| 专利名称： | 电子转向柱锁控制系统及其控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Electronic steering column lock control system and method | ||
| 专利号： | CN201510713787.0 | 申请时间： | 20151028 |
| 公开号： | CN105235635A | 公开时间： | 20160113 |
| 申请人： | 东风汽车公司 | ||
| 申请地址： | 430056 湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号 | ||
| 发明人： | 张启明; 吴泽民; 徐萌; 汪丰; 陈静 | ||
| 分类号： | B60R25/021 | 主分类号： | B60R25/021 |
| 代理机构： | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人： | 俞鸿 |
| 摘要： | 本发明涉及汽车电控技术领域，具体涉及一种电子转向柱锁控制系统及其控制方法。主控制器，用于接通或断开电子转向柱锁的地线，向电子转向柱锁发送解锁或闭锁使能信号，接收电子转向柱锁反馈的锁状态信号；备份控制器，接收主控制器指令，控制电子转向柱锁电源接通或断开；电子转向柱锁，接收主控制器的控制指令实现解锁或闭锁，同时将锁状态信号反馈给主控制器。本发明采用两个控制单元分别控制电子转向柱锁的正极和负极，使得因某个控制器故障导致锁功能异常的情况大大减少。在两个控制单元之间加入了硬线Limphome握手信号进行认证，可有效避免单个控制单元异常导致的误闭锁故障发生。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to the vehicle electric control technical field, and specifically relates to an electronic steering column lock control system and method; the electronic steering column lock control system comprises the following elements : a main controller used for connecting/disconnecting a ground line of an electronic steering column lock, sending an unlock/lock enable signal to the electronic steering column lock, and receiving a lock state signal returned by the electronic steering column lock; a backup controller used for receiving a main controller order and controlling the connection/disconnection of a power supply of the electronic steering column lock; the electronic steering column lock receiving a control order of the main controller so as to unlock/lock, and returning the lock state signal to the main controller. The control system uses two control units to respectively control an anode and cathode of the electronic steering column lock, thus greatly reducing lock function abnormity conditions caused by controller failure. A hard-line Limphome handshake signal is added between the two control units for authentication, thus effectively preventing mal-locking fault caused by abnormity of the single control unit. | ||
1.一种电子转向柱锁控制系统，其特征在于，包括： 主控制器：用于接通或断开电子转向柱锁的地线，控制备份控制 器接通或断开电子转向柱锁的电源，向电子转向柱锁发送解锁或闭锁 使能信号，接收电子转向柱锁反馈的锁状态信号，通过CAN线获取 解锁和闭锁相关信号； 备份控制器：接收主控制器指令，控制电子转向柱锁电源接通或 断开； 电子转向柱锁：接收主控制器的控制指令实现解锁或闭锁，同时 将锁状态信号反馈给主控制器。
2.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述主控制器与备份控制器之间连接有硬线，用于传输握手信号。
3.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述解锁或闭锁使能信号、反馈的锁状态信号通过LIN线和硬线同时 传输。
4.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述主控制器外接继电器，通过低边驱动继电器的方式接通或断开电子 转向柱锁的地线。
5.一种如权利要求1-4所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，包括解锁过程：解锁前需要对智能钥匙进行双向通信验 证，对解锁前置条件进行判断，当智能钥匙通过验证，且满足解锁前 置条件时，主控制器与备份控制器分别接通电子转向柱锁的电源和地 线，待电子转向柱锁上电后再进行解锁。
6.一种如权利要求5所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，还包括闭锁过程：闭锁前需要对闭锁前置条件进行判断， 当车辆满足解锁前置条件时，主控制器与备份控制器分别接通电子转 向柱锁的电源和地线，待电子转向柱锁上电后再进行闭锁。
7.一种如权利要求6所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，所述解锁过程包括以下步骤： S1：主控制器接收到解锁指令后，向智能钥匙发送双向通信验证 信号； S2：若智能钥匙能够通过验证，则主控制器判断车辆系统电源是 否为off状态、电子转向柱锁是否为闭锁状态； S3：若车辆系统电源为off状态，且电子转向柱锁为闭锁状态， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源； S4：主控制器向电子转向柱锁发送解锁使能信号； S5：电子转向柱锁执行解锁。
8.如权利要求7所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法，其特 征在于，所述闭锁过程包括以下步骤： S1：主控制器接收到闭锁指令和/或侧门状态变化信号后，进行车 辆是否满足闭锁前置条件判断； S2：若车辆满足系统电源为off状态、电子转向柱锁为闭锁状态、 车速小于标定值、档位处于P档或空档、蓄电池电压在标定范围内， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源； S3：主控制器向电子转向柱锁发送闭锁使能信号； S4：电子转向柱锁执行闭锁。
9.如权利要求8所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法，其特 征在于，所述电子转向柱锁解锁或闭锁成功后，将锁状态信号反馈至 主控制器，主控制器断开电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器断 开电子转向柱锁的电源。
10.如权利要求8中任意一条所述的电子转向柱锁控制系统的控 制方法，其特征在于，所述解锁或闭锁过程中，若出现智能钥匙不能 通过验证、电子转向柱锁不能接收解锁或闭锁使能信号、电子转向柱 锁内出现故障码、电子转向柱锁不能成功解锁或闭锁中的任意一种或 多种状况，则主控制器向驾驶员输出警示信号。
1.一种电子转向柱锁控制系统，其特征在于，包括： 主控制器：用于接通或断开电子转向柱锁的地线，控制备份控制 器接通或断开电子转向柱锁的电源，向电子转向柱锁发送解锁或闭锁 使能信号，接收电子转向柱锁反馈的锁状态信号，通过CAN线获取 解锁和闭锁相关信号； 备份控制器：接收主控制器指令，控制电子转向柱锁电源接通或 断开； 电子转向柱锁：接收主控制器的控制指令实现解锁或闭锁，同时 将锁状态信号反馈给主控制器。
2.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述主控制器与备份控制器之间连接有硬线，用于传输握手信号。
3.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述解锁或闭锁使能信号、反馈的锁状态信号通过LIN线和硬线同时 传输。
4.如权利要求1所述的电子转向柱锁控制系统，其特征在于，所 述主控制器外接继电器，通过低边驱动继电器的方式接通或断开电子 转向柱锁的地线。
5.一种如权利要求1-4所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，包括解锁过程：解锁前需要对智能钥匙进行双向通信验 证，对解锁前置条件进行判断，当智能钥匙通过验证，且满足解锁前 置条件时，主控制器与备份控制器分别接通电子转向柱锁的电源和地 线，待电子转向柱锁上电后再进行解锁。
6.一种如权利要求5所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，还包括闭锁过程：闭锁前需要对闭锁前置条件进行判断， 当车辆满足解锁前置条件时，主控制器与备份控制器分别接通电子转 向柱锁的电源和地线，待电子转向柱锁上电后再进行闭锁。
7.一种如权利要求6所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法， 其特征在于，所述解锁过程包括以下步骤： S1：主控制器接收到解锁指令后，向智能钥匙发送双向通信验证 信号； S2：若智能钥匙能够通过验证，则主控制器判断车辆系统电源是 否为off状态、电子转向柱锁是否为闭锁状态； S3：若车辆系统电源为off状态，且电子转向柱锁为闭锁状态， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源； S4：主控制器向电子转向柱锁发送解锁使能信号； S5：电子转向柱锁执行解锁。
8.如权利要求7所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法，其特 征在于，所述闭锁过程包括以下步骤： S1：主控制器接收到闭锁指令和/或侧门状态变化信号后，进行车 辆是否满足闭锁前置条件判断； S2：若车辆满足系统电源为off状态、电子转向柱锁为闭锁状态、 车速小于标定值、档位处于P档或空档、蓄电池电压在标定范围内， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源； S3：主控制器向电子转向柱锁发送闭锁使能信号； S4：电子转向柱锁执行闭锁。
9.如权利要求8所述的电子转向柱锁控制系统的控制方法，其特 征在于，所述电子转向柱锁解锁或闭锁成功后，将锁状态信号反馈至 主控制器，主控制器断开电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器断 开电子转向柱锁的电源。
10.如权利要求8中任意一条所述的电子转向柱锁控制系统的控 制方法，其特征在于，所述解锁或闭锁过程中，若出现智能钥匙不能 通过验证、电子转向柱锁不能接收解锁或闭锁使能信号、电子转向柱 锁内出现故障码、电子转向柱锁不能成功解锁或闭锁中的任意一种或 多种状况，则主控制器向驾驶员输出警示信号。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车电控技术领域，具体涉及一种电子转向柱锁控制 系统及其控制方法。
背景技术
我国汽车行业飞速发展，汽车销量和保有量都取得了巨大的进步， 各项电子控制系统在车辆应用的普及，其中一键启动式智能进入系统 就受到了市场的广泛欢迎，该系统取代了传统的机械点火锁结构，转 而由电子转向柱锁控制转向柱锁的锁止和解锁，不管是机械锁还是电 子锁，其品质可靠性和安全性都显得尤为重要，安全可靠的电子转向 柱锁控制系统是一键启动式智能进入系统应用的关键。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种安全可靠性高的电子转 向柱锁控制系统及其控制方法。
本发明一种电子转向柱锁控制系统，其技术方案是，包括：
主控制器：用于接通或断开电子转向柱锁的地线，控制备份控制 器接通或断开电子转向柱锁的电源，向电子转向柱锁发送解锁或闭锁 使能信号，接收电子转向柱锁反馈的锁状态信号，通过CAN线获取 解锁和闭锁相关信号；
备份控制器：接收主控制器指令，控制电子转向柱锁电源接通或 断开；
电子转向柱锁：接收主控制器的控制指令实现解锁或闭锁，同时 将锁状态信号反馈给主控制器。
进一步的，所述主控制器与备份控制器之间连接有硬线，用于传 输握手信号。
进一步的，所述解锁或闭锁使能信号、反馈的锁状态信号通过LIN 线和硬线同时传输。
进一步的，所述主控制器外接继电器，通过低边驱动继电器的方 式接通或断开电子转向柱锁的地线。
本发明一种电子转向柱锁控制系统的方法，其技术方案是，包括 解锁过程：解锁前需要对智能钥匙进行双向通信验证，对解锁前置条 件进行判断，当智能钥匙通过验证，且满足解锁前置条件时，主控制 器与备份控制器分别接通电子转向柱锁的电源和地线，待电子转向柱 锁上电后再进行解锁。
进一步的，还包括闭锁过程：闭锁前需要对闭锁前置条件进行判 断，当车辆满足解锁前置条件时，主控制器与备份控制器分别接通电 子转向柱锁的电源和地线，待电子转向柱锁上电后再进行闭锁。
进一步的，所述解锁过程包括以下步骤：
S1：主控制器接收到解锁指令后，向智能钥匙发送双向通信验证 信号；
S2：若智能钥匙能够通过验证，则主控制器判断车辆系统电源是 否为off状态、电子转向柱锁是否为闭锁状态；
S3：若车辆系统电源为off状态，且电子转向柱锁为闭锁状态， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源；
S4：主控制器向电子转向柱锁发送解锁使能信号；
S5：电子转向柱锁执行解锁。
进一步的，所述闭锁过程包括以下步骤：
S1：主控制器接收到闭锁指令和/或侧门状态变化信号后，进行车 辆是否满足闭锁前置条件判断；
S2：若车辆满足系统电源为off状态、电子转向柱锁为闭锁状态、 车速小于标定值、档位处于P档或空档、蓄电池电压在标定范围内， 则主控制器接通电子转向柱锁的地线，并控制备份控制器接通电子转 向柱锁的电源；
S3：主控制器向电子转向柱锁发送闭锁使能信号；
S4：电子转向柱锁执行闭锁。
进一步的，所述电子转向柱锁解锁或闭锁成功后，将锁状态信号 反馈至主控制器，主控制器断开电子转向柱锁的地线，并控制备份控 制器断开电子转向柱锁的电源。
进一步的，所述解锁或闭锁过程中，若出现智能钥匙不能通过验 证、电子转向柱锁不能接收解锁或闭锁使能信号、电子转向柱锁内出 现故障码、电子转向柱锁不能成功解锁或闭锁中的任意一种或多种状 况，则主控制器向驾驶员输出警示信号。
本发明的有益效果：本发明电子转向柱锁控制系统采用集成在一 个控制器中的两个控制单元分别控制电子转向柱锁的正极和负极，使 得因某个控制器故障导致锁功能异常的情况大大减少。采用低边驱动 外部继电器的方式控制电子转向柱锁地线的通断，由于继电器可布置 于系统外部，接口容易实现。在两个控制单元之间加入了硬线 Limphome握手信号进行认证，可有效避免单个控制单元异常导致的 误闭锁故障发生。主控制器与电子转向柱锁之间通过LIN线和硬线 同时传输使能信号和锁状态信号，可靠性更高。在解锁或闭锁完成后， 断开电子转向柱锁的电源，有效减少了电子转向柱锁带来的功耗。
附图说明
图1为本发明系统连接原理图；
图2为本发明解锁控制流程图；
图3为本发明闭锁控制流程图。
图中：1—控制盒、101—主控制器、102—备份控制器、2—电子 转向柱锁。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明，显然所述实例仅仅 是本发明的一部分实例，而不是全部实例，所以所述实例不应理解为 对本发明的限制。
如图1所示，本发明主要包括主控制器101、备份控制器102和 电子转向柱锁2，主控制器101和备份控制器102设置于同一个控制 盒1内。主控制器101与备份控制器102之间的通讯通过CAN协议 进行，而主控制器101与备份控制器102之间除了CAN通讯，还采 用硬线连接，该硬线用于主控制器101向备份控制器102发送 Limphome握手信号，该Limphome信号为PWM信号，若备份控制 器102能接收到正常的Limphome信号，则证明两个控制器均正常； 若能够接收到Limphome信号，但该信号不正常，则说明主控制器101 出现故障；若不能接收到该信号，则说明主控制器101或备份控制器 102均可能出现故障。
主控制器101通过低边驱动继电器的方式控制电子转向柱锁2地 线的通断，而备份控制器102控制电子转向柱锁2电源的通断。主控 制器101通过LIN线和硬线与电子转向柱锁2连接，解锁、闭锁使 能信号和反馈的锁状态信号同时通过LIN线和硬线进行传输。其中， 当反馈锁状态信号的硬线处于高电平时，则说明电子转向柱锁2处于 闭锁状态；当反馈锁状态信号的硬线处于低电平时，则说明电子转向 柱锁2处于解锁状态。
如图2所示为本系统进行解锁的控制流程图，其过程如下：
S1：按下智能钥匙的解锁按钮，向主控制器101发送解锁指令， 主控制器101接收到解锁指令后，通过车内天线向智能钥匙发送双向 通信验证信号。该信号是一个低频无线信号，智能钥匙接收到该信号 后解码出ID数据，判断是否与自身一致，若是一致则说明智能钥匙 合法，并将该合法信号通过发出的射频方式反馈至控制盒。同时，控 制盒可以根据预置的场强标定数据判断出智能钥匙是否在车内。若智 能钥匙即合法又在车内，则智能钥匙通过验证。反之，则通过仪表盘 或喇叭向驾驶员输出警示信息。
S2：智能钥匙通过验证后，主控制器101判断车辆系统电源是否 为off状态、电子转向柱锁是否为闭锁状态。
S3：若车辆系统电源为off状态，且电子转向柱锁为闭锁状态， 则主控制器101接通电子转向柱锁2的地线，并控制备份控制器102 接通电子转向柱锁2的电源。
S4：电子转向柱锁2通电后，主控制器101通过LIN线和硬线向 电子转向柱锁2发送解锁使能信号。
S5：电子转向柱锁2通过检测高低电平的方式判断是否有解锁使 能信号输入，在检测到有解锁使能信号(高电平)输入，且电子转向 柱锁2内部无故障码时，执行解锁。反之则通过仪表盘或喇叭向驾驶 员输出警示信息。
S6：电子转向柱锁2解锁成功后将锁状态信号通过LIN线和硬线 反馈至主控制器101，主控制器101断开电子转向柱锁2的地线，并 控制备份控制器102断开电子转向柱锁2的电源，解锁过程结束。若 电子转向柱锁2不能成功解锁，则反馈解锁失败信号，主控制器101 通过仪表盘或喇叭向驾驶员输出警示信息。
如图3所示为本系统进行闭锁的控制流程图，其过程如下：
S1：主控制器101接收到闭锁指令(PE按门把手开关闭锁或RKE 智能钥匙闭锁)和/或侧门状态变化信号后，进行车辆是否满足闭锁 前置条件判断。该前置条件为：系统电源为off状态、电子转向柱锁 为闭锁状态、车速小于5km/h、档位处于P档(自动变速器)或空档 (手动变速器)、蓄电池电压在10.5V—15.5V范围内，其中，车速信 息、档位信息、蓄电池电压等信息均可通过CAN线获得。
S2：若车辆满足闭锁前置条件，则主控制器101接通电子转向柱 锁2的地线，并控制备份控制器102接通电子转向柱锁2的电源。
S3：主控制器101向电子转向柱锁2发送闭锁使能信号。
S4：电子转向柱锁2通过检测高低电平的方式判断是否有解锁使 能信号输入，在检测到有闭锁使能信号(高电平)输入，且电子转向 柱锁2内部无故障码时，执行闭锁。反之则通过仪表盘或喇叭向驾驶 员输出警示信息。
S5：电子转向柱锁2闭锁成功后将锁状态信号通过LIN线和硬线 反馈至主控制器101，主控制器101断开电子转向柱锁2的地线，并 控制备份控制器102断开电子转向柱锁2的电源，闭锁过程结束。若 电子转向柱锁2不能成功闭锁，则反馈闭锁失败信号，主控制器101 通过仪表盘或喇叭向驾驶员输出警示信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本 领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
