电子转向管柱锁控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种电子转向管柱锁控制装置及其控制方法，其摒弃了现有技术中采用无钥匙进入及启动系统和车身控制器共同进行控制的双控制器的控制模式，而是采用了单控制器(无钥匙进入及启动系统)中的双微控制单元控制模式，这两个微控制单元发出的驱动信号和车辆中未行驶信号输出端发出的未行驶信号共同用“与”逻辑控制电子转向管柱锁的电源输入，在实际使用运行过程中，如果第一微控制单元或第二微控制单元出现失效，或者未行驶信号输入有效(为高电平)，则与门驱动电路便不会为电子转向管柱锁供给电源信号，从而使该装置在降低了线束的成本及省去了控制器之间交互信息的过程的基础上，还增加了控制的安全性。
【专利说明】电子转向管柱锁控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种电子转向管柱锁控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前的装配有无钥匙进入及启动系统PEPS的车辆的电子转向管柱锁ESCL控制功能，一般由无钥匙进入及启动系统PEPS和车身控制器BCM两者共同进行协同控制。图1为现有技术中电子转向管柱锁控制装置的结构示意图，如图1所示，对于电子转向管柱锁ESCL来说，控制其执行闭锁动作，需要车身控制器BCM在闭锁使能信号Lock enable线上给出信号，并且无钥匙进入及启动系统PEPS在串行通讯网络LIN上与电子转向管柱锁ESCL通信，且无钥匙进入及启动系统PEPS中的微控制单元MCU提供电子转向管柱锁ESCL的电机动作所需要的电源信号Power。这种ESCL控制模式采用了无钥匙进入及启动系统PEPS和车身控制器BCM两者共同进行协同控制，则增加了线束的成本，以及无钥匙进入及启动系统PEPS与车身控制器BCM两个控制器之间交互信息的复杂程度，且由于电子转向管柱锁ESCL接收的电源信号Power及使能信号Lock enable均由单模块提供,导致了其控制的安全性较差。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种电子转向管柱锁控制装置及其控制方法，以采用双微控制单元进行协同控制，在降低了线束的成本及省去了控制器之间交互信息的过程的基础上，同时还增加了控制的安全性。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供一种电子转向管柱锁控制装置，其包括第一微控制单元、第二微控制单元和与门驱动电路，所述第一微控制单元和第二微控制单元均设置于车辆的无钥匙进入及启动系统中，所述第一微控制单元的驱动信号输出端、第二微控制单兀的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端均与所述与门驱动电路的输入端电信连接，当所述与门驱动电路输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端，所述第二微控制单元的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁的使能信号输入端，所述无钥匙进入及启动系统中的通信端与所述电子转向管柱锁的通信端电信连接并持续进行信息交互，当所述电子转向管柱锁接收到的电源信号及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
[0005]进一步的，所述第一微控制单元与第二微控制单元电信连接，所述第一微控制单元用于监视所述第二微控制单元，以在所述第二微控制单元出现故障时重启所述第二微控制单兀。
[0006]进一步的，所述第一微控制单元与第二微控制单元之间通过同步串行外设接口通信方式进行通信。
[0007]进一步的，所述电子转向管柱锁控制装置还包括监控单元，所述监控单元与所述第一微控制单元电信连接，所述监控单元用于监视所述第一微控制单元，以在所述第一微控制单元出现故障时重启所述第一微控制单元。
[0008]进一步的，所述第一微控制单元和第二微控制单元均还包括跛行模式信号输出端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一微控制单元和第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别输出一高电平信号给所述与门驱动电路的输入端。
[0009]进一步的，所述与门驱动电路包括第一与门、第二与门、第三与门和第四与门，所述第一微控制单元的驱动信号输出端和跛行模式信号输出端分别接入所述第一与门的两个输入端，所述第二微控制单元的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端分别接入所述第二与门的两个输入端，所述第一与门和第二与门的输出端分别接入所述第三与门的两个输入端，所述第三与门的输出端和所述第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别接入所述第四与门的两个输入端，所述第四与门的输出端接入所述电子转向管柱锁的电源信号输入端。
[0010]进一步的，所述与门驱动电路还包括电压源、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一开关管的栅极接入所述未行驶信号输出端，其漏极接入所述第二与门的输入端，其源极接地，所述第二开关管的栅极接入所述第二微控制单元的跛行模式信号输出端，其漏极接入所述第四与门的输入端，其源极接地，所述第一电阻接入所述第一微控制单元的驱动信号输出端与所述第一与门的输入端之间，所述第二电阻接入所述第一微控制单元的驱动信号输出端与地之间，所述第三电阻接入所述第二微控制单元的驱动信号输出端与所述第二与门的输入端之间，所述第四电阻接入所述第二微控制单元的驱动信号输出端与地之间，所述第五电阻接入所述电压源与所述第一微控制单元的跛行信号输出端之间，所述第六电阻接入所述电压源与所述第一开关管的漏极之间，所述第七电阻接入所述电压源与所述第二开关管的漏极之间。
[0011]本发明还提供一种上述电子转向管柱锁控制装置的控制方法，其包括:通过所述第二微控制单元的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁的使能信号输入端；通过所述第一微控制单元和第二微控制单元的驱动信号输出端分别输出第一驱动信号及第二驱动信号给所述与门驱动电路的输入端；通过所述车辆中的未行驶信号输出端输出未行驶信号给所述与门驱动电路的输入端；当所述与门驱动电路输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端；当所述电子转向管柱锁接收到的电源信号及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
[0012]进一步的，所述第一微控制单元和第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别输出第一跛行模式信号和第二跛行模式信号给所述与门驱动电路的输入端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一跛行模式信号和第二跛行模式信号均为高电平。
[0013]进一步的，当所述与门驱动电路输入端接收到的第一驱动信号、第二驱动信号、未行驶信号、第一跋行模式信号和第二跋行模式信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0015]本发明提供的电子转向管柱锁控制装置及其控制方法摒弃了现有技术中采用无钥匙进入及启动系统和车身控制器共同进行控制的双控制器的控制模式，而是采用了单控制器(无钥匙进入及启动系统)中的双微控制单元控制模式，这两个微控制单元发出的驱动信号和车辆中未行驶信号输出端发出的未行驶信号共同用“与”逻辑控制电子转向管柱锁的电源输入，在实际使用运行过程中，如果第一微控制单元或第二微控制单元出现失效，或者未行驶信号输入有效(为高电平)，则与门驱动电路便不会为电子转向管柱锁供给电源信号，从而使该装置在降低了线束的成本及省去了控制器之间交互信息的过程的基础上，还增加了控制的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0017]图1为现有技术中电子转向管柱锁控制装置的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的架构示意图；
[0019]图3为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的模块结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的具体结构示意图。
[0021]在图1至4中，
[0022]BCM:车身控制器;MCU:微控制单元;MCU1:第一微控制单元;MCU2:第二微控制单元；SBC:监控单元；PEPS:无钥匙进入及启动系统；ESCL:电子转向管柱锁；Lock enable:使能信号；Drivel:第一驱动信号；Drive2:第二驱动信号；NIL1:第一跋行模式信号；NIL2:第二跛行模式信号；KL15:行驶信号；PoWer:电源信号；LIN:串行通讯网络；AND --与门驱动电路；T1:第一与门；T2:第二与门；Τ3:第三与门；Τ4:第四与门；VCC:电压源；Q1:第一开关管；Q2:第二开关管；R1:第一电阻；R2:第二电阻；R3:第三电阻；R4:第四电阻；R5:第五电阻；R6:第六电阻；R7:第七电阻。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电子转向管柱锁控制装置及其控制方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0024]本发明的核心思想在于，提供一种电子转向管柱锁控制装置及其控制方法，其摒弃了现有技术中采用无钥匙进入及启动系统和车身控制器共同进行控制的双控制器的控制模式，而是采用了单控制器(无钥匙进入及启动系统)中的双微控制单元控制模式，这两个微控制单元发出的驱动信号和车辆中未行驶信号输出端发出的未行驶信号共同用“与”逻辑控制电子转向管柱锁的电源输入，在实际使用运行过程中，如果第一微控制单元或第二微控制单元出现失效，或者未行驶信号输入有效(为高电平)，则与门驱动电路便不会为电子转向管柱锁供给电源信号，从而使该装置在降低了线束的成本及省去了控制器之间交互信息的过程的基础上，还增加了控制的安全性。
[0025]请参考图2至4，图2为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的架构示意图；图3为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的模块结构示意图；图4为本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置的具体结构示意图。
[0026]如图2至4所示，本发明实施例提供一种电子转向管柱锁ESCL控制装置，其包括第一微控制单元MCUl、第二微控制单元MCU2和与门驱动电路AND，所述第一微控制单元MCUl和第二微控制单元MCU2均设置于车辆的无钥匙进入及启动系统PEPS中，所述第一微控制单元MCUl的驱动信号输出端、第二微控制单元MCU2的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端均与所述与门驱动电路AND的输入端电信连接，当所述与门驱动电路AND输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号Power给所述电子转向管柱锁ESCL的电源信号输入端,所述第二微控制单兀MCU2的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁ESCL的使能信号输入端，所述无钥匙进入及启动系统PEPS中的通信端与所述电子转向管柱锁ESCL的通信端电信连接并持续进行信息交互，当所述电子转向管柱锁ESCL接收到的电源信号Power及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁ESCL根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
[0027]进一步的，所述电子转向管柱锁控制装置还包括监控单元SBC，所述监控单元SBC与所述第一微控制单元MCUl电信连接，所述监控单元SBC用于监视所述第一微控制单元MCUl,以在所述第一微控制单元MCUl出现故障时重启所述第一微控制单元MCU1，所述第一微控制单元MCUl与第二微控制单元MCU2电信连接，并通过同步串行外设接口通信方式进行通信，所述第一微控制单元MCUl用于监视所述第二微控制单元MCU2，以在所述第二微控制单元MCU2出现故障时重启所述第二微控制单元MCU2，这种双微控制单元的互相监控设计使得该装置的控制更为安全，在微控制单元出现故障时工作人员也可及时得知，以及时作出应对措施。
[0028]进一步的，所述第一微控制单元MCUl和第二微控制单元MCU2均还包括跛行模式信号输出端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一微控制单元MCUl和第二微控制单元MCU2的跛行模式信号输出端分别输出一高电平信号给所述与门驱动电路AND的输入端，该设计使车辆在处于非跛行模式时才能启动电子转向管柱锁ESCL，这也增加了该装置控制的安全性。
[0029]在本实施例中，所述与门驱动电路AND包括第一与门Tl、第二与门T2、第三与门T3和第四与门T4，所述第一微控制单元MCUl的驱动信号输出端和跛行模式信号输出端分别接入所述第一与门Tl的两个输入端，所述第二微控制单元MCU2的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端分别接入所述第二与门T2的两个输入端，所述第一与门Tl和第二与门T2的输出端分别接入所述第三与门T3的两个输入端，所述第三与门T3的输出端和所述第二微控制单元MCU2的跛行模式信号输出端分别接入所述第四与门T4的两个输入端，所述第四与门T4的输出端接入所述电子转向管柱锁ESCL的电源信号输入端。
[0030]具体的，所述与门驱动电路AND还包括电压源VCC、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，所述第一开关管Ql的栅极接入所述未行驶信号输出端，其漏极接入所述第二与门T2的输入端，其源极接地，所述第二开关管Q2的栅极接入所述第二微控制单元MCU2的跛行模式信号输出端，其漏极接入所述第四与门T4的输入端，其源极接地，所述第一电阻Rl接入所述第一微控制单兀MCUl的驱动信号输出端与所述第一与门Tl的输入端之间,所述第二电阻R2接入所述第一微控制单元MCUl的驱动信号输出端与地之间，所述第三电阻R3接入所述第二微控制单元MCU2的驱动信号输出端与所述第二与门T2的输入端之间，所述第四电阻R4接入所述第二微控制单元MCU2的驱动信号输出端与地之间，所述第五电阻R5接入所述电压源VCC与所述第一微控制单元MCUl的跛行信号输出端之间，所述第六电阻R6接入所述电压源VCC与所述第一开关管Ql的漏极之间，所述第七电阻R7接入所述电压源VCC与所述第二开关管Q2的漏极之间，通过上述电路，实现了与门驱动系统AND的电源驱动功倉泛。
[0031]本发明实施例还提供一种上述电子转向管柱锁ESCL控制装置的控制方法，其包括:
[0032]将所述无钥匙进入及启动系统PEPS中的通信端与所述电子转向管柱锁ESCL的通信端通过串行通讯网络LIN电信连接，并持续进行信息交互；
[0033]通过所述第二微控制单元MCU2的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁ESCL的使能信号输入端；
[0034]通过所述第一微控制单元MCUl和第二微控制单元MCU2的驱动信号输出端分别输出第一驱动信号Drivel及第二驱动信号Drive2给所述与门驱动电路AND的输入端；
[0035]通过所述车辆中的未行驶信号输出端输出行驶信号KL15经过一非门形成未行驶信号发送给所述与门驱动电路AND的输入端；
[0036]当所述与门驱动电路AND输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号Power给所述电子转向管柱锁ESCL的电源信号输入端；
[0037]当所述电子转向管柱锁ESCL接收到的电源信号Power及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁ESCL根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
[0038]进一步的，所述第一微控制单元MCUl和第二微控制单元MCU2的跛行模式信号输出端分别输出第一跋行模式信号NILl和第二跋行模式信号NIL2给所述与门驱动电路AND的输入端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一跛行模式信号NILl和第二跛行模式信号NIL2均为高电平。
[0039]进一步的，当所述与门驱动电路AND输入端接收到的第一驱动信号Drivel、第二驱动信号Drive2、未行驶信号、第一跋行模式信号NILl和第二跋行模式信号NIL2均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号Power给所述电子转向管柱锁ESCL的电源信号输入端。
[0040]综上所述，本发明实施例提供的电子转向管柱锁控制装置及其控制方法摒弃了现有技术中采用无钥匙进入及启动系统PEPS和车身控制器BCM共同进行控制的双控制器的控制模式，而是采用了单控制器(无钥匙进入及启动系统PEPS)中的双微控制单元MCU1、MCU2的控制模式，这两个微控制单元MCUl、MCU2发出的驱动信号Drivel、Drive2和车辆中未行驶信号输出端发出的未行驶信号共同用“与”逻辑控制电子转向管柱锁ESCL的电源输入，在实际使用运行过程中，如果第一微控制单元MCUl或第二微控制单元MCU2出现失效，或者未行驶信号输入有效(为高电平)，则与门驱动电路AND便不会为电子转向管柱锁ESCL供给电源信号Power，从而使该装置在降低了线束的成本及省去了控制器之间交互信息的过程的基础上，还增加了控制的安全性。
[0041]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，包括第一微控制单元、第二微控制单元和与门驱动电路，所述第一微控制单元和第二微控制单元均设置于车辆的无钥匙进入及启动系统中，所述第一微控制单元的驱动信号输出端、第二微控制单元的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端均与所述与门驱动电路的输入端电信连接，当所述与门驱动电路输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端，所述第二微控制单元的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁的使能信号输入端，所述无钥匙进入及启动系统中的通信端与所述电子转向管柱锁的通信端电信连接并持续进行信息交互，当所述电子转向管柱锁接收到的电源信号及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
2.根据权利要求1所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，所述第一微控制单元与第二微控制单元电信连接，所述第一微控制单元用于监视所述第二微控制单元，以在所述第二微控制单元出现故障时重启所述第二微控制单元。
3.根据权利要求2所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，所述第一微控制单元与第二微控制单元之间通过同步串行外设接口通信方式进行通信。
4.根据权利要求2所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，还包括监控单元，所述监控单元与所述第一微控制单元电信连接，所述监控单元用于监视所述第一微控制单元，以在所述第一微控制单元出现故障时重启所述第一微控制单元。
5.根据权利要求1所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，所述第一微控制单元和第二微控制单元均还包括跛行模式信号输出端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一微控制单元和第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别输出一高电平信号给所述与门驱动电路的输入端。
6.根据权利要求5所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，所述与门驱动电路包括第一与门、第二与门、第三与门和第四与门，所述第一微控制单兀的驱动信号输出端和跛行模式信号输出端分别接入所述第一与门的两个输入端，所述第二微控制单元的驱动信号输出端和车辆中的未行驶信号输出端分别接入所述第二与门的两个输入端，所述第一与门和第二与门的输出端分别接入所述第三与门的两个输入端，所述第三与门的输出端和所述第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别接入所述第四与门的两个输入端，所述第四与门的输出端接入所述电子转向管柱锁的电源信号输入端。
7.根据权利要求6所述的电子转向管柱锁控制装置，其特征在于，所述与门驱动电路还包括电压源、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一开关管的栅极接入所述未行驶信号输出端，其漏极接入所述第二与门的输入端，其源极接地，所述第二开关管的栅极接入所述第二微控制单元的跛行模式信号输出端，其漏极接入所述第四与门的输入端，其源极接地，所述第一电阻接入所述第一微控制单元的驱动信号输出端与所述第一与门的输入端之间，所述第二电阻接入所述第一微控制单元的驱动信号输出端与地之间，所述第三电阻接入所述第二微控制单元的驱动信号输出端与所述第二与门的输入端之间，所述第四电阻接入所述第二微控制单元的驱动信号输出端与地之间，所述第五电阻接入所述电压源与所述第一微控制单元的跛行信号输出端之间，所述第六电阻接入所述电压源与所述第一开关管的漏极之间，所述第七电阻接入所述电压源与所述第二开关管的漏极之间。
8.—种如权利要求1至7任一项所述的电子转向管柱锁控制装置的控制方法，其特征在于，包括: 将所述无钥匙进入及启动系统中的通信端与所述电子转向管柱锁的通信端通过串行通讯网络电信连接，并持续进行信息交互； 通过所述第二微控制单元的闭锁使能信号输出端间断输出高电平的使能信号给所述电子转向管柱锁的使能信号输入端； 通过所述第一微控制单元和第二微控制单元的驱动信号输出端分别输出第一驱动信号及第二驱动信号给所述与门驱动电路的输入端； 通过所述车辆中的未行驶信号输出端输出未行驶信号给所述与门驱动电路的输入端; 当所述与门驱动电路输入端接收到的各输入信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端； 当所述电子转向管柱锁接收到的电源信号及使能信号均为高电平时，所述电子转向管柱锁根据其通信端接收到的信息进行闭锁动作。
9.根据权利要求8所述的电子转向管柱锁控制装置的控制方法，其特征在于，所述第一微控制单元和第二微控制单元均还包括跛行模式信号输出端，所述第一微控制单元和第二微控制单元的跛行模式信号输出端分别输出第一跛行模式信号和第二跛行模式信号给所述与门驱动电路的输入端，当车辆处于非跛行模式时，所述第一跛行模式信号和第二跛行模式信号均为高电平。
10.根据权利要求9所述的电子转向管柱锁控制装置的控制方法，其特征在于，当所述与门驱动电路输入端接收到的第一驱动信号、第二驱动信号、未行驶信号、第一跛行模式信号和第二跛行模式信号均为高电平时，其输出端输出一高电平的电源信号给所述电子转向管柱锁的电源信号输入端。
【文档编号】B60R25/021GK104369713SQ201410621482
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】周洁, 马维建, 贾鹤鹏, 吴日光 申请人:联合汽车电子有限公司