專利名稱：電轉(zhuǎn)向鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電轉(zhuǎn)向鎖。
背景技術(shù)：
電子鑰匙系統(tǒng)被認(rèn)為是車輛中不用機(jī)械鑰匙實(shí)施操作的系統(tǒng)。電子鑰匙系統(tǒng)具有無鑰匙進(jìn)入功能，用來當(dāng)持有電子鑰匙的用戶(駕駛員)靠近車門時(shí)打開門鎖和當(dāng)用戶離開車門時(shí)鎖住車門。電子鑰匙系統(tǒng)還具有點(diǎn)火功能，只要轉(zhuǎn)動點(diǎn)火開關(guān)而不用將機(jī)械鑰匙插入鑰匙孔中就能啟動發(fā)動機(jī)。
電子鑰匙系統(tǒng)包括以電子方式鎖定和解鎖方向盤的電轉(zhuǎn)向鎖。電轉(zhuǎn)向鎖具有由鎖電動機(jī)移動的鎖桿。鎖桿與形成于轉(zhuǎn)向軸中的插口接合以鎖住轉(zhuǎn)向軸。當(dāng)鎖桿從轉(zhuǎn)向軸的插口移開時(shí)轉(zhuǎn)向軸被解鎖。
電轉(zhuǎn)向鎖包括鎖定開關(guān)和解鎖開關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸被鎖定時(shí)鎖定開關(guān)接通(ON)而輸出高(H)電平信號(鎖定信號)。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸被解鎖時(shí)解鎖開關(guān)接通(ON)而輸出高(H)電平信號(解鎖信號)。電轉(zhuǎn)向鎖根據(jù)從鎖定開關(guān)或解鎖開關(guān)輸出的信號確定轉(zhuǎn)向軸是被鎖定還是被解鎖。具有高耐用性和高可靠性的電子非接觸開關(guān)被用作鎖定和解鎖開關(guān)。這樣的電子非接觸開關(guān)的實(shí)例是Hall IC。
現(xiàn)在說明當(dāng)啟動發(fā)動機(jī)時(shí)電子鑰匙系統(tǒng)的操作。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸從鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)時(shí)，解鎖開關(guān)被切換到接通(ON)而產(chǎn)生解鎖信號。電轉(zhuǎn)向鎖將解鎖信號提供到發(fā)動機(jī)ECU。當(dāng)接收到解鎖信號時(shí)，如果電子鑰匙和車輛通過ID代碼認(rèn)證并且點(diǎn)火開關(guān)被轉(zhuǎn)到發(fā)動機(jī)啟動位置，發(fā)動機(jī)ECU就啟動發(fā)動機(jī)。
當(dāng)工作電壓下降時(shí)，電子非接觸開關(guān)的檢測信號電壓會下降。例如，當(dāng)啟動(轉(zhuǎn)動曲軸)發(fā)動機(jī)時(shí)，起動機(jī)電機(jī)和點(diǎn)火器消耗較多電池電能。因此，解鎖開關(guān)可能沒有被提供足夠的電壓。這樣將降低來自解鎖開關(guān)的輸出信號的電壓。特別在電池性能已經(jīng)下降或低溫下轉(zhuǎn)動曲軸時(shí)更容易發(fā)生解鎖開關(guān)的工作電壓的下降。
當(dāng)解鎖開關(guān)處在低壓狀態(tài)下時(shí)，高(H)電平信號或解鎖信號的輸出可能不被保持。在這樣的情況下，即使轉(zhuǎn)向軸為解鎖狀態(tài)也沒有解鎖信號從電轉(zhuǎn)向鎖提供到發(fā)動機(jī)ECU。由于解鎖信號對啟動發(fā)動機(jī)必須，故發(fā)動機(jī)ECU將不啟動發(fā)動機(jī)。因此采用這樣的電轉(zhuǎn)向鎖的先有技術(shù)的電子鑰匙系統(tǒng)在操作電壓下降時(shí)可能錯(cuò)誤地確定轉(zhuǎn)向軸為解鎖狀態(tài)解鎖。因此要求即使在電池電壓低時(shí)也能防止這樣的對于轉(zhuǎn)向軸處于解鎖狀態(tài)的錯(cuò)誤確定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供即使在操作電壓下降時(shí)也能防止對于轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)操作狀態(tài)的錯(cuò)誤確定的電轉(zhuǎn)向鎖。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種用于鎖定和解鎖具有插口的轉(zhuǎn)向軸的電轉(zhuǎn)向鎖。該電轉(zhuǎn)向鎖具有轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)。該轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)包括可移動地與轉(zhuǎn)向軸中的插口相接合和相脫開的插銷構(gòu)件。驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述插銷構(gòu)件。轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)可在多個(gè)操作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，所述多個(gè)操作狀態(tài)包括插銷構(gòu)件與插口接合的鎖定狀態(tài)和插銷構(gòu)件從插口脫開的解鎖狀態(tài)。檢測裝置，用于檢測轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)的包括鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的操作狀態(tài)中的至少一個(gè)狀態(tài)，并當(dāng)完成轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)操作狀態(tài)時(shí)輸出檢測信號。連接到檢測裝置的狀態(tài)保持裝置用于產(chǎn)生保持在與檢測信號的電壓相同的電壓上的保持信號，并根據(jù)從檢測裝置提供的所述檢測信號和所述保持信號中的至少一個(gè)信號輸出表示已經(jīng)完成轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)操作狀態(tài)的完成信號。
本發(fā)明的另一方面是一種用于連接到供電電池的以鎖定和解鎖轉(zhuǎn)向軸的電轉(zhuǎn)向鎖。所述電轉(zhuǎn)向鎖包括可在其與轉(zhuǎn)向軸接合的鎖定位置和其從轉(zhuǎn)向軸脫開的解鎖位置之間移動的插銷構(gòu)件。驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述插銷構(gòu)件。非接觸解鎖傳感器由所述電池供電，當(dāng)所述插銷構(gòu)件處于解鎖位置時(shí)，所述非接觸解鎖傳感器被激勵輸出解鎖檢測信號。連接到所述解鎖傳感器的保持電路用于輸出對應(yīng)于解鎖檢測信號的保持信號。連接到解鎖傳感器和保持電路的或(OR)電路，用于當(dāng)所述解鎖信號和所述保持信號中的至少一個(gè)具有預(yù)定的電平時(shí)，輸出解鎖完成信號。
通過下文結(jié)合附圖以實(shí)例的方式說明本發(fā)明的原理的敘述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。


通過參考下文結(jié)合附圖對于優(yōu)選實(shí)施例的說明，可以最好地了解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是圖1是采用根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電轉(zhuǎn)向鎖的電子鑰匙系統(tǒng)的框圖；和圖2是電轉(zhuǎn)向鎖的框圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖1和圖2說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電轉(zhuǎn)向鎖。
如圖1所示，車輛1包括不用點(diǎn)火鑰匙實(shí)施車輛操作的電子鑰匙系統(tǒng)2。只要指定給電子鑰匙3的ID代碼和車輛的ID代碼完全相同，電子鑰匙系統(tǒng)2能不用鑰匙實(shí)施發(fā)動車輛1的操作。車輛操作包括車門的鎖定和解鎖，轉(zhuǎn)向軸的鎖定和解鎖，發(fā)動機(jī)的啟動以及行李廂的打開。
電子鑰匙系統(tǒng)2包括執(zhí)行與電子鑰匙3的ID認(rèn)證的智能ECU 4，控制門鎖5的車門ECU6，和根據(jù)電子鑰匙3的客廂認(rèn)證結(jié)果確定車輛操作能還是不能(例如方向盤的解鎖和發(fā)動機(jī)的發(fā)動)的停機(jī)裝置(immobilizer)ECU 7。電子鑰匙系統(tǒng)2還包括控制轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的轉(zhuǎn)向鎖ECU 9和控制發(fā)動機(jī)10的發(fā)動機(jī)ECU 11。電轉(zhuǎn)向鎖100包括轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8和轉(zhuǎn)向鎖ECU 9。
當(dāng)車輛1被泊車時(shí)(發(fā)動機(jī)停止和車門被鎖的狀態(tài))，智能ECU 4向外部收發(fā)器電路12發(fā)出命令，使其通過外部天線12a間斷地發(fā)射請求信號Srq。當(dāng)持有電子鑰匙3的人進(jìn)入請求信號Srq的通信范圍時(shí)，響應(yīng)該請求信號Srq，電子鑰匙3發(fā)射包含該鑰匙唯一的ID代碼的ID代碼信號Sid。由外部天線12a接收到的該ID代碼信號Sid經(jīng)由外部收發(fā)器電路12提供到智能ECU 4。智能ECU 4中存儲車輛唯一的ID代碼。智能ECU 4執(zhí)行外部認(rèn)證，將包含在ID代碼信號Sid中的電子鑰匙3的ID代碼與車輛1的ID代碼進(jìn)行比較(ID認(rèn)證)。如果外部認(rèn)證通過，智能ECU 4解鎖向車門ECU 6發(fā)出車門解鎖命令。響應(yīng)該車門解鎖命令，車門ECU 6打開門鎖5。
當(dāng)門鎖5處于解鎖狀態(tài)，外部認(rèn)證已經(jīng)通過，外部天線12a和外部收發(fā)器電路12都不接收ID代碼信號Sid時(shí)，智能ECU 4確定需要鎖門。因此，智能ECU 4向車門ECU 6發(fā)出鎖門命令。車門ECU 6響應(yīng)該鎖門命令鎖上門鎖5。
當(dāng)車門ECU 6根據(jù)來自檢測車門的開閉的門控?zé)糸_關(guān)(courtesy switch)13的檢測信號確定人已進(jìn)入車廂時(shí)就向智能ECU 4發(fā)出通信切換命令。智能ECU 4響應(yīng)該通信切換命令激勵內(nèi)部收發(fā)電路14和內(nèi)部天線14a代替外部收發(fā)器電路12和外部天線12a。內(nèi)部收發(fā)器電路14在車輛的客廂內(nèi)經(jīng)由內(nèi)部天線14a間斷地輸出請求信號Srq。智能ECU 4執(zhí)行內(nèi)部認(rèn)證，將包含在ID代碼信號Sid中的電子鑰匙3的ID代碼與車輛1的ID代碼進(jìn)行比較。如果內(nèi)部認(rèn)證通過，智能ECU 4向停機(jī)裝置ECU 7提供內(nèi)部認(rèn)證完成信號。停機(jī)裝置ECU 7響應(yīng)該內(nèi)部認(rèn)證完成信號向轉(zhuǎn)向鎖ECU 9發(fā)出轉(zhuǎn)向解鎖命令。轉(zhuǎn)向鎖ECU 9響應(yīng)該轉(zhuǎn)向解鎖命令進(jìn)入解鎖等待狀態(tài)。
當(dāng)處在解鎖等待狀態(tài)中時(shí)，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9響應(yīng)發(fā)動機(jī)開關(guān)15的操作啟動轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的解鎖操作。完成轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的解鎖操作后，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9解鎖向停機(jī)裝置ECU 7提供解鎖完成信號Sa。停機(jī)裝置ECU 7響應(yīng)解鎖完成信號Sa向發(fā)動機(jī)ECU 11發(fā)出發(fā)動機(jī)啟動允許命令。當(dāng)接到發(fā)動機(jī)啟動允許命令，且如果內(nèi)部認(rèn)證通過及發(fā)動機(jī)開關(guān)15轉(zhuǎn)到啟動位置時(shí)，發(fā)動機(jī)ECU 11就驅(qū)動起動器電機(jī)啟動發(fā)動機(jī)。
當(dāng)操作發(fā)動機(jī)開關(guān)15停止發(fā)動機(jī)10時(shí)，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9進(jìn)入鎖定等待狀態(tài)。根據(jù)來自門控?zé)糸_關(guān)13的檢測信號，車門ECU 6向停機(jī)裝置ECU 7提供表示駕駛員已經(jīng)離開車輛1的離開信號。響應(yīng)該離開信號，停機(jī)裝置ECU 7向轉(zhuǎn)向鎖ECU 9發(fā)出轉(zhuǎn)向鎖定命令。
響應(yīng)該轉(zhuǎn)向鎖定命令，在鎖定等待狀態(tài)中的轉(zhuǎn)向鎖ECU 9驅(qū)動轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8鎖住轉(zhuǎn)向軸16。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8已經(jīng)轉(zhuǎn)換到鎖定狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9向停機(jī)裝置ECU 7提供轉(zhuǎn)向鎖定完成信號Sb。當(dāng)確定轉(zhuǎn)向鎖定完成信號Sb已經(jīng)提供到停機(jī)裝置ECU 7且駕駛員已經(jīng)離開車廂時(shí)，智能ECU 4執(zhí)行外部認(rèn)證。當(dāng)外部天線12a停止接收來自電子鑰匙3的ID代碼信號Sid時(shí)，智能ECU 4使車門ECU 6鎖住門鎖5。
圖2為電轉(zhuǎn)向鎖的框圖。轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8包括諸如鎖桿17的移動于鎖定位置和解鎖位置之間的插銷構(gòu)件，和諸如轉(zhuǎn)向鎖電動機(jī)18的使鎖桿17來回移動的驅(qū)動裝置。當(dāng)位于鎖定位置時(shí)，鎖桿17與轉(zhuǎn)向軸16中形成的插口(凹口)16a接合。在這種情況下，轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)位于解鎖位置時(shí)，鎖桿17脫開插口16a。在這種情況下，轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于解鎖狀態(tài)。
轉(zhuǎn)向鎖ECU 9包括CPU 19，檢測鎖桿17是否接合在插口16a中的鎖定傳感器20，和檢測鎖桿17是否脫開插口16a的解鎖傳感器21。鎖定和解鎖傳感器20和21每一個(gè)都由諸如Hall IC的非接觸開關(guān)形成。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)換到鎖定狀態(tài)時(shí)鎖定傳感器20導(dǎo)通(ON)而輸出高(H)電平檢測信號(ON信號或鎖定檢測信號SL)。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)時(shí)鎖定傳感器20截止(OFF)而輸出低(L)電平檢測信號(OFF信號)。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)時(shí)解鎖傳感器21導(dǎo)通(ON)而輸出高(H)電平檢測信號(ON信號或解鎖檢測信號SUL)。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)換到鎖定狀態(tài)時(shí)解鎖傳感器21截止(OFF)而輸出低(L)電平檢測信號(OFF信號)。CPU 19是控制裝置的實(shí)例。傳感器20和21起檢測裝置的作用。
CPU 19連接到鎖定傳感器20和解鎖傳感器21。CPU 19根據(jù)來自傳感器20和21的檢測信號確定轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的操作狀態(tài)。例如，當(dāng)從鎖定傳感器20接收到ON信號(鎖定檢測信號SL)和從解鎖傳感器21接收到OFF信號時(shí)，CPU 19確定轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)接收到來自鎖定傳感器20的ON信號(鎖定檢測信號SL)時(shí)，CPU 19也可確定轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)從鎖定傳感器20接收到OFF信號和從解鎖傳感器21接收到ON信號(解鎖檢測信號SUL)時(shí)，CPU 19確定轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于解鎖狀態(tài)。當(dāng)接收到來自解鎖傳感器21的ON信號(解鎖檢測信號SUL)時(shí)，CPU 19也可確定轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于解鎖狀態(tài)。
轉(zhuǎn)向鎖ECU 9包括連接到CPU 19和解鎖傳感器21的信號保持電路22和連接到解鎖傳感器21和信號保持電路22的或(OR)電路23。信號保持電路22接收來自CPU 19的輸出信號和來自解鎖傳感器21的檢測信號。響應(yīng)來自CPU的命令，信號保持電路22輸出保持在來自解鎖傳感器21的檢測信號的電壓上的保持信號?；?OR)電路23根據(jù)來自轉(zhuǎn)向鎖ECU 9的輸出端9a的兩個(gè)輸入信號(保持信號和來自解鎖傳感器21的檢測信號)輸出一個(gè)輸出信號(Sa或Sb)。例如，當(dāng)來自解鎖傳感器21的檢測信號和來自信號保持電路22的保持信號中的至少任何一個(gè)信號為高(H)電平時(shí)，或(OR)電路23輸出高(H)電平解鎖完成信號Sa。信號保持電路22例如由觸發(fā)器IC形成。信號保持電路22和或(OR)電路23形成狀態(tài)保持裝置或錯(cuò)誤信號輸出防止電路。
信號保持電路22是一種低電壓適用電路，即使當(dāng)傳感器20和21由于低電池電壓不能產(chǎn)生輸出信號時(shí)它也能工作。信號保持電路22保持解鎖傳感器21的檢測信號并根據(jù)CPU 19的命令輸出保持信號。
當(dāng)從鎖定傳感器20或解鎖傳感器21輸出導(dǎo)通(ON)信號時(shí)，CPU 19將狀態(tài)保持命令發(fā)出到信號保持電路22。響應(yīng)該狀態(tài)保持命令，信號保持電路22保持當(dāng)前的信號狀態(tài)(正從解鎖傳感器21提供的檢測信號的電壓)，并輸出對應(yīng)于該信號狀態(tài)的信號。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于解鎖狀態(tài)時(shí)，信號保持電路22被提供來自解鎖傳感器21的導(dǎo)通(ON)信號。在這種情況下，信號保持電路22輸出具有導(dǎo)通(ON)信號電平(高(H)電平)的信號。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處于鎖定狀態(tài)時(shí)，信號保持電路22被提供來自解鎖傳感器21的截止(OFF)信號。在這種情況下，信號保持電路22輸出具有截止(OFF)信號電平(低(L)電平)的信號。
當(dāng)兩個(gè)輸入信號(來自信號保持電路22的保持信號和來自解鎖傳感器21的檢測信號)中的至少一個(gè)信號具有高(H)電平時(shí)，或(OR)電路23輸出來自輸出端9a的導(dǎo)通(ON)信號(解鎖完成信號)Sa。因此，當(dāng)解鎖傳感器21輸出導(dǎo)通(ON)信號時(shí)，從輸出端9a輸出解鎖完成信號Sa。當(dāng)解鎖傳感器21不輸出導(dǎo)通(ON)信號但信號保持電路22輸出高(H)電平保持信號時(shí)，也從輸出端9a輸出解鎖完成信號Sa。
下文將說明電轉(zhuǎn)向鎖的操作。
駕駛員進(jìn)入停泊的車輛1并操作發(fā)動機(jī)開關(guān)15，使轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)。結(jié)果，鎖定傳感器20截止(OFF)，解鎖傳感器21導(dǎo)通(ON)。解鎖傳感器21將導(dǎo)通(ON)信號提供到CPU 19，信號保持電路22和或(OR)電路23。響應(yīng)來自解鎖傳感器21的導(dǎo)通(ON)信號，CPU 19向信號保持電路22發(fā)出狀態(tài)保持命令。響應(yīng)該狀態(tài)保持命令，信號保持電路22保持來自解鎖傳感器21的導(dǎo)通(ON)信號，并向或(OR)電路23提供高(H)電平保持信號。
由于來自解鎖傳感器21的檢測信號和來自信號保持電路22的保持信號都是高(H)電平，或(OR)電路23輸出高(H)電平信號(解鎖完成信號)Sa。因此，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9將解鎖完成信號Sa提供到停機(jī)裝置ECU 7。響應(yīng)該解鎖完成信號Sa，停機(jī)裝置ECU 7將發(fā)動機(jī)啟動允許命令發(fā)出到發(fā)動機(jī)ECU 11。當(dāng)發(fā)動機(jī)ECU 11接收到發(fā)動機(jī)啟動允許命令，內(nèi)部認(rèn)證通過，以及發(fā)動機(jī)開關(guān)15轉(zhuǎn)到啟動位置時(shí)，發(fā)動機(jī)ECU 11啟動發(fā)動機(jī)10。
如果解鎖傳感器21諸如在轉(zhuǎn)動曲軸期間發(fā)動機(jī)系統(tǒng)消耗大量電能時(shí)解鎖未被提供足夠的工作電壓，則解鎖傳感器21轉(zhuǎn)換到低電壓狀態(tài)。在這種情況下，即使轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8處在解鎖狀態(tài)下解鎖傳感器21也不能夠產(chǎn)生高(H)電平檢測信號。在先有技術(shù)中，由于停機(jī)裝置ECU 7沒有被提供啟動發(fā)動機(jī)必須的解鎖完成信號Sa，故不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動曲軸。
在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)解鎖傳感器21檢測到解鎖狀態(tài)時(shí)，CPU 19向信號保持電路22發(fā)出狀態(tài)保持命令。響應(yīng)該狀態(tài)保持命令，信號保持電路22產(chǎn)生保持在與轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的狀態(tài)(解鎖狀態(tài))對應(yīng)的電位上的保持信號。因此，信號保持電路22在開始轉(zhuǎn)動曲軸之前連續(xù)輸出高(H)電平保持信號。然后，當(dāng)駕駛員將發(fā)動機(jī)開關(guān)15轉(zhuǎn)動到啟動位置時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)動開始。轉(zhuǎn)動曲軸可使解鎖傳感器21轉(zhuǎn)換到低電壓狀態(tài)從而不能產(chǎn)生高(H)電平檢測信號。但是，在優(yōu)選實(shí)施例中，信號保持電路22連續(xù)輸出高(H)電平保持信號。因此，從轉(zhuǎn)向鎖ECU 9的輸出端9a連續(xù)輸出解鎖完成信號Sa。
這樣，即使轉(zhuǎn)動曲軸使解鎖傳感器21轉(zhuǎn)換到低電壓狀態(tài)，停機(jī)裝置ECU 7也從轉(zhuǎn)向鎖ECU 9接收到解鎖完成信號Sa。然后，停機(jī)裝置ECU 7將發(fā)動機(jī)啟動允許命令發(fā)送到發(fā)動機(jī)ECU 11。從而，響應(yīng)發(fā)動機(jī)啟動允許命令，發(fā)動機(jī)ECU 11繼續(xù)轉(zhuǎn)動曲軸并啟動發(fā)動機(jī)10。
當(dāng)駕駛員停止車輛1時(shí)，駕駛員將發(fā)動機(jī)開關(guān)15轉(zhuǎn)到關(guān)斷(OFF)位置以停止發(fā)動機(jī)然后離開車輛1。這樣使車門ECU 6根據(jù)來自門控?zé)糸_關(guān)13的檢測信號將離開檢測信號提供到停機(jī)裝置ECU 7。響應(yīng)該離開檢測信號，停機(jī)裝置ECU 7向轉(zhuǎn)向鎖ECU 9發(fā)出鎖定命令。響應(yīng)該鎖定命令，處于鎖定等待狀態(tài)的轉(zhuǎn)向鎖ECU 9驅(qū)動轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8鎖住轉(zhuǎn)向軸16。
結(jié)果，鎖定傳感器20導(dǎo)通(ON)，解鎖傳感器21截止(OFF)。鎖定傳感器20向CPU 19提供導(dǎo)通(ON)信號，解鎖傳感器21向CPU 19、或(OR)電路和信號保持電路22提供截止(OFF)信號。響應(yīng)來自鎖定傳感器20的導(dǎo)通(ON)信號，CPU 19向信號保持電路22發(fā)出狀態(tài)保持命令。響應(yīng)該狀態(tài)保持命令，信號保持電路22保持當(dāng)前的信號狀態(tài)即解鎖傳感器21的截止(OFF)信號，并輸出低(L)電平保持信號。由于來自解鎖傳感器21的檢測信號和來自信號保持電路22的保持信號都是低(L)電平信號，或(OR)電路23輸出低(L)電平信號。因此轉(zhuǎn)向鎖ECU 9輸出低(L)電平截止(OFF)信號。
所述的優(yōu)選實(shí)施例具有下述優(yōu)點(diǎn)。
(1)即使工作電壓的變化使解鎖傳感器21輸出不與轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的實(shí)際狀態(tài)對應(yīng)的錯(cuò)誤檢測信號，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9也輸出與轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的實(shí)際狀態(tài)對應(yīng)的正確信號。這是由于信號保持電路22產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的狀態(tài)一致的保持信號。這樣就防止了轉(zhuǎn)向鎖ECU 9輸出錯(cuò)誤信號。此外，即使當(dāng)來自解鎖傳感器21的檢測信號的電壓下降，由于轉(zhuǎn)向鎖ECU 9連續(xù)輸出解鎖完成信號Sa，因此曲軸轉(zhuǎn)動也能繼續(xù)。這樣就保證了發(fā)動機(jī)的啟動。
(2)響應(yīng)CPU 19的狀態(tài)保持命令，信號保持電路22保持對應(yīng)于轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的操作狀態(tài)的檢測信號并輸出保持信號。因此信號保持電路22的工作由CPU 19控制。這樣簡化了信號保持電路22的電路結(jié)構(gòu)。因此，信號保持電路22結(jié)構(gòu)緊湊而且價(jià)格便宜。
(3)信號保持電路22由容易獲得的觸發(fā)器IC形成。因此，包括信號保持電路22和或(OR)電路23的錯(cuò)誤信號輸出防止電路的制造成本低。
(4)信號保持電路22的觸發(fā)器IC是低電壓適用電路。因此，即使在轉(zhuǎn)動曲軸期間的低電壓下信號保持電路22仍然可以工作。特別是，采用可在極低電壓下工作的觸發(fā)器IC，即便當(dāng)轉(zhuǎn)動曲軸使電壓下降時(shí)也使信號保持電路22保持工作。
對于本專業(yè)的熟練技術(shù)人員來說，顯然可以按多種其他具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不背離本發(fā)明的精神或范圍。特別是可以理解本發(fā)明能以下列形式體現(xiàn)。
起狀態(tài)保持裝置作用的信號保持電路22不限于觸發(fā)器IC，例如可以是升壓器電路(電容器)，用來提升來自解鎖傳感器21的檢測信號的電平并輸出經(jīng)提升電平的信號。通過采用這樣的升壓器電路，信號保持電路22的結(jié)構(gòu)可以比用觸發(fā)器IC時(shí)進(jìn)一步簡化。
信號保持電路22保持來自解鎖傳感器21的檢測信號，并響應(yīng)來自CPU 19的狀態(tài)保持命令輸出保持信號。作為替代，信號保持電路22可以不接收來自CPU 19的狀態(tài)保持命令自激地保持來自解鎖傳感器21的檢測信號并輸出保持信號。例如，響應(yīng)來自解鎖傳感器21的導(dǎo)通(ON)信號，信號保持電路22可以保持導(dǎo)通(ON)信號并輸出高(H)電平保持信號。然后，信號保持電路22響應(yīng)來自鎖定傳感器20的導(dǎo)通(ON)信號復(fù)位該保持信號。
解鎖傳感器21當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8被解鎖時(shí)輸出導(dǎo)通(ON)信號，而當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8未被解鎖時(shí)輸出截止(OFF)信號。作為替代，當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8被解鎖時(shí)可以輸出截止(OFF)信號，而當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8未被解鎖時(shí)可以輸出導(dǎo)通(ON)信號。
包括保持電路22和或(OR)電路23的錯(cuò)誤信號輸出防止電路可以連接到鎖定傳感器20而不是解鎖傳感器21。在這種情況下，即使在鎖定傳感器20的工作電壓暫時(shí)下降時(shí)，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9也將正確的鎖定完成信號Sb提供到停機(jī)裝置ECU 7。鎖定傳感器20和解鎖傳感器21可被各自連接到不同的錯(cuò)誤信號輸出防止電路。在這種情況下，即使在鎖定傳感器20和解鎖傳感器21的工作電壓暫時(shí)下降時(shí)，轉(zhuǎn)向鎖ECU 9也向停機(jī)裝置ECU 7提供正確的鎖定完成信號Sb和正確的解鎖完成信號Sa。
車輛1和電子鑰匙3之間的無線通信不限于智能通信，即電子鑰匙3響應(yīng)來自車輛1的請求信號Sre輸出該鑰匙唯一的ID代碼信號Sid以在ID認(rèn)證通過時(shí)執(zhí)行車輛1的操作。在車輛1和電子鑰匙3之間執(zhí)行的無線通信例如可以是采用電子鑰匙3的應(yīng)答器的應(yīng)答通信，或通過按下電子鑰匙3的按鈕發(fā)射該鑰匙唯一的ID代碼的無線電波通信。
鎖定傳感器和解鎖傳感器20和21不限于Hall IC，可以是其他的諸如光學(xué)傳感器的電子非接觸開關(guān)。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，車輛1中采用錯(cuò)誤信號輸出防止電路。除了汽車外，錯(cuò)誤信號輸出防止電路可用于任何型式的車輛中。此外，錯(cuò)誤信號輸出防止結(jié)構(gòu)的應(yīng)用不限于車輛1。錯(cuò)誤信號輸出防止結(jié)構(gòu)也可用于具有轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)8的任何結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的各種實(shí)例和實(shí)施例被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，本發(fā)明不限于本文給出的細(xì)節(jié)，而可以在附后的權(quán)利要求的范圍及等效內(nèi)容之內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于鎖定和解鎖具有插口的轉(zhuǎn)向軸的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)包括插銷構(gòu)件，可移動地與轉(zhuǎn)向軸中的插口相接合和相脫開；和驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述插銷構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)可在多個(gè)操作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，所述多個(gè)操作狀態(tài)包括插銷構(gòu)件與插口接合的鎖定狀態(tài)和插銷構(gòu)件從插口脫開的解鎖狀態(tài)；檢測裝置，用于檢測轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)的包括鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的操作狀態(tài)中的至少一個(gè)狀態(tài)，并當(dāng)完成轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)操作狀態(tài)時(shí)輸出檢測信號；和狀態(tài)保持裝置，連接到檢測裝置，用于產(chǎn)生保持在與所述檢測信號的電壓相同的電壓上的保持信號，并根據(jù)從檢測裝置提供的所述檢測信號和所述保持信號中的至少一個(gè)信號輸出表示已經(jīng)完成轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)操作狀態(tài)的完成信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，當(dāng)所述轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)檢測到解鎖狀態(tài)時(shí)，所述檢測裝置輸出解鎖檢測信號；以及當(dāng)所述保持信號和所述解鎖檢測信號中的至少一個(gè)信號具有表示所述解鎖狀態(tài)的電壓時(shí)，所述狀態(tài)保持裝置將保持信號保持在對應(yīng)于解鎖信號的電壓上并輸出解鎖完成信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，進(jìn)一步包括控制裝置，連接到檢測裝置和狀態(tài)保持裝置，用于根據(jù)所述檢測信號判定是否已經(jīng)完成轉(zhuǎn)換到操作狀態(tài)中的至少一個(gè)狀態(tài)，該控制裝置響應(yīng)所述檢測信號向狀態(tài)保持裝置提供狀態(tài)保持命令，其中所述狀態(tài)保持裝置響應(yīng)狀態(tài)保持命令保持檢測信號輸出對應(yīng)于所保持的檢測信號的電壓的保持信號。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，所述狀態(tài)保持裝置包括保持電路，用于保持從所述檢測裝置提供的檢測信號，并輸出電壓與所保持的檢測信號的電壓相同的保持信號；和或電路，連接到所述檢測裝置和所述保持電路，用于當(dāng)所述保持信號和所述檢測信號中的至少一個(gè)具有高電平時(shí)輸出高電平信號。
5.如權(quán)利要求4所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，所述保持電路是觸發(fā)電路。
6.如權(quán)利要求4所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，所述保持電路是升壓器電路。
7.一種用于連接到供電電池的以鎖定和解鎖轉(zhuǎn)向軸的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，包括插銷構(gòu)件可在其與轉(zhuǎn)向軸接合的鎖定位置和其從轉(zhuǎn)向軸脫開的解鎖位置之間移動；驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述插銷構(gòu)件；由所述電池供電的非接觸解鎖傳感器，當(dāng)所述插銷構(gòu)件處于解鎖位置時(shí)，該非接觸解鎖傳感器被激勵輸出解鎖檢測信號；連接到所述解鎖傳感器的保持電路，用于輸出對應(yīng)于解鎖檢測信號的保持信號；和連接到解鎖傳感器和保持電路的或電路，用于當(dāng)所述解鎖信號和所述保持信號中的至少一個(gè)具有預(yù)定的電平時(shí)，輸出解鎖完成信號。
8.如權(quán)利要求7所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到解鎖傳感器和保持電路的控制電路，用于控制所述保持電路，該控制電路響應(yīng)所述解鎖檢測信號向保持電路提供狀態(tài)保持命令，其中所述保持電路響應(yīng)狀態(tài)保持命令而保持所述解鎖檢測信號，并連續(xù)輸出對應(yīng)于所保持的解鎖檢測信號的保持信號。
9.如權(quán)利要求8所述的電轉(zhuǎn)向鎖，其特征在于，當(dāng)所述解鎖信號和所述保持信號中的至少一個(gè)具有預(yù)定的電平時(shí)，所述或電路連續(xù)輸出解鎖完成信號。
全文摘要
本發(fā)明提供的電轉(zhuǎn)向鎖(100)即使當(dāng)鎖檢測器(20、21)的工作電壓下降時(shí)也能輸出正確表示轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)(8)的工作狀態(tài)的信號。電轉(zhuǎn)向鎖包括CPU(19)，信號保持電路(22)和或(OR)電路(23)。當(dāng)轉(zhuǎn)向鎖機(jī)構(gòu)(8)解鎖方向盤(16)時(shí)，解鎖傳感器將高(H)電平檢測信號(SUL)提供到CPU和信號保持電路。響應(yīng)該檢測信號，CPU向信號保持電路發(fā)出狀態(tài)保持命令。響應(yīng)該狀態(tài)保持命令，信號保持電路產(chǎn)生與檢測信號一致的高(H)電平保持信號。當(dāng)來自解鎖傳感器的檢測信號或保持信號中的至少一個(gè)信號具有高(H)電平時(shí)，或(OR)電路將高(H)電平信號(Sa)提供到停機(jī)裝置ECU(7)。
文檔編號B60R25/02GK1860051SQ20058000116
公開日2006年11月8日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者大谷和也, 前田亨, 長江敏廣, 掛川智央 申請人:株式會社東海理化電機(jī)制作所, 豐田自動車株式會社