(57)【要約】【課題】ロッキングロッドを施錠位置から解錠位置へ移動させる際の作動音を低減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。【解決手段】制御手段７によって、電動アクチュエータ３が作動開始後、ロッキングロッド８がステアリングシャフト２０から離脱するのに必要な時間の間は大電力を供給し、時間Ｔ１経過後は、電圧を制御して、電動アクチュエータに供給する電力を低減する。【選択図】図１
2010234993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトに係脱可能に配置されるロッキングロッドと、
該ロッキングロッドを変位させる電動アクチュエータと、
該電動アクチュエータに電力を供給する制御手段とを備え、
該制御手段によって、
該電動アクチュエータが作動開始後、該ロッキングロッドが該ステアリングシャフトから離脱するのに必要な時間の間は大電力を供給し、
時間Ｔ１経過後は、電圧を制御して、電動アクチュエータに供給する電力を低減す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】
請求項１に記載の電動ステアリングロック装置において、
前記ロッキングロッドの位置を検知する位置検知手段を備え、
前記電動アクチュエータに供給される電力が低減してから該ロッキングロッドが移動完了するのに充分な時間が経過しても該位置検知手段が該ロッキングロッドを検知しない場合には、
前記制御手段によって、
該位置検知手段が該ロッキングロッドを検知するまで、
元の大きな電力が該電動アクチュエータに供給され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３】
請求項１、または請求項２に記載の電動ステアリングロック装置において、
前記制御手段は、ＰＷＭ制御法を用いて電動アクチュエータに印加する電圧を制御することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータをロッキングロッドの駆動源とし、ロッキングロッドをステアリングシャフトに係合させることで、ステアリングシャフト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】
この種の従来の電動ステアリングロック装置としては、例えば、図７，図８に示すものがある。この電動ステアリングロック装置１０１は、電源１０２と、ロッキングロッド１０８を駆動する電動モータ１１８と、この電動モータ１１８を作動させる制御手段１０７とを備えている。制御手段１０７から出力される制御信号に応じて、電動モータ１１８は正転、逆転し、ロッキングロッド１０８が、ステアリングシャフト１２０と係合し、ステアリングシャフト１２０の回動を阻止する施錠位置と、ステアリングシャフト１２０から離間し、ステアリングシャフト１２０が自在に回動できる解錠位置との間を変位させる。ロッキングロッド１０８が施錠位置に変位することで、施錠位置検知スイッチ１１１が閉じて、検知信号が制御手段１０７に入力され、制御手段１０７が電動モータ１１８を停止するとともに、ロッキングロッド１０８が解錠位置に変位することで、解錠位置検知スイッチ１１２が閉じて、検知信号が制御手段１０７に入力され、制御手段１０７が電動モータ１１８を停止する構成になっている。
【０００３】
このような電動モータ１１８を駆動源とする電動ステアリングロック装置では、電動モータの作動音が乗員にとって耳障りであるとして、様々な静音化の方法が検討されている。
【０００４】
静音化技術を取入れたこの種の従来の電動ステアリングロック装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この電動ステアリングロック装置１０１、図９に示すように、制御手段１０７は、様々な制御信号を出力する制御マイコン１０５と、電動モータ１１８の両端子に接続され、回路の開閉を行なう一対のリレー１１３，１１４とを備えている。電動モータ１１８を正転させる場合には、制御マイコン１０５が出力ポートＰ１０１から制御信号を正転側トランジスタ１１５のベースＢへ出力する。制御信号がベースＢに入力されることによって、コレクタＣ−エミッタＥ間が導通し、正転側リレー１１３が切替わる。正転側リレー１１３は通常状態で、電動モータ１１８の端子が接地するよう設定されており、切替わることで電圧が印加される。そして、リレー１１３，１１４が切替わることで、電動モータ１１８は正転する。
【０００５】
電動モータ１１８を逆転させる場合には、出力ポートＰ１０２から制御信号を出力し、逆転側リレー１１３，１１４を切替える。逆転側リレー１１３，１１４が切替わったことにより、電圧が電動モータ１１８に印加されるが、電源１０２と逆転側リレー１１３，１１４との間には抵抗１１７が設置されている。そして、この抵抗１１７を介することで電動モータ１１８に印加される電圧を下げ、電動モータ１１８の回転数を落として、作動音を低く抑える構成になっている。
【０００６】
上記構成において、ロッキングロッド１０８を施錠位置から解錠位置へ移動させる際には、ロッキングロッド１０８がステアリングシャフト１２０に噛み込んでいるおそれがあるため、大電力によって充分な駆動力を発生させる正転制御を行ない、解錠位置から施錠位置へ移動させる際には、ロッキングロッド１０８を移動させるだけでよいため、小電力で作動音を低く抑えられる逆転制御を行なうことで、作動音の静音化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４７３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のステアリングロック装置１０１では、ロッキングロッド１０８を施錠位置から解錠位置へ移動させる際に、ロッキングロッド１０８がステアリングシャフト１２０から離間した後も高電圧が電動モータ１１８に印加されるため、低負荷の電動モータ１１８は高速で回転してしまい、乗員にとって不快な作動音が発生してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、ロッキングロッドを施錠位置から解錠位置へ移動させる際の作動音を低減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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトに係脱可能に配置されるロッキングロッドと、該ロッキングロッドを変位させる電動アクチュエータと、該電動アクチュエータに電力を供給する制御手段とを備え、該制御手段によって、該電動アクチュエータが作動開始後、該ロッキングロッドが該ステアリングシャフトから離脱するのに必要な時間Ｔ１の間は大電力を供給し、時間Ｔ１経過後は、電圧を制御して、電動アクチュエータに供給する電力を低減することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ステアリングロック装置において、前記ロッキングロッドの位置を検知する位置検知手段を備え、前記電動アクチュエータに供給される電力が低減してから該ロッキングロッドが移動完了するのに充分な時間Ｔ２が経過しても該位置検知手段が該ロッキングロッドを検知しない場合には、前記制御手段によって、該位置検知手段が該ロッキングロッドを検知するまで、元の大きな電力が該電動アクチュエータに供給されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１、または請求項２に記載の電動ステアリングロック装置において、前記制御手段は、ＰＷＭ制御法を用いて電動アクチュエータに印加する電圧を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の本発明によれば、ロッキングロッドがステアリングシャフトに噛み込んでいる間は、電動アクチュエータに大電力を印加して、充分な駆動力を発生させ、ロッキングロッドがステアリングシャフトから離脱した後は供給する電力を低減し、ロッキングロッドを移動させる。これにより、ロッキングロッドをステアリングシャフトから確実に離脱できるともに、離脱後の電動アクチュエータの作動音を低く抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明によれば、ロッキングロッドとステアリングシャフトが噛み込んでしまった場合であっても、ロッキングロッドが移動完了していないことを検知し、電動アクチュエータに再度大電力が供給されて、充分な駆動力によってロッキングロッドを確実に移動させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明によれば、ＰＷＭ制御によって電動アクチュエータに印加する電圧を変化させることにより、部品点数の増加による製造コストを増大させることなく、電動アクチュエータの作動音を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置の低負荷時における解錠動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置の高負荷時における解錠動作を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置の施錠動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置の解錠動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係わる電動ステアリングロック装置の施錠動作を示すフローチャートである。
【図７】ステアリングロック装置の従来例における解錠状態を示す概要図である。
【図８】ステアリングロック装置の従来例における施錠状態を示す概要図である。
【図９】ステアリングロック装置の従来例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本実施形態のステアリングロック装置１は、電源２より電力が供給される電動モータ３（電動アクチュエータ）と、この電動モータ３に電力を供給する制御手段７とを備えている。制御手段７は、電動モータ３を作動させるモータドライバ４と、このモータドライバ４を制御するＣＰＵ５と、このＣＰＵ５の入力ポートＰ１−電源２間に設けられ、電源２の電圧レベルを検出する電圧検出手段６とを備えている。また、ステアリングロック装置１は、車両のステアリングコラム（図示せず）に設置されるとともに、電動モータ３の駆動によりステアリングシャフト２０の回転を阻止する施錠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移するロッキングロッド８を備えている。
【００１９】
次に、ステアリングロック装置１の動作を説明する。ステアリングシャフト２０とロッキングロッド８の係合を解除し、解錠する際、ＣＰＵ５の出力ポートＰ２より出力される制御信号に応じて、モータドライバ４から電動モータ３が解錠方向に回転するように電源電圧が印加されて、電力が供給され、ロッキングロッド８が施錠位置から解錠位置へ移動する。また、ステアリングシャフト２０にロッキングロッド８を係合させて施錠する際、ＣＰＵ５の出力ポートＰ２より出力される制御信号に応じて、モータドライバ４から電動モータ３が施錠回転するように電力が供給され、ロッキングロッド８が解錠位置から施錠位置へ移動する。
【００２０】
ロッキングロッド８が施錠位置から解錠位置へ移動する際に、施錠中にステアリングシャフト２０が僅かに回動して、ロッキングロッド８の先端が噛み込んでしまい、ロッキングロッド８がステアリングシャフト２０から離間するまでの間は、電動モータ３に大きな負荷が掛かる場合がある。また、ロッキングロッド８がステアリングシャフト２０から離間した後は、電動モータ３に掛かる負荷は小さくなる。そこで、ＣＰＵ５は、モータドライバ４へ制御信号を出力してからの時間を計測し、時間Ｔ１経過後は、電圧を制御して、電動アクチュエータに供給する電力を低減する。
【００２１】
例えば、ロッキングロッド８の先端がステアリングシャフト２０に噛み込んでいない場合は、図２に示すように、ＣＰＵ５は解錠開始信号をモータドライバ４へ出力し、電動モータ３を大電力で駆動しつつ、経過時間Ｔ３を計測する。そして、時間Ｔ１が経過したところで、電源電圧をＰＷＭ制御法（所謂デューティー制御）によって制御し、電動モータ３へ供給される電力を低減する。また、ＣＰＵ５は供給電力を低減してからも経過時間Ｔ４を計測する。ロッキングロッド８の先端がステアリングシャフト２０に噛み込んでおらず、電動モータ３に掛かる負荷が低負荷の場合には、ロッキングロッド８が施錠位置から解錠位置へ移動するのに充分な時間Ｔ２よりも短い時間で移動が完了して、解錠位置検知センサ（位置検知手段）がロッキングロッド８を検知し、電動モータ３への電力供給が終了する。
【００２２】
また、ロッキングロッド８の先端がステアリングシャフト２０に噛み込んでいる場合は、図３に示すように、ＣＰＵ５は解錠開始信号をモータドライバ４へ出力し、電動モータ３を電源電圧で駆動しつつ、経過時間Ｔ３を計測する。そして、時間Ｔ１が経過したところで、電動モータ３へ供給する電力の電圧をＰＷＭ制御法（所謂デューティー制御）を用いて制御し、供給電力を低減する。また、ＣＰＵ５は供給電力を低減してからも経過時間Ｔ４を計測する。ここまでは、低負荷の場合と同様であるが、ロッキングロッド８の先端がステアリングシャフト２０に噛み込んで、電動モータ３に掛かる負荷が高負荷の場合には、時間Ｔ１の間にロッキングロッド８がステアリングシャフト２０から離間できない場合が考えられる。この場合は、供給される電力が低減されてしまい、時間Ｔ２が経過してもロッキングロッド８の先端がステアリングシャフト２０に噛み込んだままになってしまう。そこで、時間Ｔ２が経過しても解錠位置検知センサがロッキングロッド８を検知していなければ、解錠位置検知センサがロッキングロッド８を検知するまで、ＰＷＭ制御を停止して、元の電源電圧による大きな電力を電動モータ３へ供給する。そして、解錠位置検知センサがロッキングロッド８を検知し、電動モータ３への電力供給が終了する。
【００２３】
解錠位置から施錠位置へロッキングロッド８を移動させる場合は、図４に示すように、ＣＰＵ５は施錠開始信号をモータドライバ４へ出力して、電動モータ３を駆動する。また、ＣＰＵ５は電源電圧をＰＷＭ制御法によって制御し、供給電力を低減する。そして、施錠位置検知センサがロッキングロッド８が施錠位置へ移動したことを検知したところで、ＣＰＵ５は電動モータ３への電力供給を終了する。
【００２４】
以上の動作をフローチャートを用いて説明する。ロッキングロッド８を施錠位置から解錠位置へ移動させる際には、図５に示すように、まずＣＰＵ５が解錠開始信号をモータドライバ４へ出力する（ステップＳ１）。次に電動モータ３に電源電圧が印加され駆動を始める（ステップＳ２）。ＣＰＵ５は解錠開始信号を出力してからの時間Ｔ３を計測し、時間Ｔ１が経過したか否かを判断し、時間Ｔ１が経過していなければ、時間が経過するのを待つ（ステップＳ３）。時間Ｔ１が経過したら電源電圧をＰＷＭ制御法によって制御し、供給電力を低減する（ステップＳ４）。次に解錠位置検知センサが解錠位置へロッキングロッド８が移動したことを検知したか否かを判断する（ステップＳ５）。ロッキングロッド８の移動が完了していなければ、ＣＰＵ５がＰＷＭ制御を開始してからの時間Ｔ４が、時間Ｔ２を経過したか否かを判断し、経過していなければ、ステップＳ５へ戻る（ステップＳ６）。ステップＳ５でロッキングロッド８が解錠位置へ移動済みと判断した場合には、ＣＰＵ５は電力の供給を終了して（ステップＳ１１）、ＰＷＭ制御を終了し（ステップＳ１２）、解錠制御を終了する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ６で、時間Ｔ２が経過していると判断した場合には、ＣＰＵ５はＰＷＭ制御を終了して、電源電圧を電動モータ３へ印加し、元の大きな電力を供給する（ステップＳ７）。次に、ロッキングロッド８が解錠位置へ移動したか否かを判断し、移動が完了していなければ、移動が完了するまで繰返し判定を続ける（ステップＳ８）。ロッキングロッド８の解錠位置への移動が完了したと判断したところで、ＣＰＵ５は電力の供給を終了して（ステップＳ９）、解錠制御を終了する（ステップＳ１３）。
【００２５】
次に、ロッキングロッド８を解錠位置から施錠位置へ移動させる際には、図６に示すように、まずＣＰＵ５が施錠開始信号をモータドライバ４へ出力する（ステップＳ２１）。次にＣＰＵ５は電源電圧をＰＷＭ制御法によって制御し、供給電力を低減する（ステップＳ２３）。次に施錠位置検知センサが施錠位置へロッキングロッド８が移動したことを検知したか否かを判断し、ロッキングロッド８の移動が完了していなければ、移動が完了するまで判定を繰返す（ステップＳ２４）。ロッキングロッド８の施錠位置への移動が完了したと判断したところで、ＣＰＵ５は電力の供給を終了して（ステップＳ２５）、ＰＷＭ制御を終了し（ステップＳ２６）、解錠制御を終了する（ステップＳ２７）。
【００２６】
以上、本発明では、ロッキングロッド８がステアリングシャフト２０に噛み込んでいる間は、電動モータ３に大電力を印加して、充分な駆動力を発生させ、ロッキングロッド８がステアリングシャフト２０から離脱した後は供給する電力を低減し、ロッキングロッド８を移動させることによって、ロッキングロッド８をステアリングシャフト２０から確実に離脱できるともに、離脱後の電動モータ３の作動音を低く抑えることができる。
【００２７】
また、ロッキングロッド８とステアリングシャフト２０が噛み込んでしまった場合には、ロッキングロッド８が解錠位置への移動完了していないことを検知し、電動モータ３に再度電源電圧による大電力が供給されて、充分な駆動力によってロッキングロッドを確実に移動させることができる。
【００２８】
さらに、ＰＷＭ制御によって電動モータに印加する電圧を制御することにより、部品点数の増加による製造コストを増大させることなく、電動モータ３の作動音を低く抑えることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、ＰＷＭ制御法を用いて、電圧を制御し、電動モータ３へ供給電力を低減する手法を用いたが、スイッチング素子を用いて制御回路を切替え、所定の抵抗を介設することで、電圧を低下させて、供給電力を低減する手法を用いても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１  ステアリングロック装置
３…電動アクチュエータ（電動モータ）
７…制御手段
８…ロッキングロッド
２０…ステアリングシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010234993.tif 000009
【図８】
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【図９】
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