JP2010158131A

JP2010158131A - モータ駆動装置、異常検出方法及び異常検出プログラム

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Publication number: JP2010158131A
Application number: JP2008335732A
Authority: JP
Inventors: Takashi Natsume; 貴史夏目
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-12-29
Also published as: JP5511184B2

Abstract

【課題】簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができるモータ駆動装置、異常検出方法及び異常検出プログラムを提供する。
【解決手段】予め定められたタイミングで回転検出器９２によりワイパモータ１８の回転を検出し、ワイパモータ１８の回転が停止している場合にワイパモータ１８を回転駆動させるインバータ回路６４からワイパモータ１８へ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータ駆動装置、異常検出方法及び異常検出プログラムに係り、特に、複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御してモータを回転駆動させるモータ駆動装置、当該モータの異常検出方法及び異常検出プログラムに関する。

従来、自動車等の車両には、降雨時にフロントガラスに付着した雨滴によって視界が低下することを抑制するため、ワイパ装置が備えられている。このワイパ装置は、ワイパモータの回転駆動に応じてワイパが往復移動することにより、フロントガラスに付着した雨滴を払拭する。

ところで、ワイパモータを回転駆動させるモータ駆動装置において電源との短絡（天絡）やグランドとの短絡（地絡）などの異常の発生を検出する技術として、特許文献１には、モータの端子電圧を検出し、検出したモータの端子電圧の検出値とモータをＰＷＭで駆動する場合のデューティ比から推定されるモータ端子電圧との差が所定時間以上継続して所定値を越えたとき、モータ駆動系の故障と判断してモータ出力を停止させる技術が示されている。

この特許文献１の技術では、デューティ比からモータ端子電圧の推定を行なうことによりモータの作動時と非作動時の両方について異常の検出を行なう。
特開平１１−２６３２４０号公報

上記特許文献１では、デューティ比からモータ端子電圧の推定を行なうため複雑な演算が必要となり、また、モータ端子電圧やデューティ比の検出タイミングを制御するためのタイマ制御が必要となるため、制御回路の負荷が大きく、制御プログラムが複雑となる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができるモータ駆動装置、異常検出方法及び異常検出プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るモータ駆動装置は、複数のスイッチング素子を有し、当該複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御してモータを回転駆動させる駆動回路と、前記駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出する電圧検出手段と、前記モータの回転を検出する回転検出手段と、予め定められたタイミングで前記回転検出手段により前記モータの回転を検出し、前記モータの回転が停止している場合に前記電圧検出手段により検出される電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する異常検出手段と、を備えている。

請求項１記載の発明によれば、複数のスイッチング素子を有する駆動回路の当該複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給が制御されてモータが回転駆動されるものされており、電圧検出手段により、駆動回路からモータへ供給される電力の電圧レベルが検出され、回転検出手段により、モータの回転が検出される。

そして、本発明では、予め定められたタイミングで回転検出手段によりモータの回転が検出され、検出の結果、モータの回転が停止している場合に電圧検出手段により駆動回路からモータへ供給される電力の電圧レベルが検出され、検出された電圧レベルに基づいて異常検出手段により異常の発生が検出される。

このように、本発明では、予め定められたタイミングでモータの回転を検出し、モータの回転が停止している場合にモータを回転駆動させる駆動回路からモータへ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出するので、デューティ比からのモータ端子電圧の推定やタイマ制御を行なう必要ないため、簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができる。

なお、本発明は、請求項２記載のように、前記異常検出手段が、前記モータの回転が停止している場合に前記駆動回路の全てのスイッチング素子がオフとした状態で前記電圧検出手段により検出される電圧レベルに基づいて異常の発生を検出することが好ましい。

この請求項２記載の発明によれば、全てのスイッチング素子がオフとした状態とすることにより、短絡による異常が検出しやすくなる。

また、本発明は、請求項３記載のように、前記モータを、ブラシに接続された２つの電極を備えたブラシ付き直流モータとし、前記駆動回路を、前記モータの一方の電極に接続される一対の第１のスイッチング素子、及び当該モータの他方の電極に接続される一対の第２のスイッチング素子を備えるＨブリッジ回路とし、前記電圧検出手段が、前記モータの一方の電極及び他方の電極の電圧レベルをそれぞれ検出し、前記異常検出手段が、前記電圧検出手段により検出される前記モータの一方の電極の電圧レベルと他方の電極の電圧レベルに基づいて異常の発生を検出してもよい。

この請求項３記載の発明によれば、直流モータではモータの一方の電極及び他方の電極の電圧レベルを検出することにより、異常の発生を検出できる。

また、本発明は、請求項４記載のように、前記異常検出手段により異常の発生が検出された場合に前記モータの回転駆動を禁止する禁止手段をさらに備えてもよい。

この請求項４記載の発明によれば、異常の発生が検出された場合にモータの回転駆動を禁止することにより、異常が発生したモータが回転駆動することにより発生する異常を防止することができる。

一方、請求項５に記載の発明の異常検出方法は、モータの回転を検出する回転検出手段により予め定められたタイミングで前記モータの回転を検出し、検出の結果、前記モータの回転が停止している場合に、電圧検出手段により、複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御してモータを回転駆動させる駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する。

よって、請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明と同様に作用するので、簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができる。

一方、請求項６に記載の発明の異常検出プログラムは、コンピュータを、予め定められたタイミングでモータの回転を検出した結果、前記モータの回転が停止している場合に、複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御して前記モータを回転駆動させる駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する異常検出手段として機能させるものである。

よって、請求項６に記載の発明は、コンピュータを、請求項１記載のモータ駆動装置の異常検出手段として作用させるので、簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができる。

なお、請求項６に記載の発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

図１，図２には、本発明の一実施形態に係るワイパ装置１０が示されている。ワイパ装置１０は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたフロントガラス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、制御ユニット２２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にそれぞれ固定されており、ワイパブレード２８，３０は、ワイパアーム２４，２６の先端部にそれぞれ固定されている。

そして、このワイパ１４，１６では、ワイパアーム２４，２６の回動に伴ってワイパブレード２８，３０がフロントガラス１２上を往復移動され、このワイパブレード２８，３０がフロントガラス１２を払拭する構成とされている。

ワイパモータ１８は、正逆回転可能な出力軸３２を有して構成されている。一方、リンク機構２０は、クランクアーム３４と、第一リンクロッド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、第二リンクロッド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と固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第一リンクロッド３６の一端側と回動可能に連結されている。また、第一リンクロッド３６の他端側は、一方のピボットレバー３８の一端側に回動可能に連結されており、一対のピボットレバー３８，４０の一端側には、第二リンクロッド４６の両端側がそれぞれ回動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回動可能に支持されており、一対のピボットレバー３８，４０の他端側は、一対のピボット軸４２，４４にそれぞれ固定されている。

そして、このワイパ装置１０では、出力軸３２が第一の回動範囲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の往復回動に伴ってワイパブレード２８，３０がフロントガラス１２上における上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間で往復移動される構成とされている。

また、このワイパ装置１０では、出力軸３２が第二の回動範囲θ２で正逆回転されると、このワイパアーム２４，２６の往復回動に伴ってワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２と、この下反転位置Ｐ２よりも下方の格納位置Ｐ３とに変位される構成とされている。

なお、以下では、説明の便宜上、ワイパブレード２８，３０が上反転位置Ｐ１、下反転位置Ｐ２、格納位置Ｐ３に位置されることを、このワイパブレード２８，３０を含むワイパ１４，１６が上反転位置Ｐ１、下反転位置Ｐ２、格納位置Ｐ３に位置されると言うことにする。

また、このワイパ装置１０では、図２に示されるように、ワイパ１４，１６が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム３４と第一リンクロッド３６とが直線状をなす構成とされている。

制御ユニット２２は、例えば、入力回路、ＥＣＵ、駆動回路等を有して構成されており、ワイパスイッチ５０、ワイパモータ１８と接続されている。

また、制御ユニット２２は、電力線５６を介してイグニッションスイッチ５２と接続されており、イグニッションスイッチ５２がオン状態されると電力線５６を介して図示しないバッテリ等の電源から電力が供給される。

本実施形態に係るワイパ装置１０は、ワイパ１４，１６を連続的に往復動作させる連続動作モード、ワイパ１４，１６を所定の時間間隔を持って間欠動作させる間欠動作モード、及びワイパ１４，１６を停止させる停止モードのうちの何れかのモードでの動作指定を受付けることが可能とされている。なお、ワイパ装置１０は、連続動作モードとして、ワイパモータ１８の出力軸３２を高速で回転駆動させてワイパ１４，１６を高速で往復動作させる高速動作モード、ワイパモータ１８の出力軸３２を低速で回転駆動させてワイパ１４，１６を低速で往復動作させる低速動作モードをそれぞれ備えてもよい。また、ワイパ装置１０は、ワイパ１４，１６を一往復だけ動作させるミスト（ＭＩＳＴ）モードなどの他のモードをさらに備えてもよい。

ワイパスイッチ５０は、連続動作モード選択位置、間欠動作モード選択位置、停止モード選択位置に切替可能な構成とされており、各モードの選択位置に応じたモード選択信号を制御ユニット２２に出力する構成とされている。

制御ユニット２２は、イグニッションスイッチ５２がオン状態とされて電力線５６を介して電源からの電力が供給されて作動可能な状態となり、ワイパスイッチ５０から出力されたモード選択信号が制御ユニット２２に入力されると、ワイパスイッチ５０からのモード選択信号に対応するモードに切り替わる構成とされている。

図３には、本実施形態に係る制御ユニット２２の構成が示されている。

制御ユニット２２は、マイコン６０と、ドライバ６２と、インバータ回路６４と、電源回路６６と、を備えている。

電力線５６は、ドライバ６２、インバータ回路６４、及び電源回路６６にそれぞれ接続されている。

電源回路６６は、マイコン６０に接続されており、電力線５６を介して供給される電力の電圧レベルを所定の電圧レベル（例えば、３．３Ｖ）に変圧し、所定の電圧レベルの電力をマイコン６０へ供給する。

マイコン６０は、ワイパスイッチ５０、ドライバ６２、及びドライバ６２と接続されており、ワイパスイッチ５０からモード選択信号が入力される。マイコン６０は、演算装置であるＣＰＵ６０Ａや記憶装置であるＲＡＭ６０Ｂ、ＲＯＭ６０Ｃ等を含んで構成されている。マイコン６０は、電源回路６６から所定の電圧レベルの電力が供給されることにより起動し、ドライバ６２に対してワイパモータ１８の回転を制御する制御信号を出力する。

ドライバ６２は、マイコン６０、及びインバータ回路６４と接続されている。ドライバ６２は、マイコン６０から制御信号が入力されると、制御信号に基づいてインバータ回路６４に対して４つのスイッチング信号を出力する。

インバータ回路６４は、ワイパモータ１８への電力供給を制御するスイッチ素子として４つのＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（以下、ＭＯＳＦＥＴという。）６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを備えており、ドライバ６２から出力された４つのスイッチング信号は、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂの各ゲート端子に入力される。インバータ回路６４は、Ｈブリッジ回路として構成されており、一対のＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂを直列に接続した配線７２Ａと一対のＭＯＳＦＥＴ７０Ａ，７０Ｂを直列に接続した配線７２Ｂとが並列に接続され、配線７２Ａと配線７２Ｂの一方の接続点７４Ａに電力線５６が接続され、配線７２Ａと配線７２Ｂの他方の接続点７４Ｂが配線７６を介してアースされている。

本実施形態に係るワイパモータ１８は、ブラシ付き直流モータとして構成され、異なるブラシに接続された２つの電極１９Ａ，１９Ｂを備えている。ワイパモータ１８の一方の電極１９Ａは、配線７８Ａを介して配線７２ＡのＭＯＳＦＥＴ６８Ａのソース端子とＭＯＳＦＥＴ６８Ｂのドレイン端子の間に接続され、ワイパモータ１８の他方の電極１９Ｂは、配線７８Ｂを介して配線７２ＢのＭＯＳＦＥＴ７０Ａのソース端子とＭＯＳＦＥＴ７０Ｂのドレイン端子の間に接続されている。

ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂは、ローレベルのスイッチング信号がゲート端子に入力された状態ではオフ状態となり、ドレイン端子からソース端子へ電流が流れないが、ハイレベルのスイッチング信号がゲート端子に入力されることでオン状態となり、ドレイン端子からソース端子へ電流が流れる。

ワイパモータ１８は、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ及びＭＯＳＦＥＴ７０Ｂがオン状態とされると電極１９Ａから電極１９Ｂに電流が流れて出力軸３２が一方向に回転し、ＭＯＳＦＥＴ６８Ｂ及びＭＯＳＦＥＴ７０Ａがオン状態とされると電極１９Ｂから電極１９Ａに電流が流れて出力軸３２が他方向に回転する。

マイコン６０は、ドライバ６２を介してワイパモータ１８の回転を制御することによりワイパ１４，１６を往復動作させている。

また、マイコン６０は、配線８０Ａを介してインバータ回路６４の配線７２Ａと配線７８Ａの接続点８２Ａに接続されると共に、配線８０Ｂを介してインバータ回路６４の配線７２Ｂと配線７８Ｂの接続点８２Ｂに接続されている。マイコン６０は、配線８０Ａ，８０Ｂを介してワイパモータ１８の２つの電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルを各々検出している。

本実施の形態では、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを全てオフ状態とした場合に、接続点８２Ａの電圧レベルを電力線５６に供給される電力の電圧レベルＢの１／２に調整するため、配線８０Ａを配線８４Ａを介して電力線５６に接続すると共に、配線８０Ａを配線８４Ｂを介して配線７６に接続し、配線８４Ａに分圧抵抗器８６Ａを設け、配線８４Ｂに分圧抵抗器８６Ｂを設けている。

また、本実施の形態では、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを全てオフ状態とした場合に、接続点８２Ｂの電圧レベルを電力線５６に供給される電力の電圧レベルＢの１／２に調整するため、配線７２ＢのＭＯＳＦＥＴ７０Ａのソース端子とＭＯＳＦＥＴ７０Ｂのドレイン端子の間に配線７６に接続された配線８８を設け、配線８８に抵抗器９０を設けている。

これにより、ワイパモータ１８やインバータ回路６４で短絡などの異常の発生していない場合、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを全てオフ状態とすると、配線８０Ａ，８０Ｂを介してマイコン６０で検出されるワイパモータ１８の２つの電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルは共にＢ／２となる。

さらに、ワイパモータ１８には、例えば、ロータリエンコーダ等のロータの回転を検出する回転検出器９２が設けられている。回転検出器９２はロータの回転速度に応じた周期のパルス信号をマイコン６０へ出力する。

マイコン６０は、回転検出器９２より入力するパルス信号に基づいてワイパモータ１８が回転駆動しているか否か及び回転速度を検出することが可能とされている。

次に、本実施の形態に係るワイパ装置１０の作用を説明する。

ユーザは、車両のエンジンを起動する場合、イグニッションスイッチ５２をオンする。また、ユーザは、ワイパ１４，１６を動作させる際、ワイパスイッチ５０への切り替え操作を行なう。

マイコン６０は、イグニッションスイッチ５２がオンされて電力が供給されると起動し、ワイパスイッチ５０への切り替え操作が行なわれると、ワイパスイッチ５０により指定されたモードでワイパ１４，１６が動作するように制御を行なう。

例えば、マイコン６０は、ワイパスイッチ５０の切り替え操作が行なわれて連続動作モードとされると、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ワイパモータ１８の出力軸３２を一方向へ回転駆動させてワイパ１４，１６を上反転位置Ｐ１へ移動させ（図４（Ａ）参照）、ワイパ１４，１６の位置が上反転位置Ｐ１となるとワイパモータ１８の出力軸３２を他方向へ回転駆動させてワイパ１４，１６を下反転位置Ｐ２へ移動させ（図４（Ｂ）参照）、ワイパ１４，１６の位置が下反転位置Ｐ２となるとワイパモータ１８の出力軸３２を再度一方向へ回転駆動させることを繰り返すことにより、ワイパ１４，１６を上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間で連続的に往復動作させる。

また、例えば、マイコン６０は、ワイパスイッチ５０の切り替え操作が行なわれて間欠動作モードとされると、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ワイパモータ１８の出力軸３２を一方向へ回転駆動させてワイパ１４，１６を上反転位置Ｐ１へ移動させ（図５（Ａ）参照）、ワイパ１４，１６の位置が上反転位置Ｐ１となるとワイパモータ１８の出力軸３２を他方向へ回転駆動させてワイパ１４，１６を格納位置Ｐ３へ移動させ（図５（Ｂ）参照）、ワイパ１４，１６の位置が格納位置Ｐ３となると当該格納位置Ｐ３で所定時間停止（図５（Ｃ）参照）させた後にワイパモータ１８の出力軸３２を再度一方向へ回転駆動させることを繰り返すことにより、ワイパ１４，１６を上反転位置Ｐ１と格納位置Ｐ３との間で間欠的に往復動作させる。ワイパ１４，１６を格納位置Ｐ３で停止させる所定時間は、例えば、ワイパスイッチ５０に多段階に調整変更なボリュームスイッチを設けて当該ボリュームスイッチで調整可能としてもよい。

ところで、ワイパモータ１８やインバータ回路６４において電源との短絡やグランドとの短絡などの異常の発生する場合がある。

そこで、マイコン６０は、イグニッションスイッチ５２がオン状態されて起動した際やワイパスイッチ５０への切り替え操作が行なわれた際に、異常の発生を検出する異常検出処理を行なう。

図６には、イグニッションスイッチ５２がオン状態されてマイコン６０が起動した際にマイコン６０のＣＰＵ６０Ａによって実行される起動時異常検出処理プログラムの処理の流れが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ６０Ｃの所定の領域に予め記憶されている。

ステップ１００では、ＲＡＭ６０の記憶領域の初期化などの起動時の所定の初期処理を行なう。

次のステップ１０２では、ワイパモータ１８の回転数がゼロ（停止状態）であるか否か判定し、否定判定となった場合は処理終了となり、肯定判定となった場合はステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、ワイパモータ１８の電極１９Ａの電圧レベルＶ１と電極１９Ｂの電圧レベルＶ２を各々検出する。

次のステップ１０６では、電極１９Ａの電圧レベルＶ１及び電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が各々電圧レベルＢ／２を含んだ所定範囲内であるか否かを判定し、肯定判定となった場合は処理終了となり、否定判定となった場合はステップ１０８へ移行する。この所定範囲は、ワイパモータ１８やインバータ回路６４の製造上の誤差による検出される電圧レベルの誤差や環境条件の変化に起因する検出される電圧レベルの誤差等の各種誤差を加味してワイパモータ１８やインバータ回路６４で短絡などの異常の発生していないと判別可能な範囲として実機による実験や設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって予め定めたものである。

ステップ１０８では、ワイパモータ１８の駆動を禁止して処理終了となる。

これにより、図７に示すように、イグニッションスイッチ５２がオン状態とされたタイミング（図７のＴ１）でワイパモータ１８の電極１９Ａの電圧レベルＶ１と電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が検出され、電極１９Ａの電圧レベルＶ１や電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が上記所定範囲内となった場合、ワイパモータ１８が駆動可能となり、短絡などの異常の発生して電極１９Ａの電圧レベルＶ１や電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が上記所定範囲外となった場合、ワイパモータ１８の駆動が禁止される。

一方、図８には、ワイパスイッチ５０が連続動作モード又は間欠動作モードとされた際にマイコン６０のＣＰＵ６０Ａによって実行されるワイパ駆動開始時異常検出処理プログラムの処理の流れが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ６０Ｃの所定の領域に予め記憶されている。

ステップ２００では、ワイパモータ１８の回転数がゼロであるか否か判定し、否定判定となった場合は処理終了となり、肯定判定となった場合はステップ２０２へ移行する。

ステップ２０２では、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを全てオフ状態とする。

次のステップ２０４では、ワイパモータ１８の２つの電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルを各々検出する。

次のステップ２０６では、電極１９Ａの電圧レベルＶ１及び電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が各々上記所定範囲内であるか否かを判定し、肯定判定となった場合は処理終了となり、否定判定となった場合はステップ２０８へ移行する。

ステップ２０８では、ワイパモータ１８の駆動を禁止して処理終了となる。

これにより、図９に示すように、ワイパスイッチ５０が連続動作モード又は間欠動作モードされてオン状態となったタイミング（図９のＴ２）でワイパモータ１８の電極１９Ａの電圧レベルＶ１と電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が検出され、電極１９Ａの電圧レベルＶ１や電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が上記所定範囲内となった場合、ワイパモータ１８が駆動を開始し、短絡などの異常の発生して電極１９Ａの電圧レベルＶ１や電極１９Ｂの電圧レベルＶ２が上記所定範囲外となった場合、ワイパモータ１８の駆動が禁止される。

以上のように、本実施の形態によれば、予め定められたタイミングで回転検出器９２によりワイパモータ１８の回転を検出し、ワイパモータ１８の回転が停止している場合にワイパモータ１８を回転駆動させるインバータ回路６４からワイパモータ１８へ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出するので、デューティ比からのモータ端子電圧の推定やタイマ制御を行なう必要ないため、簡易な制御でモータ駆動系の異常を検出することができる。

また、本実施の形態によれば、ワイパモータ１８の回転が停止している場合にインバータ回路６４の全てのＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂをオフとした状態で検出される電圧レベルに基づいて異常の発生を検出するので、短絡による異常が検出しやすい。

なお、上記実施の形態では、ワイパ装置１０のワイパモータ１８を駆動するモータ駆動装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、他のモータ駆動装置にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、異常の検出を行なうタイミングをイグニッションスイッチ５２がオン状態されたタイミング及びワイパスイッチ５０が連続動作モード又は間欠動作モードとされたタイミングとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ワイパモータ１８の回転が停止し且つインバータ回路６４の全てのＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂをオフであるタイミングであれば何れでも可能である。

また、上記実施の形態では、ＭＯＳＦＥＴ６８Ａ，６８Ｂ，７０Ａ，７０Ｂを全てオフ状態とした場合に、接続点８２Ａ及び接続点８２Ｂの電圧レベルをＢ／２となるように調整した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなくＢ〜０Ｖの範囲の何れの電圧レベルであっても。

また、上記実施の形態では、ワイパモータ１８の２つの電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルが各々上記所定範囲内であるか否かを判定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルの電位差に基づいて異常が発生したか否かを判定するようにしてもよい。すなわち、例えば、ＭＯＳＦＥＴ６８Ｂで短絡が発生した場合、電極１９Ａの電圧レベルの低下が発生するため、電極１９Ａ，１９Ｂの電圧レベルの電位差に基づいて異常が発生したか否かを判定することができる。

また、上記実施の形態では、ワイパモータ１８を往復回転させることにより、ワイパ１４，１６を往復動作させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ワイパモータ１８の回転を往復動作に変換するリンク機構を有するワイパ装置に適用してもよい。

その他、上記実施の形態で説明したワイパ装置１０の構成（図１、図２参照。）、制御ユニット２２の構成（図３参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した起動時異常検出処理プログラム（図６参照。）及びワイパ駆動開始時異常検出処理プログラム（図８参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係るワイパ装置の全体構成を示す図である。ワイパが格納位置に位置されたワイパ装置を示す図である。実施の形態に係る制御ユニットの構成を示すブロック図である。実施の形態に係るワイパ装置を連続動作モードで動作させた場合の各動作状態を示すの図である。実施の形態に係るワイパ装置を間欠動作モードで動作させた場合の各動作状態を示すの図である。実施の形態に係る起動時異常検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る起動時異常検出処理プログラムの処理タイミングを示すタイムチャートである。実施の形態に係るワイパ駆動開始時異常検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係るワイパ駆動開始時異常検出処理プログラムの処理タイミングを示すタイムチャートである。

符号の説明

１８…ワイパモータ（モータ）、１９Ａ，１９Ｂ…電極、２２…制御ユニット（モータ駆動装置）、６０…マイコン（電圧検出手段、異常検出手段、禁止手段）、６４…インバータ回路（駆動回路）、６８Ａ，６８Ｂ…ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子、第１のスイッチング素子）、７０Ａ，７０Ｂ…ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子、第２のスイッチング素子）、９２…回転検出器（回転検出手段）

Claims

複数のスイッチング素子を有し、当該複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御してモータを回転駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出する電圧検出手段と、
前記モータの回転を検出する回転検出手段と、
予め定められたタイミングで前記回転検出手段により前記モータの回転を検出し、前記モータの回転が停止している場合に前記電圧検出手段により検出される電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する異常検出手段と、
を備えたモータ駆動装置。
前記異常検出手段は、前記モータの回転が停止している場合に前記駆動回路の全てのスイッチング素子がオフとした状態で前記電圧検出手段により検出される電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する
請求項１記載のモータ駆動装置。
前記モータを、ブラシに接続された２つの電極を備えたブラシ付き直流モータとし、
前記駆動回路を、前記モータの一方の電極に接続される一対の第１のスイッチング素子、及び当該モータの他方の電極に接続される一対の第２のスイッチング素子を備えるＨブリッジ回路とし、
前記電圧検出手段は、前記モータの一方の電極及び他方の電極の電圧レベルをそれぞれ検出し、
前記異常検出手段は、前記電圧検出手段により検出される前記モータの一方の電極の電圧レベルと他方の電極の電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する
請求項１又は請求項２記載のモータ駆動装置。
前記異常検出手段により異常の発生が検出された場合に前記モータの回転駆動を禁止する禁止手段をさらに備えた
請求項１〜請求項３の何れか１項記載のモータ駆動装置。
モータの回転を検出する回転検出手段により予め定められたタイミングで前記モータの回転を検出し、
検出の結果、前記モータの回転が停止している場合に、電圧検出手段により、複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御してモータを回転駆動させる駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出し、
検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する
異常検出方法。
コンピュータを、
予め定められたタイミングでモータの回転を検出した結果、前記モータの回転が停止している場合に、複数のスイッチング素子のオン、オフによって電力供給を制御して前記モータを回転駆動させる駆動回路から前記モータへ供給される電力の電圧レベルを検出し、検出された電圧レベルに基づいて異常の発生を検出する異常検出手段として機能させるための異常検出プログラム。