JP6045449B2 - Wiper control device - Google Patents
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Description
本発明は、ワイパ制御装置に関する。 The present invention relates to a wiper control device.
物体の表面に付着した液滴をワイパブレードで払拭するワイパ装置は、当該物体上を回動するワイパブレードの速度をスイッチ操作により複数段階に切り替えられる。例えば、車両のフロントウィドウ表面を払拭するワイパ装置では、ワイパブレードがフロントウィンドウ上を往復回動する速度を、車室内のワイパスイッチの操作により、高速なHi動作モードと、Hi動作モードに比して低速なLo動作モードとに切り替えることができる。 In a wiper device that wipes off droplets adhering to the surface of an object with a wiper blade, the speed of the wiper blade rotating on the object can be switched in a plurality of stages by a switch operation. For example, in a wiper device that wipes the front window surface of a vehicle, the speed at which the wiper blade reciprocates on the front window is compared to the high-speed Hi operation mode and the Hi operation mode by operating the wiper switch in the passenger compartment. And a low-speed Lo operation mode.
ワイパブレードが回動する速度は、多くの場合、ワイパモータの出力軸の回転角に対してワイパモータの回転速度を規定した速度マップに基づいて制御される。図5は、一般的なワイパ制御装置における速度マップの一例を示した図である。図5は、横軸にワイパモータの出力軸の回転角が、縦軸にワイパモータの回転速度が各々規定されている。ワイパ制御装置は、ワイパスイッチが「Lo」に切り替わった場合はLo動作モードマップ66に、ワイパスイッチが「Hi」に切り替わった場合はHi動作モードマップ64に各々従ってワイパモータの回転速度を制御する。 The rotation speed of the wiper blade is often controlled based on a speed map that defines the rotation speed of the wiper motor with respect to the rotation angle of the output shaft of the wiper motor. FIG. 5 is a diagram showing an example of a velocity map in a general wiper control device. In FIG. 5, the horizontal axis defines the rotation angle of the output shaft of the wiper motor, and the vertical axis defines the rotation speed of the wiper motor. The wiper control device controls the rotation speed of the wiper motor according to the Lo operation mode map 66 when the wiper switch is switched to “Lo”, and according to the Hi operation mode map 64 when the wiper switch is switched to “Hi”.
Lo動作モードからHi動作モード又はHi動作モードからLo動作モードへの動作モードの切り替えは、ワイパブレードがフロントウィンドウ上を回動している場合にも行われる。 Switching of the operation mode from the Lo operation mode to the Hi operation mode or from the Hi operation mode to the Lo operation mode is also performed when the wiper blade is rotating on the front window.
特許文献1には、ワイパブレードが回動中に動作モードが切り替えられると、ワイパブレードが反転位置に到達するまで現状の速度を維持し、ワイパブレードが反転位置に到達した時に切り替え後の動作モードの速度にするワイパ装置が開示されている。 In Patent Document 1, when the operation mode is switched while the wiper blade is rotating, the current speed is maintained until the wiper blade reaches the reversal position, and the operation mode after switching when the wiper blade reaches the reversal position. A wiper device is disclosed that achieves the following speed.
図6は、上記特許文献1に記載のワイパ装置におけるワイパスイッチによるLo動作モードからHi動作モードへの動作モードの切り替えとワイパモータの回転速度の変化とを対応付けた図である。図6では、ワイパブレードが上反転位置から下反転位置に回動中にワイパスイッチが「Lo」から「Hi」に切り替えられたが、ワイパモータはLo動作モードの回転速度を維持している。ワイパスイッチが切り替えられた後にワイパブレードが下反転位置に到達した時にワイパモータはHi動作モードの回転速度に切り替わり、以後は、Hi動作モードでの回転速度で動作している。 FIG. 6 is a diagram in which switching of the operation mode from the Lo operation mode to the Hi operation mode by the wiper switch in the wiper device described in Patent Document 1 is associated with a change in the rotational speed of the wiper motor. In FIG. 6, the wiper switch is switched from “Lo” to “Hi” while the wiper blade is rotating from the upper reverse position to the lower reverse position, but the wiper motor maintains the rotation speed of the Lo operation mode. When the wiper blade reaches the lower reverse position after the wiper switch is switched, the wiper motor switches to the rotation speed of the Hi operation mode, and thereafter operates at the rotation speed of the Hi operation mode.
しかしながら、上記特許文献1に記載のワイパ装置は、ワイパスイッチを切り替えた後、ワイパブレードが反転位置に到達するまでワイパブレードが回動する速度が変化しないので、スイッチ操作に対応した迅速な制御ができないという問題点があった。 However, the wiper device described in Patent Document 1 does not change the speed at which the wiper blade rotates after the wiper switch is switched until the wiper blade reaches the reverse position. There was a problem that it was not possible.
図7は、特許文献1に記載の発明とは異なり、ワイパスイッチの操作に応じてワイパモータの回転速度を迅速に変更した場合の、ワイパモータの実際の回転速度の変化を示す図である。図7では、ワイパブレードが上反転位置から下反転位置に回動中にワイパスイッチが「Lo」から「Hi」に切り替えられた時に、ワイパモータの目標速度68をHi動作モードの回転速度に変更している。しかしながら、回動中のワイパブレードには慣性があるので、ワイパモータの回転速度の急激な変化にワイパブレードの回動が追従するのは困難である。また、ワイパブレードとフロントウィンドウとには摩擦もあり、さらにはワイパブレードには車両走行に伴う風圧も受ける。したがって、ワイパブレードが回動中にワイパモータの回転速度が急変すると、ワイパモータの回転速度は、図7の実速度70のようになり、ワイパブレードの回動が不整となる、いわゆるビビリが発生するという問題があった。 FIG. 7 is a diagram showing changes in the actual rotational speed of the wiper motor when the rotational speed of the wiper motor is rapidly changed in accordance with the operation of the wiper switch, unlike the invention described in Patent Document 1. In FIG. 7, when the wiper switch is switched from “Lo” to “Hi” while the wiper blade is rotating from the upper reverse position to the lower reverse position, the target speed 68 of the wiper motor is changed to the rotational speed of the Hi operation mode. ing. However, since the rotating wiper blade has inertia, it is difficult for the wiper blade to follow the rapid change in the rotation speed of the wiper motor. In addition, there is friction between the wiper blade and the front window, and the wiper blade is also subjected to wind pressure as the vehicle travels. Therefore, if the rotation speed of the wiper motor changes suddenly while the wiper blade is rotating, the rotation speed of the wiper motor becomes the actual speed 70 in FIG. 7, and so-called chattering occurs in which the rotation of the wiper blade becomes irregular. There was a problem.
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードが上反転位置と下反転位置との間を回動中にワイパスイッチの操作に応じてワイパブレードが回動する速度を変更できるワイパ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a wiper control device capable of changing the speed at which a wiper blade rotates according to the operation of a wiper switch while the wiper blade is rotating between an upper inverted position and a lower inverted position. The purpose is to provide.
上記目的を解決するために請求項1記載の発明に係るワイパ制御装置は、複数の動作モードを有し、該動作モードの切り替えによりワイパアームを介して接続されたワイパブレードをウィンドシールド上の上反転位置及び下反転位置の間で往復回動させるワイパモータの回転速度を異なる回転速度に切り替える際に操作されるワイパスイッチと、前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作に応じて前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置と前記下反転位置との間を回動中に前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作がされた場合は、前記ワイパモータの回転速度を該切り替え操作前の動作モードの回転速度から該切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させ、変化させる途中で、回動中の前記ワイパブレードが前記上反転位置又は前記下反転位置に到達した場合は、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作後の動作モードの回転速度に制御して前記ワイパブレードを前記上反転位置又は前記下反転位置から回動させる回転速度制御手段と、を備えている。
In order to solve the above-described object, a wiper control device according to the first aspect of the present invention has a plurality of operation modes, and a wiper blade connected via a wiper arm by switching the operation modes is turned over on the windshield. A wiper switch that is operated when switching the rotational speed of the wiper motor that reciprocally rotates between the position and the lower reverse position to a different rotational speed, and the rotational speed of the wiper motor according to the operation mode switching operation by the wiper switch. And when the operation mode switching operation is performed by the wiper switch while the wiper blade is rotating between the upper reversal position and the lower reversal position, the rotation speed of the wiper motor is changed. Gradually from the rotation speed of the previous operation mode to the rotation speed of the operation mode after the switching operation It is of, in the middle of changing, if the wiper blade in the rotation reaches the upper reversal position or the lower reversing position, controls the rotation speed of the wiper motor to the rotational speed of the operation mode after the switching operation Rotation speed control means for rotating the wiper blade from the upper reverse position or the lower reverse position .
請求項1に記載のワイパ制御装置は、ワイパブレードが回動中にワイパスイッチにより動作モードを切り替える操作がされた場合、回転速度制御手段が、切り替え操作前の動作モードの回転速度から切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させる。徐々に回転速度を変化させる制御をワイパブレードが回動中に行うので、ワイパブレードが上反転位置と下反転位置との間を回動中にワイパスイッチの操作に応じてワイパブレードが回動する速度を変更できる。
In the wiper control device according to claim 1, when the operation of switching the operation mode is performed by the wiper switch while the wiper blade is rotating, the rotation speed control unit performs the switching operation from the rotation speed of the operation mode before the switching operation. Gradually change to the rotation speed of the operation mode. Since the wiper blade performs control to gradually change the rotational speed while the wiper blade is rotating, the wiper blade rotates according to the operation of the wiper switch while the wiper blade rotates between the upper reverse position and the lower reverse position. You can change the speed.
回転速度制御手段が、ワイパモータの回転速度を徐々に変化させる途中で、ワイパブレードが上反転位置又は下反転位置に到達した場合は、ワイパモータの回転速度を切り替え操作後の動作モードの回転速度に制御する。かかる制御により、ワイパスイッチの操作に応じて迅速にワイパブレードが回動する速度を変更できる。When the rotation speed control means gradually changes the rotation speed of the wiper motor and the wiper blade reaches the upper reverse position or the lower reverse position, the rotation speed of the wiper motor is controlled to the rotation speed of the operation mode after the switching operation. To do. With this control, the speed at which the wiper blade rotates can be quickly changed according to the operation of the wiper switch.
上記目的を解決するために請求項2記載の発明に係るワイパ制御装置は、複数の動作モードを有し、該動作モードの切り替えによりワイパアームを介して接続されたワイパブレードをウィンドシールド上の上反転位置及び下反転位置の間で往復回動させるワイパモータの回転速度を異なる回転速度に切り替える際に操作されるワイパスイッチと、前記ワイパブレードの前記上反転位置と前記下反転位置との間の回動に対応した前記ワイパモータの出力軸の回転角を検知する回転角検知手段と、前記複数の動作モードに各々対応する前記ワイパモータの回転速度を前記回転角検知手段が検知した前記出力軸の回転角に応じて変化させると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置と前記下反転位置との間を回動中に前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作がされた場合は、前記出力軸の回転角に応じて変化させた該切り替え操作前の動作モードの回転速度を、前記出力軸の回転角に応じて変化させた該切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させる回転速度制御手段と、を備えている。In order to solve the above-described object, a wiper control device according to the invention described in claim 2 has a plurality of operation modes, and the wiper blades connected via the wiper arm by switching the operation modes are turned over on the windshield. A wiper switch that is operated when the rotational speed of the wiper motor that reciprocally rotates between the position and the lower reverse position is switched to a different rotational speed, and the rotation of the wiper blade between the upper reverse position and the lower reverse position. Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft of the wiper motor corresponding to the rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detection means for the rotation speed of the wiper motor corresponding to each of the plurality of operation modes. And the wiper blade is moved by the wiper switch while the wiper blade is rotating between the upper reverse position and the lower reverse position. When the operation mode is switched, the switching speed of the operation mode before the switching operation changed according to the rotation angle of the output shaft is changed according to the rotation angle of the output shaft. Rotational speed control means for gradually changing the rotational speed to the rotational speed of the operation mode after operation.
このワイパ制御装置によれば、ワイパモータの回転速度が、出力軸の回転角に応じて変化する場合であっても、ワイパスイッチの操作に応じて迅速にワイパブレードが回動する速度を変更できる。
According to this wiper control device, even when the rotation speed of the wiper motor changes according to the rotation angle of the output shaft, the speed at which the wiper blade rotates can be quickly changed according to the operation of the wiper switch.
請求項3記載のワイパ制御装置は、前記回転速度制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作前の動作モードの回転速度から前記切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させる途中で、回動中の前記ワイパブレードが前記上反転位置又は前記下反転位置に到達した場合は、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作後の動作モードの回転速度に制御して前記ワイパブレードを前記上反転位置又は前記下反転位置から回動させる。
The wiper control device according to claim 3, wherein the rotational speed control means gradually changes the rotational speed of the wiper motor from the rotational speed of the operation mode before the switching operation to the rotational speed of the operation mode after the switching operation. When the rotating wiper blade reaches the upper reverse position or the lower reverse position, the rotation speed of the wiper motor is controlled to the rotation speed of the operation mode after the switching operation, and the wiper blade is It is rotated from the upper inversion position or the lower inversion position.
このワイパ制御装置によれば、回転速度制御手段が、ワイパモータの回転速度を徐々に変化させる途中で、ワイパブレードが上反転位置又は下反転位置に到達した場合は、ワイパモータの回転速度を切り替え操作後の動作モードの回転速度に制御する。かかる制御により、ワイパスイッチの操作に応じて迅速にワイパブレードが回動する速度を変更できる。According to this wiper control device, when the rotation speed control means gradually changes the rotation speed of the wiper motor, and the wiper blade reaches the upper reverse position or the lower reverse position, the rotation speed of the wiper motor is switched after the switching operation. Control the rotation speed of the operation mode. With this control, the speed at which the wiper blade rotates can be quickly changed according to the operation of the wiper switch.
請求項4に記載のワイパ制御装置は、前記回転速度制御手段は、前記ワイパモータの回転速度の前記徐々の変化を段階的に行うことで、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作前の動作モードの回転速度から前記切り替え操作後の動作モードの回転速度まで段階的に変化させる。 The wiper control device according to claim 4, wherein the rotation speed control means performs the gradual change in the rotation speed of the wiper motor in a stepwise manner, thereby changing the rotation speed of the wiper motor in an operation mode before the switching operation. The rotational speed is changed stepwise from the rotational speed of the operation mode after the switching operation.
このワイパ制御装置によれば、回転速度を段階的に変化させることにより、ワイパスイッチの操作に応じて迅速にワイパブレードが回動する速度を変更できる。 According to this wiper control device, the rotational speed of the wiper blade can be quickly changed according to the operation of the wiper switch by changing the rotational speed stepwise.
請求項5に記載のワイパ制御装置は、前記回転速度制御手段は、前記ワイパモータの回転速度の前記徐々の変化をより細かくすることで、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作前の動作モードの回転速度から前記切り替え操作後の動作モードの回転速度まで連続的に変化させる。 The wiper control device according to claim 5, wherein the rotation speed control means makes the rotation speed of the wiper motor rotate in the operation mode before the switching operation by making the gradual change in the rotation speed of the wiper motor more detailed. The speed is continuously changed from the speed to the rotational speed of the operation mode after the switching operation.
このワイパ制御装置によれば、回転速度の制御の間隔をより密にすることで、ワイパスイッチの操作に応じて迅速かつ円滑にワイパブレードが回動する速度を変更できる。 According to this wiper control device, the speed at which the wiper blade rotates can be changed quickly and smoothly according to the operation of the wiper switch by making the control interval of the rotation speed closer.
図1は、本実施の形態に係るワイパ制御装置22を含むワイパ装置10の構成を示す概略図である。ワイパ装置10は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたフロントウィンドウ12を払拭するためのものであり、一対のワイパ14、16と、ワイパモータ18と、リンク機構20と、ワイパ制御装置22とを備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
ワイパ14、16は、それぞれワイパアーム24、26とワイパブレード28、30とにより構成されている。ワイパアーム24、26の基端部は、後述するピボット軸42、44に各々固定されており、ワイパブレード28、30は、ワイパアーム24、26の先端部に各々固定されている。
The
ワイパ14、16は、ワイパアーム24、26の回動に伴ってワイパブレード28、30がフロントウィンドウ12上を往復移動し、ワイパブレード28、30がフロントウィンドウ12を払拭する。
In the
ワイパモータ18は、主にウォームギアで構成された減速機構52を介して、正逆回転可能な出力軸32を有し、リンク機構20は、クランクアーム34と、第1リンクロッド36と、一対のピボットレバー38、40と、一対のピボット軸42、44と、第2リンクロッド46とを備えている。
The
クランクアーム34の一端側は、出力軸32と固定されており、クランクアーム34の他端側は、第1リンクロッド36の一端側と回動可能に連結されている。また、第1リンクロッド36の他端側は、ピボットレバー38のピボット軸42を有する端とは異なる端寄りの箇所に回動可能に連結されており、ピボットレバー38のピボット軸42を有する端とは異なる端及びピボットレバー40におけるピボットレバー38の当該端に対応する端には、第2リンクロッド46の両端がそれぞれ回動可能に連結されている。
One end side of the
また、ピボット軸42、44は、車体に設けられた図示しないピボットホルダによって回動可能に支持されており、ピボットレバー38、40におけるピボット軸42、44を有する端は、ピボット軸42、44を介してワイパアーム24、26が各々固定されている。
The
本実施の形態に係るワイパ装置10では、出力軸32が回動範囲θで正逆回転されると、この出力軸32の回転力がリンク機構20を介してワイパアーム24、26に伝達され、このワイパアーム24、26の往復回動に伴ってワイパブレード28、30がフロントウィンドウ12上における下反転位置P2と上反転位置P1との間で往復回動する。
In the
本実施の形態に係るワイパ装置10では、図1に示されるように、ワイパブレード28、30が下反転位置P2に位置された場合には、クランクアーム34と第1リンクロッド36とが直線状をなす構成とされている。
In the
また、本実施の形態に係るワイパ装置10は、リンク機構20の各レバーの長さ及び各リンクの位置を変更することにより、出力軸32が1回転する毎にワイパブレード28、30が下反転位置P2と上反転位置P1との間を1往復するようにしてもよい。
Further, the
ワイパモータ18には、ワイパモータ18の回転を制御するためのワイパ制御装置22が接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御装置22は、例えば、ワイパモータ18の出力軸32の回転速度及び回転角を検知するセンサ54、ワイパモータ18を作動させるための電流をPWM(Pulse Width Modulation)制御によって生成してワイパモータ18に供給する駆動回路56を有している。
A wiper controller 22 for controlling the rotation of the
ワイパモータ18がブラシレスDCモータであれば、駆動回路56は、スイッチング素子にMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用したインバータ回路を含む。駆動回路56は、後述するマイクロコンピュータ58によるインバータ回路の制御によって、所定のデューティ比の電流を出力する。
If the
本実施の形態に係るワイパモータ18は、前述のように減速機構52を有しているので、出力軸32の回転速度及び回転角は、ワイパモーター本体の回転速度及び回転角と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ本体と減速機構52は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸32の回転速度及び回転角を、ワイパモータ18の回転速度及び回転角とみなすものとする。
Since the
センサ54は、ワイパモータ18の減速機構52内に設けられ、出力軸32に連動して回転するマグネットの磁界(磁力)を検出するための素子(例えばホールIC)を含んで構成され、出力軸32の回転角を検知する。
The
ワイパ制御装置22は、図5に示した速度マップを記憶したメモリ60と、ワイパスイッチ50が接続され、ワイパスイッチ50がオンになった場合に、メモリ60に記憶されている速度マップに従って駆動回路56を制御するマイクロコンピュータ58とを含む。
The wiper control device 22 is connected to the
メモリ60が記憶する速度マップは、図5のようにワイパブレード28、30の上反転位置P1と下反転位置P2との間の回動に対応した出力軸32の回転角に応じたワイパモータ18の回転速度を規定している。また、マイクロコンピュータ58は、センサ54が検知した出力軸32の回転角と速度マップとにより、出力軸の回転角に応じて出力軸32の回転速度が変化するように駆動回路56を制御する。
The speed map stored in the
図5の速度マップは、Hi動作モード速度マップ64とLo動作モード速度マップ66とを記載しているが、Hi動作モード速度マップ64又はLo動作モード速度マップ66のいずれか1つをメモリ60に記憶してもよい。Lo動作モード速度マップ66のみをメモリ60に記憶した場合は、Lo動作モード速度マップ66が示すワイパモータ18の回転速度に1以上の所定の係数を乗算することでHi動作モード速度マップ64に係る回転速度を算出できる。また、Hi動作モード速度マップ64のみをメモリ60に記憶した場合は、Hi動作モード速度マップ64が示すワイパモータ18の回転速度に1未満の所定の正の係数を乗算することでLo動作モード速度マップ66に係る回転速度を算出できる。
The speed map in FIG. 5 describes a Hi operation mode speed map 64 and a Lo operation mode speed map 66, but either one of the Hi operation mode speed map 64 or the Lo operation mode speed map 66 is stored in the
また、図5に記載されたHi動作モード速度マップ64をLo動作モード速度マップ66の軌跡は楕円等の二次曲線とみなせるので、ワイパモータ18の回転速度の変化を出力軸32の回転角に対応した二次曲線の方程式として記述できる。本実施の形態では、かかる方程式を用いて出力軸32の回転角に対応したワイパモータ18の回転速度を算出してもよい。
Further, since the locus of the Lo operation mode speed map 66 shown in FIG. 5 can be regarded as a quadratic curve such as an ellipse, the change in the rotation speed of the
ワイパスイッチ50は、車両のバッテリからワイパモータ18に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ50は、ワイパブレード28、30を、低速で回動させる「Lo」、高速で回動させる「Hi」、一定周期で間欠的に回動させる「INIT」、停止させる「OFF」の各動作モードの選択位置に切り替え可能である。また、各動作モードの選択位置に応じた信号をマイクロコンピュータ58に出力する。
The wiper switch 50 is a switch that turns on or off the power supplied from the vehicle battery to the
ワイパスイッチ50から各動作モードの選択位置に応じて出力された信号がマイクロコンピュータ58に入力されると、マイクロコンピュータ58は、ワイパスイッチ50の選択位置に応じた速度マップをメモリ60から選択し、選択した速度マップとセンサ54が検出した出力軸の回転角とに基づいて駆動回路56を制御する。
When a signal output from the wiper switch 50 according to the selected position of each operation mode is input to the
図2は、本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置22のワイパモータ18の動作モード移行処理の一例を示す図である。図2は縦軸に時間、横軸にワイパモータ18の回転速度を設定し、さらにマイクロコンピュータ58の制御周期を一点鎖線で区切っている。図2では、ワイパスイッチ50が「Lo」から「Hi」に切り替わるまでは、ワイパモータ18はLo動作モードマップ66に従って回転速度が制御されている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of operation mode transition processing of the
ワイパスイッチ50が「Lo」から「Hi」に切り替わると、動作モード移行期間72が始まる。マイクロコンピュータ58は、動作モード移行期間72の開始から1の制御周期後にHi動作モードマップ64とLo動作モードマップ66とを参照し、Hi動作モード目標回転速度NHとLo動作モード目標回転速度NLとから第1目標回転速度NT1を算出。さらにマイクロコンピュータ58は、ワイパモータ18の回転速度が第1目標回転速度NT1となるように駆動回路56を制御する。
When the wiper switch 50 is switched from “Lo” to “Hi”, the operation mode transition period 72 starts. The
第1目標回転速度NT1は、下記の式(1)によって算出する。
NT1=NL+(NH−NL)×1/N ・・・(1)
The first target rotational speed NT1 is calculated by the following equation (1).
NT1 = NL + (NH-NL) × 1 / N (1)
上記の式(1)において、Nは1以上の自然数であり、ワイパモータ18の回転速度をLo動作モードからHi動作モードへ移行するまでに目標回転数を算出する移行回数を示している。NLは第1目標回転速度NT1の算出時におけるLo動作モードの目標回転速度であり、NHは第1目標回転速度NT1の算出時におけるHi動作モードの目標回転速度である。
In the above equation (1), N is a natural number equal to or greater than 1, and indicates the number of transitions for calculating the target rotational speed before the rotational speed of the
本実施の形態では、一例として動作モード移行期間72において、第1目標回転速度NT1を算出後、制御周期CT毎に第2目標回転速度NT2、第3目標回転速度NT3、第4目標回転速度NT4、第5目標回転速度NT5及び第6目標回転速度を順次算出する。図2のように第1目標回転速度NT1から第6目標回転速度NT6まで算出する場合は、N=6となる。 In the present embodiment, as an example, in the operation mode transition period 72, after calculating the first target rotational speed NT1, the second target rotational speed NT2, the third target rotational speed NT3, and the fourth target rotational speed NT4 for each control cycle CT. The fifth target rotation speed NT5 and the sixth target rotation speed are sequentially calculated. When calculating from the first target rotational speed NT1 to the sixth target rotational speed NT6 as shown in FIG. 2, N = 6.
動作モード移行期間72で算出した目標回転速度は、図2のように段階的に徐々に漸増していくが、移行回数Nの値を大きくすれば目標回転速度の段階的な変化は小さくなるので、ワイパスイッチ50の操作に対応してワイパモータ18の回転速度を円滑に変更できる。本実施の形態では、Nの値は任意に設定可能であり、ワイパモータ18の回転速度の円滑な変更よりも演算処理の負荷の軽減を優先するのであれば、Nの値を小さくする。
The target rotational speed calculated in the operation mode transition period 72 gradually increases step by step as shown in FIG. 2, but the stepwise change in the target rotational speed decreases as the value of the number of transitions N increases. In response to the operation of the wiper switch 50, the rotational speed of the
また、本実施の形態では、制御周期CTを短縮化し、かつ移行回数Nをより大きくしてワイパモータ18の回転速度をより細かく変化させることで、ワイパモータ18の回転速度を連続的に変化させることも可能である。制御周期CTは、一例として20〜100m秒であるが、数m秒程度に短縮してもよい。また、移行回数Nは図2では6だが、10又はそれ以上にしてもよい。
In the present embodiment, the rotational speed of the
第2目標回転速度NT2、第3目標回転速度NT3、第4目標回転速度NT4、第5目標回転速度NT5及び第6目標回転速度は、第1目標回転速度NT1と共に上記の式(1)を一般化した下記の式(2)で算出できる。
NTM=NL+(NH−NL)×M/N ・・・(2)
The second target rotational speed NT2, the third target rotational speed NT3, the fourth target rotational speed NT4, the fifth target rotational speed NT5, and the sixth target rotational speed together with the first target rotational speed NT1 It can be calculated by the following formula (2).
NTM = NL + (NH-NL) × M / N (2)
上記の式(2)において、Mは1以上かつN以下の自然数であり、動作モード移行期間72の開始から何番目に算出される目標回転速度であるかを示している。例えば、第1目標回転速度NT1の算出では1、第2目標回転速度NT2の算出では2、第6目標回転速度NT6の算出では6となる。NLは各目標回転速度の算出時におけるLo動作モードの目標回転速度であり、NHは各目標回転速度の算出時におけるHi動作モードの目標回転速度である。 In the above equation (2), M is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to N, and indicates what number the target rotation speed is calculated from the start of the operation mode transition period 72. For example, it is 1 for calculating the first target rotational speed NT1, 2 for calculating the second target rotational speed NT2, and 6 for calculating the sixth target rotational speed NT6. NL is a target rotational speed in the Lo operation mode when each target rotational speed is calculated, and NH is a target rotational speed in the Hi operation mode when each target rotational speed is calculated.
本実施の形態では、上記式(2)を用いた演算により、ワイパスイッチ50の操作後、ワイパモータ18の回転速度を、例えばLo動作モードの目標回転速度からHi動作モードの目標回転速度へと漸増させる。
In the present embodiment, after the operation of the wiper switch 50, the rotation speed of the
M=6である図2の場合では、動作モード移行期間72の開始から順次算出される目標回転速度はHi動作モードの目標回転速度に近づいていき、動作モード移行期間72の最後に算出される第6目標回転速度NT6では、Hi動作モードの目標回転速度と一致する。 In the case of FIG. 2 where M = 6, the target rotational speed sequentially calculated from the start of the operation mode transition period 72 approaches the target rotational speed of the Hi operation mode, and is calculated at the end of the operation mode transition period 72. The sixth target rotation speed NT6 matches the target rotation speed in the Hi operation mode.
なお、図2及び式(2)は、Lo動作モードからHi動作モードに移行する場合を説明したが、以下の式(3)を用いることにより、Hi動作モードからLo動作モードに移行する場合の目標回転速度を算出できる。
NTM=NH−(NH−NL)×M/N ・・・(3)
Note that FIG. 2 and Expression (2) describe the case of shifting from the Lo operation mode to the Hi operation mode. However, by using the following Expression (3), the case of shifting from the Hi operation mode to the Lo operation mode is described. The target rotation speed can be calculated.
NTM = NH- (NH-NL) × M / N (3)
以上のように、マイクロコンピュータ58は、制御周期CT毎に、センサ54が検知した出力軸32の回転角における切り替え前の動作モードの回転速度を、同回転角における切り替え後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させる。
As described above, the
図3は、本実施の形態に係るワイパ制御装置22における動作モード移行処理の一例を示すフローチャートである。ステップ300では、移行回数Nを設定する。本実施の形態では、一例として、図2に示したようにN=6とする。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of operation mode transition processing in the wiper control device 22 according to the present embodiment. In
ステップ302では、式(2)又は式(3)のMのカウンタを設定し、M=1とする。ステップ304では、ワイパスイッチ50が切り替えられたか否かが判定され、肯定判定の場合には、ステップ306で、上述の式(2)又は式(3)を用いて、動作モード移行期間72における目標回転速度を算出する。
In
ステップ308では、ステップ306で算出した目標回転速度となるようにワイパモータ18を制御する。より具体的には、マイクロコンピュータ58は、ワイパモータ18の回転速度がステップ306で算出した目標回転速度になるように、ワイパモータ18に印加する電圧を変調する駆動回路56を制御する。
In
ステップ310では、Mのカウンタを1加算し、ステップ312では、ステップ310で加算されたMのカウンタが移行回数N以上であるか否かを判定する。ステップ312で肯定判定の場合は、動作モード移行期間72における目標回転速度の算出と、算出された目標回転速度でのワイパモータ18の回転速度の制御は完了したことになるので、ステップ314では、切り替え後の動作モードでのワイパモータ18の制御を開始し、動作モード移行処理を終了する。
In
ステップ312で否定判定の場合には、ステップ316で、算出した目標回転速度が0か否かを判定する。ステップ316で肯定判定の場合には、手順をステップ314に移行し、ステップ316で否定判定の場合には、手順をステップ306に移行して、目標回転速度の算出及びワイパモータ18の制御を継続する。
If the determination in
ステップ316で肯定判定となる場合の一例を図4に示す。図4は、本実施の形態に係るワイパ制御装置22における動作モード移行処理で目標回転速度の算出が移行回数で実行されない場合の一例を示す図である。図4では、ワイパブレード28、30が図2の場合よりも上反転位置に接近した時にワイパスイッチ50が切り替えられ、動作モード移行期間72が始まっている。
An example in the case of a positive determination in
図4の動作モード移行期間72では、前述の式(2)を用いて制御周期CT毎に目標回転速度を算出する。しかしながら、移行回数Nが図2の場合と同じくN=6であっても、第5目標回転速度NT5の算出時にワイパブレード28、30が上反転位置に到達するので、NL=NH=NT5=0となる。
In the operation mode transition period 72 of FIG. 4, the target rotational speed is calculated for each control cycle CT using the above-described equation (2). However, even when the number of transitions N is N = 6 as in FIG. 2, the
図4のように、ワイパブレード28、30が上反転位置又は下反転位置の反転位置に近づいた状態でワイパスイッチ50が操作されると、制御周期CT毎での目標回転速度の算出を所定の移行回数Nで実行する前にワイパブレード28、30が反転位置に到達する。
As shown in FIG. 4, when the wiper switch 50 is operated in a state where the
しかしながら、ワイパブレード28、30が反転位置に到達した時には、Hi動作モードの目標回転速度、Lo動作モードの目標回転速度及び動作モード移行処理で算出する目標回転速度は全て0になる。目標回転速度が0、すなわちワイパブレードが反転位置で停止した状態であれば、当該反転位置から任意の動作モードでの制御に移行して差し支えはない。したがって、本実施の形態では、目標回転速度をN回算出する前にワイパブレード28、30が反転位置に到達した場合でも、ワイパスイッチ50の操作に応じて動作モードを変更する処理に支障はない。
However, when the
本実施の形態では、動作モード移行期間72での目標回転速度の算出が移行回数であるN回実行されなくても、算出した目標回転速度が0になった場合、ワイパスイッチ50の操作による動作モードの移行が完了したとみなして、動作モード移行処理を終了する。 In the present embodiment, even if calculation of the target rotational speed in the operation mode transition period 72 is not executed N times that is the number of transitions, if the calculated target rotational speed becomes 0, the operation by operating the wiper switch 50 Assuming that the mode transition has been completed, the operation mode transition process is terminated.
以上のように、本実施の形態では、ワイパスイッチ50の操作後、ワイパモータ18の回転速度が上記の式(2)又は式(3)を用いて算出した目標回転速度となるように駆動回路56を制御している。かかる制御により、ワイパスイッチ50の操作に応じて迅速かつ円滑にワイパブレード28、30が回動する速度を変更できる。
As described above, in the present embodiment, after the wiper switch 50 is operated, the
10・・・ワイパ装置、12・・・フロントウィンドウ、14・・・ワイパ、18・・・ワイパモータ、20・・・リンク機構、22・・・ワイパ制御装置、24,26・・・ワイパアーム、28,30・・・ワイパブレード、32・・・出力軸、34・・・クランクアーム、36・・・リンクロッド、38,40・・・ピボットレバー、42,44・・・ピボット軸、46・・・リンクロッド、50・・・ワイパスイッチ、52・・・減速機構、54・・・センサ、56・・・駆動回路、58・・・マイクロコンピュータ、60・・・メモリ、64・・・Hi動作モードマップ、66・・・Lo動作モードマップ、68・・・目標速度、70・・・実速度、72・・・動作モード移行期間、CT・・・制御周期、NH・・・Hi動作モード目標回転速度、NL・・・Lo動作モード目標回転速度、NT1・・・第1目標回転速度、NT2・・・第2目標回転速度、NT3・・・第3目標回転速度、NT4・・・第4目標回転速度、NT5・・・第5目標回転速度、NT6・・・第6目標回転速度、P1・・・上反転位置、P2・・・下反転位置、θ・・・回動範囲
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作に応じて前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置と前記下反転位置との間を回動中に前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作がされた場合は、前記ワイパモータの回転速度を該切り替え操作前の動作モードの回転速度から該切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させ、変化させる途中で、回動中の前記ワイパブレードが前記上反転位置又は前記下反転位置に到達した場合は、前記ワイパモータの回転速度を前記切り替え操作後の動作モードの回転速度に制御して前記ワイパブレードを前記上反転位置又は前記下反転位置から回動させる回転速度制御手段と、
を備えたワイパ制御装置。 Different rotation speeds of the wiper motor that has multiple operation modes and reciprocally rotates the wiper blades connected via the wiper arm by switching between the operation modes between the upper and lower inversion positions on the windshield. Wiper switch operated when switching to
The rotation speed of the wiper motor is controlled according to the operation mode switching operation by the wiper switch, and the operation by the wiper switch is performed while the wiper blade rotates between the upper reverse position and the lower reverse position. If switching operation mode is, the rotational speed of the wiper motor is gradually changed from the rotational speed of the operation mode before the switching operation until the rotational speed of the operation mode after the switching operation, in the course of changing the turning When the wiper blade in the middle reaches the upper reverse position or the lower reverse position, the rotational speed of the wiper motor is controlled to the rotational speed of the operation mode after the switching operation to move the wiper blade to the upper reverse position or Rotational speed control means for rotating from the lower inversion position ;
Wiper control device with
前記ワイパブレードの前記上反転位置と前記下反転位置との間の回動に対応した前記ワイパモータの出力軸の回転角を検知する回転角検知手段と、
前記複数の動作モードに各々対応する前記ワイパモータの回転速度を前記回転角検知手段が検知した前記出力軸の回転角に応じて変化させると共に、前記ワイパブレードが前記上反転位置と前記下反転位置との間を回動中に前記ワイパスイッチによる前記動作モードの切り替え操作がされた場合は、前記出力軸の回転角に応じて変化させた該切り替え操作前の動作モードの回転速度を、前記出力軸の回転角に応じて変化させた該切り替え操作後の動作モードの回転速度まで徐々に変化させる回転速度制御手段と、
を備えたワイパ制御装置。 Different rotation speeds of the wiper motor that has multiple operation modes and reciprocally rotates the wiper blades connected via the wiper arm by switching between the operation modes between the upper and lower inversion positions on the windshield. Wiper switch operated when switching to
A rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the output shaft of the wiper motor corresponding to the rotation between the upper reverse position and the lower reverse position of the wiper blade;
The rotation speed of the wiper motor corresponding to each of the plurality of operation modes is changed according to the rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detection means , and the wiper blade is moved to the upper reversal position and the lower reversal position. When the operation mode switching operation is performed by the wiper switch while rotating between, the rotational speed of the operation mode before the switching operation changed according to the rotation angle of the output shaft is set as the output shaft. A rotational speed control means for gradually changing to the rotational speed of the operation mode after the switching operation changed according to the rotational angle of
Wiper control device with
The rotation speed control means makes the rotation speed of the wiper motor rotate from the rotation speed of the operation mode before the switching operation to the rotation of the operation mode after the switching operation by making the gradual change in the rotation speed of the wiper motor finer. The wiper control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the wiper control device is continuously changed to a speed.
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