JP2013001237A

JP2013001237A - Wiper control device and wiper control method

Info

Publication number: JP2013001237A
Application number: JP2011134206A
Authority: JP
Inventors: Taku Suzuki; 卓鈴木
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-01-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiper control device which can cope with a control deviation in a wiper operation owing to a secular change in a reversing wiper device, and to provide a control method thereof.SOLUTION: A bidirectionally rotatable wiper motor is controlled based on a target speed map set according to a position of a wiper blade. An actual cycle indicating the time when the wiper blade actually oscillates back and forth is calculated, and the target cycle is compared with the actual cycle (S1). When the actual cycle is out of the target cycle range, the target speed map 71 is automatically adjusted so that the actual cycle falls within the target cycle range (S2 to S14). After the target speed map 71 is adjusted (S2 to S4) according to the magnitude relation between the actual cycle and target cycle, a reversal point of the blade is measured (S5) and compared with the target reversal position (S6, S10). When the blade is reversed at a position separated from the target reversal position by a predetermined angle or more, the target speed is readjusted (S7 to S9, S11 to S13).

Description

本発明は、モータの正逆転によってワイパアームを往復動させるリバーシングワイパ装置の制御技術に関し、特に、モータの経年変化による特性変化に対応してワイパ装置の制御形態を自動的に調整するワイパ制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control technique for a reversing wiper device that reciprocates a wiper arm by forward / reverse rotation of a motor, and in particular, a wiper control device that automatically adjusts a control mode of a wiper device in response to a change in characteristics due to aging of a motor And a control method.

自動車等の車両に搭載されるリバーシングワイパ装置では、ワイパアームの位置に対応して目標速度を設定し、この目標速度に基づいて駆動源であるモータをフィードバック制御している。また、ワイパアームの作動方向が切り替わる上下の反転位置では、ワイパアームを所定位置にてスムーズに反転させるため、アームの惰走距離に基づいた反転制御が実施されている。この反転制御では、反転位置付近にアームが到達すると、モータの現在速度から、モータ出力を停止したときのアームの惰走距離が推定され、この推定惰走距離と反転位置までの距離とに基づいて、反転位置の手前でモータの出力を停止する。そして、アームが反転位置に至る直前に、予め規定された逆転出力を開始する。これにより、モータ逆転時における過大電流やノイズを防止しつつ、ワイパアームが所定の反転位置にてタイムラグなく反転する。 In a reversing wiper device mounted on a vehicle such as an automobile, a target speed is set corresponding to the position of the wiper arm, and a motor that is a drive source is feedback-controlled based on the target speed. In addition, at the upper and lower inversion positions where the operation direction of the wiper arm is switched, inversion control based on the arm coasting distance is performed in order to smoothly invert the wiper arm at a predetermined position. In this reversal control, when the arm reaches near the reversal position, the coasting distance of the arm when the motor output is stopped is estimated from the current speed of the motor, and based on this estimated coasting distance and the distance to the reversal position. Stop the motor output just before the reverse position. Then, immediately before the arm reaches the reversal position, a predetermined reverse rotation output is started. As a result, the wiper arm is reversed without a time lag at a predetermined reversal position while preventing an excessive current and noise during reverse rotation of the motor.

特表2004-504202号公報Special Table 2004-504202

しかしながら、このようなリバーシングワイパ装置では、各種制御定数が初期のモータ特性やモータ負荷に合わせて設定されているため、経年変化によってモータ特性やモータ負荷が変化すると、払拭周期や反転位置が規定の状態からずれてしまう可能性がある、という問題があった。例えば、前述の目標速度によるフィードバック制御では、経年変化によってモータ出力が低下すると、モータが制御に追従できず、制御遅れが生じて所定の払拭周期が維持できないおそれが生じる。この場合、制御遅れを取り戻すべくモータへの供給電流を増大させると、アームの速度や加速度が過大となり、今度は反転位置をオーバーランしてしまうおそれがある。 However, in such a reversing wiper device, various control constants are set in accordance with the initial motor characteristics and motor load, so if the motor characteristics and motor load change due to secular change, the wiping cycle and reverse position are specified. There was a problem that there was a possibility that it would deviate from this state. For example, in the feedback control based on the target speed described above, if the motor output decreases due to secular change, the motor cannot follow the control, and there is a possibility that a predetermined wiping cycle cannot be maintained due to a control delay. In this case, if the current supplied to the motor is increased to recover the control delay, the speed and acceleration of the arm become excessive, and there is a possibility that the reversing position is overrun this time.

また、前述の反転制御では、モータ出力が低下しているにもかかわらず初期時と同様の制御を行うと、想定よりも手前でアームが停止し、反転位置にてショートランが生じたり、反転時に停止タイムラグが生じたりするおそれがある。この場合も、ショートランを検知してモータへの供給電流を増大させると、ブレード速度が速くなり過ぎ、払拭周期が短くなったり、次の反転位置をオーバーランしてしまったりするおそれがある。さらに、モータ負荷の変動によっても、同様に払拭周期や反転位置のズレが生じるおそれがあり、このような経年変化によるワイパ動作の変化への対策が求められていた。 In the reversal control described above, if the same control as in the initial stage is performed even though the motor output has decreased, the arm stops before the expected value, causing a short run at the reversal position, or reversing. There is a possibility that a stop time lag sometimes occurs. In this case as well, if a short run is detected and the supply current to the motor is increased, the blade speed becomes too fast, and the wiping cycle may be shortened or the next reversal position may be overrun. Furthermore, there is a possibility that the wiping cycle and the reversal position are shifted due to fluctuations in the motor load, and countermeasures against changes in the wiper operation due to such secular changes have been demanded.

本発明の目的は、リバーシングワイパ装置における経年変化によるワイパ動作の制御ズレに対応し得るワイパ制御装置及び制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a wiper control device and a control method that can cope with a control shift in wiper operation due to secular change in a reversing wiper device.

本発明のワイパ制御装置は、正逆回転可能な電動モータと、ガラス面上に配置され、前記電動モータを正逆回転させることにより、前記ガラス面上にて往復揺動するワイパブレードと、前記ガラス面上における前記ワイパブレードの位置に対応して設定された目標速度に基づいて、前記電動モータの回転速度を制御するモータ駆動指令部と、を有するワイパ制御装置であって、該ワイパ制御装置は、前記ワイパブレードが前記ガラス面上を実際に往復揺動する時間を示す実周期を算出する実周期算出部と、前記ワイパブレードが前記ガラス面上にて往復揺動する時間の目標値を所定範囲にて示した目標周期と前記目標速度が格納された記憶手段と、前記目標周期と前記実周期とを比較する周期比較部と、前記実周期が前記目標周期の範囲外となった場合、前記実周期が前記目標周期の範囲内に収まるように前記目標速度を調整する制御変更部と、を有することを特徴とする。 The wiper control device of the present invention includes an electric motor capable of rotating in the forward and reverse directions, a wiper blade that is disposed on the glass surface and reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor in the normal and reverse directions, A wiper control device comprising: a motor drive command unit that controls a rotation speed of the electric motor based on a target speed set in correspondence with a position of the wiper blade on the glass surface; Is a real cycle calculation unit for calculating a real cycle indicating a time during which the wiper blade is actually reciprocally swung on the glass surface, and a target value for a time when the wiper blade is reciprocally swung on the glass surface. A storage means storing the target period and the target speed shown in a predetermined range; a period comparison unit that compares the target period and the actual period; and the actual period is outside the range of the target period If Tsu, characterized in that it and a control changing portion in which the real cycle to adjust the target speed to fall within the scope of the target period.

本発明にあっては、実際の払拭周期を計測し、それを所定の目標周期と比較する。そして、実周期が目標周期の範囲外となった場合、目標速度を自動調整して周期を調整する。これにより、経年によってモータ特性やモータ負荷が変化し、ワイパ払拭時間に変化が生じても、適宜モータ制御形態を調整してこの変化に対応できる。 In the present invention, the actual wiping cycle is measured and compared with a predetermined target cycle. When the actual cycle falls outside the target cycle range, the cycle is adjusted by automatically adjusting the target speed. Thereby, even if a motor characteristic and a motor load change with the passage of time and a change occurs in the wiper wiping time, the motor control mode can be appropriately adjusted to cope with the change.

前記ワイパ制御装置において、前記ワイパ制御装置に、前記ワイパブレードの反転位置を測定する反転位置測定部と、前記反転位置測定部にて測定された前記ワイパブレードの実際の反転位置と、前記ガラス面上にて予め設定された反転目標位置とを比較する反転位置等確認部と、をさらに設け、前記目標速度を調整した後、前記反転目標位置から所定角度以上離れた位置にて反転している場合、前記制御変更部によって、前記目標速度を再調整するようにしても良い。 In the wiper control device, the wiper control device includes a reverse position measurement unit that measures a reverse position of the wiper blade, an actual reverse position of the wiper blade measured by the reverse position measurement unit, and the glass surface. A reversing position confirmation unit for comparing with a reversing target position set in advance above, and after adjusting the target speed, reversing is performed at a position away from the reversing target position by a predetermined angle or more. In this case, the target speed may be readjusted by the control change unit.

また、前記反転位置測定部によって、前記ワイパブレードの反転時における初動加速度を算出すると共に、反転位置等確認部によって、前記反転位置測定部にて算出された前記初動加速度と所定の閾値と比較し、前記目標速度を調整した後、前記ワイパブレードの前記加速度が、前記閾値が示す規定範囲外となった場合、前記制御変更部によって、前記目標速度を再調整するようにしても良い。 The reversing position measuring unit calculates initial motion acceleration when the wiper blade is reversed, and the reversing position checking unit compares the initial motion acceleration calculated by the reversing position measuring unit with a predetermined threshold. After the target speed is adjusted, when the acceleration of the wiper blade is outside the specified range indicated by the threshold value, the target speed may be readjusted by the control change unit.

さらに、前記格納部に、前記ワイパブレードの位置をパラメータとして前記目標速度を規定した目標速度マップを格納し、前記制御変更部によって、前記目標速度マップを調整するようにしても良い。この場合、前記目標速度マップを、前記ワイパブレードが初動時から所定速度に達するまでの加速領域における前記目標速度を示す加速マップと、前記ワイパブレードが加速領域後に所定速度にて駆動される定速領域における前記目標速度を示す定速度マップと、前記ワイパブレードが定速領域後に反転位置に向かって減速される減速領域における前記目標速度を示す減速マップと、を備えた構成としても良い。 Furthermore, a target speed map that defines the target speed using the position of the wiper blade as a parameter may be stored in the storage unit, and the target speed map may be adjusted by the control change unit. In this case, the target speed map includes an acceleration map indicating the target speed in an acceleration region until the wiper blade reaches a predetermined speed from the initial motion, and a constant speed at which the wiper blade is driven at a predetermined speed after the acceleration region. It is good also as a structure provided with the constant speed map which shows the said target speed in an area | region, and the deceleration map which shows the said target speed in the deceleration area | region where the said wiper blade decelerates toward a reverse position after a constant speed area | region.

一方、本発明のワイパ制御方法は、正逆回転可能な電動モータと、ガラス面上に配置され、前記電動モータを正逆回転させることにより前記ガラス面上にて往復揺動するワイパブレードと、を有し、前記ガラス面上における前記ワイパブレードの位置に対応して設定された目標速度に基づいて、前記電動モータの回転速度が制御されるワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパブレードが前記ガラス面上を実際に往復揺動する時間を示す実周期を算出し、前記ワイパブレードが前記ガラス面上にて往復揺動する時間の目標値を所定範囲にて示した目標周期と前記実周期とを比較し、前記実周期が前記目標周期の範囲外となった場合、前記実周期が前記目標周期の範囲内に収まるように前記目標速度を調整することを特徴とする。 On the other hand, the wiper control method of the present invention includes an electric motor that can rotate forward and backward, a wiper blade that is disposed on the glass surface and reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor forward and backward, And a wiper device control method in which the rotational speed of the electric motor is controlled based on a target speed set corresponding to the position of the wiper blade on the glass surface, wherein the wiper blade is A real cycle indicating a time for actually reciprocatingly swinging on the glass surface is calculated, and a target cycle indicating a target value of a time for the wiper blade to reciprocally swing on the glass surface within a predetermined range and the actual cycle are calculated. The target speed is adjusted so that the actual period falls within the range of the target period when the actual period falls outside the range of the target period.

本発明のワイパ制御装置によれば、電動モータを正逆回転させることによりガラス面上にて往復揺動するワイパブレードを備え、ガラス面上におけるワイパブレードの位置に対応して設定された目標速度に基づいて、電動モータの回転速度を制御するワイパ制御装置にて、ワイパブレードの実周期を算出する実周期算出部と、記憶手段に格納された目標周期と実周期とを比較する周期比較部と、実周期が目標周期の範囲外となった場合、実周期が目標周期の範囲内に収まるように目標速度を調整する制御変更部と、を設けたので、経年によってモータ特性やモータ負荷が変化し、ワイパ払拭時間に変化が生じても、実周期が目標周期の範囲内に収まるように目標速度を自動調整することができる。このため、モータ特性等に経年変化が生じても、ワイパ払拭動作を所定の形態にて制御でき、ワイパシステムの性能保証年数を拡大することが可能となる。 According to the wiper control device of the present invention, the wiper blade that reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor forward and backward is provided, and the target speed set corresponding to the position of the wiper blade on the glass surface. Based on the above, in the wiper control device that controls the rotation speed of the electric motor, the real cycle calculation unit that calculates the real cycle of the wiper blade, and the cycle comparison unit that compares the target cycle and the real cycle stored in the storage unit And a control change unit that adjusts the target speed so that the actual cycle falls within the target cycle range when the actual cycle falls outside the target cycle range. Even if the change occurs in the wiper wiping time, the target speed can be automatically adjusted so that the actual period is within the range of the target period. For this reason, even if the motor characteristics and the like change with time, the wiper wiping operation can be controlled in a predetermined form, and the performance guarantee years of the wiper system can be extended.

また、本発明のワイパ制御方法によれば、電動モータを正逆回転させることによりガラス面上にて往復揺動するワイパブレードを備え、ガラス面上におけるワイパブレードの位置に対応して設定された目標速度に基づいて、電動モータの回転速度が制御されるワイパ装置の制御方法にて、ワイパブレードがガラス面上を実際に往復揺動する時間を示す実周期を算出し、この実周期と予め設定された目標周期とを比較し、実周期が目標周期の範囲外となった場合、実周期が目標周期の範囲内に収まるように目標速度を調整するので、経年によってモータ特性やモータ負荷が変化し、ワイパ払拭時間に変化が生じても、実周期が目標周期の範囲内に収まるように目標速度を自動調整することができる。このため、モータ特性等に経年変化が生じても、ワイパ払拭動作を所定の形態にて制御でき、ワイパシステムの性能保証年数を拡大することが可能となる。 In addition, according to the wiper control method of the present invention, the wiper blade that reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor forward and backward is provided, and is set corresponding to the position of the wiper blade on the glass surface. Based on the target speed, the wiper device control method in which the rotational speed of the electric motor is controlled calculates an actual period indicating the time for the wiper blade to actually reciprocate on the glass surface. When the target cycle is compared with the set target cycle and the actual cycle falls outside the target cycle range, the target speed is adjusted so that the actual cycle is within the target cycle range. Even if the change occurs in the wiper wiping time, the target speed can be automatically adjusted so that the actual period is within the range of the target period. For this reason, even if the motor characteristics and the like change with time, the wiper wiping operation can be controlled in a predetermined form, and the performance guarantee years of the wiper system can be extended.

本発明の一実施例である制御処理が適用されるワイパモータを備えたリバーシングワイパ装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reversing wiper apparatus provided with the wiper motor to which the control processing which is one Example of this invention is applied. ＤＲ側のワイパモータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the wiper motor by the side of DR. 本発明におけるモータ制御系の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the motor control system in this invention. 本発明による経年変化調整系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the secular change adjustment system by this invention. ワイパモータの制御形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control form of a wiper motor. 本発明による経年変化調整処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the secular change adjustment process by this invention.

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処理が適用されるワイパモータを備えたリバーシングワイパ装置を示す説明図である。図１のワイパシステム１１は、自動車のウインドガラス（フロントガラス）１２に付着した雨水等を拭き取って運転者の視界を確保するために設けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a reversing wiper device including a wiper motor to which a control process according to an embodiment of the present invention is applied. The wiper system 11 of FIG. 1 is provided in order to wipe off rainwater and the like adhering to a window glass (front glass) 12 of an automobile to ensure a driver's view.

ワイパシステム１１には、被動部材として、ウインドガラス１２に弾圧的に接触する運転席側（ＤＲ側）のワイパブレード１３ａと、助手席側（ＡＳ側）のワイパブレード１３ｂが設けられている。ワイパブレード１３ａはワイパアーム１４ａに、ワイパブレード１３ｂはワイパアーム１４ｂにそれぞれ取り付けられている。ワイパアーム１４ａ,１４ｂは、車体の左右両側部に配置されたワイパ軸１５ａ,１５ｂに取り付けられており、ワイパ軸１５ａ,１５ｂの回転に伴い、所定の角度範囲で揺動する。ワイパシステム１１は対向払拭型の装置となっており、ワイパブレード１３ａ,１３ｂは、ウインドガラス１２の左右両側の上反転位置と、中央部の下反転位置との間の払拭範囲で揺動（往復動）する。 The wiper system 11 is provided with a wiper blade 13a on the driver's seat side (DR side) and a wiper blade 13b on the passenger's seat side (AS side) that are elastically in contact with the wind glass 12 as driven members. The wiper blade 13a is attached to the wiper arm 14a, and the wiper blade 13b is attached to the wiper arm 14b. The wiper arms 14a and 14b are attached to wiper shafts 15a and 15b disposed on the left and right sides of the vehicle body, and swing within a predetermined angular range as the wiper shafts 15a and 15b rotate. The wiper system 11 is a counter-wiping type device, and the wiper blades 13a and 13b swing (reciprocate) in a wiping range between the upper inverted position on both the left and right sides of the wind glass 12 and the lower inverted position of the central portion. Move).

ＤＲ側のワイパアーム１４ａを揺動させるため、車体にはワイパモータ２１ａが取り付けられている。ワイパモータ２１ａは、出力軸２２ａが所定の範囲で正逆回転し、出力軸２２ａは、伝達機構を介してワイパ軸１５ａと接続されている。伝達機構は、出力軸２２ａに固定されたクランクアーム２３ａ、クランクアーム２３ａに接続された連結ロッド２４ａ、連結ロッド２４ａに接続されワイパ軸１５ａに固定された駆動レバー２５ａなどの機構部品から構成されている。ワイパモータ２１ａが作動し出力軸２２ａが回転すると、その回転運動が伝達機構を介してワイパ軸１５ａに伝わり、ワイパアーム１４ａとワイパブレード１３ａが揺動する。 In order to swing the wiper arm 14a on the DR side, a wiper motor 21a is attached to the vehicle body. In the wiper motor 21a, the output shaft 22a rotates forward and backward within a predetermined range, and the output shaft 22a is connected to the wiper shaft 15a via a transmission mechanism. The transmission mechanism includes a crank arm 23a fixed to the output shaft 22a, a connecting rod 24a connected to the crank arm 23a, and a mechanical component such as a drive lever 25a connected to the connecting rod 24a and fixed to the wiper shaft 15a. Yes. When the wiper motor 21a operates and the output shaft 22a rotates, the rotational motion is transmitted to the wiper shaft 15a via the transmission mechanism, and the wiper arm 14a and the wiper blade 13a swing.

ＡＳ側もＤＲ側と同様の構成となっており、車体には、ワイパアーム１４ｂを揺動駆動するためのワイパモータ２１ｂが取り付けられている。ワイパモータ２１ｂもまた、出力軸２２ｂが所定の範囲で正逆回転し、ワイパモータ２１ｂの出力軸２２ｂは、ＤＲ側と同様に、伝達機構を介してワイパ軸１５ｂと接続されている。伝達機構は、出力軸２２ｂに固定されたクランクアーム２３ｂ、クランクアーム２３ｂに接続された連結ロッド２４ｂ、連結ロッド２４ｂに接続されワイパ軸１５ｂに固定された駆動レバー２５ｂなどの機構部品から構成されている。ワイパモータ２１ｂが作動し出力軸２２ｂが回転すると、その回転運動が伝達機構を介してワイパ軸１５ｂに伝わり、ワイパアーム１４ｂとワイパブレード１３ｂが揺動する。 The AS side has the same configuration as the DR side, and a wiper motor 21b for swinging and driving the wiper arm 14b is attached to the vehicle body. Also in the wiper motor 21b, the output shaft 22b rotates forward and backward within a predetermined range, and the output shaft 22b of the wiper motor 21b is connected to the wiper shaft 15b via the transmission mechanism, similarly to the DR side. The transmission mechanism is configured by mechanical parts such as a crank arm 23b fixed to the output shaft 22b, a connecting rod 24b connected to the crank arm 23b, and a drive lever 25b connected to the connecting rod 24b and fixed to the wiper shaft 15b. Yes. When the wiper motor 21b operates and the output shaft 22b rotates, the rotational motion is transmitted to the wiper shaft 15b through the transmission mechanism, and the wiper arm 14b and the wiper blade 13b swing.

次に、各ワイパモータ２１ａ,２１ｂの構造について説明する。図２は、ＤＲ側のワイパモータ２１ａの構成を示す断面図である。なお、ＤＲ側のワイパモータ２１ａとＡＳ側のワイパモータ２１ｂは基本的に同様の構造となっているため、以下では主にＤＲ側のワイパモータ２１ａについて説明する。 Next, the structure of each wiper motor 21a, 21b will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the DR-side wiper motor 21a. Since the DR-side wiper motor 21a and the AS-side wiper motor 21b have basically the same structure, the DR-side wiper motor 21a will be mainly described below.

図２に示すように、ワイパモータ２１ａは減速機構付き電動モータとなっており、モータ本体３１と減速機３２とを有している。モータ本体３１は、いわゆるブラシ付き直流モータとなっている。モータ本体３１は、有底筒状に形成されたモータヨーク３３を有している。モータヨーク３３の内部には、アマチュア軸３４ａを備えたアマチュア３４が回転自在に収容されている。アマチュア軸３４ａには、コミュテータ３５が固定されている。コミュテータ３５には、ブラシホルダ３６に保持された一対のブラシ３７（図中では一方のみを示す）が摺接している。ブラシ３７を介してアマチュア３４に駆動電流が供給されると、その駆動電流の向きに応じて、アマチュア軸３４ａが正転または逆転方向に回転する。 As shown in FIG. 2, the wiper motor 21 a is an electric motor with a speed reduction mechanism, and includes a motor body 31 and a speed reducer 32. The motor body 31 is a so-called brushed DC motor. The motor main body 31 has a motor yoke 33 formed in a bottomed cylindrical shape. Inside the motor yoke 33, an armature 34 having an armature shaft 34a is rotatably accommodated. A commutator 35 is fixed to the amateur shaft 34a. The commutator 35 is in sliding contact with a pair of brushes 37 (only one is shown in the figure) held by the brush holder 36. When a drive current is supplied to the amateur 34 via the brush 37, the armature shaft 34a rotates in the forward or reverse direction according to the direction of the drive current.

減速機３２は、ギヤケース３８を有している。ギヤケース３８は、バスタブ状に形成された金属製のケース本体３８ａと、ケース本体３８ａを閉塞する樹脂製のカバー３８ｂとを備えている。ケース本体３８ａは、モータ本体３１のモータヨーク３３に固定されている。ギヤケース３８の内部には、減速機構４１が収容されている。アマチュア軸３４ａの回転は、この減速機構４１によって所定の回転数にまで減速され、出力軸２２ａから出力される。 The speed reducer 32 has a gear case 38. The gear case 38 includes a metal case main body 38a formed in a bathtub shape and a resin cover 38b for closing the case main body 38a. The case main body 38 a is fixed to the motor yoke 33 of the motor main body 31. A reduction mechanism 41 is accommodated in the gear case 38. The rotation of the amateur shaft 34a is decelerated to a predetermined rotational speed by the speed reduction mechanism 41 and is output from the output shaft 22a.

減速機構４１は、ウォームギヤ機構となっている。減速機構４１のウォーム４１ａは、ケース本体３８ａの内部に突出するアマチュア軸３４ａの外周面に、アマチュア軸３４ａと一体に形成されている。ウォーム４１ａに噛み合うウォームホイル４１ｂは、ケース本体３８ａの内部に突出する出力軸２２ａの基端部に固定されている。ケース本体３８ａにはボス部３８ｃが設けられており、出力軸２２ａは、このボス部３８ｃに回転自在に支持されている。出力軸２２ａの先端部は、ギヤケース３８の外部に突出し、前述のクランクアーム２３ａに連結されている。 The speed reduction mechanism 41 is a worm gear mechanism. The worm 41a of the speed reduction mechanism 41 is formed integrally with the armature shaft 34a on the outer peripheral surface of the armature shaft 34a protruding into the case main body 38a. The worm wheel 41b that meshes with the worm 41a is fixed to the base end portion of the output shaft 22a that protrudes into the case main body 38a. The case body 38a is provided with a boss portion 38c, and the output shaft 22a is rotatably supported by the boss portion 38c. The distal end portion of the output shaft 22a protrudes to the outside of the gear case 38 and is connected to the aforementioned crank arm 23a.

モータ本体３１の動作を制御するため、ワイパモータ２１ａには、制御基板４２が設けられている。制御基板４２は、カバー３８ｂの内側に固定された状態でギヤケース３８の内部に収容されている。制御基板４２は、配線が施された基板４２ａを備えており、基板４２ａ上には、複数の電気部品４２ｂ（図中には一つのみ示す）が搭載されている。電気部品４２ｂとしては、モータ制御装置であるＣＰＵ５１やＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３等の制御系の素子と、ＦＥＴ５４等のパワー系の素子等が搭載されている。 In order to control the operation of the motor body 31, the wiper motor 21a is provided with a control board. The control board 42 is accommodated in the gear case 38 in a state of being fixed inside the cover 38b. The control board 42 includes a board 42a on which wiring is provided, and a plurality of electrical components 42b (only one is shown in the drawing) is mounted on the board 42a. As the electrical component 42b, control elements such as a CPU 51, ROM 52, and RAM 53, which are motor control devices, and power elements such as an FET 54 are mounted.

図３は、本発明におけるモータ制御系の構成を示す説明図である。図３に示すように、ＣＰＵ５１は、イグニッションスイッチ４３を介してバッテリ４４と接続されており、ワイパスイッチ５５によってワイパアーム１４ａ,１４ｂの動作形態（ＯＦＦ,ＩＮＴ,ＬＯ,ＨＩ）を切り替えられるようになっている。また、アマチュア軸３４ａの回転を検出するため、制御基板４２には一対の回転センサ４６ａ,４６ｂが設けられており、これに対応して、アマチュア軸３４ａには第１のセンサマグネット４５が固定されている。さらに、出力軸２２ａの回転角度を検出するため、制御基板４２には角度センサ４８が設けられており、これに対応して、出力軸２２ａの基端部には第２のセンサマグネット４７が固定されている。ＣＰＵ５１は、回転センサ４６ａ,４６ｂから入力されるパルス信号と、角度センサ４８から入力される角度検出信号に基づいて、モータ本体３１の動作を制御する。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the motor control system in the present invention. As shown in FIG. 3, the CPU 51 is connected to the battery 44 via the ignition switch 43, and the wiper switch 55 can switch the operation mode (OFF, INT, LO, HI) of the wiper arms 14a, 14b. ing. In order to detect the rotation of the armature shaft 34a, the control board 42 is provided with a pair of rotation sensors 46a and 46b. Correspondingly, the first sensor magnet 45 is fixed to the armature shaft 34a. ing. Further, in order to detect the rotation angle of the output shaft 22a, an angle sensor 48 is provided on the control board 42. Correspondingly, a second sensor magnet 47 is fixed to the base end portion of the output shaft 22a. Has been. The CPU 51 controls the operation of the motor body 31 based on the pulse signals input from the rotation sensors 46 a and 46 b and the angle detection signal input from the angle sensor 48.

第１のセンサマグネット４５は、多極着磁マグネットとなっており、環状（リング状）に形成されている。第１のセンサマグネット４５の外周には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶように１０極の磁極が着磁されている。第１のセンサマグネット４５は、アマチュア軸３４ａに嵌合固定され、アマチュア軸３４ａと共に回転する。回転センサ４６ａ,４６ｂには、ホール素子センサ（ホールＩＣ）が使用されている。回転センサ４６ａ,４６ｂは、それぞれ互いに所定の間隔を空けて制御基板４２上に固定され、第１のセンサマグネット４５の外周面に対向している。アマチュア軸３４ａが回転すると、回転センサ４６ａ,４６ｂからは、アマチュア軸３４ａの回転速度に応じた周期のパルス信号が出力される。回転センサ４６ａ,４６ｂは、出力されるパルス信号の位相が互いに９０度ずれるように所定の間隔を空けて配置されており、位相のずれ方向は、アマチュア軸３４ａの回転方向に応じて反転する。 The first sensor magnet 45 is a multipolar magnetized magnet and is formed in an annular shape (ring shape). On the outer periphery of the first sensor magnet 45, 10 poles are magnetized so that N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The first sensor magnet 45 is fitted and fixed to the armature shaft 34a and rotates together with the armature shaft 34a. Hall element sensors (Hall ICs) are used for the rotation sensors 46a and 46b. The rotation sensors 46 a and 46 b are fixed on the control board 42 with a predetermined distance from each other, and face the outer peripheral surface of the first sensor magnet 45. When the amateur shaft 34a rotates, the rotation sensors 46a and 46b output a pulse signal having a period corresponding to the rotational speed of the amateur shaft 34a. The rotation sensors 46a and 46b are arranged at a predetermined interval so that the phases of the output pulse signals are shifted from each other by 90 degrees, and the phase shift direction is reversed according to the rotation direction of the amateur shaft 34a.

回転センサ４６ａ,４６ｂは、ＣＰＵ５１に配線を介して接続されており、回転センサ４６ａ,４６ｂが出力するパルス信号は、ＣＰＵ５１に入力される。回転センサ４６ａ,４６ｂからパルス信号が入力されると、ＣＰＵ５１は、各パルス信号の出現順に基づいてアマチュア軸３４ａの回転方向を認識すると共に、各パルス信号の周期に基づいてアマチュア軸３４ａの回転速度を認識する。そして、これらの認識情報に基づいて、モータ本体３１の動作を制御する。 The rotation sensors 46 a and 46 b are connected to the CPU 51 via wiring, and the pulse signals output from the rotation sensors 46 a and 46 b are input to the CPU 51. When pulse signals are input from the rotation sensors 46a and 46b, the CPU 51 recognizes the rotation direction of the armature shaft 34a based on the order of appearance of each pulse signal, and rotates the speed of the armature shaft 34a based on the period of each pulse signal. Recognize Based on the recognition information, the operation of the motor body 31 is controlled.

一方、第２のセンサマグネット４７は円錐台状に形成されており、その外周には、周方向に並ぶ一対の磁極が着磁されている。第２のセンサマグネット４７は、出力軸２２ａと同軸となるように、当該出力軸２２ａの基端部に、制御基板４２に対向して固定されている。出力軸２２ａが回転すると、第２のセンサマグネット４７は出力軸２２ａと共に回転する。角度センサ４８は、第２のセンサマグネット４７の軸方向端面に対向するように制御基板４２上に固定されている。角度センサ４８は、磁気抵抗素子センサ（ＭＲセンサ）となっており、出力軸２２ａが回転すると、角度センサ４８からは出力軸２２ａの基準位置Ｐｓ１からの回転角度ａ１に応じた角度検出信号が出力される。 On the other hand, the second sensor magnet 47 is formed in a truncated cone shape, and a pair of magnetic poles arranged in the circumferential direction are magnetized on the outer periphery thereof. The second sensor magnet 47 is fixed to the base end portion of the output shaft 22a so as to face the control board 42 so as to be coaxial with the output shaft 22a. When the output shaft 22a rotates, the second sensor magnet 47 rotates together with the output shaft 22a. The angle sensor 48 is fixed on the control board 42 so as to face the axial end surface of the second sensor magnet 47. The angle sensor 48 is a magnetoresistive element sensor (MR sensor). When the output shaft 22a rotates, the angle sensor 48 outputs an angle detection signal corresponding to the rotation angle a1 from the reference position Ps1 of the output shaft 22a. Is done.

本実施例では、ワイパアーム１４ａの下反転位置に対応する位置が基準位置Ｐｓ１とされている。基準位置Ｐｓ１から、ワイパアーム１４ａの上反転位置に対応する位置まで出力軸２２ａが回転すると、その回転角度ａ１に比例した角度検出信号が角度センサ４８から出力される。つまり、角度センサ４８は、ワイパアーム１４ａの上下反転位置間にて、出力軸２２ａの回転角度ａ１に比例した角度検出信号を出力する。 In the present embodiment, the position corresponding to the lower inversion position of the wiper arm 14a is set as the reference position Ps1. When the output shaft 22a rotates from the reference position Ps1 to a position corresponding to the upper reversal position of the wiper arm 14a, an angle detection signal proportional to the rotation angle a1 is output from the angle sensor 48. That is, the angle sensor 48 outputs an angle detection signal proportional to the rotation angle a1 of the output shaft 22a between the wiper arm 14a upside down positions.

角度センサ４８もまたＣＰＵ５１に配線を介して接続されており、ＣＰＵ５１には角度センサ４８からの角度検出信号が入力される。ＣＰＵ５１は、角度センサ４８から角度検出信号が入力されると、この角度検出信号に基づいて、出力軸２２ａの回転角度ａ１、つまり、ワイパアーム１４ａの絶対位置を認識する。ＣＰＵ５１は、この認識情報に基づいて、モータ本体３１の動作を制御する。 The angle sensor 48 is also connected to the CPU 51 via wiring, and an angle detection signal from the angle sensor 48 is input to the CPU 51. When the angle detection signal is input from the angle sensor 48, the CPU 51 recognizes the rotation angle a1 of the output shaft 22a, that is, the absolute position of the wiper arm 14a based on the angle detection signal. The CPU 51 controls the operation of the motor body 31 based on this recognition information.

なお、ＤＲ側のワイパモータ２１ａの制御基板４２と、ＡＳ側のワイパモータ２１ｂの制御基板４２は、互いに通信線４９ａ,４９ｂによって接続されている。ワイパモータ２１ａの角度センサ４８が出力した角度検出信号は、ワイパモータ２１ｂのＣＰＵ５１にも入力される。また、ワイパモータ２１ｂの角度センサ４８が出力した角度検出信号は、ワイパモータ２１ａのＣＰＵ５１にも入力される。ＤＲ側とＡＳ側のＣＰＵ５１は、それぞれ相手方の角度検出信号を取得して両ワイパアーム１４ａ,１４ｂの位置を認識し、両者が干渉しないようにモータ本体３１を作動させる。 The control board 42 of the DR-side wiper motor 21a and the control board 42 of the AS-side wiper motor 21b are connected to each other by communication lines 49a and 49b. The angle detection signal output from the angle sensor 48 of the wiper motor 21a is also input to the CPU 51 of the wiper motor 21b. The angle detection signal output from the angle sensor 48 of the wiper motor 21b is also input to the CPU 51 of the wiper motor 21a. The DR-side and AS-side CPUs 51 acquire the counterpart angle detection signals, recognize the positions of the wiper arms 14a and 14b, and operate the motor body 31 so that they do not interfere with each other.

ここで、従来のリバーシングワイパ装置では、前述のように、ワイパモータ２１ａ,２１ｂを、初期のモータ特性やモータ負荷に合わせた制御形態にて駆動しており、モータ特性やモータ負荷の経年変化は特に考慮されていなかった。このため、モータ特性等の経年変化により、払拭周期や反転位置が規定の状態からずれてしまい、払拭周期の変動や、ワイパブレードのオーバーランやショートランが生じるおそれがあった。そこで、本発明のワイパシステム１１では、払拭周期（ワイパアーム１４ａが下反転位置から上反転位置を経て下反転位置に戻るまでの一払拭動作の払拭時間）や反転位置を、モータ特性等が経年変化した場合を想定して設けられた規定の閾値と比較する。そして、払拭周期等が所定条件を満たした場合には、経年変化調整処理を開始して、制御形態を現在のモータ特性等に合わせて調整し、オーバーラン等のワイパ動作のズレを未然に防止する。 Here, in the conventional reversing wiper device, as described above, the wiper motors 21a and 21b are driven in a control form in accordance with the initial motor characteristics and motor load. No particular consideration was given. For this reason, due to secular changes such as motor characteristics, the wiping cycle and the reversal position may deviate from the prescribed state, and there is a risk of fluctuations in the wiping cycle, wiper blade overrun and short run. Therefore, in the wiper system 11 of the present invention, the wiping cycle (wiping time for one wiping operation until the wiper arm 14a returns from the lower reverse position to the lower reverse position through the upper reverse position) and the reverse position, the motor characteristics, etc. change over time. It is compared with a prescribed threshold value that is provided assuming the case. Then, when the wiping cycle etc. satisfies the predetermined condition, start the aging adjustment process and adjust the control mode according to the current motor characteristics etc. to prevent the wiper operation deviation such as overrun in advance To do.

図４は、このような制御処理を行うＣＰＵ５１における経年変化調整系の構成を示すブロック図である。図４に示すように、ＣＰＵ５１には、回転センサ４６ａ,４６ｂと角度センサ４８の信号からモータ速度やブレード位置等を算出し、これらのデータに基づいてワイパモータ２１ａをフィードバック制御するモータ駆動指令部６０が設けられている。モータ駆動指令部６０は、ＲＯＭ５２内に格納されている目標速度マップ７１や、反転目標位置、逆転出力定数、ブレーキ開始ポイント等の各種制御条件に従って、ワイパモータ２１ａの駆動制御を行い、ワイパアーム１４ａの位置に応じてアーム速度を制御し、上下反転位置にてワイパモータ２１ａを反転させる。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an aging adjustment system in the CPU 51 that performs such control processing. As shown in FIG. 4, the CPU 51 calculates the motor speed, blade position, and the like from the signals from the rotation sensors 46a, 46b and the angle sensor 48, and feedback controls the wiper motor 21a based on these data. Is provided. The motor drive command unit 60 performs drive control of the wiper motor 21a according to various control conditions such as the target speed map 71 stored in the ROM 52, the reverse rotation target position, the reverse rotation output constant, the brake start point, and the position of the wiper arm 14a. Accordingly, the arm speed is controlled to reverse the wiper motor 21a at the upside down position.

目標速度マップ７１には、ワイパブレード１３ａの位置に対応して設定されたワイパモータ２１ａの目標速度（ＰＷＭ制御のduty比）が格納されている。ワイパモータ２１ａは、ワイパアーム１４ａ（ワイパブレード１３ａ）の位置、すなわち、出力軸２２ａの回転角度に応じて、目標速度マップ７１を参照しつつ、図５のような制御形態にてＰＷＭ制御される。図５に示すように、ワイパモータ２１ａの制御形態は、反転位置から加速終了ポイントＰ１までは加速領域、加速終了ポイントＰ１からブレーキポイントＰ２までは定速領域、ブレーキポイントＰ２から反転位置までは減速領域となっている。 The target speed map 71 stores a target speed (duty ratio of PWM control) of the wiper motor 21a set corresponding to the position of the wiper blade 13a. The wiper motor 21a is PWM-controlled in a control form as shown in FIG. 5 with reference to the target speed map 71 according to the position of the wiper arm 14a (wiper blade 13a), that is, the rotation angle of the output shaft 22a. As shown in FIG. 5, the wiper motor 21a is controlled in the acceleration region from the reverse position to the acceleration end point P1, the constant speed region from the acceleration end point P1 to the brake point P2, and the deceleration region from the brake point P2 to the reverse position. It has become.

目標速度マップ７１は、加速マップ７１ａと定速度マップ７１ｂ、減速マップ７１ｃとを備えている。加速マップ７１ａには、反転時におけるワイパブレード１３ａ（ワイパモータ２１ａ）の初動加速度や、その後の加速制御形態が示されている。ブレードの初動加速度は、反転位置にてワイパモータ２１ａを逆転させる際に、反転位置直前の速度に対して設定される逆転出力定数（duty）と関係しており、逆転出力定数が大きくなるほど、初動加速度は大きくなる。また、定速度マップ７１ｂには、定速領域でのワイパモータ２１ａの目標速度が示されている。さらに、減速マップ７１ｃには、ブレーキポイントＰ２以後におけるワイパモータ２１ａの減速制御形態が示されている。各マップには、出力軸２２ａの回転角度（ワイパアーム１４ａの位置）に対応して、例えば、「ワイパアーム１４ａが下反転位置からθ度の位置ではdutyＸ％」のような形で、ワイパモータ２１ａの駆動状態が設定されている。 The target speed map 71 includes an acceleration map 71a, a constant speed map 71b, and a deceleration map 71c. The acceleration map 71a shows the initial acceleration of the wiper blade 13a (wiper motor 21a) at the time of reversal and the subsequent acceleration control mode. The initial acceleration of the blade is related to the reverse output constant (duty) set for the speed immediately before the reverse position when the wiper motor 21a is reversely rotated at the reverse position. Will grow. Further, the constant speed map 71b shows the target speed of the wiper motor 21a in the constant speed region. Further, the deceleration map 71c shows the deceleration control mode of the wiper motor 21a after the brake point P2. Each map corresponds to the rotation angle of the output shaft 22a (the position of the wiper arm 14a). For example, the drive of the wiper motor 21a is performed in a form such as “duty X% when the wiper arm 14a is at a position of θ degrees from the lower inverted position”. The state is set.

ＣＰＵ５１は、モータ駆動指令部６０に加えて、払拭周期算出部６１、経年変化調整処理開始判定部６２（以下、処理開始判定部６２と略記する）及び払拭周期比較部６３を備えている。払拭周期算出部６１は、回転センサ４６ａ,４６ｂと角度センサ４８からの信号に基づいて、ワイパアーム１４ａの実際の払拭周期（実払拭周期）を算出する。処理開始判定部６２は、払拭周期算出部６１にて算出した実払拭周期と、払拭周期に対して設定された上下の判定閾値（払拭周期調整上限値，払拭周期調整下限値：ＲＯＭ５２内に格納）とを比較して、経年変化調整処理の要否を判定する。払拭周期比較部６３は、払拭周期算出部６１にて算出した実払拭周期と、ＲＯＭ５２内に格納されている制御上の目標周期とを比較する。 In addition to the motor drive command unit 60, the CPU 51 includes a wiping cycle calculation unit 61, a secular change adjustment process start determination unit 62 (hereinafter abbreviated as a process start determination unit 62), and a wiping cycle comparison unit 63. The wiping cycle calculation unit 61 calculates an actual wiping cycle (actual wiping cycle) of the wiper arm 14a based on signals from the rotation sensors 46a and 46b and the angle sensor 48. The process start determination unit 62 stores the actual wiping cycle calculated by the wiping cycle calculation unit 61 and the upper and lower determination thresholds set for the wiping cycle (wiping cycle adjustment upper limit value, wiping cycle adjustment lower limit value: ROM 52). ) To determine whether or not an aging adjustment process is necessary. The wiping cycle comparison unit 63 compares the actual wiping cycle calculated by the wiping cycle calculation unit 61 with the control target cycle stored in the ROM 52.

ＣＰＵ５１にはさらに、反転位置測定部６４と反転位置等確認部６５が設けられている。反転位置測定部６４は、回転センサ４６ａ,４６ｂと角度センサ４８からの信号に基づいて、ワイパアーム１４ａの上下反転位置を検出する。また、反転位置測定部６４は、併せて、反転時におけるワイパブレード１３ａの初動加速度を算出し、初動加速度に対して設定された上下の判定閾値（初動加速度上限値，初動加速度下限値：ＲＯＭ５２内に格納）とを比較する。反転位置等確認部６５は、反転位置測定部６４における反転位置の測定結果や初動加速度の算出結果から、ワイパブレード１３ａのオーバーラン・ショートランの検出や、初動加速度と閾値（初動加速度上限値・下限値）との比較を行う。 The CPU 51 is further provided with a reversal position measurement unit 64 and a reversal position confirmation unit 65. The inversion position measuring unit 64 detects the upside down position of the wiper arm 14a based on the signals from the rotation sensors 46a and 46b and the angle sensor 48. The inversion position measuring unit 64 also calculates the initial motion acceleration of the wiper blade 13a at the time of inversion, and the upper and lower determination thresholds set for the initial motion acceleration (initial motion acceleration upper limit value, initial motion acceleration lower limit value: in the ROM 52). Compare with). The reversal position confirmation unit 65 detects the overrun / short run of the wiper blade 13a from the reversal position measurement result and the initial motion acceleration calculation result by the reversal position measurement unit 64, and detects the initial motion acceleration and the threshold (initial motion acceleration upper limit value · Comparison with the lower limit).

加えて、ＣＰＵ５１には、払拭周期比較部６３や反転位置等確認部６５での結果に基づき、ワイパモータ２１ａ（ワイパアーム１４ａ）の制御形態を変更する制御変更部６６が設けられている。制御変更部６６は、払拭周期比較部６３での実払拭周期と目標周期との比較に基づき、定速度マップ７１ｂを調整して払拭周期を変更する。また、制御変更部６６は、反転位置測定部６４における測定結果（反転位置，反転初動加速度）に基づき、定速度マップ７１ｂや減速マップ７１ｃ、逆転出力定数を適宜調整し、経年変化によるワイパ動作の変化に対応する。 In addition, the CPU 51 is provided with a control change unit 66 that changes the control mode of the wiper motor 21a (wiper arm 14a) based on the results of the wiping cycle comparison unit 63 and the reversal position confirmation unit 65. The control changing unit 66 changes the wiping cycle by adjusting the constant speed map 71b based on the comparison between the actual wiping cycle and the target cycle in the wiping cycle comparing unit 63. Further, the control changing unit 66 appropriately adjusts the constant speed map 71b, the deceleration map 71c, and the reverse rotation output constant based on the measurement results (reverse position, reverse initial motion acceleration) in the reverse position measurement unit 64, and performs the wiper operation due to secular change. Respond to change.

このような装置構成と処理系を備えたワイパシステム１１では、次のようにしてワイパモータ２１ａ,２１ｂが駆動制御される。図６は、そのフローチャートである。まず、イグニッションスイッチ４３がオンされると、制御基板４２上のＣＰＵ５１等に電源が供給される。このときＣＰＵ５１は、ワイパアーム１４ａが下反転位置にあるときには、角度センサ４８からの角度検出信号に基づいて、ワイパアーム１４ａが下反転位置つまり基準位置Ｐｓ１にあると認識する。この状態でワイパスイッチ５５がオンされると、ＣＰＵ５１は、ワイパアーム１４ａを上反転位置に向けて移動させるようにモータ本体３１を作動させる。モータ本体３１が作動すると、ＣＰＵ５１は、回転センサ４６ａ,４６ｂからのパルス信号に基づいてアマチュア軸３４ａの回転速度を認識し、認識した回転速度に基づいて、目標速度マップ７１を参照しつつ、モータ本体３１をＰＷＭ制御する。 In the wiper system 11 having such an apparatus configuration and a processing system, the wiper motors 21a and 21b are driven and controlled as follows. FIG. 6 is a flowchart thereof. First, when the ignition switch 43 is turned on, power is supplied to the CPU 51 and the like on the control board 42. At this time, when the wiper arm 14a is at the lower reverse position, the CPU 51 recognizes that the wiper arm 14a is at the lower reverse position, that is, the reference position Ps1, based on the angle detection signal from the angle sensor 48. When the wiper switch 55 is turned on in this state, the CPU 51 operates the motor main body 31 so as to move the wiper arm 14a toward the upper reverse position. When the motor main body 31 is activated, the CPU 51 recognizes the rotational speed of the amateur shaft 34a based on the pulse signals from the rotation sensors 46a and 46b, and refers to the target speed map 71 based on the recognized rotational speed while referring to the target speed map 71. The main body 31 is PWM-controlled.

ワイパアーム１４ａが上反転位置にまで達すると、ＣＰＵ５１は、角度センサ４８からの角度検出信号に基づいてワイパアーム１４ａが上反転位置に達したことを認識する。上反転位置への到達を認識したＣＰＵ５１は、モータ本体３１の作動方向を反転させ、ワイパアーム１４ａを上反転位置から下反転位置に向けて移動させる。そして、ワイパアーム１４ａが下反転位置に達すると、ＣＰＵ５１は、角度センサ４８からの角度検出信号によりワイパアーム１４ａが下反転位置に達したことを認識し、モータ本体３１の動作方向を再度反転させる。以下、同様の行程を繰り返すことにより、ワイパアーム１４ａが所定の角度範囲で揺動払拭動作を行う。 When the wiper arm 14a reaches the upper inversion position, the CPU 51 recognizes that the wiper arm 14a has reached the upper inversion position based on the angle detection signal from the angle sensor 48. Recognizing the arrival at the upper reversal position, the CPU 51 reverses the operating direction of the motor body 31 and moves the wiper arm 14a from the upper reversal position toward the lower reversal position. When the wiper arm 14a reaches the lower inversion position, the CPU 51 recognizes that the wiper arm 14a has reached the lower inversion position based on the angle detection signal from the angle sensor 48, and reverses the operation direction of the motor body 31 again. Thereafter, by repeating the same process, the wiper arm 14a performs the swing wiping operation within a predetermined angle range.

一方、モータ出力中は、払拭周期算出部６１によって、ワイパアーム１４ａの払拭周期が算出されている。システム作動中は、ここで算出した実払拭周期と前述の払拭周期調整上限値及び下限値とが、払拭周期比較部６３にて常時比較されており、処理開始判定部６２では、この比較結果に基づいて経年変化調整処理の要否を判定する（ステップＳ１）。その際、実払拭周期が払拭周期調整下限値以上か、払拭周期調整上限値以下の場合は、払拭周期に特に問題はなく、経年変化も認められないと判断してルーチンを抜ける。一方、実払拭周期が払拭周期調整下限値未満、あるいは、払拭周期調整上限値を超えている場合は、払拭周期が遅すぎるか早すぎる状態であり、経年変化のおそれあり、と判断してステップＳ２以下の経年変化調整処理に進む。なお、Ｓ２における調整処理開始条件の具備、不備は、１回の判定結果によって決定すると、ノイズや特異データの存在により制御精度の低下を招来するおそれがあるため、条件具備という結果が複数回得られた場合など、判定結果の累積や頻度、連続等によって結果をフィルタリングしても良い。 On the other hand, the wiping cycle of the wiper arm 14a is calculated by the wiping cycle calculation unit 61 during motor output. During the system operation, the actual wiping cycle calculated here and the above-described wiping cycle adjustment upper limit value and lower limit value are constantly compared by the wiping cycle comparison unit 63, and the processing start determination unit 62 displays the comparison result. Based on this, it is determined whether or not the aging adjustment process is necessary (step S1). At that time, if the actual wiping cycle is equal to or greater than the wiping cycle adjustment lower limit value or less than the wiping cycle adjustment upper limit value, it is determined that there is no particular problem with the wiping cycle and that no secular change is observed, and the routine is exited. On the other hand, if the actual wiping cycle is less than the wiping cycle adjustment lower limit value or exceeds the wiping cycle adjustment upper limit value, it is determined that the wiping cycle is too late or too early and there is a risk of secular change. Proceed to the secular change adjustment process of S2 or less. Note that if the adjustment processing start condition in S2 is satisfied or incomplete based on a single determination result, the presence of noise or singular data may lead to a decrease in control accuracy. In such a case, the results may be filtered based on the accumulation, frequency, continuation, etc. of the determination results.

経年変化調整処理では、払拭周期や反転位置をＣＰＵ５１内にて計測し、（Ａ）払拭周期が規定範囲を超えた状態が一定期間継続した場合、目標速度マップ７１を自動調整して周期を調整する。次に、（Ｂ）周期調整後、反転位置を確認し、調整後の実際のブレード反転位置が反転目標位置から所定角度以上離れている場合、目標速度マップ７１を再調整したり、反転前後のモータ速度の変化からブレードの初動加速度を考慮し、ブレーキ開始条件や逆転出力定数等を自動調整したりする。そして、（Ａ）,（Ｂ）の処理を払拭周期が規定範囲内になるまで繰り返すことにより、経年変化によるワイパ動作の変化を調整する。 In the secular change adjustment process, the wiping cycle and the reversal position are measured in the CPU 51. (A) When the wiping cycle exceeds the specified range for a certain period, the target speed map 71 is automatically adjusted to adjust the cycle. To do. Next, (B) after the cycle adjustment, the reversal position is confirmed, and when the actual blade reversal position after the adjustment is away from the reversal target position by a predetermined angle or more, the target speed map 71 is readjusted, The brake start condition and the reverse rotation output constant are automatically adjusted in consideration of the initial motion acceleration of the blade from the change in motor speed. Then, by repeating the processes (A) and (B) until the wiping cycle falls within the specified range, the change in the wiper operation due to the secular change is adjusted.

そこで、経年変化調整処理に入ると、ステップＳ２では、払拭周期比較部６３にて、改めて実払拭周期と目標周期とが比較される。Ｓ２にて目標周期が実払拭周期を超えている場合は、ワイパ速度が遅いと判断し、ステップＳ３に進み、定速度マップ７１ｂを調整してアーム速度をアップさせ、実払拭周期を短くする。これに対し、Ｓ２にて目標周期が実払拭周期以下の場合は、ワイパ速度が速いと判断し、ステップＳ４に進み、定速度マップ７１ｂを調整してアーム速度をダウンさせ、実払拭周期を長くする。ステップＳ３,Ｓ４における定速度マップ７１ｂの調整は、固定した所定値（duty：ｘ％）の変更であっても、目標周期と実払拭周期との差異に応じた変更（差異がｙms→ｚ％）であっても良い。なお、以下のマップ調整や定数調整もこれと同様である。 Therefore, when entering the aging change adjustment process, in step S2, the wiping cycle comparison unit 63 compares the actual wiping cycle and the target cycle again. When the target cycle exceeds the actual wiping cycle in S2, it is determined that the wiper speed is slow, and the process proceeds to step S3, the constant speed map 71b is adjusted to increase the arm speed, and the actual wiping cycle is shortened. On the other hand, if the target cycle is equal to or shorter than the actual wiping cycle in S2, it is determined that the wiper speed is fast, and the process proceeds to step S4, where the constant speed map 71b is adjusted to lower the arm speed, and the actual wiping cycle is lengthened. To do. The adjustment of the constant speed map 71b in steps S3 and S4 is a change according to the difference between the target cycle and the actual wiping cycle (the difference is yms → z%) even if the fixed predetermined value (duty: x%) is changed. ). The following map adjustment and constant adjustment are the same.

ステップＳ２〜Ｓ４の処理により、実払拭周期と目標周期に基づいてアーム速度を調整した後、ステップＳ５に進み、反転位置測定部６４によって反転位置の測定が行われる。Ｓ５では、回転センサ４６ａ,４６ｂと角度センサ４８からの信号に基づいて、ワイパアーム１４ａの上下反転位置を検出する。また、Ｓ５では、ワイパブレード１３ａの初動加速度（ブレード加速度）の検出も行われる。ステップＳ５にて反転位置やブレード加速度の検出を行った後、ステップＳ６に進み、反転位置等確認部６５によって、反転位置の確認や初動加速度と閾値との比較が行われる。 After adjusting the arm speed based on the actual wiping cycle and the target cycle by the processing in steps S2 to S4, the process proceeds to step S5, and the reverse position measurement unit 64 measures the reverse position. In S5, the upside down position of the wiper arm 14a is detected based on the signals from the rotation sensors 46a and 46b and the angle sensor 48. In S5, the initial motion acceleration (blade acceleration) of the wiper blade 13a is also detected. After the reversal position and blade acceleration are detected in step S5, the process proceeds to step S6, where the reversal position confirmation unit 65 confirms the reversal position and compares the initial motion acceleration with a threshold value.

ステップＳ６に進むと、反転位置等確認部６５によって、反転位置の確認等を行ってワイパブレード１３ａのオーバーラン発生を検出すると共に、初動加速度と閾値（初動加速度上限値・下限値）との比較を行う。ステップＳ６では、ワイパブレード１３ａにオーバーランが発生しているか（測定された実際の反転位置が反転目標位置を所定角度以上超えているか）、あるいは、ブレード加速度が、閾値が示す規定範囲外となっていないか（初動加速度上限値を超えているかどうか）が判断される。この際、ブレード加速度についても検討を行うのは、初動加速度が大きい過ぎると払拭周期が短くなる可能性が高く、オーバーランも生じ易くなるためである。 In step S6, the reversal position confirmation unit 65 confirms the reversal position and the like to detect the occurrence of overrun of the wiper blade 13a, and compares the initial motion acceleration with threshold values (initial motion acceleration upper limit value / lower limit value). I do. In step S6, an overrun has occurred in the wiper blade 13a (whether the measured actual reversal position exceeds the reversal target position by a predetermined angle or more), or the blade acceleration is outside the specified range indicated by the threshold value. Is determined (whether or not the upper limit of initial acceleration is exceeded). At this time, the blade acceleration is also examined because if the initial acceleration is too large, the wiping cycle is likely to be shortened and overrun is likely to occur.

そして、Ｓ６の条件の少なくとも何れか一方が満たされている場合、すなわち、オーバーランが生じているか、ブレード加速度が上限値を超えている場合は、アームの速度や加速度が過大と判断し、ステップＳ７〜Ｓ９に進む。ステップＳ７〜Ｓ９の処理は制御変更部６６によって行われ、まずＳ７では、定速度マップ７１ｂを調整して定速度領域でのアーム速度をダウンさせる。次に、ステップＳ８では、減速マップ７１ｃをダウン（duty値を低下）させたり、ブレーキポイントＰ２を早く設定したりする。さらに、ステップＳ９では、逆転出力定数を調整して（低下させて）ブレード加速度を低下させる。このようなステップＳ７〜Ｓ９の処理により、アーム速度（モータ速度）が低下し、オーバーランが抑えられる。その後、ステップＳ１４にて、実周期が再計測され、再びステップＳ２に戻り、実払拭周期と目標周期とを比較しステップＳ３以下の処理が繰り返される。 If at least one of the conditions of S6 is satisfied, that is, if overrun occurs or the blade acceleration exceeds the upper limit value, it is determined that the arm speed or acceleration is excessive, and step It progresses to S7-S9. Steps S7 to S9 are performed by the control change unit 66. First, in S7, the constant speed map 71b is adjusted to lower the arm speed in the constant speed region. Next, in step S8, the deceleration map 71c is decreased (duty value is decreased), or the brake point P2 is set earlier. Further, in step S9, the reverse rotation output constant is adjusted (decreased) to reduce the blade acceleration. By such processes of steps S7 to S9, the arm speed (motor speed) is reduced and overrun is suppressed. Thereafter, in step S14, the actual cycle is re-measured, the process returns to step S2 again, the actual wiping cycle is compared with the target cycle, and the processing in step S3 and subsequent steps is repeated.

これに対し、ステップＳ６にて前述の条件が共に満たされていない場合、すなわち、オーバーランは生じておらず、ブレード加速度も上限値を超えていない場合は、ステップＳ１０に進む。このステップＳ１０では、ステップＳ６とは逆に、ワイパブレード１３ａにショートランが発生しているか（測定された実際の反転位置が反転目標位置より所定角度以上手前か）、あるいは、ブレード加速度が、閾値が示す規定範囲外となっていないか（初動加速度下限値未満となっているかどうか）が判断される。そして、Ｓ１０の条件が共に満たされていない場合は、Ｓ２〜Ｓ４の周期調整が効を奏し、ブレードの反転位置も加速度も許容範囲内に収まっていると判断し、ルーチンを抜ける。 On the other hand, if both of the above conditions are not satisfied in step S6, that is, if no overrun has occurred and the blade acceleration does not exceed the upper limit value, the process proceeds to step S10. In step S10, contrary to step S6, whether a short run has occurred in the wiper blade 13a (whether the actual reverse position measured is a predetermined angle or more before the reverse target position), or the blade acceleration is a threshold value It is judged whether it is outside the specified range indicated by (whether it is less than the initial acceleration lower limit). If both the conditions of S10 are not satisfied, it is determined that the period adjustment of S2 to S4 is effective, the blade reversal position and the acceleration are within the allowable range, and the routine is exited.

一方、ステップＳ１０にて条件が共に満たされていない場合、すなわち、ショートランが生じているか、ブレード加速度が初動加速度下限値未満となっている場合は、アームの速度や加速度が過小と判断して、ステップＳ１１〜Ｓ１３に進む。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理もまた制御変更部６６によって行われ、まずＳ１１では、定速度マップ７１ｂを調整して定速度領域でのアーム速度をアップさせる。次に、ステップＳ１２では、減速マップ７１ｃをアップ（duty値を上昇）させたり、ブレーキポイントＰ２を遅く設定したりする。さらに、ステップＳ１３では、逆転出力定数を調整して（増加させて）ブレード加速度を増加させる。このようなステップＳ１１〜Ｓ１３の処理により、アーム速度（モータ速度）が増加し、ショートランが抑えられる。 On the other hand, if both of the conditions are not satisfied in step S10, that is, if a short run occurs or the blade acceleration is less than the initial acceleration lower limit, it is determined that the arm speed or acceleration is too low. The process proceeds to steps S11 to S13. The processing of steps S11 to S13 is also performed by the control change unit 66. First, in S11, the constant speed map 71b is adjusted to increase the arm speed in the constant speed region. Next, in step S12, the deceleration map 71c is increased (duty value is increased), or the brake point P2 is set late. In step S13, the blade acceleration is increased by adjusting (increasing) the reverse rotation output constant. By such processes of steps S11 to S13, the arm speed (motor speed) is increased and the short run is suppressed.

ステップＳ１１〜Ｓ１３を行った後、ステップＳ７〜Ｓ９の場合と同様に、ステップＳ１４を経て再びステップＳ２に戻り、実払拭周期と目標周期とを比較し、ステップＳ３以下の処理が繰り返される。そして、ステップＳ１０の条件を満たし、ブレードの反転位置や加速度が許容範囲内となるまで、ステップＳ２〜Ｓ１３の調整処理が繰り返される。なお、ステップＳ７〜Ｓ９やステップＳ１１〜Ｓ１３の処理はそれぞれ順不同であり、各処理において何れのステップを先に実行しても良い。 After performing Steps S11 to S13, similarly to Steps S7 to S9, the process returns to Step S2 again through Step S14, the actual wiping cycle and the target cycle are compared, and the processing from Step S3 onward is repeated. Then, the adjustment processing in steps S2 to S13 is repeated until the condition in step S10 is satisfied and the blade reversal position and acceleration are within the allowable range. Note that the processes in steps S7 to S9 and steps S11 to S13 are not in order, and any step may be executed first in each process.

このように、本発明にあっては、払拭周期や反転位置を計測して目標速度マップ７１を自動調整して周期を調整するので、経年によってモータ特性やモータ負荷が変化し、ワイパ払拭時間や反転位置に変化が生じても、適宜モータ制御形態を調整してこの変化に対応することができる。このため、モータ特性等に経年変化が生じても、運転者にその変化を感じさせることなく、精度良くワイパ払拭動作の制御を行うことができ、初期時と同様の払拭動作を維持することが可能となる。従って、ワイパシステムの性能保証年数を拡大することができ、製品寿命を向上させることが可能となる。 Thus, in the present invention, the wiping cycle and the reverse position are measured and the target speed map 71 is automatically adjusted to adjust the cycle. Therefore, the motor characteristics and the motor load change with time, and the wiper wiping time and Even if a change occurs in the reversal position, the motor control mode can be appropriately adjusted to cope with this change. For this reason, even if a secular change occurs in the motor characteristics or the like, the wiper wiping operation can be accurately controlled without causing the driver to feel the change, and the wiping operation similar to the initial time can be maintained. It becomes possible. Therefore, the performance guarantee years of the wiper system can be extended and the product life can be improved.

また、目標速度マップ７１の調整後に、反転位置の確認を行うことにより、調整後の制御形態をチェックし、調整自体を自動修正するので、さらに精度の高いワイパ制御が実施可能となる。さらに、モータ特性の変化に適宜対応できるため、初期時におけるモータ特性のバラツキにも対応可能であり、モータ特性のバラツキに対する許容範囲を大きく取ることができ、モータの歩留まりが改善され、システムコストの低減が図られる。 Further, by confirming the reverse position after adjusting the target speed map 71, the control mode after the adjustment is checked and the adjustment itself is automatically corrected, so that it is possible to perform wiper control with higher accuracy. Furthermore, since it is possible to respond appropriately to changes in motor characteristics, it is also possible to cope with variations in motor characteristics at the initial stage, allowing a large tolerance for variations in motor characteristics, improving motor yield, and reducing system costs. Reduction is achieved.

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、前述の実施例では、運転席側と助手席側それぞれにモータを配した対向払拭型のワイパシステムに本発明を適用した例について説明したが、１個のモータを駆動源とし、リンク機構によって運転席側と助手席側のワイパアームを連動させる平行払拭型のリバーシングワイパ装置などにも本発明は適用可能である。また、本実施例では、ワイパアームの絶対位置検出に、磁界の変化を電気抵抗の変化として検出する非接触式の磁気センサ（ＭＲセンサ）を用いているが、基準位置にて信号を出力するセンサ（ホールＩＣなど）と回転センサ４６ａ,４６ｂの組み合わせによってワイパアームの位置検出を行っても良い。 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, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the wiper system of the opposite wiping type in which the motor is arranged on each of the driver's seat side and the passenger seat side has been described. Thus, the present invention can also be applied to a parallel wiping type reversing wiper device in which the wiper arms on the driver's seat side and the passenger seat side are interlocked. In this embodiment, a non-contact type magnetic sensor (MR sensor) that detects a change in the magnetic field as a change in electric resistance is used for detecting the absolute position of the wiper arm, but a sensor that outputs a signal at the reference position. The position of the wiper arm may be detected by a combination of a Hall IC or the like and the rotation sensors 46a and 46b.

１１ワイパシステム
１２ウインドガラス
１３ａ,１３ｂワイパブレード
１４ａ,１４ｂワイパアーム
１５ａ,１５ｂワイパ軸
２１ａ,２１ｂワイパモータ
２２ａ,２２ｂ出力軸
２３ａ,２３ｂクランクアーム
２４ａ,２４ｂ連結ロッド
２５ａ,２５ｂ駆動レバー
３１モータ本体
３２減速機
３３モータヨーク
３４アマチュア
３４ａアマチュア軸
３５コミュテータ
３６ブラシホルダ
３７ブラシ
３８ギヤケース
３８ａケース本体
３８ｂカバー
３８ｃボス部
４１減速機構
４１ａウォーム
４１ｂウォームホイル
４２制御基板
４２ａ基板
４２ｂ電気部品
４３イグニッションスイッチ
４４バッテリ
４５第１のセンサマグネット
４６ａ,４６ｂ回転センサ
４７第２のセンサマグネット
４８角度センサ
４９ａ,４９ｂ通信線
５１ＣＰＵ
５２ＲＯＭ（記憶手段）
５３ＲＡＭ
５４ＦＥＴ
５５ワイパスイッチ
６０モータ駆動指令部
６１払拭周期算出部
６２経年変化調整処理開始判定部
６３払拭周期比較部
６４反転位置測定部
６５反転位置等確認部
６６制御変更部
７１目標速度マップ
７１ａ加速マップ
７１ｂ定速度マップ
７１ｃ減速マップ
Ｐ１加速終了ポイント
Ｐ２ブレーキポイント DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wiper system 12 Wind glass 13a, 13b Wiper blade 14a, 14b Wiper arm 15a, 15b Wiper shaft 21a, 21b Wiper motor 22a, 22b Output shaft 23a, 23b Crank arm 24a, 24b Connecting rod 25a, 25b Drive lever 31 Motor main body 32 Reduction gear 33 motor yoke 34 amateur 34a amateur shaft 35 commutator 36 brush holder 37 brush 38 gear case 38a case main body 38b cover 38c boss 41 reduction mechanism 41a worm 41b worm wheel 42 control board 42a board 42b electric component 43 ignition switch 44 battery 45 first Sensor magnet 46a, 46b Rotation sensor 47 Second sensor magnet 48 Angle sensor 49a, 49b Communication line 51 CPU
52 ROM (storage means)
53 RAM
54 FET
55 Wiper switch 60 Motor drive command unit 61 Wiping cycle calculation unit 62 Aging change adjustment process start determination unit 63 Wiping cycle comparison unit 64 Reverse position measurement unit 65 Reverse position etc. confirmation unit 66 Control change unit 71 Target speed map 71a Acceleration map 71b constant Speed map 71c Deceleration map P1 Acceleration end point P2 Brake point

Claims

An electric motor capable of forward and reverse rotation;
A wiper blade that is disposed on the glass surface and reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor forward and backward, and
A wiper control device comprising: a motor drive command unit that controls a rotation speed of the electric motor based on a target speed set corresponding to a position of the wiper blade on the glass surface; The device
An actual period calculating unit that calculates an actual period indicating a time during which the wiper blade actually reciprocally swings on the glass surface;
Storage means for storing a target period indicating a target value of a time during which the wiper blade reciprocally swings on the glass surface in a predetermined range and the target speed;
A period comparison unit that compares the target period and the actual period;
A wiper control device comprising: a control changing unit that adjusts the target speed so that the actual period falls within the range of the target period when the actual period falls outside the range of the target period. .

The wiper control device according to claim 1, wherein the wiper control device includes a reverse position measuring unit that measures a reverse position of the wiper blade;
An actual position of the wiper blade measured by the reversal position measurement unit, and a reversal position confirmation unit that compares a preset reversal target position on the glass surface;
The said control change part adjusts the said target speed, and when it reverse | inverts in the position away from the said inversion target position more than predetermined angle after adjusting the said target speed, the wiper control apparatus characterized by the above-mentioned.

The wiper control device according to claim 2,
The reversal position measurement unit calculates an initial motion acceleration when the wiper blade is reversed,
The reversal position etc. confirmation unit compares the initial motion acceleration calculated by the reversal position measurement unit with a predetermined threshold,
The said control change part adjusts the said target speed, when the said acceleration of the said wiper blade becomes outside the regulation range which the said threshold value shows after adjusting the said target speed, The wiper control apparatus characterized by the above-mentioned.

The wiper control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the storage unit includes a target speed map that defines the target speed using a position of the wiper blade as a parameter,
The wiper control device, wherein the control change unit adjusts the target speed map.

5. The wiper control device according to claim 4, wherein the target speed map is:
An acceleration map showing the target speed in an acceleration region from when the wiper blade first moves to a predetermined speed;
A constant speed map showing the target speed in a constant speed region where the wiper blade is driven at a predetermined speed after the acceleration region;
A wiper control device comprising: a deceleration map indicating the target speed in a deceleration area where the wiper blade is decelerated toward a reverse position after a constant speed area.

An electric motor capable of rotating in the forward and reverse directions, and a wiper blade that is disposed on the glass surface and reciprocally swings on the glass surface by rotating the electric motor in the normal and reverse directions. A wiper device control method in which a rotational speed of the electric motor is controlled based on a target speed set corresponding to a position of a wiper blade,
Calculate the actual period indicating the time that the wiper blade actually reciprocates on the glass surface,
Compare the target period and the actual period in a predetermined range of the target value of the time that the wiper blade reciprocally swings on the glass surface,
A wiper control method comprising adjusting the target speed so that the actual period falls within the range of the target period when the actual period falls outside the range of the target period.