JP2008044553A - ステアリングロック解除判定装置、ステアリングロック解除判定方法およびシステム起動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリング解除信号の異常に伴うステアリングロック解除の誤判定を防止する。
【解決手段】 ECU６は、ステアリングロック機構５からステアリングロック解除信号が出力されたとき、ステアリングホイールの角度を可変するEPS-ECU７に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力し、ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステアリングロック解除判定装置、ステアリングロック解除判定方法およびシステム起動制御装置の技術分野に属する。

従来、運転者のプッシュスイッチ操作に応じてエンジンを始動させるプッシュスタートシステムを搭載した車両では、ステアリングロック機構からステアリングロック解除信号が出力された場合、エンジン始動を許可している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−５９６１０号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、ステアリングロック解除信号に異常が生じた場合、実際はステアリングロックが解除していないにもかかわらず、エンジン始動が許可されるおそれがある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ステアリング解除信号の異常に伴うステアリングロック解除の誤判定を防止することができるステアリングロック解除判定装置、ステアリングロック解除判定方法およびシステム起動制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のステアリングロック解除判定装置では、
ステアリングホイールのロックおよび解除を行い、ステアリングロック解除時にステアリングロック解除信号を出力するステアリングロック機構と、
ステアリングホイールの角度を可変するステアリング角度可変手段と、
前記ステアリングロック解除信号が出力されたとき、前記ステアリング角度可変手段に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力するステアリング角度制御手段と、
前記ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定するステアリングロック解除判定手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明のステアリングロック解除判定装置では、ステアリングロック解除信号が出力された際、ステアリングホイールを実際に回転させ、ステアリング角度が変化した場合にのみステアリングロック解除と判定する。つまり、ステアリングロック解除信号のみに依存せず、ステアリングロックが実際に解除されたか否かを、ステアリング角度の変化から機械的に確認しようとするものである。
よって、実際はステアリングロックが解除していないにもかかわらず、ステアリングロック解除信号が出力された場合であっても、ステアリング角度の変化がないため、ステアリングロック解除と判定されることはない。
この結果、ステアリング解除信号の異常発生に伴うステアリングロック解除の誤判定を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のステアリングロック解除判定装置を備えたシステム起動制御装置を示すブロック図であり、実施例１のシステム起動制御装置は、プッシュスイッチ１と、舵角センサ（ステアリング角度検出手段）２と、ドアスイッチ３と、車輪速センサ４と、ステアリングロック機構５と、ECU６と、EPS-ECU（ステアリング角度可変手段）７と、エンジン８と、を備えている。

プッシュスイッチ１は、車両室内に設けられ、ON操作によりエンジン始動要求信号をECU６に出力し、OFF操作によりエンジン停止要求信号を出力する。
舵角センサ２は、図外のステアリングホイールのステアリング角度（操舵角）を検出する。ドアスイッチ３は、図外のドアの開閉状態を検出する。車輪速センサ４は、各車輪の車輪速から車速（車体速）を検出する。
ステアリングロック機構５は、ECU６からのステアリングロック指令・ステアリングロック解除指令に応じてステアリングのロック・解除を行う。ステアリングロック機構５は、ステアリングをロックしたとき、ステアリングロック信号（Hiレベル信号）を出力し、ステアリングのロックを解除したとき、ステアリングロック解除信号（lowレベル信号）を出力する。

ECU６は、CPU６ａと、ESCL電源６ｂとを備えている。
CPU６ａは、エンジン停止時にプッシュスイッチ１からエンジン始動要求信号が出力された場合、ステアリングロック機構５に対しステアリングロック解除指令を出力する。そして、ステアリングロック機構５からステアリングロック解除を示すステアリングロック解除信号を受信した場合、舵角センサ２、ドアスイッチ３、車輪速センサ４および図外のシフトレバーに設けられたインヒビタスイッチからのシフト位置信号に基づき、ステアリングロック解除判定を行う。
CPU６は、ステアリングロック解除と判定した場合、エンジン８に対し始動許可指令を出力する。

ESCL電源６ｂは、ステアリングロック機構５に電源電圧を供給する。
EPS-ECU７は、電動パワーステアリングシステム（EPSシステム）において、運転者のステアリング操作をアシストする電動モータ（不図示）の作動を制御する。

［ステアリングロック解除判定制御処理］
図２は、実施例１のECU６で実行されるステアリングロック解除判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、エンジン停止時に所定の演算周期で繰り返し実行される。

ステップS1では、プッシュスイッチ１がON、車両停止中、かつ、レンジ位置がＰレンジであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。

ステップS2では、ステアリングロックを解除する前にステアリングロック機構５から出力されるステアリングロック解除信号の診断を行い、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、ESCL電源６ｂとステアリングロック機構５とを結ぶ電源電圧モニタライン電圧値を確認し、ステップS4へ移行する。

ステップS4では、ステップS3で確認した電源電圧モニタライン電圧値に基づき、ステアリングロック機構５に適切な電源電圧が供給されているか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。

ここで、電圧異常と判定された場合には、
(a) ESCL電源６ｂ−ステアリングロック機構５間の電源ライン断線でステアリングロック機構５が作動していない
(b) 電源電圧モニタライン断線
(c) 電源電圧モニタライン電圧検出値が高い→ECU６内電圧供給回路異常
(d) 電源電圧モニタライン電圧検出値が低い→12Vバッテリ電圧低下またはECU６内の電圧供給回路異常
等の異常発生が想定される。

ステップS5では、ステアリングロック機構５に対し、ステアリングロックを解除させるステアリングロック解除指令を出力し、ステップS6へ移行する。

ステップS6では、ステアリングロック機構５から送信されるステアリングロック解除信号を確認し、ステップS7へ移行する。

ステップS7では、ステップS6でステアリングロック解除信号を受信したか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。

ステップS8では、EPS-ECU７に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力し、ステップS9へ移行する（ステアリング角度制御手段に相当）。
ここで、ステアリング角度変更指令は、ステアリングホイールの遊び量の範囲内に設定している。

ステップS9では、ステアリング角度を読み込み、ステップS10へ移行する。

ステップS10では、ステップS9で読み込んだステアリング角度が適切な値か否かを判定する。YESの場合にはステップS11へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。ここで、「適切な値」とは、ステアリング角度変更指令通りのステアリング角度をいう。

ここで、ステアリング角度が不適切な値となった場合、
舵角センサ２自体の故障
EPSシステムの故障
ECU６←→EPS-ECU７間の通信異常
ECU６がEPS-ECU７へ送信するステアリング角度変更指令の異常
ステアリングロック機構５の機械的な故障
等が想定される。

ステップS11では、ステアリングロックは正常に解除されていると判定し、エンジン８に対し始動許可指令を出力する（ステアリングロック解除判定手段に相当）。

ステップS12では、ステアリングロックは正常に解除されていないと判定し、エンジン８に対し始動不許可指令を出力し、FAIL処理に移行する。

次に、作用を説明する。
［信号正常時のステアリングロック解除判定作用］
図３は、実施例１のステアリングロック解除信号正常時におけるステアリングロック解除判定作用を示すタイムチャートである。

エンジン停止状態からプッシュスイッチ１がONされ、電源電圧正常判断（ステップS4）後、時点t1では、ECU６からステアリングロック機構５に対しステアリングロック解除指令が出力される（ステップS5）。

時点t2では、ステアリングロック機構５によりステアリングロックが解除され、時点t3では、ステアリングロック機構５からECU６に送られる信号がHiレベル信号からlowレベル信号（ステアリングロック解除信号）へと切り替わる。

ECU６によるステアリングロック解除信号（lowレベル信号）の確認後、時点t4では、ECU６からEPS-ECU７に対しステアリング角度変更指令が出力され（ステップS8）、時点t4から時点t5の区間では、ステアリング角度変更指令に応じてステアリング角度の変化量が増大する。ここで、ステアリング角度変更指令は、ステアリングホイールの遊び量の範囲内に設定しているため、ステアリングホイールの角度を変更しているにもかかわらず、運転者の意図しない前輪の舵角変化に伴う違和感の発生を防止している。

ECU６によるステアリング角度の確認（ステップS10）後、時点t5では、ステアリング角度の変化量がステアリング角度変更指令に応じた値となったため、ECU６では、ステアリングロック解除と判定し、エンジン８に対し始動許可指令を出力する（ステップS11）。

［信号異常発生時のステアリングロック解除判定作用］
図４は、実施例１のステアリングロック解除信号異常発生時におけるステアリングロック解除判定作用を示すタイムチャートである。この場合、ステアリングロック機構５は、信号異常により、ステアリングロックが解除されていないにもかかわらず、常にステアリングロック解除信号（lowレベル信号）を出力している。

時点t11では、ECU６からステアリングロック機構５に対しステアリングロック解除指令が出力される（ステップS5）。

ECU６によるステアリングロック解除信号確認後、時点t12では、ECU６からEPS-ECU７に対しステアリング角度変更指令が出力されるが（ステップS8）、ステアリングホイールはロック状態であるため、ステアリング角度の変化量はゼロのままである。よって、ECU６では、時点t13でステアリングロックは正常に解除されていないと判定する（ステップS12）。このため、ステアリングロック解除信号の異常発生に伴うステアリングロック解除との誤判定を防止することができる。これにより、実際はステアリングロックが解除していないにもかかわらず、エンジン始動が許可されるのを防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のステアリングロック解除判定装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) ステアリングホイールのロックおよび解除を行い、ステアリングロック解除時にステアリングロック解除信号を出力するステアリングロック機構５と、ステアリングホイールの角度を可変するステアリング角度可変手段（EPS-ECU７）と、ステアリングロック解除信号が出力されたとき、ステアリング角度可変手段に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力するステアリング角度制御手段（ステップS8）と、ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定するステアリングロック解除判定手段（ステップS11）と、を備える。これにより、ステアリング解除信号の異常発生に伴うステアリングロック解除の誤判定を防止することができる。

(2) ステアリング角度可変手段を、運転者のステアリング操作をアシストする電動モータを備えたEPS-ECU７としたため、既存の車載システムを用いてステアリング角度を変更することができる。

(3) ステアリング角度制御手段（ステップS8）は、ステアリング角度変更指令をステアリングホイールの遊び量の範囲内で設定するため、ステアリングロック解除判定時において、運転者の意図しない前輪の舵角変化に伴う違和感の発生を防止することができる。また、前輪の転舵する場合と比較して、モータ負荷が小さいため、消費電力の抑制を図ることができる。

(4) ステアリング角度を検出する舵角センサ２を備え、ステアリングロック解除判定手段（ステップS11）は、検出されたステアリング角度がステアリング角度変更指令に応じた角度と一致する場合、ステアリングロック解除と判定する。これにより、舵角センサ２に異常がある場合にステアリングホイールが回転していないにもかかわらず、舵角を検出しステアリングロック解除と誤判定するのを防止することができる。

(5) 実施例１のステアリングロック解除判定装置により得られたステアリングロック解除判定に基づいて、エンジン８に対し始動許可判定を行うため、実際はステアリングロックが解除していないにもかかわらず、エンジン始動が許可されるのを防止することができる。

(6) ECU６は、ステアリングロック機構５からステアリングロック解除信号が出力されたとき、ステアリングホイールの角度を可変するEPS-ECU７に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力し、ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定する。これにより、ステアリング解除信号の異常発生に伴うステアリングロック解除の誤判定を防止することができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

実施例１のステアリングロック解除判定装置を備えたシステム起動制御装置を示すブロック図である。 実施例１のECU６で実行されるステアリングロック解除判定制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のステアリングロック解除信号正常時におけるステアリングロック解除判定作用を示すタイムチャートである。 実施例１のステアリングロック解除信号異常発生時におけるステアリングロック解除判定作用を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ プッシュスイッチ
２ 舵角センサ（ステアリング角度検出手段）
３ ドアスイッチ
４ 車輪速センサ
５ ステアリングロック機構
６ ECU
６ａ CPU
６ｂ ESCL電源
７ EPS-ECU（ステアリング角度可変手段）
８ エンジン

Claims (6)

1. ステアリングホイールのロックおよび解除を行い、ステアリングロック解除時にステアリングロック解除信号を出力するステアリングロック機構と、
   ステアリングホイールの角度を可変するステアリング角度可変手段と、
   前記ステアリングロック解除信号が出力されたとき、前記ステアリング角度可変手段に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力するステアリング角度制御手段と、
   前記ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定するステアリングロック解除判定手段と、
   を備えることを特徴とするステアリングロック解除判定装置。
2. 請求項１に記載のステアリングロック解除判定装置において、
   前記ステアリング角度可変手段を、運転者のステアリング操作をアシストする電動モータを備えた電動パワーステアリングとしたことを特徴とするステアリングロック解除判定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のステアリングロック解除判定装置において、
   前記ステアリング角度制御手段は、前記ステアリング角度変更指令をステアリングホイールの遊び量の範囲内で設定することを特徴とするステアリングロック解除判定装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のステアリングロック解除判定装置において、
   ステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段を備え、
   前記ステアリングロック解除判定手段は、検出されたステアリング角度が前記ステアリング角度変更指令に応じた角度と一致する場合、ステアリングロック解除と判定することを特徴とするステアリングロック解除判定装置。
5. ステアリングロック解除判定装置によりステアリングロック解除と判定された場合、車両システムに対し始動許可指令を出力するシステム起動制御装置において、
   前記ステアリングロック解除判定装置として、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のステアリングロック解除判定装置を用いたことを特徴とするシステム起動制御装置。
6. ステアリングロック機構からステアリングロック解除信号が出力されたとき、ステアリングホイールの角度を可変するステアリング角度可変手段に対し、ステアリングホイールを所定角度回転させるステアリング角度変更指令を出力し、
   前記ステアリング角度変更指令に応じて実際のステアリング角度が変化した場合、ステアリングロック解除と判定することを特徴とするステアリングロック解除判定方法。

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