专利名称：电动转向锁定装置的制作方法
电动转向锁定装置技术领域背景技术 作为现有的这种电动转向锁定装置，具有在专利文献1中公开的电动转向锁定装置。如图1所示，该电动转向锁定装置100具有电动机101;在通 过该电动机101的驱动阻止转向轴102的旋转的锁定位置和允许转向轴102 的旋转的锁定解除位置之间位移的锁定杆103;用于进行该锁定杆103的动作 控制的控制器基板104;开锁电路用继电器105;和上锁电路用继电器106。在上述结构中，在停车上锁时，由于上锁电路用继电器106成为导通状 态而形成了上锁电路，电动机101向上锁方向旋转。由此，锁定杆103从锁定 解除位置向锁定位置移动。结果，锁定杆103的前端与转向轴102嵌合，阻止 转向轴102的旋转。由此，汽车成为不能操纵的状态。另一方面，在开锁时， 由于开锁电路用继电器105成为导通状态而形成了开锁电路，电动机IOI向开 锁方向旋转。由此，锁定杆103向锁定解除位置移动。结果，因为与转向轴 102的嵌合被解除，所以转向轴102变为可以自由旋转。由此，汽车成为可操 纵的状态。专利文献1特开2006—103489号公报在上述现有的电动转向锁定装置100中，锁定杆103在车辆行驶中等情 况下保持开锁状态。但是，万一上锁电路用继电器106由于故障成为导通状态 时，电动机IOI向上锁方向旋转，阻止转向轴102旋转。由此，汽车不能操纵， 成为危险状态。因此，为了确保车辆安全性，需要进行在电动机IOI的下游侧 设置的FET等的故障检测。于是，因为需要设置检测该FET等的故障的故障 检测电路，所以存在费用增加的问题。此外，取代通过上述那样的开锁电路用继电器105、上锁电路用继电器 106以及FET等使电动机101动作，如图2所示，还具有通过组合了多个半导 体120的H桥型IC121进行电动机122的动作控制的方法。但是，此时存在H 桥型IC121的成本高的问题。另外，通过半导体120的动作，在电源关断状态 下电动积j 122端子两端成为浮动状态。因此，在从外部向电动才几122端子两端 施加电源时，锁定杆向锁定解除位置移动。因此，转向轴变成可自由旋转，汽 车成为可操纵状态。由此，存在停车时车辆被盗的危险。另外，因为通过半导 体120的电压降比较大，所以对电动机122施加的电压降低，还存在锁定杆的 驱动力降低的问题。并且，因为在电动机122停止时需要进行制动控制，所以 还存在开锁时以及上锁时响应时间变长的问题。 发明内容因此，本发明的目的在于提供一种电动转向锁定装置，其能够抑制在车 辆行驶中等转向轴成为上锁状态的重大故障，提高车辆安全性，并且价格便宜， 而且能够防止停车时车辆被盗。本发明第一方式的电动转向锁定装置具有电动机；电动机控制电路，其 具有用于使所述电动机进行动作的动作用继电器和用于切换所述电动机的旋 转方向的一对旋转方向切换用继电器；以及通过所述电动机的驱动进行位移的 锁定杆，其在对转向轴上锁阻止旋转的锁定位置和对所述转向轴开锁允许旋转 的锁定解除位置之间位移。于是，在对所述转向轴开锁时，使所述动作用继电 器成为导通状态，由此所述电动机使所述锁定杆位移到锁定解除位置。另外， 在对所述转向轴上锁时，通过使所述动作用继电器以及所述一对切换用继电器 分别成为导通状态，所述电动机使所述锁定杆位移到锁定位置。在这样的结构中，首先，在由乘坐人员发出开锁指令时，动作用继电器 成为导通状态，在电动机控制电路内形成开锁电路。由此，电动机向开锁方向 旋转。结果，锁定杆移动到锁定解除位置，允许转向轴的旋转，汽车成为可操 纵状态。另一方面，在由乘坐人员发出上锁指令时，动作用继电器以及一对切 换用继电器分别成为导通状态，在电动机控制电路内形成上锁电路。由此，电 动机向上锁方向旋转。结果，锁定杆移动到锁定位置，阻止转向轴旋转。另外， 例如，即使在一对切换用继电器中的一方发生故障始终为导通状态时，切换用 继电器的另一方为关断状态。由此，防止电动机向上锁方向旋转。另一方面， 在动作用继电器发生故障始终为导通状态时，电动机持续向开锁方向旋转。因
此，在只是一对切换用继电器中的一个单独发生故障时，不对转向轴上锁。因 此，能够抑制在车辆行驶中等成为上锁状态的重大故障，提高车辆安全性。另 夕卜，因为不需要检测电动机控制电路的故障的故障检测电路，所以便宜。并且，与使用H桥型IC的情况相比，因为使用便宜的继电器，所以能够削减成本。 另外，在电源关断状态下，电动机端子两端处于短路状态。因此，即使从外部 向电动机端子两端施加电源，也无法操作锁定杆。由此，转向轴被保持为阻止 旋转的状态，防止停车中车辆被盗。另外，本发明第一方式的电动转向锁定装置可以具有控制单元，其用于 在对所述转向轴上锁时，向所述一对切换用继电器输出第一动作信号，并且在 输出该第 一信号后经过了规定时间后向所述动作用继电器输出第二动作信号。在这样的结构中，在对转向轴上锁时，首先从控制单元向一对切换用继 电器输出第一动作信号。由此，使一对切换用继电器成为导通状态，切换电动 机的旋转方向。然后，在输出第一信号后的规定时间后从控制单元向动作用继 电器输出第二动作信号。由此，使动作用继电器成为导通状态，在电动机控制 电路内形成上锁电路。这样，使电动机成为能够切实地向上锁方向旋转的状态。
图l是表示电动转向锁定装置的现有例的框图。图2是表示电动转向锁定装置的另一现有例的电路图。图3表示本发明的一个实施方式，是表示电动转向锁定装置的开锁动作的电动机控制电路的电路图。图4表示本发明的一个实施方式，是表示电动转向锁定装置的上锁动作的电动机控制电路的电路图。图5表示本发明的一个实施方式，是表示电动转向锁定装置的开锁动作的特性图。图6表示本发明的一个实施方式，是表示电动转向锁定装置的上锁动作 的特性图。图7表示本发明的一个实施方式，是表示动作用继电器以及切换用继电 器的各动作的说明图。
具体实施例方式
下面根据
本发明的一实施方式。图3~图7表示本发明的一实施方式。本实施方式的电动转向锁定装置1具有用f使电动机2动作的电动机控 制电路。该电动机控制电路具有切换电动机2的旋转方向的切换用继电器 RY1、 RY2;动作用继电器RY3;以及控制单元(CPU)3。并且，切换用继电器 RY1与控制单元(CPU) 3的第一端口 (PORTl)3a连接，切换用继电器RY2 与控制单元(CPU) 3的第二端口 (PORT2) 3b连接，动作用继电器RY3与 控制单元(CPU) 3的第三端口 (PORT3)3c连接。另外，在各继电器RY1、 RY2、 RY3和控制单元(CPU)3之间，设置用于对各继电器RY1 、 RY2、 RY3 施加偏压的二极管4、 5、 6。另外，虽然省略了图示，但电动转向锁定装置1 具有在车辆的转向柱内设置的锁定杆。该锁定杆通过电动机2的驱动，在对转 向轴上锁阻止旋转的锁定位置和对所述转向轴开锁允许旋转的锁定解除位置 之间卩立移。如图3以及图4所示，第一切换用继电器RY1的接点al在关断时位于电 源7 —侧，当通过二极管4施加偏压成为导通状态时切换到接地8 —侧。另一 方面，第二切换用继电器RY2的接点a2在关断时位于接地8—侧，当通过二 极管5施加偏压成为导通状态时切换到电源7 —侧。动作用继电器RY3的接 点a3在关断时位于第一切换用继电器RYl —侧，当通过二极管6施加偏压成 为导通状态时切换到第二切换用继电器RY2 —侧。下面说明在上述电动转向锁定装置1中具有的电动机控制电路的动作。 通常时，切换用继电器RY1、 RY2的各接点al、 a2处于关断状态，动作用继 电器RY3的接点a3处于关断状态。此时，电动机2因为没有通电所以停止。 在该状态下，在图5的时间tl,在从控制单元3的第三端口 3c发出了动作信 号时，通过与该动作信号对应的二极管6向动作用继电器RY3施加偏压使其 成为导通。于是，在时间t2，如图3所示，动作用继电器RY3的接点a3成为 导通，切换到第二切换用继电器RY2—侧。于是，形成电源7侧一第一切换 用继电器RY1 —电动机2—动作用继电器RY3—第二切换用继电器RY2—接地 8侧的开锁电路。由此，在时间t3电动机2向开锁方向旋转。结果，锁定杆移 动到锁定解除位置，允许转向轴的旋转。由此，汽车成为可操纵的状态。
之后，当在时间t4解除了上述动作信号时，在时间t5动作用继电器RY3 的接点a3切换到第一切换用继电器RYl—侧。由此，解除上述开锁电路。然 后，在时间t6电动机2停止。另一方面，在电动机2处于停止状态时，在图6的时间tll从控制单元3 的第 一端口 3a以及第二端口 3b发出了第 一动作信号时，对应该第 一动作信号， 在时间t12通过二4及管4、 5对切换用继电器RY1、 RY2施加偏压使其成为导 通。此时，在到时间tl3之间，如图4所示，第一切换用继电器RY1的接点 al切换到接地8 —侧，第二切换用继电器RY2的接点a2切换到电源7 —侧。 由此切换电动才几2的旋转方向。然后，当在时间tl4从控制单元3的第三端口 3c发出第二动作信号时， 通过二极管6对动作用继电器RY3施加偏压。于是，在时间t15动作用继电 器RY3的接点a3切换到第二切换用继电器RY2 —侧。于是形成电源7侧一 第二切换用继电器RY2—动作用继电器RY3 —电动机2—第一切换用继电器 RY1—接地8侧的上锁电路。由此，在时间t16，电动机2向上锁方向旋转。 结果，锁定杆移动到锁定位置，阻止转向轴旋转。由此，汽车成为不能操纵的 状态。其后，当在时间tl7解除了上述第二动作信号时，在时间tl8停止对动作 用继电器RY3施加偏压，接点a3切换到第 一切换用继电器RY1 —侧。由此， 解除上述上锁电路，在时间t19电动机2停止。然后，当在时间t20解除上述 第一动作信号时，在时间t21通过二极管4、 5停止对切换用继电器RY1、 RY2 的偏压。于是，第一切换用继电器RY1的接点al切换到电源7—侧，第二切 换用继电器RY2的接点a2切换到接地8 —侧。由此，到时间t22解除上述上 锁电路。以上，在本发明中，如图7所示，即使在一对切换用继电器RY1、 RY2 中的一方发生故障始终成为导通状态时，切换用继电器RY1、 RY2的另一个 成为关断状态。因此，不会由于上述故障电动机2向上锁方向旋转，能够防止 阻止转向轴旋转的情况。由此，在只是一对切换用继电器RY1、 RY2中的一 个单独发生故障时，不会对转向轴上锁。因此，抑制车辆行驶中等转向轴成为 上锁状态那样的重大故障，提高车辆安全性。另外，因为不需要检测电动机控
制电路10的故障的故障检测电路，所以便宜。此外，在动作用继电器RY3发 生故障始终为导通状态时，电动机2持续向开锁方向旋转。但是，例如即使在 车辆行驶中等，允许转向轴的旋转。因此，汽车可以操纵，所以从车辆安全性 的观点出发没有重大的问题。另外，在本发明中，与使用H桥型IC的情况相比，因为使用便宜的继电 器RY1、 RY2、 RY3，所以能够削减成本。另外，在电源关断状态下，电动机 2端子两端处于短路状态。因此，即使从外部对电动机2端子两端施加电源， 也无法操作锁定杆。因此，转向轴的旋转处于被阻止的状态，所以无法操纵汽 车，防止停车中车辆被盗。并且，与通过半导体的动作相比，在通过继电器 RY1、 RY2、 RY3的动作中，电压降比较小。因此，对电动才几2施加的电压变 高，所以驱动锁定杆的力较大。并且，因为在电动机2停止时无需进行制动控 制，所以开锁时以及上锁时的响应时间4豆。另外，在本发明中，在上锁时通过控制单元3的控制切换了电动机2的 旋转方向后，形成电动机2的上锁电路。因此，能够切实地使电动机2向上锁 方向旋转。
权利要求
1. 一种电动转向锁定装置，其特征在于，具有电动机；电动机控制电路，其具有用于使所述电动机进行动作的动作用继电器和用于切换所述电动机的旋转方向的一对旋转方向切换用继电器；以及通过所述电动机的驱动进行位移的锁定杆，其在对转向轴上锁阻止旋转的锁定位置和对所述转向轴开锁允许旋转的锁定解除位置之间位移，在对所述转向轴开锁时，使所述动作用继电器成为导通状态，由此所述电动机使所述锁定杆位移到锁定解除位置，在对所述转向轴上锁时，通过使所述动作用继电器以及所述一对切换用继电器分别成为导通状态，所述电动机使所述锁定杆位移到锁定位置。
2. 根据权利要求.l所述的电动转向锁定装置，其特征在于， 具有控制单元，其用于在对所述转向轴上锁时，向所述一对切换用继电器输出第一动作信号，并且在输出该第一信号后经过了规定时间后向所述动作用 继电器输出第二动作信号。
全文摘要
电动转向锁定装置具有用于使电动机动作的动作用继电器、用于切换电动机的旋转方向的一对切换用继电器、以及分别与控制单元的端口连接，用于对各继电器施加偏压的二极管。在对转向轴开锁时，通过使动作用继电器成为导通状态，电动机使锁定杆向开锁方向位移。并且，在对转向轴上锁时，通过使动作用继电器以及一对切换用继电器分别成为导通状态，电动机使转向杆向上锁方向位移。
文档编号B60R25/02GK101397003SQ200810166388
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月28日
发明者薮本和久 申请人:株式会社阿尔发