電動ステアリングロック装置
【課題】コストアップを伴うことなく簡単な構成で電動モータの過熱による熱害の発生を防ぐ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。
【解決手段】電動ステアリングロック装置において、予め設定された電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替える。
【解決手段】電動ステアリングロック装置において、予め設定された電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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電動モータと、該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段を備えている。
【０００３】
斯かる電動ステアリングロック装置は、エンジン作動状態で運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると、これを検知した車体側の上位ＥＣＵは、エンジンを停止させ、安全が確認されたことを条件に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。電動ステアリングロック装置は、このロック要求を受けると、マイコン（マイクロコンピュータ）等の制御手段によって電動モータを駆動制御し、該電動モータによってロックボルトを移動させてこれ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転をロックする。
【０００４】
他方、エンジン停止状態で運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、これを検知した上位ＥＣＵ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。電動ステアリングロック装置は、このアンロック要求を受けると、制御手段によって電動モータを駆動制御し、該電動モータによってロックボルトを移動させて該ロックボルトのステアリングシャフトへの係合を解除し、ステアリングホイールをアンロックしてステアリング操作を可能とする。
【０００５】
ところで、斯かる電動ステアリングロック装置においてロックとアンロックを短時間のうちに頻繁に繰り返すと、電動モータの過熱によってコイルが断線する等の熱害が発生する可能性がある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、電動モータの作動時間を要素とする関係式から算出された値が所定の休止閾値よりも大きいと判断した場合には、電動モータの作動を強制的に休止させるとともに、前記算出値が所定の無効閾値よりも大きい場合には、電動モータの作動要求があってもこれを無効化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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１７００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電動ステアリングロック装置において電動モータの過熱によって引き起こされる熱害には、特許文献１において提示されたもの（ロックとアンロックを短時間のうちに頻繁に繰り返すことによる電動モータの過熱に起因するもの）以外に、ロックボルトがステアリングシャフトに対して強く係合されている場合（所謂噛み込み時）が考えられる。このような場合には、電動モータの駆動力ではロックボルトをステアリングシャフトから引き抜くことができず、電動モータが過負荷状態となって該電動モータに過大な電流が流れるため、電動モータが発熱する。そして、ロックボルトがステアリングシャフトから抜けるまでアンロック操作が繰り返されると電動モータが高温となり、該電動モータのコイルが断線する等の熱害が発生する可能性がある。
【０００９】
上記問題を解決するためには、バイメタル等によって構成された過熱保護装置を内蔵した電動モータを使用することが考えられるが、斯かる電動モータは大型でコストが高いという問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、コストアップを伴うことなく簡単な構成で電動モータの過熱による熱害の発生を防ぐ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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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電動モータと、
該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、
該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記制御手段は、
予め設定された前記電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて前記電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、
運転者からのアンロック指令を受信して前記通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらず前記ロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が前記通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記モータ過熱保護モード時の前記通電維持時間を、所定条件下における前記ロックボルトのロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記通電維持時間と前記通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と前記モータ過熱保護モード時で同じになるよう前記モータ過熱保護モード時の通電休止時間を設定することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記制御手段は、運転者からのアンロック指令を受信する上位ＥＣＵと、該上位ＥＣＵからのロック／アンロック作動信号を受信すると前記電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を実行するマイコンを備え、前記通電維持時間は前記マイコンによって制御されるとともに、前記通電休止時間は前記上位ＥＣＵによって制御され、
前記上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内に前記アンロック指令を受信した場合には、前記アンロック作動時間が経過するまで待機し、前記アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって前記通電休止時間を設定するよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合、即ち、ロックボルトがステアリングシャフトに噛み込んでいると判断した場合には、次回のアンロック処理のモードを通常モードからモータ過熱保護モードに切り替え、電動モータのデューティ比が通常モード時のそれよりも小さくなるように電動モータへの通電時間を短くしたため、運転者によってアンロック処理が何度も繰り返し行われた場合であっても、電動モータの過熱を抑えてコイルの断線等の熱害の発生を防ぐことができる。そして、このような効果は、アンロック処理のモードを切り替えることによって得られるため、過熱保護装置を内蔵した電動モータ等の使用が不要となり、大型化やコストアップを避けることができる。
【００１６】
ところで、通常モードにおける電動モータの通電維持時間は、一度のアンロック処理でロックボルトが必ずロック位置からアンロック位置まで移動するのに十分で、且つ、高い応答性が確保できる条件を満足し得る最短時間に設定されている。この通電維持時間を維持したまま、電動モータのデューティ比（＝通電維持時間／アンロック作動時間）を下げるためには通電休止時間を延ばせば良いが、給電休止時間を延ばすとアンロック作動時間（＝通電維持時間＋通電休止時間）が長くなり、運転者への応答性が悪くなってしまう。
【００１７】
本発明では、モータ過熱保護モードにおける電動モータの通電維持時間を通常モードのそれよりも短くして電動モータのデューティ比を下げるようにしたため、全体のアンロック作動時間を短縮することができ、運転者への応答性を損なうことなく、電動モータの発熱を抑制することができる。
【００１８】
又、電動モータは一般的に温度上昇に伴ってトルクが下がるが、本発明では、モータ過熱保護モードにおいては通電維持時間を短くし、より温度が低くてトルクが高いときに電動モータを作動させ、この動作を複数回行うことによってロックボルトをロック位置からアンロック位置へと移動させるようにしたため、アンロック処理を効率良く行うことができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、モータ過熱保護モード時の通電維持時間をアンロック保障通電時間よりも短く設定したため、１回のアンロック処理ではロックボルトをアンロック位置まで移動させることができない場合があるが、アンロック作動時間を短くすることによって運転者に対する応答性（例えば、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチを操作してからアンロック失敗等のワーニングが点灯するまでの時間）は損なわれず、運転者に違和感を与えることなく、運転者の複数回のアンロック操作によってロックボルトをアンロック位置まで確実に移動させることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、モータ過熱保護モード時のアンロック作動時間を通常モード時のそれと同じにすることによって、運転者に対する応答時間を一定にすることができ、運転者に違和感を与えることがない。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内にアンロック指令を受信した場合には、アンロック作動時間が経過するまで待機し、アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって通電休止時間を設定するよう構成したため、上位ＥＣＵによって通電休止時間及びアンロック作動時間を管理することができ、電動モータのデューティ比の制御を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】本発明に係る電動ステアリングロック装置の制御システム構成図である。
【図４】本発明に係る電動ステアリングロック装置の処理フローを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
［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であり、図示の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。
【００２５】
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、この凹部３ａには不図示の円筒状のステアリングコラムが嵌め込まれ、ケース３は、これに結着される不図示の円弧状ブラケットによってステアリングコラムに固定されている。尚、図示しないが、ステアリングコラム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、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。
【００２６】
前記ハウジング２には、ロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂが形成されており、これらのロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂとは上下方向に延びる細長い連通部２Ｃによって互いに連通している。
【００２７】
上記ロック部材収納部２Ａにはロック部材５が収納されており、このロック部材５は、下端部外周に雄ネジ部６ａが刻設された略円筒状のドライバ６と、該ドライバ６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７とで構成されている。ここで、ロックボルト７には上下方向に長い長孔７ａが形成されており、ロックボルト７は長孔７ａに横方向に挿通するピン８によってドライバ６に連結されている。
【００２８】
そして、ロックボルト７は、ケース３に形成された矩形のロックボルト挿通孔３ｂ内に上下動可能に嵌合しており、これとドライバ６の隔壁６ｂ間に縮装されたスプリング９によって常時上方に付勢され、通常はロックボルト７の長孔７ａの下部がピン８に係合することによって該ロックボルト７はドライバ６と共に上下動する。
【００２９】
又、ドライバ６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６Ａと上下方向に長い回り止め部６Ｂが一体に形成されており、アーム６Ａは、ハウジング２（ケース３）に形成された前記連通部２Ｃに上下動可能に収容され、回り止め部６Ｂは、ケース３に形成された係合溝３ｃに係合してドライバ６の回転を阻止する。そして、アーム６Ａの先端部には横断面矩形の磁石収納部６ｃが形成されており、この磁石収納部６ｃには四角柱状の磁石１０が圧入によって収納されている。
【００３０】
更に、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１１が回転可能に収容されており、該ギヤ部材１１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４ａ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１１の下部外周にはウォームギヤ１１ａが形成され、内周には雌ネジ部１１ｂが形成されている。
【００３１】
上記ギヤ部材１１の内部には前記ドライバ６の下部が挿入されており、このドライバ６の下部外周に形成された前記雄ネジ部６ａは、ギヤ部材１１の内周に形成された前記雌ネジ部１１ｂが噛合している。そして、リッド４のギヤ保持筒部４ａ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６の隔壁６ｂの間にはスプリング１２が縮装されており、ロック部材５（ドライバ６とロックボルト７）はスプリング１２によって常時上方に付勢されている。
【００３２】
又、ハウジング２に形成された前記ロック部材収納部２Ａには電動モータ１３が横置き状態で収納されており、この電動モータ１３の出力軸１３ａには小径のウォーム１４が形成され、このウォーム１４はギヤ部材１１の外周に形成された前記ウォームギヤ１１ａに噛合している。ここで、ウォーム１４とウォームギヤ１１ａは、電動モータ１３の出力軸１３ａの回転力をロック部材５の進退力に変換する駆動機構を構成している。
【００３３】
一方、ハウジング２に形成された前記基板収納部２Ｂには、その内面がロック部材５の作動方向と平行となるように基板１５が収納されており、この基板１５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センサであるホール素子１６，１７がそれぞれ設けられており、これらのホール素子１６，１７と前記磁石１０によって位置検出手段が構成され、この位置検出手段によって後述のようにロック部材５（ロックボルト７）の位置（ロック／アンロック位置）が検出される。
【００３４】
次に、以上のように構成された電動ステアリングロック装置１の動作（ロック／アンロック動作）について説明する。
【００３５】
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５のロックボルト７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３ｂ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動がロックしており、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。
【００３６】
上記状態から運転者が不図示のエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、電動モータ１３が起動され、その出力軸１３ａの回転がウォーム１４とウォームギヤ１１ａ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１１に伝達され、該ギヤ部材１１が回転されるため、該ギヤ部材１１の内周に刻設された雌ネジ部１１ｂに螺合する雄ネジ部６ａが形成されたドライバ６がスプリング１２の付勢力に抗して下動する。このようにドライバ６が下動すると、該ドライバ６に一体に形成されたアーム６Ａとピン８によってドライバ６に連結されたロックボルト７が下動する。
【００３７】
上述のようにドライバ６のアーム６Ａが下動してロックボルト７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１０の磁力がホール素子１７によって検出されて電動モータ１３の駆動が停止され、該ロックボルト７の上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｂの内部に退避するため、ロックボルト７のステアリングシャフトへ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動操作が可能となって車両の走行が可能となる。
【００３８】
そして、車両が停止し、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作してエンジンを切ると、電動モータ１３が逆転起動されてその出力軸１３ａが逆転される。すると、電動モータ１３の回転はウォーム１４とウォームギヤ１１ａを経てギヤ部材１１に伝達され、該ギヤ部材１１が逆転されるためにドライバ６が上動し、該ドライバ６に一体に形成されたアーム６Ａとピン８によってドライバ６に連結されたロックボルト７が上動する。
【００３９】
而して、上述のようにドライバ６のアーム６Ａが上動して磁石１０の中心がロック位置近傍の検知範囲に達すると、磁石１０の磁力がホール素子１６によって検出されて電動モータ１３の駆動が停止され、図１に示すようにロックボルト７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、駐車時における車両の盗難が防がれる。尚、ロックボルト７のステアリングシャフトの係合溝への係合が良好に行われない場合には、該ロックボルト７に形成された長孔７ａ内をピン８が相対移動することができる範囲でロックボルト７がスプリング９の付勢力に抗して下動するため、ロックボルト７に過大な負荷が作用することがない。
【００４０】
［電動ステアリングロック装置のシステム構成］
次に、電動ステアリングロック装置１のシステム構成を図３に基づいて説明する。
【００４１】
図３は本発明に係る電動ステアリングロック装置１のシステム構成図であり、電動ステアリングロック装置１側には制御手段としてＥＣＵ１８が設けられ、車体側には同じく制御手段である上位ＥＣＵ１９が搭載されている。この上位ＥＣＵ１９には、運転者によって操作されるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示せず）が電気的に接続されており、該上位ＥＣＵ１９は、不図示のタイマー手段及び記憶手段を備えている。
【００４２】
上記ＥＣＵ１８には、電源であるバッテリ（ＢＡＴＴ）２０から電動モータ１３に供給される駆動電流の極性を切り替え／遮断して前記ロック部材５の移動を制御するモータ駆動制御部２１と、該モータ駆動制御部２１を制御して前記電動モータ１３をロック／アンロック動作させるマイコン（マイクロコンピュータ）２２と、前記バッテリ２０から前記モータ駆動制御部２１及び前記マイコン２２への電源供給経路を遮断／導通する電源規制手段である第１スイッチ部２３と第２スイッチ部２４等が設けられている。尚、第１スイッチ部２３と第２スイッチ部２４は電源供給経路に直列的に設けられている。
【００４３】
ここで、上記モータ駆動制御部２１は、ロックリレー２５とアンロックリレー２６、マイコン２２からの指令によってロックリレー２５とアンロックリレー２６をそれぞれ駆動制御するロックリレー駆動回路２７とアンロックリレー駆動回路２８を備えている。又、マイコン２２には、前記ホール素子１６，１７（図１及び図２参照）によってロック部材５（ロックボルト７）のロック位置を検出する位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９とアンロック位置を検出する位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０が接続されるとともに、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段３１が接続されている。尚、マイコン２２にはタイマー手段３２が内蔵されている。又、マイコン２２と前記上位ＥＣＵ１９との間では通信回路３３を介してロック／アンロック指令信号、故障状態等のＬＩＮ通信が行われる。
【００４４】
而して、マイコン２２、電動モータ１３、ロックリレー２５、アンロックリレー２６、位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０及び通信回路３３の電源は前記第１及び第２スイッチ部２３，２４の後から取られており、従って、第１及び第２スイッチ部２３，２４がＯＦＦされると、マイコン２２への通電が遮断されてマイコン２２は非作動状態となる。尚、第２スイッチ部２４からマイコン２２に至る電源供給経路の途中には定電圧出力回路３４とリセット回路３５が設けられている。
【００４５】
他方、車体側の上位ＥＣＵ１９と不図示のエンジンの点火装置（イグニッション）の電源は第１及び第２スイッチ部２３，２４の前から取られており、点火装置に電源を供給するＩＧ電源ラインの途中には、上位ＥＣＵ１９によって駆動制御されるＩＧリレー３６が設けられており、ＩＧ電源（イグニッション電源）は上位ＥＣＵ１９によって制御される。
【００４６】
ところで、本実施の形態では、前述のようにバッテリ２０からモータ駆動制御部２１及びマイコン２２への電源供給経路を遮断／導通する電源規制手段として第１及び第２スイッチ部２３，２４を設けたが、これらの第１及び第２スイッチ部２３，２４は上位ＥＣＵ１９によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるため、マイコン２２の電源のＯＮ／ＯＦＦは上位ＥＣＵ１９によって制御される。
【００４７】
従って、上位ＥＣＵ１９が第１及び第２スイッチ部２３，２４の一方側をＯＮ制御、他方側をＯＦＦ制御している場合、これらの第１及び第２スイッチ部２３，２４が正常であればマイコン２２の電源が遮断されるが、このとき、マイコン２２の電源が遮断されなければ、ＯＦＦ制御されている他方側のスイッチ部２３又は２４が故障しているものと判断することができる。このため、専用の故障検出回路等を設けることなく、簡単な構成で第１及び第２スイッチ部２３，２４の故障を検出することができる。ここで、図３に示すように、前記ＩＧ電源ラインは第１スイッチ部２３に接続され、上位ＥＣＵ１９から出力される電源供給信号は第２スイッチ部２４に入力される。尚、第１スイッチ部２３に入力されるＩＧ電源は第１スイッチ部２３内で反転制御され、上位ＥＣＵ１９によってＩＧ電源がＯＮされた場合には第１スイッチ部２３がＯＦＦされ、ＩＧ電源がＯＦＦされた場合には第１スイッチ部２３がＯＮされる。これは、エンジンが始動不能であるＩＧ電源ＯＦＦの状態では、第１スイッチ部２３をＯＮとして電動ステアリングロック装置１を作動可能とし、エンジンが始動可能であるＩＧ電源ＯＮの状態では、第１スイッチ部２３をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１を作動不能とするためである。
【００４８】
而して、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、ロックボルト７をロック位置からアンロック位置へと移動させるアンロック処理がなされるが、通常モードにおいては、予め設定された電動モータ１３への通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて電動モータ１３が制御される。
【００４９】
［アンロック処理（通常モード時）］
ここで、電動ステアリングロック装置１の通常モード（ロックボルト７が引き抜ける場合）におけるアンロック処理の流れを図４（ａ）に示すタイミングチャートに従って以下に説明する。尚、図４において付した番号１）〜２７）は、下記の処理項目ごとに付した番号１）〜２７）に対応している。
【００５０】
１）エンジン停止中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力して第２スイッチ部２４をＯＮし、電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。ここで、エンジン停止中はＩＧ電源が遮断されているために第１スイッチ部２３はＯＮ状態にある。又、上位ＥＣＵ１９は、電動モータ１３のアンロック処理時間を設定するタイマー（２．５秒）を開始する。
【００５１】
２）上位ＥＣＵ１９は、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたアンロック作動信号（通常モード）を送信する。
【００５２】
３）マイコン２２は、アンロック作動信号を受信すると、電動モータ１３の通電維持時間を設定するためのタイマー（１秒）を開始し、アンロックリレー駆動回路２８を介してアンロックリレー２６にＯＮ信号を送信して電動モータ１３をアンロック作動させる。
【００５３】
４）マイコン２２は、ロックボルト７がロック位置からアンロック位置まで移動すると、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検出し、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。この場合、電動モータ１３は、タイマー監視による通電維持時間（１秒）よりも短い時間（０．７秒）でＯＦＦされる。尚、このときの電動モータ１３の通電時間（０．７秒）は、バッテリ２０の電圧及び気温等によって後述するアンロック保障通電時間（１秒）を超えない範囲で変化する。
【００５４】
５）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９に対してアンロック確定信号（ロックボルト７がアンロック位置まで移動したか否かの信号）を送信する。
【００５５】
６）上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理が成功したか否かの結果を不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００５６】
７）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦにして電動ステアリングロック装置１への電源の供給を遮断する。
【００５７】
８）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理成功」の場合、ＩＧリレー３６をＯＮしてＩＧ電源をＯＮし、エンジン始動処理を行う。
【００５８】
９）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理失敗」の場合。１）のタイマー開始から２．５秒の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、その２．５秒が経過するまで待機し、２．５秒経過後にマイコン２２に対して１）の処理を開始して次のロック処理を行う。
【００５９】
［ロック処理（通常モード時）］
次に、電動ステアリングロック装置１の通常モードでのロック処理の流れを図４（ａ）に基づいて以下に説明する。
【００６０】
１０）エンジン作動中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、ＩＧリレー３６をＯＦＦし、ＩＧ電源を遮断してエンジンを停止させる。
【００６１】
１１）ＩＧ電源の遮断に連動して第１スイッチ部２３がＯＮ状態となる。上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力して第２スイッチ部２４をＯＮし、バッテリ２０から電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。
【００６２】
１２）上位ＥＣＵ１９は、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたロック作動信号をマイコン２２に送信する。
【００６３】
１３）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９からロック作動信号を受信すると、通電維持時間を設定するためのタイマー（１秒）を開始し、ロックリレー駆動回路２７を介してロックリレー２５にＯＮ信号を送信して電動モータ１３を作動させる。
【００６４】
１４）マイコン２２は、ロックボルト７がアンロック位置からロック位置まで移動すると、位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９によってロックボルト７がロック位置まで移動してことを検出し、ロックリレー２５へのＯＮ信号をＯＦＦして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００６５】
１５）マイコン２２は、ロック確定信号（ロックボルト７がロック位置まで移動したか否かの信号）を上位ＥＣＵ１９に対して送信する。
【００６６】
１６）上位ＥＣＵ１９は、ロック処理が成功したか否かの結果を電動ステアリングロック装置１に設けられた不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００６７】
１７）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１への電源の供給を遮断する。
【００６８】
尚、このロック処理は、アンロック処理と比べて電動モータ１３への負荷は小さいため、アンロック処理のように電動モータ１３の作動時間（２．５秒等）の設定はなされない。
【００６９】
[アンロック処理（通常モード：ロックボルトが引き抜けない場合）]
次に、電動ステアリングロック装置１の通常モードにおいてロックボルト７が引き抜けない場合）のアンロック処理の流れを図４（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００７０】
このアンロック処理においては、ロックボルト７が引き抜ける場合の前記アンロック処理１）〜９）のうち、４）の処理が下記の処理１８）のように変わり、他の１）〜３）及び５）〜９）の処理に変更はない。
【００７１】
１８）マイコン２２は、ロックボルト７がステアリングシャフトに噛み込んでアンロック位置まで移動しない場合には、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検知することができないため、ロックボルト７の位置検出によっては電動モータ１３への通電が遮断されることはなく、通常維持時間タイマー（１秒）が経過すると、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００７２】
例えば、図４（ｂ）に示すように、通電維持時間（アンロック保障通電時間）を１秒、アンロック作動時間を２．５秒、通電休止時間を１．５秒に設定した場合の電動モータ１３のデューティ比（＝通電維持時間／アンロック作動時間）は１／２．５＝０．４となる。ここで、アンロック保障通電時間は、気温及びバッテリ２０の電圧がエンジンが掛からない程度まで低下したときに、仮に電動モータ１３を作動させた場合のアンロック完了までに通電される平均時間に対して余裕を持って多少大きめの値に設定される。
【００７３】
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、上位ＥＣＵ１９が運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルト７のアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えるようにしている。
【００７４】
ここで、モータ過熱保護モード時の通電維持時間は、所定条件下におけるロックボルト７のロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定されている。
【００７５】
又、本実施の形態では、通電維持時間と通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と後述のモータ過熱保護モード時で同じになるようモータ過熱保護モード時の給電休止時間が設定される。
【００７６】
更に、本実施の形態では、通電維持時間はマイコン２２によって制御され、通電休止時間は上位ＥＣＵ１９によって制御されるが、上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内にアンロック指令を受信した場合には、アンロック作動時間が経過するまで待機し、アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって通電休止時間を設定する。
【００７７】
［アンロック処理（モータ過熱保護モード）］
次に、電動ステアリングロック装置１のモータ過熱保護モード（ロックボルト７が引き抜けない場合）でのアンロック処理の流れを図４（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００７８】
１９）エンジン停止中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力し、第２スイッチ部２４をＯＮにしてバッテリ２０から電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。このとき、ＩＧ電源はＯＦＦのため、第１スイッチ部２３はＯＮ状態にある。又、上位ＥＣＵ１９は、電動モータ１３のアンロック処理時間を設定するタイマー（２．５秒）を開始する。
【００７９】
２０）上位ＥＣＵ１９は、直前のアンロック処理において「アンロック処理失敗」が２回連続して発生した場合には、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたアンロック作動信号（モータ過熱保護モード）を送信する。
【００８０】
２１）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９からアンロック作動信号を受信すると、通電維持時間を設定するためのタイマー（０．５秒）を開始し、アンロックリレー駆動回路２８を介してアンロックリレー２６にＯＮ信号を送信して電動モータ１３をアンロック作動させる。
【００８１】
２２）マイコン２２は、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検出することができない場合には、通電維持時間タイマー（０．５秒）が経過すると、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００８２】
２３）マイコン２２は、アンロック確定信号（ロックボルト７がアンロック位置まで移動したか否かの信号）を上位ＥＣＵ１９に対して送信する。
【００８３】
２４）上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理が成功したか否かを不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００８４】
２５）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１の電源を遮断する。
【００８５】
２６）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理成功」の場合には、ＩＧリレー３６をＯＮとし、ＩＧ電源をＯＮしてエンジン始動処理を行う。
【００８６】
２７）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理失敗」の場合、１９）のタイマー開始から２．５秒の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、その２．５秒が経過するまで待機し、２．５秒経過後にマイコン２２に対して１９）の処理を開始してアンロック処理を行う。
【００８７】
尚、このモータ過熱保護モードにおいては、通電維持時間を０．５秒、アンロック作動時間を２．５秒、通電休止時間を２．０秒に設定したため、電動モータ１３のデューティ比は０．５／２．５＝０．２となって、通常モード時のデューティ比０．４よりも小さく設定される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態に係る電動ステアリングロック装置１においては、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルト７のアンロック位置への移動を検出できない場合、即ち、ロックボルト７がステアリングシャフトに噛み込んでいると判断した場合には、次回のアンロック処理のモードを通常モードからモータ過熱保護モードに切り替え、電動モータ１３のデューティ比が通常モード時のそれよりも小さくなるように電動モータ１３への通電時間を短くしたため、運転者によってアンロック処理が何度も繰り返し行われた場合であっても、電動モータ１３の過熱を抑えてコイルの断線等の熱害の発生を防ぐことができる。そして、このような効果は、アンロック処理のモードを切り替えることによって得られるため、過熱保護装置を内蔵した電動モータ等の使用が不要となり、大型化やコストアップを避けることができる。
【００８９】
又、本実施の形態では、モータ過熱保護モードにおける電動モータ１３の通電維持時間を通常モードのそれよりも短くして電動モータ１３のデューティ比を下げるようにしたため、全体のアンロック作動時間を短縮することができ、運転者への応答性を損なうことなく、電動モータ１３の発熱を抑制することができる。
【００９０】
ところで、電動モータ１３は一般的に温度上昇に伴ってトルクが下がるが、本実施の形態では、モータ過熱保護モードにおいては通電維持時間を短くし、より温度が低くてトルクが高いときに電動モータ１３を作動させ、この動作を複数回行うことによってロックボルト７をロック位置からアンロック位置へと移動させるようにしたため、アンロック処理を効率良く行うことができる。
【００９１】
又、本実施の形態に係る電動ステアリングロック装置１においては、モータ過熱保護モード時の通電維持時間をアンロック保障通電時間よりも短く設定したため、１回のアンロック処理ではロックボルト７をアンロック位置まで移動させることができない場合があるが、アンロック作動時間を短くすることによって運転者に対する応答性（例えば、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチを操作してからアンロック失敗等のワーニングが点灯するまでに時間）は損なわれず、運転者に違和感を与えることなく、運転者の複数回のアンロック操作によってロックボルト７をアンロック位置まで確実に移動させることができる。
【００９２】
更に、本実施の形態では、モータ過熱保護モード時のアンロック作動時間を通常モード時のそれと同じにするようにしたため、運転者に対する応答時間を一定にすることができ、運転者に違和感を与えることがない。
【００９３】
尚、本実施の形態においては、通電維持時間（通常モード）を０．１秒、通電維持時間（モータ過熱保護モード）を０．５秒、アンロック作動時間を２．５秒、アンロック保証通電時間を１．０秒として設定しているが、これはあくまで一例を示したもので、この数値に限定されるものではなく、例えば、通電維持時間（モータ過熱保護モード）及びアンロック作動時間は、通電維持時間（モータ過熱保護モード）とアンロック作動時間とから計算される電動モータ１３のデューティ比が、アンロック処理を繰り返し行った場合でも、電動モータ１３の温度が所定の値を超えないように予め試験等で算出した上限のデューティ比を超えない範囲において任意に設定が可能である。
【００９４】
又，本実施の形態において、上位ＥＣＵ１９は、アンロック作動時間を設定するタイマーを、マイコン２２への電源供給と同時にカウントを開始するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、マイコン２２へのアンロック作動信号の送信を「アンロック処理の開始」として、マイコン２２へのアンロック作動信号の送信と同時にアンロック作動時間を設定するタイマーのカウントを開始するようにしても良い。この場合、上位ＥＣＵ１９は、タイマー開始からアンロック作動時間（２．５秒）の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、そのアンロック作動時間（２，５秒）が経過するまで待機し、アンロック作動時間（２．５秒）が経過した後にマイコン２２に対してアンロック作動信号を返信するように構成すれば良い。
【００９５】
更に、本実施の形態においては、直前のアンロック処理において「アンロック処理失敗」が２回連続して発生した場合には、次回のアンロック処理をモータ過熱保護モードに移行するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、直前の１回の「アンロック処理失敗」によりモータ過熱保護モードに移行するように攻勢しても良く、或いは直前の連続する３回以上の「アンロック処理失敗」によりモータ過熱保護モードに移行するように構成しても良い。又、「アンロック処理失敗」が連続する場合に限らず、所定時間内に所定回数の「アンロック処理失敗」が発生した場合に、モータ過熱保護モードに移行するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１ 電動ステアリングロック装置
２ ハウジング
２Ａ ハウジングのロック部材収納部
２Ｂ ハウジングの基板収納部
２Ｃ ハウジングの連通部
３ ケース
３ａ ケースの凹部
３ｂ ケースのロックボルト挿通孔
３ｃ ケースの係合溝
４ リッド
４ａ リッドのギヤ保持筒部
４ｂ リッドのスプリング受け
５ ロック部材
６ ドライバ
６Ａ ドライバのアーム
６Ｂ ドライバの回り止め部
６ａ ドライバの雄ネジ部
６ｂ ドライバの隔壁
６ｃ ドライバの磁石収納部
７ ロックボルト
７ａ ロックボルトの長孔
８ ピン
９ スプリング
１０ 磁石
１１ ギヤ部材
１１ａ ギヤ部材のウォームギヤ
１１ｂ ギヤ部材の雌ネジ部
１２ スプリング
１３ 電動モータ
１３ａ 電動モータの出力軸
１４ ウォーム
１５ 基板
１６，１７ ホール素子
１８ ＥＣＵ
１９ 上位ＥＣＵ
２０ バッテリ
２１ モータ駆動制御部
２２ マイコン
２３ 第１スイッチ部
２４ 第２スイッチ部
２５ ロックリレー
２６ アンロックリレー
２７ ロックリレー駆動回路
２８ アンロックリレー駆動回路
２９ 位置検出回路（ＬＯＣＫ）
３０ 位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）
３１ 記憶手段
３２ タイマー手段
３３ 通信回路
３４ 定電圧回路
３５ リセット回路
３６ ＩＧリレー
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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電動モータと、該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段を備えている。
【０００３】
斯かる電動ステアリングロック装置は、エンジン作動状態で運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると、これを検知した車体側の上位ＥＣＵは、エンジンを停止させ、安全が確認されたことを条件に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。電動ステアリングロック装置は、このロック要求を受けると、マイコン（マイクロコンピュータ）等の制御手段によって電動モータを駆動制御し、該電動モータによってロックボルトを移動させてこれ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転をロックする。
【０００４】
他方、エンジン停止状態で運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、これを検知した上位ＥＣＵ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。電動ステアリングロック装置は、このアンロック要求を受けると、制御手段によって電動モータを駆動制御し、該電動モータによってロックボルトを移動させて該ロックボルトのステアリングシャフトへの係合を解除し、ステアリングホイールをアンロックしてステアリング操作を可能とする。
【０００５】
ところで、斯かる電動ステアリングロック装置においてロックとアンロックを短時間のうちに頻繁に繰り返すと、電動モータの過熱によってコイルが断線する等の熱害が発生する可能性がある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、電動モータの作動時間を要素とする関係式から算出された値が所定の休止閾値よりも大きいと判断した場合には、電動モータの作動を強制的に休止させるとともに、前記算出値が所定の無効閾値よりも大きい場合には、電動モータの作動要求があってもこれを無効化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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１７００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電動ステアリングロック装置において電動モータの過熱によって引き起こされる熱害には、特許文献１において提示されたもの（ロックとアンロックを短時間のうちに頻繁に繰り返すことによる電動モータの過熱に起因するもの）以外に、ロックボルトがステアリングシャフトに対して強く係合されている場合（所謂噛み込み時）が考えられる。このような場合には、電動モータの駆動力ではロックボルトをステアリングシャフトから引き抜くことができず、電動モータが過負荷状態となって該電動モータに過大な電流が流れるため、電動モータが発熱する。そして、ロックボルトがステアリングシャフトから抜けるまでアンロック操作が繰り返されると電動モータが高温となり、該電動モータのコイルが断線する等の熱害が発生する可能性がある。
【０００９】
上記問題を解決するためには、バイメタル等によって構成された過熱保護装置を内蔵した電動モータを使用することが考えられるが、斯かる電動モータは大型でコストが高いという問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、コストアップを伴うことなく簡単な構成で電動モータの過熱による熱害の発生を防ぐ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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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電動モータと、
該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、
該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記制御手段は、
予め設定された前記電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて前記電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、
運転者からのアンロック指令を受信して前記通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらず前記ロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が前記通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記モータ過熱保護モード時の前記通電維持時間を、所定条件下における前記ロックボルトのロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記通電維持時間と前記通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と前記モータ過熱保護モード時で同じになるよう前記モータ過熱保護モード時の通電休止時間を設定することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記制御手段は、運転者からのアンロック指令を受信する上位ＥＣＵと、該上位ＥＣＵからのロック／アンロック作動信号を受信すると前記電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を実行するマイコンを備え、前記通電維持時間は前記マイコンによって制御されるとともに、前記通電休止時間は前記上位ＥＣＵによって制御され、
前記上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内に前記アンロック指令を受信した場合には、前記アンロック作動時間が経過するまで待機し、前記アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって前記通電休止時間を設定するよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合、即ち、ロックボルトがステアリングシャフトに噛み込んでいると判断した場合には、次回のアンロック処理のモードを通常モードからモータ過熱保護モードに切り替え、電動モータのデューティ比が通常モード時のそれよりも小さくなるように電動モータへの通電時間を短くしたため、運転者によってアンロック処理が何度も繰り返し行われた場合であっても、電動モータの過熱を抑えてコイルの断線等の熱害の発生を防ぐことができる。そして、このような効果は、アンロック処理のモードを切り替えることによって得られるため、過熱保護装置を内蔵した電動モータ等の使用が不要となり、大型化やコストアップを避けることができる。
【００１６】
ところで、通常モードにおける電動モータの通電維持時間は、一度のアンロック処理でロックボルトが必ずロック位置からアンロック位置まで移動するのに十分で、且つ、高い応答性が確保できる条件を満足し得る最短時間に設定されている。この通電維持時間を維持したまま、電動モータのデューティ比（＝通電維持時間／アンロック作動時間）を下げるためには通電休止時間を延ばせば良いが、給電休止時間を延ばすとアンロック作動時間（＝通電維持時間＋通電休止時間）が長くなり、運転者への応答性が悪くなってしまう。
【００１７】
本発明では、モータ過熱保護モードにおける電動モータの通電維持時間を通常モードのそれよりも短くして電動モータのデューティ比を下げるようにしたため、全体のアンロック作動時間を短縮することができ、運転者への応答性を損なうことなく、電動モータの発熱を抑制することができる。
【００１８】
又、電動モータは一般的に温度上昇に伴ってトルクが下がるが、本発明では、モータ過熱保護モードにおいては通電維持時間を短くし、より温度が低くてトルクが高いときに電動モータを作動させ、この動作を複数回行うことによってロックボルトをロック位置からアンロック位置へと移動させるようにしたため、アンロック処理を効率良く行うことができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、モータ過熱保護モード時の通電維持時間をアンロック保障通電時間よりも短く設定したため、１回のアンロック処理ではロックボルトをアンロック位置まで移動させることができない場合があるが、アンロック作動時間を短くすることによって運転者に対する応答性（例えば、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチを操作してからアンロック失敗等のワーニングが点灯するまでの時間）は損なわれず、運転者に違和感を与えることなく、運転者の複数回のアンロック操作によってロックボルトをアンロック位置まで確実に移動させることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、モータ過熱保護モード時のアンロック作動時間を通常モード時のそれと同じにすることによって、運転者に対する応答時間を一定にすることができ、運転者に違和感を与えることがない。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内にアンロック指令を受信した場合には、アンロック作動時間が経過するまで待機し、アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって通電休止時間を設定するよう構成したため、上位ＥＣＵによって通電休止時間及びアンロック作動時間を管理することができ、電動モータのデューティ比の制御を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】本発明に係る電動ステアリングロック装置の制御システム構成図である。
【図４】本発明に係る電動ステアリングロック装置の処理フローを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
［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であり、図示の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。
【００２５】
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、この凹部３ａには不図示の円筒状のステアリングコラムが嵌め込まれ、ケース３は、これに結着される不図示の円弧状ブラケットによってステアリングコラムに固定されている。尚、図示しないが、ステアリングコラム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、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。
【００２６】
前記ハウジング２には、ロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂが形成されており、これらのロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂとは上下方向に延びる細長い連通部２Ｃによって互いに連通している。
【００２７】
上記ロック部材収納部２Ａにはロック部材５が収納されており、このロック部材５は、下端部外周に雄ネジ部６ａが刻設された略円筒状のドライバ６と、該ドライバ６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７とで構成されている。ここで、ロックボルト７には上下方向に長い長孔７ａが形成されており、ロックボルト７は長孔７ａに横方向に挿通するピン８によってドライバ６に連結されている。
【００２８】
そして、ロックボルト７は、ケース３に形成された矩形のロックボルト挿通孔３ｂ内に上下動可能に嵌合しており、これとドライバ６の隔壁６ｂ間に縮装されたスプリング９によって常時上方に付勢され、通常はロックボルト７の長孔７ａの下部がピン８に係合することによって該ロックボルト７はドライバ６と共に上下動する。
【００２９】
又、ドライバ６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６Ａと上下方向に長い回り止め部６Ｂが一体に形成されており、アーム６Ａは、ハウジング２（ケース３）に形成された前記連通部２Ｃに上下動可能に収容され、回り止め部６Ｂは、ケース３に形成された係合溝３ｃに係合してドライバ６の回転を阻止する。そして、アーム６Ａの先端部には横断面矩形の磁石収納部６ｃが形成されており、この磁石収納部６ｃには四角柱状の磁石１０が圧入によって収納されている。
【００３０】
更に、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１１が回転可能に収容されており、該ギヤ部材１１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４ａ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１１の下部外周にはウォームギヤ１１ａが形成され、内周には雌ネジ部１１ｂが形成されている。
【００３１】
上記ギヤ部材１１の内部には前記ドライバ６の下部が挿入されており、このドライバ６の下部外周に形成された前記雄ネジ部６ａは、ギヤ部材１１の内周に形成された前記雌ネジ部１１ｂが噛合している。そして、リッド４のギヤ保持筒部４ａ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６の隔壁６ｂの間にはスプリング１２が縮装されており、ロック部材５（ドライバ６とロックボルト７）はスプリング１２によって常時上方に付勢されている。
【００３２】
又、ハウジング２に形成された前記ロック部材収納部２Ａには電動モータ１３が横置き状態で収納されており、この電動モータ１３の出力軸１３ａには小径のウォーム１４が形成され、このウォーム１４はギヤ部材１１の外周に形成された前記ウォームギヤ１１ａに噛合している。ここで、ウォーム１４とウォームギヤ１１ａは、電動モータ１３の出力軸１３ａの回転力をロック部材５の進退力に変換する駆動機構を構成している。
【００３３】
一方、ハウジング２に形成された前記基板収納部２Ｂには、その内面がロック部材５の作動方向と平行となるように基板１５が収納されており、この基板１５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センサであるホール素子１６，１７がそれぞれ設けられており、これらのホール素子１６，１７と前記磁石１０によって位置検出手段が構成され、この位置検出手段によって後述のようにロック部材５（ロックボルト７）の位置（ロック／アンロック位置）が検出される。
【００３４】
次に、以上のように構成された電動ステアリングロック装置１の動作（ロック／アンロック動作）について説明する。
【００３５】
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５のロックボルト７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３ｂ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動がロックしており、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。
【００３６】
上記状態から運転者が不図示のエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、電動モータ１３が起動され、その出力軸１３ａの回転がウォーム１４とウォームギヤ１１ａ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１１に伝達され、該ギヤ部材１１が回転されるため、該ギヤ部材１１の内周に刻設された雌ネジ部１１ｂに螺合する雄ネジ部６ａが形成されたドライバ６がスプリング１２の付勢力に抗して下動する。このようにドライバ６が下動すると、該ドライバ６に一体に形成されたアーム６Ａとピン８によってドライバ６に連結されたロックボルト７が下動する。
【００３７】
上述のようにドライバ６のアーム６Ａが下動してロックボルト７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１０の磁力がホール素子１７によって検出されて電動モータ１３の駆動が停止され、該ロックボルト７の上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｂの内部に退避するため、ロックボルト７のステアリングシャフトへ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動操作が可能となって車両の走行が可能となる。
【００３８】
そして、車両が停止し、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作してエンジンを切ると、電動モータ１３が逆転起動されてその出力軸１３ａが逆転される。すると、電動モータ１３の回転はウォーム１４とウォームギヤ１１ａを経てギヤ部材１１に伝達され、該ギヤ部材１１が逆転されるためにドライバ６が上動し、該ドライバ６に一体に形成されたアーム６Ａとピン８によってドライバ６に連結されたロックボルト７が上動する。
【００３９】
而して、上述のようにドライバ６のアーム６Ａが上動して磁石１０の中心がロック位置近傍の検知範囲に達すると、磁石１０の磁力がホール素子１６によって検出されて電動モータ１３の駆動が停止され、図１に示すようにロックボルト７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、駐車時における車両の盗難が防がれる。尚、ロックボルト７のステアリングシャフトの係合溝への係合が良好に行われない場合には、該ロックボルト７に形成された長孔７ａ内をピン８が相対移動することができる範囲でロックボルト７がスプリング９の付勢力に抗して下動するため、ロックボルト７に過大な負荷が作用することがない。
【００４０】
［電動ステアリングロック装置のシステム構成］
次に、電動ステアリングロック装置１のシステム構成を図３に基づいて説明する。
【００４１】
図３は本発明に係る電動ステアリングロック装置１のシステム構成図であり、電動ステアリングロック装置１側には制御手段としてＥＣＵ１８が設けられ、車体側には同じく制御手段である上位ＥＣＵ１９が搭載されている。この上位ＥＣＵ１９には、運転者によって操作されるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示せず）が電気的に接続されており、該上位ＥＣＵ１９は、不図示のタイマー手段及び記憶手段を備えている。
【００４２】
上記ＥＣＵ１８には、電源であるバッテリ（ＢＡＴＴ）２０から電動モータ１３に供給される駆動電流の極性を切り替え／遮断して前記ロック部材５の移動を制御するモータ駆動制御部２１と、該モータ駆動制御部２１を制御して前記電動モータ１３をロック／アンロック動作させるマイコン（マイクロコンピュータ）２２と、前記バッテリ２０から前記モータ駆動制御部２１及び前記マイコン２２への電源供給経路を遮断／導通する電源規制手段である第１スイッチ部２３と第２スイッチ部２４等が設けられている。尚、第１スイッチ部２３と第２スイッチ部２４は電源供給経路に直列的に設けられている。
【００４３】
ここで、上記モータ駆動制御部２１は、ロックリレー２５とアンロックリレー２６、マイコン２２からの指令によってロックリレー２５とアンロックリレー２６をそれぞれ駆動制御するロックリレー駆動回路２７とアンロックリレー駆動回路２８を備えている。又、マイコン２２には、前記ホール素子１６，１７（図１及び図２参照）によってロック部材５（ロックボルト７）のロック位置を検出する位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９とアンロック位置を検出する位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０が接続されるとともに、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段３１が接続されている。尚、マイコン２２にはタイマー手段３２が内蔵されている。又、マイコン２２と前記上位ＥＣＵ１９との間では通信回路３３を介してロック／アンロック指令信号、故障状態等のＬＩＮ通信が行われる。
【００４４】
而して、マイコン２２、電動モータ１３、ロックリレー２５、アンロックリレー２６、位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０及び通信回路３３の電源は前記第１及び第２スイッチ部２３，２４の後から取られており、従って、第１及び第２スイッチ部２３，２４がＯＦＦされると、マイコン２２への通電が遮断されてマイコン２２は非作動状態となる。尚、第２スイッチ部２４からマイコン２２に至る電源供給経路の途中には定電圧出力回路３４とリセット回路３５が設けられている。
【００４５】
他方、車体側の上位ＥＣＵ１９と不図示のエンジンの点火装置（イグニッション）の電源は第１及び第２スイッチ部２３，２４の前から取られており、点火装置に電源を供給するＩＧ電源ラインの途中には、上位ＥＣＵ１９によって駆動制御されるＩＧリレー３６が設けられており、ＩＧ電源（イグニッション電源）は上位ＥＣＵ１９によって制御される。
【００４６】
ところで、本実施の形態では、前述のようにバッテリ２０からモータ駆動制御部２１及びマイコン２２への電源供給経路を遮断／導通する電源規制手段として第１及び第２スイッチ部２３，２４を設けたが、これらの第１及び第２スイッチ部２３，２４は上位ＥＣＵ１９によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるため、マイコン２２の電源のＯＮ／ＯＦＦは上位ＥＣＵ１９によって制御される。
【００４７】
従って、上位ＥＣＵ１９が第１及び第２スイッチ部２３，２４の一方側をＯＮ制御、他方側をＯＦＦ制御している場合、これらの第１及び第２スイッチ部２３，２４が正常であればマイコン２２の電源が遮断されるが、このとき、マイコン２２の電源が遮断されなければ、ＯＦＦ制御されている他方側のスイッチ部２３又は２４が故障しているものと判断することができる。このため、専用の故障検出回路等を設けることなく、簡単な構成で第１及び第２スイッチ部２３，２４の故障を検出することができる。ここで、図３に示すように、前記ＩＧ電源ラインは第１スイッチ部２３に接続され、上位ＥＣＵ１９から出力される電源供給信号は第２スイッチ部２４に入力される。尚、第１スイッチ部２３に入力されるＩＧ電源は第１スイッチ部２３内で反転制御され、上位ＥＣＵ１９によってＩＧ電源がＯＮされた場合には第１スイッチ部２３がＯＦＦされ、ＩＧ電源がＯＦＦされた場合には第１スイッチ部２３がＯＮされる。これは、エンジンが始動不能であるＩＧ電源ＯＦＦの状態では、第１スイッチ部２３をＯＮとして電動ステアリングロック装置１を作動可能とし、エンジンが始動可能であるＩＧ電源ＯＮの状態では、第１スイッチ部２３をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１を作動不能とするためである。
【００４８】
而して、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、ロックボルト７をロック位置からアンロック位置へと移動させるアンロック処理がなされるが、通常モードにおいては、予め設定された電動モータ１３への通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて電動モータ１３が制御される。
【００４９】
［アンロック処理（通常モード時）］
ここで、電動ステアリングロック装置１の通常モード（ロックボルト７が引き抜ける場合）におけるアンロック処理の流れを図４（ａ）に示すタイミングチャートに従って以下に説明する。尚、図４において付した番号１）〜２７）は、下記の処理項目ごとに付した番号１）〜２７）に対応している。
【００５０】
１）エンジン停止中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力して第２スイッチ部２４をＯＮし、電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。ここで、エンジン停止中はＩＧ電源が遮断されているために第１スイッチ部２３はＯＮ状態にある。又、上位ＥＣＵ１９は、電動モータ１３のアンロック処理時間を設定するタイマー（２．５秒）を開始する。
【００５１】
２）上位ＥＣＵ１９は、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたアンロック作動信号（通常モード）を送信する。
【００５２】
３）マイコン２２は、アンロック作動信号を受信すると、電動モータ１３の通電維持時間を設定するためのタイマー（１秒）を開始し、アンロックリレー駆動回路２８を介してアンロックリレー２６にＯＮ信号を送信して電動モータ１３をアンロック作動させる。
【００５３】
４）マイコン２２は、ロックボルト７がロック位置からアンロック位置まで移動すると、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検出し、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。この場合、電動モータ１３は、タイマー監視による通電維持時間（１秒）よりも短い時間（０．７秒）でＯＦＦされる。尚、このときの電動モータ１３の通電時間（０．７秒）は、バッテリ２０の電圧及び気温等によって後述するアンロック保障通電時間（１秒）を超えない範囲で変化する。
【００５４】
５）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９に対してアンロック確定信号（ロックボルト７がアンロック位置まで移動したか否かの信号）を送信する。
【００５５】
６）上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理が成功したか否かの結果を不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００５６】
７）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦにして電動ステアリングロック装置１への電源の供給を遮断する。
【００５７】
８）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理成功」の場合、ＩＧリレー３６をＯＮしてＩＧ電源をＯＮし、エンジン始動処理を行う。
【００５８】
９）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理失敗」の場合。１）のタイマー開始から２．５秒の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、その２．５秒が経過するまで待機し、２．５秒経過後にマイコン２２に対して１）の処理を開始して次のロック処理を行う。
【００５９】
［ロック処理（通常モード時）］
次に、電動ステアリングロック装置１の通常モードでのロック処理の流れを図４（ａ）に基づいて以下に説明する。
【００６０】
１０）エンジン作動中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、ＩＧリレー３６をＯＦＦし、ＩＧ電源を遮断してエンジンを停止させる。
【００６１】
１１）ＩＧ電源の遮断に連動して第１スイッチ部２３がＯＮ状態となる。上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力して第２スイッチ部２４をＯＮし、バッテリ２０から電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。
【００６２】
１２）上位ＥＣＵ１９は、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたロック作動信号をマイコン２２に送信する。
【００６３】
１３）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９からロック作動信号を受信すると、通電維持時間を設定するためのタイマー（１秒）を開始し、ロックリレー駆動回路２７を介してロックリレー２５にＯＮ信号を送信して電動モータ１３を作動させる。
【００６４】
１４）マイコン２２は、ロックボルト７がアンロック位置からロック位置まで移動すると、位置検出回路（ＬＯＣＫ）２９によってロックボルト７がロック位置まで移動してことを検出し、ロックリレー２５へのＯＮ信号をＯＦＦして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００６５】
１５）マイコン２２は、ロック確定信号（ロックボルト７がロック位置まで移動したか否かの信号）を上位ＥＣＵ１９に対して送信する。
【００６６】
１６）上位ＥＣＵ１９は、ロック処理が成功したか否かの結果を電動ステアリングロック装置１に設けられた不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００６７】
１７）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１への電源の供給を遮断する。
【００６８】
尚、このロック処理は、アンロック処理と比べて電動モータ１３への負荷は小さいため、アンロック処理のように電動モータ１３の作動時間（２．５秒等）の設定はなされない。
【００６９】
[アンロック処理（通常モード：ロックボルトが引き抜けない場合）]
次に、電動ステアリングロック装置１の通常モードにおいてロックボルト７が引き抜けない場合）のアンロック処理の流れを図４（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００７０】
このアンロック処理においては、ロックボルト７が引き抜ける場合の前記アンロック処理１）〜９）のうち、４）の処理が下記の処理１８）のように変わり、他の１）〜３）及び５）〜９）の処理に変更はない。
【００７１】
１８）マイコン２２は、ロックボルト７がステアリングシャフトに噛み込んでアンロック位置まで移動しない場合には、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検知することができないため、ロックボルト７の位置検出によっては電動モータ１３への通電が遮断されることはなく、通常維持時間タイマー（１秒）が経過すると、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００７２】
例えば、図４（ｂ）に示すように、通電維持時間（アンロック保障通電時間）を１秒、アンロック作動時間を２．５秒、通電休止時間を１．５秒に設定した場合の電動モータ１３のデューティ比（＝通電維持時間／アンロック作動時間）は１／２．５＝０．４となる。ここで、アンロック保障通電時間は、気温及びバッテリ２０の電圧がエンジンが掛からない程度まで低下したときに、仮に電動モータ１３を作動させた場合のアンロック完了までに通電される平均時間に対して余裕を持って多少大きめの値に設定される。
【００７３】
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、上位ＥＣＵ１９が運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルト７のアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えるようにしている。
【００７４】
ここで、モータ過熱保護モード時の通電維持時間は、所定条件下におけるロックボルト７のロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定されている。
【００７５】
又、本実施の形態では、通電維持時間と通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と後述のモータ過熱保護モード時で同じになるようモータ過熱保護モード時の給電休止時間が設定される。
【００７６】
更に、本実施の形態では、通電維持時間はマイコン２２によって制御され、通電休止時間は上位ＥＣＵ１９によって制御されるが、上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内にアンロック指令を受信した場合には、アンロック作動時間が経過するまで待機し、アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって通電休止時間を設定する。
【００７７】
［アンロック処理（モータ過熱保護モード）］
次に、電動ステアリングロック装置１のモータ過熱保護モード（ロックボルト７が引き抜けない場合）でのアンロック処理の流れを図４（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００７８】
１９）エンジン停止中に運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すると、上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号を出力し、第２スイッチ部２４をＯＮにしてバッテリ２０から電動ステアリングロック装置１に電源を供給する。このとき、ＩＧ電源はＯＦＦのため、第１スイッチ部２３はＯＮ状態にある。又、上位ＥＣＵ１９は、電動モータ１３のアンロック処理時間を設定するタイマー（２．５秒）を開始する。
【００７９】
２０）上位ＥＣＵ１９は、直前のアンロック処理において「アンロック処理失敗」が２回連続して発生した場合には、マイコン２２と暗号コードのやり取りを行い、暗号化されたアンロック作動信号（モータ過熱保護モード）を送信する。
【００８０】
２１）マイコン２２は、上位ＥＣＵ１９からアンロック作動信号を受信すると、通電維持時間を設定するためのタイマー（０．５秒）を開始し、アンロックリレー駆動回路２８を介してアンロックリレー２６にＯＮ信号を送信して電動モータ１３をアンロック作動させる。
【００８１】
２２）マイコン２２は、位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）３０によってロックボルト７がアンロック位置まで移動したことを検出することができない場合には、通電維持時間タイマー（０．５秒）が経過すると、アンロックリレー２６へのＯＮ信号をＯＦＦとして電動モータ１３への通電を遮断する。
【００８２】
２３）マイコン２２は、アンロック確定信号（ロックボルト７がアンロック位置まで移動したか否かの信号）を上位ＥＣＵ１９に対して送信する。
【００８３】
２４）上位ＥＣＵ１９は、アンロック処理が成功したか否かを不図示のインジケータに表示する（例えば、成功は緑点灯、失敗は赤点滅等）。
【００８４】
２５）上位ＥＣＵ１９は、電源供給信号をＯＦＦとし、第２スイッチ部２４をＯＦＦとして電動ステアリングロック装置１の電源を遮断する。
【００８５】
２６）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理成功」の場合には、ＩＧリレー３６をＯＮとし、ＩＧ電源をＯＮしてエンジン始動処理を行う。
【００８６】
２７）上位ＥＣＵ１９は、「アンロック処理失敗」の場合、１９）のタイマー開始から２．５秒の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、その２．５秒が経過するまで待機し、２．５秒経過後にマイコン２２に対して１９）の処理を開始してアンロック処理を行う。
【００８７】
尚、このモータ過熱保護モードにおいては、通電維持時間を０．５秒、アンロック作動時間を２．５秒、通電休止時間を２．０秒に設定したため、電動モータ１３のデューティ比は０．５／２．５＝０．２となって、通常モード時のデューティ比０．４よりも小さく設定される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態に係る電動ステアリングロック装置１においては、運転者からのアンロック指令を受信して通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらずロックボルト７のアンロック位置への移動を検出できない場合、即ち、ロックボルト７がステアリングシャフトに噛み込んでいると判断した場合には、次回のアンロック処理のモードを通常モードからモータ過熱保護モードに切り替え、電動モータ１３のデューティ比が通常モード時のそれよりも小さくなるように電動モータ１３への通電時間を短くしたため、運転者によってアンロック処理が何度も繰り返し行われた場合であっても、電動モータ１３の過熱を抑えてコイルの断線等の熱害の発生を防ぐことができる。そして、このような効果は、アンロック処理のモードを切り替えることによって得られるため、過熱保護装置を内蔵した電動モータ等の使用が不要となり、大型化やコストアップを避けることができる。
【００８９】
又、本実施の形態では、モータ過熱保護モードにおける電動モータ１３の通電維持時間を通常モードのそれよりも短くして電動モータ１３のデューティ比を下げるようにしたため、全体のアンロック作動時間を短縮することができ、運転者への応答性を損なうことなく、電動モータ１３の発熱を抑制することができる。
【００９０】
ところで、電動モータ１３は一般的に温度上昇に伴ってトルクが下がるが、本実施の形態では、モータ過熱保護モードにおいては通電維持時間を短くし、より温度が低くてトルクが高いときに電動モータ１３を作動させ、この動作を複数回行うことによってロックボルト７をロック位置からアンロック位置へと移動させるようにしたため、アンロック処理を効率良く行うことができる。
【００９１】
又、本実施の形態に係る電動ステアリングロック装置１においては、モータ過熱保護モード時の通電維持時間をアンロック保障通電時間よりも短く設定したため、１回のアンロック処理ではロックボルト７をアンロック位置まで移動させることができない場合があるが、アンロック作動時間を短くすることによって運転者に対する応答性（例えば、運転者がエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチを操作してからアンロック失敗等のワーニングが点灯するまでに時間）は損なわれず、運転者に違和感を与えることなく、運転者の複数回のアンロック操作によってロックボルト７をアンロック位置まで確実に移動させることができる。
【００９２】
更に、本実施の形態では、モータ過熱保護モード時のアンロック作動時間を通常モード時のそれと同じにするようにしたため、運転者に対する応答時間を一定にすることができ、運転者に違和感を与えることがない。
【００９３】
尚、本実施の形態においては、通電維持時間（通常モード）を０．１秒、通電維持時間（モータ過熱保護モード）を０．５秒、アンロック作動時間を２．５秒、アンロック保証通電時間を１．０秒として設定しているが、これはあくまで一例を示したもので、この数値に限定されるものではなく、例えば、通電維持時間（モータ過熱保護モード）及びアンロック作動時間は、通電維持時間（モータ過熱保護モード）とアンロック作動時間とから計算される電動モータ１３のデューティ比が、アンロック処理を繰り返し行った場合でも、電動モータ１３の温度が所定の値を超えないように予め試験等で算出した上限のデューティ比を超えない範囲において任意に設定が可能である。
【００９４】
又，本実施の形態において、上位ＥＣＵ１９は、アンロック作動時間を設定するタイマーを、マイコン２２への電源供給と同時にカウントを開始するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、マイコン２２へのアンロック作動信号の送信を「アンロック処理の開始」として、マイコン２２へのアンロック作動信号の送信と同時にアンロック作動時間を設定するタイマーのカウントを開始するようにしても良い。この場合、上位ＥＣＵ１９は、タイマー開始からアンロック作動時間（２．５秒）の間に、運転者によるエンジンＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作を検出した場合には、そのアンロック作動時間（２，５秒）が経過するまで待機し、アンロック作動時間（２．５秒）が経過した後にマイコン２２に対してアンロック作動信号を返信するように構成すれば良い。
【００９５】
更に、本実施の形態においては、直前のアンロック処理において「アンロック処理失敗」が２回連続して発生した場合には、次回のアンロック処理をモータ過熱保護モードに移行するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、直前の１回の「アンロック処理失敗」によりモータ過熱保護モードに移行するように攻勢しても良く、或いは直前の連続する３回以上の「アンロック処理失敗」によりモータ過熱保護モードに移行するように構成しても良い。又、「アンロック処理失敗」が連続する場合に限らず、所定時間内に所定回数の「アンロック処理失敗」が発生した場合に、モータ過熱保護モードに移行するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１ 電動ステアリングロック装置
２ ハウジング
２Ａ ハウジングのロック部材収納部
２Ｂ ハウジングの基板収納部
２Ｃ ハウジングの連通部
３ ケース
３ａ ケースの凹部
３ｂ ケースのロックボルト挿通孔
３ｃ ケースの係合溝
４ リッド
４ａ リッドのギヤ保持筒部
４ｂ リッドのスプリング受け
５ ロック部材
６ ドライバ
６Ａ ドライバのアーム
６Ｂ ドライバの回り止め部
６ａ ドライバの雄ネジ部
６ｂ ドライバの隔壁
６ｃ ドライバの磁石収納部
７ ロックボルト
７ａ ロックボルトの長孔
８ ピン
９ スプリング
１０ 磁石
１１ ギヤ部材
１１ａ ギヤ部材のウォームギヤ
１１ｂ ギヤ部材の雌ネジ部
１２ スプリング
１３ 電動モータ
１３ａ 電動モータの出力軸
１４ ウォーム
１５ 基板
１６，１７ ホール素子
１８ ＥＣＵ
１９ 上位ＥＣＵ
２０ バッテリ
２１ モータ駆動制御部
２２ マイコン
２３ 第１スイッチ部
２４ 第２スイッチ部
２５ ロックリレー
２６ アンロックリレー
２７ ロックリレー駆動回路
２８ アンロックリレー駆動回路
２９ 位置検出回路（ＬＯＣＫ）
３０ 位置検出回路（ＵＮＬＯＣＫ）
３１ 記憶手段
３２ タイマー手段
３３ 通信回路
３４ 定電圧回路
３５ リセット回路
３６ ＩＧリレー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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電動モータと、
該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、
該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記制御手段は、
予め設定された前記電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて前記電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、
運転者からのアンロック指令を受信して前記通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらず前記ロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が前記通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えることを特徴とする電動ステアリングロック装置。
【請求項２】
前記モータ過熱保護モード時の前記通電維持時間を、所定条件下における前記ロックボルトのロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定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。
【請求項３】
前記通電維持時間と前記通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と前記モータ過熱保護モード時で同じになるよう前記モータ過熱保護モード時の通電休止時間を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項４】
前記制御手段は、運転者からのアンロック指令を受信する上位ＥＣＵと、該上位ＥＣＵからのロック／アンロック作動信号を受信すると前記電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を実行するマイコンを備え、前記通電維持時間は前記マイコンによって制御されるとともに、前記通電休止時間は前記上位ＥＣＵによって制御され、
前記上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内に前記アンロック指令を受信した場合には、前記アンロック作動時間が経過するまで待機し、前記アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって前記通電休止時間を設定するよう構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項１】
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電動モータと、
該電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を行う制御手段と、
該制御手段に電気的に接続されて少なくとも前記ロックボルトがアンロック位置にあることを検出可能な位置検出手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記制御手段は、
予め設定された前記電動モータへの通電を維持する通電維持時間及び通電を休止する通電休止時間に基づいて前記電動モータを制御して通常モードのアンロック処理を行い、
運転者からのアンロック指令を受信して前記通常モードのアンロック処理を行ったにも拘わらず前記ロックボルトのアンロック位置への移動を検出できない場合には、運転者からの次回のアンロック指令によって実行されるアンロック処理のモードを、通電維持時間及び通電休止時間から計算されるデューティ比が前記通常モード時のデューティ比よりも小さくなるように、通電維持時間が前記通常モード時の通電維持時間よりも短く設定されたモータ過熱保護モードに切り替えることを特徴とする電動ステアリングロック装置。
【請求項２】
前記モータ過熱保護モード時の前記通電維持時間を、所定条件下における前記ロックボルトのロック位置からアンロック位置への移動を保障するアンロック保障通電時間よりも短く設定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。
【請求項３】
前記通電維持時間と前記通電休止時間から成るアンロック作動時間が前記通常モード時と前記モータ過熱保護モード時で同じになるよう前記モータ過熱保護モード時の通電休止時間を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項４】
前記制御手段は、運転者からのアンロック指令を受信する上位ＥＣＵと、該上位ＥＣＵからのロック／アンロック作動信号を受信すると前記電動モータへの通電を制御してロック／アンロック処理を実行するマイコンを備え、前記通電維持時間は前記マイコンによって制御されるとともに、前記通電休止時間は前記上位ＥＣＵによって制御され、
前記上位ＥＣＵは、アンロック処理を開始してから所定のアンロック作動時間内に前記アンロック指令を受信した場合には、前記アンロック作動時間が経過するまで待機し、前記アンロック作動時間経過後にアンロック処理を開始することによって前記通電休止時間を設定するよう構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電動ステアリングロック装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２２９７２（Ｐ２０１３−２２９７２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６２１８（Ｐ２０１１−１５６２１８）
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００１３８４６２）株式会社ユーシン (241)
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００１３８４６２）株式会社ユーシン (241)
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