JP5380080B2 - Wiper drive device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、フロントガラスやリヤガラスに取り付けられたワイパーを駆動する車両用ワイパー駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle wiper driving device that drives a wiper attached to a windshield or a rear glass.
従来、フロントガラスやリヤガラスに取り付けられたワイパーを駆動する際の問題として、ピラーやルーバー付近に溜まった雪や泥等によって、ワイパーが上限位置又は下限位置まで移動できなくなる(以下、この状態を「ワイパーが拘束された」と称する)という問題が存在する。例えばフロントガラスの上部付近でワイパーが拘束されると、それ以上上側にワイパーを動かそうとしても駆動モータ等に負担が生じるし、ワイパーが停止することによって、その拘束された位置の下側の領域にも雨や雪が降り積もってしまう。従って、ワイパーが拘束された場合、ワイパーの駆動方向を速やかに反転させるのが望ましいのである。 Conventionally, as a problem when driving a wiper attached to a windshield or rear glass, the wiper cannot move to an upper limit position or a lower limit position due to snow or mud accumulated near the pillar or louver (hereinafter, this state is referred to as “ The wiper is restrained "). For example, if the wiper is restrained near the upper part of the windshield, even if it tries to move the wiper further upward, a load is generated on the drive motor etc., and when the wiper stops, the area below the restrained position Also, it will rain and snow. Therefore, when the wiper is restrained, it is desirable to quickly reverse the wiper drive direction.
係る点を考慮した装置についての発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、ワイパーを駆動するモータの過電流を検出した際に、ワイパーの駆動方向を反転させるものとしている。 The invention about the apparatus which considered the point concerned is indicated (for example, refer to patent documents 1). In this apparatus, when an overcurrent of a motor for driving the wiper is detected, the driving direction of the wiper is reversed.
上記従来の装置は、回路構成における所定点の電圧低下を一定の閾値と比較し、閾値を上回った場合にモータに過電流が流れたと判定する構成となっている。 The conventional apparatus is configured to compare a voltage drop at a predetermined point in the circuit configuration with a certain threshold value and to determine that an overcurrent has flowed through the motor when the threshold value is exceeded.
しかしながら、ワイパーが拘束された際のモータを流れる電流値(上記従来の装置では電圧値を用いている)は、種々の要因によって変動する。従って、上記従来の装置の如く一定の閾値を用いて過電流を検出する構成であると、ワイパーが拘束されたことを看過する場合や、誤検出する場合が生じうる。 However, the value of the current flowing through the motor when the wiper is restrained (the voltage value is used in the above-described conventional device) varies depending on various factors. Therefore, when the overcurrent is detected using a certain threshold value as in the above-described conventional apparatus, it may be overlooked that the wiper is restrained or erroneously detected.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識してワイパーの反転制御を行なうことが可能な車両用ワイパー駆動装置を提供することを、主たる目的とする。 The present invention is for solving such a problem, and provides a vehicle wiper drive device capable of more accurately recognizing that the wiper is restrained and performing reversal control of the wiper. Main purpose.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
ワイパーを双方向に駆動するモータと、
前記モータを流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出された電流が閾値を超えた場合に前記モータの駆動方向が反転するように前記モータを制御する制御手段と、を備える車両用ワイパー装置であって、
前記モータに供給される電圧を検出する供給電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記供給電圧検出手段により検出された電圧が低下するのに応じて前記閾値が低下するように、前記閾値を変更し、
前記モータの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が上昇するのに応じて前記閾値が低下するように、前記閾値を変更することを特徴とする、
車両用ワイパー駆動装置である。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A motor that drives the wiper in both directions;
Motor current detecting means for detecting a current flowing through the motor;
A vehicle wiper device comprising: control means for controlling the motor such that the driving direction of the motor is reversed when the current detected by the motor current detection means exceeds a threshold value;
Supply voltage detection means for detecting the voltage supplied to the motor,
The control means changes the threshold value so that the threshold value decreases as the voltage detected by the supply voltage detection means decreases ,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the motor;
The control means changes the threshold value so that the threshold value decreases as the temperature detected by the temperature detection means increases.
It is a wiper drive device for vehicles.
この本発明の一態様によれば、モータに供給される電圧の低下に起因するワイパー拘束時電流の低下に柔軟に対応することができる。従って、ワイパーが拘束されたことを看過したり、誤検出したりする不都合を抑制することができる。この結果、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識して、ワイパーの反転制御を行なうことができる。 According to this aspect of the present invention, it is possible to flexibly cope with a decrease in current when the wiper is restrained due to a decrease in voltage supplied to the motor. Accordingly, it is possible to suppress inconvenience that the wiper is restrained or erroneously detected. As a result, it is possible to more accurately recognize that the wiper is restrained and to perform the wiper reversal control.
また、モータに供給される電圧の低下及びモータの温度上昇に起因するワイパー拘束時電流の低下に柔軟に対応することができる。従って、ワイパーが拘束されたことを看過したり、誤検出したりする不都合を抑制することができる。この結果、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識して、ワイパーの反転制御を行なうことができる。 Further , it is possible to flexibly cope with a decrease in current when the wiper is restrained due to a decrease in voltage supplied to the motor and a temperature increase in the motor. Accordingly, it is possible to suppress inconvenience that the wiper is restrained or erroneously detected. As a result, it is possible to more accurately recognize that the wiper is restrained and to perform the wiper reversal control.
本発明によれば、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識して、ワイパーの反転制御を行なうことが可能な車両用ワイパー駆動装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wiper drive device for vehicles which can recognize more correctly that the wiper was restrained and can perform the inversion control of a wiper can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施例>
以下、本発明の第1実施例に係る車両用ワイパー駆動装置1について説明する。図1は、本発明の第1実施例に係る車両用ワイパー駆動装置1のシステム構成例である。車両用ワイパー駆動装置1は、主要な構成として、電源10と、電源電圧監視回路20と、モータ30及びモータ駆動回路32と、モータ電流検出回路34と、制御部40と、ワイパースイッチ50と、入力回路52と、を備える。
<First embodiment>
Hereinafter, a vehicle
電源10は、例えば鉛蓄電池等の二次電池である。これに代えて、スイッチング電源装置等が電源10として用いられてもよい。
The
電源電圧監視回路20は、電源10からモータ30に電力供給するための電力ライン(モータ30やモータ駆動回路32の内部配線を含んでよい)から分岐して取り付けられ、検出用抵抗等を有する。電源電圧監視回路20は、当該分岐点の対グランド比電位(=電源10の供給電圧Vb)を検出して制御部40に出力する。
The power supply
モータ30は、例えば周知のDCモータであり、その出力軸が、車両のワイパーを駆動するための駆動機構に連結されている。駆動機構の具体的態様に特段の制限は無いが、例えばモータ30の出力軸の回転を増速又は減速するための機構、ワイパーの移動限界点でワイパーを停止させるためのストッパー等を有する。
The
モータ駆動回路32は、例えばHブリッジ状に配置された4個のブリッジ用半導体スイッチング素子(MOSトランジスタ等)を有するHブリッジ回路である。モータ駆動回路32は、対向するブリッジ用半導体スイッチング素子が同時にオン状態となるように制御されることによって、極性の異なる電力をモータ30に印加する、これによって、モータ駆動回路32は、モータ30を双方向に駆動することができる。
The
モータ電流検出回路34は、電源10からモータ30に電力供給するための電力ライン(モータ30やモータ駆動回路32の内部配線を含んでよい)の途中に直列に接続された検出用抵抗、及び検出用抵抗の両端電圧を検出する電圧センサーを有する。モータ電流検出回路34は、こうして検出された電圧信号(モータ30を流れる電流Iを示す電圧信号;以下、単に電流Iと表記する)を制御部40に出力する。
The motor
制御部40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターであり、その他、一時記憶装置やI/Oポート、タイマー、カウンター等を備える。ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。
The
制御部40には、入力回路52を介してワイパースイッチ50からの入力信号が入力されている。制御部40は、運転者の操作によりワイパースイッチ50がオン状態とされたときに、モータ駆動回路32を制御してモータ30を双方向に駆動する。
An input signal from the
また、制御部40は、モータ30の過電流を検出した際に、モータ駆動回路32においてオン状態とするブリッジ用半導体スイッチング素子の組を変更してモータ30に印加する電力の極性を反転させ、モータ30の駆動方向、すなわちワイパーの駆動方向を反転させる制御を行なっている。
Further, when the
本実施例において、モータ30の過電流が生じたか否かは、モータ電流検出回路34から入力され電流Iが閾値Ixを超えたか否かによって判定する。
In the present embodiment, whether or not an overcurrent of the
前述の如く、モータ30の過電流は、ピラーやルーバー付近に溜まった雪や泥等によって、ワイパーが上限位置又は下限位置まで移動できなくなる、すなわちワイパーが拘束されたときに発生する。ワイパーが拘束された場合、ワイパーの駆動方向を速やかに反転させるのが望ましい。
As described above, the overcurrent of the
ところが、ワイパーが拘束された際にモータ30に流れる電流は、電源10からモータ30に供給される電圧によって異なるものとなる。従って、一定の閾値を用いてモータ30に過電流が生じたか否かを判定すると、ワイパーが拘束されたことを看過する場合や誤検出する場合が生じうる。
However, the current flowing through the
そこで、本実施例に係る制御部40では、電源電圧監視回路20により検出された電源10の供給電圧Vbが低下するのに応じて閾値Ixが低下するように、閾値Ixを変更している。
Therefore, in the
図2は、第1実施例における供給電圧Vbと閾値Ixとの関係を例示した図である。図中、基準電圧V1は、例えば電源10が通常時に12[V]の電圧を供給する場合、電源10の電力供給性能が低下し始める11[V]程度とする。係る関係は、制御部40のROMに予めマップとして記憶されていてもよいし、関数により導出されてもよい。次式(1)は、係る関係を数式で表したものである。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the supply voltage Vb and the threshold value Ix in the first embodiment. In the figure, for example, when the
Ix=α (Vb≧V1),
=α−β(V1−Vb) (Vb<V1) …(1)
Ix = α (Vb ≧ V1),
= Α−β (V1−Vb) (Vb <V1) (1)
閾値Ixにおける一定部分の値αは、モータ30の温度限界値(モータ30の通常の使用に伴ってモータ30が発熱した際の温度限界値;例えば摂氏100〜120度程度)Tmaxに応じた値に定められている。ここで、モータ30が発熱すると、モータ30やモータ駆動回路32の内部配線の抵抗値が上昇するため、モータ30に過電流が生じた際にモータ30を流れる電流(ワイパー拘束時電流)は低下することとなる。従って、モータ30が発熱した場合でもワイパーの拘束を適切に検知できるように、供給電圧Vbが電圧A以上であり、且つモータ30の温度が温度限界値Tmaxである場合のワイパー拘束時電流よりも若干低い値に、値αを定めている。式(1)における値βは、閾値Ixの傾斜部分の傾きを示している。
The value α of the constant portion in the threshold value Ix is a value corresponding to the temperature limit value of the motor 30 (temperature limit value when the
図3は、第1実施例に係る制御部40により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。制御部40は、このような処理を所定時間毎に繰り返し実行している。
FIG. 3 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the
まず、供給電圧Vbが基準電圧V1以上であるか否かを判定する(S100)。 First, it is determined whether or not the supply voltage Vb is equal to or higher than the reference voltage V1 (S100).
供給電圧Vbが基準電圧V1以上である場合は、値αを閾値Ixに設定する(S102)。 When the supply voltage Vb is equal to or higher than the reference voltage V1, the value α is set to the threshold value Ix (S102).
一方、供給電圧Vbが基準電圧V1未満である場合は、値{α−β(V1−Vb)}を閾値Ixに設定する(S104)。 On the other hand, when the supply voltage Vb is less than the reference voltage V1, the value {α−β (V1−Vb)} is set to the threshold value Ix (S104).
そして、設定した閾値Ixを用いて、電流Iが閾値Ixを超えたか否かを判定する(S106)。電流Iが閾値Ixを超えたと判定した場合には、ワイパーの駆動方向を反転させる(S108)。係るS106及びS108の処理は、S100〜S104の処理とは別のフローにより並行して行なわれてもよい。 Then, using the set threshold value Ix, it is determined whether or not the current I exceeds the threshold value Ix (S106). When it is determined that the current I exceeds the threshold value Ix, the driving direction of the wiper is reversed (S108). The processing of S106 and S108 may be performed in parallel by a flow different from the processing of S100 to S104.
なお、ワイパーの駆動に何ら障害がない場合のワイパーの駆動方向の反転制御については詳細な説明を省略するが、限界点までワイパーが移動したことを何らかの手段で検知してもよいし、限界まで移動したことによりワイパーが拘束された状態と同様の状態になることを利用して、ワイパー拘束時の反転制御と同様の処理を行なってもよい。 Detailed description of the reversing control of the driving direction of the wiper when there is no obstacle to the driving of the wiper will be omitted. However, it may be detected by some means that the wiper has moved to the limit point. The same process as the reversal control when the wiper is constrained may be performed by utilizing the fact that the wiper is constrained by the movement.
以上説明した本実施例の車両用ワイパー駆動装置1によれば、電源10の供給電圧Vbの低下に起因するワイパー拘束時電流の低下に柔軟に対応することができる。従って、ワイパーが拘束されたことを看過したり、誤検出したりする不都合を抑制することができる。この結果、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識してワイパーの反転制御を行なうことができる。
According to the vehicle
<第2実施例>
以下、本発明の第2実施例に係る車両用ワイパー駆動装置2について説明する。図4は、本発明の第2実施例に係る車両用ワイパー駆動装置2のシステム構成例である。本実施例においては、第1実施例と共通する構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略し、相違部分を中心に説明する。
<Second embodiment>
Hereinafter, a vehicle wiper drive device 2 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a system configuration example of the vehicle wiper drive device 2 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and differences will be mainly described.
車両用ワイパー駆動装置2は、第1実施例に係る車両用ワイパー駆動装置1が有する構成に加え、温度検出回路60を備える。
The vehicle wiper drive device 2 includes a
温度検出回路60は、モータ30の温度を検出するための回路である。モータ30以外の構成要素がモータ30と同一の筐体内に配設されている場合、制御部40の基板上等に取り付けられてよい。温度検出回路60により検出された温度Tは、制御部40に出力される。
The
本実施例に係る制御部40は、第1実施例と同様に、電源電圧監視回路20により検出された電源10の供給電圧Vbに応じて閾値Ixを変更するのに加えて、温度検出回路60から入力された温度Tに応じて閾値Ixを変更している。
Similar to the first embodiment, the
図5は、第2実施例における温度T及び供給電圧Vbと閾値Ixとの関係を例示した図である。図示する如く、本実施例に係る制御部40では、電源電圧監視回路20により検出された電源10の供給電圧Vbが低下するのに応じて閾値Ixが低下するように、且つ、温度検出回路60から入力された温度Tが上昇するのに応じて閾値Ixが低下するように、閾値Ixを変更する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship among the temperature T, the supply voltage Vb, and the threshold value Ix in the second embodiment. As illustrated, in the
図6は、第1実施例に係る制御部40により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。制御部40は、このような処理を所定時間毎に繰り返し実行している。
FIG. 6 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the
まず、供給電圧Vbが基準電圧V1以上であるか否かを判定する(S200)。 First, it is determined whether or not the supply voltage Vb is equal to or higher than the reference voltage V1 (S200).
供給電圧Vbが基準電圧V1以上である場合は、値αを閾値Ixに設定する(S202)。 If the supply voltage Vb is equal to or higher than the reference voltage V1, the value α is set to the threshold value Ix (S202).
一方、供給電圧Vbが基準電圧V1未満である場合は、値{α−β(V1−Vb)}を閾値Ixに設定する(S204)。 On the other hand, when the supply voltage Vb is less than the reference voltage V1, the value {α−β (V1−Vb)} is set to the threshold value Ix (S204).
続いて、温度Tが第1の温度範囲(例えば、摂氏20度以下の範囲)内であるか否かを判定する(S206)。第1の温度範囲内である場合は、閾値Ixに乗数W1(W1>1)を乗じて閾値Ixを再設定する(S208)。 Subsequently, it is determined whether or not the temperature T is within a first temperature range (for example, a range of 20 degrees Celsius or less) (S206). If it is within the first temperature range, the threshold Ix is reset by multiplying the threshold Ix by the multiplier W1 (W1> 1) (S208).
温度Tが第1の温度範囲内でなければ、温度Tが第2の温度範囲(例えば、摂氏20度〜摂氏40度の範囲)内であるか否かを判定する(S210)。第2の温度範囲内である場合は、閾値Ixに乗数W2(W1>W2>1)を乗じて閾値Ixを再設定する(S212)。 If the temperature T is not within the first temperature range, it is determined whether or not the temperature T is within the second temperature range (for example, a range of 20 degrees Celsius to 40 degrees Celsius) (S210). If it is within the second temperature range, the threshold Ix is reset by multiplying the threshold Ix by a multiplier W2 (W1> W2> 1) (S212).
温度Tが第2の温度範囲内でなければ、温度Tが第3の温度範囲(例えば、摂氏40度〜摂氏70度の範囲)内であるか否かを判定する(S214)。第2の温度範囲内である場合は、閾値Ixに乗数W3(W2>W3>1)を乗じて閾値Ixを再設定する(S216)。 If the temperature T is not within the second temperature range, it is determined whether or not the temperature T is within a third temperature range (for example, a range of 40 degrees Celsius to 70 degrees Celsius) (S214). If it is within the second temperature range, the threshold value Ix is multiplied by the multiplier W3 (W2> W3> 1) to reset the threshold value Ix (S216).
温度Tが第3の温度範囲内でなければ、S200〜S204で設定された閾値Ixをそのまま使用する。 If the temperature T is not within the third temperature range, the threshold value Ix set in S200 to S204 is used as it is.
そして、設定した閾値Ixを用いて、電流Iが閾値Ixを超えたか否かを判定し(S218)。電流Iが閾値Ixを超えたと判定した場合には、ワイパーの駆動方向を反転させる(S220)。係るS218及びS220の処理は、S200〜S216の処理とは別のフローにより並行して行なわれてもよい。 Then, using the set threshold value Ix, it is determined whether or not the current I exceeds the threshold value Ix (S218). When it is determined that the current I exceeds the threshold value Ix, the wiper drive direction is reversed (S220). The processing of S218 and S220 may be performed in parallel by a flow different from the processing of S200 to S216.
以上説明した本実施例の車両用ワイパー駆動装置2によれば、電源10の供給電圧Vbの低下やモータ30の温度上昇に起因するワイパー拘束時電流の低下に柔軟に対応することができる。従って、ワイパーが拘束されたことを看過したり、誤検出したりする不都合を抑制することができる。この結果、ワイパーが拘束されたことをより正確に認識してワイパーの反転制御を行なうことができる。
According to the vehicle wiper drive device 2 of the present embodiment described above, it is possible to flexibly cope with a decrease in current when the wiper is restrained due to a decrease in the supply voltage Vb of the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。 The present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like.
1、2 車両用ワイパー駆動装置
10 電源
20 電源電圧監視回路
30 モータ
32 モータ駆動回路
34 モータ電流検出回路
40 制御部
50 ワイパースイッチ
52 入力回路
60 温度検出回路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記モータを流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出された電流が閾値を超えた場合に前記モータの駆動方向が反転するように前記モータを制御する制御手段と、を備える車両用ワイパー装置であって、
前記モータに供給される電圧を検出する供給電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記供給電圧検出手段により検出された電圧が低下するのに応じて前記閾値が低下するように、前記閾値を変更し、
前記モータの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が上昇するのに応じて前記閾値が低下するように、前記閾値を変更することを特徴とする、
車両用ワイパー駆動装置。 A motor that drives the wiper in both directions;
Motor current detecting means for detecting a current flowing through the motor;
A vehicle wiper device comprising: control means for controlling the motor such that the driving direction of the motor is reversed when the current detected by the motor current detection means exceeds a threshold value;
Supply voltage detection means for detecting the voltage supplied to the motor,
The control means changes the threshold value so that the threshold value decreases as the voltage detected by the supply voltage detection means decreases ,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the motor;
The control means changes the threshold value so that the threshold value decreases as the temperature detected by the temperature detection means increases.
A wiper driving device for a vehicle.
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