JP2006273115A - 電動ステアリングロック装置及び電動ステアリングロック装置の制御方法 - Google Patents

電動ステアリングロック装置及び電動ステアリングロック装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ロック位置及びロック解除位置を検出するリミットスイッチの個数を削減する。
【解決手段】 モータ２の駆動により、ステアリングシャフト４の回転を阻止するロック位置とステアリングシャフト４の回転を許容するロック解除位置との間で移動されるロック部材５と、ロック部材５がロック位置からロック解除位置まで移動したこと、及び、ロック部材５がロック解除位置からロック位置まで移動したことをそれぞれ検出する位置検出手段６とを備えた電動ステアリングロック装置１であって、位置検出手段６は、ロック部材５と共に移動する第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃと、第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃによって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチＳＷとから構成され、このリミットスイッチＳＷのオン・オフ出力回数より電動ステアリングロック制御部７がロック部材５のロック位置及びロック解除位置をそれぞれ検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のステアリングシャフトの回転をロック（施錠）できる電動ステアリングロック装置及びその制御方法に関する。
この種の従来の電動ステアリングロック装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この電動ステアリングロック装置１００は、図６に示すように、モータ１０１と、このモータ１０１の駆動力によってステアリングシャフト１０２の回転を阻止するロック位置とステアリングシャフト１０２の回転を許容するロック解除位置との間を移動するロック部材１０３と、このロック部材１０３がロック解除位置とロック位置に位置することをそれぞれ検出する位置検出手段１０４と、この位置検出手段１０４の検出情報に基づいてモータ１０１の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部１０５とを備えている。
位置検出手段１０４は、ロック部材１０３に付設された第１及び第２接点押圧部材１０６，１０７と、ロック部材１０３のロック解除位置で第１接点押圧部材１０６に接点が押圧される第１リミットスイッチＳＷ１と、ロック部材１０３のロック位置で第２接点押圧部材１０７に接点が押圧される第２リミットスイッチＳＷ２とから構成されている。
上記構成において、自動車が駐車され、施解錠ボタン（図示せず）が押下されると、電動ステアリングロック制御部１０５に施錠指令が入力される。すると、電動ステアリングロック制御部１０５がモータ１０１に駆動信号を出力し、モータ１０１の駆動力によってロック部材１０３がロック解除位置からロック位置側（Ａ矢印方向）に移動する。ロック部材１０３がロック位置まで移動すると、第２リミットスイッチＳＷ２がオンする。このオン信号によって電動ステアリングロック制御部１０５がモータ１０１の駆動を停止する。これにより、ステアリングシャフト１０２の回転がロックされ（図６の状態）、駐車中における車両盗難を防止できる。
又、自動車を走行させるべく施解錠ボタン（図示せず）が押下されると、電動ステアリングロック制御部１０５に解錠指令が入力される。すると、電動ステアリングロック制御部１０５がモータ１０１に駆動信号を出力し、モータ１０１の駆動力によってロック部材１０３がロック位置からロック解除位置側（Ｂ矢印方向）に移動する。ロック部材１０３がロック解除位置まで移動すると、第１リミットスイッチＳＷ１がオンする。このオン信号によって電動ステアリングロック制御部１０５がモータ１０１の駆動を停止する。これにより、ステアリングシャフト１０２の回転が自由にされる。
特開２００５−１４９７号公報
しかしながら、従来の電動ステアリングロック装置１００では、ロック部材１０３のロック位置とロック解除位置を検出するのに第１及び第２リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２の２個のリミットスイッチを使用するため、コスト高である等の問題があった。
そこで、本発明は、ロック位置及びロック解除位置を検出するリミットスイッチの個数を削減し、低コスト化になる電動ステアリングロック装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成する請求項１の発明は、駆動源によって、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移されるロック部材と、このロック部材がロック位置からロック解除位置まで移動したこと、及び、前記ロック部材がロック解除位置からロック位置まで移動したことをそれぞれ検出する位置検出手段とを備えた電動ステアリングロック装置であって、前記位置検出手段は、前記ロック部材と共に移動する複数の接点押圧部材と、これら接点押圧部材によって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチとから構成され、 このリミットスイッチのオン・オフ出力回数から前記ロック部材のロック位置及びロック解除位置をそれぞれ検出する電動ステアリングロック制御部を有することを特徴とする電動ステアリングロック装置である。
請求項２の発明は、請求項１記載の電動ステアリングロック装置であって、前記リミットスイッチは、ロック位置とロック解除位置では異なる出力状態に設定されたことを特徴とする電動ステアリングロック装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の電動ステアリングロック装置であって、前記電動ステアリングロック制御部が、前記ロック部材のロック位置又はロック解除位置への移動が完了していないと判断した際に、前記駆動源が駆動開始後、所定時間が経過することで前記駆動源を停止することを特徴とする電動ステアリングロック装置である。。
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の電動ステアリングロック装置であって、前記ロック部材の施錠動作又は解錠動作における前記リミットスイッチのオン・オフ出力回数をカウントし、前回のカウント履歴値に基づいて解錠動作又は施錠動作における必要な前記リミットスイッチのオン・オフ出力回数を決定することを特徴とする電動ステアリングロック装置である。
請求項５の発明は、駆動源によって、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移されるロック部材と、このロック部材がロック位置からロック解除位置まで移動したこと、及び、前記ロック部材がロック解除位置からロック位置まで移動したことをそれぞれ検出する位置検出手段とを備え、この位置検出手段の位置検出によって前記駆動源の駆動を停止する電動ステアリングロック装置の制御方法であって、前記位置検出手段は、前記ロック部材と共に移動する複数の接点押圧部材と、この複数の接点押圧部材によって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチとから構成され、このリミットスイッチのオン・オフ出力回数より前記ロック部材がロック位置及びロック解除位置まで移動したことをそれぞれ検出することを特徴とする電動ステアリングロック装置の制御方法である。
請求項１の発明によれば、１個のリミットスイッチのみでロック部材がロック位置及びロック解除位置に移動したことをそれぞれ検出できる。従って、リミットスイッチの個数を削減し、低コスト化になる。
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、施錠動作・解錠動作以外の時に、リミットスイッチの出力よりロック部材の位置を認識できる。従って、ロック部材の制御上で便利である。
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、何らかの理由によりロック部材の移動が適正に行われない場合に、駆動源が長時間駆動されることによる発熱等を防止できる。
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３の発明の効果に加え、何らかの理由により前回のロック部材の移動が適正に行われなかった場合に、前回のロック部材の移動状態に応じて駆動源を適正に駆動でき、長時間駆動されることによる発熱等を防止できる。
請求項５の発明によれば、１個のリミットスイッチのみでロック部材がロック位置及びロック解除位置に移動したことをそれぞれ検出できる。従って、リミットスイッチの個数を削減し、低コスト化になる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明の一実施形態を示し、図１は施錠状態の電動ステアリングロック装置の要部構成図、図２は解錠状態の電動ステアリングロック装置の要部構成図、図３は電動ステアリングロック装置の要部回路ブロック図、図４は施錠動作及び解錠動作時のフローチャート、図５はロック部材の移動位置に対するリミットスイッチの出力波形図である。
図１及び図２に示すように、電動ステアリングロック装置１は、駆動源であるモータ２と、このモータ２の駆動力によって回転されるカム部材３と、このカム部材３のカム面に追従するハンガー部５ａを有し、ステアリングシャフト４の回転を阻止するロック位置（施錠状態）とステアリングシャフト４の回転を許容するロック解除位置（解錠状態）との間を移動するロック部材５と、このロック部材５がロック解除位置とロック位置に位置することをそれぞれ検出する位置検出手段６と、この位置検出手段６の検出情報に基づいてモータ２の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部７とを備えている。
位置検出手段６は、ロック部材５の移動方向に等間隔で付設された第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃと、ロック部材５の移動過程で第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃに接点が順次押圧される単一のリミットスイッチＳＷとから構成されている。リミットスイッチＳＷは、図１に示すように、ロック部材５のロック位置では第１接点押圧部材８ａに接点が押圧されるよう位置設定されている。つまり、リミットスイッチＳＷは、ロック位置では「Ｈ」信号を出力する。又、リミットスイッチＳＷは、図２に示すように、ロック部材５のロック解除位置では第３接点押圧部材８ｃを超えて接点が押圧されないよう位置設定されている。つまり、リミットスイッチＳＷは、ロック解除位置では「Ｌ」信号を出力する。そして、リミットスイッチＳＷは、ロック部材５のロック位置とロック解除位置間の移動では、図５に示すようなオン・オフ出力波形を電動ステアリングロック制御部７に出力する。
電動ステアリングロック制御部７は、図３に示すように、上位分電ユニット１０から電源供給を受け、上位コントロールユニット１１から施解錠指令を受ける。電動ステアリングロック制御部７は、カウンター（図示せず）及びタイマー（図示せず）を内蔵又は外付けで有する。そして、電動ステアリングロック制御部７は、ドライバー等がステアリング施解錠ボタン（図示せず）を押下して施錠動作や解錠動作が選択されると、図４に示すフローを実行する。このフローの詳細な内容は、次の作用で説明する。
以下、上記電動ステアリングロック装置１の作用を図４のフローに基づき説明する。図２の解錠状態にあって、自動車が駐車され、ステアリング施解錠ボタン（図示せず）が押下されると、電動ステアリングロック制御部７に上位コントロールユニット１１からの施錠指令が入力される（ステップＳ１）。すると、電動ステアリングロック制御部７は、前回制御履歴（通常では、初期状態をも含めて図５よりオンが３回、オフが３回）よりリミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を決定する（ステップＳ２）。前回制御履歴に基づいてオン・オフ回数の決定する理由については、下記に詳述する。
次に、モータ２に駆動信号を出力し、電動ステアリングロック制御部７内のタイマー（図示せず）をスタートさせる（ステップＳ３、Ｓ４）。モータ２の駆動力によってロック部材５がロック解除位置からロック位置側（Ａ矢印方向）に移動する。このロック部材５の移動過程では、リミットスイッチＳＷの接点が第３，第２、第１接点押圧部材８ｃ，８ｂ，８ａにこの順序で押圧される。電動ステアリングロック制御部７は、リミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数をカウントする。リミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数が所定時間内で目的値に達すると、タイマー（図示せず）を停止し、且つ、リミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を記憶する（ステップＳ７、Ｓ８）。その後、電動ステアリングロック制御部７は、直ちにモータ２の駆動を停止する（ステップＳ９）。これにより、ステアリングシャフト４の回転がロックされ、駐車中における車両盗難を防止できる。
リミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数が目的値に達することなく所定時間が経過した場合にも（ステップＳ５）、タイマー（図示せず）を停止し、且つ、リミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を記憶する（ステップＳ７、Ｓ８）。その後、電動ステアリングロック制御部７は、直ちにモータ２の駆動を停止する（ステップＳ９）。
又、図１の施錠状態にあって、自動車を走行させるべくステアリング施解錠ボタン（図示せず）が押下されると、電動ステアリングロック制御部７に上位コントロールユニット１１からの施錠指令が入力される（ステップＳ１）。すると、電動ステアリングロック制御部７は、前回制御履歴（通常では、初期状態をも含めて図５よりオフ３回、オン３回）よりリミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を決定する（ステップＳ２）。
次に、モータ２に駆動信号を出力し、タイマー（図示せず）をスタートさせる（ステップＳ３、Ｓ４）。モータ２の駆動力によってロック部材５がロック位置からロック解除位置側（Ｂ矢印方向）に移動する。このロック部材５の移動過程では、リミットスイッチＳＷの接点が第１接点押圧部材８ａから押圧解除された後、第２、第３接点押圧部材８ｂ，８ｃにこの順序で押圧される。電動ステアリングロック制御部７は、このリミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数をカウントする。リミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数が所定時間内で目的値に達すると、タイマー（図示せず）を停止し、且つ、リミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を記憶する（ステップＳ７、Ｓ８）。その後、電動ステアリングロック制御部７は、直ちにモータ２の駆動を停止する（ステップＳ９）。これにより、ステアリングシャフト４の回転が自由とされる。
リミットスイッチＳＷからのオン・オフ回数が目的値に達することなく所定時間が経過した場合にも（ステップＳ５）、タイマー（図示せず）を停止し、且つ、リミットスイッチＳＷのオン・オフ回数を記憶する（ステップＳ７、Ｓ８）。その後、電動ステアリングロック制御部７は、直ちにモータ２の駆動を停止する（ステップＳ９）。
以上、本発明では、位置検出手段６は、ロック部材５と共に移動する第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃと、この第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃによって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチＳＷとから構成され、このリミットスイッチＳＷのオン・オフ出力回数より電動ステアリングロック制御部７がロック部材５のロック位置及びロック解除位置をそれぞれ検出するので、単一のリミットスイッチＳＷのみでロック部材５がロック位置及びロック解除位置に移動したことをそれぞれ検出できる。従って、リミットスイッチＳＷの個数を削減でき、低コスト化になる。
この実施形態では、リミットスイッチＳＷは、ロック位置とロック解除位置では異なる出力状態に設定されたので、施錠動作・解錠動作以外の時に、リミットスイッチＳＷの出力よりロック部材５の位置を認識できる。従って、ロック部材５の制御上で便利である。
この実施形態では、モータ２の駆動を開始してから所定時間（例えば１秒）経過してもリミットスイッチＳＷの出力よりロック部材５がロック位置又はロック解除位置まで移動していないと判断した場合には、モータ２の駆動を停止するので、何らかの理由によりロック部材５の移動が適正に行われない場合に、モータ２が長時間駆動されることによる発熱等を防止できる。たとえば、ステアリング（図示せず）がきられたままの状態で、ステアリングシャフト４をロックしようとすると、ステアリングシャフト４に設けられたロック穴４ａがロック部材５と係合可能な位置にないため、ロック部材５はステアリングシャフト４の側面に当接した状態のままになる。このため、所定時間が経過してもモータ２の駆動が停止されなければ、ステアリングがきられて、ロック穴４ａにロック部材５が係合するまでモータ２が駆動を続けることになってしまう。
この実施形態では、ロック部材５の施錠動作又は解錠動作におけるリミットスイッチＳＷのオン・オフ出力回数をカウントし、前回のカウント履歴値に基づいて解錠動作又は施錠動作における必要なリミットスイッチＳＷのオン・オフ出力回数を決定するので、何らかの理由により前回のロック部材５の移動が適正に行われなかった場合に、前回のロック部材５の移動状態に応じてモータ２を適正に駆動でき、長時間駆動されることによる発熱等を防止できる。ただし、前回のカウント履歴値は、通常値でない場合には次回の施錠動作や解錠動作が終了した時点でリセットされ、通常のオン・オフ回数（初期状態をも含めてオン３回、オフ３回）に設定される。これにより、異常カウント値のままで駆動され続けることを防止している。
また、上述のたとえのようにロック部材５がステアリングシャフト４の側面に当接した場合には、次回の解錠動作までにステアリングが正規の位置に操作されて、ロック部材５が巻バネなどの付勢手段（図示せず）によってロック穴４ａ挿入されることがあるため、前回のロック部材５の移動が適正に行われなかった場合には、リミットスイッチＳＷのオン・オフ出力の検知を継続し、次回の施錠動作や解錠動作に反映している。
この実施形態では、接点押圧部材は、第１〜第３接点押圧部材８ａ，８ｂ，８ｃの３つであるが、２つでも、４つ以上であっても良い。個数が多い方がロック部材５の詳細な位置情報を取得できるという利点があり、ロック部材５の移動が適正に行なわれなかった場合にもステアリングシャフト４の側面に当接しているのか、あるいは他の原因によりロック部材５が引っかかっているのか等の判断を行なうことができる。
本発明の一実施形態を示し、施錠状態の電動ステアリングロック装置の要部構成図である。 本発明の一実施形態を示し、解錠状態の電動ステアリングロック装置の要部構成図である。 本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の要部回路ブロック図である。 本発明の一実施形態を示し、施錠動作及び解錠動作時のフローチャートである。 本発明の一実施形態を示し、ロック部材の移動位置に対するリミットスイッチの出力波形図である。 従来例の電動ステアリングロック装置の構成図である。
符号の説明
１ 電動ステアリングロック装置
２ モータ（駆動源）
４ ステアリングシャフト
５ ロック部材
６ 位置検出手段
７ 電動ステアリングロック制御部
８ａ，８ｂ，８ｃ 接点押圧部材
ＳＷ リミットスイッチ

Claims (5)

  1. 駆動源によって、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移されるロック部材と、このロック部材がロック位置からロック解除位置まで移動したこと、及び、前記ロック部材がロック解除位置からロック位置まで移動したことをそれぞれ検出する位置検出手段とを備えた電動ステアリングロック装置であって、
    前記位置検出手段は、前記ロック部材と共に移動する複数の接点押圧部材と、
    これら接点押圧部材によって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチとから構成され、
    このリミットスイッチのオン・オフ出力回数から前記ロック部材のロック位置及びロック解除位置をそれぞれ検出する電動ステアリングロック制御部を有することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  2. 請求項１記載の電動ステアリングロック装置であって、
    前記リミットスイッチは、ロック位置とロック解除位置では異なる出力状態に設定されたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  3. 請求項１又は請求項２記載の電動ステアリングロック装置であって、
    前記電動ステアリングロック制御部が、前記ロック部材のロック位置又はロック解除位置への移動が完了していないと判断した際に、前記駆動源が駆動開始後、所定時間が経過することで前記駆動源を停止することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の電動ステアリングロック装置であって、
    前記ロック部材の施錠動作又は解錠動作における前記リミットスイッチのオン・オフ出力回数をカウントし、前回のカウント履歴値に基づいて解錠動作又は施錠動作における必要な前記リミットスイッチのオン・オフ出力回数を決定することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  5. 駆動源によって、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移されるロック部材と、このロック部材がロック位置からロック解除位置まで移動したこと、及び、前記ロック部材がロック解除位置からロック位置まで移動したことをそれぞれ検出する位置検出手段とを備え、この位置検出手段の位置検出によって前記駆動源の駆動を停止する電動ステアリングロック装置の制御方法であって、
    前記位置検出手段は、前記ロック部材と共に移動する複数の接点押圧部材と、この複数の接点押圧部材によって接点がオン・オフされる単一のリミットスイッチとから構成され、
    このリミットスイッチのオン・オフ出力回数より前記ロック部材がロック位置及びロック解除位置まで移動したことをそれぞれ検出することを特徴とする電動ステアリングロック装置の制御方法。
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