JP6251023B2

JP6251023B2 - 電動ステアリングロック装置

Info

Publication number: JP6251023B2
Application number: JP2013244728A
Authority: JP
Inventors: 雅之中西; 謙八重樫
Original assignee: U-SHINLTD.
Current assignee: U-SHINLTD.
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: JP2015101263A; CN104670152A; CN104670152B

Description

本発明は、車両の駐車時にステアリングホイールの回転を電動でロックするための電動ステアリングロック装置に関するものである。

近年、車両には盗難防止の目的で駐車時にステアリングホイールの回転を電動でロックするための電動ステアリングロック装置を備えたものがある。この電動ステアリングロック装置は、車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロックボルトと、該ロックボルトを移動させる駆動機構を作動させるモータと、該モータを回転させる方向に応じて当該モータへの給電経路を選択的に形成する第１の制御リレー及び第２の制御リレーを有するモータ駆動制御部と、該モータ駆動制御部への電力の供給を導通する導通状態と遮断する遮断状態とに切り替え可能な電力供給制限リレーと、前記モータ駆動制御部の第１及び第２の制御リレーの接点状態を切り替える制御手段とを備えている。

斯かる電動ステアリングロック装置は、車両が停止して、エンジン作動状態で運転者がエンジンスタートスイッチをＯＦＦ操作すると、これを検知した電動ステアリングロック装置の上位ユニットは、エンジンを停止させ、安全が確認されたことを条件として電動ステアリングロック装置に対してロック要求を行う。すると、電動ステアリングロック装置の制御手段は、このロック要求を受けると、モータ駆動制御部を制御してモータを所定の方向に回転駆動し、該モータによってロックボルトをロック位置へと移動させ、該ロックボルトをステアリングシャフトに係合させることによってステアリングホイールの回動をロックする。

他方、車両が停止して、エンジン停止状態で運転者がエンジンスタートスイッチをＯＮ操作すると、これを検知した上位ユニットは、電動ステアリングロック装置に対してアンロック要求を行う。すると、電動ステアリングロック装置の制御手段は、このアンロック要求を受けると、モータ駆動制御部を制御してモータを駆動し、該モータによってロックボルトをアンロック位置へと移動させ、該ロックボルトのステアリングシャフトとの係合を解除し、ステアリングホイールのロック状態を解除してステアリング操作を可能とする。

斯かる電動ステアリングロック装置においては、車両の走行中には電力供給制限リレーを遮断状態に切り替え、車両走行中に誤ってロックボルトがロック位置方向に移動してステアリングシャフトに係合することがないようにしている。

ところで、モータ駆動制御部に設けられた第１及び第２の制御リレーは、可動接点を機械的に切り替えるものであるため、この制御リレーが切替動作しているにも拘わらず、接点部に堆積した異物によって導通が阻まれ、モータへの電力供給がなされないためにステアリングロック装置が動作しないという不具合が発生する。

そこで、特許文献１には、第１及び第２の制御リレーへの電力供給を断接する駆動制限部を設け、該駆動制限部が制御リレーへの電力供給を遮断している遮断状態で制御リレーを高電圧側に接続した後、駆動制限部を導通状態に切り替えて制御リレーに電力を供給し、モータの回転方向に応じて第１又は第２の制御リレーの何れか一方の接点状態を切り替えることによって該制御リレーにアークを発生させ、この制御リレーに堆積した異物を除去するようにした電動ステアリングロック装置が提案されている。

特開２０１２−１９２８７３号公報

しかしながら、特許文献１において提案された電動ステアリングロック装置においては、駆動制限部がモータ駆動制御部への給電経路のモータ駆動制御部よりも下流側（給電方向に対して下流側）に設けられているため、駆動制限部を制御リレーと同様にリレーで構成した場合には、該駆動制限部に異物が堆積すると、モータ駆動制御部の制御リレーに電力を供給することができない。このため、制御リレーに対して異物除去対策を施したとしても、駆動制限部のリレーに対しては異物除去対策が施されていないため、ロックボルトをロック位置又はアンロック位置に移動させることができないという問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、モータ駆動制御部への電力の供給を導通／遮断する電力供給制限リレーに堆積した異物を除去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。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロックボルトと、
該ロックボルトを移動させる駆動機構を作動させるモータと、
該モータを回転させる方向に応じて当該モータへの給電経路を選択的に形成する第１の制御リレー及び第２の制御リレーを有するモータ駆動制御部と、
該モータ駆動制御部への電力の供給を導通する導通状態と遮断する遮断状態とに切り替え可能な電力供給制限リレーと、
前記モータ駆動制御部の第１及び第２の制御リレーの接点状態を切り替える制御手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記モータ駆動制御部への給電経路の前記モータ駆動制御部よりも上流側に前記電力供給制限リレーを設けるとともに、該電力供給制限リレーの導通状態を検出する導通検出部を前記電力供給制限リレーと前記モータ駆動制御部との間に設け、
前記制御手段は、前記第１及び第２の制御リレーをグランド側に接続した接点状態で前記電力供給制限リレーを導通状態に切り替えたときに、前記導通検出部が前記電力供給制限リレーの導通状態を検出しない場合には、
前記電力供給制限リレーを遮断状態に切り替えるとともに、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１の制御リレー又は第２の制御リレーの何れか一方の接点状態を切り替えた状態で、前記電力供給制限リレーを導通状態に切り替えるリレー切替制御を実行し、
更に、前記制御手段は、前記導通検出部が前記電力供給制限リレーの導通状態を検出したことを条件として、前記第１及び第２の制御リレーを前記リレー切替制御実行時の接点状態に維持したまま、前記ロックボルトをアンロック位置まで移動させるアンロック駆動、又は、前記ロックボルトをロック位置まで移動させるロック駆動を行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記リレー切替制御の実行回数をカウントする回数計測手段を備え、該回数計測手段によってカウントされる実行回数が所定回数に達した時点で前記リレー切替制御を終了することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記リレー切替制御の実行開始からの経過時間をカウントする時間計測手段を備え、該時間計測手段によってカウントされる時間が所定時間に達するまで前記リレー切替制御を繰り返して実行することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、上流側の電力供給制限リレーと下流側のモータ駆動制御部との間に設けられた導通検出部が電力供給制限リレーの導通状態を検出しない（電力供給制限リレーの異常を検出した）場合、リレー切替制御を行い、電力供給制限リレーの固定接点と可動接点との間に急激な電位差を生じさせてアークを発生させることによって、固定接点や可動接点に堆積した異物（堆積物や酸化皮膜）を除去することができ、電力供給制限リレーを正常状態に復帰させて電動ステアリングロック装置の安定した動作を実現することができる。そして、リレー切替制御実行中に導通検出部が電力供給制限リレーの導通状態（正常状態に復帰したこと）を検出すると、リレー切替制御を終了してそのままアンロック駆動又はロック駆動を行うようにしたため、これらのアンロック駆動又はロック駆動が完了するまでの時間を短縮することができる。

請求項２記載の発明によれば、電力供給制限リレーの導通状態を検出しない（電力供給制限リレーの異常を検出した）場合、リレー切替制御を所定回数行うことによって、固定接点や可動接点に堆積した異物を効果的に除去することができる。

請求項３記載の発明によれば、電力供給制限リレーの導通状態を検出しない（電力供給制限リレーの異常を検出した）場合、リレー切替制御を所定時間が経過するまで複数回繰り返すことによって、固定接点や可動接点に堆積した異物を効果的に除去することができる。

本発明に係る電動ステアリングロック装置のロック状態を示す縦断面図である。本発明に係る電動ステアリングロック装置のアンロック状態を示す縦断面図である。本発明に係る電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。本発明に係る電動ステアリングロック装置のシステム構成図である。（ａ)はアンロック動作時のリレーの接点状態を示す図、（ｂ）はロック動作時のリレーの接点状態を示す図である。本発明に係る電動ステアリングロック装置のアンロック動作時の処理手順を示すフローチャートである。本発明に係る電動ステアリングロック装置のアンロック動作のタイミングチャートである。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

（電動ステアリングロック装置の構成）
図１は本発明に係る電動ステアリングロック装置のロック状態を示す縦断面図、図２は同電動ステアリングロック装置のアンロック状態を示す縦断面図、図３は同電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。

本発明に係る電動ステアリングロック装置１は、電動によって不図示のステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回転をロック／アンロックするものであって、そのハウジング２は、非磁性体の金属（例えば、マグネシウム合金）で構成されたケース３と該ケース３の下面開口部を覆う金属製のリッド４によって構成されている。

上記ケース３は矩形ボックス状に成形されており、その上部には円弧状の凹部３ａが形成されており、この凹部３ａには不図示のコラムチューブが嵌め込まれ、このコラムチューブは、ケース３に結着される不図示の円弧状のブラケットによってケース３に固定されている。尚、図示しないが、コラムチューブ内には前記ステアリングシャフトが挿通しており、該ステアリングシャフトの上端にはステアリングホイールが結着され、ステアリングシャフトの下端は、操舵系を構成するステアリングギヤボックスに連結されている。そして、運転者がステアリングホイールを回転操作すれば、その回転は、ステアリングシャフトを経てステアリングギヤボックスに伝達され、不図示の操舵機構が駆動されて左右一対の前輪が転舵されて所要の操舵がなされる。

又、図３に示すように、ケース３の側部には、矩形のコネクタ配設部３ｂが開口しており、このコネクタ配設部３ｂが形成された側面以外の他の３つの側面には、ピン５が圧入される円孔状のピン孔３ｃ（図３には２つのみ図示）が形成されている。

他方、前記リッド４は矩形平板状に成形されており、その内面（上面）には３つのブロック状のピン留め部４Ａと３つの円柱状のカバー押さえ部４Ｂ及び有底筒状のギヤ保持筒部４Ｃが一体に立設されている。ここで、３つのピン留め部４Ａはケース３の前記ピン孔３ｃの位置に対応する箇所に形成されており、これらには前記ピン５が圧入される円孔状のピン挿通孔４ａ（図３には１つのみ図示）が形成されている。

而して、リッド４は、図１及び図２に示すように、ケース３の下面開口部を下方から覆うようにケース３の下端部内周に嵌め込まれ、ケース３の側部に形成された３つの前記ピン孔３ｃ（図３参照）に挿通するピン５を該リッド４に立設された３つのピン留め部４Ａに形成されたピン挿通孔４ａに圧入することによってケース３に固定される。

ところで、ハウジング２には、図１及び図２に示すように、ロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂが形成されており、ロック部材収納部２Ａにはロック部材６が収納されている。このロック部材６は、下端部外周に雄ネジ部７ａが刻設された略円筒状のドライバ７と、該ドライバ７内に上下動可能に収容されたプレート状のロックボルト８とで構成されている。ここで、ロックボルト８には上下方向に長い長孔８ａが形成されており、ロックボルト８は長孔８ａに横方向に挿通するピン９によってドライバ７に連結されている。尚、ピン９は、ドライバ７に横方向に貫設されたピン挿通孔７ｂに圧入によって挿通保持されている。

そして、ロックボルト８は、ケース３に形成された矩形のロックボルト挿通孔３ｄ内に上下動可能に嵌合しており、これとドライバ７の隔壁７ｃ間に縮装されたスプリング１０によって常時上方に付勢され、通常はロックボルト８の長孔８ａの下部がピン９に係合することによって該ロックボルト８はドライバ７と共に上下動する。

又、ドライバ７の上部外周の相対向する箇所には水平に延びる係合部としてのアーム７Ａと上下方向に長い回り止め部７Ｂが一体に形成されており、アーム７Ａは、ハウジング２（ケース３）内に上下動可能に収容され、回り止め部７Ｂは、ケース３に形成された係合溝３ｅに係合してドライバ７の回転を阻止する。そして、アーム７Ａの先端部には、横断面矩形の磁石収納部７ｄが形成されており、この磁石収納部７ｄには、四角柱状の磁石１１（マグネット）が圧入によって収納されている。

更に、図１及び図２に示すように、ハウジング２内に形成された前記ロック部材収納部２Ａには円筒状のギヤ部材１２が回転可能に収容されており、該ギヤ部材１２の下部外周は、リッド４の内面（上面）に立設された前記ギヤ保持筒部４Ｃによって回転可能に保持されている。そして、このギヤ部材１２の下部外周には、ウォームギヤ１２ａが形成されており、同ギヤ部材１２の内周には、雌ネジ部１２ｂが形成されている。

上記ギヤ部材１２の内部には前記ドライバ７の下部が挿入されており、このドライバ７の下部外周に形成された前記雄ネジ部７ａには、ギヤ部材１２の内周に形成された前記雌ネジ部１２ｂが噛合している。そして、リッド４のギヤ保持筒部４Ｃの中心部に形成された円柱状のスプリング受け４ｂとドライバ７の隔壁７ｃの間には、スプリング１３が縮装されており、ロック部材６（ドライバ７とロックボルト８）は、スプリング１３によって常時上方に付勢されている。

又、図１及び図２に示すように、ハウジング２に形成された前記ロック部材収納部２Ａには、モータ１４が横置き状態で収納されており、このモータ１４の出力軸１４ａには、小径のウォーム１５が形成されている。そして、このウォーム１５は、ギヤ部材１２の外周に形成された前記ウォームギヤ１２ａに噛合している。ここで、ウォーム１５とウォームギヤ１２ａは、モータ１４の出力軸１４ａの回転力をロック部材６の進退力に変換する駆動機構を構成している。

一方、図１及び図２に示すように、ハウジング２に形成された前記基板収納部２Ｂには、プリント基板１６が収納されているが、このプリント基板１６は、その内面がロック部材６の作動方向と平行となるように垂直に立設された状態で収納されている。そして、このプリント基板１６の内面上下のロック位置とアンロック位置に対応する位置には、磁気検出手段であるロックセンサ１７とアンロックセンサ１８がそれぞれ設けられており、これらのロックセンサ１７とアンロックセンサ１８によって後述のようにロック部材６（ロックボルト８）の位置（ロック／アンロック位置）がそれぞれ検出される。

（電動ステアリングロック装置のシステム構成）
次に、本発明に係る電動ステアリングロック装置１のシステム構成を図４に基づいて以下に説明する。

図４は電動ステアリングロック装置のシステム構成図であり、同図に示すように、前記ロックセンサ１７とアンロックセンサ１８は、モータ１４を駆動制御する制御手段であるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する）１９に電気的に接続されており、マイコン１９は、車両に搭載された上位ユニット２０に通信回路２１を介して電気的に接続されている。尚、上位ユニット２０には、運転者によって操作される不図示のエンジンスタートスイッチが電気的に接続されており、該エンジンスタートスイッチからの信号は上位ユニット２０に入力されるよう構成されている。

又、電動ステアリングロック装置（図４においては「ＥＳＬ」と表示）１は、モータ駆動制御部２２を備えている。ここで、モータ駆動制御部２２は、バッテリ（電源＋Ｂ）２３からモータ電源供給経路２４を経てモータ１４に供給される駆動電流の極性の切り替えと遮断を行ってモータ１４による前記ロック部材６（ロックボルト８）の移動を制御するものであって、これにはモータ１４を回転させる方向（ロック方向又はアンロック方向）に応じて当該モータ１４への給電経路を選択的に形成するアンロック制御リレー（第１の制御リレー）２５とロック制御リレー（第２の制御リレー２６）が設けられている。

又、前記マイコン１９は、前記モータ駆動制御部２２のアンロック制御リレー２５とロック制御リレー２６の接点状態を切り替えるものであって、前記上位ユニット２０から通信回路２１を経て送信される「アンロック要求信号」又は「ロック要求信号」を受信すると、アンロックリレー駆動回路２７又はロックリレー駆動回路２８に「アンロック駆動信号」又は「ロック駆動信号」を出力することによって、これらのアンロックリレー駆動回路２７又はロックリレー駆動回路２８を駆動制御して前記アンロック制御リレー２５又はロック制御リレー２６の接点状態を切り替える。尚、マイコン１９の入力側には、前記ロックセンサ１７とアンロックセンサ１８が電気的に接続されている。又、マイコン１９には、後述のリレー切替制御が実行される回数をカウントする回数計測手段２９と、リレー切替制御が実行される時間を計測する時間計測手段３０が内蔵されている。

他方、前記バッテリ２３からマイコン１９へのＥＳＬ電源供給経路３１にはＥＳＬ電源供給回路３２と定電圧回路３３が設けられており、上位ユニット２０からＥＳＬ電源供給回路３２に対して「ＥＳＬ電源供給許可信号」が出力されると、ＥＳＬ電源供給回路３２は、定電圧回路３３に電力を供給する。すると、定電圧回路３３は、５ＶのＥＳＬ電源をマイコン１９に供給して該マイコン１９を駆動する。尚、図４において、３４はリセット回路である。

ところで、本発明に係る電動ステアリングロック装置１においては、前記バッテリ２３から前記モータ駆動制御部２２に至るモータ電源供給経路２４のモータ駆動制御部２２の上流側には、電力供給制限リレー３５が設けられている。又、この電力供給制限リレー３５と前記モータ駆動制御部２２との間には、電力供給制限リレー３５の導通状態を検出する導通検出部３６が設けられている。

上記電力供給制限リレー３５は、車両の走行中は図４に示すように可動接点がＯＦＦ側（ＮＣ（Normal
Close）側）に切り替えられてモータ駆動制御部２２への電源の供給が遮断され、車両の走行中に誤ってロック部材６がロック位置方向に移動してロックボルト８のステアリングシャフトへの係合を阻止する機能を果たす。尚、マイコン１９から電力供給制限リレー駆動回路３７に対して「電力供給許可信号」が出力されると、電力供給制限リレー駆動回路３７は、電力供給制限リレー３５の可動接点をＯＮ側（ＮＯ(Normal Open）側）に切り替えてバッテリ２３からモータ駆動制御部２２への電力の供給を許可する。

（電動ステアリングロック装置の動作）
次に、以上のように構成された電動ステアリング装置１の動作（ロック／アンロック動作を図５〜図７に基づいて説明する。尚、図５（ａ）はアンロック動作時のリレーの接点状態を示す図、図５（ｂ）はロック動作時のリレーの接点状態を示す図、図６はアンロック動作時の処理手順を示すフローチャート、図７はアンロック動作のタイミングチャートである。

１）アンロック動作：
（ａ）リレー切替制御中に電力供給制限リレーが正常に復帰した場合：
以下の説明において符号（１）〜（１０）に示す処理は図７のタイミングチャートにおいて付したタイミングを示す符号（１）〜（１０）に対応している。

不図示のエンジンが停止している状態では、図１に示すように、ロック部材６のロックボルト８は、上限のロック位置にあって、その上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｄから凹部３ａに突出して不図示のステアリングシャフトに係合している。この状態では、ステアリングシャフトの回転がロックしており、このロック状態においては不図示のステアリングホイールを回転操作することができず、これによって車両の盗難が防がれる。

上記状態から運転者が不図示のエンジンスタートスイッチをＯＮ操作すると、
（１）上位ユニット２０は、ＥＳＬ電源供給回路３２に対して「ＥＳＬ電源供給許可信号」を出力してバッテリ２３から電動ステアリングロック装置（ＥＳＬ）１のマイコン１９に電源を供給する（ステップＳ１）。
（２）マイコン１９は、アンロック駆動回路２７とロック駆動回路２８を制御して図４に示すようにアンロック制御リレー２５とロック制御リレー２６の可動接点をグランド（ＧＮＤ）側（ＮＣ側）に接続した状態（ＯＦＦ状態）で、電力供給制限リレー３５を導通状態（ＯＮ状態）に切り替える（ステップＳ２）。
（３）電力供給制限リレー３５が導通状態（ＯＮ状態）で、導通検出部３６が電力供給制限リレー３５の導通状態を検出したか否かを判定する（ステップＳ３）。尚、導通検出部３６は、電力供給制限リレー３５、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６がそれぞれ正常状態のとき、下記の接点状態に応じて、High信号、Middle信号、Low信号の何れかを検出するよう構成されている。
・電力供給制限リレー３５がＯＮのとき、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６の接点状態に関わらず、導通検出部３６はHigh信号を検出する。
・電力供給制限リレー３５がＯＦＦ、且つ、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６がＯＦＦのとき、導通検出部３６はMiddle信号を検出する。
・電力供給制限リレー３５がＯＦＦ、且つ、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６の何れか一方がＯＮ、他方がＯＦＦのとき、導通検出部３６はLow信号を検出する。
導通検出部３６がMiddle信号を検出している（High信号を検出していない）場合には、電力供給制限リレー３５に異常が発生している可能性があるものと判断する。尚、導通検出部３６がHigh信号を検出したために電力供給制限リレー３５に異常が発生している可能性がないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、後述のアンロック駆動が実行される（ステップＳ１０）。
（４）マイコン１９は、電力供給制限リレー駆動回路３７を制御して電力供給制限リレー３５の可動接点をＮＣ側（ＯＦＦ側）に接続（ＯＦＦ）してモータ駆動制御部２２への電力の供給信号を一旦遮断する（ステップＳ４）。
（５）モータ駆動制御部２２のアンロック制御リレー２５をＮＯ側に接続して該アンロック制御リレー２５をＯＮし、導通検出部３６がLow信号検出したか否かを判定する（ステップＳ６）。導通検出部３６がLow信号検出した場合には、アンロック制御リレー２５は正常で、電力供給制限リレー３５に異常が発生しているものとして以下のリレー切替制御を実行する（ステップＳ７）。ここで、電力供給制限リレー３５に異常が発生している原因としては、接点に異物（堆積物や酸化皮膜等）が堆積していることが考えられる。
（６）リレー切替制御においては、図５(ａ）に示すように、電力供給制限リレーをＯＮ（可動接点をＮＯ側に接続）し、可動接点とＮＯ側の固定接点との間にアークを発生させて異物を除去する。
（７）上述のようにリレー切替制御によって電力供給制限リレー３５の固定接点と可動接点との間にアークを発生させ、導通検出部３６がHigh信号を検出したか否か（電力供給制限リレー３５が正常状態に復帰したか否か）を判定する（ステップＳ８）。導通検出部３６がHigh信号を検出しない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、電力供給制限リレー３５は正常状態に復帰していないものと判断し、リレー切替制御を繰り返す。これに対して、導通検出部３６がHigh信号を検出した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）には、電力供給制限リレー３５は正常状態に復帰したものと判断して後述のアンロック駆動を実行する（ステップＳ１０）。
（８）リレー切替制御の実行回数と実行時間は、マイコン１９に内蔵された回数計測手段２９と時間計測手段３０によってそれぞれ計測されるが、リレー切替制御の実行回数が所定回数に達する以前、或いは実行時間が所定時間に達する以前に導通検出部３６がHigh信号を検出した場合には、電力供給制限リレー３５は正常状態に復帰したものと判断してアンロック駆動を実行する（ステップＳ１０）。例えば、図７に示すように、リレー切替制御を３回実行した時点で電力供給制限リレー３５の接点から異物が除去されたために導通検出部３６がHigh信号を検出した場合には、電力供給制限リレー３５は正常状態に復帰したものと判断してリレー切替制御を終了し、アンロック制御リレー２５と電力供給制限リレー２６を図５（ａ）に示すようにそのままＯＮ状態に保持してアンロック駆動を実行する（ステップＳ１０）。

１回のリレー切替制御によって電力供給制限リレー３５が正常状態に復帰しない場合には、リレー切替制御が複数回繰り返され、回数計測手段２９によってカウントされる実行回数が所定回数に達したか否か、或いは時間計測手段３０によってカウントされた実行時間が所定時間に達したか否かが判断される（ステップＳ９）。リレー切替制御の実行回数が所定回数に達しない場合、或いは実行時間が所定時間に達しない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、リレー切替制御を実行する（ステップＳ７）。そして、リレー切替制御の実行回数が所定回数に達し、或いは実行時間が所定時間に達したとき(ステップＳ９：Ｙｅｓ)には、リレー切替制御を終了する。尚、リレー切替制御が所定回数或いは所定時間だけ繰り返される前に電力供給制限リレー３５が正常状態に復帰しても、リレー切替制御を所定回数或いは所定時間だけ繰り返すようにしても良い。つまり、リレー切替制御の実行中に電力供給制限リレーが正常状態に復帰しても、アンロック駆動に移行しないようにしても良い。この場合、アンロック駆動は、次回の前記（２）の処理において電力供給制限リレー３５の正常状態への復帰を検出したときに実行する。

ここで、アンロック駆動について説明する。

アンロック駆動においては、バッテリ２３からモータ電源供給経路２４を経てモータ駆動制御部２２へと供給される駆動電流は、図５（ａ）に矢印にて示す経路を経てモータ１４に供給されるため、該モータ１４が起動され、その出力軸１４ａの回転がウォーム１５とウォームギヤ１２ａによって減速されつつ方向が直角に変換されてギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が回転する。このため、ギヤ部材１２の内周に刻設された雌ネジ部１２ｂに螺合する雄ネジ部７ａが形成されたドライバ７がスプリング１３の付勢力に抗して下動する。このようにドライバ７が下動すると、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が下動する。

上述のようにドライバ７のアーム７Ａが下動してロックボルト８が図２に示すように下限のアンロック位置に達すると、磁石１１の磁力がアンロックセンサ１８によって検出され、電力供給制限リレー３５がＮＣ側に切り替えられて遮断状態（ＯＦＦ状態）となり、モータ１４への電力の供給が停止されて該モータ１４の駆動が停止される。すると、ロックボルト８の上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｄの内部に退避するため、ロックボルト８のステアリングシャフトとの係合が解除される。この結果、ステアリングシャフトのロックが解除されてアンロック状態となり、運転者によるステアリングホイールの回転操作が可能となって車両の走行が可能となる。

而して、以上のアンロック駆動は、リレー切替制御によって電力供給制限リレー３５の正常状態に復帰が確認されると、そのまま（電力供給制限リレー３５とアンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６に切替動作を行うことなく）実行されるため、アンロック駆動が完了するまでの時間が短縮される。

２）ロック動作：
ロック動作時のリレー切替制御においても、電力供給制限リレー３５に異常が発生した場合に実行されるリレー切替制御は、アンロック動作時のそれと同様になされる。即ち、電動ステアリングロック装置１のマイコン１９は、図４に示すようにアンロック制御リレー２５とロック制御リレー２６をグランド側（ＯＦＦ側）に接続した接点状態で前記電力供給制限リレー３５を導通状態に切り替えたときに、導通検出部３６が電力供給制限リレー３５の導通状態を検出しない場合には、リレー切替制御を実行する。

ロック動作時のリレー切替制御においては、電力供給制限リレー３５を遮断状態(ＯＦＦ状態)に切り替えるとともに、図５（ｂ）に示すようにアンロック制御リレー２５の接点をＯＦＦ状態、ロック制御リレー２６の接点をＯＮ状態に切り替えた状態で、電力供給制限リレー３５を導通状態（ＯＮ状態）に切り替え、電力供給制限リレー３５の可動接点と固定接点との間にアークを発生させて異物を除去する。

ここでは、電力供給制限リレーが正常状態の場合のロック駆動について説明する。

上位ユニット２０は、ロック駆動条件が成立すると、ＥＳＬ電源供給回路３２に対して「ＥＳＬ電源供給許可信号」を出力してバッテリ２３から電動ステアリングロック装置（ＥＳＬ）１のマイコン１９に電源を供給し、通信回路２１を経て「ロック要求信号」を送信する。すると、マイコン１９は、ロックリレー駆動回路２８に対して「ロック駆動信号」を出力するため、ロックリレー駆動回路２８は、図５（ｂ）に示すように、ロック制御リレー２６の可動接点をＮＯ側に切り替える。尚、このとき、アンロック制御リレー２５の可動接点はＮＣ側（グランド側）に接続されている。

すると、バッテリ２３からモータ電源供給経路２４を経てモータ駆動制御部２２へと供給される駆動電流は、図５（ｂ）に矢印にて示す経路を経てモータ１４に供給されるため、モータ１４が逆転起動されてその出力軸１４ａが逆転される。すると、モータ１４の回転は、ウォーム１４とウォームギヤ１２ａを経てギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が逆転するためにドライバ７が上動し、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が上動する。

而して、上述のようにドライバ７のアーム７Ａが上動して磁石１１の中心がロック位置近傍の検知範囲に達すると、該磁石１１の磁力がロックセンサ１７によって検出され、電力供給制限リレー３５の可動接点がＮＣ側に切り替えられて遮断状態（ＯＦＦ状態）となり、モータ１４への電力の供給が停止されて該モータ１４の駆動が停止される。すると、図１に示すように、ロックボルト８の上端部がケース３の凹部３ａから突出して不図示のステアリングシャフトに係合するため、ステアリングシャフトの回転がロックされるロック状態となり、駐車中の車両の盗難が防がれる。尚、ロックボルト８のステアリングシャフトへの係合が良好に行われない場合には、該ロックボルト８に形成された長孔８ａ内をピン９が相対移動することができる範囲でロックボルト８がスプリング１０の付勢力に抗して下動するため、ロックボルト８に過大な負荷が作用することがない。

以上のように、本発明に係る電動ステアリングロック装置１においては、上流側の電力供給制限リレー３５と下流側のモータ駆動制御部２２との間に設けられた導通検出部３６が電力供給制限リレー３５の導通状態を検出しない（電力供給制限リレー３５の異常を検出した）場合、リレー切替制御を行い、電力供給制限リレー３５の固定接点と可動接点との間に急激な電位差を生じさせてアークを発生させることによって、固定接点や可動接点に付着した異物（堆積物や酸化皮膜）を除去することができるため、電力供給制限リレー３５を正常状態に復帰させて電動ステアリングロック装置１の安定した動作を実現することができる。

そして、電力供給制限リレー３５の導通状態を検出しない（電力供給制限リレー３５の異常を検出した）場合、リレー切替制御を所定回数或いは所定時間だけ行うことによって、固定接点や可動接点に付着した異物を効果的に除去することができる。

又、本発明に係る電動ステアリングロック装置１によれば、リレー切替制御実行中に導通検出部３６が電力供給制限リレー３５の導通状態（正常状態に復帰したこと）を検出すると、リレー切替制御を終了してそのままアンロック駆動又はロック駆動を行うようにしたため、これらのアンロック駆動又はロック駆動が完了するまでの時間を短縮することができるという効果も得られる。

尚、本実施の形態においては、導通検出部３６は、電力供給制限リレー３５、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６がそれぞれ正常状態のとき、それぞれの接点状態に応じて、High信号、Middle信号、Low信号の何れかを検出する構成としたが、これに限定されるものではなく、電力供給制限リレー３５、アンロック制御リレー２５及びロック制御リレー２６の導通状態が正常であるか否かを検出することができる構成であれば良い。

又、本実施の形態においては、１つの上位ユニット２０によってエンジンの始動と電動ステアリングロック装置１の制御（マイコン１９の電源制御、マイコン１９へのロック／アンロック要求）を行っても良く、それぞれの動作を別の上位ユニットによって行うようにしても良い。更に、上位ユニット２０は、別の機能を備えていても良く、例えば、ユーザーが所持する電子キーとの間でデータ通信を行うことによってドアを自動でロック／アンロックするためのスマートユニット、エンジンの駆動・制御を行うエンジンユニット、車両の電源制御を行う電源制御ユニット、車両に搭載された各種電装品を統合制御するボディコントロールユニット等であっても良い。

１電動ステアリングロック装置
２ハウジング
３ケース
４リッド
５ピン
６ロック部材
７ドライバ
８ロックボルト
９ピン
１０スプリング
１１磁石
１２ギヤ部材
１３スプリング
１４モータ
１５ウォーム
１６プリント基板
１７ロックセンサ
１８アンロックセンサ
１９マイコン（制御手段）
２１通信回路
２２モータ駆動制御部
２３バッテリ
２４モータ電源供給経路
２５アンロック制御リレー（第１の制御リレー）
２６ロック制御リレー（第２の制御リレー）
２７アンロックリレー駆動回路
２８ロックリレー駆動回路
２９回数計測手段
３０時間計測手段
３１ＥＳＬ電源供給経路
３２ＥＳＬ電源供給回路
３３定電圧回路
３４リセット回路
３５電力供給制限リレー
３６導通検出部
３７電力供給制限リレー駆動回路

Claims

車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロックボルトと、
該ロックボルトを移動させる駆動機構を作動させるモータと、
該モータを回転させる方向に応じて当該モータへの給電経路を選択的に形成する第１の制御リレー及び第２の制御リレーを有するモータ駆動制御部と、
該モータ駆動制御部への電力の供給を導通する導通状態と遮断する遮断状態とに切り替え可能な電力供給制限リレーと、
前記モータ駆動制御部の第１及び第２の制御リレーの接点状態を切り替える制御手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記モータ駆動制御部への給電経路の前記モータ駆動制御部よりも上流側に前記電力供給制限リレーを設けるとともに、該電力供給制限リレーの導通状態を検出する導通検出部を前記電力供給制限リレーと前記モータ駆動制御部との間に設け、
前記制御手段は、前記第１及び第２の制御リレーをグランド側に接続した接点状態で前記電力供給制限リレーを導通状態に切り替えたときに、前記導通検出部が前記電力供給制限リレーの導通状態を検出しない場合には、
前記電力供給制限リレーを遮断状態に切り替えるとともに、前記モータを回転させる方向に応じて前記第１の制御リレー又は第２の制御リレーの何れか一方の接点状態を切り替えた状態で、前記電力供給制限リレーを導通状態に切り替えるリレー切替制御を実行し、
更に、前記制御手段は、前記導通検出部が前記電力供給制限リレーの導通状態を検出したことを条件として、前記第１及び第２の制御リレーを前記リレー切替制御実行時の接点状態に維持したまま、前記ロックボルトをアンロック位置まで移動させるアンロック駆動、又は、前記ロックボルトをロック位置まで移動させるロック駆動を行うことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
前記制御手段は、前記リレー切替制御の実行回数をカウントする回数計測手段を備え、該回数計測手段によってカウントされる実行回数が所定回数に達した時点で前記リレー切替制御を終了することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリングロック装置。
前記制御手段は、前記リレー切替制御の実行開始からの経過時間をカウントする時間計測手段を備え、該時間計測手段によってカウントされる時間が所定時間に達するまで前記リレー切替制御を繰り返して実行することを特徴とする請求項１記載の電動ステアリングロック装置。