JP2019043158A - Wiper device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイパ装置に関する。 The present invention relates to a wiper device.
ワイパ装置は、ワイパモータを正回転及び逆回転させることによりワイパアームを揺動させ、ワイパアームの先端部に連結されたワイパブレードで車両のウィンドシールドガラスの上反転位置と下反転位置との間を往復して払拭する。ワイパブレードを上反転位置及び下反転位置で反転させるには、ウィンドシールドガラス上のワイパブレードの位置を検出する必要がある。多くのワイパ装置では、ワイパモータの出力軸の端部に設けたセンサマグネットの磁界を検出するＭＲセンサ（磁気抵抗センサ）等のセンサ類によりワイパモータの出力軸の回転角度を検出し、検出した回転角度からワイパブレードの位置を算出している。 The wiper apparatus pivots the wiper arm by rotating the wiper motor forward and reverse, and reciprocates between the upper reversal position and the lower reversal position of the windshield glass of the vehicle with a wiper blade connected to the tip of the wiper arm. Wipe away. In order to invert the wiper blade in the upper inversion position and the lower inversion position, it is necessary to detect the position of the wiper blade on the windshield glass. In many wiper devices, the rotation angle of the output shaft of the wiper motor is detected by a sensor such as an MR sensor (magnetic resistance sensor) that detects the magnetic field of the sensor magnet provided at the end of the output shaft of the wiper motor The position of the wiper blade is calculated from
しかしながら、ＭＲセンサは高価であり、ワイパ装置の製造コストが嵩む要因となる。特許文献１には、出力軸の端部に設けられたセンサマグネットの磁界をＭＲセンサよりも安価なホールセンサで検出するブラシレスワイパモータの発明が開示されている。 However, the MR sensor is expensive, which increases the manufacturing cost of the wiper device. Patent Document 1 discloses an invention of a brushless wiper motor that detects a magnetic field of a sensor magnet provided at an end of an output shaft with a Hall sensor that is cheaper than an MR sensor.
しかしながら、ホールセンサは、１個のみでは回転方向を検出することが困難なため、記特許文献１に記載のブラシレスワイパモータは、２個のホールセンサにより、出力軸の回転角度及び回転方向を検出しているので、依然としてワイパ装置の製造コストが嵩むという問題があった。 However, since it is difficult to detect the direction of rotation with only one Hall sensor, the brushless wiper motor described in Patent Document 1 detects the rotation angle and the direction of rotation of the output shaft with two Hall sensors. However, there is still a problem that the manufacturing cost of the wiper device is increased.
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードの位置検出に係るセンサのコストを抑制できるワイパ装置を提供することを目的とする。 The present invention is made in view of the above, and it aims at providing a wiper device which can control cost of a sensor concerning detection of a position of a wiper blade.
前記課題を解決するために、請求項１に記載のワイパ装置は、ワイパブレードをウィンドシールド上の所定の払拭範囲で払拭動作させるワイパモータと、前記ワイパモータの回転数を検出する回転数検出部と、前記ワイパブレードの前記払拭範囲の基準位置への到達を検出する基準位置検出部と、前記回転数検出部で検出した前記ワイパモータの回転数に基づいて前記基準位置からの前記ワイパブレードの位置を算出すると共に、前記ワイパブレードの位置が上反転位置及び下反転位置のいずれかに到達した際に前記ワイパモータの回転が反転する回転制御を行う制御部と、を含んでいる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a wiper apparatus including: a wiper motor that causes a wiper blade to perform a wiping operation within a predetermined wiping range on a windshield; and a rotation number detection unit that detects the number of rotations of the wiper motor. The position of the wiper blade from the reference position is calculated based on the reference position detection unit that detects the arrival of the wiper blade at the reference position of the wiping range, and the rotation speed of the wiper motor detected by the rotation speed detection unit. And a control unit for performing rotation control such that the rotation of the wiper motor is reversed when the position of the wiper blade reaches either the upper reversing position or the lower reversing position.
このワイパ装置によれば、ワイパモータの回転制御に用いられるセンサが検出した回転数からワイパブレードの位置を算出することにより、ワイパブレードの位置検出に係るセンサのコストを抑制することができる。 According to this wiper device, the cost of the sensor related to the position detection of the wiper blade can be suppressed by calculating the position of the wiper blade from the number of rotations detected by the sensor used for rotation control of the wiper motor.
請求項２に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記基準位置は、前記下反転位置よりも下方の格納位置及び前記上反転位置のいずれかである請求項１に記載のワイパ装置。 The wiper apparatus according to claim 2 is the wiper apparatus according to claim 1, wherein the reference position is any one of a storage position below the lower reversing position and the upper reversing position. Wiper device.
このワイパ装置によれば、格納位置または上反転位置を基準位置として検出することにより、基準位置からのワイパブレードの位置が正確に算出できる。 According to this wiper device, the position of the wiper blade from the reference position can be accurately calculated by detecting the storage position or the upper reverse position as the reference position.
請求項３に記載のワイパ装置は、請求項１または２に記載のワイパ装置において、前記基準位置検出部は、前記ワイパブレードが前記基準位置に到達した際に前記ワイパモータの回転を拘束する回転拘束部と、前記ワイパモータの電流を検出する電流検出部と、を含み、前記制御部は、前記電流検出部か検出した電流が閾値電流以上の場合に、前記ワイパブレードが前記基準位置に到達したと判定し、前記回転数検出部が検出した前記ワイパモータの累積回転数を０にリセットする。 The wiper apparatus according to claim 3 is the wiper apparatus according to claim 1 or 2, wherein the reference position detection unit restricts rotation of the wiper motor when the wiper blade reaches the reference position. And a current detection unit for detecting the current of the wiper motor, wherein the control unit determines that the wiper blade has reached the reference position when the current detected by the current detection unit is equal to or greater than a threshold current. The cumulative rotation number of the wiper motor detected by the rotation number detection unit is reset to zero.
このワイパ装置によれば、ワイパモータの電流を検出する電流センサによってワイパブレードが基準位置に到達したことを検出するので、ワイパブレードの位置検出に係るセンサのコストを抑制することができる。 According to this wiper device, since the current sensor that detects the current of the wiper motor detects that the wiper blade has reached the reference position, the cost of the sensor related to the detection of the position of the wiper blade can be suppressed.
請求項４に記載のワイパ装置は、請求項１または２に記載のワイパ装置において、前記基準位置検出部は、前記ワイパブレードが前記基準位置に到達した際にオンになるスイッチであり、前記制御部は、前記スイッチがオンの場合に、前記回転数検出部が検出する前記ワイパモータの累積回転数を０にリセットする。 The wiper apparatus according to claim 4 is the wiper apparatus according to claim 1 or 2, wherein the reference position detection unit is a switch which is turned on when the wiper blade reaches the reference position. The unit resets the cumulative rotation number of the wiper motor detected by the rotation number detection unit to 0 when the switch is on.
このワイパ装置によれば、圧電素子等を用いた低コストなスイッチによってワイパブレードが基準位置に到達したことを検出するので、ワイパブレードの位置検出に係るセンサのコストを抑制することができる。 According to this wiper device, since the low cost switch using the piezoelectric element or the like detects that the wiper blade has reached the reference position, the cost of the sensor related to the position detection of the wiper blade can be suppressed.
請求項５に記載のワイパ装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記回転数検出部は、前記ワイパモータの回転子の磁極の位置を検出するホールセンサであり、前記制御部は、前記ホールセンサで検出した前記回転子の回転数と前記ワイパモータの出力軸の減速比とに基づいて、前記基準位置からの前記ワイパブレードの位置を算出する。 The wiper apparatus according to claim 5 is the wiper apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotational speed detection unit is a Hall sensor that detects a position of a magnetic pole of a rotor of the wiper motor. The control unit calculates the position of the wiper blade from the reference position based on the number of rotations of the rotor detected by the hall sensor and the reduction ratio of the output shaft of the wiper motor.
このワイパ装置によれば、ワイパモータの回転制御に用いられるホールセンサで検出した回転数からワイパブレードの位置を算出することにより、ワイパブレードの位置検出に係るセンサのコストを抑制することができる。 According to this wiper device, the cost of the sensor related to the position detection of the wiper blade can be suppressed by calculating the position of the wiper blade from the number of rotations detected by the Hall sensor used for the rotation control of the wiper motor.
［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係るワイパ装置１００の構成を示す概略図である。ワイパ装置１００は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウィンドシールドガラス（ウィンドシールド）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１０とを備えている。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a wiper device 100 according to the present embodiment. The wiper device 100 is, for example, for wiping a windshield glass (wind shield) 12 provided in a vehicle such as a passenger car, and includes a pair of wipers 14 and 16, a wiper motor 18, and a link mechanism 20; And a wiper control device 10.
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 wipers 14 and 16 are composed of wiper arms 24 and 26 and wiper blades 28 and 30, respectively. The proximal ends of the wiper arms 24 and 26 are respectively fixed to pivot shafts 42 and 44 described later, and the wiper blades 28 and 30 are respectively fixed to distal ends of the wiper arms 24 and 26.
ワイパ１４、１６は、ワイパアーム２４、２６の動作に伴ってワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２上を往復動作し、ワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。 In the wipers 14 and 16, the wiper blades 28 and 30 reciprocate on the windshield glass 12 in accordance with the operation of the wiper arms 24 and 26, and the wiper blades 28 and 30 wipe the windshield glass 12.
ワイパモータ１８は、永久磁石で構成されたロータの周方向に、印加される電圧の制御により回転磁界を生成する電磁石であるステータを備えたブラシレスＤＣモータである。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 wiper motor 18 is a brushless DC motor including a stator that is an electromagnet that generates a rotating magnetic field by controlling an applied voltage in the circumferential direction of a rotor configured by permanent magnets. The wiper motor 18 has an output shaft 32 that can be rotated forward and reverse via a reduction mechanism 52 mainly composed of a worm gear, and the link mechanism 20 includes a crank arm 34, a first link rod 36, and a pair of pivots The lever 38, 40, the pair of pivot shafts 42, 44 and the second link rod 46 are provided.
クランクアーム３４の一端側は、出力軸３２に固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第１リンクロッド３６の一端側に動作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動作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の両端がそれぞれ動作可能に連結されている。 One end of the crank arm 34 is fixed to the output shaft 32, and the other end of the crank arm 34 is operatively connected to one end of the first link rod 36. Also, the other end of the first link rod 36 is operatively connected to a point near an end different from the end having the pivot shaft 42 of the pivot lever 38, and the end having the pivot shaft 42 of the pivot lever 38 The two ends of the second link rod 46 are respectively operatively connected to different ends and the end of the pivot lever 40 corresponding to the end of the pivot lever 38.
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動作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。 Also, the pivot shafts 42, 44 are movably supported by a pivot holder (not shown) provided on the vehicle body, and the end of the pivot levers 38, 40 having the pivot shafts 42, 44 is via the pivot shafts 42, 44. Thus, the wiper arms 24 and 26 are respectively fixed.
本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、出力軸３２が所定の範囲の回転角θ１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の往復動作に伴ってワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２上における下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復動作をする。θ１の値は、ワイパ装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１４０°である。 In the wiper device 100 including the wiper control device 10 according to the present embodiment, when the output shaft 32 is rotated forward and reverse at a rotation angle θ1 of a predetermined range, the rotational force of the output shaft 32 is transmitted via the link mechanism 20. The wiper blades 28 and 30 reciprocate between the lower reversing position P2 and the upper reversing position P1 on the windshield glass 12 as the wiper arms 24 and 26 reciprocate. The value of θ1 can take various values depending on the configuration of the link mechanism of the wiper device and the like, but in the present embodiment, it is 140 ° as an example.
本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、図１に示されるように、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３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 wiper device 100 including the wiper control device 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the wiper blades 28 and 30 are positioned at the storage position P3, the crank arm 34 and the first link rod 36 are in a linear configuration.
格納位置Ｐ３は、下反転位置Ｐ２の下方に設けられている。ワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、ワイパブレード２８、３０は格納位置Ｐ３に動作する。θ２の値は、ワイパ装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１０°とする。なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３は一致し、ワイパブレード２８、３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。また、本実施の形態では、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３に位置した際に、ワイパアーム２４、２６の下方への揺動を防止するストッパー５４Ａ、５４Ｂが設けられている。図１ではストッパー５４Ａ、５４Ｂを設けているが、ワイパアーム２４の揺動を止めるストッパー５４Ａのみ、またはワイパアーム２６の揺動を止めるストッパー５４Ｂのみを設けてもよい。また、ワイパアーム２４、２６ではなく、ワイパブレード２８、３０の動作を止めるようにストッパー５４Ａ、５４Ｂを設けてもよいし、ピボットレバー３８、４０の動作を止めるようにストッパー５４Ａ、５４Ｂを設けてもよい。 The storage position P3 is provided below the lower inversion position P2. When the output shaft 32 rotates by θ2 from the state where the wiper blades 28 and 30 are at the lower reversing position P2, the wiper blades 28 and 30 move to the storage position P3. The value of θ2 can take various values depending on the configuration of the link mechanism of the wiper device and the like, but in this embodiment, it is 10 ° as an example. When θ2 is “0”, the lower reversal position P2 and the storage position P3 coincide with each other, and the wiper blades 28 and 30 stop at the lower reversal position P2 and are stored. Further, in the present embodiment, the stoppers 54A, 54B are provided to prevent the downward swing of the wiper arms 24, 26 when the wiper blades 28, 30 are positioned at the storage position P3. Although the stoppers 54A and 54B are provided in FIG. 1, only the stopper 54A for stopping the swing of the wiper arm 24 or only the stopper 54B for stopping the swing of the wiper arm 26 may be provided. Further, the stoppers 54A, 54B may be provided to stop the operation of the wiper blades 28, 30 instead of the wiper arms 24, 26, or the stoppers 54A, 54B may be provided to stop the operation of the pivot levers 38, 40. Good.
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１０が接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御装置１０は、例えば、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、ワイパモータ１８のロータの位置を検出するためのホールセンサ７２を有している。また、ワイパ制御装置１０の基板には、基板の温度を検知するためのサーミスタ１０２が実装されている。 A wiper control device 10 for controlling the rotation of the wiper motor 18 is connected to the wiper motor 18. The wiper control device 10 according to the present embodiment generates, for example, a current for operating the wiper motor 18 by PWM (Pulse Width Modulation) control by PWM control and supplies the drive circuit 56 to the wiper motor 18 and the position of the rotor of the wiper motor 18 It has a Hall sensor 72 for detecting. Further, a thermistor 102 for detecting the temperature of the substrate is mounted on the substrate of the wiper control device 10.
本実施の形態ではワイパモータ１８はブラシレスＤＣモータなので、駆動回路５６は、スイッチング素子にＭＯＳＦＥＴを使用したインバータ回路を含み、後述するマイクロコンピュータ５８の制御によって、所定のデューティ比の電圧を生成する。 In the present embodiment, since the wiper motor 18 is a brushless DC motor, the drive circuit 56 includes an inverter circuit using a MOSFET as a switching element, and generates a voltage of a predetermined duty ratio by control of a microcomputer 58 described later.
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、ワイパモータ本体の回転速度及び回転角と同一ではない。本実施の形態のワイパ制御装置１０のマイクロコンピュータ５８は、ホールセンサ７２で検出したロータの回転数（及び回転角度）に減速機構５２の減速比を乗算して出力軸３２の回転角度を算出し、算出した出力軸３２の回転角度からワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上の位置を算出する。 Since the wiper motor 18 according to the present embodiment has the reduction mechanism 52 as described above, the rotation speed and the rotation angle of the output shaft 32 are not the same as the rotation speed and the rotation angle of the wiper motor main body. The microcomputer 58 of the wiper control device 10 according to the present embodiment calculates the rotation angle of the output shaft 32 by multiplying the rotation speed (and rotation angle) of the rotor detected by the hall sensor 72 by the reduction ratio of the reduction mechanism 52. From the calculated rotation angle of the output shaft 32, the position of the wiper blades 28, 30 on the windshield glass 12 is calculated.
ワイパ制御装置１０のマイクロコンピュータ５８は、ホールセンサ７２が検出したロータの回転数からワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出可能で当該位置に応じて出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。また、ワイパ制御装置１０には、駆動回路５６の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶したメモリ４８があり、ワイパ制御装置１０のマイクロコンピュータ５８には、上位ＥＣＵ(Electronic Control Unit)９０を介してワイパスイッチ５０が接続されている。メモリ４８は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。 The microcomputer 58 of the wiper control device 10 can calculate the position of the wiper blades 28 and 30 on the windshield glass 12 from the rotational speed of the rotor detected by the hall sensor 72, and the rotational speed of the output shaft 32 according to the position. Controls the drive circuit 56 to change. In addition, the wiper control device 10 has a memory 48 storing data and programs used to control the drive circuit 56. The microcomputer 58 of the wiper control device 10 has a wiper via a host ECU (Electronic Control Unit) 90. The switch 50 is connected. The memory 48 is, for example, a non-volatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory.
マイクロコンピュータ５８は、ホールセンサ７２が出力した信号に基づいてワイパモータ１８のロータの位置を算出する。また、マイクロコンピュータ５８は、算出したロータの位置に基づいた位相を有する電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。 The microcomputer 58 calculates the position of the rotor of the wiper motor 18 based on the signal output from the hall sensor 72. The microcomputer 58 also controls the drive circuit 56 to generate a voltage having a phase based on the calculated position of the rotor.
ワイパスイッチ５０は、電源である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、低速で動作させるＬｏモード選択位置、高速で動作させるＨｉモード選択位置、一定周期で間欠的に動作させるＩＮＴモード選択位置、格納（停止）モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた回転速度の指令の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 to the wiper motor 18 from the battery of the vehicle, which is a power supply. The wiper switch 50 has a Lo mode selection position for operating the wiper blades 28 and 30 at a low speed, a Hi mode selection position for operating at a high speed, an INT mode selection position for intermittently operating at fixed intervals, and a storage (stop) mode selection position. Can be switched to Further, it outputs to the microcomputer 58 a signal of a rotational speed command corresponding to the selected position of each mode.
ワイパスイッチ５０から各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からの出力信号に対応する制御を行う。 When a signal output from the wiper switch 50 according to the selected position of each mode is input to the microcomputer 58, the microcomputer 58 performs control corresponding to the output signal from the wiper switch 50.
図２は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の構成の一例の概略を示すブロック図である。また、図２示したワイパモータ１８は、一例として、三相６極のＤＣブラシレスモータである。ワイパモータ１８のロータ８８は、各々３つのＳ極及びＮ極の永久磁石で構成されている。ロータ８８の磁界は、ホールセンサ７２によって検知される。ホールセンサ７２は、ロータ８８の永久磁石の極性に対応してロータ８８とは別に設けられたセンサマグネットの磁界を検知してもよい。ホールセンサ７２は、ロータ８８又はセンサマグネットの磁界を、ロータ８８の位置を示す磁界として検知する。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of the configuration of the wiper control device 10 according to the present embodiment. The wiper motor 18 shown in FIG. 2 is, for example, a three-phase six-pole DC brushless motor. The rotor 88 of the wiper motor 18 is comprised of three S pole and N pole permanent magnets. The magnetic field of the rotor 88 is detected by the Hall sensor 72. The Hall sensor 72 may detect the magnetic field of a sensor magnet provided separately from the rotor 88 in accordance with the polarity of the permanent magnet of the rotor 88. The Hall sensor 72 detects the magnetic field of the rotor 88 or sensor magnet as a magnetic field that indicates the position of the rotor 88.
ホールセンサ７２が出力した信号は、制御回路であるマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、集積回路であり、スタンバイ回路６０によって電源であるバッテリ８０から供給される電力が制御されている。 A signal output from the hall sensor 72 is input to a microcomputer 58 which is a control circuit. The microcomputer 58 is an integrated circuit, and the power supplied from the battery 80, which is a power supply, is controlled by the standby circuit 60.
ホールセンサ７２からマイクロコンピュータ５８に入力される信号は、正弦波状のアナログ信号であるが、マイクロコンピュータ５８内のホールセンサエッジ検出部６６で矩形波状のデジタル信号に変換される。また、ホールセンサエッジ検出部６６では、デジタル信号がハイレベルからローレベルへ、又はローレベルからハイレベルへ変化する箇所であるエッジが検出される。 A signal input from the Hall sensor 72 to the microcomputer 58 is a sine wave analog signal, but is converted into a rectangular wave digital signal by the Hall sensor edge detection unit 66 in the microcomputer 58. In addition, the Hall sensor edge detection unit 66 detects an edge where the digital signal changes from high level to low level or from low level to high level.
デジタル信号及びエッジの情報はモータ位置推定部６４に入力され、モータ位置推定部６４でロータ８８の位置が算出される。算出されたロータ８８の位置の情報は、通電制御部６８に入力される。また、通電制御部６８は、ホールセンサ７２の信号からワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出する。 The digital signal and edge information are input to the motor position estimation unit 64, and the motor position estimation unit 64 calculates the position of the rotor 88. Information on the calculated position of the rotor 88 is input to the energization control unit 68. Further, the energization control unit 68 calculates the position of the wiper blades 28 and 30 on the windshield glass 12 from the signal of the hall sensor 72.
マイクロコンピュータ５８の指令値算出部６２には、ワイパスイッチ５０から上位ＥＣＵ９０を介してワイパモータ１８（ロータ８８）の回転速度を指示するための信号が入力される。指令値算出部６２は、ワイパスイッチ５０から入力された信号からワイパモータ１８の回転速度に係る指令を抽出して、通電制御部６８に入力する。 A signal for instructing the rotational speed of the wiper motor 18 (rotor 88) from the wiper switch 50 via the upper ECU 90 is input to the command value calculation unit 62 of the microcomputer 58. The command value calculation unit 62 extracts a command related to the rotational speed of the wiper motor 18 from the signal input from the wiper switch 50, and inputs the command to the energization control unit 68.
通電制御部６８は、モータ位置推定部６４で算出されたロータ８８の位置及びワイパブレード２８、３０の位置に応じて変化する電圧の位相を算出すると共に、算出した位相及びワイパスイッチ５０により指示されたロータ８８の回転速度に基づいて駆動デューティ値を決定する。また、通電制御部６８は、駆動デューティ値に応じたパルス信号であるＰＷＭ信号を生成して駆動回路５６に出力するＰＷＭ制御を行う。 The energization control unit 68 calculates the phase of the voltage that changes according to the position of the rotor 88 and the positions of the wiper blades 28 and 30 calculated by the motor position estimation unit 64, and is instructed by the calculated phase and the wiper switch 50. Based on the rotational speed of the rotor 88, the drive duty value is determined. Further, the energization control unit 68 performs PWM control of generating a PWM signal which is a pulse signal corresponding to the drive duty value and outputting the PWM signal to the drive circuit 56.
駆動回路５６は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）インバータにより構成されている。図２に示すように、駆動回路５６は、各々が上段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ（以下、「ＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ」と言う）、各々が下段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗ（以下、「ＦＥＴ７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗ」と言う）とを備えている。なお、ＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ及びＦＥＴ７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗは、各々、個々を区別する必要がない場合は「ＦＥＴ７４」、「ＦＥＴ７６」と総称し、個々を区別する必要がある場合は、「Ｕ」、「Ｖ」、「Ｗ」の符号を付して称する。 The drive circuit 56 is configured of a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) inverter. As shown in FIG. 2, the drive circuit 56 includes three N-channel field effect transistors (MOSFETs) 74U, 74V, and 74W (hereinafter referred to as "FETs 74U, 74V, and 74W") as upper stage switching elements, respectively. It has three N-channel field effect transistors (MOSFETs) 76U, 76V, 76W (hereinafter referred to as "FETs 76U, 76V, 76W") as lower stage switching elements. The FETs 74U, 74V, 74W and the FETs 76U, 76V, 76W are collectively referred to as "FET 74" and "FET 76" when there is no need to distinguish them individually, and when it is necessary to distinguish them, "U" , "V", "W" with the symbols attached.
ＦＥＴ７４、ＦＥＴ７６のうち、ＦＥＴ７４Ｕのソース及びＦＥＴ７６Ｕのドレインは、コイル８６Ｕの端子に接続されており、ＦＥＴ７４Ｖのソース及びＦＥＴ７６Ｖのドレインは、コイル８６Ｖの端子に接続されており、ＦＥＴ７４Ｗのソース及びＦＥＴ７６Ｗのドレインは、コイル８６Ｗの端子に接続されている。なお、コイル８６Ｕ、８６Ｖ、８６Ｗは、各々、個々を区別する必要がない場合は「コイル８６」と総称し、個々を区別する必要がある場合は、「Ｕ」、「Ｖ」、「Ｗ」の符号を付して称する。 Of the FET 74 and the FET 76, the source of the FET 74U and the drain of the FET 76U are connected to the terminal of the coil 86U, and the source of the FET 74V and the drain of the FET 76V are connected to the terminal of the coil 86V. The source of the FET 74W and the FET 76W The drain is connected to the terminal of the coil 86W. Coils 86U, 86V, 86W are collectively referred to as "coil 86" when it is not necessary to distinguish them individually, and when it is necessary to distinguish them, "U", "V", "W" It is called with the sign of.
ＦＥＴ７４及びＦＥＴ７６のゲートは通電制御部６８に接続されており、ＰＷＭ信号が入力される。ＦＥＴ７４及びＦＥＴ７６は、ゲートにＨレベルのＰＷＭ信号が入力するとオン状態になり、ドレインからソースに電流が流れる。また、ゲートにＬレベルのＰＷＭ信号が入力されるとオフ状態になり、ドレインからソースへ電流が流れない状態になる。 The gates of the FET 74 and the FET 76 are connected to the conduction control unit 68, and a PWM signal is input. The FET 74 and the FET 76 are turned on when an H level PWM signal is input to their gates, and a current flows from the drain to the source. In addition, when an L level PWM signal is input to the gate, the transistor is turned off, and no current flows from the drain to the source.
本実施の形態では、スイッチング素子であるＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗで構成された駆動回路５６の近くにサーミスタ１０２を実装している。サーミスタ１０２は温度によって抵抗値が変化する素子であり、抵抗１０４と共に分圧回路を構成する。抵抗１０４とサーミスタ１０２によって分圧された電圧は通電制御部６８に入力される。通電制御部６８は、入力された電圧に基づいて、ＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ、７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗが実装されている基板の温度を検知し、基板の温度が所定の閾値以上になった場合は、ワイパモータ１８の回転速度を低下させることにより、基板等の過熱を解消する。 In the present embodiment, the thermistor 102 is mounted near the drive circuit 56 configured by the FETs 74U, 74V, 74W, 76U, 76V, and 76W which are switching elements. The thermistor 102 is an element whose resistance value changes with temperature, and constitutes a voltage dividing circuit together with the resistor 104. The voltage divided by the resistor 104 and the thermistor 102 is input to the conduction control unit 68. The energization control unit 68 detects the temperature of the substrate on which the FETs 74U, 74V, 74W, 76U, 76V, 76W are mounted based on the input voltage, and when the temperature of the substrate becomes equal to or higher than a predetermined threshold value By reducing the rotational speed of the wiper motor 18, overheating of the substrate and the like is eliminated.
また、ＦＥＴ７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗの各々のソースとバッテリ８０との間には駆動回路５６及びワイパモータ１８の電流（モータ電流）を検知するための電流検知部９２が設けられている。電流検知部９２は、抵抗値が０．２ｍΩ〜数Ω程度のシャント抵抗と、モータ電流に応じて変化するシャント抵抗の両端の電位差を検知すると共に検知した電位差の信号を増幅するアンプとを含む。そして、アンプが出力した信号は、通電制御部６８に入力される。 A current detection unit 92 for detecting the current (motor current) of the drive circuit 56 and the wiper motor 18 is provided between the source of each of the FETs 76U, 76V and 76W and the battery 80. Current detection unit 92 includes a shunt resistance having a resistance value of about 0.2 mΩ to several Ω, and an amplifier for detecting a potential difference between both ends of the shunt resistance which changes according to the motor current and amplifying a signal of the detected potential difference. . Then, the signal output from the amplifier is input to the energization control unit 68.
また、本実施の形態のワイパ制御装置１０には、電源８０、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ、８４Ｂ等が構成されている。電源８０、ノイズ防止コイル８２及び平滑コンデンサ８４Ａ、８４Ｂは略直流電源を構成している。 Further, in the wiper control device 10 of the present embodiment, a power supply 80, a noise prevention coil 82, smoothing capacitors 84A, 84B, and the like are configured. The power supply 80, the noise prevention coil 82, and the smoothing capacitors 84A and 84B substantially constitute a DC power supply.
図３は、本実施の形態に係るワイパ装置１００の払拭動作の一例を示した説明図であり、（Ａ）はワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１から格納位置Ｐ３に払拭動作するＣＬＯＳＥ動作でワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３に到達した状態を示し、（Ｂ）はワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１に払拭動作するＯＰＥＮ動作によってワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２に到達した状態を示し、（Ｃ）はＯＰＥＮ動作によりワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達した状態を示している。 FIG. 3 is an explanatory view showing an example of the wiping operation of the wiper apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 3A is a CLOSE operation in which the wiper blades 28 and 30 perform the wiping operation from the upper reversing position P1 to the storage position P3. Shows that the wiper blades 28, 30 have reached the storage position P3, and (B) shows that the wiper blades 28, 30 are inverted by the OPEN operation in which the wiper blades 28, 30 perform the wiping operation from the storage position P3 to the upper reversing position P1. A state in which the position P2 is reached is shown, and (C) shows a state in which the wiper blades 28 and 30 have reached the upper reverse position P1 by the OPEN operation.
図３（Ａ）に示した状態では、ワイパアーム２４、２６はストッパー５４Ａ、５４Ｂに当接して揺動が妨げられ、ワイパモータ１８の回転が停止させられる。かかる状態では、ワイパモータ１８は一時的に過負荷になり、後述するように、電流検知部９２で検出されるモータ電流が増大する。 In the state shown in FIG. 3A, the wiper arms 24 and 26 abut against the stoppers 54A and 54B to prevent swinging, and the rotation of the wiper motor 18 is stopped. In such a state, the wiper motor 18 is temporarily overloaded, and the motor current detected by the current detection unit 92 is increased as described later.
図４は、本実施の形態に係るワイパ装置１００のモータ電流の波形、ホールセンサ７２で検出した回転数カウンタ値及びワイパブレード２８、３０の位置を各々対応付けた説明図である。図４は、上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間で停止していたワイパブレード２８、３０がＣＬＯＳＥ動作で格納位置Ｐ３に移動し、ワイパアーム２４、２６がストッパー５４Ａ、５４Ｂに当接した状態を示している。その結果、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転が拘束され、ワイパモータ１８は一時的に過負荷状態になり、モータ電流は閾値電流を超える過負荷電流１１０が検出される。閾値電流は、ワイパモータ１８の仕様により異なるが、過負荷電流１１０よりも低く、かつ通常のモータ電流とは明らかに高位な電流値であり、実機等の実験を通じて具体的に決定する。 FIG. 4 is an explanatory view in which the waveform of the motor current of the wiper apparatus 100 according to the present embodiment, the rotational speed counter value detected by the hall sensor 72, and the positions of the wiper blades 28 and 30 are associated with each other. In FIG. 4, the wiper blades 28 and 30 stopped between the upper reversing position P 1 and the lower reversing position P 2 move to the storage position P 3 in the CLOSE operation, and the wiper arms 24 and 26 abut against the stoppers 54 A and 54 B It shows the state. As a result, the rotation of the output shaft 32 of the wiper motor 18 is restrained, the wiper motor 18 is temporarily overloaded, and an overload current 110 exceeding the threshold current is detected. Although the threshold current varies depending on the specification of the wiper motor 18, it is lower than the overload current 110, and the normal motor current has a clearly higher current value, and is specifically determined through experiments of a real machine or the like.
マイクロコンピュータ５８は、過負荷電流１１０を検出した場合、累積回転数である回転数カウンタ値を「０」にリセットする。ホールセンサ７２によるロータ８８の回転数（回転角度）から算出可能なワイパブレード２８、３０の位置は、基準となる位置からどの程度移動したかを示す相対的な位置である。 When the microcomputer 58 detects the overload current 110, it resets the rotation number counter value, which is the cumulative rotation number, to "0". The positions of the wiper blades 28 and 30 that can be calculated from the number of rotations (rotational angle) of the rotor 88 by the hall sensor 72 are relative positions indicating how much they have moved from the reference position.
ワイパ装置１００の払拭動作は、走行風等に外力に影響されやすく、当該外力が払拭動作中のワイパ装置に作用した場合、算出された相対的な位置は、本来のワイパブレード２８、３０の位置からずれてくるおそれがある。 The wiping operation of the wiper device 100 is susceptible to external force by traveling wind or the like, and when the external force acts on the wiper device during the wiping operation, the calculated relative position is the position of the original wiper blade 28 or 30 There is a risk of coming off.
従って、ワイパブレード２８、３０の絶対的な位置を算出するには基準位置を検出する必要があり、本実施の形態では、過負荷電流１１０が検出された場合に、格納位置Ｐ３でワイパアーム２４、２６がストッパー５４Ａ、５４Ｂに当接し、ワイパブレード２８、３０が基準位置である格納位置Ｐ３に到達したと判定して回転数カウンタ値をリセットする。 Therefore, it is necessary to detect the reference position in order to calculate the absolute position of the wiper blades 28 and 30, and in the present embodiment, when the overload current 110 is detected, the wiper arm 24 at the storage position P3 26 abuts on the stoppers 54A and 54B, and it is determined that the wiper blades 28 and 30 have reached the storage position P3 which is the reference position, and the rotation number counter value is reset.
回転数カウンタ値をリセットした後は、回転数カウンタ値が上反転所定値１１４に達した場合にワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達したと判定して、ワイパモータ１８の回転を反転させる。さらに、回転数カウンタ値が下反転所定値１１６に到達した場合にワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２に到達したと判定して、ワイパモータ１８の回転を反転させると共に、回転数カウンタ値を下反転初期値１１８にセットして、上反転位置Ｐ１への払拭動作を開始する。 After resetting the rotation number counter value, when the rotation number counter value reaches the upper reverse predetermined value 114, it is determined that the wiper blades 28 and 30 have reached the upper reverse position P1, and the rotation of the wiper motor 18 is reversed. . Furthermore, when the rotation number counter value reaches the lower reverse predetermined value 116, it is determined that the wiper blades 28 and 30 have reached the lower reverse position P2, and the rotation of the wiper motor 18 is reversed and the rotation number counter value is decreased. The reverse initial value 118 is set, and the wiping operation to the upper reverse position P1 is started.
図５は、本実施の形態に係るワイパ装置１００の、回転数カウンタ値リセット処理の一例を示したフローチャートである。ステップ５００では、上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間で停止しているワイパブレード２８、３０または下反転位置Ｐ２で停止しているワイパブレード２８、３０を格納位置Ｐ３に移動させるＣＬＯＳＥ方向払拭動作を行う。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the rotation number counter value reset process of the wiper apparatus 100 according to the present embodiment. In step 500, the CLOSE direction in which the wiper blades 28, 30 stopped between the upper reversing position P1 and the lower reversing position P2 or the wiper blades 28, 30 stopping at the lower reversing position P2 are moved to the storage position P3. Perform the wiping operation.
ステップ５０２では、過負荷電流１１０の検出に基づき、回転数カウンタ値を「０」にリセットして基準位置を決定する。ステップ５０４では、格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１に向かうＯＰＥＮ方向払拭動作を行って処理を終了する。 In step 502, based on the detection of the overload current 110, the revolution counter value is reset to "0" to determine the reference position. In step 504, the OPEN direction wiping operation is performed from the storage position P3 toward the upper reverse position P1, and the process is ended.
以上、説明したように、本実施の形態によれば、ブラシレスＤＣモータであるワイパモータ１８のロータ８８の位置検出用のホールセンサ７２からの出力信号に基づいてワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上の位置を算出する。ロータ８８の位置検出用のホールセンサ７２によって検出したワイパブレード２８、３０の位置は、基準位置からの相対的な位置なので、本実施の形態では、格納位置Ｐ３を基準位置とし、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３に到達した場合にホールセンサ７２の回転数カウンタ値を「０」にリセットする。 As described above, according to the present embodiment, the windshield glass 12 of the wiper blades 28 and 30 is based on the output signal from the Hall sensor 72 for detecting the position of the rotor 88 of the wiper motor 18 which is a brushless DC motor. Calculate the upper position. The positions of the wiper blades 28 and 30 detected by the hall sensor 72 for detecting the position of the rotor 88 are relative positions from the reference position. Therefore, in the present embodiment, the storage position P3 is set as the reference position, and the wiper blade 28 When 30 reaches the storage position P3, the rotation number counter value of the hall sensor 72 is reset to "0".
また、本実施の形態では、モータ電流を検出する電流検知部９２が過負荷電流１１０を検出した場合にワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３に到達したと判定するので、ワイパブレード２８、３０の位置検出専用センサがなくても、ワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上の位置を検出することが可能となる。 Further, in the present embodiment, when the current detection unit 92 for detecting the motor current detects the overload current 110, it is determined that the wiper blades 28 and 30 have reached the storage position P3. Even if there is no position detection dedicated sensor, it is possible to detect the position of the wiper blades 28 and 30 on the windshield glass 12.
本実施の形態では、リンク機構２０を有するワイパ装置１００を例示したが、リンク機構２０を有さず、ワイパモータの出力軸にワイパアームの端部が連結された、いわゆるダイレクトドライブ方式のワイパ装置でもよい。かかるワイパ装置では、ストッパーは、ワイパブレードが格納位置Ｐ３に位置した際に、ワイパブレードまたはワイパアームの揺動を止めうる位置に設ける。 Although the wiper apparatus 100 having the link mechanism 20 is illustrated in the present embodiment, it may be a so-called direct drive type wiper apparatus in which the end portion of the wiper arm is connected to the output shaft of the wiper motor without the link mechanism 20. . In such a wiper device, the stopper is provided at a position where the swing of the wiper blade or the wiper arm can be stopped when the wiper blade is positioned at the storage position P3.
本実施の形態では、リンク機構２０を有し、ワイパブレード２８、３０が各々略並行して払拭動作する、いわゆるタンデム式のワイパ装置１００を例示したが、ワイパ装置がダイレクトドライブ方式の場合には、タンデム式に加えて、下反転位置Ｐ２（または格納位置Ｐ３）で２つのワイパブレードが対向する、いわゆる対向式のワイパ装置でもよい。 In the present embodiment, the so-called tandem type wiper device 100 having the link mechanism 20 and the wiper blades 28 and 30 performing the wiping operation substantially in parallel is illustrated, but in the case where the wiper device is a direct drive type In addition to the tandem type, it may be a so-called opposed type wiper apparatus in which two wiper blades are opposed at the lower reversing position P2 (or the storage position P3).
本実施の形態では、ワイパモータ１８は、三相同期式モータの一種であるブラシレスＤＣモータであるが、ブラシ付きＤＣモータでもよい。ワイパモータ１８がブラシ付きＤＣモータの場合には、ワイパモータ１８の回転子または出力軸３２の回転を検出するホールセンサを別途要するが、ホールセンサはワイパモータ１８の出力軸３２の絶対的な回転角度を検出するＭＲセンサよりも安価なので、ワイパ装置の製造コストを抑制できる。 In the present embodiment, the wiper motor 18 is a brushless DC motor which is a type of three-phase synchronous motor, but may be a brushed DC motor. When the wiper motor 18 is a brushed DC motor, a hall sensor for detecting the rotation of the rotor or the output shaft 32 of the wiper motor 18 is separately required. However, the hall sensor detects the absolute rotation angle of the output shaft 32 of the wiper motor 18 Since the cost is lower than that of the MR sensor, the manufacturing cost of the wiper device can be reduced.
本実施の形態では、ストッパー５４Ａ、５４Ｂの少なくともいずれかに圧電センサ等のワイパアーム２４、２６またはワイパブレード２８、３０が当接したことを検出可能なセンサ類を設けてもよい。圧電センサはＭＲセンサよりも安価なので、ワイパ装置の製造コストを抑制できる。 In the present embodiment, sensors that can detect that the wiper arms 24, 26 such as piezoelectric sensors or the wiper blades 28, 30 abut on at least one of the stoppers 54A, 54B may be provided. Since the piezoelectric sensor is cheaper than the MR sensor, the manufacturing cost of the wiper device can be reduced.
本実施の形態では、下反転位置Ｐ２の下方に位置する格納位置Ｐ３を基準位置としたが、基準位置は上反転位置Ｐ１でもよい。ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達した場合に、ワイパアーム２４、２６の揺動を止める位置にストッパー５４Ａ、５４Ｂを設け、ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達した際に過負荷電流１１０が検出されるようにしてもよい。または、ストッパー５４Ａ、５４Ｂの少なくともいずれかに圧電センサ等のセンサ類を設けて、ワイパブレード２８、３０が基準位置である上反転位置Ｐ１に到達したことを検知してもよい。 In the present embodiment, the storage position P3 located below the lower inversion position P2 is used as the reference position, but the reference position may be the upper inversion position P1. When the wiper blades 28 and 30 reach the upper reversing position P1, stoppers 54A and 54B are provided at positions where the swing of the wiper arms 24 and 26 is stopped, and when the wiper blades 28 and 30 reach the upper reversing position P1 The load current 110 may be detected. Alternatively, sensors such as a piezoelectric sensor may be provided on at least one of the stoppers 54A and 54B to detect that the wiper blades 28 and 30 have reached the upper reverse position P1 which is the reference position.
［第２の実施の形態］
続いて本発明の第２の実施の形態について説明する。図６に示したように、本実施の形態に係るワイパ装置２００は、ワイパアーム２４、２６の揺動を止めるストッパー５４Ａ、５４Ｂに代えて、クランクアーム３４の回転を止めるストッパー１４６を備える点で第１の実施の形態に係るワイパ装置１００と相違する。しかしながら、その他の構成は第１の実施の形態と同じなので、第１の実施の形態と同一の構成については第１の実施の形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
Second Embodiment
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 6, the wiper apparatus 200 according to the present embodiment is different from the wiper apparatus 200 in that it includes a stopper 146 for stopping the rotation of the crank arm 34 instead of the stoppers 54A and 54B for stopping the swing of the wiper arms 24 and 26. This differs from the wiper device 100 according to the first embodiment. However, since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral as that of the first embodiment, and the detailed description is omitted.
図６に示したように、リンク機構２０でワイパモータ１８の駆動力をワイパアーム２４、２６に配分するワイパ装置２００では、ワイパモータ１８の出力軸３２に近いクランクアーム３４の回転を止めるストッパー１４６のみを設けることで、ワイパアーム２４、２６の揺動を止めることが可能となる。従って、本実施の形態によれば、第１の実施の形態よりも簡素な構成でワイパアーム２４、２６の揺動を停止させ、当該停止に伴う過負荷電流１１０の検出により、格納位置Ｐ３をワイパブレード２８、３０の位置検出の基準位置とすることが可能となる。 As shown in FIG. 6, in the wiper apparatus 200 in which the driving force of the wiper motor 18 is distributed to the wiper arms 24 and 26 by the link mechanism 20, only the stopper 146 for stopping the rotation of the crank arm 34 close to the output shaft 32 of the wiper motor 18 is provided. Thus, it is possible to stop the swing of the wiper arms 24 and 26. Therefore, according to the present embodiment, the swing of the wiper arms 24 and 26 is stopped with a configuration simpler than that of the first embodiment, and the storage position P3 is wiped by detection of the overload current 110 accompanying the stop. It becomes possible to set it as the reference position of position detection of blade 28,30.
本実施の形態では、リンク機構２０を有し、ワイパブレード２８、３０が各々略並行して払拭動作する、いわゆるタンデム式のワイパ装置１００を例示したが、ワイパ装置がダイレクトドライブ方式の場合には、タンデム式に加えて、下反転位置Ｐ２（または格納位置Ｐ３）で２つのワイパブレードが対向する、いわゆる対向式のワイパ装置でもよい。 In the present embodiment, the so-called tandem type wiper device 100 having the link mechanism 20 and the wiper blades 28 and 30 performing the wiping operation substantially in parallel is illustrated, but in the case where the wiper device is a direct drive type In addition to the tandem type, it may be a so-called opposed type wiper apparatus in which two wiper blades are opposed at the lower reversing position P2 (or the storage position P3).
実施の形態では、ワイパモータ１８は、三相同期式モータの一種であるブラシレスＤＣモータであるが、ブラシ付きＤＣモータでもよい。ワイパモータ１８がブラシ付きＤＣモータの場合には、ワイパモータ１８の回転子または出力軸３２の回転を検出するホールセンサを別途要するが、ホールセンサはワイパモータ１８の出力軸３２の絶対的な回転角度を検出するＭＲセンサよりも安価なので、ワイパ装置の製造コストの高騰を防止できる。 In the embodiment, the wiper motor 18 is a brushless DC motor which is a kind of three-phase synchronous motor, but may be a brushed DC motor. When the wiper motor 18 is a brushed DC motor, a hall sensor for detecting the rotation of the rotor or the output shaft 32 of the wiper motor 18 is separately required. However, the hall sensor detects the absolute rotation angle of the output shaft 32 of the wiper motor 18 Because the cost is lower than that of the MR sensor, it is possible to prevent an increase in the manufacturing cost of the wiper device.
本実施の形態では、ストッパー１４６に圧電センサ等のクランクアーム３４が当接したことを検出可能なセンサ類を設けてもよい。圧電センサはＭＲセンサよりも安価なので、ワイパ装置の製造コストを抑制できる。 In the present embodiment, the stopper 146 may be provided with sensors capable of detecting that the crank arm 34 such as a piezoelectric sensor is in contact. Since the piezoelectric sensor is cheaper than the MR sensor, the manufacturing cost of the wiper device can be reduced.
本実施の形態では、下反転位置Ｐ２の下方に位置する格納位置Ｐ３を基準位置としたが、基準位置は上反転位置Ｐ１でもよい。ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達した場合に、クランクアーム３４の回転を止める位置にストッパー１４６を設け、ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達した際に過負荷電流１１０が検出されるようにしてもよい。または、ストッパー１４６に圧電センサ等のセンサ類を設けて、ワイパブレード２８、３０が基準位置である上反転位置Ｐ１に到達したことを検知してもよい。 In the present embodiment, the storage position P3 located below the lower inversion position P2 is used as the reference position, but the reference position may be the upper inversion position P1. A stopper 146 is provided at a position to stop the rotation of the crank arm 34 when the wiper blades 28 and 30 reach the upper reversing position P1, and the overload current 110 is obtained when the wiper blades 28 and 30 reach the upper reversing position P1. It may be detected. Alternatively, sensors such as a piezoelectric sensor may be provided on the stopper 146 to detect that the wiper blades 28 and 30 have reached the upper reverse position P1 which is the reference position.
１０…ワイパ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、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、４８…メモリ、５０…ワイパスイッチ、５２…減速機構、５４Ａ，５４Ｂ…ストッパー、５６…駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…スタンバイ回路、６２…指令値算出部、６４…モータ位置推定部、６６…ホールセンサエッジ検出部、６８…通電制御部、７２…ホールセンサ、７４（７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗ），７６（７６Ｕ，７６Ｖ，７６Ｗ）…ＦＥＴ、８０…電源、８０…バッテリ、８２…ノイズ防止コイル、８４Ａ，８４Ｂ…平滑コンデンサ、８６（８６Ｕ，８６Ｖ，８６Ｗ）…コイル、８８…ロータ、９０…上位ＥＣＵ、９２…電流検知部、１００…ワイパ装置、１０２…サーミスタ、１０４…抵抗、１１０…過負荷電流、１１４…上反転所定値、１１６…下反転所定値、１１８…下反転初期値、１４６…ストッパー、２００…ワイパ装置、θ１…回転角、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wiper control device 12 Windshield glass 14, 16 Wiper 18 Wiper motor 20 Link mechanism 24, 26 Wiper arm 28, 30 Wiper blade 32 Output shaft 34 Crank arm DESCRIPTION OF SYMBOLS 36 ... Link rod, 38, 40 ... Pivot lever, 42, 44 ... Pivot axis, 46 ... Link rod, 48 ... Memory, 50 ... Wiper switch, 52 ... Deceleration mechanism, 54A, 54B ... Stopper, 56 ... Drive circuit, 58 ... microcomputer, 60 ... standby circuit, 62 ... command value calculation unit, 64 ... motor position estimation unit, 66 ... Hall sensor edge detection unit, 68 ... energization control unit, 72 ... Hall sensor, 74 (74U, 74V, 74W) , 76 (76 U, 76 V, 76 W) ... FET, 80 ... power supply, 80 ... battery, 82 ... noise prevention Coil, 84A, 84B: Smoothing capacitor, 86 (86U, 86V, 86W): Coil, 88: Rotor, 90: Upper ECU, 92: Current detection unit, 100: Wiper device, 102: Thermistor, 104: Resistance, 110: ... Overload current, 114: upper inversion predetermined value, 116: lower inversion predetermined value, 118: lower inversion initial value, 146: stopper, 200: wiper device, θ1: rotation angle, P1: upper inversion position, P2: lower inversion position , P3 ... storage position
Claims (5)
前記ワイパモータの回転数を検出する回転数検出部と、
前記ワイパブレードの前記払拭範囲の基準位置への到達を検出する基準位置検出部と、
前記回転数検出部で検出した前記ワイパモータの回転数に基づいて前記基準位置からの前記ワイパブレードの位置を算出すると共に、前記ワイパブレードの位置が上反転位置及び下反転位置のいずれかに到達した際に前記ワイパモータの回転が反転する回転制御を行う制御部と、
を含むワイパ装置。 A wiper motor for wiping the wiper blade within a predetermined wiping range on the windshield;
A rotation number detection unit that detects the rotation number of the wiper motor;
A reference position detection unit that detects the arrival of the wiper blade at a reference position of the wiping range;
The position of the wiper blade from the reference position is calculated based on the number of rotations of the wiper motor detected by the rotation number detection unit, and the position of the wiper blade has reached either the upper reverse position or the lower reverse position. A control unit that performs rotation control such that the rotation of the wiper motor is reversed at the time of
Wiper apparatus including.
前記制御部は、前記電流検出部か検出した電流が閾値電流以上の場合に、前記ワイパブレードが前記基準位置に到達したと判定し、前記回転数検出部が検出した前記ワイパモータの累積回転数を０にリセットする請求項１または２に記載のワイパ装置。 The reference position detection unit includes a rotation restraint unit that restrains the rotation of the wiper motor when the wiper blade reaches the reference position, and a current detection unit that detects a current of the wiper motor.
The control unit determines that the wiper blade has reached the reference position when the current detected by the current detection unit is equal to or greater than a threshold current, and the cumulative rotation number of the wiper motor detected by the rotation number detection unit is The wiper device according to claim 1 or 2, which is reset to 0.
前記制御部は、前記スイッチがオンの場合に、前記回転数検出部が検出した前記ワイパモータの累積回転数を０にリセットする請求項１または２に記載のワイパ装置。 The reference position detection unit is a switch that is turned on when the wiper blade reaches the reference position.
The wiper apparatus according to claim 1, wherein the control unit resets the cumulative rotation number of the wiper motor detected by the rotation number detection unit to 0 when the switch is on.
前記制御部は、前記ホールセンサで検出した前記回転子の回転数と前記ワイパモータの出力軸の減速比とに基づいて、前記基準位置からの前記ワイパブレードの位置を算出する請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ装置。 The rotation speed detection unit is a Hall sensor that detects the position of the magnetic pole of the rotor of the wiper motor,
The said control part calculates the position of the said wiper blade from the said reference position based on the rotation speed of the said rotor detected by the said hall | hole sensor, and the reduction ratio of the output shaft of the said wiper motor. The wiper device according to any one of the items.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017164463A JP2019043158A (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Wiper device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017164463A JP2019043158A (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Wiper device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019043158A true JP2019043158A (en) | 2019-03-22 |
Family
ID=65816042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017164463A Pending JP2019043158A (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Wiper device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019043158A (en) |
-
2017
- 2017-08-29 JP JP2017164463A patent/JP2019043158A/en active Pending
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Legal Events
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| A711 | Notification of change in applicant |
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