JP6536719B2 - ワイパ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイパ制御装置に関する。

ウィンドシールドガラスへの積雪等により、ウィンドシールドガラス上を往復動作するワイパブレードの抵抗が大きくなると、ワイパブレードを駆動させるワイパモータの負荷が高まり、ワイパモータ及びワイパモータの制御回路が過熱しやすくなる。かかる場合には、ワイパモータ及び制御回路の焼損を防止するために、ワイパモータの動作を一時的に停止する等によって、過熱状態を解消することがあった。

しかしながら、車両の走行中にワイパモータを停止すると、ワイパブレードによるウィンドシールドガラスの払拭が中断され、車両前方の視界が確保できなくなるおそれがあった。特許文献１には、過熱時にワイパブレードが往復動作する速度を段階的に低下させることにより、ワイパモータ及び制御回路の過熱状態を解消するワイパ制御装置が開示されている。

特許文献１に記載のワイパ制御装置では、例えば、ワイパブレードが高速で動作するＨｉモード中に過熱状態を検知した場合に、ワイパブレードの動作速度をＨｉモードよりも低速なＬｏモード、さらには間欠動作のＩＮＴモードに変更して、過熱状態を解消している。

特開２００８−２３８８９９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のワイパ制御装置は、ワイパモータ及び制御回路の過熱状態が解消した場合に、ワイパブレードが往復動作する速度を段階的に向上させる処理をするので、過熱状態前の動作速度に復帰するまで時間がかかるという問題点があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、過熱状態の解消後、ワイパブレードの動作速度を迅速に復帰させるワイパ制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のワイパ制御装置は、ワイパブレードを往復動作させるブラシレスモータ、又は該ブラシレスモータに供給する電圧をパルス幅変調によって生成する駆動回路の温度を検知する温度検知部と、前記ブラシレスモータがワイパスイッチの位置に応じた回転速度で回転するように前記駆動回路のパルス幅変調を制御すると共に、前記温度検知部で検知された温度が所定範囲の上限値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度が前記ワイパスイッチの位置に応じた回転速度よりも低下するように前記駆動回路のパルス幅変調を制御し、前記ブラシレスモータの回転速度を前記駆動回路のパルス幅変調の制御によって低下させた時から所定時間の経過後に前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記駆動回路のパルス幅変調の制御によってさらに低下させた後、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合は、前記ブラシレスモータの回転速度を最低速度まで段階的に低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の下限値以下となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させるように前記駆動回路のパルス幅変調を制御する制御部と、を含んでいる。

このワイパ制御装置によれば、過熱状態の場合にモータの回転速度を段階的に低下させることによって、過熱状態の解消を図るので、ワイパブレードの動作速度が急に遅くなってウィンドシールとガラスの払拭が不十分になることを防止している。

また、このワイパ装置によれば、過熱状態が解消した場合には、段階的に低下させていたモータの回転速度をワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度まで一気に復帰させるので、過熱状態の解消後、ワイパブレードの動作速度を迅速に復帰させることができる。

請求項２に記載のワイパ制御装置は、請求項１記載のワイパ制御装置において、前記ブラシレスモータの出力軸の回転角度に応じた信号を出力する回転角度検知部を含み、前記制御部は、前記回転角度検知部が出力した信号に基づいて前記ワイパブレードの位置を算出すると共に、該算出した前記ワイパブレードの位置が反転位置のときに、前記ブラシレスモータの回転速度を低下させる、又は前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させる。

このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードが反転位置に達した場合に、ブラシレスモータの回転速度を減速又は復帰させるので、ウィンドシールドガラスを払拭中にワイパブレードの動作速度が不自然に変化することを防止できる。

請求項３に記載のワイパ制御装置は、請求項１記載のワイパ制御装置において、前記制御部は、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度よりも低下させ、該回転速度を低下させた時から所定時間の経過後に前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合に、前記ブラシレスモータの回転速度をさらに低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値よりも高い高温閾値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を最低速度まで低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の下限値以下となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させる。

このワイパ制御装置によれば、温度検知部が検知した温度が所定範囲の上限値以上の高温閾値以上の場合には、ブラシレスモータの回転速度を最低速度まで低下させて過熱状態を解消する。そして、過熱状態が解消した場合には、ブラシレスモータの回転速度をワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度まで一気に復帰させている。その結果、過熱状態の解消後、ワイパブレードの動作速度を迅速に復帰させることができる。

本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置を含むワイパ装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るワイパモータのセンサの位置を示す概略図である。 図２に示されたＡ−Ａ線に沿ってワイパモータを切断した断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置の構成の一例の概略を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置のワイパスイッチのモード選択位置、サーミスタが検知したサーミスタ温度、及び実際に作動したワイパの作動モードを同じ時間軸で対比させた場合の概略図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置のワイパ作動速度制御処理の一例を示したフローチャートである。

図１は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００の構成を示す概略図である。ワイパ装置１００は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウィンドシールドガラス１２を払拭するためのものであり、一対のワイパ１４，１６と、ワイパモータ１８と、リンク機構２０と、ワイパ制御装置１０とを備えている。

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。

ワイパ１４，１６は、ワイパアーム２４，２６の動作に伴ってワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２上を往復動作し、ワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。

ワイパモータ１８は、永久磁石で構成されたロータの周方向に、印加される電圧の制御により回転磁界を生成する電磁石であるステータを備えたブラシレスＤＣモータである。ワイパモータ１８は、主にウォームギアで構成された減速機構５２を介して、正逆回転可能な出力軸３２を有し、リンク機構２０は、クランクアーム３４と、第１リンクロッド３６と、一対のピボットレバー３８，４０と、一対のピボット軸４２，４４と、第２リンクロッド４６とを備えている。

クランクアーム３４の一端側は、出力軸３２に固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第１リンクロッド３６の一端側に動作可能に連結されている。また、第１リンクロッド３６の他端側は、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端寄りの箇所に動作可能に連結されており、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端及びピボットレバー４０におけるピボットレバー３８の当該端に対応する端には、第２リンクロッド４６の両端がそれぞれ動作可能に連結されている。

また、ピボット軸４２，４４は、車体に設けられた図示しないピボットホルダによって動作可能に支持されており、ピボットレバー３８，４０におけるピボット軸４２，４４を有する端は、ピボット軸４２，４４を介してワイパアーム２４，２６が各々固定されている。

本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、出力軸３２が所定の範囲の回転角θ１で正逆回転されると、この出力軸３２の回転力がリンク機構２０を介してワイパアーム２４，２６に伝達され、このワイパアーム２４，２６の往復動作に伴ってワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２上における下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復動作をする。θ１の値は、ワイパ制御装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１４０°である。

本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、図１に示されるように、ワイパブレード２８，３０が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム３４と第１リンクロッド３６とが直線状をなす構成とされている。

格納位置Ｐ３は、下反転位置Ｐ２の下方に設けられている。ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、ワイパブレード２８，３０は格納位置Ｐ３に動作する。θ２の値は、ワイパ装置のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１０°とする。なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３は一致し、ワイパブレード２８，３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。

ワイパモータ１８には、ワイパモータ１８の回転を制御するためのワイパ制御装置１０が接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御装置１０は、例えば、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角を検知する回転角度センサ５４、ワイパモータ１８を作動させるための電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成してワイパモータ１８に供給する駆動回路５６、ワイパモータ１８のロータの位置を検出するためのホールセンサ７２を有している。また、ワイパ制御装置１０の基板には、基板の温度を検知するためのサーミスタ１０２が実装されている。

本実施の形態ではワイパモータ１８はブラシレスＤＣモータなので、駆動回路５６は、スイッチング素子にＭＯＳＦＥＴを使用したインバータ回路を含み、後述するマイクロコンピュータ５８の制御によって、所定のデューティ比の電圧を生成する。

本実施の形態に係るワイパモータ１８は、前述のように減速機構５２を有しているので、出力軸３２の回転速度及び回転角は、ワイパモータ本体の回転速度及び回転角と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ本体と減速機構５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３２の回転速度及び回転角を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角とみなすものとする。

回転角度センサ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センサマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。

ワイパ制御装置１０は、回転角度センサ５４が検出した出力軸３２の回転角からワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出可能で当該位置に応じて出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御するマイクロコンピュータ５８を有する。また、ワイパ制御装置１０には、駆動回路５６の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶したメモリ４８があり、ワイパ制御装置１０のマイクロコンピュータ５８には、ワイパスイッチ５０が接続されている。メモリ４８は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。

マイクロコンピュータ５８は、ホールセンサ７２が出力した信号に基づいてワイパモータ１８のロータの位置を算出する。また、マイクロコンピュータ５８は、算出したロータの位置に基づいた位相を有する電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。

ワイパスイッチ５０は、電源である車両のバッテリからワイパモータ１８に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ５０は、ワイパブレード２８，３０を、低速で動作させるＬｏモード選択位置、高速で動作させるＨｉモード選択位置、一定周期で間欠的に動作させるＩＮＴモード選択位置、格納（停止）モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた回転速度の指令の信号をマイクロコンピュータ５８に出力する。

ワイパスイッチ５０から各モードの選択位置に応じて出力された信号がマイクロコンピュータ５８に入力されると、マイクロコンピュータ５８はワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御を行う。

図２は、本実施の形態に係るワイパモータ１８のセンサの位置を示す概略図である。図２に示したように、ワイパモータ１８は、永久磁石で構成されたロータ８８の周方向に回転磁界を発生させるコイル８６が隣接しており、ロータ８８の軸方向には、ロータ８８の磁界を検出するホールセンサ７２が設けられている。ワイパモータ１８が三相のＤＣブラシレスモータであれば、ホールセンサ７２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の各々に対して設けられる。

また、ロータ８８から延びるロータシャフト８８Ａの端部にはウォーム５２Ａが形成され、ウォーム５２Ａは、出力軸３２と一体に形成されたウォームホイール５２Ｂと噛みあっている。本実施の形態では、ウォーム５２Ａとウォームホイール５２Ｂとで、減速機構５２を構成する。

出力軸３２のクランクアーム３４が取り付けられる端とは反対の端にはセンサマグネット７０が取り付けられており、センサマグネット７０に対向して回転角度センサ５４が設けられている。

図３は、図２に示されたＡ−Ａ線に沿ってワイパモータ１８を切断した断面を示す断面図である。ウォーム５２Ａは、ロータシャフト８８Ａの軸方向に沿って螺旋状に形成されている。また、ウォームホイール５２Ｂは、円盤状に形成されていると共に、その周方向に沿って平歯状の歯溝が形成されている。ウォーム５２Ａの螺旋状の葉溝とウォームホイール５２Ｂの歯溝とが噛み合うことによって、ロータ８８の回転を所定の減速比で減速して出力軸３２に伝達することが可能となっている。なお、出力軸３２の端部に相当するウォームホイール５２Ｂの底面中心にはセンサマグネット７０が取り付けられている。

上部ハウジング７８Ａ内の減速機構５２の直下で、上部ハウジング７８Ａと下部ハウジング７８Ｂとの間の空間には、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の基板９０がワイパモータ１８に付随するように設けられている。基板９０には、マイクロコンピュータ５８、サーミスタ１０２、駆動回路５６を構成する素子等が実装されている。また、基板９０において、出力軸３２の端部に設けられたセンサマグネット７０に対向する部分には、出力軸３２の回転に従って変化するセンサマグネット７０の磁界を検知し、当該磁界の変化を示す信号を出力する回転角度センサ５４が実装されている。

サーミスタ１０２を実装する位置は、基板９０のレイアウト、又は回路の構成に影響されるが、駆動回路５６を構成する素子等の発熱が顕著な素子の近くに実装することが望ましい。本実施の形態では、図３に示したように、サーミスタ１０２を、駆動回路５６を構成する素子の近くに実装している。また、可能であれば、ワイパモータ１８の例えばコイル８６の近くにサーミスタ１０２を実装して、ワイパモータ１８の過熱状態を検知してもよい。

図４は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の構成の一例の概略を示すブロック図である。また、図４示したワイパモータ１８は、一例として、三相６極のＤＣブラシレスモータである。ワイパモータ１８のロータ８８は、各々３つのＳ極及びＮ極の永久磁石で構成されている。ロータ８８の磁界は、ホールセンサ７２によって検知される。ホールセンサ７２は、ロータ８８の永久磁石の極性に対応してロータ８８とは別に設けられたセンサマグネットの磁界を検知してもよい。ホールセンサ７２は、ロータ８８又はセンサマグネットの磁界を、ロータ８８の位置を示す磁界として検知する。

ホールセンサ７２が出力した信号は、制御回路であるマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、集積回路であり、スタンバイ回路６０によって電源８０から供給される電力が制御されている。

ホールセンサ７２からマイクロコンピュータ５８に入力される信号は、正弦波状のアナログ信号であるが、マイクロコンピュータ５８内のホールセンサエッジ検出部６６で矩形波状のデジタル信号に変換される。また、ホールセンサエッジ検出部６６では、デジタル信号がハイレベルからローレベルへ、又はローレベルからハイレベルへ変化する箇所であるエッジが検出される。

デジタル信号及びエッジの情報はモータ位置推定部６４に入力され、モータ位置推定部６４でロータ８８の位置が算出される。算出されたロータ８８の位置の情報は、通電制御部６８に入力される。

マイクロコンピュータ５８の指令値算出部６２には、ワイパスイッチ５０からワイパモータ１８（ロータ８８）の回転速度を指示するための信号が入力される。指令値算出部６２は、ワイパスイッチ５０から入力された信号からワイパモータ１８の回転速度に係る指令を抽出して、通電制御部６８に入力する。また、通電制御部６８には、回転角度センサ５４の信号も入力される。通電制御部６８は、回転角度センサ５４の信号からワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出する。

通電制御部６８は、モータ位置推定部６４で算出されたロータ８８の位置及びワイパブレード２８，３０の位置に応じて変化する電圧の位相を算出すると共に、算出した位相及びワイパスイッチ５０により指示されたロータ８８の回転速度に基づいて駆動デューティ値を決定する。また、通電制御部６８は、駆動デューティ値に応じたパルス信号であるＰＷＭ信号を生成して駆動回路５６に出力するＰＷＭ制御を行う。

駆動回路５６は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）インバータにより構成されている。図４に示すように、駆動回路５６は、各々が上段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ（以下、「ＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ」と言う）、各々が下段スイッチング素子としての３つのＮチャンネル電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗ（以下、「ＦＥＴ７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗ」と言う）とを備えている。なお、ＦＥＴ７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗ及びＦＥＴ７６Ｕ、７６Ｖ、７６Ｗは、各々、個々を区別する必要がない場合は「ＦＥＴ７４」、「ＦＥＴ７６」と総称し、個々を区別する必要がある場合は、「Ｕ」、「Ｖ」、「Ｗ」の符号を付して称する。

ＦＥＴ７４、ＦＥＴ７６のうち、ＦＥＴ７４Ｕのソース及びＦＥＴ７６Ｕのドレインは、コイル８６Ｕの端子に接続されており、ＦＥＴ７４Ｖのソース及びＦＥＴ７６Ｖのドレインは、コイル８６Ｖの端子に接続されており、ＦＥＴ７４Ｗのソース及びＦＥＴ７６Ｗのドレインは、コイル８６Ｗの端子に接続されている。

ＦＥＴ７４及びＦＥＴ７６のゲートは通電制御部６８に接続されており、ＰＷＭ信号が入力される。ＦＥＴ７４及びＦＥＴ７６は、ゲートにＨレベルのＰＷＭ信号が入力するとオン状態になり、ドレインからソースに電流が流れる。また、ゲートにＬレベルのＰＷＭ信号が入力されるとオフ状態になり、ドレインからソースへ電流が流れない状態になる。

本実施の形態では、スイッチング素子であるＦＥＴ７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗ，７６Ｕ，７６Ｖ，７６Ｗで構成された駆動回路５６の近くにサーミスタ１０２を実装している。サーミスタ１０２は温度によって抵抗値が変化する素子であり、抵抗１０４と共に分圧回路を構成する。抵抗１０４とサーミスタ１０２によって分圧された電圧は通電制御部６８に入力される。通電制御部６８は、入力された電圧に基づいて、ＦＥＴ７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗ，７６Ｕ，７６Ｖ，７６Ｗが実装されている基板９０の温度を検知し、基板９０の温度が所定の閾値以上になった場合は、ワイパモータ１８の回転速度を低下させることにより、基板９０等の過熱を解消する。

また、本実施の形態のワイパ制御装置１０には、電源８０、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂ等が構成されている。電源８０、ノイズ防止コイル８２、及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂは略直流電源を構成している。

図５は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０のワイパスイッチ５０のモード選択位置、サーミスタ１０２が検知したサーミスタ温度、及び実際に作動したワイパの作動モードを同じ時間軸で対比させた場合の概略図である。

図５に示したように、本実施の形態では、第１閾値を下限値、第２閾値を上限値とする所定範囲１１０を設定し、サーミスタ温度が所定範囲１１０の上限値である第２閾値以上となった場合に、ワイパモータ１８の回転速度を減少させる。その後、サーミスタ温度が所定範囲１１０の下限値である第１閾値を下回るまで、ワイパモータ１８の回転速度を段階的に減少させていく。また、サーミスタ温度が第２閾値よりも高い第３閾値以上になった場合には、ワイパモータ１８の回転速度を最低速度であるＩＮＴモードでの回転速度まで低下させる。ワイパモータ１８の回転速度を低下させることによって、サーミスタ温度が第１閾値を下回った場合には、ワイパモータ１８の回転速度をワイパスイッチ５０の位置に応じた回転速度へ一気に復帰させる。

図５では、時刻ｔ_０にワイパスイッチ５０がＨｉモードに切り替えられ、ワイパブレード２８，３０はＨｉモードの動作速度で往復動作する。時刻ｔ_１では、サーミスタ温度が第１閾値を超えて第２閾値に達し、基板９０は過熱状態となっている。本実施の形態では、サーミスタ温度が第２閾値以上となった場合に、ワイパブレード２８，３０の動作速度がＨｉモードとＬｏモードとの中間の速度になるようにワイパモータ１８の回転速度を低下させる。具体的には、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の回転速度をワイパスイッチ５０のモード選択位置に応じた回転速度よりも低下させるための電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。

時刻ｔ_１から時間Ｔ１が経過した時刻ｔ_２におけるサーミスタ温度が、なおも第２閾値以上の場合は、ワイパブレード２８，３０の動作速度がＬｏモードの動作速度になるようにワイパモータ１８の回転速度を低下させる。具体的には、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の回転速度を時刻ｔ_１からｔ_２までの場合よりも低下させるための電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。

また、ワイパモータ１８の回転速度を低下させるタイミングは、ワイパブレード２８，３０が上反転位置Ｐ１又は下反転位置Ｐ２に達したときである。反転位置でワイパモータ１８の回転速度を変更することにより、ウィンドシールドガラス１２を払拭中のワイパブレード２８，３０の動作速度が不自然に変化することを防止する。本実施の形態では、マイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいてウィンドシールドガラス１２上のワイパブレード２８，３０の位置を算出し、算出したワイパブレード２８，３０の位置が上反転位置Ｐ１又は下反転位置Ｐ２の場合に、ワイパモータ１８の回転速度を低下させる。

時刻ｔ_２でワイパブレード２８，３０の動作速度をＬｏモードにした後、サーミスタ温度が第２閾値よりも高い第３閾値以上になった場合は、ワイパブレード２８，３０の動作速度がＩＮＴモードになるようにワイパモータ１８の回転速度を低下させる。また、時刻ｔ_２から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ_３におけるサーミスタ温度が、なおも第２閾値以上の場合も、ワイパブレード２８，３０の動作速度がＩＮＴモードになるようにワイパモータ１８の回転速度を低下させる。

サーミスタ温度が、第３閾値以上の場合又は時刻ｔ_２から時間Ｔ２が経過後に第２閾値以上の場合、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の回転速度を最低速度であるＩＮＴモードでの回転速度まで低下させるための電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。

図５では、時刻ｔ_４でサーミスタ温度が第１閾値以下にまで低下している。本実施の形態では、サーミスタ温度が第１閾値以下となった場合に、ワイパブレード２８，３０の動作速度をワイパスイッチ５０のモード選択位置が示す動作モードの動作速度に一気に復帰させる。図５の場合、ワイパスイッチ５０のモード選択位置はＨｉモードなので、サーミスタ温度が第１閾値以下になった場合は、ワイパブレード２８，３０の動作速度がＨｉモードの動作速度になるようにワイパモータ１８の回転速度を大きくする。具体的には、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の回転速度をＨｉモードでの回転速度にするための電圧を生成するように駆動回路５６を制御する。

なお、動作速度の復帰は、上述の動作速度の低下の場合と同様に、回転角度センサ５４の検知結果からワイパブレード２８，３０が上反転位置Ｐ１又は下反転位置Ｐ２に達したと判定された場合に行う。また、第１閾値、第２閾値及び第３閾値は、ワイパ装置の機種により異なるので、コンピュータを用いたシミュレーション及び実機を用いた実験によって具体的に決定する。

図６は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０のワイパ作動速度制御処理の一例を示したフローチャートである。ステップ６００でワイパスイッチ５０がオン状態（Ｈｉモード）になったことにより、ステップ６０２では、Ｈｉモードでワイパブレード２８，３０を作動させる。

ステップ６０４では、サーミスタ温度が第２閾値以上となったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ６０６で、ワイパブレード２８，３０の動作速度をＨｉモードとＬｏモードの中間速度にする。ステップ６０４で否定判定の場合には、過熱は生じていないので、手順をステップ６１８に移行させて、Ｈｉモードでの動作を継続する。

ステップ６０８では、ステップ６０４でサーミスタ温度が第２閾値以上になってから時間Ｔ１が経過した後、サーミスタ温度が第２閾値以上となっているか否かを判定することにより、サーミスタ温度がさらに上昇するおそれがあるか否かを判定する。ステップ６０８で肯定判定の場合には、ステップ６１０で、ワイパブレード２８，３０の動作速度をＬｏモードの速度にする。

ステップ６１２では、サーミスタ温度が第３閾値以上か否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ６１４で、ワイパブレード２８，３０の動作速度をＩＮＴモードの速度にする。なお、ステップ６０８及びステップ６１２で否定判定の場合には、手順をステップ６１６に移行させる。

ステップ６１６では、サーミスタ温度が第１閾値以下になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ６１８で、ワイパブレード２８，３０の動作速度をワイパスイッチ５０のモード選択位置が示すＨｉモードの速度に復帰させて処理をリターンする。

ステップ６１６で否定判定の場合には、ステップ６２０において、ステップ６１０でワイパブレード２８，３０の動作速度をＬｏモードの動作速度に低下させた後、時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。ステップ６２０で肯定判定の場合には、手順をステップ６１４に移行させて、ワイパブレード２８，３０の動作速度をＩＮＴモードの動作速度に低下させる。ステップ６２０で否定判定の場合には、手順をステップ６１２に戻し、サーミスタ温度が第３閾値を超えたか否かを判定する。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、サーミスタ温度が過熱状態か否かを判定する閾値よりも低い閾値となった場合に、過熱状態が解消したと判定している。かかる場合であれば、ワイパモータ及びワイパモータの制御回の過熱状態は完全に解消しているので、ワイパブレードの動作速度を迅速に復帰させることができる。

１０…ワイパ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２４，２６…ワイパアーム、２８，３０…ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…リンクロッド、３８，４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…リンクロッド、４８…メモリ、５０…ワイパスイッチ、５２…減速機構、５２Ａ…ウォーム、５２Ｂ…ウォームホイール、５４…回転角度センサ、５６…駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…スタンバイ回路、６２…指令値算出部、６４…モータ位置推定部、６６…ホールセンサエッジ検出部、６８…通電制御部、７０…センサマグネット、７２…ホールセンサ、７４（７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗ）…ＦＥＴ、７６（７６Ｕ，７６Ｖ，７６Ｗ）…ＦＥＴ、７８Ａ…上部ハウジング、７８Ｂ…下部ハウジング、８０…電源、８２…ノイズ防止コイル、８４Ａ，８４Ｂ…平滑コンデンサ、８６（８６Ｕ，８６Ｖ，８６Ｗ）…コイル、８８…ロータ、８８Ａ…ロータシャフト、９０…基板、１００…ワイパ装置、１０２…サーミスタ、１０４…抵抗、１１０…所定範囲、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、θ１…回転角

Claims (3)

1. ワイパブレードを往復動作させるブラシレスモータ、又は該ブラシレスモータに供給する電圧をパルス幅変調によって生成する駆動回路の温度を検知する温度検知部と、
   前記ブラシレスモータがワイパスイッチの位置に応じた回転速度で回転するように前記駆動回路のパルス幅変調を制御すると共に、前記温度検知部で検知された温度が所定範囲の上限値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度が前記ワイパスイッチの位置に応じた回転速度よりも低下するように前記駆動回路のパルス幅変調を制御し、前記ブラシレスモータの回転速度を前記駆動回路のパルス幅変調の制御によって低下させた時から所定時間の経過後に前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記駆動回路のパルス幅変調の制御によってさらに低下させた後、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合は、前記ブラシレスモータの回転速度を最低速度まで段階的に低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の下限値以下となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させるように前記駆動回路のパルス幅変調を制御する制御部と、
   を含むワイパ制御装置。
2. 前記ブラシレスモータの出力軸の回転角度に応じた信号を出力する回転角度検知部を含み、
   前記制御部は、前記回転角度検知部が出力した信号に基づいて前記ワイパブレードの位置を算出すると共に、該算出した前記ワイパブレードの位置が反転位置のときに、前記ブラシレスモータの回転速度を低下させる、又は前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させる請求項１記載のワイパ制御装置。
3. 前記制御部は、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度よりも低下させ、該回転速度を低下させた時から所定時間の経過後に前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値以上の場合に、前記ブラシレスモータの回転速度をさらに低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の上限値よりも高い高温閾値以上となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を最低速度まで低下させ、前記温度検知部で検知された温度が前記所定範囲の下限値以下となった場合に、前記ブラシレスモータの回転速度を前記ワイパスイッチのスイッチ位置に応じた回転速度へ一気に復帰させる請求項１記載のワイパ制御装置。