き起こさない、という事実を考慮している。

また、車両速度が第３車両速度を超えた場合、ワイピング頻度は、第３ワイピング頻度に到達した後、一定であることが提供され得る。

対処すべき視覚的な障害の作用は、運転速度とともに一定的に又は直線的に増大する作用であることが多いため、車両速度が変化した場合に、ワイピング頻度を一定的に変化させることが更に提供される。これにより、特に、ワイピングシステムの機械的負荷が比較的低くなり得るとともに、回転速度が例えば速度の増加に伴って連続的に、すなわち段階的でなく増加するワイパーモータの作動が比較的単純になり得る。

ここで、ワイピング頻度を線形関数に基づいて変化させることが特に好適である。ここで、この線形関数は、ワイピング頻度を所定の車両速度まで増加させることだけでなく、車両速度の更なる上昇に伴い、ワイピング頻度を元の値に減少させることにも関する。

以上に説明した本発明による方法は、ワイパーモータの回転速度を変化させることで変化するワイピング頻度により、非常に単純な態様で実施され得る。この目的は、ワイパーモータが、ワイパーモータの回転速度を連続的に変化させ得る対応する回転速度レギュレータを有するだけで達成される。

更なる特に好適な方法では、追加的に、ワイピング頻度を、雨センサにより検出される車両のウィンドウ上の水量に応じて変化させることが提供される。これにより、環境条件が変化した際のワイピング動作が更に最適に適合され得る。

また、本発明は、本発明による方法に従って動作するように設計されたワイピングシステムを備える。ワイピングシステムは、車両のウィンドウに沿った２つの反転ポイント間における所定のワイピング頻度を有するワイパーモータにより少なくとも間接的に移動可能である少なくとも１つのワイパーブレードと、ワイピング頻度を速度に応じて変化させるための制御装置と、により特徴付けられる。

ウィンドウワイピングシステムにおいて、制御装置が、ワイパーモータの回転速度を変化させることによりワイピング頻度を速度に適合させるように設計されていると特に好適である。

本発明の更なる利点、特徴及び詳細は、好適な例示としての実施形態についての以下の説明及び図面から明らかになる。

車両のフロントウインドウを清掃するためのワイピングシステムの簡略図。 ワイパーブレードが車両のフロントウインドウに沿って移動するワイピング頻度の速度に依存する変化を説明するための図。 図２の態様におけるワイピング頻度の更なる可能な速度依存適合の例を示す図。

同一の要素又は同一の機能を有する要素は、図面上で同じ参照符号で示される。

図１に、車両のフロントウインドウの形態にある車両ウィンドウ１を清掃するためのワイピングシステム１００をかなり簡略化して示す。車両ウィンドウ１は、２つのＡピラー２、３により横方向に画定されている。Ａピラー２、３は、車両ウィンドウ１上に存在する水や雨が、図１に示す車両のサイドウインドウの領域に流れ出してドライバーに対して視覚的な障害を生じさせ得ることなく、車両ウィンドウ１の下縁部４の方向において、又は車両ウィンドウ１の上縁部５の方向であって車両のルーフ（同じく図示せず）を超える方向のいずれかに流れ得るように特に設計されている。この目的のために、Ａピラー２、３は、車両ウィンドウ１の方向における排出ストリップ等の形状に設計されている。

例えば、ワイピングシステム１００は、それぞれがワイパーブレード１３、１４を有する２つのウィンドウワイパー１１、１２を備えている。ウィンドウワイパー１１、１２、又はそれらのワイパーアームは、ワイパーモータ２０に、象徴的にのみ示すワイパー結合部１８を介して接続されている。ワイパーモータ２０又はその駆動シャフトは、回転速度ｎで回転するように設計されている。ワイパーモータ２０の駆動シャフトの回転は、ワイパー結合部１８で連結されていることにより、２つのウィンドウワイパー１１、１２又はそれらのワイパーブレード１３、１４が、それ自体既知の態様で、反転ポイントＵＴとＯＴとの間で前後に移動するという効果をもたらす。これは、ワイピングサイクルを構成する。ここで、単位時間当たりの２つのワイパーブレード１３、１４の車両ウィンドウ１に沿った前後移動のワイピング頻度ｆ、したがって、ワイピングサイクル数は、ワイパーモータ２０の回転速度ｎに依存する。特に、ワイパーモータ２０の回転速度ｎが２倍になると、ワイピング頻度ｆも同様に２倍高くなるという比例関係が存在している。

また、雨センサ２２が、選択的に車両ウィンドウ１の上縁部５の領域に配置され、車両ウィンドウ１の領域におけるその検出フィールド（図示せず）の領域に存在する水量Ｑを検出するように設計されている。検出された水量Ｑは、ワイピングシステム１００の制御装置５０に入力変数として供給される。同様に、センサ（図示せず）又は他の方法により、例えば車輪の回転数を介して検出される車両速度ｖが、制御装置５０に入力変数として供給される。制御装置５０は、ワイパーモータ２０を作動させて特にその回転速度ｎに影響を及ぼすように設計されている。

図２において、制御装置５０によるワイパーモータ２０の作動、したがってその回転速度ｎと、車両速度ｖに対するワイピング頻度ｆとの関係がプロットされている。特に、ワイピング頻度ｆのグラフｇ_１が、例えば５０ｋｍ／ｈである所定の車両速度ｖ_１まで一定であるとともに、ｆ_１であることが理解される。車両速度ｖ_１から、ワイピング頻度ｆは、直線的に上昇し、例えば７５ｋｍ／ｈである車両速度ｖ_２において値ｆ_２になる。ワイピング頻度ｆは、車両速度ｖ_２においてその最大値に達する。更に車両速度が上昇すると、グラフｇ_１のワイピング頻度ｆは再び減少し、例えば１００ｋｍ／ｈである車両速度ｖ_３において元のワイピング頻度ｆ_１になる。車両速度ｖ_３からは、ワイピング頻度ｆは一定のままである。

ワイパーモータ２０を速度に依存して作動させることにより、回転速度ｎ、又は車両ウィンドウ１がワイパーブレード１３、１４により清掃されるワイピング頻度ｆの線形変化がもたらされ、ｖ_１とｖ_３との間の特に危険な速度範囲、特にｖ_２付近の範囲において、Ａピラー２、３からドライバーの視野の方向に流れる水が、ドライバーに対する視覚的な障害が最小限とされる、又は排除されるような速度で、Ａピラー２、３の領域に再び戻されるという効果が得られる。

当然ながら、ワイパーモータ２０の回転速度ｎ又はワイピング頻度ｆの速度に依存する適合は、各車両のタイプに適合させる必要があり、図２で限定される関数ｆのグラフｇ_１に限定されるものではない。したがって、完全なる例として、図３は、ワイピング頻度ｆの速度依存変化の更なる３つのグラフｇ_２乃至ｇ_４を示している。したがって、グラフｇ_２は、２つの車両速度ｖ_１とｖ_３との間において、階段状又はステップ状のプロファイルを有している。このプロファイルにおいて、ワイピング頻度ｆは、車両速度ｖ_２の付近の領域においてワイピング頻度ｆ_２であるその最大値に達するまで段階的に上昇している。これに対し、グラフｇ_３は、車両速度ｖ_１とｖ_３との間において線形ではなく、湾曲した一定の曲線プロファイルを備えている。グラフｇ_１と同様に、グラフｇ_２及びｇ_３の両者とも、図２に対応して車両速度ｖ_２に対して鏡面対称となるように設計されているが、これは必ずしもそうである必要はない。したがって、図３は、更に完全なる例として、車両速度ｖ_１とｖ_２との間においてワイピング頻度ｆが図２と類似して直線的に上昇して、車両速度ｖ_２においてその最大値に達するグラフｇ_４を示している。車両速度ｖ_２から、ワイピング頻度ｆは同様にその他のグラフｇ_１乃至ｇ_３に類似して再び減少するが、ワイピング頻度ｆ_１である元の値ではなく、２つの値ｆ_１とｆ_２との間にある値ｆ_３になる。

以上に説明したグラフｇ_１乃至ｇ_４は、検出された雨量Ｑが増加すると、例えば各曲線プロファイルを直線的に上昇させる、又はＹ軸（ワイピング頻度ｆ）の方向に変位させるように、雨センサ２２を介して制御装置５０により修正される。

以上に説明したワイピングシステム１００又はその動作モードは、本発明の概念から逸脱することなく、種々の態様において変更又は修正可能である。したがって、ウィンドウワイパー１１、１２の停止位置における下方の反転ポイントＵＴは、ワイピング動作中の反転ポイントＵＴと異なり得ることを特に言及しておく。必要に応じて、上方の反転ポイントＯＴも、速度に依存する態様で適合させることも可能である。

１ 車両ウィンドウ
２、３ Ａピラー
４ 下縁部
５ 上縁部
１１、１２ ウィンドウワイパー
１３、１４ ワイパーブレード
１８ ワイパー結合部
２０ ワイパーモータ
２２ 雨センサ
５０ 制御装置
１００ ワイピングシステム
ｎ 回転速度
ｆ、ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３ ワイピング頻度
ｖ、ｖ_１、ｖ_２、ｖ_３ 車両速度
Ｑ 水量
ｇ_１、ｇ_２、ｇ_３、ｇ_４ グラフ

Claims (13)

1. 車両のウィンドシールド（１）を清掃するためのワイパーブレード（２）を備えたワイパー装置（１００）を操作するための方法であって、前記ワイパーブレード（２）は、前記ウィンドシールド（１）に沿って２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）の間で少なくとも間接的にワイパーモータ（１０）によって駆動されることによりワイピングサイクルを規定し、前記ワイピングサイクルにおいて、前記ワイパーブレード（２）は、前記ウィンドシールド（１）上で前記２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）間を移動するように作動され、所定時間におけるワイピングサイクル数をワイピング頻度（ｆ）とする方法において、
   前記ワイピング頻度（ｆ）を、車両速度（ｖ）に依存する所定の関数（ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４）に応じて、第１の値（ｆ）から第２の値（ｆ２）まで変化させる、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記ワイピング頻度（ｆ）は、前記車両速度（ｖ）が第１車両速度（ｖ１）に到達するまで前記第１の値（ｆ１）に等しく、
   好適には、前記第１車両速度（ｖ１）は、６０ｋｍ／ｈ乃至８０ｋｍ／ｈに含まれる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記車両速度（ｖ）が第１車両速度（ｖ１）から第２車両速度（ｖ２）まで上昇した場合、前記ワイピング頻度（ｆ）は、前記第１の値（ｆ１）から前記第２の値（ｆ２）に上昇し、
   好適には、前記第１車両速度（ｖ１）は６０ｋｍ／ｈ乃至８０ｋｍ／ｈに含まれる、及び／又は前記第２車両速度（ｖ２）は７０ｋｍ／ｈ乃至１２０ｋｍ／ｈに含まれる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記車両速度（ｖ）が前記第２車両速度（ｖ２）を超えた場合、前記ワイピング頻度（ｆ）は、前記第２の値（ｆ２）に到達した後に減少する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記車両速度が前記第２車両速度（ｖ２）から第３車両速度（ｖ３）に上昇した場合、前記ワイピング頻度（ｆ）は、前記第２の値（ｆ２）から第３の値（ｆ３）に減少し、
   前記第３車両速度（ｖ３）は前記第２車両速度（ｖ２）より高く、且つ好適には８０ｋｍ／ｈ乃至１４０ｋｍ／ｈに含まれる、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記車両速度（ｖ）が前記第２車両速度（ｖ２）を上回る場合、前記ワイピング頻度（ｆ）は、前記第３の値（ｆ３）に到達した後、一定である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第３の値（ｆ３）は、前記第１の値（ｆ１）に等しい、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記第１の値（ｆ１）は、毎分少なくとも１０回のワイピングサイクルである、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第２の値（ｆ２）は、毎分最大で５５回のワイピングサイクルである、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記ワイピング頻度（ｆ）を、前記車両速度（ｖ）に従って連続的に変化させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
11. 追加的に、前記ワイピング頻度（ｆ）を、雨センサ（２０）により検出される前記ウィンドシールド（１）上の水の量（Ｑ）に応じて変化させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 車両のウィンドシールドを清掃するためのワイパー装置（１００）であって、前記ワイパー装置（１００）は、少なくとも１つのワイパーブレード（２）を有し、前記ワイパーブレード（２）は、前記ウィンドシールド（１）に沿って２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）の間で少なくとも間接的にワイパーモータ（１０）によって駆動可能であり、前記２つの反転ポイント（ＵＴ、ＯＴ）間での移動はワイピングサイクルを規定し、所定時間におけるワイピングサイクル数をワイピング頻度（ｆ）とし、且つ車両速度（ｖ）の変化に応じて前記ワイピング頻度（ｆ）を変化させるための制御装置（５０）を有し、前記ワイピング頻度（ｆ）は、好適には請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法に応じて可変である、
    ワイパー装置（１００）。
13. 前記制御装置（５０）は、前記ワイパーモータ（１０）の回転速度（ｎ）を変化させるように構成される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のワイパー装置。

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