JP5466563B2 - Wiper control device and wiper device control method - Google Patents
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Description
本発明は、モータを正逆回転させてワイパアームを駆動するリバーシングワイパシステムにおけるワイパ制御技術に関し、特に、スタータON時などに一旦停止したワイパ装置を再始動させる際のワイパ動作に関する。 The present invention relates to a wiper control technique in a reversing wiper system that drives a wiper arm by rotating a motor forward and backward, and particularly relates to a wiper operation when restarting a wiper device that has been temporarily stopped when a starter is turned on.
近年、自動車用のワイパ装置として、モータを正逆回転させてワイパアームを駆動する、いわゆるリバーシングワイパシステムが多く使用されている。リバーシングワイパシステムでは、マイコン搭載のコントローラによってモータの動作を制御しており、走行時の外乱に応じて、払拭動作を一定に保ったり、ブレードを格納したりなど、様々なワイパ動作の制御が行われる。 In recent years, a so-called reversing wiper system that drives a wiper arm by rotating a motor forward and backward is widely used as a wiper device for an automobile. In the reversing wiper system, the operation of the motor is controlled by a controller equipped with a microcomputer, and various wiper operations can be controlled, such as keeping the wiping operation constant and storing the blades, according to disturbances during travel. Done.
コントローラは、モータユニットのウォームホイール側に設けられたセンサにて、ワイパアームの絶対位置を検出し、モータのアマチュアシャフト側に設けられたセンサにて、ワイパアームの相対位置を検出する。そして、絶対位置と相対位置のデータを用いて、払拭動作時の反転位置や格納位置などを制御する。また、コントローラは、アマチュアシャフト側センサからの信号の入力周期から、モータの速度を算出する。算出されたモータ速度は、コントローラのROM内に予め記憶させてある基準モータ速度(目標速度MAP)と比較される。そして、現在のモータ速度を基準モータ速度に合わせるべく、例えば、PIDによるDuty制御により、モータへの給電電圧を可変させ、モータ速度を制御する。 The controller detects the absolute position of the wiper arm with a sensor provided on the worm wheel side of the motor unit, and detects the relative position of the wiper arm with a sensor provided on the amateur shaft side of the motor. Then, the reversal position and the storage position during the wiping operation are controlled using the absolute position and relative position data. The controller also calculates the motor speed from the input cycle of the signal from the amateur shaft side sensor. The calculated motor speed is compared with a reference motor speed (target speed MAP) stored in advance in the ROM of the controller. Then, in order to adjust the current motor speed to the reference motor speed, for example, the power supply voltage to the motor is varied by duty control by PID, and the motor speed is controlled.
一方、前述のようなリバーシングワイパシステムでは、例えばスタータON時などでは、一方向回転モータを用いた通常のワイパシステムと同様に、一旦払拭動作を停止させ、スタータOFFにて再始動させる場合がある。ところが、再始動時における基準モータ速度が高い場合、コントローラは、モータ速度をこの基準モータ速度を目標として、モータ速度を急激に上昇させる。図10は、途中停止後のワイパ再始動時のモータ動作を示す説明図である。 On the other hand, in the above-described reversing wiper system, for example, when the starter is turned on, the wiping operation may be temporarily stopped and restarted when the starter is turned off, as in the case of a normal wiper system using a unidirectional rotating motor. is there. However, when the reference motor speed at the time of restart is high, the controller rapidly increases the motor speed with the motor speed as a target. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the motor operation when the wiper is restarted after being stopped halfway.
図10に示すように、途中停止後のワイパ再始動では、ソフトスタート(PID制御を行わずにDutyを徐々に上昇させてモータの急動を抑える処理)によりモータが始動し、定速制御(PIDによる通常制御)に移行すると、モータ速度を基準モータ速度に合わせるためにモータが急加速する。モータが急加速すると、それに伴って、ワイパブレードの動きも急となるため、ワイパ装置が突然高速で動き出したような状態となり、運転者等のユーザに違和感を与える可能性がある。特に、アイドルストップを行う車両では、信号待ちからのスタートの際、このような現象が発生し易いという問題があり、その改善が求められていた。 As shown in FIG. 10, in the wiper restart after a halfway stop, the motor is started by a soft start (a process for suppressing the sudden movement of the motor by gradually increasing the duty without performing the PID control), and the constant speed control ( When shifting to normal control by PID, the motor is accelerated rapidly in order to match the motor speed to the reference motor speed. When the motor accelerates rapidly, the wiper blade also moves suddenly, so that the wiper device suddenly starts moving at a high speed, which may give the driver and other users a sense of incongruity. In particular, in a vehicle that performs idle stop, there is a problem that such a phenomenon is likely to occur when starting from waiting for a signal, and there is a need for improvement.
本発明の目的は、ワイパ装置が途中停止した場合、その後の再始動の際に、ワイパアームが急速度でスタートしてしまうのを防止し、急なワイパ動作によるユーザの違和感を解消することにある。 An object of the present invention is to prevent the wiper arm from starting at a rapid speed when the wiper device is stopped halfway, and to eliminate the user's uncomfortable feeling due to a sudden wiper operation. .
本発明のワイパ制御装置は、所定の反転位置間を往復動するワイパアームと、前記ワイパアームを駆動する電動モータと、を備えたワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、前記電動モータの回転速度の目標として、前記ワイパアームの位置に対応して設定された第1目標速度を格納する目標速度格納部と、前記反転位置間にて途中停止した前記ワイパアームを再始動する場合、前記第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動する始動制御部と、を有することを特徴とする。 A wiper control device according to the present invention is a wiper control device that performs drive control of a wiper device that includes a wiper arm that reciprocates between predetermined inversion positions, and an electric motor that drives the wiper arm. When restarting the target speed storage unit that stores the first target speed set corresponding to the position of the wiper arm as the rotational speed target, and the wiper arm stopped halfway between the reversal positions, And a start control unit that drives the electric motor based on a second target speed set at a speed lower than the target speed.
本発明にあっては、スタータON時など、反転位置間にて途中停止したワイパアームを再始動する場合、通常の払拭動作の際に使用される第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて電動モータを駆動する。再始動時におけるモータ速度の目標となる第1目標速度が高いと、モータ速度を目標速度に合わせるべく、モータ速度が急激に上昇し、ワイパアームが急速度でスタートしてしまうが、本発明では、第1目標速度よりも遅い第2目標速度に基づいて電動モータを駆動するので、モータ速度が急激に上昇せず、ワイパアームの急作動が抑えられる。 In the present invention, when restarting the wiper arm stopped halfway between the reversing positions, such as when the starter is turned on, the first speed set to be lower than the first target speed used in the normal wiping operation is set. 2. The electric motor is driven based on the target speed. If the first target speed that is the target of the motor speed at the time of restarting is high, the motor speed increases rapidly and the wiper arm starts at a rapid speed in order to match the motor speed to the target speed. Since the electric motor is driven based on the second target speed that is slower than the first target speed, the motor speed does not increase rapidly, and the rapid operation of the wiper arm is suppressed.
前記ワイパ制御装置において、該ワイパ制御装置に、前記電動モータの実際の回転速度を検出する実速度検出部と、前記実速度検出部にて検出された前記電動モータの実際の回転速度と、前記第1目標速度とを比較する速度比較部と、をさらに設け、前記速度比較部において算出された前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度との差が、予め定められた閾値を超えている場合には、前記始動制御部は、前記第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動するようにしても良い。 In the wiper control device, the wiper control device includes an actual speed detection unit that detects an actual rotation speed of the electric motor, an actual rotation speed of the electric motor detected by the actual speed detection unit, and A speed comparison unit that compares the first target speed, and the difference between the actual rotation speed of the electric motor calculated by the speed comparison unit and the first target speed is a predetermined threshold value. When exceeding, the start control unit may drive the electric motor based on the second target speed.
また、前記第1目標速度が現在減速状態にある場合には、前記始動制御部は、前記第2目標速度よりも低い速度に設定された第3目標速度に基づいて前記電動モータを駆動するようにしても良い。 In addition, when the first target speed is currently in a deceleration state, the start control unit drives the electric motor based on a third target speed set to a speed lower than the second target speed. Anyway.
本発明のワイパ制御方法は、所定の反転位置間を往復動するワイパアームと、前記ワイパアームを駆動する電動モータと、を備え、前記電動モータが、前記ワイパアームの位置に対応して設定された第1目標速度に基づいて駆動されるワイパ装置の制御方法であって、前記反転位置間にて途中停止した前記ワイパアームを再始動する場合、前記第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動することを特徴とする。 The wiper control method of the present invention includes a wiper arm that reciprocates between predetermined reverse positions, and an electric motor that drives the wiper arm, wherein the electric motor is set in accordance with the position of the wiper arm. A method of controlling a wiper device driven based on a target speed, wherein the second target is set to a speed lower than the first target speed when the wiper arm stopped halfway between the reversing positions is restarted. The electric motor is driven based on speed.
本発明にあっては、スタータON時など、反転位置間にて途中停止したワイパアームを再始動する場合、通常の払拭動作の際に使用される第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて電動モータを駆動する。再始動時におけるモータ速度の目標となる第1目標速度が高いと、モータ速度を目標速度に合わせるべく、モータ速度が急激に上昇し、ワイパアームが急速度でスタートしてしまうが、本発明では、第1目標速度よりも遅い第2目標速度に基づいて電動モータを駆動するので、モータ速度が急激に上昇せず、ワイパアームの急作動が抑えられる。 In the present invention, when restarting the wiper arm stopped halfway between the reversing positions, such as when the starter is turned on, the first speed set to be lower than the first target speed used in the normal wiping operation is set. 2. The electric motor is driven based on the target speed. If the first target speed that is the target of the motor speed at the time of restarting is high, the motor speed increases rapidly and the wiper arm starts at a rapid speed in order to match the motor speed to the target speed. Since the electric motor is driven based on the second target speed that is slower than the first target speed, the motor speed does not increase rapidly, and the rapid operation of the wiper arm is suppressed.
前記ワイパ制御方法において、前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度とを比較し、前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度との差が、予め定められた閾値を超えている場合には、前記第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動するようにしても良い。 In the wiper control method, the actual rotational speed of the electric motor is compared with the first target speed, and a difference between the actual rotational speed of the electric motor and the first target speed is set to a predetermined threshold value. If it exceeds, the electric motor may be driven based on the second target speed.
また、前記第1目標速度が現在減速状態にある場合には、前記第2目標速度よりも低い速度に設定された第3目標速度に基づいて前記電動モータを駆動するようにしても良い。 Further, when the first target speed is currently in a deceleration state, the electric motor may be driven based on a third target speed set to a speed lower than the second target speed.
前記ワイパ制御装置は、電動モータの回転速度の目標として、ワイパアームの位置に対応して設定された第1目標速度を格納する目標速度格納部と、反転位置間にて途中停止したワイパアームを再始動する場合、第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動する始動制御部と、を設けたので、スタータON時など、反転位置間にて途中停止したワイパアームを再始動する場合、通常の払拭動作の際に使用される第1目標速度よりも遅い第2目標速度に基づいて電動モータが始動される。従って、再始動時に、モータ速度が急激に上昇せず、ワイパアームが急速度でスタートしてしまうのを防止でき、ワイパアームの急作動に伴うユーザの違和感をなくすことができる。 The wiper control device restarts a target speed storage unit that stores a first target speed set corresponding to the position of the wiper arm and a wiper arm that is stopped halfway between the reversing positions as a target of the rotational speed of the electric motor. A start control unit that drives the electric motor based on a second target speed that is set to a speed lower than the first target speed. When restarting the wiper arm, the electric motor is started based on the second target speed that is slower than the first target speed used during the normal wiping operation. Therefore, at the time of restart, it is possible to prevent the motor speed from rapidly increasing and to prevent the wiper arm from starting at a rapid speed, and to eliminate the user's uncomfortable feeling associated with the rapid operation of the wiper arm.
前記ワイパ制御方法は、ワイパアームを再始動する場合、電動モータの回転速度の目標として、ワイパアームの位置に対応して設定された第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて電動モータを駆動するようにしたので、スタータON時など、反転位置間にて途中停止したワイパアームを再始動する場合、通常の払拭動作の際に使用される第1目標速度よりも遅い第2目標速度に基づいて電動モータが始動される。従って、再始動時に、モータ速度が急激に上昇せず、ワイパアームが急速度でスタートしてしまうのを防止でき、ワイパアームの急作動に伴うユーザの違和感をなくすことができる。 When the wiper arm is restarted, the wiper control method is based on a second target speed set to a speed lower than the first target speed set corresponding to the position of the wiper arm as a target of the rotational speed of the electric motor. When the wiper arm stopped halfway between the reversing positions is restarted, such as when the starter is turned on, the second speed slower than the first target speed used during the normal wiping operation is used. The electric motor is started based on the target speed. Therefore, at the time of restart, it is possible to prevent the motor speed from rapidly increasing and to prevent the wiper arm from starting at a rapid speed, and to eliminate the user's uncomfortable feeling associated with the rapid operation of the wiper arm.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明が適用されるリバーシングワイパシステムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、ワイパ装置1は、運転席側と助手席側のワイパアーム2a,2bを備えており、ワイパアーム2a,2bは、リンク機構3にて接続されている。各ワイパアーム2a,2bには、ガラス面を払拭するためのワイパブレード4a,4bが取り付けられている。リンク機構3はモータユニット5に接続されており、ワイパ装置1は、モータユニット5によって駆動される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a reversing wiper system to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
モータユニット5は、電動モータ6(以下、モータ6略記する)とギアボックス7とから構成されている。モータ6側には、ワイパアーム2a,2bの相対位置を検出するセンサが、ギアボックス7側には、ワイパアーム2a,2bの絶対位置(例えば、下反転位置)を検出するセンサがそれぞれ設けられている。相対位置検出用のセンサからは、モータの回転に伴ってパルス信号が発せられる。また、絶対位置検出用のセンサからは、ワイパアーム2a,2bが下反転位置に来たときに単発信号が発せられる。
The
モータユニット5はコントローラ(ワイパ制御装置)8に接続されており、モータ6は、コントローラ8によって制御される。コントローラ8には、制御プログラムがインストールされたCPU11と、制御用の各種データが格納されたROM12が設けられている。コントローラ8は、各センサから出力される信号に基づき、ワイパアーム2a,2bの位置情報(現在位置)を算出する。そして、ROM12内の制御データを参照しつつ、CPU11内の制御プログラムに従って、払拭動作時の反転位置や格納位置などを制御する。
The
また、コントローラ8は、相対位置検出用センサからのパルス信号の入力周期から、モータ6の速度を算出する。算出されたモータ速度は、コントローラ8のROM12内に予め記憶させてある基準モータ速度Va(目標速度MAP値)と比較される。モータ6の目標速度である基準モータ速度Vaは、ワイパアーム2a,2bの位置と対応して設定されている。コントローラ8は、現在のアーム位置に基づいて、現在のモータ速度をその位置における基準モータ速度Vaに合わせるべく、モータ速度を制御する。この際、コントローラ8は、例えば、PID方式によるDuty制御により、モータ6への給電電圧を変化させてモータ速度を制御する。
The
このように、ワイパ装置1では、現在のモータ速度を基準モータ速度Vaに合わせるべく、モータ6を制御する。このため、コントローラ8は、ワイパ装置1が途中停止し、その後の再始動する場合には、その停止位置における目標速度である基準モータ速度Vaまでモータ速度を一気に上げようとする。前述のように、従来のワイパ装置では、このような制御形態により、ワイパブレードが急作動してしまう弊害があった。これに対し、本発明による制御形態では、現在のモータ速度と基準モータ速度Vaとの差に着目し、その差に応じてモータ6の制御形態を変化させ、速度の急変を緩和する「滑らか起動」を実行して、ワイパブレード4a,4bの急作動を防止している。
Thus, the
図2は、本発明のワイパ制御方法が実行されるコントローラ8の制御系の構成を示すブロック図である。図2に示すように、CPU11内には、実速度検出部13と、速度比較部14、始動制御部15が設けられている。実速度検出部13は、相対位置検出用センサからのパルス信号を受信し、その入力周期から、モータ6の現在の回転速度(実速度)を検出する。速度比較部14は、実速度検出部13にて検出したモータ6の現在の回転速度と、ROM12内に、目標速度MAP16として格納されている基準モータ速度Va(第1目標速度)とを比較する。始動制御部15は、速度比較部14における比較結果に基づいて、モータの急加速を防止すべく、モータ始動時の制御形態を変更する。すなわち、現在速度と基準モータ速度Vaとの差が予め設定された閾値を超えている場合、本来的な目標速度である基準モータ速度Vaよりも低く設定された緩行速度にてモータ6を始動させ、ワイパブレード4a,4bの急作動を防止する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
図3〜6は、本発明のワイパ制御方法の処理手順を示すフローチャートであり、図3は処理手順の大枠を、図4〜6は個別の処理手順をそれぞれ示している。また、図3〜6の処理は、図2に示した制御系にて実行され、図2に示すように、目標速度変更判定処理(S1)、MAP加減判定処理(S3)、目標速度設定処理(S4)の各処理が実行される。また、図7は、「滑らか起動」を実行した場合における、ワイパ再始動時のモータ動作を示す説明図である。 3 to 6 are flowcharts showing the processing procedure of the wiper control method of the present invention. FIG. 3 shows the outline of the processing procedure, and FIGS. 4 to 6 show the individual processing procedures. 3 to 6 are executed by the control system shown in FIG. 2, and as shown in FIG. 2, the target speed change determination process (S1), the MAP adjustment determination process (S3), and the target speed setting process. Each process of (S4) is performed. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the motor operation when the wiper is restarted when “smooth start-up” is executed.
ステップS1の目標速度変更判定処理では、ソフトスタートから定速制御への切り替わり時に、現在のモータ速度と基準モータ速度Vaとを比較し、その差に基づいて「滑らか起動」を実行するか否かを決定する。そして、ステップS2にて、「滑らか起動」のON/OFFを判定し、ONの場合にはステップS3以下に進む。一方、OFFの場合にはステップS5に進み、MAP値(基準モータ速度Va)を目標モータ速度Vbとする通常の払拭制御を選択してルーチンを抜ける。 In the target speed change determination process in step S1, the current motor speed is compared with the reference motor speed Va when switching from soft start to constant speed control, and whether or not “smooth start-up” is executed based on the difference. To decide. In step S2, ON / OFF of “smooth start-up” is determined. If ON, the process proceeds to step S3 and subsequent steps. On the other hand, if it is OFF, the process proceeds to step S5, and the normal wiping control in which the MAP value (reference motor speed Va) is set to the target motor speed Vb is selected and the routine is exited.
ステップS3のMAP加減判定処理では、基準モータ速度Vaを示すMAP値が、加速状況(あるいは一定状態)か減速状況かを判断し、S4の目標速度設定処理中にて実行される「減速時抑制制御」の要否を判断する条件を判定する。ステップS4の目標速度設定処理は、滑らか起動を行う場合に、具体的にモータの速度を設定する処理である。ステップS4では、滑らか起動により始動したモータの速度が、MAP値以上となったか否かを判断し、MAP値以上の場合には、滑らか起動の終了を決定する「滑らか起動終了判定」も併せて行われる。 In the MAP increase / decrease determination process in step S3, it is determined whether the MAP value indicating the reference motor speed Va is an acceleration state (or a constant state) or a deceleration state, and the “suppression during deceleration” executed during the target speed setting process in S4. A condition for determining whether or not “control” is necessary is determined. The target speed setting process in step S4 is a process for specifically setting the motor speed when performing smooth start-up. In step S4, it is determined whether or not the speed of the motor started by the smooth start is equal to or higher than the MAP value. If the speed is equal to or higher than the MAP value, the “smooth start end determination” for determining the end of the smooth start is also included. Done.
このようなS1〜S4の処理により、図7に破線にて示したように、モータ6の速度目標(目標モータ速度Vb)が、MAP値よりも小さな値(滑らか起動速度Vs)に補正され、モータ実速度が実線のように抑えられる。これにより、モータ6が「滑らか起動」による緩行速度にて駆動され、急加速することなく、徐々にMAP値に近付いて行く。そして、MAP値に到達した後は定速制御が実施され、通常のPID制御によるワイパ動作に戻る。
By such processing of S1 to S4, the speed target (target motor speed Vb) of the
そこで、S1,S3,S4の各処理について、図4〜6に従って説明する。まず、図4に示すように、ステップS1の「目標速度変更判定処理」では、ワイパスイッチがONされると処理が開始され、ステップS11にて、モータの制御形態をソフトスタートから定速制御に切り替えるタイミングが到来しているか否かが判断される。ソフトスタートから定速制御へは、モータを要求の回転方向に駆動させた後、相対位置検出用センサから、パルス信号が1パルス分(2エッジ)入力されたとき、制御形態が切り替えられる。制御形態の切り替えは、始動制御部15にて行われ、始動制御部15は、パルス信号の入力状態を確認し、1パルス分の信号入力を確認したときは、ステップS12に進み、確認されない場合には、ステップS1の処理を抜ける。
Then, each process of S1, S3, S4 is demonstrated according to FIGS. First, as shown in FIG. 4, in the “target speed change determination process” in step S1, the process starts when the wiper switch is turned on. In step S11, the motor control mode is changed from soft start to constant speed control. It is determined whether or not the timing for switching has arrived. From soft start to constant speed control, the control mode is switched when a pulse signal is input for one pulse (two edges) from the relative position detection sensor after the motor is driven in the required rotational direction. Switching of the control mode is performed by the
ステップS11にて、ソフトスタートから定速制御への切り替り時期到来、と判断し、ステップS12に進むと、モータ6の実速度と、現在のワイパアーム2a,2bの位置に対応した基準モータ速度Vaとが比較される。モータ実速度は、パルス信号に基づいて実速度検出部13にて算出され、モータ実速度と基準モータ速度Vaとの差は、ROM12内の目標速度MAP16に基づいて、速度比較部14にて求められる。ステップS12では、モータ実速度と基準モータ速度Vaとの差が、ROM12内に予め格納された閾値と比較される。
In step S11, it is determined that it is time to switch from soft start to constant speed control. When the process proceeds to step S12, the actual speed of the
前述のように、実速度と基準モータ速度Vaとの差が大きい場合、そのままソフトスタートから定速制御に切り替えると、モータ6が急加速する(図10参照)。閾値SV1(第1閾値)は、この急加速を防止すべく、モータ始動時に「滑らか起動」を行うか否かを判断するための基準値として設定されている。従って、図7のように、実速度と基準モータ速度Vaとの差が大きい場合(閾値SV1以上の場合)には、緩行速度での始動が必要と判断し、ステップS13に進んで「滑らか起動」をONさせ、ルーチンを抜ける。これに対し、実速度と基準モータ速度Vaとの差が小さい場合(閾値SV1未満の場合)は、図8に示すように、急加速領域が小さいため、「滑らか起動」は不要となる。従って、その場合にはステップS14に進み、「滑らか起動」はOFF状態とされ、ルーチンを抜ける。
As described above, when the difference between the actual speed and the reference motor speed Va is large, when the soft start is switched to the constant speed control as it is, the
このようにステップS1にて、「滑らか起動」の要否が判断された後、ステップS2にて「滑らか起動:ON」が確認されると、ステップS3に進み、「MAP加減判定処理」が実行される。当該制御処理において、このようなMAP加減判定処理を行うのは、モータ減速時に、目標モータ速度Vbの緩行補正をMAP値まで行うと、実速度がMAP値をオーバーしてしまうおそれがあるためである。図9(a)は、モータ減速時に「滑らか起動」をそのまま実行した場合のモータ動作を示す説明図、同(b)は、モータの減速を考慮した「滑らか起動」を実行した場合のモータ動作を示す説明図である。
After determining whether or not “smooth start-up” is necessary in
図9(a)に示すように、モータ減速時に「滑らか起動」を実行し、目標モータ速度Vbの補正をMAP値まで行うと、MAP値に至った時点で「滑らか起動」を終了しても、それまでモータ速度が上昇状態にあったため、制御応答性やモータ自体の慣性等により、モータ速度がMAP値に収束するまで、MAP値をオーバーしてしまう現象が生じる。このため、ワイパブレード4a,4bの挙動が不安定になったり、ワイパブレード4a,4bが反転位置からオーバーランしてしまったりするおそれがある。
As shown in FIG. 9A, if “smooth start-up” is executed at the time of motor deceleration and the target motor speed Vb is corrected to the MAP value, even if “smooth start-up” ends when the MAP value is reached. Since the motor speed has been increased until then, a phenomenon occurs in which the MAP value is exceeded until the motor speed converges to the MAP value due to control responsiveness and inertia of the motor itself. For this reason, the behavior of the
そこで、本発明による制御形態では、モータの加減速を検出し、モータ減速時には、MAP値よりも手前の時点で目標モータ速度Vbの上昇を止める「減速時抑制制御」を実行し、MAP値のオーバーを防止している。すなわち、「滑らか起動」を実施する際に、モータの減速が検出された場合は、図9(b)に示すように、MAP値が所定の上限値に達した段階で目標モータ速度Vbを一定に変更する。これにより、モータ実速度がMAP値に至った時点で「滑らか起動」を終了しても、モータ速度は、MAP値をほとんどオーバーすることなく、円滑にMAP値に収束する。従って、不安定なブレード動作や反転位置でのオーバーランのような、ユーザが違和感を覚える現象を防止でき、円滑なワイパ制御が可能となる。 Therefore, in the control mode according to the present invention, acceleration / deceleration of the motor is detected, and at the time of motor deceleration, “deceleration suppression control” is executed to stop the increase of the target motor speed Vb at a time before the MAP value. Over is prevented. That is, when the motor deceleration is detected during the “smooth start-up”, as shown in FIG. 9B, the target motor speed Vb is kept constant when the MAP value reaches a predetermined upper limit value. Change to Thereby, even if the “smooth start-up” is finished when the actual motor speed reaches the MAP value, the motor speed smoothly converges to the MAP value without substantially exceeding the MAP value. Therefore, a phenomenon in which the user feels uncomfortable, such as unstable blade operation or overrun at the reversal position, can be prevented, and smooth wiper control is possible.
ステップS3のMAP加減判定処理は、このような「減速時抑制制御」の実行に必要な判定条件を得るため実行され、ここではまず、図5に示すように、ステップS31にて、先にステップS12にて求めた基準モータ速度Vaの今回のMAP値と、前回の処理でのMAP値とが比較される。なお、ここで言う「前回」,「今回」は、図3の制御処理1サイクル毎に識別される。ステップS31にて、今回のMAP値が前回のMAP値よりも小さい場合、つまり、MAP値が下降している場合は、ステップS32に進んで、今回のMAP値と、滑らか起動がONとなった時点のMAP値とが比較される。 The MAP increase / decrease determination process in step S3 is executed in order to obtain a determination condition necessary for the execution of the “deceleration suppression control”. First, in step S31, as shown in FIG. The current MAP value of the reference motor speed Va obtained in S12 is compared with the MAP value in the previous process. The “previous” and “current” mentioned here are identified for each cycle of the control process in FIG. In step S31, if the current MAP value is smaller than the previous MAP value, that is, if the MAP value is decreasing, the process proceeds to step S32, where the current MAP value and smooth activation are turned on. The current MAP value is compared.
ステップS32にて、今回のMAP値が、滑らか起動ON時のMAP値未満の場合には、滑らか起動スタート時よりもMAP値が減少している状態であるため、さらに、ステップS33に進んで両者の差と所定の閾値SV2(第2閾値)とが比較される。滑らか起動ON時のMAP値から今回のMAP値を減じた差値が、所定の閾値SV2以上の場合には、ステップS34に進み、基準モータ速度VaのMAP値が減速状態にある、と判断して、ルーチンを抜ける。 In step S32, if the current MAP value is less than the MAP value at the time of smooth activation ON, the MAP value has decreased from the time of the smooth activation start. And a predetermined threshold value SV2 (second threshold value) are compared. If the difference value obtained by subtracting the current MAP value from the MAP value at the time of smooth start-up is greater than or equal to the predetermined threshold value SV2, the process proceeds to step S34, and it is determined that the MAP value of the reference motor speed Va is in a decelerating state. Exit the routine.
これに対し、ステップS32にて、今回のMAP値が、滑らか起動ON時のMAP値以上の場合には、MAP値が滑らか起動スタート時と変わらないか、増加している状態であり、図9(a)のような現象は生じないため、ステップS35に進み、基準モータ速度VaのMAP値は加速状態又は一定状態にある、と判断して、ルーチンを抜ける。また、ステップS33にて、滑らか起動ON時のMAP値から今回のMAP値を減じた差値が、所定の閾値SV2未満の場合は、滑らか起動スタート時よりもMAP値が減少しているが、減少量が少ないため、当該制御では、ステップS35に進み、MAP値は加速状態又は一定状態、というカテゴリに含ませて、ルーチンを抜ける。 On the other hand, if the current MAP value is greater than or equal to the MAP value at the time of smooth start-up in step S32, the MAP value is the same as that at the start of the smooth start-up or is increasing. Since the phenomenon (a) does not occur, the process proceeds to step S35, where it is determined that the MAP value of the reference motor speed Va is in the acceleration state or the constant state, and the routine is exited. In step S33, if the difference value obtained by subtracting the current MAP value from the MAP value at the time of smooth activation ON is less than the predetermined threshold value SV2, the MAP value is decreased compared to that at the time of smooth activation start. Since the amount of decrease is small, the control proceeds to step S35, where the MAP value is included in the category of acceleration state or constant state, and the routine is exited.
一方、ステップS31にて、今回のMAP値が前回のMAP値以上の場合は、ステップS36に進んで、改めて、今回のMAP値と前回のMAP値が比較される。S36にて、今回のMAP値が前回のMAP値を超えている場合、つまり、MAP値が上昇している場合は、ステップS37に進み、MAP値は加速状態にある、と判断する。そして、ステップS38に進み、滑らか起動ON時のMAP値を今回のMAP値に更新し、ルーチンを抜ける。ここでMAP値の更新を行うのは、ワイパ動作が、モータ加速領域から減速領域に移行したとき、その切り替わりを認識し、「減速時抑制制御」の開始判定(S33)にて、閾値SV2と比較される「MAP値の減少量」を、ワイパ装置の動作状況に合わせるためである。 On the other hand, if the current MAP value is greater than or equal to the previous MAP value in step S31, the process proceeds to step S36, and the current MAP value and the previous MAP value are compared again. If the current MAP value exceeds the previous MAP value in S36, that is, if the MAP value has increased, the process proceeds to step S37, where it is determined that the MAP value is in an accelerated state. In step S38, the MAP value at the time of smooth start-up is updated to the current MAP value, and the routine is exited. Here, the MAP value is updated when the wiper operation shifts from the motor acceleration region to the deceleration region, recognizing the change, and in the start determination (S33) of “deceleration control during deceleration”, the threshold SV2 This is because the “decrease amount of the MAP value” to be compared is matched with the operation status of the wiper device.
これに対し、ステップS36にて、今回のMAP値が前回のMAP値を超えていない場合は、ステップS31との関係から、今回のMAP値が前回のMAP値と等しいことを示している。従って、ステップS39に進み、MAP値は一定状態にある、と判断して、ルーチンを抜ける。 On the other hand, if the current MAP value does not exceed the previous MAP value in step S36, the relationship with step S31 indicates that the current MAP value is equal to the previous MAP value. Accordingly, the process proceeds to step S39, where it is determined that the MAP value is in a constant state, and the routine is exited.
ステップS3にて「MAP加減判定処理」が実行された後、ステップS4に進み、図6の「目標速度設定処理」が実行される。この目標速度設定処理では、まず、「滑らか起動終了判定処理」が実行され、その後、目標モータ速度Vbの設定が行われる。滑らか起動終了判定処理では、図6に示すように、まずステップS41にて、現在のモータ速度(滑らか起動中)と今回のMAP値が比較される。滑らか起動中のモータ速度が今回のMAP値未満の場合には、速度未達と判断し、滑らか起動ONを維持し、ルーチンを抜ける。これに対し、滑らか起動でのモータ速度が今回のMAP値以上となった場合は、基準モータ速度Vaに達し「滑らか起動」の役割は終えた、と判断し、ステップS42に進み、滑らか起動を終了(OFF)する。そして、ステップS43にて、MAP値を基準モータ速度Vaとする通常の払拭制御を選択してルーチンを抜ける。 After the “MAP adjustment determination process” is executed in step S3, the process proceeds to step S4, and the “target speed setting process” in FIG. 6 is executed. In this target speed setting process, first, “smooth start-up end determination process” is executed, and then the target motor speed Vb is set. In the smooth activation end determination process, as shown in FIG. 6, first, in step S41, the current motor speed (during smooth activation) and the current MAP value are compared. If the motor speed during the smooth start is less than the current MAP value, it is determined that the speed has not been reached, the smooth start is kept ON, and the routine is exited. On the other hand, when the motor speed at the smooth start is equal to or higher than the current MAP value, it is determined that the reference motor speed Va is reached and the role of “smooth start” is finished, and the process proceeds to step S42, and the smooth start is performed. End (OFF). In step S43, the normal wiping control with the MAP value as the reference motor speed Va is selected and the routine is exited.
ステップS41にて「滑らか起動」の継続が決定されると、ステップS51以下に進み、目標モータ速度設定が行われる。ここではまず、ステップS51にて、モータ減速時における上限速度が設定される。この減速時上限速度Vh(第3目標速度)は、今回のMAP値と予め定めた設定値Tとの差の絶対値であり、モータ減速領域にて滑らか起動が実施される際、基準モータ速度VaとMAP値との差がある値(設定値T)未満となったときは、目標モータ速度Vbをそれ以上大きくせずに一定とするために設けられている。 When it is determined in step S41 that “smooth start-up” is to be continued, the process proceeds to step S51 and the subsequent steps, and the target motor speed is set. Here, first, in step S51, an upper limit speed at the time of motor deceleration is set. This deceleration upper limit speed Vh (third target speed) is an absolute value of the difference between the current MAP value and a predetermined set value T, and is used when the smooth start-up is performed in the motor deceleration region. When the difference between Va and the MAP value is less than a certain value (set value T), the target motor speed Vb is set to be constant without increasing any more.
ステップS51にて減速時上限速度Vhを設定した後、ステップS52に進み、モータの加減速状況が判断される。すなわち、先のS3の処理にて把握されたMAP値の推移状態に基づき、MAP値が加速状態にある場合、または、一定状態にある場合、あるいは、MAP値が減速状態にあり、且つ、前回の滑らか起動速度Vs(滑らか起動における前回のモータ速度)が減速時上限速度Vh未満の場合、の何れかであるか否かが判断される。 After the deceleration upper limit speed Vh is set in step S51, the process proceeds to step S52 to determine the acceleration / deceleration status of the motor. That is, based on the transition state of the MAP value obtained in the previous processing of S3, when the MAP value is in an acceleration state, or in a constant state, or the MAP value is in a deceleration state, and the previous time If the smooth start speed Vs (the previous motor speed in the smooth start) is less than the deceleration upper limit speed Vh, it is determined whether or not the start speed is Vs.
S52の条件に該当する場合は、ステップS53に進み、滑らか起動速度Vs(第2目標速度)として、初期付加値N+動作開始位置Kからのパルスカウント値P×所定の上昇値M(1パルス当たりの速度上昇値:上昇係数)を設定する(図7参照)。すなわち、滑らか起動速度Vsは、初期付加値Nを切片とする一次関数値として設定され、図7に破線にて示すように、初期付加値Nに、K点からのパルスカウント値Pに上昇値Mを乗じた値を加えた値が、新たな滑らか起動速度Vsとして設定される。 If the condition of S52 is satisfied, the process proceeds to step S53, where the initial additional value N + pulse count value P from the operation start position K × predetermined increase value M (per pulse) as the smooth start speed Vs (second target speed). Speed increase value: increase coefficient) (see FIG. 7). That is, the smooth start speed Vs is set as a linear function value with the initial additional value N as an intercept, and as shown by a broken line in FIG. 7, the initial additional value N is increased to the pulse count value P from the K point. A value obtained by adding a value multiplied by M is set as a new smooth start speed Vs.
ここで、モータ実速度と基準モータ速度Vaとの差が閾値SV1以上となり「滑らか起動」を行う場合、速度0又はその近傍から緩行速度にて駆動すると、基準モータ速度Vaへの到達に時間が掛かり過ぎる場合がある。そこで、本発明による制御処理では、滑らか起動を行いつつ、モータ速度を目標値にできるだけ早く収束させるため、滑らか起動速度Vsに予め「ゲタを履かせる」趣旨にて、初期付加値Nを設定している。なお、滑らか起動時も、起動当初は、初期付加値Nに追いつく分だけモータ速度が急上昇するが(図7(b)のX部)、図8の場合と同等の僅かな時間であり、ユーザに違和感を与えるほどのものではない。 Here, when the difference between the motor actual speed and the reference motor speed Va is equal to or greater than the threshold value SV1 and “smooth start-up” is performed, driving at a slow speed from speed 0 or the vicinity thereof takes time to reach the reference motor speed Va. It may take too much. Therefore, in the control processing according to the present invention, in order to converge the motor speed to the target value as quickly as possible while performing smooth start-up, an initial additional value N is set to the smooth start-up speed Vs in advance to “make getter”. ing. Even during smooth start-up, the motor speed suddenly increases by an amount that catches up with the initial additional value N at the beginning of start-up (X part in FIG. 7B), but it is a short time equivalent to the case of FIG. It does not give a sense of incongruity.
ステップS53にて滑らか起動速度Vsを新たに設定した後、ステップS54に進み、滑らか起動速度Vsと現在のMAP値(ワイパアームの位置に対応した現在の基準モータ速度Va=第1目標速度)が比較される。S54にて、設定した滑らか起動速度Vsが、現在のMAP値以上の場合には、現在のモータ速度は既に目標値に達しており、滑らか起動を行う必要はない。従って、その場合には、ステップS55に進み、目標モータ速度VbをMAP値に設定してルーチンを抜ける。つまり、通常の払拭制御が実施される。 After the smooth start speed Vs is newly set in step S53, the process proceeds to step S54, and the smooth start speed Vs is compared with the current MAP value (current reference motor speed Va corresponding to the wiper arm position = first target speed). Is done. If the set smooth start speed Vs is equal to or greater than the current MAP value in S54, the current motor speed has already reached the target value, and it is not necessary to perform smooth start. Therefore, in this case, the process proceeds to step S55, the target motor speed Vb is set to the MAP value, and the routine is exited. That is, normal wiping control is performed.
これに対して、滑らか起動速度Vsが現在のMAP値未満の場合には、モータ速度を緩行補正すべく、ステップS56に進み、新たな滑らか起動速度Vsを目標モータ速度Vbに設定してルーチンを抜ける。これにより、図7に破線で示したような形にモータ速度が制御され、モータ6の急加速が抑えられる。従って、図10のような、モータ急加速によるワイパブレード4a,4bの急作動を防止することができ、ユーザに違和感を与えることなく、ワイパ装置1を再始動することが可能となる。
On the other hand, if the smooth start speed Vs is less than the current MAP value, the process proceeds to step S56 to correct the motor speed slowly, and the routine is executed with the new smooth start speed Vs set as the target motor speed Vb. Exit. As a result, the motor speed is controlled in the form shown by the broken line in FIG. 7, and the rapid acceleration of the
一方、S52の条件に該当しないとき、つまり、MAP値が減速状態にあるが、前回の滑らか起動速度Vsが減速時上限速度Vh以上となっている場合は、ステップS57に進む。S52の条件に該当しない場合とは、モータ速度が、図9(b)におけるA点に達した状態を示しており、当該制御では、この時点で目標モータ速度Vbを一定とし、MAP値オーバーを防止する。従って、ステップS57では、前回の滑らか起動速度Vsを目標モータ速度Vbとし、減速時上限速度Vhが滑らか起動速度Vsの上限値となるように制御し、ルーチンを抜ける。 On the other hand, when the condition of S52 is not met, that is, when the MAP value is in a deceleration state, but the previous smooth start speed Vs is equal to or higher than the deceleration upper limit speed Vh, the process proceeds to step S57. The case where the condition of S52 is not satisfied means that the motor speed has reached the point A in FIG. 9B, and in this control, the target motor speed Vb is kept constant at this point in time and the MAP value is exceeded. To prevent. Accordingly, in step S57, control is performed so that the previous smooth start speed Vs is the target motor speed Vb and the deceleration upper limit speed Vh is the upper limit value of the smooth start speed Vs, and the routine is exited.
このように、本発明の制御形態では、スタータON時など、反転位置間にて途中停止したワイパアーム2a,2bを再始動する場合、通常の払拭動作の際に使用される基準モータ速度Vaよりも遅い「滑らか起動速度Vs」にてモータ6を始動する。このため、途中停止からの再始動時においても、モータ速度が急激に上昇せず、ワイパアームの急作動が抑えられる。特に、アイドリングストップ車のように、スタータONを頻繁に行う車両では、途中停止からの再始動時にワイパアームが急作動せず、ユーザの違和感を大幅に軽減することができる。また、再始動の際、モータが減速する状態では、滑らか起動速度Vsが減速時上限速度Vhに抑えられるので、モータ速度がMAP値をオーバーすることなく円滑にMAP値に収束し、ワイパの挙動が不安定になることもない。
Thus, in the control mode of the present invention, when the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、ソフトスタートから定速制御への切り替わり時に、現在のモータ速度と基準モータ速度Vaとを比較して「滑らか起動」を実行するか否かを決定しているが、停止状態(速度=0)における基準モータ速度Va(MAP値)との差によって、「滑らか起動」の要否を判断しても良い。但し、通常払拭時のワイパアーム反転時(モータ正逆転切替時)では、停止と判断される以前にアームが反転している場合があるため、ソフトスタートから定速制御への切り替わり時を「滑らか起動」の実行判定の基準時とした方が、安定した制御を行う上で好ましい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, when switching from soft start to constant speed control, the current motor speed is compared with the reference motor speed Va to determine whether or not to execute “smooth start-up”. The necessity of “smooth start-up” may be determined based on the difference from the reference motor speed Va (MAP value) in the stop state (speed = 0). However, when the wiper arm reverses during normal wiping (motor forward / reverse switching), the arm may reverse before it is determined to stop, so when switching from soft start to constant speed control, “smooth start It is preferable to set the reference time for the execution determination of “” for stable control.
1 ワイパ装置
2a,2b ワイパアーム
3 リンク機構
4a,4b ワイパブレード
5 モータユニット
6 電動モータ
7 ギアボックス
8 コントローラ
11 CPU
12 ROM
13 実速度検出部
14 速度比較部
15 始動制御部
16 目標速度MAP
Va 基準モータ速度(第1目標速度)
Vb 目標モータ速度
Vs 滑らか起動速度(第2目標速度)
Vh 減速時上限速度(第3目標速度)
SV1 閾値
SV2 閾値
N 初期付加値
K 動作開始位置
P 動作開始位置からのパルスカウント値
M 上昇値
T 設定値
DESCRIPTION OF
12 ROM
13 Actual
Va Reference motor speed (first target speed)
Vb Target motor speed Vs Smooth start speed (second target speed)
Vh Upper limit speed during deceleration (third target speed)
SV1 threshold SV2 threshold N initial additional value K operation start position P pulse count value M increase value T set value from operation start position
Claims (6)
前記電動モータの回転速度の目標として、前記ワイパアームの位置に対応して設定された第1目標速度を格納する目標速度格納部と、
前記反転位置間にて途中停止した前記ワイパアームを再始動する場合、前記第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動する始動制御部と、を有することを特徴とするワイパ制御装置。 A wiper control device that performs drive control of a wiper device that includes a wiper arm that reciprocates between predetermined inversion positions, and an electric motor that drives the wiper arm,
A target speed storage unit that stores a first target speed set corresponding to the position of the wiper arm as a target of the rotational speed of the electric motor;
A restart control unit that drives the electric motor based on a second target speed set to a speed lower than the first target speed when restarting the wiper arm that has been stopped halfway between the reversal positions; A wiper control device characterized by that.
前記電動モータの実際の回転速度を検出する実速度検出部と、
前記実速度検出部にて検出された前記電動モータの実際の回転速度と、前記第1目標速度とを比較する速度比較部と、をさらに備え、
前記始動制御部は、前記速度比較部において算出された前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度との差が、予め定められた閾値を超えている場合には、前記第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動することを特徴とするワイパ制御装置。 The wiper control device according to claim 1, wherein the wiper control device includes:
An actual speed detector for detecting an actual rotational speed of the electric motor;
A speed comparison unit that compares the actual rotation speed of the electric motor detected by the actual speed detection unit with the first target speed;
When the difference between the actual rotational speed of the electric motor calculated by the speed comparison unit and the first target speed exceeds a predetermined threshold, the start control unit A wiper control device that drives the electric motor based on speed.
前記反転位置間にて途中停止した前記ワイパアームを再始動する場合、前記第1目標速度よりも低い速度に設定された第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動することを特徴とするワイパ制御方法。 A wiper arm that reciprocates between predetermined inversion positions; and an electric motor that drives the wiper arm, and the electric motor is driven based on a first target speed set corresponding to the position of the wiper arm. A method for controlling a wiper device, comprising:
When the wiper arm stopped halfway between the reversing positions is restarted, the electric motor is driven based on a second target speed set at a speed lower than the first target speed. Method.
前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度とを比較し、前記電動モータの実際の回転速度と前記第1目標速度との差が、予め定められた閾値を超えている場合には、前記第2目標速度に基づいて前記電動モータを駆動することを特徴とするワイパ制御方法。 The wiper control method according to claim 4, wherein
When the actual rotational speed of the electric motor is compared with the first target speed, and the difference between the actual rotational speed of the electric motor and the first target speed exceeds a predetermined threshold value A wiper control method for driving the electric motor based on the second target speed.
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