电动转向锁定装置制造方法

电动转向锁定装置制造方法
【专利摘要】一种电动转向锁定装置，即使在车辆行驶过程中也能始终确认锁定部件的状态，发生异常时能够安全地进行故障诊断。在电动转向锁定装置(1)中设有锁定部件(5)、电动机马达(13)、马达驱动控制部(20)、微机(21)及上位ECU(19)，还设有第一开锁位置检测单元(17)，上位ECU(19)中设有在车辆行驶过程中向第一开锁位置检测单元(17)供电的监视用供电单元(26)和通过来自监视用供电单元(26)的供电对从第一开锁位置检测单元(17)输出的信号进行监视的第一故障监视单元(27)，当第一故障监视单元(27)检测到表示锁定部件(5)已偏离开锁位置的非开锁信号时，上位ECU(19)就切断供电路径并且对微机(21)输出故障诊断指令信号。
【专利说明】电动转向锁定装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆停车时用电动方式将方向盘的旋转予以锁定的电动转向锁定装置。
【背景技术】
[0002]近年来，有一种为了防止盗车而设计的电动转向锁定装置，用于在停车时以电动方式将方向盘的旋转予以锁定。这种电动转向锁定装置由以下部分构成:能够在与车辆的转向轴卡合的锁定位置和解除这种卡合的开锁位置之间移动的锁定部件、使该锁定部件向锁定位置或开锁位置移动的电动马达、对从电源向上述电动马达供给的驱动电流的极性进行切换或切断以控制由上述电动马达实现的上述锁定部件的移动的马达驱动控制部、有选择地对上述马达驱动控制部输出使上述电动马达做开锁动作的开锁动作信号或使该电动马达做锁定动作的锁定动作信号的微机(微型计算机)、以及将从上述电源向上述马达驱动控制部及上述微机供电的供电路径加以切断或导通的上位ECU。
[0003]采用上述电动转向锁定装置，一旦驾驶员在发动机工作状态下对发动机通/断开关实施断开操作，检测到这一情况的上位ECU便立即使发动机停止，并且在确认安全的前提下向微机请求锁定。于是微机立即向马达驱动控制部输出锁定动作信号，电动马达受马达驱动控制部的驱动控制，使锁定部件从开锁位置向锁定位置移动而与转向轴卡合，因此方向盘的旋转就被锁定以避免停车时车辆被盗。
[0004]另一方面，一旦驾驶员在发动机停止状态下对发动机通/断开关实施接通操作，检测到这一情况的上位ECU便向微机请求开锁。于是微机立即向马达驱动控制部输出开锁动作信号，电动马达受马达驱动控制部的驱动控制而使锁定部件从锁定位置向开锁位置移动，从而解除该锁定部件与转向轴的卡合且将方向盘开锁，从而能实施转向操作。
[0005]而关于电动转向锁定装置，专利文献I中提出了一种结构:为了避免在车辆行驶过程中发生电动转向锁定装置的微机误动作而使锁定部件向锁定位置移动的危险，上位ECU在车辆行驶过程中切断向微机的供电路径。采用上述结构，即使在向微机的供电被切断时，通过用电线将上位ECU与锁定部件位置检测传感器直接连接，在车辆行驶过程中也能监视锁定部件位置检测传感器的状态。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2001-001865号公报
[0009]然而，采用专利文献I记载的电动转向锁定装置时，即使锁定部件位置检测传感器检测到异常，也只是让使用者得知有异常，而不能实施电动转向锁定装置的故障诊断等安全动作。在发生异常时，为了进一步提高安全性，即使在行驶过程中也要求实施电动转向锁定装置自身的安全动作，但如果使微机起动则又会增加行驶过程中发生误动作的风险。

【发明内容】
[0010]本发明正是为了解决上述问题，目的在于提供一种即使在车辆行驶过程中也能始终确认锁定部件的状态，并且当锁定部件出现异常状态时能够安全地进行故障诊断的电动转向锁定装置。
[0011]为了实现上述目的，技术方案一的发明是:一种电动转向锁定装置，具备:锁定部件，该锁定部件能够在与车辆的转向轴卡合的锁定位置与解除这种卡合的开锁位置之间移动；电动马达，该电动马达使该锁定部件向锁定位置或开锁位置移动；马达驱动控制部，该马达驱动控制部对从电源向上述电动马达供给的驱动电流的极性进行切换或切断，以控制由上述电动马达实现的上述锁定部件的移动；微机，该微机有选择地对上述马达驱动控制部输出使上述电动马达做开锁动作的开锁动作信号或使该电动马达做锁定动作的锁定动作信号；以及上位ECU，该上位ECU将从上述电源向上述马达驱动控制部及上述微机供电的供电路径加以切断或导通，且至少在车辆行驶过程中将上述供电路径切断，其特征是，在上述电动转向锁定装置中设有:第一开锁位置检测单元，该第一开锁位置检测单元在上述锁定部件处于开锁位置时输出开锁信号，并在上述锁定部件未处于开锁位置时输出非开锁信号；监视用供电单元，该监视用供电单元在车辆行驶过程中向上述第一开锁位置检测单元供电；第一故障监视单元，该第一故障监视单元通过来自上述监视用供电单元的供电来监视从上述第一开锁位置检测单元输出的信号；以及无效化单元，在上述非开锁信号从上述第一开锁位置检测单元输出时，该无效化单元就使上述锁定动作信号无效化，在上述第一故障监视单元监测到上述非开锁信号后，上述上位E⑶就将上述供电路径导通，并且对上述微机输出故障诊断指令信号。
[0012]技术方案二的发明是在技术方案一的基础上，在设置上述第一开锁位置检测单元的同时还设置第二开锁位置检测单元，该第二开锁位置检测单元检测上述锁定部件是否处于开锁位置，且在上述微机中设置第二故障监视单元，该第二故障监视单元根据来自该第二开锁位置检测单元的输出信号进行故障诊断。
[0013]技术方案三的发明是在技术方案一或二的基础上，在使上述锁定部件向锁定位置移动时，上述监视用供电单元切断向上述第一开锁位置检测单元的供电。
[0014]根据技术方案一的发明，即使车辆行驶过程中的微机处于停止状态时，也能从监视用供电单元向第一开锁位置检测单元供电，上位ECU的第一故障监视单元监视来自第一开锁位置检测单元的输出信号，当来自第一开锁位置检测单元的输出信号有异常时，上位ECU就使供电路径导通，并起动微机来进行故障诊断，因此，即使在车辆行驶过程中也能始终确认锁定部件的状态(是否处于开锁位置)，能够实施安全动作。
[0015]另外，能够可靠地防止以下情况发生:车辆行驶过程中当上位E⑶检测到第一开锁位置检测单元的异常而起动微机时因噪声等的影响而使微机发生误动作，从微机向马达驱动控制部输出允许锁定部件向锁定位置方向移动的锁定动作信号时锁定部件向锁定位置移动，从而将转向轴锁定。即，当第一开锁位置检测单元检测到处于异常(非开锁)状态的情况时，就会通过无效化单元使来自微机的锁定动作信号无效，因此，马达驱动控制部不会工作，锁定部件不会移动，因此转向轴不会被锁定，确保了较高的安全性，即使在车辆行驶过程中也能安全地进行故障诊断。
[0016]根据技术方案二的发明，由于在微机中设置了根据来自第二开锁位置检测单元的输出信号来进行故障诊断的第二故障监视单元，因此，能够通过第一及第二两个故障监视单元来进行高精度的故障诊断。
[0017]根据技术方案三的发明，在使锁定部件向锁定位置移动时，切断了向第一开锁位置检测单元的供电，因此，无论锁定部件的位置如何，都会从第一开锁位置检测单元朝无效化单元输出开锁动作信号，且从微机向马达驱动控制部输出锁定动作信号，从而锁定部件能够正常地向锁定位置移动。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是表示本发明的电动转向锁定装置的锁定状态的纵向剖视图。
[0019]图2是表示本发明的电动转向锁定装置的开锁状态的纵向剖视图。
[0020]图3是本发明的电动转向锁定装置的控制系统结构图。
[0021]图4是表示本发明的电动转向锁定装置的各个位置检测单元的磁铁(锁定部件)位置导致的输出信号状态变化的状态变化图。
[0022]符号说明
[0023]I 电动转向锁定装置
[0024]2 壳体
[0025]2A壳体的锁定部件收纳部
[0026]2B壳体的基板收纳部
[0027]2C壳体的连通部
[0028]3 箱体
[0029]3a箱体的凹部
[0030]3b箱体的锁定螺栓插通孔
[0031]3c箱体的卡合槽
[0032]4 盖子
[0033]4a盖子的齿轮保持筒部
[0034]4b盖子的弹簧座
[0035]5 锁定部件
[0036]6 驱动器
[0037]6A驱动器的臂
[0038]6B驱动器的止转部
[0039]6a驱动器的阳螺纹部
[0040]6b驱动器的分隔壁
[0041]6c驱动器的磁铁收纳部
[0042]7 锁定螺栓
[0043]7a锁定螺栓的长孔
[0044]8 销钉
[0045]9 弹簧
[0046]10 磁铁
[0047]11齿轮部件
[0048]Ila齿轮部件的蜗轮[0049]Ilb齿轮部件的阴螺纹部
[0050]12弹簧
[0051]13电动马达
[0052]13a电动机的输出轴
[0053]14蜗杆
[0054]15基板
[0055]16锁定位置检测单元
[0056]17第一开锁位置检测单元
[0057]18第二开锁位置检测单元
[0058]19上位 ECU
[0059]20马达驱动控制部
[0060]21微机
[0061]22供电继电器
[0062]23供电继电器驱动电路
[0063]24通信电路
[0064]25MOSFET
[0065]26监视用供电单元
[0066]27第一故障监视单元
[0067]285V稳压电路
[0068]29开锁位置检测单元供电电路
[0069]30第二故障监视单元
[0070]31锁定继电器
[0071]32开锁继电器
[0072]33开锁继电器驱动电路
[0073]34无效化单元
[0074]35NPN 晶体管
【具体实施方式】
[0075]以下基于【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0076][电动转向锁定装置的构成和作用]
[0077]图1是表示本发明的电动转向锁定装置的锁定状态的纵向剖视图，图2是表示本发明的电动转向锁定装置的开锁状态的纵向剖视图，图中所示的电动转向锁定装置I是通过电动方式将图中未示的转向轴(方向盘)的旋转加以锁定/开锁的装置，其壳体2由箱体3和覆盖该箱体3的下面开口部的金属制盖子4构成，该箱体3由非磁性体金属(譬如镁合金)构成。
[0078]上述箱体3形成为矩形箱状，在其上部形成有圆弧状的凹部3a，在该凹部3a中嵌入了图中未示的圆筒状的转向柱，箱体3被与之连结的图中未示的圆弧状托架固定在转向柱上。另外，虽未图示，但在转向柱内插入了上述转向轴(图中未示)，在该转向轴的上端连结着方向盘，转向轴的下端连结着转向齿轮箱。如果驾驶员对方向盘实施旋转操作，其旋转就会经由转向轴而传递到转向齿轮箱，操舵机构受到驱动，左右一对前轮就被转舵来实现所需的操舵。
[0079]在上述壳体2中形成了锁定部件收纳部2A和基板收纳部2B，上述锁定部件收纳部2A和基板收纳部2B通过沿上下方向延伸的细长连通部2C而相互连通。
[0080]在上述锁定部件收纳部2A中收纳了锁定部件5，该锁定部件5由在下端部外周上刻有阳螺纹部6a的大致圆筒状驱动器6和以可上下移动的方式收容在该驱动器6内的板状的锁定螺栓7构成。此处，在锁定螺栓7上形成了在上下方向较长的长孔7a，锁定螺栓7通过沿横向插通长孔7a的销钉8而与驱动器6连结。
[0081]并且，锁定螺栓7以能上下移动的方式嵌装于在箱体3上形成的矩形的锁定螺栓插通孔3b内，并始终被压缩安装在其与驱动器6的分隔壁6b之间的弹簧9向上方施力，通常通过锁定螺栓7的长孔7a的下部与销钉8卡合而使该锁定螺栓7与驱动器6 —同上下移动。
[0082]另外，在驱动器6的上部外周的相面对的部位一体地形成有水平延伸的作为卡合部的臂6A和上下方向较长的止转部6B，臂6A以能上下移动的方式收容于在壳体2 (箱体3)中所形成的上述连通部2C中，止转部6B则与形成于箱体3的卡合槽3c卡合，以阻止驱动器6旋转。并且，在臂6A的前端部形成有矩形横截面的磁铁收纳部6c，在该磁铁收纳部6c中通过压入方式收纳了四边柱状的磁铁10。
[0083]进而，在形成于壳体2内的上述锁定部件收纳部2A中以能旋转的方式收容有圆筒状的齿轮部件11，该齿轮部件11的下部外周被立设于盖子4的内表面(上表面)的上述齿轮保持筒部4a保持成能够旋转。并且，在该齿轮部件11的下部外周上形成了蜗轮11a，在内周上形成了阴螺纹部lib。
[0084]在上述齿轮部件11的内部插入上述驱动器6的下部，形成于该驱动器6的下部外周的上述阳螺纹部6a与形成于齿轮部件11的内周的上述阴螺纹部Ilb啮合。在形成于盖子4的齿轮保持筒部4a的中心部上的圆柱状弹簧座4b与驱动器6的分隔壁6b之间压缩安装有弹簧12，锁定部件5 (驱动器6和锁定螺栓7)始终被弹簧12向上方施力。
[0085]另外，在形成于壳体2中的上述锁定部件收纳部2A中，以横置状态收纳了电动马达13,在该电动马达13的输出轴13a上形成了小直径的蜗杆14,该蜗杆14与在齿轮部件11的外周上形成的上述蜗轮Ila啮合。此处，蜗杆14和蜗轮Ila构成了将电动马达13的输出轴13a的旋转力转换成锁定部件5的进退力的驱动机构。
[0086]另一方面，在形成于壳体2的上述基板收纳部2B中以其内表面与锁定部件5的动作方向平行的方式收纳有基板15。在该基板15内表面上部的与锁定位置对应的位置上设有锁定位置检测单元16，在该基板15内表面下部的与开锁位置对应的位置上设有第一开锁位置检测单元17和第二开锁位置检测单元18。第二开锁位置检测单元18设在比第一开锁位置检测单元17更靠近锁定位置检测单元16的位置上。在本实施方式中，锁定位置检测单元16和第一及第二开锁位置检测单元17、18由霍尔元件构成，由它们和上述磁铁10来构成位置检测单元，通过这个位置检测单元而如后述那样检测出锁定部件5 (锁定螺栓7)的位置(锁定/开锁位置)。
[0087]接着，说明上述结构的电动转向锁定装置I的动作(锁定/开锁动作)。
[0088]在图中未示的发动机停止的状态下，如图1所示，锁定部件5的锁定螺栓7处于上限的锁定位置，其上端部从箱体3的锁定螺栓插通孔3b向凹部3a伸出而与图中未示的转向轴卡合。在此状态下，转向轴的转动被锁定，在此锁定状态下，不能对图中未示的方向盘实施旋转操作，由此能够防止车辆被盗。
[0089]在上述状态下，一旦驾驶员对图中未示的发动机通/断开关实施接通操作，电动马达13即被起动，其输出轴13a的旋转就在被蜗杆14和蜗轮Ila减速的同时将方向变换成直角后传递给齿轮部件11，该齿轮部件11就旋转，因此，驱动器6克服弹簧12的施力而向下移动，该驱动器6形成有阳螺纹部6a，该阳螺纹部6a与刻在该齿轮部件11的内周上的阴螺纹部Ilb螺合。一旦驱动器6这样向下移动，一体形成于该驱动器6的臂6A和利用销钉8与驱动器6连结的锁定螺栓7就向下移动。
[0090]一旦驱动器6的臂6A如上述那样向下移动且锁定螺栓7如图2所示那样到达下限的开锁位置，磁铁10的磁力就被第一及第二开锁位置检测单元17、18检测到而使电动马达13停止驱动，且该锁定螺栓7的上端部退让到箱体3的锁定螺栓插通孔3b的内部，因此锁定螺栓7与转向轴间的卡合被解除。结果，转向轴的锁定被解除而成为开锁状态，驾驶员能够实施方向盘的转动操作，车辆能够行驶。
[0091]并且，一旦车辆停止且驾驶员将发动机通/断开关断开以将发动机切断，电动马达13即被倒转起动，其输出轴13a倒转。这样一来，电动马达13的旋转就经由蜗杆14和蜗轮Ila传递到齿轮部件11，该齿轮部件11倒转，因此驱动器6向上移动，使一体形成于该驱动器6的臂6A和通过销钉8与驱动器6连结的锁定螺栓7向上移动。
[0092]然后，一旦驱动器6的臂6A如上述那样向上移动而使磁铁10的中心到达锁定位置附近的检测范围，磁铁10的磁力就被锁定位置检测单元16检测到而使电动马达13的驱动停止，并且如图1所示，锁定螺栓7的上端部从箱体3的凹部3a突出而与图中未示的转向轴卡合，因此，形成转向轴的旋转被锁定的锁定状态，使停车时的盗车得以防止。而当锁定螺栓7不能与转向轴的卡合槽良好地卡合时,在销钉8能够在该锁定螺栓7上所形成的长孔7a内作相对移动的范围内，锁定螺栓7会克服弹簧9的施力而向下移动，因此不会在锁定螺栓7上作用过大的负荷。`
[0093][电动转向锁定装置的系统构成]
[0094]以下基于图3说明电动转向锁定装置I的系统构成。
[0095]图3是本发明的电动转向锁定装置I的系统构成图，在车体上装备了作为控制装置的上位E⑶19，这个上位E⑶19经过通信线路与受驾驶员操纵的图中未示的发动机通/断开关电连接，以将来自该发动机通/断开关的信号输入上位E⑶19。
[0096]另外，电动转向锁定装置I具备马达驱动控制部20和微机21，其中，上述马达驱动控制部20将从电源向电动马达13供给的驱动电流的极性加以切换和切断，以控制由电动马达13实现的上述锁定部件5 (锁定螺栓7)的移动，上述微机21则有选择地对马达驱动控制部20输出使电动马达13做开锁动作的开锁动作信号或使该电动马达13做锁定动作的锁定动作信号。此处，在从电源向马达驱动控制部20供电的供电路径上设有供电继电器22,该供电继电器22通过供电继电器驱动电路23而接通或切断，从而将从电源向马达驱动控制部20的供电切断或导通，上述供电继电器驱动电路23通过微机21来动作。此外，在上位E⑶19与微机21之间，经过通信电路24来实施锁定/开锁指令信号、故障状态等的通?目。[0097]而在从电源向上述马达驱动控制部20及上述微机I供电的供电路径上，设有通过上位E⑶19来接通或切断而将供电路径切断或导通的开关元件(本实施方式采用M0SFET25)，上位E⑶19至少在车辆行驶过程中将M0SFET25切断，以将供电路径切断。
[0098]第一及第二开锁位置检测单元17、18是对锁定部件5是否处于开锁位置的情况加以检测的霍尔元件，而在上位ECU19中则设有在车辆行驶过程中向第一开锁位置检测单元17供电的监视用供电单元26、以及通过来自该监视用供电单元26的供电来监视从第一开锁位置检测单元17输出的信号的第一故障监视单元27。此处，第一故障监视单元27在车辆行驶过程中监视从第一开锁位置检测单元17输出的信号，在检测到表示上述锁定部件5已偏离开锁位置的非开锁信号时，上述上位ECU19基于检测到的情况使上述供电路径导通，同时对微机21输出故障诊断指令信号。另外，在微机21基于来自上述上位ECU的指令信号而使锁定部件5向锁定位置移动时，监视用供电单元26就切断向上述第一开锁位置检测单元17的供电。
[0099]其次，在本实施方式中，第一开锁位置检测单元17在检测到锁定部件5处于开锁位置的情况后输出开锁信号(L电平(低电平))，在检测到锁定部件5不处于开锁位置的情况后输出非开锁信号(H电平(高电平))。另外，当监视用供电单元26以及开锁位置检测单元供电电路29都不向第一开锁位置检测单元17供电时，该第一开锁位置检测单元17就输出开锁信号(L电平)。
[0100]向第一开锁位置检测单元17的供电是在车辆行驶过程中由上位E⑶19的监视用供电单元26来供给的，而在确认停车时的锁定动作前后的锁定部件的位置之前或开锁动作时，则是从5V电压电路28经由开锁位置检测单元供电电路29向第一开锁位置检测单元17供给5V电压。而在锁定动作过程中，为了防止后述的无效化单元34使锁定信号无效化，要切断从开锁位置检测单元供电电路29向第一开锁位置检测单元17的供电。
[0101]另外，在微机21中设有根据来自第二开锁位置检测单元18的输出信号来进行故障诊断的第二故障监视单元30。
[0102]而上述马达驱动控制部20具有锁定继电器31和开锁继电器32以及开锁继电器驱动电路33，该开锁继电器驱动电路33根据来自微机22的开锁动作信号对开锁继电器32进行驱动控制。
[0103]另外，本实施方式设有无效化单元34，在从第一开锁位置检测单元17输出非开锁信号(H电平)时，该无效化单元34就使从微机21输出的锁定动作信号无效化，在连接该无效化单元34和锁定继电器31的路径上设有开关元件(本实施方式是用NPN晶体管35)。而无效化单元34则由AND电路构成。
[0104]以下，说明车辆行驶过程中第一开锁位置检测单元17的监视以及停车时的锁定驱动。
[0105]I)车辆行驶过程中第一开锁位置检测单元的监视:
[0106]为了在车辆行驶过程中不让锁定部件5移动，上位E⑶19将M0SFET25断开，以切断向微机21及电动马达13的供电，使微机21停止。此时，锁定部件5位于开锁位置。
[0107]一旦微机21停止，上位E⑶19就不能经过微机21利用第一开锁位置检测单元17来确认锁定部件5的位置，但在本发明的电动转向锁定装置I上，上位ECU19从监视用供电单元26向第一开锁位置检测单元17供电，且将来自该第一开锁位置检测单元17的输出信号输出至上位E⑶的第一故障监视单元27。在根据来自第一开锁位置检测单元17的输出信号而得知有异常时，上位E⑶19就将M0SFET25接通，以将供电路径导通并使微机21起动，从而进行故障诊断。从而，即使在车辆行驶过程中微机21停止的状态下，也能利用上位E⑶19的第一故障监视单元27来监视来自第一开锁位置检测单元17的输出信号，即使在车辆行驶过程中也能始终确认锁定部件5的状态(是否处于开锁位置)，能够进行安全动作。
[0108]车辆行驶过程中锁定部件5位于开锁位置是正常状态，当该锁定部件5位于开锁位置时第一开锁位置检测单元17就输出开锁信号(L电平)。而锁定部件5不在开锁位置就是异常状态，此时，第一开锁位置检测单元17就输出非开锁信号(H电平)。
[0109]一旦第一开锁位置检测单元17输出非开锁信号(H电平)，上位E⑶19的第一故障监视单元27就会检测到该非开锁信号，上位ECU19就判断为异常。而且上位ECU19将M0SFET25接通，以向微机21供电且使该微机21起动，同时基于来自上位E⑶19的指令使微机21进行故障诊断。
[0110]在故障诊断过程中，微机21确认来自第二开锁位置检测单元18的输出信号。此处，在图4中为了表示各位置检测单元16、17、18的磁铁10(锁定部件5)的位置导致的输出信号状态，磁铁10依次从开锁位置向锁定位置移动，这样一来，就以第一开锁位置检测单元17、第二开锁位置检测单元18的顺序而使各开锁位置检测单元17、18输出从开锁信号(L电平)至非开锁信号(H电平)。因此，如果锁定部件5处于开锁位置时输出的开锁信号(L电平)是从第二位置检测单元18输出的，就照样判断为开锁状态。而如果来自第二位置检测单元18的输出信号是非开锁信号(H电平)，则判断为锁定部件5不在开锁位置的非开锁状态，且对锁定部件5进行开锁驱动。即便如此仍继续输出非开锁信号(H电平)时，就使设于车辆仪表板上的警告灯亮灯等，以告知用户该电动转向锁定装置I发生异常。
[0111]由于要如上述那样在车辆行驶过程中使微机21起动来进行故障诊断，当因噪声等而导致微机21误动作并输出锁定动作信号时，可能出现锁定部件5向锁定位置移动而与转向轴卡合从而将转向轴的旋转锁定的情况。
[0112]为此，本实施方式在第一开锁位置检测单元17输出非开锁信号(H电平)时，就通过无效化单元34来使从微机21输出的锁定动作信号无效。此处，无效化单元34如前所述由AND电路构成，向其一个输入端子输入来自微机21的锁定动作信号，向另一个输入端子输入来自第一开锁位置检测单元17的输出。AND电路输出锁定动作信号(H电平)，且只在第一开锁位置检测单元17的输出信号为开锁信号(L电平)时输出H电平信号。
[0113]S卩，当第一开锁位置检测单元17输出非开锁信号(H电平)时，无论锁定动作信号是接通还是断开，无效化单元34都输出L电平，作为接收方的NPN晶体管35就不会接通，不能使马达驱动控制部20工作。因此，即使因微机21误动作而输出锁定动作信号，锁定部件5也不会向锁定方向移动。
[0114]另外，在车辆行驶过程中从第一开锁位置检测单元17输出开锁信号的状态下，SP使发生供电路径的误导通、供电继电器22的故障以及微机21的锁定动作信号的误输出，并且马达驱动控制部20工作而使锁定部件5从开锁位置向锁定位置移动，如果锁定部件5移动到偏离第一开锁位置检测单元17的开锁位置的位置，由于第一开锁位置检测单元17会输出非开锁状态(H电平)，无效化单元34会将NPN晶体管35断开，因此，也能在第二开锁位置检测单元18过渡到非开锁状态之前使锁定驱动停止，并能可靠地防止车辆行驶过程中转向轴锁定的情况发生，以确保较高的安全性。
[0115]2)停车时的锁定驱动:
[0116]如果锁定部件5处于第一开锁位置检测单元17的开锁检测位置，就会从受到供电的第一开锁位置检测单元17输出开锁信号(L电平)，因此如果微机21输出锁定动作信号，无效化单元34就输出H电平来将NPN晶体管35接通。这样一来，马达驱动控制部20就工作，使锁定部件5从开锁位置向锁定位置移动。
[0117]然而，如果锁定部件5移动到偏离第一开锁位置检测单元17的开锁检测位置的位置，第一开锁位置检测单元17就输出非开锁信号(H电平)，该信号被输入无效化单元34，因此，NPN晶体管35被断开，马达驱动控制部20不工作，锁定部件5的移动停止。
[0118]为此，本实施方式除了需在锁定驱动时的前后进行锁定部件5的位置检测时之夕卜，还在进行锁定驱动时会切断向第一开锁位置检测单元17的供电(来自上位E⑶19和5V稳压电路28的供电)。因此,第一开锁检测单兀17在不被供电时输出开锁信号(L电平)，因此无论锁定部件5的位置如何，都会向无效化单元34输入开锁信号(L电平)，防止锁定部件5在中途停止移动的情况发生，使锁定部件5能正常地向锁定位置移动。
[0119]如上所述，根据本发明的电动转向锁定装置1，即使在车辆行驶过程中微机21停止的状态下，也会从监视用供电单元26向第一开锁位置检测单元17供电，上位E⑶19的第一故障监视单元27监视来自第一开锁位置检测单元17的输出信号，在检测到异常时上位ECU19就使供电路径导通，起动的微机21就进行故障诊断，因此，即使在车辆行驶过程中也能始终确认锁定部件5的状态(是否处于开锁位置)。
[0120]另外，能够可靠地防止以下情况发生:车辆行驶过程中当上位E⑶19检测到第一开锁位置检测单元17的异常而起动微机21时因噪声等的影响而使微机21发生误动作，从微机21向马达驱动控制部20输出允许锁定部件5向锁定位置方向移动的锁定动作信号时锁定部件5向锁定位置移动，从而将转向轴锁定。即，当第一开锁位置检测单元17检测到处于异常(非开锁)状态的情况时，就会通过无效化单元34使来自微机21的锁定动作信号无效，因此，马达驱动控制部20不会工作，锁定部件5不会移动，因此，转向轴不会被锁定，确保了较高的安全性，即使在车辆行驶过程中也能安全地进行故障诊断。
[0121]而且由于在微机21中设置了根据来自第二开锁位置检测单元18的输出信号来进行故障诊断的第二故障监视单元30，因此能够通过第一及第二两个故障监视单元27、30来进行闻精度的故障诊断。
[0122]并且，根据本发明的电动转向锁定装置1，在使锁定部件5向锁定位置移动时，切断了向第一开锁位置检测单元17的供电，因此，无论锁定部件5的位置如何，都会从第一开锁位置检测单元17朝无效化单元34输出开锁动作信号，且从微机21向马达驱动控制部20输出锁定动作信号，从而锁定部件5能够正常地向锁定位置移动。
【权利要求】
1.一种电动转向锁定装置，具备: 锁定部件，该锁定部件能够在与车辆的转向轴卡合的锁定位置与解除这种卡合的开锁位置之间移动； 电动马达，该电动马达使该锁定部件向锁定位置或开锁位置移动； 马达驱动控制部，该马达驱动控制部对从电源向所述电动马达供给的驱动电流的极性进行切换或切断，以控制由所述电动马达实现的所述锁定部件的移动； 微机，该微机有选择地对所述马达驱动控制部输出使所述电动马达做开锁动作的开锁动作信号或使该电动马达做锁定动作的锁定动作信号；以及 上位ECU，该上位ECU将从所述电源向所述马达驱动控制部及所述微机供电的供电路径加以切断或导通，且至少在车辆行驶过程中将所述供电路径切断， 其特征在于，在所述电动转向锁定装置中设有: 第一开锁位置检测单元，该第一开锁位置检测单元在所述锁定部件处于开锁位置时输出开锁信号，并在所述锁定部件未处于开锁位置时输出非开锁信号； 监视用供电单元，该监视用供电单元在车辆行驶过程中向所述第一开锁位置检测单元供电； 第一故障监视单元，该第一故障监视单元通过来自所述监视用供电单元的供电来监视从所述第一开锁位置检测单元输出的信号；以及 无效化单元，在所述非开锁信号从所述第一开锁位置检测单元输出时，该无效化单元就使所述锁定动作信号无效化， 在所述第一故障监视单元监测到所述非开锁信号后，所述上位ECU就将所述供电路径导通，并且对所述微机输出故障诊断指令信号。
2.如权利要求1所述的电动转向锁定装置，其特征在于， 在设置所述第一开锁位置检测单元的同时还设置第二开锁位置检测单元，该第二开锁位置检测单元检测所述锁定部件是否处于开锁位置，且在所述微机中设置第二故障监视单元，该第二故障监视单元根据来自该第二开锁位置检测单元的输出信号进行故障诊断。
3.如权利要求1或2所述的电动转向锁定装置，其特征在于， 在使所述锁定部件向锁定位置移动时，所述监视用供电单元切断向所述第一开锁位置检测单元的供电。
【文档编号】B60R25/021GK103879374SQ201310689021
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】中西雅之 申请人:株式会社有信