JPH02256551A - 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】 ［発明の目的］ （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・ソチング素子は、サージ電圧或は過電流により破
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、サージ電圧が発生し易いと共に、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
がある。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・ソドステート化することには無理があ
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、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前記主半
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４１電流が第１の
上限値を越えたときに第１のトリップ信号を出力する第
１の比較回路、電流検出手段による検出負荷電流が前記
第１の上限値より低い第２の上限値を越えたときに所定
の遅延時間後に第２のトリップ信号を出力する第２の比
較回路、第１のトリップ信号或は第２のトリップ信号が
出力されたときに駆動回路を動作停止させると共にその
動作停止状態を保持する保持回路、ワイパモータの通電
路に所定レベル以上の電圧が印加されたときに前記駆動
回路を動作停止させるサージ保護回路を設ける構成とし
たものである。

また、この場合において、主半導体スイッチング素子の
温度を温度センサにより検出すると共にその検出温度が
所定値以上になったときに駆動回路を動作停止させる過
熱保護回路を設ける構成としても良い。

（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。

そして、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
トが発生したときには、主半導体スイッチング素子に第
１の上限値以上の短絡電流が負荷電流として流れるよう
になる。この場合には、第１の比較回路が直ちに第１の
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状態に保持する。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
て短絡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、そのワイパモー
タがロックした場合などには、主半導体スイッチング素
子に第２の上限値以上のロック電流が負荷電流として流
れるようになる。この場合には、第２の比較回路が所定
の遅延時間後に第２の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外■Ｌ
状態に保持する。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。

さらに、ワイパモータの通電路に所定レベル以上の電圧
が印加されたときには、サージ保護回路が駆動回路を動
作停止させるようになるから、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、これによって過電
圧に起因した主半導体スイッチング素子の破壊が防１ヒ
されるようになる。

一方、加熱保護回路が設けられていた場合には、主半導
体、スイッチング素子の温度が所定値以上に上昇したと
きに駆動回路が動作停止ヒされるようになるから、この
場合にも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、これにより異常な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ようになる
。

（実施例） 以上、本発明を自動重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−ド位置たるローモー
ド位ｉｔ￥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１立置ＯＦＦ、ＭＩＳＴ、
ＩＮＴ、ＬＯ，ＨＩ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ＩＮＴ、　ローモード位置ＬＯ
及びハイモード位置Ｈ１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ＯＦ　Ｉ？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ａ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。３は端子Ｒ及びＲｗを有
したリセットスイッチで、これは、常時において端子Ｒ
及びＥｗ間を切り離したオフ位置ＯＦＦにあるが、図示
しない操作ボタンが操作された期間のみ端子Ｒ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。

４は図示しない車載バッテリからイグニッションスイッ
チを介して給電される電源ラインで、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Ｃ１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４ａに接続されている。

また、７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ィンドウオツシャ液を噴
射するためのポンプモータで、これは電源ライン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。

８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、９は補助半導体スイッチング素子た
るｎ　ｐ　ｎ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８，９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８のエミッタは、電流検出手段たるサン
プリング抵抗１０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９のエミッタはグランドライン
ＧＮＤに接続されている。尚、各パワートランジスタ８
，９のコレクタ・エミッタ間には夫々図示極性のフライ
ホイールダイオード１１．１２が接続され、各パワート
ランジスタ８．９のベース・エミッタ間には夫々抵抗１
３．１４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ＦＭ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４ａ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ｉｆ変低抵抗び抵抗であり、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１６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Ｔ
７に接続されている。

２０及び２１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、これらの直列回路は、端が信号ライン
４ａに接続され、他端がワイパスイッチ１の端子Ｔ５に
接続されている。

そして、以上のように構成されたインターバル制御回路
１５にあっては、抵抗２０．２１の共通接続点が、駆動
回路２２内のｎｐｎ形トランジスタ２３のベースにダイ
オード２４を順方向に介して接続されている。上記駆動
回路２２は、第１のパワートランジスタ８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、人力段の上記トランジスタ２３は、そのベース・
エミッタ間に抵抗２５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２６に接続されている。尚、こ
の補助グランドライン２６は、ウオッシャスイッチ２の
端子Ｅｗ及びリセットスイッチ３の端子Ｒｗに接続され
ていると共に、グランドラインＧＮＤにダイオード２７
を順方向に介して接続されている。２８は出力段のｎ　
ｐ　ｎ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８のベースに抵抗２９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２６に接続
されている。３０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３１を介してトランジスタ２８のベー
スに接続されている。また、斯かるトランジスタ３０の
ベースは、抵抗３２を介して前記人力段のトランジスタ
２３のコレクタに接続されている。

３３は第２のパワートランジスタ９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、３４は人力段のｐｎｐ形トランジスタで、そのベー
スが抵抗３５を介して前記駆動回路２２内のトランジス
タ２８のコレクタに接続されている。また、トランジス
タ３４のエミッタは電源ライン４に接続され、コレクタ
は抵抗３６．３７の直列回路の共通接続点に接続されて
いる。上記抵抗３６．３７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３８を介して
信号ライン４ａに接続されている。

３つは出力段のｐｎｐ形トランジスタで、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４０を介して第２のパワートランジスタ９のベースに
接続されている。また、斯かるトランジスタ３９のベー
ス・エミッタ間にはコンデンサ４°１が接続されている
。

４２はワイパをウオッシャスイッチ２のオン操作に連動
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ｐｎｐ形トラ
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４４．４５及び順方向のダ
イオード４６を介して駆動回路２２内のトランジスタ２
３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
共に、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。４つ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２
６に接続されている。

５１及び５２は前記サンプリング抵抗１０の両端電圧を
夫々光なる基準電圧と比較するための第１の比較回路及
び第２の比較回路であり、以下これらについて説明する
。

まず、第１及び第２の比較回路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２６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線５７に接続され
ている。また、５８は基塾電圧発生回路で、これは電源
ライン４と補助グランドライン２６との間に抵抗５９及
び６０を直列に接続して成り、それらの共通接続点から
基準電圧Ｖｓを発生する。

しかして、第１の比較回路５１において、６１は第１の
検出電圧発生回路で、これはサンプリング抵抗１０の負
荷側端子（第１のパワートランジスタのエミッタに相当
）と補助グランドライン２６との間に抵抗６２及び６３
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Ｖｄｌを発生する。６４は補助電源線５７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１０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１１を越
えたときにＶｄｌ＜　Ｖ　ｓ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６４
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１０の検
出負荷電流が第１の上限値Ｉｌ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ＳＬＩとして出力した状
態に反転する。尚、上記第１の上限値１１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。

一方、第２の比較回路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１０の負荷側
端子と補助グランドライン２６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は補助電源線５７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１０
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１２を越えたときにＶｄ２＜Ｖｓの関係
となるように抵抗６６゜６７の値が設定されている。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１０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る。

尚、上記第２の上限値Ｉ２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の比較回路５２においては、比較器６８の
出力端子が抵抗６９．７０を介して補助電源線５７に接
続され、これら抵抗６９．７０の共通接続点がｐｎｐ形
トランジスタ７１のベー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
オンデイレイ用のコンデンサ７２が接続されていると共
に、そのエミッタが補助電源線５７に接続され、且っコ
レクタが抵抗７２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の比較回
路５２にあっては、サンプリング抵抗１０による検出負
荷電流が第２の上限値■２を越えて比較器６８の出力が
ロー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ＳＬ２を出
力する。

前Ｓ己トランジスタ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、補助電源線５７と補助
グランドライン２６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８０は、そのコレクタ及び
エミッタが前記トランジスタ７３のコレクタ及びエミッ
タが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２６に夫々接続されている。トランジスタ８１は、そ
のコレクタが抵抗７５．７６の共通接続点及びリセット
スイッチ３の端子Ｒ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２６に接続されている。

また、上記トランジスタ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２３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２６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、９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７つよ
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線５７
に電圧が印加されたときには、トランジスタ８１がオン
し且つトランジスタ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。また、保持回路７４は、リセッ
トスイッチ３がオンされたときにも、トランジスタ８０
の強制的なオフに応じてリセットされるものである。

一方、８５は第１のパワー！・ランジスタ８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、アノードが電源ライン４に接
続されていると共に、カソードが保護抵抗８７を介して
補助グランドライン２６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２８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２６
に接続されている。

９０はベースが抵抗９１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
コレクタが前記制動制御回路３３内のトランジスタ３９
のベースに抵抗９２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２６に接続されている。

９３は第１及び第２のパワートランジスタ８及び９の熱
暴走対策用の過熱保護回路であり、これは次のような構
成となっている。即ち、９４は各パワートランジスタ８
，９の温度を検出するように設けられたポジスタ（正特
性サーミスタ）で、その一端が抵抗９５を介して電源ラ
イン４に接続されていると共に、他端がグランドライン
ＧＮＤに接続されている。９６はベースがポジスタ９４
及び抵抗９５の共通接続点に接続されたｎｐｎ形トラン
ジスタで、そのコレクタが駆動回路２２内のトランジス
タ２３のベースに接続されていると共に、エミ・ツタが
補助グランドライン２６に接続されている。従って、上
記トランジスタ９６は、ポジスタ９４による検出温度が
設定温度より低い通常の状態（つまりそのポジスタ９４
の抵抗値が低い状態）ではオフしているが、ポジスタ９
４による検出温度が設定温度以上となったときにオンさ
れる。

尚、９７は電源ライン４と信号ライン４ａとの間に接続
された抵抗である。

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８８，９０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。このとき、ワイパスイッチ１が停止モード位
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
位近郊＋１スイッチの接点（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Ｒつトランジスタ８０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Ｔ５，７６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抵抗２０及
び２１の共通接続点の電圧レベルが端子Ｔ６．Ｔ５を通
じて直ちに上昇するようになり、その共通接続点からの
電圧信号がダイオード２４を通じて駆動回路２２内のト
ランジスタ２３のベースに印加される。すると、駆動回
路２２にあっては、トランジスタ２３，３０．２８が順
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８並びに制動制御回
路３３内のトランジスタ３４をオンさせる。この結果、
電源ライン４からサンプリング抵抗１０．第１のパワー
トランジスタ８．ワイパスイッチ１の端子Ｔ４及びＴ３
゜ワイパモータ５の低速同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３３にあっては、前述のようなトラン
ジスタ３４のオンに伴いトランジスタ３９をオフ状態に
保持するようになり、これにより第１のパワートランジ
スタ８のオン状態において第２のパワートランジスタ９
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４ａが電源ライン
４に接続された状態となるため、コンデンサ１６の充電
電荷が急速に放電されるが、駆動回路２２内のトランジ
スタ２３は、信号ライン４ａゝから抵抗２１．ダイオー
ド２４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８及びトランジスタ
３４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。このような通電継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
２３がオフされる。すると、駆動回路２２においてトラ
ンジスタ３０．２８が順次オフされるため、第１のパワ
ートランジスタ８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２８のオフに応じて第１のパ
ワートランジスタ８がオフしたときには、制動制御回路
３３にあっては、トランジスタ３４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９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９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８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９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８の電
圧破壊が防止されるようになる。

定位置停止スイッチ６が接点（ｃ−ｂ）間オン状態に復
帰したときには、インターノく小制御回路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．
ｆｌＪ変抵抗抵抗１７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２３を１１１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に動作が繰
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
る期間にワイバスイ・ソチ１が停止モード位置ＯＦＦ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８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
９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．Ｔ４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９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１−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
１゜モード位置ＯＦＦへ切換えられたときには、上述動
揺に発電制動がかけられてそのまま初切状態に戻る。

（ＩＩ）ワイパスイッチ１がローモード位置ＬＯ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。

１３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１−スイッチ６の接点（Ｃ−ａ）間がオンさ
れていることに伴い第１のパワートランジスタ８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９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ＧＮ
Ｄ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か停止モード位置ＯＦＦへ戻
された場合には、前記（ｎ）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タ５への通電
が継続された後に、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される。

（ＴＶ）ワイパスイッチ１がミストモード位置Ｎｌｌ５
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
われる共に、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５、ポンプモータ７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２３゜３０．２
８が順次オンされ、これに伴い第１のパワートランジス
タ８がオンされる。このとき、停止モード位置ＯＦＦ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８゜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７が断電されてウィンドウオツシ
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２５を通じて放電される
ようになり、抵抗２５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２３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８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
れによりウィンドウオツ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３３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及びウオッシャモー
タ７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８及び第２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８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８にサンプリング抵
抗１０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の比較回路５１に設定された
第１の上限値！！より大きく、このため、第１の比較回
路５１においては、サンプリング抵抗１゜の検出負荷電
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５ｉｌ（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、トランジスタ８１
が上記第１のトリップ信号Ｓｔｌによりオフされると共
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２３．”
３０．２８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８
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８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８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或はリセットスイッチ３
をオン操作すれば、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８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８にサンプリング抵抗１０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
の比較回路５２に設定された第２の上限値１２より大き
く、このため、第２の比較回路５２においては、サンプ
リング抵抗１０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Ｖｄ２が基弗電圧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５ｔ２（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、
以てリセット状態が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２３，
３０．２８がオフし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８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８
の過電流に起因した破壊が防止されるようになる。

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１０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８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、電源の再投入或はリセットスイッ
チ３のオン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８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内において定電圧ダイオード８６がブレーク
ダウンし、これに応じてトランジスタ８８．９０がオン
される。すると、トランジスタ８８のオンに応じて、駆
動回路２２がトランジスタ２８をオフした動作停止状態
に切換えられるため、第１のパワートランジスタ８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８の破壊が防止される。

また、これと同時に前記トランジスタ９０のオンに応じ
て制動制御回路３３内のトランジスタ３９がオンされる
ため、第２のパワートランジスタ９がオンされるように
なり、これにより第１のパワートランジスタ８がそのオ
フ時のサージ電圧により破壊される事態が防止されるよ
うになる。

さらに、第１及び第２のパワートランジスタ８及び９の
温度が熱暴走などにより異常に上昇したときには、過熱
保護回路９３において、ポジスタ９４による検出温度が
設定温度以上となってトランジスタ９６がオンされる。

すると、駆動回路２２がトランジスタ２３．３０．２８
がオフした動作停止状態に切換えらで、第１のパワート
ランジスタ８が強制的にオフされるようになり、これに
より異常な温度上昇に起因した第１及び第２のパワート
ランジスタ８及び９の破壊が防止されるようになる。

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〇ＴＯなどを利用することもできる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、請求項１のワイパ制御装置によれ
ば、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
子の過電流及び過電圧からの保護、並びにワイパの待機
位置への停止動作を確実に行い得るという優れた効果を
奏することができる。

また、請求項２のワイパ制御装置によれば、主半導体ス
イッチング素子の温度が所定値以上になったときにこれ
をオフさせる過熱保護回路を設ける構成としたので、主
半導体スイッチング素子が異常な温度上昇により破壊す
ることも防！ヒできるようになる。

【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、
３はリセットスイッチ、４は電源ライン、４ａは信号ラ
イン、５はワイパモータ、６は定位置停止スイッチ、７
はポンプモータ、８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）９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）、１０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、２６は補助グランドライン、３３は制
動制御回路、４２はウオッシャ連動回路、５１は第１の
比較回路、５２は第２の比較回路、７４は保持回路、８
５はサージ保護回路１９３は過熱保護回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   負荷電流が第１の上限値を越えたときに第１のトリップ
   信号を出力する第１の比較回路と、前記電流検出手段に
   よる検出負荷電流が前記第１の上限値より低い第２の上
   限値を越えたときに所定の遅延時間後に第２のトリップ
   信号を出力する第２の比較回路と、前記第１のトリップ
   信号或は第２の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ると共にその動作停止状態を保持
   する保持回路と、前記ワイパモータの通電路に所定レベ
   ル以上の電圧が印加されたときに前記駆動回路を動作停
   止させるサージ保護回路とを備えたことを特徴とするワ
   イパ制御装置。 ２、主半導体スイッチング素子の温度を検出する温度セ
   ンサを有し、この温度センサによる検出温度が所定値以
   上になったときに駆動回路を動作停止させる過熱保護回
   路を設けたことを特徴とする請求項１記載のワイパ制御
   装置。