KR20130047666A - 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 활성화를 위한 방법에 관한 것으로서, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 구동 샤프트(21)를 통해 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)와 적어도 간접적으로 연결되고, 윈드스크린 와이퍼 모터는 와이핑 범위(26)의 2개의 역전 지점(UP, OP) 사이에서 상이한 이동 방향으로 역전 지점을 향해 그리고 역전 지점으로부터 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)를 이동시키며, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도 및 회전 방향 또는 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)의 각각의 속도(v)는 센서 장치(22)에 의해 검출되어 입력값으로서 제어 장치(25)에 공급되며, 각각의 역전 지점(UP, OP)에 도달하기 전에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 스위치 오프 시간(ASZ)에 스위치 오프되고, 그 후에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 구동 샤프트(21)는 그 휴지 위치까지 캐스터 각도(α)만큼 더 계속 회전하며, 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)는 트레일링 거리(NLS)만큼 더 계속 이동한다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)의 실제 속도(vist)는 스위치 오프 시간(ASZ)에 공칭 속도(vsoll)와 비교되고, 그리고 공칭값과 실제값 간의 차이와 비교되며, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 제어 장치(25)에서 정해진 시구간(△T) 동안 더 작동된다.

Description

윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법{METHOD FOR THE ACTIVATION OF A WINDSCREEN WIPER MOTOR}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법에 관한 것이다.
그러한 방법은 이미 일반적으로 실시로부터 공지되어 있고 윈드스크린 와이퍼 구동 장치의 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들이 원하는 와이핑 범위를 세척/세정하는 것을 보장하게 한다. 이 목적을 위해, 윈드스크린 와이퍼 모터는 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들의 특정 위치로 스위치 오프된다. 스위치 오프 시간에, 이러한 상황에서 윈드스크린 와이퍼 모터는 단락되는데, 윈드스크린 와이퍼 모터 또는 이 윈드스크린 와이퍼 모터의 구동 샤프트는 시스템에서의 관성으로 인한 특정 캐스터(castor) 각도에 의해 여전히 이동된다. 이 캐스터 각도는 한편으로는 윈드스크린 와이퍼의 기본 속도에 따라, 다시 말해서 특히 윈드스크린 와이퍼가 작동되는 속도 단계에 따라 그리고 다른 한편으로는 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들과 윈드스크린 사이의 마찰 상태에 따라 크게 좌우된다. 이에 따라, 젖은 또는 습한 윈드스크린의 경우에, 캐스터 각도는, 건조한 윈드스크린에 비해 감소되는 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들과 윈드스크린 사이의 마찰로 인해 건조한 상태에서보다 더 크다. 이는 사실상 윈드스크린 와이퍼 모터의 구동 장치가 윈드스크린 상에 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들의 동일한 각도 또는 특정 위치에서 항상 스위치 오프되거나 단락되지만, 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들에 의해 실제로 생성되거나 세척되는 와이핑 범위는 전술한 인자들에 따라 좌우된다는 것을 의미한다. 여기서, 윈드스크린 와이퍼 구동 장치 또는 윈드스크린의 기하학적 상태로 인해, 와이퍼 블레이드들 간의 접촉이 방지되어야 하고, 윈드스크린의 에지에 대한 와이퍼 블레이드의 충돌이 또한 바람직하지 않다는 것에 주의해야 한다. 이를 위해, 사실상 스위치 오프 시간은 전술한 중단이 매우 상이한 상태에서라도 발생하지 않도록 정해진다.
본 발명의 목적은 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법을 제공하는 것이다.
시작점으로서 설명된 종래 기술을 고려하면, 본 발명은 동일한 크기인 와이핑 범위가 특히 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들과 윈드스크린 사이의 마찰 상태에 상관없이 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들에 의해 가능한 한 생성되도록 청구항 1의 전제부에 따른 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화를 위한 방법을 개발하려는 목적을 기초로 한다. 이 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 와이퍼 블레이드의 실제 속도가 스위치 오프 시간에 공칭 속도와 비교되고, 그리고 공칭값과 실제값 간에 차이와 비교되고, 윈드스크린 와이퍼 모터는 제어 장치에서 정해진 시구간 동안 더 작동된다는 점에서 청구항 1의 특징을 갖는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법에 의해 달성된다. 바꿔 말하면, 이는, 실제 회전 속도 또는 실제 속도와 공칭 회전 속도 또는 공칭 속도 간에 차이가 없거나 그 밖에 편향의 경우에 윈드스크린 와이퍼 모터가 계속 구동되고, 즉 정해진 시구간 동안에 전압이 공급되면, 윈드스크린 와이퍼 모터의 구동 장치가 스위치 오프 시간에 실제 검출되는 윈드스크린 와이퍼 모터의 회전 속도(또는 와이퍼 블레이드 또는 와이퍼 블레이드들의 와이핑 속도)의 함수로서 단락된다는 것을 의미한다.
윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화를 위한 본 발명에 따른 방법의 유리한 개선은 종속 청구항에 특정되어 있다. 청구항, 상세한 설명 및/또는 도면에 개시된 적어도 2개의 특징들의 모든 조합이 본 발명의 범위 내에 있다.
윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 또는 윈드스크린 와이퍼 모터의 작동은 바람직하게는 제어 장치에 의해 윈드스크린 와이퍼 모터의 공급 전압의 펄스폭 변조에 의해 수행된다. 따라서, 예컨대 펄스폭 변조의 50%의 값은, 공급 전압이 각각 동일한 길이인 시구간 동안에 스위치 온 및 스위치 오프되고, 그 결과 윈드스크린 와이퍼 모터가 그 최대 속도의 절반으로 작동된다는 것을 의미한다. 대조적으로, 펄스폭 변조의 100%의 값은 윈드스크린 와이퍼 모터의 공급 전압이 항상 스위치 온되고, 즉 윈드스크린 와이퍼 모터가 그 최대 회전 속도로 작동된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 개량에 있어서, 정해진 시구간 동안에, 펄스폭 변조의 값이 일정한 것이 제안된다. 그러한 방법은 특히 쉽게 프로그램되거나 구성될 수 있다.
그러나, 정해진 시구간 동안에, 펄스폭 변조의 값은 초기값으로부터 0으로 바람직하게는 연속적으로 감소되는 것이 또한 가능하다. 그러한 방법은 윈드스크린 와이퍼 모터의 작동이 최적화되게 하거나 윈드스크린 와이퍼 모터의 매우 부드러운 작동을 허용한다.
검출된 회전 속도 또는 속도의 실제값이 제어 장치에 저장된 2개의 한계값 사이에 있는 경우에, 정해진 시구간 동안에 작동을 위한 펄스폭 변조의 값은 특히 실제값과 공칭값 간의 차이의 함수로서 계산된다.
본 발명에 따르면, 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 이점, 특징 및 세부사항은 바람직한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명에서 도면을 참조하여 알 수 있는데, 도면에서,
도 1은 윈드스크린을 세척하기 위해 2개의 와이퍼 블레이드를 이용하는 윈드스크린 와이퍼 구동 장치의 간소화된 도면을 도시하고,
도 2는 스위치 오프 시간 후에 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화를 위한 값의 결정을 설명하는 다이어그램을 도시한다.
도 1은 윈드스크린(1)을 세척하기 위한 자동차의 윈드스크린 와이퍼 장치(10)의 매우 간소화된 도면을 도시하고 있다. 윈드스크린 와이퍼 장치(10)는 와이퍼 아암(13, 14)을 통해 연결되는 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12)와, 적어도 하나의 윈드스크린 와이퍼 모터(20)에 대한 와이퍼 연동장치(15; wiper linkage)를 포함한다. 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 와이퍼 연동장치(15)에 의해 와이퍼 블레이드(11, 12)를 이동시키도록 기능하는 구동 샤프트(21)를 구비한다. 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 또한 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 구동 샤프트(21)의 회전 속도 및 회전 방향을 검출하기 위한 센서 장치(22; 상세하게 도시되지 않음)를 포함한다. 그러한 센서 장치는, 예컨대 홀 센서 등을 포함할 수 있다.
더욱이, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)를 활성화시키도록 기능하는 제어 장치(25)가 마련된다. 여기서, 제어 장치(25)는 도 1에 도시된 바와 같이 별개의 제어 장치(25)로서, 또는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 하우징 내에 통합되는 상태로 구현되는 제어 장치(25)로서 구체화될 수 있다.
도 1에는 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12) 각각에 대한 하부 역전 지점(UP)과 상부 역전 지점(OP)이 도시되어 있다. 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12)는 이들 2개의 역전 지점(UP, OP) 사이에서 역전 지점으로 그리고 역전 지점으로부터 이동되고, 와이퍼 블레이드(11, 12)가 통과하는 와이핑 범위(26)가 생성된다. 와이퍼 블레이드(11, 12)의 운동은 제어 장치(25)에 의해 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 대응하는 활성화에 의해 제어되고, 와이퍼 블레이드(11, 12)의 이동 방향에 따라, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 구동 샤프트(21)가 한 방향으로 또는 다른 방향으로 이동된다.
윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 펄스폭 변조 방법에 의해 제어 장치(25)에 의해 활성화되는데, 이 방법에서 구동 샤프트(21)의 속도는 작동 전압을 갖는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 (총) 공급 전압과 이 공급 전압의 스위치 오프 간의 비율의 함수로서 제어된다. 스위치 오프 시간(ASZ)에 각각의 역전 지점(UP, OP)에 도달하기 전에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)가 단락되는 것, 즉 펄스폭 변조의 값이 각각의 역전 지점(UP, OP)에서 0%가 되는 것이 중요하다. 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 스위치 오프 시간(ASZ)에 와이퍼 블레이드(11, 12)의 위치는 도 1에서 와이퍼 블레이드(11, 12)의 위치(AW)에 의해 지시된다.
시스템의 관성으로 인해 그리고 특히 와이퍼 블레이드(11, 12)와 윈드스크린(1) 간에 상이한 마찰 상태로 인해, 구동 샤프트(21)의 캐스터 각도(α) 또는 와이퍼 블레이드(11, 12)의 트레일링 거리(NLS)가 생성되는데, 와이퍼 블레이드(11, 12)의 트레일링 거리(NLS)는 와이퍼 블레이드(11, 12)의 위치(AW)와 역전 지점(UP, OP)의 도달 간의 거리를 가리킨다.
도 1에서, 트레일링 거리(NLS)가 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12)에서 그리고 2개의 역전 지점(UP, OP)의 구역에서 각각 동일하다는 점이 간소화에 의해 가정된다. 그러나, 물론, 그러한 값은 또한 2개의 역전 지점(UP, OP)에서 상이할 수 있다. 와이퍼 블레이드(11, 12)가 각각의 경우에 별개의 윈드스크린 와이퍼 모터(20)에 의해 구동될 때, 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12)의 트레일링 거리(NLS)가 또한 상이할 수 있다.
구동 샤프트(21)의 캐스터 각도(α) 또는 와이퍼 블레이드(11, 12)의 트레일링 거리(NLS)의 값을 특히 와이퍼 블레이드(11, 12)와 윈드스크린(1) 간의 마찰 상태에 상관없이 가능한 한 일정하게 유지하기 위하여 그리고 이에 따라 가능한 한 동일한 크기의 와이핑 범위(26)를 항상 발생시키기 위하여, 본 발명에 따르면 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도는 스위치 오프 시간(ASZ)에 센서 장치(22)에 의해 검출된다. 이러한 회전 속도의 값은 또한 윈드스크린(1) 상에서 와이퍼 블레이드(11, 12)의 특정 속도(v)에 대응한다. 스위치 오프 시간(ASZ)의 경우, 와이퍼 블레이드(11, 12)가 스위치 오프 시간(ASZ)에 여전히 계속 그 원래의 방향으로 이동하기 때문에 0보다 큰 속도[또는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도]의 공칭값(vsoll)이 제어 장치(25) 내에 저장되거나 미리 정해진다. 이는, 스위치 오프 시간(ASZ)에, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)가 단락되더라도 와이퍼 블레이드(11, 12)가 이동한다는 것, 즉 펄스폭 변조의 값이 0%라는 것을 의미한다. 본 발명에 따르면, 이때 제어 장치(25)는 와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)[또는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도]의 공칭값(vsoll)과 실제값(vist) 간의 비교를 수행한다.
명확화를 위해, 이하, 스위치 오프 시간(ASZ)에 와이퍼 블레이드(11, 12)의 상이한 속도들(vist)[또는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도]에 대해 펄스폭 변조(PWM)의 펄스 듀티 인자(% 단위)가 도시되어 있는 도 2를 참조한다. 스위치 오프 시간(ASZ)에 와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)의 실제값은 정확하게 공칭값에 대응하고(펄스폭 변조의 값 = 0), 결과적인 PWM 듀티 사이클은 0%이다.
대조적으로, 스위치 오프 시간(ASZ)에서의 속도(v)가 하한값(x1) 아래로 떨어지거나 상기 속도(v)가 상한값(x2)을 초과하면, 펄스폭 변조의 양의 또는 음의 일정한 최대값(PVW)이 도 2에 도시되고 제어 장치(25)에 저장된 펄스폭 변조의 그래프(데이터 기록)를 기초로 하여 사용되는데, 일정값(PVW)은 스위치 오프 시간(ASZ) 후에, 또한 제어 장치(25)에 저장된 소정의 시구간(△T) 동안에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)를 계속 작동시킨다.
와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)의 실제값이 공칭값에서 벗어나는[그러나, 여전히 한계값(x1, x2) 내에 있는] 2개의 한계값(x1, x2) 사이의 중간 영역에서, 도 2에 따르면 아래의 수학식에 따라 펄스폭 변조의 값(PWM)이 결정된다.
PWM = -(B/A) × (v(ist)-v(soll))
따라서, 펄스폭 변조의 값(PWM)은 스위치 오프 시간(ASZ)에 공칭값으로부터 와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)의 실제값의 편차의 함수로서 적용된다.
이러한 상황에 있어서, 펄스폭 변조의 식별된 값(PWM)에 상관없이, 펄스폭 변조는 시구간(△T) 동안에 변하지 않는다. 이는, 와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)가 시구간(△T) 동안에 스위치 오프 시간(ASZ)에서 공칭값에 도달하지 못할 때에, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)가 와이퍼 블레이드(11, 12)의 약간 증가된 런온(run-0n)을 허용하도록 단시간 동안에 한번 더 작동된다는 것을 의미한다. 대조적으로, 와이퍼 블레이드(11, 12)의 속도(v)가 스위치 오프 시간(ASZ)에 초과되면, 펄스폭 변조의 음의 값(PWM)이 생성되고, 그 결과 와이퍼 블레이드(11, 12)는 와이퍼 블레이드(11, 12)의 런온이 감소되도록 확실하게 제동된다.
전술한 바와 같이 특정한 시구간(△T) 동안에 펄스폭 변조의 각각 결정된 값(PWM)이 일정하지 않지만 대신에 도 2에 따라 식별된 값(PWM)으로부터 특히 0의 값으로 복귀되는 것이 또한 가능할 수 있다. 이는 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 특히 부드러운 작동을 달성할 수 있게 한다.
전술한 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 활성화를 위한 본 발명에 따른 방법은, 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 방식으로 개량 또는 변경될 수 있다. 따라서, 물론, 윈드스크린 와이퍼 장치(10)가 2개의 와이퍼 블레이드(11, 12)를 서로 연결하는 와이퍼 연동장치(15) 없이 2개의 별개의 윈드스크린 와이퍼 모터(20)를 갖고, 상기 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 각각의 와이퍼 블레이드(11, 12)에 연결되는 것이 가능하다. 이 경우에, 각각의 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 개별적인 활성화/적응이 이루어진다. 물론, 이러한 방법은 또한 예컨대 후방 윈드스크린 와이퍼에도 적합하다.
1: 윈드스크린
10: 윈드스크린 와이퍼 장치
11, 12: 와이퍼 블레이드
13, 14: 와이퍼 아암
15: 와이퍼 연동장치
20: 윈드스크린 와이퍼 모터
21: 구동 샤프트
22: 센서 장치
25: 제어 장치
26: 와이핑 범위
UP: 하부 역전 지점
OP: 상부 역전 지점
AW: 위치
ASZ: 스위치 오프 시간
NLS: 트레일링 거리
v: 속도
x1: 하한값
x2: 상한값
α: 캐스터 각도
△T: 소정의 시구간

Claims (5)

  1. 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 활성화를 위한 방법으로서,
    윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 구동 샤프트(21)를 통해 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)와 적어도 간접적으로 연결되고, 윈드스크린 와이퍼 모터는 와이핑 범위(26)의 2개의 역전 지점(UP, OP) 사이에서 상이한 이동 방향으로 역전 지점을 향해 그리고 역전 지점으로부터 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)를 이동시키며, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 회전 속도 및 회전 방향 또는 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)의 각각의 속도(v)는 센서 장치(22)에 의해 검출되어 입력값으로서 제어 장치(25)에 공급되며, 각각의 역전 지점(UP, OP)에 도달하기 전에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 스위치 오프 시간(ASZ)에 스위치 오프되고, 그 후에 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 구동 샤프트(21)는 그 휴지 위치까지 캐스터 각도(α)만큼 더 계속 회전하며, 적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)는 트레일링 거리(NLS)만큼 더 계속 이동하는 것인 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법에 있어서,
    적어도 하나의 와이퍼 블레이드(11, 12)의 실제 속도(vist)는 스위치 오프 시간(ASZ)에 공칭 속도(vsoll)와 비교되고, 그리고 공칭값과 실제값 간에 차이와 비교되며, 윈드스크린 와이퍼 모터(20)는 제어 장치(25)에서 정해진 시구간(△T) 동안 더 작동되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치(20)에 의한 윈드스크린 와이퍼 모터(20)의 활성화는 펄스폭 변조(PWM)에 의해 일어나는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 소정의 상기 시구간(△T) 동안에, 펄스폭 변조(PWM)의 값이 일정한 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법.
  4. 제2항에 있어서, 소정의 상기 시구간(△T) 동안에, 펄스폭 변조(PWM)의 값이 초기값으로부터 0으로 바람직하게는 연속적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 스위치 오프 시간(ASZ)에 속도(v)의 공칭값으로부터 속도(v)의 실제값의 편향의 경우에, 펄스폭 변조(PWM)의 값은, 속도(v)의 실제값이 하한값(x1)과 상한값(x2) 사이에 있다면, 아래의 수학식
    PWM = -(B/A)×(vist - vsoll)
    에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법.
KR1020120121157A 2011-10-31 2012-10-30 윈드스크린 와이퍼 모터의 활성화 방법 KR20130047666A (ko)

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