JP6668795B2 - Vehicle wiper control device and vehicle wiper control program - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ワイパ制御装置及び車両用ワイパ制御プログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle wiper control device and a vehicle wiper control program.
雪溜まりなどの障害物により、ワイパモータが過負荷の状態で連続通電されるのを抑制するために、過負荷を検出した場合に停止することが知られている。 It is known that the wiper motor stops when an overload is detected in order to prevent the wiper motor from being continuously energized in an overload state due to an obstacle such as a snow pool.
例えば、特許文献１では、ワイパモータのアーマチュア軸の回転に伴い回転パルス信号を発生する各出力軸センサと、回転パルス信号の積算値と目標位置とを比較するデータ比較部と、データ比較部により積算値が目標位置を超えたと判定した場合に、積算値を目標位置に近づけるようにアーマチュア軸を制御する停止位置保持駆動部とを備え、停止位置保持駆動部が、アーマチュア軸の制御中において、積算値が目標位置に近づかない場合に、アーマチュア軸の制御を停止するワイパ制御装置が提案されている。 For example, in Patent Document 1, each output shaft sensor that generates a rotation pulse signal in accordance with rotation of an armature shaft of a wiper motor, a data comparison unit that compares an integrated value of the rotation pulse signal with a target position, and an integration by the data comparison unit A stop position holding drive unit that controls the armature axis to bring the integrated value closer to the target position when it is determined that the value has exceeded the target position, and the stop position holding drive unit performs integration during the control of the armature axis. A wiper control device that stops the control of the armature shaft when the value does not approach the target position has been proposed.
しかしながら、特許文献１では、雪溜まり等の障害物を除去できない場合に、最低限の視界を確保できないことがあるため、改善の余地がある。 However, in Patent Literature 1, when an obstacle such as a snow puddle cannot be removed, a minimum visibility cannot be secured in some cases, and thus there is room for improvement.
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、障害物の除去力を向上させることが可能な車両用ワイパ制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and has as its object to provide a vehicle wiper control device capable of improving the ability to remove obstacles.
本発明の車両用ワイパ装置は、車両のウインドシールドガラス上でワイパブレードの往復のワイパ払拭動作を行うためのワイパモータと、前記ワイパブレードを低速で動作させる低速作動モード、高速で動作させる高速作動モード、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード、及び障害物除去を行う障害物除去モードが選択可能とされ、選択されたモードで前記ワイパモータの動作指示を行うワイパスイッチと、前記ワイパスイッチによって前記ワイパモータの動作指示が行われた場合に、前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検出する回転角センサの検出結果をフィードバックして前記ワイパモータの駆動電圧を決定して前記ワイパ払拭動作を行うように前記駆動電圧を制御する制御部と、前記ワイパスイッチによって前記障害物除去モードが選択された場合に、前記ワイパモータ、前記ワイパモータに設けられた減速機構、前記減速機構の出力軸、前記出力軸に接続されたリンク機構、前記リンク機構に接続されたワイパアーム、前記ワイパブレードの順に振動を伝達して前記ワイパ払拭動作中の前記ワイパブレードを振動させる予め定めた共振信号を前記駆動電圧に重畳する重畳部と、を備えている。 A wiper device for a vehicle according to the present invention includes a wiper motor for performing a reciprocating wiper operation of a wiper blade on a windshield glass of a vehicle, a low-speed operation mode for operating the wiper blade at low speed, and a high-speed operation mode for operating at high speed. An intermittent operation mode for intermittently operating at a constant cycle, and an obstacle removal mode for performing obstacle removal are selectable, and the wiper switch is configured to instruct an operation of the wiper motor in the selected mode. When the operation instruction of the wiper motor is issued, the detection result of the rotation angle sensor that detects the rotation angle of the output shaft of the wiper motor is fed back to determine the drive voltage of the wiper motor, and the wiper wiping operation is performed. A control unit for controlling a driving voltage; and the wiper switch for removing the obstacle. If the mode is selected, the wiper motor, speed reduction mechanism provided in the wiper motor, the output shaft of the speed reduction mechanism, connected link mechanism to the output shaft, the link mechanism connected to the wiper arm, the wiper blade And a superimposing unit that superimposes a predetermined resonance signal on the drive voltage to sequentially transmit vibrations and vibrate the wiper blade during the wiper wiping operation.
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、ワイパモータにより車両のウインドシールドガラス上の往復のワイパ払拭動作が行われる。 According to the vehicle wiper device having the above configuration, the wiper motor performs a reciprocating wiper wiping operation on the windshield glass of the vehicle.
ワイパスイッチでは、ワイパブレードを低速で動作させる低速作動モード、高速で動作させる高速作動モード、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード、及び障害物除去を行う障害物除去モードが選択可能とされ、選択されたモードでワイパモータの動作指示される。また、制御部では、ワイパスイッチによってワイパモータの動作指示が行われた場合に、ワイパモータの出力軸の回転角度を検出する回転角センサの検出結果をフィードバックしてワイパモータの駆動電圧を決定してワイパモータの駆動電圧が制御され、これによりワイパブレードの往復のワイパ払拭動作が行われる。 With the wiper switch, a low-speed operation mode in which the wiper blade operates at a low speed, a high-speed operation mode in which the wiper blade operates at a high speed, an intermittent operation mode in which the wiper blade operates intermittently at a fixed cycle, and an obstacle removal mode in which obstacle removal is performed can be selected. Then, the operation of the wiper motor is instructed in the selected mode. Further, when an operation instruction of the wiper motor is given by the wiper switch , the control unit feeds back a detection result of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of an output shaft of the wiper motor, determines a drive voltage of the wiper motor, and determines a drive voltage of the wiper motor. The driving voltage is controlled, whereby the reciprocating wiper operation of the wiper blade is performed.
そして、重畳部では、ワイパスイッチによって障害物除去モードが選択された場合に、ワイパモータ、ワイパモータに設けられた減速機構、減速機構の出力軸、出力軸に接続されたリンク機構、リンク機構に接続されたワイパアーム、ワイパブレードの順に振動を伝達してワイパ払拭動作中のワイパブレードを振動させる予め定めた共振信号が駆動電圧に重畳される。すなわち、共振信号がワイパモータの駆動電圧に重畳されることで、ワイパ払拭動作中のワイパブレードが共振して振動し、雪溜り等の障害物を除去することができる。従って、共振信号を駆動電圧に重畳しない場合に比べて障害物の除去性能を向上することが可能となる。 When the obstacle removal mode is selected by the wiper switch, the superposition unit is connected to the wiper motor , the speed reduction mechanism provided on the wiper motor , the output shaft of the speed reduction mechanism, the link mechanism connected to the output shaft, and the link mechanism. A predetermined resonance signal for transmitting vibration in the order of the wiper arm and the wiper blade to vibrate the wiper blade during the wiper wiping operation is superimposed on the drive voltage. That is, since the resonance signal is superimposed on the drive voltage of the wiper motor, the wiper blade during the wiper wiping operation resonates and vibrates, and an obstacle such as a snow puddle can be removed. Therefore, it is possible to improve the performance of removing obstacles as compared with the case where the resonance signal is not superimposed on the drive voltage.
また、本発明の車両用ワイパ制御装置は、前記共振信号は、前記ワイパブレード及びワイパアームを少なくとも含む車両用ワイパ装置の固有振動数に対応する信号である。 In the wiper control device for a vehicle according to the present invention, the resonance signal is a signal corresponding to a natural frequency of the wiper device for a vehicle including at least the wiper blade and the wiper arm.
上記構成の車両用ワイパ制御装置によれば、ワイパ払拭動作中にワイパブレード及びワイパアームを含めて共振によって振動させることができる。 According to the wiper control device for a vehicle having the above configuration, the wiper blade and the wiper arm can be vibrated by resonance during the wiper wiping operation.
また、本発明の車両用ワイパ制御装置は、前記重畳部は、前記駆動電圧と、当該駆動電圧で駆動したときの前記検出結果から算出される電圧との偏差が予め定めた値以上の場合、または前記共振信号の発生を指示するための操作部が操作された場合に、前記共振信号を前記駆動電圧に重畳する。 Further, in the vehicle wiper control device according to the present invention, the superimposition unit may be configured such that, when a deviation between the drive voltage and a voltage calculated from the detection result when driven by the drive voltage is equal to or greater than a predetermined value, Alternatively, when an operation unit for instructing generation of the resonance signal is operated, the resonance signal is superimposed on the drive voltage.
上記構成の車両用ワイパ制御装置によれば、雪溜り等の障害物が発生した場合に、自動または手動で共振信号を駆動電圧に重畳することができる。 According to the vehicle wiper control device having the above configuration, when an obstacle such as a snow puddle occurs, the resonance signal can be automatically or manually superimposed on the drive voltage.
また、本発明の車両用ワイパ制御プログラムは、コンピュータを、上記車両用ワイパ制御装置の前記制御部及び前記重畳部として機能させる。 The vehicle wiper control program according to the present invention causes a computer to function as the control unit and the superimposing unit of the vehicle wiper control device.
上記構成の車両用ワイパ制御プログラムによれば、共振信号を駆動電圧に重畳しない場合に比べて障害物の除去性能を向上することが可能となる。 According to the vehicle wiper control program having the above configuration, it is possible to improve the performance of removing an obstacle as compared with a case where the resonance signal is not superimposed on the drive voltage.
以下、図面を参照して本実施形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両用ワイパ制御装置を含む車両用ワイパ装置の構成を示す概略図である。 Hereinafter, an example of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a vehicle wiper device including a vehicle wiper control device according to the present embodiment.
車両用ワイパ装置１１は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウインドシールドガラス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、車両用ワイパ制御装置１０とを備えている。 The vehicle wiper device 11 is for wiping a windshield glass 12 provided in a vehicle such as a passenger car, for example, and includes a pair of wipers 14 and 16, a wiper motor 18, a link mechanism 20, and a vehicle wiper device 11. 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 constituted by wiper arms 24 and 26 and wiper blades 28 and 30, respectively. The base ends of the wiper arms 24 and 26 are fixed to pivot shafts 42 and 44 described later, respectively, and the wiper blades 28 and 30 are fixed to the distal ends of the wiper arms 24 and 26, respectively.
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がウイ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がウイ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 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、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を有する。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 has an output shaft 32 that is rotatable in the forward and reverse directions via a speed reduction mechanism 52 mainly composed of a worm gear. The link mechanism 20 includes a crank arm 34, a first link rod 36, a pair of pivot levers 38 and 40, a pair of pivot shafts 42 and 44, and a second link rod 46.
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いる。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 operably connected to one end of the first link rod 36. The other end of the first link rod 36 is operatively connected to a position near the end of the pivot lever 38 that is different from the end having the pivot shaft 42. Both ends of a second link rod 46 are operatively connected to an end of the pivot lever 38 different from the end having the pivot shaft 42 and an 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いる。ピボットレバー３８、４０におけるピボット軸４２、４４を有する端は、ピボット軸４２、４４を介してワイパアーム２４、２６が各々固定されている。 The pivot shafts 42 and 44 are operably supported by a pivot holder (not shown) provided on the vehicle body. The ends of the pivot levers 38 and 40 having the pivot shafts 42 and 44 are fixed to the wiper arms 24 and 26 via the pivot shafts 42 and 44, respectively.
車両用ワイパ装置１１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に伝達される。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がウイ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、本実施形態では、一例として１４０°とする。 In the vehicle wiper device 11, when the output shaft 32 is rotated forward and backward at a rotation angle θ1 within a predetermined range, the rotational force of the output shaft 32 is transmitted to the wiper arms 24 and 26 via the link mechanism 20. As the wiper arms 24 and 26 reciprocate, the wiper blades 28 and 30 reciprocate between the lower inversion position P2 and the upper inversion position P1 on the windshield glass 12. 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, is set to 140 ° as an example.
本実施形態に係る車両用ワイパ装置１１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 vehicle wiper device 11 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the wiper blades 28, 30 are located at the storage position P3, the crank arm 34 and the first link rod 36 are linearly connected. The configuration is as follows.
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、本実施形態では、一例として１０°とする。 The storage position P3 is provided below the lower inversion position P2. The wiper blades 28, 30 move to the storage position P3 when the output shaft 32 rotates by θ2 from the state where the wiper blades 28, 30 are at the lower inversion position P2. The value of θ2 can take various values depending on the configuration of the link mechanism of the wiper device, but in the present embodiment, is set to 10 ° as an example.
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。 When θ2 is “0”, the lower turning position P2 matches the storage position P3, and the wiper blades 28 and 30 stop at the lower turning position P2 and are stored.
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車両用ワイパ制御装置１０が接続されている。すなわち、ワイパモータ１８の駆動により、ウインドシールドガラス１２上の往復のワイパ払拭動作が行われる。本実施形態に係る車両用ワイパ制御装置１０は、例えば、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角度を検知する回転角センサ５４及び電流センサ５５を有している。また、車両用ワイパ制御装置１０は、ワイパモータ１８を作動させるための電流をＰＷＭ制御によって生成してワイパモータ１８に供給する駆動回路５６を有している。 The wiper motor 18 is connected to a vehicle wiper control device 10 for controlling the rotation of the wiper motor 18. That is, the reciprocating wiper wiping operation on the windshield glass 12 is performed by driving the wiper motor 18. The vehicle wiper control device 10 according to the present embodiment includes, for example, a rotation angle sensor 54 and a current sensor 55 that detect the rotation speed and the rotation angle of the output shaft 32 of the wiper motor 18. Further, the vehicle wiper control device 10 includes a drive circuit 56 that generates a current for operating the wiper motor 18 by PWM control and supplies the generated current to the wiper motor 18.
本実施形態に係るワイパモータ１８は、上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度は、ワイパモータ本体の回転軸の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施形態では、ワイパモータ本体と減速機構５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３２の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８の回転軸の回転速度及び回転角度とみなすものとする。 Since the wiper motor 18 according to the present embodiment has the speed 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 rotation shaft of the wiper motor main body. However, in the present embodiment, since the wiper motor main body and the speed reduction mechanism 52 are integrally formed, the rotation speed and the rotation angle of the output shaft 32 are hereinafter regarded as the rotation speed and the rotation angle of the rotation shaft of the wiper motor 18. And
回転角センサ５４は、ワイパモータ１８の減速機構５２内に設けられ、出力軸３２に連動して回転する励磁コイル又はマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。電流センサ５５は、回転しているワイパモータ１８の電流を検知する。 The rotation angle sensor 54 is provided in the speed reduction mechanism 52 of the wiper motor 18, and converts a magnetic field (magnetic force) of an excitation coil or a magnet that rotates in conjunction with the output shaft 32 into a current and detects the current. The current sensor 55 detects the current of the rotating wiper motor 18.
車両用ワイパ制御装置１０は、ワイパ払拭動作を制御するマイクロコンピュータ５８を備えている。マイクロコンピュータ５８は、回転角センサ５４が検出した出力軸３２の回転角度からワイパブレードのウイ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。車両用ワイパ制御装置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記憶装置であるメモリ６０が設けられている。メモリ６０は、ワイパブレード２８、３０のウインドシールドガラス１２上の位置に応じて出力軸３２の回転速度を算出するためのデータ及びプログラムを記憶している。 The vehicle wiper control device 10 includes a microcomputer 58 that controls a wiper wiping operation. The microcomputer 58 can calculate the position of the wiper blade on the windshield glass 12 from the rotation angle of the output shaft 32 detected by the rotation angle sensor 54 so that the rotation speed of the output shaft 32 changes according to the position. The driving circuit 56 is controlled. The vehicle wiper control device 10 includes a memory 60 that is a storage device that stores data and programs used for controlling the drive circuit 56. The memory 60 stores data and a program for calculating the rotation speed of the output shaft 32 according to the positions of the wiper blades 28 and 30 on the windshield glass 12.
また、マイクロコンピュータ５８には、ワイパスイッチ５０、車両のエンジン等の制御を統括する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０、及びウォッシャスイッチ６２が接続されている。 Further, the microcomputer 58 is connected to a wiper switch 50, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 90 for controlling the engine and the like of the vehicle, and a washer switch 62.
ワイパスイッチ５０は、車両のバッテリからワイパモータ１８に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ５０は、ワイパブレード２８、３０を、低速で動作させる低速作動（ＬＯ）モード選択位置、高速で動作させる高速作動（ＨＩ）モード選択位置、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動（ＩＮＴ）モード選択位置、及び格納（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。さらに、本実施形態では、雪溜り等の障害物除去を自動で行う自動障害物除去モード選択位置、及び障害物除去を手動で行う障害物除去モード作動選択位置を備えてそれぞれの動作指示が可能とされている。 The wiper switch 50 is a switch for turning on or off the electric power supplied from the battery of the vehicle to the wiper motor 18. The wiper switch 50 includes a low-speed operation (LO) mode selection position for operating the wiper blades 28 and 30 at low speed, a high-speed operation (HI) mode selection position for operating at high speed, and an intermittent operation (INT) for intermittently operating the wiper blades 28 and 30 at regular intervals. ) It can be switched to a mode selection position and a storage (stop) mode selection position. Further, the microcomputer 58 outputs a signal of a command of a rotational speed corresponding to the selected position of each mode to the microcomputer 58. Furthermore, in the present embodiment, an automatic obstacle removal mode selection position for automatically removing obstacles such as snow puddles and an obstacle removal mode operation selection position for manually removing obstacles are provided, and respective operation instructions are possible. It has been.
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がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御をメモリ６０に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。 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 on the data stored in the memory 60 and This is performed using a program.
ところで、本実施形態に係る車両用ワイパ装置１１は、雪溜り等の障害物がウインドシールドガラス１２上に存在する場合、ワイパ払拭動作により除去する。しかしながら、図２に示すように、ワイパ払拭動作中に雪溜り等の障害物によってワイパが拘束された場合、ワイパモータ１８が通電された状態で拘束されるので、高負荷がかかり発熱してしまう。 By the way, the vehicle wiper device 11 according to the present embodiment removes an obstacle such as a snow pool on the windshield glass 12 by a wiper wiping operation. However, as shown in FIG. 2, when the wiper is restrained by an obstacle such as a snow puddle during the wiper wiping operation, the wiper motor 18 is restrained while being energized, so that a high load is applied and heat is generated.
そこで、本実施形態に係る車両用ワイパ装置１１には、障害物の除去が必要な場合に、雪溜り等の障害物の払拭性能を向上させる共振制御を行う。共振制御は、具体的には、ワイパスイッチ５０が自動障害物除去モード選択位置または障害物除去モード作動選択位置にされた場合に行われる。 Therefore, the vehicle wiper device 11 according to the present embodiment performs resonance control for improving the wiping performance of an obstacle such as a snow puddle when it is necessary to remove the obstacle. The resonance control is performed when the wiper switch 50 is set to the automatic obstacle removal mode selection position or the obstacle removal mode operation selection position.
ワイパ１４、１６の周波数応答は、一例として図３（Ａ）に示すような特性となっており、車両用ワイパ装置１１の固有振動数に関する共振周波数を有している。そこで、共振制御では、図３（Ｂ）に示すような上記共振周波数を有する周波数応答の信号をワイパモータ１８の駆動電圧に重畳する。これにより、ワイパ１４、１６の共振により振動が発生して障害物を除去することができる。例えば、ワイパブレードを振動させる予め定めた共振信号として正弦波の電圧をワイパモータ１８の駆動電圧に重畳することで、ワイパ払拭動作中にワイパ１４、１６に振動を発生させ、振動によって障害物を除去する。 The frequency response of the wipers 14 and 16 has characteristics as shown in FIG. 3A as an example, and has a resonance frequency related to the natural frequency of the vehicle wiper device 11. Thus, in the resonance control, a frequency response signal having the above-described resonance frequency as shown in FIG. 3B is superimposed on the drive voltage of the wiper motor 18. Thus, vibration is generated by the resonance of the wipers 14 and 16, and the obstacle can be removed. For example, by superimposing a sinusoidal voltage as a predetermined resonance signal for vibrating the wiper blade on the drive voltage of the wiper motor 18, the wipers 14, 16 generate vibration during the wiper wiping operation, and the vibration removes an obstacle. I do.
なお、共振周波数は、少なくとも運転席側のワイパアーム２４、２６及びワイパブレード２８、３０を含むシステムの固有振動数（周波数）を適用することができる。当該固有振動数に対応した信号の電圧をワイパモータ１８の駆動電圧に重畳することで、ワイパ１４、１６に振動を発生させて、雪溜り等の障害物の除去性能を向上することができる。 As the resonance frequency, the natural frequency (frequency) of a system including at least the wiper arms 24 and 26 and the wiper blades 28 and 30 on the driver's seat side can be applied. By superimposing the voltage of the signal corresponding to the natural frequency on the drive voltage of the wiper motor 18, vibrations are generated in the wipers 14 and 16, and the performance of removing obstacles such as snow puddles can be improved.
図４は、本実施形態に係る車両用ワイパ装置１１における制御ブロック図の一例を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a control block diagram of the vehicle wiper device 11 according to the present embodiment.
本実施形態では、ワイパブレード２８、３０をウインドシールドガラス１２で所望の回転角度で回動させるための指令値がマイクロコンピュータ５８内のＦＢ（Feedback）部６６に入力される。 In the present embodiment, a command value for rotating the wiper blades 28, 30 at a desired rotation angle with the windshield glass 12 is input to an FB (Feedback) unit 66 in the microcomputer 58.
ＦＢ（Feedback）部６６は、ワイパモータ１８のアーマチャ６６に印加する電圧をいわゆるＰＩ制御によって算出する。ＦＢ部６６は、指令値で算出される電圧と後述する出力値で算出される電圧との偏差の比例関係に基づいてワイパモータ１８に印加する電圧を算出する偏差比例部と、上記の比例関係のみでは残留偏差が生じる場合に、かかる残留偏差を偏差積分によって解消する偏差積分部とを含む。 The FB (Feedback) unit 66 calculates a voltage applied to the armature 66 of the wiper motor 18 by so-called PI control. The FB unit 66 includes a deviation proportional unit that calculates a voltage to be applied to the wiper motor 18 based on a proportional relationship between a difference between a voltage calculated by a command value and a voltage calculated by an output value described below. And a deviation integration section for eliminating the residual deviation by deviation integration when the residual deviation occurs.
ワイパモータ１８のアーマチャ６６にはＦＢ部６６によって算出された電圧が印加され、前述の指令値に基づいて回転を始める。ワイパモータ１８の出力軸の回転角度は、回転角センサ５４により、モータ角度が検知される。 The voltage calculated by the FB unit 66 is applied to the armature 66 of the wiper motor 18 and starts rotating based on the above-described command value. The rotation angle of the output shaft of the wiper motor 18 is detected by a rotation angle sensor 54.
また、ワイパモータ１８の回転力及びトルクは車両用ワイパ装置１１に作用し、ワイパブレード２８、３０をウインドシールドガラス１２上の所定の位置から回動させる。また、回転角センサ５４によって検知されたモータ角度情報は、出力値としてＦＢ部６６に入力され、上述のＰＩ制御が行われる。 The rotational force and torque of the wiper motor 18 act on the vehicle wiper device 11 to rotate the wiper blades 28, 30 from a predetermined position on the windshield glass 12. The motor angle information detected by the rotation angle sensor 54 is input as an output value to the FB unit 66, and the above-described PI control is performed.
また、マイクロコンピュータ５８は、ワイパスイッチ５０が自動障害物除去モード選択位置に操作された際、指令値の駆動電圧と出力値から算出される電圧との偏差が予め定めた値以上の場合に、共振発生器６８によって共振信号を発生する。そして、発生した強震信号をワイパモータ１８の駆動電圧に重畳する。これにより、上述したように、ワイパ払拭動作中にワイパ１４、１６に振動を発生させて、雪溜り等の障害物の除去性能を向上させることができる。また、マイクロコンピュータ５８は、ワイパスイッチ５０が障害物除去モード作動選択位置に操作された際も共振発生器６８によって共振信号を発生して、ワイパモータ１８を駆動する駆動電圧に重畳するようになっている。 Further, when the wiper switch 50 is operated to the automatic obstacle removal mode selection position, the microcomputer 58, when the deviation between the drive voltage of the command value and the voltage calculated from the output value is equal to or more than a predetermined value, A resonance signal is generated by the resonance generator 68. Then, the generated strong motion signal is superimposed on the drive voltage of the wiper motor 18. As a result, as described above, vibrations are generated in the wipers 14 and 16 during the wiper wiping operation, and the performance of removing obstacles such as snow puddles can be improved. Also, when the wiper switch 50 is operated to the obstacle removal mode operation selection position, the microcomputer 58 generates a resonance signal by the resonance generator 68 and superimposes the resonance signal on the drive voltage for driving the wiper motor 18. I have.
続いて、本実施形態に係る車両用ワイパ制御装置１０で行われる具体的な処理例について説明する。図５は、本実施形態に係る車両用ワイパ制御装置１０におけるマイクロコンピュータ５８で行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、例えば、ワイパスイッチ５０によってワイパ作動指示が行われた場合にメモリ６０に記憶されたプログラムを実行することにより開始する。 Subsequently, a specific processing example performed by the vehicle wiper control device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a process performed by the microcomputer 58 in the vehicle wiper control device 10 according to the present embodiment. The process in FIG. 5 is started by executing a program stored in the memory 60 when a wiper operation instruction is given by the wiper switch 50, for example.
ステップ１００では、マイクロコンピュータ５８が、ワイパスイッチ５０が障害物除去モード作動選択位置にされたか否か判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０２へ移行し、肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。 In step 100, the microcomputer 58 determines whether or not the wiper switch 50 has been set to the obstacle removal mode operation selection position. When the determination is denied, the process proceeds to step 102, and when the determination is affirmed, the process proceeds to step 108.
ステップ１０２では、マイクロコンピュータ５８が、ワイパスイッチ５０が自動障害物除去モード選択位置にされたか否か判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０４へ移行し、肯定された場合にはステップ１０６へ移行する。 In step 102, the microcomputer 58 determines whether or not the wiper switch 50 has been set to the automatic obstacle removal mode selection position. If the determination is negative, the process proceeds to step 104, and if the determination is positive, the process proceeds to step 106.
ステップ１０４では、マイクロコンピュータ５８が共振信号がオフとなるように共振発生器６８を制御してステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、共振信号が重畳されない駆動電圧がワイパモータ１８に印加されてワイパ払拭動作が行われる。 In step 104, the microcomputer 58 controls the resonance generator 68 so that the resonance signal is turned off, returns to step 100, and repeats the above processing. That is, a drive voltage on which no resonance signal is superimposed is applied to the wiper motor 18 to perform a wiper wiping operation.
一方、ステップ１０６では、マイクロコンピュータ５８が、指令値との偏差が大きいか否かを判定する。該判定は、例えば、指令値と出力値との偏差が予め定めた値以上であるか否かを判定することにより、雪溜り等の障害物が発生したか否かを判定する。該判定が否定された場合には上述のステップ１０４へ移行し、肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。なお、本実施形態では、指令値との偏差により雪溜り等の障害物を検知するが、他の方法によって雪溜り等の障害物を検知してもよい。 On the other hand, in step 106, the microcomputer 58 determines whether or not the deviation from the command value is large. In this determination, for example, it is determined whether or not an obstacle such as a snow puddle has occurred by determining whether or not the deviation between the command value and the output value is equal to or greater than a predetermined value. When the determination is denied, the process proceeds to step 104, and when the determination is affirmed, the process proceeds to step 108. In this embodiment, an obstacle such as a snow puddle is detected based on a deviation from the command value. However, an obstacle such as a snow puddle may be detected by another method.
ステップ１０８では、マイクロコンピュータ５８が、共振信号を発生して、ワイパモータ１８の駆動電圧に重畳するように共振発生器６８を制御し、ステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。これにより、共振信号がワイパモータ１８の駆動電圧に重畳されることにより、ワイパ払拭動作を行いながらワイパ１４、１６を共振によって振動させることができる。そして、ワイパ１４、１６が共振によって振動することで、雪溜り等の障害物の除去性能をワイパ１４、１６の振動がない状態でワイパ払拭動作を行う場合に比べて向上することができる。 In step 108, the microcomputer 58 controls the resonance generator 68 so as to generate a resonance signal and superimpose the resonance signal on the drive voltage of the wiper motor 18, and returns to step 100 to repeat the above processing. Thus, the resonance signal is superimposed on the drive voltage of the wiper motor 18, so that the wipers 14, 16 can be vibrated by resonance while performing the wiper wiping operation. Since the wipers 14 and 16 vibrate due to resonance, the performance of removing obstacles such as snow puddles can be improved as compared with the case where the wipers 14 and 16 perform the wiper wiping operation without vibration.
以上説明したように、本実施形態ではマイクロコンピュータ５８が上述の処理を実行することで、障害物の除去が必要な場合に、ワイパモータ１８に共振信号を重畳して振動させるので、振動を発生させない場合よりも障害物の除去性能を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, the microcomputer 58 executes the above-described processing, and when the removal of an obstacle is necessary, the vibration signal is superimposed on the wiper motor 18 and vibrated, so that no vibration is generated. Obstacle removal performance can be improved as compared with the case.
なお、上記の実施形態では、ワイパモータ１８を正逆転する構成の車両用ワイパ装置１１を一例として説明したが、これに限るものではなく、ワイパモータ１８を一方向に回転することで、ワイパ払拭動作を行う形態を適用してもよい。 In the above-described embodiment, the vehicle wiper device 11 configured to rotate the wiper motor 18 in the normal and reverse directions has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the wiper wiping operation is performed by rotating the wiper motor 18 in one direction. The mode of performing may be applied.
また、上記の実施形態では、図５の処理をプログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理として説明したが、これに限るものではなく、ハードウエアで行う処理としてもよいし、双方を組み合わせた処理としてもよい。 Further, in the above embodiment, the processing of FIG. 5 has been described as software processing performed by executing a program, but is not limited thereto, and may be processing performed by hardware, or a combination of both. Processing may be performed.
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above, and it goes without saying that the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
１０・・・車両用ワイパ制御装置、１１・・・車両用ワイパ装置、１２・・・ウインドシールドガラス、１４、１６・・・ワイパ、１８・・・ワイパモータ、２４、２６・・・ワイパアーム、２８、３０・・・ワイパブレード、５６・・・駆動回路、５８・・・マイクロコンピュータ、６６・・・ＦＢ部、６８・・・共振発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wiper control apparatus for vehicles, 11 ... Wiper apparatus for vehicles, 12 ... Windshield glass, 14, 16 ... Wiper, 18 ... Wiper motor, 24, 26 ... Wiper arm, 28 , 30 ... wiper blade, 56 ... drive circuit, 58 ... microcomputer, 66 ... FB section, 68 ... resonance generator
Claims (4)
前記ワイパブレードを低速で動作させる低速作動モード、高速で動作させる高速作動モード、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード、及び障害物除去を行う障害物除去モードが選択可能とされ、選択されたモードで前記ワイパモータの動作指示を行うワイパスイッチと、
前記ワイパスイッチによって前記ワイパモータの動作指示が行われた場合に、前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検出する回転角センサの検出結果をフィードバックして前記ワイパモータの駆動電圧を決定して前記ワイパ払拭動作を行うように前記駆動電圧を制御する制御部と、
前記ワイパスイッチによって前記障害物除去モードが選択された場合に、前記ワイパモータ、前記ワイパモータに設けられた減速機構、前記減速機構の出力軸、前記出力軸に接続されたリンク機構、前記リンク機構に接続されたワイパアーム、前記ワイパブレードの順に振動を伝達して前記ワイパ払拭動作中の前記ワイパブレードを振動させる予め定めた共振信号を前記駆動電圧に重畳する重畳部と、
を備えた車両用ワイパ制御装置。 A wiper motor for performing a reciprocating wiper operation of a wiper blade on a windshield glass of the vehicle,
A low-speed operation mode in which the wiper blade operates at a low speed, a high-speed operation mode in which the wiper blade operates at a high speed, an intermittent operation mode in which the wiper blade operates intermittently at regular intervals, and an obstacle removal mode in which obstacle removal is performed can be selected and selected. A wiper switch for instructing the operation of the wiper motor in a set mode,
When an operation instruction of the wiper motor is issued by the wiper switch, a detection result of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of an output shaft of the wiper motor is fed back to determine a drive voltage of the wiper motor, and the wiper wiping operation is performed. A control unit for controlling the drive voltage so as to perform
When the obstacle removal mode is selected by the wiper switch, the wiper motor , a speed reduction mechanism provided on the wiper motor , an output shaft of the speed reduction mechanism, a link mechanism connected to the output shaft, and a connection to the link mechanism A superposition unit that transmits a vibration in the order of the wiper arm and the wiper blade, and superimposes a predetermined resonance signal that vibrates the wiper blade during the wiper wiping operation on the drive voltage.
A vehicle wiper control device comprising:
前記重畳部は、前記自動障害物除去モードが選択されて前記動作指示が行われた際に、前記駆動電圧と、当該駆動電圧で駆動したときの前記検出結果から算出される電圧との偏差が予め定めた値以上の場合に、前記共振信号を前記駆動電圧に重畳し、前記手動障害物除去モードが選択されて前記動作指示が行われた場合に、前記共振信号を前記駆動電圧に重畳する請求項１又は請求項２に記載の車両用ワイパ制御装置。 The wiper switch, as the obstacle removal mode, an automatic obstacle removal mode and a manual obstacle removal mode can be further selected,
The superimposition unit is configured such that when the automatic obstacle removal mode is selected and the operation instruction is performed, a deviation between the drive voltage and a voltage calculated from the detection result when driven by the drive voltage is calculated. When the value is equal to or greater than a predetermined value, the resonance signal is superimposed on the drive voltage, and when the manual obstacle removal mode is selected and the operation instruction is performed, the resonance signal is superimposed on the drive voltage. The wiper control device for a vehicle according to claim 1 or 2.
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