JP2009029216A - Wiper device control method and wiper control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、高速走行時の風圧によるワイパブレードのオーバーラン抑制技術に関する。 The present invention relates to a control technology for a vehicle wiper device, and more particularly, to a technology for suppressing overrun of a wiper blade by wind pressure during high-speed traveling.
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型(オポジットタイプ)のワイパ装置では、特許文献1のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード(以下、適宜ブレードと略記する)が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度が常時監視されている。両ブレード間には予め目標角度差が設定され、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータが個別に速度制御される。
In recent years, in a wiper device for a vehicle such as an automobile, in particular, a wiper device of the opposite wiping type (opposite type), a method of individually driving the wiper arms on the driver seat side and the passenger seat side as in
一方、このようなワイパ装置では、上下の各反転位置におけるブレードのオーバーランを抑制するため、モータの回転軸がブレード反転位置に対応した所定の角度で停止するように制御されている。特に、上反転位置にてブレードがオーバーランすると、フロントガラス両端のピラー部にブレードが衝突するおそれがあるため、オーバーランを抑制する制御がより重要となる。ところが、車両が高速走行すると、風圧によって、ブレードを上方に押し上げる力が大きくなり、上反転位置にてブレードを確実に停止させることが難しくなる。このため、風圧によるオーバーランを抑えるべく、例えば特許文献2のように、モータ制御信号(uM)を風負荷に依存して変化させるための制御段(SM)を設け、ブレード速度が高い場合にはワイパ速度を落とすなどの制御形態が採られている。
しかしながら、高速走行時における上反転位置のオーバーランは、風圧によるブレードの増速のみによって生じるものではないため、特許文献2のような制御形態を採用しても、確実にオーバーランを抑制することができないという問題があった。すなわち、高速走行時には、ブレードが増速するのみならず、風圧によってワイパアームやブレードがたわみ、上反転時にブレード先端位置が外側に広がるという現象が生じる。このため、これらの変位を考慮してブレード動作の制御を行わないと、上反転位置にてブレード先端が想定以上に外側に開き、ピラー部にブレードが衝突してしまうおそれがある。 However, the overrun at the upper reversal position during high-speed running is not caused only by the blade speed increase due to the wind pressure, so even if the control form as in Patent Document 2 is adopted, the overrun is reliably suppressed. There was a problem that could not. That is, not only does the blade speed increase during high-speed traveling, but also a phenomenon occurs in which the wiper arm and the blade are deflected by the wind pressure, and the blade tip position spreads outward when turning up. For this reason, if the blade operation is not controlled in consideration of these displacements, the tip of the blade opens more than expected at the upper reversal position, and the blade may collide with the pillar portion.
本発明の目的は、高速走行時におけるワイパアームやブレードのたわみを考慮して、上反転位置でのブレードのオーバーランやピラー部への衝突を抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress the blade overrun and the collision with the pillar portion at the upper reversal position in consideration of the deflection of the wiper arm and the blade during high speed traveling.
本発明のワイパ装置制御方法は、所定のDuty値にてPWM制御されるモータを駆動源とし、前記モータを正逆転させることにより、払拭面上のワイパブレードを上下の反転位置の間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御方法であって、前記払拭面上におけるワイパブレードの位置に対応して、前記モータを駆動するためのDuty値を予め設定すると共に、前記モータに現在印加されているDuty値を検出し、前記予め設定された設定Duty値と、検出された現在のDuty値を示す現在Duty値とを比較し、前記設定Duty値と前記現在Duty値との間に差異がある場合、前記モータの回転方向切替位置を変更し、前記ワイパブレードの反転位置を変化させることを特徴とする。 The wiper apparatus control method of the present invention uses a motor controlled by PWM with a predetermined duty value as a drive source, and reciprocally wipes the wiper blade on the wiping surface between the upper and lower inversion positions by rotating the motor forward and backward. A method of controlling a wiper device to be operated, wherein a duty value for driving the motor is set in advance corresponding to a position of the wiper blade on the wiping surface, and a duty value currently applied to the motor If the difference between the set duty value and the current duty value is different, the preset duty value set in advance and the current duty value indicating the detected current duty value are compared. The rotation direction switching position of the motor is changed, and the reversing position of the wiper blade is changed.
本発明にあっては、ワイパブレードが外力を受けた状態で作動すると、この外力によって、現在印加されているDuty値が設定Duty値と異なる値となることに着目し、両Duty値に差異がある場合、モータの回転方向切替位置を変更し、ワイパブレードの反転位置を変化させる。これにより、例えば、高速走行時にブレードが風圧によって押し上げられても、それを的確に検出することができ、ブレードが上反転位置をオーバーランしたり、ワイパアームやブレードの撓みによりブレードがピラー部に衝突したりするのを抑えられる。 In the present invention, when the wiper blade is operated in a state of receiving an external force, paying attention to the fact that the currently applied duty value becomes different from the set duty value due to this external force, there is a difference between both duty values. In some cases, the rotation direction switching position of the motor is changed, and the reversing position of the wiper blade is changed. As a result, for example, even when the blade is pushed up by wind pressure during high-speed driving, it can be detected accurately, the blade overruns the upper reversal position, or the blade collides with the pillar portion due to the wiper arm or blade deflection. It can be suppressed.
前記ワイパ装置制御方法において、前記設定Duty値よりも前記現在Duty値が小さい場合には、上反転位置における前記モータの回転方向切替位置をより下反転位置側に変更し、前記ワイパブレードの上反転位置を下反転位置側に変化させるようにしても良い。 In the wiper device control method, when the current duty value is smaller than the set duty value, the rotation direction switching position of the motor at the upper reverse position is changed to the lower reverse position side, and the upper reversal of the wiper blade is performed. The position may be changed to the lower reverse position side.
また、前記ワイパブレードの反転位置の手前に前記ワイパブレードの反転位置を予測する反転予測位置を設定し、前記ワイパブレードが前記反転予想位置に達したとき、前記設定Duty値と前記現在Duty値とを比較して前記回転方向切替位置を設定するようにしても良い。この場合、前記ワイパブレードが前記反転予想位置に達したとき、モータ回転数と前記モータに制動出力を行ったときの制動停止角度との関係に従い、前記モータの回転数に基づいて前記モータに対する制動処理を実施するようにしても良い。 Further, a reverse predicted position for predicting the reverse position of the wiper blade is set before the reverse position of the wiper blade, and when the wiper blade reaches the reverse predicted position, the set duty value and the current duty value May be set to set the rotation direction switching position. In this case, when the wiper blade reaches the expected reversal position, the braking to the motor is performed based on the rotational speed of the motor according to the relationship between the motor rotational speed and the braking stop angle when the braking output is applied to the motor. You may make it implement a process.
一方、本発明のワイパ制御装置は、所定のDuty値にてPWM制御されるモータを駆動源とし、前記モータを正逆転させることにより、払拭面上のワイパブレードを上下の反転位置の間で往復払拭動作させるワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、前記払拭面上におけるワイパブレードの位置に対応して予め設定された設定Duty値を格納する制御情報格納部と、前記モータに現在印加されているDuty値を検出する現在Duty検出部と、前記予め設定された設定Duty値と、検出された現在のDuty値を示す現在Duty値とを比較するDuty比較部と、前記設定Duty値と前記現在Duty値との間に差異がある場合、前記モータの回転方向切替位置を変更する反転角度設定部と、前記反転角度設定部にて設定された回転方向切替位置に基づいて前記モータを駆動制御し、前記ワイパブレードの反転位置を変化させるモータ駆動制御部とを有することを特徴とする。 On the other hand, the wiper control device of the present invention uses a motor that is PWM-controlled with a predetermined duty value as a drive source, and by reversing the motor forward and backward, the wiper blade on the wiping surface is reciprocated between upper and lower inversion positions. A wiper control device that performs drive control of a wiper device that performs wiping operation, a control information storage unit that stores a preset duty value corresponding to the position of the wiper blade on the wiping surface, and a current value in the motor A current duty detection unit for detecting an applied duty value; a duty comparison unit for comparing the preset duty value set to the current duty value indicating the detected current duty value; and the set duty value And the current Duty value, the reversal angle setting unit for changing the rotation direction switching position of the motor, and the motor based on the rotation direction switching position set by the reversal angle setting unit. Drive control And a motor drive control unit that changes the reverse position of the wiper blade.
本発明にあっては、ワイパブレードが外力を受けた状態で作動すると、この外力によって、現在印加されているDuty値が設定Duty値と異なる値となることに着目し、両Duty値に差異がある場合にモータの回転方向切替位置を変更する反転角度設定部を設けると共に、この反転角度設定部にて設定された回転方向切替位置に基づいてモータを駆動制御するモータ駆動制御部を設け、ワイパブレードが外力を受けた場合、その反転位置を変化させる。これにより、例えば、高速走行時にブレードが風圧によって押し上げられても、それを的確に検出することができ、ブレードが上反転位置をオーバーランしたり、ワイパアームやブレードの撓みによりブレードがピラー部に衝突したりするのを抑えられる。 In the present invention, when the wiper blade is operated in a state of receiving an external force, paying attention to the fact that the currently applied duty value becomes different from the set duty value due to this external force, there is a difference between both duty values. In some cases, there is provided a reverse angle setting unit for changing the rotation direction switching position of the motor, and a motor drive control unit for controlling the driving of the motor based on the rotation direction switching position set by the reverse angle setting unit. When the blade receives an external force, its reverse position is changed. As a result, for example, even when the blade is pushed up by wind pressure during high-speed driving, it can be detected accurately, the blade overruns the upper reversal position, or the blade collides with the pillar portion due to the wiper arm or blade deflection. It can be suppressed.
前記ワイパ制御装置において、前記設定Duty値よりも前記現在Duty値が小さい場合、前記反転角度設定部は、上反転位置における前記モータの回転方向切替位置をより下反転位置側に変更し、前記ワイパブレードの上反転位置を下反転位置側に変化させるようにしても良い。 In the wiper control device, when the current duty value is smaller than the set duty value, the reverse angle setting unit changes the rotation direction switching position of the motor at the upper reverse position to the lower reverse position side, and You may make it change the upper reversal position of a braid | blade to the lower reversal position side.
また、前記ワイパブレードの反転位置の手前に前記ワイパブレードの反転位置を予測する反転予測位置を設定し、前記ワイパブレードが前記反転予想位置に達したとき、前記Duty比較部にて前記設定Duty値と前記現在Duty値とを比較し、この比較結果に基づいて前記反転角度設定部は前記回転方向切替位置を設定するようにしても良い。この場合、前記モータ駆動制御部は、前記ワイパブレードが前記反転予想位置に達したとき、モータ回転数と前記モータに制動出力を行ったときの制動停止角度との関係に従い、前記モータの回転数に基づいて前記モータに対する制動処理を実施するようにしても良い。 Also, a reverse predicted position for predicting the reverse position of the wiper blade is set before the reverse position of the wiper blade, and when the wiper blade reaches the predicted reverse position, the duty comparison unit sets the set duty value. And the current duty value may be compared, and based on the comparison result, the reverse angle setting unit may set the rotation direction switching position. In this case, when the wiper blade reaches the reversal expected position, the motor drive control unit follows the relationship between the motor rotation speed and the braking stop angle when the braking output is performed to the motor. The braking process for the motor may be performed based on the above.
本発明のワイパ装置制御方法によれば、PWM制御されるモータを正逆転させることにより、ワイパブレードを上下反転位置の間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御方法にて、ワイパブレードの位置に対応して設定Duty値を予め設けると共に、モータに現在印加されているDuty値を検出し、設定Duty値と現在のDuty値を示す現在Duty値とを比較し、両Duty値間に差異がある場合には、モータの回転方向切替位置を変更してワイパブレードの反転位置を変化させるようにしたので、例えば、高速走行時にワイパブレードが風圧を受けた状態で作動しても、それを的確に検出してワイパブレードの反転位置を変化させることが可能となる。これにより、例えば、高速走行時にブレードが風圧によって押し上げられても、ブレードが上反転位置をオーバーランしてしまったり、ワイパアームやブレードの撓みによりブレードがピラー部に衝突してしまったりするのを抑えることができる。 According to the wiper device control method of the present invention, the wiper blade can be reciprocated between the upside down positions by rotating the PWM controlled motor forward and backward, and the wiper device control method corresponds to the position of the wiper blade. When the set duty value is set in advance, the duty value currently applied to the motor is detected, the set duty value is compared with the current duty value indicating the current duty value, and there is a difference between both duty values For example, the rotation direction switching position of the motor is changed to change the reversal position of the wiper blade. For example, even when the wiper blade is operated under wind pressure during high-speed driving, it is accurately detected. Thus, the reverse position of the wiper blade can be changed. As a result, for example, even when the blade is pushed up by wind pressure during high-speed driving, the blade overruns the upper reversal position, and the blade collides with the pillar due to the wiper arm or blade bending. be able to.
また、本発明のワイパ制御装置によれば、PWM制御されるモータを正逆転させることにより、ワイパブレードを上下反転位置の間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置にて、ワイパブレードの位置に対応して予め設定された設定Duty値を格納する制御情報格納部と、モータに現在印加されているDuty値を検出する現在Duty検出部と、設定Duty値と検出された現在Duty値とを比較するDuty比較部と、設定Duty値と現在Duty値との間に差異がある場合、モータ回転方向切替位置を変更する反転角度設定部と、反転角度設定部にて設定された回転方向切替位置に基づいてモータを駆動制御しワイパブレードの反転位置を変化させるモータ駆動制御部とを設けたので、例えば、高速走行時にワイパブレードが風圧を受けた状態で作動しても、それを的確に検出してワイパブレードの反転位置を変化させることが可能となる。これにより、例えば、高速走行時にブレードが風圧によって押し上げられても、ブレードが上反転位置をオーバーランしてしまったり、ワイパアームやブレードの撓みによりブレードがピラー部に衝突してしまったりするのを抑えることができる。 Further, according to the wiper control device of the present invention, the wiper blade control device moves the wiper blade back and forth between the up and down positions by rotating the PWM controlled motor forward and backward. Correspondingly compares the set duty value and the detected current duty value with the control information storage unit that stores the preset duty value that is set in advance, the current duty detection unit that detects the duty value currently applied to the motor When there is a difference between the duty comparison unit to be set and the set duty value and the current duty value, the reversing angle setting unit for changing the motor rotation direction switching position and the rotation direction switching position set by the reversing angle setting unit A motor drive control unit that controls the drive of the motor and changes the reversing position of the wiper blade based on the motor drive control unit is provided. It is possible to change the reversal position of the wiper blade with. As a result, for example, even when the blade is pushed up by wind pressure during high-speed driving, the blade overruns the upper reversal position, and the blade collides with the pillar due to the wiper arm or blade bending. be able to.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例である制御方法・制御装置によって駆動されるワイパ装置の全体構成を示す説明図である。図1のワイパ装置1は、運転者側(以下、DR側と略記する)と助手席側(以下、AS側と略記する)のワイパブレード2a,2bとを対向配置したいわゆる対向払拭型のワイパ装置となっている。DR側とAS側にはそれぞれDR側モータ3aとAS側モータ3b(以下、モータ3a,3bと略記する)が別個に設けられている。ブレード2a,2bは、モータ3a,3bによって駆動され、フロントガラス(払拭面)の両端側に設定された上反転位置とフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置との間で対向的に払拭作動を行う。なお、符号における「a,b」は、それぞれDR側とAS側に関連する部材や部分であることを示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a wiper device driven by a control method / control device according to an embodiment of the present invention. The
ブレード2a,2bには図示しないブレードラバー部材が取り付けられており、このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図1に破線にて示した払拭領域11a,11bに存在する水滴等が払拭される。ブレード2a,2bは、ワイパ軸12a,12bの先端に固定されるワイパアーム13a,13bに支持されており、モータ3a,3bを駆動源とする駆動系14a,14bによって、左右に揺動運動を行う。駆動系14a,14bは、モータ3a,3bと、クランクアーム15a,15b、連結ロッド16a,16b、駆動レバー17a,17bおよびワイパアーム13a,13bからなるリンク機構から構成されている。
A blade rubber member (not shown) is attached to the
ワイパアーム13a,13bが固定されたワイパ軸12a,12bにはさらに、駆動レバー17a,17bが取り付けられている。駆動レバー17a,17bの端部には連結ロッド16a,16bが取り付けられている。連結ロッド16a,16bの他端側は、モータ3a,3bの出力軸18a,18bに固定されたクランクアーム15a,15bの先端部に接続されている。モータ3a,3bが駆動され出力軸18a,18bが回転すると、クランクアーム15a,15bが回転し、この動きが連結ロッド16a,16bを介して駆動レバー17a,17bへと伝達される。これにより、モータ3a,3bの回転運動がワイパアーム13a,13bの揺動運動に変換され、ブレード2a,2bが上下反転位置間にて往復動する。
Driving
モータ3a,3bはモータユニット4a,4b内に収容されており、モータユニット4a,4b内には、モータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号(モータパルス)や、特定のブレード位置を示す絶対位置信号を出力するセンサが設けられている。モータユニット4a,4bにはさらに、センサ出力信号に基づいてブレード2a,2bの位置情報を算出しつつ、モータ3a,3bを駆動制御するモータ制御部5a,5bが設けられている。DR側のモータユニット4aは、車体側の制御装置であるスイッチコントローラ6と車内LAN7を介して接続されている。スイッチコントローラ6からモータユニット4aに対しては、ワイパスイッチのON/OFFや、Lo,Hi,INT(間欠作動)などのスイッチ情報や車速情報などが入力される。モータユニット4a,4b同士の間は通信線8にて接続されており、スイッチコントローラ6に接続されたモータ3aがマスタ側となり、通信線8にてモータ3aと接続されたモータ3bがスレーブ側となって両モータの制御が行われる。
The
両ユニット4a,4bのモータ制御部5a,5bは、通信線8を介して相手方のブレード位置情報を取得する。ここで、前述の相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。一方、絶対位置信号はブレード2a,2bが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。モータ3a,3bの回転数と出力軸18a,18bの回転数は減速比に基づく一定関係にあることから、パルス数によって出力軸18a,18bの作動角度を算出することができる。一方、出力軸18a,18bの作動角度とブレード2a,2bの移動角度は、駆動系14a,14bのリンク機構に基づき一定の相関関係を有している。従って、相対位置信号のパルス数を積算することでブレード2a,2bの移動角度を知ることができる。
The
そこで、モータ制御部5a,5bは、下反転位置を示す絶対位置信号とパルス数の組み合わせによって、ブレード2a,2bの現在位置を検出する。モータ制御部5a,5bは、この位置情報を通信線8を介して交換しつつ、双方のブレードの位置関係に基づいて、モータ3a,3bを同期駆動する。すなわち、モータ制御部5a,5bは、まず、自身の側のブレード位置に基づきモータ3a,3bを正逆転制御する。これにより、ブレード2a,2bが上下反転位置間で往復払拭動作を行う。同時にモータ制御部5a,5bは、両ブレード2a,2bのブレード位置情報に基づいてモータ3a,3bを制御し、ブレード同士が干渉したり、角度差が拡大したりしないようにワイパ装置1を制御する。
Therefore, the
図2は、ワイパ装置1におけるモータ制御系の構成を示すブロック図である。なお、以下では、モータ3aの制御について説明するが、モータ3bも同様に駆動制御される。モータ制御部5aには、制御マイコン21と、FET駆動回路22、モータ回転数検出回路23が設けられており、バッテリ24から電源が供給される。制御マイコン21には、CPU25を備えたワンチップマイコンが使用され、電源回路26を介してバッテリ24から電源が供給される。また、制御マイコン21には、エラー発生時のシステムリセット用にウォッチドッグタイマ(WDT)回路27が設けられている。制御マイコン21は、通信回路28によってモータ3bのモータ制御部5bと接続されており、通信線8を介して各種データをやり取りしている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the motor control system in the
FET駆動回路22は、制御マイコン21からの指示に基づき、ブリッジ回路29を適宜制御し、モータ3aを回転駆動させる。この際、モータ制御部5aは、モータ印加電圧のパルス幅のオン/オフ比率を変化させて駆動制御を行うPWM制御(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)によって、モータ3aを駆動制御する。PWM制御に際し、CPU25はパルス電圧のオン期間の時比率(Duty)を設定し、FET駆動回路22に制御信号を送出する。FET駆動回路22は、この制御信号を受けてブリッジ回路29を制御し、設定されたDutyのパルス電圧をモータ3aに印加する。これにより、モータ3aに対する供給電流量が実効的に変化し、モータ3aの回転数が適宜制御される。
The
モータ3aの回転数は、パルス信号発生手段30を用いて検出される。パルス信号発生手段30は、マグネットとホールICとから構成され、モータ3aの回転に伴ってパルス信号(モータパルス)が出力される。パルス信号発生手段30から出力されたパルス信号は、モータ回転数検出回路23に送られる。モータ回転数検出回路23では、パルス信号発生手段30からのモータパルスを積算して、パルス周波数からモータ3aの回転数(ワイパアームの動作速度)を算出する。また、パルス信号は制御マイコン21にも送られ、パルスを適宜積算することにより、モータ3aの相対的な作動角(ワイパアームの相対的動作角度)が算出される。制御マイコン21は、検出したモータ回転数に基づいてPWM Duty値を算出し、モータ3aをフィードバック制御する。
The number of rotations of the
図3は、制御マイコン21に設けられたCPU25の制御ブロック図である。CPU25には、ブレード2a,2bの位置情報やモータ回転数等に基づいて、モータ3aの制御Duty値を決定するモータ制御駆動部31が設けられている。この場合、ブレード2aの位置情報は、モータ回転数検出回路23から送られてくるモータパルスを用いて、CPU25内に設けられたモータ回転角度算出部32にて算出される。また、相手方のブレード2bの位置情報は、通信回路28と通信線8を介してモータ制御部5bから取得される。一方、モータ回転数は、モータ回転数検出回路23から送られてくるモータ回転数情報を使用する。そして、モータ制御駆動部31は、CPU25に設けられたROM(制御情報格納部)33内の制御マップ34を参照しつつ、これらの情報に基づいて制御Duty値を算出する。
FIG. 3 is a control block diagram of the
制御マップ34には、払拭面上のブレード位置に対応した所定のDuty値(設定Duty)が、モータ回転数やモータ雰囲気温度、電源電圧等をパラーメータとして示されている。モータ制御駆動部31は、モータ回転角度算出部32にて得た現在のブレード位置やモータ回転数等に基づいて、制御マップ34から設定Dutyを選択し、制御Duty値を算出する。算出された制御Duty値はFET駆動回路22に出力され、これに基づいてブリッジ回路29が制御される。
In the
制御Duty値は、FET駆動回路22と共に、CPU25に設けられた現在Duty検出部35にも送られ、現在出力されているDuty値(現在Duty値)が測定・把握される。CPU25にはさらに、設定Dutyと現在Duty値とを比較するDuty比較部36が設けられている。Duty比較部36における現在Duty値と設定Duty値の比較結果は反転角度設定部37に送られ、この比較結果に基づいて、モータ3aの回転方向切替位置、すなわち、ブレード反転位置が変更される。モータ制御駆動部31は、ブレード2aが変更設定された位置で停止・反転するように、設定された回転方向切替位置に基づいて制御Duty値を適宜設定し、モータ3aを制御する。これにより、現在Duty値と設定Duty値の比較結果に応じてブレード2aの反転位置が変化する。その際、モータ制御駆動部31は、ROM33内のブレーキ要否マップ38を参照し、ブレード2aの位置や速度(モータ回転数)等に応じてブレーキの要否を判断する。
The control duty value is sent to the current
図4は、ワイパ装置1におけるオーバーラン抑制処理の手順を示すフローチャートであり、ROM33に格納された処理プログラムに基づいて、制御マイコン21によって実行される。制御マイコン21は、ワイパスイッチがONされると、まず、ステップS1にて、モータ3aの回転角度を算出する。モータ回転角度とブレード移動角度との間には相関関係があり、制御マイコン21は、絶対位置信号とモータパルス数の組み合わせによってブレード2aの現在位置を検出している。このため、ステップS1にてモータ3aの回転角度を算出することにより、ブレード2aの移動角度が把握でき、ブレード2aの現在位置が把握される。モータ回転角度を算出した後、ステップS2に進み、ブレード2aが「反転予測位置」に来たか否かが判断される。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of overrun suppression processing in the
この「反転予測位置」は、現在の状態でブレード2aが作動した場合、ブレード反転位置はどこになるのか(ブレード2aがどの角度で反転することになるのか)を予測する地点を示しており、規定の上反転位置の手前に設定されている。ワイパ装置1では、反転予測位置として、上反転位置から30°手前のポイントが設定されている。制御マイコン21は、絶対位置信号とパルス数の組み合わせによってブレード2aの現在位置を検出しており、ステップS2では、ブレード2aがこのポイントに達したか否かを判断する。そして、ブレード2aが反転予測位置にまだ達していない場合には、オーバーラン抑制処理は不要と判断して、ルーチンを抜ける。
This “reversal predicted position” indicates a point for predicting where the blade reversal position will be (when the
これに対し、ブレード2aが反転予測位置に達している場合には、ステップS3に進み、Duty比較部36にて、現在のブレード位置に対応する設定Duty値(設定Duty)と、現在Duty検出部35にて把握された現在の制御Duty値(現在Duty)とが比較される。この際、現在Dutyが設定Dutyよりも小さい(現在Duty<設定Duty)場合は、通常のワイパ動作時よりもブレードの負荷が軽く、規定の設定値よりも小さなDuty値でモータ3aを駆動可能であることを意味している。例えば、高速走行時等に外力によってブレードが上方に押し上げられると、このようにブレード負荷が軽くなり、現在Duty(制御Duty値)が設定Dutyよりも小さくなる。この状態で、通常時と同様に制御を行うと、ブレードが上反転位置に来たとき、ブレードがオーバーランしたり、風圧によってワイパアームやブレードが外側に撓みブレードがピラー部に衝突したりしてしまうおそれがある。
On the other hand, when the
そこで、当該制御処理では、現在Duty<設定Dutyの場合にはステップS4に進んで、反転角度を狭めて上反転位置を通常時よりも下方に設定し、ブレード2aの動的なオーバーランを抑制すると共に、ワイパアーム等が撓んでもブレード2aがピラー部に衝突しないようにモータを制御する。図5は、このような制御処理の様子を示す説明図であり、一点鎖線にて示したように、風圧によってブレード2aが押されると、実線にて示した設定Dutyよりも現在Dutyが小さくなる。このため、制御マイコン21では、Duty比較部36の比較結果に基づき、反転角度設定部37によって、新たなモータ回転方向切替位置を設定する(設定1)。
Therefore, in the control process, if current duty <setting duty, the process proceeds to step S4, the reversing angle is narrowed and the upper reversing position is set lower than normal, and the dynamic overrun of the
例えば、図5に示すように、モータ作動角が200°のとき、設定Dutyが70%であるのに対して現在Dutyが60%の場合、その差10%に対応してモータ作動角を5°狭める。これにより、通常よりも5°手前(下反転位置側)の位置に新たなモータ回転方向切替位置が設定され、ブレード2aの上反転位置が下反転位置側に変化する。つまり、ブレード2aが外力により押されていると判断される場合には、現在Dutyと設定Dutyとの差に応じて、払拭領域がより狭くなるように反転角度が設定される(ステップS4)。
For example, as shown in FIG. 5, when the motor operating angle is 200 °, the setting duty is 70%, whereas when the current duty is 60%, the motor operating angle is set to 5 corresponding to the difference of 10%. ° Narrow. As a result, a new motor rotation direction switching position is set at a position 5 degrees before the normal (lower reversing position side), and the upper reversing position of the
一方、現在Dutyが設定Duty以上(現在Duty≧設定Duty)の場合は、通常のワイパ動作時と同様か、それよりもブレード2aの負荷が重いことを意味している。この場合、ブレード2aには上方に押し上げる力は加わっていないと考えられ、上反転位置にてオーバーランしたり、ワイパアーム等が撓んでもブレード2aがピラー部に衝突したりするおそれは少ない。むしろ、何らかの負荷によって所定の上反転位置まで至らない事態も想定される。そこで、この場合には、ステップS5に進み、反転角度を通常設定あるいはそれより広くすることにより、上反転位置が通常時と同様となるように制御する。すなわち、ブレード負荷が通常若しくはそれ以上と判断される場合には、現在Dutyと設定Dutyとの差に応じて、モータの作動角を規定値又はそれ以上の値とし、反転位置が規定位置となるように反転角度を設定する(ステップS4:設定2)。
On the other hand, when the current duty is greater than or equal to the set duty (current duty ≥ set duty), it means that the load on the
ステップS4,5にて反転角度を設定1又は2にセットした後、ステップS6に進み、ブレーキ要否マップを参照する。反転角度を前述の設定1又は2とした場合、ブレード速度が大きすぎると、設定1又は2(特に、設定1)が予定する位置でブレード2aを止めることができないおそれがあり、角度設定のみではブレード2aのオーバーランの抑制は難しい。このため、当該制御処理では、反転角度設定とブレード速度(モータ回転速度)との関係に基づいて、設定1が予定する位置でブレード2aが確実に停止するように、ステップS6〜S9にて制動処理を行いブレード速度の調整を行う。なお、ここで言う制動処理には、ブレード速度を減速させるいわゆるブレーキのみならず、ブレーキを行わず通常の駆動制御を選択する処理も含まれる。
After setting the reverse angle to setting 1 or 2 in steps S4 and S5, the process proceeds to step S6 to refer to the brake necessity map. When the reversal angle is set to the
ここで、ROM33内には、モータ回転数毎にモータ制動出力した時の制動角度を表にしたブレーキ要否マップ38が格納されている。ステップS7では、このマップに基づいて、モータ制御駆動部31はブレーキの要否を判断する。ブレーキ要否マップ38では、モータ回転数が何回転のときにモータ制動出力を行うと、モータが止まるまでにモータが何度回転するか、という関係が示されている。従って、モータ制御駆動部31は、現在のモータ回転数に基づき、制動出力時におけるモータ停止までの回転角度(制動停止角度)をブレーキ要否マップ38から求め、ステップS4,5にて設定した反転角度(設定1,2)がこの制動停止角度以下になった場合、「制動 要」と判断する。
Here, in the
ステップS7にてブレーキが必要と判断された場合には、ステップS8に進み、モータ3aを減速すべく、モータ制御駆動部31からFET駆動回路22にブレーキ指令を出力する(制動出力)。この場合、制動出力として、制御Duty値を0%とする指示(Duty=0)が行われ、電気回路的にモータ閉ループが構成され、モータ3aに電磁制動が掛かる。これにより、反転角度を前述の設定1又は2に適宜変更しても、ブレード速度にかかわらず、設定1又は2が予定する位置でブレード2aを止めることができる。一方、ステップS7にてブレーキ不要と判断された場合には、ステップS9に進み、制御マップ34に基づいて通常のモータ駆動制御処理を行う。
If it is determined in step S7 that braking is necessary, the process proceeds to step S8, and a brake command is output from the motor
反転角度をセットしてブレーキの要否を判断した後、ステップS10に進み、反転角度の確認を行う。ここでは、反転角度が設定1か否かが判断され、設定1の場合にはステップS11に進んで、現在のモータ作動角度が設定1に達しているか否かが判断される。設定1に達していない場合には、そのままの動作を継続し、ルーチンを抜ける。これに対し、設定1に達している場合には直ちに反転動作を行う必要がある。そこで、この場合にはステップS12に進み、モータ制御駆動部31からFET駆動回路22にモータ逆転指令を出力し(反転出力)、ブレード2aの反転動作を行ってルーチンを抜ける。
After determining the necessity of braking by setting the reverse angle, the process proceeds to step S10, where the reverse angle is confirmed. Here, it is determined whether or not the reverse angle is set 1. If the reverse angle is set 1, the process proceeds to step S11 to determine whether or not the current motor operating angle has reached
このように、図4に示した制御処理によれば、現在Duty<設定Dutyの場合、モータ3aの作動角度が両者の差に基づいて算出された反転角度(設定1)になったとき、ブレード2aが反転動作を行う。この場合、設定1によるブレード反転位置は、風圧等の外力によりブレード2aが押し上げられた状態でもオーバーランすることなく所定の上反転位置の近傍にて反転し、しかも、ワイパアーム等が撓んでもブレード2aがピラー部に衝突したりするおそれがない位置となっている。このため、高速走行時にブレード2aが風圧によって押し上げられても、それを的確に検出してブレード2aの反転位置を変化させることができ、高速走行時にブレード2aが上反転位置をオーバーランしたり、ブレード2aがピラー部に衝突したりするのを防止することが可能となる。
As described above, according to the control process shown in FIG. 4, when the current duty is less than the set duty, when the operating angle of the
さらに、当該制御処理では、現実の現在Dutyと設定Dutyとの差に応じて反転角度が設定されるため、風圧(外力)の大小に応じて反転位置が適宜変化する。このため、ピラー部との衝突を回避しつつ、ワイパ払拭角度を最大限広く設定することができ、降雨時における広い視界確保が可能となる。加えて、反転位置設定と共に、ブレーキの要否を判断し、ブレード速度に応じて適宜制動出力を行うので、反転位置を変更した場合でも、その変更位置にて確実にブレードを停止・反転させることが可能となる。 Further, in the control process, since the reversal angle is set according to the difference between the actual current duty and the set duty, the reversal position appropriately changes according to the magnitude of the wind pressure (external force). For this reason, the wiper wiping angle can be set as wide as possible while avoiding a collision with the pillar portion, and a wide field of view can be secured during rainfall. In addition, the reversing position is set and the necessity of braking is determined, and braking output is appropriately performed according to the blade speed. Therefore, even when the reversing position is changed, the blade is reliably stopped and reversed at the changed position. Is possible.
一方、ステップS10にて、反転角度が設定1ではないと判断された場合にはステップS13に進んで、現在のモータ作動角度が設定2に達しているか否かが判断される。設定2に達していない場合には、そのままの動作を継続し、ルーチンを抜ける。これに対し、設定2に達している場合にはステップS14に進み、モータ制御駆動部31からFET駆動回路22にモータ逆転指令を出力し(反転出力)、ブレード2aの反転動作を行ってルーチンを抜ける。
On the other hand, if it is determined in step S10 that the reverse angle is not set 1, the process proceeds to step S13 to determine whether or not the current motor operating angle has reached set 2. If the setting 2 is not reached, the operation is continued as it is and the routine is exited. On the other hand, when setting 2 has been reached, the process proceeds to step S14, where a motor reverse command is output from the motor
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例における「反転予測位置」の設定(上反転位置から30°手前)や、設定1の例(10%の差で5°狭める)などはあくまでも一例であり、本発明の制御形態は前記の値には限定されない。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the setting of the “reversal predicted position” in the above-described embodiment (30 ° before the upper reversal position) and the example of setting 1 (narrow by 5 ° with a difference of 10%) are merely examples, and the control of the present invention The form is not limited to the above values.
1 ワイパ装置
2a,2b ワイパブレード
3a DR側モータ
3b AS側モータ
4a,4b モータユニット
5a,5b モータ制御部
6 スイッチコントローラ
7 車内LAN
8 通信線
11a,11b 払拭領域
12a,12b ワイパ軸
13a,13b ワイパアーム
14a,14b 駆動系
15a,15b クランクアーム
16a,16b 連結ロッド
17a,17b 駆動レバー
18a,18b 出力軸
21 制御マイコン
22 FET駆動回路
23 モータ回転数検出回路
24 バッテリ
25 CPU
26 電源回路
27 ウォッチドッグタイマ回路
28 通信回路
29 ブリッジ回路
30 パルス信号発生手段
31 モータ制御駆動部
32 モータ回転角度算出部
33 ROM(制御情報格納部)
34 制御マップ
35 現在Duty検出部
36 Duty比較部
37 反転角度設定部
38 ブレーキ要否マップ
DESCRIPTION OF
8
26
34
Claims (8)
前記払拭面上におけるワイパブレードの位置に対応して前記Duty値を予め設定すると共に、
前記モータに現在印加されているDuty値を検出し、
前記予め設定された設定Duty値と、検出された現在のDuty値を示す現在Duty値とを比較し、
前記設定Duty値と前記現在Duty値との間に差異がある場合、前記モータの回転方向切替位置を変更し、前記ワイパブレードの反転位置を変化させることを特徴とするワイパ装置制御方法。 This is a control method for a wiper device in which a motor that is PWM controlled with a predetermined duty value is used as a drive source, and the wiper blade on the wiping surface is reciprocated between upper and lower inversion positions by rotating the motor forward and backward. And
While presetting the Duty value corresponding to the position of the wiper blade on the wiping surface,
Detects the duty value currently applied to the motor,
Compare the preset Duty value set in advance with the current Duty value indicating the detected current Duty value,
A wiper device control method comprising: changing a rotation direction switching position of the motor and changing a reversal position of the wiper blade when there is a difference between the set duty value and the current duty value.
前記払拭面上におけるワイパブレードの位置に対応して予め設定された設定Duty値を格納する制御情報格納部と、
前記モータに現在印加されているDuty値を検出する現在Duty検出部と、
前記予め設定された設定Duty値と、検出された現在のDuty値を示す現在Duty値とを比較するDuty比較部と、
前記設定Duty値と前記現在Duty値との間に差異がある場合、前記モータの回転方向切替位置を変更する反転角度設定部と、
前記反転角度設定部にて設定された回転方向切替位置に基づいて前記モータを駆動制御し、前記ワイパブレードの反転位置を変化させるモータ駆動制御部とを有することを特徴とするワイパ制御装置。 Drive control of the wiper device that performs a reciprocating wiping operation of the wiper blade on the wiping surface between the upper and lower inversion positions by using a motor controlled by PWM with a predetermined duty value as a drive source and rotating the motor forward and backward. A wiper control device,
A control information storage unit for storing a preset duty value corresponding to the position of the wiper blade on the wiping surface;
A current duty detection unit for detecting a duty value currently applied to the motor;
A Duty comparison unit that compares the preset Duty value set in advance with a current Duty value indicating the detected current Duty value;
When there is a difference between the set duty value and the current duty value, a reverse angle setting unit that changes the rotation direction switching position of the motor;
A wiper control device comprising: a motor drive control unit that controls driving of the motor based on a rotation direction switching position set by the reverse angle setting unit and changes a reverse position of the wiper blade.
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