JP2012192873A - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な動作状態を維持することができる電動ステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】車両の操舵系機構を構成するステアリングシャフトのロックとアンロックとを切り替えるロック機構を作動させるモータ３３への電力の供給の有無、及び電力の供給方向を、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂの接点状態の切り替え制御を通じて切り替えるステロク用マイコン４１を有する電動ステアリングロック装置において、モータ３３の駆動回路への電力の供給の有無を切り替える駆動制限部４３を設け、同駆動制限部４３が駆動回路への電力の供給を遮断している状態で、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂの接点状態を切り替える電動ステアリングロック装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子制御によりステアリングの回転操作を規制する電動ステアリングロック装置に関する。

従来、車両には、車両の盗難を防止するために、ステアリングの回転操作を規制するステアリングロック装置が設けられている。この種のステアリングロック装置には、例えば、特許文献１に示されるように、電子制御によるものがある。この電動ステアリングロック装置は、ステアリングシャフトに係脱可能とされたロックバーと、同ロックバーを移動させるモータと、同モータの駆動を制御する電子制御ユニットとを有する。この電子制御ユニットは、モータに接続された給電回路を切り替えることにより、モータへ供給される電流の向きを切り替えるリレーが設けられている。電子制御ユニットは、リレーを切り替えることによってモータの回転方向を制御することにより、同モータの回転に応じて移動するロックバーのステアリングシャフトへの係脱を制御する。ロックバーがステアリングシャフトと係合している場合には、ステアリングシャフトの回転が規制されるため、ステアリングの回転操作が規制される。

また、給電回路と電源（＋Ｂ）との間には、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が設けられている。このＦＥＴは、給電回路自体への電力の供給の有無を切り替えるものである。ＦＥＴは、給電回路を切り替える制御ユニットとは別の制御ユニットによって制御される。車両が運転されている状態（走行用駆動源の作動中）においては、ＦＥＴがオフとされて給電回路への電力の供給が遮断されている。この構成により、車両が運転されている状態において、誤ってロックバーがステアリングシャフトと係合することを防いでいる。

特開２００６−３３５３２１号公報

特許文献１の電動ステアリングロック装置では、図７のタイミングチャートに示されるように、モータへの電力供給を行っていた。すなわち、ロックバーをステアリングシャフトに係合させる場合は、ロック側のリレーをオンしてモータへの給電回路を閉じさせた後、ＦＥＴをオンさせてモータへの電力供給を行う。

ところで、リレーは機械部品であるため、埃等のゴミがリレーの接点部に堆積するおそれがある。堆積量が多くなれば、ゴミによってリレーの導通が遮断された状態となるため、モータへ電流を供給することができなくなるおそれがある。例えば、図７において、モータへの電力供給を終了すべくロック側のリレーをオフとした場合（タイミングＴ２１）に、リレーが堆積物を挟み込むおそれがある。この場合、リレーにおける導通が阻害されることによりロックバーはステアリングシャフトに係合した状態である。

通常であれば、次は、ロックバーとステアリングシャフトとの係合を解除すべくアンロック側のリレーをオンすることにより（タイミングＴ２２）、モータへの給電回路が閉じ、その後、ＦＥＴをオンさせてモータへの電力供給を行う。しかし、ロック側のリレーには、堆積物が挟まって導通が阻害されているため、モータへの電力供給がなされず、その結果、ロックバーとステアリングシャフトとの係合が解除されないおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な動作状態を維持することができる電動ステアリングロック装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の操舵系機構を構成する可動部材のロックとアンロックとを切り替えるロック機構を作動させるモータへの電力の供給の有無、及び電力の供給方向を、第１及び第２のリレーの接点状態の切り替え制御を通じて切り替える制御手段を有する電動ステアリングロック装置において、前記モータの駆動回路への電力の供給の有無を切り替える駆動制限部を設け、前記駆動制限部が前記駆動回路への電力の供給を遮断している状態で、第１及び第２のリレーの接点状態を切り替えることを要旨とする。

同構成によれば、リレーの接点状態を切り替える、すなわちリレーを動かすことで、機械部品であるリレーにおける堆積物を排除できる可能性が高くなる。このため、堆積物によってモータの駆動回路が遮断される可能性を抑制することができる。従って、動作不良が発生しにくい電動ステアリングロック装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ステアリングロック装置において、前記駆動制限部が前記駆動回路への電力の供給を遮断している状態で、前記第１及び第２のリレーを高電圧側に接続させた後、前記駆動制限部は前記駆動回路へ電力を供給し、その後、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１及び第２のリレーの何れか一方の接点状態を切り替えることでモータの駆動回路が閉じることを要旨とする。

同構成によれば、モータの駆動回路が閉じるとき、第１及び第２のリレーのうち作動した側のリレーにおいて、急激な電位差の変化からアークが発生する。リレーを構成する各接点においては、経年的に徐々に酸化被膜が形成される。この酸化被膜は、電通不良の原因となる場合がある。しかし、この酸化被膜は、アークが発生した場合に飛ばされる。従って、酸化被膜による電通不良の発生は抑制される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動ステアリングロック装置において、上流側に設けられる前記第１及び第２のリレーと下流側に設けられる前記駆動制限部との間に導通判定回路を設け、前記制御手段は、前記駆動制限部をオフとした状態において、前記モータを回転させる方向に応じて、前記第１及び第２のリレーの何れかの接点状態を切り替えて、前記導通判定回路を介して電圧レベルを測定し、その結果に基づき前記駆動回路の導通状態を把握し、導通状態が不良と判断される場合には、前記第１及び第２のリレーの何れかにおいて導通不良が発生していると判断して、前記第１及び第２のリレーの何れかの接点状態を切り替えた後、前記駆動制限部は前記駆動回路へ電力を供給し、その後、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１及び第２のリレーの何れか一方の接点状態を切り替えることでモータの駆動回路が閉じるようにし、導通状態が正常である場合には、前記駆動制限部が前記駆動回路へ電力を供給することを要旨とする。

同構成によれば、導通状態が不良のときのみリレーにアークを発生させる。従って、導通状態が良好な場合は、リレーを切り替えずにモータへの電力の供給を開始する。従って、リレーを切り替える分だけ、モータの駆動回路が閉じるタイミング、すなわち、モータへの電力供給が開始されるタイミングが早くなるので、電動ステアリングロック装置のロックアンロックの切り替えを早く行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動ステアリングロック装置において、前記制御手段は、前記導通状態を把握した後、回路が開くように前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えた後、前記導通状態が正常である場合には、前記駆動制限部をオンに切り替えてから前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えて前記モータの駆動回路を閉じ、前記導通状態が不良である場合には、前記第１及び第２のリレーの接点状態を切り替えた後、前記駆動制限部をオンに切り替えてから前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えて前記モータの駆動回路を閉じることを要旨とする。

リレーに形成される酸化被膜は、電通不良の原因となるが、酸化被膜の形成具合によっては、電通が可能な場合がある。同構成によれば、モータの駆動回路が正常である場合にもリレーにアークを発生させる。これにより、酸化被膜が多量に形成されることを抑制する。また、モータの駆動回路が正常でない場合には、第１及び第２のリレーの接点状態を切り替えて、両リレーにおける堆積物の排除の可能性を高めた後、駆動制限部をオンに切り替える。その後、一方のリレーの接点状態を切り替えることで、そのリレーにおいてアークを発生させて、酸化被膜を除去することができる。

本発明では、良好な動作状態を維持することができる電動ステアリングロック装置を提供することができる。

本実施形態の車両の盗難防止システムの概略構成を示すブロック図。 本実施形態の電動ステアリングロック装置の概略構成を示すブロック図。 （ａ）はステアリングシャフトが回転不能とされた状態、（ｂ）はステアリングシャフトが回転可能とされた状態のロック機構を示す概略構成図。 本実施形態の第１及び第２のリレー及び駆動制限部の作動を示すタイムチャート。 他の実施形態において、回路が正常である場合における第１及び第２のリレー及び駆動制限部の作動を示すタイムチャート。 他の実施形態において、回路が正常でない場合における第１及び第２のリレー及び駆動制限部の作動を示すタイムチャート。 従来形態における第１及び第２のリレー及びＦＥＴの作動を示すタイムチャート。

以下、本発明を電子式のステアリングロックシステムに具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示されるように、電子式ステアリングロックシステム１は、ユーザ（運転者）によって所持される電子キー１１と、同電子キー１１との間で相互無線通信を行う車載機１２とを備える。車載機１２は要求信号を、電子キー１１は応答信号を送信することが可能とされている。電子キー１１は、車載機１２から出力された要求信号を受信すると、これに対応して自身に記憶されたＩＤコードを含む応答信号を車載機１２へ送信する。

＜車載機の構成＞
図１に示すように、車載機１２は、送受信部１３、照合制御部１４、電源制御部１５、ロック制御部１６、エンジン制御部１７、メータ制御部１８、及びスタートスイッチ１９を備える。各制御部１４〜１８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるＣＰＵユニットを含んで構成されている。これら各制御部１４〜１８は、バス型ネットワーク通信線であるバス２０によって電気的に接続されて、該バス２０を介しての相互通信が可能とされている。なお、これら制御部のうち、照合制御部１４、電源制御部１５、及びロック制御部１６は電源と接続され、常時、同電源から電力が供給されている。エンジン制御部１７、及びメータ制御部１８は、電源制御部１５によりオンオフが切り替えられるイグニッションリレー２２に接続されている。これらエンジン制御部１７、及びメータ制御部１８は、電源制御部１５により、電力の供給の有無が切り替えられる。

照合制御部１４は、パルス調の要求信号の生成と、電子キー１１から送信される応答信号に含まれるＩＤコード等の各種情報の照合とを行う。照合制御部１４に接続される送受信部１３は、照合制御部１４から出力された要求信号を所定周波数の電波に変調し、その電波を所定の通信エリアに向けて送信する。ここでは、要求信号は、車外通信エリアと、車内通信エリアとに向けて送信される。また、送受信部１３は、電子キー１１から送信された応答信号を受信すると、その応答信号をパルス信号に復調して照合制御部１４へ出力する。照合制御部１４は、送受信部１３から応答信号が入力されると、この応答信号に含まれるＩＤコードと、自身に予め設定されたＩＤコードとの照合をはじめとする各種照合を行う。照合制御部１４は、照合が成立すれば、その旨示す信号をバス２０に出力する。

電源制御部１５には、アクセサリリレー（ＡＣＣリレー）２１、イグニッションリレー（ＩＧリレー）２２、及びスタータリレー（ＳＴリレー）２３が接続されている。詳述すると、各リレー２１〜２３は、一端が電源に、他端が電源の供給先である各種車載機器に接続されているスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフを切り替えるコイル部Ｌ１〜Ｌ３とを備える。コイル部Ｌ１〜Ｌ３は、図示しないＦＥＴなどのスイッチング素子を介して、その一端が電源制御部１５に、他端がグランドに接続されている。各コイル部Ｌ１〜Ｌ３には、電源制御部１５を介して電源が供給される。なお、電源制御部１５には、ユーザによって操作されるスタートスイッチ１９が接続されている。このスタートスイッチ１９は、車両の運転席に設けられる。

電源制御部１５は、スタートスイッチ１９の操作に応じて、各コイル部Ｌ１〜Ｌ３へ作動信号を出力する。各コイル部Ｌ１〜Ｌ３は、作動信号の入力の有無に応じてスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフを切り替える。これら各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンとされれば、各種車載機器への電力が供給される。例えば、スイッチＳＷ２がオンとされれば、エンジン制御部１７、及びメータ制御部１８に電力が供給される。なお、電源制御部１５は、各リレー２１〜２３のオンオフの状態を示す情報信号をバス２０に出力する。

エンジン制御部１７は、図示しない車両の駆動源であるエンジン（内燃機関）を制御する。すなわち、エンジン制御部１７は、エンジンの始動や、ユーザのアクセル操作量に応じて回転数を制御する。エンジン制御部１７は、エンジンを始動させると、その旨示す完爆信号をバス２０に出力する。

メータ制御部１８は、車両の車速、及びエンジンの回転数、並びにエンジンに供給されるガソリンの残量等の車両情報を表示する計器板の制御を行う。計器板は、例えば車両のインストルメントパネルに設けられる。メータ制御部１８は、電源が供給される作動時において、車両情報を示す車両情報信号をバス２０に出力する。

ロック制御部１６は、車両を旋回させる際に操作されるステアリングにおいて、操作の許容と規制とを切り替えるステアリングロック装置３１を構成する。ステアリングロック装置３１は、ロック制御部１６によって回転を制御されるモータ３３と、同モータ３３のモータ軸に連結されて、ステアリングの回転の許容と規制とを切り替えるロック機構３１ａとを備える。

電源制御部１５は、照合制御部１４から車内照合が成立した旨示す信号、及びロック制御部１６からロック解除完了信号の両方が入力されると、エンジン始動許可状態となる。そして、このエンジン始動許可状態においてスタートスイッチ１９が操作されると、電源制御部１５は、ＩＧリレー２２及びＳＴリレー２３に対して作動信号を出力する。このため、ＩＧリレー２２及びＳＴリレー２３が作動し、各リレー２２，２３のスイッチＳＷ２，ＳＷ３がＯＮ状態となる。従って、エンジン制御部１７及びメータ制御部１８への給電が行われる。そして、ＳＴリレー２３が作動すると、エンジンスタータが作動する。また、スタートスイッチ１９が押されたことに伴い、電源制御部１５は、バス２０に始動信号を出力する。

エンジン制御部１７は、照合制御部１４からの車内照合が一致する旨示す信号、及び電源制御部１５からの始動信号の両方が入力されると、燃料噴射制御や点火制御などを行う。そして、エンジン制御部１７は、イグニッションパルスやオルタネータ出力などに基づいてエンジンの駆動状態を検出し、エンジンが駆動していると判断したとき、バス２０に完爆信号を出力する。

電源制御部１５は、エンジン制御部１７から完爆信号が入力されると、ＳＴリレー２３への作動信号の出力を停止して同ＳＴリレー２３を非作動状態にするとともに、ＡＣＣリレー２１に対して作動信号を出力する。すなわち、電源制御部１５は、完爆信号の入力有無に基づいて各リレー２１，２３の作動を制御するようになっている。また、電源制御部１５は、エンジン制御部１７から完爆信号が入力されると、モータ３３の駆動を禁止するモータ駆動禁止信号をバス２０に出力する。

また、電源制御部１５は、完爆信号が入力されている状態において、少なくとも車速が「０」であるときにスタートスイッチ１９が操作されると、ＩＧリレー２２に対する作動信号の出力を停止してエンジンを停止させる。このとき、エンジン制御部１７へは、電源の供給が停止される。それに伴いエンジンの稼働、及びバス２０に出力されていた完爆信号の出力も停止される。電源制御部１５は、完爆信号の入力が停止されると、モータ３３の駆動の禁止を解除するモータ駆動解除信号をバス２０に出力する。

＜ロック制御部の構成＞
図２に示されるように、ロック制御部１６は、バス２０に接続された制御手段としてのステアリングロック用マイクロコンピュータ（以下、ステロク用マイコン）４１を備える。このステロク用マイコン４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるワンチップマイコンとされている。ステロク用マイコン４１には、モータ３３への電力の供給の有無を切り替えるドライバ部４２と、同ドライバ部４２への電力の供給の有無を切り替える駆動制限部４３とが接続されている。

ドライバ部４２は、第１のトランジスタＴｒ１及び第２のトランジスタＴｒ２、並びに第１のリレー４４ａ及び第２のリレー４４ｂを備えている。各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２はＮＰＮトランジスタによって構成されている。第１のトランジスタＴｒ１及び第２のトランジスタＴｒ２のベース端子はそれぞれステロク用マイコン４１に接続されている。第１のトランジスタＴｒ１のコレクタ端子は第１のリレー４４ａのコイル部Ｌａにおける第１の端部に、第２のトランジスタＴｒ２のコレクタ端子は第２のリレー４４ｂのコイル部Ｌｂにおける第１の端部に接続されている。また、両トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のエミッタ端子は接地されている。両コイル部Ｌａ，Ｌｂの第２の端部はそれぞれ電源に接続されている。

ステロク用マイコン４１は、各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の制御を通じて各コイル部Ｌａ，Ｌｂに供給される電力の流れる方向を制御する。第１のリレー４４ａは第１のトランジスタＴｒ１がオンされた際に作動し、第２のリレー４４ｂは第２のトランジスタＴｒ２がオンされた際に作動する。

第１のリレー４４ａは、１つの可動接点ＣＰ１ａと２つの固定接点ＣＰ１ｂ，ＣＰ１ｃとを備えている。可動接点ＣＰ１ａはモータ３３の第１の端子に、一方の固定接点ＣＰ１ｂは駆動制限部４３に、他方の固定接点ＣＰ１ｃは電源に、それぞれ接続されている。可動接点ＣＰ１ａは、コイル部Ｌａに供給される電力を通じて各固定接点ＣＰ１ｂ，ＣＰ１ｃとの接触状態が切り替えられる。

同様に、第２のリレー４４ｂは、１つの可動接点ＣＰ２ａと２つの固定接点ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃとを備えている。可動接点ＣＰ２ａはモータ３３の第２の端子に、一方の固定接点ＣＰ２ｂは駆動制限部４３に、他方の固定接点ＣＰ２ｃは電源に、それぞれ接続されている。可動接点ＣＰ２ａは、コイル部Ｌｂに供給される電力を通じて各固定接点ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃとの接触状態が切り替えられる。

通常、可動接点ＣＰ１ａ，ＣＰ２ａは、固定接点ＣＰ１ｂ，ＣＰ２ｂと接触する状態（Ｎｏｍａｌ Ｃｌｏｓｅ：以下、状態ＮＣ）とされて、モータ３３に電力が供給されない状態とされている。可動接点ＣＰ１ａ，ＣＰ２ａのうち、いずれかが、固定接点ＣＰ１ｃ又は固定接点ＣＰ２ｃと接触する状態（Ｎｏｍａｌ Ｏｐｅｎ：以下、状態ＮＯ）とされたとき、電源からモータ３３を介して駆動制限部４３までの回路が閉じる。

駆動制限部４３は、第１のスイッチング素子４５、第２のスイッチング素子４６、インバータ４７、及びＡＮＤ回路４８を備えている。両スイッチング素子４５，４６は、例えばｎチャネルパワーＭＯＳＦＥＴによって構成されている。第２のスイッチング素子４６のドレイン端子は、第１のリレー４４ａ及び第２のリレー４４ｂの固定接点ＣＰ１ｂ，ＣＰ２ｂに接続されている。第２のスイッチング素子４６のソース端子、第１のスイッチング素子４５のドレイン端子は、相互に接続されている。そして、第１のスイッチング素子４５のソース端子は、接地されている。すなわち、両スイッチング素子４６，４５は、各固定接点ＣＰ１ｂ，ＣＰ２ｂとグランドとの間に直列に接続されている。なお、ドライバ部４２と駆動制限部４３との間と、ステロク用マイコン４１との間には、導通判定回路５０が接続されている。ステロク用マイコン４１は、導通判定回路５０に設けられる抵抗の両端電圧に基づき、同導通判定回路５０の上流側における回路状態を把握する。そして、ステロク用マイコン４１は、回路状態が正常であれば駆動制限部４３をオフからオンに切り替える旨示す信号を入力する。

第１のスイッチング素子４５のゲート端子は、インバータ４７を介してＩＧリレー２２に接続されている。インバータ４７の入力端子には、ＩＧリレー２２がオフとされている場合には、駆動禁止信号（Ｌｏレベルの信号）が、ＩＧリレー２２がオンとされている場合には駆動許可信号（Ｈｉレベルの信号）が入力される。従って、インバータ４７にＬｏレベルの信号が入力された場合には、第１のスイッチング素子４５にＨｉレベルの電圧が印加される。このため、第１のスイッチング素子４５が作動状態となる。一方、インバータ４７にＨｉレベルの信号が入力された場合には、第１のスイッチング素子４５にＬｏレベルの電圧が印加される。このため、第１のスイッチング素子４５が非作動状態となる。

第２のスイッチング素子４６のゲート端子には、ＡＮＤ回路４８の出力端子が接続されている。ＡＮＤ回路４８は２入力１出力型とされている。なお、ＡＮＤ回路４８の出力端子と第２のスイッチング素子４６との間には、図示しない昇圧回路が介在されている。

ＡＮＤ回路４８における第１の入力端子にはバス２０が、第２の入力端子にはステロク用マイコン４１が接続されている。ＡＮＤ回路４８は、バス２０及びステロク用マイコン４１から出力される駆動許可信号（Ｈｉレベルの信号）及び駆動禁止信号（Ｌｏレベルの信号）が択一的に入力されるようになっている。ここでは、バス２０には、エンジン制御部１７から駆動許可信号及び駆動禁止信号が入力される。ＡＮＤ回路４８は、バス２０及びステロク用マイコン４１の両方からＨｉレベルの信号が入力された場合にのみＨｉレベルの信号を出力し、バス２０及びステロク用マイコン４１の少なくとも一方からＬｏレベルの信号が入力された場合にはＬｏレベルの信号を出力する。従って、第２のスイッチング素子４６は、ＡＮＤ回路４８にバス２０及びステロク用マイコン４１から共にＨｉレベルの信号が入力された場合にのみ作動状態となり、それ以外の場合には非作動状態となる。

これら両スイッチング素子４５，４６が作動状態となるとき、電源からグランドまでの回路が閉じる。すなわち、駆動制限部４３の作動状態に基づき、モータ３３に対する給電の可否が決定される。

例えば、ステロク用マイコン４１が第１のトランジスタＴｒ１に対して作動信号を出力すると、第１のリレー４４ａが作動して可動接点ＣＰ１ａと固定接点ＣＰ１ｃとが接続した状態ＮＯとなる。このとき、電源から導通判定回路５０までの回路が閉じる。この状態で、ステロク用マイコン４１が駆動制限部４３をオンに切り替えると、電源からグランドまでの回路が閉じる。すなわち、電源→第１のリレー４４ａ→モータ３３→第２のリレー４４ｂ→駆動制限部４３の順に電流が流れる。このときモータ３３は、正回転方向に駆動する。反対に、ステロク用マイコン４１が、第２のトランジスタＴｒ２に対して作動信号を出力すると、第２のリレー４４ｂが作動して可動接点ＣＰ２ａと固定接点ＣＰ２ｃとが接続した状態ＮＯとなる。このとき、電源から導通判定回路５０までの回路が閉じる。この状態で、ステロク用マイコン４１が駆動制限部４３をオンに切り替えると、電源からグランドまでの回路が閉じる。すなわち、電源→第２のリレー４４ｂ→モータ３３→第１のリレー４４ａ→駆動制限部４３の順に電流が流れる。このときモータ３３は、逆回転方向に駆動する。

＜ロック機構の構成＞
こうしたモータ３３の回転は、図３に示す操舵系機構としてのロック機構３１ａに伝達される。図３に示されるように、ロック機構３１ａは、可動部材としてのステアリングシャフト３と係合して、同ステアリングシャフト３の回転を規制するロックバー３４と、モータ３３のモータ軸に固定されて、同モータ軸と一体回転するウォーム３５と、同ウォーム３５の回転運動を直線運動に変換してロックバー３４に伝達するウォームホイール３６とを備えている。ロックバー３４の外周面には、ロックバー３４の軸方向に沿って平歯からなるギア部３４ａが形成されている。ウォームホイール３６は、ギア部３４ａと噛合して自身の回転をロックバー３４に伝達する。

このため、ロックバー３４は、モータ３３の駆動により、同図に矢印Ｆ１，Ｆ２で示すように、ステアリングシャフト３の軸方向と直交する方向に移動可能とされている。ここでは、ロックバー３４は、モータ３３が正回転方向に駆動した場合には矢印Ｆ１で示す方向（ステアリングシャフト３に対して離間する方向）に、モータ３３が逆回転方向に駆動した場合には矢印Ｆ２で示す方向（ステアリングシャフト３に対して近接する方向）に移動する。

また、ステアリングシャフト３の外周面には凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、ロックバー３４の軸線上に位置する。ロックバー３４における図示下側の先端部は、この凹部３ａに対して係脱可能に設けられている。図３（ａ）に示されるように、ロックバー３４の先端部が凹部３ａと係合するときは、ステアリングシャフト３の回転は規制され、図３（ｂ）に示されるように、両者が係合しないときは、ステアリングシャフト３の回転は可能とされる。

＜リレー動作＞
次に、図４に示すタイムチャートに従って、ステロク用マイコン４１における各リレー４４ａ，４４ｂ及び駆動制限部４３の制御について説明する。ここでは、ロックバー３４とステアリングシャフト３とが係合して、同ステアリングシャフト３の回転が規制された状態とし、両者の係合を解除するべく、モータ３３を逆回転駆動させるときの各リレー４４ａ，４４ｂにおける動作について説明する。なお、各リレー４４ａ，４４ｂは状態ＮＣ、駆動制限部４３はオフとする。この駆動制限部４３においては、ＩＧリレー２２がオン且つバス２０からＨｉレベルの信号が入力されているものとする。

図４に示されるように、ステロク用マイコン４１は、まず、第２のリレー４４ｂを状態ＮＯに切り替える（タイミングＴ１）。このとき、駆動制限部４３はオフとされているため、回路は閉じていない。すなわち、モータ３３に電力は供給されない。この状態で、第１のリレー４４ａ又は第２のリレー４４ｂにおいて堆積物がない場合、電源から導通判定回路５０までの回路が閉じるので、導通判定回路５０にかかる電圧がＨｉレベルになる。両者のうち少なくとも一方において堆積物が挟み込まれる等して、電源から導通判定回路５０までの回路が閉じない場合は、信号線にかかる電圧はＬｏレベルのままである。ステロク用マイコン４１は、導通判定回路５０にかかる電圧を検出することにより、第１のリレー４４ａ又は第２のリレー４４ｂに堆積物があるか否かを判定することができる。

次に、第１のリレー４４ａを状態ＮＯに切り替える（タイミングＴ２）。この動作により、第１のリレー４４ａに堆積物がある場合には、これを排除できる可能性が高まる。この状態で、ステロク用マイコン４１は駆動制限部４３をオンにする（タイミングＴ３）。このとき、各リレー４４ａ，４４ｂは状態ＮＯであるため、回路は閉じていない。

次に、ステロク用マイコン４１は、第１のリレー４４ａを状態ＮＣに切り替える（タイミングＴ４）。このとき、モータ３３の駆動回路が閉じるため、同モータ３３への電力供給が開始される。モータ３３に電力が供給されている間、同モータ３３は逆回転駆動して、ロックバー３４とステアリングシャフト３との係合を解除させる。

なお、この回路が閉じる瞬間には、上流側と下流側とにおける電位差によって第１のリレー４４ａ、詳しくは、可動接点ＣＰ１ａと固定接点ＣＰ１ｂとの間においてアークが発生する。各接点には、経年的に徐々に酸化被膜が形成される。この酸化被膜は、電通不良の原因となるが、アークによって、各接点に形成された酸化被膜等の異物がとばされる。従って、電通不良が発生しにくくなる。

ロックバー３４とステアリングシャフト３との係合を解除させた後、ステロク用マイコン４１は、第２のリレー４４ｂを状態ＮＣに切り替える（タイミングＴ５）。このとき、回路は開くので、モータ３３への電力の供給が停止される。そして、ステロク用マイコン４１は、駆動制限部４３をオフにする（タイミングＴ６）。

なお、ここでは、モータ３３を逆回転駆動させるときの各リレー４４ａ，４４ｂにおける動作について説明したが、モータ３３を正回転駆動させるときは、各リレー４４ａ，４４ｂにおける動作順序を逆にすればよい。このようにすれば、モータ３３を正回転駆動させるときにおいても、モータ３３を逆回転駆動させるときと同様の効果を得ることができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）駆動制限部４３がオフとされているときに、本来動作させる必要のない第１又は第２のリレー４４ａ，４４ｂのオンオフを切り替える。これにより、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂの堆積物を排除できる可能性が高くなる。すなわち、堆積物によってモータ３３の駆動回路が遮断される可能性を抑制することができる。

（２）モータ３３の駆動回路が閉じてない状態で駆動制限部４３をオフからオンに切り替えた後に、モータ３３の回転駆動方向に応じて、第１のリレー４４ａ又は第２のリレー４４ｂのオンオフを切り替えてモータ３３の駆動回路を閉じるようにした。これにより、駆動回路が閉じた瞬間に、オンオフが切り替えられた側のリレーには、電位差によってアークが発生する。このアークの発生によりリレーに付着した酸化被膜等の異物を除去することができる。従って、モータ３３の駆動回路における電通不良の発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、モータ３３へ電力を供給するとき、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂのうち本来動作させる必要のないリレーにおいてアークを発生させて異物を除去していたが、ステロク用マイコン４１が、導通判定回路５０を通じて駆動回路の回路状態が正常であると判断した場合には、このアークを発生させずにモータ３３への電力供給を開始してもよい。

例えば、ステアリングシャフト３のロックの解除時、具体的には、各リレー４４ａ，４４ｂは状態ＮＣから、第２のリレー４４ｂを状態ＮＯに切り替えたときにステロク用マイコン４１は回路状態を判定する。回路状態が正常である場合、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂには異物が挟み込まれていないので、駆動制限部４３をオンに切り替えると、モータ３３への電流供給は好適に行われる。このようにすれば、第１のリレー４４ａのオンオフ（状態ＮＣと状態ＮＯとの）切り替えをせずにモータ３３への電力供給が開始される。すなわち、この切り替えの分だけモータ３３への電力供給するタイミングを早くすることができる。これは、ステアリングシャフトのロック時においても同様である。その結果、ステアリングシャフト３のロック及びアンロックの切り替えが上記実施形態よりも早く実行される。

・上記実施形態において、モータ３３の駆動回路が正常か否かの判断と、同回路への電力の供給とを別々に行ってもよい。例えば、ロックバー３４をロック動作させる場合について説明すると、図５に示されるように、まず、駆動制限部４３がオフとされている状態で、状態ＮＣの第１のリレー４４ａをタイミングＴ７で一旦状態ＮＯに切り替えた後、タイミングＴ８で状態ＮＣに戻す。

ステロク用マイコン４１は、第１のリレー４４ａが状態ＮＯとされたときに、モータ３３の駆動回路が正常か否かを判定する。ステロク用マイコン４１は、モータ３３の駆動回路が正常である場合、駆動制限部４３をタイミングＴ９でオンに切り替えた後、タイミングＴ１０で第１のリレー４４ａを状態ＮＯに再度切り替える。このとき、モータ３３への電力供給が開始される。また、第１のリレー４４ａを状態ＮＯに切り替えたときには、アークが発生する。これにより、第１のリレー４４ａに酸化被膜が形成されることが抑制される。

ステロク用マイコン４１は、モータ３３の駆動回路が正常でない場合、図６に示されるように、第１及び第２のリレーを状態ＮＯに切り替えて（タイミングＴ１１，Ｔ１２）、両リレーにおける堆積物の排除の可能性を高めた後、駆動制限部４３をオンに切り替える（タイミングＴ１３）。その後、一方のリレー（ここでは第２のリレー４４ｂ）を状態ＮＣに切り替える（タイミングＴ１４）。このようにすることで、第２のリレー４４ｂ側においてアークを発生させて異物を除去することができる。

・上記実施形態におけるモータ３３を逆回転駆動させる場合において、第１のリレー４４ａを状態ＮＣに切り替えるタイミングＴ１と第２のリレー４４ｂを状態ＮＣに切り替えるタイミングＴ２とが逆になっていてもよい。また、第２のリレー４４ｂを状態ＮＣから状態ＮＯに切り替えるタイミングＴ５と駆動制限部４３をオフに切り替えるタイミングＴ６とが逆になっていてもよい。さらに、これらは同時に行われてもよい。このようにしても、上記実施形態の（１）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、駆動制限部４３を設けなくてもよい。この場合、モータ３３を逆回転駆動させる場合において、第１のリレー４４ａを状態ＮＣに切り替えるタイミングＴ１と第２のリレー４４ｂを状態ＮＣに切り替えるタイミングＴ２とを同時に行う。このようにすれば、上記実施形態の（１）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では、モータ３３の駆動を禁止する手段として電源制御部１５が用いられているが、これに限らず、他の制御部（照合制御部１４、エンジン制御部１７、メータ制御部１８）でモータ３３の駆動を制限してもよい。例えばエンジン制御部１７においてモータ３３の駆動を制限する場合、エンジン制御部１７は、エンジンが駆動したことを示す完爆信号を出力した後に、モータ駆動禁止信号をバス２０に出力するようになっていればよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では、「車両が運転されている状態」としてエンジンが駆動している状態が適用され、この条件を満たしているときに電源制御部１５からモータ駆動禁止信号が出力されるように設定されている。しかし、これに限らず、例えばエンジンが駆動し、且つシフトポジションが走行ポジション（「Ｄ」レンジや「Ｒ」レンジなど）に位置している状態となっていることを「車両が運転されている状態」として適用されてもよい。また、エンジンの駆動状態に限らず、例えば、電気系の機能ポジションが「ＯＮ」の状態、車速が「０」でない状態、のうちの少なくとも一つの条件を満たしている状態を「車両が運転されている状態」として適用されてもよい。以上のように変更した場合、電源制御部１５は、上記条件を満たした際にモータ駆動禁止信号を出力することとなる。

・上記実施形態における駆動制限部４３において、第１のスイッチング素子４５及びインバータ４７を省略してもよい。すなわち、駆動制限部４３は、ＩＧリレー２２の作動状態に基づくモータ３３への給電可否を行わないようになっていてもよい。

・上記実施形態において、スイッチング素子４５，４６は、ＦＥＴに限らず、例えばバイポーラトランジスタなどによって構成されていてもよい。
・駆動制限部４３は、ＡＮＤ回路４８を備えた構成に限らず、ステロク用マイコン４１及び電源制御部１５のうちの少なくとも一方から、モータ３３の駆動を禁止する旨の信号が出力されている際に、モータ３３への給電を不能とする構成となっていれば、その回路構成はどのように構成されていてもよい。例えば、第１及び第２のリレー４４ａ，４４ｂのようなリレーで構成されていてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、駆動制限部４３は、ドライバ部４２の下流側に限らず、ドライバ部４２の上流側に設けてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（イ）請求項１〜４のうち何れか一項に記載の電動ステアリングロック装置を備えた車両の盗難防止システム。
同構成によれば、電動ステアリングロック装置において、モータの駆動回路における導通不良となる事象の発生が抑制された車両の盗難防止システムを提供することができる。

Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌａ，Ｌｂ…コイル部、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３…スイッチ、Ｔｒ１，Ｔｒ２…トランジスタ、ＣＰ１ａ，ＣＰ２ａ…可動接点、ＣＰ１ｂ，ＣＰ１ｃ，ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃ…固定接点、１…電子式ステアリングロックシステム、３…ステアリングシャフト、３ａ…凹部、１１…電子キー、１２…車載機、１３…送受信部、１４…照合制御部、１５…電源制御部、１６…ロック制御部、１７…エンジン制御部、１８…メータ制御部、１９…スタートスイッチ、２０…バス、２１…アクセサリリレー（ＡＣＣリレー）、２２…イグニッションリレー（ＩＧリレー）、２３…スタータリレー（ＳＴリレー）、３１…ステアリングロック装置、３１ａ…ロック機構、３３…モータ、３４…ロックバー、３４ａ…ギア部、３５…ウォーム、３６…ウォームホイール、４１…ステアリングロック用マイクロコンピュータ（ステロク用マイコン）、４２…ドライバ部、４３…駆動制限部、４４ａ…第１のリレー、４４ｂ…第２のリレー、４５，４６…スイッチング素子、４７…インバータ、４８…ＡＮＤ回路、５０…導通判定回路。

Claims (4)

1. 車両の操舵系機構を構成する可動部材のロックとアンロックとを切り替えるロック機構を作動させるモータへの電力の供給の有無、及び電力の供給方向を、第１及び第２のリレーの接点状態の切り替え制御を通じて切り替える制御手段を有する電動ステアリングロック装置において、
   前記モータの駆動回路への電力の供給の有無を切り替える駆動制限部を設け、
   前記駆動制限部が前記駆動回路への電力の供給を遮断している状態で、第１及び第２のリレーの接点状態を切り替える電動ステアリングロック装置。
2. 請求項１に記載の電動ステアリングロック装置において、
   前記駆動制限部が前記駆動回路への電力の供給を遮断している状態で、前記第１及び第２のリレーを高電圧側に接続させた後、前記駆動制限部は前記駆動回路へ電力を供給し、その後、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１及び第２のリレーの何れか一方の接点状態を切り替えることでモータの駆動回路が閉じる電動ステアリングロック装置。
3. 請求項２に記載の電動ステアリングロック装置において、
   上流側に設けられる前記第１及び第２のリレーと下流側に設けられる前記駆動制限部との間に導通判定回路を設け、
   前記制御手段は、前記駆動制限部をオフとした状態において、前記モータを回転させる方向に応じて、前記第１及び第２のリレーの何れかの接点状態を切り替えて、前記導通判定回路を介して電圧レベルを測定し、その結果に基づき前記駆動回路の導通状態を把握し、導通状態が不良と判断される場合には、前記第１及び第２のリレーの何れかにおいて導通不良が発生していると判断して、前記第１及び第２のリレーの何れかの接点状態を切り替えた後、前記駆動制限部は前記駆動回路へ電力を供給し、その後、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１及び第２のリレーの何れか一方の接点状態を切り替えることでモータの駆動回路が閉じるようにし、導通状態が正常である場合には、前記駆動制限部が前記駆動回路へ電力を供給する電動ステアリングロック装置。
4. 請求項３に記載の電動ステアリングロック装置において、
   前記制御手段は、前記導通状態を把握した後、回路が開くように前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えた後、前記導通状態が正常である場合には、前記駆動制限部をオンに切り替えてから前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えて前記モータの駆動回路を閉じ、前記導通状態が不良である場合には、前記第１及び第２のリレーの接点状態を切り替えた後、前記駆動制限部をオンに切り替えてから前記第１又は第２のリレーの接点状態を切り替えて前記モータの駆動回路を閉じる電動ステアリングロック装置。

Images