特開 2024-48802 モーター装置、ワイパ装置、モーター制御装置、及びモーター制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024048802

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】モーター装置、ワイパ装置、モーター制御装置、及びモーター制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/62 20160101AFI20240402BHJP

【ＦＩ】

H02P29/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154912

(22)【出願日】2022-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】大堀 竜

(72)【発明者】

【氏名】天笠 俊之

【テーマコード（参考）】

5H501

【Ｆターム（参考）】

5H501AA20

5H501BB20

5H501DD08

5H501EE08

5H501FF05

5H501LL39

(57)【要約】

【課題】低温時にも、マグネットの減磁を抑制して、必要なトルクを得られるようにしたモーター装置を提供する。
【解決手段】回転自在に支持されたローターと、ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、ローター又はステーターのうちの一方に配置されたフェライトマグネットと、ローター又はステーターのうちの他方に配置されたコイルと、モーターの温度を検出する温度検出部と、電源がオン状態で、モーターが停止している状態において、温度検出部によって検出された温度が基準温度以下の場合、フェライトマグネットを加熱する加熱部とを備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在に支持されたローターと、
前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、
前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、
前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルと、
を有するモーターと、
前記モーターの温度を検出する温度検出部と、
電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記温度検出部によって検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する加熱部と、
を備えるモーター装置。

【請求項2】

前記加熱部は、前記コイルに電流を流すことで、前記マグネットを加熱させる
請求項１に記載のモーター装置。

【請求項3】

前記加熱部は、前記温度が低いほど大きな電流をコイルに流す
請求項２に記載のモーター装置。

【請求項4】

前記基準温度は、常温である
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のモーター装置。

【請求項5】

前記マグネットは、フェライトマグネットである
請求項４に記載のモーター装置。

【請求項6】

請求項１に記載のモーター装置を用いたワイパモーターと、
前記ワイパモーターにより駆動されるブレードと
を備えたワイパ装置。

【請求項7】

回転自在に支持されたローターと、前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルとを有するモーターを駆動するモーター制御装置であって、
前記モーターの温度を検出する温度検出部と、
電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記温度検出部によって検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する加熱部と
を備えたモーター制御装置。

【請求項8】

回転自在に支持されたローターと、前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルとを有するモーターを制御するモーター制御方法であって、
電源がオン状態で、モーターが停止している状態であるかを検出する工程と、
温度が基準温度以下であるかを検出する工程と、
前記電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する工程と
を含むモーター制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モーター装置、ワイパ装置、モーター制御装置、及びモーター制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両のワイパモーターとして、例えばフェライトマグネットを用いたブラシレスモーターが使用されている。フェライトマグネットは、低温時に保磁力が低下する。このため、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターでは、マグネットの減磁を防止するために、低温時にモーターに印加する電流を抑制している。特許文献１には、低温時におけるロック電流を低減することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－９４５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特に寒冷地でワイパ装置を使用する場合には、ブレードが凍結や積雪によりフロントガラスに対して拘束された状態で使用されることがある。このような状態では、ワイパモーターを回転させるのに大きなトルクが要求される。ワイパモーターを大きなトルクで回転させるためには、モーターに供給する電流を増大させる必要がある。ところが、上述のように、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターでは、低温時にマグネットの保磁力が低下するため、低温時にモーターに印加できる電流が制限されている。このため、ワイパモーターを十分なトルクで回転させることが難しい。

【0005】

図８は、フェライトマグネットの減磁曲線を示している。縦軸は磁界強度を表し、横軸は磁束密度を表す。ここでは、温度が異なる場合のそれぞれについての減磁曲線（パーミアンス係数）が示されている。図８に示すように、フェライトマグネットでは、温度が低いほど、保磁力が低下する。また、図９は、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターの減磁閾値を示している。図９に示すように、フェライトマグネットを用いたモーターでは、低温になるに従って、低い電流で減磁が生じる。特に、常温である２０度付近以下から、コイルに流すことができる電流の閾値の傾きが大きくなっている。このことから、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターでは、常温以下では、マグネットを減磁させないように、モーターに供給する電流を制限する必要があった。

【0006】

上述の課題を鑑み、本発明は、低温時にも、マグネットの減磁を抑制して、モーターを回転させるトルクを高めることができるモーター装置、ワイパ装置、モーター制御装置、及びモーター制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様１において、モーター装置は、回転自在に支持されたローターと、前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルと、を有するモーターと、前記モーターの温度を検出する温度検出部と、電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記温度検出部によって検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する加熱部とを備える。
このように構成することで、温度が基準温度以下の場合にマグネットが加熱されることで、マグネットの温度を上げることができる。これにより、マグネットの保磁力を増加させることができ、モーターに大きな電流を印加しても減磁が生じにくくすることができ、必要なトルクが得られ易くすることができる。

【0008】

本発明の態様２は、態様２のモーター装置において、前記加熱部は、前記コイルに電流を流すことで、前記マグネットを加熱させる。
この構成にすることで、モーター装置に設けられているコイルを利用してマグネットを加熱することができる。これにより、コイルを加熱するにあたり、モーター装置において既存の部品を利用することができるため、加熱するための新たな部品をモーター装置に設ける必要がない。

【0009】

本発明の態様３は、態様１または態様２のモーター装置において、前記加熱部は、前記温度が低いほど大きな電流をコイルに流す。
このように構成することで、流す電流が大きいほど、コイルから発生する熱の温度を高くすることができ、検出された温度が低いほど、コイルの温度を上昇させやすくなる。

【0010】

本発明の態様４は、態様１から態様３のうちいずれか１つのモーター装置において、前記基準温度は、常温である。
この構成にすることで、マグネットの減磁が生じ易い温度領域において、コイルを加熱することで、マグネットの減磁が生じ易い状況である場合に、加熱することができる。

【0011】

本発明の態様５は、態様１から態様４のうちいずれか１つのモーター装置において、前記マグネットは、フェライトマグネットである。
この構成にすることによって、常温以下の場合に減磁が生じ易い特性があるフェライトマグネットがモーター装置において用いられている場合であっても、コイルにおいて熱を発生させることで、フェライトマグネットを加熱することができ、フェライトマグネットの減磁を低減することができる。

【0012】

本発明の態様６において、ワイパ装置は、態様１から態様５のうちいずれか１つのモーター装置を用いたワイパモーターと、前記ワイパモーターにより駆動されるブレードとを備えたワイパ装置である。
この構成にすることで、マグネットの保磁力を増加させることができ、モーターに大きな電流を印加しても減磁が生じにくくすることができ、必要なトルクが得られ易いワイパ装置を得ることができる。

【0013】

本発明の態様７において、モーター制御装置は、回転自在に支持されたローターと、前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルとを有するモーターを駆動するモーター制御装置であって、前記モーターの温度を検出する温度検出部と、電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記温度検出部によって検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する加熱部とを備える。
このように構成することで、温度が基準温度以下の場合にマグネットが加熱されることで、マグネットの温度を上げることができる。これにより、マグネットの保磁力を増加させることができ、モーターに大きな電流を印加しても減磁が生じにくくすることができ、必要なトルクが得られ易いモーター制御装置を提供することができる。

【0014】

本発明の態様８において、モーター制御方法は、回転自在に支持されたローターと、前記ローターの周囲を囲むように配置されたステーターと、前記ローター又は前記ステーターのうちの一方に配置されたマグネットと、前記ローター又は前記ステーターのうちの他方に配置されたコイルとを有するモーターを制御するモーター制御方法であって、電源がオン状態で、モーターが停止している状態であるかを検出する工程と、温度が基準温度以下であるかを検出する工程と、前記電源がオン状態で、前記モーターが停止している状態において、前記検出された温度が基準温度以下の場合、前記マグネットを加熱する工程とを含む。
このように構成することで、温度が基準温度以下の場合にマグネットが加熱されることで、マグネットの温度を上げることができる。これにより、マグネットの保磁力を増加させることができ、モーターに大きな電流を印加しても減磁が生じにくくすることができ、必要なトルクが得られ易いモーター制御方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、周囲の温度が低いときにも、フェライトマグネットの保磁力を保つことができ、モーターを回転させるトルクを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係るモーター装置の概要のブロック図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るモーター装置におけるモーターの概要を示す断面図である。

【図3】コイルに電流を流す時間と温度上昇との関係を示すグラフである。

【図4】ヒートモード時にコイルに供給する電流の説明に用いるグラフである。

【図5】本発明の第１の実施形態におけるヒート処理のフローチャートである。

【図6】電流制限のリミット値の説明に用いるグラフである。

【図7】本実施形態にかかるモーターを用いて構成したワイパ装置の説明図である。

【図8】フェライトマグネットの減磁曲線を示すグラフである。

【図9】フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターの減磁閾値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るモーター装置１の概要のブロック図である。図１に示すように、モーター装置１は、モーター１０と、制御基板２とを含む。制御基板２は、制御部２０と、駆動部３０と、温度検出部４０とを有する。制御部２０、駆動部３０、及び温度検出部４０は、制御基板２に実装されている。モーター１０は、モーター装置１内に、制御基板２と一体的に組み込まれている。

【0018】

図２は、モーター装置１におけるモーター１０の概要を示す断面図である。図２に示すように、モーター１０は、回転軸を中心として回転自在であるローター１１と、ローター１１の周囲を囲むように配置されたステーター１２とを有する。ローター１１には、フェライトマグネット１６ａ、フェライトマグネット１６ｂ、フェライトマグネット１６ｃ、フェライトマグネット１６ｄが配設されている。ステーター１２には、コイル１５ａ、コイル１５ｂ、コイル１５ｃ、コイル１５ｄ、コイル１５ｅ、コイル１５ｆが巻回されている。なお、この例では、ローター１１の極数は、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの４極であり、ステーター１２の相の数は、コイル１５ａ～１５ｆの６相であるが、これに限定されるものではなく、他の極数や他の相の数であってもよい。このように、この実施形態では、モーター１０としては、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターとして構成されている。

【0019】

図１において、制御部２０はＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processor Unit）であり、モーター１０の回転制御を行う。また、本実施形態では、制御部２０は、検出温度に応じてヒートモードに設定する処理を行っている。

【0020】

駆動部３０は、制御部２０から出力される制御信号に基づいて、モーター１０を駆動する。駆動部３０は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のスイッチング素子により構成されている。モーター１０を回転させる場合には、駆動部３０は、スイッチング素子を順次オン／オフさせる。これにより、スイッチング素子のオン／オフの組み合わせに応じた駆動電流がモーター１０のコイル１５ａ～１５ｆに供給され、コイル１５ａ～１５ｆにおいて回転磁界が発生し、ローター１１が回転する。

【0021】

駆動部３０は、モーター１０の各コイル１５ａ～１５ｆに供給す駆動電流（パルス）のデューティ比に応じて、モーター１０をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御をすることができる。すなわち、モーター１０に供給するパルスのデューティ比を上げると、モーター１０に供給される電流が増加し、モーター１０のトルクが増大し、ディーティー比を下げると、モーター１０に供給される電流が減少し、モーター１０のトルクが減少する。

【0022】

また、駆動部３０は、ヒートモード設定部３１を備えている。ヒートモードは、モーター１０が回転しない程度の電流をコイル１５ａ～１５ｆに供給するモードである。コイル１５ａ～１５ｆに電流が供給されると、ジュール熱により、モーター１０の内部の温度が上昇する。ヒートモード設定部３１は、制御部２０から出力される制御信号に応じて、コイル１５ａ～１５ｆに電流を流すことでフェライトマグネット１６ａ～１６ｄを加熱する加熱部として機能する。
ヒートモード設定部３１は、駆動部３０に設けられているが、制御部２０に設けられていてもよい。

【0023】

温度検出部４０は、モーター１０の温度を検出する。温度検出部４０は、モーター１０の外周面の温度を検出してもよい。温度検出部４０としては、例えばサーミスタが用いられる。温度検出部４０の検出値は、制御部２０に供給される。

【0024】

上述のように、本実施形態では、モーター１０として、フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターが使用されている。フェライトマグネットを用いたブラシレスモーターでは、低温時（例えば、常温よりも低い温度の場合）には、減磁が大きくなるため、モーター１０に大電流を印加して、十分なトルクを発生させることが難しい。

【0025】

そこで、本実施形態では、電源オン時に、モーター１０が回転しておらず、モーター１０の温度が基準温度より低い場合には、ヒートモード設定部３１により駆動部３０をヒートモードに設定し、モーター１０の温度を上昇させるようにしている。基準温度は、マグネットの保磁力が低下しやすくなる温度に応じて決めるようにしてもよい。例えば、基準温度は常温である。常温は、２０度から２５度程度のうちいずれかの温度であればよい。この実施形態では常温が２５度である場合を一例として説明する。例えば、常温は、フェライトマグネットの特性に応じて決めるようにしてもよく、例えば、フェライトマグネットの仕様において常温として定められた温度を適用してもよい。

【0026】

すなわち、モーター１０に電源を供給しても、トルクが不足してローター１１が動かない状態のときには、制御部２０は、温度検出部４０の検出値から、モーター１０の温度が常温（例えば２５度）より低いかどうかを判定し、検出温度が常温より低い場合には、駆動部３０をヒートモードに設定する。

【0027】

駆動部３０は、ヒートモードに設定されると、モーター１０が回転しない程度の電流をコイル１５ａ～１５ｆに印加する。これにより、コイル１５ａ～１５ｆからジュール熱が生じ、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの温度を上げることができる。

【0028】

フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの温度が上昇すると、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの保磁力が増加するため、モーター１０に大きな電流を印加しても減磁は生じない。モーター１０に印加する電流を増大させれば、トルクが増大し、モーター１０が回転できるようになる。

【0029】

図３は、コイルに電流を流したときの時間と温度上昇との関係の一例を示す。図３において、横軸は時間を示し、縦軸はコイルの温度を示す。図３に示すように、コイルに電流を印加すると、印加開始からある程度の時間が経過するまでの間において、電流を流す時間が長くなることに応じて、温度が上昇する。コイル１５ａ～１５ｆに印加する電流が、直流電流または交流電流（例えば矩形波）である場合であっても、概ね同様な特性で、温度は上昇する。

【0030】

図４は、ヒートモード時にコイルに供給する電流の一例を示す。図４において、横軸は温度であり、縦軸はコイルに供給する電流値を示す。フェライトマグネットは低温になるほど保磁力が低下することから、ヒートモード時の電流は、温度が低くなるほど電流が大きくなるように設定する。

【0031】

図４の例では、ヒートモードにおける電流値は、－４０度から常温（例えば２５度）の温度環境において、温度が低くなるほど大電流となるような電流値が用いられる。この図の例では、ヒートモード時にコイル１５ａ～１５ｆに印加される電流値は、０Ａ以上であって、０．５Ａの程度までの範囲の中から設定される。

【0032】

図５は、本発明の第１の実施形態におけるヒート処理のフローチャートである。
（ステップＳ１）モーター電源がオンされると、制御部２０からの制御信号に基づいて、駆動部３０からモーター１０に電源が供給（電流が印加）される。駆動部３０からモーター１０に電源が供給されると、モーター１０は駆動部３０から供給される駆動信号に応じて回転しようとする。ここで、ワイパのブレードが拘束され、モーター１０のトルクが不足しているような場合には、モーター電源がオンされていても、モーター１０が回転せずに停止している場合がある。一方、ブレードが拘束されていなければ、モーター１０が駆動信号に応じて回転する。

【0033】

（ステップＳ２）制御部２０は、モーター１０が停止中か否かを判定する。制御部２０は、モーター１０が回転していれば、停止中ではないと判定し（ステップＳ２：Ｎｏ）、そのまま処理をリターンし、モーター１０の回転を継続させる。制御部２０は、モーター１０が停止中であると判定した（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３に進める。

【0034】

（ステップＳ３）制御部２０は、温度検出部４０から検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、モーター１０の温度が常温である２５度以下か否かを判定する。制御部２０は、検出温度が２５度以下でないなら（ステップＳ３：Ｎｏ）、処理をリターンし、モーター１０の回転処理に戻す。ここでは、検出温度が２５度以下ではない、すなわち、２５度を超えている場合には、フェライトマグネットの減磁が発生していないものと見なすことができる。
一方、制御部２０は、ステップＳ３において、検出温度が２５度以下なら（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ４に進める。

【0035】

（ステップＳ４）制御部２０は、駆動部３０をヒートモードに設定する。例えば、制御部２０は、通常モードからヒートモードに移行することを指示する制御信号を駆動部３０に供給することで、ヒートモードに設定する。駆動部３０は、ヒートモードに設定されると、コイル１５ａ～１５ｆにヒートモードに応じた電流を印加する。これにより、コイル１５ａ～１５ｆに熱が発生することで、モーター１０の温度が上昇していく。制御部２０は、駆動部３０をヒートモードに設定した後、処理をリターンする。
なお、制御部２０は、ヒートモードに移行した後、モーター１０の温度が２５度を超えた場合に、ヒートモードから通常モードに移行することを指示する制御信号を駆動部３０に供給することで、通常モードに設定するようにしてもよい。通常モードは、ヒートモードではないモードであり、制御部２０から出力される制御信号に応じた駆動信号を駆動部３０からモーター１０に印加するモードである。

【0036】

ステップＳ１からステップＳ４の処理により、電源オンであって、モーター１０が停止している状態において、検出温度が常温（２５度）以下の場合に、駆動部３０がヒートモードに設定される。これにより、コイル１５ａ～１５ｆに電流が流され、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの温度が上昇していく。これにより、フェライトマグネットの温度を常温に到達させることができ、駆動部３０からモーター１０に印加する電流のデューティ比を下げなくてもよい状態とすることができる。そのため、温度に起因する減磁がフェライトマグネットに発生していない状態とすることができるため、モーター１０が回転するトルクを増加させることができ、積雪等をブレードによって除去するためのトルクを得ることができる。

【0037】

図６は、温度と電流制限のリミット値との関係の一例を示している。図６において、横軸は温度であり、縦軸はモーター１０に供給するパルスのデューティ比のリミット値である。モーター１０に供給するパルスのデューティ比を大きくすれば、モーター１０に印加する電流は大きくなる。しかしながら、モーター１０に印加する電流を大きくすると、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄに対する減磁界が強くなる。フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの保磁力は低温になるほど小さくなるため、低温時にモーター１０に印加する電流を大きくすると、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの減磁が生じてしまう。このことから、モーター１０では、温度が低下するほど、電流値が小さくなるような電流制限が設けられる。

【0038】

図６に示すように、常温（２５度）以上では、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの保磁力は大きいので、モーター１０に印加する電流のリミット値は大きな電流値となっている。すなわち、図６に示すように、常温以上では、モーター１０に供給するパルスのデューティ比のリミット値は９０％に近い。

【0039】

これに対して、常温未満では、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの保磁力は低温になるほど低下するので、モーター１０に印加できる電流のリミット値は、温度が低下するほど、小さくなる。すなわち、図６に示すように、常温未満では、モーター１０に供給するパルスのデューティ比のリミット値は、温度が低くなるに従って、９０％から６０％に近いデューティ比となる。

【0040】

本実施形態にかかるモーター装置１では、低温時には、コイル１５ａ～１５ｆに電流が流され、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの温度が上昇される。これにより、モーターに大きな電流を流すことができる。例えば温度が－２０度のときのデューティ比のリミット値は７０％であり、デューティ比７０％の電流値までしかコイル１５ａ～１５ｆに電流を印加できない。これに対して、駆動部３０をヒートモードに設定し、常温の温度（２５度）まで上昇できれば、デューティ比９０％近辺の電流値までコイル１５ａ～１５ｆに電流を印加して、モーター１０のトルクを増大させていくことができる。

【0041】

図７は、本実施形態にかかるモーター装置１を用いて構成した車両用のワイパ１００の説明図である。図７に示すように、この実施形態では、上述のモーター装置１を用いてワイパブレード１０１を駆動する。

【0042】

例えば、寒冷地では、低温下において、ワイパブレード１０１がフロントガラス１０２に対して凍結によって拘束されていることがある。このような状態では、モーター１０を大きなトルクで回転させることで拘束状態を解除することが望まれる。そのためには、ワイパモーターに大電流を印加する必要がある。しかしながら、通常のブラシレスモーターでは、低温になるほど、フェライトマグネットの減磁力が大きくなるため、大電流を印加することが制限されてしまい、低温時には、大電流を印加することが難しい。

【0043】

これに対して、ワイパモーターとして本実施形態にかかるモーター装置１を用いた場合には、電源オンであって、モーター１０が停止している状態において、温度検出部４０の検出温度が常温以下の場合に、コイル１５ａ～１５ｆにヒートモードに応じた電流を印加することで、モーター１０の温度を上昇させることができる。これにより、温度に応じて決まる、モーター１０に印加することができる電流の上限値が低い状態から高い状態にすることができる。そしてモーター１０に印加する電流値をより大きくすることができ、トルクを増大させることができる。このため、寒冷地でワイパブレード１０１がフロントガラス１０２に凍結して拘束されている場合であっても、モーター１０に大電流を印加し、ワイパブレード１０１を駆動することができる。

【0044】

以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、駆動部３０をヒートモードに設定することが可能であり、駆動部３０はヒートモードに設定されたことに応じて、コイル１５ａ～１５ｆに電流を印加し、コイル１５ａ～１５ｆのジュール熱により、モーター１０の温度を上昇させることができる。電源オン時に、モーター１０が回転せず、モーター１０の温度が常温（２５度）以下のときには、駆動部３０をヒートモードに設定することで、周囲の温度が低いときにも、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの減磁を回避して、モーター１０を十分なトルクで回転させることができる。

【0045】

なお、ヒートモードでコイル１５ａ～１５ｆに流す電流は、モーター１０が回転しないようなレベルの直流電流としている。また、ヒートモードでは、モーター１０が回転しないレベルでコイル１５ａ～１５ｆにパルスを供給するようにしても良い。また、全てのコイル１５ａ～１５ｆに電流を流さず、コイル１５ａ～１５ｆのうちの少なくともいずれか１つのコイルに電流を流すようにしてもよい。ヒートモード時には、モーター１０を回転させず、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの温度を上昇させるような形態であれば、コイル１５ａ～１５ｆにどのように電流を供給しても良い。

【0046】

また、上述した実施形態において、ステップＳ１において、モーターの電源がオンの状態であって、ステップＳ２においてモーターが停止中である場合について説明したが、モーター１０の電源がオンの状態とは、バッテリなどの電源からモーター装置１に対して電源が供給された状態であり、モーター１０が停止中である場合とは、モーター１０を回転させるための制御信号が制御部２０から駆動部３０に対して供給されていない状態であってもよい。例えば、モーター装置１が搭載された車両のイグニッションがオンの状態であり、モーター１０を駆動させる指令が入力されていない状態であってもよい。この状態において、モーター１０の温度が常温以下である場合に、ヒートモードに応じた電流を駆動部３０からモーター１０に印加することにより、モーター１０の温度を常温程度に維持することができる。これにより、実際にモーター１０を駆動する制御信号が駆動部３０に供給された場合に、常温時に応じたモーター１０に対する供給可能な上限値が高い状態において、駆動電流をモーター１０に印加し、モーター１０を駆動させることができる。

【0047】

また、上述の実施形態では、モーター１０の温度が常温より低い場合に、モーター１０のコイル１５ａ～１５ｆに電流を流し、モーター１０の温度を上昇させて、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの保磁力を保つようにしているが、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄの近傍に加熱素子を設け、モーター１０の温度が常温より低い場合に、この加熱素子を駆動させることで発熱させ、フェライトマグネット１６ａ～１６ｄを加熱し、フェライトマグネット１６ａから１６ｄの温度を上昇させるようにしても良い。加熱素子としては、抵抗発熱体やペルチェ素子等、どのようなものを用いても良い。

【0048】

また、上述の実施形態では、モーター１０は、ブラシレスモーターの構成とされているが、ブラシ付きモーターでも同様に適用できる。ブラシレスモーターの場合には、ローターにマグネットが配設され、ステーターにコイルが巻回されているが、ブラシ付きモーターの場合には、ローターにコイルが巻回され、ステーターにマグネットが配設されている。本発明は、このようなブラシ付きモーターの場合にも、同様に適用できる。

【0049】

また、上述の実施形態では、フェライトマグネットを用いているが、本発明は、アルニコ磁石や希土類磁石等、他のマグネットを用いる場合にも、同様に適用できる。他のマグネットでは、必ずしも、温度が低いほど、保磁力が低下するとは限らないが、金属は、温度が低下するほど、抵抗値が減少する。このため、温度の低下とともに、コイルに流れる電流が増加する。上述のように、モーターの温度を上昇させておくことで、低温時の電流の増加を防ぐことができる。

【0050】

以上説明した実施形態によれば、周囲の温度が低いときにも、マグネットの減磁を抑制しつつ保磁力を保つことができ、大きなトルクでモーターを回転させることができるので、モーターが回転することによる機能を発揮しやすくすることができ、これにより、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標８「すべての人々のための持続的、包摂的かつ持続可能な経済成長、生産的な完全雇用およびディーセント・ワークを推進する」、及び目標９「強靭（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの促進を図る」に貢献することが可能となる。

【0051】

また、本発明は、ワイパモーターとしてだけでなく、サンルーフモーター、パワーウィンドウモーター、パワーシートモーター等、各種の用途のモーターとして使用できる。

【符号の説明】

【0052】

１０…モーター、１１…ローター、１２…ステーター、１５ａ～１５ｆ…コイル、１６ａ～１６ｄ…フェライトマグネット、２０…制御部、３０…駆動部、３１…ヒートモード設定部、４０…温度検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】