JP4094927B2 - Control method of wiper device - 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。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型(オポジットタイプ)のワイパ装置では、特開平11−301409号公報のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード(以下、適宜ブレードと略記する)が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度や速度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度を常時監視すると共に、両ブレード間の目標角度差や各ブレードの角度毎の目標速度を予め設定する。ワイパ制御装置は、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータを個別に速度制御する。
【0003】
一方、装置故障に対し運転者側の視界をできるだけ確保すべく、運転者側(以下、DR側と略記する)のブレードを常に所定の動作を行わせる方式も提案されている。DR側ブレードを駆動するモータは直接電源と接続され、ワイパ作動スイッチを操作すると一定の出力で作動する。これに対し助手席側(以下、AS側と略記する)ブレードを駆動するモータは、DR側ブレードの状況に応じて制御される。すなわち、DR側ブレードの位置角度や速度を常時検出し、目標角度差及び目標速度に基づいて、AS側ブレードがDR側ブレードと同期するようにAS側モータの出力を適宜変更する。
【0004】
図8は、このような動作を行うワイパ装置の制御形態を示す説明図である。図8に示すように、ここでは両ブレードの位置角度や速度に基づいて、AS側ブレードの速度vAs(以下、ASB速度vAsと略記する)をPID制御により調整している。各ブレードの位置角度θDr,θAsは、モータの回転に伴って出力されるパルスに基づき常時検出されており、両者の実測角度差(θDr−θAs)と目標角度差θ*が比較される。その結果は、角度差情報として把握され、PID制御のゲイン係数のひとつである角度差補正ゲインKFとなって制御に反映される。また、DR側ブレードの速度は、AS側が追従して行くための目標速度v*Drとなる。さらに、現在のASB速度vAsも常時検出され、制御にフィードバックされる。
【0005】
図8のような制御により、ASB速度vAsは、AS側がDR側に対し所定の角度差を保持しつつ追従するように調整される。すなわち、ASB速度vAsと目標速度v*Drとの差に(出力パルス周期の差)対し、P項(比例項)、I項(積分項)、D項(微分項)を設け、それぞれに角度差補正ゲインKF等のゲイン係数を乗じると共に、現在のAS側ブレードの速度を参照しつつAS側モータのdutyが設定され、ASB速度vAsが適宜調整される。これにより、両ブレードの位置関係は、干渉防止に主眼を置いた形で適宜補正され、ブレードの干渉を避けつつAS側がDR側に同期するように駆動される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように、かかる制御形態では、DR側ブレードの速度が目標速度v*Drとして制御上大きな地位を占めており、AS側がDR側に追従駆動するためには、まずDR側ブレードの速度を検出する必要がある。DR側ブレードの速度は、DR側モータの出力パルス周期から求めており、その速度を算出するには最低数パルス検出する必要がある。このため、この数パルスの検出時間分だけ、AS側ブレードがDR側ブレードよりも遅れて駆動する。
【0007】
ここで、ワイパ装置では一般に、復路払拭動作中はAS側がDR側よりも先行する形で作動する。ところが、両ブレードの干渉領域内やその近傍にてブレードが停止し、それを再始動させると、AS側が若干遅れて始動するため、DR側がAS側に追い付き両ブレード同士が干渉する恐れがあるという問題があった。例えば、ワイパスイッチがONのままイグニッションスイッチをOFFさせ、ブレードが復路の干渉領域内で停止した場合、イグニッションスイッチをONすると、まずDR側が作動し、その速度が検出された後、AS側が駆動する。両ブレード間の目標角度差は、かかる事態においてもDR側とAS側が干渉しないよう設定されているが、風や雪等の影響によりAS側が遅れる場合もある。かかる場合、両ブレード間の角度差が目標よりも小さくなるため、DR側がAS側に追い付きブレード同士の干渉を引き起こす恐れがある。
【0008】
本発明の目的は、ワイパ装置を復路の干渉領域内やその近傍にて再始動する場合におけるブレード同士の干渉を防止することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパ装置の制御方法は、第1モータによって駆動される第1ワイパブレードと第2モータによって駆動される第2ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパ装置の始動時に、前記第1及び第2ワイパブレードの現在の位置角度から算出した前記両ワイパブレード間の実際の位置角度差と、前記両ワイパブレード間に予め設定された目標位置角度差とを比較すると共に、前記第1及び第2ワイパブレードの何れか一方を基準とし、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値以内の場合、基準とされていないワイパブレードを停止させた状態で前記基準としたワイパブレードを駆動し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値から外れる場合、前記基準としたワイパブレードに加えて前記基準とされていないワイパブレードをも駆動することを特徴とする。
【0010】
本発明にあっては、始動時に両ワイパブレードの実際の位置角度差と目標位置角度との間の差を求め、この差に応じてモータ制御形態が変更される。すなわち、第1及び第2ワイパブレードの何れか一方を基準とした上で、実際の位置角度差と目標位置角度との間の差が所定値以内の場合には、基準とされていないワイパブレードを停止させた状態で基準としたワイパブレードが駆動される。これに対して、実際の位置角度差と目標位置角度との間の差が所定値から外れる場合は、基準としたワイパブレードに加えて基準とされていないワイパブレードが駆動される。
【0011】
このため、例えば、復路払拭動作に中に両ブレードが干渉領域やその近傍にて停止した場合のように、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合においても、AS側ブレードを作動させた上でDR側ブレードを駆動させることができ、ブレード同士の干渉を防止しつつスムーズにワイパ装置を始動させることが可能となる。
【0012】
また、前記ワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度検出の有無をもって前記始動時制御と通常制御とを切り換えるようにしても良い。この場合、前記基準としたワイパブレードの速度が検出されない場合には前記始動時制御を実行し、前記基準としたワイパブレードの速度が検出された場合には、前記第1及び第2ワイパブレードの前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差と、前記基準としたワイパブレードの速度に基づき前記基準とされていないワイパブレードの速度を制御する通常制御を実行するようにしても良い。さらに、前記通常制御においてPID制御を実行することも可能である。
【0013】
このように、基準ワイパブレードの速度検出の有無に基づき、モータ制御形態を始動時制御と通常制御の間で切り換えるので、始動時制御が必要ない場合は制御形態が応答性の高い形に切り換えられる。従って、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ応答遅れのない払拭動作を実現でき、作動フィーリングの向上が図られる。
【0014】
一方、前記ワイパ装置の制御方法において、前記第1モータは、前記第2モータとは連動することなく独立して前記第1ワイパブレードを駆動するようにし、その際、前記第1ワイパブレードを前記基準ワイパブレードとしても良い。
【0015】
【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における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【0016】
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、運転席側と助手席側のワイパブレードを対向配置したいわゆる対向払拭型の構成となっている。すなわち、DR側ワイパブレード(第1ワイパブレード)2aとAS側ワイパブレード(第2ワイパブレード)2b(以下、ブレード2a,2bと略記する)は、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置Xとフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置Yとの間で対向的に払拭作動を行うようになっている。両ブレード2a,2bは下反転位置において上下に重合すると共に、ワイパスイッチOFF時には格納位置Zに収容される。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。
【0017】
ブレード2a,2bには、ブレードラバー部材が取り付けられている。このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図1に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。ブレード2a,2bは、ワイパ軸5a,5bの先端に固定されるワイパアーム6a,6bに支持されており、左右に揺動運動を行う。ワイパ軸5a,5bの他端には駆動レバー7a,7bが配設されている。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。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。モータ3a,3bが回転すると、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。
【0018】
ワイパ装置1では、前述のように、DR側とAS側にモータ3a,3bが別個に設けられている。図2は、モータ3a,3bの駆動回路の構成を示す説明図である。モータ3a,3bは、モータユニット12a,12b内に収容されており、ユニット内に設けられたセンサ41a,41bからはモータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号(回転信号)や、ブレード位置を示す絶対位置信号が出力される。そして、これらの信号に基づいて、ブレード同士が干渉しないようにモータ3a,3bが制御される。
【0019】
AS側のモータ3bは、ワイパ駆動制御装置10によって駆動制御される。ワイパ駆動制御装置10には、モータユニット12a,12bから、前述の相対位置信号と絶対位置信号が入力されている。相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。絶対位置信号はブレード2a,2bが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。ワイパ駆動制御装置10は、これらの信号に基づき、ブレード2bの位置情報(現在位置)を算出する。そして、上下反転位置にてモータ3bを正逆転制御し、ブレード2bを往復払拭動作させると共に、両ブレード2a,2bが衝突することがないように、モータ3bの回転速度をモータ3aの回転速度に合わせて制御する。
【0020】
これに対してDR側では、モータユニット12aから相対位置信号および絶対位置信号が出力されるものの、モータ3aは常時一定の出力にて駆動される。つまり、モータ3aは、図2に示すように、ワイパスイッチ42に直接連動しており、ワイパ駆動制御装置10とは無関係に、ワイパスイッチ42のON・OFFのみによって制御される。モータ3aにはリレープレート43が取り付けられており、リレープレート43を介してモータ3aに印加されるバッテリ電圧VBの極性が適宜切り換えられ、モータの正逆転が行われる。これにより、モータ3aは所定の回転角度にて正逆転し、ブレード2aが上下反転位置の間を常時一定動作で往復動する。
【0021】
図3は、モータユニット12bの構成を示す説明図である。なお、モータユニット12bはAS側の装置であるが、その内部の部材、部品等の符号には添字「b」を付さずに示す。なお、リレープレート43の有無を除き、モータユニット12aも図3と同様の構成となっている。
【0022】
モータユニット12bは、モータ3bとギアボックス13とから構成され、モータ3bのモータ軸14の回転がギアボックス13内にて減速され、出力軸15に出力される。モータ軸14は、有底筒状のヨーク16に回動自在に軸承され、コイルが巻装されたアーマチュアコア17およびコンミテータ18が取り付けられている。ヨーク16の内面には複数の永久磁石19が固定されている。コンミテータ18には、給電用のブラシ20が摺接している。
【0023】
ヨーク16の開口側端縁部には、ギアボックス13のケースフレーム21が取り付けられている。モータ軸14の先端部は、ヨーク16から突出してケースフレーム21内に収納される。モータ軸14の先端部には、ウォーム22が形成されており、ウォーム22にはケースフレーム21に回動自在に支持されたウォーム歯車23が噛合している。ウォーム歯車23には、その同軸上に小径の第1ギア24が一体的に設けられている。第1ギア24には、大径の第2ギア25が噛合されている。第2ギア25には、ケースフレーム21に回動自在に軸承される出力軸15が一体に取り付けられている。なお、図示されないが、モータ軸14には前記ウォーム22に隣接してそのねじ方向とは逆向きのもう1つのウォームが形成されており、ウォーム歯車23、第1ギア24と同様の減速部材により第2ギア25に動力伝達される。
【0024】
モータ3bの駆動力は、ウォーム22、ウォーム歯車23、第1ギア24、第2ギア25を経て減速された状態で出力軸15に出力される。出力軸15には、クランクアーム9bが取り付けられている。そして、モータ3bの回転により出力軸15を介してクランクアーム9bが駆動され、前述のようにワイパアーム6bが作動する。
【0025】
なお、DR側のモータユニット12aにおいては、出力軸15にリレープレート43が取り付けられている。リレープレート43は出力軸15と同期して回転する。ブレード2aが上下反転位置に達すると、モータ3aに対する印加電圧の極性が切り換えられ、モータ3aは正逆転し、ブレード2aが上下反転位置の間を往復動する。
【0026】
モータ軸14には、多極着磁マグネット26(以下、マグネット26と略記する)が取り付けられている。これに対しケースフレーム21内には、マグネット26の外周部と対向するように、センサ41bのひとつとして、相対位置検出用ホールIC27(以下、ホールIC27と略記する)が設けられている。図4は、マグネット26とホールIC27の関係およびホールIC27の出力信号(モータパルス)を示す説明図である。
【0027】
ホールIC27は、図4に示すように、モータ軸14の中心に対して90度の角度差を持った位置に2個(27A,27B)設けられている。モータ3bでは、マグネット26は6極に着磁されており、モータ軸14が1回転すると各ホールIC27からは6周期分のパルス出力が得られる。ホールIC27A,27Bからは、図4の右側に示すように、その位相が1/4周期ずれたパルス信号が出力される。従って、ホールIC27A,27Bからのパルスの出現タイミングを検出することにより、モータ軸14の回転方向が判別でき、これによりワイパ動作の往路/復路の判別を行うことができる。
【0028】
ホールIC27A,27Bでは、その何れか一方のパルス出力の周期からモータ軸14の回転速度を検出できる。モータ軸14の回転数とブレード2bの速度との間には、減速比およびリンク動作比に基づく相関関係が存在しており、モータ軸14の回転数からブレード2bの速度を算出できる。同様に、モータユニット12aにおいても、モータ軸14の回転数からブレード2aの速度が算出される。
【0029】
第2ギア25の底面には、センサ41bの他のひとつとして、絶対位置検出用マグネット28(以下、マグネット28と略記する)が取り付けられている。ケースフレーム21にはプリント基板29が取り付けられ、その上には、マグネット28と対向するように絶対位置検出用ホールIC30(以下、ホールIC30と略記する)が配設されている。マグネット28は、第2ギア25の底面上に1個設けられており、ブレード2bが下反転位置Yに来たときホールIC30と対向するようになっている。第2ギア25は、前述のようにクランクアーム9bが取り付けられ、ブレード2bを往復動させるため180度回転する。第2ギア25が回転しブレード2bが下反転位置Yに来ると、ホールIC30とマグネット28が対向してパルス信号が出力される。なお、モータユニット12aにおいては、リレープレート43を用いて絶対位置信号を得ても良い。
【0030】
ホールIC27,30からのパルス出力は、ワイパ駆動制御装置10に送られる。ワイパ駆動制御装置10のCPU11は、ホールIC30からのパルス出力を絶対位置信号として用いてブレード2bの位置を認識する。ホールIC27からのパルス信号は、ブレード2bの相対位置信号として用いられ、絶対位置信号が得られた後のパルス数をカウントすることにより、CPU11はブレード2bの現在位置を認識する。ここでは、ホールIC30からの下反転位置を示す絶対位置信号と、ホールIC27からのパルス数の組み合わせによって、ブレード2bの現在位置を検出する。同様に、モータユニット12aにおいても、ホールIC27,30からのパルス出力に基づきブレード2aの現在位置が検出される。
【0031】
このようにしてワイパ駆動制御装置10はブレード2a,2bの現在位置と速度を認識し、そのデータに基づいてモータ3bを制御する。図5は本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の制御形態を示す説明図、図6は図5の制御形態における制御手順を示すフローチャート、図7はワイパ装置におけるブレード動作を示す説明図である。なお、CPU11では、相対位置信号の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、パルス数とブレード2a,2bの位置角度(deg)との関係を予めマップ等によってROM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。
【0032】
図5に示すように、本発明による制御では、DR側ブレード2aを基準として、その速度検出の有無によって、始動時制御Sと通常制御Nの2系統の制御形態を切り換える。すなわち、ブレード2aの速度が未検出の場合には、図5の上段側に記載された始動時制御Sが実行され、ブレード2aの速度が検出された場合には、図5の下段側に記載された通常制御Nが実行される。そこで、図6に基づいてこのような制御の流れについて説明する。
【0033】
図6に示すように、ここではまず、両ブレード2a,2bの位置角度θDr,θAsからその実測位置角度差(θDr−θAs)を求め、目標角度差θ*と比較する(ステップS1)。位置角度θDr,θAsは、ワイパ駆動制御装置10内のRAMに格納されている停止時のデータが読み出される。目標角度差θ*は、ROMに予め格納された目標角度差マップから読み出される。そして、目標角度差θ*と実測位置角度差(θDr−θAs)との差θdが演算され、角度差情報としてワイパ駆動制御装置10内のRAMに格納される。
【0034】
例えば、復路においてAS側が「50」パルスの位置角度にあるときDR側が「60」パルスの位置角度であれば、実測位置角度差は、AS側の位置角度からDR側の位置角度を減じて「10」(50−60=−10の絶対値)となる。目標角度差θ*は、例えばDR側の位置角度が「60」パルスのとき、AS側の位置角度目標:「40」パルス、両者の目標角度差:「20」のように設定されている。従って、この例で言えば、角度差情報θdは、20(目標角度差θ*)−10(実測位置角度差)=10となる。
【0035】
角度差情報θdを得た後、ステップS2〜4,7にて始動時制御Sが実行される。なお、始動時制御S実行中は、モータ3a,3bには一定の同電圧が印加される。始動時制御Sでは、まず角度差情報θdが0であるか否かが判断される(ステップS2)。つまり、目標角度差θ*と実測位置角度差(θDr−θAs)とが一致しているか否かが確認される。このとき、実測位置角度差が目標角度差通りであれば(θd=0)、両ブレード2a,2b間には、ブレード2aの速度が検出されるまでの数パルス分程度はブレード2aが動く余地が確保されている。従って、AS側停止状態でDR側を駆動させても、ブレード2aの速度検出前に両者が衝突する恐れはない。そこで、その際はステップS3,4に進み、ブレード2bを停止させた状態でブレード2aを駆動させる。
【0036】
一方、実測位置角度差が目標角度差と異なる場合(θd≠0)、特に、目標角度差θ*よりも実測位置角度差が小さい場合(θd>0)は、両ブレード2a,2b間の角度が小さく、DR側のみが作動するとAS側に衝突する恐れがある。例えば、図7に示すように、ブレード2a,2bが干渉領域内で近接して停止している場合、ブレード2aがブレード2bに先んじて駆動されると、ブレード2aの速度が検出されるまでの数パルスの間に両者が干渉する可能性がある。そこで、本発明による制御方法では、かかる場合には、ブレード2aの速度が未検出ではあるものの、干渉防止を優先し、ステップS7に進んでブレード2bを駆動させた上でブレード2aを駆動させる(ステップS4)。
【0037】
これを先の例で見ると、角度差情報θdは20−10=10であり、θd>0となっている。このため、ブレード2aの速度が検出されるまでブレード2bを止めておくと、両ブレード2a,2bが干渉する恐れがある。この点、図6の制御では、θd≠0を検知すると、ブレード2bを作動させた状態でブレード2aを駆動してその速度検出を待つ。すなわち、ブレード2bを下反転位置側に逃がしつつブレード2aを駆動するため、ブレード同士の干渉は起こりにくい。
【0038】
なお、往路においては、上側に位置するブレード2aが先に上反転位置方向に駆動されるため、両ブレード2a,2bが干渉領域Q内に停止した状態で再始動してもブレードの干渉は起こりにくい。また、この際に図6の制御が実行され、角度差情報θdが0でなくブレード2bが駆動されても、両ブレード2a,2b共に駆動され、しかも、モータ3a,3bの印加電圧は一定の同電圧であることからブレード2bがブレード2aに追い付いて衝突することもない。すなわち、図6の制御は、復路にて効果が大きいが、往路復路を問わずに実行して差し支えない。
【0039】
このようにして始動時制御Sを実行した後、ステップS5に進み、ブレード2aの速度が検出されているか否かが判定される。ブレード2aの速度が検出されている場合にはステップS6に進み、図5下段に示した通常制御Nが実行されルーチンを抜ける。ブレード2aの速度が検出されていない場合にはステップS2に戻り、角度差情報θdが確認されて始動時制御Sが実行される。
【0040】
ステップS6の通常制御Nでは、図8の場合と同様に、θdに基づいて角度差補正ゲインKFが設定され、ブレード2aの速度を目標速度v*Drとして、PID制御が実行される。すなわち、ブレード2aの速度が検出されたときには、素早く速度制御+位置制御を行う通常制御Nに切り換え、AS側の応答性を向上させる。
【0041】
PID制御では、ブレード2bの速度vAsと目標速度v*Drとの差に対し、P項(比例項)、I項(積分項)、D項(微分項)を設け、それぞれに角度差補正ゲインKF等のゲイン係数が乗ぜられる。これにより、速度差に基づく比例制御単独の場合に比して、目標速度v*Dr近傍における残留偏差が減少すると共に(I項)、周期変化の傾向から追従応答性を判断して制御を行うので(D項)、制御性の向上が図られる。従って、例えば、風圧や積雪等によりブレード2bの速度が変化した場合でも、目標速度を維持すべくモータ3bに適宜指令が発せられ、ブレード速度は負荷変動によらず略一定に保たれる。
【0042】
また、ワイパ駆動制御装置10では、PID制御と共にブレード2bのフィードバック速度制御も行っている。この速度制御は、ホールIC27A,27Bの何れか一方のパルス出力の周期を用い、目標速度に基づいてモータ3bをPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより行われる。本実施の形態では、ホールIC27Aからのパルス信号によりブレード2bの速度を検出し、これを目標速度となるブレード2aの速度と比較しつつ、PID制御を行っている。
【0043】
このように、本発明による制御方法では、始動時に角度差情報θdのチェックを行い、目標角度差と実測位置角度差との間に差が生じている場合には、AS側ブレード2bを作動させた上でDR側ブレード2bを駆動する。このため、例えば、復路払拭動作に中に両ブレード2a,2bが干渉領域Qやその近傍にて停止した場合のように、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合でも、干渉を起こさせることなくスムーズにワイパ装置を始動することができる。また、ブレード2aの速度検出後は、通常制御Nに切り換えてAS側の応答性を向上させるので、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ、作動フィーリングの向上が図られる。
【0044】
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言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、ステップS2にてθd≠0か否かを判断してAS側ブレード2bを動作を制御しているが、θdの値に幅を持たせ、ステップS2における判断を「θ1≦θd≦θ2」としても良い。この場合、θdがθ1〜θ2の範囲から外れた場合にS7に進む。なお、前述の実施の形態は前記θ1とθ2を共に0とした場合に相当する。また、θdが負の場合には、ブレード2aが先に作動しても干渉が生じにくい側に実測位置角度差が目標角度差から外れているため、ステップS2における判断を「θd≦0」としても良い。
【0045】
さらに、前述の実施の形態では、ステップS2にてθd≠0の場合、ステップS7にてAS側を駆動した上でステップS4に進んでDR側を駆動しているが、ステップS7の段階でAS側とDR側を同時に駆動しても良い。
【0046】
一方、モータ3aの基本制御形態としては、両ブレード2a,2b間の角度差を目標角度差に維持する形態のみならず、両モータ3a,3bを同速度に維持する形態も採用できる。また、前記の実施の形態では本発明を対向払拭型ワイパ装置に適用した場合について説明したが、本発明は並行払拭型ワイパ装置についても適用可能である。
【0047】
【発明の効果】
本発明のワイパ装置の制御方法によれば、ワイパ装置始動時に両ワイパブレードの実際の位置角度差と目標位置角度との間の差を求め、この差に応じてモータ制御形態を変更するので、従来の制御方法では再始動時にブレード同士が干渉する可能性がある場合であっても、AS側ブレードを作動させた上でDR側ブレードを駆動させるような制御形態が可能となる。このため、例えば、復路払拭動作中に両ブレードが干渉領域やその近傍にて停止した場合でも、ブレード同士の干渉を防止しつつスムーズにワイパ装置を始動させることができる。
【0048】
また、本発明のワイパ装置の制御方法によれば、基準とするワイパブレードの速度検出の有無に基づき、モータ制御形態を始動時制御と通常制御の間で切り換えるので、始動時制御が必要ない場合は制御形態が応答性の高い形に切り換えられ、始動時のブレード同士の干渉を防止しつつ応答遅れのない払拭動作が実現でき、作動フィーリングの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【図2】モータ駆動回路の構成を示す説明図である。
【図3】モータユニットの構成を示す説明図である。
【図4】マグネットとホールICの関係およびホールICの出力信号(モータパルス)を示す説明図である。
【図5】本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の制御形態を示す説明図である。
【図6】図5の制御形態における制御手順を示すフローチャートである。
【図7】ワイパ装置におけるブレード動作を示す説明図である。
【図8】従来のワイパ装置制御形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ワイパ装置
2a DR側ワイパブレード(第1ワイパブレード)
2b AS側ワイパブレード(第2ワイパブレード)
3a DR側モータ(第1モータ)
3b AS側モータ(第2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
10 ワイパ駆動制御装置
11 CPU
12a,12b モータユニット
13 ギアボックス
14 モータ軸
15 出力軸
16 ヨーク
17 アーマチュアコア
18 コンミテータ
19 永久磁石
20 ブラシ
21 ケースフレーム
22 ウォーム
23 ウォーム歯車
24 第1ギア
25 第2ギア
26 多極着磁マグネット
27(27A,27B) 相対位置検出用ホールIC
28 絶対位置検出用マグネット
29 プリント基板
30 絶対位置検出用ホールIC
41a,41b センサ
42 ワイパスイッチ
43 リレープレート
P 非干渉領域
Q ブレード干渉領域
X 上反転位置
Y 下反転位置
Z 格納位置
θ* 目標角度差
θAs AS側ワイパブレードの位置角度
θDr DR側ワイパブレードの位置角度
θd 角度差情報
KF 角度差補正ゲイン
v* 目標速度
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control technology for a vehicle wiper device, and more particularly to a technology effective when applied to a counter-wiping wiper device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a wiper device for a vehicle such as an automobile, in particular, a wiper device of an opposite wiping type (opposite type), each wiper arm on the driver's seat side and the passenger seat side is individually motor-driven as disclosed in JP-A-11-301409. The method is adopted. In such a wiper device, the motors are individually controlled while observing the position angle and speed of each blade so that the left and right wiper blades (hereinafter abbreviated as “blade” as appropriate) do not interfere on the wiping surface. For example, in the device disclosed in the above publication, the position angle of the left and right blades is constantly monitored by the wiper control device, and the target angle difference between both blades and the target speed for each blade angle are set in advance. The wiper control device individually controls the speeds of the left and right motors so as to reduce the difference between the target angle difference and the actually measured angle difference while referring to the position angle of the other blade.
[0003]
On the other hand, there has also been proposed a method in which a blade on the driver side (hereinafter abbreviated as DR side) always performs a predetermined operation in order to ensure as much as possible the visibility on the driver side with respect to a device failure. The motor for driving the DR side blade is directly connected to the power source, and operates at a constant output when the wiper operation switch is operated. On the other hand, the motor that drives the blade on the passenger seat side (hereinafter abbreviated as AS side) is controlled according to the situation of the DR side blade. That is, the position angle and speed of the DR side blade are always detected, and the output of the AS side motor is appropriately changed based on the target angle difference and the target speed so that the AS side blade is synchronized with the DR side blade.
[0004]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a control mode of the wiper device that performs such an operation. As shown in FIG. 8, the speed vAs of the AS side blade (hereinafter abbreviated as ASB speed vAs) is adjusted by PID control based on the position angle and speed of both blades. The position angle θDr, θAs of each blade is constantly detected based on a pulse output with the rotation of the motor, and the actually measured angle difference (θDr−θAs) is compared with the target angle difference θ *. The result is grasped as angle difference information, and is reflected in the control as an angle difference correction gain KF which is one of gain coefficients of PID control. Further, the speed of the DR side blade is the target speed v * Dr for the AS side to follow. Further, the current ASB speed vAs is always detected and fed back to the control.
[0005]
The control as shown in FIG. 8 adjusts the ASB speed vAs so that the AS side follows the DR side while maintaining a predetermined angular difference. In other words, the P term (proportional term), I term (integral term), and D term (differential term) are provided for the difference between the ASB speed vAs and the target speed v * Dr (difference in output pulse period), and the angle is set for each. While multiplying a gain coefficient such as the difference correction gain KF, the AS motor duty is set while referring to the current AS blade speed, and the ASB speed vAs is adjusted accordingly. As a result, the positional relationship between the two blades is corrected as appropriate with a focus on preventing interference, and the AS side is driven to synchronize with the DR side while avoiding blade interference.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in such a control mode, the speed of the DR side blade occupies a large position in terms of control as the target speed v * Dr, and in order for the AS side to follow and drive to the DR side, first the speed of the DR side blade is detected. There is a need to. The speed of the DR side blade is obtained from the output pulse period of the DR side motor, and in order to calculate the speed, it is necessary to detect a minimum number of pulses. Therefore, the AS blade is driven later than the DR blade by the detection time of several pulses.
[0007]
Here, in the wiper device, the AS side generally operates before the DR side during the return path wiping operation. However, if the blade stops in or near the interference area of both blades and restarts, the AS side starts slightly later, so the DR side catches up with the AS side and there is a risk that both blades may interfere with each other. There was a problem. For example, when the ignition switch is turned off while the wiper switch is turned on and the blade stops in the interference area on the return path, when the ignition switch is turned on, the DR side is actuated first, the speed is detected, and then the AS side is driven. . The target angle difference between the blades is set so that the DR side and the AS side do not interfere with each other even in such a situation, but the AS side may be delayed due to the influence of wind or snow. In such a case, the angle difference between the two blades is smaller than the target, so the DR side may catch up with the AS side and cause interference between the blades.
[0008]
An object of the present invention is to prevent interference between blades when the wiper device is restarted in or near the interference region of the return path.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A wiper device control method according to the present invention is a wiper device control method including a first wiper blade driven by a first motor and a second wiper blade driven by a second motor, the wiper device comprising: The actual position angle difference between the two wiper blades calculated from the current position angle of the first and second wiper blades is compared with the preset target position angle difference between the two wiper blades. In addition, when any one of the first and second wiper blades is used as a reference and a difference between the actual position angle difference and the target position angle is within a predetermined value, a wiper blade that is not used as a reference is selected. When the reference wiper blade is driven in a stopped state and the difference between the actual position angle difference and the target position angle deviates from a predetermined value, the reference wiper is used. In addition to Paburedo, characterized in that also drives a wiper blade which is not the reference.
[0010]
In the present invention, the difference between the actual position angle difference between the wiper blades and the target position angle is obtained at the start, and the motor control mode is changed according to this difference . In other words, if the difference between the actual position angle difference and the target position angle is within a predetermined value on the basis of one of the first and second wiper blades, the wiper blade that is not used as a reference The wiper blade as a reference is driven in a state in which is stopped. On the other hand, when the difference between the actual position angle difference and the target position angle deviates from the predetermined value, the non-reference wiper blade is driven in addition to the reference wiper blade.
[0011]
For this reason, even when the blades may interfere with each other at the time of restart in the conventional control method, for example, when both blades are stopped in or near the interference area during the return path wiping operation, the AS The DR side blade can be driven after the side blade is operated, and the wiper device can be started smoothly while preventing interference between the blades.
[0012]
In the wiper device control method, the start-time control and the normal control may be switched depending on whether or not the reference wiper blade speed is detected. In this case, when the speed of the reference wiper blade is not detected, the start-up control is executed, and when the speed of the reference wiper blade is detected, the first and second wiper blades are controlled. Based on the difference between the actual position angle difference and the target position angle and the speed of the wiper blade as the reference, normal control for controlling the speed of the non-reference wiper blade may be executed. good. Furthermore, it is also possible to execute PID control in the normal control.
[0013]
As described above, since the motor control mode is switched between the start time control and the normal control based on whether or not the speed of the reference wiper blade is detected, the control mode can be switched to a highly responsive form when the start time control is not required. . Accordingly, it is possible to realize a wiping operation with no response delay while preventing interference between the blades at the time of starting, thereby improving the operational feeling.
[0014]
On the other hand, in the control method of the wiper device, the first motor drives the first wiper blade independently without interlocking with the second motor, and at that time, the first wiper blade is moved to the first wiper blade. A reference wiper blade may be used.
[0015]
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 an outline of a drive system and a control system in the counter-wiping wiper apparatus.
[0016]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wiper device to which a wiper control method according to the present invention is applied. The wiper device 1 has a so-called counter-wiping type configuration in which wiper blades on the driver's seat side and the passenger seat side are arranged to face each other. That is, the DR-side wiper blade (first wiper blade) 2a and the AS-side wiper blade (second wiper blade) 2b (hereinafter abbreviated as blades 2a and 2b) are positioned at the upper inversion positions set on both ends of the windshield. The wiping operation is performed oppositely between X and the lower inversion position Y set at the center of the lower end of the windshield. Both blades 2a and 2b are superposed vertically in the lower inversion position and are accommodated in the storage position Z when the wiper switch is OFF. In the wiper device 1, a DR side motor (first motor) 3a and an AS side motor (second motor) 3b (hereinafter abbreviated as motors 3a and 3b) are separately provided on the DR side and the AS side, respectively. Note that “a, b” in the reference numerals indicates members and portions related to the DR side and the AS side, respectively.
[0017]
A blade rubber member is attached to the blades 2a and 2b. By moving the rubber member in close contact with the windshield of the vehicle, water droplets and the like existing in the wiping areas 4a and 4b shown by the two-dot chain line in FIG. 1 are wiped off. The blades 2a and 2b are supported by wiper arms 6a and 6b fixed to the tips of the wiper shafts 5a and 5b, and perform a swinging motion to the left and right. Drive levers 7a and 7b are disposed at the other ends of the wiper shafts 5a and 5b. Connecting rods 8a and 8b are attached to the ends of the drive levers 7a and 7b. The other end sides of the connecting rods 8a and 8b are connected to the tip ends of crank arms 9a and 9b rotated by the motors 3a and 3b. When the motors 3a, 3b rotate, the crank arms 9a, 9b rotate, and this movement is transmitted to the drive levers 7a, 7b via the connecting rods 8a, 8b, and the rotational movements of the motors 3a, 3b are wiped arm 6a, 6b. Is converted into a rocking motion.
[0018]
In the wiper device 1, the motors 3a and 3b are separately provided on the DR side and the AS side as described above. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a drive circuit for the motors 3a and 3b. The motors 3a and 3b are accommodated in the motor units 12a and 12b. From the sensors 41a and 41b provided in the units, a relative position signal (rotation signal) indicating a blade movement amount in proportion to the motor rotation angle, An absolute position signal indicating the blade position is output. Based on these signals, the motors 3a and 3b are controlled so that the blades do not interfere with each other.
[0019]
The AS side motor 3 b is driven and controlled by the wiper drive control device 10. The relative position signal and the absolute position signal described above are input to the wiper drive control device 10 from the motor units 12a and 12b. The relative position signal is a pulse signal generated as the motor rotates, and the number of pulses proportional to the rotation angle of the motor is output. The absolute position signal is a single signal generated when the blades 2a and 2b come to the lower inversion position. The wiper drive control device 10 calculates position information (current position) of the blade 2b based on these signals. Then, the motor 3b is controlled forward and backward at the upside down position to cause the blade 2b to perform a reciprocating wiping operation, and the rotation speed of the motor 3b is set to the rotation speed of the motor 3a so that the blades 2a and 2b do not collide. Control them together.
[0020]
On the other hand, on the DR side, although the relative position signal and the absolute position signal are output from the motor unit 12a, the motor 3a is always driven with a constant output. That is, as shown in FIG. 2, the motor 3 a is directly linked to the wiper switch 42, and is controlled only by turning the wiper switch 42 on and off regardless of the wiper drive control device 10. A relay plate 43 is attached to the motor 3a, and the polarity of the battery voltage VB applied to the motor 3a via the relay plate 43 is appropriately switched to perform forward / reverse rotation of the motor. As a result, the motor 3a rotates forward and backward at a predetermined rotation angle, and the blade 2a reciprocates constantly and constantly between the upside down positions.
[0021]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the motor unit 12b. The motor unit 12b is an AS-side device, but the reference numerals of members, components, and the like inside the motor unit 12b are shown without adding the suffix “b”. Except for the presence or absence of the relay plate 43, the motor unit 12a has the same configuration as that shown in FIG.
[0022]
The motor unit 12 b includes a motor 3 b and a gear box 13, and the rotation of the motor shaft 14 of the motor 3 b is decelerated in the gear box 13 and is output to the output shaft 15. The motor shaft 14 is rotatably supported by a bottomed cylindrical yoke 16, and an armature core 17 and a commutator 18 around which a coil is wound are attached. A plurality of permanent magnets 19 are fixed to the inner surface of the yoke 16. The commutator 18 is in sliding contact with a power supply brush 20.
[0023]
A case frame 21 of the gear box 13 is attached to the opening side edge of the yoke 16. The tip of the motor shaft 14 protrudes from the yoke 16 and is stored in the case frame 21. A worm 22 is formed at the tip of the motor shaft 14, and a worm gear 23 that is rotatably supported by the case frame 21 is engaged with the worm 22. The worm gear 23 is integrally provided with a first gear 24 having a small diameter on the same axis. A large-diameter second gear 25 is engaged with the first gear 24. An output shaft 15 that is rotatably supported by the case frame 21 is integrally attached to the second gear 25. Although not shown in the drawing, another worm opposite to the screw direction is formed on the motor shaft 14 adjacent to the worm 22. The worm gear 23 and the first gear 24 are the same speed reducing members. Power is transmitted to the second gear 25.
[0024]
The driving force of the motor 3b is output to the output shaft 15 while being decelerated through the worm 22, the worm gear 23, the first gear 24, and the second gear 25. A crank arm 9 b is attached to the output shaft 15. Then, the rotation of the motor 3b drives the crank arm 9b via the output shaft 15, and the wiper arm 6b operates as described above.
[0025]
In the DR motor unit 12a, a relay plate 43 is attached to the output shaft 15. The relay plate 43 rotates in synchronization with the output shaft 15. When the blade 2a reaches the upside down position, the polarity of the voltage applied to the motor 3a is switched, the motor 3a rotates forward and backward, and the blade 2a reciprocates between the upside down positions.
[0026]
A multipolar magnetized magnet 26 (hereinafter abbreviated as magnet 26) is attached to the motor shaft 14. On the other hand, a relative position detection Hall IC 27 (hereinafter abbreviated as Hall IC 27) is provided in the case frame 21 as one of the sensors 41b so as to face the outer peripheral portion of the magnet 26. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnet 26 and the Hall IC 27 and the output signal (motor pulse) of the Hall IC 27.
[0027]
As shown in FIG. 4, two Hall ICs 27 (27A, 27B) are provided at positions having an angle difference of 90 degrees with respect to the center of the motor shaft. In the motor 3b, the magnet 26 is magnetized to 6 poles, and a pulse output for 6 cycles is obtained from each Hall IC 27 when the motor shaft 14 rotates once. From the Hall ICs 27A and 27B, as shown on the right side of FIG. 4, pulse signals whose phases are shifted by 1/4 period are output. Therefore, by detecting the appearance timing of the pulses from the Hall ICs 27A and 27B, the rotation direction of the motor shaft 14 can be determined, and thereby the forward / return path of the wiper operation can be determined.
[0028]
In the Hall ICs 27A and 27B, the rotational speed of the motor shaft 14 can be detected from one of the pulse output cycles. There is a correlation based on the reduction ratio and the link operation ratio between the rotational speed of the motor shaft 14 and the speed of the blade 2b, and the speed of the blade 2b can be calculated from the rotational speed of the motor shaft 14. Similarly, also in the motor unit 12a, the speed of the blade 2a is calculated from the rotational speed of the motor shaft 14.
[0029]
An absolute position detection magnet 28 (hereinafter abbreviated as magnet 28) is attached to the bottom surface of the second gear 25 as another sensor 41b. A printed circuit board 29 is attached to the case frame 21, and an absolute position detection Hall IC 30 (hereinafter abbreviated as Hall IC 30) is disposed on the printed circuit board 29 so as to face the magnet 28. One magnet 28 is provided on the bottom surface of the second gear 25, and faces the Hall IC 30 when the blade 2 b comes to the lower inversion position Y. The second gear 25 is attached with the crank arm 9b as described above, and rotates 180 degrees to reciprocate the blade 2b. When the second gear 25 rotates and the blade 2b reaches the lower inversion position Y, the Hall IC 30 and the magnet 28 face each other and a pulse signal is output. In the motor unit 12a, the absolute position signal may be obtained using the relay plate 43.
[0030]
The pulse outputs from the Hall ICs 27 and 30 are sent to the wiper drive control device 10. The CPU 11 of the wiper drive control device 10 recognizes the position of the blade 2b using the pulse output from the Hall IC 30 as an absolute position signal. The pulse signal from the Hall IC 27 is used as a relative position signal of the blade 2b, and the CPU 11 recognizes the current position of the blade 2b by counting the number of pulses after the absolute position signal is obtained. Here, the current position of the blade 2b is detected based on the combination of the absolute position signal indicating the downward inversion position from the Hall IC 30 and the number of pulses from the Hall IC 27. Similarly, in the motor unit 12a, the current position of the blade 2a is detected based on the pulse output from the Hall ICs 27 and 30.
[0031]
In this way, the wiper drive control device 10 recognizes the current positions and speeds of the blades 2a and 2b and controls the motor 3b based on the data. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a control mode of a wiper device control method according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure in the control mode of FIG. 5, and FIG. 7 is an explanation showing blade operation in the wiper device. FIG. The CPU 11 treats the cumulative number of pulses of the relative position signal as a position angle as it is, and performs the following processing based on the number of pulses. However, the relationship between the number of pulses and the position angle (deg) of the blades 2a and 2b may be stored in the ROM in advance by a map or the like, and the following processing may be performed according to the angle (deg).
[0032]
As shown in FIG. 5, in the control according to the present invention, the two control modes of the start-time control S and the normal control N are switched based on the presence or absence of speed detection with the DR side blade 2a as a reference. That is, when the speed of the blade 2a is not detected, the start time control S described in the upper part of FIG. 5 is executed, and when the speed of the blade 2a is detected, the control is described in the lower part of FIG. The normal control N performed is executed. A flow of such control will be described with reference to FIG.
[0033]
As shown in FIG. 6, here, first, the measured position angle difference (θDr−θAs) is obtained from the position angles θDr and θAs of both blades 2a and 2b, and compared with the target angle difference θ * (step S1). As the position angles θDr and θAs, the data at the time of stop stored in the RAM in the wiper drive control device 10 is read. The target angle difference θ * is read from a target angle difference map stored in advance in the ROM. Then, the difference θd between the target angle difference θ * and the measured position angle difference (θDr−θAs) is calculated and stored in the RAM in the wiper drive control device 10 as angle difference information.
[0034]
For example, when the AS side is at the position angle of “50” pulse on the return path and the DR side is at the position angle of “60” pulse, the actually measured position angle difference is obtained by subtracting the position angle on the DR side from the position angle on the AS side. 10 "(50-60 = absolute value of -10). For example, when the position angle on the DR side is “60” pulse, the target angle difference θ * is set such that the position angle target on the AS side: “40” pulse and the target angle difference between them: “20”. Therefore, in this example, the angle difference information θd is 20 (target angle difference θ *) − 10 (measured position angle difference) = 10.
[0035]
After obtaining the angle difference information θd, the start-up control S is executed in steps S2 to 4 and 7. During the start-up control S, the same voltage is applied to the motors 3a and 3b. In the starting control S, it is first determined whether or not the angle difference information θd is 0 (step S2). That is, it is confirmed whether or not the target angle difference θ * matches the measured position angle difference (θDr−θAs). At this time, if the measured position angle difference is equal to the target angle difference (θd = 0), there is room for the blade 2a to move between the blades 2a and 2b for several pulses until the speed of the blade 2a is detected. Is secured. Therefore, even if the DR side is driven in the AS side stopped state, there is no possibility that the two collide before detecting the speed of the blade 2a. Therefore, in this case, the process proceeds to steps S3 and S4, and the blade 2a is driven in a state where the blade 2b is stopped.
[0036]
On the other hand, when the measured position angle difference is different from the target angle difference (θd ≠ 0), particularly when the measured position angle difference is smaller than the target angle difference θ * (θd> 0), the angle between the blades 2a and 2b. If the DR side only operates, there is a risk of collision with the AS side. For example, as shown in FIG. 7, when the blades 2a and 2b are stopped close to each other in the interference area, if the blade 2a is driven prior to the blade 2b, the speed of the blade 2a is detected. Both may interfere during several pulses. Therefore, in the control method according to the present invention, in such a case, although the speed of the blade 2a has not been detected, priority is given to prevention of interference, and the process proceeds to step S7 to drive the blade 2b and then drive the blade 2a ( Step S4).
[0037]
Looking at this in the previous example, the angle difference information θd is 20−10 = 10, and θd> 0. For this reason, if the blade 2b is stopped until the speed of the blade 2a is detected, the two blades 2a and 2b may interfere with each other. In this regard, in the control of FIG. 6, when θd ≠ 0 is detected, the blade 2a is driven in a state where the blade 2b is operated, and the speed detection is awaited. That is, since the blade 2a is driven while letting the blade 2b escape to the lower reversal position side, interference between the blades hardly occurs.
[0038]
In the forward path, the blade 2a located on the upper side is first driven in the direction of the upper reversal position. Therefore, even if the blades 2a and 2b are stopped in the interference region Q and restarted, the blade interference occurs. Hateful. At this time, even when the control of FIG. 6 is executed and the angle difference information θd is not 0 and the blade 2b is driven, both the blades 2a and 2b are driven, and the applied voltages of the motors 3a and 3b are constant. Since the voltage is the same, the blade 2b does not catch up with and collide with the blade 2a. That is, the control of FIG. 6 is highly effective on the return path, but may be executed regardless of the return path.
[0039]
After executing the start-up control S in this way, the process proceeds to step S5, where it is determined whether or not the speed of the blade 2a is detected. When the speed of the blade 2a is detected, the process proceeds to step S6, and the normal control N shown in the lower part of FIG. 5 is executed to exit the routine. When the speed of the blade 2a is not detected, the process returns to step S2, the angle difference information θd is confirmed, and the start time control S is executed.
[0040]
In the normal control N in step S6, as in the case of FIG. 8, the angle difference correction gain KF is set based on θd, and the PID control is executed with the speed of the blade 2a as the target speed v * Dr. That is, when the speed of the blade 2a is detected, the control is quickly switched to the normal control N that performs speed control + position control, and the AS side response is improved.
[0041]
In PID control, the P term (proportional term), I term (integral term), and D term (differential term) are provided for the difference between the velocity vAs of the blade 2b and the target velocity v * Dr. A gain coefficient such as KF is multiplied. As a result, the residual deviation in the vicinity of the target speed v * Dr is reduced as compared with the case of proportional control alone based on the speed difference (I term), and control is performed by determining the follow-up response from the tendency of the period change. Therefore (D term), the controllability is improved. Therefore, for example, even when the speed of the blade 2b changes due to wind pressure, snow accumulation, or the like, a command is appropriately issued to the motor 3b to maintain the target speed, and the blade speed is kept substantially constant regardless of load fluctuations.
[0042]
The wiper drive control device 10 also performs feedback speed control of the blade 2b together with PID control. This speed control is performed by PWM (Pulse Width Modulation) control of the motor 3b based on the target speed using the pulse output cycle of either one of the Hall ICs 27A and 27B. In this embodiment, the speed of the blade 2b is detected by a pulse signal from the Hall IC 27A, and PID control is performed while comparing this with the speed of the blade 2a that is the target speed.
[0043]
Thus, in the control method according to the present invention, the angle difference information θd is checked at the time of starting, and if there is a difference between the target angle difference and the actually measured position angle difference, the AS blade 2b is operated. After that, the DR side blade 2b is driven. For this reason, for example, when both blades 2a and 2b are stopped in or near the interference area Q during the return path wiping operation, there is a possibility that the blades may interfere with each other during restart in the conventional control method. However, the wiper device can be started smoothly without causing interference. Further, after the speed of the blade 2a is detected, the control is switched to the normal control N to improve the AS side responsiveness, so that the operation feeling can be improved while preventing the blades from interfering with each other at the time of starting.
[0044]
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.
For example, in the above-described embodiment, whether or not θd ≠ 0 is determined in step S2 and the operation of the AS blade 2b is controlled. However, the value of θd is widened, and the determination in step S2 is performed. “Θ 1 ≦ θd ≦ θ 2 ” may be set. In this case, when θd is out of the range of θ 1 to θ 2 , the process proceeds to S7. The above-described embodiment corresponds to the case where both θ 1 and θ 2 are 0. If θd is negative, the measured position angle difference deviates from the target angle difference on the side where the interference is unlikely to occur even if the blade 2a is actuated first, so the determination in step S2 is “θd ≦ 0”. Also good.
[0045]
Further, in the above-described embodiment, when θd ≠ 0 in step S2, the AS side is driven in step S7, and then the process proceeds to step S4 to drive the DR side. The side and the DR side may be driven simultaneously.
[0046]
On the other hand, as a basic control mode of the motor 3a, not only a mode in which the angle difference between the blades 2a and 2b is maintained at the target angle difference but also a mode in which both the motors 3a and 3b are maintained at the same speed can be adopted. Moreover, although the case where this invention was applied to the counter-wiping type wiper apparatus was demonstrated in the said embodiment, this invention is applicable also to a parallel wiping type wiper apparatus.
[0047]
【The invention's effect】
According to the wiper device control method of the present invention, when the wiper device is started, the difference between the actual position angle difference between the two wiper blades and the target position angle is obtained, and the motor control mode is changed according to this difference. In the conventional control method, even when there is a possibility that the blades may interfere with each other at the time of restarting, a control mode in which the DR side blade is driven after the AS side blade is operated becomes possible. For this reason, for example, even when both blades stop in the interference area or in the vicinity thereof during the return path wiping operation , the wiper device can be started smoothly while preventing interference between the blades.
[0048]
Further, according to the wiper device control method of the present invention, the motor control mode is switched between the start-time control and the normal control based on the presence / absence of the speed detection of the reference wiper blade, so that the start-time control is not necessary. The control mode is switched to a highly responsive type, and a wiping operation without a delay in response can be realized while preventing interference between the blades at the time of starting, thereby improving the operational feeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a drive system and a control system in a counter-wiping wiper device.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a motor drive circuit.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a motor unit.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a magnet and a Hall IC and an output signal (motor pulse) of the Hall IC.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a control mode of a wiper device control method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a control procedure in the control mode of FIG. 5;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing blade operation in the wiper device.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional wiper device control mode;
[Explanation of symbols]
1 Wiper device 2a DR side wiper blade (first wiper blade)
2b AS wiper blade (second wiper blade)
3a DR side motor (first motor)
3b AS side motor (second 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 10 Wiper drive control device 11 CPU
12a, 12b Motor unit 13 Gear box 14 Motor shaft 15 Output shaft 16 Yoke 17 Armature core 18 Commutator 19 Permanent magnet 20 Brush 21 Case frame 22 Worm 23 Worm gear 24 First gear 25 Second gear 26 Multipolar magnetized magnet 27 ( 27A, 27B) Hall IC for relative position detection
28 Absolute Position Detection Magnet 29 Printed Circuit Board 30 Absolute Position Detection Hall IC
41a, 41b Sensor 42 Wiper switch 43 Relay plate P Non-interference area Q Blade interference area X Upper inversion position Y Lower inversion position Z Storage position θ * Target angle difference θAs AS side wiper blade position angle θDr DR side wiper blade position angle θd Angle difference information
KF Angle difference correction gain
v * Target speed

Claims (5)

第1モータによって駆動される第1ワイパブレードと第2モータによって駆動される第2ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、
前記ワイパ装置の始動時に、前記第1及び第2ワイパブレードの現在の位置角度から算出した前記両ワイパブレード間の実際の位置角度差と、前記両ワイパブレード間に予め設定された目標位置角度差とを比較すると共に、前記第1及び第2ワイパブレードの何れか一方を基準とし、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値以内の場合、基準とされていないワイパブレードを停止させた状態で前記基準としたワイパブレードを駆動し、前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差が所定値から外れる場合、前記基準としたワイパブレードに加えて前記基準とされていないワイパブレードをも駆動することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
A control method for a wiper device having a first wiper blade driven by a first motor and a second wiper blade driven by a second motor,
The actual position angle difference between the two wiper blades calculated from the current position angle of the first and second wiper blades at the start of the wiper device, and the preset target position angle difference between the two wiper blades In addition, when one of the first and second wiper blades is used as a reference, and the difference between the actual position angle difference and the target position angle is within a predetermined value, it is not used as a reference. When the reference wiper blade is driven in a state where the wiper blade is stopped and the difference between the actual position angle difference and the target position angle deviates from a predetermined value, in addition to the reference wiper blade, A wiper device control method comprising driving a wiper blade that is not used as the reference .
請求項1記載のワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度検出の有無をもって前記始動時制御と通常制御とを切り換えることを特徴とするワイパ装置の制御方法。2. The method of controlling a wiper device according to claim 1, wherein the start-up control and the normal control are switched depending on whether or not the speed of the wiper blade as a reference is detected . 請求項2記載のワイパ装置の制御方法において、前記基準としたワイパブレードの速度が検出されない場合には前記始動時制御を実行し、前記基準としたワイパブレードの速度が検出された場合には、前記第1及び第2ワイパブレードの前記実際の位置角度差と前記目標位置角度との間の差と、前記基準としたワイパブレードの速度に基づき前記基準とされていないワイパブレードの速度を制御する通常制御を実行することを特徴とするワイパ装置の制御方法。The wiper device control method according to claim 2 , wherein when the speed of the reference wiper blade is not detected, the start-up control is executed, and when the speed of the reference wiper blade is detected, Based on the difference between the actual position angle difference between the first and second wiper blades and the target position angle, and the speed of the reference wiper blade, the speed of the non-reference wiper blade is controlled. A control method for a wiper device, characterized by executing normal control . 請求項2又は3記載のワイパ装置の制御方法において、前記通常制御においてPID制御を実行することを特徴とするワイパ装置の制御方法。 4. The wiper apparatus control method according to claim 2 , wherein PID control is executed in the normal control . 請求項1〜4の何れか1項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記第1モータは、前記第2モータとは連動することなく独立して前記第1ワイパブレードを駆動し、前記第1ワイパブレードを前記基準とすることを特徴とするワイパ装置の制御方法。 5. The method of controlling a wiper device according to claim 1 , wherein the first motor drives the first wiper blade independently without interlocking with the second motor, and A wiper device control method characterized in that one wiper blade is used as the reference .
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