CN1295109C - 转向锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向锁定装置。在转向锁定装置(1)的存储器(40a)中，储存有在锁杆(30)与非锁定开关(42)之间没有异物存在时的中间状态的基准最短时间。实际的经过时间比基准最短时间短时，转向锁定ECU(40)判断在锁杆(30)和非锁定开关(42)之间可能有异物存在后，不识别为非锁定状态。采用本发明能提高判断是否是处于可进行转向操作的非锁定状态的可信度。

Description

转同锁定装置

技术领域

本发明涉及一种通过使锁杆对转向轴挂合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)，该装置以马达等驱动器的驱动力使锁杆移动与转向轴挂合，从而使汽车的转向操作不能进行。

现有的转向锁定装置，是通过对马达的旋转驱动，使得锁杆在非锁定位置和锁定位置之间移动。锁杆在非锁定位置时，能进行转向操作(非锁定状态)，而锁杆在锁定位置时，则不能进行转向操作(锁定状态)。若锁杆在非锁定位置时旋转(例如，正转)驱动马达，那么锁杆就向锁定位置移动与转向轴挂合，锁杆到达锁定位置后，该锁杆按动锁定开关(例如，限位开关)使其处在ON动作状态，此时马达的正转驱动就被停止。

另一方面，若锁杆在锁定位置时旋转(例如，反转)驱动马达，那么锁杆就向非锁定位置移动以解除与转向轴的挂合，锁杆到达非锁定位置后，该锁杆按动非锁定开关(例如，限位开关)使其处在ON动作状态，此时马达的反转驱动就被停止。

但是，当锁杆与非锁定开关之间有异物存在时，在锁杆与转向轴的挂合被解除之前，异物就按动非锁定开关使其处在ON动作状态。因此，尽管还处于不能进行转向操作的锁定状态，马达的反转驱动就有可能较早地被停止。

发明内容

本发明着眼于现有技术的问题，其目的是提供一种能提高判断是否是处于可进行转向操作的非锁定状态的可信度的转向锁定装置。

为了达到上述目的，本发明转向锁定装置，用于对转向轴进行锁定和非锁定，其包括：驱动装置；由驱动装置驱动，在与上述转向轴挂合的锁定位置和解除了与上述转向轴的挂合的非锁定位置之间移动的锁杆；通过使上述驱动装置进行驱动来进行将上述锁杆从上述锁定位置向上述非锁定位置移动的非锁定控制的控制装置；以及锁定检测开关，还包括：在上述锁杆处于锁定位置时进行ON动作的锁定开关；在上述锁杆处于非锁定位置时进行ON动作的非锁定开关；以及储存上述锁定开关和非锁定开关均处在OFF动作时的中间状态的基准最短时间的存储装置，上述控制装置以在上述非锁定控制中的上述中间状态的经过时间与上述基准最短时间相同或比它更长为条件，来识别上述锁杆是否处在上述非锁定位置。

本发明的另一种实施方式还包括检测上述驱动装置的环境温度的温度传感器；上述存储装置储存用于表示驱动装置的环境温度与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表；上述控制装置，参照上述最短时间图表选择与由上述温度传感器检测出的环境温度相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以上述中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是处在非锁定状态。

本发明的再一种实施方式还包括检测加在上述驱动装置的附加电压的电压传感器；上述存储装置对应于驱动装置的每个环境温度储存用于表示上述附加电压与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表；上述控制装置，选择与由温度传感器检测出的环境温度相对应的最短时间图表，参照所选的最短时间图表选择与由上述电压传感器检测出的附加电压相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是处在非锁定状态。

附图说明

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是储存在存储器里的最短时间图表。

图3是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。

具体实施方式

以下，对本发明的一种实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的转向锁定装置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挂合到转向轴20上，使得转向操作不能进行。

马达10为能进行正转驱动和反转驱动的直流电动机。在马达10的输出轴上固定着蜗轮11，蜗轮11与平齿轮12相咬合，而锁杆30的齿轮部31与平齿轮12相咬合。这样，马达10的驱动力就通过蜗轮11和平齿轮12传递给锁杆30的齿轮部31，马达10转动时，锁杆30就往箭头A或箭头B所示的方向移动。也就是说，蜗轮11、平齿轮12以及齿轮部31构成了将马达10的旋转运动转换成锁杆30的直线运动的齿轮机构。

在锁杆30挂合到转向轴20的凹部21中的状态下，不能进行转向操作(锁定状态)。而在锁杆30从转向轴20离开(挂合被解除)的状态下，则能进行转向操作(非锁定状态)。在非锁定状态下正转驱动马达10后，锁杆30就向图1的箭头A所示方向移动与转向轴20挂合变成锁定状态。而在锁定状态下反转驱动马达10后，锁杆30就向图1的箭头B所示方向移动使得与转向轴20的挂合解除而变成非锁定状态。

转向锁定装置1包括转向锁定ECU40、锁定开关41、非锁定开关42、温度传感器43以及电压传感器44。锁定开关41和非锁定开关42均为常开型限位开关，锁定开关41的固定接点和非锁定开关42的固定接点均与电源的正极端子电性连接，锁定开关41的活动接点和非锁定开关42的活动接点均与转向锁定ECU电性连接。

锁杆30移动到锁定位置后，锁定开关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)。响应锁定开关41的ON，表示锁杆30与转向轴20处于挂合的锁定状态的信号(高电平信号)通过锁定开关41被输入到转向锁定ECU40中。另外，伴随着对活动接点的按压解除，锁定开关41具有从“开关闭合”恢复到“开关打开”的瞬时对应功能。

锁杆30移动到非锁定位置后，非锁定开关42的活动接点被锁杆30的接触片30a按压，非锁定开关42进行ON动作(开关闭合)。响应非锁定开关42的ON，表示锁杆30与转向轴20的挂合已被解除的非锁定状态的信号(高电平信号)通过非锁定开关42被输入到转向锁定ECU40中。另外，伴随着对活动接点的按压解除，非锁定开关42具有从“开关闭合”恢复到“开关打开”的瞬时对应功能。

温度传感器43和电压传感器44均与转向锁定ECU40呈电性连接。温度传感器43用于检测马达10的环境温度T(周围的温度)，并将对应于环境温度T的检测信号提供给转向锁定ECU40。电压传感器44用于检测马达10的附加电压V(马达10的输入电压)，并将对应于附加电压的检测信号提供给转向锁定ECU40。

转向锁定ECU40为具有存储器40a以及未图示的CPU、ROM、RAM、计时器等的CPU组件。如图2所示，存储器40a储存对应于马达10的环境温度T被设定的最短时间图表M1～MN。各最短时间图表中，储存着与马达10的附加电压V相关联的中间状态(后面详述)的基准最短时间X。最短时间图表M1参照的是马达10的环境温度T为“T1≤T≤T2”范围内的情况，最短时间图表M2参照的是马达10的环境温度T为“T2≤T≤T3”范围内的情况，最短时间图表MN参照的是马达10的环境温度T为“T(N-1)≤T≤TN”范围内的情况。

用图3(a)～(c)说明中间状态。

中间状态是指锁杆30由锁定状态向非锁定状态转变过程中以及由非锁定状态向锁定状态转变过程中的状态。

即，如图3(a)所示，在锁定状态下，锁定开关41被处于锁定位置的锁杆30打开(处在ON动作)，而非锁定开关42处在OFF动作。在锁定状态下，马达10被反转驱动使得锁杆30向箭头B方向移动后，如图3(b)所示，锁杆30的接触片30a对锁定开关41的活动接点的按压被解除，锁定开关41从ON动作转换到OFF动作，而非锁定开关42仍保持在与锁定状态相同的OFF动作。

这样在锁定开关41转换到OFF动作后继续反转驱动马达10的话，如图3(c)所示，非锁定开关42的活动接点被锁杆30的接触片30a按压，使得非锁定开关42从OFF动作转换到ON动作，而锁定开关41仍保持在与图3(b)相同的OFF动作。

这样一来，在从图3(a)所示的锁定状态向图3(c)所示的非锁定状态转变的过程、以及反过来从图3(c)所示的非锁定状态向图3(a)所示的锁定状态转变的过程中，有锁定开关41和非锁定开关42都处在OFF动作的状态(图3(b))。这些锁定开关41和非锁定开关42都处在OFF动作的状态就称为中间状态。

对应于马达10的环境温度T以及马达10的附加电压V的中间状态的基准最短时间X是在设计阶段就被预先算好的。被算好的基准最短时间X被储存在存储器40a中。

在锁杆30和非锁定开关42(锁定开关41)之间没有异物存在的情况下，从锁定状态(非锁定状态)转变到非锁定状态(锁定状态)的过程中，中间状态的经过时间是大于或等于基准最短时间X的。而在锁杆30和非锁定开关42(锁定开关41)之间有异物存在的情况下，由于非锁定开关42(锁定开关41)被异物按压成ON动作，所以其中间状态的经过时间就小于基准最短时间X。

根据以上这些情况，本实施方式将预先测定好的没有异物存在时的中间状态的基准最短时间X储存在存储器40a中，转向锁定ECU40将实际的中间状态的经过时间与基准最短时间X相比较。而且，在从锁定状态(非锁定状态)转变到非锁定状态(锁定状态)的非锁定控制(锁定控制)过程中，转向锁定ECU40以实际的中间状态的经过时间大于或等于基准最短时间X为条件，来识别(判断)是处在非锁定状态(锁定状态)的。另一方面，转向锁定ECU40在实际的中间状态的经过时间小于基准最短时间X的情况下，由于有可能在锁杆30和非锁定开关42(锁定开关41)之间有异物存在，所以不识别为非锁定状态(锁定状态)。

在转向锁定ECU40上电性连接着显示部45(通知装置)。显示部45根据转向锁定ECU40的指令，显示出有可能在锁杆30和非锁定开关42(锁定开关41)之间存在异物的信息。

以下，就转向锁定装置1的作用进行说明。

在图3(a)所示的锁定状态下马达10被反转驱动后，转向锁定装置1从锁定状态经图3(b)所示的中间状态向图3(c)所示的非锁定状态转变。在这样的非锁定控制过程中，转向锁定ECU40通过计时器对锁定开关41以及非锁定开关42都处在OFF动作时的中间状态的实际经过时间进行计时，把记下来的经过时间储存在RAM里。

然后，转向锁定ECU40根据由温度传感器43检测出的检测信号，选择与马达10的环境温度T相对应的最短时间图表。例如，马达10的环境温度T为T2时，就选择与温度T2相对应的最短时间图表M2。

接下来，转向锁定ECU40参照所选择的最短时间图表(M2)选择基准最短时间X。具体地说，转向锁定ECU40根据由电压传感器44检测出的检测信号选择与马达10的附加电压V相对应的基准最短时间X。例如，马达10的附加电压V为V3时，就选择与电压V3相对应的基准最短时间X23。

转向锁定ECU40将储存在RAM里的经过时间(中间状态的经过时间)与基准最短时间X23相比较。实际的中间状态的经过时间大于或等于基准最短时间X23时，转向锁定ECU40识别为非锁定状态。其结果是装载有所述转向锁定装置1的汽车就能进行以转向锁定装置1处于该非锁定状态为前提的控制，例如，发动机的起动控制。而且，转向锁定ECU40根据非锁定开关42处在ON动作这一信息停止马达10的反转驱动。

另一方面，在实际的中间状态的经过时间小于基准最短时间X23时，转向锁定ECU40即使非锁定开关42处在ON动作的情况下也不识别为非锁定状态。因此，可以避免以处于该非锁定状态为前提进行的控制。转向锁定ECU40在非锁定开关42处在ON动作时停止马达10的反转驱动。在这种情况下，转向锁定ECU40把锁杆30和非锁定开关42之间可能有异物存在的信息显示在显示部45上。

采用以上详述的本实施方式，可得到下列作用和效果。

(1)在转向锁定装置1中，锁杆30和非锁定开关42之间没有异物存在时的中间状态的基准最短时间X被储存在存储器40a里。转向锁定ECU40参照存储器40a里的数据，将实际的经过时间与基准最短时间X相比较。在实际的中间状态的经过时间大于或等于基准最短时间X时，转向锁定ECU40识别为非锁定状态。而在实际的中间状态的经过时间小于基准最短时间X时，由于在锁杆30和非锁定开关42之间可能有异物存在，转向锁定ECU40不识别为非锁定状态。因此，可提高判断是否是可进行转向操作的非锁定状态的可信度。

(2)马达10一般具有负的温度依存性，所以环境温度越高马达10的驱动力就越小。也就是说，环境温度越高，锁杆30移动的所需时间就越长，非锁定控制过程中的中间状态的经过时间就越长。为此，在转向锁定装置1中，根据由温度传感器43检测出的马达10的环境温度T，转向锁定ECU40选择基准最短时间X。转向锁定ECU40将实际的经过时间与对应于检测出的环境温度T的基准最短时间X相比较后，判断是否是可进行转向操作的非锁定状态。由于在进行此判断时考虑了马达10的环境温度T，所以可提高转向锁定ECU40进行判断的可信度。

(3)马达10一般具有正的电压依存性，在环境温度相同的条件下，附加电压越高马达10的驱动力就越大。也就是说，附加电压越高，锁杆30移动的所需时间就越短，非锁定控制过程中的中间状态的经过时间就越短。为此，在转向锁定装置1中，根据马达10的环境温度T以及由电压传感器44检测出的马达10的附加电压V，转向锁定ECU40选择基准最短时间X。转向锁定ECU40将实际的经过时间与对应环境温度T以及附加电压V所选择的基准最短时间X相比较后，判断是否是可进行转向操作的非锁定状态。由于在考虑了马达10的环境温度T的基础上还考虑了加在马达10上的附加电压V，所以可提高转向锁定ECU40进行判断的可信度。

(4)在转向锁定装置1中，在实际的中间状态的经过时间小于基准最短时间X时，锁杆30和非锁定开关42之间可能有异物存在的信息被显示在显示部45上。这样，可以提醒司机进行适当的处置。

另外，上述实施方式也可以作下列变更。

在上述实施方式中，采用了对应于每个环境温度T，把附加电压V与基准最短时间X相互关联了的最短时间图表储存在存储器40a里的构成。也可以采用对应于每个附加电压V，把环境温度T与基准最短时间X相互关联了的最短时间图表储存在存储器40a里的构成。在这种情况下，转向锁定ECU40选择与由电压传感器44检测出的附加电压V相对应的最短时间图表，参照所选择的最短时间图表选择与由温度传感器43检测出的环境温度T相对应的基准最短时间X。然后，在非锁定控制的过程中，转向锁定ECU40以实际的中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间X为条件，来识别是处在非锁定状态的。采用这样的构成，也能得到与上述实施方式的(1)～(4)相同的效果。

在上述实施方式中，将锁杆30和非锁定开关42之间可能有异物存在的信息显示在显示部45上。但也可以采用以下的构成，即也可在显示上述信息的同时，将马达10的环境温度T、加在马达10上的附加电压V、考量了环境温度T和附加电压V的中间状态的基准最短时间X、以及实际的中间状态的经过时间都显示在显示部45上。

也可以采用通过声音来通知的构成代替通过显示来通知的构成，或者也可以采用通过显示和声音来通知的构成。

除马达10的环境温度T、加在马达10上的附加电压V以外，也可将考量了马达10的环境湿度的最短时间图表储存在存储器40a里。

因此，采用本发明能提高判断是否是处于可进行转向操作的非锁定状态的可信度。

Claims (6)

1.一种转向锁定装置，用于对转向轴(20)进行锁定和非锁定，其包括：

驱动装置(10)；

由驱动装置(10)驱动，在与上述转向轴挂合的锁定位置和解除了与上述转向轴的挂合的非锁定位置之间移动的锁杆(30)；

通过使上述驱动装置(10)进行驱动来进行将上述锁杆从上述锁定位置向上述非锁定位置移动的非锁定控制的控制装置(40)；以及

锁定检测开关，

其特征在于，还包括：

在上述锁杆处于锁定位置时进行ON动作的锁定开关(41)；

在上述锁杆处于非锁定位置时进行ON动作的非锁定开关(42)；以及

储存上述锁定开关和非锁定开关均处在OFF动作时的中间状态的基准最短时间的存储装置(40a)，上述控制装置以在上述非锁定控制中的上述中间状态的经过时间与上述基准最短时间相同或比它更长为条件，来识别上述锁杆是否处在上述非锁定位置。

2.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于，还包括检测上述驱动装置的环境温度的温度传感器(43)，

上述存储装置储存用于表示驱动装置的环境温度与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表(M1～MN)，

上述控制装置，参照上述最短时间图表选择与由上述温度传感器检测出的环境温度相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以上述中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是否处在非锁定状态。

3.如权利要求2所述的转向锁定装置，其特征在于，还包括检测加在上述驱动装置的附加电压的电压传感器(44)，

上述存储装置对应于驱动装置的每个环境温度储存用于表示上述附加电压与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表，

上述控制装置，选择与由温度传感器检测出的环境温度相对应的最短时间图表，参照所选的最短时间图表选择与由上述电压传感器检测出的附加电压相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是否处在非锁定状态。

4.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于，还包括检测加在上述驱动装置的附加电压的电压传感器(44)，

上述存储装置储存用于表示上述附加电压与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表，

上述控制装置，参照上述最短时间图表选择与由上述电压传感器检测出的附加电压相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是否处在非锁定状态。

5.如权利要求4所述的转向锁定装置，其特征在于，还包括检测上述驱动装置的环境温度的温度传感器(43)，

上述存储装置对应于上述每个附加电压储存用于表示驱动装置的环境温度与中间状态的基准最短时间之间的关联性的最短时间图表，

上述控制装置，参照与由上述电压传感器检测出的附加电压相对应的最短时间图表，选择与由上述温度传感器检测出的环境温度相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以上述中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是否处在非锁定状态。

6.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于，还包括检测上述驱动装置的环境温度的温度传感器(43)以及检测加在上述驱动装置的附加电压的电压传感器(44)，

上述存储装置储存把上述环境温度与上述附加电压进行了相互关联的中间状态的基准最短时间，

上述控制装置，选择与上述环境温度和上述附加电压相对应的基准最短时间，在上述非锁定控制的过程中，以上述中间状态的经过时间大于或等于所选择的基准最短时间为条件，来识别是否处在非锁定状态。

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