JP6075828B2 - エンジン始動システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の駐車時にステアリングホイールの回動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エンジン始動システムに関するものである。

近年、車両には、盗難防止の目的で駐車時にステアリングホイールの回動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を回動可能に収納するコラムパイプに形成された挿通孔に対応する位置に固定される装置であって、前記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て前記コラムパイプの内径に対してその外側に位置するアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、該ロック部材を作動させる電動モータ等の電動アクチュエータと、前記ロック部材のロック位置を検出する第１位置検出手段と、前記ロック部材のアンロック位置を検出する第２位置検出手段と、前記第１及び第２位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御部を含んで構成されている。

又、斯かる電動ステアリングロック装置を備える車両には、エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると車両のエンジン始動処理を行うエンジン始動システムを備えたものがある。このエンジン始動システムにおいては、エンジン停止状態においてエンジン始動スイッチが運転者によってＯＮ操作されると、これを検知した上位ユニットであるエンジン始動制御部は電動ステアリングロック装置に対して「アンロック要求信号」を送信する。すると、電動ステアリングロック装置は、電動アクチュエータを駆動し、該電動アクチュエータによってロック部材をアンロック位置へと移動させ、該ロック部材とステアリングシャフトとの係合を解除するアンロック処理を行う。そして、このアンロック処理が完了したことが電動ステアリングロック装置からの「アンロック完了信号」の受信によって確認されると、エンジン始動制御部はエンジンの始動処理を行う。

一方、車両が停止し、エンジン作動状態において運転者がエンジン始動スイッチをＯＦＦ操作すると、これを検知したエンジン始動制御部は、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「ロック要求信号」を送信する。すると、電動ステアリングロック装置は、電動アクチュエータを駆動し、該電動アクチュエータによってロック部材をロック位置へと移動させ、該ロック部材をステアリングシャフトに係合させるロック処理を行ってステアリングホイールの回転をロックする。

ところで、電動ステアリングロック装置においてステアリングホイールのロック／アンロックを電動で行うためには、ロック部材がロック位置にあるかアンロック位置にあるかを検出して電動アクチュエータの駆動を制御する必要があり、そのためにロック部材の位置検出機構が設けられている。この位置検出機構としては、例えばロック部材等の可動部材に磁石を取り付け、ロック位置とアンロック位置に対応する箇所にホール素子等の磁気検出素子をそれぞれ配置し、これらの磁気検出素子によって磁石の磁力を検出することによってロック部材がロック位置にあるかアンロック位置にあるかを検出するものが採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−０４９９０８号公報

しかしながら、従来の電動ステアリングロック装置においては、ステアリングシャフトの形状によってはロック部材の移動ストロークが大きくなる場合がある。このようにロック部材の移動ストロークが大きくなると、その作動時間が長くなり、斯かる電動ステアリングロック装置を備えるエンジン始動システムにおいて、運転者がエンジン始動スイッチをＯＮ操作してからエンジンが実際に始動するまでの時間が長くなり、運転者に対するエンジン始動の応答性が悪くなるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができるエンジン始動システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
エンジン始動スイッチと、
該エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると車両のエンジン始動処理を行うエンジン始動制御部と、
車両のステアリングシャフトのロック／アンロックを行う電動ステアリングロック装置と、を備えたエンジン始動システムにおいて、
前記エンジン始動制御部は、前記エンジン始動スイッチがＯＮ操作された後であって、且つ、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が完了する前にエンジンの始動処理を開始し、その後、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が正常に行われなかった場合には、エンジンの停止処理を行うよう構成し、
前記電動ステアリングロック装置は、前記エンジン始動スイッチがＯＮ操作された後であって、且つ、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が完了する前に前記エンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」を送信し、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が所定時間内に完了しなかった場合には前記エンジン始動制御部に「エンジン停止信号」を送信することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記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を回動可能に収納するコラムパイプに形成された挿通孔に対応する位置に固定される装置であって、
前記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て前記コラムパイプの内径に対してその外側に位置するアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、
該ロック部材を作動させる電動アクチュエータと、
前記ロック部材のロック位置を検出する第１位置検出手段と、
前記ロック部材のアンロック位置を検出する第２位置検出手段と、
前記ロック部材がロック位置とアンロック位置との間の途中位置にあることを検出する第３位置検出手段と、
前記第１及び第２位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を含んで構成され、
前記制御部は、前記ロック部材をロック位置からアンロック位置に移動させるアンロック処理時に、前記第３位置検出手段によって前記ロック部材が前記途中位置にあることが検出されると前記エンジン始動制御部にエンジン始動許可信号を送信し、所定時間内に前記第２位置検出手段による前記ロック部材のアンロック位置検出が行われなかった場合には前記エンジン始動制御部にエンジン停止信号を送信するよう構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記途中位置は、前記ステアリングシャフトと前記ロック部材との係合が解除される境界位置である係合境界位置と前記アンロック位置との間に設定されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エンジン始動制御部は前記エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると前記電動ステアリングロック装置に「アンロック要求信号」を送信し、前記電動ステアリングロック装置はアンロック処理が完了すると前記エンジン始動制御部に「アンロック完了信号」を送信するよう構成するとともに、
前記エンジン始動制御部は、前記「アンロック要求信号」を前記電動ステアリングロック装置に送信する前後又は送信すると同時にエンジンの始動処理を開始し、その後、前記電動ステアリングロック装置から所定時間内に「アンロック完了信号」を受信しない場合又は前記電動ステアリングロック装置から「エンジン停止信号」を受信した場合には、エンジンの停止処理を行うことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、従来のように電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が終了した後ではなく、その前の段階でエンジンの始動処理を行うようにしたため、エンジンの始動をより早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。そして、電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が正常に行われなかった場合には、エンジンの停止処理を行うようにしたため、電動ステアリングロック装置においてロック状態が解除されていない状態でのエンジン作動の維持が阻止され、高い安全性が確保される。

又、請求項１記載の発明によれば、エンジン始動スイッチがＯＮ操作された後に電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が完了する前にエンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」を送信してエンジンの始動処理を行うようにしたため、エンジンの始動をより早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。

請求項２記載の発明によれば、ロック部材をロック位置からアンロック位置に移動させるアンロック処理時において、従来のようにロック部材がアンロック位置に移動した後ではなく、その途中の段階でエンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」を送信してエンジンの始動処理を行うようにしたため、エンジンの始動を従来よりも早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。

そして、アンロック作動開始から所定時間が経過するまでにロック部材のアンロック位置検出が行われなかった場合にはエンジン始動制御部に「エンジン停止信号」を送信してエンジンの停止処理を行うようにしたため、ロック部材とステアリングシャフトとの係合が解除されていない状態でのエンジン作動の維持が阻止され、高い安全性が確保される。

請求項３記載の発明によれば、ロック部材が途中位置にある状態では、該ロック部材とステアリングシャフトとの係合が解除されているアンロック状態にあるため、万一、故障等の何らかの原因によってロック部材がアンロック位置まで移動していないにも拘わらずエンジン作動の維持が継続された場合であっても、ロック部材とステアリングシャフトとの係合が解除されており、エンジン始動に対する安全性が確保される。

請求項４記載の発明によれば、従来のように電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が終了した後ではなく、エンジン始動制御部がエンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出して「アンロック要求信号」を電動ステアリングロック装置に送信する前後又は送信すると同時にエンジンの始動処理を開始するようにしたため、エンジンの始動を従来よりも早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。そして、エンジンの始動処理を開始した後、電動ステアリングロック装置から所定時間内に「アンロック完了信号」を受信しない場合又は電動ステアリングロック装置から「エンジン停止信号」を受信した場合には、エンジンの停止処理を行うようにしたため、電動ステアリングロック装置においてロック状態が解除されていない状態でのエンジン作動の維持が阻止され、高い安全性が確保される。

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。 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。 電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。 電動ステアリングロック装置のシステム構成図である。 本発明の実施の形態１に係るエンジン始動システムにおけるホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係るエンジン始動システムのアンロック処理時におけるエンジン始動制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るエンジン始動システムのロック処理時におけるエンジン停止制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るエンジン始動システムにおけるエンジン始動制御部と電動ステアリングロック装置間の信号の送受信タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態２に係るエンジン始動システムにおけるエンジン始動制御時におけるエンジン始動制御手順を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態に係るエンジン始動システムは、エンジン始動スイッチと、該エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると車両のエンジン始動処理を行うエンジン始動制御部と、車両のステアリングシャフトのロック／アンロックを行う電動ステアリングロック装置を含んで構成されているが、以下、電動ステアリングロック装置の構成を図１〜図４に基づいて以下に説明する。

図１は電動ステアリングロック装置のロック状態を示す縦断面図、図２は同電動ステアリングロック装置のアンロック状態を示す縦断面図、図３は同電動ステアリングロック装置の分解斜視図、図４は同電動ステアリングロック装置のシステム構成図である。

電動ステアリングロック装置１は、電動によって車両のステアリングシャフト３０（ステアリングホイール）の回動をロック／アンロックするものであって、図１及び図２に示すように、ステアリングシャフト３０を回動可能に収納するコラムパイプ３１の下部に形成された挿通孔３１ａに対応する位置に固定されている。

ここで、電動ステアリングロック装置１のハウジング２は、非磁性体の金属（例えば、マグネシウム合金）で構成されたケース３と該ケース３の下面開口部を覆う金属製のリッド４によって構成されている。

上記ケース３は矩形ボックス状に成形されており、その上部には円弧状の凹部３ａが形成され、この凹部３ａには前記コラムパイプ３１が嵌め込まれ、このケース３は、該ケース３に結着される不図示の円弧状のブラケットによってコラムパイプ３１に固定される。尚、コラムパイプ３１とその内部に収納されたステアリングシャフト３０は、車両前後方向（図１及び図２の紙面垂直方向）に沿って配されており、ステアリングシャフト３０の外周には複数（図示例では１０個）の係合溝３０ａが周方向に等角度ピッチで形成されている。又、図示しないが、ステアリングシャフト３０の上端にはステアリングホイールが結着されており、ステアリングシャフト３０の下端は操舵系を構成するステアリングギヤボックスに連結されている。そして、運転者がステアリングホイールを回転操作すれば、その回転はステアリングシャフト３０を経てステアリングギヤボックスに伝達され、ステアリングギヤボックスに収容されたラック＆ピニオン機構によってラック軸の車幅方向の運動に変換され、該ラック軸の左右両端にタイロッドを介して連結された左右の前輪が転舵されて所要の操舵がなされる。

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

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

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

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

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

又、ドライバ７の上部外周の相対向する箇所には水平に延びるアーム７Ａと上下方向に長い回り止め部７Ｂが一体に形成されており、アーム７Ａは、ハウジング２（ケース３）内に上下動可能に収容され、回り止め部７Ｂは、ケース３に形成された係合溝３ｅに係合してドライバ７の回転を阻止する。そして、アーム７Ａの先端部には横断面矩形の磁石収納部７ｄが形成されており、この磁石収納部７ｄには四角柱状の磁石１１（マグネット）が圧入によって収納されている。

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

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

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

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

而して、本実施の形態では、プリント基板１６の内面のロック位置とアンロック位置との中間位置である途中位置には第３位置検出手段であるホール素子（ＳＷ−３）１９が配置されており、このホール素子（ＳＷ−３）１９によって後述のようにロック部材６（ロックボルト８）が途中位置（Middle）にあることが検出される。

ここで、ロックボルト８の頂部が図２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにある位置をそれぞれ「ロック位置」、「係合境界位置」、「アンロック確定位置」、「アンロック位置」と定義する。「ロック位置」はロックボルト８の先端部が図１に示すようにステアリングシャフト３０の係合溝３０ａに完全に係合してステアリングシャフト３０（ステアリングホイール）の回転がロックされている状態であり、「係合境界位置」はステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとロックボルト８との係合が解除される境界の位置であり、「アンロック確定位置」はロックボルト８の頂部がコラムパイプ３１の内径上にある位置であり、「アンロック位置」はロックボルト８の頂部が図２に示すようにコラムパイプ３１の内径に対してその外側にある位置である。

そして、本実施の形態では、第３位置検出手段である前記ホール素子（ＳＷ−３）１９が配置されている途中位置は、「係合境界位置」と「アンロック位置」との間に設定されている。

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４に基づいて以下に説明する。

前記ホール素子（ＳＷ−１）１７，（ＳＷ−２）１８，（ＳＷ−３）１９は、電動モータ１４を駆動制御する制御部であるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する）２０に電気的に接続されており、マイコン２０は、通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）２１及び車両の通信ライン２２を経て車両に搭載された上位ユニットである不図示のエンジン始動制御部（以下、「ＥＣＵ」と略称する）に電気的に接続されている。尚、図３に示すように、プリント基板１６には通信インターフェイス２１の機能を果たすコネクタ２３が取り付けられており、このコネクタ２３には、前記マイコン２０（図４参照）から延びる不図示の電気接続線が接続され、ホール素子（ＳＷ−１）１７，（ＳＷ−２）１８，（ＳＷ−３）１９は上述のようにマイコン２０に電気的に接続されている。

又、図４に示すように、車両に搭載されたバッテリ２４には前記電動モータ（Ｍ）１４がロックリレー２５とアンロックリレー２６を介して電気的に接続されており、ロックリレー２５とアンロックリレー２６は、マイコン２０から送信される「ロック信号」と「アンロック信号」によってそれぞれ駆動される。ここで、図３に示すように、前記コネクタ２３には上下２つのモータ給電端子２７が突設されており、これらのモータ給電端子２７は電動モータ１４に接続されている。

次に、本実施の形態に係るエンジン始動システムの制御動作を図５〜図７に基づいて以下に説明する。

図５は本発明の実施の形態１に係るエンジン始動システムにおけるホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図、図６は同エンジン始動システムのアンロック処理時におけるエンジン始動制御手順を示すフローチャート、図７は同エンジン始動システムのロック処理時におけるエンジン停止制御手順を示すフローチャートである。

（アンロック処理時のエンジン始動制御）
先ず、アンロック処理時におけるエンジン始動制御について説明すると、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、ロックボルト８をロック位置からアンロック位置に移動させるアンロック処理時に、ホール素子（ＳＷ−３）１９によってロックボルト８が途中位置にあることが検出されるとエンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」を送信し、アンロック処理開始から所定時間内にホール素子（ＳＷ−２）１８によるロックボルト８のアンロック位置検出が行われなかった場合にはエンジン始動制御部に「エンジン停止信号」を送信する。以下、その具体的な制御手順を図５及び図６に基づいて説明する。

不図示のエンジンが停止している状態では、図１に示すように、ロック部材６のロックボルト８は上限のロック位置にあって、その上端部がケース３の挿通孔３ｄから凹部３ａに突出してステアリングシャフト３０の係合溝３０ａに係合している。この状態では、ステアリングシャフト３０の回動がロックされており、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。このとき、プリント基板１６のロック位置に配置されたホール素子（ＳＷ−１）１７は、ロック部材６（アーム７Ａ）に設けられた磁石１１の磁力を検出すると図５に示すようにＯＦＦ（Not Lock（OFF））からＯＮ(Lock(ON))に切り替わり、これによってロックボルト８がロック位置に移動したことがマイコン２０によって認識される。

上記状態から運転者が不図示のエンジン始動スイッチをＯＮ操作すると、車体側のエンジン始動制御部がこれを検出し、電動ステアリングロック装置１に対して「アンロック要求信号」を送信するアンロック作動処理がなされる（図６のステップＳ１）。すると、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、図４に示すアンロックリレー２６に対して「アンロック信号」を出力する。すると、アンロックリレー２６は破線にて示す位置に切り替わり、ロックリレー２５は実線位置にあるため、バッテリ２４からの電流は図４に実線にて示す経路を流れて電動モータ１４が起動され、ロックボルト８がアンロック側に移動する（ステップＳ２）。

即ち、上述のように電動モータ１４が起動されると、その出力軸１４ａの回転はウォーム１５とウォームギヤ１２ａによって減速されつつ方向が直角に変換されてギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が回転されるため、該ギヤ部材１２の内周に刻設された雌ネジ部１２ｂに螺合する雄ネジ部７ａが形成されたドライバ７がスプリング１３の付勢力に抗して下動する。このようにドライバ７が下動すると、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が下動する。

次に、電動モータ１４の駆動開始から所定時間（例えば０．５秒）内にロックボルト８が途中位置まで移動したことがホール素子（ＳＷ−３）１９によって検出されたか否かが判定される（ステップＳ３）。ロックボルト８が途中位置まで移動すると、プリント基板１６の途中位置に配されたホール素子（ＳＷ−３）１９は、ロック部材６（アーム７Ａ）に設けられた磁石１１の磁力を検出し、図５に示すようにＯＦＦ（Not Middle（OFF））からＯＮ(Middle(ON))に切り替わり、これによってロックボルト８が途中位置に移動したことがマイコン２０によって認識される。

而して、所定時間内にロックボルト８が途中位置まで移動したことが検出されると（ステップＳ３での判断結果がＹｅｓであると）、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、エンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」を送信し、この「エンジン始動許可信号」を受信したエンジン始動制御部はエンジンの始動を開始する（ステップＳ４）。その後、電動モータ１４の駆動開始から所定時間（例えば１．０秒）内にロックボルト８がアンロック位置まで移動したことがホール素子（ＳＷ−２）１８によって検出されたか否かが判定される（ステップＳ５）。ロックボルト８がアンロック位置まで移動すると、プリント基板１６のアンロック位置に配置されたホール素子（ＳＷ−２）１８は、ロック部材６（アーム７Ａ）に設けられた磁石１１の磁力を検出し、図５に示すようにＯＦＦ（Not Unlock(OFF））からＯＮ(Unlock(ON))に切り替わり、これによってロックボルト８がアンロック位置に移動したことがマイコン２０によって認識される。

而して、所定時間内にロックボルト８が図２に示すようにアンロック位置まで移動したことが検出されると（ステップＳ５での判断結果がＹｅｓであると）、該ロックボルト８の上端部がケース３の挿通孔３ｄの内部に退避するため、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除され、ステアリングシャフト３０のロックが解除されてアンロック状態となり、運転者によるステアリングホイールの回転操作が可能となる。

このようにロックボルト８がアンロック位置に移動したことがマイコン２０によって判定されると、電動モータ１４の駆動が停止されるとともに（ステップＳ６）、図４に示す通信Ｉ／Ｆ２１及び通信ライン２２を介して車体側のエンジン始動制御部に「アンロック完了信号」が送信されて電動ステアリング装置１のアンロック処理が正常に終了し、エンジンの始動処理が正常に終了して車両の走行が可能となり（ステップＳ７）、一連の処理が終了する（ステップＳ８）。

他方、電動モータ１４の駆動開始から所定時間内にロックボルト８がアンロック位置まで移動したことが検出されない場合（ステップＳ５での判断結果がＮｏである場合）には、ロックボルト８がアンロック位置まで移動していない可能性があるため、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、電動モータ１４の駆動を停止し（ステップＳ９）、エンジン始動制御部に「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を送信する。すると、この「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を受信したエンジン始動制御部は、エンジンを停止し（ステップＳ１０）、エンジンの始動処理を異常終了させて車両の走行を不可能とするとともに（ステップＳ１１）、不図示のインストルメントパネルの警告灯を点滅させて運転者に異常を報知し、一連の処理を終了する（ステップＳ８）。

又、ロックボルト８をアンロック側へ移動させてから所定時間内に該ロックボルト８が途中位置まで移動したことがホール素子（ＳＷ−３）１９によって検出されない場合（ステップＳ３での判定結果がＮｏである場合）にも、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除されていない可能性があるため、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、電動モータ１４の駆動を停止し（ステップＳ１２）、アンロック処理を中止して異常終了（車両の走行は不可能）とし（ステップＳ１３）、一連の処理を終了する（ステップＳ８）。

以上のように、本実施の形態では、ロックボルト８をロック位置からアンロック位置に移動させるアンロック処理時において、従来のようにロックボルト８がアンロック位置に移動した後ではなく、その途中の段階でエンジン始動制御部に「エンジン始動許可信号」送信してエンジンの始動処理を行うようにしたため、エンジンの始動を従来よりも早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。

そして、アンロック作動開始から所定時間が経過するまでにロックボルト８のアンロック位置検出がホール素子（ＳＷ−２）１８によってなされなかった場合にはエンジン始動制御部に「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を送信してエンジンの停止処理を行うようにしたため、ロックボルト８のアンロック位置への移動が確認できない状態でのエンジン作動の維持（エンジンが作動し続けること）が阻止され、高い安全性が確保される。

又、本実施の形態では、エンジンの始動処理を開始する途中位置は、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除される境界位置である「係合境界位置」と「アンロック位置」との間に設定したため、ロックボルト８が途中位置にある状態では、該ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除されているアンロック状態にあるため、万一、故障等の何らかの原因によってロックボルト８が「アンロック位置」まで移動していないにも拘わらずエンジン作動の維持が継続された場合であっても、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除されており、エンジン始動に対する安全性が確保される。

（ロック処理時のエンジン停止制御）
次に、ロック処理時におけるエンジン停止制御を図５及び図７に基づいて以下に説明する。

エンジン作動状態で車両が停止した状態では、図２に示すようにロックボルト８は下限のアンロック位置にあってステアリングシャフト３０の回転はロックされておらず、この状態で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可能である。

上記状態から運転者が不図示のエンジン始動スイッチをＯＦＦ操作すると、エンジン始動制御部はエンジンの停止処理を行い、エンジンを停止させる。そして、エンジン始動制御部が電動ステアリングロック装置１に対して「ロック要求信号」を送信するロック作動処理がなされる（図７のステップＳ１）。すると、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、ロックリレー２５に対して「ロック信号」を出力する。すると、図４に示すロックリレー２５は破線にて示す位置に切り替わり、アンロックリレー２６は実線位置にあるため、バッテリ２４からの電流は図４に破線にて示す経路を流れて電動モータ１４が逆転起動され、ロックボルト８がロック側に移動する（ステップＳ２）。

上述のように電動モータ１４の出力軸１４ａが逆転されると、その回転はウォーム１５とウォームギヤ１２ａを経てギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が逆転するためにドライバ７が上動し、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が上動する。

次に、所定時間（例えば１．０秒）内にロックボルト８がロック位置まで移動したことがホール素子（ＳＷ−１）１７によって検出されたか否かが判定される（ステップＳ３）。

ロックボルト８がロック位置まで移動すると、プリント基板１６のロック位置に配されたホール素子（ＳＷ−１）１７は、ロック部材６（アーム７Ａ）に設けられた磁石１１の磁力を検出し、図５に示すようにＯＦＦ（Not Lock（OFF））からＯＮ(Lock(ON))に切り替わり、これによってマイコン２０はロックボルト８がロック位置に移動したことを認識する。

而して、所定時間内にロックボルト８が図１に示すようにロック位置まで移動したことが検出されると（ステップＳ３での判断結果がＹｅｓであると）、ロックボルト８の上端部がケース３の凹部３ａから突出してステアリングシャフト３０の係合溝３０ａに係合するため、ステアリングシャフト３０の回動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８のステアリングシャフト３０の係合溝３０ａへの係合が良好に行われない場合には、該ロックボルト８に形成された長孔８ａ内をピン９が相対移動することができる範囲でロックボルト８がスプリング１０の付勢力に抗して下動するため、ロックボルト８に過大な負荷が作用することがない。

このようにロックボルト８がロック位置に移動したことがマイコン２０によって判定されると、電動モータ１４の駆動が停止されるとともに（ステップＳ４）、図４に示す通信Ｉ／Ｆ２１及び通信ライン２２を介して車体側のエンジン始動制御部に「ロック完了信号」が送信されて電動ステアリングロック装置１のロック処理が正常に終了して車両の走行が不可能となり（ステップＳ５）、一連の処理が終了する（ステップＳ６）。

他方、ロックボルト８のロック側への移動が開始されてから所定時間内に該ロックボルト８がロック位置まで移動したことが検出されない場合（ステップＳ３での判断結果がＮｏである場合）には、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとが係合していない可能性があるため、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、電動モータ１４の駆動を停止してロック処理を中止し（ステップＳ７）、マイコン２０は、エンジン始動制御部に「アンロック失敗信号」を送信する。すると、この「アンロック失敗信号」を受信したエンジン始動制御部は、不図示のインストルメントパネルの警告灯を点滅させて運転者に異常を報知し、一連の処理を終了する（ステップＳ６）。

尚、本実施の形態においては、マイコン２０が電動モータ１４の駆動開始から所定時間内にロックボルト８が途中位置及びアンロック位置に移動したか否かを確認しているが、所定時間のカウント開始タイミングはこれに限定されるものではなく、例えば、アンロック位置確認時には、アンロックボルト８が途中位置に移動してから所定時間内にアンロック位置に移動したか否かを確認しても良く、その所定時間のカウント開始タイミングは任意に設定可能である。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図８及び図９に基づいて以下に説明する。

図８は本発明の実施の形態２に係るエンジン始動システムにおけるエンジン始動制御部と電動ステアリングロック装置間の信号の送受信タイミングを示す図、図９は同エンジン始動システムにおけるエンジン始動制御時におけるエンジン始動制御手順を示すフローチャートである。尚、本実施の形態に係るエンジン始動システム及びこれに含まれる電動ステアリングロック装置の構成は前記実施の形態１のそれと同じであるため、以下の説明では実施の形態１において使用した符号を用いる。

前記実施の形態１においては、車体側のエンジン始動制御部は、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０からの「エンジン始動許可信号」を受信した後にエンジン始動処理を行うようにしたが、本実施の形態では、エンジン始動スイッチのＯＮ操作が検出されてエンジン始動制御部が電動ステアリングロック装置１のマイコン２０に「アンロック要求信号」を送信する前後又は送信すると同時にエンジンの始動処理を開始し、その後、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０から所定時間内に「アンロック完了信号」を受信しない場合又はマイコン２０から「エンジン停止信号」を受信した場合には、エンジンの停止処理を行うようにしている。以下、エンジン始動制御部が電動ステアリングロック装置１のマイコン２０に「アンロック要求信号」を送信する前にエンジンの始動処理を開始する場合のエンジン始動制御について説明する。

アンロック作動処理が開始されると（図９のステップＳ１）、運転者によってエンジン始動スイッチがＯＮ操作されたか否かが検出される（ステップＳ２）。運転者がエンジンスイッチをＯＮ操作したことが検出されると（ステップＳ２での判断結果がＹｅｓであると）、エンジン始動制御部が図８に示すようにタイミングＴ２において電動ステアリングロック装置１に対して「アンロック要求信号」を送信する（ステップＳ４）が、本実施の形態ではそれ以前の図８に示すタイミングＴ１においてエンジンの始動を開始する（ステップＳ３）。尚、エンジン始動処理は前記実施の形態１において実行される処理と同じである。

図８に示すタイミングＴ２において「アンロック要求信号」が電動ステアリングロック装置１のマイコン２０に対して送信されると、電動ステアリングロック装置１において電動モータ１４が駆動されてロックボルト８がアンロック側へ移動する（ステップＳ５）が、「アンロック要求信号」を送信してから所定時間（例えば１．５秒）内に電動ステアリングロック装置１のマイコン２０から「アンロック完了信号」が送信されたか、或いはエンジン始動制御部がマイコン２０から「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を受信していないか否かが判定される（ステップＳ６）。

ロックボルト８がアンロック位置に移動したために所定時間内にエンジン始動制御部が電動ステアリングロック装置１のマイコン２０から「アンロック完了信号」を受信し、且つ、マイコン２０から「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を受信していない場合（ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合）には、エンジン作動が継続され（ステップＳ７）、一連の処理が終了する（ステップＳ８）。

他方、故障等の何らかの原因によってロックボルト８が所定時間内にアンロック位置に移動しないために、エンジン制御部が所定時間内にマイコン２０から「アンロック完了信号」を受信しない場合、或いはマイコン２０から「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を受信した場合（ステップＳ６での判定結果がＮｏである場合）には、ロックボルト８とステアリングシャフト３０の係合溝３０ａとの係合が解除されていない可能性があるため、エンジンを停止し（ステップＳ９）、エンジンの始動処理を異常終了させて車両の走行を不可能とするとともに（ステップＳ１０）、不図示のインストルメントパネルの警告灯を点滅させて運転者に異常を報知し、一連の処理を終了する（ステップＳ８）。

以上のように、本実施の形態では、従来のように電動ステアリングロック装置１でのアンロック処理が終了した後ではなく、エンジン始動制御部がエンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出して「アンロック要求信号」を電動ステアリングロック装置１のマイコン２０に送信する前にエンジンの始動処理を開始するようにしたため、エンジンの始動を従来よりも早く行うことができ、運転者に対するエンジン始動の応答性を向上させることができる。そして、エンジンの始動処理を開始した後、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０から所定時間内に「アンロック完了信号」を受信しない場合又はマイコン２０から「エンジン停止信号（アンロック失敗信号）」を受信した場合には、エンジンの停止処理を行うようにしたため、電動ステアリングロック装置１においてロック状態が解除されていない状態でのエンジン作動の維持が阻止され、高い安全性が確保される。

尚、以上はエンジン始動制御部が電動ステアリングロック装置１のマイコン２０に「アンロック要求信号」を送信する前（図８のタイミングＴ１）にエンジンの始動処理を開始する例について説明したが、「アンロック要求信号」を送信すると同時（図８のタイミングＴ２）又は「アンロック要求信号」を送信した後（図８のタイミングＴ３）にエンジンの始動処理を開始しても上記と同様の効果が得られる。

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
３ ケース
３ａ ケースの凹部
３ｂ ケースのコネクタ配設部
３ｃ ケースのピン孔
３ｄ ケースのロックボルト挿通孔
３ｅ ケースの係合溝
４ リッド
４Ａ リッドのピン留め部
４Ｂ リッドのカバー押さえ部
４Ｃ リッドのギヤ保持筒部
４ａ リッドのピン挿通孔
４ｂ リッドのスプリング受け
５ ピン
６ ロック部材
７ ドライバ
７Ａ ドライバのアーム
７Ｂ ドライバの回り止め部
７ａ ドライバの雄ネジ部
７ｂ ドライバのピン挿通孔
７ｃ ドライバの隔壁
７ｄ アームの磁石収納部
８ ロックボルト
８ａ ロックボルトの長孔
９ ピン
１０ スプリング
１１ 磁石
１２ ギヤ部材
１２ａ ウォームギヤ
１２ｂ ギヤ部材の雌ネジ部
１３ スプリング
１４ 電動モータ（電動アクチュエータ）
１４ａ 電動モータの出力軸
１５ ウォーム
１６ プリント基板（ＰＣＢ）
１７ ホール素子（第１位置検出手段）
１８ ホール素子（第２位置検出手段）
１９ ホール素子（第３位置検出手段）
２０ マイコン（制御部）
２１ 通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）
２２ 車両の通信ライン
２３ コネクタ
２４ バッテリ
２５ ロックリレー
２６ アンロックリレー
２７ モータ給電端子
３０ ステアリングシャフト
３０ａ ステアリングシャフトの係合溝
３１ コラムパイプ
３１ａ コラムパイプの挿通孔
Ａ ロック位置
Ｂ 係合境界位置
Ｃ アンロック確定位置
Ｄ アンロック位置

Claims (4)

1. エンジン始動スイッチと、
   該エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると車両のエンジン始動処理を行うエンジン始動制御部と、
   車両のステアリングシャフトのロック／アンロックを行う電動ステアリングロック装置と、を備えたエンジン始動システムにおいて、
   前記エンジン始動制御部は、前記エンジン始動スイッチがＯＮ操作された後であって、且つ、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が完了する前にエンジンの始動処理を開始し、その後、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が正常に行われなかった場合には、エンジンの停止処理を行うよう構成し、
   前記電動ステアリングロック装置は、前記エンジン始動スイッチがＯＮ操作された後であって、且つ、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が完了する前に前記エンジン始動制御部にエンジン始動許可信号を送信し、前記電動ステアリングロック装置でのアンロック処理が所定時間内に完了しなかった場合には前記エンジン始動制御部にエンジン停止信号を送信することを特徴とするエンジン始動システム。
2. 前記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を回動可能に収納するコラムパイプに形成された挿通孔に対応する位置に固定される装置であって、
   前記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て前記コラムパイプの内径に対してその外側に位置するアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、
   該ロック部材を作動させる電動アクチュエータと、
   前記ロック部材のロック位置を検出する第１位置検出手段と、
   前記ロック部材のアンロック位置を検出する第２位置検出手段と、
   前記ロック部材がロック位置とアンロック位置との間の途中位置にあることを検出する第３位置検出手段と、
   前記第１及び第２位置検出手段の検出結果に基づいて前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を含んで構成され、
   前記制御部は、前記ロック部材をロック位置からアンロック位置に移動させるアンロック処理時に、前記第３位置検出手段によって前記ロック部材が前記途中位置にあることが検出されると前記エンジン始動制御部にエンジン始動許可信号を送信し、所定時間内に前記第２位置検出手段による前記ロック部材のアンロック位置検出が行われなかった場合には前記エンジン始動制御部にエンジン停止信号を送信するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のエンジン始動システム。
3. 前記途中位置は、前記ステアリングシャフトと前記ロック部材との係合が解除される境界位置である係合境界位置と前記アンロック位置との間に設定されることを特徴とする請求項２記載のエンジン始動システム。
4. 前記エンジン始動制御部は前記エンジン始動スイッチのＯＮ操作を検出すると前記電動ステアリングロック装置にアンロック要求信号を送信し、前記電動ステアリングロック装置はアンロック処理が完了すると前記エンジン始動制御部にアンロック完了信号を送信するよう構成するとともに、
   前記エンジン始動制御部は、前記アンロック要求信号を前記電動ステアリングロック装置に送信する前後又は送信すると同時にエンジンの始動処理を開始し、その後、前記電動ステアリングロック装置から所定時間内にアンロック完了信号を受信しない場合又は前記電動ステアリングロック装置からエンジン停止信号を受信した場合には、エンジンの停止処理を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジン始動システム。
   

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