专利名称：转向锁定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过用锁杆阻止方向盘中心轴转动从而使转向操作不能进行的转向锁定装置。
背景技术：
近年，有人提出过电子式转向锁定装置(例子参见日本特开2003-063354号公开专利公报)，该装置以马达等操纵机构的驱动力使锁杆移动来阻止方向盘中心轴转动，从而使汽车的转向操作不能进行。
现有的电子式转向锁定装置100如图2(a)～(c)所示。图2(a)表示的是锁杆30被配置在锁定位置使得转向操作不能进行的状态(锁定状态)。图2(c)表示的是锁杆30被配置在非锁定位置使得转向操作可以进行的状态(非锁定状态)。图2(b)表示的是移动状态(锁定状态与非锁定状态之间的中间状态)。
转向锁定装置100具有控制马达10的驱动和旋转方向的转向锁定ECU140。在图2(c)的非锁定状态中，转向锁定ECU140使马达10旋转(例如，正转)的情况下，锁杆30向箭头A所指的方向移动，锁杆30的一端挂合到方向盘中心轴20的凹部21中，成为图2(a)所示的锁定状态。在锁定状态中，锁定开关(例如常开型限位开关)41的活动接点被锁杆30的接触片30a按压，锁定开关41进行ON动作(开关闭合)。转向锁定ECU140响应锁定开关41的ON，使马达10的正转驱动停止。
另一方面，在图2(a)的锁定状态中，转向锁定ECU140使马达10旋转(例如，反转)的情况下，锁杆30向箭头B所指的方向移动，成为图2(c)所示的非锁定状态。在非锁定状态中，非锁定开关(例如常开型限位开关)42的活动接点被锁杆30的接触片30b按压，非锁定开关42进行ON动作(开关闭合)。转向锁定ECU140响应非锁定开关42的ON，使马达10的反转驱动停止。
在图2(a)所示的锁定状态中，与锁定开关41处在ON动作相反，非锁定开关42处在OFF动作。而在图2(c)所示的非锁定状态中，锁定开关41处在OFF动作中，而非锁定开关42处在ON动作中。另一方面，在图2(b)所示的中间状态中，锁定开关41和非锁定开关42都处在OFF动作。此外，该中间状态是由锁定状态向非锁定状态转变中或是由非锁定状态向锁定状态转变中的状态。
由中间状态转变到锁定状态后，也就是非锁定开关42保持OFF动作、而锁定开关41由OFF动作转换为ON动作的情况下，表示是处于锁定状态的状态数据被储存到RAM140a中。
一方面，由锁定状态转变到中间状态的情况下，也就是非锁定开关42保持OFF动作、而锁定开关41由ON动作转换为OFF动作时，表示是处于中间状态的状态数据被储存到RAM140a中。并且，由非锁定状态转变到中间状态的情况下，也就是锁定开关41仍保持OFF动作、而非锁定开关42由ON动作转换为OFF动作时，表示是处于中间状态的状态数据被储存到RAM140a中。
另一方面，由中间状态转变到非锁定状态的情况下，也就是锁定开关41仍保持OFF动作、而非锁定开关42由OFF动作转换为ON动作时，表示是处于非锁定状态的状态数据被储存到RAM140a中。
附带说一下，与图2(a)～(c)所示的任一种状态都不同时，也就是锁定开关41和非锁定开关42都为ON动作时，表示是处于异常状态的状态数据被储存到RAM140a中。该异常状态的原因有锁杆30与锁定开关41(非锁定开关42)之间有异物存在，以及锁定开关41(非锁定开关42)发生了故障等。
这样，转向锁定ECU140就根据上述储存在RAM140a中的状态数据识别锁定状态、中间状态、非锁定状态和异常状态。转向锁定装置100为非锁定状态是使发动机起动的必要条件之一。
不过，发动机起动时，因对起动马达的供电要消耗比较大的电力，所以，供给RAM140a的电源电压有时会暂时下降至低于数据保存电压(不丢失正常状态数据的最小值)。发动机起动后，因对起动马达的供电断开了，供给RAM140a的电源电压就恢复到该数据保存电压以上。另外，在调换蓄电池的过程中，卸下旧蓄电池时，对RAM140a的供电会被断开。调换蓄电池、安装上新蓄电池后，就能重新对RAM140a供电。
在供给RAM140a的电源电压下降至数据保存电压以下后再恢复，以及供电被断开后再重新供电以后，为了使转向锁定ECU140能正常工作，该转向锁定ECU140要被复位一次。因电源电压下降和供电断开而使得可靠性降低了的RAM140a的储存内容(包括状态数据)会伴随这次复位被全部清除，而状态数据被清除后要产生下列问题。
即，在转向处于非锁定状态下起动发动机时，如果供给RAM140a的电源电压是下降至数据保存电压以下后再被恢复的，那么表示该非锁定状态的状态数据就会从RAM140a中被清除。这样一来，转向锁定ECU140就不能识别转向是处于非锁定状态。所以，尽管转向处于非锁定状态也不能使发动机起动。因此，过去必须通过司机手动开关车门，从非锁定状态经锁定状态再转变到非锁定状态，使转向锁定ECU140识别是处于非锁定状态。换言之，司机必须进行烦杂的开闭车门的操作。
转向保持在非锁定状态调换蓄电池后，想在该非锁定状态下起动发动机时，也与上述同样，尽管处于非锁定状态也不能使发动机起动。因此，在这种情况下也与上述同样，司机必须进行烦杂的开闭车门的操作。
转向处于非锁定状态、而转向锁定ECU140因干扰等原因被复位时，即所谓在被强制复位时，也会产生与上述同样的问题。
发明内容
本发明着眼于现有技术的问题，其目的是提供一种适应锁杆位置的、可进行合适的控制的转向锁定装置。
为了达到上述目的，本发明提供的一种转向锁定装置包括在与方向盘中心轴挂合的锁定位置和解除了与上述方向盘中心轴的挂合的非锁定位置之间移动的锁杆；在上述锁杆处于非锁定位置时进行ON动作、在上述锁杆处于锁定位置时进行OFF动作的非锁定开关；以上述非锁定开关由OFF动作转换为ON动作为一个条件，储存表示上述锁杆处于非锁定位置的状态数据的存储装置；根据上述存储装置储存的状态数据识别上述锁杆位置的识别装置。上述识别装置在上述转向锁定装置被复位的情况下，将上述非锁定开关处在ON动作和表示上述锁杆处于非锁定位置的状态数据被上述存储装置储存这两个必要条件都被满足作为一个条件，识别上述锁杆处于上述非锁定位置。
采用本发明的转向锁定装置，即使在非锁定状态下发生复位时，只要上述两个必要条件都得到满足，那么为了让识别装置识别是处于非锁定状态的必要条件之一就能得到满足。因此，即使在非锁定状态下发生复位时，也能立即识别是处于该非锁定状态，能够立即进行以处于非锁定状态为前提的控制。
因某种原因供给存储装置的电源电压下降到数据保存电压以下时，即使该电源电压恢复到数据保存电压以上，存储装置的储存内容可靠性也会降低。所以，上述电源电压下降到数据保存电压以下后，伴随该电压恢复到数据保存电压以上发生复位时，仅根据存储装置储存着表示是处于非锁定状态的状态数据并不就能使识别装置识别是处于非锁定状态。因此，本发明依据非锁定开关处于ON动作这一信息使识别装置识别是处于非锁定状态。这样，即使在非锁定状态下供给存储装置的电源电压下降后伴随电压恢复发生复位时，也能立即识别是处于非锁定状态，能立即进行以处于非锁定状态为前提的控制。
在非锁定状态下发生复位，而存储装置里储存的状态数据不正常时，不能满足上述两个必要条件中的后一个必要条件。为了在该种情况下也能立即进行以处于非锁定状态为前提的控制，本发明的转向锁定装置设计成即使判断出复位时被存储装置储存的状态数据不正常，只要与上述两个必要条件不同的新的两个必要条件都能被满足的话，就能立即进行以处于非锁定状态为前提的控制。即，如果非锁定开关处于ON动作和表示是处于非锁定状态的状态数据被外部存储装置储存的两个新的要素都被满足的话，识别装置就识别是处于非锁定状态。所以，即使在非锁定状态下发生复位，而存储装置储存的状态数据不正常时，也能立即进行以处于非锁定状态为前提的控制。
因此，采用本发明可进行适应锁杆位置的合适的控制。
图1是本发明的一种实施方式的转向锁定装置的示意图。
图2是现有技术的转向锁定装置的示意图，(a)为锁定状态，(b)为中间状态，(c)为非锁定状态。
具体实施例方式
以下，对本发明的一种实施方式的转向锁定装置1进行说明。
如图1所示，转向锁定装置1是电子式转向锁定装置，以马达10的旋转驱动力使锁杆30挂合到方向盘中心轴20上，使得转向操作不能进行。图1所示的转向锁定装置1与图2(a)～(c)所示的现有的转向锁定装置100主要的不同点是复位时的动作。即，本实施方式的转向锁定装置1具备转向锁定ECU(识别装置)40，该转向锁定ECU40设计成即使在非锁定状态下发生复位时，也能以处于该非锁定状态为前提立即进行控制。另外，图1中带符号的各部件中，与图2(a)～(c)带相同符号的各部件(例如马达10、非锁定开关42等)的构造与现有的转向锁定装置100的相应部件相同。因此，除转向锁定ECU40外，省略对这些部件的说明。
转向锁定ECU40具备RAM(存储装置)40a，还有未图示的CPU、ROM、RAM、计时器等。RAM40a中储存表示是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态或异常状态的状态数据。
具体地说，在由图2(b)所示的中间状态转变为图2(a)所示的锁定状态时，也就是非锁定开关42仍保持OFF动作、而锁定开关41从OFF动作转换到ON动作时，表示是处于锁定状态的状态数据被储存到RAM40a中。
在由图2(a)所示的锁定状态转变为图2(b)所示的中间状态时，也就是非锁定开关42仍保持OFF动作、而锁定开关41从ON动作转换到OFF动作时，表示是处于中间状态的状态数据被储存到RAM40a中。
在由图2(c)所示的非锁定状态转变为图2(b)所示的中间状态时，也就是锁定开关41仍保持OFF动作、而非锁定开关42从ON动作转换到OFF动作时，表示是处于中间状态的状态数据也被储存到RAM40a中。
在由图2(b)所示的中间状态转变为图2(c)所示的非锁定状态时，也就是锁定开关41仍保持OFF动作、而非锁定开关42从OFF动作转换到ON动作时，表示是处于非锁定状态的状态数据被储存到RAM40a中。
与图2(a)～(c)所示的任一种状态都不同时，也就是锁定开关41和非锁定开关42都处在ON动作时，表示是处于异常状态的状态数据被储存到RAM140a中。
供给RAM40a的电源电压保持在规定的数据保存电压以上时，可以保证RAM40a内状态数据的正确性。而上述电源电压下降到上述数据保存电压以下时，则不能保证RAM40a内状态数据的正确性。也就是说，RAM40a里所储存的内容的正确性由电源电压决定。本发明中的数据保存电压是指为使RAM40a不丢失正常的状态数据所必须供给RAM40a的电源电压的最小值。
转向锁定ECU40通过监视供给该转向锁定ECU40的电源电压来监视供给RAM40a的电源电压是否在上述数据保存电压(临界值)以上。而且，在供给RAM40a的电源电压保持在上述数据保存电压以上时，转向锁定ECU40根据RAM40a储存的状态数据识别是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态还是异常状态。
另一方面，供给RAM40a的电源电压下降到上述数据保存电压以下后再恢复到该数据保存电压以上时，转向锁定ECU40采用与上述保持在数据保存电压以上时不同的方法来识别是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态还是异常状态。另外，以上这种情况是指例如伴随车载发动机的起动供给上述RAM40a的电源电压一时降低后再恢复、或是随着车载蓄电池的调换对上述RAM40a的供电暂时被断开后再接通等情况。
转向锁定ECU40在供给RAM40a的电源电压下降到上述数据保存电压以下后再恢复到该数据保存电压以上时要进行复位动作。另外，转向锁定ECU40在该转向锁定ECU40受到电性干扰影响之类的情况下也会被复位，即所谓被强制复位。但是，与现有的转向锁定ECU140不同，转向锁定ECU40在上述这些复位时，并不全部清除RAM40a的储存内容，该储存内容的一部分(包括状态数据)不被清除，仍使之保存在RAM40a中。
如上所述，在供给RAM40a的电源电压下降到数据保存电压以下时，不能保证RAM40a的储存内容(包括状态数据)的正确性。但是，采用这种RAM时，一般配置电容器。即，在本实施方式中，使用RAM40a时也配置了电容器(图示略)。这样，如果供给该RAM40a的电源电压低于数据保存电压的持续时间不到规定时间(例如2秒钟)，就有可能利用该电容器储存的电能量使RAM40a仍保存正常的状态数据。但是，供给RAM40a的电源电压下降到数据保存电压以下，那怕是一瞬间后再恢复到数据保存电压以上，也不能断定该RAM40a所储存的状态数据是正常的。
因此，转向锁定ECU40在复位时检查RAM40a原来保存着的状态数据是否正常。转向锁定ECU40判断该状态数据正常时，根据锁定开关41的动作状态、非锁定开关42的动作状态、和RAM40a所储存的状态数据识别锁杆30的位置。
具体地说，锁定开关41处在ON动作并且非锁定开关42处在OFF动作，同时RAM40a储存着表示是处于锁定状态的状态数据时，证明3个要素41、42、40a的状态全部为锁定状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在ON、非锁定开关42处在OFF、并且RAM40a储存着表示是处于锁定状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于锁定状态。
另一方面，锁定开关41和非锁定开关42都处在OFF动作，并且RAM40a储存着表示是处于中间状态的状态数据时，证明3个要素41、42、40a的状态全部为中间状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在OFF、非锁定开关42处在OFF、并且RAM40a储存着表示是处于中间状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于中间状态。
此外，锁定开关41处在OFF动作并且非锁定开关42处在ON动作、同时RAM40a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据时，证明3个要素41、42、40a的状态全部为非锁定状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在OFF、非锁定开关42处在ON、并且RAM40a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于非锁定状态。
锁定开关41和非锁定开关42都处在ON动作、并且RAM40a储存着表示是处于异常状态的状态数据时，证明3个要素41、42、40a的状态全部为异常状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在ON、非锁定开关42处在ON、并且RAM40a储存着表示是处于异常状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于异常状态。
不过，在转向锁定ECU40判断RAM40a原来保存着的状态数据不正常时，就会将该状态数据从RAM40a中清除。这样，转向锁定ECU40将采用以下的方法来识别是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态还是异常状态。
具体地说，如图1所示，转向锁定ECU40上电性连接着电子式移动锁定装置ECU50。该电子式移动锁定装置ECU50包括EEPROM(外部存储装置)50a，还包括有未图示的CPU、ROM、RAM和计时器等。EEPROM50a中储存有表示是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态还是异常状态的状态数据。
即，上述转向锁定ECU40识别了是处于锁定状态、中间状态、非锁定状态还是异常状态后，将表示所处状态的状态数据输出到电子式移动锁定装置ECU50中。而电子式移动锁定装置ECU50将来自转向锁定ECU40的状态数据储存到EEPROM50a中。因此，即使对该EEPROM50a的供电被断开，EEPROM50a也能保证来自上述转向锁定ECU40的状态数据的正确性。
而且，转向锁定ECU40在判断出RAM40a原来保存着的状态数据不正常时，如上所述，会将该状态数据从RAM40a中清除。并且，转向锁定ECU40根据锁定开关41的动作状态、非锁定开关42的动作状态和EEPROM50a所储存的状态数据识别(判断)锁杆30的位置。
即，锁定开关41处在ON动作并且非锁定开关42处在OFF动作，同时EEPROM50a储存着表示是处于锁定状态的状态数据时，证明3个要素41、42、50a的状态全部为锁定状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在ON、非锁定开关42处在OFF、并且EEPROM50a储存着表示是处于锁定状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于锁定状态。
另一方面，锁定开关41和非锁定开关42都处在OFF动作，并且EEPROM50a储存着表示是处于中间状态的状态数据时，证明3个要素41、42、50a的状态全部为中间状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在OFF、非锁定开关42处在OFF、并且EEPROM50a储存着表示是处于中间状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于中间状态。
此外，锁定开关41处在OFF动作并且非锁定开关42处在ON动作，同时EEPROM50a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据时，证明3个要素41、42、50a的状态全部为非锁定状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在OFF、非锁定开关42处在ON、并且EEPROM50a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于非锁定状态。
附带说一下，锁定开关41和非锁定开关42都处在ON动作、并且EEPROM50a储存着表示是处于异常状态的状态数据时，证明3个要素41、42、50a的状态全部为异常状态。这样，3个必要条件即锁定开关41处在ON、非锁定开关42处在ON、并且EEPROM50a储存着表示是处于异常状态的状态数据等都全部被满足时，转向锁定ECU40识别是处于异常状态。
并且，电子式移动锁定装置ECU50采用的是以司机所持有的携带装置(图示略)的ID代码与汽车的ID代码相一致为条件来许可起动车载发动机这样的众所周知的构成。
采用以上详述的本实施方式，可得到下列作用和效果。
(1)即使在非锁定状态下发生复位时，只要以下3个必要条件全部被满足，转向锁定ECU40也能识别是处于非锁定状态。所谓3个条件是指锁定开关41处在OFF动作、非锁定开关42处在ON动作、RAM40a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据。即使在非锁定状态下发生复位时，只要上述3个必要条件全部被满足，也能立即进行以处于该非锁定状态为前提的控制，例如，车载发动机的起动控制。因而可进行适应锁杆30位置的合适的控制。
(2)即使在复位时RAM40a储存的状态数据为不正常的情况下，只要以下3个必要条件全部被满足，转向锁定ECU40也能识别是处于非锁定状态。所谓3个必要条件是指锁定开关41处在OFF动作、非锁定开关42处在ON动作、EEPROM50a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据。即使在非锁定状态下发生复位，而RAM40a储存的状态数据不正常时，只要上述3个必要条件全部被满足，也能立即进行以处于该非锁定状态为前提的控制。因而可进行适应锁杆30位置的合适的控制。
另外，上述实施方式也可以作下列变更。
可以将其适用到省略了锁定开关41的简易转向锁定装置上去。这种情况下，以非锁定开关42由OFF动作转换为ON动作为条件，表示是处于非锁定状态的状态数据被储存到RAM40a中。而复位时，以非锁定开关42处在ON动作和RAM40a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据这两个必要条件都被满足为条件，转向锁定ECU40识别是处于非锁定状态。即使在非锁定状态下发生复位时，只要上述两个要素都得到满足，也能立即进行以处于该非锁定状态为前提的控制。因而可进行适应锁杆30位置的合适的控制。
对于上述简易的转向锁定装置，在复位后RAM40a储存的状态数据不正常时，以与上述两个要素不同的两个新要素都被满足为条件，转向锁定ECU40识别是处于非锁定状态。即，以非锁定开关42处在ON动作和EEPROM50a储存着表示是处于非锁定状态的状态数据这两个新的必要条件都被满足为条件，转向锁定ECU40识别是处于非锁定状态。即使在非锁定状态下发生复位，而RAM40a储存的状态数据不正常时，如果上述两个新的必要条件都被满足，也能立即进行以处于该非锁定状态为前提的控制。因而可进行适应锁杆30位置的合适的控制。
依据本发明，可进行适应锁杆位置的合适的控制。
权利要求
1.一种转向锁定装置，是在对方向盘中心轴(20)进行锁定和非锁定的转向锁定装置(1)中，包括在与上述方向盘中心轴挂合的锁定位置和解除了与上述方向盘中心轴的挂合的非锁定位置之间移动的锁杆(30)；在上述锁杆处于非锁定位置时进行ON动作、在上述锁杆处于锁定位置时进行OFF动作的非锁定开关(42)；以上述非锁定开关由OFF动作转换为ON动作为一个条件，储存表示上述锁杆处于非锁定位置的状态数据的存储装置(40a)；以及根据上述存储装置储存的状态数据识别上述锁杆位置的识别装置(40)，上述识别装置，在上述转向锁定装置被复位后，以上述非锁定开关处在ON动作、上述存储装置储存着表示上述锁杆处于非锁定位置的状态数据这两个必要条件都被满足为一个条件，识别上述锁杆处于上述非锁定位置。
2.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于上述存储装置是RAM。
3.如权利要求1或2所述的转向锁定装置，其特征在于上述识别装置识别出上述锁杆处于上述非锁定位置后，将表示锁杆是处在非锁定位置的状态数据储存到外部存储装置(50a)；即使对上述外部存储装置的供电被断开，也能保证上述外部存储装置所储存的状态数据的正确性；上述存储装置储存的状态数据不正常时，上述识别装置以上述非锁定开关处在ON动作、上述外部存储装置储存着表示上述锁杆处于非锁定位置的状态数据这两个新的必要条件都被满足为一个条件，识别上述锁杆处于非锁定位置。
4.如权利要求1或2所述的转向锁定装置，其特征在于还包括上述锁杆处于锁定位置时进行ON动作的锁定开关(41)，上述识别装置在上述转向锁定装置被复位时，以上述两个必要条件和上述锁定开关处在OFF动作这3个必要条件全部被满足为一个条件，识别上述锁杆处于非锁定位置。
5.如权利要求3所述的转向锁定装置，其特征在于还包括上述锁杆处于锁定位置时进行ON动作的锁定开关(41)，上述识别装置在判断出上述存储装置储存的状态数据不正常时，以上述两个新的必要条件和上述锁定开关处在OFF动作这3个必要条件全部被满足为一个条件，识别上述锁杆处于非锁定位置。
6.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于上述复位包括供给上述存储装置的电源电压下降到规定的临界值以下然后电源电压再恢复的情况。
全文摘要
本发明的转向锁定装置(1)包括识别锁杆(30)位置的转向锁定ECU40。如果以下3个必要条件都被满足，转向锁定ECU(40)识别是处于非锁定状态。所谓3个必要条件是指锁定开关(41)处在OFF动作、非锁定开关(42)处在ON动作、RAM(40a)储存着表示是处于非锁定状态的状态数据。采用上述构成，即使在非锁定状态下发生复位，转向锁定ECU(40)也能迅速识别是否处于非锁定状态，其结果，就能立即进行以处于非锁定状态为条件的控制，例如立即进行车载发动机的起动控制。
文档编号B60R25/02GK1576121SQ20041004530
公开日2005年2月9日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年7月30日
发明者田中贤次, 深野裕司, 挂川智央, 舟山友幸, 柳坪孝志 申请人:株式会社东海理化电机制作所, 丰田自动车株式会社