JP3910296B2 - Opposite wiping type wiper device and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フロントガラスの大型化に伴う払拭面積増大や横方向の視界向上のため、フロントガラスの左右両端側にワイパアームの回転中心を配し、フロントガラスの両サイドから中央に向かってワイパブレードが作動するいわゆる対向払拭型のワイパ装置が採用されてきている。
【0003】
この対向払拭型のワイパ装置では、まず車両中央部にワイパ駆動用のモータを配置し、リンク機構を介して左右のワイパブレードを対向作動させている。すなわち、モータの回転軸にクランクアームを取り付けるとともに、上下中間位置が枢支された中間リンクを設け、その一端側とクランクアームとを連結ロッドにて接続させる。これにより、モータの回転運動は中間リンクの往復揺動運動に変換される。そして、中間リンクの上下両端部を駆動ロッドを介してフロントガラス両端下部から突出する左右のワイパ軸の駆動レバーに連結させ、左右のワイパアームを対向的に作動させている。
【0004】
ところが、対向払拭型のワイパ装置をこのように1個のモータで駆動しようとすると、前述のようにほぼ車両の全幅に等しい駆動機構を要し、機構が大がかりとなり、かつその重量も大きくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、左右のワイパブレードをそれぞれ別個にモータ駆動する方式が開発されている。
【0005】
この場合、左右のワイパブレードに完全同一の特性を持つモータを配することは困難であり、また、モータに対する負荷変動をなくすことも不可能である。従って、左右のモータの非同期動作が生じ易く、左右の動きがバラバラになりワイパブレード同士が干渉してしまうという問題が生じる。
【0006】
そこで、公知の方法ではないが、左右のワイパアームの位置角度を検出し、基準となる側のワイパアームの位置角度から、もう一方の側のワイパアームの位置角度を引いて両者の位置角度差を求め、それに基づいて両ワイパアームの動作を制御する方式も開発されている。
【0007】
そこではまず、例えば運転席側(以下、DR側と略す)を基準として、位置角度差=DR側ワイパアーム位置角度−助手席側(以下、AS側と略す)ワイパアーム位置角度を求める。このとき、位置角度差は前記演算結果の絶対値であり、演算結果が+のときはDR側の角度が大きく、−のときはAS側の角度が大きいことになる。そして、得られた値が+のときは、その絶対値に応じて、DR側モータの出力を上げるか、AS側モータの出力を下げるか、あるいはその両方を行い位置角度差の解消を図る。また、演算結果が−のときはその逆の動作を行って正常動作への復帰を図っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような位置角度差のみに基づいてワイパ動作を制御する場合、左右のワイパブレードやワイパアームに対し走行風圧等により左右等しい負荷が加わると、ワイパブレードの払拭速度が左右で同様に低下したり上昇したりする。このとき、位置角度には左右で差が生じないことから、この速度変化に対しては何らフィードバック制御が行われない。このため、ワイパブレードの1払拭の周期が変動してしまい、所望の払拭効果を得られないという問題があった。
【0009】
本発明の目的は、左右のワイパブレード等に等しい負荷が加わった際でも所望の払拭速度を維持し得る対向型ワイパ装置の制御方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の対向払拭型ワイパ装置は、第1モータと、第2モータと、前記第1モータによって駆動される第1ワイパブレードと、前記第2モータによって駆動される第2ワイパブレードとを有し、前記第1および第2ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第1モータと第2モータを駆動制御する対向払拭型ワイパ装置であって、前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第1ワイパブレード目標角度差情報及び第2ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶する第1の記憶手段と、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値を記憶する第2の記憶手段と、前記第1ワイパブレードおよび第2ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出する位置角度算出手段と、前記第1ワイパブレードおよび第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する実測角度差情報算出手段と、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出する実測速度算出手段と、前記第1ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第1ワイパブレードの実測速度および前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第2ワイパブレードの実測速度に基づいて速度差情報を算出する速度差情報算出手段と、前記第1ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第1モータを制御する第1のモータ出力算出手段と、前記第2ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第2モータを制御する第2のモータ出力算出手段とを備えていることを特徴としている。
【0011】
また、本発明の対向払拭型ワイパ装置の制御方法は、第1モータと、第2モータと、前記第1モータによって駆動される第1ワイパブレードと、前記第2モータによって駆動される第2ワイパブレードとを有し、前記第1および第2ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第1モータと第2モータを駆動制御する対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第1ワイパブレード目標角度差情報及び第2ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶し、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値を記憶し、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出し、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードとの位置角度の差である実測速度差情報を算出し、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出し、前記第1ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第1ワイパブレードの実測速度および前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第2ワイパブレードの実測速度に基づいてそれぞれ速度差情報を算出し、前記第1ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第1モータを制御し、前記第2ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第2モータを制御することを特徴としている。
【0012】
そして、前記構成により、両ワイパブレード間の角度差変動のみならず、ワイパブレードの速度変動をも加味して第1および第2ワイパブレードの動作を制御する。これにより、外力負荷変動による角度差のバラツキのみならず速度変動をも抑制することができる。従って、左右のワイパブレードやワイパアームに等しい負荷が加わった際でも所望の払拭速度を維持でき、ワイパブレードの1払拭周期の変動を防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。当該ワイパ制御方法は、ワイパブレード間の角度差変動に加えてその速度変動をも監視することにより、外力負荷変動による速度変動と角度差のバラツキを抑制するものである。
【0014】
図1において、符号1は本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ装置である。当該ワイパ装置1は、DR側とAS側を対向配置しDR側ワイパブレード(第1ワイパブレード)2aとAS側ワイパーブレード(第2ワイパブレード)2b(以下、ワイパブレード2a, 2bと略す)を下反転位置において上下に重合させたいわゆる対向払拭型の構成となっている。このワイパ装置1では、DR側とAS側にそれぞれDR側モータ(第1モータ)3aとAS側モータ(第2モータ)3b(以下、モータ3a,3bと略す)が別個に設けられており、モータ回転角度や下反転位置からの角度θa,θbによって表される各ワイパブレード2a,2bの位置角度に基づいて各々別個に制御されるようになっている。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。
【0015】
ワイパブレード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いる。そして、このブレード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2点鎖線にて示した払拭領域4a,4bに存在する水滴等が払拭される。ワイパブレード2a,2bは、ワイパ軸5a,5bを中心に左右に揺動運動を行うワイパアーム6a,6bに支持されている。ワイパアーム6a,6bには、ワイパ軸5a,5bと対称に駆動レバー7a,7bが配設されている。また、駆動レバー7a,7bの端部には連結ロッド8a,8bが取り付けられている。この連結ロッド8a,8bの他端側は、モータ3a,3bによって回転されるクランクアーム9a,9bの先端部に接続されている。そして、モータ3a,3bの回転に伴ってクランクアーム9a,9bが回転し、この動きが連結ロッド8a,8bを介して駆動レバー7a,7bへと伝達され、モータ3a,3bの回転運動がワイパアーム6a,6bの揺動運動に変換されるようになっている。
【0016】
モータ3a,3bは、それぞれ別個に設けられた駆動回路、すなわちDR側モータ駆動装置10aとAS側モータ駆動装置10bによって駆動される。また、モータ3a,3bには、ロータリエンコーダ等を用いたパルス検出手段であるDR側パルス検出装置11aとAS側パルス検出装置11bが接続されており、その回転角度が検出できるようになっている。この場合、各モータ駆動装置10a,10bは、ワイパ駆動制御装置12により制御されており、各パルス検出装置11a,11bの検出値もこのワイパ駆動制御装置12に送られるようになっている。
【0017】
図2は、本発明の一実施の形態であるワイパ駆動制御装置12の回路構成を示すブロック図である。図2に示したように、当該ワイパ駆動制御装置12は、CPU21を中心として、I/Oインターフェース22と、タイマ23、ROM24、RAM25がバスライン26を介して互いに接続されたマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成される。そして、各パルス検出装置11a,11bからの信号を処理し、各モータ駆動装置10a,10bに制御信号を送出する。
【0018】
I/Oインターフェース22には、DR側パルス検出装置11aと、AS側パルス検出装置11b、DR側モータ駆動装置10a、AS側モータ駆動装置10bが接続されている。また、ROM24には制御プログラムおよび各種制御用固定データが記憶されており、RAM25にはデータ処理した後の各モータ駆動装置10a,10bへの出力信号や、CPU21にて演算処理したデータが格納される。そして、CPU21では、ROM24に記憶されている制御プログラムに従い、ワイパ装置1の駆動制御を実行する。
【0019】
一方、図3はCPU21の主要機能構成を示すブロック図である。以下、CPU21の機能を通して、本発明によるワイパ装置制御方法をその処理手順も含め具体的に説明する。
【0020】
図3に示したように、CPU21は、I/Oインターフェース22を介してDR側パルス検出装置11aとAS側パルス検出装置11bから取得したパルスに基づき、ワイパブレード2a,2bの現在の位置角度θa,θbを算出するDR側位置角度算出手段(第1ワイパブレード側位置角度算出手段)31aおよびAS側位置角度算出手段(第2ワイパブレード側位置角度算出手段)31bと、求めた位置角度に基づいて各モータ3a,3bに対する制御出力をそれぞれ算出して各モータ駆動装置10a,10bに対し送出するDR側モータ制御手段32aおよびAS側モータ制御手段32bとを有する構成となっている。
【0021】
この場合、各位置角度算出手段31a,31bはそれぞれ、各パルス検出装置11a,11bから取得したパルスを累積して現在のワイパブレード2a,2bの位置角度を算出する。なお、当該CPU21では、パルス累積数をそのまま位置角度として取り扱い、パルス数に基づいて以下の処理を行っている。但し、パルス数とワイパブレード2a,2bの位置角度θa,θb(deg )との関係を予めマップ等によってROM24に格納しておき、角度(deg )によって以下の処理を行っても良い。また、モータ1回転(360°)がワイパアーム1往復に相当することから、パルス累積数からモータ3a,3bの回転角度を求め、それを位置角度x°として取り扱い、これに基づいて以下の処理を行っても良い。
【0022】
また、当該CPU21では、各モータ制御手段32a,32bはそれぞれ次のような機能手段を備えている。まず第1に、ワイパブレード2a,2bの現在の位置角度から、DR側,AS側のそれぞれの立場で見た両ワイパブレード2a,2b間の実際の位置角度差を算出し、必要に応じてその値を補正してDR側実測角度差情報を算出するDR側実測角度差算出手段(第1ワイパブレード側実測角度差算出手段)33aと、同様にしてAS側実測角度差を算出するAS側実測角度差算出手段(第2ワイパブレード側実測角度差算出手段)33bを備える。
【0023】
この場合、DR側,AS側のそれぞれの立場で見た実測角度差とは、例えばDR側では、DR側ワイパブレード2aの位置角度を基準としてAS側ワイパブレード2bの位置角度との差を求めることによって得られる角度差である。つまり、例えばDR側が「10」パルス(モータ3aの回転角度では20°)の位置角度にあるときAS側が「3」パルスの位置角度である場合、DR側実測角度差(第1ワイパブレード側実測角度差)は、DR側の位置角度からAS側の位置角度を減じて(10−3)「+7」となる。一方、これをAS側から見ると、AS側ワイパブレード2bの位置角度を基準として、AS側実測角度差(第2ワイパブレード側実測角度差)は、AS側の位置角度からDR側の位置角度を減じて(3−10)「−7」となる。
【0024】
次に、各実測角度差算出手段33a,33bの後段には、現在の位置角度における両ワイパブレード2a,2b間の位置角度差の目標値である目標角度差と先に求めた実測角度差とを比較して、現時点における実測角度差と目標角度差との差を示す角度差情報を算出するDR側角度差情報算出手段(第1ワイパブレード側角度差情報算出手段)34aとAS側角度差情報算出手段(第2ワイパブレード側角度差情報算出手段)34bがそれぞれ設けられている。
【0025】
ここで、比較対象となる目標角度差は、ROM24に予め格納されたDR側目標角度差マップ36aとAS側目標角度差マップ36bからそれぞれ読み出される。図4,5にこれらの構成を示す。図4はDR側の位置角度を基準とした目標角度差(第1ワイパブレード側目標角度差)を示すDR側目標角度差マップ36aであり、図5はAS側の位置角度を基準とした目標角度差(第2ワイパブレード側目標角度差)を示すAS側目標角度差マップ36bである。
【0026】
この場合、図4のDR側目標角度差マップ36aを見ると、例えばDR側の位置角度が「10」パルスであるときAS側の位置角度目標は「5」パルスであり、両者の間の目標角度差は「+5」であることがわかる。従って、例えば先の例のように「DR=10,AS=7」で実測角度差「+3」との位置情報が得られている場合は、DR側角度差情報算出手段34aでは、目標角度差に対して「+2」((+5)−(+3))というDR側角度差情報(第1ワイパブレード側角度差情報)を算出する。これは、先行するDR側から見てAS側が目標位置角度よりも「2」パルス分進んでいる(近付いている)状態を表している。
【0027】
これに対し図5のAS側目標角度差マップ36bでは、前記の例の場合(「DR=10,AS=7」)、AS側の位置角度が「7」パルスのときDR側の位置角度目標は「14」パルスであり、両者の間の目標角度差は「−7」となる。これに対して、先の例では実測角度差は「−3」(7−10)であり、AS側角度差情報算出手段34bでは、目標角度差に対して「−4」((−7)−(−3))というAS側角度差情報(第2ワイパブレード側角度差情報)を算出する。これは、追従するAS側から見てDR側が目標位置角度よりも「4」パルス分遅れている(近付いている)状態を表している。
【0028】
ところで、各目標角度差マップ36a,36bでは、先行側は追従側に比してパルスのデータ分布が粗くなっている。これは、先行側に衝突しないようにワイパブレードを制御するに際しては、追従側の制御をより細かくする必要があるためであり、このとき先行側のパルス区分は粗くとも差し支えない。これを各マップにおいて見ると、例えば図4では、DR側の目標位置角度が1〜3パルスまではAS側の目標位置角度が1パルスとなっており、DR側に対してAS側は段階的に目標位置角度が設定されている。これは換言すると、追従するAS側1パルスに対してDR側は3パルス分の動きがあることになり、その分DR側は粗なデータとなる。また、図5では、初動時にはAS側が1パルス進行するとDR側は2パルス進むように目標値が設定される。これは、追従するAS側1パルスに対してDR側は2パルス分の動きがあることを意味しており、前述同様先行するDR側のデータが粗となっている。
【0029】
このため、DR側とAS側では同じ位置角度であっても、制御形態が異なる場合が出てくる。例えば、「DR=3,AS=1」という位置角度データを得た場合、図4によればDR側実測角度差「2」(3−1)は目標角度差「2」と一致しておりOKのデータとなる。ところが、図5においては、AS=1に対しては目標角度差は「−1」であり、この場合の実測角度差「−2」(1−3)に対してはNGとなる。このため、DR側では通常制御が行われるのに対し、AS側では遅れを取り戻すべく追従制御が行われることになる。
【0030】
また、当該ワイパ装置1では、上反転位置を境に先行側と追従側が逆転する。すなわち、復路においてはAS側がDR側に先行することになる。従って、各目標角度差マップ36a,36bにおいても、図示されてはいないがパルス90を超えパルス124以降はAS側が先行する形となっている。なお、図4,5のマップはあくまでも一例であり、マップ形態やその中の数値が図4,5のものに限定されないことは言うまでもない。
【0031】
このように、本発明のワイパ制御装置にあっては、DR側とAS側のそれぞれに相手方との対応を有するマップを個々に持たせ、移動速度の異なるワイパブレード2a,2bを自らの位置角度のみならず他方の位置角度をも勘案して制御するようにしている。なお、このため、何れか一方の側にモータ3aまたは3bからのパルスが入力されると両モータ3a,3bの制御が開始されることになる。
【0032】
ここで、当該CPU21では、このような位置角度に関する情報に加え、ワイパブレード2a,2bの速度に関する情報をも把握してワイパ制御を行っている。すなわち、CPU21には、各モータ制御手段32a,32bに加えて、ワイパブレード実測速度算出手段37と、速度差情報算出手段38が設けられている。
【0033】
ワイパブレード実測速度算出手段37は、ワイパブレード2a,2bの現在時における実際の速度を算出するものであり、ここではワイパブレード2a,2bが1パルス分移動する時間、すなわち1パルス当たりの所要時間をワイパブレードの実測速度として捉えこれを求めている。そこで、ワイパブレード実測速度算出手段37ではまず、各位置角度算出手段31a,31bからワイパブレード2a,2bの位置角度を取得する。次に、取得した位置角度とタイマ23による計時に基づき、ワイパブレード2a,2bの1パルス当たりの所要時間を算出する。このとき当該CPU21では、各ワイパブレード2a,2bの速度の平均値を実測速度としているが、何れか一方の値を代表値として採用しても良い。そして、これをワイパブレードの実測速度として次段の速度差情報算出手段38に送出する。
【0034】
次に、速度差情報算出手段38では、送られてきたワイパブレードの実測速度と、予めROM24に格納されているワイパブレードの目標速度とを比較して速度差情報を作成する。そして、速度差情報算出手段38は、この目標速度とワイパブレードの実測速度の差を求め、両者の差を示す速度差情報を作成する。なお、目標速度は、LOW,HIGHなどワイパの動作モードによって異なる値が設定される。また、HIGHの時はLOWの時の値に定数を乗じた値が設定される。
【0035】
一方、角度差情報算出手段34a,34bおよび速度差情報算出手段38の後段にはさらに、得られた角度差情報と速度差情報に基づいて各モータ3a,3bの出力を算出、決定するDR側モータ出力算出手段(第1モータ出力算出手段)35aと、AS側モータ出力算出手段(第2モータ出力算出手段)35bが設けられている。ここでは、先の角度差情報と速度差情報により、目標角度差と実測角度差との間の差を小さくし、かつ目標速度と実測速度との間の差を小さくするような各モータ3a,3bの出力をそれぞれ算出し、それを各モータ駆動装置10a,10bに指示する。このとき、角度差情報はDR側,AS側でそれぞれ算出された値が用いられるが、速度差情報に関しては、両モータ3a,3bで同じ値が用いられる。
【0036】
すなわち、DR側モータ出力算出手段35aではまず角度差情報を考慮して、DR側角度差情報として、例えば先の例では「+2」という値を取得し、さらにこれに速度差情報を加味して以後のDR側モータ3aの出力を算出する。従って、モータ3aの新出力は、「新出力=a×(目標角度差−実測角度差)+b×(目標速度−実測速度)、a,bは係数」という形で表されることになる。この場合、角度差に関しては、取得した角度差情報からAS側が目標値よりも「2」パルス分近付いていることが認識され、この認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくDR側について現在よりも高い出力(回転数)が算出される。そして、この出力を実現するようにDR側モータ駆動装置10aに制御信号が送出される。
【0037】
また、AS側モータ出力算出手段35bでは、先の例によれば、AS側角度差情報として「−4」という値を取得し、これと速度差情報に基づいて以後のAS側モータ3bの出力を算出する。この場合、角度差に関しては、取得した角度差情報からDR側が目標値よりも「4」パルス分近付いていることが認識され、この認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくAS側について現在よりも低い出力(回転数)が算出される。そして、この出力を実現するようにAS側モータ駆動装置10bに制御信号が送出される。
【0038】
このように、本発明のワイパ制御装置では、角度差変動に加えて速度変動をも監視してワイパ制御を行い、ワイパブレード2a,2b間の実測角度差が目標角度差に近付くように各モータ3a,3bを独自に制御するのみならず、ワイパブレード2a,2bの実測速度が目標速度に近付くように両モータ3a,3bを制御するようにしている。
【0039】
すなわち、両ワイパブレード2a,2bの位置角度差が目標よりも小さくなったとき(近付いたとき)は、前述の例のように先行側の出力を上げ、追従側の出力を下げて目標位置角度との差を縮めるようにする。また、位置角度差が目標よりも大きくなったとき(離れたとき)は、先行側の出力を下げ、追従側の出力を上げ目標位置角度との差を縮める。さらに、ワイパブレード2a,2bの速度が目標速度より速い場合にはモータ3a,3bの出力を上げ、遅い場合にはモータ3a,3bの出力を下げる。
【0040】
このため、外力負荷変動等によりワイパブレード2a,2bの位置角度差に変動が生じても、その変動に対して逐次両方のモータ3a,3bの出力を可変できるため目標角度差マップに示された目標位置角度差に速やかに収束される。従って、ワイパブレード2a,2bの位置角度差のバラツキを抑えることが可能となる。また、速度差情報に基づいてモータ3a,3bの出力を可変できるので、外力負荷変動による速度変動を抑えることが可能となる。
【0041】
本発明は前記実施の形態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いうまでもない。
【0042】
たとえば、速度差情報に関しては、目標速度と実測速度の差に所定の閾値を設け、それを超えた場合のみモータ出力制御に関与させるようにしても良い。また、速度差情報をDR側とAS側の平均値ではなく、DR側とAS側で個別に算出して各モータ3a,3bを個別に制御するようにすることも可能である。さらに、目標速度して1払拭周期の平均値Tそのものを用い、これとワイパブレードの実測1周期時間とを比較するようにしても良い。
【0043】
【発明の効果】
本発明にあっては、ワイパブレード間の角度差変動のみならず、ワイパブレードの速度変動をも加味してワイパブレードの動作を制御するようにしたことにより、外力負荷変動による角度差のバラツキのみならず速度変動をも抑制することができる。従って、左右のワイパブレードやワイパアームに等しい負荷が加わった際でも所望の払拭速度を維持することができ、ワイパブレードの1払拭の周期が変動するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態であるワイパ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図3】CPUの主要機能構成を示すブロック図である。
【図4】DR側の位置角度を基準として目標角度差を設定したDR側目標角度差マップである。
【図5】AS側の位置角度を基準として目標角度差を設定したAS側目標角度差マップである。
【符号の説明】
1 ワイパ装置
2a DR側ワイパブレード
2b AS側ワイパブレード
3a DR側モータ
3b AS側モータ
4a,4b 払拭領域
5a,5b ワイパ軸
6a,6b ワイパアーム
7a,7b 駆動レバー
8a,8b 連結ロッド
9a,9b クランクアーム
10a DR側モータ駆動装置
10b AS側モータ駆動装置
11a DR側パルス検出装置
11b AS側パルス検出装置
12 ワイパ駆動制御装置
22 I/Oインターフェース
23 タイマ
26 バスライン
31a DR側位置角度算出手段(第1ワイパブレード側位置角度算出手段)
31b AS側位置角度算出手段(第2ワイパブレード側位置角度算出手段)
32a DR側モータ制御手段
32b AS側モータ制御手段
33a DR側実測角度差算出手段(第1ワイパブレード側実測角度差算出手段)
33b AS側実測角度差算出手段(第2ワイパブレード側実測角度差算出手段)
34a DR側角度差情報算出手段(第1ワイパブレード側角度差情報算出手段)
34b AS側角度差情報算出手段(第2ワイパブレード側角度差情報算出手段)
35a DR側モータ出力算出手段(第1モータ出力算出手段)
35b AS側モータ出力算出手段(第2モータ出力算出手段)
36a DR側目標角度差マップ
36b AS側目標角度差マップ
37 ワイパブレード実測速度算出手段
38 速度差情報算出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control technology for a vehicle wiper device, and particularly to a technology effective when applied to a counter-wiping type wiper device.
[0002]
[Prior art]
In order to increase the wiping area accompanying the increase in the size of the windshield and improve the visibility in the lateral direction, the wiper arm rotation center is arranged on both the left and right ends of the windshield, and the wiper blade operates from both sides of the windshield toward the center. Opposite wiping type wiper devices have been adopted.
[0003]
In this counter wiping type wiper device, a motor for driving the wiper is first arranged at the center of the vehicle, and the left and right wiper blades are operated to oppose each other via a link mechanism. That is, the crank arm is attached to the rotating shaft of the motor, and an intermediate link pivotally supported at the upper and lower intermediate positions is provided, and one end side of the crank arm is connected to the crank arm by the connecting rod. Thereby, the rotational motion of the motor is converted into the reciprocating rocking motion of the intermediate link. The upper and lower ends of the intermediate link are connected to the drive levers of the left and right wiper shafts protruding from the lower ends of both ends of the windshield via drive rods, and the left and right wiper arms are operated in opposition.
[0004]
However, when the counter-wiping type wiper device is driven by a single motor in this way, a drive mechanism that is almost equal to the full width of the vehicle is required as described above, and the mechanism becomes large and its weight also increases. There was a problem. Therefore, in order to solve such a problem, a system in which the left and right wiper blades are separately driven by a motor has been developed.
[0005]
In this case, it is difficult to dispose motors having completely the same characteristics on the left and right wiper blades, and it is also impossible to eliminate load fluctuations on the motors. Therefore, the asynchronous operation of the left and right motors is likely to occur, causing a problem that the left and right movements are scattered and the wiper blades interfere with each other.
[0006]
Therefore, although it is not a known method, the position angle of the left and right wiper arms is detected, and the position angle of the wiper arm on the other side is subtracted from the position angle of the wiper arm on the reference side to obtain the position angle difference between them. Based on this, a method for controlling the operations of both wiper arms has been developed.
[0007]
First, for example, with reference to the driver's seat side (hereinafter abbreviated as DR side), the position angle difference = DR side wiper arm position angle−passenger side (hereinafter abbreviated as AS side) wiper arm position angle is obtained. At this time, the position angle difference is an absolute value of the calculation result. When the calculation result is +, the angle on the DR side is large, and when the calculation result is-, the angle on the AS side is large. When the obtained value is +, depending on the absolute value, the output of the DR side motor is increased, the output of the AS side motor is decreased, or both are performed to eliminate the position angle difference. When the calculation result is-, the reverse operation is performed to restore the normal operation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when controlling the wiper operation based only on such a positional angle difference, if the left and right wiper blades and wiper arms are subjected to equal loads on the left and right due to traveling wind pressure, the wiper blade wiping speed similarly decreases on the left and right. Or rise. At this time, since there is no difference between the left and right position angles, no feedback control is performed for this speed change. For this reason, there has been a problem that the cycle of one wiping of the wiper blade fluctuates and a desired wiping effect cannot be obtained.
[0009]
An object of the present invention is to provide a control method for an opposed wiper device that can maintain a desired wiping speed even when an equal load is applied to left and right wiper blades.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The counter-wiping wiper device according to the present invention includes a first motor, a second motor, a first wiper blade driven by the first motor, and a second wiper blade driven by the second motor. A counter-wiping type wiper device that calculates the position angle of each of the first and second wiper blades to drive and control the first motor and the second motor, wherein the first wiper blade and the second wiper blade The target angle difference information that is the target of the position angle difference of the first wiper blade and the second wiper blade as the first wiper blade target angle difference information and the second wiper blade target angle difference information for the respective position angles of the first wiper blade and the second wiper blade. First storage means for storing separately in advance, and second for storing target values of the wiping speeds of the first wiper blade and the second wiper blade Based on the storage means, the position angle calculation means for calculating the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, and the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, the first wiper Based on measured angle difference information calculating means for calculating measured angle difference information, which is a difference in position angle between the blade and the second wiper blade, and position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, the first angle An actual speed calculation means for calculating an actual speed that is an actual speed of each of the first wiper blade and the second wiper blade; a target value of the wiping speed of the first wiper blade; an actual speed of the first wiper blade; Based on the target value of the wiping speed of the two wiper blades and the measured speed of the second wiper blade, the speed difference information The difference in speed between the first wiper blade, the first motor output calculating means for controlling the first motor based on the angular difference information and the speed difference information of the first wiper blade, and the angular difference of the second wiper blade Second motor output calculation means for controlling the second motor based on the information and the speed difference information. It is characterized by that.
[0011]
According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an opposing wiping type wiper device comprising: a first motor; a second motor; a first wiper blade driven by the first motor; and a second wiper driven by the second motor. A control method of a counter-wiping type wiper apparatus that includes a blade, calculates a position angle of each of the first and second wiper blades, and drives and controls the first motor and the second motor. Target angle difference information, which is a target of the position angle difference between the wiper blade and the second wiper blade, is obtained with respect to the respective position angles of the first wiper blade and the second wiper blade. 2 wiper blade target angle difference information is stored separately in advance, and the wiping speed target values of the first wiper blade and the second wiper blade are stored. The position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade are respectively calculated, and the first wiper blade and the second wiper are calculated based on the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade. Measured speed difference information, which is a difference in position angle with the blade, is calculated, and based on the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, actual information of the first wiper blade and the second wiper blade is calculated. An actual measurement speed, which is a speed, is calculated, and a target value of the wiping speed of the first wiper blade, an actual speed of the first wiper blade, a target value of the wiping speed of the second wiper blade, and an actual measurement of the second wiper blade are calculated. Speed difference information is calculated based on each speed, and the angle difference information and speed difference information of the first wiper blade are calculated. The first controls the motor, controls the second motor based on the angle difference information and the speed difference information of the second wiper blade based on the It is characterized by that.
[0012]
With the above configuration, the operations of the first and second wiper blades are controlled in consideration of not only the angular difference fluctuation between the two wiper blades but also the speed fluctuation of the wiper blade. Thereby, not only the variation in the angle difference due to the external force load fluctuation but also the speed fluctuation can be suppressed. Therefore, even when an equal load is applied to the left and right wiper blades and the wiper arm, a desired wiping speed can be maintained, and fluctuations in one wiping cycle of the wiper blade can be prevented.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a counter-wiping wiper device and its control system. The wiper control method suppresses variations in the speed variation and the angle difference due to the external force load variation by monitoring the speed variation in addition to the angular difference variation between the wiper blades.
[0014]
In FIG. 1,
[0015]
A blade rubber member (not shown) is attached to the
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the wiper
[0018]
The I /
[0019]
On the other hand, FIG. 3 is a block diagram showing the main functional configuration of the
[0020]
As shown in FIG. 3, the
[0021]
In this case, each position angle calculation means 31a, 31b accumulates the pulses acquired from the respective
[0022]
In the
[0023]
In this case, the difference between the measured angle seen from the respective positions on the DR side and AS side is, for example, a difference between the position angle of the AS-
[0024]
Next, in the subsequent stage of each measured angle difference calculation means 33a, 33b, the target angle difference that is the target value of the position angle difference between the
[0025]
Here, the target angle difference to be compared is read from each of the DR side target
[0026]
In this case, when the DR side target
[0027]
On the other hand, in the AS side target
[0028]
By the way, in each target
[0029]
For this reason, even if it is the same position angle on DR side and AS side, the case where a control form differs comes out. For example, when the position angle data “DR = 3, AS = 1” is obtained, according to FIG. 4, the DR side actually measured angle difference “2” (3-1) matches the target angle difference “2”. It becomes OK data. However, in FIG. 5, the target angle difference is “−1” for AS = 1, and NG for the actually measured angle difference “−2” (1-3) in this case. For this reason, normal control is performed on the DR side, while follow-up control is performed on the AS side to recover the delay.
[0030]
In the
[0031]
As described above, in the wiper control device of the present invention, the DR side and the AS side are individually provided with maps having correspondences with the counterparts, and the
[0032]
Here, the
[0033]
The wiper blade actual speed calculating means 37 calculates the actual speed of the
[0034]
Next, the speed difference information calculation means 38 compares the sent actual speed of the wiper blade with the target speed of the wiper blade previously stored in the
[0035]
On the other hand, in the subsequent stage of the angle difference
[0036]
That is, in the DR side motor
[0037]
Further, according to the previous example, the AS-side motor output calculation means 35b obtains a value of “−4” as the AS-side angle difference information, and the output of the subsequent AS-
[0038]
As described above, in the wiper control device of the present invention, not only the angular difference fluctuation but also the speed fluctuation is monitored and the wiper control is performed, so that the measured angular difference between the
[0039]
That is, when the positional angle difference between the
[0040]
For this reason, even if the positional angle difference between the
[0041]
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0042]
For example, regarding the speed difference information, a predetermined threshold value may be provided for the difference between the target speed and the actually measured speed, and the motor output control may be involved only when the predetermined threshold is exceeded. It is also possible to individually control the
[0043]
【The invention's effect】
In the present invention, not only the variation in the angle difference between the wiper blades but also the change in the wiper blade speed is controlled to control the operation of the wiper blade. In addition, speed fluctuation can be suppressed. Therefore, even when an equal load is applied to the left and right wiper blades and wiper arms, a desired wiping speed can be maintained, and fluctuations in the cycle of one wiping of the wiper blade can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a counter-wiping wiper device and a control system thereof.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a wiper drive control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a main functional configuration of a CPU.
FIG. 4 is a DR-side target angle difference map in which a target angle difference is set based on a DR-side position angle.
FIG. 5 is an AS side target angle difference map in which a target angle difference is set based on an AS side position angle.
[Explanation of symbols]
1 Wiper device
2a DR wiper blade
2b AS side wiper blade
3a DR side motor
3b AS side motor
4a, 4b Wiping area
5a, 5b Wiper shaft
6a, 6b Wiper arm
7a, 7b Drive lever
8a, 8b Connecting rod
9a, 9b Crank arm
10a DR side motor drive device
10b AS side motor drive device
11a DR side pulse detector
11b AS side pulse detector
12 Wiper drive control device
22 I / O interface
23 Timer
26 Bus line
31a DR side position angle calculation means (first wiper blade side position angle calculation means)
31b AS side position angle calculation means (second wiper blade side position angle calculation means)
32a DR side motor control means
32b AS side motor control means
33a DR side measured angle difference calculating means (first wiper blade side measured angle difference calculating means)
33b AS side measured angle difference calculating means (second wiper blade side measured angle difference calculating means)
34a DR side angle difference information calculating means (first wiper blade side angle difference information calculating means)
34b AS side angle difference information calculation means (second wiper blade side angle difference information calculation means)
35a DR motor output calculation means (first motor output calculation means)
35b AS side motor output calculation means (second motor output calculation means)
36a DR side target angle difference map
36b AS side target angle difference map
37 Wiper blade actual speed calculation means
38 Speed difference information calculation means
Claims (2)
前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第1ワイパブレード目標角度差情報及び第2ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶する第1の記憶手段と、Target angle difference information, which is a target of the position angle difference between the first wiper blade and the second wiper blade, is obtained for each position angle between the first wiper blade and the second wiper blade. First storage means for separately storing in advance as information and second wiper blade target angle difference information;
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値を記憶する第2の記憶手段と、Second storage means for storing a target value of the wiping speed of the first wiper blade and the second wiper blade;
前記第1ワイパブレードおよび第2ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出する位置角度算出手段と、Position angle calculating means for calculating position angle data of each of the first wiper blade and the second wiper blade;
前記第1ワイパブレードおよび第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する実測角度差情報算出手段と、Measured angle difference information calculating means for calculating measured angle difference information, which is a difference in position angle between the first wiper blade and the second wiper blade, based on the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade; ,
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出する実測速度算出手段と、Actual speed calculation means for calculating actual speeds, which are actual speeds of the first wiper blade and the second wiper blade, based on position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, respectively.
前記第1ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第1ワイパブレードの実測速度および前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第2ワイパブレードの実測速度に基づいて速度差情報を算出する速度差情報算出手段と、Speed difference information is calculated based on the target value of the wiping speed of the first wiper blade, the measured speed of the first wiper blade, the target value of the wiping speed of the second wiper blade, and the measured speed of the second wiper blade. Speed difference information calculating means;
前記第1ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第1モータを制御する第1のモータ出力算出手段と、First motor output calculation means for controlling the first motor based on angle difference information and speed difference information of the first wiper blade;
前記第2ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第2モータを制御する第2のモータ出力算出手段と、Second motor output calculation means for controlling the second motor based on angle difference information and speed difference information of the second wiper blade;
を備えていることを特徴とする対向払拭型ワイパ装置。A wiper apparatus for opposing wiping, characterized by comprising:
前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第1ワイパブレードと第2ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第1ワイパブレード目標角度差情報及び第2ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶し、Target angle difference information, which is a target of the position angle difference between the first wiper blade and the second wiper blade, is obtained for each position angle between the first wiper blade and the second wiper blade. Information and second wiper blade target angle difference information are stored separately in advance,
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値を記憶し、Storing a target value of the wiping speed of the first wiper blade and the second wiper blade;
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出し、Calculate the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade,
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードと前記第2ワイパブレードとの位置角度の差である実測速度差情報を算出し、Based on the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, calculated actual speed difference information which is a difference in position angle between the first wiper blade and the second wiper blade;
前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第1ワイパブレードおよび前記第2ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出し、Based on the position angle data of the first wiper blade and the second wiper blade, respectively calculate actual speeds that are actual speeds of the first wiper blade and the second wiper blade;
前記第1ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第1ワイパブレードの実測速度および前記第2ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第2ワイパブレードの実測速度に基づいてそれぞれ速度差情報を算出し、Speed difference information is calculated based on the target value of the wiping speed of the first wiper blade, the measured speed of the first wiper blade, the target value of the wiping speed of the second wiper blade, and the measured speed of the second wiper blade, respectively. And
前記第1ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第1モータを制御しControlling the first motor based on angle difference information and speed difference information of the first wiper blade; 、,
前記第2ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第2モータを制御するThe second motor is controlled based on angle difference information and speed difference information of the second wiper blade.
ことを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。A control method for a counter-wiping type wiper device.
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