JP2004299482A - ワイパモータ制御回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワイパモータの動作中にイグニッションスイッチがオフされても、イグニッションスイッチを介して電源が供給される他の車両制御装置が誤動作することを防止することができるワイパモータ制御回路を提供する。
【解決手段】IGスイッチ16を介してバッテリ9に接続された第1給電ライン17と、IGスイッチ16を介さずにバッテリ9に接続されると共にパターンスイッチ5とバッテリ9との間を接続する第2給電ライン18とを設ける。第2給電ライン18には、IGスイッチ16のオン/オフに応じてパターンスイッチ5とバッテリ9との間を断続するスイッチング手段として、第3のリレー6を設ける。これにより、ワイパ作動中にIGスイッチ16がオフされた場合でも、ワイパモータ1の慣性回転により発生した発電電圧は第2給電ライン18にのみ印加され、他の車両制御装置が接続された第1給電ライン17には印加されない。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパモータ制御回路に関し、特に、ワイパモータに設けられたパターンスイッチを利用してワイパスイッチがオフされたときにワイパブレードを所定の停止位置に自動停止させる機能を備えたワイパモータ制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用ワイパを回転させるためのワイパ制御装置には、通常、ワイパスイッチをオフしたときにワイパブレードが所定の停止位置になく払拭動作位置にある場合に、ワイパモータへの給電を維持して所定の停止位置まで動作させて自動で停止する装置(定位置停止装置)が設けられている。この定位置停止装置には、ワイパブレードの停止位置および払拭動作位置に対応して位置検出すると共にワイパモータに給電するパターンスイッチが内蔵されている。
【0003】
このパターンスイッチが、ワイパスイッチをオフしてもワイパブレードが所定の停止位置まで移動する間はワイパモータへの給電が維持されるように、イグニッションスイッチを介して電源が接続された電源供給ラインに接続されているワイパ駆動回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−243449号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワイパ駆動回路では、ワイパモータを作動させたまま車両を駐車し、ワイパスイッチをオフしてワイパを停止させることなくいきなりイグニッションスイッチをオフした場合には、ワイパモータはそれまで回転していた回転子の慣性回転によって巻線中で発電され、その発電電圧がパターンスイッチを介して電源供給ラインに印加されることとなる。すると、イグニッションスイッチがオフされたにも拘らず、ワイパモータと同じ電源供給ラインに接続された他の車両制御装置にワイパモータの発電電圧が印加され、誤動作するおそれがある。
【0006】
例えば、図3(A)に示されるように、マイコン制御によってモータを駆動する装置で、外部よりSW100がON(CLOSE)した場合には、マイコン102の入力ポートV2がローレベル(L0)となってモータを駆動し、SW100がOFF(OPEN)した場合には、プルアップ抵抗R1、および分圧抵抗R2により入力ポートV2がハイレベルとなって駆動を停止する装置がある。
【0007】
この装置の端子IGに発電電圧が印加されると、図3(B)に示されるように、時間t経過後、入力ポートV2がマイコン入力L0レベルの判定値となり、イグニッション(IG)スイッチがOFFしているにも拘らず、マイコン102はモータ駆動ON信号を出力する可能性がある。
【0008】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ワイパモータの動作中にイグニッションスイッチがオフされても、イグニッションスイッチを介して電源が供給される他の車両制御装置が誤動作することを防止することができるワイパモータ制御回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のワイパモータ制御回路は、ワイパブレードを備えたワイパアームを往復駆動するためのワイパモータと、イグニッションスイッチを介して前記バッテリに接続された第1給電ラインと、前記ワイパモータと前記バッテリとの間に接続され、前記イグニッションスイッチがオンのときにワイパスイッチによる作動指令に基づいて前記ワイパモータの回転を駆動制御するワイパ駆動制御回路と、前記ワイパモータに設けられると共に前記ワイパブレードの停止位置と動作位置とに対応して接点が切り替わるパターンスイッチによって、前記ワイパスイッチがオフされたときに前記ワイパブレードが前記動作位置から前記停止位置に達するまで前記ワイパモータへの給電を維持する定位置停止装置と、前記イグニッションスイッチを介さずに前記バッテリに接続される共に、前記パターンスイッチと前記バッテリとを接続する第2給電ラインと、前記第2給電ラインに設けられ、前記イグニッションスイッチがオンされることにより前記パターンスイッチと前記バッテリとの間を接続すると共に、前記イグニッションスイッチがオフされることにより前記パターンスイッチと前記バッテリとの間を切断するスイッチング手段と、を含んで構成されている。
【0010】
本発明では、ワイパブレードを備えたワイパアームを往復駆動するためのワイパモータとバッテリとの間に、イグニッションスイッチがオンのときにワイパスイッチによる作動指令に基づいてワイパモータの回転を駆動制御するワイパ駆動制御回路が接続される。また、ワイパモータに設けられると共にワイパブレードの停止位置と動作位置とに対応して接点が切り替わるパターンスイッチによって、ワイパスイッチがオフされたときにワイパブレードが動作位置から停止位置に達するまでワイパモータへの給電を維持する定位置停止装置が設けられる。
【0011】
また、給電ラインとして、イグニッションスイッチを介してバッテリに接続された第1給電ラインと、イグニッションスイッチを介さずにバッテリに接続されると共にパターンスイッチとバッテリとの間を接続する第2給電ラインとが設けられる。この第2給電ラインには、イグニッションスイッチがオンされることによりパターンスイッチとバッテリとの間を接続すると共に、イグニッションスイッチがオフされることによりパターンスイッチとバッテリとの間を切断するスイッチング手段が設けられる。
【0012】
このように、第1給電ライン及び第2給電ラインを互いに異なるラインとして構成し、更にスイッチング手段を第2給電ラインに設けることにより、ワイパ作動中にイグニッションスイッチがオフされた場合でも、ワイパモータの慣性回転により発生した発電電圧はパターンスイッチを介して第2給電ラインにのみ印加され、第1給電ラインには印加されないため、第1給電ラインに接続されイグニッションスイッチを介して電源が供給される他の車両制御装置には発電電圧が印加されず、他の車両制御装置が誤動作することを防止することができる。
【0013】
本発明の前記ワイパ駆動制御回路は、前記第1給電ラインに接続されるようにすることもでき、これによってワイパ作動時にイグニッションスイッチがオフされた場合に発生する発電電圧がワイパ駆動制御回路には印加されないため、耐電圧の低い安価な半導体素子を用いて回路を構成することができる。
【0014】
なお、本発明の前記スイッチング手段は、前記イグニッションスイッチのオン/オフに応じてオン/オフする半導体スイッチ素子またはリレースイッチとすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係るワイパ制御回路を示す回路図である。このワイパ制御回路は、ワイパモータ1と、パターンスイッチ5と、第1のリレー7と、第2のリレー8と、第3のリレー6と、リレー駆動回路10と、反転回路11と、保持回路12と、禁止回路13と、ワイパスイッチ14と、イグニッションスイッチ(IGスイッチ)16と、第1給電ライン17と、第2給電ライン18とを備えている。
【0016】
ワイパモータ1は、電気的中性軸の付近に配設された低速用ブラシ2及び共通ブラシ4の他に、高速用ブラシ3を備える直流モータである。ワイパモータ1の低速用ブラシ2は第2のリレー8の常時閉接点(B接点)に接続され、高速用ブラシ3は、第2のリレー8の常時開接点(A接点)に接続されている。
【0017】
第1給電ライン17は、イグニッションスイッチ(IGスイッチ)16を介して、バッテリ9に接続されている。この第1給電ライン17により他の車両制御装置15に電源が供給される。
【0018】
第2給電ライン18は、IGスイッチ16を介さずに、バッテリ9のプラス端子に接続されると共に、バッテリ9とパターンスイッチ5とを接続する。また、後述する第3のリレー6を介して第2給電ライン18と並列の給電ライン30には、ダイオードD7を経由して第1のリレー7や反転回路11等、ワイパモータ1の回転を駆動制御するための各回路が接続されている。
【0019】
第1のリレー7は、ワイパモータ1とバッテリ9との接続を断続する。図示されるように第1のリレー7の常時開接点(A接点)は、第2給電ライン18に接続され、常時閉接点(B接点)は、接続ライン19によりパターンスイッチ5の共通接点5Cに接続されている。
【0020】
第2のリレー8は、高速用ブラシ3または低速用ブラシ2を選択する。上述したように第2のリレー8の常時開接点(A接点)は、ワイパモータ1の高速用ブラシ3に接続され、第2のリレー8の常時閉接点(B接点)はワイパモータ1の低速用ブラシ2に接続されている。第2のリレー8の共通接点(C接点)は第1のリレー7の共通接点(C接点)に接続されている。
【0021】
第3のリレー6は、第2給電ライン18に設けられ、IGスイッチ16のオンオフ動作に連動して第2給電ライン18及び第2給電ライン18に並列の給電ライン30を断続する。第3のリレー6のメーク接点6aは直接バッテリ9に接続され、コモン接点6bは第2給電ライン18に接続されている。
【0022】
パターンスイッチ5は、ワイパモータ1の減速された出力軸の回転位置により接点が切換えられる。具体的には、図示しないワイパブレードが払拭動作を行う動作位置では、共通接点5Cが駆動接点(RUN)5Aに接触し、ワイパブレードが視野の妨げとならない自動停止位置では、共通接点5Cが停止接点(STOP)5Bと接触する。パターンスイッチ5の駆動接点(RUN)5Aは第2給電ライン18に接続され、停止接点(STOP)5Bはワイパモータ1の共通ブラシ4に接続され接地されている。
【0023】
なお、パターンスイッチ5は、ワイパモータ1とバッテリ9との接続を断続する第1リレー7がオフ状態の場合でも、パターンスイッチ5が停止接点(STOP)5Bに切り替えられるまで、ワイパモータ1の駆動が続けられるように駆動接点(RUN)5Aを経由してワイパモータ1に電流を供給する。
【0024】
ワイパスイッチ14は、低速作動を指示する第1のスイッチSW1及び高速作動を指示する第2のスイッチSW2の2つのスイッチを備えている。2つのスイッチSW1、SW2の一方の端子は、バッテリ9のマイナス端子に接続された接地ライン20に接続され、他方の端子は、反転回路11及び第2のリレー8のコイルRL2に接続されている。また、2つの操作スイッチSW1、SW2の他方の端子間には、ダイオードD2が接続され、第1又は第2のいずれのスイッチSW1、SW2が閉ざされ作動位置とされた場合も、反転回路11にローレベルの信号を与えるように構成されている。第2の操作スイッチSW2が閉ざされると、第2のワイパスイッチSW2の接点を直接経由して第2のリレー8のコイルRL2が励磁されて高速用ブラシ3が選択される。
【0025】
反転回路11は、リレー駆動回路10に信号を与える回路である。具体的には、PNPトランジスタTR3と抵抗R11、R12、R13とから構成され、ワイパスイッチ14のSW1、SW2のいずれか一方が閉じられると、トランジスタTR3がオン状態となり、リレー駆動回路10にハイレベル(+B)の信号を与える。
【0026】
リレー駆動回路10は、第1のリレー7を励磁する回路である。具体的には、第1のリレー7のコイルRL1を励磁するトランジスタTR1及び保護抵抗R5と、チャタリングを防止するCR回路R1、R2、C1と、ノイズを防止するCR回路R4、C3とから構成されている。リレー駆動回路10では、反転回路11からハイレベル(+B)の信号が与えられたときに、トランジスタTR1がオン状態となり、第1のリレー7のコイルRL1を励磁する。
【0027】
保持回路12は、一定の条件のもとに、ワイパスイッチ14の操作に拘らず、リレー駆動回路10に信号を与えて第1のリレー7の励磁を保持する回路である。保持回路12は、第1のリレー7のC接点とリレー駆動回路10とを接続する抵抗R3及びダイオードD1と、ダイオードD1のアノードを接地ライン20に落とすことができるように接続されたトランジスタTR2と、トランジスタTR2のベースとパターンスイッチ5の共通接点5Cとを接続するCR回路R6、R7、C2とから構成されている。保持回路12では、第1のリレー7のC接点にバッテリ9からの電源電圧(+B)が供給されているとき、すなわち、ワイパモータ1の高速又は低速ブラシ2、3にハイレベルの電圧が供給されているときには、抵抗R3及びダイオードD1を経由してリレー駆動回路10のトランジスタTR1のベースに電圧を与え、第1のリレー7の励磁を自己保持する。一方、パターンスイッチ5の共通接点5Cの電圧、すなわち、接続ライン19の電圧が電源電圧+Bにされると、トランジスタTR2をオンにして自己保持を解放する。
【0028】
禁止回路13は、一定の条件にもとに、反転回路11の作動を禁止する回路である。禁止回路13は反転回路11の抵抗R11に並列に接続されたトランジスタTR4と、そのトランジスタTR4のベースに接続され、タイマを構成するコンデンサC4及び抵抗R8と、コンデンサC4の充放電回路を構成する抵抗R9、R10及びダイオードD5から構成されている。コンデンサC4のマイナス端はパターンスイッチ5の共通接点5Cに接続されている。
【0029】
禁止回路13のコンデンサC4は、常時は抵抗R8、R9等を通じて放電されており、トランジスタTR4のベース電圧は電源電圧(+B)となっている。このため、常時は、トランジスタTR4はオフ状態となり、禁止回路13は反転回路11に何ら影響を与えない。しかし、パターンスイッチ5の共通接点5Cの接触が駆動接点5Aから停止接点5Bに切換わると、共通接点5Cの電圧が電源電圧(+B)から接地電圧(0V)に切換わり、コンデンサC4のマイナス端子の電圧が電源電圧(+B)から急激に接地電圧(0V)に落とされる。このため、コンデンサC4が抵抗R8、TR4、R12を経由して充電されるまでの間、トランジスタTR4にベース電流が流れて、トランジスタTR4はその間オン状態にされる。トランジスタTR4がオン状態の間は、反転回路11のトランジスタTR3のベース・エミッタ間の電圧は同電位とされるので、トランジスタTR3はオンとなることができない。このため、パターンスイッチ5の接点が駆動接点5Aから停止接点5Bに切換わった直後、コンデンサC4が充電されるまでの所定時間の間は、ワイパスイッチ14のいずれのスイッチSW1、SW2が閉じられても、反転回路11は作動することができず、リレー駆動回路10にハイレベルの信号を与えることができないので、第1のリレー7の励磁が禁止される。
【0030】
このような回路構成に基づき、本実施の形態のワイパモータ制御回路の作動について説明する。
【0031】
なお、ワイパスイッチ14は、いずれのスイッチSW1、SW2を操作しても基本的な作動は同じであるので、ここでは第1のスイッチSW1を操作するものとして説明する。
【0032】
IGスイッチ16をオンすると、電流が供給されて第3のリレー6のコイルRL3が励磁される。コイルRL3の励磁に伴い、第3のリレー6の接点がブレーク接点6cからメーク接点6aに切換えられ、コモン端子6bは直接バッテリ9から電源供給される。この状態でワイパスイッチ14をオンすると、反転回路11からハイレベルの信号がリレー駆動回路10に与えられ、このリレー駆動回路10により第1のリレー7が励磁されて第1のリレー7の接点がA接点に切換えられる。これにより、バッテリ9から、第3のリレー6のメーク接点6a、コモン接点6b、第1のリレー7のA接点、C接点、第2のリレー8のC接点、B接点を経由して、ワイパモータ1に電源が供給される。
【0033】
ワイパ作動中にIGスイッチ16がオフされた場合には、第1給電ライン17には電源が供給されず、第3のリレー6のコイルRL3は励磁されない。したがって第3のリレー6の接点は、メーク接点6aからブレーク接点6cに切換えられる。これにより、バッテリ9からの電源が遮断され、電源が回路内に供給されなくなる。このとき、パターンスイッチ5の駆動接点(RUN)5Aにおいても電源が遮断されるため、ワイパモータ1は慣性回転により発電作動して発電電圧を発生する。
【0034】
ワイパモータ1の発電電圧は、第2のリレー8のB接点、C接点、第1のリレーのC接点、B接点、パターンスイッチ5の共通接点5C、駆動接点(RUN)5Aを経由して、第2給電ライン18に印加される。しかしながら、第1給電ライン17及び第2給電ライン18は互いに異なるラインとして構成されているため、第1給電ライン17にはワイパモータ1の発電電圧は印加されない。したがって、第1給電ライン17に接続されている他の車両制御装置15には発電電圧が印加されず、他の車両制御装置15が誤動作されてしまうことを防止することができる。
[第2の実施の形態]
図2は、第2の実施の形態に係るワイパ制御回路を示す回路図である。
【0035】
本実施の形態では、第1給電ライン17にワイパモータ1の回転を駆動制御するための各回路が接続されており、バッテリ9からワイパモータ1に電源が供給される。また、パターンスイッチ5の駆動接点(RUN)5Aは、第2給電ライン18に設けられた第3のリレー6のコモン接点6bに直接接続されている。さらに、第1の実施の形態では給電ライン30が第2給電ライン18に並列に設けられた構成となっているが、本実施の形態では給電ライン30は設けられていない構成となっている。これらの点を除き、本実施の形態に係るワイパ制御回路は、上述した第1の実施の形態に係るワイパモータ制御回路と同様の構成となっている。
【0036】
このような回路構成に基づき、本実施の形態のワイパモータ制御回路の作動について説明する。
【0037】
なお、上述の第1の実施の形態と同様、ワイパスイッチ14は、いずれのスイッチSW1、SW2を操作しても基本的な作動は同じであるので、ここでは第1のスイッチSW1を操作するものとして説明する。
【0038】
IGスイッチ16及びワイパスイッチ14がオン状態の場合には、第1給電ライン17により、バッテリ9から、第1のリレー7のA接点、C接点、第2のリレー8のC接点、B接点を経由して、ワイパモータ1に電源が供給される。
【0039】
IGスイッチ16がオン状態でワイパスイッチ14がオフされたときには、第2給電ライン18により、第3のリレー6のメーク接点6a、コモン接点6b、パターンスイッチ5の駆動接点(RUN)5A、共通接点5C、第1のリレー7のB接点、C接点、第2のリレー8のC接点、B接点を介してバッテリ9からワイパモータ1に電源が供給されるため、パターンスイッチ5が停止接点(STOP)5Bに切り替えられるまでは、ワイパモータ1の回転は維持される。
【0040】
また、ワイパスイッチ14の状態に拘らず、IGスイッチ16がオフされたときには、第1給電ライン17からワイパモータ1への給電が絶たれると共に、IGスイッチ16のオフに連動して第3のリレー6もオフされて、第2給電ライン18からの給電も絶たれる。
【0041】
したがって、ワイパ作動中に、IGスイッチ16がオフされた場合には、第1給電ライン17及び第2給電ライン18の双方からの給電が絶たれた状態となり、ワイパモータ1は慣性回転により発電作動して発電電圧を発生する。
【0042】
ワイパモータ1の発電電圧は、第2のリレー8のB接点、C接点、第1のリレーのC接点、B接点、パターンスイッチ5の共通接点5C、駆動接点(RUN)5Aを経由して、第2給電ライン18に印加される。しかしながら、第1給電ライン17及び第2給電ライン18は互いに異なるラインとして構成されているため、第1給電ライン17にはワイパモータ1の発電電圧は印加されない。したがって、第1給電ライン17に接続されている他の車両制御装置15には発電電圧が印加されず、他の車両制御装置15が誤動作されてしまうことを防止することができる。
【0043】
なお、本実施の形態では、ワイパモータ1の発電電圧が印加される第2給電ライン18にはパターンスイッチ5及び第3のリレー6のみが接続されており、ワイパモータ1の回転を駆動制御するための各回路は発電電圧が印加されない第1給電ライン17に接続されているため、回路を構成するトランジスタTR1、TR3に、コレクターエミッタ間の耐電圧が高い高価なトランジスタを用いる必要がなくなる。
【0044】
なお、本実施の形態において、第3のリレー6を第2給電ライン18に設けることにより、モータ内部でのショートを防止する効果がある。
【0045】
また、第2給電ライン18に設けられるスイッチング手段は、第1の実施の形態及び第2の実施の形態で示されるようにリレー(第3のリレー6)を用いて構成してもよいし、半導体素子を用いて構成してもよい。
【0046】
なお、上述において、IGスイッチ16のオン状態とは、より具体的には、イグニッションキー(図示せず)がACCポジション(アクセサリーポジション)、IG1ポジション(イグニッション第1ポジション)、IG2ポジション(イグニッション第2ポジション)の何れかにある状態をいう。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るワイパモータ制御回路の概略構成図である。
【図2】第2の実施の形態に係るワイパモータ制御回路の概略構成図である。
【図3】図3(A)は、マイコン制御でモータ駆動する装置の概略構成図であり、図3(B)は、マイコンの各入力ポートに印加される電圧レベルと、モータ駆動信号の出力タイミングを示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…ワイパモータ、5…パターンスイッチ、6…第3のリレー、7…第1のリレー、9…バッテリ、14…ワイパスイッチ、16…イグニッションスイッチ、17…第1給電ライン、18…第2給電ライン

Claims (3)

  1. ワイパブレードを備えたワイパアームを往復駆動するためのワイパモータと、
    イグニッションスイッチを介して前記バッテリに接続された第1給電ラインと、
    前記ワイパモータと前記バッテリとの間に接続され、前記イグニッションスイッチがオンのときにワイパスイッチによる作動指令に基づいて前記ワイパモータの回転を駆動制御するワイパ駆動制御回路と、
    前記ワイパモータに設けられると共に前記ワイパブレードの停止位置と動作位置とに対応して接点が切り替わるパターンスイッチによって、前記ワイパスイッチがオフされたときに前記ワイパブレードが前記動作位置から前記停止位置に達するまで前記ワイパモータへの給電を維持する定位置停止装置と、
    前記イグニッションスイッチを介さずに前記バッテリに接続される共に、前記パターンスイッチと前記バッテリとを接続する第2給電ラインと、
    前記第2給電ラインに設けられ、前記イグニッションスイッチがオンされることにより前記パターンスイッチと前記バッテリとの間を接続すると共に、前記イグニッションスイッチがオフされることにより前記パターンスイッチと前記バッテリとの間を切断するスイッチング手段と、
    を含むワイパモータ制御回路。
  2. 前記ワイパ駆動制御回路は、前記第1給電ラインに接続されている請求項1記載のワイパモータ制御回路。
  3. 前記スイッチング手段は、前記イグニッションスイッチのオン/オフに応じてオン/オフする半導体スイッチ素子またはリレースイッチである請求項1または請求項2記載のワイパモータ制御回路。
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