JP2003009422A - 電源装置の故障診断方法及び故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電源装置の故障診断方法及び故障
診断装置に関し、バッテリから電気機器へ電力が供給さ
れている状況下において、バックアップ電源系の故障の
有無を判定することを目的とする。 【解決手段】 エアバッグ装置に電源としてバッテリを
接続する。エアバッグ装置内に、電力を蓄えるバックア
ップコンデンサにより構成され、バッテリ電圧よりも高
い電圧に昇圧されるバックアップ電源を設ける。また、
エアバッグ装置内に、降圧トランジスタにより構成さ
れ、その降圧トランジスタのデューティ駆動によりバッ
クアップ電源を降圧させる降圧回路を設ける。バッテリ
からエアバッグ装置へ電力が供給されている状況下にお
いて、バッテリ電圧よりも高い目標電圧にバックアップ
電源が降圧されるように降圧回路を作動させる。そし
て、電気機器に接続する端子に目標電圧が現れない場合
にはバックアップ電源系に故障が生じていると判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置の故障診
断方法及び故障診断装置に係り、特に、電気機器に電力
を供給するバッテリと、そのバックアップのために該バ
ッテリよりも高い電圧に昇圧され、電気機器に電力を供
給し得るバックアップ電源と、を備える電源装置の故障
診断方法及び故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平８−２９４２４
０号公報に開示される如く、電源としてバッテリと共に
バックアップ電源を備えるエアバッグ装置が知られてい
る。バックアップ電源は、バッテリからエアバッグ用の
電子ユニットへの電力供給が断線等に起因して十分に行
われなくなった場合に、その電子ユニットへ電力供給を
行う。このため、電子ユニットへ電力が供給されない事
態を回避することができ、エアバッグの展開制御を適正
に行うことができる。

【０００３】ところで、上記の如くバックアップ電源を
備える装置では、バックアップ電源系の短絡や断線等の
故障を診断する必要がある。上記従来の装置において、
バックアップ電源系の故障診断は、イグニションスイッ
チにより電源投入が行われた後の所定時間内にバックア
ップ電源の充電電圧が所定電圧以上上昇するか否かに基
づいて行われる。バックアップ電源の充電電圧が上昇し
ない場合は、バックアップ電源系に短絡や断線等の故障
が生じていると判断できる。従って、上記従来の装置に
よれば、バックアップ電源系の短絡や断線等の故障を判
定することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、バックアップ
電源は、常態においてバッテリの電圧よりも高い電圧に
昇圧されており、電子ユニットへ電力を供給する際にバ
ッテリの電圧と同等の電圧が確保されるように降圧回路
により降圧される。かかる構成では、降圧回路がバック
アップ電源を降圧させて正常に動作するか否かの故障診
断を行う必要がある。

【０００５】イグニションスイッチのオフによって電源
投入が解除されることによりバッテリから電子ユニット
への電力供給が行われなくなった後は、電子ユニットへ
の供給電圧がバッテリの電圧の影響を受けることはな
い。従って、電源投入が解除された後に降圧回路の作動
指令を行い、その結果としてバックアップ電源が適正に
降圧されて、電子ユニットへの供給電圧が所望の電圧に
維持されるか否かを判定することとすれば、降圧回路の
故障診断を行うことが可能となる。

【０００６】しかしながら、バックアップ電源は、電源
投入が解除された後において、降圧回路の故障の有無に
かかわらず放電し電圧低下する。すなわち、電源投入が
解除された直後においては、降圧回路に故障が生じてい
てもバックアップ電源が降圧される事態が生じ得る。こ
のため、電源投入の解除後にバックアップ電源系の故障
を判定する手法では、電子ユニットへの供給電圧が所望
の電圧に維持されるか否かを正確に判定することは困難
であり、降圧回路の故障診断を適正に行うことができな
いおそれがあった。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、バッテリから電気機器へ電力が供給されている
状況下において、バックアップ電源系の故障の有無を判
定することが可能な電源装置の故障診断方法及び故障診
断装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、所定の状況下において電力を所定の端
子を介して電気機器へ供給するバッテリと、前記バッテ
リの電圧よりも高い電圧に昇圧され、前記バッテリから
前記電気機器への電力供給が十分に行われない場合に降
圧回路により降圧された結果得られる電圧による電力を
前記所定の端子を介して該電気機器へ供給するバックア
ップ電源と、を備える電源装置の故障診断方法であっ
て、前記バッテリから前記電気機器へ電力が供給されて
いる状況下で、前記バックアップ電源を前記バッテリの
電圧に比して高い目標電圧に降圧させるべく前記降圧回
路を作動させる第１のステップと、前記第１のステップ
の処理が開始された後に、前記所定の端子に現れる電圧
が前記バッテリの電圧から前記目標電圧へ向けて変化す
るか否かに基づいて、前記バックアップ電源系の故障の
有無を判定する第２のステップと、を備える電源装置の
故障診断方法により達成される。

【０００９】また、上記の目的は、請求項４に記載する
如く、所定の状況下において電力を所定の端子を介して
電気機器へ供給するバッテリと、前記バッテリの電圧よ
りも高い電圧に昇圧され、前記バッテリから前記電気機
器への電力供給が十分に行われない場合に降圧回路によ
り降圧された結果得られる電圧による電力を前記所定の
端子を介して該電気機器へ供給するバックアップ電源
と、を備える電源装置の故障診断装置であって、前記バ
ッテリから前記電気機器へ電力が供給されている状況下
で、前記バックアップ電源を前記バッテリの電圧に比し
て高い目標電圧に降圧させるべく前記降圧回路を作動さ
せる降圧回路制御手段と、前記降圧回路制御手段により
前記降圧回路の作動が開始された後に、前記所定の端子
に現れる電圧が前記バッテリの電圧から前記目標電圧へ
向けて変化するか否かに基づいて、前記バックアップ電
源系の故障の有無を判定する故障判定手段と、を備える
電源装置の故障診断装置により達成される。

【００１０】請求項１及び４記載の発明において、降圧
回路は、バッテリから電気機器へ電力が供給されている
状況下で、バックアップ電源をバッテリの有する電圧に
比して高い目標電圧に降圧させるべく作動される。この
ように降圧回路が作動すると、バックアップ電源系に故
障が生じていない場合は所定の端子に現れる電圧がバッ
テリの電圧から目標電圧へ向けて変化し、一方、バック
アップ電源系に故障が生じている場合は所定の端子に現
れる電圧がバッテリの電圧近傍に維持される。本発明に
おいて、バックアップ電源系の故障の有無は、降圧回路
の作動が開始された後に所定の端子に現れる電圧がバッ
テリの電圧から目標電圧へ向けて変化するか否かに基づ
いて判定される。従って、バッテリから電気機器へ電力
が供給されている状況下において、バックアップ電源系
の故障の有無を判定することができる。

【００１１】この場合、請求項２に記載する如く、請求
項１記載の電源装置の故障診断方法において、前記第２
のステップは、前記第１のステップの処理が開始された
後に前記所定の端子に現れる電圧が前記目標電圧に達し
ない場合に、前記バックアップ電源系に故障が生じてい
ると判定することとしてもよいし、また、請求降３に記
載する如く、請求項１記載の電源装置の故障診断方法に
おいて、前記第２のステップは、前記第１のステップの
処理が開始された後に前記所定の端子に現れる電圧に所
定電圧差を超える上昇が生じない場合に、前記バックア
ップ電源系に故障が生じていると判定することとしても
よいし、また、請求項５に記載する如く、請求項４記載
の電源装置の故障診断装置において、前記故障判定手段
は、前記降圧回路制御手段により前記降圧回路の作動が
開始された後に前記所定の端子に現れる電圧が前記目標
電圧に達しない場合に、前記バックアップ電源系に故障
が生じていると判定することとしてもよいし、更に、請
求項６に記載する如く、請求項４記載の電源装置の故障
診断装置において、前記故障判定手段は、前記降圧回路
制御手段により前記降圧回路の作動が開始された後に前
記所定の端子に現れる電圧に所定電圧差を超える上昇が
生じない場合に、前記バックアップ電源系に故障が生じ
ていると判定することとしてもよい。

【００１２】また、上記の目的は、請求項７に記載する
如く、請求項４記載の電源装置の故障診断装置におい
て、前記降圧回路制御手段は、前記バッテリから前記電
気機器への電力供給が十分に行われない場合は、前記バ
ックアップ電源を前記バッテリの電圧近傍の電圧に降圧
させるべく前記降圧回路を作動させ、また、バックアッ
プ電源系の故障診断が行われる場合は、前記バックアッ
プ電源を前記目標電圧に降圧させるべく前記降圧回路を
作動させると共に、前記故障判定手段は、前記降圧回路
制御手段により前記バックアップ電源を前記目標電圧に
降圧させるべく前記降圧回路の作動が開始された後に、
前記バックアップ電源系の故障の有無を判定する電源装
置の故障診断装置により達成される。

【００１３】本発明において、降圧回路は、バッテリか
ら電気機器への電力供給が十分に行われない場合にはバ
ックアップ電源をバッテリの電圧近傍の電圧に降圧さ
せ、バックアップ電源系の故障診断を行う際にはバッテ
リから電気機器へ電力が供給されている状況下において
バックアップ電源をバッテリの電圧に比して高い目標電
圧に降圧させる。そして、バックアップ電源系の故障の
有無は、降圧回路の作動がバックアップ電源を目標電圧
に降圧させるべく開始された後に、所定の端子に現れる
電圧がバッテリの電圧から目標電圧へ向けて変化するか
否かに基づいて判定される。従って、バッテリから電気
機器への電力供給が十分に行われない場合にはバックア
ップ電源をバッテリ電圧と同程度の電圧に降圧させて電
気機器への電力供給を行うことができると共に、バッテ
リ電源系の故障診断時にはバッテリから電気機器へ電力
が供給されている状況下においてバックアップ電源を通
常よりも高めの電圧に降圧させることでバックアップ電
源系の故障の有無を判定することができる。

【００１４】ところで、降圧回路がスイッチング素子に
より構成されている場合には、そのデューティ比を変更
することにより、バックアップ電源を所望の電圧に降圧
させることが可能である。

【００１５】従って、請求項８に記載する如く、請求項
４乃至７の何れか一項記載の電源装置の故障診断装置に
おいて、前記降圧回路が、スイッチング素子により構成
され、前記降圧回路制御手段は、前記スイッチング素子
をデューティ駆動することにより前記バックアップ電源
を降圧させることとしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車両に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置
１０の要部のシステム構成図を示す。本実施例におい
て、エアバッグ装置１０には、電源装置として、車両乗
員が操作可能なイグニションスイッチ１２を介して、バ
ッテリ１４が接続されている。バッテリ１４は、約１２
Ｖ程度のバッテリ電圧を有している。エアバッグ装置１
０は、乗員の操作によりイグニションスイッチ１２がオ
ン状態にある場合にバッテリ１４から電力の供給を受
け、端子１６から各機器（後述のスクイブ等）へ向けて
電圧ＶＣＣの供給を行う。

【００１７】エアバッグ装置１０は、車両の座席近傍に
配設されたエアバッグ（図示せず）、及び、エアバッグ
ごとに設けられ、車両衝突時に点火によってエアバッグ
へ圧縮空気を送り込むことによりエアバッグを展開させ
る点火装置としてのスクイブ（図示せず）を備えてい
る。各スクイブには、２つの点火用スイッチング素子
（図示せず）が接続されている。スクイブは、一方の点
火用スイッチング素子を介してエアバッグ装置１０の電
源系に接続されていると共に、他方の点火用スイッチン
グ素子を介して接地されている。かかる構成において
は、エアバッグ装置１０がバッテリ１４から電力の供給
を受けることにより端子１６に所定値以上の電圧ＶＣＣ
が現れている状況下で、２つの点火用スイッチング素子
が共にオン状態にされると、スクイブが通電・点火さ
れ、その結果としてエアバッグが展開することとなる。

【００１８】エアバッグ装置１０は、エアバッグ電子制
御ユニット（以下、エアバッグＥＣＵと称す）２２を備
えている。エアバッグＥＣＵ２２には、マイクロコンピ
ュータ（以下、単にマイコンと称す）２０が内蔵されて
いる。マイコン２０は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）
を介して上記した端子１６に接続されており、端子１６
に生ずる電圧ＶＣＣを検出する。マイコン２０には、車
両に生じている減速度に応じた信号を電気的に出力する
電子式加速度センサ（図示せず）が接続されている。マ
イコン２０は、電子式加速度センサの出力信号に基づい
て車両に生じている減速度を検出し、その検出結果に基
づいてスクイブを点火させるか否かを判別する。マイコ
ン２０には、上記した点火用スイッチング素子を内蔵す
る統合ＩＣ２４が接続されている。統合ＩＣ２４は、マ
イコン２０によるスクイブの点火要求に応じて点火用ス
イッチング素子のオン・オフ制御を行う。

【００１９】エアバッグＥＣＵ２２には、電源装置とし
て、バックアップコンデンサ２６により構成されるバッ
クアップ電源２８が内蔵されている。バックアップ電源
２８には、昇圧トランジスタ３０により構成される昇圧
回路３２が接続されている。昇圧回路３２は、上記した
端子１６及びイグニションスイッチ１２を介してバッテ
リ１０に接続している。昇圧回路３２は、バックアップ
電源２８に生ずる電圧ＶＢＡＣＫをバッテリ１０に生じ
ているバッテリ電圧（１２Ｖ程度）から所定の電圧（例
えば２３Ｖ程度）へ向けて昇圧する回路である。バック
アップ電源２８は、イグニションスイッチ１２がオン状
態にされることによりエアバッグ装置１０が電源投入さ
れた後、昇圧回路３２の作動により、バッテリ１０から
供給される電力を図１に実線矢印で示す経路に従ってバ
ックアップコンデンサ２６に蓄積する。

【００２０】バックアップ電源２８には、また、統合Ｉ
Ｃ２４に内蔵された降圧トランジスタ３４により構成さ
れる降圧回路３６が接続されている。降圧回路３６は、
上記した昇圧回路３２と同様に、端子１６及びイグニシ
ョンスイッチ１２を介してバッテリ１０に接続してい
る。降圧回路３６は、昇圧回路３２により昇圧されてい
るバックアップ電源２８の電圧ＶＢＡＣＫを適当な電圧
に降圧する回路である。バックアップ電源２８は、イグ
ニションスイッチ１２のオフにより或いは車両衝突時等
における断線やバッテリ１４の故障等によりバッテリ１
４からエアバッグ装置１０への電力の供給が絶たれた場
合に、降圧回路３６の作動によりバッテリ電圧と同程度
の電圧に降圧され、バッテリ電圧に対応する電圧（約８
〜１４Ｖの間の電圧）を端子１６から各機器へ向けて図
１に破線矢印で示す経路に従って供給するための電源で
ある。

【００２１】統合ＩＣ２４には、昇圧制御回路４０及び
降圧制御回路４２が設けられている。昇圧制御回路４０
及び降圧制御回路４２には、ＩＧ電圧モニタ回路４４が
接続されている。ＩＧ電圧モニタ回路４４は、ダイオー
ド４６を介してエアバッグＥＣＵ２２の電源系のイグニ
ションスイッチ１２側の接点４８に接続しており、かか
る接点４８に生ずる電圧（以下、ＩＧ電圧と称す）に応
じた電圧を検出する。そして、その電圧が例えば７〜８
Ｖ程度の所定の範囲内にあるか否かに基づいて、イグニ
ションスイッチ１２がオン状態又はオフ状態にされてい
るか否かをモニタする。ＩＧ電圧モニタ回路４４は、入
力電圧が所定の範囲内にあるか否かに応じた、すなわ
ち、イグニションスイッチ１２のオン・オフ状態に応じ
た指令信号を昇圧制御回路４０及び降圧制御回路４２に
対して出力する。

【００２２】ＩＧ電圧モニタ回路４４には、通信線５０
を介してマイコン２０が接続されている。ＩＧ電圧モニ
タ回路４４は、入力電圧が所定の範囲内にあるか否かに
応じた信号を通信線５０を介してマイコン２０に対して
出力する。マイコン２０は、統合ＩＣ２４のＩＧ電圧モ
ニタ回路４４からの出力信号に基づいてイグニションス
イッチ１２のオン・オフ状態を把握する。マイコン２０
は、通信線５２を介して昇圧制御回路４０及び降圧制御
回路４２に接続されている。マイコン２０は、イグニシ
ョンスイッチ１２のオン・オフ状態に応じた指令信号を
昇圧制御回路４０及び降圧制御回路４２に対して出力す
る。

【００２３】昇圧制御回路４０は、上記した昇圧回路３
２の昇圧トランジスタ３０に接続しており、マイコン２
０及びＩＧ電圧モニタ回路４４からの制御信号に基づい
て昇圧トランジスタ３０をオン・オフ制御する。昇圧制
御回路４０は、昇圧トランジスタ３０のオン・オフによ
りバックアップ電源２８をバッテリ電圧を超えて昇圧さ
せ、その結果得られる電力をバックアップコンデンサ２
６に蓄積させる制御を行う。また、降圧制御回路４２
は、上記した降圧回路３６の降圧トランジスタ３４に接
続しており、マイコン２０及びＩＧ電圧モニタ回路４４
からの制御信号に基づいて降圧トランジスタ３４をオン
・オフによりデューティ制御する。降圧制御回路４２
は、降圧トランジスタ３４のオン・オフによりバックア
ップ電源２８を降圧させる制御を行う。

【００２４】次に、本実施例のシステムおける動作につ
いて説明する。

【００２５】図２は、本実施例のシステムにおける動作
を説明するためのタイムチャートを示す。尚、図２
（Ａ）にはイグニションスイッチ１２のオン・オフ状態
の時間変化が、図２（Ｂ）には電圧ＶＢＡＣＫの時間変
化が、図２（Ｃ）には電圧ＶＣＣの時間変化が、図２
（Ｄ）には昇圧回路３２の動作状態の時間変化が、図２
（Ｅ）には降圧回路３６の動作状態の時間変化が、それ
ぞれ示されている。

【００２６】本実施例のシステムにおいて、イグニショ
ンスイッチ１２がオフ状態にされている場合（図２にお
いて時刻ｔ０以前）は、バッテリ１２からバッテリ装置
１０へ電力が供給されることはない。かかる状況下で
は、エアバッグＥＣＵ２２の電源系の接点４８に現れる
電圧ＩＧ電圧及び端子１６に現れる電圧ＶＣＣは共に
“０”Ｖに維持されている。イグニションスイッチ１２
がオフ状態からオン状態へ変化される（図２において時
刻ｔ０）と、バッテリ１２からバッテリ装置１０へ電力
の供給が開始される。かかる電力供給が行われている場
合は、エアバッグＥＣＵ２２の電源系の接点４８にバッ
テリ電圧と同程度のＩＧ電圧が現れると共に、端子１６
にそのバッテリ電圧に応じた電圧ＶＣＣが現れる。

【００２７】ＩＧ電圧モニタ回路４４は、イグニション
スイッチ１２がオフ状態からオン状態へ変化したことを
検知した場合は、昇圧回路３２が作動状態に変化し、か
つ、降圧回路３６が非作動状態に維持されるように昇圧
制御回路４０及び降圧制御回路４２に指令信号を出力す
る。この場合、昇圧制御回路４０は、ＩＧ電圧モニタ回
路４４からの指令信号に基づいて昇圧トランジスタ３０
をオンとし、バックアップ電源２８をバッテリ電圧を超
えて２３Ｖ程度の電圧ＶＢＡＣＫに達するまで昇圧さ
せ、バッテリ１４からの電力をバックアップコンデンサ
２６に蓄積させる。

【００２８】一方、イグニションスイッチ１２がオン状
態からオフ状態へ変化される（図２において時刻ｔ１）
と、バッテリ１２からバッテリ装置１０への電力供給が
中止される。イグニションスイッチ１２のオフにより電
力供給が中止されると、エアバッグＥＣＵ２２の電源系
の接点４８に現れるＩＧ電圧が“０”近傍に低下する。
ＩＧ電圧モニタ回路４４は、接点４８に現れたＩＧ電圧
が所定の範囲を下回ることによりイグニションスイッチ
１２がオフ状態にされたことを検知した場合、昇圧回路
３２が非作動状態に変化し、かつ、降圧回路３６が作動
状態に変化するように昇圧制御回路４０及び降圧制御回
路４２に指令信号を出力する。この場合、降圧制御回路
４２は、端子１６に現れる電圧ＶＣＣがイグニションス
イッチ１２のオン時にバッテリ１４から供給されていた
電圧と同程度の電圧に所定時間維持されるようにバック
アップ電源２８を降圧させ、放電により電圧ＶＢＡＣＫ
がある程度低下するまで降圧回路３６の作動状態を維持
すると共に、電圧ＶＢＡＣＫが低下した時点（図２にお
いて時刻ｔ２）で降圧回路３６を非作動状態に変化させ
る。

【００２９】また、車両衝突による断線やバッテリ１４
の故障等によりバッテリ１４からエアバッグ装置１０へ
の電力供給が遮断されると、イグニションスイッチ１２
のオフの場合と同様に、エアバッグＥＣＵ２２の電源系
の接点４８に現れるＩＧ電圧が“０”近傍に低下する。
ＩＧ電圧モニタ回路４４は、接点４８に現れたＩＧ電圧
が所定の範囲を下回ることを検知した場合、昇圧回路３
２を非作動状態に変化させ、かつ、降圧回路３６を作動
状態に変化させる。この場合、降圧制御回路４２は、Ｉ
Ｇ電圧モニタ回路４４からの指令信号に基づいて、電圧
ＶＣＣがバッテリ１４により供給されていた電圧と同程
度に所定時間維持されるように降圧トランジスタ３４を
デューティ制御し、昇圧されているバックアップ電源２
８を降圧させる。

【００３０】すなわち、本実施例においては、バッテリ
１０からエアバッグ装置１０への電力供給が遮断された
場合、バックアップ電源２８からエアバッグ装置１０へ
一定電圧による電力の供給が行われる。このため、車両
が衝突することによりバッテリ１０からエアバッグ装置
１０への電力供給が絶たれた場合でも、スクイブ等へ電
力供給が行われない事態が回避されるので、エアバッグ
の展開を行うことが可能となっている。

【００３１】ところで、本実施例の如く、昇圧されたバ
ックアップ電源２８を降圧させることにより電力供給を
行うシステムにおいては、バックアップ電源２８により
電力供給を行うことが可能か否か、すなわち、降圧トラ
ンジスタ３４等の降圧回路３６に故障が生じていないか
及びバックアップ電源２８と端子１６との間の電源系が
断線していないか否かの電源系の故障診断を行う必要が
ある。

【００３２】上記の如く、本実施例においては、イグニ
ションスイッチ１２のオフによりバッテリ１４からエア
バッグ装置１４への電力供給が遮断された後、降圧制御
回路４２は、端子１６に現れる電圧ＶＣＣがイグニショ
ンスイッチ１２のオン時にバッテリ１４から供給されて
いた電圧と同程度の電圧に一定時間維持され、エアバッ
グ装置１４への電力供給が継続するように降圧回路３６
を作動状態とする。降圧回路３６が正常に機能する状況
下で作動状態とされる場合は、バックアップ電源２８の
降圧により、端子１６に現れる電圧ＶＣＣはある程度の
期間所望の電圧に維持される。一方、降圧トランジスタ
３４の故障やバックアップ電源２８と端子１６との間の
電源系の断線等が生じている状況下で降圧回路３６が作
動状態にされる場合は、バックアップ電源２８が適正に
降圧されないので、端子１６に現れる電圧ＶＣＣが所望
の電圧に維持されない事態が生ずる。従って、バックア
ップ電源系の故障診断を行う手法としては、バッテリ１
４からエアバッグ装置１４への電力供給が遮断された
後、降圧回路３６に対してバックアップ電源２８の降圧
指令を行う結果として、端子１６に現れる電圧ＶＣＣが
イグニションスイッチ１２のオン時にバッテリ１４から
供給されていた電圧と同程度の電圧に維持されるか否か
を判定し、その判定結果に基づいて行うことが考えられ
る。

【００３３】しかしながら、バックアップ電源２８は、
イグニションスイッチ１２のオフ等によりバッテリ１４
からの電力供給が解除された後に放電し電圧低下する。
このため、上記した手法の如く、バッテリ１４からエア
バッグ装置１０への電力供給が遮断された後にバックア
ップ電源系の故障診断を行うシステムでは、電圧ＶＣＣ
がバックアップ電源２８の降圧により所望の電圧に維持
されるか否かを正確に判定することが困難であり、その
故障診断を適正に行うことができないおそれがある。

【００３４】そこで、本実施例のシステムは、バッテリ
１４からエアバッグ装置１０へ電力の供給が行われてい
る状況下において、バックアップ電源系の故障診断を行
う点に特徴を有している。以下、本実施例の特徴部につ
いて説明する。

【００３５】本実施例において、バッテリ１４からエア
バッグ装置１０へ電力の供給が行われている場合は、端
子１６に現れる電圧ＶＣＣはバッテリ電圧に対応した電
圧（約８〜１４Ｖの間の電圧）となっている。また、バ
ックアップ電源２８は、上述の如く降圧トランジスタ３
４のデューティ駆動により降圧されるが、この信号のデ
ューティ比は、バッテリ１４による電力供給が遮断され
ることによりバックアップ電源２８が作動状態となる
際、バックアップ電源２８が降圧する結果として端子１
６に現れる電圧ＶＣＣがバッテリ１４から供給されてい
た電圧と同程度の電圧に維持されるように設定される。
従って、バッテリ１４からエアバッグ装置１０へ電力の
供給が行われている状況下、バックアップ電源２８が仮
に通常どおりに降圧される場合には、端子１６に現れる
電圧は、バックアップ電源系の故障の有無にかかわらず
バッテリ電圧に対応した電圧となってしまう。このた
め、かかる手法では、バックアップ電源系の故障の有無
を判定することはできない。

【００３６】本実施例の如く降圧トランジスタ３４がデ
ューティ駆動される構成においては、デューティ比が大
きいと、バックアップ電源２８の降圧量が小さく、端子
１６に現れる電圧ＶＣＣが高くなる一方、デューティ比
が小さいと、降圧量が大きく、端子１６に現れる電圧Ｖ
ＣＣが低くなる。このため、本実施例においては、降圧
トランジスタ３４へのデューティ信号のデューティ比を
変更することにより、バックアップ電源２８が降圧され
た結果として端子１６に現れる電圧ＶＣＣを変更するこ
とが可能である。

【００３７】そこで、本実施例のシステムにおいては、
バッテリ１４からエアバッグ装置１０へ電力の供給が行
われている状況下でバックアップ電源系の故障診断を行
う場合には、昇圧回路３２が非作動状態にされ、かつ、
降圧回路３６が作動状態にされると共に、その際におけ
る降圧トランジスタ３４へのデューティ信号のデューテ
ィ比が通常時よりも大きな値に設定される。

【００３８】デューティ比が通常時よりも大きな値に設
定されつつ降圧回路３６が作動状態となる場合には、バ
ックアップ電源２８の降圧量が通常時よりも小さくなる
ため、端子１６に現れる電圧ＶＣＣが、バッテリ電圧に
対応した電圧に比して高くなり得る。すなわち、降圧回
路３６が正常に機能する状況下でバックアップ電源系の
故障診断のために作動状態とされる場合には、端子１６
に現れる電圧ＶＣＣがバッテリ電圧に対応した電圧に比
して高くなり（図２において時刻ｔ３〜ｔ４の間）、一
方、バックアップ電源系に故障が生じている状況下で降
圧回路３６が作動状態とされる場合には、その指令がな
されても、バックアップ電源２８から端子１６へ有効に
電圧供給を行うことができないため、端子１６に現れる
電圧ＶＣＣは、バッテリ１４によるバッテリ電圧に対応
した電圧に維持される。

【００３９】従って、バッテリ１４からエアバッグ装置
１０へ電力の供給が行われている状況下、降圧トランジ
スタ３４が高いデューティ比でデューティ駆動されるよ
うに降圧回路３６を作動状態にし、端子１６に現れる電
圧の変化を検出することとすれば、その変化の大きさに
基づいて降圧トランジスタ３４の故障やバックアップ電
源系の断線等、バックアップ電源系の故障の有無を判定
できる。この点、本実施例のシステムによれば、バッテ
リ１４からエアバッグ装置１０へ電力の供給が行われて
いる状況下において、バックアップ電源系の故障の有無
を判定することができる。

【００４０】図３は、バックアップ電源系の故障診断を
行うべく、本実施例においてマイコン２０が実行する制
御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示す
ルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチ
ンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずス
テップ１００の処理が実行される。

【００４１】ステップ１００では、バッテリ１４からエ
アバッグ装置１０への電力供給が行われている状況下で
バックアップ電源系の故障診断を行うべき条件が成立し
ているか否かが判別される。ここで、かかる故障診断
は、イグニションスイッチ１２がオフ状態からオン状態
に変化し、バックアップ電源２８がバッテリ１４のバッ
テリ電圧よりも高い電圧に昇圧された後、できるだけ早
い時期に行うことが好ましい。これは、バックアップ電
源系の故障診断がかかる時期に行われれば、車両乗員が
乗車した後、車両走行前にバックアップ電源系の故障を
知ることができるからである。尚、バックアップ電源系
の故障診断を車両の走行が開始された後に行うこととし
てもよい。本ステップ１００の処理は、上記した条件が
成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結
果、バックアップ電源系の故障診断を行うべき条件が成
立したと判別された場合は、次にステップ１０２の処理
が実行される。

【００４２】ステップ１０２では、本ステップ１０２の
処理が実行される時点において端子１６に現れる電圧Ｖ
ＣＣを、ＶＣＣ０としてマイコン２０の有するメモリに
記憶する処理が実行される。

【００４３】ステップ１０４では、昇圧回路３２を作動
状態から非作動状態に変化させ、かつ、降圧回路３６を
非作動状態から作動状態に変化させる処理が実行され
る。具体的には、昇圧制御回路４０に対して昇圧回路３
２を非作動状態にする指令信号を供給すると共に、降圧
制御回路４２に対して降圧回路３６を作動状態にする指
令信号を供給する処理が実行される。この際、降圧回路
３６の降圧トランジスタは、イグニションスイッチ１２
のオフや断線等に起因してバッテリ１４による電圧供給
ができなくなった際に端子１６に現れる電圧ＶＣＣをそ
のバッテリ１４から供給されていた電圧と同程度の電圧
に維持すべく実現されるデューティ比よりも大きなデュ
ーティ比で駆動される。本ステップ１０４の処理が実行
されると、以後、バックアップ電源２８は、昇圧される
ことなく、降圧回路３６の作動によりバッテリ１４から
端子１６に供給されていた電圧（例えば８〜１４Ｖ）よ
りも高い電圧（例えば１８Ｖ）へ向けて降圧されること
となる。

【００４４】ステップ１０６では、上記ステップ１０４
の処理が開始された後の所定時間内に、端子１６に現れ
た電圧ＶＣＣと上記ステップ１０２で記憶した電圧ＶＣ
Ｃ０との電圧差ΔＶ（＝ＶＣＣ−ＶＣＣ０）が所定電圧
差ΔＶ０を超えているか否か、すなわち、電圧ＶＣＣが
記憶された電圧ＶＣＣ０を基準にして所定電圧差ΔＶ０
を超えて上昇しているか否かが判別される。尚、所定電
圧差ΔＶ０は、バックアップ電源系の故障診断時にバッ
クアップ電源２８を降圧させることにより端子１６に供
給する所望の電圧（１８Ｖ）と、通常時にバッテリ１４
から端子１６に供給される電圧（８Ｖ〜１４Ｖ）との電
圧差と同等の値あるいはそれよりも少し小さめの値に設
定されている（例えば４Ｖ）。また、所定時間は、上記
ステップ１０４の処理の実行によって端子１６に現れる
電圧が４Ｖ程度上昇するのに要すると判断される時間で
ある。

【００４５】上記ステップ１０６の処理の結果、所定期
間内にΔＶ＞ΔＶ０が成立する場合は、降圧回路３６へ
の指令によってバックアップ電源２８が適正に降圧され
ていると判断できる。従って、かかる判別がなされた場
合は、次にステップ１０８の処理が実行される。一方、
所定期間内にΔＶ＞ΔＶ０が成立しない場合は、降圧回
路３６へ指令信号が供給されているにもかかわらず、バ
ックアップ電源２８が適正に降圧されていないと判断で
きる。この場合には、降圧トランジスタ３４の駆動部
等、降圧回路３６の故障に起因して、或いは、端子１６
とバックアップ電源２８との電源系の断線等に起因して
バックアップ電源系に故障が生じていると判断できる。
従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１
１０の処理が実行される。

【００４６】ステップ１０８では、バックアップ電源系
が正常に機能すると判定される。また、ステップ１１０
では、バックアップ電源系に故障が生じていると判定さ
れる。本ステップ１１０の処理が実行されると、以後、
車両乗員に対してエアバッグ装置１０のバックアップ電
源系の故障が生じていることを知らせるべく、車室内の
インパネ部にランプ表示を行い或いは警報音を発する処
理が実行される。ステップ１０８又は１１０の処理が終
了すると、今回のルーチンは終了される。

【００４７】上記図３に示すルーチンによれば、バッテ
リ１４からエアバッグ装置１０へ電力の供給が行われて
いる状況下でバックアップ電源系の故障診断を行うべ
く、降圧トランジスタ３４が通常時に比して高いデュー
ティ比で駆動されるように降圧回路３６を作動状態にす
ることができる。そして、端子１６に現れる電圧ＶＣＣ
が、バッテリ１４により供給されていた電圧からそれよ
りも高い所望の電圧へ向けて変化した場合には、バック
アップ電源系が正常に機能すると判定することができ、
一方、端子１６に現れる電圧ＶＣＣが所望の電圧へ向け
て変化しない場合には、バックアップ電源系に故障が生
じていると判定することができる。

【００４８】降圧トランジスタ３４がバッテリ電圧が実
現される程度のデューティ比に比して高いデューティ比
で駆動されるように降圧回路３６が作動状態にされてい
るにもかかわらず、端子１６に現れる電圧ＶＣＣがその
デューティ比に応じた所望の電圧へ向けて変化しない場
合、すなわち、バッテリ電圧に応じた電圧に維持される
場合には、バックアップ電源２８が適正に降圧されてい
ないと判断できる。一方、上記した降圧回路３６の作動
によって端子１６に現れる電圧ＶＣＣがそのデューティ
比に応じた所望の電圧へ向けて変化した場合には、バッ
クアップ電源２８が適正に降圧されていると判断でき
る。従って、本実施例のシステムによれば、バッテリ１
４からエアバッグ装置１０へ電力の供給が行われている
状況下において、バックアップ電源系の故障の有無を適
正に判定することが可能となっている。

【００４９】ところで、イグニションスイッチ１２のオ
フによってバッテリ１４からエアバッグ装置１０への電
力供給が遮断された後にバックアップ電源系の故障を診
断するシステムにおいては、バックアップ電源系に故障
が生じていると判定された場合、イグニションスイッチ
１２が既にオフになっているため、その故障を直ちに車
両乗員に知らせることができない。従って、かかるシス
テムでは、故障診断結果を次にイグニションスイッチ１
２がオン状態とされるまで一時的に不揮発性メモリに記
憶しておき、イグニションスイッチ１２がオン状態とさ
れた後に警告等により車両乗員に故障を知らせる必要が
ある。

【００５０】これに対して、本実施例のシステムにおい
ては、イグニションスイッチ１２がオン状態にされてい
る状況下においてバックアップ電源系の故障診断が行わ
れ、その故障診断結果が直ちに車両乗員に知らされるた
め、故障診断結果を不揮発性メモリに記憶する必要はな
く、そのための記憶領域は不要である。

【００５１】また、統合ＩＣ２４およびマイコン２０が
互いに異なる部位における電圧を検出するシステムにお
いては、検出部位における周辺回路（例えば抵抗）のバ
ラツキを考慮して、統合ＩＣ２４およびマイコン２０が
それぞれ、エアバッグＥＣＵ２２の電源を制御するうえ
で動作電圧領域を設定しておくことが必要であるが、そ
の設定がバラツキに対応せず適正でないために、エアバ
ッグＥＣＵ２２が動作可能な状態であるにもかかわらず
機能停止される事態が生じるおそれがある。

【００５２】これに対して、本実施例のシステムにおい
ては、統合ＩＣ２４のＩＧ電圧モニタ回路４４が、入力
電圧が所定の範囲内にあるか否かに応じた信号をマイコ
ン２０に出力すると共に、マイコン２０が、ＩＧ電圧モ
ニタ回路４４の出力信号に基づいてＩＧ電圧モニタ回路
４４の入力信号が所定の範囲内にあるかを把握し、エア
バッグＥＣＵ２２内の電源状態を把握する。かかる構成
においては、統合ＩＣ２４およびマイコン２０がそれぞ
れ異なる部位における電圧を検出するものではなく、マ
イコン２０が、統合ＩＣ２４のＩＧ電圧モニタ回路４４
が把握する電源状態と同一の電源状態を把握することが
できるため、上記したバラツキを考慮してエアバッグＥ
ＣＵ２２の動作電圧領域を設定する必要がない。従っ
て、本実施例のシステムにおいては、マイコン２０が電
源電圧に基づくエアバッグＥＣＵ２２の動作開始・中止
を適正に制御することが可能となっている。

【００５３】尚、上記の実施例においては、イグニショ
ンスイッチ１２がオン状態にされたことが特許請求の範
囲に記載された「所定の状況」に、端子１６が特許請求
の範囲に記載された「所定の端子」に、エアバッグ装置
１０のスクイブが特許請求の範囲に記載された「電気機
器」に、降圧トランジスタ３４が特許請求の範囲に記載
された「スイッチング素子」に、所定電圧差ΔＶ０が特
許請求の範囲に記載された「所定電圧差」に、それぞれ
相当している。

【００５４】また、上記の実施例においては、マイコン
２０が、上記ステップ１０４の処理を実行することによ
り特許請求の範囲に記載された「第１のステップ」及び
「降圧回路制御手段」が、上記ステップ１０６〜１１０
の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載され
た「第２のステップ」及び「故障判定手段」が、それぞ
れ実現されている。

【００５５】ところで、上記の実施例においては、マイ
コン２０を用いてバックアップ電源系の故障の有無を判
定することとしているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、コンパレータ等のＩＣを用いて判定するこ
ととしてもよい。この場合には、このコンパレータ等が
特許請求の範囲に記載した「故障判定手段」に相当する
こととなる。

【００５６】また、上記の実施例においては、バッテリ
とバックアップ電源とを備えるエアバッグ装置１０の電
源装置の故障診断に適用することとしているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、通常のバッテリとそ
のバックアップのためのバックアップ電源とを備えるシ
ステムであればその電源装置の故障診断に適用すること
も可能である。

【発明の効果】上述の如く、請求項１乃至６、及び８記
載の発明によれば、バッテリから電気機器へ電力が供給
されている状況下において、バックアップ電源系の故障
の有無を判定することができる。

【００５７】また、請求項７記載の発明によれば、バッ
テリから電気機器への電力供給が十分に行われない場合
にはバックアップ電源をバッテリ電圧と同程度の電圧に
降圧させることにより電気機器への電力供給を行うこと
ができると共に、バッテリ電源系の故障診断時にはバッ
テリから電気機器へ電力が供給されている状況下でバッ
クアップ電源を通常よりも高めの電圧に降圧させること
によりバックアップ電源系の故障の有無を判定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両に搭載されるエア
バッグ装置の要部のシステム構成図である。

【図２】本実施例のシステムにおけるバックアップ電源
系の故障診断の手法を説明するためのタイムチャートで
ある。

【図３】本実施例においてバックアップ電源系の故障診
断を行うべく実行される制御ルーチンの一例のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０ エアバッグ装置 １２ イグニションスイッチ １４ バッテリ １６ 端子 ２０ マイコン ２４ 統合ＩＣ ２６ バックアップコンデンサ ２８ バックアップ電源 ３４ 降圧トランジスタ ３６ 降圧回路 ４２ 降圧制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２ Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２Ｗ (72)発明者 米田 公久 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 小牧 弘之 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 EE39 EE48 EE55 EE57 FF16 5G015 FA18 HA03 JA07 JA34 JA60 KA03 KA12 5H223 AA10 AA19 BB08 EE13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の状況下において電力を所定の端子
   を介して電気機器へ供給するバッテリと、前記バッテリ
   の電圧よりも高い電圧に昇圧され、前記バッテリから前
   記電気機器への電力供給が十分に行われない場合に降圧
   回路により降圧された結果得られる電圧による電力を前
   記所定の端子を介して該電気機器へ供給するバックアッ
   プ電源と、を備える電源装置の故障診断方法であって、 前記バッテリから前記電気機器へ電力が供給されている
   状況下で、前記バックアップ電源を前記バッテリの電圧
   に比して高い目標電圧に降圧させるべく前記降圧回路を
   作動させる第１のステップと、 前記第１のステップの処理が開始された後に、前記所定
   の端子に現れる電圧が前記バッテリの電圧から前記目標
   電圧へ向けて変化するか否かに基づいて、前記バックア
   ップ電源系の故障の有無を判定する第２のステップと、 を備えることを特徴とする電源装置の故障診断方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電源装置の故障診断方法
   において、 前記第２のステップは、前記第１のステップの処理が開
   始された後に前記所定の端子に現れる電圧が前記目標電
   圧に達しない場合に、前記バックアップ電源系に故障が
   生じていると判定することを特徴とする電源装置の故障
   診断方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電源装置の故障診断方法
   において、 前記第２のステップは、前記第１のステップの処理が開
   始された後に前記所定の端子に現れる電圧に所定電圧差
   を超える上昇が生じない場合に、前記バックアップ電源
   系に故障が生じていると判定することを特徴とする電源
   装置の故障診断方法。
4. 【請求項４】 所定の状況下において電力を所定の端子
   を介して電気機器へ供給するバッテリと、前記バッテリ
   の電圧よりも高い電圧に昇圧され、前記バッテリから前
   記電気機器への電力供給が十分に行われない場合に降圧
   回路により降圧された結果得られる電圧による電力を前
   記所定の端子を介して該電気機器へ供給するバックアッ
   プ電源と、を備える電源装置の故障診断装置であって、 前記バッテリから前記電気機器へ電力が供給されている
   状況下で、前記バックアップ電源を前記バッテリの電圧
   に比して高い目標電圧に降圧させるべく前記降圧回路を
   作動させる降圧回路制御手段と、 前記降圧回路制御手段により前記降圧回路の作動が開始
   された後に、前記所定の端子に現れる電圧が前記バッテ
   リの電圧から前記目標電圧へ向けて変化するか否かに基
   づいて、前記バックアップ電源系の故障の有無を判定す
   る故障判定手段と、 を備えることを特徴とする電源装置の故障診断装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の電源装置の故障診断装置
   において、 前記故障判定手段は、前記降圧回路制御手段により前記
   降圧回路の作動が開始された後に前記所定の端子に現れ
   る電圧が前記目標電圧に達しない場合に、前記バックア
   ップ電源系に故障が生じていると判定することを特徴と
   する電源装置の故障診断装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の電源装置の故障診断装置
   において、 前記故障判定手段は、前記降圧回路制御手段により前記
   降圧回路の作動が開始された後に前記所定の端子に現れ
   る電圧に所定電圧差を超える上昇が生じない場合に、前
   記バックアップ電源系に故障が生じていると判定するこ
   とを特徴とする電源装置の故障診断装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載の電源装置の故障診断装置
   において、 前記降圧回路制御手段は、前記バッテリから前記電気機
   器への電力供給が十分に行われない場合は、前記バック
   アップ電源を前記バッテリの電圧近傍の電圧に降圧させ
   るべく前記降圧回路を作動させ、また、バックアップ電
   源系の故障診断が行われる場合は、前記バックアップ電
   源を前記目標電圧に降圧させるべく前記降圧回路を作動
   させると共に、 前記故障判定手段は、前記降圧回路制御手段により前記
   バックアップ電源を前記目標電圧に降圧させるべく前記
   降圧回路の作動が開始された後に、前記バックアップ電
   源系の故障の有無を判定することを特徴とする電源装置
   の故障診断装置。
8. 【請求項８】 請求項４乃至７の何れか一項記載の電源
   装置の故障診断装置において、 前記降圧回路が、スイッチング素子により構成され、 前記降圧回路制御手段は、前記スイッチング素子をデュ
   ーティ駆動することにより前記バックアップ電源を降圧
   させることを特徴とする電源装置の故障診断装置。