[实用新型]一种电子转向柱锁控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车辆电子转向柱锁控制系统。

背景技术

随着科技的进步以及电子控制模块在汽车上日益广泛的应用，由于电子机械模块固有的高可靠性，高安全性，长寿命，低成本，的优势，越来越多纯机械功能模块被电子机械控制模块所取代，电子转向柱锁系统就是其中的典型应用，其主要功能是电子控制模块通过判断汽车本身状态信息（点火开关状态，车速，发动机转速，档位等）控制转向柱锁对方向盘转向柱执行上锁或解锁。现有电子转向柱锁系统的具体方案如图1所示，其中虚线框出的部分为电子转向柱锁系统101。目前大部分厂商所采用的技术是电子控制模块103与转向柱锁执行模块102分别为独立模块，前者只实现通过CAN总线109与车身其他模块信息（点火开关状态来自BCM（车身控制模块）106，车速、发动机转速信息来自EMS（发动机管理系统）105、ESP（电子稳定系统）107，档位信息来自TCU（自动变速箱控制模块）104交互处理及控制信息收发，后者只接收控制模块103的命令驱动转向柱机械锁上锁或解锁，执行模块检测锁位置（上锁或解锁）都使用霍尔传感器，电子控制模块103与其它车身模块通信方式为CAN总线通信，执行模块102与控制模块103通信方式为LIN108通信。此方案具有可靠性高，长寿命等优点，

但是由于整个系统由两个模块构成，成本较高；安全性方面，如电子控制模块发出错误控制信息，执行模块可能会执行错误的上锁解锁操作，霍尔传感器受温度影响较大，在极限温度条件下可能会反馈错误信息导致系统误动作，存在安全风险。

因此，亟待一种结构更为简单，精度更高的车辆转向柱锁控制系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种针对现有技术存在的缺陷提出一个集成的且更安全的解决方案。

为了实现这一目的，本实用新型将控制与执行模块集成为一个智能电子转向柱锁模块，同时在模块内采用主MCU单元和安全MCU单元同时处理系统外部内部信息并互相确认检测，执行上锁解锁前重复确认外部信息，上锁和解锁传感器分别采用霍尔传感器和机械微动开关，并与主MCU单元连接。大大减小误上锁风险，同时由于机械微动开关不受温度影响，避免了极限温度导致误反馈的问题。可以满足功能安全标准ISO26262等级D的要求。

本实用新型的一方面在于提供一种用于控制电子转向柱锁开锁和解锁的控制系统，其通过CAN总线与车身模块进行通信，包括：主MCU单元以及与其连接的CAN收发单元、安全MCU单元、内部信号反馈单元、霍尔传感器、机械微动开关以及执行单元。

其中，所述主MCU单元通过所述CAN收发单元与所述CAN总线进行通信，以获取所述车身模块的外部信息、分别从所述霍尔传感器及所述机械微动开关获取锁舌位置信息、以及从所述内部信号反馈单元获取内部反馈信息，根据所获得的所述外部信息、所述锁舌位置信息及所述内部反馈信息向所述执行单元发出第一执行指令。

所述安全MCU单元与所述主MCU单元通信，以获取所述车身模块的外部信息以及主MCU单元状态信息，根据所获得的所述外部信息和主MCU单元状态信息，向所述执行单元发出第二执行指令。

其中，所述执行单元根据所述第一执行指令及所述第二执行指令进行上锁操作，根据所述第一执行指令解锁。

其中，所述控制系统还包括用于向所述主MCU单元，CAN收发单元以及内部信号反馈单元供电的主系统电源、以及由主MCU单元控制，用于向所述安全MCU供电的安全MCU电源。

其中，执行单元包括电机驱动单元，机械锁电机以及执行电源，其中电机驱动单元与机械锁电机连接，执行电源分别用于向电机驱动单元及机械锁电机供电。优选地，执行电源在上锁时共同受主MCU单元和安全MCU单元控制，在解锁时受主MCU单元控制。

上述车身模块包括车身控制模块，发动机管理模块，电子稳定模块，自动变速箱控制模块中的一种或多种。本领域技术人员可以轻易理解的是，为了更好地实现控制的安全性，还可任意加入其它车身模块。

本实用新型的另一方面在于一种控制系统实现上锁的方法，包括如下步骤：

第一步，主MCU单元通过CAN收发单元从CAN总线上接收车身模块的信息，通过所述霍尔传感器及所述机械微动开关接收到锁舌的位置信息，通过内部信号反馈单元收到内部反馈信息，进行分析，若满足上锁条件，则主MCU单元发出第一上锁指令；

第二步，安全MCU单元与主MCU单元通信，并从主MCU单元接收车身模块的信息及主MCU单元状态信息，进行分析，若满足上锁条件，则安全MCU单元发出第二上锁指令；