JP4199602B2 - 電動式ステアリングロック装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式ステアリングロック装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の盗難を防止するために、機械式のステアリングロック装置が広く用いられている。機械式ステアリングロック装置は、キーシリンダに機械キーを挿入し回動操作することによりロックバーが作動するようになっている。ロックバーはステアリングシャフトに係脱可能になっている。ロックバーがステアリングシャフトに係合することによりステアリングシャフトが固定(ロック)され、ステアリングホイールの回動が規制される。従って、車両の盗難防止性が向上する。
【0003】
ところが、近年では、車両の操作性の向上を目的として、エンジンの始動・停止操作部としてボタンスイッチを用い、このスイッチが押された時にエンジンを始動・停止させるワンプッシュ式エンジン始動・停止システムが提案されている。このようなシステムのステアリングロック装置(電動式ステアリングロック装置)では、ロックバーをモータ(アクチュエータ)によって移動させ、そのモータの駆動をステアリングロック電子制御ユニット(ステアリングロックECU)によって制御するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
ステアリングロックECUは、ステアリングシャフトに対するロックバーの係脱状態をロック位置検出スイッチ(検出手段)によって検出し、その検出信号に基づいてモータの駆動制御を行っている。そのため、ロック位置検出スイッチが故障すると、ステアリングロックECUはステアリングシャフトにロックバーが係合していることを検出できず、ロックバーがステアリングシャフトに係合しているにも関わらずモータを駆動してしまうおそれがある。そこで、ステアリングロックECUは、予め設定された最大通電時間を経過してもロック位置検出スイッチから検出信号が入力されない場合にはモータへの通電を強制的に停止するようになっている。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−112602号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ロック位置検出スイッチが故障したか否かの判断は、ユーザが操作フィーリング(ステアリングホイールがロックされるまでに時間がかかる等)の悪化を訴えたときに行われていた。つまり、ディーラー等の第三者は、ユーザの訴えにより電動式ステアリングロック装置の検査を行い、その検査の結果に基づいてロック位置検出スイッチが故障しているか否かを判断していた。このように、ロック位置検出スイッチが故障したか否かを容易に確認することができないといった問題があった。
【0007】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出手段が故障しているか否かを容易に確認することができる電動式ステアリングロック装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、ステアリングシャフトに係脱するロックバーを位置変化させてステアリングシャフトのロックまたはロック解除を行うアクチュエータと、前記ステアリングシャフトに対する前記ロックバーの係脱状態を検出する検出手段と、該検出手段から出力される検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動制御を行うとともに、最大通電時間内に前記検出信号が入力されない場合、前記アクチュエータの駆動を停止する通電停止制御を行う制御手段とを備えた電動式ステアリングロック装置において、記録手段を備え、前記制御手段は、前記通電停止制御の実施に基づいて検出状態値を記録手段に記録し、さらに、前記制御手段は、前記最大通電時間内に前記検出信号が入力された場合、前記検出状態値をリセットすることを要旨とする。
【0009】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の電動式ステアリングロック装置において、前記制御手段は、前記通電停止制御を行った回数が検出判定値よりも大きい場合、前記検出状態値をセットすることを要旨とする。
【0010】
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の電動式ステアリングロック装置において、前記制御手段は、前記検出状態値の出力を要求する旨の読出要求信号が入力された場合、前記検出状態値を出力することを要旨とする。
【0011】
以下、本発明の作用について説明する。
請求項1に記載の発明によると、制御手段は、通電停止制御の実施に基づいて検出状態値を記録手段に記録する。検出手段は、故障すると、ステアリングシャフトに対するロックバーの係脱状態を検出できなくなり、制御手段に対して検出信号を出力しなくなる。制御手段は、最大通電時間内に検出信号が入力されない場合、検出手段が故障していると判断して、強制的にアクチュエータの駆動を停止する通電停止制御を行う。そして、制御手段は、通電停止制御の実施に基づいて検出状態値を記録手段に記録する。このため、この検出状態値を確認することで、検出手段が故障しているか否かを認識できる。従って、検出手段が故障しているか否かを容易に確認することができる。
また、制御手段は、最大通電時間内にロック検出信号が入力された場合には検出状態値をリセットする。つまり、検出手段が正常に作動している場合、検出状態値はリセットされる。このため、例えば検出手段が交換等され、正常に作動するようになると検出状態値はリセットされる。従って、検出状態値をリセットするための特別な操作を行う必要がなく、ステアリングロック装置の利便性が向上する。
【0012】
請求項2に記載の発明によると、制御手段は、通電停止制御を行った回数が検出判定値よりも大きい場合にのみ検出状態値をセットする。このように、制御手段は、通電停止制御を検出判定値で示される回数行った場合にのみ検出状態値をセットする。通常、検出手段が故障してアクチュエータが駆動され続けたとしても、最大通電時間が経過するとアクチュエータの駆動が強制的に停止されるため、ステアリングシャフトやロックバーの破損は直ちには起きない。従って、通電停止制御を行った回数が検出判定値よりも大きい場合にのみ検出状態値をセットすることで、ディーラー等の第三者が検出手段の検査に要する負担(検査時間や作業工数等)を軽減することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明によると、制御手段は、検出状態値の出力を要求する旨の読出要求信号が入力された場合、検出状態値を出力する。ディーラー等の第三者は、例えば診断用の端末(ダイアグテスタ)を車両に接続し、車両通信ネットワークを介して読出要求信号を制御手段に対して出力することで検出状態値を取得することができ、検出手段が故障しているか否かを容易に確認することができる。従って、電動式ステアリングロック装置の利便性が向上する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した電動式ステアリングロック装置の一実施形態を図1〜図2に従って説明する。
【0016】
図1に示すように、電動式ステアリングロック装置1は、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト11、ロックバー12、アクチュエータとしてのモータ13、制御手段としてのステアリングロックECU(以下「ステロクECU」という)14を備えている。ステロクECU14には、モータ13及び検出手段としてのロック位置検出スイッチ16が電気的に接続されている。本実施形態においてロック位置検出スイッチ16は、ノーマルオープン(A接点)タイプのメカニカルスイッチ(ここではリミットスイッチ)によって構成され、その一端はバッテリの陽極(+B)に接続され、他端はステロクECU14に接続されている。
【0017】
ロックバー12は、ステアリングシャフト11の外周面に設けられた凹部11aに対して先端部が係脱可能に設けられている。このため、ロックバー12が凹部11aに係合した状態(図1(a)に示す状態)になるとステアリングシャフト11の回動が規制される(ロックされる)。一方、ロックバー12が凹部11aに係合していない状態(図1(b)に示す状態)になると、ステアリングシャフト11の回動が可能になる(ロックが解除される)。このように、ステアリングシャフト11に係脱するロックバー12が位置変化することによってステアリングシャフト11のロックまたはロック解除が行われるようになっている。
【0018】
ロックバー12の基端部にはスイッチ駆動部12aが形成されている。図1(a)に示すように、スイッチ駆動部12aは、ロックバー12が凹部11aに係合した状態において、ロック位置検出スイッチ16に対して接触状態となる。このとき、ロック位置検出スイッチ16は閉路し、ステロクECU14に対してHレベル(+Bレベル)の検出信号(以下「ロック検出信号」という)を出力する。なお、ロック位置検出スイッチ16は、ロックバー12がステアリングシャフト11の凹部11aに完全に係合したときに閉路するように配設されている。これに対し、図1(b)に示すように、ロックバー12が凹部11aに係合していない状態においては、スイッチ駆動部12aはロック位置検出スイッチ16に対して非接触状態となる。このとき、ロック位置検出スイッチ16は開路し、ステロクECU14に対してLレベルの検出信号を出力する。
【0019】
また、ロックバー12の外周面にはギア部12bが形成され、このギア部12bと歯合するように平歯車18が配設されている。平歯車18は、モータ13の回転軸に外嵌されたフォームギア17と歯合している。このため、モータ13が駆動されると、モータ13の回転軸の回転に連動して平歯車18が回転する。平歯車18が回転すると、ロックバー12は直線的に移動して凹部11aに対して係脱する。詳しくは、モータ13が図1に矢印R1で示す方向に回転軸を回転させた場合、ロックバー12は図1に矢印F1で示す方向に移動し、凹部11aと係合する。これとは反対に、モータ13が矢印R2で示す方向に回転軸を回転させた場合、ロックバー12は矢印F2で示す方向に移動し、凹部11aとの係合を解除する。
【0020】
モータ13は、ステロクECU14から入力される駆動信号に基づいて駆動する。詳しくは、ロックの解除を行う旨の駆動信号が入力された場合、モータ13は、図1に矢印R1で示す方向に回転軸を回転させる。一方、ロックを要求する旨の駆動信号(以下「ロック駆動信号」という)が入力された場合、モータ13は図1に矢印R2で示す方向に回転軸を回転させる。
【0021】
ステロクECU14は、記録手段としての不揮発性のメモリ14a、タイマ14b、及びモータ13を駆動させるためのドライバ回路(図示せず)とを備えている。メモリ14aには、最大通電時間MT(本実施形態においては「780ms」〜「2.1s」)及び検出判定値JT(本実施形態においては「16」)が予め記録されている。
【0022】
ステロクECU14は、ステアリングシャフト11のロックを要求する旨のロック要求信号S1が入力されると、モータ13に対してロック駆動信号を出力するとともに、ロック検出信号に基づいてモータ13の駆動制御を行う。詳しくは、ステロクECU14は、ロック位置検出スイッチ16からロック検出信号が入力されるまではモータ13に対してロック駆動信号を出力し、ロック検出信号が入力されるとロック駆動信号の出力を停止する。
【0023】
また、ステロクECU14は、タイマ14bを用いて所定時間毎に通電制御を行う。以下、この通電制御を図2に示すフローチャートに従って詳細に説明する。
【0024】
ステロクECU14は、タイマ14bを用いてロック駆動信号を出力してからの経過時間、すなわちモータ13への通電を開始してからの経過時間(以下「通電時間t」という)を計測する。つまり、通電時間tは、ロックバー12がロック解除位置から移動し始めてからの経過時間を表す。そして、ステロクECU14は、図2に示すステップ101にて、ロック検出信号が入力されたか否かを判断する。ステップ101にてロック検出信号が入力されたと判断した場合、ステロクECU14はステップ102の処理に移行し、通電時間tのリセット(本実施形態では、通電時間t=「0」にすること)を行う。ステップ102の処理を完了すると、ステロクECU14はステップ103の処理に移行し、カウント値nのリセット(本実施形態では、カウント値n=「0」にすること)を行う。ステップ103の処理を完了すると、ステロクECU14はステップ104の処理に移行し、検出状態値FGのリセット(本実施形態では、検出状態値FG=「0」にすること)を行いここでの処理を終了する。このように、通電時間t、カウント値n及び検出状態値FGは、ステアリングシャフト11がロックされ、ロック検出信号が入力される度に「0」にリセットされるようになっている。つまり、通電時間t、カウント値n及び検出状態値FGは、ロック位置検出スイッチ16が故障していない(以下、「正常に作動している」と表現する)場合には、ステアリングシャフト11がロックされる度にリセットされる。
【0025】
ステップ101にてロック検出信号が入力されなかった場合、ステロクECU14は、ステップ105の処理に移行し、通電時間tが最大通電時間MT以上であるか否かを判断する。ここで、最大通電時間MTは、モータ13がロックバー12をロック解除位置からロック位置まで移動させるために要する時間に基づいて設定されている。そのため、ロック位置検出スイッチ16が正常に作動している場合、ステロクECU14には、ロック駆動信号を出力した後、最大通電時間MT内にロック検出信号が入力される。ステップ105にて通電時間tが最大通電時間MT未満であると判断した場合、すなわち最大通電時間内にロック検出信号が入力された場合、ステロクECU14はここでの処理を終了する。
【0026】
一方、ステップ105にて通電時間tが最大通電時間MT以上であると判断した場合、ステロクECU14はステップ106の処理に移行し、ロック駆動信号の出力を停止する(通電停止制御)。つまり、ステロクECU14は、最大通電時間MT内にロック検出信号が入力されない場合、強制的にモータ13の駆動を停止する。このため、モータ13は、最大通電時間MT以上にわたって駆動されることはない。ステップ106の処理を完了すると、ステロクECU14はステップ107の処理に移行してカウント値nを「1」カウントアップし、ステップ108の処理に移行する。
【0027】
ステロクECU14は、ステップ108において、カウント値nが検出判定値JT以上であるか否かを判断する。ステップ108にてカウント値nが検出判定値JT未満であると判断した場合、ステロクECU14はここでの処理を終了する。一方、ステップ108にてカウント値nが検出判定値JT以上であると判断した場合、ステロクECU14はステップ109の処理に移行し、検出状態値FGをセットする(本実施形態では、検出状態値FG=「1」にすること)。ステップ109の処理を完了すると、ステロクECU14はステップ110の処理に移行して検出状態値FGをメモリ14aに記録し、ここでの処理を終了する。
【0028】
このように、ステロクECU14は、通電停止制御の実施に基づいて検出状態値FGをセットし、しかも通電停止制御が検出判定値JTで示される回数以上行われた場合にセットするようになっている。このため、ロック位置検出スイッチ16が故障している場合、検出状態値FGがセットされる。
【0029】
そして、図1に示すように、ステロクECU14は、ダイアグ読出要求信号S2(読出要求信号)が入力された場合、検出状態値FGをダイアグ応答信号S3として出力する。
【0030】
次に、ロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを確認するための一例について図3に基づいて説明する。
車両20内において、ステロクECU14には、イモビライザECU30、電源制御ECU31がプッシュシステム用ローカルネットワークN1によって接続されている。イモビライザECU30と電源制御ECU31とは車両通信ネットワークN2によって接続され、更にこれらECUに対してダイアグゲートウェイ32(例えば、ボデーECU)が車両通信ネットワークN2によって接続されている。
【0031】
定期検査等において、ディーラー等の第三者は、車両20についての診断情報を収集する端末(ダイアグテスタ33)をコネクタ34を介してダイアグゲートウェイ32に接続する。ダイアグテスタ33は、図示しない操作部が操作されると、ロック位置検出スイッチ16が正常か否かの情報の送信、すなわち検出状態値FGの送信を要求する旨のダイアグ読出要求信号S2を出力するようになっている。
【0032】
ダイアグテスタ33から出力されたダイアグ読出要求信号S2は、ダイアグテスタ33から、ダイアグゲートウェイ32、イモビライザECU30、ステロクECU14の順に転送される。ステロクECU14は、ダイアグ読出要求信号S2が入力されると、メモリ14aに記録されている検出状態値FGをダイアグ応答信号S3として出力する。このダイアグ応答信号S3は、ステロクECU14から、イモビライザECU30、ダイアグゲートウェイ32、ダイアグテスタ33の順に転送される。ダイアグテスタ33は、ダイアグ応答信号S3を受信すると、検出状態値FGの値が「1」であるか否かを判断し、この値が「1」の場合にはロック位置検出スイッチ16が故障している旨を報知する。ディーラー等の第三者は、この報知を認識することでロック位置検出スイッチ16が故障していることを確認することができる。
【0033】
また、ロック位置検出スイッチ16の交換等によってロック位置検出スイッチ16が正常に作動すると、検出状態値FGはリセットされる。
本実施形態の電動式ステアリングロック装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0034】
(1)ステロクECU14は、最大通電時間MT内にロック検出信号が入力されない場合、強制的にモータ13の駆動を停止する通電停止制御を行う。そして、ステロクECU14は、検出判定値JTで示される回数以上にわたって通電停止制御を行った場合、ロック位置検出スイッチ16が故障していると推定し、検出状態値FGをセットしてメモリ14aに記録する。従って、記録された検出状態値FGを確認することでロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを容易に確認することができる。また、ディーラー等の第三者は、例えば定期点検時に検出状態値FGからロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを確認して、ロック位置検出スイッチ16が故障している場合にはロック位置検出スイッチ16の修理・交換等の適切な処置を早期に行うことができる。
【0035】
(2)ステロクECU14は、通電停止制御を行った回数が検出判定値JTよりも大きい場合にのみ検出状態値FGをセットする。つまり、ステロクECU14は、通電停止制御を行っても所定回数に満たない場合には検出状態値FGをセットしない。従って、頻繁に検出状態値FGがセットされることがないため、ディーラー等の第三者がロック位置検出スイッチ16の検査に要する負担を軽減することができる。
【0036】
(3)ステロクECU14は、最大通電時間MT内にロック検出信号が入力された場合には検出状態値FGをリセットする。つまり、ロック位置検出スイッチ16が正常に動作している場合、検出状態値FGはリセットされる。このため、例えばロック位置検出スイッチ16が交換等され、正常に作動するようになったときには検出状態値FGがリセットされる。従って、検出状態値FGをリセットするための特別な操作を行う必要がなく、電動式ステアリングロック装置1の利便性が向上する。
(4)ステロクECU14は、カウント値nが検出判定値JT以上の場合、すなわちロック位置検出スイッチ16が故障している場合に検出状態値FGを「1」にセットする。そして、ステロクECU14は、最大通電時間MT内にロック検出信号が入力された場合、すなわちロック位置検出スイッチ16が正常に動作している場合には検出状態値FGを「0」にリセットする。このように、検出状態値FGは、ロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを「0」と「1」との2値で表現する。従って、検出状態値FGの値からロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを一層容易に確認することができる。
【0037】
(5)ダイアグテスタ33をコネクタ34を介して車両20に接続し、ダイアグテスタ33の操作部を操作すると、車両通信ネットワークN2やプッシュシステム用ローカルネットワークN1を介してダイアグ読出要求信号S2がステロクECU14に入力される。ステロクECU14は、ダイアグ読出要求信号S2が入力された場合、ダイアグ応答信号S3として検出状態値FGを出力する。このため、ディーラー等の第三者は、ダイアグテスタ33をコネクタ34を介して車両20に接続し、ダイアグテスタ33の操作部を操作することで、ロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを示す検出状態値FGを取得することができる。つまり、ディーラー等の第三者は、ダイアグテスタ33によってロック位置検出スイッチ16が故障しているか否かを容易に確認することができる。従って、電動式ステアリングロック装置1の利便性が向上する。
【0038】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、ステロクECU14は、ダイアグテスタ33からダイアグ読出要求信号S2が入力されると検出状態値FGを出力していた。しかし、例えばインストルメントパネル上に表示器を設け、ステロクECU14は、検出状態値FGをセットするとともに表示器に対して検出状態値FGを出力するように変更されてもよい。この場合における表示器は、検出状態値FGが入力されるとロック位置検出スイッチ16が故障している旨を報知するようになっている。このようにすれば、ロック位置検出スイッチ16が故障したことを一層早期に確認することができる。
【0039】
・本実施形態において、ステロクECU14は、カウント値nが検出判定値JTよりも大きい場合に検出状態値FGをセットしていた。しかし、ステロクECU14は、カウント値nを検出状態値FGとしてメモリ14aに記録するように変更されてもよい。つまり、ステロクECU14は通電停止制御を行った回数をメモリ14aに記録してもよい。このようにすれば、この記録された回数に基づいて、ロック位置検出スイッチ16を交換する時期を判断できる。
【0040】
・ステロクECU14は、カウント値nが検出判定値JT以上になった後にロック検出信号が入力された回数を検出状態値FGとしてメモリ14aに記録するように変更されてもよい。こうすれば、ロック位置検出スイッチ16の作動が不安定(最大通電時間MT内にロック検出信号が入力されたり入力されなかったりすること)である場合に検出状態値FGがカウントアップされる。従って、ロック位置検出スイッチ16の作動が不安定であるか否かを確認することができる。例えば、ロック位置検出スイッチ16の接点における接触不良や、ロックバー12の移動を妨げる引っ掛かり等の機械的負荷の存在を確認できる。
【0041】
・本実施形態においてステロクECU14は、ロック検出信号が入力された際に検出状態値FGをリセットしていた。しかし、ステロクECU14は、ダイアグ読出要求信号S2が入力され、ダイアグ応答信号S3として検出状態値FGを出力したときに検出状態値FGをリセットするように変更されてもよい。つまり、検出状態値FGがリセットされるタイミングは、本実施形態のロック検出信号が入力されたときに限られない。
【0042】
次に、本実施形態及び他の実施形態から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記電動式ステアリングロック装置において、前記制御手段は、前記最大通電時間内に前記ロック検出信号が入力された場合、前記通電停止制御を行った回数をリセットすること。
【0043】
(2)前記電動式ステアリングロック装置において、診断手段を備え、前記診断手段は、操作部を備え、該操作部が操作された際に前記読出要求信号を前記制御手段に対して出力し、前記検出状態値が入力された場合にはその旨を報知すること。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、検出手段が故障しているおそれがあるか否かを容易に確認することができる電動式ステアリングロック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は、本実施形態の電動式ステアリングロック装置の構成を示す模式図。
【図2】本実施形態のステアリングロックECUが行う通電制御のフローチャート。
【図3】本実施形態の電動式ステアリングロック装置において、検出状態値を確認するための一例を説明するための概略ブロック図。
【符号の説明】
1…電動式ステアリングロック装置、11…ステアリングシャフト、12…ロックバー、13…アクチュエータとしてのモータ、14…制御手段としてのステアリングロックECU(ステロクECU)、14a…記録手段としてのメモリ、16…検出手段としてのロック位置検出スイッチ、FG…検出状態値、JT…検出判定値、MT…最大通電時間。
Claims (3)
- ステアリングシャフトに係脱するロックバーを位置変化させてステアリングシャフトのロックまたはロック解除を行うアクチュエータと、前記ステアリングシャフトに対する前記ロックバーの係脱状態を検出する検出手段と、該検出手段から出力される検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動制御を行うとともに、最大通電時間内に前記検出信号が入力されない場合、前記アクチュエータの駆動を停止する通電停止制御を行う制御手段とを備えた電動式ステアリングロック装置において、
記録手段を備え、
前記制御手段は、前記通電停止制御の実施に基づいて検出状態値を記録手段に記録し、
さらに、前記制御手段は、前記最大通電時間内に前記検出信号が入力された場合、前記検出状態値をリセットすることを特徴とする電動式ステアリングロック装置。 - 前記制御手段は、前記通電停止制御を行った回数が検出判定値よりも大きい場合、前記検出状態値をセットすることを特徴とする請求項1に記載の電動式ステアリングロック装置。
- 前記制御手段は、前記検出状態値の出力を要求する旨の読出要求信号が入力された場合、前記検出状態値を出力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動式ステアリングロック装置。
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