JP6002025B2 - Electric steering lock device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an electric steering lock device for electrically locking the rotation of a steering wheel when a vehicle is parked.
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部材と、該ロック部材をロック位置又はアンロック位置へと移動させる電動モータと、電源から前記電動モータに供給される駆動電流の極性の切り換えと遮断を行って前記電動モータによる前記ロック部材の移動を制御するモータ駆動制御部と、前記電動モータをアンロック作動させるアンロック作動信号又は同電動モータをロック作動させるロック作動信号を前記モータ駆動制御部に対して選択的に出力するマイコン(マイクロコンピュータ)と、前記電源から前記モータ駆動制御部及び前記マイコンへの電源供給経路を遮断/導通する上位ECUを含んで構成されている。 In recent years, some vehicles include an electric steering lock device for electrically locking the rotation of a steering wheel during parking for the purpose of preventing theft. The electric steering lock device includes a lock member that is movable between a lock position that engages with a steering shaft of a vehicle and an unlock position that releases the engagement, and the lock member is moved to a lock position or an unlock position. An electric motor to be moved, a motor drive control unit that controls the movement of the lock member by the electric motor by switching and blocking the polarity of the drive current supplied from the power source to the electric motor, and the electric motor is unloaded. A microcomputer (microcomputer) that selectively outputs to the motor drive control unit an unlock operation signal for performing the lock operation or a lock operation signal for performing the lock operation of the electric motor, and the motor drive control unit and the microcomputer from the power source. It includes a host ECU that shuts off / conducts the power supply path.
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マイコンに対してロック要求を行う。すると、マイコンは、モータ駆動制御部に対してロック作動信号を出力し、電動モータがモータ駆動制御部によって駆動制御されてロック部材をアンロック位置からロック位置へと移動させてステアリングシャフトに係合させるため、ステアリングホイールの回転がロックされて駐車時の盗難が防がれる。 In such an electric steering lock device, when the driver turns off the engine ON / OFF switch while the engine is in operation, the host ECU that detects this operation stops the engine, and on the condition that safety has been confirmed, Request a lock. Then, the microcomputer outputs a lock operation signal to the motor drive control unit, and the electric motor is driven and controlled by the motor drive control unit to move the lock member from the unlock position to the lock position and engage the steering shaft. Therefore, the rotation of the steering wheel is locked and theft during parking is prevented.
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、マイコンに対してアンロックロック要求を行う。すると、マイコンは、モータ駆動制御部に対してアンロック作動信号を出力し、電動モータがモータ駆動制御部によって駆動制御されてロック部材をロック位置からアンロック位置へと移動させて該ロック部材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。 On the other hand, when the driver turns on the engine ON / OFF switch while the engine is stopped, the host ECU that has detected this makes an unlock lock request to the microcomputer. Then, the microcomputer outputs an unlock operation signal to the motor drive control unit, the electric motor is driven and controlled by the motor drive control unit, and the lock member is moved from the lock position to the unlock position. The steering shaft is disengaged and the steering wheel is unlocked to enable the steering operation.
ところで、電動ステアリングロック装置に関して、特許文献1には、車両走行中に電動ステアリングロック装置のマイコンが誤動作してロック部材をロック位置へと移動させる危険をなくすために、上位ECUがマイコンへの電源供給経路を車両走行中に遮断する構成が提案されている。これによれば、マイコンへの電源供給が遮断された場合でも、上位ECUとロック部材位置検知センサとを電気ラインで直接接続することによって、車両走行中においてもロック部材位置検知センサの状態を監視することができる。 By the way, with respect to the electric steering lock device, Patent Document 1 discloses that the host ECU supplies power to the microcomputer in order to eliminate the risk that the microcomputer of the electric steering lock device malfunctions while the vehicle is running and moves the lock member to the lock position. A configuration has been proposed in which the supply path is blocked while the vehicle is running. According to this, even when the power supply to the microcomputer is interrupted, the state of the lock member position detection sensor is monitored even while the vehicle is running by directly connecting the host ECU and the lock member position detection sensor with an electric line. can do.
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では、ロック部材位置検知センサが異常を検知してもユ0ザーにそのことを検知するのみであり、電動ステアリングロック装置の故障診断等の安全動作が行われていない。異常が発生した場合には、より安全性を向上させるために走行中でも電動ステアリングロック装置自体の安全動作を行う必要があるが、マイコンを起動させると走行中における誤作動のリスクが高くなってしまうため好ましくない。 However, in the electric steering lock device proposed in Patent Document 1, even if the lock member position detection sensor detects an abnormality, only the user detects this, and safety such as failure diagnosis of the electric steering lock device is possible. No action is taken. When an abnormality occurs, it is necessary to perform the safe operation of the electric steering lock device itself even during traveling to improve safety, but if the microcomputer is activated, the risk of malfunction during traveling increases. Therefore, it is not preferable.
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、車両走行中においてもロック部材の状態を常に確認することができるとともに、ロック部材の状態に異常があった場合は安全に故障診断を行う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。 The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose of the present invention is to always confirm the state of the lock member even while the vehicle is running, and when there is an abnormality in the state of the lock member. An object of the present invention is to provide an electric steering lock device that can safely perform a failure diagnosis.
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部材と、
該ロック部材をロック位置又はアンロック位置へと移動させる電動モータと、
電源から前記電動モータに供給される駆動電流の極性の切り換えと遮断を行って前記電動モータによる前記ロック部材の移動を制御するモータ駆動制御部と、
前記電動モータをアンロック作動させるアンロック作動信号又は同電動モータをロック作動させるロック作動信号を前記モータ駆動制御部に対して選択的に出力するマイコンと、
前記電源から前記モータ駆動制御部及び前記マイコンへの電源供給経路を遮断/導通し、少なくとも車両走行中は前記電源供給経路を遮断する上位ECUと、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記ロック部材がアンロック位置にある場合にアンロック信号を出力し、アンロック位置にない場合にノットアンロック信号を出力する第1のアンロック位置検出手段と、
車両が走行中であるときに前記第1のアンロック位置検出手段に電源を供給する監視用電源供給手段と、
前記監視用電源供給手段からの電源供給によって前記第1のアンロック位置検出手段から出力される信号を監視する第1の第1の故障監視手段と、
前記第1のアンロック位置検出手段から前記ノットアンロック信号が出力された場合に前記ロック作動信号を無効化する無効化手段と、を設け、
前記ノットアンロック信号を前記第1の故障監視手段が監視した場合、前記上位ECUが前記電源供給経路を導通するとともに、前記マイコンに対して故障診断指令信号を出力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A lock member movable between a lock position that engages with a steering shaft of a vehicle and an unlock position that releases the engagement;
An electric motor for moving the lock member to a locked position or an unlocked position;
A motor drive controller for controlling the movement of the lock member by the electric motor by switching and blocking the polarity of the drive current supplied from the power source to the electric motor;
A microcomputer that selectively outputs an unlock operation signal for unlocking the electric motor or a lock operation signal for locking the electric motor to the motor drive control unit;
A host ECU that cuts off / conducts a power supply path from the power source to the motor drive control unit and the microcomputer, and cuts off the power supply path at least during vehicle travel;
In the electric steering lock device with
First unlock position detecting means for outputting an unlock signal when the lock member is in the unlock position, and outputting a knot unlock signal when not in the unlock position;
Monitoring power supply means for supplying power to the first unlock position detecting means when the vehicle is running;
First failure monitoring means for monitoring a signal output from the first unlock position detection means by power supply from the monitoring power supply means;
Disabling means for disabling the lock operation signal when the knot unlock signal is output from the first unlock position detection means,
When the first failure monitoring means monitors the not-unlock signal, the host ECU conducts the power supply path and outputs a failure diagnosis command signal to the microcomputer.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ロック部材がアンロック位置にあるか否かを検出する第2のアンロック位置検出手段を前記第1のアンロック位置検出手段と共に設け、該第2のアンロック位置検出手段からの出力信号によって故障診断を行う第2の故障監視手段を前記マイコンに設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a second unlock position detecting means for detecting whether or not the lock member is in the unlock position together with the first unlock position detecting means. The microcomputer is provided with second failure monitoring means for performing failure diagnosis based on an output signal from the second unlock position detecting means.
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、前記監視用電源供給手段は、前記ロック部材をロック位置へと移動させるときには前記第1のアンロック位置検出手段への電源供給を遮断することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the monitoring power supply means supplies power to the first unlock position detection means when the lock member is moved to the lock position. It is characterized by blocking.
請求項1記載の発明によれば、車両走行中のマイコンが停止している状態においても、監視用電源供給手段から第1のアンロック位置検出手段に電源が供給され、上位ECUの第1の故障監視手段が第1のアンロック位置検出手段からの出力信号を監視するようにし、第1のアンロック位置検出手段からの出力信号に異常があった場合は、上位ECUが電源供給経路を導通し、マイコンを起動して故障診断を行わせるため、車両走行中においてもロック部材の状態(アンロック位置にあるか否か)を常に確認し、安全動作を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, power is supplied from the monitoring power supply means to the first unlock position detection means even when the microcomputer running is stopped, and the first ECU of the host ECU The failure monitoring means monitors the output signal from the first unlock position detecting means, and if there is an abnormality in the output signal from the first unlock position detecting means, the host ECU conducts the power supply path. Since the microcomputer is activated to perform failure diagnosis, the state of the lock member (whether or not it is in the unlock position) can always be confirmed even during traveling of the vehicle, and a safe operation can be performed.
又、車両走行中に第1のアンロック位置検出手段の異常を上位ECUが検知してマイコンを起動したときにノイズ等の影響によってマイコンが誤動作し、ロック部材のロック位置方向への移動を許可するロック作動信号がマイコンからモータ駆動制御部に対して出力された場合にロック部材がロック位置へと移動してステアリングシャフトがロックされるという不具合の発生が確実に防がれる。即ち、第1のアンロック位置検出手段が異常(ノットアンロック)状態にあることが検知された場合には、マイコンからのロック作動信号を無効化手段によって無効にするようにしたため、モータ駆動制御部は作動せず、ロック部材は移動しないためにステアリングシャフトがロックされることがなく、高い安全性が確保され、車両走行中も安全に故障診断を行うことができる。 In addition, when the host ECU detects an abnormality in the first unlock position detection means while the vehicle is running and starts the microcomputer, the microcomputer malfunctions due to the influence of noise, etc., allowing the lock member to move in the lock position direction. When the lock operation signal to be output is output from the microcomputer to the motor drive control unit, it is possible to reliably prevent the occurrence of the problem that the lock member moves to the lock position and the steering shaft is locked. That is, when it is detected that the first unlock position detecting means is in an abnormal (not unlocked) state, the lock operation signal from the microcomputer is invalidated by the invalidating means, so that the motor drive control is performed. Therefore, the steering shaft is not locked because the lock member does not move and the steering shaft is not locked, so that high safety can be ensured and the failure diagnosis can be performed safely while the vehicle is running.
請求項2記載の発明によれば、第2のアンロック位置検出手段からの出力信号によって故障診断を行う第2の故障監視手段をマイコンに設けたため、第1及び第2の2つの故障監視手段によって精度の高い故障診断を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, since the microcomputer is provided with the second failure monitoring means for performing the failure diagnosis by the output signal from the second unlock position detection means, the first and second failure monitoring means are provided. Therefore, it is possible to perform fault diagnosis with high accuracy.
請求項3記載の発明によれば、ロック部材をロック位置へと移動させるときには、第1のアンロック位置検出手段への電源供給を遮断するようにしたため、ロック部材の位置に関わらず第1のアンロック位置検出手段から無効化手段に対してアンロック作動信号が出力され、マイコンからモータ駆動制御部にロック作動信号が出力されてロック部材がロック位置へと正常に移動することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the lock member is moved to the lock position, the power supply to the first unlock position detecting means is cut off. An unlock operation signal is output from the unlock position detection means to the invalidation means, and a lock operation signal is output from the microcomputer to the motor drive control unit, so that the lock member can be moved normally to the lock position.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[電動ステアリングロック装置の構成と作用]
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。
[Configuration and operation of electric steering lock device]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a locked state of an electric steering lock device according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an unlocked state of the electric steering lock device, and the electric steering lock device 1 shown in FIG. Is used to lock / unlock the rotation of a steering shaft (steering wheel) (not shown), and the
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。
The
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。
The
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。
A
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装されており、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。
The
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。
Further, an
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。
Further, a
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。
The lower part of the
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。
An
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が収納されている。そして、この基板15の内面上部のロック位置に対応する位置にはロック位置検出手段16が設けられており、同基板15の内面下部のアンロック位置に対応する位置には第1のアンロック位置検出手段17と第2のアンロック位置検出手段18が設けられている。第2のアンロック位置検出手段18は、第1のアンロック位置検出手段17よりもロック位置検出手段16に近い位置に設けられている。尚、本実施の形態では、ロック位置検出手段16と第1及び第2のアンロック位置検出手段17,18はホール素子によって構成されており、これらと前記磁石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。
On the other hand, the
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。 Next, the operation (lock / unlock operation) of the electric steering lock device 1 configured as described above will be described.
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。
In a state where the engine (not shown) is stopped, as shown in FIG. 1, the
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。
When the driver turns on an engine ON / OFF switch (not shown) from the above state, the
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の磁力が第1及び第2のアンロック位置検出手段17,18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。
As described above, when the
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。
Then, when the vehicle stops and the driver turns off the engine by turning off the engine ON / OFF switch, the
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の磁力がロック位置検出手段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。
Thus, when the
[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3に基づいて以下に説明する。
[System configuration of electric steering lock device]
Next, a system configuration of the electric steering lock device 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
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、車体側には制御手段である上位ECU19が搭載されており、この上位ECU19には、運転者によって操作される不図示のエンジンON/OFFスイッチが通信ラインを介して電気的に接続され、該エンジンON/OFFスイッチからの信号が上位ECU19に入力されるよう構成されている。
FIG. 3 is a system configuration diagram of the electric steering lock device 1 according to the present invention, and a
又、電動ステアリングロック装置1は、電源から電動モータ13に供給される駆動電流の極性の切り換えと遮断を行って電動モータ13による前記ロック部材5(ロックボルト7)の移動を制御するモータ駆動制御部20と、電動モータ13をアンロック作動させるアンロック作動信号又は同電動モータ13をロック作動させるロック作動信号をモータ駆動制御部20に対して選択的に出力するマイコン21を備えている。ここで、電源からモータ駆動制御部20への電源供給経路には電源供給リレー22が設けられており、この電源供給リレー22は、マイコン21によって動作する電源供給リレー駆動回路23によってON/OFFして電源からモータ駆動制御部20への電源供給を遮断/導通させる。尚、上位ECU19とマイコン21との間では、通信回路24を介してロック/アンロック指令信号、故障診断指令信号等の通信が行われる。
In addition, the electric steering lock device 1 controls the movement of the lock member 5 (lock bolt 7) by the
ところで、電源から前記モータ駆動制御部20及び前記マイコン21への電源供給経路には、上位ECU19によってON/OFFされて電源供給経路を遮断/導通させるスイッチング素子(本実施の形態では、MOSFET25)が設けられており、上位ECU19は、少なくとも車両走行中はMOSFET25をOFFして電源供給経路を遮断する。
By the way, in the power supply path from the power source to the motor
第1及び第2のアンロック位置検出手段17,18は、ロック部材5がアンロック位置にあるか否かを検出するホール素子であるが、上位ECU19には、車両が走行中であるときに第1のアンロック位置検出手段17に電源を供給する監視用電源供給手段26と、該監視用電源供給手段26からの電源供給によって第1のアンロック位置検出手段17から出力される信号を監視する第1の故障監視手段27が設けられている。ここで、第1の故障監視手段27は、車両走行中に第1のアンロック位置検出手段17から出力される信号を監視し、前記ロック部材5がアンロック位置から外れたことを示すノットアンロック信号を検知した場合には、その検知に基づいて前記上位ECU19が前記電源供給経路を導通するととともに、マイコン21に対して故障診断指令信号を出力するものである。又、監視用電源供給手段26は、前記上位ECUからの指令信号に基づいてマイコン21がロック部材5をロック位置へと移動させるときには前記第1のアンロック位置検出手段17への電源供給を遮断する。
The first and second unlock position detecting means 17 and 18 are hall elements that detect whether or not the
而して、本実施の形態では、第1のアンロック位置検出手段17は、ロック部材5がアンロック位置にあることを検知したときにはアンロック信号(Lレベル)を出力し、ロック部材5がアンロック位置にないことを検知した場合にはノットアンロック信号(Hレベル)を出力するよう構成されている。又、第1のアンロック位置検出手段17に監視用電源供給手段26及びアンロック位置検出手段言々供給回路29の何れからも電源が供給されていない場合には、該第1のアンロック位置検出手段17はアンロック信号(Lレベル)を出力するよう構成されている。
Thus, in the present embodiment, the first unlock position detecting means 17 outputs an unlock signal (L level) when detecting that the
そして、第1のアンロック位置検出手段17への電源供給は、車両走行中は上位ECU19の監視用電源供給手段26から供給されるが、停車時のロック作動前後のロック部材の位置を確認するまで又はアンロック作動時には、5Vの電圧が5V電圧回路28からアンロック位置検出手段電源供給回路29を介して第1のアンロック位置検出手段17に供給される。尚、ロック作動中は後述する無効化手段34によるロック信号の無効化を防止するために第1のアンロック位置検出手段17へのアンロック位置検出手段電源供給回路29からの電源供給は遮断される。
The power supply to the first unlock position detecting means 17 is supplied from the monitoring power supply means 26 of the
又、マイコン21には、第2のアンロック位置検出手段18からの出力信号によって故障診断を行う第2の故障監視手段30が設けられている。
In addition, the
ところで、前記モータ駆動制御部20は、ロックリレー31とアンロックリレー32、マイコン21からのアンロック作動信号によってアンロックリレー32を駆動制御するアンロックリレー駆動回路33を備えている。
The motor
又、本実施の形態では、第1のアンロック位置検出手段17からノットアンロック信号(Hレベル)が出力された場合にマイコン21から出力されるロック作動信号を無効とする無効化手段34が設けられており、この無効化手段34とロックリレー31とを結ぶ経路にはスイッチング素子(本実施の形態では、NPNトランジスタ35)が設けられている。尚、無効化手段34はAND回路によって構成されている。
In the present embodiment, the invalidation means 34 for invalidating the lock operation signal output from the
次に、車両走行中の第1のアンロック位置検出手段17の監視と停車時におけるロック駆動について以下に説明する。 Next, monitoring of the first unlock position detecting means 17 while the vehicle is traveling and lock driving when the vehicle is stopped will be described below.
1)車両走行中の第1のアンロック位置検出手段の監視:
車両走行中はロック部材5を移動させないため、上位ECU19はMOSFET25をOFFしてマイコン21及び電動モータ13への電源供給を遮断し、マイコン21を停止させる。このとき、ロック部材5はアンロック位置にある。
1) Monitoring of the first unlock position detecting means while the vehicle is running:
Since the
マイコン21が停止していると、上位ECU19はマイコン21を介して第1のアンロック位置検出手段17によってロック部材5の位置を確認することができないが、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は、監視用電源供給手段26から第1のアンロック位置検出手段17に電源を供給し、該第1のアンロック位置検出手段17からの出力信号を上位ECU19の第1の故障監視手段27に対して出力させるようになっている。そして、第1のアンロック位置検出手段17からの出力信号によって異常を検知した場合には、上位ECU19がMOSFET25をONして電源供給経路を導通し、マイコン21を起動して故障診断を行わせる。従って、車両走行中のマイコン21が停止している状態においても、第1のアンロック位置検出手段17からの出力信号を上位ECU19の第1の故障監視手段27によって監視することができ、車両走行中においてもロック部材5の状態(アンロック位置にあるか否か)を常に確認し、安全動作を行うことができる。
When the
車両走行中はロック部材5はアンロック位置に位置しているのが正常であり、該ロック部材5がアンロック位置にあるときには第1のアンロック位置検出手段17はアンロック信号(Lレベル)を出力する。これに対して、ロック部材5がアンロック位置にない場合は異常状態であり、このとき、第1のアンロック位置検出手段17はノットアンロック信号(Hレベル)を出力する。
During traveling of the vehicle, it is normal that the
第1のアンロック検出手段17がノットアンロック信号(Hレベル)を出力すると、このノットアンロック信号を上位ECU19の第1の故障監視手段27が検知し、上位ECU19が異常と判断する。そして、上位ECU19がMOSFET25をONしてマイコン21に電源を供給し、該マイコン21を起動するとともに、上位ECU19からの指令に基づいてマイコン21に故障診断を行わせる。
When the first unlock detection means 17 outputs a not unlock signal (H level), the first malfunction monitoring means 27 of the
故障診断においては、マイコン21が第2のアンロック位置検出手段18からの出力信号を確認する。ここで、図4において各位置検出手段16,17,18の磁石10(ロック部材5)位置による出力信号状態を示すように、磁石10がアンロック位置からロック位置側へ移動していくと、第1のアンロック位置検出手段17、第2のアンロック位置検出手段18の順で、各アンロック位置検出手段17,18がアンロック信号(Lレベル)からノットアンロック信号(Hレベル)を出力するように構成されている。そのため、ロック部材5がアンロック位置にあるときに出力されるアンロック信号(Lレベル)が第2のアンロック位置検出手段18から出力されていれば、アンロック状態と判断してそのまま何もしない。第2のアンロック位置検出手段18からの出力信号がノットアンロック信号(Hレベル)であれば、ロック部材5がアンロック位置に位置していないノットアンロック状態と判断し、ロック部材5をアンロック駆動させる。それでもノットアンロック信号(Hレベル)が出力されていれば、車両のインストルメントパネルに設けられた警告灯を点灯させる等して当該電動ステアリングロック装置1に異常が発生していることをユーザーに知らせる。
In the failure diagnosis, the
上述のように車両走行中にマイコン21を起動して故障診断を行うため、ノイズ等によってマイコン21が誤動作してロック作動信号を出力したような場合は、ロック部材5がロック位置へと移動してステアリングシャフトに係合し、ステアリングシャフトの回転がロックしてしまう可能性が考えられる。
As described above, the
そこで、本実施の形態では、第1のアンロック位置検出手段17がノットアンロック信号(Hレベル)を出力している場合は、マイコン21から出力されるロック作動信号を無効化手段34によって無効にするようにしている。ここで、無効化手段34は前述のようにAND回路で構成されており、その入力端子の一方にはマイコン21からのロック作動信号が入力され、入力端子の他方には第1のアンロック位置検出手段17の出力が入力される。AND回路は、ロック作動信号の出力(Hレベル)、且つ,第1のアンロック位置検出手段17の出力信号がアンロック信号(Lレベル)のときにのみHレベル信号を出力するよう構成されている。
Therefore, in the present embodiment, when the first unlock position detection means 17 outputs a knot unlock signal (H level), the lock operation signal output from the
即ち、第1のアンロック位置検出手段17がノットアンロック信号(Hレベル)を出力しているとき、無効化手段34は、ロック作動信号のON/OFFによらずLレベルを出力し、出力先のNPNトランジスタ35がONせず、モータ駆動制御部20を作動させることができない。このため、マイコン21の誤動作によってロック作動信号が出力されても、ロック部材5がロック方向へ移動しない。
That is, when the first unlock position detecting means 17 outputs a not-unlock signal (H level), the invalidating means 34 outputs the L level regardless of whether the lock operation signal is ON / OFF, and outputs it. The
又、車両走行中に第1のアンロック位置検出手段17からアンロック信号が出力されている状態で、電源供給経路の誤導通、電源供給リレー22の故障及びマイコン21のロック作動信号の誤出力が生じ、モータ駆動制御部20が作動してロック部材5をアンロック位置からロック位置へと移動させても、ロック部材5が第1のアンロック位置検出手段17のアンロック位置から外れた位置まで移動すると、第1のアンロック位置検出手段17がノットアンロック状態(Hレベル)を出力して無効化手段3がNPNトランジスタ35をOFFするため、第2のアンロック位置検出手段18がノットアンロック状態に遷移する前までにロック駆動を停止させることができ、車両走行中にステアリングシャフトがロックする不具合の発生が確実に防がれて高い安全性が確保される。
Further, in the state where the unlock signal is output from the first unlock position detecting means 17 while the vehicle is running, the power supply path is erroneously connected, the
2)停車時におけるロック駆動:
ロック部材5が第1のアンロック位置検出手段17のアンロック検出位置にあれば、電源供給された第1のアンロック位置検出手段17からはアンロック信号(Lレベル)が出力されるため、マイコン21がロック作動信号を出力すれば、無効化手段34はHレベルを出力してNPNトランジスタ35をONする。すると、モータ駆動制御部20が動作してロック部材5をアンロック位置からロック位置へと移動させる。
2) Lock drive when stopped:
If the
しかし、ロック部材5が第1のアンロック位置検出手段17のアンロック検出位置から外れた位置まで移動すると、第1のアンロック位置検出手段17はノットアンロック信号(Hレベル)を出力し、その信号が無効化手段34に入力されるため、NPNトランジスタ35がOFFされてモータ駆動制御部20は動作せず、ロック部材5の移動が停止される。
However, when the
そこで、本実施の形態では、ロック駆動時の前後にロック部材5の位置検出を行う非地洋画あるときを除いて、ロック駆動じにおいては、第1のアンロック位置検出手段17への電源供給(上位ECU19と5V定電圧回路28からの電源供給)を遮断するようにしている。このため、第1のアンロック位置検出手段17は、これに電源が供給されていないときにはアンロック信号(Lレベル)を出力するよう構成されているため、ロック部材5の位置に関わらず、無効化手段34にはアンロック信号(Lレベル)が入力され、途中でロック部材5の移動が停止する不具合の発生が防がれてロック部材5はロック位置へと正常に移動する。
Therefore, in the present embodiment, the power supply to the first unlock position detecting means 17 is performed during the lock drive except when there is a non-landscape image that detects the position of the
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によれば、車両走行中のマイコン21が停止している状態においても、監視用電源供給手段26から第1のアンロック位置検出手段17に電源が供給され、上位ECU19の第1の故障監視手段27が第1のアンロック位置検出手段17からの出力信号を監視するようにし、異常を検知した場合には上位ECU19が電源供給経路を導通させ、起動したマイコン21の故障診断を行うため、車両走行中においてもロック部材5の状態(アンロック位置にあるか否か)を常に確認することができる。
As described above, according to the electric steering lock device 1 according to the present invention, the monitoring power supply means 26 supplies the first unlock position detection means 17 to the first unlock position detection means 17 even when the
又、車両走行中に第1のアンロック位置検出手段17の異常を上位ECU19が検知してマイコン21を起動したときにノイズ等の影響によってマイコン21が誤動作し、ロック部材5のロック位置方向への移動を許可するロック作動信号がマイコン21からモータ駆動制御部20に対して出力された場合には,ロック部材5がロック位置へと移動してステアリングシャフトがロックされるという不具合の発生が確実に防がれる。即ち、第1のアンロック位置検出手段17が異常(ノットアンロック)状態にあることが検知された場合には、マイコン21からのロック作動信号を無効化手段34によって無効にするようにしたため、モータ駆動制御部20は動作せず、ロック部材5は移動しないためにステアリングシャフトがロックされることがなく、高い安全性が確保され、車両走行中も安全に故障診断を行うことができる。
Further, when the
更に、第2のアンロック位置検出手段18からの出力信号によって故障診断を行う第2の故障監視手段30をマイコン21に設けたため、第1及び第2の2つの故障監視手段27,30によって精度の高い故障診断を行うことができる。
Further, since the
そして、本発明に係る電動ステアリングロック装置1によれば、ロック部材5をロック位置へと移動させるときには、第1のアンロック位置検出手段17への電源供給を遮断するようにしたため、ロック部材5の位置に関わらず、第1のアンロック位置検出手段17から無効化手段34に対してアンロック信号が出力され、マイコン21からモータ駆動制御部20にロック作動信号が出力されてロック部材5がロック位置へと正常に移動することができるという効果が得られる。
According to the electric steering lock device 1 according to the present invention, when the
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 ロック位置検出手段
17 第1のアンロック位置検出手段
18 第2のアンロック位置検出手段
19 上位ECU
20 モータ駆動制御部
21 マイコン
22 電源供給リレー
23 電源供給リレー駆動回路
24 通信回路
25 MOSFET
26 監視用電源供給手段
27 第1の故障監視手段
28 5V定電圧回路
29 アンロック位置検出手段電源供給回路
30 第2の故障監視手段
31 ロックリレー
32 アンロックリレー
33 アンロックリレー駆動回路
34 無効化手段
35 NPNトランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
20 Motor
26 monitoring power supply means 27 first failure monitoring means 28 5V
Claims (3)
該ロック部材をロック位置又はアンロック位置へと移動させる電動モータと、
電源から前記電動モータに供給される駆動電流の極性の切り換えと遮断を行って前記電動モータによる前記ロック部材の移動を制御するモータ駆動制御部と、
前記電動モータをアンロック作動させるアンロック作動信号又は同電動モータをロック作動させるロック作動信号を前記モータ駆動制御部に対して選択的に出力するマイコンと、
前記電源から前記モータ駆動制御部及び前記マイコンへの電源供給経路を遮断/導通し、少なくとも車両走行中は前記電源供給経路を遮断する上位ECUと、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
前記ロック部材がアンロック位置にある場合にアンロック信号を出力し、アンロック位置にない場合にノットアンロック信号を出力する第1のアンロック位置検出手段と、
車両が走行中であるときに前記第1のアンロック位置検出手段に電源を供給する監視用電源供給手段と、
前記監視用電源供給手段からの電源供給によって前記第1のアンロック位置検出手段から出力される信号を監視する第1の第1の故障監視手段と、
前記第1のアンロック位置検出手段から前記ノットアンロック信号が出力された場合に前記ロック作動信号を無効化する無効化手段と、を設け、
前記ノットアンロック信号を前記第1の故障監視手段が監視した場合、前記上位ECUが前記電源供給経路を導通するとともに、前記マイコンに対して故障診断指令信号を出力することを特徴とする電動ステアリングロック装置。 A lock member movable between a lock position that engages with a steering shaft of a vehicle and an unlock position that releases the engagement;
An electric motor for moving the lock member to a locked position or an unlocked position;
A motor drive controller for controlling the movement of the lock member by the electric motor by switching and blocking the polarity of the drive current supplied from the power source to the electric motor;
A microcomputer that selectively outputs an unlock operation signal for unlocking the electric motor or a lock operation signal for locking the electric motor to the motor drive control unit;
A host ECU that cuts off / conducts a power supply path from the power source to the motor drive control unit and the microcomputer, and cuts off the power supply path at least during vehicle travel;
In the electric steering lock device with
First unlock position detecting means for outputting an unlock signal when the lock member is in the unlock position, and outputting a knot unlock signal when not in the unlock position;
Monitoring power supply means for supplying power to the first unlock position detecting means when the vehicle is running;
First failure monitoring means for monitoring a signal output from the first unlock position detection means by power supply from the monitoring power supply means;
Disabling means for disabling the lock operation signal when the knot unlock signal is output from the first unlock position detection means,
When the first failure monitoring means monitors the knot unlock signal, the upper ECU conducts the power supply path and outputs a failure diagnosis command signal to the microcomputer. Locking device.
3. The electric steering lock according to claim 1, wherein the monitoring power supply means cuts off the power supply to the first unlock position detecting means when the lock member is moved to the lock position. apparatus.
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