JP4422588B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータの駆動力によってステアリングシャフトに対してロック手段を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置に関する。詳しくは、アクチュエータの過熱を防止する機能を有するステアリングロック装置に関する。

近年、自動車において、電子式のステアリングロック装置が提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。この種のステアリングロック装置では、ステアリングロック電子制御ユニット（以下、ステロクＥＣＵと称す）によってモータが駆動制御される。そして、該モータの回転駆動力によってステアリングシャフトに対してロックバーが係脱される。ここで、ステアリングシャフトに対してロックバーが嵌合されている状態（ステアリング操舵が不可能な状態）をロック状態という。反対に、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合が解除されている状態（ステアリング操舵が可能な状態）をアンロック状態という。また、ロック状態からアンロック状態に向かう一連の動作をアンロック作動という。反対に、アンロック状態からロック状態に向かう一連の動作をロック作動という。
特開２００３−０６３３５４号公報 特開２００４−２１７００２号公報

ところで、電子式のステアリングロック装置では、アンロック作動とロック作動とが短時間の内に繰り返されたとき、モータの過熱によりコイルが断線する等の熱害が生じる虞がある。そこで、熱害を防止するために過熱保護機能が内蔵されたモータを採用することが考えられる。しかしながら、このようなモータは、バイメタル等のハードウェア構成が付加されており、当然のことながらモータ自体が大型化する。また、モータのコストが高くなる。しかも、過熱保護機能内蔵のモータを採用した場合、ステアリングロック装置が大型化するとともに、ステアリングロック装置のコストも高騰する。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、該ステアリングロック装置が大型化することなくアクチュエータの過熱を防止することが可能なステアリングロック装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、アクチュエータの駆動力によってステアリングシャフトに対してロック手段を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置において、アクチュエータが作動される前の初期カウンタ値である第１初期カウンタ値に対して、アクチュエータが作動しているときカウンタ値を加算するとともにアクチュエータが休止しているときカウンタ値を減算することで得られるカウンタ値が休止カウンタ値に達したとき、アクチュエータを強制的に休止させる制御手段を備え、前記制御手段は、前記第１初期カウンタ値に対して加減算することで得られるカウンタ値を揮発性メモリに記憶し、そのカウンタ値を含む前記揮発性メモリの記憶内容を全て消去する動作を示すリセットを行ったとき、このリセット後の初期カウンタ値である第２初期カウンタ値を前記第１初期カウンタ値よりも大きな値に設定し、前記制御手段は、ステアリングシャフトに対してロック手段が嵌合されているロック状態からステアリングシャフトに対するロック手段の嵌合が解除されているアンロック状態へ該ステアリングロック装置を移行させるアンロック作動制御、及び前記アンロック状態から前記ロック状態へ該ステアリングロック装置を移行させるロック作動制御を行い、同制御手段は、前記休止カウンタ値と前記第２初期カウンタ値との差分が、前記アンロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分又は前記ロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分のうち大きい方の増加分よりも大きくなるように、前記第２初期カウンタ値を前記休止カウンタ値よりも小さな値に設定することを特徴とする。

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、第１初期カウンタ値からカウンタ値を加減算することで得られるカウンタ値が休止カウンタ値に達したとき、アクチュエータが強制的に休止される。つまり、カウンタ値からアクチュエータの温度を推定することで、過熱保護機能が実現されている。要するに、過熱保護機能内蔵のアクチュエータを採用する必要がない。

特に、第１初期カウンタ値に対して加減算することで得られるカウンタ値は揮発性メモリに記憶され、そのカウンタ値を含む揮発性メモリの記憶内容を全て消去する動作を示すリセットが行われたとき、このリセット後の初期カウンタ値である第２初期カウンタ値が、アクチュエータが作動される前の初期カウンタ値である第１初期カウンタ値よりも大きな値に設定される。つまり、リセット後に第１初期カウンタ値からカウンタ値が加減算されるのではなく、第１初期カウンタ値よりも大きな第２初期カウンタ値から加減算される。このため、第１初期カウンタ値から加減算される場合と比較して、カウンタ値が早い段階で休止カウンタ値に達する。要するに、過熱保護機能がいち早く実現される。従って、アクチュエータの過熱を確実に防止することができる。これは、カウンタ値が例えば休止カウンタ値に達する直前にリセットされた場合に有用である。
また、休止カウンタ値と第２初期カウンタ値との差分が、アンロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分又はロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分のうち大きい方の増加分よりも大きくなるように、第２初期カウンタ値が休止カウンタ値よりも小さな値に設定される。このため、リセット後にカウンタ値が第２初期カウンタ値に設定されてからアンロック作動制御（ロック作動制御）が開始された場合でも、ロック状態からアンロック状態への移行（アンロック状態からロック状態への移行）が完了する前にアクチュエータの作動が休止されることがない。従って、ロック状態からアンロック状態への移行やアンロック状態からロック状態への移行をいずれも確実に完了することができる。

本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、該ステアリングロック装置が大型化することなくアクチュエータの過熱を防止することができる。

以下、本発明を自動車のステアリングロック装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のステアリングロック装置１は、モータ１０の回転駆動力によってステアリングシャフト２０に対してロックバー３０を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置である。

まず、ステアリングロック装置１の概略構成について説明する。
図１に示すように、ステアリングロック装置１は、モータ１０、ウォームギヤ１１、平歯車１２、ロックバー３０、ステロクＥＣＵ４０を備えている。モータ１０は、ステアリングシャフト２０に対してロックバー３０を係脱させるための駆動源である。モータ１０は、正転駆動及び逆転駆動が可能な直流モータにより構成されている。モータ１０の出力軸には、ウォームギヤ１１が固着されている。ウォームギヤ１１には、平歯車１２が噛合されている。平歯車１２には、ロックバー３０のギヤ部３１が噛合されている。

このため、モータ１０が回転駆動されたとき、該モータ１０の回転駆動力は、ウォームギヤ１１、平歯車１２を介してロックバー３０のギヤ部３１に伝達される。つまり、モータ１０の回転運動がギヤ機構（ウォームギヤ１１、平歯車１２、ギヤ部３１）によりロックバー３０の直線運動に変換される。ちなみに、ウォームギヤ１１と平歯車１２とにより、主動軸（モータ１０の出力軸）の回転速度に対して従動軸（平歯車１２の回転軸）の回転速度を減少させる減速機構が構成されている。

ここで、エンジン始動操作が行われたことによって、ロック状態からステロクＥＣＵ４０によりモータ１０が正転駆動されたとき、ロックバー３０は、図１に矢印Ａで示す方向に移動する。すると、ステアリングシャフト２０のロック溝２１からロックバー３０が引き抜かれて、ステアリングロック装置１は、ロック状態からアンロック状態へ移行する。つまり、ステロクＥＣＵ４０は、エンジン始動操作が行われたとき、アンロック作動制御として、モータ１０をアンロック側へ駆動制御する（モータ１０を正転駆動させる）。

一方、エンジン停止後において、降車に伴って車載ドアが開閉されたことによって、アンロック状態からステロクＥＣＵ４０によりモータ１０が逆転駆動されたとき、ロックバー３０は、図１に矢印Ｂで示す方向に移動する。すると、ステアリングシャフト２０のロック溝２１に対してロックバー３０が嵌合されて、ステアリングロック装置１は、アンロック状態からロック状態に移行する。つまり、ステロクＥＣＵ４０は、エンジン停止後において、降車に伴って車載ドアが開閉されたとき、ロック作動制御として、モータ１０をロック側へ駆動制御する（モータ１０を逆転駆動させる）。

要するに、ロックバー３０は、ステアリングシャフト２０のロック溝２１に対して嵌合されている位置（ロック位置）と、ロック溝２１に対する嵌合が解除されている位置（アンロック位置）との間を移動可能である。

ステアリングロック装置１は、アンロック状態検出スイッチ４１、ロック状態検出スイッチ４２を備えている。アンロック状態検出スイッチ４１は、ロックバー３０がアンロック位置まで移動されたとき、ＯＮ作動（スイッチ閉）する。すると、アンロック状態である旨の信号（Ｈレベルの信号）がアンロック状態検出スイッチ４１からステロクＥＣＵ４０に入力される。その結果、ステロクＥＣＵ４０によりアンロック状態である旨が認識されて、同ステロクＥＣＵ４０によりモータ１０の正転駆動が停止される。

ロック状態検出スイッチ４２は、ロックバー３０がロック位置まで移動されたとき、ＯＮ作動（スイッチ閉）する。すると、ロック状態である旨の信号（Ｈレベルの信号）がロック状態検出スイッチ４２からステロクＥＣＵ４０に入力される。その結果、ステロクＥＣＵ４０によりロック状態である旨が認識されて、同ステロクＥＣＵ４０によりモータ１０の逆転駆動が停止される。

次に、ステロクＥＣＵ４０の構成について説明する。
図２に示すように、ステロクＥＣＵ４０は、マイコン６０、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、リレー７０，８０を備えている。マイコン６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、カウンタ等からなるＣＰＵユニットである。マイコン６０は、車載バッテリからＤＣ−ＤＣコンバータ（図示略）等を介して得られる電力によって各種制御を行う。

トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の各々は、マイコン６０からＨレベルの信号が入力されたとき、ＯＮ作動する。リレー７０は、トランジスタＴＲ１がＯＮ作動されることによってコイル７１が励磁されたとき、可動接点７２がマイナス側固定接点７３に電気的に接続されている状態から該可動接点７２がプラス側固定接点７４に電気的に接続されている状態に切り替わる。リレー８０は、トランジスタＴＲ２がＯＮ作動されることによってコイル８１が励磁されたとき、可動接点８２がマイナス側固定接点８３に電気的に接続されている状態から該可動接点８２がプラス側固定接点８４に電気的に接続されている状態に切り替わる。

リレー７０の可動接点７２とリレー８０の可動接点８２との間には、モータ１０が電気的に接続されている。
マイコン６０は、アンロック作動制御時には、トランジスタＴＲ１にＨレベルの信号を出力する一方、トランジスタＴＲ２にＬレベルの信号を出力する。すると、トランジスタＴＲ１はＯＮ作動される一方、トランジスタＴＲ２はＯＦＦ作動される。このため、リレー７０のコイル７１は励磁される一方、リレー８０のコイル８１は消磁される。その結果、アンロック作動制御時には、車載バッテリのプラス側端子からリレー７０のプラス側固定接点７４、可動接点７２、モータ１０、リレー８０の可動接点８２、マイナス側固定接点８３を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れる。

つまり、車載バッテリのプラス側端子からリレー７０のプラス側固定接点７４、可動接点７２、モータ１０、リレー８０の可動接点８２、マイナス側固定接点８３を介して車載バッテリのマイナス側端子に至る経路によりアンロック作動用給電経路が構成されている。

このようにマイコン６０は、アンロック作動制御時には、トランジスタＴＲ１のみをＯＮ作動させることによりモータ１０を正転駆動させる。
マイコン６０は、アンロック作動制御に伴って、アンロック状態である旨の信号がアンロック状態検出スイッチ４１から入力されたとき、トランジスタＴＲ１にＬレベルの信号を出力する一方、トランジスタＴＲ２にＬレベルの信号を出力する。すると、トランジスタＴＲ１はＯＦＦ作動される一方、トランジスタＴＲ２はＯＦＦ作動される。このため、リレー７０のコイル７１は消磁される一方、リレー８０のコイル８１は消磁される。その結果、モータ１０に電流は流れない。従って、モータ１０の正転駆動が停止される。

このようにマイコン６０は、アンロック状態である旨を認識したとき、モータ１０の正転駆動を停止させる。
マイコン６０は、ロック作動制御時には、トランジスタＴＲ２にＨレベルの信号を出力する一方、トランジスタＴＲ１にＬレベルの信号を出力する。すると、トランジスタＴＲ２はＯＮ作動される一方、トランジスタＴＲ１はＯＦＦ作動される。このため、リレー８０のコイル８１は励磁される一方、リレー７０のコイル７１は消磁される。その結果、ロック作動制御時には、車載バッテリのプラス側端子からリレー８０のプラス側固定接点８４、可動接点８２、モータ１０、リレー７０の可動接点７２、マイナス側固定接点７３を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れる。

つまり、車載バッテリのプラス側端子からリレー８０のプラス側固定接点８４、可動接点８２、モータ１０、リレー７０の可動接点７２、マイナス側固定接点７３を介して車載バッテリのマイナス側端子に至る経路によりロック作動用給電経路が構成されている。

このようにマイコン６０は、ロック作動制御時には、トランジスタＴＲ２のみをＯＮ作動させることによりモータ１０を逆転駆動させる。
マイコン６０は、ロック作動制御に伴って、ロック状態である旨の信号がロック状態検出スイッチ４２から入力されたとき、トランジスタＴＲ１にＬレベルの信号を出力する一方、トランジスタＴＲ２にＬレベルの信号を出力する。すると、トランジスタＴＲ１はＯＦＦ作動される一方、トランジスタＴＲ２はＯＦＦ作動される。このため、リレー７０のコイル７１は消磁される一方、リレー８０のコイル８１は消磁される。その結果、モータ１０に電流は流れない。従って、モータ１０の逆転駆動が停止される。

このようにマイコン６０は、ロック状態である旨を認識したとき、モータ１０の逆転駆動を停止させる。
ところで、マイコン６０は、モータ１０が作動される前の第１初期カウンタ値に対して、モータ１０が作動しているときカウンタ値を加算するとともにモータ１０が休止しているときカウンタ値を減算することで得られるカウンタ値Ｃｐｔｃに基づいてモータ１０を制御する。そこで、マイコン６０によるカウンタ値の加減算処理及びモータ１０の制御について、図３及び図４に示すフローチャートを用いて説明する。

さて、マイコン６０は、ステップＳ１において、モータ１０が作動中であるか否かを判断する。マイコン６０は、ステップＳ１において、モータ１０が作動中であると判断した場合、ステップＳ２に移行する。マイコン６０は、ステップＳ２において、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」加算したときから加算間隔Ｔａが経過したか否かを判断する。

ここで、カウンタ値Ｃｐｔｃとは、第１初期カウンタ値から所定時間毎に加減算処理されることでモータ１０の温度変化を模擬する変数である。マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃに対して所定時間毎に「１」ずつ加減算することでモータ１０の温度を推定する。第１初期カウンタ値は、モータ１０が作動される前の温度（モータ作動前温度）に相当する。本実施形態において、第１初期カウンタ値は、「０」に設定されている。従って、カウンタ値Ｃｐｔｃは、モータ作動前温度からの相対的な温度変化を示す値となる。加算間隔Ｔａとは、カウンタ値Ｃｐｔｃを加算処理する時間の間隔である。加算間隔Ｔａは、モータ１０の温度上昇率から求められる。本実施形態において、加算間隔Ｔａは、「２４ミリ秒」に設定されている。

マイコン６０は、ステップＳ２において、加算間隔Ｔａが経過したと判断した場合、ステップＳ３に移行する。ちなみに、マイコン６０は、モータ１０の作動を開始した直後のように、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」加算していない場合、モータ１０の作動を開始したときから加算間隔Ｔａが経過したとき、ステップＳ２において肯定判断してステップＳ３に移行する。

マイコン６０は、ステップＳ３において、カウンタ値Ｃｐｔｃに「１」を加算する。マイコン６０は、ステップＳ２において、加算間隔Ｔａが経過していないと判断した場合、ここでの処理を一旦終了する。即ち、マイコン６０は、加算間隔Ｔａが経過しないとステップＳ３の処理に移行しない。よって、マイコン６０は、加算間隔Ｔａ毎にステップＳ３の処理を行ってカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させる。本実施形態において、マイコン６０は、モータ１０の作動時において「２４ミリ秒」毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させる。よって、カウンタ値Ｃｐｔｃは、アンロック作動制御又はロック作動制御に伴ってモータ１０が作動している時間（モータ１０の作動時間）に比例して増加する。

マイコン６０は、ステップＳ３の処理を行った後、ステップＳ４において、カウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘに達したか否かを判断する。ここで、休止カウンタ値Ｃｍａｘとは、モータ１０を強制的に休止させるための指標となるカウンタ値である。本実施形態において、第１初期カウンタ値は「０」に設定されていることから、休止カウンタ値Ｃｍａｘは、モータ１０の許容温度上昇幅である。本実施形態において、モータ１０の雰囲気温度上限値として「８５度」が想定されている。一方、モータ１０の温度上限値として「１８０度」が想定されている。従って、本実施形態において、休止カウンタ値Ｃｍａｘ（モータ１０の許容温度上昇幅）は、「９５（＝１８０−８５）」に設定されている。

マイコン６０は、ステップＳ４において、カウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘに達したと判断した場合、ステップＳ５に移行する。マイコン６０は、ステップＳ５において、モータ１０を強制的に休止させる。マイコン６０は、ステップＳ４において、カウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘ未満であると判断した場合、ここでの処理を一旦終了する。

ところで、マイコン６０は、前記ステップＳ１において、モータ１０が作動中でないと判断した場合、つまりモータ１０が休止中であると判断した場合、ステップＳ６に移行する。マイコン６０は、ステップＳ６において、減算処理を行う。ここで、ステップＳ６の減算処理について、図４を用いて説明する。

マイコン６０は、図４に示すステップＳ１１において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値であるか否かを判断する。マイコン６０は、ステップＳ１１において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値であると判断した場合、ステップＳ１２に移行する。マイコン６０は、ステップＳ１２において、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを減算したときから減算間隔Ｔｓ１が経過したか否かを判断する。

ここで、減算間隔とは、カウンタ値Ｃｐｔｃを減算処理する時間の間隔である。減算間隔は、モータ１０の温度降下率から求められる。本実施形態において、減算間隔は、カウンタ値Ｃｐｔｃの値が「４５」以上であるか否かによって、減算間隔Ｔｓ１と減算間隔Ｔｓ２との２つが設定されている。本実施形態において、減算間隔Ｔｓ１は、「０．５秒」に設定されている。一方、減算間隔Ｔｓ２は、「１１秒」に設定されている。

マイコン６０は、ステップＳ１２において、減算間隔Ｔｓ１が経過したと判断した場合、ステップＳ１３に移行する。ちなみに、マイコン６０は、モータ１０の作動を停止した直後のように、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」減算していない場合、モータ１０の作動を停止したときから減算間隔Ｔｓ１が経過したとき、ステップＳ１２において肯定判断してステップＳ１３に移行する。

マイコン６０は、ステップＳ１３において、カウンタ値Ｃｐｔｃから「１」を減算する。マイコン６０は、ステップＳ１２において、減算間隔Ｔｓ１が経過していないと判断した場合、ここでの処理を一旦終了する。即ち、マイコン６０は、減算間隔Ｔｓ１が経過しないとステップＳ１３の処理に移行しない。よって、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値であるとき、減算間隔Ｔｓ１毎にステップＳ１３の処理を行ってカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。本実施形態において、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値であるとき、モータ１０の休止時において「０．５秒」毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。よって、カウンタ値Ｃｐｔｃは、アンロック作動制御又はロック作動制御が停止されたことに伴ってモータ１０が休止している時間（モータ１０の休止時間）に比例して減少する。

マイコン６０は、ステップＳ１１において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値でないと判断した場合、つまりカウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」未満の値であると判断した場合、ステップＳ１４に移行する。マイコン６０は、ステップＳ１４において、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを減算したときから減算間隔Ｔｓ２が経過したか否かを判断する。

マイコン６０は、ステップＳ１４において、減算間隔Ｔｓ２が経過していないと判断した場合、ここでの処理を一旦終了する。即ち、マイコン６０は、減算間隔Ｔｓ２が経過しないとステップＳ１５の処理に移行しない。よって、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」未満の値であるとき、減算間隔Ｔｓ２毎にステップＳ１５以降の処理を行う。

マイコン６０は、ステップＳ１４において、減算間隔Ｔｓ２が経過したと判断した場合、ステップＳ１５に移行する。ちなみに、マイコン６０は、モータ１０の作動を停止した直後のように、前回にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」減算していない場合、モータ１０の作動を停止したときから減算間隔Ｔｓ２が経過したとき、ステップＳ１４において肯定判断してステップＳ１５に移行する。

マイコン６０は、ステップＳ１５において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「０」であるか否かを判断する。マイコン６０は、ステップＳ１５において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「０」でないと判断した場合、ステップＳ１６に移行する。マイコン６０は、ステップＳ１６において、カウンタ値Ｃｐｔｃから「１」を減算する。本実施形態において、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」未満の値であるとき、モータ１０の休止時において「１１秒」毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。よって、カウンタ値Ｃｐｔｃは、モータ１０の休止時間に比例して減少する。

マイコン６０は、ステップＳ１５において、カウンタ値Ｃｐｔｃが「０」であると判断した場合、ここでの処理を一旦終了する。即ち、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「０」以外の値であるときにしかステップＳ１６の処理を行なわず、カウンタ値Ｃｐｔｃが「０」よりも小さな値にならないようにしている。

このようにマイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値であるとき減算間隔Ｔｓ１毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを減算し、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」未満の値であるとき減算間隔Ｔｓ２毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを減算する。

マイコン６０は、こうしたカウンタ値Ｃｐｔｃの減算処理後、図３に示すステップＳ７において、カウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈ未満の値であるか否かを判断する。ここで、無効カウンタ値Ｃｔｈは、アンロック作動制御の所要時間又はロック作動制御の所要時間のうち長い方の所要時間（最低作動時間）に相当するカウンタ値Ｃｐｔｃを休止カウンタ値Ｃｍａｘから減算した値に設定されている。本実施形態において、最低作動時間として「３００ミリ秒」が想定されている。よって、本実施形態における無効カウンタ値Ｃｔｈは、「８２（＝９５−３００／２４）」に設定されている。

マイコン６０は、ステップＳ７において、カウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈ未満の値であると判断した場合、ステップＳ８に移行する。マイコン６０は、ステップＳ８において、外部からマイコン６０に入力されるモータ作動要求信号を有効にした後、ここでの処理を一旦終了する。つまり、マイコン６０は、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号に基づいてモータ１０をアンロック作動制御又はロック作動制御する。

マイコン６０は、ステップＳ７において、カウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈ以上の値であると判断した場合、ステップＳ９に移行する。マイコン６０は、ステップＳ９において、外部からマイコン６０に入力されるモータ作動要求信号を無効にした後、ここでの処理を一旦終了する。つまり、マイコン６０は、モータ１０が作動中であればモータ１０の作動を継続させるが、外部から新たなモータ作動要求信号が入力されてもモータ１０を作動させない。

次に、ステアリングロック装置１の作用について、図５及び図６に示すタイムチャートを用いて説明する。
図５に示すポイントＰ０は、モータ１０の作動開始時点である。ポイントＰ０でのカウンタ値Ｃｐｔｃは、「０（第１初期カウンタ値）」である。マイコン６０は、ポイントＰ０にて、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号に基づいてモータ１０を作動させる。そして、マイコン６０は、加算間隔Ｔａ毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させる。詳しくは、図６（ａ）に示すように、マイコン６０は、加算間隔Ｔａ毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ加算する。即ち、モータ１０の作動時間とカウンタ値Ｃｐｔｃの増加分とは比例関係にある。

ここで、何らかの理由によりモータ１０に過剰な負荷がかかった場合、アンロック状態（ロック状態）へ移行できないか、又はアンロック状態（ロック状態）へ移行するまでの所要時間が長くなる。これらの場合、長時間に亘ってモータ１０が作動される。即ち、長時間に亘ってモータ１０に対して通電される。このため、モータ１０の消費電力が増大して熱害が生じる虞がある。

そこで、本実施形態において、モータ１０に対する連続通電時間は、最長で「１秒」に設定されている。従って、ポイントＰ１でのカウンタ値Ｃｐｔｃは、最大で「４２（＝１秒／２４ミリ秒）」となる。即ち、ポイントＰ１でのカウンタ値Ｃｐｔｃは、ポイントＰ０でのカウンタ値Ｃｐｔｃに最大で「４２」加算された値となる。これは、ポイントＰ１でのモータ１０の温度が、ポイントＰ０でのモータ１０の温度から最大で「４２度」上昇したことを意味する。

マイコン６０は、ポイントＰ１にて、アンロック状態（ロック状態）へ移行した旨を認識したとき、又はモータ１０に対する連続通電時間が「１秒」に達したとき、モータ１０の作動を停止させる。そして、マイコン６０は、減算間隔Ｔｓ２（カウンタ値Ｃｐｔｃ＜４５）毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。ここで、マイコン６０による減算処理について説明する。

図６（ｂ）は、モータ１０が休止しているときの、時間に対するカウンタ値Ｃｐｔｃの変化を示している。ここで、カウンタ値Ｃｐｔｃは、モータ１０の温度を擬似的に求めるためのものである。従って、直線の傾きはモータ１０の温度降下率を示している。また、直線の傾きが変化する時点は、モータ１０の温度降下率が変化する時点である。

マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」以上の値である場合、減算間隔Ｔｓ１毎にカウンタ値Ｃｐｔｃから「１」ずつ減算する。一方、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが「４５」未満の値である場合、減算間隔Ｔｓ２毎にカウンタ値Ｃｐｔｃから「１」ずつ減算する。これらのようにマイコン６０は、モータ１０の休止時において、そのときのカウンタ値Ｃｐｔｃの値に応じて減算間隔Ｔｓ１毎又は減算間隔Ｔｓ２毎にカウンタ値Ｃｐｔｃから「１」ずつ減算する。即ち、モータ１０の休止時間とカウンタ値Ｃｐｔｃの減少分とは比例関係にある。

ここで、ポイントＰ２でのカウンタ値Ｃｐｔｃは、ポイントＰ１でのカウンタ値Ｃｐｔｃよりも減算間隔Ｔｓ２の整数倍だけ減算された値となる。例えば、ポイントＰ１からモータ１０が「１１０秒間」に亘って休止される場合、マイコン６０は、ポイントＰ１でのカウンタ値Ｃｐｔｃ「４２」から「１０（＝１１０秒／１１秒）」減算する。これは、ポイントＰ２でのモータ１０の温度が、ポイントＰ１での温度から「１０度」降下したことを意味する。

マイコン６０は、ポイントＰ２にて、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号に基づいてモータ１０を作動させる。そして、マイコン６０は、加算間隔Ｔａ毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させる。ここで、ポイントＰ１からポイントＰ２までの温度降下分に比較して、ポイントＰ２からポイントＰ３までの温度上昇分が大きい場合、ポイントＰ３でのモータ１０の温度は、ポイントＰ１でのモータ１０の温度から差分ＤＣｐｔｃに相当する分だけ上昇する。

その後、マイコン６０は、ポイントＰ３にて、アンロック状態（ロック状態）へ移行した旨を認識したとき、又はモータ１０に対する連続通電時間が「１秒」に達したとき、モータ１０の作動を停止させる。そして、マイコン６０は、減算間隔Ｔｓ１（カウンタ値Ｃｐｔｃ≧４５）毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。

以上のように、マイコン６０は、第１初期カウンタ値「０」に対して、モータ１０が作動しているとき加算間隔Ｔａ毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させるとともに、モータ１０が休止しているとき減算間隔Ｔｓ１毎又は減算間隔Ｔｓ２毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。

その後、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈ未満の値であるポイントＰ４にて、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号を有効にして、モータ１０を作動させる。そして、マイコン６０は、加算間隔Ｔａ毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ増加させる。そして、マイコン６０は、モータ１０の作動中にカウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈに達しても、モータ１０の作動を継続する。そして、マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘに達したポイントＰ５にて、モータ１０を強制的に休止させる。そして、マイコン６０は、減算間隔Ｔｓ１（カウンタ値Ｃｐｔｃ≧４５）毎にカウンタ値Ｃｐｔｃを「１」ずつ減少させる。

マイコン６０は、カウンタ値Ｃｐｔｃが無効カウンタ値Ｃｔｈに達しているポイントＰ６にて、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号を無効にして、モータ１０を作動させない。つまり、マイコン６０は、外部からモータ作動要求信号が入力されても、ポイントＰ５から、最低作動時間「３００ミリ秒」を確保できるだけの無効時間ＰＴが経過しないと、モータ１０を作動させない。本実施形態において、無効時間ＰＴは、「６．５秒〔＝０．５秒×（９５−８２）〕」となる。従って、マイコン６０は、ポイントＰ５から無効時間ＰＴよりも長い時間を経過したポイントＰ７にて、外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、そのモータ作動要求信号に基づいてモータ１０を作動させる。

次に、ステアリングロック装置１の特徴点について説明する。
さて、マイコン６０により加減算されることで得られるカウンタ値Ｃｐｔｃは、マイコン６０のＲＡＭ（揮発性メモリ）に記憶される。このため、何らかの理由により、ＲＡＭに対する電源電圧が、正常なデータ（カウンタ値Ｃｐｔｃを含む）を失わない最小値であるデータ保持電圧未満にまで一時的に低下した場合、ＲＡＭに記憶されているデータの信憑性が低くなる。そこで、ＲＡＭに対する電源電圧がデータ保持電圧未満にまで一時的に低下してからデータ保持電圧以上に復帰した場合、マイコン６０が正常に機能するように、マイコン６０が一旦リセットされる。そして、該リセットに伴って、ＲＡＭの記憶内容（カウンタ値Ｃｐｔｃを含む）が全て消去される。

すると、マイコン６０は、リセット後に外部からモータ作動要求信号が入力されたとき、リセット直前のカウンタ値Ｃｐｔｃ（リセットにより消去されてしまう）に対して、カウンタ値を加減算することができない。その結果、リセット後において、モータ１０の実際の温度と、マイコン６０で認識している温度（カウンタ値Ｃｐｔｃから推定される温度）との間に誤差が生じて好ましくない。

そこで、本実施形態とは異なり、カウンタ値ＣｐｔｃをＲＡＭではなく、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）に記憶させる手法を採用すれば良いように思える。しかしながら、このような手法は、ＥＥＰＲＯＭを新たに追加する必要があることから、ステアリングロック装置１を低コスト化する観点からは必ずしも適切ではない。従って、本実施形態では、ＥＥＰＲＯＭを用いることなく、ＲＡＭにカウンタ値Ｃｐｔｃを記憶させる安価な手法を採用している。そして、本実施形態では、ＲＡＭにカウンタ値Ｃｐｔｃを記憶させながらにして、上記誤差に起因するモータ１０の過熱を確実に防止するように配慮されている。

即ち、本実施形態において、マイコン６０は、リセット後の第２初期カウンタ値を第１初期カウンタ値「０」よりも大きな値に設定する。ここで、アンロック作動制御時には、ステアリングシャフト２０に対して嵌合されているロックバー３０を、モータ１０の回転駆動力によってステアリングシャフト２０から引き抜く必要がある。このため、アンロック作動制御時には、ロックバー３０を引き抜く必要のないロック作動制御時よりも、モータ１０に対して大きな負荷がかかる。つまり、アンロック作動制御の所要時間は、ロック作動制御の所要時間よりも長い。本実施形態において、ロック作動制御の所要時間として最低で「２００ミリ秒」が想定されている。一方、アンロック作動制御の所要時間として最低で「３００ミリ秒（＝最低作動時間）」が想定されている。

よって、ロック作動制御に伴ってモータ１０が作動しているときのカウンタ値の加算による増加分（ロック時増加分）は、最低で「９（＝２００／２４）」となる。一方、アンロック作動制御に伴ってモータ１０が作動しているときのカウンタ値の加算による増加分（アンロック時増加分）は、最低で「１３（＝３００／２４）」となる。

そして、マイコン６０は、休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」と第２初期カウンタ値との差分が、ロック時増加分「９」又はアンロック時増加分「１３」のうち大きい方の増加分（アンロック時増加分「１３」）よりも大きくなるように、第２初期カウンタ値を休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」よりも小さな値に設定する。つまり、マイコン６０は、第２初期カウンタ値を第１初期カウンタ値「０」よりも大きな値であって、しかも「８２（＝９５−１３）」よりも小さな値に設定する（第１初期カウンタ値「０」＜第２初期カウンタ値＜８２）。本実施形態において、マイコン６０は、第２初期カウンタ値を「６５」に設定する。

従って、マイコン６０は、リセット後において、第２初期カウンタ値「６５」に対して、モータ１０が作動しているときカウンタ値を加算するとともにモータ１０が休止しているときカウンタ値を減算することで得られるカウンタ値Ｃｐｔｃに基づいてモータ１０を制御する。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）第１初期カウンタ値「０」からカウンタ値を加減算することで得られるカウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」に達したとき、モータ１０が強制的に休止される。つまり、カウンタ値Ｃｐｔｃからモータ１０の温度を推定することで、過熱保護機能が実現されている。要するに、過熱保護機能内蔵のモータ１０を採用する必要がない。従って、該ステアリングロック装置１が大型化することなくモータ１０の過熱を防止することができる。

（２）リセット後の第２初期カウンタ値が、モータ１０が作動される前の第１初期カウンタ値「０」よりも大きな値「６５」に設定される。つまり、リセット後に第１初期カウンタ値「０」からカウンタ値が加減算されるのではなく、第１初期カウンタ値「０」よりも大きな第２初期カウンタ値「６５」から加減算される。このため、第１初期カウンタ値「０」から加減算される場合と比較して、カウンタ値Ｃｐｔｃが早い段階で休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」に達する。要するに、過熱保護機能がいち早く実現される。従って、モータ１０の過熱を確実に防止することができる。これは、カウンタ値Ｃｐｔｃが例えば休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」に達する直前にリセットされた場合に有用である。

（３）休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」と第２初期カウンタ値との差分が、アンロック作動制御に伴ってモータ１０が作動しているときのカウンタ値の加算による増加分「１３＝アンロック時増加分」よりも大きくなるように、第２初期カウンタ値が休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」よりも小さな値「６５」に設定される。このため、リセット後にカウンタ値が第２初期カウンタ値「６５」に設定されてからアンロック作動制御が開始された場合でも、ロック状態からアンロック状態への移行が完了する前にモータ１０の作動が休止されることがない。従って、ロック状態からアンロック状態への移行を確実に完了することができる。

（４）休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」と第２初期カウンタ値との差分が、ロック作動制御に伴ってモータ１０が作動しているときのカウンタ値の加算による増加分「９＝ロック時増加分」よりも大きくなるように、第２初期カウンタ値が休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」よりも小さな値「６５」に設定される。このため、リセット後にカウンタ値が第２初期カウンタ値「６５」に設定されてからロック作動制御が開始された場合でも、アンロック状態からロック状態への移行が完了する前にモータ１０の作動が休止されることがない。従って、アンロック状態からロック状態への移行を確実に完了することができる。

（５）休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」と第２初期カウンタ値との差分が、アンロック時増加分「１３」又はロック時増加分「９」のうち大きい方の増加分（アンロック時増加分「１３」）よりも大きくなるように、第２初期カウンタ値が休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」よりも小さな値「６５」に設定される。このため、リセット後にカウンタ値が第２初期カウンタ値「６５」に設定されてからアンロック作動制御（ロック作動制御）が開始された場合でも、ロック状態からアンロック状態への移行（アンロック状態からロック状態への移行）が完了する前にモータ１０の作動が休止されることがない。従って、ロック状態からアンロック状態への移行やアンロック状態からロック状態への移行をいずれも確実に完了することができる。

尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・リセット後の第２初期カウンタ値は、「６５」に限定されない。つまり、第２初期カウンタ値は、第１初期カウンタ値「０」＜第２初期カウンタ値＜８２の範囲内で変更可能である。例えば、第２初期カウンタ値を「５３（＝９５−４２）」未満の値に設定してもよい（第１初期カウンタ値「０」＜第２初期カウンタ値＜５３）。ちなみに、「４２」とは、モータ１０に対する連続通電時間の最長時間「１秒」を加算間隔Ｔａ「２４ミリ秒」で除した値である。このように構成すれば、リセット後にカウンタ値が第２初期カウンタ値「５３」に設定されてからアンロック作動制御（ロック作動制御）が開始されて、モータ１０に対する連続通電時間が「１秒（最長）」を経過した場合でも、カウンタ値Ｃｐｔｃが休止カウンタ値Ｃｍａｘ「９５」に達しない。従って、モータ１０の過熱を確実に防止することができる。

・第１初期カウンタ値は、「０」に限定されない。例えば、第１初期カウンタ値を「８５（モータ１０の雰囲気温度上限値として想定されている「８５度」に等しい値）」に設定してもよい。この場合、休止カウンタ値Ｃｍａｘを「９５」ではなく、例えば「１８０（モータ１０の温度上限値として想定されている「１８０度」に等しい値）」に設定する。つまり、休止カウンタ値Ｃｍａｘは、「９５」に限定されない。要するに、休止カウンタ値Ｃｍａｘと第１初期カウンタ値との差分が、例えば「９５（モータ１０の許容温度上昇幅である「９５度」に等しい値）」となるように、第１初期カウンタ値を休止カウンタ値Ｃｍａｘよりも小さな値に設定すればよい。この場合、第２初期カウンタ値は、第１初期カウンタ値「８５」＜第２初期カウンタ値＜１６７（＝１８０−１３）の範囲内で変更可能である。

ちなみに、この場合、無効カウンタ値Ｃｔｈは「８２」に限定されない。つまり、休止カウンタ値Ｃｍａｘ「１８０」と無効カウンタ値Ｃｔｈとの差分が、例えば「１３」となるように、無効カウンタ値Ｃｔｈを休止カウンタ値Ｃｍａｘよりも小さな値「１６７」に設定すればよい。

・アクチュエータは、モータ１０と同じたぐいのモータに限定されない。
・ステアリングシャフト２０とロックバー３０との両者において、凹凸の関係を前記実施形態とは逆にしてもよい。

ステアリングロック装置の構成を示す概略図。 ステアリングロック装置の構成を示す電気回路図。 マイコンによるカウンタ値の加減算処理及びモータの制御を示すフローチャート。 マイコンによるカウンタ値の加減算処理及びモータの制御を示すフローチャート。 ステアリングロック装置の作用を示すタイムチャート。 （ａ）ステアリングロック装置の作用を示すタイムチャート。

（ｂ）ステアリングロック装置の作用を示すタイムチャート。

符号の説明

１…ステアリングロック装置、１０…モータ（アクチュエータ）、２０…ステアリングシャフト、３０…ロックバー（ロック手段）、６０…マイコン（制御手段）。

Claims (1)

1. アクチュエータの駆動力によってステアリングシャフトに対してロック手段を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置において、
   アクチュエータが作動される前の初期カウンタ値である第１初期カウンタ値に対して、アクチュエータが作動しているときカウンタ値を加算するとともにアクチュエータが休止しているときカウンタ値を減算することで得られるカウンタ値が休止カウンタ値に達したとき、アクチュエータを強制的に休止させる制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記第１初期カウンタ値に対して加減算することで得られるカウンタ値を揮発性メモリに記憶し、そのカウンタ値を含む前記揮発性メモリの記憶内容を全て消去する動作を示すリセットを行ったとき、このリセット後の初期カウンタ値である第２初期カウンタ値を前記第１初期カウンタ値よりも大きな値に設定し、
   前記制御手段は、ステアリングシャフトに対してロック手段が嵌合されているロック状態からステアリングシャフトに対するロック手段の嵌合が解除されているアンロック状態へ該ステアリングロック装置を移行させるアンロック作動制御、及び前記アンロック状態から前記ロック状態へ該ステアリングロック装置を移行させるロック作動制御を行い、
   同制御手段は、前記休止カウンタ値と前記第２初期カウンタ値との差分が、前記アンロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分又は前記ロック作動制御に伴ってアクチュエータが作動しているときのカウンタ値の加算による増加分のうち大きい方の増加分よりも大きくなるように、前記第２初期カウンタ値を前記休止カウンタ値よりも小さな値に設定することを特徴とするステアリングロック装置。

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