JP3933994B2

JP3933994B2 - Control method of wiper device

Info

Publication number: JP3933994B2
Application number: JP2002153339A
Authority: JP
Inventors: 俊之天笠; 孝星野; 雅広松井; 賢一宮下; 博樹徳中; 孝悦堀井; 正明寺脇; 恭司平田; 雅明中井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003048514A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパ装置では、近年、装置の小型化、軽量化のため、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）をそれぞれ別個にモータ駆動する方式が実用化されている。ところが、かかる方式のワイパ装置では左右のブレードを別個のモータにて駆動するため、モータ特性の違いや負荷変動によってブレード動作がバラバラとなり、ブレード同士が干渉してしまうおそれがある。そこで、特開平11−301409号公報には、他方のブレードの位置角度や移動速度を見ながらモータを個別に制御してブレードをスムーズに駆動させる方式が提案されている。
【０００３】
前記公報の装置では、予め左右のブレード間の目標角度差が設定され、他方のブレードの位置角度を参照しつつ目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータが個別に速度制御される。この場合、両ブレードは、ワイパ制御装置内のＣＰＵによって常時その位置角度と移動速度が監視されており、ＣＰＵはブレード同士が干渉しないように左右のモータを個別に駆動制御する。そして、このＣＰＵによる目標角度差制御に従って、左右のブレードは個別の駆動系にて駆動され、上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制御形態を採るワイパ装置では、ＣＰＵやスイッチング素子等の回路素子が故障した場合には、両ブレードの動作が停止し、払拭動作が全く行われない状態となるおそれがある。また、駆動系の故障により一方側のブレードが停止した場合も、他方側のブレードは故障側ブレードの位置や速度の情報に基づいて駆動されるため、駆動系に異常が無くとも膠着状態となる。このため、降雨走行時にＣＰＵや駆動系などシステム故障が発生すると、ブレード停止に伴いガラス面に付着した雨滴が払拭されず残存し、運転者の視界確保が難しくなるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、左右のブレードが個別のモータによって駆動されるワイパ装置において、システム故障時においても運転者の視界確保が可能なワイパ装置の制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパ装置の制御方法は、第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、第２モータによって駆動される第２ワイパブレードと、前記第１および第２モータに接続されたワイパ制御装置とを有し、フロントガラス上に設定された上反転位置と下反転位置との間で前記第１および第２ワイパブレードが往復払拭動作を行うワイパ装置の制御方法であって、前記第１モータは、前記ワイパ装置の作動を制御するワイパスイッチに直接連動し前記ワイパスイッチのＯＮ・ＯＦＦのみによって動作制御され、前記往復払拭動作の全領域において前記第２モータと連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動するとともに、その回転角度に比例した回転信号を出力し、前記ワイパ制御装置は、前記第２モータの回転角度に比例して出力される回転信号と、前記第２ブレードが所定位置に来たときに発せられる位置信号とに基づいて前記第２ブレードの現在位置を示す位置情報を算出するとともに、前記第１モータの前記回転信号に基づいて前記第２モータの回転速度を前記第１モータの回転速度に合わせて制御し、前記第２ワイパブレードが前記第１ワイパブレードと干渉しないように前記第２モータの動作を制御し、故障により前記第２ワイパブレードが停止した場合であっても、前記第１ワイパブレードの払拭動作を維持することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１ワイパブレードは第２ワイパブレード側とは無関係に駆動されるので、故障により第２ワイパブレードが異常停止した場合であっても、第１ワイパブレードは第１モータによって継続して駆動され、払拭動作を維持させることができる。
【０００８】
また、前記制御方法において、前記第１モータからの回転信号に基づき前記第１モータの回転速度を算出し、前記第２モータの回転速度が前記第１モータのそれと同速度となるように動作制御しても良い。
【０００９】
さらに、前記制御方法において、車両の運転席側に配設されるワイパブレードを前記第１ワイパブレードとし、車両の助手席側に配設されるワイパブレードを前記第２ワイパブレードとしても良い。これにより、故障により第２ワイパブレードが異常停止した場合であっても、第１ワイパブレードによる運転席側のフロントガラス払拭動作は維持され、その視界も確保される。
【００１０】
加えて、前記制御方法を、前記第１および第２ワイパブレードが、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置と前記フロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置との間で対向的に払拭作動される対向払拭型ワイパ装置に適用しても良い。
【００１１】
さらにまた、前記制御方法において、前記各モータの出力をリンク機構を介して前記各ワイパブレードに伝達し、前記各モータを一定の回転速度で回転させ、前記リンク機構の駆動レバーの揺動位置と連結ロッドの長さを調整することにより、前記第１および第２ワイパブレードの間に速度差を設定しても良い。これにより、機械的な設定によってブレード間の干渉を回避することが可能となる。
【００１２】
一方、前記制御方法において、前記第１モータの出力を前記第２モータの出力より小さくしても良い。すなわち、第２モータの出力を第１モータの出力よりも大きくすることにより、両モータの回転数差を大きく取っても、高出力側のモータを低出力側のモータに追従させて駆動できる。従って、ワイパブレード間の角度差を大きく取っても、一方のワイパブレードを他方のワイパブレードに追従させることができる。このため、ワイパ制御形態の自由度が大きくなり、ブレード間角度を各ブレードの位置に応じて最適な角度に設定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【００１４】
図１において、符号１は本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ装置である。当該ワイパ装置１は、運転席側（以下、ＤＲ側と略記する）と助手席側（以下、ＡＳ側と略記する）のワイパブレードを対向配置したいわゆる対向払拭型の構成となっている。すなわち、ＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）２ａとＡＳ側ワイパブレード（第２ワイパブレード）２ｂ（以下、ブレード２ａ,２ｂと略記する）は、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置Ｘとフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置Ｙとの間で対向的に払拭作動を行うようになっている。また、両ブレード２ａ,２ｂは下反転位置において上下に重合すると共に、ワイパスイッチＯＦＦ時には格納位置Ｚに収容される。また、ワイパ装置１では、ＤＲ側とＡＳ側にそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ,３ｂと略す）が別個に設けられている。なお、符号における「ａ,ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１５】
ブレード２ａ,２ｂには、ブレードラバー部材３３（図６参照、以下、ラバー部材３３と略記する）が取り付けられている。そして、このラバー部材３３を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に２点鎖線にて示した払拭領域４ａ,４ｂに存在する水滴等が払拭される。また、ブレード２ａ,２ｂは駆動系３２ａ,３２ｂによって駆動される。駆動系３２ａ,３２ｂは、駆動源としてのモータ３ａ,３ｂと、クランクアーム９ａ,９ｂ、連結ロッド８ａ,８ｂ、駆動レバー７ａ,７ｂおよびワイパアーム６ａ,６ｂからなるリンク機構から構成されている。
【００１６】
ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸５ａ,５ｂの先端に固定されるワイパアーム６ａ,６ｂに支持されており、左右に揺動運動を行うようになっている。また、ワイパ軸５ａ,５ｂの他端には駆動レバー７ａ,７ｂが配設されている。さらに、駆動レバー７ａ,７ｂの端部には連結ロッド８ａ,８ｂが取り付けられている。この連結ロッド８ａ,８ｂの他端側は、モータ３ａ,３ｂによって回転されるクランクアーム９ａ,９ｂの先端部に接続されている。モータ３ａ,３ｂが回転すると、クランクアーム９ａ,９ｂが回転し、この動きが連結ロッド８ａ,８ｂを介して駆動レバー７ａ,７ｂへと伝達される。そして、モータ３ａ,３ｂの回転運動がワイパアーム６ａ,６ｂの揺動運動に変換される。すなわち、ブレード２ａ,２ｂが駆動系３２ａ,３２ｂによって駆動される。
【００１７】
また、本実施の形態のワイパ装置１では、駆動レバー７ａ,７ｂの揺動位置と連結ロッド８ａ,８ｂの長さを調整することにより、ブレード２ａ,２ｂに速度差を設定し、両ブレード２ａ,２ｂの干渉を防止している。すなわち、下反転位置Ｙ付近では、上側に位置するブレード２ａの角速度を速く設定する一方、下側に位置するブレード２ｂの角速度を遅く設定している。また、上反転位置Ｘ付近では、これとは逆に、下側に位置するブレード２ｂの角速度が上側のブレード２ａよりも速く設定される。従って、下反転位置Ｙ付近では、ブレード２ａがブレード２ｂよりも速く移動し、上側のブレード２ａが下側のブレード２ｂから遠ざかって行く形となる。一方、上反転位置Ｘ付近では、ブレード２ｂがブレード２ａよりも速く移動し、下側のブレード２ｂが上側のブレード２ａよりも早くに両ブレードの払拭重合域に到達するよう駆動される。
【００１８】
このようにワイパ装置１では、両モータ３ａ,３ｂが等速度で回転する場合、両ブレード２ａ,２ｂの干渉は機械的な設定によって確実に回避される。また、ブレード同士の干渉を駆動レバーと連結ロッドとの調整で行うことにより、通常払拭時におけるモータの回転数変動を最小限に抑えることができる。さらに、速度制御を行う場合においては、演算式にブレード同士の干渉回避の係数を付加することがないため、より正確な制御を行うことが可能となる。
【００１９】
ワイパ装置１では、前述のように、ＤＲ側とＡＳ側にモータ３ａ,３ｂが別個に設けられている。図２は、モータ３ａ,３ｂの駆動回路の構成を示す説明図である。モータ３ａ,３ｂは、モータユニット１２ａ,１２ｂ内に収容されており、ユニット内に設けられたセンサ４１ａ,４１ｂからはモータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号（回転信号）や、ブレード位置を示す絶対位置信号が出力される。そして、これらの信号に基づいて、ブレード同士が干渉しないようにモータ３ｂが制御される。
【００２０】
当該ワイパ装置１では、モータ３ｂはワイパ駆動制御装置１０によって駆動制御される。ワイパ駆動制御装置１０には、モータユニット１２ａ,１２ｂから、前述の相対位置信号と絶対位置信号が入力されている。この場合、相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。また、絶対位置信号はブレード２ａ,２ｂが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。ワイパ駆動制御装置１０は、これらの信号に基づき、ブレード２ｂの位置情報（現在位置）を算出する。そして、上下反転位置にてモータ３ｂを正逆転制御し、ブレード２ｂを往復払拭動作させる。また、後述するように、モータ３ｂの回転速度をモータ３ａの回転速度に合わせ、両ブレード２ａ,２ｂが衝突することがないようモータ３ｂを制御する。
【００２１】
これに対してＤＲ側では、モータユニット１２ａから相対位置信号および絶対位置信号が出力されるものの、モータ３ａは常時一定の出力にて駆動される。つまり、モータ３ａは、図２に示すように、ワイパスイッチ４２に直接連動しており、ワイパ駆動制御装置１０とは無関係に、ワイパスイッチ４２のＯＮ・ＯＦＦのみによって制御される。また、モータ３ａの正逆転はリレープレート４３によって行われる。すなわち、モータ３ａには、図２に示すようにリレープレート４３が取り付けられており、これを介してモータ３ａに印加されるバッテリ電圧ＶＢの極性が適宜切り換えられる。そしてこれにより、モータ３ａは所定の回転角度にて正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を往復動する。
【００２２】
図３は、モータユニット１２ｂの構成を示す説明図である。なお、モータユニット１２ｂはＡＳ側の装置であるが、その内部の部材、部品等の符号には添字「ｂ」を付さずに示す。また、リレープレート４３の有無を除き、モータユニット１２ａも図３と同様の構成となっている。
【００２３】
モータユニット１２ｂは、モータ３ｂとギアボックス１３とから構成され、モータ３ｂのモータ軸１４の回転がギアボックス１３内にて減速され、出力軸１５に出力される。モータ軸１４は、有底筒状のヨーク１６に回動自在に軸承され、コイルが巻装されたアーマチュアコア１７およびコンミテータ１８が取り付けられている。ヨーク１６の内面には複数の永久磁石１９が固定されている。また、コンミテータ１８には、給電用のブラシ２０が摺接している。
【００２４】
ヨーク１６の開口側端縁部には、ギアボックス１３のケースフレーム２１が取り付けられている。モータ軸１４の先端部は、ヨーク１６から突出してケースフレーム２１内に収納される。モータ軸１４の先端部には、ウォーム２２が形成されており、このウォーム２２には、ケースフレーム２１に回動自在に支持されたウォーム歯車２３が噛合している。このウォーム歯車２３には、その同軸上に小径の第１ギア２４が一体的に設けられている。第１ギア２４には、大径の第２ギア２５が噛合されている。第２ギア２５には、ケースフレーム２１に回動自在に軸承される出力軸１５が一体に取り付けられている。なお、図示されないが、モータ軸１４には前記ウォーム２２に隣接してそのねじ方向とは逆向きのもう１つのウォームが形成されており、ウォーム歯車２３、第１ギア２４と同様の減速部材により第２ギア２５に動力伝達されるようになっている。
【００２５】
モータ３ｂの駆動力は、ウォーム２２、ウォーム歯車２３、第１ギア２４、第２ギア２５を経て減速された状態で出力軸１５に出力される。出力軸１５には、クランクアーム９ｂが取り付けられている。そして、モータ３ｂの回転により出力軸１５を介してクランクアーム９ｂが駆動され、前述のようにワイパアーム６ｂが作動する。
【００２６】
なお、ＤＲ側のモータユニット１２ａにおいては、出力軸１５にリレープレート４３が取り付けられている。このリレープレート４３は出力軸１５と同期して回転する。そして、ブレード２ａが上下反転位置に達すると、モータ３ａに対する印加電圧の極性を切り換える。これにより、モータ３ａは正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を往復動する。
【００２７】
また、モータ軸１４には、多極着磁マグネット２６（以下、マグネット２６と略記する）が取り付けられている。これに対しケースフレーム２１内には、マグネット２６の外周部と対向するように、センサ４１ｂのひとつとして、相対位置検出用ホールＩＣ２７（以下、ホールＩＣ２７と略記する）が設けられている。図４は、マグネット２６とホールＩＣ２７の関係およびホールＩＣ２７の出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【００２８】
ホールＩＣ２７は、図４に示すように、モータ軸１４の中心に対して９０度の角度差を持った位置に２個（２７Ａ,２７Ｂ）設けられている。当該モータ３ｂでは、マグネット２６は６極に着磁されており、モータ軸１４が１回転すると各ホールＩＣ２７からは６周期分のパルス出力が得られるようになっている。また、ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂからは、図４の右側に示すように、その位相が１／４周期ずれたパルス信号が出力される。従って、ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂからのパルスの出現タイミングを検出することにより、モータ軸１４の回転方向が判別でき、これによりワイパ動作の往路／復路の判別を行うことができる。
【００２９】
さらに、ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂの何れか一方のパルス出力の周期からモータ軸１４の回転速度を検出することができる。モータ軸１４の回転数とブレード２ｂの速度との間には、減速比およびリンク動作比に基づく相関関係が存在している。当該ワイパ装置１では、このモータパルス周期に基づいてモータ３ａとモータ３ｂとが同速度になるように制御し、両ブレード２ａ,２ｂが衝突することなく払拭動作を行えるようにしている。
【００３０】
一方、第２ギア２５の底面には、センサ４１ｂの他のひとつとして、絶対位置検出用マグネット２８（以下、マグネット２８と略記する）が取り付けられている。また、ケースフレーム２１にはプリント基板２９が取り付けられ、その上には、絶対位置検出用マグネット２８と対向するように絶対位置検出用ホールＩＣ３０（以下、ホールＩＣ３０と略記する）が配設されている。マグネット２８は、第２ギア２５の底面上に１個設けられており、ブレード２ｂが下反転位置Ｙに来たときホールＩＣ３０と対向するようになっている。第２ギア２５は、前述のようにクランクアーム９ｂが取り付けられ、ブレード２ｂを往復動させるため１８０度回転する。そして、第２ギア２５が回転し、ブレード２ｂが下反転位置Ｙに来るとホールＩＣ３０とマグネット２８が対向し、パルス信号が出力される。
【００３１】
なお、モータユニット１２ａにおいては、リレープレート４３を用いて絶対位置信号を得ても良い。但し、モータユニット１２ａからの絶対位置信号出力は、当該ワイパ装置１における制御においては必須ではないため、これを省略することも可能である。
【００３２】
そして、ホールＩＣ２７,３０からのパルス出力は、ワイパ駆動制御装置１０に送られ、ＣＰＵ１１はホールＩＣ３０からのパルス出力を絶対位置信号として用いてブレード２ｂの位置を認識する。また、ホールＩＣ２７からのパルス信号は、ブレード２ｂの相対位置信号として用いられ、絶対位置信号が得られた後のパルス数をカウントすることにより、ＣＰＵ１１はブレード２ｂの現在位置を認識する。
【００３３】
すなわち、モータ軸１４の回転数と出力軸１５の回転数は、減速比に基づく一定関係にあることから、ホールＩＣ２７からのパルス数によって出力軸１５の回転角度を算出することができる。一方、出力軸１５の回転角度とブレード２ｂの移動角度は、図３に示したリンク機構に基づき一定の相関関係を有している。従って、ホールＩＣ２７からのパルス数を積算することでブレード２ｂの移動角度を知ることができる。そこで、ワイパ駆動制御装置１０は、ホールＩＣ３０からの下反転位置を示す絶対位置信号と、ホールＩＣ２７からのパルス数の組み合わせによって、ブレード２ｂの現在位置を検出する。そして、この位置情報に基づき、ブレード２ｂが上下反転位置に来たときにモータ３ｂを逆転させ、往復払拭動作を実現する。
【００３４】
また、ワイパ駆動制御装置１０は、モータ３ａの回転速度を認識すると共に、そのデータに基づいてＡＳ側のモータ３ｂを制御する。すなわち、ワイパ駆動制御装置１０のＣＰＵ１１は、前述の相対位置信号を使用して、モータ３ａ,３ｂの現在の回転速度をそれぞれ算出する。そして、両モータ３ａ,３ｂが同速度で回転するようにモータ３ｂを制御する。これにより、ＤＲ側の下位に配設されたブレード２ｂは、ブレード２ａとの間の角度差関係を維持しつつブレード２ａと同速度で駆動され、ブレード２ａに衝突することなく払拭動作を行うことが可能となる。
【００３５】
このように、当該ワイパ装置１では、モータ３ｂがワイパ駆動制御装置１０によって速度制御される一方、モータ３ａはワイパスイッチ４２のＯＮ・ＯＦＦのみによって動作が制御され、モータ３ｂと連動することなく独立して駆動される。従って、ワイパ駆動制御装置１０等に故障が生じブレード２ｂが異常停止しても、ブレード２ａはそれとは無関係に継続して動作する。このため、ブレード２ａによる運転席側のフロントガラス払拭動作は維持され、運転者の視界も確保される。
【００３６】
一方、モータ３ｂを駆動制御するに際し、モータ３ａ,３ｂが同一仕様で、両者の最高回転数やトルクに差がない場合、非制御側モータ３ａの動作に制御側モータ３ｂの動作を追従させることが難しくなる。図５は、モータ３ａ,３ｂを同一仕様とした場合のモータ制御形態を示す説明図である。図５に示すように、ワイパ装置１では、モータ３ａは一定回転数にて駆動される一方、モータ３ｂはその位置に応じて適宜回転数が制御される。ところが、モータ３ａ,３ｂの出力に差がない場合、モータ３ｂの回転数は最高でもモータ３ａと同じ回転数までしか上がらない。このため、モータ３ｂの回転数を余り落とすと、ブレード２ｂがブレード２ａに追い付けなくなる。従って、ブレード２ａ,２ｂ間の角度差を大きく取ることができず、ワイパ制御形態が制限される。
【００３７】
これに対しワイパ装置１では、モータ３ａ,３ｂの出力に差違が設けられており、非制御側モータ３ａの動作に制御側モータ３ｂの動作を容易に追従させることができる。本実施の形態では、モータ３ｂの方がモータ３ａよりも高出力となっており、モータ３ａの動きに自在に追従できるように、モータ３ｂの回転数やトルクがモータ３ａよりも高くなっている。図６は、モータ３ｂをモータ３ａよりも高出力とした場合のモータ制御形態を示す説明図である。図６に示すように、ここではモータ３ａが一定回転数にて駆動される一方、モータ３ｂをモータ３ａの回転数よりも高い回転数にて駆動することができる。モータ３ｂは、下反転位置Ｙの近傍以外ではモータ３ａを上回る回転数にて駆動される一方、下反転位置Ｙの近傍では図５の場合よりもより低い回転数にて駆動される。
【００３８】
このように、ワイパ装置１では、モータ３ｂは出力に余裕がありモータ３ａよりも高回転数にて駆動可能なため、回転数差を大きく取っても、モータ３ｂをモータ３ａに追従させて駆動できる。すなわち、ブレード２ａ,２ｂ間の角度差を大きく取っても、ブレード２ｂをブレード２ａに追従させることができる。このため、ワイパ制御形態の自由度を大きくとることが可能となり、ブレード間角度を各ブレードの位置に応じて最適な角度に設定できる。従って、ブレード同士が干渉しにくく、また、ブレード動作も快適かつ機敏なメリハリのあるワイパ制御が可能となる。
【００３９】
ところで、このようにブレード２ａの動作は確保されるものの、ブレード２ｂの停止位置によっては、ブレード２ａ,２ｂが干渉してしまうという事態が生じる。例えば、図７に示すように、両ブレードの払拭領域が重なり合う位置にてブレード２ｂが停止した場合には、ブレード２ａがブレード２ｂに衝突し、その動作がブレード２ｂによって阻止されてしまう。そこで、当該ワイパ装置１では、このような場合でもブレード２ａが停止状態のブレード２ｂを回避できるように、ブレード先端にカバー５１を取り付け、ブレード２ａの払拭動作を維持できるようにしている。
【００４０】
図８は当該ワイパ装置１にて使用されるワイパブレードの構成を示す斜視図、図９（ａ）は図８のワイパブレードの一部省略正面図、（ｂ）は一部省略平面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ矢視図、（ｄ）は（ｂ）のｄ−ｄ線に沿う断面図である。ここで、ブレード２ａ,２ｂは、図８に示すように、フロントガラスの表面に摺接されてこれを払拭するラバー部材３３を備えている。また、ラバー部材３３は、細長い平板形状に形成されたバーテブラ５２によって支持されている。なお、ブレード２ａ,２ｂは左右対称形であるので、その構成はブレード２ａについてのみ説明する。
【００４１】
図８に示されているように、バーテブラ５２は、複数段のレバー５３、５４、５５Ａ、５５Ｂによって支持されている。複数段のレバー５３、５４、５５Ａ、５５Ｂは、ラバー部材３３をガラスの曲面に追従させるように組み合わされている。一段目のレバー５３の中間部にはグリップ５６が枢着されており、ブレード２ａはグリップ５６によってワイパアーム６ａに取り付けられている。
【００４２】
図８および図９に示されているように、ブレード２ａの先端側に配置された三段目のレバー５５Ａの先端部にはカバー５１が固着されている。カバー５１は、相手方のブレード２ｂのラバー部材３３やガラスを損傷させない樹脂等の材料が使用されて―体成形されている。カバー５１は、外観形状が略半台形の四角錘であって、ブレード２ａの先端部を全体的に被覆するフード形状に―体成形されている。カバー５１の四角錐の錘面の三次元の傾斜面によって傾斜部５７が形成されている。傾斜部５７の切っ先５８の最下端辺５９は、ブレード２ａのバーテブラ５２の位置よりも低くなるように、かつ、ガラスの表面から浮くように設定されている。
【００４３】
カバー５１の切っ先５８の最下端辺５９に続く半台形の斜辺である傾斜面部６０は、相手方ブレード２ｂを掬い上げる滑り台形状に形成されている。すなわち、カバー５１の傾斜面部６０は平坦面に形成されており、その斜辺の傾斜角度θａは鋭角に設定され、傾斜面部６０の平坦面の幅方向はレバー５５Ａの枢軸５５ａと平行に設定されている。傾斜面部６０の両脇の―対の側壁面部６１、６１の傾斜角度θｂは傾斜角度θａよりも大きい鋭角に設定されている。
【００４４】
次に、前記構成に係るワイパ装置１におけるカバー５１の作用および効果を説明する。前述のように、ＡＳ側システムの故障によりブレード２ｂが図７のような位置にて停止すると、ブレード２ａはまず、復路においてブレード２ｂに当接する。ここで、ブレード２ｂの傾斜部５７の切っ先５８の最下端辺５９は、相手方のブレード２ａのバーテブラ５２の位置よりも低く投定されている。従って、ブレード１ｂ側の傾斜部５７の切っ先５８は、ガラスの表面の払拭を行いかつ弾力を有する他方ブレード２ａのラバー部材３３の位置に来る。このため、ブレード２ｂはブレード２ａのバーテブラ５２の下に潜り込み、カバー５１の傾斜面部６０はブレード２ａを掬い上げ、ブレード２ａはブレード２ｂ上を乗り越える。そして、モータ３ａの回転に伴って、ブレード２ｂに掬い上げられたブレード２ａは、ブレード２ｂを乗り越えた後、ガラスの表面を通常通りに払拭し下反転位置に至る。
【００４５】
ブレード２ａが下反転位置に達して往路動作を開始し、ブレード２ａがブレード２ｂとの当接位置に達すると、ブレード２ａの先端部のカバー５１はワイパアーム６ｂのブレード２ｂの下に潜り込む。すなわち、ブレード２ａの傾斜部５７の切っ先５８の最下端辺５９は、相手方のブレード２ｂのバーテブラ５２の位置よりも低くなるように設定されているため、ブレード２ｂのバーテブラ５２の下に潜り込む。従って、ブレード２ａのカバー５１の傾斜面部６０はブレード２ｂを掬い上げ、ブレード２ａはブレード２ｂの下に潜り込む。そして、モータ３ａの回転に伴って、ブレード２ｂの下に潜り込んだブレード２ａは、ブレード２ｂを潜り抜けつつガラスの表面を払拭し、往路動作を継続する。
【００４６】
以降、ブレード２ａはワイパアーム６ａの往復回動に追従してブレード２ｂに対する乗り越えおよび潜り抜けを繰り返すことにより、ガラスの表面の運転席の対面を払拭し続ける。なお、ブレード２ａの下反転位置にてブレード２ｂが停止していた場合には、ブレード２ｂ上にブレード２ａが乗り上げて停止し、その後動作方向を転じてブレード２ｂから降り、往路払拭動作を行う。
【００４７】
このように、ブレード２ａはブレード２ｂに突き刺さることなく、払拭作動を継続することができる。つまり、当該ワイパ装置１では、ＡＳ側システムが故障した場合であっても、モータ３ａの動作が維持されてＤＲ側のブレード２ａが停止しないと共に、停止したブレード２ｂによってブレード２ａの払拭動作が阻害されない。従って、フロントガラスの運転席対面領域の払拭を確保することができ、運転者の視界を確保することが可能となる。
【００４８】
この間、カバー５１は相手方のブレード２ａのラバー部材３３やガラスを損傷させない樹脂等の材料が使用されて―体成形されているため、相手方のブレード２ａのラバー部材３３やガラスを損傷することはない。ちなみに、通常の払拭作業中にカバー５１がガラスの表面を損傷することもない。また、カバー５１はブレード２ａを先端部から先方にかけて被覆しているため、払拭した雨水や洗浄液等の水滴が払拭作動中の遠心力によってブレード２ａの先端からガラスの外方に飛び散るのを防止することもできる。
【００４９】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、モータ３ａの制御形態としては、両モータ３ａ,３ｂを同速度に維持する形態には限られず、両ブレード２ａ,２ｂ間の角度差を所定値に維持するようにモータ３ｂを制御しても良い。この場合、ワイパ駆動制御装置１０のＣＰＵ１１は、ブレード２ａ,２ｂの現在の位置角度（パルス積算数）から、ＡＳ側の立場で見た両ブレード２ａ,２ｂ間の実際の角度差を算出する。次に、現在の位置角度における両ブレード２ａ,２ｂ間の目標角度差と先に求めた実測角度差とを比較して、現時点における両者の差を示す角度差情報を算出する。この際、目標角度差はＲＯＭに予め格納された目標角度差マップから読み出される。そして、この角度差情報に基づき、実測角度差が目標角度差に収束するようにモータ３ｂを適宜制御する。これにより、略一定速度にて動作するブレード２ａに対し、ブレード２ｂが所定の角度差を持って駆動され、両ブレードが干渉することなく払拭動作が行われる。
【００５０】
また、前述の実施の形態では、モータ３ｂをモータ３ａよりも高出力とした例を示したが、両モータの仕様を必ずしも異ならせる必要はなく、両モータ３ａ,３ｂを同一仕様としても良い。
【００５１】
さらに、前記の実施の形態では本発明を対向払拭型ワイパ装置に適用した場合について説明したが、本発明はタンデムタイプのワイパ装置についても適用可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のワイパ装置の制御方法によれば、第１および第２モータによって第１および第２ワイパブレードを個別に駆動するワイパ装置にて、第１モータを第２モータとは連動させずに独立して駆動させるとともに、第２モータを、第１モータからの回転信号に基づいて、第１および第２ワイパブレードが干渉しないよう動作制御したので、第１ワイパブレードは第２ワイパブレード側とは無関係に駆動され、故障により第２ワイパブレードが異常停止しても、第１ワイパブレードは第１モータによって継続して駆動される。従って、第２ワイパブレードが故障した場合であっても、第１ワイパブレードに継続して払拭動作を行わせることができ、第１ワイパブレード側における払拭性能を維持することが可能となる。
【００５３】
また、第１ワイパブレードを運転席側のワイパブレードとし、第２ワイパブレードを助手席側のワイパブレードとすることにより、助手席側ブレードが異常停止した場合であっても、運転席側ブレードの払拭動作を維持することが可能となる。従って、故障時においても運転者の視界確保を図ることができ、安全性の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
さらに、リンク機構の駆動レバーの揺動位置と連結ロッドの長さを調整して第１および第２ワイパブレードの間に速度差を設定することにより、機械的な設定によってブレード間の干渉を回避することが可能となる。
【００５５】
加えて、第１モータの出力と第２モータの出力との間に差違を設けることにより、両モータの回転数差を大きく取っても、高出力側のモータを低出力側のモータに追従させて駆動できる。従って、ワイパブレード間の角度差を大きく取っても、一方のワイパブレードを他方のワイパブレードに追従させることができ、ワイパ制御形態の自由度が大きくなり、ブレード間角度を各ブレードの位置に応じて最適な角度に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【図２】モータ駆動回路の構成を示す説明図である。
【図３】モータユニットの構成を示す説明図である。
【図４】マグネットとホールＩＣの関係およびホールＩＣの出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【図５】ＤＲ側とＡＳ側のモータを共に同一仕様とした場合のモータ制御形態を示す説明図である。
【図６】ＡＳ側のモータをＤＲ側のモータよりも高出力とした場合のモータ制御形態を示す説明図である。
【図７】ＡＳ側システムの故障により両ブレードの払拭領域が重なり合う位置にてＡＳ側ワイパブレードが停止した状態を示す説明図である。
【図８】図１のワイパ装置にて使用されるワイパブレードの構成を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は図８のワイパブレードの一部省略正面図、（ｂ）は一部省略平面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ矢視図、（ｄ）は（ｂ）のｄ−ｄ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ワイパ装置
２ａＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）
２ｂＡＳ側ワイパーブレド（第２ワイパブレード）
３ａＤＲ側モータ（第１モータ）
３ｂＡＳ側モータ（第２モータ）
４ａ,４ｂ払拭領域
５ａ,５ｂワイパ軸
６ａ,６ｂワイパアーム
７ａ,７ｂ駆動レバー
８ａ,８ｂ連結ロッド
９ａ,９ｂクランクアーム
１０ワイパ駆動制御装置
１１ＣＰＵ
１２ａ,１２ｂモータユニット
１３ギアボックス
１４モータ軸
１５出力軸
１６ヨーク
１７アーマチュアコア
１８コンミテータ
１９永久磁石
２０ブラシ
２１ケースフレーム
２２ウォーム
２３ウォーム歯車
２４第１ギア
２５第２ギア
２６多極着磁マグネット
２７（２７Ａ,２７Ｂ）相対位置検出用ホールＩＣ
２８絶対位置検出用マグネット
２９プリント基板
３０絶対位置検出用ホールＩＣ
３２ａ,３２ｂ駆動系
３３ブレードラバー部材
４１ａ,４１ｂセンサ
４２ワイパスイッチ
４３リレープレート
５１カバー
５２バーテブラ
５３レバー
５４レバー
５５Ａ,５５Ｂレバー
５５ａ枢軸
５６グリップ
５７傾斜部
５８切っ先
５９最下端辺
６０傾斜面部
６１側壁面部
Ｘ上反転位置
Ｙ下反転位置
Ｚ格納位置
ＶＢバッテリ電圧
θａ,θｂ傾斜角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control technology for a vehicle wiper device, and particularly to a technology effective when applied to a counter-wiping type wiper device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a so-called counter-wiping type wiper device has been put into practical use in which the right and left wiper blades (hereinafter abbreviated as blades) are separately driven by a motor in order to reduce the size and weight of the device. ing. However, in such a wiper apparatus, the left and right blades are driven by separate motors, so that the blade operations may be separated due to differences in motor characteristics and load fluctuations, and the blades may interfere with each other. In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-301409 proposes a method of smoothly driving a blade by individually controlling a motor while observing the position angle and moving speed of the other blade.
[0003]
In the device of the above publication, the target angle difference between the left and right blades is set in advance, and the left and right motors are individually set so that the difference between the target angle difference and the measured angle difference is reduced while referring to the position angle of the other blade. Speed controlled. In this case, the position angle and the moving speed of both blades are constantly monitored by the CPU in the wiper control device, and the CPU individually controls the left and right motors so that the blades do not interfere with each other. Then, according to the target angle difference control by the CPU, the left and right blades are driven by individual drive systems, and a reciprocating wiping operation is performed between the upper reverse position and the lower reverse position.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a wiper device employing such a control mode, when a circuit element such as a CPU or a switching element fails, the operation of both blades may be stopped and the wiping operation may not be performed at all. Even if one side of the blade stops due to a failure in the drive system, the other side blade is driven based on information on the position and speed of the failure side blade. . For this reason, when a system failure such as a CPU or a drive system occurs during a rainy run, there is a problem that raindrops attached to the glass surface remain without being wiped off when the blade is stopped, making it difficult to secure the driver's visibility.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wiper device control method capable of ensuring a driver's field of view even in the event of a system failure in a wiper device in which left and right blades are driven by individual motors.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The wiper device control method according to the present invention includes a first wiper blade driven by a first motor and a second wiper blade driven by a second motor. A wiper control device connected to the first and second motors; Have The first and second wiper blades perform a reciprocating wiping operation between an upper inversion position and a lower inversion position set on the windshield. A control method of a wiper device, wherein the first motor is Directly linked to the wiper switch that controls the operation of the wiper device, the operation is controlled only by ON / OFF of the wiper switch, and in all areas of the reciprocating wiping operation Said second motor When Driving the first wiper blade independently without interlocking, and outputting a rotation signal proportional to the rotation angle, The wiper control device is configured to detect a current value of the second blade based on a rotation signal output in proportion to a rotation angle of the second motor and a position signal generated when the second blade reaches a predetermined position. Calculating position information indicating a position, and controlling the rotation speed of the second motor based on the rotation signal of the first motor according to the rotation speed of the first motor; The second wiper blade does not interfere with the first wiper blade The operation of the second motor is controlled, and the wiping operation of the first wiper blade is maintained even when the second wiper blade is stopped due to a failure. It is characterized by that.
[0007]
According to the present invention, since the first wiper blade is driven regardless of the second wiper blade side, even if the second wiper blade is abnormally stopped due to a failure, the first wiper blade is driven by the first motor. Driven continuously, the wiping operation can be maintained.
[0008]
In the control method, the rotation speed of the first motor is calculated based on the rotation signal from the first motor, and the operation control is performed so that the rotation speed of the second motor is the same as that of the first motor. You may do it.
[0009]
Furthermore, in the control method, the wiper blade disposed on the driver's seat side of the vehicle may be the first wiper blade, and the wiper blade disposed on the passenger seat side of the vehicle may be the second wiper blade. Thereby, even if the second wiper blade is abnormally stopped due to a failure, the windshield wiping operation on the driver's seat side by the first wiper blade is maintained, and the visibility thereof is also ensured.
[0010]
In addition, in the control method, the first and second wiper blades are opposed to each other between an upper inversion position set on both ends of the windshield and a lower inversion position set in the lower end central portion of the windshield. Alternatively, the present invention may be applied to a counter-wiping wiper device that is wiped and operated.
[0011]
Still further, in the control method, the output of each motor is transmitted to each wiper blade via a link mechanism, and each motor is rotated at a constant rotational speed. A speed difference may be set between the first and second wiper blades by adjusting the length of the connecting rod. This makes it possible to avoid interference between the blades by mechanical setting.
[0012]
On the other hand, in the control method, the output of the first motor may be smaller than the output of the second motor. That is, by making the output of the second motor larger than the output of the first motor, the motor on the high output side can be driven to follow the motor on the low output side even if the difference in rotational speed between the two motors is large. Therefore, even if the angle difference between the wiper blades is large, one wiper blade can follow the other wiper blade. For this reason, the freedom degree of a wiper control form becomes large, and the angle between blades can be set to an optimal angle according to the position of each blade.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a drive system and a control system in the counter-wiping wiper apparatus.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wiper device to which a wiper control method according to the present invention is applied. The wiper device 1 has a so-called counter-wiping type configuration in which wiper blades on a driver's seat side (hereinafter abbreviated as DR side) and a passenger seat side (hereinafter abbreviated as AS side) are arranged to face each other. That is, the DR-side wiper blade (first wiper blade) 2a and the AS-side wiper blade (second wiper blade) 2b (hereinafter abbreviated as blades 2a and 2b) are positioned at the upper inversion positions set on both ends of the windshield. The wiping operation is performed oppositely between X and the lower inversion position Y set at the center of the lower end of the windshield. Further, both the blades 2a and 2b are superposed vertically in the lower inversion position and are accommodated in the storage position Z when the wiper switch is OFF. In the wiper device 1, a DR side motor (first motor) 3a and an AS side motor (second motor) 3b (hereinafter abbreviated as motors 3a and 3b) are separately provided on the DR side and the AS side, respectively. . Note that “a, b” in the reference numerals indicates members and portions related to the DR side and the AS side, respectively.
[0015]
A blade rubber member 33 (see FIG. 6, hereinafter abbreviated as rubber member 33) is attached to the blades 2a and 2b. Then, by moving the rubber member 33 in close contact with the windshield of the vehicle, water droplets and the like existing in the wiping areas 4a and 4b shown by the two-dot chain lines in FIG. 1 are wiped off. The blades 2a and 2b are driven by drive systems 32a and 32b. The drive systems 32a and 32b are constituted by motors 3a and 3b as drive sources, and a link mechanism including crank arms 9a and 9b, connecting rods 8a and 8b, drive levers 7a and 7b, and wiper arms 6a and 6b.
[0016]
The blades 2a and 2b are supported by wiper arms 6a and 6b fixed to the tips of the wiper shafts 5a and 5b, and perform a swinging motion to the left and right. Drive levers 7a and 7b are disposed at the other ends of the wiper shafts 5a and 5b. Further, connecting rods 8a and 8b are attached to the end portions of the drive levers 7a and 7b. The other ends of the connecting rods 8a and 8b are connected to the tip ends of crank arms 9a and 9b rotated by the motors 3a and 3b. When the motors 3a and 3b rotate, the crank arms 9a and 9b rotate, and this movement is transmitted to the drive levers 7a and 7b via the connecting rods 8a and 8b. Then, the rotational motion of the motors 3a and 3b is converted into the swing motion of the wiper arms 6a and 6b. That is, the blades 2a and 2b are driven by the drive systems 32a and 32b.
[0017]
Further, in the wiper device 1 of the present embodiment, by adjusting the swing positions of the drive levers 7a and 7b and the lengths of the connecting rods 8a and 8b, a speed difference is set between the blades 2a and 2b, and both blades 2a , 2b is prevented. That is, in the vicinity of the lower inversion position Y, the angular velocity of the blade 2a located on the upper side is set to be high, while the angular velocity of the blade 2b located on the lower side is set to be low. In the vicinity of the upper turning position X, on the contrary, the angular velocity of the lower blade 2b is set faster than that of the upper blade 2a. Accordingly, in the vicinity of the lower inversion position Y, the blade 2a moves faster than the blade 2b, and the upper blade 2a moves away from the lower blade 2b. On the other hand, in the vicinity of the upper reversal position X, the blade 2b moves faster than the blade 2a, and the lower blade 2b is driven to reach the wiping overlap area of both blades earlier than the upper blade 2a.
[0018]
Thus, in the wiper device 1, when the motors 3a and 3b rotate at the same speed, the interference between the blades 2a and 2b is reliably avoided by the mechanical setting. Further, by performing interference between the blades by adjusting the drive lever and the connecting rod, fluctuations in the rotational speed of the motor during normal wiping can be minimized. Furthermore, when speed control is performed, since a coefficient for avoiding interference between blades is not added to the arithmetic expression, more accurate control can be performed.
[0019]
In the wiper device 1, the motors 3a and 3b are separately provided on the DR side and the AS side as described above. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a drive circuit for the motors 3a and 3b. The motors 3a and 3b are accommodated in the motor units 12a and 12b. From the sensors 41a and 41b provided in the units, a relative position signal (rotation signal) indicating a blade movement amount in proportion to the motor rotation angle, An absolute position signal indicating the blade position is output. Based on these signals, the motor 3b is controlled so that the blades do not interfere with each other.
[0020]
In the wiper device 1, the motor 3 b is driven and controlled by the wiper drive control device 10. The relative position signal and the absolute position signal described above are input to the wiper drive control device 10 from the motor units 12a and 12b. In this case, the relative position signal is a pulse signal generated as the motor rotates, and a pulse number proportional to the rotation angle of the motor is output. The absolute position signal is a single signal generated when the blades 2a and 2b come to the lower inversion position. The wiper drive control device 10 calculates position information (current position) of the blade 2b based on these signals. Then, the motor 3b is controlled forward and backward at the upside down position, and the blade 2b is reciprocated. Further, as will be described later, the rotational speed of the motor 3b is adjusted to the rotational speed of the motor 3a, and the motor 3b is controlled so that the blades 2a and 2b do not collide.
[0021]
On the other hand, on the DR side, although the relative position signal and the absolute position signal are output from the motor unit 12a, the motor 3a is always driven with a constant output. That is, as shown in FIG. 2, the motor 3 a is directly linked to the wiper switch 42, and is controlled only by turning the wiper switch 42 on and off regardless of the wiper drive control device 10. Further, forward / reverse rotation of the motor 3 a is performed by the relay plate 43. That is, the relay plate 43 is attached to the motor 3a as shown in FIG. 2, and the polarity of the battery voltage VB applied to the motor 3a is switched appropriately through this. As a result, the motor 3a rotates forward and backward at a predetermined rotation angle, and the blade 2a reciprocates between the upside down positions.
[0022]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the motor unit 12b. The motor unit 12b is an AS-side device, but the reference numerals of members, components, and the like inside the motor unit 12b are shown without adding the suffix “b”. Further, except for the presence or absence of the relay plate 43, the motor unit 12a has the same configuration as that of FIG.
[0023]
The motor unit 12 b includes a motor 3 b and a gear box 13, and the rotation of the motor shaft 14 of the motor 3 b is decelerated in the gear box 13 and is output to the output shaft 15. The motor shaft 14 is rotatably supported by a bottomed cylindrical yoke 16, and an armature core 17 and a commutator 18 around which a coil is wound are attached. A plurality of permanent magnets 19 are fixed to the inner surface of the yoke 16. Further, a power supply brush 20 is in sliding contact with the commutator 18.
[0024]
A case frame 21 of the gear box 13 is attached to the opening side edge of the yoke 16. The tip of the motor shaft 14 protrudes from the yoke 16 and is stored in the case frame 21. A worm 22 is formed at the tip of the motor shaft 14, and a worm gear 23 that is rotatably supported by the case frame 21 is engaged with the worm 22. The worm gear 23 is integrally provided with a first gear 24 having a small diameter on the same axis. A large-diameter second gear 25 is engaged with the first gear 24. An output shaft 15 that is rotatably supported by the case frame 21 is integrally attached to the second gear 25. Although not shown in the drawing, another worm opposite to the screw direction is formed on the motor shaft 14 adjacent to the worm 22. The worm gear 23 and the first gear 24 are the same speed reducing members. Power is transmitted to the second gear 25.
[0025]
The driving force of the motor 3b is output to the output shaft 15 while being decelerated through the worm 22, the worm gear 23, the first gear 24, and the second gear 25. A crank arm 9 b is attached to the output shaft 15. Then, the rotation of the motor 3b drives the crank arm 9b via the output shaft 15, and the wiper arm 6b operates as described above.
[0026]
In the DR motor unit 12a, a relay plate 43 is attached to the output shaft 15. The relay plate 43 rotates in synchronization with the output shaft 15. When the blade 2a reaches the upside down position, the polarity of the voltage applied to the motor 3a is switched. As a result, the motor 3a rotates forward and backward, and the blade 2a reciprocates between the upside down positions.
[0027]
A multi-pole magnetized magnet 26 (hereinafter abbreviated as magnet 26) is attached to the motor shaft 14. On the other hand, a relative position detection Hall IC 27 (hereinafter abbreviated as Hall IC 27) is provided in the case frame 21 as one of the sensors 41b so as to face the outer peripheral portion of the magnet 26. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnet 26 and the Hall IC 27 and the output signal (motor pulse) of the Hall IC 27.
[0028]
As shown in FIG. 4, two Hall ICs 27 (27A, 27B) are provided at positions having an angle difference of 90 degrees with respect to the center of the motor shaft. In the motor 3b, the magnet 26 is magnetized to 6 poles, and a pulse output for 6 cycles can be obtained from each Hall IC 27 when the motor shaft 14 rotates once. Further, as shown on the right side of FIG. 4, the Hall ICs 27A and 27B output pulse signals whose phases are shifted by ¼ period. Therefore, by detecting the appearance timing of the pulses from the Hall ICs 27A and 27B, the rotation direction of the motor shaft 14 can be determined, and thereby the forward / return path of the wiper operation can be determined.
[0029]
Furthermore, the rotational speed of the motor shaft 14 can be detected from the pulse output cycle of one of the Hall ICs 27A and 27B. There is a correlation between the rotation speed of the motor shaft 14 and the speed of the blade 2b based on the reduction ratio and the link operation ratio. In the wiper device 1, the motor 3a and the motor 3b are controlled to have the same speed based on the motor pulse period so that the wiping operation can be performed without the collision between the blades 2a and 2b.
[0030]
On the other hand, an absolute position detection magnet 28 (hereinafter abbreviated as magnet 28) is attached to the bottom surface of the second gear 25 as another one of the sensor 41b. A printed circuit board 29 is attached to the case frame 21, and an absolute position detecting Hall IC 30 (hereinafter abbreviated as Hall IC 30) is disposed on the printed circuit board 29 so as to face the absolute position detecting magnet 28. Yes. One magnet 28 is provided on the bottom surface of the second gear 25, and faces the Hall IC 30 when the blade 2 b comes to the lower inversion position Y. The second gear 25 is attached with the crank arm 9b as described above, and rotates 180 degrees to reciprocate the blade 2b. When the second gear 25 rotates and the blade 2b comes to the lower inversion position Y, the Hall IC 30 and the magnet 28 face each other and a pulse signal is output.
[0031]
In the motor unit 12a, the absolute position signal may be obtained using the relay plate 43. However, the absolute position signal output from the motor unit 12a is not essential in the control in the wiper device 1, and can be omitted.
[0032]
The pulse outputs from the Hall ICs 27 and 30 are sent to the wiper drive control device 10, and the CPU 11 recognizes the position of the blade 2b using the pulse output from the Hall IC 30 as an absolute position signal. The pulse signal from the Hall IC 27 is used as a relative position signal of the blade 2b, and the CPU 11 recognizes the current position of the blade 2b by counting the number of pulses after the absolute position signal is obtained.
[0033]
That is, since the rotational speed of the motor shaft 14 and the rotational speed of the output shaft 15 are in a fixed relationship based on the reduction ratio, the rotational angle of the output shaft 15 can be calculated from the number of pulses from the Hall IC 27. On the other hand, the rotation angle of the output shaft 15 and the movement angle of the blade 2b have a certain correlation based on the link mechanism shown in FIG. Therefore, the movement angle of the blade 2b can be known by integrating the number of pulses from the Hall IC 27. Therefore, the wiper drive control device 10 detects the current position of the blade 2b based on a combination of an absolute position signal indicating the downward inversion position from the Hall IC 30 and the number of pulses from the Hall IC 27. Based on this position information, the reciprocating wiping operation is realized by reversing the motor 3b when the blade 2b reaches the upside down position.
[0034]
Further, the wiper drive control device 10 recognizes the rotational speed of the motor 3a and controls the AS-side motor 3b based on the data. That is, the CPU 11 of the wiper drive control device 10 calculates the current rotation speeds of the motors 3a and 3b using the relative position signals described above. Then, the motor 3b is controlled so that both the motors 3a and 3b rotate at the same speed. Accordingly, the blade 2b disposed on the lower side of the DR side is driven at the same speed as the blade 2a while maintaining the angular difference relationship with the blade 2a, and performs a wiping operation without colliding with the blade 2a. Is possible.
[0035]
As described above, in the wiper device 1, the speed of the motor 3b is controlled by the wiper drive control device 10, while the operation of the motor 3a is controlled only by the ON / OFF of the wiper switch 42, and is independent of the motor 3b. Driven. Therefore, even if a failure occurs in the wiper drive control device 10 or the like and the blade 2b stops abnormally, the blade 2a continues to operate regardless of that. For this reason, the windshield wiping operation on the driver's seat side by the blade 2a is maintained, and the driver's field of view is also secured.
[0036]
On the other hand, when controlling the motor 3b, if the motors 3a and 3b have the same specifications and there is no difference in the maximum rotational speed or torque between them, the operation of the control-side motor 3b is made to follow the operation of the non-control-side motor 3a. Becomes difficult. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a motor control mode when the motors 3a and 3b have the same specifications. As shown in FIG. 5, in the wiper device 1, the motor 3a is driven at a constant rotational speed, while the motor 3b is appropriately controlled in rotational speed according to its position. However, when there is no difference in the outputs of the motors 3a and 3b, the rotational speed of the motor 3b increases only to the same rotational speed as that of the motor 3a. For this reason, if the rotational speed of the motor 3b is reduced too much, the blade 2b cannot catch up with the blade 2a. Therefore, the angle difference between the blades 2a and 2b cannot be made large, and the wiper control mode is limited.
[0037]
On the other hand, in the wiper device 1, a difference is provided in the outputs of the motors 3a and 3b, and the operation of the control side motor 3b can be easily followed by the operation of the non-control side motor 3a. In the present embodiment, the motor 3b has a higher output than the motor 3a, and the rotation speed and torque of the motor 3b are higher than those of the motor 3a so that the movement of the motor 3a can be freely followed. . FIG. 6 is an explanatory diagram showing a motor control mode when the motor 3b has a higher output than the motor 3a. As shown in FIG. 6, here, the motor 3a is driven at a constant rotational speed, while the motor 3b can be driven at a rotational speed higher than the rotational speed of the motor 3a. The motor 3b is driven at a rotational speed higher than the motor 3a except in the vicinity of the lower inversion position Y, and is driven at a lower rotational speed in the vicinity of the lower inversion position Y than in the case of FIG.
[0038]
Thus, in the wiper device 1, since the motor 3b has a sufficient output and can be driven at a higher rotational speed than the motor 3a, the motor 3b is driven by following the motor 3a even if the rotational speed difference is large. it can. That is, even if the angle difference between the blades 2a and 2b is large, the blade 2b can follow the blade 2a. For this reason, it becomes possible to take the freedom degree of a wiper control form largely, and the angle between blades can be set to an optimal angle according to the position of each blade. Accordingly, it is possible to perform wiper control that is difficult for the blades to interfere with each other and that the blade operation is comfortable and agile.
[0039]
By the way, although the operation of the blade 2a is ensured as described above, depending on the stop position of the blade 2b, a situation occurs in which the blades 2a and 2b interfere with each other. For example, as shown in FIG. 7, when the blade 2b stops at a position where the wiping areas of both blades overlap, the blade 2a collides with the blade 2b, and the operation is blocked by the blade 2b. Therefore, in the wiper device 1, the cover 51 is attached to the blade tip so that the blade 2 a can avoid the stopped blade 2 b even in such a case so that the wiping operation of the blade 2 a can be maintained.
[0040]
8 is a perspective view showing the configuration of the wiper blade used in the wiper device 1, FIG. 9A is a partially omitted front view of the wiper blade of FIG. 8, and FIG. 8B is a partially omitted plan view. (c) is a cc arrow line view of (b), (d) is sectional drawing which follows the dd line | wire of (b). Here, as shown in FIG. 8, the blades 2 a and 2 b are provided with a rubber member 33 that is in sliding contact with the surface of the windshield and wipes it off. The rubber member 33 is supported by a vertebra 52 formed in an elongated flat plate shape. Since the blades 2a and 2b are symmetrical, only the configuration of the blade 2a will be described.
[0041]
As shown in FIG. 8, the vertebra 52 is supported by a plurality of levers 53, 54, 55A, 55B. The plurality of levers 53, 54, 55A, 55B are combined so that the rubber member 33 follows the curved surface of the glass. A grip 56 is pivotally attached to an intermediate portion of the first-stage lever 53, and the blade 2 a is attached to the wiper arm 6 a by the grip 56.
[0042]
As shown in FIGS. 8 and 9, a cover 51 is fixed to the tip of the third-stage lever 55A arranged on the tip side of the blade 2a. The cover 51 is formed into a body by using a material such as a resin that does not damage the rubber member 33 and the glass of the other blade 2b. The cover 51 is a square pyramid having a substantially semi-trapezoidal appearance, and is formed into a hood shape that covers the entire tip of the blade 2a. An inclined portion 57 is formed by a three-dimensional inclined surface of the pyramid weight surface of the cover 51. The lowermost side 59 of the cutting edge 58 of the inclined portion 57 is set so as to be lower than the position of the vertebra 52 of the blade 2a and to float from the surface of the glass.
[0043]
An inclined surface portion 60 that is a semi-trapezoidal oblique side following the lowermost end side 59 of the cutting edge 58 of the cover 51 is formed in a slide-like shape that scoops up the counterpart blade 2b. That is, the inclined surface portion 60 of the cover 51 is formed as a flat surface, the inclination angle θa of the oblique side is set to an acute angle, and the width direction of the flat surface of the inclined surface portion 60 is set parallel to the pivot 55a of the lever 55A. Yes. The inclination angle θb of the pair of side wall surface portions 61, 61 on both sides of the inclined surface portion 60 is set to an acute angle larger than the inclination angle θa.
[0044]
Next, the operation and effect of the cover 51 in the wiper device 1 according to the above configuration will be described. As described above, when the blade 2b stops at the position shown in FIG. 7 due to the failure of the AS side system, the blade 2a first contacts the blade 2b in the return path. Here, the lowermost end side 59 of the cutting edge 58 of the inclined portion 57 of the blade 2b is set lower than the position of the vertebra 52 of the other blade 2a. Therefore, the cutting edge 58 of the inclined portion 57 on the blade 1b side comes to the position of the rubber member 33 of the other blade 2a that wipes the glass surface and has elasticity. For this reason, the blade 2b sinks under the vertebra 52 of the blade 2a, the inclined surface portion 60 of the cover 51 scoops up the blade 2a, and the blade 2a gets over the blade 2b. Then, as the motor 3a rotates, the blade 2a scooped up by the blade 2b gets over the blade 2b and then wipes the glass surface as usual to reach the lower inversion position.
[0045]
When the blade 2a reaches the lower reverse position and starts the forward movement, and the blade 2a reaches the contact position with the blade 2b, the cover 51 at the tip of the blade 2a sinks under the blade 2b of the wiper arm 6b. That is, the lowermost end side 59 of the cutting edge 58 of the inclined portion 57 of the blade 2a is set so as to be lower than the position of the vertebra 52 of the other blade 2b, so that it sinks under the vertebra 52 of the blade 2b. Therefore, the inclined surface portion 60 of the cover 51 of the blade 2a scoops up the blade 2b, and the blade 2a sinks under the blade 2b. As the motor 3a rotates, the blade 2a that has entered under the blade 2b wipes the surface of the glass while passing through the blade 2b, and continues the forward operation.
[0046]
Thereafter, the blade 2a continues to wipe the confronting of the driver's seat on the surface of the glass by following the reciprocating rotation of the wiper arm 6a and repeatedly getting over the blade 2b and passing through the blade 2b. If the blade 2b is stopped at the lower reversal position of the blade 2a, the blade 2a rides on the blade 2b and stops, then turns in the direction of operation and descends from the blade 2b to perform an outward wiping operation.
[0047]
Thus, the blade 2a can continue the wiping operation without being pierced into the blade 2b. That is, in the wiper device 1, even when the AS system fails, the operation of the motor 3a is maintained and the DR-side blade 2a does not stop, and the stopped blade 2b impedes the wiping operation of the blade 2a. Not. Therefore, wiping of the driver seat facing area of the windshield can be secured, and the driver's field of view can be secured.
[0048]
During this time, the cover 51 is made of a material such as a resin that does not damage the rubber member 33 and the glass of the other blade 2a, so that it does not damage the rubber member 33 and the glass of the other blade 2a. . Incidentally, the cover 51 does not damage the glass surface during a normal wiping operation. In addition, since the cover 51 covers the blade 2a from the tip to the tip, water droplets such as rainwater or cleaning liquid that has been wiped off are prevented from scattering from the tip of the blade 2a to the outside of the glass due to centrifugal force during wiping operation. You can also
[0049]
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the control mode of the motor 3a is not limited to the mode in which both the motors 3a and 3b are maintained at the same speed, and the motor 3b is controlled so as to maintain the angular difference between the both blades 2a and 2b at a predetermined value. Also good. In this case, the CPU 11 of the wiper drive control device 10 calculates the actual angle difference between the blades 2a and 2b as seen from the position on the AS side, from the current position angle (pulse integration number) of the blades 2a and 2b. Next, the target angle difference between the blades 2a and 2b at the current position angle is compared with the actually measured angle difference obtained previously to calculate angle difference information indicating the difference between the two at the present time. At this time, the target angle difference is read from a target angle difference map stored in advance in the ROM. Based on this angle difference information, the motor 3b is appropriately controlled so that the actually measured angle difference converges to the target angle difference. Thereby, the blade 2b is driven with a predetermined angle difference with respect to the blade 2a operating at a substantially constant speed, and the wiping operation is performed without interference between the two blades.
[0050]
In the above-described embodiment, an example in which the motor 3b has a higher output than the motor 3a has been described. However, the specifications of the two motors do not necessarily have to be different, and both the motors 3a and 3b may have the same specification.
[0051]
Furthermore, although the case where the present invention is applied to the counter-wiping type wiper device has been described in the above embodiment, the present invention is also applicable to a tandem type wiper device.
[0052]
【The invention's effect】
According to the wiper device control method of the present invention, in the wiper device that individually drives the first and second wiper blades by the first and second motors, the first motor is independent of the second motor without being linked. Since the second motor is controlled to operate so that the first and second wiper blades do not interfere with each other based on the rotation signal from the first motor, the first wiper blade is different from the second wiper blade side. Even if the second wiper blade is abnormally stopped due to a failure, the first wiper blade is continuously driven by the first motor. Therefore, even if the second wiper blade is out of order, the first wiper blade can be continuously wiped, and the wiping performance on the first wiper blade side can be maintained.
[0053]
In addition, by using the first wiper blade as the driver's side wiper blade and the second wiper blade as the passenger's side wiper blade, even if the passenger's side blade stops abnormally, It is possible to maintain the wiping operation. Therefore, it is possible to secure the driver's field of view even in the event of a failure, and to improve safety.
[0054]
Furthermore, by adjusting the swing position of the drive lever of the link mechanism and the length of the connecting rod to set a speed difference between the first and second wiper blades, mechanical interference avoids interference between the blades. It becomes possible to do.
[0055]
In addition, by providing a difference between the output of the first motor and the output of the second motor, the motor on the high output side can follow the motor on the low output side even if the rotational speed difference between the two motors is large. Can be driven. Therefore, even if there is a large angle difference between the wiper blades, one wiper blade can follow the other wiper blade, increasing the degree of freedom of the wiper control mode, and the angle between the blades according to the position of each blade. Therefore, it is possible to set an optimal angle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a drive system and a control system in a counter-wiping wiper device.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a motor drive circuit.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a motor unit.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a magnet and a Hall IC and an output signal (motor pulse) of the Hall IC.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a motor control mode when both DR side and AS side motors have the same specification.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a motor control mode when the AS motor has a higher output than the DR motor.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the AS-side wiper blade is stopped at a position where the wiping areas of both blades overlap due to a failure of the AS-side system.
8 is a perspective view showing a configuration of a wiper blade used in the wiper device of FIG. 1. FIG.
9A is a partially omitted front view of the wiper blade of FIG. 8, FIG. 9B is a partially omitted plan view, FIG. 9C is a view taken along the line cc in FIG. 9B, and FIG. It is sectional drawing which follows the dd line | wire of b).
[Explanation of symbols]
1 Wiper device
2a DR wiper blade (first wiper blade)
2b AS wiper blade (second wiper blade)
3a DR side motor (first motor)
3b AS side motor (second motor)
4a, 4b Wiping area
5a, 5b Wiper shaft
6a, 6b Wiper arm
7a, 7b Drive lever
8a, 8b Connecting rod
9a, 9b Crank arm
10 Wiper drive control device
11 CPU
12a, 12b Motor unit
13 Gearbox
14 Motor shaft
15 Output shaft
16 York
17 Armature Core
18 Commutator
19 Permanent magnet
20 brushes
21 Case frame
22 Warm
23 Worm gear
24 1st gear
25 Second gear
26 Multipolar Magnetized Magnet
27 (27A, 27B) Relative position detection Hall IC
28 Absolute position detection magnet
29 Printed circuit board
30 Hall IC for absolute position detection
32a, 32b drive system
33 Blade rubber member
41a, 41b sensor
42 Wiper switch
43 Relay plate
51 cover
52 Vertebra
53 Lever
54 Lever
55A, 55B lever
55a Axis
56 grip
57 Inclined part
58 cut
59 Bottom edge
60 Inclined surface
61 Side wall surface
X Upside down position
Y Bottom reverse position
Z storage position
VB battery voltage
θa, θb Inclination angle

Claims

第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、第２モータによって駆動される第２ワイパブレードと、前記第１および第２モータに接続されたワイパ制御装置とを有し、フロントガラス上に設定された上反転位置と下反転位置との間で前記第１および第２ワイパブレードが往復払拭動作を行うワイパ装置の制御方法であって、
前記第１モータは、前記ワイパ装置の作動を制御するワイパスイッチに直接連動し前記ワイパスイッチのＯＮ・ＯＦＦのみによって動作制御され、前記往復払拭動作の全領域において前記第２モータと連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動するとともに、その回転角度に比例した回転信号を出力し、
前記ワイパ制御装置は、前記第２モータの回転角度に比例して出力される回転信号と、前記第２ブレードが所定位置に来たときに発せられる位置信号とに基づいて前記第２ブレードの現在位置を示す位置情報を算出するとともに、前記第１モータの前記回転信号に基づいて前記第２モータの回転速度を前記第１モータの回転速度に合わせて制御し、前記第２ワイパブレードが前記第１ワイパブレードと干渉しないように前記第２モータの動作を制御し、故障により前記第２ワイパブレードが停止した場合であっても、前記第１ワイパブレードの払拭動作を維持することを特徴とするワイパ装置の制御方法。A first wiper blade driven by the first motor, a second wiper blade driven by the second motor, and a wiper control device connected to the first and second motors , set on the windshield A control method of a wiper device in which the first and second wiper blades perform a reciprocating wiping operation between an upper inverted position and a lower inverted position ,
Said first motor, said ON · OFF of directly linked the wiper switch wiper switch which controls the operation of the wiper device only is operated controlled by, without conjunction with the second motor in the entire region of the reciprocating wiping operation Independently driving the first wiper blade and outputting a rotation signal proportional to the rotation angle;
The wiper control device is configured to detect a current value of the second blade based on a rotation signal output in proportion to a rotation angle of the second motor and a position signal generated when the second blade reaches a predetermined position. The position information indicating the position is calculated, and the rotation speed of the second motor is controlled in accordance with the rotation speed of the first motor based on the rotation signal of the first motor, and the second wiper blade is The operation of the second motor is controlled so as not to interfere with one wiper blade, and the wiping operation of the first wiper blade is maintained even when the second wiper blade is stopped due to a failure. Control method of wiper device.

請求項１記載のワイパ装置の制御方法において、前記ワイパ制御装置は、前記第２モータの回転速度が、前記回転信号に基づき算出された前記第１モータの回転速度と同速度となるように前記第２モータの動作を制御することを特徴とするワイパ装置の制御方法。A method of controlling a wiper apparatus according to claim 1, wherein the wiper control device, the rotational speed of the second motor, wherein such that the rotational speed and the same speed of the first motor, which is calculated based on the rotation signal A method for controlling a wiper device, characterized by controlling an operation of a second motor .

請求項１または２記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１ワイパブレードは車両の運転席側に配設されるワイパブレードであり、前記第２ワイパブレードは車両の助手席側に配設されるワイパブレードであることを特徴とするワイパ装置の制御方法。 3. The method of controlling a wiper device according to claim 1, wherein the first wiper blade is a wiper blade disposed on a driver seat side of the vehicle, and the second wiper blade is disposed on a passenger seat side of the vehicle. A wiper blade control method comprising:

請求項１〜３の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記ワイパ装置は、前記第１および第２ワイパブレードを、前記フロントガラスの両端側に設定された上反転位置と前記フロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置との間で対向的に払拭作動させてなる対向払拭型ワイパ装置であることを特徴とするワイパ装置の制御方法。A method of controlling a wiper apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the wiper device, wherein the first and second wiper blades, wherein the reversing position after being set on both sides of the windshield A control method for a wiper device, characterized in that the wiper device is a counter-wiping type wiper device that is wiped in opposition to a lower inversion position set at the center of the lower end of the windshield.

請求項１〜４の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記各モータの出力はリンク機構を介して前記各ワイパブレードに伝達され、前記各モータは一定の回転速度で回転し、前記リンク機構の駆動レバーの揺動位置と連結ロッドの長さを調整することにより、前記第１および第２ワイパブレードの間に速度差を設定することを特徴とするワイパ装置の制御方法。 5. The wiper device control method according to claim 1, wherein an output of each motor is transmitted to each wiper blade via a link mechanism, and each motor rotates at a constant rotational speed. A method of controlling a wiper device, wherein a speed difference is set between the first and second wiper blades by adjusting a swing position of a drive lever of the link mechanism and a length of a connecting rod.

請求項１〜５の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１モータの出力は、前記第２モータの出力より小さいことを特徴とするワイパ装置の制御方法。 The wiper device control method according to any one of claims 1 to 5, wherein the output of the first motor is smaller than the output of the second motor.