JPH02303957A - ワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の口約］ （産業上の利用分野） 本発明は、自動車などに用いられるワイパ制御装置、特
にはワイパによる払拭動作を間欠的に行わせる機能を備
えたワイパ制御装置に関する。

（従来の技術） 例えば自動車用のワイパ制御装置においては、ワイパを
連続駆動する通常の連続払拭モードの他に、ワイパを間
欠駆動する間欠払拭モードを設定することが主流になっ
ている。このような間欠払拭モードを設定する場合、従
来では、ワイパモータの通電路にリレースイッチを介在
させ、このリレースイッチをインターバル制御回路によ
り周期的にオンオフさせることが行われている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来構成では、ワイパモータ駆動用のスイッチング
素子として機械的接点であるリレースイッチを利用して
いるため、その接触及び寿命に関する信頼性が比較的低
いという問題があり、また、リレースイッチのオンオフ
時の動作音が比較的大きくて耳障りになるという問題も
ある。

このような問題に対処するためには、既にソリッドステ
ート化が図られているインターバル制御回路と同様に、
ワイパモータ駆動用のスイ・ソチング素子をソリッドス
テート化することが望ましく、この場合には、リレース
イッチに代えてパワートランジスタのような半導体スイ
ッチング素子を使用すれば良い。しかしながら、半導体
スイッチング素子は、過電流により破壊され易いという
一般的性質があるのに対して、自動車にあっては、デッ
ドショートによる短絡電流或はワイパモータのロックに
伴う過電流が流れることが往々にしであるという特有の
事情下にある。このためワイパモータ駆動用のスイッチ
ング素子を単純にソリッドステート化することには無理
がある。しかも、半導体スイッチング素子は、熱暴走な
どに伴う温度上昇によっても破壊され易いと事情下にあ
るが、半導体スイッチング素子の実際の温度と予め設定
された上限温度との単純な比較に基づいてその半導体ス
イッチング素子を強制的にオフさせる構成を採用した場
合には、半導体スイッチング素子がチャタリングを起こ
すことがあり、このためワイパモータが異常動作すると
いう問題が惹起される。

また、−リレースイッチにあっては、メーク接点及びブ
レーク接点を有した切換形のもので構成できるから、ワ
イパを定位置に確実に停止させるべくワイパモータに発
電制動をかける場合にそのリレースイッチのブレーク接
点をそのまま利用できるが、上記のようなソリッドステ
ート化を行′う場合には、ワイパモータの発電制動用に
半導体スイッチング素子が別途に必要となる。ところが
、ワイパモータ駆動用及び発電制動用の各半導体スイッ
チング素子を単純に組合わせたのでは、これらが同時オ
ンして電源を短絡する虞があり、従って、ワイパモータ
駆動用のスイッチング素子をソリッドステート化する場
合には、特別な工夫が必要で。

ある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ワイパモータの間欠的な駆動に半導体スイッチン
グ素子を利用することによって、接触及び寿命に対する
信頼性向上を実現できる共に、上記半導体スイッチング
素子の過電流及び温度上昇からの保護、並びにワイパの
定位置への停止動作を確実に行い得、さらには、上記の
ような保護機能が働いた後にその半導体スイッチング素
子がチャタリングを起こす事態を確実に防止できるなど
の効果を奏するワイパ制御装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、連続モード位置及び停止モード位置の他にワ
イパを間欠払拭動作させるための間欠モード位置を備え
たワイパスイッチと、ワイパが所定の待機位置へ移動さ
れたときに検知状態に切換えられる定位置停止スイッチ
とを備えたワイパ制御装置を対象としたものであり、ワ
イバスイ・ソチが間欠モード位置に切換えられときにワ
イパモータの通電路に介在される主半導体スイ・ソチン
グ素子、ワイパスイッチが間欠モード位置に切換えられ
た状態でインターバル制御回路により周期的に動作開始
されると共に各周期の動作状態を定位置停止スイッチが
検知状態に切換えられるまで保持しその動作状態で主半
導体スイッチング素子をオンさせる駆動回路、この駆動
回路が動作停止されたときにオンされてワイパモータの
両端を短絡する補助半導体スイッチング素子、主半導体
スイッチング素子に流れる負荷電流を検出する電流検出
手段、この電流検出手段による検出負荷電流が所定値以
上に増大した状態になったときにトリップ信号を出力す
る応動回路、この応動回路からトリップ信号が出力され
たときに駆動回路を動作停止させた状態を保持する保持
回路、主半導体スイッチング素子の温度を検出する温度
センサ、この温度センサからの検出信号を所定の上限温
度に対応した基準電圧信号とを比較し前記検出温度が上
限温度以上となったときに前記駆動回路を動作停止させ
る比較回路、この比較回路の比較動作にヒステリシスを
付与するヒステリシス回路を設ける構成としたものであ
る。

（作用） ワイパスイッチが間欠払拭モード位置に切換えられたと
きには、主半導体スイッチング素子がワイパモータの通
電路に介在されると共に、駆動回路がインターバル制御
回路により周期的に動作開始されるようになり、その動
作状態では上記主半導体スイッチング素子がオンされる
ようになる。

このため、ワイパモータに対し主半導体スイッチング素
子を通じて周期的に通電されるようになる。

このとき駆動回路は、その動作状態を、定位置停止スイ
ッチが検知状態に切換えられるまで、っまリワイパが所
定の待機位置まで移動されるまでの期間のみ保持するも
のであり、従って、ワイパモータへの通電によりワイパ
が待機位置まで移動されたときには、駆動回路の動作停
止に応じた主半導体スイッチング素子のオフによりワイ
パモータが断電される。このように主半導体スイッチン
グ素子がオフされたときには、補助半導体スイッチング
素子がオンされてワイパモータの両端を短絡するから、
そのワイパモータに発電制動がかけられてワイパが前記
待機位置に正確に停止される。

以上のようにして、ワイパの間欠払拭動作がインターバ
ル制御回路に設定された周期で行われる。

上記のようなワイパモータに対する通電時に、そのワイ
パモータの電源側端子がアースに落ちるなどのデッドシ
ョートが発生したり、ワイパモータのロックに伴う過電
流が流れたときには、主半導体スイッチング素子に流れ
る負荷電流が増大する。これにより電流検出手段による
検出負荷電流が所定値以上に増大した状態になったとき
には、応動回路がトリップ信号を出力するようになり、
これに応じて保持回路が前記駆動回路を動作停止させた
状態を保持するようになる。この結果、主半導体スイッ
チング素子が強制的にオフされ、以て過電流に起因した
主半導体スイッチング素子の破壊が防止されるようにな
る。

また、ワイパモータに対する通電時に、主半導体スイッ
チング素子の温度が所定の上限温度以上に上昇したとき
には、比較回路が、温度センサからの検出信号と上記上
限温度に対応した基準電圧信号との比較に基づいて前記
駆動回路を動作停止させる。この結果、主半導体スイッ
チング素子が強制的にオフされるようになり、以て温度
上昇に起因した主半導体スイッチング素子の破壊が防止
される。このとき、上記比較回路の比較動作には、ヒス
テリシス回路によりヒステリシスが付与されているから
、温度センサによる検出温度が前記上限温度付近にある
状態で主半導体スイッチング素子がチャタリングを起こ
す虞がなくなる。

（実施例） 以下、本発明を自動車用ワイパ制御装置に適用した一実
施例について図面を参照しながら説明する。

図において、１は端子Ｔ１〜Ｔ７を有したワイパスイッ
チで、これは図示しない操作レバーの操作に応じて、停
止モード位置ＯＦＦ、　　ミストモード位置ＭＩＳＴ、
間欠モード位置ＩＮＴ、連続モード位置たるローモード
位置ＬＯ及びハイモード位置Ｈ１へ夫々切換可能に構成
されており、これら各位置ＯＦＦ、ＭＩＳＴ、ＩＮＴ、
ＬＯ，Ｈｌへ切換えられた状態では、端子Ｔ１〜Ｔ７間
を図示の如く選択的に接続するようになっている。尚、
ワイパスイッチ１にあっては、停止モード位置ＯＦＦ、
間欠モード位置ＩＮ’ｊ、　　ローモード位置しＯ及び
ノ）イモード位置ＨＩに切換えられたときには、その切
換状態がラッチされるが、ミスト位置ＭＩＳＴへはオフ
位置ＯＦＦにある状態で操作レバーに操作力が加えられ
た期間のみ切換えられるようになっており、その操作力
が解除されたときにはオフ位置ＯＦＦへ自動的に復帰す
るように構成されている。

２は端子Ｗ及びＥｗを宜したウオッシャスイッチで、こ
れは、常時において端子Ｗ及びＥｗ間を切り離したオフ
位置ＯＦＦにあるが、図示しない操作ノブが操作された
期間のみ端子Ｗ及びＥｗ間を接続したオン位置ＯＮへ切
換えられるようになっている。尚、このウオッシャスイ
ッチ１の端子Ｅｗは、グランドラインＧＮＤに接続され
ている。

３は図示しない車載バッテリに対してイグニッンヨンス
イッチを介して接続された電源端子、４はこの電源端子
３に接続された電源ラインで、前記ワイパスイッチ１の
端子Ｔ１はこの電源ライン４に接続されている。５は図
示しないフロントガラス用ワイパを払拭動作させるため
のワイパモータで、これはコモン端子Ｃ２高速回転端子
Ｈ及び低速回転端子りを有し、高速回転端子Ｈを介して
通電されたときに比較的高速で回転すると共に、低速回
転端子りを介して通電されたときに比較的低速で回転す
る。このとき、ワイパモータ５にあっては、そのコモン
端子ＣがグランドラインＧＮＤに接続されていると共に
、高速回転端子Ｈ及び低速回転端子りがワイパスイッチ
１の端子Ｔ２及びＴ３に夫々接続されている。

６はワイパに設けられた周知構成の定位置停止スイッチ
で、これはワイパが所定の待機位置にあるときに接点（
ｃ−ｂ）間をオンした検知状態に切換えられると共に、
ワイパが上記待機位置から移動されたときに接点（Ｃ−
ａ）間をオンした状態に切換えられる。このとき、定位
置停止スイッチ６にあっては、その接点ａが電源ライン
４に接続され、接点すがグランドラインＧＮＤに接続さ
れ、さらに接点Ｃが信号ライン７に接続されている。ま
た、８は自動車において周知構成のウオッシャポンプを
駆動してフロントガラスにウインドウォッンヤ液を噴射
するためのポンプモータで、これはｆｆ１ｇライン４と
ウオッシャスイッチ２の端子Ｗとの間に接続されている
。

９は主半導体スイッチング素子たるｐｎｐ形の第１のパ
ワートランジスタ、１０は補助半導体スイッチング素子
たるｎｐｎ形の第２のパワートランジスタで、これら各
トランジスタ９．１０のコレクタは、ワイパスイッチ１
の端子Ｔ４に共通に接続されている。また、第１のパワ
ートランジスタ９のエミッタは、電流検出手段たるサン
プリング抵抗１１を介して電源ライン４に接続され、第
２のパワートランジスタ１０のエミッタはグランドライ
ンＧＮＤに接続されている。尚、第２のパワートランジ
スタ１０のコレクタ争エミッタ間には図示極性のフライ
ホイールダイオード１２が接続され、各パワートランジ
スタ９，１０のベース・エミッタ間には夫々抵抗１３．
１４が接続されている。

１５はワイパの間欠払拭周期を決定するためのインター
バル制御回路で、これは次のような構成となっている。

即ち、１６は計時要素としてのコンデンサで、これは一
端がワイパスイッチ１の端子Ｔ６に接続され、他端が信
号ライン７に接続されている。１７及び１８はコンデン
サ１６と共に間欠払拭周期用の時定数回路を構成するた
めの可変抵抗及び抵抗であり、これらの直列回路は、そ
の一端が電源ライン４に接続され、他端がワイパスイッ
チ１の端子Ｔ６に接続されている。また、１９はワイパ
スイッチ１がオフ位置ＯＦＦにある期間にコンデンサ１
６に充電しておく、ための抵抗で、その一端が電源ライ
ン４に接続され、他端がワイパスイッチ１の端子Ｔ７に
接続されている。

２０はコンデンサ１６の充電電荷を放電するための抵抗
であり、その一端がワイパスイッチ１の端子Ｔ５に接続
され、他端が順方向のダイオード２１及び駆動回路２２
内の抵抗２３を介して補助グランドライン２４に接続さ
れている。尚、この補助グランドライン２４は、グラン
ドラインＧＮＤにダイオード２５を順方向に介して接続
されている。また、信号ライン゛７と前記ダイオード２
１のカソードとの間には、抵抗２０ａ及び図示極性のダ
イオード２１ａの直列回路が接続されている。

上記駆動回路２２は、第１のパワートランジスタ９をオ
ンさせるためのもので、次のような構成となっている。

即ち、入力段にはｎｐｎ形のトランジスタ２６を有し、
このトランジスタ２６は、そのベース・エミッタ間に前
記抵抗２３が接続されていると共に、エミッタが補助グ
ランドライン２４に接続されている。２７は出力段のｎ
ｐｎ形トランジスタで、そのコレクタが第１のパワート
ランジスタ９のベースに抵抗２８を介して接続されてい
ると共に、エミッタが補助グランドライン２４に接続さ
れている。２９は中間段のｐｎｐ形のトランジスタで、
そのエミッタが電源ライン４に接続されていると共に、
コレクタが抵抗３０を介してトランジスタ２７のベース
に接続されている。また、斯かるトランジスタ２９のベ
ースは、抵抗３１を介して前記人力段のトランジスタ２
６のコレクタに接続されている。

３２は第２のパワートランジスタ１０をオンさせるため
の制動制御回路で、これは次のように構成されている。

即ち、３３は入力段のｐｎｐ形トランジスタで、そのベ
ースが抵抗３４を介して前記駆動回路２２内のトランジ
スタ２７のコレクタに接続されている。また、トランジ
スタ３３のエミッタは電源ライン４に接続され、コレク
タは抵抗３５．３６の直列回路の共通接続点に接続され
ている。上記抵抗３５．３６の直列回路は、その一端が
電源ライン４に接続され、他端がコンデンサ３７を介し
て信号ライン７に接続されている。

さらに、電源ライン４と信号ライン７との間には抵抗３
８が接続されている。３９は出力段のｐｎｐ形トランジ
スタで、そのエミッタがｍ　ａｔ：ｉライン４に接続さ
れていると共に、コレクタが抵抗４０を介して第２のパ
ワートランジスタ１０のベースに接続されている。また
、斯かるトランジスタ３９１こあっては、そのベースが
前ｄ己トランジスタ３３のコレクタに接続されていると
共に、ベース・エミッタ間にコンデンサ４１が接続され
ている。

４２　ｉ：ワイパをウオッシャスイッチ２のオンＩ・に
作に連動させて駆動するためのウオッシャ連動回路で、
これは次のような構成となっている。即ち、４３は°ｐ
ｎｐｐｎｐ形ジスタで、そのエミッタが電源ライン４に
接続されていると共に、コレクタが抵抗４４．４５及び
順方向のダイオード４６を直列に介して駆動回路２２内
のトランジスタ２６のベースに接続されている。このト
ランジスタ４３は、そのベース・エミッタ間に抵抗４７
が接続されている」（に、ベースが抵抗４８を介してウ
オッシャスイッチ２の端子Ｗに接続されている。４９は
ワイパの連動を遅らせるためのコンデンサで、その一端
が電源ライン４に接続され、他端がトランジスタ４３の
ベースに接続されている。５０はワイパ連動時の動作時
間を確保するためのコンデンサで、その一端が抵抗４４
．４５の共通接続点に接続されていると共に、他端が補
助グランドライン２４に接続されている。

５１及び５２は前記サンプリング抵抗１１の両端電圧を
夫々光なる基準７ヒ圧と比較するための第１の応動回路
及び第２の応動回路であり、以下これらについて説明す
る。

まず、第１及び第２の応動回路５１及び５２の共通要素
について説明する。即ち、５３は電圧安定化回路で、こ
れは、電源ライン４と補助グランドライン２４との間に
抵抗５４及び図示極性の定電圧ダイオード５５の直列回
路を接続すると共に、その定電圧ダイオード５５と並列
にコンデンサ５６を接続して構成されており、定電圧ダ
イオード５５のカソードが補助電源ライン５７に接続さ
れている。また、５８は基準電圧発生回路で、これは電
源ライン４と補助グランドライン２４との間に抵抗５９
ａ、５９ｂを直列に接続すると共に、抵抗５９ｂと並列
に図示極性の定電圧ダイオード６０を接続して成り、定
電圧ダイオード６０のカソードから基準電圧Ｖｓを発生
する。

しかして、第１の応動回路５１において、６〕は第１の
検出電圧発生回路で、これはサンプリング抵抗１１の負
荷側端子（第１のパワートランジスタ９のエミッタに相
当）と補助グランドライン２４との間に抵抗６２及び６
３を直列に接続して成り、それらの共通接続点から第１
の検出電圧Ｖｄ１を発生ずる。６４は補助電源ライン５
７から給電される比較器で、その反転入力端子（−）に
前記基準電圧Ｖｓを受けると共に、非反転入力端子（＋
）に前記第１の検出電圧Ｖｄｌを受けるようになってい
る。このとき、上記第１の検出電圧Ｖｄｌは、サンプリ
ング抵抗１１による検出負荷電流が増大するのに連れて
低くなるものであるが、上記負荷電流が第１の上限値Ｉ
ｆを越えたときにＶｄｌ＜Ｖｓの関係となるように、抵
抗６２．６３の値が設定されている。従って、比較器６
４は、定常状態ではＶ旧≧Ｖｓの関係にあるためハイレ
ベル信号を出力しているが、サンプリング抵抗１１の検
出負荷電流が第１の上限値１１を越えたときにはローレ
ベル信号を第１のトリップ信号Ｓｔｌとして出力した状
態に反転する。尚、上記第１の上限値Ｉｌは、ワイパモ
ータ５の始動電流より大きく、且つその短絡電流より小
さい値に設定されている。

また、比較器６４の両入力端子間にはコンデンサ６４ａ
が接続されている。

一方、第２の応動回路５２において、６５は第２の検出
電圧発生回路で、これはサンプリング抵抗１１の負荷側
端子と補助グランドライン２４との間に抵抗６６及び６
７を直列に接続して成り、それらの共通接続点から第２
の検出電圧Ｖｄ２を発生する。６８は補助電源ライン５
７から給電される比較器で、その反転入力端子（−）に
基準電圧Ｖｓを受けると共に、非反転入力端子（十）に
第２の検出電圧Ｖｄ２を受けるようになっている。この
とき、上記第２の検出電圧Ｖｄ２も、サンプリング抵抗
１１による検出負荷電流が増大するのに連れて低くなる
ものであるが、上記負荷電流が前記第１の上限値１１よ
り低い第２の上限値Ｉ２を越えたときにＶｄ２＜Ｖｓの
関係となるように抵抗６６．６７の直が設定されている
。従って、比較器６８は、定常状態ではＶｄ２≧Ｖｓの
関係にあるためハイレベル信号を出力しているが、サン
プリング抵抗１１の検出負荷電流が第２の上限値Ｉ２を
越えたときにはローレベル信号を出力した状態に反転す
４゜尚、上記第２の上限（ｍ　Ｉ　ｚは、例えばワイパ
モータ５のロック電流より若干小さい値に設定されてい
る。

さらに、第２の応動回路５２においては、比較器６８の
出力端子が抵抗６９．７０を介して補助電源ライン５７
に接続され、これら抵抗６９．７０の）（逆接続点がｐ
ｎｐ形トシトランジスタフ１−スに接続されている。こ
のとき、トランジスタ７１にあっては、ベース・エミッ
タ間にオンディレィ用のコンデンサ７２が接続されてい
ると共に、そのエミッタが補助電源ライン５７に接続さ
れ、几つコレクタが抵抗７３ａを介して後述するｎｐｎ
形トシトランジスタフ３−スに接続されている。

従って、トランジスタ７１は、比較器６８からローレベ
ル信号が出力された後に、コンデンサ７２が所定レベル
まで充電されたときに初めてオンするようになる。この
結果、第２の応動回路５２にあっては、サンプリング抵
抗１１による検出負荷電流が第２の上限値Ｉ２を越えて
比較器６８の出力が０−レベル信号に反転したときには
、その後に所定の遅延時間が経過した時点でランジスタ
フ１のコレクタからハイレベル信号より成る第２のトリ
ップ信号Ｓｔ２を出力する。

前記トランジスタ７３は、Ｒ−Ｓフリップフロップを含
んで構成された保持回路７４の一部をなすものであり、
以下この保持回路７４について説明する。

即ち、保持回路７４においては、補助電源ライン５７と
補助グランドライン２４との間に、抵抗７５．７６、　
　コンデンサ７７の直列回路、並びに抵抗７８．コンデ
ンサ７９の直列回路が夫々接続されており、抵抗７６及
びコンデンサ７７の共通接続点がｎｐｎ形トランジスタ
８０のベースに接続され、抵抗７８及びコンデンサ７９
の共通接続点がｎｐｎ形トランジスタ８１のベースに接
続されている。この場合、上記トランジスタ８ｏは、そ
のコレクタ笈びエミッタが前記トランジスタ７３のコレ
クタ及びエミッタに夫々接続されており、゛これらのコ
レクタ及びエミッタは、前記比較器６４の出力端子及び
補助グランドライン２４に夫々接続さ熟ている。トラン
ジスタ８１は、そのコレフタが抵抗７５．７６の共通接
続点に接続されていると共に、エミッタが補助グランド
ライン２４に接続されている。

また、上シ己トランジスタ８１のコレクタ・エミッタ間
には、抵抗８２及びコンデンサ８３が直列に接続されて
おり、これらの共通接続点には出力段用のｎｐｎ形トラ
ンジスタ８４のベースが接続されている。そして、トラ
ンジスタ８４は、そのコレクタが駆動回路２２内のトラ
ンジスタ２６のベースに接続されていると共に、エミッ
タが補助ゲランドラ・ｆン２４に接続されている。

尚、上記のような保持回路７４においては、トランジス
タ８０．８１によりフリップフロップ機能を得ており、
トランジスタ８０のオン状態がセット状態に相当し、ト
ランジスタ８１のオン状態がリセット状態に相当する。

この場合、抵抗７５゜７６、コンデンサ７７より成る充
電回路の時定数τ１と、抵抗７８．コンデンサ７９より
成る充電回路の時定数τ２とは、τ１〉τ２の関係に設
定されており、従って、電源投入時に補助電源ライン５
７に電圧が印加されたときには、トランジスタ８１がオ
ンしＲつトランジスタ８０がオフするというパワーオン
リセット機能が得られる。

一方、８５は第１のパワートランジスタ９の過電圧保護
を行うためのサージ保護回路であり、これは次のような
構成となっている。即ち、８６は過電圧検出用の定電圧
ダイオードで、これは、カソードが電源ライン４に接続
されていると共に、アノードが保護抵抗８７を介して補
助グランドライン２４間に接続゛されており、以て電源
ライン４に所定レベル以上の過電圧が印加されたときに
ブレークダウンするように構成されている。８８はベー
スが抵抗８９を介して定電圧ダイオード８６のアノード
に接続されたｎｐｎ形トランジスタで、そのコレクタが
前記駆動回路２２内のトランジスタ２７のベースに接続
されていると共に、エミッタが補助グランドライン２４
に接続されている。

さて、９０は第１のパワートランジスタ９の温度を検出
するように設けられた温度センサたるポジスタ【正特性
サーミスタ）で、その一端が抵抗９１を介して補助電源
ライン５７に接続されていると共に、他端が補助グラン
ドライン２４に接続されている。従って、ポジスタ９０
及び抵抗９１の共通接続点からは、ポジスタ９０による
検１［度に応じた電圧レベルの検出信号Ｓｄが出力され
る。また、９２は基準電圧発生回路で、これは補助電源
ライン５７及び補助グランドライン２４間に抵抗９３．
９４を直列に接続して成り、それら抵抗９３．９４の共
通接続点から所定の上限温度に対応した基準電圧信号Ｓ
ｖが出力される。

９５は比較回路で、これは次のような構成となっている
。即ち、９６は補助電源ライン５７から給電される比較
器で、その非反転入力端子（＋）及び非反転入力端子（
−）に夫々前記検出信号Ｓｄ及び基準電圧信号Ｓｖを受
けるようになっている。また、比較器９６の出力端子は
、抵抗９７を介して補助電源ライン５７に接続されてい
ると共に、抵抗９８を介してｎｐｎ形トランジスタ９９
のベースに接続されている。さらに、比較器９６の出力
端子及び非反転入力端子（＋）間には、その比較動作に
周知のヒステリシスを付与するためのヒステリシス回路
たる抵抗１００が接続されている。そして、上記トラン
ジスタ９９は、そのコレクタが前記駆動回路２２内のト
ランジスタ２６のベースに接続されていると共に、エミ
ッタが補助電源ライン２４に接続されている。

従って、比較回路９５にあっては、検出信号Ｓｄ及び基
Ｑ　ｆ、圧信号Ｓｖが、Ｓｄ＜Ｓｖの関係にあるとき、
つまりポジスタ９０による検出温度が所定の上限温度よ
°り低い通常の状態時には、比較器９６か４０一レベル
ｔｘ号を出力してトランジスタ９９をオフさせている。

また、比較回路９５にあっては、Ｓｄ≧Ｓｖの関係にな
ったとき、つまりポジスタ９０による検出温度が設定温
度以上となったときには、比較器９６からハイレベル信
号を出力してトランジスタ９９をオンさせる。

次に、上記構成の作用について説明する。

図示しないイグニッションスイッチのオンに応じて電源
が投入された初期状態では、電源ライン４に対しバッテ
リから給電されるようになり、このとき、電源ライン４
に対する印加電圧が正常範囲にある状態では、サージ保
護回路８５内の定電圧ダイオード８６がブレークダウン
することはなく、トランジスタ８８はオフされている。

また、ワイパが所定の待機位置にある通常の状態では、
定位置停止スイッチ６が接点（ｃ、−ｂ）間をオンした
状態にある。この状態で、ワイパスイッチ１が停）Ｌモ
ード位置ＯＦＦに切換えられていたときには、インター
バル制御回路１５゛内のコンデンサ１６が、電源ライン
４から抵抗１９及びワイパスイッチ１の端子Ｔ７．Ｔ６
並びに定位置停止スイッチ６の接点（ｃ−ｂ）間を介し
て充電されるようになる。また、保持回路７４にあって
は、電源投入時には、そのパワーオンリセット機能によ
り、トランジスタ８１をオンし」−１つトランジスタ８
０をオフしたリセット状態に切換えられ、これに応じて
出力段のトランジスタ８４をオフ状態に保持している。

そして、以上のような状態からワイパスイッチ１或はウ
オッシャスイッチ２が操作されるのに応じて、以下に述
べるような動作が行われる。

（１）ワイパスイッチ１が間欠モード位置ＩＮＴへ切換
えられたとき・・・・・・ このときには、ワイパスイッチ１の端子Ｔ３゜１４間及
びＴ５．Ｔ６間が接続された状態となるため、インター
バル制御回路１５において前述のように充電された状態
にあるコンデンサ１６の端子電圧によって、駆動回路２
２内のトランジスタ２６のベース電位が端子Ｔ６．Ｔ５
．抵抗２０゜ダイオード２１．抵抗２３を通じて直ちに
上胃するようになり、これに応じてトランジスタ２６が
オンされる。すると、駆動回路２２にあっては、トラン
ジスタ２９．２７も順次オンされて動作状態に切換えら
れるようになり、これに応じて第１のパワートランジス
タ９並びに制動制御回路３２内のトランジスタ３３をオ
ンさせる。

上記のように第１のパワートランジスタ９がオンされた
ときには、電源ライン４からサンプリング抵抗１１．第
１のパワートランジスタ９．ワイパスイッチ１の端子Ｔ
４及びＴ３．　ワイパモータ５の低速回転端子り及びコ
モン端子Ｃ間を介してグランドラインＧＮＤに至る通電
路が形成され、そのワイパモータ５が比較的低速で回転
されるようになる。これによりワイパによるフロントガ
ラスの払拭動作が開始され、これに応じて定位置停止ス
イッチ６が接点（Ｃ−ａ）間をオンした状態に切換わる
。

尚、制動制御回路３２にあっては、前述のようなトラン
ジスタ３３のオンに伴いトランジスタ３つをオフ状態に
１呆持するようになり、これにより第１のパワートラン
ジスタ９のオン状態において第２のパワートランジスタ
１０の不用意なオンによる電源短絡事故の発生を未然に
防止するようになる。

上述のようにして定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ａ
）間をオンしたときには、信号ライン７が上記接点（ｃ
　−ａ）間を介して電源ライン４に接続された状態とな
るため、コンデンサ１６の充電電荷が放電される′が、
駆動回路２２内のトランジスタ２６は、信号ライン７か
ら抵抗２０ａ、ダイオード２１ａを通じて与えられる電
圧信号によりオン状態に保持される。従って、第１のパ
ワートランジスタ９及びトランジスタ３３はオンされた
ままとなり、ワイパモータ５への通電が継続される。こ
のような通７１＄１続に応じてワイパが待機位置まで復
帰し、以て定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ｂ）間オ
ン状態に戻ると、このときにはコンデンサ１６の充電電
荷が放電されているから、トランジスタ２６がオフされ
る。すると、駆動回路２２においてトランジスタ２ｇ、
２７が順次オフされるため、第１のパワートランジスタ
９がオフされ、ワイパモータ５が断電される。

上記のようにトランジスタ２７のオフに応じて第１のパ
ワートランジスタ９がオフした場合、制動制御回路３，
２にあっては、トランジスタ３３のオフに応じてトラン
ジスタ３９をオンするようになり、これに応じて第２の
パワートランジスタ１０をオンさせる。すると、ワイパ
モータ５の低速回転端子り及びコモン端子Ｃ間が、ワイ
パスイッチ１の端子Ｔ３及びＴ４．第２のパワートラン
ジスタ１０を介して短絡されるようになり、これにより
ワイパモータ５に発電制動がかけられてワイパが待機位
置に確実に停止［二されるようになる。また、このとき
には、第１のパワートランジスタ９のオフに伴うサージ
電圧が上記第２のパワートランジスタ１０のオンにより
吸収されるようなるから、その第１のパワートランジス
タ９の電圧破壊が防１１二されるようになる。

定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ｂ）間オン状態に復
帰した場合、インターバル制御回路１５にあっては、コ
ンデンサ１６に対し電源ライン４から抵抗１８．可変抵
抗１７．上記接点（ｃ−ｂ）間を通じて充電するように
なり、この充電によりコンデンサ１６の端子電圧が所定
レベル以上となったときには、駆動回路２２内のトラン
ジスタ２６を再オンさせる。従って、これ以降は、前述
したようなワイパモータ５の通断電に応じたワイパの払
拭動作及び待機位置への停止動作が繰返し行われるもの
であり、以てワイパの間欠払拭動作が行われる。尚、上
記ワイパの間欠払拭動作の周期は、コンデンサ１６．可
変抵抗１７及び抵抗１８の時定数により決まるものであ
り、従って、その周期は可変抵抗１７により調整できる
。

そして、ワイパの払拭動作が行われている期間、つまり
定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ａ）間をオンしてい
る期間にワイパスイッチ１がＰ＞＋ｌ：モード位置装Ｆ
Ｆへ切換えられたときには、上記接点（Ｃ−ａ）間のオ
ンにより第１のパワートランジスタ９が前述同様にオン
状態に保持され、以てワイパモータ５への通電が継続さ
れる。この後、定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ｂ）
間オン状態に復帰したときには、第２のパワートランジ
スタ１０が前述同様にオンされるようになる。この場合
、ワイパスイッチ１は、オフモード位置ＯＦＦに切換え
られたときにも、その端子Ｔ３，７４間が接続された状
態となるから、上記第２のパワートランジスタ１０のオ
ンに応じてワイパモータ５に発電制動がかけられ、以て
ワイパが待機位置に確実に停止にされる。尚、ワイパが
待機位置にある期間、つまり定位置停止１−スイッチ６
が接点（Ｃ−ｂ）間をオンしている期間にワイパスイッ
チ１が停止モード位置ＯＦＦへ切換えられたときには、
上述同様に発電制動がかけられてそのまま初期状態に戻
る。

１）ワイパスイッチ１がローモード位置しＯへ切換えら
れたとき・・・・・・ このときには、ワイパスイッチ１の端子ＴＩ。

Ｔ３間が接続された状態となるため、電源ライン４から
上記端子Ｔ１及びＴ３．　ワイパモータ５の低速回転端
子り及びコモン端子Ｃ間を介してグランドラインＧＮＤ
に至る通電路が形成されるようになり、これによりワイ
パモータ５が比較的低速で回転されてワイパの低速払拭
動作が行われる。

この後、ワイパが払拭動作を行っているときにワイパス
イッチ１が停止モード位置ＯＦＦへ戻された場合には、
定位置停止スイッチ６の接点（ｃ　−ａ）間がオンされ
ていることに１′ｌ！い第１のパワートランジスタ９が
前述同様にオン状態に保持され、以てワイパモータ５へ
の通電が継続される。そして、定位置停止スイッチ６が
接点（ｃ−ｂ）間オン状態に復帰したときには、第２の
パワートランジスタ１０のオンに応じてワイパモータ５
に発７Ｉ制動がかけられ、以てワイパが待機位置に確実
に停止トされる。また、ワイパが待機位置にあるタイミ
ングでワイパスイッチ１が停止モード位置ＯＦＦへ切換
えられたときにも、ワイパモータ５に対し同様に発電制
動がかけられる。

（ＩＩＩ）ワイパスイッチｌがハイモード位置Ｈ１へ切
換えられたとき・・・・・・ このときには、ワイパスイッチ１の端子ＴＩ。

１２間が接続された状態となるため、電源ライン４から
上記端子Ｔ１及びＴ２．　ワイパモータ５の高速回転端
子Ｈ及びコモン端子Ｃ間を介してグランドラインＧＮＤ
に至る通電路が形成されるようになり、これ、によりワ
イパモータ５が比較的高速で回転されてワイパの高速払
拭動作が行われる。

この後、ワイパスイッチ１が停止モード位置ＯＦＦへ戻
された場合には、前記（ＩＩ）の場合と同様にワイパが
待機位置へ移動するまでの間だけワイパモー９．５への
通電が継続された後に、ワイバモ−タ５に発電制動がか
けられてワイパが待機位置に確実に停止される。

（ＩＶ）ワイパスイッチ１がミストモード位５７Ｍｌ５
Ｔへ切換えられたとき・・・・・・このようなミストモ
ード位置ＭＩＳＴへの切換操作は、短時間だけ行われる
ものであり、このときには、ワイパスイッチ１の端子Ｔ
Ｉ、Ｔ３間が短時間だけ接続されることになる。このた
め、ワイパモータ５に対する通断電が前記（ｎ）の場合
と同様に行われるものであり、これによりワイパの低速
払拭動作が１回（ミストモード位置ＭＩＳＴへの切換操
作が継続された場合には２回以上となることもある）行
イ）れる共に、その低速払拭動作が終了したときにワイ
パが待機位置へ確実に停止される。

（Ｖ）ウオッシャスイッチ２がオン操作されたとき・・
・・・・ この場合には、ポンプモータ８に対し、ウオッシャスイ
ッチ２のオン操作と同時にその端子Ｗ及びＥｗを介して
通電されるようになり、これにより図示しないウオッシ
ャポンプが駆動されてフロントガラスにウィンドウオツ
シャ液が噴射されるよう、になる。また、ウオッシャ連
動回路４２において、トランジスタ４３がコンデンサ４
９の充電に伴う所定の遅れ時間経過後にオンするように
なり、これに応じてコンデンサ５０に充電されると共に
、駆動回路２２においてトランジスタ２６゜２９．２７
が順次オンされ、これに伴い第１のパワートランジスタ
９がオンされる。このとき、停止モード位２ＯＦＦにあ
るワイパスイッチ１は端子Ｔ３．Ｔ４間を接続した状態
にあるから、ワイパモータ５に上記第１のパワートラン
ジスタ９゜端子Ｔ３．Ｔ４などを介して通電されるよう
になり、これに応じてワイパの払拭動作がウオッシャポ
ンプの駆動に連動した状態で開始される。

この後、ウオッシャスイッチ２のオン操作が解除された
ときにはポンプモータ８が断電されてウィンドウ中ツシ
ャ液の噴射が停止されると共に、トランジスタ４３がオ
フされるようになる。このようにトランジスタ４３がオ
フしたときには、前記コンデンサ５０の充電電荷が抵抗
４５．ダイオード４６及び抵抗２３を通じて放電される
ようになり、抵抗２３の端子電圧が所定レベル以下に下
がるまでの間は、駆動回路２２内のトランジスタ２６が
オン状態に保持される。このため、第１のパワートラン
ジスタ９は、ウオッシャスイッチ２のオン操作が解除さ
れた後においても所定時間だけオン状態に保持され、こ
れによりウインドウォ。

ラシャ液の噴射停止後においてもワイパが複数回だけ払
拭動作を行うようになる。尚、この場合においても、ワ
イパが待機位置に停止するときには前述同様に制動制御
回路３２による制動が行われることは勿論である。

以上のようにして、ワイパモータ５及びポンプモータ８
を選択的に駆動させ得るものであるが、以下においては
、第１のパワートランジスタ９を破壊から保護する機能
について説明する。

即ち、ワイパモータ５の通電路が第１のパワートランジ
スタ９により形成された状態において、そのワイパモー
タ５の電源側端子（低速回転端子り或は高速回転端子Ｈ
）がアースに落ちるなどのデッドショートが発生した場
合には、第１のパワートランジスタ９にサンプリング抵
抗１１などを介して大きな短絡電流が流れる。このよう
に流れる短絡電流は、第１の応動回路５１に設定された
第１の上限値■１より大きく、このため、第１の応動回
路５１においては、サンプリング抵抗１１の検出負１．
Ｉ　Ｍ流が第１の上限値１１を越えたとき（第１の電圧
発生回路６１が出力する第１の検出電圧Ｖｄｌが基準電
圧発生回路５８による基準電圧Ｖｓより低くなったとき
）に直ちに第１のトリップ信号５ｔｌ（ローレベル信号
）を出力する。

すると、保持回路７４においては、上記第１のトリップ
信号Ｓｔｌによりコンデンサ７９の充電電荷が放電され
てトランジスタ８１がオフされると共に、これに応動し
てトランジスタ８０．８４がオンされるようになり、以
てリセット状態からセット状態に切換えられる。このよ
うにトランジスタ８４がオンされると、駆動回路２２に
あっては、そのトランジスタ２６．２９．２７が順次オ
フされて動作停止状態に保持されるようになり、これに
応じて第１のパワートランジスタ９が強制的にオフされ
る。つまり、第１のパワートランジスタ９に短絡電流が
流れたときには、これが直ちにオフされると共にそのオ
フ状態が保持されるものであり、以て第１のパワートラ
ンジスタ９の短絡電流に起因した破壊が防止されるよう
になる。

尚、上述のような保持回路７４のセット状態は、短絡原
因を取除いた後に電源の再投入操作を行えば、リセット
状態に戻すことができる。

また、ワイパモータ５の通電路が第１のパワートランジ
スタ９により形成された状態において、そのワイパモー
タ５がロックした場合などには、第１のパワートランジ
スタ９にサンプリング抵抗１１などを介して大きなロッ
ク電流が流れる。このように流れるロック電流は、第２
の応動回路５２に設定された第２の上限値１　ｚより大
きく、このため、第２の応動回路５２においては、サン
プリング抵抗１１の検出負荷電流が第２の上限値Ｉ２を
越えたとき（第２の電圧発生回路６５が出力する第２の
検出電圧Ｖ（１２がｊ！■電圧Ｖｓより低くなったとき
）後に、コンデンサ７２の充電に伴う所定の遅延時間が
経過したときに第２のトリップ信号Ｓ　Ｌ２　（ハイレ
ベル信号）を出力する。

すると、保持回路７４においては、トランジスタ７３が
上記第２のトリップ信号Ｓｔ２によりオンされるのに応
じてトランジスタ８１がオフされると共に、これに応動
してトランジスタ８０．８４がオンされるようになり、
以てリセット状態からセット状態に切換えられる。従っ
て、この場合にも、駆動回路２２がトランジスタ２６．
２９．２７をオフさせた動作停止状態に保持されると共
に、第１のパワートランジスタ９の強制的なオフ状態が
保持されるようになり、以て第１のパワートランジスタ
９の過電流に起因した破壊が防Ｉヒされるようになる。

尚、この場合には、コンデンサ７２の充電に伴う前述の
遅延時間が設定されているから、ワイパモータ５の始動
電流に起因してサンプリング抵抗１１の検出負荷電流が
第２の上限値Ｉ２を一時的に越えることがあったとして
も、第１のパワートランジスタ９が不必要にオフされて
しまうことがなくなるものである。勿論、保持回路７４
の上記セット状態は、電源の再投入操作によってリセッ
トすることができる。

一方、ワイパモータ５の通電路が第１のパワートランジ
スタ９により形成された状態において、電源ライン４に
所定レベル以上の電圧が印加されたときには、サージ保
護回路８５内において定７ヒ圧ダイオード８６がブレー
クダウンし、これに応じてトランジスタ８８がオンされ
る。すると、駆動回路２２がトランジスタ２７をオフし
た動作停止１−状態に切換えられるため、第１のパワー
トランジスタ９が強制的にオフされるようになり、これ
により過電圧に起因した第１のパワートランジスタ９の
破壊が防止される。

さらに、第１のパワートランジスタ９の温度が熱暴走な
どにより異常に上昇し、以てポジスタ９０による検出温
度が設定温度以上となったときく検出信号Ｓｄ及び基準
電圧信号ＳｖがＳｄ≧Ｓ■の関係となったとき）には、
比較回路９５においてトランジスタ９９がオンされる。

すると、駆動回路２２にあっては、トランジスタ２６，
２９゜２７が順次オフされて動作停止状態に保持される
ようになり、これに応じて第１のパワートランジスタ９
が強制的にオフされ、第１のパワートランジスタ９の異
常な温度上昇に起因した破壊が防１にされるようになる
。この場合において、比較回路９５の比較器９６による
比較動作には抵抗１００によりヒステリシスが付与され
ているから、ポジスタ９０による検出温度が前記上限温
度付近にある状態で第１のパワートランジスタ９がチャ
タリングを起こす虞がなくなる。

尚、上記実施例では、主或は補助半導体スイッチング素
子としてパワートランジスタを利用するようにしたが、
これに代えてパワーＧＴＯなどを利用することもできる
。

［発明の効果］ 本発明によれば以上説明したように、ワイパモータの間
欠的な駆動ζど半導体スイッチング素子を利用すること
によって、接触及び寿命に対する信頼性向上を実現でき
る共に、上記半導体スイッチング素子の過電流及び温度
上昇からの保護、並びにワイパの待機位置への停止動作
を確実に行い得、さらには、上記のような保護機能が働
いた後にその半導体スイッチング素子がチャタリングを
起こす事態を確実に防止できるという優れた効果を奏す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図である。 図中、１はワイパスイッチ、２はウオッシャスイッチ、
４は電源ライン、５はワイパモータ、６は定位置停止１
−スイッチ、７は信号ライン、８はポンプモータ、９は
第１のパワートランジスタ（主半導体スイッチング素子
）、１０は第２のパワートランジスタ（補助半導体スイ
ッチング素子）、１１はサンプリング抵抗（電流検出手
段）、１５はインターバル制御回路、２２は駆動回路、
２４は補助グランドライン、３２は制動制御回路、４２
はウオッシャ連動回路、５１は第１の応動回路、５２は
第２の応動回路、７４は保持回路、８５はサージ保護回
路、９０はポジスタ（温度センサ）、９５は比較回路、
１００は抵抗（ヒステリシス回路）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ワイパを連続払拭動作させる連続モード位置及びワ
   イパを停止させる停止モード位置の他にワイパを間欠払
   拭動作させるための間欠モード位置を備えたワイパスイ
   ッチと、前記ワイパが所定の待機位置へ移動されたとき
   に検知状態に切換えられる定位置停止スイッチとを備え
   たワイパ制御装置において、前記ワイパスイッチが間欠
   モード位置に切換えられときにワイパモータの通電路に
   介在される主半導体スイッチング素子と、前記ワイパス
   イッチが間欠モード位置に切換えられた状態でインター
   バル制御回路により周期的に動作開始されると共に各周
   期の動作状態を前記定位置停止スイッチが検知状態に切
   換えられるまで保持するように設けられ動作状態で前記
   主半導体スイッチング素子をオンさせる駆動回路と、こ
   の駆動回路が動作停止されたときにオンされて前記ワイ
   パモータの両端を短絡する補助半導体スイッチング素子
   と、前記主半導体スイッチング素子に流れる負荷電流を
   検出する電流検出手段と、この電流検出手段による検出
   負荷電流が所定値以上に増大した状態になったときにト
   リップ信号を出力する応動回路と、この応動回路からト
   リップ信号が出力されたときに前記駆動回路を動作停止
   させた状態を保持する保持回路と、前記主半導体スイッ
   チング素子の温度を検出してその検出温度に応じた電圧
   レベルの検出信号を出力する温度センサと、この温度セ
   ンサからの検出信号を所定の上限温度に対応した基準電
   圧信号とを比較し前記検出温度が上限温度以上となった
   ときに前記駆動回路を動作停止させる比較回路と、この
   比較回路の比較動作にヒステリシスを付与するヒステリ
   シス回路とを設けたことを特徴とするワイパ制御装置。