KR20090024872A - 차량용 와이퍼 정위치 정지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼 정위치 정지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터를 그대로 적용하되, 스위치가 OFF되고 P단자와 B단자가 분리되는 순간 모터 로(Low) 단의 전원을 차단하여 정위치에 와이퍼를 정지할 수 있는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 와이퍼 정위치 정지장치는 와이퍼 스위치와 레인 센서의 입력 신호가 IPM를 통해 BCM에 연결되고, 상기 BCM에서 와이퍼 모터의 구동을 제어하여 와이퍼 블레이드를 정위치에 정지시키는 장치에 있어서,

상기 와이퍼 모터의 P단자는 각각 레인 센서의 액티브 로 회로와, BCM의 액티브 하이 회로에 연결되되, 상기 BCM의 액티브 하이 회로는 와이퍼 모터의 구동중 P단자와 B단자의 연결 여부로 정지 위치를 감지하되, P단자와 B단자가 분리되는 순간 BCM에서 와이퍼 모터에 공급되는 전원을 차단하여 와이퍼 모터의 브레이크를 시작하는 것을 특징으로 한다.

와이퍼, 정위치, 정지장치, 액티브 하이 회로, BCM

Description

차량용 와이퍼 정위치 정지장치{Auto Stop System of Wiper for Vehicle}

본 발명은 차량용 와이퍼 정위치 정지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터를 그대로 적용하되, 스위치가 OFF되고 P단자와 B단자가 분리되는 순간 모터 로(Low) 단의 전원을 차단하여 정위치에 와이퍼를 정지할 수 있는 장치에 관한 것이다.

차량의 안전운행을 위하여 무엇보다 중요한 것이 바로 운전자의 원활한 전후방 시야 확보이다.

이를 위하여, 통상의 차량에는 글라스 표면에 부착된 이물질을 제거하고 우중시 글라스 표면의 빗물을 닦아주는 와이퍼 장치가 갖추어져 있다.

이러한 와이퍼 장치는 와이퍼 모터에서 발생한 회전운동이 와이퍼 링키지 시스템(wiper linkage system)을 거쳐 피봇기구 및 와이퍼 아암으로 전달되고, 이에 와이퍼 아암이 좌우 왕복 회동을 하게 되면 블레이드 어셈블리가 소정의 와이핑 구간을 이동하여 글라스를 닦게 되는 구조로 되어 있다.

이 와이퍼는 윈드 실드 글라스에 존재하는 수분이나 이물질들을 제거하기 위해 자동차의 전원으로 윈드 실드 글라스를 닦아 줌으로 운전자의 시계확보를 할 수 있도록 하는데 지금까지 알려진 이 와이퍼 시스템은 와셔액을 분사하면서 와이핑 작동을 할 수 있도록 되어 있다.

따라서 차량용 와이퍼는 차량의 전면유리의 이물질을 닦아내는 것으로서, 기 설정된 속도로 구동하도록 하는 고속모드(High Mode), 저속모드(Low Mode)를 가지고 있어 각각의 스위치 접점을 선택에 의하여 일정한 속도로 일정한 각도만큼 좌ㆍ우로 왕복하면서 윈드 실드 글라스를 닦게 되는 것이다.

상기 차량용 와이퍼의 정지위치 감지방식은 캠 플레이트 접점으로 정지위치를 감지하는 스위치 직구동 방식과 발광/수광 소자를 이용하여 정지위치를 감지하는 BCM 제어방식으로 구분된다.

도 1a와 도 1b는 종래 스위치 직구동 타입의 정위치 정지장치와 와이퍼 모터의 캠 플레이트를 도시한 도면이고, 도 2a 내지 도 2f는 도 1에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도면부호 1은 와이퍼 모터를, 2는 멀티펑션 스위치의 와이퍼 스위치를, 3은 회로 차단기를, 4는 와이퍼 모터의 연결 스위치(4)를 나타낸다.

상기 연결 스위치(4)는 P단자와, 접지(Earth)의 E단자와, 배터리에 연결되는 B단자로 이루어지고, 상기 와이퍼 모터(1)의 저속 회전하는 로(low) 단과 고속 회전 하는 하이(high) 단은 와이퍼 스위치(3)에 연결된다.

상기 와이퍼 모터의 캠 플레이트(1a)에서 부채꼴 형상의 요홈의 시작점은 와이퍼 모터(1)의 브레이크 시작점이 되고, 밖으로 돌출된 부채꼴 형상의 돌부는 정지 감지 각도가 된다.

도 2a(작동전 단계)의 작동전 정지위치에서는 P단자가 접지의 E단자와 연결된다.

도 2b(작동 시간 단계)에서 시동 스위치가 IGN ON 조작된 상태에서 와이퍼 스위치(2)가 ON 조작되는 경우 배터리 전원이 와이퍼 모터(1)에 인가되는 바, 이 와이퍼 모터(1)가 배터리 전원에 의해 구동되면서 와이퍼의 작동이 시작된다.

도 2c(작동 유지 단계)에서 와이퍼 스위치(2)가 OFF 조작되는 경우 P단자와 B단자가 연결되어 와이퍼 스위치(2)를 통해 와이퍼 모터(1)의 로 단에 전원이 공급되면서(P단자=B단자(IGN 전원)) 와이퍼 모터(1)의 작동이 계속 유지된다.

도 2d(브레이크 시작 단계)에서 브레이크 시작점 도달 부근에서 P단자와 B단자가 분리되면(P단자 오픈) 와이퍼 모터(1)의 로 단의 전원이 차단되고 와이퍼 모터(1)의 브레이크를 시작한다.

도 2e(정지 단계)에서 정지위치 도달 시에 와이퍼 모터(1)의 로 단이 그라운드 연결(P단자와 E단자가 연결)되어 와이퍼 모터(1)가 정지하고, 도 2f(완전 정지 단계)에서 관성에 의해 와이퍼 모터(1)가 일정 회전한 후 와이퍼 블레이드가 완전히 정지하게 된다.

도 3은 종래 BCM 제어 타입의 정위치 정지장치를 도시한 도면이고, 도 4a 내지 도 4f는 도 3에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도면부호 10은 와이퍼 모터, 12는 회로 차단기, 14는 와이퍼 모터의 연결 스위치, 20은 BCM, 30은 IPM(Instrument Panel Module), 42는 멀티 펑션 스위치의 와이퍼 스위치, 44는 레인 센서이다.

상기 와이퍼 스위치(42)와 레인 센서(44)의 입력 신호는 IPM(30)과, IPM(30)과 CAN 통신으로 연결된 BCM(20)에 입력된다.

상기 연결 스위치(14)는 P단자와, 접지(Earth)의 E단자와, 배터리에 연결되는 B단자로 이루어지고, 상기 와이퍼 모터(10)의 저속 회전하는 로(low) 단과 고속 회전 하는 하이(high) 단은 BCM(20)에 연결된다.

그리고 P단자는 BCM(20)의 액티브 로 회로(22)를 통해 레인 센서(44)에 연결되고, 상기 액티브 로 회로(22)는 P단자와 E단자의 연결 여부로 정지 위치(정지 신호 입력)를 감지한다.

도 4a(작동전 단계)의 작동전 정지위치에서는 P단자가 접지의 E단자와 연결된다.

도 4b(작동 시간 단계)에서 시동 스위치가 IGN ON 조작된 상태에서 와이퍼 스위치(42)가 ON 조작되는 경우 이 신호가 IPM(30)을 통해 BCM(20)에 입력되고 배터리 전원이 와이퍼 모터(10)에 인가되는 바, 이 와이퍼 모터(10)가 배터리 전원에 의해 구동되면서 작동이 시작된다.

도 4c(스위치 OFF 작동 유지 단계)에서 와이퍼 스위치(42)가 OFF 조작되는 경우, 이 신호가 IPM(30)을 통해 BCM(20)에 입력되고 BCM(20)의 액티브 로 회로(22)는 P단자와 E단자의 연결 여부로 정지 위치를 감지하되, P단자와 E단자가 연결되어 있지 않으므로 정지 신호가 입력되지 않아 BCM(20)에서 와이퍼 모터(10)에 전원을 지속적으로 공급하여 와이퍼 모터(10)의 작동이 계속 유지된다.

도 4d(작동 유지 단계)에서 P단자와 E단자가 계속해서 연결되어 있지 않으므 로 BCM(20)에서 와이퍼 모터(10)에 전원을 지속적으로 공급하여 와이퍼 모터(10)의 작동이 계속 유지된다.

도 4e(정지 단계)에서 BCM(20)의 액티브 로 회로(22)에서 P단자와 E단자의 연결에 의한 정지 신호의 입력을 감지하고, BCM(20)에서 와이퍼 모터(10)에 전원 공급을 중단하여 와이퍼 모터(10)의 브레이크가 시작되고, 도 4f(완전 정지 단계)에서)에서 와이퍼 모터(10)가 관성에 의해 일정 회전한 후 완전히 정지하게 되나 원하는 정지 위치를 벗어나게 된다.

이와 같은 종래 도 1의 스위치 직구동 타입 정위치 정지장치는 정위치에 와이퍼를 정지할 수 있으나, 대전류 타입의 와이어링을 적용해야 하므로 원가가 상승되고, 캠 플레이트(1a) 접점의 변경이 어려운 문제점이 있다.

도 3과 도 4의 BCM 제어 타입 정위치 정지장치는 부가 기능(예를 들어 와이퍼 INT 기능, 워셔 연동 와이프 기능, 속도 연동 와이퍼 기능)을 별도의 입출력 추가없이 제어할 수 있는 장점이 있으나, 와이퍼 모터 위치가 정지 위치에 도달해야 와이퍼 모터의 로 단의 전원을 차단하므로 와이퍼 모터를 정지하는 시간이 상기 스위치 직구동 타입보다 늦어 와이퍼 블레이드가 원래의 정지 위치를 벗어나서 정지하고 이에 따라 와이퍼 블레이드의 꼬임 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이와 같은 원인은 정지 위치를 감지하는 캠 플레이트의 각도(30°)가 좁아서 발생하는 바, 이러한 정지 위치 불량 문제점을 개선하기 위하여 캠 플레이트(10a)의 정지 위치 감지 구간을 40°로 변경하는 경우가 있다.

그런데 캠 플레이트(10a)의 경우 기구적인 튜닝 결과가 반영되어 있으므로 캠 플레이트(10a)를 변경하는 것이 매우 어렵다.

한편, BCM(20) 제어 타입의 장점을 적용하기 위하여 별도의 릴레이를 구성하고 와이퍼 모터(10)의 P단자 제어로 정위치에 정지시키는 경우도 있으나, 이는 종래 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터(캠 플레이트 변경없이)를 그대로 적용할 수 없어 호환성에 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터를 그대로 적용하되(캠 플레이트의 변경 없이), P단자와 B단자의 연결이 떨어지는 순간을 정지 신호 입력으로 판단하여 와이퍼 모터의 전원을 차단함으로서 와이퍼 블레이드를 정위치에 정지할 수 있는 차량용 와이퍼 정위치 정지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 정위치 정지장치는, 와이퍼 스위치와 레인 센서의 입력 신호가 IPM를 통해 BCM에 연결되고, 상기 BCM에서 와이퍼 모터의 구동을 제어하여 와이퍼 블레이드를 정위치에 정지시키는 장치에 있어서,

상기 와이퍼 모터의 P단자는 각각 레인 센서의 액티브 로 회로와, BCM의 액티브 하이 회로에 연결되되, 상기 BCM의 액티브 하이 회로는 와이퍼 모터의 구동중 P단자와 B단자의 연결 여부로 정지 위치를 감지하되, P단자와 B단자가 분리되는 순간 BCM에서 와이퍼 모터에 공급되는 전원을 차단하여 와이퍼 모터의 브레이크를 시작하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단에 의하면 캠 플레이트의 변경없이 기존 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터를 그대로 적용하여, 와이퍼 블레이드를 정위치에 정지할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 정위치 정지장치를 도시한 도면이고, 도 6a 내지 도 6f는 도 5에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도면부호 100은 와이퍼 모터, 102는 회로 차단기, 104는 와이퍼 모터의 연결 스위치, 200은 BCM, 300은 IPM(Instrument Panel Module), 402는 멀티 펑션 스위치의 와이퍼 스위치, 404는 레인 센서이다.

상기 와이퍼 스위치(402)와 레인 센서(404)의 입력 신호는 IPM(300)과, IPM(300)과 CAN 통신으로 연결된 BCM(200)에 입력된다.

상기 연결 스위치(104)는 P단자와, 접지(Earth)의 E단자와, 배터리에 연결되는 B단자로 이루어지고, 상기 와이퍼 모터(100)의 저속 회전하는 로(low) 단과 고속 회전 하는 하이(high) 단은 BCM(200)에 연결된다.

상기 와이퍼 모터(100)의 P단자는 각각 레인 센서(404)의 액티브 로 회로(404a)와, BCM(200)의 액티브 하이 회로(202)에 연결되되, 상기 액티브 하이 회로(202)는 P단자와 B단자의 연결 여부로 정지 신호의 입력(정지 위치)을 감지한다.

즉, 상기 액티브 하이 회로(202)는 P단자와 E단자가 연결 되기 이전인 P단자가 오픈 되는 순간 정지 위치로 감지하여, 모터 브레이크를 종래 스위치 직구동 타입과 동일한 시점에서 시작하여 정위치에 와이퍼 블레이드를 정지시킨다.

도 6a(작동전 단계)의 작동전 정지위치에서는 P단자가 접지의 E단자와 연결된다.

도 6b(작동 시간 단계)에서 시동 스위치가 IGN ON 조작된 상태에서 와이퍼 스위치(402)가 ON 조작되는 경우 이 신호가 IPM(300)을 통해 BCM(200)에 입력되고 배터리 전원이 와이퍼 모터(100)에 인가되는 바, 이 와이퍼 모터(100)가 배터리 전원에 의해 구동되면서 와이퍼의 작동이 시작된다.

도 6c(스위치 오프 작동 유지 단계)에서 와이퍼 스위치가 OFF 조작되는 경우 이 신호가 IPM(300)을 통해 BCM(200)에 입력되고 BCM(200)의 액티브 하이 회로(202)는 P단자와 B단자의 연결 여부로 정지 위치를 감지하되, P단자와 B단자가 연결되어 있으므로 정지 위치가 감지되지 않아 BCM(200)에서 와이퍼 모터(100)에 전원을 지속적으로 공급하여 와이퍼 모터(100)의 작동이 계속 유지된다.

도 6d(모터 브레이크 단계)에서 P단자에서 B단자가 분리되어 P단자와 B단자가 연결되어 있지 않으므로 액티브 하이 회로(202)에서 정지 위치를 감지하며 BCM(200)에서 와이퍼 모터(100)에 전원 공급을 중단하여 와이퍼 모터(100)의 브레이크를 시작한다.

도 6e(정지 단계)에서 BCM(200)의 전원 공급 차단으로 와이퍼 모터(100)가 정지하고, 도 6f(완전 정지 단계)에서 관성에 의해 일정 회전한 후 와이퍼 블레이드가 정위치에 있을 때 와이퍼 모터(100)가 완전히 정지하게 된다.

이때 P단자에서 B단자가 분리된 후 BCM(200)에서 시간을 제어하여 와이퍼 모터(100)의 정지 위치를 적절하게 튜닝할 수 있다.

그리고 차종별로 상이한 윈드쉴드 글라스, 블레이드 등에 의한 부하 사양 변동폭을 BCM의 시간 제어로 정지 위치를 쉽게 결정할 수 있다.

이상에서와 같이 P단자를 BCM(200)의 액티브 하이 회로(202)에 연결하여 정지 위치를 감지하게 함으로써 종래 BCM 제어 회로에서 레인 센서와 회로 인터페이스 및 로직 인터페이스 문제없이 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명은 스위치 직구동 타입의 와이퍼 모터 및 레인 센서의 변경없이 BCM에서 와이퍼의 정지 위치를 제어할 수 있도록 하는 와이퍼 제어 회로에 적용할 수 있다.

도 1a와 도 1b는 종래 스위치 직구동 타입의 정위치 정지장치와 와이퍼 모터의 캠 플레이트를 도시한 도면,

도 2a 내지 도 2f는 도 1에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면,

도 3은 종래 BCM 제어 타입의 정위치 정지장치를 도시한 도면,

도 4a 내지 도 4f는 도 3에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 정위치 정지장치를 도시한 도면,

도 6a 내지 도 6f는 도 5에 나타낸 캠 플레이트의 단계별 동작을 설명하기 위한 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 와이퍼 모터 200: BCM

202: 액티브 하이 회로 300: IPM

402: 와이퍼 스위치 404: 레인 센선

404a: 액티브 로 회로

Claims (2)

1. 와이퍼 스위치와 레인 센서의 입력 신호가 IPM를 통해 BCM에 연결되고, 상기 BCM에서 와이퍼 모터의 구동을 제어하여 와이퍼 블레이드를 정위치에 정지시키는 장치에 있어서,

   상기 와이퍼 모터의 P단자는 각각 레인 센서의 액티브 로 회로와, BCM의 액티브 하이 회로에 연결되되, 상기 BCM의 액티브 하이 회로는 와이퍼 모터의 구동중 P단자와 B단자의 연결 여부로 정지 위치를 감지하되, P단자와 B단자가 분리되는 순간 BCM에서 와이퍼 모터에 공급되는 전원을 차단하여 와이퍼 모터의 브레이크를 시작하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 정위치 정지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 BCM은 P단자에서 B단자가 분리된 후 시간을 제어하여 와이퍼 모터의 정지 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 정위치 정지장치.

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