DE102011084780A1

DE102011084780A1 - Elektrisch gesteuertes Lenkradschloß

Info

Publication number: DE102011084780A1
Application number: DE201110084780
Authority: DE
Inventors: Masakazu Kumano
Original assignee: U Shin Ltd
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP2012086699A; JP5636255B2; US8838341B2; DE102011084780B4; US20120101686A1

Abstract

Eine elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst Folgendes: einen Elektromotor; eine Motorantriebssteuerung, die dem Motor gestattet, eine Sperrbetätigung oder Freigabebetätigung auszuführen; einen untergeordneten Mikrocomputer, der ein Freigabebetätigungssignal und ein Sperrbetätigungssignal an die Motorantriebssteuerung ausgibt; eine erste Schalteinrichtung, die einen Stromzufuhrpfad von der Motorantriebssteuerung zu dem Motor elektrisch verbindend und trennt; eine Prüfstromzufuhr, die dem Elektromotor eine vorbestimmte Spannung zuführt; eine Schaltereinheit, welche die Prüfstromzufuhr und den Motor elektrisch miteinander verbindet und voneinander trennt; eine erste Diagnoseeinheit, die eine Spannung entsprechend einem inneren Widerstand des Elektromotors ausgibt; und eine Motorstörungs-Feststellungseinheit (untergeordneter Mikrocomputer), die eine Störung des Elektromotors durch die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit feststellt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Diese Art von elektrisch betriebener Lenkradschlossvorrichtung umfasst ein Sperrelement, das mit einer Lenkwelle ineinander greift und sich von dieser löst, einen Motor, der das Sperrelement betätigt, eine Motorantriebssteuerung, die einen Strom steuert, der dem Motor zugeführt wird und der Polaritäten des Stroms umschaltet, und einen Mikrocomputer, der verursacht, dass das Sperrelement durch die Motorantriebssteuerung und den Motor eine Sperrbetätigung und eine Freigabebetätigung ausführt. Während eines Betriebs des Motors sorgt die Sperrvorrichtung für die Beibehaltung eines nicht gesperrten Zustandes, um das Lenken zu ermöglichen. Andererseits, während des Stoppens des Motors, sorgt die Sperrvorrichtung für das Beibehalten eines gesperrten Zustandes, um die Lenkung zu sperren.
Bei der elektrisch betriebenen Lenkradschlossvorrichtung jedoch, wenn die Motorantriebssteuerung in einem Ein- Betätigungszustand ausfällt, um zu verursachen, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung ausführt, wird die Lenkung gesperrt, wodurch eine Wahrscheinlichkeit entsteht, dass dieses zu einem schweren Unfall führt.
Zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-63354 , ist ein Schalter auf einem Versorgungspfad der Stromzufuhr zum Motor vorgesehen, und durch den Schalter wird der Strom während des Fahrens des Fahrzeugs nicht dem Motor zugeführt. Folglich, selbst wenn die Ein-Störung in der Motorantriebssteuerung erzeugt wird, wird verhindert, dass das Sperrelement während der Fahrt irrtümlicherweise mit der Lenkwelle ineinander greift.
Jedoch kann die elektrisch betriebene Lenkradschlossvorrichtung der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-63354 nicht auf einen Fall reagieren, in dem der Motor, der das Sperrelement betätigt, ausfällt. In dem Zustand, in dem der Motor ausfällt, weil die elektrisch betriebene Lenkradschlossvorrichtung nicht betätigt werden kann, kann das Lenkradschloss nicht gesperrt werden.
Um Schwierigkeiten zu verhindern, die durch eine Störung des Motors verursacht werden, ist es nötig, periodisch das Vorliegen oder nicht Vorliegen der Störung des Motors zu überprüfen. Zum Beispiel ist es denkbar, dass – bevor der Motor betätigt wird – ein Strom in einem Maße hindurchgeführt wird, indem der Motor nicht betätigt wird und das Vorliegen oder nicht Vorliegen der Störung überprüft wird, durch das Bestimmen eines Innenwiderstandwertes des Motors. Jedoch sind in der elektrisch betriebenen Lenkradschlossvorrichtung der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-63354 beide Elektroden des Motors mit der Stromzufuhrseite oder Masseseite verbunden, um den Motor in den Stopp-Zustand zu versetzen. Folglich ist es schwierig, im Stopp-Zustand den Störungs-Prüfstrom durch den Motor hindurchzuführen und die Störung des Motors kann nicht überprüft werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung vorzustellen, welche die Sicherheit hinsichtlich einer Störung erhöhen kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, umfasst eine elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung Folgendes:
einen Motor, der ein Sperrelement betätigt, welches mit einer Lenkwelle eines Fahrzeugs ineinander greift und sich von dieser löst;
eine Motorantriebssteuerung, die Polaritäten eines Antriebsstroms umschaltet, zugeführt von einer Hauptstromzufuhr zu dem Motor, den Antriebsstrom unterbricht und dem Motor gestattet, eine Sperrbetätigung oder Freigabebetätigung des Sperrelements auszuführen;
einen Mikrocomputer, der selektiv ein Freigabebetätigungssignal ausgibt, das verursacht, dass das Sperrelement die Freigabebetätigung ausführt, und ein Sperrbetätigungssignal ausgibt, das verursacht, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung der Motorantriebssteuerung ausführt;
eine erste Schalteinrichtung, die eine Seite eines Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung zu dem Motor elektrisch verbindet und trennt;
eine Prüfstromzufuhr, die zwischen der ersten Schalteinrichtung und dem Motor angeschlossen ist, um an den Motor eine vorbestimmte Spannung anzulegen;
eine Schaltereinheit, die einen Prüfstrom, zugeführt von der Prüfstromzufuhr, an dem Motor elektrisch anschließt und von diesem trennt;
eine erste Diagnoseeinheit, die auf einem Pfad von der Prüfstromzufuhr zu dem Motor angeschlossen ist, um eine Spannung auszugeben entsprechend einem inneren Widerstand des Motors; und
eine Motorstörungs-Bestimmungseinheit, die eine Störung des Motors bestimmt, durch die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit.
Da die erste Schalteinrichtung zwischen der Motorantriebssteuerung und dem Motor vorgesehen ist, kann bei der elektrisch betriebenen Lenkradschlossvorrichtung der Strom, der durch den Motor hindurchgeführt wird, abgeschaltet werden, wenn sich die elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung in dem nicht-Betätigungszustand befindet. Selbst wenn beispielsweise die Motorantriebssteuerung in einem Ein-Zustand eine Störung aufweist, um dem Motor unbeabsichtigt einen Strom zuzuführen, kann folglich die erste Schalteinrichtung verhindern, dass der Strom durch den Motor fließt. Folglich kann verhindert werden, dass der Motor unerwartet rotiert, um zu verursachen, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung ausführt.
In dem Zustand, in dem beide Elektroden des Motors durch die Motorantriebssteuerung geerdet sind, kann die erste Schalteinrichtung verhindern, dass der Strom, der von der Prüfstromzufuhr hindurch geführt wird, durch die Motorantriebssteuerung auf die dem Motor gegenüberliegenden Seite geführt wird. Folglich kann der Prüfstrom sicher durch den Motor geführt werden. Folglich kann die erste Diagnoseeinheit die Störung des Motors erfassen, um die Sicherheit hinsichtlich einer Störung zu erhöhen. Die Abtrennung und die Verbindung der Hauptstromzufuhr und die Abtrennung der Prüfstromzufuhr kann durch die erste Schalteinrichtung ausgeführt werden, so dass die Anzahl von Komponenten verringert werden kann.
Vorzugsweise umfasst die elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung ferner Folgendes:
eine zweite Diagnoseeinheit, die mit der anderen Seite des Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung zu dem Motor verbunden ist, um eine Spannung an einem Verbindungspunkt der zweiten Diagnoseeinheit und des Stromzufuhrpfades anzulegen; und
eine motorbetriebene Steuerungseinheit für das Feststellen einer Störung, die eine Störung der Motorantriebssteuerung feststellt, durch das Erfassen von Veränderungen der Spannungen, die von der ersten Diagnoseeinheit und der zweiten Diagnoseeinheit ausgegeben werden.
Weil die Störung der Motorantriebssteuerung erfasst werden kann, kann die Sicherheit hinsichtlich der Störung weiter erhöht werden. Die erste Diagnoseeinheit wird gemeinsam verwendet, um die Störungen des Motors und der Motorantriebssteuerung zu erfassen, so dass die Anzahl an Komponenten reduziert werden kann.
Vorzugsweise umfasst die elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung ferner Folgendes:
eine zweite Schalteinrichtung, die einen Stromzufuhrpfad von einer Hauptstromzufuhr zu der Motorantriebssteuerung verbindet und trennt;
eine dritte Diagnoseeinheit, die zwischen der zweiten Schalteinrichtung und der Motorantriebssteuerung verbunden ist, um eine Spannung an dem Verbindungspunkt der dritten Diagnoseeinheit, der zweiten Schalteinrichtung und der Motorantriebssteuerung anuzulegen; und
eine Einheit für das Feststellen einer Störung der Schalteinrichtung, die eine Störung der zweiten Schalteinrichtung durch die Spannungseingabe der dritten Diagnoseeinheit feststellt.
Folglich kann verhindert werden, dass der Strom unerwartet von der Hauptstromzufuhr durch den Motor geführt wird, bis die Störungen gleichzeitig in den ersten und zweiten Schalteinrichtungen und der Motorantriebssteuerung erzeugt werden. Weil die Störung der zweiten Schalteinrichtung durch die dritte Diagnoseeinheit erfasst werden kann, kann die Sicherheit hinsichtlich einer Störung weiter erhöht werden.
In der elektrisch angetriebenen Lenkradschlossvorrichtung der Erfindung kann verhindert werden, dass der Motor unerwartet rotiert, um zu verursachen, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung während des Fahrens ausführt, weil der Strom, der durch den Motor geführt wird, während der nicht-Betätigung durch die erste Schalteinrichtung ausgeschaltet werden kann. Weil die erste Schalteinrichtung verhindern kann, dass der Strom, der von der Prüfstromzufuhr hindurch geführt wird, durch die Motorantriebssteuerung geführt wird, wird der Prüfstrom sicher durch den Motor geführt, und die erste Diagnoseeinheit kann die Störung des Motors erfassen. Folglich kann die Sicherheit hinsichtlich einer Störung erhöht werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigen:
1 ein Schaltbild, das eine Steuerschaltung einer elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2A ein Schaltbild, das einen Hauptabschnitt in einem nicht-Betätigungszustand darstellt, 2B ein Schaltbild, das den Hauptabschnitt in einem nicht gesperrten Betätigungszustand darstellt, und 2C ein Schaltbild, das den Hauptabschnitt in einem gesperrten Betätigungszustand darstellt;
3 ein Schaltbild, das eine Konfiguration von zweiten und dritten Diagnoseeinheiten darstellt;
4 eine Tabelle, die ein Verhältnis zwischen einem Ausgabezustand von jeder der Diagnoseeinheiten von 1 und einem Störungspunkt darstellt;
5A eine Schnittsansicht der elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung, und 5B eine Ansicht der elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung in einem Zustand, in dem eine Gehäusevorrichtung entnommen wurde;
6 ein Ablaufdiagramm, das die Freigabeverarbeitung zeigt, ausgeführt durch einen übergeordneten Mikrocomputer und einen untergeordneten Mikrocomputer;
7 ein Ablaufdiagramm, dem von 6 folgend;
8 ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung der Ermittlung einer Motor-Störung in der Freigabeverarbeitung darstellt;
9 ein Ablaufdiagramm, das die Verregelungsverarbeitung darstellt, ausgeführt durch den übergeordneten Mikrocomputer und den untergeordneten Mikrocomputer;
10 ein Ablaufdiagramm, dem von 9 folgend;
11 ein Schaltbild, das eine Steuerschaltung einer elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
12 ein Schaltbild, das einen Hauptabschnitt von 11 darstellt; und
13 ein Schaltbild, das eine Modifikation der Steuerschaltung der elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung darstellt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, unter Bezugnahme auf die Figuren.
Die 1 und 2 zeigen eine Steuerschaltung einer elektrisch angetriebenen Lenkradschlossvorrichtung (im Folgenden als eine „Sperrvorrichtung” bezeichnet) 10 eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Bei der Sperrvorrichtung 10 ist ein Mikrocomputer (im Folgenden als ein „untergeordneter Mikrocomputer” bezeichnet) 27 als Steuermittel angeschlossen. Der untergeordnete Mikrocomputer 27 führt eine Freigabebetätigung und eine Sperrbetätigung aus, gemäß einem Steuersignal eines Mikrocomputers (im Folgenden als ein „übergeordneter Mikrocomputer” bezeichnet) 1, der eine übergeordnete Steuereinheit darstellt, die in dem Fahrzeug eingebaut ist. Bei der Ausführungsform sind die ersten bis dritten Diagnoseeinheiten 41, 45 und 47 in der Sperrvorrichtung 10 vorgesehen, was gestattet, dass die Störung der Sperrvorrichtung 10 erfasst wird.
Der übergeordnete Mikrocomputer 1 ist durch eine Kommunikationsleitung 2 mit der Sperrvorrichtung 10 verbunden. Die Kommunikationsleitung 2 schließt eine Kommunikationsleitung 2a ein, durch welche ein Signal zum Verursachen, dass die Sperrvorrichtung 10 die Freigabebetätigung und die Sperrbetätigung ausführt, sowie ein Betätigungsergebnis übertragen und empfangen werden. Der übergeordnete Mikrocomputer 1 ist verbunden mit einem Paar Stromzufuhrsteuerleitungen 4a und 4b, zum Ausgeben eines Signals, das eine Batterie 3 – welche eine Haupt-Stromzufuhr darstellt – und die Sperrvorrichtung 10 elektrisch verbindet und trennt. An dem übergeordneten Mikrocomputer 1 ist auch ein Zündschalter des Druckschalter-Typs 5 verbunden, der einen Motor startet und ihn stoppt, sowie ein Starter 6, der den Motor startet. Wenn eine Betätigung des Zündschalters 5 erfasst wird, wird das Signal, das verursacht, dass die Sperrvorrichtung 10 die Freigabebetätigung ausführt, ausgegeben, in dem Fall, dass der Motor nicht betätigt wird, und der Motor wird durch den Starter 6 gestartet, wenn die Sperrvorrichtung 10 den freigegebenen Zustand annimmt. Andererseits wird ein Signal ausgegeben, das den Motor stoppt, um zu verursachen, dass die Sperrvorrichtung 10 die Sperrbetätigung ausführt, in dem Fall, in dem der Motor betätigt wird.
Wie in den 5A und 5B gezeigt, ist die Sperrvorrichtung 10 um eine Lenkwelle 7 herum eingerichtet, die sich in Verbindung mit einer Drehbetätigung einer Lenkung (nicht gezeigt) dreht. Die Sperrvorrichtung 10 verursacht, dass ein Sperrelement 13 die Freigabebetätigung ausführt, um die Lenkung durch die Lenkwelle 7 zu ermöglichen, und verursacht, dass das Sperrelement 13 die Lenkung sperrt, um die Sperrbetätigung auszuführen, um die Lenkung zu sperren. Bei der Lenkwelle 7 sind Eingriffaussparungen 8 in vorbestimmten Abständen in einer Befestigungsposition entlang des Umfangs ausgebildet.
Die Sperrvorrichtung 10 ist mit einer Gehäusevorrichtung ausgebildet, die ein Gehäuse 11 aufweist, dessen eines Ende offen ist, sowie eine Abdeckung 12. In der Gehäusevorrichtung ist Folgendes untergebracht: das Sperrelement 13, das mit der Eingriffaussparung 8 ineinander greift, ein Elektromotor 15, der das Sperrelement 13 vor- und zurückbewegt, ein Stellglied, das eine Antriebskraft des Elektromotors 15 auf das Sperrelement 13 überträgt, und Mikroschalter 25A bis 25C von der Betätigungspositions-Erfassungseinheit des Sperrelements 13.
Das Sperrelement 13 ist in einer quadratischen Prismenform gebildet, die in ein Einführloch des Gehäuses 11 eingeführt werden kann, und ein Eingriffvorsprung 14, der mit der Eingriffaussparung 8 der Lenkwelle 7 ineinander greift und sich von ihr löst, ist an einem oberen Ende des Sperrelements 13 vorgesehen. Das Sperrelement 13 ist vorgesehen, um zwischen einer Sperrposition, in welcher der Eingriffvorsprung 14 von dem Gehäuse 11 vorrückt, um mit der Eingriffaussparung 8 ineinander zu greifen, und einer Freigabeposition, in welcher der Eingriffvorsprung 14 in das Gehäuse 11 zurückgezogen ist, vorwärtsbewegt und zurückgezogen werden zu können.
Der Elektromotor 15 ist eine Antriebsquelle, die das Sperrelement 13 bewegt, und ein Schraubengewinde 16 ist auf einer Abtriebswelle des Elektromotors 15 ausgebildet. Ein Motor wird als der Elektromotor 15 verwendet, der durch das Zurückziehen des Sperrelements 13 eine normale Rotation ausführen kann und durch das Vorwärtsbewegen des Sperrelements 13 eine umgekehrte Rotation ausführen kann. Die normale Rotation und die umgekehrte Rotation können ausgeführt werden durch das Umschalten von Polaritäten eines Antriebsstroms, der durch ein Paar Anschlussklemmen geführt wird.
Das Stellglied umfasst ein Nockenelement 17, das gekoppelt ist mit dem Sperrelement 13, ein Rotationsgetriebe 20, in dem das Nockenelement 17 eingerichtet ist, um in der Lage zu sein, vorwärts bewegt und zurückgezogen zu werden, und einen Nockenstößel 24, der zwischen dem Nockenelement 17 und dem Rotationsgetriebe 20 eingerichtet ist.
Das Nockenelement 17 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, ein paar Kurvennuten 18 und 18 ist auf einem äußeren Umfangsabschnitt des Nockenelements 17 ausgebildet, und die Kurvennuten 18 und 18 sind in einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Form ausgespart und einander radial gegenüberliegend angeordnet, um in einer Spiralform kreisförmig eingerichtet zu sein. Eine Feder 19, die das Sperrelement 13 in einer Vorwärtsrichtung unter Vorspannung setzt, ist in dem Nockenelement 17 vorgesehen. Wenn der Eingriffvorsprung 14 nicht mit der Eingriffaussparung 8 zusammenpasst, setzt die Feder 19 das Sperrelement 13 in der Vorwärtsrichtung unter Vorspannung, selbst wenn das Sperrelement 13 veranlasst wird, die Sperrbetätigung auszuführen. Wenn der Eingriffvorsprung 14 mit der Eingriffaussparung 8 zusammenpasst, rückt die Feder 19 das Sperrelement 13 vor, um zu verursachen, dass der Eingriffvorsprung 14 mit der Eingriffaussparung 8 in einander greift.
Das Rotationsgetriebe 20 weist eine zylindrische Form auf, die einen Raum umfasst, in dem das Nockenelement 17 untergebracht ist. Das Rotationsgetriebe 20 ist zwischen dem Gehäuse 11 und der Abdeckung 12 eingerichtet, ohne sich in einer axialen Richtung zu bewegen, und das Rotationsgetriebe 20 wird gehalten, während es in der Lage ist, in einer Umfangsrichtung zu rotieren. Ein Scheckenrad 21, das mit dem Schraubengewinde 16 ineinander greift, ist in der äußeren Umfangsoberfläche des Rotationsgetriebes 20 vorgesehen. Ein paar vertikaler Nuten 22, ausgespart in einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Form, ist in einem unteren Abschnitt einer inneren Umfangsoberfläche des Rotationsgetriebes 20 vorgesehen, um in der radialen Richtung einander gegenüberliegend angeordnet zu sein. Eine Schaltnockeneinheit 23, welche die Mikroschalter 25A bis 25C ein- und ausschaltet, um die Betätigungsposition des Sperrelements 13 zu erfassen, ist auf der oberen Seite des äußeren Umfangsabschnitts des Rotationsgetriebes 20 vorgesehen.
Der Nockenstößel 24 ist aus einer kugelförmigen Stahlkugel gebildet, der Nockenstößel 24 ist in der vertikalen Nut 22 des Rotationsgetriebes 20 angeordnet, und ein Abschnitt, der von der vertikalen Nut 22 hervorsteht, ist in der Kurvennut 18 des Nockenelements 17 eingepasst. Wenn das Rotationsgetriebe 20 sich dreht, dreht sich die vertikale Nut 22 in der Umfangsrichtung, und der Nockenstößel 24 gleitet entlang der Kurvennut 18 des Nockenelements 17, um das Sperrelement 13 vor- und zurück zu bewegen.
Die Mikroschalter 25A bis 25C sind auf einer Schalttafel 26 befestigt, welche in dem Gehäuse 11 und der Abdeckung 12 vorgesehen ist, um in einem mittleren Abschnitt der Schaltnockeneinheit 23 des Rotationsgetriebes 20 angeordnet zu sein. Die Mikroschalter 25A bis 25C sind normal offene Schalter, die eingeschaltet werden, wenn die Schaltnockeneinheit 23 einen Erfassungshebel drückt. Die Mikroschalter 25A bis 25C erfassen die Rotationsposition des Rotationsgetriebes 20, welches mit dem Sperrelement 13 ineinander greift, wobei sie auf diese Weise indirekt die Betätigungsposition des Sperrelements 13 erfassen. Wenn das Rotationsgetriebe 20 in die Freigabeposition rotiert, drückt die Schaltnockeneinheit 23 des Rotationsgetriebes 20 die Erfassungshebel der Mikroschalter 25A und 25B, um die Mikroschalter 25A und 25B einzuschalten. Wenn das Rotationsgetriebe 20 in die Sperrposition rotiert, drückt die Schaltnockeneinheit 23 des Rotationsgetriebes 20 den Erfassungshebel des Mikroschalters 25C, um den Mikroschalter 25C einzuschalten. Das heißt, der erste Mikroschalter 25A erfasst, ob das Sperrelement 13 durch das Rotationsgetriebe 20 und das Nockenelement 17 in die Freigabeposition bewegt wird. Entsprechend erfasst der zweite Mikroschalter 25B, ob das Sperrelement 13 in die Freigabeposition bewegt wird. Der dritte Mikroschalter 25C erfasst, ob das Sperrelement 13 in die Sperrposition bewegt wird. Von den drei Mikroschaltern 25A bis 25C erfassen die zwei Mikroschalter 25A und 25B, ob das Sperrelement 13 in die Freigabeposition bewegt wird. Bei vorrangiger Berücksichtigung der Sicherheit bezüglich des Fahrens von einem Fahrzeug, ist der Zustand, in dem das Sperrelement 13 in die Freigabeposition bewegt wird, die sicherste. Folglich wird die Freigabeseite sicher erfasst, selbst wenn die Störung in einem der zwei Mikroschalter 25A und 25B erzeugt wird. Die Betätigungspositions-Erfassungseinheit ist nicht auf die Mikroschalter 25A bis 25C begrenzt. Alternativ ist ein Magnet in dem Sperrelement 13 angeordnet, und eine Magnetkraft kann mit einem Hall-Element erfasst werden.
Wie in 1 gezeigt, wird die Sperrvorrichtung 10 zwischen einem verbundenen Zustand, in dem der Strom von der Batterie 3 zugeführt werden kann, und einem nicht verbundenen Zustand, in dem der Strom nicht zugeführt wird, durch den übergeordneten Mikrocomputer 1 umgeschaltet. In dem mit der Batterie 3 verbundenen Zustand, wird der Elektromotor 15 von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 gesteuert, der auf der Schalttafel 26 befestigt ist.
Ein Anschluss 28, der mit dem übergeordneten Mikrocomputer 1 verbunden ist, ist an der Schalttafel 26 angebracht. Ein auf der anderen Seite angeordneter Anschluss ist mit dem Anschluss 28 verbunden, wobei der Anschluss 28 elektrisch verbunden ist mit den Stromzufuhrsteuerleitungen 4a und 4b und der Kommunikationsleitung 2a, die an dem übergeordneten Mikrocomputer 1 angeschlossen sind. Eine Konstantspannungs-Schaltung 29, eine Kommunikationsschnittstelle 30 und eine Motorantriebssteuerung 31 sind auf der Schalttafel 26 montiert, zusätzlich zu dem Elektromotor 15, den Mikroschaltern 25A bis 25C und dem untergeordneten Mikrocomputer 27. Bei der Ausführungsform sind ferner erste und zweite Schalteinrichtungen 34 und 46, erste bis dritte Diagnoseeinheiten 41, 45 und 47, und eine Schaltereinheit 37 montiert, um in der Lage zu sein, die Sicherheit hinsichtlich einer Störung zu erhöhen.
Bei der Konstantspannungs-Schaltung 29 ist eine Signal-Eingabeeinheit mit der Stromzufuhrsteuerleitung 4a verbunden, eine Eingangsleistungs-Einheit ist mit der Batterie 3 verbunden und eine Ausgangsleistungs-Einheit ist mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden. Wenn ein Einschaltsignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 eingegeben wird, wird der Strom mit 12 V, der von der Batterie 3 zugeführt wird, in den Strom mit 5 V umgewandelt, und der Strom mit 5 V wird dem untergeordneten Mirkocomputer 27 zugeführt.
In der Kommunikationsschnittstelle 30 ist eine erste Signal Eingabe-/Ausgabeeinheit mit der Kommunikationsleitung 2a verbunden, und eine zweite Signal Eingabe-/Ausgabeeinheit ist mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden. Der übergeordnete Mikrocomputer 1 und der untergeordnete Mikrocomputer 27 sind miteinander verbunden, um in der Lage zu sein, eine Kommunikation miteinander auszuführen.
Die Motorantriebssteuerung 31 umfasst ein freigebendes Relais 32 und ein sperrendes Relais 33, welche die Batterie 3 und den Elektromotor 15 elektrisch verbinden und trennen. Eine Signal-Eingabeeinheit des freigebenden Relais 32 und eine Signal-Eingabeeinheit des sperrenden Relais 33 sind mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden. Eine gemeinsame Anschlussklemme des freigebenden Relais 32 ist mit einer von einem Paar von Anschlussklemmen des Elektromotors 15 verbunden, und eine gemeinsame Anschlussklemme des sperrenden Relais 33 ist mit der anderen Anschlussklemme des Elektromotors 15 verbunden. Ein normal geschlossener Anschluss des freigebenden Relais 32 und ein normal geschlossener Anschluss des sperrenden Relais 33 sind geerdet. Ein normal offener Anschluss des freigebenden Relais 32 und ein normal offener Anschluss des sperrenden Relais 33 sind über die zweite Schalteinrichtung 46 mit der Batterie 3 verbunden. In dem Zustand, in dem weder das Freigabebetätigungssignal noch das Sperrbetätigungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 eingegeben wird, wie in 2A gezeigt, werden die Relais 32 und 33 in dem geerdeten Zustand gehalten, um den Strom, der durch den Elektromotor 15 hindurchfließt, abzuschalten. Wenn das Freigabebetätigungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 eingegeben wird, wie in 2B gezeigt, wird die Verbindungsposition des freigebenden Relais 32 umgeschaltet, um den Strom von einer der Anschlussklemmen-Seiten des Elektromotors 15 zuzuführen, unter der Bedingung, dass die erste Schalteinrichtung 34 und die zweite Schalteinrichtung 46 einen Ein-Zustand (verbundenen Zustand) aufweisen, und der Elektromotor 15 wird normal rotiert, um die Freigabebetätigung auszuführen. Wenn das Sperrbetätigungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 eingegeben wird, wie in 2C gezeigt, wird die Verbindungsposition des sperrenden Relais 33 umgeschaltet, um den Strom zu der anderen Anschlussklemmen-Seite des Elektromotors 15 zuzuführen, unter der Bedingung, dass die erste Schalteinrichtung 34 und die zweite Schalteinrichtung 46 in dem Ein-Zustand (verbundenen Zustand) eingerichtet sind, und der Elektromotor 15 wird rückwärts rotiert, um die Sperrbetätigung auszuführen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, verbindet und trennt die erste Schalteinrichtung 34 eine Seite eines Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung 31 mit dem Elektromotor 15 elektrisch. Die erste Schalteinrichtung 34 ist ein normal offenes Relais, und die erste Schalteinrichtung 34 ist in dem Stromzufuhrpfad zwischengeschaltet, so dass eine der Anschlussklemmen der ersten Schalteinrichtung 34 mit einem gemeinsamen Anschluss des sperrenden Relais 33 von der Motorantriebssteuerung 31 verbunden ist, und so dass die andere der Anschlussklemmen mit dem Elektromotor 15 verbunden ist. Die erste Schalteinrichtung 34 nimmt nur dann einen geschlossenen (Verbindungs-)Zustand ein, wenn ein Ein-Signal von den Mikrocomputern 1 und 27 durch eine Und-Schaltung 35 eingegeben wird. Bei der Und-Schaltung 35 ist eine Ausgabeeinheit mit der ersten Schalteinrichtung 34 verbunden, eine erste Eingabeeinheit ist mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden und eine zweite Eingabeeinheit ist mit der Stromzufuhrsteuerleitung 4b verbunden. Eine Und-Bestimmung, ob die erste Schalteinrichtung 34 offen oder geschlossen ist, wird durch die Signale des untergeordneten Mikrocomputers 27 und des übergeordneten Mikrocomputers 1 ausgeführt, wobei auf diese Weise verhindert wird, dass die erste Schalteinrichtung 34 aufgrund einer Störung des untergeordneten Mikrocomputers 27 den verbundenen Zustand einnimmt.
Die Schaltereinheit 37 wird betätigt, wenn festgestellt wird, ob der Elektromotor 15 versagt, und die Schaltereinheit 37 ist in dem Stromzufuhrpfad von einer Prüfstromzufuhr 36 zu dem Elektromotor 15 zwischengeschaltet. Die Prüfstromzufuhr 36 ist zwischen der ersten Schalteinrichtung 34 und dem Elektromotor 15 verbunden, und führt den Strom von 5 V zu, der nicht den Elektromotor 15 betätigt. Die Schaltereinheit 37, deren Signal-Eingabeeinheit mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden ist, verbindet und trennt den Prüfstrom elektrisch, der von der Prüfstromzufuhr 36 zugeführt wird, mit dem Elektromotor 15. Die Schaltereinheit 37 nimmt einen geschlossenen (Verbindungs-)Zustand an, nur wenn das Ein-Signal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 zu einer Signal-Eingabeeinheit der Schaltereinheit 37 eingegeben wird. Der Prüfstrom von der Prüfstromzufuhr 36 des Elektromotors 15 wird nicht auf die Seite des Elektromotors 15 geleitet sondern auf die Masse-Seite, durch das sperrende Relais 33, wenn die erste Schalteinrichtung 34 einen verbundenen Zustand aufweist. Folglich, wenn die Feststellung getätigt wird, ob der Elektromotor 15 ausfällt, wird die erste Schalteinrichtung 34 geöffnet, um den Prüfstrom auf die Seite des Elektromotors 15 zu leiten.
Die Schaltereinheit 37 umfasst erste und zweite Widerstände 38 und 39 und einen Transistor 40. In dem ersten Widerstand 39 ist ein Ende mit dem untergeordneten Mikrocomputer 27 verbunden und das andere Ende ist mit einer Basiselektrode des Transistors 40 verbunden. In dem zweiten Widerstand 38 ist ein Ende zwischen dem ersten Widerstand 38 und der Basiselektrode des Transistors 40 verbunden und das andere Ende ist zwischen der Prüfstromzufuhr 36 und einer Emitter-Elektrode des Transistors 40 verbunden. Eine Sammelelektrode des Transistors 40 ist zwischen der ersten Schalteinrichtung 34 und dem Elektromotor 15 durch die erste Diagnoseeinheit 41 verbunden.
Die erste Diagnoseeinheit 41 ist mit einem Pfad von der Prüfstromzufuhr 36 zu dem Elektromotor 15 verbunden, um eine Spannung auszugeben, entsprechend eines inneren Widerstands des Elektromotors 15, an den untergeordneten Mikrocomputer 27, wobei der untergeordnete Mikrocomputer 27 bestimmt, ob der Elektromotor 15 ausfällt. Die erste Diagnoseeinheit 41 umfasst erste bis dritte Widerstände 42 bis 44. In dem ersten Widerstand 42 ist ein Ende mit der Emitter-Elektrode des Transistors 40 der Schaltereinheit 37 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ende des zweiten Widerstands 43 verbunden. Das andere Ende des zweiten Widerstands 43 ist geerdet. In dem dritten Widerstand 44 ist ein Ende zwischen den ersten und zweiten Widerständen 42 und 43 angeschlossen, und das anderen Ende ist an einem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27 angeschlossen. Ein Verbindungspunkt der ersten und zweiten Widerstände 42 und 43 ist zwischen dem Elektromotor 15 und der ersten Schalteinrichtung 34 angeschlossen. Ein Potential an dem Verbindungspunkt der ersten und zweiten Widerstände 42 und 43 wird durch den dritten Widerstand 44 zu dem untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgegeben.
Die zweite Diagnoseeinheit 45 ist mit der anderen Seite des Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung 31 zu dem Elektromotor verbunden, und die Spannung an dem Verbindungspunkt der zweiten Diagnoseeinheit 45 und des Stromzufuhrpfades wird an den untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgegeben, wobei der untergeordnete Mikrocomputer 27 feststellt, ob die Motorantriebssteuerung 31 ausfällt. Die zweite Diagnoseeinheit 45 umfasst eine Step-Down Schaltung, welche die Eingangsspannung in einem vorbestimmten Verhältnis verringert und die Spannung ausgibt. Eine Eingabeeinheit der zweiten Diagnoseeinheit 45 ist zwischen dem freigebenden Relais 32 der Motorantriebssteuerung 31 und dem Elektromotor 15 angeschlossen, und eine Ausgabeeinheit ist an dem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27 angeschlossen. Wie in 3 gezeigt, umfasst die zweite Diagnoseeinheit 45 erste bis dritte Widerstände 50 bis 52, eine Zener-Diode 53 und einen Kondensator 54. In dem ersten Widerstand 50 ist ein Ende mit dem Stromzufuhrpfad verbunden und das andere Ende ist mit einem Ende des zweiten Widerstands 51 verbunden. Das andere Ende des zweiten Widerstands 51 ist verbunden mit dem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27. In dem dritten Widerstand 52 ist ein Ende zwischen den ersten und zweiten Widerständen 50 und 51 angeschlossen, und das andere Ende ist geerdet. In der Zener-Diode 53 ist ein Ende zwischen den ersten und zweiten Widerständen 50 und 51 angeschlossen, und das andere Ende ist geerdet. In dem Kondensator 54 ist ein Ende zwischen dem zweiten Widerstand 51 und dem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27 verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Wenn eine Spannung von 12 V der Batterie 3 einem Ende des ersten Widerstandes 50 zugeführt wird, wird die Spannung durch die Konstantspannungs-Schaltung, die ersten und dritten Widerstände 50 und 52 und die Zener-Diode 53 umfassend, auf etwa 5 V verringert. Die Spannung von etwa 5 V wird dem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27 ausgegeben.
Die zweite Schalteinrichtung 46 ist auf dem Stromzufuhrpfad von der Batterie 3 zu der Motorantriebssteuerung 31 zwischengeschaltet. Genauer gesagt umfasst die zweite Schalteinrichtung 46 ein Relais, von dem ein Ende mit der Batterie 3 verbunden ist und das andere Ende mit dem freigebenden Relais 32 und dem sperrenden Relais 33 der Motorantriebssteuerung 31 verbunden ist. Die Stromzufuhrsteuerleitung 4a, die mit dem übergeordneten Mikrocomputer 1 verbunden ist, ist an eine der zwei Signaleingabeeinheiten angeschlossen, und der untergeordnete Mikrocomputer 27 ist an der anderen Signaleingabeeinheit angeschlossen. Gemäß der Signale von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 und dem untergeordneten Mikrocomputer 27 wird der Strom von der Batterie 3 elektrisch verbunden und getrennt. Der Elektromotor 15 wird nicht automatisch durch das Bereitstellen der zweiten Schalteinrichtung 46 betätigt, bis die Störungen gleichzeitig in den ersten und zweiten Schalteinrichtungen 34 und 46 und der Motorantriebssteuerung 31 erzeugt werden.
Die dritte Diagnoseeinheit 47 umfasst eine Step-Down Schaltung, welche die Eingangsspannung in einem vorbestimmten Maß reduziert und die Spannung aufgibt. Eine Eingabeeinheit der dritten Diagnoseeinheit 47 ist zwischen der zweiten Schalteinrichtung 46 und der Motorantriebssteuerung 31 angeschlossen, und eine Ausgabeeinheit ist an dem AD Port des untergeordneten Mikrocomputers 27 angeschlossen. Die Spannung an dem Verbindungspunkt zu der Eingabeeinheit wird zu dem untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgegeben, wodurch der untergeordneten Mikrocomputer 27 bestimmt, ob die zweite Schalteinrichtung 46 ausfällt. Weil eine spezifische Struktur der dritten Diagnoseeinheit 47 mit derjenigen der zweiten Diagnoseeinheit 45 von 3 übereinstimmt, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
Der untergeordnete Mikrocomputer 27 wird betrieben gemäß einem Programm, das in einem ROM (nicht gezeigt) gespeichert ist, der ein eingebautes Speichermittel darstellt. Der untergeordnete Mikrocomputer 27 gibt ein Betätigungssignal zu dem freigebenden Relais 32 oder dem sperrenden Relais 33 der Motorantriebssteuerung 31 aus, gemäß der Steuersignal-Eingabe von dem übergeordneten Mikrocomputer 1. Der untergeordnete Mikrocomputer 27 stellt die Betätigungsposition des Sperrelements 13 gemäß den Eingaben von den Mikroschaltern 25A bis 25C fest. Wenn das Sperrelement 13 in die Freigabeposition oder die Sperrposition bewegt wird, gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 den Zustand des Sperrelements 13 an den übergeordneten Mikrocomputer 1 aus.
Der untergeordnete Mikrocomputer 27 der ersten Ausführungsform dient als ein Motorstörungs-Bestimmungsmittel, das durch die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 bestimmt, ob der Elektromotor 15 ausfällt. Der untergeordnete Mikrocomputer 27 dient auch als ein Bestimmungsmittel für eine Störung der Motorantriebssteuerung, das feststellt, ob die Motorantriebssteuerung 31 ausfällt, durch die Veränderungen in den Eingangsspannungen der ersten und zweiten Diagnoseeinheiten 41 und 45. Der untergeordnete Mikrocomputer 27 dient auch als ein Bestimmungsmittel für eine Störung der Schalteinrichtung, das durch die Eingangsspannung von der dritten Diagnoseeinheit 47 bestimmt, ob die zweite Schalteinrichtung 46 ausfällt.
Die Mikrocomputer 1 und 27 der ersten Ausführungsform sind verbunden durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4a und eine Stromversorgungs-Bestätigungsleitung 48. Ob eine Ein-Ausgabe zu der zweiten Schalteinrichtung 46 ausgeführt werden kann, wird bestimmt durch das Überwachen der Eingabe von der Stromzufuhrsteuerleitung 4a, zur selben Zeit, wenn die Konstantspannungs-Schaltung 29 ausfällt. Die Feststellung, dass die Konstantspannungs-Schaltung 29 ausfällt, wird getroffen, wenn der Strom zu dem untergeordneten Mikrocomputer 27 zugeführt wird, während die Eingabe von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4a nicht ausgeführt wird. Wenn das Steuerungssignal (das Freigabebetätigungssignal und das Sperrbetätigungssignal) von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 eingegeben wird, durch die Kommunikationsleitung 2a und die Kommunikationsschnittstelle 30, während die Eingabe von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4a ausgeführt wird, bestimmt der untergeordnete Mikrocomputer 27, dass das Steuerungssignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 einen normalen Zustand aufweist, und der untergeordnete Mikrocomputer 27 gibt das Ein-Signal an die zweite Schalteinrichtung 46 aus, um den Strom durch die zweiten Schalteinrichtung 46 hindurchzuführen.
Genauer gesagt, wie in 4 gezeigt, kann bestimmt werden, ob die erste Schalteinrichtung 34 ausfällt, durch das Erfassen der Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 während der Freigabebetätigung und der Sperrbetätigung. Ob die zweite Schalteinrichtung 45 ausfällt, kann festgestellt werden durch das Erfassen der Eingangsspannung von der dritten Diagnoseeinheit 47. Ob das freigebende Relais 32 ausfällt, kann festgestellt werden, durch das Erfassen der Eingangsspannung von den ersten und zweiten Diagnoseeinheiten 41 und 45 während der Freigabebetätigung. Ob das sperrende Relais 33 ausfällt, kann festgestellt werden durch das Erfassen der Eingangsspannung von den ersten und zweiten Diagnoseeinheiten 41 und 45 während der Sperrbetätigung. Ob die Störung des offenen Stromkreises in dem Elektromotor 15 erzeugt wird, kann festgestellt werden durch das Erfassen der Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 während der Feststellung des Motorausfalls. Ob die Ein-Störung in der zweiten Schalteinrichtung 46 erzeugt wird, ob die Kurzschluss-Störung in dem Elektromotor 15 erzeugt wird und ob die Ein-Störung in der ersten Schalteinrichtung 34 erzeugt wird, kann festgestellt werden durch das Erfassen der Eingangsspannung von der dritten Diagnoseeinheit 47.
Als nächstes wird im Folgenden die Steuerung der Sperrvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform genauer beschrieben, einschließlich dem im Fahrzeug eingebauten übergeordneten Mikrocomputer 1, der durch den untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgeführt wird. Um ein Verhältnis zwischen dem übergeordneten Mikrocomputer 1 und dem untergeordneten Mikrocomputer 27 zu verstehen, welche separat betrieben werden, werden in Ablaufdiagrammen der 6 und 7 sowie Ablaufdiagrammen der 9 und 10, Schritte parallel beschrieben, die von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 und dem untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgeführt werden, und das Steuersignal, das durch die Stromzufuhrsteuerleitungen 4a und 4b und die Kommunikationsleitung 2a übertragen wird, wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
Bei einer Freigabeverarbeitung, wie in 6 gezeigt, wartet der übergeordnete Mikrocomputer 1 des Fahrzeugs auf eine Start-Operation des Zündschalters 5 in Schritt S1-1. Wenn der übergeordnete Mikrocomputer 1 die Start-Operation des Zündschalters 5 erfasst, gibt der übergeordnete Mikrocomputer 1 ein Ein-Singal aus, das die Konstantspannungs-Schaltung 29 und die zweite Schalteinrichtung 46 durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4a in den verbundenen Zustand versetzt, sowie ein Bestätigungssignal, das zum untergeordneten Mikrocomputer 27 durch die Stromversorgungs-Bestätigungsleitung 48 ausgegeben wird, und ein Ein-Signal, das die Und-Schaltung 35 durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4b in Schritt S1-2 in den verbundenen Zustand versetzt. In Schritt S1-3 gibt der übergeordnete Mikrocomputer 1 das Freigabebetätigungssignal an den untergeordneten Mikrocomputer 27 durch die Kommunikationsleitung 2a aus.
Andererseits wird der untergeordnete Mikrocomputer 27 der Sperrvorrichtung 10 von einem Reset-Zustand durch das Zuführen des Stroms von der Konstantspannungs-Schaltung 29 hochgefahren. In Schritt S2-1 übt der hochgefahrene untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der Konstantspannungs-Schaltung aus. Wenn festgestellt wird, dass die Konstantspannungs-Schaltung 29 in Schritt S2-2 nicht ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-3. Wenn festgestellt wird, dass die Konstantspannungs-Schaltung 29 in Schritt S2-2 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-23, um ein entsprechendes Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben und beendet die Freigabeverarbeitung.
In Schritt S2-3 wartet der untergeordnete Mikrocomputer 27, bis er das Freigabebetätigungssignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 empfängt. Wenn er das Freigabebetätigungssignal empfängt, führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 eine Verarbeitung zur Bestimmung einer Motorstörung in Schritt S2-4 aus. Wenn er feststellt, dass der Elektromotor 15 nicht ausfällt in Schritt S2-5, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-6. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 in Schritt S2-5 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-23, um ein entsprechendes Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung. Vorzugsweise wird ein Schritt hinzugefügt, in dem der untergeordnete Mikrocomputer 27 sicherstellt, dass ein Bestätigungssignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 durch die Stromversorgungs-Bestätigungsleitung 48 eingegeben wird, wenn das Freigabebetätigungssignal in Schritt S2-3 empfangen wurde. In diesem Fall, wenn das Bestätigungssignal eingegeben wird, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass das empfangene Freigabebetätigungssignal normal ist und fährt fort mit Schritt S2-4. Wenn das Bestätigungssignal nicht eingegeben wird, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass das empfangene Freigabebetätigungssignal nicht normal ist und der Prozess wird fortgesetzt mit Schritt S2-23, um ein entsprechendes Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
In Schritt S2-6 gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 der Und-Schaltung 35 ein Ein-Signal aus, um die erste Schalteinrichtung 34 in den (geschlossenen) Verbindungszustand zu versetzen. In Schritt S2-7 führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 eine Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der ersten Schalteinrichtung aus. Wenn festgestellt wird, dass die erste Schalteinrichtung 34 nicht in Schritt S2-8 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-9. Wenn festgestellt wird, dass die erste Schalteinrichtung 34 in Schritt S2-8 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-23, um dem übergeordneten Mikrocomputer 1 ein entsprechendes Störungssignal auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung.
Bei der Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der ersten Schalteinrichtung wird die Schaltereinheit 37 durch die Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung des Motors in Schritt S2-4 in dem Ein-Zustand gehalten. Der Strom von der Prüfstromzufuhr 36 wird nicht auf die Seite des Elektromotors 15 geleitet, sondern von der ersten Schalteinrichtung 34 auf der Masseseite durch das sperrende Relais 33 geleitet. Folglich wird die Spannungs-(L < M < H)Eingabe von der ersten Diagnoseeinheit 41 von M auf L verändert. Daher stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die erste Schalteinrichtung 34 normal offen ist, wenn die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 von M auf L verändert ist, und der untergeordnete Mikrocomputer 27 bestimmt, dass die erste Schalteinrichtung 34 in anderen Fällen ausfällt. Wenn die Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der ersten Schalteinrichtung beendet ist, versetzt der untergeordnete Mikrocomputer 27 schnell die Schaltereinheit 37 in den Aus-Zustand, um das Anlegen der Prüfspannung von der Prüfspannungszufuhr 36 zu dem Elektromotor 15 zu stoppen.
In Schritt S2-9 gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 das Ein-Signal zu der zweiten Schalteinrichtung 46 aus, um die zweite Schalteinrichtung 46 in den verbundenen Zustand zu versetzen. In Schritt S2-10 führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 eine Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der zweiten Schalteinrichtung aus. Wenn bestimmt wird, dass die zweiten Schalteinrichtung 46 nicht in Schritt S2-11 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit dem Schritt S2-12. Wenn bestimmt wird, dass die zweite Schalteinrichtung 46 in Schritt S2-11 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-23, um dem übergeordneten Mikrocomputer 1 ein entsprechendes Störungs-Signal auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung.
Bei der Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der zweiten Schalteinrichtung, wenn die zweite Schalteinrichtung 46 eingeschaltet wird, wird die Eingangsspannung von der dritten Diagnoseeinheit 47 von L zu H verändert. Folglich stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die zweite Schalteinrichtung 46 normal geöffnet ist, wenn die Eingangsspannung von der dritten Diagnoseeinheit 47 von L zu H verändert wird, und der untergeordnete Mikrocomputer 27 bestimmt, dass die zweite Schalteinrichtung 46 in anderen Fällen ausfällt.
Wie in 7 gezeigt, gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 der Motorantriebssteuerung 31 in Schritt S2-12 das Freigabebetätigungssignal aus, und führt eine Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der Motorantriebssteuerung in Schritt S2-13 aus. Wenn festgestellt wird, dass die Motorantriebssteuerung 31 nicht in Schritt S2-14 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit dem Schritt S2-16. Wenn festgestellt wird, dass die Motorantriebssteuerung 31 in Schritt S2-14 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-15, um die Ausgabe des Freigabebetätigungssignals zu stoppen, und wird fortgesetzt mit Schritt S2-23, um ein entsprechendes Störungs-Signals an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung.
Wenn das Freigabebetätigungssignal der Motorantriebssteuerung 31 ausgegeben wird, wird das freigebende Relais 32 umgeschaltet, wie in 2B gezeigt, und der Elektromotor 15 wird mit der Batterie 3 verbunden. Der Elektromotor 15 rotiert normal, um das Sperrelement 13 von der Sperrposition in die Freigabeposition zu bewegen. Bei der Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der Motorantriebssteuerung stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass das freigebende Relais 32 normal betätigt wird, wenn die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 L ist, während die Eingangsspannung von der zweiten Diagnoseeinheit 45 H ist, und der untergeordnete Mikrocomputer 27 stellt fest, dass das freigebende Relais 32 in anderen Fällen ausfällt.
In Schritt S2-16 wartet der untergeordnete Mikrocomputer 27, bis die Mikroschalter 25A bis 25C die Bewegung des Sperrelements 13 in die Freigabeposition erfassen. Wenn das Sperrelement 13 in die Freigabeposition bewegt wird, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit dem Schritt S2-17, um die Ausgabe des Freigabebetätigungssignals zu stoppen.
In Schritt S2-18 stoppt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Ausgabe des Ein-Signals zu der Und-Schaltung 35, um die erste Schalteinrichtung 34 in den unterbrochenen (offenen) Zustand zu versetzen. In Schritt S2-19 stoppt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Ausgabe des Ein-Signals zu der zweiten Schalteinrichtung 46, um die zweite Schalteinrichtung 46 in den unterbrochenen Zustand zu versetzen. In Schritt S2-20 übt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Bestimmung einer Motorstörung erneut aus. Nach der Feststellung einer Motorstörung versetzt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Schaltereinheit 37 schnell in den Aus-Zustand, um das Anlegen der Prüfspannung von der Prüfstromzufuhr 36 zu dem Motor 15 zu stoppen. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 nicht in Schritt S2-21 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-22, um ein Freigabe-Abschlusssignal zu dem übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 in Schritt S2-21 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordnetem Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-23, um ein entsprechendes Störungssignal dem übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung.
Andererseits erfasst der übergeordnete Mikrocomputer 1, der das Freigabebetätigungssignal in Schritt S1-3 ausgibt, ob das Freigabe-Abschlusssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 in Schritt S1-4 empfangen wurde. Der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 wird mit Schritt S1-5 fortgesetzt, wenn das Freigabe-Abschlusssignal nicht empfangen wurde, und der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 wird mit Schritt S1-7 fortgesetzt, wenn das Freigabe-Abschlusssignal empfangen wurde.
In Schritt S1-5 erfasst der übergeordnete Mikrocomputer 1, ob das Störungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 empfangen wurde. Wenn das Störungssignal nicht empfangen wurde, kehrt der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 zurück zu Schritt S1-4. Wenn das Störungssignal empfangen wurde, wird der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 fortgesetzt mit Schritt S1-6, um die Verarbeitung bei einer Störung der Sperrvorrichtung auszuführen, und wird fortgesetzt mit Schritt S1-7.
In Schritt S1-7 stoppt der übergeordnete Mikrocomputer 1 die Ausgabe des Ein-Signals der Konstantspannungs-Schaltung 29 durch die Stromzufuhrsteuerleitungen 4a und 4b, um den Durchgang des Stroms durch die Sperrvorrichtung 10 zu stoppen. In Schritt S1-8 übt der übergeordnete Mikrocomputer 1 eine Verarbeitung zum Starten des Motors aus und beendet die Freigabeverarbeitung.
Bei der Verarbeitung bei einer Störung der Sperrvorrichtung in Schritt S1-6, wird ein Reparaturanfragesignal ausgegeben, um einen Verwender (Fahrer) über den Störungszustand zu informieren. Die Verarbeitung zum Starten des Motors in Schritt S1-8 wird nicht ausgeführt mit Ausnahme des Ein-Störungszustandes der ersten Schalteinrichtung, welches nicht die Freigabeverarbeitung und die Sperrverarbeitung beeinflusst, in der Mehrheit Störungssignale, die von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 empfangen werden. Das heißt, dass die Verarbeitung zum Starten des Motors nur ausgeführt wird, wenn der Ein- Störungszustand in dem ersten Schaltventil 34 erzeugt wird. Weil die Verarbeitung zur Bestimmung einer Motorstörung jedoch nicht ausgeführt werden kann, wenn der Ein-Störungszustand in dem ersten Schaltventil 34 erzeugt wird, wird auch das Reparaturanfragesignal ausgegeben, um den Verwender über den Störungszustand zu informieren.
Als nächstes werden die Teile der Verarbeitung zur Bestimmung der Motorstörung in den Schritten S2-4 und S2-20, ausgeführt durch den untergeordneten Mikrocomputer 27, im Folgenden gesondert beschrieben.
In einem Ausgangszustand, bevor die Verarbeitung zur Bestimmung der Motorstörung ausgeführt wird, befinden sich das freigebende Relais 32 und das sperrende Relais 33 der Motorantriebssteuerung 31, die erste Schalteinrichtung 34, die zweite Schalteinrichtung 46 und die Schaltereinheit 37 in dem Aus-Zustand.
Bei der Verarbeitung zur Bestimmung der Motorstörung, wie in 8 dargestellt, versetzt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Schaltereinheit 37 in den Ein-Zustand, um zu ermöglichen, dass die Prüfspannung von der Prüfstromzufuhr 36 an den Elektromotor 15 in Schritt S10 angelegt wird. Wenn die Schaltereinheit 37 den Ein-Zustand aufweist, wird der Strom von der Prüfstromzufuhr 36 auf der Masseseite durch den ersten Widerstand 42, den zweiten Widerstand 43, den Elektromotor 15 und das freigebende Relais 32 hindurchgeführt. Wenn jedes Element einen normalen Zustand aufweist, gibt die erste Diagnoseeinheit 41 die Spannung (M) aus, die durch einen Widerstand R1 des ersten Widerstandes 42, einen Widerstand R2 des zweiten Widerstandes 43 und einen inneren Widerstand Rm des Elektromotors 15 geteilt wird. Folglich wird in Schritt 11 die Eingabe von der ersten Diagnoseeinheit 41 sichergestellt. Wenn die Eingangsspannung eine vorbestimmte Spannung (M) in Schritt S12 ist, dann bestimmt der untergeordnete Mikrocomputer 27, dass der Elektromotor einen normalen Zustand aufweist und kehrt in den Ausgangszustand zurück. Wenn die Eingangsspannung in Schritt S12 nicht M ist, bestimmt der untergeordnete Mikrocomputer 27, dass einer von dem Elektromotor 15, der ersten Schalteinrichtung 34 und der zweiten Schalteinrichtung 46 ausgefallen ist und der Prozess wird fortgesetzt mit Schritt S13.
Wenn die Störung des offenen Stromkreises in dem Elektromotor 15 erzeugt ist, wird der Strom nicht durch das freigebende Relais 32 hindurchgeführt, die Ausgangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 wird H. Die Ausgangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 wird L in dem Fall anderer Störungen. Folglich erfasst in Schritt S13 der untergeordnete Mikrocomputer 27, ob die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit 41 H ist. Wenn die Eingangsspannung H ist, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die Störung des offenen Stromkreises in dem Elektromotor 15 erzeugt wurde. In Schritt S14 veranlasst der untergeordnete Mikrocomputer 27 ein entsprechendes Störungssignal und kehrt in den Ausgangszustand zurück. Wenn die Eingangsspannung nicht H ist (= Eingangsspannung L) wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S15.
In Schritt S15 stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Spannungseingabe von der dritten Diagnoseeinheit 47 sicher. In Schritt S16 stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 sicher, ob die zweite Schalteinrichtung 46 sich in dem Aus-Zustand befindet. Wenn die Spannungseingabe von der dritten Diagnoseeinheit 47 in Schritt S17 H ist, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die Ein-Störung in der zweiten Schalteinrichtung 46 erzeugt wird. In Schritt S18 veranlasst der untergeordnete Mikrocomputer 27 ein entsprechendes Störungssignal und kehrt in den Ausgangszustand zurück. Wenn die Eingangsspannung nicht H (= Eingangsspannung L) ist, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S19.
In Schritt S19 stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 sicher, dass die zweite Schalteinrichtung 46 einen normalen Zustand aufweist und gibt das Freigabebetätigungssignal aus. In Schritt S20 erfasst der untergeordnete Mikrocomputer 27, ob sich die Spannungseingabe von der dritten Diagnoseeinheit 47 von L zu H verändert hat. Wenn sich die Spannungseingabe von der dritten Diagnoseeinheit 47 von L zu H verändert hat, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die Kurzschluss-Störung in dem Elektromotor 15 erzeugt wird. In Schritt S21 veranlasst der untergeordnete Mikrocomputer 27 ein entsprechendes Störungssignal und kehrt in den Ausgangszustand zurück. Wenn die Eingangsspannung in L beibehalten wird, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass die Ein-Störung in der ersten Schalteinrichtung 34 erzeugt wird. In Schritt S22 veranlasst der untergeordnete Mikrocomputer 27 ein entsprechendes Störungssignal und kehrt in den Ausgangszustand zurück. Die Freigabebetätigungssignal-Ausgabe von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 wird schnell gestoppt, nachdem die Eingabe der dritten Diagnoseeinheit 47 gemessen wurde.
Bei der Sperrverarbeitung, wie in 9 gezeigt, wartet der übergeordnete Mikrocomputer 1 auf eine Stop-Operation des Zündschalters 5 in Schritt S1-10. Wenn der übergeordnete Mikrocomputer 1 die Stoppoperation des Zündschalters 5 erfasst, führt der übergeordnete Mikrocomputer 1 das Stoppen des Motors in Schritt S1-1 aus. Danach gibt der übergeordnete Mikrocomputer 1 Folgendes aus: das Ein-Signal, das die Konstantspannungs-Schaltung 29 und die zweite Schalteinrichtung 46 in den verbundenen Zustand versesetzt durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4a, das Bestätigungssignal, das an den untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgegeben wird durch die Leitung zum Sicherstellen der Stromzufuhr 48, und das Ein-Signal, das die Ein-Schaltung 35 in den verbundenen Zustand versetzt durch die Stromzufuhrsteuerleitung 4b in Schritt S1-12. In Schritt S1-13 gibt der übergeordnete Mikrocomputer 1 das Sperrbetätigungssignal durch die Kommunikationsleitung 2a an den untergeordneten Mikrocomputer 27 aus.
Andererseits wird der untergeordnete Mikrocomputer 27 der Sperrvorrichtung 10 aus einem Reset-Zustand hochgefahren, durch das Zuführen des Stroms von der Konstantspannungs-Schaltung 29. In Schritt S2-30 führt der hochgefahrene untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung der Konstantspannungsschaltung entsprechend der in Schritt S2-1 aus. Wenn festgestellt wird, dass die Konstantspannungsschaltung 29 nicht in Schritt S2-31 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-32. Wenn festgestellt wird, dass die Konstantspannungsschaltung 29 in Schritt S2-31 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
In Schritt S2-32 wartet der untergeordnete Mikrocomputer 27 bis er das Sperrbetätigungssignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 empfängt. Wenn er das Sperrbetätigungssignal empfängt, führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Bestimmung einer Störung des Motors in Schritt S2-33 aus. Wenn er feststellt, das der Elektromotor 15 nicht in Schritt S2-34 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-35. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 in Schritt S2-34 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit dem Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal zu dem übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung. Vorzugsweise wird ein Schritt hinzugefügt, in dem der untergeordnete Mikrocomputer 27 sicherstellt, ob das Bestätigungssignal von dem übergeordneten Mikrocomputer 1 durch die Stromversorgungs-Bestätigungsleitung 48 eingegeben wurde, wenn das Sperrbetätigungssignal in Schritt S2-32 empfangen wird, wie in dem Fall der Freigabeverarbeitung. In diesem Fall, wenn das Bestätigungssignal eingegeben wird, bestimmt der untergeordnete Mikrocomputer 27, dass das empfangene Sperrbetätigungssignal einen normalen Zustand aufweist, und der Prozess wird fortgesetzt mit Schritt S2-33. Wenn das Bestätigungssignal nicht eingegeben wird, bestimmt der untergeordnete Mikrocomputer 27, dass das empfangene Sperrbetätigungssignal nicht einen normalen Zustand aufweist, und der Prozess wird fortgesetzt mit Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
In Schritt S2-35 gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 das Ein-Signal an die Und-Schaltung 35 aus, um die erste Schalteinrichtung 34 in den verbundenen Zustand zu versetzen. In Schritt S2-36 führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Feststellung einer Störung der ersten Schalteinrichtung aus, entsprechend der von Schritt S2-7. Wenn festgestellt wird, dass die erste Schalteinrichtung 34 nicht in Schritt S2-37 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-38. Wenn festgestellt wird, dass die erste Schalteinrichtung 34 in Schritt S2-37 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
In Schritt S2-38 gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 das Ein-Signal an die zweite Schalteinrichtung 46 aus, um die zweite Schalteinrichtung 46 in den verbundenen Zustand zu versetzen. In Schritt S2-39 führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Verarbeitung zur Feststellung einer Störung der zweiten Schalteinrichtung aus, entsprechend der von Schritt S2-10. Wenn festgestellt wird, dass die zweite Schalteinrichtung 46 nicht in Schritt S2-40 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-41. Wenn festgestellt wird, dass die zweite Schalteinrichtung 46 in Schritt S2-40 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
Wie in 10 gezeigt, gibt der untergeordnete Mikrocomputer 27 das Sperrbetätigungssignal an die Motorantriebsteuerung 31 in Schritt S2-41 aus, und führt die Verarbeitung zur Feststellung einer Störung der Motorantriebssteuerung in Schritt S2-42 aus. Wenn festgestellt wird, dass die Motorantriebsteuerung 31 nicht in Schritt S2-43 ausfällt, kehrt der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 zurück zu dem Schritt S2-45. Wenn festgestellt wird, dass die Motorantriebsteuerung 31 in Schritt S2-43 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-44, um die Ausgabe des Sperrbetätigungssignals zu stoppen, und wird fortgesetzt mit Schritt S2-52, um das entsprechende Störungssignal an den übergeordneten Mikrocomputer 1 auszugeben, und beendet die Freigabeverarbeitung.
Wenn das Sperrbetätigungssignal an die Motorantriebssteuerung 31 ausgegeben wird, wird das sperrende Relais 33 umgeschaltet, wie in 2C gezeigt, und der Elektromotor 15 wird mit der Batterie 3 verbunden. Der Elektromotor 15 dreht in entgegen gesetzter Richtung, um das Sperrelement 13 von der freigegebenen Position in die gesperrte Position zu bewegen. Bei der Verarbeitung zur Feststellung einer Störung der Motorantriebssteuerung – wenn die Spannungseingabe von der zweiten Diagnoseeinheit 45 L ist, während die Spannungseingabe von der ersten Diagnoseeinheit 41 H ist –, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass das sperrende Relais 33 normal betrieben wird. In anderen Fällen, stellt der untergeordnete Mikrocomputer 27 fest, dass das sperrende Relais 33 ausfällt.
In Schritt S2-45 wartet der untergeordnete Mikrocomputer 27, bis die Mikroschalter 25A bis 25C die Bewegung des Sperrelements 13 in die Sperrposition erfasst. Wenn das Sperrelement 13 in die Sperrposition bewegt wurde, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgeführt mit dem Schritt S2-46, um die Ausgabe des Sperrbetätigungssignals zu stoppen.
In Schritt S2-47 stoppt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Ausgabe des Ein-Signals zu der Und-Schaltung 35, um die erste Schalteinrichtung 34 in den getrennten Zustand zu versetzen. In Schritt S2-48 stoppt der untergeordnete Mikrocomputer 27 die Ausgabe des Ein-Signals an die zweite Schalteinrichtung 46, um die zweite Schalteinrichtung 46 in den getrennten Zustand zu versetzen. In Schritt S2-49 führt der untergeordnete Mikrocomputer 27 erneut die Verarbeitung zur Feststellung einer Motorstörung aus. Nach der Feststellung einer Motorstörung versetzt der untergeordnete Mikrocomputer 27 schnell die Schaltereinheit 37 in den Aus-Zustand, um das Anlegen der Prüfspannung von der Prüfstromzufuhr 36 zu dem Elektromotor 15 zu stoppen. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 nicht in Schritt S2-50 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-51, um dem übergeordneten Mikrocomputer 1 ein Sperrbetätigungssignal auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung. Wenn festgestellt wird, dass der Elektromotor 15 in Schritt S2-50 ausfällt, wird der Prozess in dem untergeordneten Mikrocomputer 27 fortgesetzt mit Schritt S2-52, um dem übergeordneten Mikrocomputer 1 das entsprechende Störungssignal auszugeben, und beendet die Sperrverarbeitung.
Andererseits erfasst der übergeordnete Mikrocomputer 1, der das Sperrbetätigungssignal in Schritt S1-13 ausgibt, ob das Sperrbetätigungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 in Schritt S1-14 empfangen wurde. Der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 wird mit Schritt S1-15 fortgeführt, wenn das Sperrbetätigungssignal nicht empfangen wurde, und der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 wird mit Schritt S1-17 fortgeführt, wenn das Sperrbetätigungssignal empfangen wurde.
In Schritt S1-15 erfasst der übergeordnete Mikrocomputer 1, ob das Störungssignal von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 empfangen wurde. Wenn das Störungssignal nicht empfangen wurde, kehrt der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 zurück zu Schritt S1-14. Wenn das Störungssignal empfangen wurde, wird der Prozess in dem übergeordneten Mikrocomputer 1 fortgesetzt mit Schritt S1-16, um die Verarbeitung bei einer Störung der Sperrvorrichtung auszuführen, entsprechend der von Schritt S1-6, und wird fortgeführt mit Schritt S1-17.
In Schritt S1-17 stoppt der übergeordnete Mikrocomputer 1 die Ausgabe des Ein-Signals an die Konstantspannungs-Schaltung 29, durch die Stromzufuhrsteuerleitungen 4a und 4b, um das Durchlassen des Stroms durch die Sperrvorrichtung 10 zu stoppen, und beendet die Sperrverarbeitung.
Weil die Schritte der Verarbeitung zur Feststellung einer Motorstörung in den Schritten S2-33 und S2-49, die von dem untergeordneten Mikrocomputer 27 ausgeführt werden, identisch sind mit den Schritten der Verarbeitung zur Feststellung einer Motorstörung während des Freigabeverarbeitung von 8, wird die Beschreibung von diesen weggelassen.
Da die erste Schalteinrichtung 34 zwischen der Motorantriebssteuerung 31 und dem Elektromotor 15 eingerichtet ist, kann in der Sperrvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform der Strom, der in dem nicht-Betätigungszustand durch den Elektromotor 15 fließt, abgeschaltet werden. Folglich kann beispielsweise – selbst wenn die Motorantriebssteuerung 31 den Ein-Störungszustand aufweist, um den unbeabsichtigten Strom dem Elektromotor 15 zuzuführen – die erste Schalteinrichtung 34 verhindern, dass der Strom durch den Elektromotor 15 fließt. Folglich kann verhindert werden, dass der Elektromotor 15 unerwartet rotiert, um zu verursachen, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung ausführt.
In dem Zustand, in dem beide Elektroden des Elektromotors 15 durch die Motorantriebssteuerung geerdet sind, kann die erste Schalteinrichtung 34 verhindern, dass der Strom, der von der Prüfstromzufuhr 36 durchgeleitet wird, auf der Seite, gegenüber dem Elektromotor 15, durch die Motorantriebssteuerung 31 fließt. Folglich kann der Prüfstrom sicher durch den Elektromotor 15 geleitet werden. Folglich kann die erste Diagnoseeinheit 41 die Störung des Elektromotors 15 erfassen, um die Sicherheit hinsichtlich einer Störung zu erhöhen. Die Trennung und Verbindung der Batterie 3 und die Trennung und Verbindung der Prüfstromzufuhr 36 kann ausgeführt werden mit der gemeinsamen ersten Schalteinrichtung 34, so dass die Anzahl von Komponenten verringert werden kann.
Die zweite Diagnoseeinheit 45 ist ferner eingerichtet auf dem Stromzufuhrpfad von der Motorantriebssteuerung 31 zu dem Elektromotor 15, und die Störung der Motorantriebssteuerung 31 kann erfasst werden durch die Veränderungen der Spannungseingaben von den ersten und zweiten Diagnoseeinheiten 41 und 45. Folglich kann die Sicherheit hinsichtlich einer Störung weiter erhöht werden. Die erste Diagnoseeinheit 41 wird gemeinsam genutzt, um die Störungen des Elektromotors 15 und der Motorantriebssteuerung 31 zu erfassen, so dass die Anzahl der Komponenten verringert werden kann.
Die zweite Schalteinrichtung 46 ist vorgesehen, um den verbundenen Zustand der Batterie 3 und der Motorantriebssteuerung 31 umzuschalten, und die dritte Diagnoseeinheit 47 ist vorgesehen, um die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen der zweiten Schalteinrichtung 46 und der Motorantriebssteuerung 31 auszugeben. Folglich kann verhindert werden, dass der Strom unerwartet von der Batterie 3 durch den Elektromotor fließt, bis die Störungen gleichzeitig in den ersten und zweiten Schalteinrichtungen 34 und 46 und der Motorantriebssteuerung 31 erzeugt werden. Weil die Störung der zweiten Schalteinrichtung 46 durch die dritte Diagnoseeinheit 47 erfasst werden kann, kann die Sicherheit hinsichtlich einer Störung weiter erhöht werden.
Die 11 und 12 stellen eine Steuerschaltung einer elektrisch angetriebenen Sperrvorrichtung 10 dar, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, indem die zweite Schalteinrichtung 46 und die dritte Diagnoseeinheit 47 nicht vorgesehen sind.
In der Sperrvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform wird die Freigabeverarbeitung, die in den 6 und 7 gezeigt ist, und die Sperrverarbeitung, die in den 9 und 10 gezeigt ist, entsprechend der in der ersten Ausführungsform ausgeführt. Bei dem Verfahren zur Feststellung einer Motorstörung unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform, indem nicht nur die Störungsbestimmung in der zweiten Schalteinrichtung 46 von 4 und den Schritten S15 bis S22 nicht ausgeführt werden kann, sondern es können auch nicht detaillierte Störungsinhalte bestimmt werden, so wie die Kurzschlussstörung des Elektromotors 15 und die Ein-Störung der ersten Schalteinrichtung 34. Jedoch können in anderen Punkten dieselben Wirkungen wie die der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Die elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung der Erfindung ist nicht begrenzt in den Konfigurationen der Ausführungsformen, sondern es können verschiedene Veränderungen durchgeführt werden.
Zum Beispiel kann in der Sperrvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform die zweite Diagnoseeinheit 45 nicht vorgesehen sein. Das heißt nur die erste Schalteinrichtung 34, die Prüfstromzufuhr 36, die Schaltereinheit 37 und die erste Diagnoseeinheit 41 können vorgesehen sein. Folglich kann die unerwartete Betätigung des Elektromotors 15 verhindert werden, in zumindest dem nicht-Betätigungszustand, und es kann festgestellt werden, ob der Elektromotor 15 ausfällt.
In den Ausführungsformen ist die erste Schalteinrichtung 34 zwischen dem Elektromotor 15 und dem sperrenden Relais 33 der Motorantriebssteuerung 31 eingerichtet. Alternativ, wie in 13 gezeigt, kann die erste Schalteinrichtung 34 zwischen dem Elektromotor 15 und dem freigebenden Relais 32 der Motorantriebssteuerung 31 eingerichtet sein. In diesem Fall ist die Prüfstromzufuhr 36 zwischen dem Elektromotor 15 und der ersten Schalteinrichtung 34 eingerichtet, und die zweite Diagnoseeinheit 45 ist zwischen dem Elektromotor 15 und dem sperrenden Relais 33 der Motorantriebssteuerung 31 eingerichtet. Bei der Verarbeitung zur Feststellung einer Störung des Elektromotors 15 kann die detaillierte Störungsbestimmung des Elektromotors 15 ausgeführt werden durch die Betätigung des sperrenden Relais 33 anstelle des freigebenden Relais 32.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-63354 [0004, 0005, 0006]

Claims

Elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung, Folgendes umfassend: einen Motor, der ein Sperrelement betätigt, welches mit einer Lenkwelle eines Fahrzeugs ineinander greift und sich von dieser löst; eine Motorantriebssteuerung, die Polaritäten eines Antriebsstroms umschaltet, zugeführt von einer Hauptstromzufuhr zu dem Motor, den Antriebsstrom unterbricht und dem Motor gestattet, eine Sperrbetätigung oder Freigabebetätigung des Sperrelements auszuführen; einen Mikrocomputer, der selektiv ein Freigabebetätigungssignal ausgibt, das verursacht, dass das Sperrelement die Freigabebetätigung ausführt, und ein Sperrbetätigungssignal ausgibt, das verursacht, dass das Sperrelement die Sperrbetätigung der Motorantriebssteuerung ausführt; eine erste Schalteinrichtung, die eine Seite eines Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung zu dem Motor elektrisch verbindet und trennt; eine Prüfstromzufuhr, die zwischen der ersten Schalteinrichtung und dem Motor angeschlossen ist, um an den Motor eine vorbestimmte Spannung anzulegen; eine Schaltereinheit, die einen Prüfstrom, zugeführt von der Prüfstromzufuhr, an dem Motor elektrisch anschließt und von diesem trennt; eine erste Diagnoseeinheit, die auf einem Pfad von der Prüfstromzufuhr zu dem Motor angeschlossen ist, um eine Spannung auszugeben entsprechend einem inneren Widerstand des Motors; und eine Motorstörungs-Bestimmungseinheit, die eine Störung des Motors bestimmt, durch die Eingangsspannung von der ersten Diagnoseeinheit.
Elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Diagnoseeinheit, die mit der anderen Seite des Stromzufuhrpfades von der Motorantriebssteuerung zu dem Motor verbunden ist, um eine Spannung an einem Verbindungspunkt der zweiten Diagnoseeinheit und des Stromzufuhrpfades anzulegen; und eine motorbetriebene Steuerungseinheit für das Feststellen einer Störung, die eine Störung der Motorantriebssteuerung feststellt, durch das Erfassen von Veränderungen der Spannungen, die von der ersten Diagnoseeinheit und der zweiten Diagnoseeinheit ausgegeben werden.
Elektrisch angetriebene Lenkradschlossvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine zweite Schalteinrichtung, die einen Stromzufuhrpfad von einer Hauptstromzufuhr zu der Motorantriebssteuerung verbindend und trennt; eine dritte Diagnoseeinheit, die zwischen der zweiten Schafteinrichtung und der Motorantriebssteuerung verbunden ist, um eine Spannung an dem Verbindungspunkt der dritten Diagnoseeinheit, der zweiten Schalteinrichtung und der Motorantriebssteuerung anzulegen; und eine Einheit für das Feststellen einer Störung der Schalteinrichtung, die eine Störung der zweiten Schalteinrichtung durch die Spannungseingabe von der dritten Diagnoseeinheit feststellt.