WO2008015990A1 - Dispositif de verrouillage de direction électrique - Google Patents

Dispositif de verrouillage de direction électrique Download PDF

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WO2008015990A1
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lock
detection
electric steering
detection switch
detection means
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Hiroaki Sakakura
Kazuhisa Yabumoto
Kazuo Tsukada
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Alpha Corporation
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    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns

Definitions

  • the present invention relates to an electric steering lock device that locks rotation of a steering shaft of an automobile.
  • this type of conventional electric steering lock device 100 includes a lock member 102 that is displaced between a lock position that prevents rotation of the steering shaft 101 and a lock release position that allows rotation of the steering shaft.
  • the first switch SW1 that detects that the steering shaft 101 is locked
  • the second switch SW2 that detects that the steering shaft 101 is unlocked
  • the first detection switch SW1 and the second detection
  • the CPU 103 is an electric steering lock control unit that determines the position of the lock member based on the detection output of the switch SW2 and controls the drive of the lock member 102.
  • the lock / unlock information from the CPU 103 and the detection output of the second detection switch SW2 are supplied to a starter control device 104 which is a vehicle side control unit.
  • the starter control device 104 determines whether the steering shaft 101 is locked or unlocked based on these input states. Then, the engine is started based on the engine start command only when the steering shaft 101 is in the unlocked state. When the steering shaft 101 is in the locked position, the engine is not started even if an engine start command is issued.
  • the output of the second detection switch SW2 and the output of the CPU 103 are supplied to the starter control device 104. Therefore, due to the failure of the second detection switch SW2, the If the unlocking information is erroneously output even though the bearing shaft 101 is located at the lock position, it can be determined that the electric steering lock device 100 is faulty based on the lock information from the CPU 103. Also, if the unlocked state is erroneously output even though the steering shaft 101 is located at the locked position due to the CPU 103 running away, etc., the lock information from the second detection switch SW2 (accurately not being located at the unlocked position) It is possible to determine that the electric steering lock device 1 is faulty.
  • an electric steering lock device as shown in FIGS. 15 and 16 can be considered.
  • the electric steering lock device 110 detects that the steering shaft is locked, and a lock member that is displaced between a lock position that prevents rotation of the steering shaft and a lock release position that allows rotation of the steering shaft.
  • the third detection switch SW3 side that detects the unlock position and the fourth detection switch SW4 side! / One of the faults, runaway of the electric steering lock control unit 111, etc. Even when both occur simultaneously, the failure of the electric steering lock device 110 can be determined. In other words, in order for the vehicle-side control unit to obtain the lock position information (exactly, the position that is not located at the unlock position) from the non-failed switch among the third detection switch SW3 and the fourth detection switch SW4. This is because it can be determined that the electric steering lock device 110 has a failure.
  • the fourth detection is also performed when information indicating that the control unit 111 is in the wrong unlocking position is output, and the third detection switch SW3 outputs a L signal due to a failure (indicated by a broken line in FIG. 16). Since the switch SW4 outputs an H signal, it is possible to discriminate between the failure of the electric steering lock control unit 111 and the failure of the third detection switch.
  • the electric steering lock device 110 needs to be provided with four switches SW;! To SW 4, and there is a problem that the electric steering lock device 110 is increased in cost and size.
  • An object of the present invention is to provide an electric steering hook device that outputs a signal to a vehicle-side control unit and can reduce the number of detection means.
  • an electric steering lock device comprises the following: a lock position that prevents rotation of the steering shaft, and a lock that allows rotation of the steering shaft A lock member that is displaced between a release position; first detection means that detects that the steering shaft is locked; and second detection that detects that the steering shaft is unlocked.
  • an electric steering lock control unit that determines the position of the lock member based on detection outputs of the first detection unit and the second detection unit and controls the drive of the lock member; In the configuration described above, the lock and unlock information from the electric steering lock control unit, the second detection means, and the third detection means And outputs the intellectual output
  • the electric steering lock device which is dependent on the first aspect, in the device, the lock 'unlock information from the electric steering lock control unit, the second detection means, and the The detection output of the third detection means is output to the vehicle control unit.
  • An electric steering lock device which is dependent on the first aspect or the second aspect, includes the first detection means and the second detection in the device.
  • the means and the third detecting means are mounted on the same circuit board.
  • the failure of any one of the second detection means side and the third detection means side for detecting the unlocking position, and the electric steering lock control unit Even if a runaway of the vehicle occurs at the same time, the second detection means and the third detection means fail, and the vehicle side control unit is not positioned at the unlock position from the detection means. Therefore, it is possible to determine the failure of the electric steering lock device. From the above, a signal is output to the vehicle-side control unit so that the failure can be determined even if a failure on the detection means side and a failure on the control side occur at the same time. The cost can be reduced.
  • the first detection means, the second detection means, and the third detection means are mounted on the same circuit board.
  • the assembly and wiring of the third detection means are easy.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electric steering lock device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an essential part of an operation portion of the electric steering lock device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the U arrow, and (b) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the L arrow.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the U arrow, and (b) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the L arrow. It is.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the U arrow, and (b) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the L arrow. It is.
  • FIG. 6 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the U arrow, and (b) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the L arrow. It is.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the R arrow, and (b) is an operation explanatory diagram of a partial break as viewed from the direction of the R arrow.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the present invention, in which (a) is an operation explanatory view seen from the direction of the R arrow, and (b) is an operation explanatory view of a partially broken view seen from the direction of the R arrow.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the present invention, in which (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the R arrow, and (b) is an operation explanatory diagram of a partial break as viewed from the direction of the R arrow.
  • FIG. 10 shows an embodiment of the present invention, where (a) is an operation explanatory diagram viewed from the direction of the R arrow, and (b) is an operation explanatory diagram of a partially broken operation viewed from the direction of the R arrow.
  • FIG. 11 is a circuit block diagram of a control system.
  • FIG. 12 is an output waveform diagram of each part.
  • FIG. 13 is a diagram showing an output state to the vehicle-side control unit when the steering shaft is in a locked state and when it is normal and various failures occur.
  • FIG. 14 is a circuit block diagram of a conventional control system.
  • FIG. 15 is a circuit block diagram of another conventional control system.
  • FIG. 16 is an output waveform diagram of each detection switch.
  • FIGS. 1 to 13 show an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the electric steering lock device 1
  • FIG. 2 is a perspective view of the main part of the operating portion of the electric steering lock device 1
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are diagrams for explaining the operation
  • FIG. 11 is a circuit block diagram of the control system
  • FIG. 12 is an output waveform diagram
  • FIG. 6 is a diagram showing an output state to the vehicle-side control unit at the time of various failures.
  • the electric steering lock device 1 is assembled to each other, and is housed in the component housing chamber and the housing 2 and the cover 3 that form a component housing chamber therein, and further inside the component housing chamber.
  • a drive unit housing 4 and a drive unit cover 5 that form a drive unit chamber, a motor 6 that is a drive source disposed in the drive unit chamber, a worm gear 7 fixed to a rotating shaft 6a of the motor 6, and a worm gear 7
  • the worm wheel 8 is rotatably supported in the drive unit chamber, the first cam portion 9 provided integrally on one side of the worm wheel 8, and the other side of the worm wheel 8 provided integrally.
  • a holding lever 12 (b arrow direction), and a circuit board 13 disposed in the component accommodating chamber includes a main component.
  • the lock member 11 has a flat rod portion 14 having a flat plate shape and a spring receiving surface 14a formed by a notch, and a horizontal direction from above the flat rod portion 14.
  • Cam locking part 15 protruding in the direction
  • lever locking protrusion 16 protruding to the opposite side of the cam locking part 15, and shaft locking protrusion 17 provided at the lower end of the flat rod part 14.
  • the flat rod portion 14 is supported by the pair of guide rail portions 2a and 2b of the housing 2 so as to be movable up and down.
  • the lock member 11 has a lock position (FIG. 3 and FIG. 7 (a)) in which the shaft locking projection 17 protrudes outside through the hole 2c of the housing 2 and prevents the steering shaft (not shown) from rotating. , (B) position) and the unlocked position (positions (a) and (b) in FIGS. 6 and 10) allowing the rotation of the steering shaft (not shown).
  • a compression panel 18 as a first panel is interposed between the panel receiving surface 14a and the drive unit housing 4, and the lock member 11 is urged in a direction to press the first cam portion 9 by this spring force.
  • the holding lever 12 is a flat plate portion supported so as to be swingable around a rotation support pin 19 (shown in FIGS. 7 to 10 (a) and (b)). 20, a cam latching portion 21 projecting forward and larger than one of the upper ends of the flat plate portion 20, and a locking latch slightly projecting from the lower position of the cam latching portion 21 of the flat plate portion 20. And part 22 (shown in Fig. 1).
  • the holding lever 12 includes a standby position where the movement of the lock member 11 is permitted (the positions shown in FIGS. 7 to 9 (a) and (b)), and the lock engagement portion 22 is the lever engagement protrusion of the lock member 11. 16 oscillates between the holding position (positions (a) and (b) in FIG.
  • the rotation support pin 19 holds a coil panel 23 (shown in FIG. 1 and the like) as a second panel, and the holding lever 12 is urged by the coil spring 23 in a direction to press the second cam portion 10! / .
  • the position detection means of the lock member 11 is a circuit arranged oppositely to the detected portion 24 (Fig. 5 (b)) integrally projecting from the first cam portion 9 at a position close to the detected portion 24. It consists of a first detection switch SW1 and a second detection switch SW2 fixed to the substrate 13! /.
  • the detected part 24 is arranged in an arc on the same circumference around the rotation center of the worm wheel 8. [0021]
  • the first detection switch SW1 which is the first detection means, detects the lock position of the lock member 11, and the second detection switch SW2, which is the second detection means, detects the unlock position of the lock member 11.
  • the first detection switch SW1 to the third detection switch SW3 are diagrams showing the structure;! To FIG. 10 are denoted by reference numerals Sl, S2, and S3, respectively, and are circuit blocks. In Figs. 11 to 13, which show diagrams and output waveform diagrams, etc., they are denoted by reference numerals SW1, SW2, and SW3, respectively.
  • the position detection means of the holding lever 12 includes a detected portion 25 protruding slightly forward from the other end of the upper end of the flat plate portion 20 of the holding lever 12, and a circuit board 13 adjacent to the detected portion 25.
  • the third detection switch SW3 is fixed to the position.
  • the third detection switch SW3, which is the third detection means, is turned off when the holding lever 12 is located at the standby position, and is turned on when the holding lever 12 is located at the holding position. That is, the unlock position of the lock member 11 is detected.
  • the first to third detection switches SW1, SW2, and SW3 show the output status shown in Fig. 12 when they are normal.
  • an electric steering lock control unit (CPU) 30 is provided on the circuit board 13, and the electric steering lock control unit 30 is supplied with detection outputs of the first detection switch SW1 and the second detection switch SW2.
  • the electric steering lock control unit 30 recognizes the position of the lock member 11 from the detection outputs of the first detection switch SW1 and the second detection switch SW2, and controls the driving of the motor 6.
  • the electric steering lock control unit 30 outputs lock / unlock information to the vehicle side control unit 31.
  • the electric steering lock device 1 outputs detection outputs of the second detection switch SW2 and the third detection switch SW3 to the vehicle-side control unit 31.
  • the vehicle-side control unit 31 starts the engine based on, for example, an engine start command on the condition that the steering shaft is positioned at the unlock position. Whether or not the steering shaft is located at the unlock position is determined from the lock / unlock information from the electric steering lock control unit 30 and the detection information of the second detection switch SW2 and the third detection switch SW3. Details of this determination will be described in detail in the following operation description.
  • the shaft locking projection 17 of the lock member 11 is locked to the steering shaft (not shown), thereby preventing the rotation of the steering shaft (not shown).
  • the output of the first detection switch SW1 is a High signal (hereinafter H signal)
  • the output of the second detection switch SW2 is a Low signal (hereinafter L signal)
  • the third detection The output of switch SW3 is the H signal.
  • the electric steering lock control unit 30 first confirms that the first and second detection switches SW1 and SW2 are positioned at the lock position from the output states of the first and second detection switches SW1 and SW2. After confirming this position, the worm wheel 8 rotates in the unlocking direction A by driving the motor 6, and the lock member 11 follows the first cam portion 9 and moves to the unlock position (FIGS. 4 and 5). (See (a) and (b)). The output of the first detection switch SW1 changes from the H signal to the L signal at the position where the first cam portion 9 is slightly rotated. The motor 6 continues to be driven regardless of this signal change.
  • the holding lever 12 is located at the standby position in the locked position.
  • the holding lever 12 slides on the second cam portion 10.
  • the holding lever 12 is in the standby position until just before the unlocking position of the lock member 11 (see FIGS. 8 and 9 (a) and (b)).
  • the lock member 11 is moved from the standby position to the holding position for the first time when the lock member 11 moves to the unlock position.
  • the locking engagement portion 22 of the holding lever 12 is engaged with the lever engagement protrusion 16 of the lock member 11.
  • the electric steering lock control unit 30 first checks whether the output of the first detection switch SW1 is an L signal and the output of the second detection switch SW2 is an H signal, and the lock member 11 is set to the unlock position. Confirm that it is located. After confirming the position, the worm wheel 8 rotates in the locking direction B by driving the motor 6, and the holding lever 12 moves following the second cam portion 10 and immediately moves from the holding position to the standby position. As a result, the output of the third detection switch SW3 changes from the L signal to the H signal. The holding lever 12 displaced to the standby position slides on the second cam portion 10, but moves to the lock position as shown in FIGS. 9, 8, and 7 (a) and (b). Continues to be in the standby position.
  • the drive of the motor 6 is stopped by this signal change, and the lock member 11 stops at the lock position as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • the lock member 11 When the lock member 11 is positioned at the lock position, the rotation of the steering shaft (not shown) is locked. As a result, vehicle theft during parking can be prevented.
  • the vehicle side control unit 31 confirms that the steering shaft (not shown) is located at the unlocking position when starting the engine based on the engine start command. As described above, the vehicle-side control unit 31 receives the lock / unlock information from the electric steering lock control unit 30 and the detection information of the second and third detection switches SW2 and SW3 as shown in FIG. Led. If all information is normal, the H signal is supplied from the second switch SW2, and the L signal is supplied from the third detection switch SW3.
  • the electric steering lock control unit 30 outputs an H signal due to a CPU runaway or the like. In the case of failure, it is determined that the electric steering lock control unit 30 has a failure based on the output states of the second and third detection switches SW2 and SW3. If the second detection switch SW2 outputs an H signal due to the failure of the second detection switch SW2, a signal indicating that the electric steering lock control unit 30 has failed is output and the third detection switch SW3 From the output, it is determined that the second detection switch SW2 is faulty. When the third detection switch SW3 outputs an L signal due to a failure of the third detection switch SW2, both the electric steering lock control unit 30 and the second detection switch SW2 output an L signal indicating the unlock position.
  • To 3rd detection switch SW3 is determined to be faulty. In addition, if the failure of the second detection switch SW2 and the failure due to the runaway of the electric steering lock control unit 30 occur simultaneously, the second detection switch SW2 outputs an H signal and the electric steering lock control Unit 30 outputs the L signal or H signal. However, it can be determined from the output of the third detection switch SW3 that there is a failure in the electric steering lock device 1. If a failure of the third detection switch SW3 and a failure due to runaway of the electric steering lock control unit 30 occur at the same time, it is similarly determined that there is a failure.
  • the vehicle-side control unit 31 takes countermeasures such as issuing an alarm warning or rechecking the electric steering lock device 1.
  • the vehicle-side control is performed from the non-failed detection switch in the second detection switch SW2 and the third detection switch SW3.
  • the failure of the electric steering lock device 1 can be determined in order to obtain information that the section is not located at the unlock position.
  • a detection switch failure and a control failure occur at the same time, a signal that can determine the failure is output to the vehicle-side control unit 31.
  • the number of detection switches is sufficient to be three. Since three detection switches are sufficient as described above, the cost and size of the electric steering lock device 1 can be reduced.
  • the first detection switch SW1 and the second detection switch SW2 have the first cam portion 9 as a detection target, and the third detection switch SW3 has a force with the holding lever 12 as a detection target.
  • the detection switch SW1 can detect the lock position of the steering shaft, and the second detection switch SW2 and the third detection switch SW3 can be detected regardless of the detection position of the steering shaft.
  • the first to third detection switches SW1, SW2, SW3 are all circuit boards 1
  • the first to third detection switches SW1, SW2, SW3 can be easily assembled and wired.

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Description

明 細 書
電動ステアリングロック装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車のステアリングシャフトの回転をロックする電動ステアリングロック 装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、電動ステアリングロック装置としては、 日本国特許公開公報:特開 2005— 21 4118号(特許文献 1)に開示されたものがある。この種の従来の電動ステアリングロッ ク装置 100は、図 14に示すように、ステアリングシャフト 101の回転を阻止するロック 位置とステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック 部材 102と、ステアリングシャフト 101がロックされていることを検知する第 1スィッチ S W1と、ステアリングシャフト 101がロック解除されていることを検知する第 2スィッチ S W2と、第 1検知スィッチ SW1と第 2検知スィッチ SW2の検知出力に基づきロック部 材の位置を判断してロック部材 102の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部 である CPU103とを備えている。又、 CPU103からのロック'ロック解除情報と第 2検 知スィッチ SW2の検知出力は、車両側制御部であるスタータ制御装置 104に供給さ れている。スタータ制御装置 104は、これら入力状態に基づきステアリングシャフト 10 1のロック状態'ロック解除状態を判別する。そして、ステアリングシャフト 101がロック 解除状態にある時のみエンジンスタート指令に基づきエンジンを始動等する。ステア リングシャフト 101がロック位置にある時にはエンジンスタート指令があってもエンジン の始動を行わない。
[0003] ところで、上記電動ステアリングロック装置 100にあっては、ステアリングシャフト 101 力 Sロック位置に位置するのに、ロック解除位置に位置するという誤情報をスタータ制 御装置 104に出力し、スタータ制御装置 104がエンジンを始動するような事態を確実 に回避する必要がある。
[0004] 上記従来例では、第 2検知スィッチ SW2の出力と CPU103の出力をスタータ制御 装置 104に供給するしている。従って、第 2検知スィッチ SW2の故障によって、ステ ァリングシャフト 101がロック位置に位置するのにロック解除情報を誤出力した場合に は、 CPU103からのロック情報によって電動ステアリングロック装置 100に故障有りと 判定できる。又、 CPU103の暴走等によって、ステアリングシャフト 101がロック位置 に位置するのにロック解除状態を誤出力した場合には、第 2検知スィッチ SW2からの ロック情報(正確にはロック解除位置に位置しない旨の情報)によって電動ステアリン グロック装置 1に故障有りと判定できる。
[0005] しかし、スタータ制御装置 104に対する第 2検知スィッチ SW2と CPU103の出力情 報が共に誤情報(ロック位置に位置する旨の誤情報)である場合には、電動ステアリ ングロック装置 100の故障を判定できない。つまり、第 2検知スィッチ SW2の故障と、 CPU103の暴走等とが同時に発生した場合には電動ステアリングロック装置 100の 故障を判別できなレヽとレ、う問題がある。
[0006] このような問題を解決するため、図 15及び図 16に示すような電動ステアリングロック 装置が考えられる。この電動ステアリングロック装置 110は、ステアリングシャフトの回 転を阻止するロック位置とステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との 間で変位するロック部材と、ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第 1 検知スィッチ SW1と、ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第 2 、第 3及び第 4検知スィッチ SW2, SW3, SW4と、第 1検知スィッチ SW1と第 2検知 スィッチ SW2の検知出力に基づきロック部材の位置を判断してロック部材の駆動を 制御する電動ステアリングロック制御部 111とを備え、電動ステアリングロック制御部 1 11のロック'ロック解除情報と第 3検知スィッチ SW3と第 4検知スィッチ SW4の検知 出力を車両側制御部(図示せず)に出力している。
[0007] このような構成であれば、ロック解除位置を検知する第 3検知スィッチ SW3側と第 4 検知スィッチ SW4側の!/、ずれか一つの故障と、電動ステアリングロック制御部 111の 暴走等とが同時に発生した場合にも電動ステアリングロック装置 110の故障を判別で きる。つまり、第 3検知スィッチ SW3と第 4検知スィッチ SW4の内の故障していないス イッチから車両側制御部がロック位置情報(正確には、ロック解除位置に位置しなレヽ 旨)を得るため、電動ステアリングロック装置 110に故障有りと判定できるからである。 例えば、ステアリングシャフトがロック位置に位置するのに、電動ステアリングロック制 御部 111が誤ったロック解除位置に位置する旨の情報を出力し、且つ、第 3検知スィ ツチ SW3が故障で L信号を出力(図 16にて破線で示す)した場合にも第 4検知スイツ チ SW4が H信号を出力するため、電動ステアリングロック制御部 111の故障と第 3検 知スィッチの故障を判別できる。
[0008] しかしながら、上記電動ステアリングロック装置 110には、 4つのスィッチ SW;!〜 SW 4を設ける必要があり、電動ステアリングロック装置 110のコストアップ及び大型化に なるという問題がある。
[0009] そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、検 知手段側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定ができるような信号 を車両側制御部に出力し、しかも、検知手段の個数が削減できる電動ステアリング口 ック装置を提供することにある。
発明の開示
[0010] 上記目的を達成するために、本発明の第 1アスペクトに基く電動ステアリングロック 装置は、以下を備えている:ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記 ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材と; 前記ステアリングシャフトがロックされてレ、ることを検知する第 1検知手段と;前記ステ ァリングシャフトがロック解除されていることを検知する第 2検知手段及び第 3検知手 段と;及び、前記第 1検知手段と第 2検知手段の検知出力に基づき前記ロック部材の 位置を判断して前記ロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部;上 記構成において、前記電動ステアリングロック制御部からのロック'ロック解除情報と 前記第 2検知手段及び前記第 3検知手段の検知出力とを出力することを特徴とする
[0011] 前記第 1アスペクトから従属する本発明の第 2アスペクトに基く電動ステアリングロッ ク装置は、前記装置において、前記電動ステアリングロック制御部からのロック'ロック 解除情報と前記第 2検知手段及び前記第 3検知手段の検知出力は、車両側制御部 に出力される。
[0012] 前記第 1アスペクト又は第 2アスペクトから従属する本発明の第 3アスペクトに基く電 動ステアリングロック装置は、前記装置において、前記第 1検知手段、前記第 2検知 手段及び前記第 3検知手段が同一の回路基板に搭載されている。
[0013] 上述本発明の第 1アスペクト乃至第 2アスペクトによれば、ロック解除位置を検知す る第 2検知手段側と第 3検知手段側のいずれか一つの故障と、電動ステアリングロッ ク制御部の暴走等とが同時に発生した場合にも、第 2検知手段と第 3検知手段の内 の故障してレ、な!/、検知手段から車両側制御部がロック解除位置に位置しなレ、旨の情 報を得るため、電動ステアリングロック装置の故障を判別できる。以上より、検知手段 側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定ができるような信号を車両 側制御部に出力し、しかも、検知手段の個数が 3つで足りるので、構造を簡素化する ことができ、コスト'ダウンを図ることができる。
[0014] また、上述本発明の第 3アスペクトによれば、前記第 1検知手段、前記第 2検知手 段及び前記第 3検知手段が同一の回路基板に搭載されているため、当該第 1乃至 第 3検知手段の組み付け及び配線等が容易である。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。
[図 2]本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の動作箇所の要部斜 視図である。
[図 3]本発明の一実施形態を示し、(a)は U矢視方向から見た動作説明図、(b)は L 矢視方向から見た動作説明図である。
[図 4]本発明の一実施形態を示し、(a)は U矢視方向から見た動作説明図、(b)は L 矢視方向から見た動作説明図である。である。
[図 5]本発明の一実施形態を示し、(a)は U矢視方向から見た動作説明図、(b)は L 矢視方向から見た動作説明図である。である。
[図 6]本発明の一実施形態を示し、(a)は U矢視方向から見た動作説明図、(b)は L 矢視方向から見た動作説明図である。である。
[図 7]本発明の一実施形態を示し、(a)は R矢視方向から見た動作説明図、(b)は R 矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
[図 8]本発明の一実施形態を示し、(a)は R矢視方向から見た動作説明図、(b)は R 矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。 [図 9]本発明の一実施形態を示し、(a)は R矢視方向から見た動作説明図、(b)は R 矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
[図 10]本発明の一実施形態を示し、(a)は R矢視方向から見た動作説明図、(b)は R 矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
[図 11]制御系の回路ブロック図である。
[図 12]各部の出力波形図である。
[図 13]ステアリングシャフトがロック状態にあって、正常時及び種々の故障時における 車両側制御部への出力状態を示す図である。
[図 14]従来例の制御系の回路ブロック図である。
[図 15]他の従来例の制御系の回路ブロック図である。
[図 16]各検知スィッチの出力波形図である。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図 1〜図 13は本発明の 一実施形態を示し、図 1は電動ステアリングロック装置 1の分解斜視図、図 2は電動ス テアリングロック装置 1の動作箇所の要部斜視図、図 3〜図 10の(a)、 (b)はそれぞ れ動作説明図、図 11は制御系の回路ブロック図、図 12は出力波形図、図 13はステ ァリングシャフトがロック状態にあって、正常時及び種々の故障時における車両側制 御部への出力状態を示す図である。
[0017] 電動ステアリングロック装置 1は、図 1に示すように、互いに組み付けされ、内部に部 品収容室を形成するハウジング 2及びカバー 3と、この部品収容室内に収容され、そ の内部に更にドライブユニット室を形成するドライブユニットハウジング 4及びドライブ ユニットカバー 5と、このドライブユニット室内に配置される駆動源であるモータ 6と、こ のモータ 6の回転軸 6aに固定されたウォームギア 7と、このウォームギア 7に嚙み合 い、ドライブユニット室内で回転自在に支持されたウォームホイール 8と、このウォー ムホイール 8の一方面に一体に設けられた第 1カム部 9と、ウォームホイール 8の他方 面に一体に設けられた第 2カム部 10と、第 1カム部 9に追従して上下動(a矢印方向) するロック部材 11と、第 2カム部 10に追従して揺動 (b矢印方向)する保持レバー 12 と、部品収容室に配置された回路基板 13とを主な構成部品として備えている。 [0018] ロック部材 11は、図 2に詳しく示すように、平板状で、且つ、切欠きによってバネ受 け面 14aが形成されたフラットロッド部 14と、このフラットロッド部 14の上方より水平方 向に突出されたカム係止部 15と、カム係止部 15の反対側に突出されたレバー用係 止突起 16と、フラットロッド部 14の下端に設けられたシャフト係止突起 17とから構成 されている。フラットロッド部 14は、ハウジング 2の一対のガイドレール部 2a, 2bによつ て上下動自在に支持されている。そして、ロック部材 11は、シャフト係止突起 17がハ ウジング 2の孔 2cより外部に突出し、ステアリングシャフト(図示せず)の回転を阻止す るロック位置(図 3及び図 7の各(a)、 (b)の位置)とステアリングシャフト(図示せず)の 回転を許容するロック解除位置(図 6及び図 10の(a)、 (b)の位置)との間で変位する 。パネ受け面 14aとドライブユニットハウジング 4との間には第 1パネである圧縮パネ 1 8が介在され、このバネ力によってロック部材 11が第 1カム部 9を押圧する方向に付 勢されている。
[0019] 保持レバー 12は、図 2に詳しく示すように、回転支持ピン 19 (図 7〜図 10の(a)、 (b )に示す)を中心に揺動自在に支持されたフラットプレート部 20と、このフラットプレー ト部 20の上端の一方より大きく前方に突出されたカム係止部 21と、フラットプレート部 20のカム係止部 21の下方位置より少し突設されたロック用係止部 22 (図 1に示す)と を備えている。保持レバー 12は、ロック部材 11の移動を許容する待機位置(図 7〜 図 9の(a)、(b)の位置)と、ロック用係止部 22がロック部材 11のレバー用係止突起 1 6に係止し、ロック部材 11のロック位置側への移動を阻止する保持位置(図 10の(a) 、(b)の位置)との間で揺動する。回転支持ピン 19には第 2パネであるコイルパネ 23 ( 図 1等に示す)が保持され、このコイルバネ 23によって保持レバー 12が第 2カム部 10 を押圧する方向に付勢されて!/、る。
[0020] 次に、ロック部材 11及び保持レバー 12の位置を検出する検出手段について説明 する。ロック部材 1 1の位置検出手段は、第 1カム部 9に一体に突設された被検出部 2 4 (図 5 (b) )と、この被検出部 24の近接位置で対向配置される回路基板 13に固定さ れた第 1検知スィッチ SW1及び第 2検知スィッチ SW2とから構成されて!/、る。被検出 部 24はウォームホイール 8の回転中心を中心として同一円周上に円弧状に配置され ている。 [0021] 第 1検知手段である第 1検知スィッチ SW1は、ロック部材 11のロック位置を検知し、 第 2検知手段である第 2検知スィッチ SW2はロック部材 11のロック解除位置を検知 する。
[0022] 尚、前記第 1検知スィッチ SW1〜前記第 3検知スィッチ SW3は、構造を示す図;!〜 図 10においては、各々、 Sl、 S2、 S3にて符号を附して示し、回路ブロック図、出力 波形図等を示す図 11〜図 13においては、各々、 SW1、 SW2、 SW3にて符号を附 して示す。
[0023] 保持レバー 12の位置検出手段は、保持レバー 12のフラットプレート部 20の上端の 他端側より少し前方に突出された被検出部 25と、この被検出部 25に近接する回路 基板 13の位置に固定された第 3検知スィッチ SW3とから構成されている。第 3検知 手段である第 3検知スィッチ SW3は、保持レバー 12が待機位置に位置する状態で オフし、保持レバー 12が保持位置に位置する状態でオンする。つまり、ロック部材 11 のロック解除位置を検知する。第 1〜第 3検知スィッチ SW1 , SW2, SW3は、正常時 には図 12に示す出力状態を示す。
[0024] 次に、電動ステアリングロック装置 1の制御系を説明する。図 11に示すように、回路 基板 13に電動ステアリングロック制御部(CPU) 30が設けられ、この電動ステアリング ロック制御部 30には第 1検知スィッチ SW1と第 2検知スィッチ SW2の検知出力が供 給されている。電動ステアリングロック制御部 30は、第 1検知スィッチ SW1と第 2検知 スィッチ SW2の検知出力よりロック部材 11の位置を認識し、モータ 6の駆動を制御す る。電動ステアリングロック制御部 30は、車両側制御部 31にロック'ロック解除情報を 出力する。又、電動ステアリングロック装置 1からは、第 2検知スィッチ SW2と第 3検知 スィッチ SW3の検知出力が車両側制御部 31に出力されている。
[0025] 車両側制御部 31は、ステアリングシャフトがロック解除位置に位置することを条件と して、例えばエンジン始動指令に基づきエンジンを始動する。ステアリングシャフトが ロック解除位置に位置するか否かは、電動ステアリングロック制御部 30からのロック · ロック解除情報と、第 2検知スィッチ SW2及び第 3検知スィッチ SW3の検知情報から 判定する。この判定内容については、下記の動作説明で詳しく説明する。
[0026] 次に、上記電動ステアリングロック装置 1の動作を説明する。図 3 (a)、 (b)に示す口 ック部材 11のロック位置では、ロック部材 11のシャフト係止突起 17がステアリングシャ フト(図示せず)に係止し、これによつてステアリングシャフト(図示せず)の回転が阻 止されている。このロック位置では、図 12に示すように、第 1検知スィッチ SW1の出力 は High信号 (以下、 H信号)、第 2検知スィッチ SW2の出力は Low信号 (以下、 L信 号)、第 3検知スィッチ SW3の出力は H信号である。
[0027] このロック状態にあって車両を駆動するべぐドライバ一等がステアリング施解錠ボ タン(図示せず)を押下する。すると、電動ステアリングロック制御部 30は、先ず、第 1 及び第 2検知スィッチ SW1 , SW2の出力状態よりロック位置に位置することを確認す る。この位置確認の後、モータ 6の駆動によりウォームホイール 8が解錠方向 Aに回 転し、ロック部材 11が第 1カム部 9に追従してロック解除位置側に移動する(図 4及び 図 5の(a)、 (b)参照)。第 1検知スィッチ SW1の出力は、第 1カム部 9が少し回転した 位置で H信号から L信号に変化する。この信号変化に係わらずモータ 6の駆動が続 行される。そして、図 6 (a)、 (b)に示すように、ロック部材 11がロック解除位置まで移 動すると、第 2検知スィッチ SW2の出力が L信号から H信号に変化する(図 12)。この 信号変化によってモータ 6の駆動が停止される。以上によって、図 6 (a)、 (b)に示す ように、ロック部材 11がロック解除位置で停止される。
[0028] 一方、図 7 (a)、 (b)に示すように、保持レバー 12はロック位置では待機位置に位置 する。そして、上記したモータ 6の駆動でウォームホイール 8が解錠方向 Aに回転す ると、保持レバー 12が第 2カム部 10上を摺動する。保持レバー 12はロック部材 11の ロック解除位置の直前までは待機位置に位置する(図 8及び図 9の(a)、 (b)参照)。 そして、図 10 (a)、 (b)に示しように、ロック部材 11がロック解除位置まで移動した時 点で初めて待機位置から保持位置に移動される。保持レバー 12が保持位置に移動 すると、保持レバー 12のロック用係止部 22がロック部材 11のレバー用係止突起 16 に係止する。すると、図 12に示すように、第 3検知スィッチ SW3の出力が H信号から L信号に変化する。以上により、ロック解除位置への動作が完了する。ロック部材 11 力 Sロック解除位置に位置すると、ステアリングシャフト(図示せず)の回転が自由となる 。又、ロック部材 11が保持レバー 12によって位置保持されるため、強い衝撃力がロッ ク部材 11に加わっても、ロック部材 11がロック位置側に移動することはない。これによ り、車両走行中等においてステアリングシャフト(図示せず)がロックするような事態を 確実に防止できる。
[0029] ロック部材 11のロック解除位置にあって、車両駐車するためドライバ一等がステアリ ング施解錠ボタン(図示せず)を押下する。すると、電動ステアリングロック制御部 30 は、先ず、第 1検知スィッチ SW1の出力が L信号、第 2検知スィッチ SW2の出力が H 信号であるか否かをチェックし、ロック部材 11がロック解除位置に位置することを確認 する。位置確認の後、モータ 6の駆動によりウォームホイール 8が施錠方向 Bに回転 し、保持レバー 12が第 2カム部 10に追従移動して保持位置から待機位置に直ちに 移動する。これにより、第 3検知スィッチ SW3の出力は L信号から H信号に変化する 。待機位置に変位した保持レバー 12は、第 2カム部 10上を摺動するが、図 9、図 8、 図 7の各(a)、 (b)に示すように、ロック位置まで移動しても待機位置に位置し続ける。
[0030] 一方、モータ 6の駆動によりウォームホイール 8が施錠方向 Bに回転すると、ロック部 材 11は保持レバー 12の待機位置への変位後、第 1カム部 9に追従してロック解除位 置側に移動する(図 5及び図 4の(a)、 (b)参照)。第 2検知スィッチ SW2の出力は、 図 12に示すように、第 1カム部 9が少し回転した位置で H信号から L信号に変化する 。この信号変化後もモータ 6の駆動が続行され、ロック部材 11がロック解除位置まで 移動する。すると、第 1検知スィッチ SW1の出力が L信号から H信号に変化する。こ の信号変化によってモータ 6の駆動が停止され、図 3 (a)、 (b)に示すように、ロック部 材 11がロック位置で停止する。ロック部材 11がロック位置に位置すると、ステアリング シャフト(図示せず)の回転がロックされる。これにより、駐車中における車両盗難を防 止できる。
[0031] ところで、車両側制御部 31は、エンジン始動指令に基づきエンジン始動を開始す る際に、ステアリングシャフト(図示せず)がロック解除位置に位置していることを確認 する。上記したように車両側制御部 31には、図 13に示すように、電動ステアリング口 ック制御部 30からのロック'ロック解除情報と、第 2及び第 3検知スィッチ SW2, SW3 の検知情報が導かれている。全ての情報が正常であれば、第 2スィッチ SW2から H 信号、第 3検知スィッチ SW3から L信号が供給される。
[0032] ここで、 CPUの暴走等によって電動ステアリングロック制御部 30が H信号を出力す る場合には、第 2及び第 3検知スィッチ SW2, SW3の出力状態より電動ステアリング ロック制御部 30に故障有りと判定する。又、第 2検知スィッチ SW2の故障によって第 2検知スィッチ SW2が H信号を出力する場合には、電動ステアリングロック制御部 30 が故障している旨の信号を出力すると共に、第 3検知スィッチ SW3の出力より第 2検 知スィッチ SW2に故障有りと判定する。又、第 3検知スィッチ SW2の故障によって第 3検知スィッチ SW3が L信号を出力する場合には、電動ステアリングロック制御部 30 と第 2検知スィッチ SW2が共にロック解除位置を示す L信号を出力することから第 3 検知スィッチ SW3に故障有りと判定する。更に、第 2検知スィッチ SW2の故障と、電 動ステアリングロック制御部 30の暴走等による故障とが同時に発生した場合には、第 2検知スィッチ SW2が H信号を出力し、且つ、電動ステアリングロック制御部 30は L 信号又は H信号を出力する。しかし、第 3検知スィッチ SW3の出力より電動ステアリン グロック装置 1に故障有りを判定できる。尚、第 3検知スィッチ SW3の故障と、電動ス テアリングロック制御部 30の暴走等による故障とが同時に発生した場合にも、同様に して故障有りと判定する。
[0033] このように車両側制御部 31は、故障有りと判定した場合には、アラーム警告を発す る、電動ステアリングロック装置 1を再チェックする等の対応策を取ることになる。
[0034] 以上、本発明では、検知スィッチ側の故障と制御側の故障が同時に発生しても、第 2検知スィッチ SW2と第 3検知スィッチ SW3の内の故障していない検知スィッチから 車両側制御部がロック解除位置に位置しない旨の情報を得るため、電動ステアリング ロック装置 1の故障を判別できる。以上より、検知スィッチ側の故障と制御側の故障が 同時に発生しても故障の判定ができるような信号を車両側制御部 31に出力し、しか も、検知スィッチの個数が 3つで足りる。このように検知スィッチが 3個で良いため、電 動ステアリングロック装置 1のコストダウン及び小型化になる。
[0035] この実施形態では、第 1検知スィッチ SW1及び第 2検知スィッチ SW2は、第 1カム 部 9を検知対象とし、第 3検知スィッチ SW3は、保持レバー 12を検知対象としている 力、第 1検知スィッチ SW1はステアリングシャフトのロック位置を、第 2検知スィッチ S W2及び第 3検知スィッチ SW3は、共にステアリングシャフトのロック解除位置を検知 できれば、検知対象を問わない。 [0036] この実施形態では、第 1〜第 3検知スィッチ SW1 , SW2, SW3は、共に回路基板 1
3上に搭載したので、第 1〜第 3検知スィッチ SW1 , SW2, SW3の組み付け、配線 等が容易であるとレ、う利点がある。
[0037] なお、 日本国特許出願第 2006— 207994号(2006年 7月 31日出願)の全内容が
、参照により、本願明細書に組み込まれている。
[0038] 本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなぐ適宜の変更を行 うことにより、その他種々の態様で実施可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 電動ステアリングロック装置力 s、以下を含む:
ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転 を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材;
前記ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第 1検知手段; 前記ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第 2検知手段; 前記ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する及び第 3検知手段; 及び
前記第 1検知手段と第 2検知手段の検知出力に基づき前記ロック部材の位置を判 断して前記ロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部;
上記構成において、
前記電動ステアリングロック制御部からのロック'ロック解除情報と前記第 2検知手段 及び前記第 3検知手段の検知出力とが出力される。
[2] 請求項 1記載の電動ステアリングロック装置にお!/、て、
前記電動ステアリングロック制御部からのロック'ロック解除情報と前記第 2検知手段 及び前記第 3検知手段の検知出力は、車両側制御部に出力される。
[3] 請求項 1記載の電動ステアリングロック装置にお!/、て、
前記第 1検知手段、前記第 2検知手段及び前記第 3検知手段が同一の回路基板 に搭載されている。
[4] 請求項 2記載の電動ステアリングロック装置にお!/、て、
前記第 1検知手段、前記第 2検知手段及び前記第 3検知手段が同一の回路基板 に搭載されている。
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