電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置制造方法
【專利摘要】一種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，即使在車輛行駛過程中也能始終確認鎖定部件的狀態(tài)，發(fā)生異常時能夠安全地進行故障診斷。在電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置(1)中設(shè)有鎖定部件(5)、電動機馬達(13)、馬達驅(qū)動控制部(20)、微機(21)及上位ECU(19)，還設(shè)有第一開鎖位置檢測單元(17)，上位ECU(19)中設(shè)有在車輛行駛過程中向第一開鎖位置檢測單元(17)供電的監(jiān)視用供電單元(26)和通過來自監(jiān)視用供電單元(26)的供電對從第一開鎖位置檢測單元(17)輸出的信號進行監(jiān)視的第一故障監(jiān)視單元(27)，當?shù)谝还收媳O(jiān)視單元(27)檢測到表示鎖定部件(5)已偏離開鎖位置的非開鎖信號時，上位ECU(19)就切斷供電路徑并且對微機(21)輸出故障診斷指令信號。
【專利說明】電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛停車時用電動方式將方向盤的旋轉(zhuǎn)予以鎖定的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，有一種為了防止盜車而設(shè)計的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，用于在停車時以電動方式將方向盤的旋轉(zhuǎn)予以鎖定。這種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置由以下部分構(gòu)成:能夠在與車輛的轉(zhuǎn)向軸卡合的鎖定位置和解除這種卡合的開鎖位置之間移動的鎖定部件、使該鎖定部件向鎖定位置或開鎖位置移動的電動馬達、對從電源向上述電動馬達供給的驅(qū)動電流的極性進行切換或切斷以控制由上述電動馬達實現(xiàn)的上述鎖定部件的移動的馬達驅(qū)動控制部、有選擇地對上述馬達驅(qū)動控制部輸出使上述電動馬達做開鎖動作的開鎖動作信號或使該電動馬達做鎖定動作的鎖定動作信號的微機(微型計算機)、以及將從上述電源向上述馬達驅(qū)動控制部及上述微機供電的供電路徑加以切斷或?qū)ǖ纳衔籈CU。
[0003]采用上述電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，一旦駕駛員在發(fā)動機工作狀態(tài)下對發(fā)動機通/斷開關(guān)實施斷開操作，檢測到這一情況的上位ECU便立即使發(fā)動機停止，并且在確認安全的前提下向微機請求鎖定。于是微機立即向馬達驅(qū)動控制部輸出鎖定動作信號，電動馬達受馬達驅(qū)動控制部的驅(qū)動控制，使鎖定部件從開鎖位置向鎖定位置移動而與轉(zhuǎn)向軸卡合，因此方向盤的旋轉(zhuǎn)就被鎖定以避免停車時車輛被盜。
[0004]另一方面，一旦駕駛員在發(fā)動機停止狀態(tài)下對發(fā)動機通/斷開關(guān)實施接通操作，檢測到這一情況的上位ECU便向微機請求開鎖。于是微機立即向馬達驅(qū)動控制部輸出開鎖動作信號，電動馬達受馬達驅(qū)動控制部的驅(qū)動控制而使鎖定部件從鎖定位置向開鎖位置移動，從而解除該鎖定部件與轉(zhuǎn)向軸的卡合且將方向盤開鎖，從而能實施轉(zhuǎn)向操作。
[0005]而關(guān)于電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，專利文獻I中提出了一種結(jié)構(gòu):為了避免在車輛行駛過程中發(fā)生電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的微機誤動作而使鎖定部件向鎖定位置移動的危險，上位ECU在車輛行駛過程中切斷向微機的供電路徑。采用上述結(jié)構(gòu)，即使在向微機的供電被切斷時，通過用電線將上位ECU與鎖定部件位置檢測傳感器直接連接，在車輛行駛過程中也能監(jiān)視鎖定部件位置檢測傳感器的狀態(tài)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利特開2001-001865號公報
[0009]然而，采用專利文獻I記載的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置時，即使鎖定部件位置檢測傳感器檢測到異常，也只是讓使用者得知有異常，而不能實施電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的故障診斷等安全動作。在發(fā)生異常時，為了進一步提高安全性，即使在行駛過程中也要求實施電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置自身的安全動作，但如果使微機起動則又會增加行駛過程中發(fā)生誤動作的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明正是為了解決上述問題，目的在于提供一種即使在車輛行駛過程中也能始終確認鎖定部件的狀態(tài)，并且當鎖定部件出現(xiàn)異常狀態(tài)時能夠安全地進行故障診斷的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案一的發(fā)明是:一種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，具備:鎖定部件，該鎖定部件能夠在與車輛的轉(zhuǎn)向軸卡合的鎖定位置與解除這種卡合的開鎖位置之間移動；電動馬達，該電動馬達使該鎖定部件向鎖定位置或開鎖位置移動；馬達驅(qū)動控制部，該馬達驅(qū)動控制部對從電源向上述電動馬達供給的驅(qū)動電流的極性進行切換或切斷，以控制由上述電動馬達實現(xiàn)的上述鎖定部件的移動；微機，該微機有選擇地對上述馬達驅(qū)動控制部輸出使上述電動馬達做開鎖動作的開鎖動作信號或使該電動馬達做鎖定動作的鎖定動作信號；以及上位ECU，該上位ECU將從上述電源向上述馬達驅(qū)動控制部及上述微機供電的供電路徑加以切斷或?qū)?，且至少在車輛行駛過程中將上述供電路徑切斷，其特征是，在上述電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置中設(shè)有:第一開鎖位置檢測單元，該第一開鎖位置檢測單元在上述鎖定部件處于開鎖位置時輸出開鎖信號，并在上述鎖定部件未處于開鎖位置時輸出非開鎖信號；監(jiān)視用供電單元，該監(jiān)視用供電單元在車輛行駛過程中向上述第一開鎖位置檢測單元供電；第一故障監(jiān)視單元，該第一故障監(jiān)視單元通過來自上述監(jiān)視用供電單元的供電來監(jiān)視從上述第一開鎖位置檢測單元輸出的信號；以及無效化單元，在上述非開鎖信號從上述第一開鎖位置檢測單元輸出時，該無效化單元就使上述鎖定動作信號無效化，在上述第一故障監(jiān)視單元監(jiān)測到上述非開鎖信號后，上述上位E⑶就將上述供電路徑導通，并且對上述微機輸出故障診斷指令信號。
[0012]技術(shù)方案二的發(fā)明是在技術(shù)方案一的基礎(chǔ)上，在設(shè)置上述第一開鎖位置檢測單元的同時還設(shè)置第二開鎖位置檢測單元，該第二開鎖位置檢測單元檢測上述鎖定部件是否處于開鎖位置，且在上述微機中設(shè)置第二故障監(jiān)視單元，該第二故障監(jiān)視單元根據(jù)來自該第二開鎖位置檢測單元的輸出信號進行故障診斷。
[0013]技術(shù)方案三的發(fā)明是在技術(shù)方案一或二的基礎(chǔ)上，在使上述鎖定部件向鎖定位置移動時，上述監(jiān)視用供電單元切斷向上述第一開鎖位置檢測單元的供電。
[0014]根據(jù)技術(shù)方案一的發(fā)明，即使車輛行駛過程中的微機處于停止狀態(tài)時，也能從監(jiān)視用供電單元向第一開鎖位置檢測單元供電，上位ECU的第一故障監(jiān)視單元監(jiān)視來自第一開鎖位置檢測單元的輸出信號，當來自第一開鎖位置檢測單元的輸出信號有異常時，上位ECU就使供電路徑導通，并起動微機來進行故障診斷，因此，即使在車輛行駛過程中也能始終確認鎖定部件的狀態(tài)(是否處于開鎖位置)，能夠?qū)嵤┌踩珓幼鳌?br> [0015]另外，能夠可靠地防止以下情況發(fā)生:車輛行駛過程中當上位E⑶檢測到第一開鎖位置檢測單元的異常而起動微機時因噪聲等的影響而使微機發(fā)生誤動作，從微機向馬達驅(qū)動控制部輸出允許鎖定部件向鎖定位置方向移動的鎖定動作信號時鎖定部件向鎖定位置移動，從而將轉(zhuǎn)向軸鎖定。即，當?shù)谝婚_鎖位置檢測單元檢測到處于異常(非開鎖)狀態(tài)的情況時，就會通過無效化單元使來自微機的鎖定動作信號無效，因此，馬達驅(qū)動控制部不會工作，鎖定部件不會移動，因此轉(zhuǎn)向軸不會被鎖定，確保了較高的安全性，即使在車輛行駛過程中也能安全地進行故障診斷。
[0016]根據(jù)技術(shù)方案二的發(fā)明，由于在微機中設(shè)置了根據(jù)來自第二開鎖位置檢測單元的輸出信號來進行故障診斷的第二故障監(jiān)視單元，因此，能夠通過第一及第二兩個故障監(jiān)視單元來進行高精度的故障診斷。
[0017]根據(jù)技術(shù)方案三的發(fā)明，在使鎖定部件向鎖定位置移動時，切斷了向第一開鎖位置檢測單元的供電，因此，無論鎖定部件的位置如何，都會從第一開鎖位置檢測單元朝無效化單元輸出開鎖動作信號，且從微機向馬達驅(qū)動控制部輸出鎖定動作信號，從而鎖定部件能夠正常地向鎖定位置移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的鎖定狀態(tài)的縱向剖視圖。
[0019]圖2是表示本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的開鎖狀態(tài)的縱向剖視圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖4是表示本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的各個位置檢測單元的磁鐵(鎖定部件)位置導致的輸出信號狀態(tài)變化的狀態(tài)變化圖。
[0022]符號說明
[0023]I 電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置
[0024]2 殼體
[0025]2A殼體的鎖定部件收納部
[0026]2B殼體的基板收納部
[0027]2C殼體的連通部
[0028]3 箱體
[0029]3a箱體的凹部
[0030]3b箱體的鎖定螺栓插通孔
[0031]3c箱體的卡合槽
[0032]4 蓋子
[0033]4a蓋子的齒輪保持筒部
[0034]4b蓋子的彈簧座
[0035]5 鎖定部件
[0036]6 驅(qū)動器
[0037]6A驅(qū)動器的臂
[0038]6B驅(qū)動器的止轉(zhuǎn)部
[0039]6a驅(qū)動器的陽螺紋部
[0040]6b驅(qū)動器的分隔壁
[0041]6c驅(qū)動器的磁鐵收納部
[0042]7 鎖定螺栓
[0043]7a鎖定螺栓的長孔
[0044]8 銷釘
[0045]9 彈簧
[0046]10 磁鐵
[0047]11齒輪部件
[0048]Ila齒輪部件的蝸輪[0049]Ilb齒輪部件的陰螺紋部
[0050]12彈簧
[0051]13電動馬達
[0052]13a電動機的輸出軸
[0053]14蝸桿
[0054]15基板
[0055]16鎖定位置檢測單元
[0056]17第一開鎖位置檢測單元
[0057]18第二開鎖位置檢測單元
[0058]19上位 ECU
[0059]20馬達驅(qū)動控制部
[0060]21微機
[0061]22供電繼電器
[0062]23供電繼電器驅(qū)動電路
[0063]24通信電路
[0064]25MOSFET
[0065]26監(jiān)視用供電單元
[0066]27第一故障監(jiān)視單元
[0067]285V穩(wěn)壓電路
[0068]29開鎖位置檢測單元供電電路
[0069]30第二故障監(jiān)視單元
[0070]31鎖定繼電器
[0071]32開鎖繼電器
[0072]33開鎖繼電器驅(qū)動電路
[0073]34無效化單元
[0074]35NPN 晶體管
【具體實施方式】
[0075]以下基于【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0076][電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的構(gòu)成和作用]
[0077]圖1是表示本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的鎖定狀態(tài)的縱向剖視圖，圖2是表示本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的開鎖狀態(tài)的縱向剖視圖，圖中所示的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I是通過電動方式將圖中未示的轉(zhuǎn)向軸(方向盤)的旋轉(zhuǎn)加以鎖定/開鎖的裝置，其殼體2由箱體3和覆蓋該箱體3的下面開口部的金屬制蓋子4構(gòu)成，該箱體3由非磁性體金屬(譬如鎂合金)構(gòu)成。
[0078]上述箱體3形成為矩形箱狀，在其上部形成有圓弧狀的凹部3a，在該凹部3a中嵌入了圖中未示的圓筒狀的轉(zhuǎn)向柱，箱體3被與之連結(jié)的圖中未示的圓弧狀托架固定在轉(zhuǎn)向柱上。另外，雖未圖示，但在轉(zhuǎn)向柱內(nèi)插入了上述轉(zhuǎn)向軸(圖中未示)，在該轉(zhuǎn)向軸的上端連結(jié)著方向盤，轉(zhuǎn)向軸的下端連結(jié)著轉(zhuǎn)向齒輪箱。如果駕駛員對方向盤實施旋轉(zhuǎn)操作，其旋轉(zhuǎn)就會經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸而傳遞到轉(zhuǎn)向齒輪箱，操舵機構(gòu)受到驅(qū)動，左右一對前輪就被轉(zhuǎn)舵來實現(xiàn)所需的操舵。
[0079]在上述殼體2中形成了鎖定部件收納部2A和基板收納部2B，上述鎖定部件收納部2A和基板收納部2B通過沿上下方向延伸的細長連通部2C而相互連通。
[0080]在上述鎖定部件收納部2A中收納了鎖定部件5，該鎖定部件5由在下端部外周上刻有陽螺紋部6a的大致圓筒狀驅(qū)動器6和以可上下移動的方式收容在該驅(qū)動器6內(nèi)的板狀的鎖定螺栓7構(gòu)成。此處，在鎖定螺栓7上形成了在上下方向較長的長孔7a，鎖定螺栓7通過沿橫向插通長孔7a的銷釘8而與驅(qū)動器6連結(jié)。
[0081]并且，鎖定螺栓7以能上下移動的方式嵌裝于在箱體3上形成的矩形的鎖定螺栓插通孔3b內(nèi)，并始終被壓縮安裝在其與驅(qū)動器6的分隔壁6b之間的彈簧9向上方施力，通常通過鎖定螺栓7的長孔7a的下部與銷釘8卡合而使該鎖定螺栓7與驅(qū)動器6 —同上下移動。
[0082]另外，在驅(qū)動器6的上部外周的相面對的部位一體地形成有水平延伸的作為卡合部的臂6A和上下方向較長的止轉(zhuǎn)部6B，臂6A以能上下移動的方式收容于在殼體2 (箱體3)中所形成的上述連通部2C中，止轉(zhuǎn)部6B則與形成于箱體3的卡合槽3c卡合，以阻止驅(qū)動器6旋轉(zhuǎn)。并且，在臂6A的前端部形成有矩形橫截面的磁鐵收納部6c，在該磁鐵收納部6c中通過壓入方式收納了四邊柱狀的磁鐵10。
[0083]進而，在形成于殼體2內(nèi)的上述鎖定部件收納部2A中以能旋轉(zhuǎn)的方式收容有圓筒狀的齒輪部件11，該齒輪部件11的下部外周被立設(shè)于蓋子4的內(nèi)表面(上表面)的上述齒輪保持筒部4a保持成能夠旋轉(zhuǎn)。并且，在該齒輪部件11的下部外周上形成了蝸輪11a，在內(nèi)周上形成了陰螺紋部lib。
[0084]在上述齒輪部件11的內(nèi)部插入上述驅(qū)動器6的下部，形成于該驅(qū)動器6的下部外周的上述陽螺紋部6a與形成于齒輪部件11的內(nèi)周的上述陰螺紋部Ilb嚙合。在形成于蓋子4的齒輪保持筒部4a的中心部上的圓柱狀彈簧座4b與驅(qū)動器6的分隔壁6b之間壓縮安裝有彈簧12，鎖定部件5 (驅(qū)動器6和鎖定螺栓7)始終被彈簧12向上方施力。
[0085]另外，在形成于殼體2中的上述鎖定部件收納部2A中，以橫置狀態(tài)收納了電動馬達13,在該電動馬達13的輸出軸13a上形成了小直徑的蝸桿14,該蝸桿14與在齒輪部件11的外周上形成的上述蝸輪Ila嚙合。此處，蝸桿14和蝸輪Ila構(gòu)成了將電動馬達13的輸出軸13a的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成鎖定部件5的進退力的驅(qū)動機構(gòu)。
[0086]另一方面，在形成于殼體2的上述基板收納部2B中以其內(nèi)表面與鎖定部件5的動作方向平行的方式收納有基板15。在該基板15內(nèi)表面上部的與鎖定位置對應(yīng)的位置上設(shè)有鎖定位置檢測單元16，在該基板15內(nèi)表面下部的與開鎖位置對應(yīng)的位置上設(shè)有第一開鎖位置檢測單元17和第二開鎖位置檢測單元18。第二開鎖位置檢測單元18設(shè)在比第一開鎖位置檢測單元17更靠近鎖定位置檢測單元16的位置上。在本實施方式中，鎖定位置檢測單元16和第一及第二開鎖位置檢測單元17、18由霍爾元件構(gòu)成，由它們和上述磁鐵10來構(gòu)成位置檢測單元，通過這個位置檢測單元而如后述那樣檢測出鎖定部件5 (鎖定螺栓7)的位置(鎖定/開鎖位置)。
[0087]接著，說明上述結(jié)構(gòu)的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I的動作(鎖定/開鎖動作)。
[0088]在圖中未示的發(fā)動機停止的狀態(tài)下，如圖1所示，鎖定部件5的鎖定螺栓7處于上限的鎖定位置，其上端部從箱體3的鎖定螺栓插通孔3b向凹部3a伸出而與圖中未示的轉(zhuǎn)向軸卡合。在此狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動被鎖定，在此鎖定狀態(tài)下，不能對圖中未示的方向盤實施旋轉(zhuǎn)操作，由此能夠防止車輛被盜。
[0089]在上述狀態(tài)下，一旦駕駛員對圖中未示的發(fā)動機通/斷開關(guān)實施接通操作，電動馬達13即被起動，其輸出軸13a的旋轉(zhuǎn)就在被蝸桿14和蝸輪Ila減速的同時將方向變換成直角后傳遞給齒輪部件11，該齒輪部件11就旋轉(zhuǎn)，因此，驅(qū)動器6克服彈簧12的施力而向下移動，該驅(qū)動器6形成有陽螺紋部6a，該陽螺紋部6a與刻在該齒輪部件11的內(nèi)周上的陰螺紋部Ilb螺合。一旦驅(qū)動器6這樣向下移動，一體形成于該驅(qū)動器6的臂6A和利用銷釘8與驅(qū)動器6連結(jié)的鎖定螺栓7就向下移動。
[0090]一旦驅(qū)動器6的臂6A如上述那樣向下移動且鎖定螺栓7如圖2所示那樣到達下限的開鎖位置，磁鐵10的磁力就被第一及第二開鎖位置檢測單元17、18檢測到而使電動馬達13停止驅(qū)動，且該鎖定螺栓7的上端部退讓到箱體3的鎖定螺栓插通孔3b的內(nèi)部，因此鎖定螺栓7與轉(zhuǎn)向軸間的卡合被解除。結(jié)果，轉(zhuǎn)向軸的鎖定被解除而成為開鎖狀態(tài)，駕駛員能夠?qū)嵤┓较虮P的轉(zhuǎn)動操作，車輛能夠行駛。
[0091]并且，一旦車輛停止且駕駛員將發(fā)動機通/斷開關(guān)斷開以將發(fā)動機切斷，電動馬達13即被倒轉(zhuǎn)起動，其輸出軸13a倒轉(zhuǎn)。這樣一來，電動馬達13的旋轉(zhuǎn)就經(jīng)由蝸桿14和蝸輪Ila傳遞到齒輪部件11，該齒輪部件11倒轉(zhuǎn)，因此驅(qū)動器6向上移動，使一體形成于該驅(qū)動器6的臂6A和通過銷釘8與驅(qū)動器6連結(jié)的鎖定螺栓7向上移動。
[0092]然后，一旦驅(qū)動器6的臂6A如上述那樣向上移動而使磁鐵10的中心到達鎖定位置附近的檢測范圍，磁鐵10的磁力就被鎖定位置檢測單元16檢測到而使電動馬達13的驅(qū)動停止，并且如圖1所示，鎖定螺栓7的上端部從箱體3的凹部3a突出而與圖中未示的轉(zhuǎn)向軸卡合，因此，形成轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)被鎖定的鎖定狀態(tài)，使停車時的盜車得以防止。而當鎖定螺栓7不能與轉(zhuǎn)向軸的卡合槽良好地卡合時,在銷釘8能夠在該鎖定螺栓7上所形成的長孔7a內(nèi)作相對移動的范圍內(nèi)，鎖定螺栓7會克服彈簧9的施力而向下移動，因此不會在鎖定螺栓7上作用過大的負荷。`
[0093][電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的系統(tǒng)構(gòu)成]
[0094]以下基于圖3說明電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I的系統(tǒng)構(gòu)成。
[0095]圖3是本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I的系統(tǒng)構(gòu)成圖，在車體上裝備了作為控制裝置的上位E⑶19，這個上位E⑶19經(jīng)過通信線路與受駕駛員操縱的圖中未示的發(fā)動機通/斷開關(guān)電連接，以將來自該發(fā)動機通/斷開關(guān)的信號輸入上位E⑶19。
[0096]另外，電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I具備馬達驅(qū)動控制部20和微機21，其中，上述馬達驅(qū)動控制部20將從電源向電動馬達13供給的驅(qū)動電流的極性加以切換和切斷，以控制由電動馬達13實現(xiàn)的上述鎖定部件5 (鎖定螺栓7)的移動，上述微機21則有選擇地對馬達驅(qū)動控制部20輸出使電動馬達13做開鎖動作的開鎖動作信號或使該電動馬達13做鎖定動作的鎖定動作信號。此處，在從電源向馬達驅(qū)動控制部20供電的供電路徑上設(shè)有供電繼電器22,該供電繼電器22通過供電繼電器驅(qū)動電路23而接通或切斷，從而將從電源向馬達驅(qū)動控制部20的供電切斷或?qū)?，上述供電繼電器驅(qū)動電路23通過微機21來動作。此外，在上位E⑶19與微機21之間，經(jīng)過通信電路24來實施鎖定/開鎖指令信號、故障狀態(tài)等的通?目。[0097]而在從電源向上述馬達驅(qū)動控制部20及上述微機I供電的供電路徑上，設(shè)有通過上位E⑶19來接通或切斷而將供電路徑切斷或?qū)ǖ拈_關(guān)元件(本實施方式采用M0SFET25)，上位E⑶19至少在車輛行駛過程中將M0SFET25切斷，以將供電路徑切斷。
[0098]第一及第二開鎖位置檢測單元17、18是對鎖定部件5是否處于開鎖位置的情況加以檢測的霍爾元件，而在上位ECU19中則設(shè)有在車輛行駛過程中向第一開鎖位置檢測單元17供電的監(jiān)視用供電單元26、以及通過來自該監(jiān)視用供電單元26的供電來監(jiān)視從第一開鎖位置檢測單元17輸出的信號的第一故障監(jiān)視單元27。此處，第一故障監(jiān)視單元27在車輛行駛過程中監(jiān)視從第一開鎖位置檢測單元17輸出的信號，在檢測到表示上述鎖定部件5已偏離開鎖位置的非開鎖信號時，上述上位ECU19基于檢測到的情況使上述供電路徑導通，同時對微機21輸出故障診斷指令信號。另外，在微機21基于來自上述上位ECU的指令信號而使鎖定部件5向鎖定位置移動時，監(jiān)視用供電單元26就切斷向上述第一開鎖位置檢測單元17的供電。
[0099]其次，在本實施方式中，第一開鎖位置檢測單元17在檢測到鎖定部件5處于開鎖位置的情況后輸出開鎖信號(L電平(低電平))，在檢測到鎖定部件5不處于開鎖位置的情況后輸出非開鎖信號(H電平(高電平))。另外，當監(jiān)視用供電單元26以及開鎖位置檢測單元供電電路29都不向第一開鎖位置檢測單元17供電時，該第一開鎖位置檢測單元17就輸出開鎖信號(L電平)。
[0100]向第一開鎖位置檢測單元17的供電是在車輛行駛過程中由上位E⑶19的監(jiān)視用供電單元26來供給的，而在確認停車時的鎖定動作前后的鎖定部件的位置之前或開鎖動作時，則是從5V電壓電路28經(jīng)由開鎖位置檢測單元供電電路29向第一開鎖位置檢測單元17供給5V電壓。而在鎖定動作過程中，為了防止后述的無效化單元34使鎖定信號無效化，要切斷從開鎖位置檢測單元供電電路29向第一開鎖位置檢測單元17的供電。
[0101]另外，在微機21中設(shè)有根據(jù)來自第二開鎖位置檢測單元18的輸出信號來進行故障診斷的第二故障監(jiān)視單元30。
[0102]而上述馬達驅(qū)動控制部20具有鎖定繼電器31和開鎖繼電器32以及開鎖繼電器驅(qū)動電路33，該開鎖繼電器驅(qū)動電路33根據(jù)來自微機22的開鎖動作信號對開鎖繼電器32進行驅(qū)動控制。
[0103]另外，本實施方式設(shè)有無效化單元34，在從第一開鎖位置檢測單元17輸出非開鎖信號(H電平)時，該無效化單元34就使從微機21輸出的鎖定動作信號無效化，在連接該無效化單元34和鎖定繼電器31的路徑上設(shè)有開關(guān)元件(本實施方式是用NPN晶體管35)。而無效化單元34則由AND電路構(gòu)成。
[0104]以下，說明車輛行駛過程中第一開鎖位置檢測單元17的監(jiān)視以及停車時的鎖定驅(qū)動。
[0105]I)車輛行駛過程中第一開鎖位置檢測單元的監(jiān)視:
[0106]為了在車輛行駛過程中不讓鎖定部件5移動，上位E⑶19將M0SFET25斷開，以切斷向微機21及電動馬達13的供電，使微機21停止。此時，鎖定部件5位于開鎖位置。
[0107]一旦微機21停止，上位E⑶19就不能經(jīng)過微機21利用第一開鎖位置檢測單元17來確認鎖定部件5的位置，但在本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I上，上位ECU19從監(jiān)視用供電單元26向第一開鎖位置檢測單元17供電，且將來自該第一開鎖位置檢測單元17的輸出信號輸出至上位E⑶的第一故障監(jiān)視單元27。在根據(jù)來自第一開鎖位置檢測單元17的輸出信號而得知有異常時，上位E⑶19就將M0SFET25接通，以將供電路徑導通并使微機21起動，從而進行故障診斷。從而，即使在車輛行駛過程中微機21停止的狀態(tài)下，也能利用上位E⑶19的第一故障監(jiān)視單元27來監(jiān)視來自第一開鎖位置檢測單元17的輸出信號，即使在車輛行駛過程中也能始終確認鎖定部件5的狀態(tài)(是否處于開鎖位置)，能夠進行安全動作。
[0108]車輛行駛過程中鎖定部件5位于開鎖位置是正常狀態(tài)，當該鎖定部件5位于開鎖位置時第一開鎖位置檢測單元17就輸出開鎖信號(L電平)。而鎖定部件5不在開鎖位置就是異常狀態(tài)，此時，第一開鎖位置檢測單元17就輸出非開鎖信號(H電平)。
[0109]一旦第一開鎖位置檢測單元17輸出非開鎖信號(H電平)，上位E⑶19的第一故障監(jiān)視單元27就會檢測到該非開鎖信號，上位ECU19就判斷為異常。而且上位ECU19將M0SFET25接通，以向微機21供電且使該微機21起動，同時基于來自上位E⑶19的指令使微機21進行故障診斷。
[0110]在故障診斷過程中，微機21確認來自第二開鎖位置檢測單元18的輸出信號。此處，在圖4中為了表示各位置檢測單元16、17、18的磁鐵10(鎖定部件5)的位置導致的輸出信號狀態(tài)，磁鐵10依次從開鎖位置向鎖定位置移動，這樣一來，就以第一開鎖位置檢測單元17、第二開鎖位置檢測單元18的順序而使各開鎖位置檢測單元17、18輸出從開鎖信號(L電平)至非開鎖信號(H電平)。因此，如果鎖定部件5處于開鎖位置時輸出的開鎖信號(L電平)是從第二位置檢測單元18輸出的，就照樣判斷為開鎖狀態(tài)。而如果來自第二位置檢測單元18的輸出信號是非開鎖信號(H電平)，則判斷為鎖定部件5不在開鎖位置的非開鎖狀態(tài)，且對鎖定部件5進行開鎖驅(qū)動。即便如此仍繼續(xù)輸出非開鎖信號(H電平)時，就使設(shè)于車輛儀表板上的警告燈亮燈等，以告知用戶該電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置I發(fā)生異常。
[0111]由于要如上述那樣在車輛行駛過程中使微機21起動來進行故障診斷，當因噪聲等而導致微機21誤動作并輸出鎖定動作信號時，可能出現(xiàn)鎖定部件5向鎖定位置移動而與轉(zhuǎn)向軸卡合從而將轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)鎖定的情況。
[0112]為此，本實施方式在第一開鎖位置檢測單元17輸出非開鎖信號(H電平)時，就通過無效化單元34來使從微機21輸出的鎖定動作信號無效。此處，無效化單元34如前所述由AND電路構(gòu)成，向其一個輸入端子輸入來自微機21的鎖定動作信號，向另一個輸入端子輸入來自第一開鎖位置檢測單元17的輸出。AND電路輸出鎖定動作信號(H電平)，且只在第一開鎖位置檢測單元17的輸出信號為開鎖信號(L電平)時輸出H電平信號。
[0113]S卩，當?shù)谝婚_鎖位置檢測單元17輸出非開鎖信號(H電平)時，無論鎖定動作信號是接通還是斷開，無效化單元34都輸出L電平，作為接收方的NPN晶體管35就不會接通，不能使馬達驅(qū)動控制部20工作。因此，即使因微機21誤動作而輸出鎖定動作信號，鎖定部件5也不會向鎖定方向移動。
[0114]另外，在車輛行駛過程中從第一開鎖位置檢測單元17輸出開鎖信號的狀態(tài)下，SP使發(fā)生供電路徑的誤導通、供電繼電器22的故障以及微機21的鎖定動作信號的誤輸出，并且馬達驅(qū)動控制部20工作而使鎖定部件5從開鎖位置向鎖定位置移動，如果鎖定部件5移動到偏離第一開鎖位置檢測單元17的開鎖位置的位置，由于第一開鎖位置檢測單元17會輸出非開鎖狀態(tài)(H電平)，無效化單元34會將NPN晶體管35斷開，因此，也能在第二開鎖位置檢測單元18過渡到非開鎖狀態(tài)之前使鎖定驅(qū)動停止，并能可靠地防止車輛行駛過程中轉(zhuǎn)向軸鎖定的情況發(fā)生，以確保較高的安全性。
[0115]2)停車時的鎖定驅(qū)動:
[0116]如果鎖定部件5處于第一開鎖位置檢測單元17的開鎖檢測位置，就會從受到供電的第一開鎖位置檢測單元17輸出開鎖信號(L電平)，因此如果微機21輸出鎖定動作信號，無效化單元34就輸出H電平來將NPN晶體管35接通。這樣一來，馬達驅(qū)動控制部20就工作，使鎖定部件5從開鎖位置向鎖定位置移動。
[0117]然而，如果鎖定部件5移動到偏離第一開鎖位置檢測單元17的開鎖檢測位置的位置，第一開鎖位置檢測單元17就輸出非開鎖信號(H電平)，該信號被輸入無效化單元34，因此，NPN晶體管35被斷開，馬達驅(qū)動控制部20不工作，鎖定部件5的移動停止。
[0118]為此，本實施方式除了需在鎖定驅(qū)動時的前后進行鎖定部件5的位置檢測時之夕卜，還在進行鎖定驅(qū)動時會切斷向第一開鎖位置檢測單元17的供電(來自上位E⑶19和5V穩(wěn)壓電路28的供電)。因此,第一開鎖檢測單兀17在不被供電時輸出開鎖信號(L電平)，因此無論鎖定部件5的位置如何，都會向無效化單元34輸入開鎖信號(L電平)，防止鎖定部件5在中途停止移動的情況發(fā)生，使鎖定部件5能正常地向鎖定位置移動。
[0119]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置1，即使在車輛行駛過程中微機21停止的狀態(tài)下，也會從監(jiān)視用供電單元26向第一開鎖位置檢測單元17供電，上位E⑶19的第一故障監(jiān)視單元27監(jiān)視來自第一開鎖位置檢測單元17的輸出信號，在檢測到異常時上位ECU19就使供電路徑導通，起動的微機21就進行故障診斷，因此，即使在車輛行駛過程中也能始終確認鎖定部件5的狀態(tài)(是否處于開鎖位置)。
[0120]另外，能夠可靠地防止以下情況發(fā)生:車輛行駛過程中當上位E⑶19檢測到第一開鎖位置檢測單元17的異常而起動微機21時因噪聲等的影響而使微機21發(fā)生誤動作，從微機21向馬達驅(qū)動控制部20輸出允許鎖定部件5向鎖定位置方向移動的鎖定動作信號時鎖定部件5向鎖定位置移動，從而將轉(zhuǎn)向軸鎖定。即，當?shù)谝婚_鎖位置檢測單元17檢測到處于異常(非開鎖)狀態(tài)的情況時，就會通過無效化單元34使來自微機21的鎖定動作信號無效，因此，馬達驅(qū)動控制部20不會工作，鎖定部件5不會移動，因此，轉(zhuǎn)向軸不會被鎖定，確保了較高的安全性，即使在車輛行駛過程中也能安全地進行故障診斷。
[0121]而且由于在微機21中設(shè)置了根據(jù)來自第二開鎖位置檢測單元18的輸出信號來進行故障診斷的第二故障監(jiān)視單元30，因此能夠通過第一及第二兩個故障監(jiān)視單元27、30來進行聞精度的故障診斷。
[0122]并且，根據(jù)本發(fā)明的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置1，在使鎖定部件5向鎖定位置移動時，切斷了向第一開鎖位置檢測單元17的供電，因此，無論鎖定部件5的位置如何，都會從第一開鎖位置檢測單元17朝無效化單元34輸出開鎖動作信號，且從微機21向馬達驅(qū)動控制部20輸出鎖定動作信號，從而鎖定部件5能夠正常地向鎖定位置移動。
【權(quán)利要求】
1.一種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，具備: 鎖定部件，該鎖定部件能夠在與車輛的轉(zhuǎn)向軸卡合的鎖定位置與解除這種卡合的開鎖位置之間移動； 電動馬達，該電動馬達使該鎖定部件向鎖定位置或開鎖位置移動； 馬達驅(qū)動控制部，該馬達驅(qū)動控制部對從電源向所述電動馬達供給的驅(qū)動電流的極性進行切換或切斷，以控制由所述電動馬達實現(xiàn)的所述鎖定部件的移動； 微機，該微機有選擇地對所述馬達驅(qū)動控制部輸出使所述電動馬達做開鎖動作的開鎖動作信號或使該電動馬達做鎖定動作的鎖定動作信號；以及 上位ECU，該上位ECU將從所述電源向所述馬達驅(qū)動控制部及所述微機供電的供電路徑加以切斷或?qū)?，且至少在車輛行駛過程中將所述供電路徑切斷， 其特征在于，在所述電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置中設(shè)有: 第一開鎖位置檢測單元，該第一開鎖位置檢測單元在所述鎖定部件處于開鎖位置時輸出開鎖信號，并在所述鎖定部件未處于開鎖位置時輸出非開鎖信號； 監(jiān)視用供電單元，該監(jiān)視用供電單元在車輛行駛過程中向所述第一開鎖位置檢測單元供電； 第一故障監(jiān)視單元，該第一故障監(jiān)視單元通過來自所述監(jiān)視用供電單元的供電來監(jiān)視從所述第一開鎖位置檢測單元輸出的信號；以及 無效化單元，在所述非開鎖信號從所述第一開鎖位置檢測單元輸出時，該無效化單元就使所述鎖定動作信號無效化， 在所述第一故障監(jiān)視單元監(jiān)測到所述非開鎖信號后，所述上位ECU就將所述供電路徑導通，并且對所述微機輸出故障診斷指令信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，其特征在于， 在設(shè)置所述第一開鎖位置檢測單元的同時還設(shè)置第二開鎖位置檢測單元，該第二開鎖位置檢測單元檢測所述鎖定部件是否處于開鎖位置，且在所述微機中設(shè)置第二故障監(jiān)視單元，該第二故障監(jiān)視單元根據(jù)來自該第二開鎖位置檢測單元的輸出信號進行故障診斷。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，其特征在于， 在使所述鎖定部件向鎖定位置移動時，所述監(jiān)視用供電單元切斷向所述第一開鎖位置檢測單元的供電。
【文檔編號】B60R25/021GK103879374SQ201310689021
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】中西雅之 申請人:株式會社有信