CN102941836B - 电子转向柱锁控制装置以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子转向柱锁控制装置，其包括：控制单元；第一供电单元，用于根据汽车点火状况给所述控制单元供电；输入单元，与控制模块相连，用于接收用户输入的指令并将之输出至控制单元；驱动执行单元，与控制单元相连，用于根据控制单元的指令对转向柱进行解锁或闭锁。该装置结构简单、能够避免汽车在行驶过程中电子转向柱锁发生误操作。

Description

电子转向柱锁控制装置以及汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种电子转向柱锁控制装置以及包含该电子转向柱锁控制装置的汽车。

背景技术

现有的汽车转向柱锁系统通常包括：可以在汽车钥匙或便携式终端被插入或移开时生成检测信号的钥匙开关模块；可以根据所述钥匙开关模块的检测信号而针对插入或拔掉的汽车钥匙或便携式终端的进行鉴权步骤的车主鉴权模块；以物理方式限制转向轴的旋转运动的闭锁板。目前汽车转向柱锁系统多采用机械控制、电子控制或者二者结合的方式，以实现转向柱锁的一键开启或关闭，具有方便快捷的特点。具体的说，目前在一键启动系统中，基于一键启动的电子转向柱锁主要是依靠霍尔传感器判断转向柱锁的状态，当电子钥匙进入感应区域范围内时，只要拉开门把手，便能够自动打开车门，而当驾驶员进入车内后，点按一下点火按键，此时整车电源会自动打到ACC档，转向柱自动进行解锁；当整车电源打到OFF档，且司机门打开时，转向柱能够实现自动闭锁，操作方便。

但现有的电子转向柱锁系统存在的不足是：在汽车行驶情况下，电子转向柱锁可能因为误操作而通电，进而出现对转向柱的误闭锁。这样就给行车带来不安全的因素，存在着在汽车行驶中转向柱因为误操作而闭锁的严重的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结构简单、且能够避免汽车在行驶过程中电子转向柱锁发生误操作的电子转向柱锁控制装置以及包含该电子转向柱锁控制装置的汽车，从而使得电子转向柱锁的使用变得更安全。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电子转向柱锁控制装置包括：

控制单元；

第一供电单元，用于根据汽车点火状况给所述控制单元供电；

输入单元，与控制模块相连，用于接收用户输入的指令并将之输出至控制单元；

驱动执行单元，与控制单元相连，用于根据控制单元的指令对转向柱进行解锁或闭锁。

一种优选方案是，所述第一供电单元包括：供电模块，用于给所述控制单元供电；开关模块，连接在所述供电模块与控制单元之间，并与汽车点火按钮相连，用于根据汽车点火按钮发出的信号决定是否接通所述供电模块与控制单元之间的连接。

另一种优选方案是，所述第一供电单元包括整车ACC电源，所述整车ACC电源与所述控制单元相连。

优选的是，该装置还包括第二供电单元、车速获取单元和开关单元，其中：

第二供电单元，用于给所述驱动执行单元供电；

车速获取单元，用于获取本车的车速，并将所获取的车速信号输出至所述开关单元；

开关单元，连接在所述第二供电单元与驱动执行单元之间，用于根据接收到的车速信号决定是否接通所述第二供电单元与驱动执行单元之间的连接。

优选的是，所述驱动执行单元包括驱动模块和执行模块，其中：

驱动模块，用于接收控制单元输出的指令，并根据所述指令输出驱动信号至执行模块；

执行模块，与所述电子转向柱锁中的锁舌相连，用于根据接收的驱动信号带动所述锁舌运动，以使锁舌与转向柱中的卡槽脱离或扣合。

更优选的是，所述驱动执行单元中还包括：

位置获取模块，用于获取电子转向柱锁中锁舌的位置，并将所述位置信号输出至驱动模块；

所述驱动模块还用于在输出驱动信号时，根据接收到的位置信号判断所述锁舌与转向柱中的卡槽脱离或是扣合，并根据判断结果决定是否继续输出驱动信号。

进一步优选的是，所述位置获取模块包括：

第一位置传感器，设于所述锁舌与卡槽的扣合位置处，用于当锁舌运动到所述扣合位置时，输出位置信号至所述驱动模块；

第二位置传感器，设于锁舌运动轨迹中远离卡槽的某一位置处，用于当锁舌运动到该位置时，输出位置信号至所述驱动模块。

优选的是，所述控制单元包括主芯片、从芯片和检测电路，所述驱动模块包括第一继电器、第二继电器和驱动电路，其中：

第一继电器，与主芯片相连，用于根据所述主芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源正极之间的通断；

第二继电器，与从芯片相连，用于根据所述从芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源负极之间的通断；

从芯片，与所述主芯片相连，用于根据主芯片的指令来控制第二继电器的动作，并同时输出反馈信号至主芯片；

检测电路，用于检测所述第二继电器是否闭合，并将检测得到的检测结果信号输出至主芯片；

主芯片，用于根据接收到所述从芯片输出的反馈信号以及所述检测电路输出的检测结果信号来控制第一继电器的动作。

优选的是，所述第一位置传感器和第二位置传感器采用霍尔位置传感器SS49F。

优选的是，所述运动模块采用直线步进电机。

一种汽车，包括上述的电子转向柱锁控制装置。

本发明电子转向柱锁控制装置的有益效果是：

1）由于第一供电单元是根据汽车点火信息的有无给所述控制单元供电，也就是说，只有在汽车点火启动前或熄火时控制单元才能工作，有力地保证了在整车行驶情况下，电子转向柱锁不会因为误操作而通电，从而避免出现转向柱的误闭锁，因此保证了整车的行车安全性。

2）本装置通过设置第二供电单元、车速获取单元和第二开关单元，所述开关单元能够确保只有在整车车速为0米/秒时，才会接通第二供电单元与执行单元之间的连接，也就时说，只有整车车速为0米/秒时，执行单元才能工作，从而可以防止车辆行驶过程中的误动作，进一步保证了整个装置的可靠性；

3）本装置通过设置两个位置传感器来检测锁舌的位置，以确保电子转向柱锁的可靠解锁或闭锁，进一步增强了该装置的准确性和可靠性；

4）通过控制单元中的主芯片和从芯片对驱动模块中两个继电器的供电控制，使得只有当主芯片和从芯片同时正常运行时，驱动电路才能与电源连通，这样就确保了整个系统运行的可靠性和安全性；

5）该控制装置结构简单，成本低且安全可靠。

附图说明

图1是本发明实施例1中电子转向柱锁控制装置的原理图；

图2是本发明实施例1中电子转向柱锁控制装置中控制单元和驱动模块的关系示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

一种电子转向柱锁控制装置，包括：控制单元；第一供电单元，用于根据汽车点火状况给所述控制单元供电；输入单元，与控制模块相连，用于接收用户输入的指令并将之输出至控制单元；驱动执行单元，与控制单元相连，用于根据控制单元的指令对转向柱进行解锁或闭锁。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，该电子转向柱锁控制装置包括控制单元、第一供电单元、输入单元和驱动执行单元。

所述控制单元用于对一键启动的过程进行控制。比如，控制单元可以采用被动式启动控制器（PS控制器），PS控制器是具有一键启动系统的汽车上的常规部件；

所述第一供电单元用于根据汽车点火状况给所述控制单元供电。本实施例中，所述第一供电单元包括整车ACC电源（AdaptiveCruiseControl，即自适应巡航控制），所述整车ACC电源与所述控制单元相连。由于整车ACC电源只有在整车电源从OFF档位跳转到ACC档位时，或者从ACC档位跳转到OFF档位时，即整车ACC电源从0V到12V或者从12V到0V时，才起作用。通常，整车ACC电源是在汽车未点火时或汽车点火结束之后才工作，因此当采用整车ACC电源为所述控制单元供电，可以确保整车行驶状态下电子转向柱锁不会通电，自然也就不会出现误闭锁的现象。整车ACC电源具体可以采用新旗云1.5ACC电源。

所述输入单元与控制模块相连，用于接收用户输入的指令并将之输出至控制单元。输入单元的形式可为多种，比如可以为启动键，按下时可发出让汽车启动的指令，当汽车启动后再次按下则可发出让汽车停止的指令，或者输入单元也可以为启动键和停止键。

所述驱动执行单元与控制单元相连，用于根据控制单元的指令对转向柱进行解锁或闭锁。

优选的，该控制装置还可包括第二供电单元、车速获取单元和开关单元。

所述第二供电单元用于给所述驱动执行单元供电，所述第二供电电源可以采用整车ACC电源，也可以采用其他电源；所述车速获取单元用于获取整车的车速，并将所获取的车速信号输出至所述开关单元；所述开关单元连接在所述第二供电单元与驱动执行单元之间，用于根据接收到的车速信号决定是否接通所述第二供电单元与驱动执行单元之间的连接：当接收到的车速大于0米/秒时，断开第二供电单元与驱动执行单元之间的连接，当接收到的车速等于0米/秒时，接通所述第二供电单元与驱动执行单元之间的连接。

本实施例中，所述驱动执行单元包括驱动模块和执行模块。其中，所述驱动模块用于接收控制单元输出的指令，并根据所述指令输出驱动信号至执行模块；所述执行模块与所述电子转向柱锁中的锁舌相连，用于根据接收的驱动信号带动所述锁舌运动，以使锁舌与转向柱中的卡槽（或豁口）脱离或扣合。

执行模块可采用电机，通过电机的正反转运动可以驱动电子转向柱锁中的锁舌的伸出或缩回，通过锁舌的伸缩运动可以使锁舌与卡槽或豁口可靠的扣合或脱离，进而实现电子转向柱锁对转向柱的闭锁或解锁。具体来说，当电机正转时，驱动锁舌伸出，并进入到转向柱中的卡槽或豁口内，与转向柱上的卡槽或豁口的可靠的扣合，即实现电子转向柱锁对转向柱的闭锁；当电机反转时，驱动锁舌缩回，从而脱离转向柱中的卡槽或豁口，即实现电子转向柱锁对转向柱的解锁。

本实施例中，执行模块具体采用直线步进电机。使用直线步进电机的优点是：当其中的步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度进行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。其中，所述直线步进电机具体可采用深圳市金乾丰实业有限公司生产的型号为JQF42F25-01(B)的直线步进电机。

优选的，所述驱动执行单元中还包括位置获取模块。所述位置获取模块用于获取电子转向柱锁中锁舌的位置，并将所述位置信号输出至驱动模块；所述驱动模块还用于在输出驱动信号时，根据接收到的位置信号判断所述锁舌与电子转向柱锁中的卡槽脱离或是扣合，并根据判断结果决定是否继续输出驱动信号。

优选的，所述位置获取模块包括第一位置传感器和第二位置传感器。

第一位置传感器设于所述锁舌与卡槽的扣合位置处，用于当锁舌运动到所述扣合位置时，输出位置信号至所述驱动模块；所述驱动模块根据接收到的所述位置信号判定所述锁舌与转向柱中的卡槽扣合，则不再输出驱动信号，执行模块停止带动锁舌继续运动。

第二位置传感器设于锁舌运动轨迹中远离卡槽的某一位置处，用于当锁舌运动到该位置时，输出位置信号至所述驱动模块；所述驱动模块根据接收到的所述位置信号判定所述锁舌与转向柱中的卡槽脱离，则不再输出驱动信号，执行模块停止带动锁舌继续运动。

本实施例中，所述第一位置传感器和第二位置传感器具体可采用霍尔位置传感器SS49F。

优选的，本实施例中，所述控制单元包括主芯片、从芯片和检测电路，所述驱动模块包括第一继电器、第二继电器和驱动电路，所述驱动电路用于输出驱动信号至执行模块。

如图2所示，所述第一继电器与主芯片相连，用于根据所述主芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源正极之间的通断；

所述第二继电器与从芯片相连，用于根据所述从芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源负极之间的通断；

所述从芯片与所述主芯片相连，用于根据主芯片的指令来控制第二继电器的动作，并同时输出反馈信号至主芯片；

所述检测电路用于检测所述第二继电器是否闭合，并将检测得到的检测结果信号输出至主芯片；

所述主芯片用于根据接收到从芯片输出的反馈信号以及检测电路输出的检测结果信号来控制第一继电器的动作：当主芯片接收到所述反馈信号，且检测电路输出的检测结构为第二继电器已经闭合，则主芯片发出控制信号，控制第一继电器闭合，即使得控制驱动模块的电源正极接通；否则，主芯片不发出控制信号，第一继电器不闭合。

由于主芯片和从芯片分别用于控制第一继电器和第二继电器中的电流输出，确保只有当主芯片和从芯片同时正常运行时，第一继电器和第二继电器中才会有电流输出，从而进一步提高了本装置的稳定性和可靠性。

采用本实施例中的电子转向柱锁控制装置，由于在汽车行驶的情况下，控制单元是断电的，这样保证了在整车行驶情况下，转向柱锁不会通电，防止出现误闭锁，保证了转向柱进行闭锁或解锁的安全性。

本实施例中还提供一种汽车，其包括有上述的电子转向柱锁控制装置。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，所述驱动执行单元中不具有位置获取模块。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，该控制装置中不包括第二供电单元、车速获取单元和开关单元。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于：第一供电单元的结构不同。

本实施例中，所述第一供电单元包括供电模块和开关模块。

所述供电模块用于给所述控制单元供电；其中，所述供电模块不采用整车ACC电源；所述开关模块连接在所述供电模块与控制单元之间，并与汽车点火按钮相连，用于根据汽车点火按钮发出的信号决定是否接通所述供电模块与控制单元之间的连接：当汽车点火按钮被按下（启动），汽车点火按钮发出启动信号，开关模块根据汽车点火按钮发出的启动信号关断供电模块与控制单元之间的连接；当汽车点火按钮被关闭（停止），汽车点火按钮发出停止信号，开关模块根据汽车点火按钮发出的停止信号接通供电模块与控制单元之间的连接。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例5：

本实施例与实施例4的区别在于：本实施例中，所述驱动执行单元中不具有位置获取模块。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例4相同，这里不再赘述。

实施例6：

本实施例与实施例4的区别在于：本实施例中，该控制装置中不包括第二供电单元、车速获取单元和开关单元。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例4相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电子转向柱锁控制装置，其特征在于，包括：

控制单元；

第一供电单元，用于根据汽车点火状况给所述控制单元供电；

输入单元，与控制模块相连，用于接收用户输入的指令并将之输出至控制单元；

驱动执行单元，与控制单元相连，用于根据控制单元的指令对转向柱进行解锁或闭锁；

所述第一供电单元包括整车ACC电源，所述整车ACC电源只有在整车电源从OFF档位跳转到ACC档位时，或者从ACC档位跳转到OFF档位时，才起作用；所述整车ACC电源与所述控制单元相连，以确保在整车行驶状态下转向柱锁不会通电；

该装置还包括第二供电单元、车速获取单元和开关单元，其中：

第二供电单元，用于给所述驱动执行单元供电；

车速获取单元，用于获取本车的车速，并将所获取的车速信号输出至所述开关单元；

开关单元，连接在所述第二供电单元与驱动执行单元之间，用于根据接收到的车速信号决定是否接通所述第二供电单元与驱动执行单元之间的连接；

所述第二供电单元采用整车ACC电源。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动执行单元包括驱动模块和执行模块，其中：

驱动模块，用于接收控制单元输出的指令，并根据所述指令输出驱动信号至执行模块；

执行模块，与所述电子转向柱锁中的锁舌相连，用于根据接收的驱动信号带动所述锁舌运动，以使锁舌与转向柱中的卡槽脱离或扣合。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动执行单元中还包括：

位置获取模块，用于获取电子转向柱锁中锁舌的位置，并将所述位置信号输出至驱动模块；

所述驱动模块还用于在输出驱动信号时，根据接收到的位置信号判断所述锁舌与转向柱中的卡槽脱离或是扣合，并根据判断结果决定是否继续输出驱动信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述位置获取模块包括：

第一位置传感器，设于所述锁舌与卡槽的扣合位置处，用于当锁舌运动到所述扣合位置时，输出位置信号至所述驱动模块；

第二位置传感器，设于锁舌运动轨迹中远离卡槽的某一位置处，用于当锁舌运动到该位置时，输出位置信号至所述驱动模块。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括主芯片、从芯片和检测电路，所述驱动模块包括第一继电器、第二继电器和驱动电路，其中：

第一继电器，与主芯片相连，用于根据所述主芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源正极之间的通断；

第二继电器，与从芯片相连，用于根据所述从芯片的指令控制所述驱动电路与第二供电单元中的电源负极之间的通断；

从芯片，与所述主芯片相连，用于根据主芯片的指令来控制第二继电器的动作，并同时输出反馈信号至主芯片；

检测电路，用于检测所述第二继电器是否闭合，并将检测得到的检测结果信号输出至主芯片；

主芯片，用于根据接收到所述从芯片输出的反馈信号以及所述检测电路输出的检测结果信号来控制第一继电器的动作。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一位置传感器和第二位置传感器采用霍尔位置传感器SS49F，所述执行模块采用直线步进电机。

7.一种汽车，其特征在于，包括有权利要求1－6之一所述的电子转向柱锁控制装置。