电动机控制装置制造方法
【专利摘要】本发明的电动机控制装置包括：参数输入单元，该参数输入单元输入电动机的控制所需要的参数，所述参数包括控制对象物的动作开始位置和动作结束位置、电动机的最大旋转速度、旋转速度的加法运算量、及旋转速度的减法运算量；对控制对象物的位置进行检测的单元；以及根据动作开始位置和动作结束位置计算减速开始位置、在使控制对象物从动作开始位置动作到动作结束位置时、根据最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差及加法运算量信息、来将目标旋转速度进行加法运算、在检测到到达减速开始位置之前、加速驱动电动机、使其以目标旋转速度进行旋转、在检测到到达减速开始位置的时刻、根据最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差及减法运算量信息、来将目标旋转速度进行减法运算、在检测到到达动作结束位置之前、减速驱动电动机、使其以目标旋转速度进行旋转的单元。
【专利说明】电动机控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对使车辆所具备的雨刷装置等动作的电动机的旋转进行控制的电动机控制装置。
本申请基于2011年7月6日于日本提出的申请特愿2011-150108号主张优先权，并在此援引其内容。
【背景技术】
[0002]在车辆上设置有雨刷装置，所述雨刷装置擦除附着于挡风玻璃的雨水或前车的飞沫等，以确保驾驶员的视野。雨刷装置具有由雨刷驱动装置进行摆动控制的雨刷臂，在雨刷臂的前端安装有与挡风玻璃相抵接的刮水片。安装有刮水片的雨刷臂往复运动，从而对挡风玻璃进行擦拭。雨刷臂通过连杆机构来将电动机的旋转移动改变为往复运动，从而进行擦拭动作。
[0003]在这样的雨刷装置中，已知有一边对擦拭周期的偏差进行抑制、一边对反转时刮水片的移动过头进行控制的雨刷控制装置(例如，参照专利文献I)。该雨刷控制装置获取经过时间和电动机目标转速，计算刮水片当前位置和电动机的当前转速，对刮水片当前状况进行判断，并基于上述判断来适当修正电动机转速。首先，计算电动机转速的修正值。接着，根据修正值和目标转速来设定修正目标转速，并计算修正加法上限值。接着，将修正加法上限值与目标转速相加以计算出上限转速。然后，根据上限转速与修正目标转速的比较结果，将上限转速设定为最终目标转速，从而抑制电动机转速的上升。由此，能抑制反转时的刮水片速度。
现有技术文献 专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特开2010-173338号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]然而，现有的雨刷装置安装有微型计算机，以跟随目标值的方式来进行速度控制。在这样的雨刷装置中，排列目标值而使“每个角度的目标速度”、“每个经过时间的目标角度”、“每个经过时间的目标速度”等的关系保持一定或保持任意间隔，直接使用该值，或进行插补来进行控制。图6是表示雨刷臂的每个角度下与电动机的目标转速(目标旋转速度)有关的表格的表格结构的图。雨刷装置的控制装置参照图6所示的表格，对雨刷臂的每个角度的电动机转速进行控制，从而能实现平滑的擦拭动作。
[0006]然而，对于具备图6所示的雨刷臂的每个角度下与电动机的目标转速有关的表格的雨刷装置，在提升控制分辨能力、或具有多个车种数据的情况下，为了存储目标转速的数据而需要较多的存储容量。在这种情况下，必须使用具有存储容量较大的存储器的昂贵的微型计算机，从而存在雨刷装置成本变高的问题。另外，在图6所示的将角度与目标转速相关联而得的表格中，为了进行正常的擦拭动作，对雨刷臂的擦拭范围的角度进行了定义。而且，在擦拭范围发生变化、或擦拭速度发生变化的情况下，必须准备与雨刷臂的动作相对应的数量的表格。因此，为了进行特殊的动作而非正常的擦拭动作，需要在控制的处理动作中进行特殊的处理。其结果是，还存在控制装置变得复杂、控制装置的成本变高的问题。
[0007]本发明是有鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置能以较少的存储容量来对电动机的旋转进行控制。解决技术问题所采用的技术方案
[0008]本发明涉及一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，其特征在于，包括:参数输入单元，该参数输入单元输入所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、及至少包括所述电动机的旋转速度信息的所述电动机的控制所需要的参数；位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述动作开始位置和所述动作结束位置的信息计算减速开始位置，在使所述控制对象物从所述动作开始位置动作到所述动作结束位置时，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转，在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，将所述目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
[0009]本发明涉及一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，其特征在于，包括:参数输入单元，该参数输入单元输入所述电动机的控制所需要的参数，所述参数包括所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、所述电动机的最大旋转速度信息、旋转速度的加法运算量信息、及旋转速度的减法运算量信息；位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述动作开始位置和动作结束位置的信息计算减速开始位置，在使所述控制对象物从所述动作开始位置动作到所述动作结束位置时，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述加法运算量信息，来将目标旋转速度进行加法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转，在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述减法运算量信息，来将目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
[0010]本发明涉及一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，其特征在于，包括:信号输入单元，该信号输入单元从外部输入信号；参数存储单元，该参数存储单元预先相关联地存储有所述电动机的控制所需要的参数，所述参数包括由所述信号输入单元输入的输入信号模式、所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、所述电动机的最大旋转速度信息、旋转速度的加法运算量信息、及旋转速度的减法运算量信息；位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元从所述参数存储单元读取与由所述信号输入单元所输入的输入信号模式相关联的所述电动机的控制所需要的参数，根据所述动作开始位置和动作结束位置的信息计算减速开始位置，在使所述控制对象物从所述动作开始位置动作到所述动作结束位置时，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述加法运算量信息，来将目标旋转速度进行加法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转，在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述减法运算量信息，来将目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
[0011]本发明的特征在于，所述控制对象物是车辆所具备的雨刷装置。
发明效果
[0012]根据本发明，由于通过计算来求出目标旋转速度，因此，无需预先存储每个角度的目标旋转速度。因此，能使用存储容量较小的微型计算机，能获得以下效果:即，能防止控制装置的成本增大。另外，由于基于控制参数来对电动机进行旋转控制，因此，不会增大定义有控制对象物的位置与目标旋转速度之间的关系的表格，能使动作范围变窄，并能实现改变目标旋转速度的动作。另外，由于不是线性插补，因此，能设定平滑的目标旋转速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示本发明实施方式I的结构的框图。
图2是表示图1所示的参数存储部的表格结构的说明图。
图3是表示图1所示的电动机的动作的说明图。
图4是表示图1所示的电动机的动作的说明图。
图5是表示图1所示的控制部的动作的流程图。
图6是表示雨刷臂的每个角度下与电动机的目标转速有关的表格的表格结构的说明图。
(与图7?图15B与10P00169相对应)
图1是表示本发明实施方式2的结构的框图。
图8是表示图7所示的参数存储部的表格结构的说明图。
图9是表示图7所示的电动机的动作的说明图。
图10是表示图7所示的电动机的动作的说明图。
图11是表示图7所示的控制部的动作的流程图。
图12A是表示电动机的旋转动作的说明图。
图12B是表示电动机的旋转动作的说明图。
【具体实施方式】
[0014][实施方式I]
下面，参照附图，对本发明的实施方式I的电动机控制装置进行说明。图1是表示该实施方式的结构的框图。这里，作为由电动机控制装置所控制的电动机的旋转所控制的控制对象物，以车辆所具备的雨刷装置为例来进行说明。在图中，标号I是擦拭挡风玻璃的雨刷臂。标号2是用于使雨刷臂I进行擦拭动作的电动机。雨刷臂I通过连杆机构与电动机2的转轴相连接，通过将转轴的旋转方向在正转与反转之间进行切换来使雨刷臂I往复运动，从而进行擦拭动作。标号21是检测并输出电动机转轴的旋转角度的角度传感器。这里，为了简化说明，使电动机2转轴的旋转角度与雨刷臂I的动作角度相一致来进行说明。即，若雨刷臂I的动作角度为O度?150度，则电动机2转轴的旋转角度也在O度?150度之间往复运动。标号3是根据驱动指令来控制所提供的功率并驱动电动机2的电动机驱动部。
[0015]标号4是为了控制电动机2的旋转而对电动机驱动部3输出驱动指令的控制部，由微型计算机所构成。标号41是经由车辆内所具备的车内LAN、例如CAN(ControIIer AreaNetwork:控制器局域网络)、LIN(LocalInterconnect Network:局域互联网络)而输入车辆内所收发的信号的信号输入部。由信号输入部41所输入的信号中包含表不对雨刷装置发出开始/停止擦拭动作的指示的雨刷开关的状态的信号、表示擦拭动作的速度(低速、高速、断续等)的信号。另外，信号输入部41中还输入有表示车辆的车速的信号、表示发动机罩的开闭状态的信号。
[0016]标号42是基于信号输入部41中所输入的信号来对电动机2的动作进行控制、从而对雨刷臂I的擦拭动作进行控制的驱动控制部。标号43是预先相关联地存储有信号输入部41中所输入的输入信号的模式、以及用于控制电动机2的参数的参数存储部。
[0017]接着，参照图2，对图1所示的参数存储部43的表格结构进行说明。
图2是表示图1所示的参数存储部43的表格结构的图。参数存储部43对每个输入信号模式相关联地存储有控制参数。
所谓输入信号模式，是指在向信号输入部41输入3系统的信号的情况下、对3系统的信号进行情况区分而得的模式。在所输入的信号是雨刷开关信号、发动机罩开闭信号、车速信号的情况下，对各个信号的每个信号值进行情况区分。例如，第I输入信号模式是雨刷开关为表示低速擦拭动作的“Lo”、发动机罩开闭信号为“闭”、车速信号为60km/h以下的情况。对于这样的情况区分，根据输入到信号输入部41的信号，预先相关联地存储有所有需要对雨刷装置的动作进行控制的情况。
[0018]控制参数中包括“最大旋转速度”、“动作开始位置”、“动作结束位置”、“加法运算量”、“减法运算量”这5个参数。所谓“最大旋转速度”是指在雨刷臂I从当前位置或规定位置动作到目标位置时、电动机2的旋转速度的最大值。这里，用转速[rpm]来表现旋转速度。所谓“动作开始位置”是指开始规定动作时刻的雨刷臂I的位置。这里，用角度来表现雨刷臂I的位置，将雨刷臂I的存放位置设为0度，将最大的擦拭范围内的雨刷臂I的往返位置设为150度。
[0019]所谓“动作结束位置”是指结束规定动作时的雨刷臂I的位置。例如，使雨刷臂以最大擦拭范围来进行擦拭的情况下的“动作开始位置”为0度，“动作结束位置”为150度。所谓“加法运算量”是指在使雨刷臂I加速至最大旋转速度时、每个控制周期加上旋转速度量的值。所谓“减法运算量”是指在使雨刷臂I从最大旋转速度开始减速时、每个控制周期减去旋转速度量的值。
[0020]接下来，参照图3，对电动机2的动作进行说明。图3是表示使雨刷臂I从动作开始位置动作到动作结束位置的情况下的电动机2的旋转速度的变化的图。驱动控制部42在根据输入信号模式来确定5个控制参数(最大旋转速度、动作开始位置、动作结束位置、加法运算量、减法运算量)时，首先根据动作开始位置和动作结束位置来计算并求出减速开始位置。然后，在减速开始位置的角度下，使旋转速度加速，使得电动机2的旋转速度达到最大旋转速度。
[0021]接着，在达到减速开始位置的时刻(达到最大旋转速度的时刻)，将旋转速度转换为减速，使旋转速度减速，使得在动作结束位置的角度下旋转速度成为O。此时，如图3所示的曲线那样，使旋转速度平滑地变化，从而能实现无不协调感的雨刷臂I的动作。将雨刷臂I的动作在图3所示的动作的动作开始位置与动作结束位置之间进行交换，从而能使雨刷臂I往复运动，以进行擦拭动作。
[0022]接下来，参照图4，对使电动机2的旋转速度加速的动作进行说明。图4是表示使电动机2的旋转速度加速的动作的图。驱动控制部42首先在动作开始位置上输出预先决定的初速值来作为目标旋转速度的指令值，从而使电动机2开始旋转。然后，在到达控制周期的时刻，对最大旋转速度与当前时刻的旋转速度(这里为初速值)之差(最大旋转速度-初速)乘以加法运算量(从参数存储部43获得的值，例如为1/X1)，所获得的值((最大旋转速度-初速)X 1/X1)与当前时刻的目标旋转速度相加而得的值(初速+ (最大旋转速度-初速)X 1/X1)成为新的目标旋转速度(图4所示的点Pl)。在图4所示的例子中，是Xl的值为4的例子。然后，在到达下一个控制周期的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(这里为点Pl)与最大旋转速度之差乘以1/4而得的值与当前时刻的目标旋转速度相加，将所获得的值(图4所示的点P2)作为新的目标旋转速度。重复同样的处理，将点P3、点P4作为新的目标旋转速度，以对电动机3的转轴的旋转动作进行控制。
[0023]另外，在到达减速开始位置之后，在每个控制周期将当前时刻的目标旋转速度减去减法运算量(从参数存储部43获得的值，例如为I/(X2-1))，最终使目标旋转速度接近0，在到达动作结束位置的时刻，使电动机2的转轴停止旋转。
[0024]接着，参照图5，对图1所示的控制部4控制电动机2的旋转的动作进行说明。首先，信号输入部41读取输入信号，对驱动控制部42输出所读取到的输入信号(步骤SI)。驱动控制部42确定从信号输入部41输出的输入信号的模式，从参数存储部43读取与所确定的输入信号模式相一致的与输入信号模式相关联的控制参数(步骤S2)。这里，对将最大旋转速度“65”、动作开始位置“O”、动作结束位置“150”、加法运算量“1/4”(Xl=4)、减法运算量“1/(4-1)” (X2=4)读出作为控制参数的情况进行说明。
[0025]接着，驱动控制部42根据动作开始位置“0”和动作结束位置“150”来计算减速开始位置(步骤S3)。例如将减速开始位置设为动作开始位置与动作结束位置的中间点((0+150)/2=75)。然后，驱动控制部42对电动机驱动部3输出将预先决定的初速值设为目标旋转速度的指令(步骤S4)。由此,使电动机2开始旋转。
[0026]接着，驱动控制部42读取作为角度传感器21的输出的角度值(步骤S5)。角度传感器21所输出的角度值相当于表示雨刷臂I的位置的值。
然后，驱动控制部42判定所读取到的角度值是否到达减速开始位置(步骤S6)。若该判定的结果是未到达减速开始位置，则驱动控制部42 —边判定控制周期的触发是否被输入，一边进行待机直至控制周期的触发被输入(步骤S7、S8)。
[0027]然后，在控制周期的触发被输入的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(转速)与加法运算量相加，从而求出新的目标旋转速度(转速)，对电动机驱动部3输出将所求出的目标旋转速度值作为新的目标旋转速度的指令(步骤S9)。
驱动控制部42在到达减速开始位置之前，重复进行步骤S5?S9的处理动作。由此，如图3所示，电动机2从动作开始位置开始提升旋转速度，并到达减速开始位置。
[0028]接着，在到达减速开始位置的时刻，驱动控制部42读取作为角度传感器21的输出的角度值(步骤S10)。然后，驱动控制部42判定所读取到的角度值是否到达动作结束位置(步骤Sll)。若该判定的结果是未到达动作结束位置，则驱动控制部42 —边判定控制周期的触发是否被输入，一边进行待机直至控制周期的触发被输入(步骤S12、S13)。
[0029]然后，在控制周期的触发被输入的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(转速)与减法运算量相减，从而求出新的目标旋转速度(转速)，对电动机驱动部3输出将所求出的目标旋转速度值作为新的目标旋转速度的指令(步骤S14)。驱动控制部42在到达动作结束位置之前，重复进行步骤SlO?S14的处理动作，在到达动作结束位置的时刻使电动机2停止旋转。由此，如图3所示，电动机2降低旋转速度，并到达动作结束位置。
[0030]此外，在上述说明中，将相关联地存储有每个输入信号模式的5个控制参数的参数存储部43设置于控制部4内，根据所输入的信号，来选择5个控制参数，基于该所选出的控制参数，来对电动机2进行旋转控制，但也可以从控制部4的外部(例如，总体控制车辆动作的计算机等)输入5个控制参数，驱动控制部42基于所输入的5个控制参数来对电动机2的旋转进行控制。这是由于在驱动控制部42内部通过计算来求出目标旋转速度，所以才能进行上述控制。
[0031]如以上所说明的那样，在控制部4内部对每个输入信号模式预先只存储5个控制参数，通过计算来求出时刻变化的目标旋转速度(转速)，因此，无需预先存储每个角度的目标旋转速度(转速)。因此，能使用存储容量较小的微型计算机，能防止雨刷装置的成本增大。另外，参数存储部43对每个输入信号模式只存储5个控制参数，因此，不会增加对角度与目标旋转速度之间的关系进行定义的表格。因此，能根据输入信号模式来使擦拭范围变窄，或实现变更目标旋转速度的擦拭动作。另外，由于不是线性插补，因此，能设定平滑的目标旋转速度。
[0032]另外，也可将用于实现图1中的控制部4的功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，通过使计算机系统读取记录在该记录介质中的程序并执行，从而进行雨刷的控制处理。此外，这里所谓“计算机系统”，是指包含OS和周边设备等硬件的系统，另外，所谓“计算机可读取的记录介质”，是指软盘、光磁盘、ROM、⑶-ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且，所谓“计算机可读取的记录介质”，还包含像成为经由互联网等网络或电话线路等通信线路来发送程序时的服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样的、将程序保存一定时间的介质。
[0033]此外，上述程序也可以从将该程序存放在存储装置等中的计算机系统经由传输介质、或通过传输介质中的传输波传输到其他计算机系统。此处，传输程序的“传输介质”是指像互联网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。另外，上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。此外，也可以是能通过与已记录在计算机系统中的程序进行组合来实现上述功能的程序，即所谓的差分文件(差分程序)。[0034][实施方式2](与10P00169相对应)
下面，参照附图，对本发明的实施方式2的电动机控制装置进行说明。图7是表示该实施方式的结构的框图。这里，作为由电动机控制装置所控制的电动机的旋转所控制的控制对象物，以车辆所具备的雨刷装置为例来进行说明。在图中，标号101是擦拭挡风玻璃的雨刷臂。标号102是用于使雨刷臂101进行擦拭动作的电动机。雨刷臂101通过连杆机构与电动机102的转轴相连接，通过将转轴的旋转方向在正转与反转之间进行切换来使雨刷臂101往复运动，从而进行擦拭动作。
[0035]标号121是输出用于检测电动机转轴的旋转角度的信号的旋转检测部。旋转检测部121根据检测I点的原点的传感器和转轴的旋转来输出脉冲。检测原点的传感器在检测到原点的时刻输出表示检测到原点的情况的信号。另外，表示旋转的脉冲根据规定的旋转角来输出脉冲。例如，若为旋转角每旋转I度就输出脉冲的结构，则通过对所输出的脉冲数进行计数，能求出旋转角。通过对从检测到原点起所产生的脉冲数进行计数，能求出绝对旋转角。
[0036]这里，为了简化说明，使电动机102转轴的旋转角度与雨刷臂101的动作角度相一致来进行说明。即，若雨刷臂101的动作角度为0度?150度，则电动机102转轴的旋转角度也在0度?150度之间通过正转和反转来往复运动。标号103是根据驱动指令来控制所提供的功率并驱动电动机102的电动机驱动部。
[0037]标号104是为了控制电动机102的旋转而对电动机驱动部103输出驱动指令的控制部，由微型计算机所构成。标号141是经由车辆内所具备的车内LAN、例如CAN (Controller Area Network:控制器局域网络)、LIN(LocalInterconnect Network:局域互联网络)而输入车辆内所收发的信号的信号输入部。由信号输入部141所输入的信号中包含表示对雨刷装置发出开始/停止擦拭动作的指示的雨刷开关的状态的信号、表示擦拭动作的速度(低速、高速、断续等)的信号。另外，信号输入部141中还输入有表示车辆的车速的信号、表示发动机罩的开闭状态的信号。
[0038]标号142是基于信号输入部141中所输入的信号、及用于检测旋转检测部121所输出的电动机的旋转角度的信号、来对电动机102的旋转动作进行控制、从而对雨刷臂101的擦拭动作进行控制的驱动控制部。标号143是预先相关联地存储有信号输入部41中所输入的输入信号的模式、以及用于控制电动机102的参数的参数存储部。
[0039]接着，参照图8，对图7所示的参数存储部143的表格结构进行说明。
图8是表示图7所示的参数存储部143的表格结构的图。参数存储部143对每个输入信号模式相关联地存储有控制参数。
所谓输入信号模式，是指在向信号输入部141输入3系统的信号的情况下、对3系统的信号进行情况区分而得的模式。在所输入的信号是雨刷开关信号、发动机罩开闭信号、车速信号的情况下，对各个信号的每个信号值进行情况区分。例如，第I输入信号模式是雨刷开关为表示低速擦拭动作的“Lo”、发动机罩开闭信号为“闭”、车速信号为60km/h以下的情况。对于这样的情况区分，根据输入信号输入部141的信号，预先相关联地存储有所有需要对雨刷装置的动作进行控制的情况。
[0040]控制参数中包括“最大旋转速度”、“动作开始位置”、“动作结束位置”、“加法运算量”、“减法运算量”这5个参数。所谓“最大旋转速度”是指在雨刷臂101从当前位置或规定位置动作到目标位置时、电动机102的旋转速度的最大值。这里，用转速[rpm]来表现旋转速度。所谓“动作开始位置”是指开始规定动作时刻的雨刷臂101的位置。这里，用角度来表现雨刷臂101的位置，将雨刷臂101的存放位置设为0度，将最大的擦拭范围内的雨刷臂101的往返位置设为150度。
[0041]所谓“动作结束位置”是指结束规定动作时的雨刷臂101的位置。例如，使雨刷臂以最大擦拭范围来进行擦拭的情况下的“动作开始位置”为0度，“动作结束位置”为150度。所谓“加法运算量”是指在使雨刷臂101加速至最大旋转速度时、每个控制周期加上旋转速度量的值。所谓“减法运算量”是指在使雨刷臂101从最大旋转速度开始减速时、每个控制周期减去旋转速度量的值。
[0042]接下来，参照图9，对电动机102的动作进行说明。图9是表示使雨刷臂101从动作开始位置动作到动作结束位置的情况下的电动机102的旋转速度的变化的图。驱动控制部142在根据输入信号模式来确定5个控制参数(最大旋转速度、动作开始位置、动作结束位置、加法运算量、减法运算量)时，首先根据动作开始位置和动作结束位置来计算并求出减速开始位置。然后，在减速开始位置的角度下，使旋转速度加速，使得电动机102的旋转速度达到最大旋转速度。
[0043]接着，在达到减速开始位置的时刻(达到最大旋转速度的时刻)，将旋转速度转换为减速，使旋转速度减速，使得在动作结束位置的角度下旋转速度成为O。此时，如图9所示的曲线那样，使旋转速度平滑地变化，从而能实现无不协调感的雨刷臂101的动作。将雨刷臂101的动作在图9所示的动作的动作开始位置与动作结束位置之间进行交换，从而能使雨刷臂101往复运动，以进行擦拭动作。
[0044]接下来，参照图10，对使电动机102的旋转速度加速的动作进行说明。图10是表示使电动机102的旋转速度加速的动作的图。驱动控制部142首先在动作开始位置上输出预先决定的初速值来作为目标旋转速度的指令值，从而使电动机102开始旋转。然后，在到达控制周期的时刻，对最大旋转速度与当前时刻的旋转速度(这里为初速值)之差(最大旋转速度-初速)乘以加法运算量(从参数存储部143获得的值，例如为1/X1)，所获得的值((最大旋转速度-初速)X1/X1)与当前时刻的目标旋转速度相加而得的值(初速+ (最大旋转速度-初速)X1/X1)成为新的目标旋转速度(图10所示的点P101)。在图10所示的例子中，是Xl的值为4的例子。然后，在到达下一个控制周期的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(这里为点P101)与最大旋转速度之差乘以1/4而得的值与当前时刻的目标旋转速度相加，将所获得的值(图10所示的点P102)作为新的目标旋转速度。重复同样的处理，将点P103、点P104作为新的目标旋转速度，以对电动机103的转轴的旋转动作进行控制。
[0045]另外，在到达减速开始位置之后，在每个控制周期将当前时刻的目标旋转速度减去减法运算量(从参数存储部143获得的值，例如为I/(X2-1))，最终使目标旋转速度接近0，在到达动作结束位置的时刻，使电动机2的转轴停止旋转。
[0046]接着，参照图11，对图7所示的控制部104控制电动机102的旋转的动作进行说明。首先，信号输入部141读取输入信号,对驱动控制部142输出所读取到的输入信号(步骤S101)。驱动控制部142确定从信号输入部141输出的输入信号的模式，从参数存储部143读取与所确定的输入信号模式相一致的与输入信号模式相关联的控制参数(步骤S102)。这里，对将最大旋转速度“65”、动作开始位置“O”、动作结束位置“150”、加法运算量“1/4”(乂1=4)、减法运算量“1/(4-1)” (X2=4)读出作为控制参数的情况进行说明。
[0047]接着，驱动控制部142根据动作开始位置“0”和动作结束位置“150”来计算减速开始位置(步骤S103)。例如将减速开始位置设为动作开始位置与动作结束位置的中间点((0+150)/2=75)。然后，驱动控制部142对电动机驱动部103输出将预先决定的初速值设为目标旋转速度的指令(步骤S104)。由此，使电动机102开始旋转。
[0048]接着，驱动控制部142读取从旋转检测部121输出的信号，对所读取到的信号的脉冲进行计数，以确定旋转角度(步骤S105)。这里，所确定的旋转角度相当于表示雨刷臂101的位置的值。另外，驱动控制部142在从旋转检测部121输出表示检测到原点的情况的信号的情况下，在当前时刻，判定通过对输出脉冲进行计数而确定的旋转角度与原点之间的差异是否较大(步骤S106)。
[0049]在该判定的结果是当前时刻所确定的旋转角度与原点位置之间的差异较大的情况下，驱动控制部142将当前时刻的旋转角度复位至原点位置，并对控制参数和减速开始位置进行再设定(步骤S107)。即，重新对动作结束位置、最大旋转速度及减速开始位置进行再计算，并重新进行设定(参照图12A、图12B)。另一方面，在当前时刻所确定的旋转角度与原点位置之间的差异较小(不发生急剧的速度变化的程度)的情况下，或者在没有差异的情况下，不对控制参数和减速开始位置进行再设定。
[0050]接着，驱动控制部142判定所确定的角度值是否到达减速开始位置(步骤S108)。若该判定的结果是未到达减速开始位置，则驱动控制部142 —边判定控制周期的触发是否被输入，一边进行待机直至控制周期的触发被输入(步骤S109、S110)。
[0051]然后，在控制周期的触发被输入的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(转速)与加法运算量相加，从而求出新的目标旋转速度(转速)，对电动机驱动部103输出将所求出的目标旋转速度值作为新的目标旋转速度的指令(步骤S111)。驱动控制部142在到达减速开始位置之前，重复进行步骤S105?Slll的处理动作。由此,如图9所示，电动机2从动作开始位置开始提升旋转速度，并到达减速开始位置。
[0052]接着，在到达减速开始位置的时刻，驱动控制部142读取从旋转检测部121输出的信号，对所读取到的信号的脉冲进行计数，以确定旋转角度(步骤S112)。另外，驱动控制部142在从旋转检测部121输出表示检测到原点的情况的信号的情况下，在当前时刻，判定通过对输出脉冲进行计数而确定的旋转角度与原点之间的差异是否较大(步骤S113)。
[0053]在该判定的结果是当前时刻所确定的旋转角度与原点位置之间的差异较大的情况下，驱动控制部142将当前时刻的旋转角度复位至原点位置，并对控制参数进行再设定(步骤S114)。即，重新对动作结束位置和最大旋转速度进行再计算，并重新进行设定。另一方面，在当前时刻所确定的旋转角度与原点位置之间的差异较小(不发生急剧的速度变化的程度)的情况下，或者在没有差异的情况下，不对控制参数进行再设定。
[0054]接着，驱动控制部142判定所确定的角度值是否到达动作结束位置(步骤S115)。若该判定的结果是未到达动作结束位置，则驱动控制部142 —边判定控制周期的触发是否被输入，一边进行待机直至控制周期的触发被输入(步骤S116、S117)。
[0055]然后，在控制周期的触发被输入的时刻，将当前时刻的目标旋转速度(转速)与减法运算量相减，从而求出新的目标旋转速度(转速)，对电动机驱动部103输出将所求出的目标旋转速度值作为新的目标旋转速度的指令(步骤S118)。驱动控制部142在到达动作结束位置之前，重复进行步骤S112?S118的处理动作，在到达动作结束位置的时刻使电动机102停止旋转。由此，如图9所示，电动机102降低旋转速度，并到达动作结束位置。
[0056]此外，在上述说明中，将相关联地存储有每个输入信号模式的5个控制参数的参数存储部143设置于控制部104内，根据所输入的信号，来选择5个控制参数，基于该所选出的控制参数，来对电动机2进行旋转控制，但也可以从控制部104的外部(例如，总体控制车辆动作的计算机等)输入5个控制参数，驱动控制部142基于所输入的5个控制参数来对电动机102的旋转进行控制。这是由于在驱动控制部142内部通过计算来求出目标旋转速度，所以才能进行上述控制。
[0057]另外，在如上所述的说明中，对通过计算脉冲来确定的旋转角度与原点之间的差异较大的情况下对控制参数和减速开始位置进行再设定的例子进行了说明，但也可以适用于输入控制部104的动作的请求在擦拭动作中发生变化的情况等。例如，在规定的擦拭动作中，在输入改变最大旋转速度的请求的情况下，通过对控制参数和减速开始位置进行再设定，能抑制发生急剧的速度变化的情况，因此，能持续进行无不协调感的擦拭动作。在近年来的高性能的雨刷装置中，具备在基本的擦拭动作中车速发生急剧变化等情况下改变控制参数的功能。通过适用于这样的雨刷装置，能抑制会在雨刷臂的动作中感觉到不协调的动作的发生。
[0058]如以上所说明的那样，在控制部104内部对每个输入信号模式预先只存储5个控制参数，通过计算来求出时刻变化的目标旋转速度(转速)。因此，无需预先存储每个角度的目标旋转速度(转速)。能使用存储容量较小的微型计算机，能防止雨刷装置的成本增大。
[0059]另外，在检测到原点、且原点与当前时刻所确定的旋转角度之间的差异较大的情况下，再次对控制参数和减速开始位置进行再计算，基于该计算结果，来对控制参数和减速开始位置进行再设定。因此，能防止发生急剧的速度变化，能实现平滑的擦拭动作。
[0060]另外，参数存储部143对每个输入信号模式只存储5个控制参数。因此，不会增加对角度与目标旋转速度之间的关系进行定义的表格，能根据输入信号模式来使擦拭范围变窄，或实现变更目标旋转速度的擦拭动作。另外，由于不是线性插补，因此，能设定平滑的目标旋转速度。
[0061]另外，也可将用于实现图7中的控制部4的功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，通过使计算机系统读取记录在该记录介质中的程序并执行，从而进行雨刷的控制处理。此外，这里所谓“计算机系统”，是指包含OS和周边设备等硬件的系统，另外，所谓“计算机可读取的记录介质”，是指软盘、光磁盘、ROM、⑶-ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且，所谓“计算机可读取的记录介质”，还包含像成为经由互联网等网络或电话线路等通信线路来发送程序时的服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样的、将程序保存一定时间的介质。
[0062]此外，上述程序也可以从将该程序存放在存储装置等中的计算机系统经由传输介质、或通过传输介质中的传输波传输到其他计算机系统。此处，传输程序的“传输介质”是指像互联网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。另外，上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。此外，也可以是能通过与已记录在计算机系统中的程序进行组合来实现上述功能的程序，即所谓的差分文件(差分程序)。
工业上的实用性
[0063]本发明能适用于对于经由与电动机的转轴相连接的连杆机构对控制对象物的动作进行控制来说是不可或缺的用途，还能适用于例如，车辆所具备的电动后挡板、滑门、自动开闭式车窗等的动作的控制。
标号说明
[0064]I 雨刷臂
2电动机
21角度传感器
3电动机驱动部
4控制部
41信号输入部 42驱动控制部 43参数存储部
【权利要求】
1.一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，所述电动机控制装置的特征在于，包括: 参数输入单元，该参数输入单元输入所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、及至少包括所述电动机的旋转速度信息的所述电动机的控制所需要的参数； 位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述动作开始位置和所述动作结束位置的信息计算减速开始位置， 在使所述控制对象物从所述动作开始位置动作到所述动作结束位置时，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转， 在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，将所述目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
2.一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，所述电动机控制装置的特征在于，包括: 参数输入单元，该参数输入单元输入所述电动机的控制所需要的参数，所述参数包括所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、所述电动机的最大旋转速度信息、旋转速度的加法运算量信息、及旋转速度的减法运算量信息； 位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元根据所述动作开始位置和动作结束位置的信息计算减速开始位置， 在使所述控制对象物从所述动作开始`位置动作到所述动作结束位置时，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述加法运算量信息，来将目标旋转速度进行加法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转， 在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述减法运算量信息，来将目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
3.一种电动机控制装置，该电动机控制装置对通过连杆机构连接有控制对象物的电动机的旋转进行控制，所述电动机控制装置的特征在于，包括: 信号输入单元，该信号输入单元从外部输入信号； 参数存储单元，该参数存储单元预先相关联地存储有所述电动机的控制所需要的参数，所述参数包括由所述信号输入单元输入的输入信号模式、所述控制对象物的动作开始位置和动作结束位置的信息、所述电动机的最大旋转速度信息、旋转速度的加法运算量信息、及旋转速度的减法运算量信息； 位置检测单元，该位置检测单元对所述控制对象物的位置进行检测；以及驱动控制单元，该驱动控制单元从所述参数存储单元读取与由所述信号输入单元所输入的输入信号模式相关联的、所述电动机的控制所需要的参数，根据所述动作开始位置和动作结束位置的信息计算减速开始位置， 在使所述控制对象物从所述动作开始位置动作到所述动作结束位置时，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述加法运算量信息，来将目标旋转速度进行加法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置之前，加速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转， 在检测到所述控制对象物到达所述减速开始位置的时刻，根据所述最大旋转速度与当前时刻旋转速度之差、及所述减法运算量信息，来将目标旋转速度进行减法运算，在由所述位置检测单元检测到所述控制对象物到达所述动作结束位置之前，减速驱动所述电动机，使其以所述目标旋转速度进行旋转。
4.如权利要求1至3的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述控制对象物是车辆所具备的雨刷装置。
【文档编号】B60S1/08GK103619661SQ201280031412
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月22日 优先权日:2011年7月6日
【发明者】天笠俊之 申请人:株式会社美姿把