KR102592828B1 - 차량용 와이퍼 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 중에 발생되는 소음을 방지하기 위한 차량용 와이퍼 구동 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 와이퍼 구동 장치는, P 단자를 통해 인가되는 와이퍼의 저속 선회 모드용 제1 신호 또는 상기 와이퍼의 고속 선회 모드용 제2 신호에 따라 와이퍼를 구동하는 구동 모터부와; 상기 제1 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제1 릴레이 회로와; 상기 제2 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제2 릴레이 회로와; 상기 와이퍼가 상기 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 릴레이 회로를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

차량용 와이퍼 구동 장치 {A DEVICE FOR OPERATING A WIPER OF A VEHICLE}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기계식 차량용 와이퍼의 구동 장치에 관한 것이다.

전자식 제어 와이퍼에 비해 기계식 제어 와이퍼는 위치 별 속도 제어가 불가능하여 고속 동작 시 심한 소음이 발생한다.

기계식 와이퍼는, 통상적으로 와이퍼 블레이드와 고정용 와이퍼 암(ARM), 링크 기구, 와이퍼 모터로 구성되고, 와이퍼 모터에 입력되는 LO/HI 전원 공급 라인에 따라 모터 임피던스를 다르게 하여 속도 조절이 가능하고, 전원 공급 상태에 따라 1회전 속도 변동되며, 전원전압이 높을수록 고속 구동된다.

즉, 기계식 와이퍼는 고속 선회(HI) 모드에 투입되는 전원 조건에 따라 구동되고, 상기 HI 모드 구동 시 약 65rpm으로 빠른 속도로 회전한다.

기계식 와이퍼는 회전 후 방향이 바뀌는 부분에서 기존 속도로 와이퍼 모터가 구동되며, 블래이드의 방향이 바뀜과 동시에 블레이드의 반동이 발생으로 인해 전면 윈드 쉴드 유리를 타격하게 되어 소음이 많이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 중에 발생되는 소음을 방지하기 위한 차량용 와이퍼 구동 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 와이퍼 구동 장치는, P 단자를 통해 인가되는 와이퍼의 저속 선회 모드용 제1 신호 또는 상기 와이퍼의 고속 선회 모드용 제2 신호에 따라 와이퍼를 구동하는 구동 모터부와; 상기 제1 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제1 릴레이 회로와; 상기 제2 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제2 릴레이 회로와; 상기 와이퍼가 상기 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 릴레이 회로를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 제어부는 상기 와이퍼의 파킹(parking) 위치에서 최대 위치로 도달하는 사이의 제1 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 신호 대신 상기 제1 신호가 일시적으로 인가되도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 제1 일부 시간 구간은 상기 와이퍼가 상기 최대 위치에 도달되기 직전으로부터의 일부 시간 구간을 포함할 수 있고, 85 내지 95 ms의 시간 구간 범위를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 와이퍼의 최대 위치에서 파킹(parking) 위치로 도달하는 사이의 제2 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 신호 대신 상기 제1 신호가 일시적으로 인가되도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 제2 일부 시간 구간은 상기 와이퍼가 상기 파킹 위치에 도달되기 직전으로부터의 일부 시간 구간을 포함할 수 있고, 85 내지 95 ms의 시간 구간 범위를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 와이퍼가 우적량에 따라 선회 속도가 자동 조절되는 오토 모드인 상태이고, 상기 오토 모드 상태에서 차량이 정차 중이고, 상기 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 릴레이 회로를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 시에 소음이 발생되는 구간 동안의 선회 속도를 조절하여 와이퍼의 블레이드에 의해 발생되는 소음을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 전자 제어 와이퍼 사용 없이 소음 감소 및 블레이드 반전 방지 기능을 제공하여 원가 절감을 가능하게 하는 효과를 제공한다.

보다 구체적인 본 발명의 기술적 효과에 대해서는 이하 도면 등을 참조하여 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 구동 장치의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 와이퍼 캠 플레이트의 정위치 멈춤 과정을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 와이퍼의 구동 속도 제어 과정을 나타낸 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 P 단자의 신호 시간에 따라 와이퍼 구동 위치를 파악하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 소음 감소를 위한 와이퍼의 속도 제어 과정을 나타낸 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 구동 장치(100)는 P 단자를 통해 인가되는 와이퍼의 저속 선회 모드용 제1 신호 또는 상기 와이퍼의 고속 선회 모드용 제2 신호에 따라 와이퍼를 구동하는 구동 모터부(110)와, 상기 제1 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제1 릴레이 회로(120)와, 상기 제2 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제2 릴레이 회로(130)와, 상기 와이퍼가 상기 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 릴레이 회로(130)를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 제어하는 제어부(140)를 포함하여 이루어진다.

상세하게는, 멀티펑션 스위치(M/F SW)(미도시)의 LO 및 HI 신호에 따라 제어부(140)는 제1 및 제2 릴레이 회로(120, 130)의 구동 온/오프를 제어한다.

상기 LO 신호는 와이퍼를 저속 선회 동작하기 위한 신호이고, 상기 HI 신호는 와이퍼를 고속 선회 동작하기 위한 신호이다.

제어부(140)는 상기 LO 신호가 상기 멀티펑션 스위치로부터 인가되면, 와이퍼의 저속 선회 모드용 제1 신호를 모터 구동부(110)의 원판 형태의 캠 플레이트 내의 P 단자로 인가하기 위해 제2 릴레이 회로(130)는 오프시킨다.

또한, 제어부(140)는 상기 HI 신호가 상기 멀티펑션 스위치로부터 인가되면, 와이퍼의 고속 선회 모드용 제2 신호를 모터 구동부(110)의 원판 형태의 캠 플레이트 내의 P 단자로 인가하기 위해 제2 릴레이 회로(130)는 온시킨다.

도 2는 본 발명에 따른 와이퍼 캠 플레이트의 정위치 멈춤 과정을 나타낸 설명도이다.

도 2를 참조하면, 상기 캠 플레이트는 모터 구동부(110)의 와이퍼 모터가 회전함에 따라 회전하는 원판상의 캠 플레이트로 중심부로부터 일정 내경을 갖도록 원형띠로 형성되는 P 단자와, 상기 P 단자의 사이에 각각 형성된 E 단자 및 B 단자를 포함한다.

즉, 와이퍼가 기존 멈춤 상태일 때는 P 단이 E에 위치하고, 제1 또는 제2 릴레이 회로(120, 130)의 구동에 의해 모터 구동부(110)에 제1 또는 제2 신호가 인가되는 와이퍼의 구동 상태일 경우에는 P 단이 B에 위치한다.

또한, 1 또는 제2 릴레이 회로(120, 130)의 오프에 의해 전원이 차단될 경우 E로 등전위가 형성되어 와이퍼는 정지 상태가 되고, 이 경우 P 단이 E에 위치하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 와이퍼의 구동 속도 제어 과정을 나타낸 설명도이다.

도 3의 좌측 도면은 P 단이 E에 위치하여 와이퍼의 동작이 오프된 상태를 나타내고 있고, 도 3의 중앙 도면은 P 단이 B에 위치하여 상술한 제1 신호에 의해 와이퍼가 저속 선회 모드로 동작 중인 상태를 나타내고 있고, 도 3의 우측 도면은 P 단이 B에 위치하여 상술한 제2 신호에 의해 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 중인 상태를 나타내고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 P 단자의 신호 시간에 따라 와이퍼 구동 위치를 파악하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 와이퍼가 파킹 위치에서 와이퍼의 고속 선회 모드 동작을 위해 제2 릴레이 회로(130)를 통해 모터 구동부(110)에 상기 고속 선회 모드용 제2 신호가 인가되면, P 단자에 인가되는 제2 신호의 펄스 주기를 통해 와이퍼의 파킹 위치에서 와이퍼의 최대(MAX) 위치까지 도달하였다가 다시 상기 최대 위치에서 상기 파킹 위치로 도달하는 시간 구간을 파악할 수 있다.

즉, 상기 시간 구간은 와이퍼의 파킹 위치에서 와이퍼의 최대(MAX) 위치까지 도달하는 제1 시간 구간 및 상기 와이퍼의 최대 위치에서 상기 와이퍼의 파킹 위치까지 도달하는 제2 시간 구간을 포함한다.

따라서, 본 발명은 상기 시간 구간 내에서 소음이 발생하는 적어도 하나의 일부 시간 구간에는 제2 릴레이 회로(130)를 오프시켜 상기 일부 시간 구간에만 제2 신호 대신에 제1 릴레이 회로(120)의 제1 신호를 일시적으로 인가하고, 이로 인해 와이퍼가 고속 선회 동작 중에 소음이 발생되는 시간 구간에만 일시적으로 선회 속도를 줄여 와이퍼의 소음을 줄이거나 또는 방지할 수 있는 것이다.

도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 소음 감소를 위한 와이퍼의 속도 제어 과정을 나타낸 설명도이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 제어부(140)는 와이퍼가 상기 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 상기 고속 선회 모드용 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 제2 릴레이 회로(130)를 오프시켜 일시적으로 상기 일부 시간 구간 동안에만 제1 릴레이 회로(120)의 저속 선회 모드용 제1 신호가 인가되도록 제어한다.

이때, 제어부(140)는 와이퍼의 파킹 위치에서 최대 위치로 도달하는 사이의 제1 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 신호 대신 상기 제1 신호가 일시적으로 인가되도록 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 일부 시간 구간은 상기 와이퍼가 상기 최대 위치에 도달되기 직전으로부터의 일부 시간 구간을 포함하고, 상세하게 제1 일부 시간 구간은 85 내지 95 ms의 시간 구간 범위가 될 수 있다.

그 다음으로, 도 6을 참조하면, 제어부(140)는 와이퍼가 최대 위치에서 다시 상기 파킹 위치로 도달하는 사이의 제2 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 신호 대신 상기 제1 신호가 일시적으로 인가되도록 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제2 일부 시간 구간은 상기 와이퍼가 상기 파킹 위치에 도달되기 직전으로부터의 일부 시간 구간을 포함하고, 상게하게 상기 제2 일부 시간 구간은 85 내지 95 ms의 시간 구간 범위를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 와이퍼가 파킹 위치에서 최대 위치까지 도달한 후 다시 파킹 위치에 도달되는 총 주기 시간은 대략 920ms가 되고, 와이퍼가 파킹 위치에서 최대 위치까지의 시간은 대략 420ms가 되고, 와이퍼의 소음 저감 또는 방지를 위해 최대 위치에 도달되기 직전의 대략 90ms 동안에는 제2 신호 대신 제1 신호가 P 단자에 인가된다.

또한, 와이퍼가 최대 위치로부터 다시 파킹 위치까지의 시간은 대략 500ms가 되고, 와이퍼의 소음 저감 또는 방지를 위해 파킹 위치에 도달되기 직전의 대략 90ms 동안에는 제2 신호 대신 제1 신호가 P 단자에 인가된다.

한편, 제어부(140)는 우적량을 감지하는 차량의 레인 센서와 연결되고, 상기 와이퍼가 상기 우적량에 따라 선회 속도가 자동 조절되는 오토 모드인 상태이고, 상기 오토 모드 상태에서 차량이 정차 중인 상태에서 상기 와이퍼가 고속 선회 모드로 동작 시에, 본 발명에 따라 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 적어도 하나의 일부 시간 구간 동안에만 상기 제2 릴레이 회로를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 제어할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

100: 차량용 와이퍼 구동 장치 110: 모터 구동부
120: 제1 릴레이 회로 130: 제2 릴레이 회로
140: 제어부

Claims (7)

1. P 단자를 통해 인가되는 와이퍼의 저속 선회 모드용 제1 신호 또는 상기 와이퍼의 고속 선회 모드용 제2 신호에 따라 와이퍼를 구동하는 구동 모터부;
   상기 제1 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제1 릴레이 회로;
   상기 제2 신호를 상기 P 단자에 인가하는 제2 릴레이 회로; 및
   상기 와이퍼가 파킹(parking) 위치에서 최대 위치로 도달하는 시간을 획득하여 상기 제1 신호를 인가할 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간을 산출하고,
   상기 와이퍼가 상기 고속 선회 모드로 동작 시에, 상기 P 단자에 상기 제2 신호가 인가되는 시간 구간 중 상기 와이퍼가 상기 파킹 위치에서 상기 최대 위치로 도달하기 직전의 상기 제1 시간 구간 및 상기 와이퍼가 상기 최대 위치에서 상기 파킹 위치로 도달하기 직전의 상기 제2 시간 구간에만 상기 제2 릴레이 회로를 오프시켜 일시적으로 상기 제1 신호가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 기계식 와이퍼 구동 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 시간 구간은,
   85 내지 95 ms의 시간 구간 범위를 포함하는, 차량용 와이퍼 구동 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 제2 시간 구간은,
   85 내지 95 ms의 시간 구간 범위를 포함하는, 차량용 와이퍼 구동 장치.