JP2009204558A - Capacitance diagnosis method for backup capacitor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitance diagnosis method for backup capacitor for diagnosing the capacitance of the backup capacitor, in a short time. <P>SOLUTION: This capacitance diagnosis method includes a first step of increasing the voltage to a target increase voltage, based on the voltage of a power supply and charging the back up capacitor; a second step of determining whether the voltage is stable within an increased voltage defined range; a third step of stopping the voltage increase and starting discharge to a predetermined load, when it is determined in the second step that the voltage is stable within the increased voltage defined range; a fourth step of acquiring the first voltage of the back up capacitor, at starting of the discharge in the third step; a fifth step of acquiring the second voltage of the back up capacitor at a time, after the lapse of a first certain time after start of the discharge; a sixth step of calculating the potential difference between a first voltage and a second voltage, and a seventh step of comparing the potential difference calculated in the sixth step with a threshold potential difference and determining whether the capacitance of the backup capacitor is normal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エアバッグ装置を作動させるための電源をバックアップするバックアップコンデンサの容量を診断するバックアップコンデンサの容量診断方法に関する。   The present invention relates to a backup capacitor capacity diagnosis method for diagnosing the capacity of a backup capacitor that backs up a power source for operating an airbag device.

乗員を二次衝突から保護するために乗員保護装置としてエアバッグ装置が車両に装備されている。エアバッグ装置は、衝突による衝撃を検知してエアバッグを展開し、車内の乗員を保護するものであるが、衝突によりエアバッグ装置の電源に損傷を受けると、エアバッグ装置の着火回路(スクイブ)に給電されず、スクイブが着火せずに、エアバッグが展開できなくなる。そのため、乗員保護装置には、電源をバックアップするためのバックアップコンデンサが設けられ、スクイブが所定時間着火するのに必要な電圧までバックアップコンデンサを充電しておくことにより、衝突時に電源が損傷したとしてもエアバッグの展開に必要な電力がバックアップコンデンサより供給されるようになっている。   In order to protect an occupant from a secondary collision, an air bag device is installed in the vehicle as an occupant protection device. The airbag device detects the impact caused by the collision and deploys the airbag to protect the passengers in the vehicle. If the airbag device power supply is damaged by the collision, an ignition circuit (squib) of the airbag device is used. ), The squib does not ignite and the airbag cannot be deployed. Therefore, the occupant protection device is provided with a backup capacitor to back up the power supply, and even if the power supply is damaged in the event of a collision by charging the backup capacitor to a voltage necessary for the squib to ignite for a predetermined time. The power required for deploying the airbag is supplied from the backup capacitor.

ところが、バックアップコンデンサは、製造不良や経年劣化により容量不足の場合には、エアバッグの展開に必要なだけの電荷を充電することができないことから、バックアップコンデンサの容量診断を実施して、容量不足等、バックアップコンデンサに係る不具合が生じている場合には、乗員にバックアップコンデンサの不具合を通知するべく警告灯を点灯している。   However, if the capacity of the backup capacitor is insufficient due to manufacturing defects or aging deterioration, it is not possible to charge the charge necessary to deploy the airbag. For example, when a malfunction related to the backup capacitor occurs, a warning lamp is lit to notify the passenger of the malfunction of the backup capacitor.

バックアップコンデンサの容量を診断する先行技術して、特許文献1がある。特許文献1には、一定電圧までバックアップコンデンサを充電した後、バックアップコンデンサの放電を開始し、放電開始からの降下電圧が一定電位差となるまでの故障診断時間を計測して、その故障診断時間に基づいてバックアップコンデンサの容量が正常か否かを判断することが記載されている。
特開2003−127822号公報
As a prior art for diagnosing the capacity of a backup capacitor, there is Patent Document 1. In Patent Document 1, after charging a backup capacitor to a certain voltage, the discharge of the backup capacitor is started, and the failure diagnosis time until the voltage drop from the start of discharge becomes a certain potential difference is measured. Based on this, it is described that it is determined whether or not the capacity of the backup capacitor is normal.
JP 2003-127822 A

しかしながら、特許文献1では、バックアップコンデンサの電圧が放電を開始してから一定電位差に電圧降下するまでの故障診断時間を計測するが、故障診断時間はバックアップコンデンサの容量により異なる。エアバッグ装置は搭載される車両の車種によりその種類が異なり、スクイブを着火してエアバッグを展開するために必要とされるバックアップコンデンサの容量も車種に応じて異なり、グレードの高い車種では、バックアップコンデンサの容量の大きな高性能なコンデンサを使用する必要がある。また、バックアップコンデンサを放電する際、エアバッグ装置に搭載される加速度センサ等の負荷が車種により異なることから、負荷電流が異なり故障診断時間が異なる。   However, in Patent Document 1, the failure diagnosis time from when the voltage of the backup capacitor starts to discharge until the voltage drops to a constant potential difference is measured. However, the failure diagnosis time varies depending on the capacity of the backup capacitor. The type of airbag device varies depending on the type of vehicle on which it is installed, and the capacity of the backup capacitor required to ignite the squib and deploy the airbag also varies depending on the vehicle type. It is necessary to use a high-performance capacitor having a large capacity. Further, when discharging the backup capacitor, the load of the acceleration sensor or the like mounted on the airbag device differs depending on the vehicle type, so that the load current is different and the failure diagnosis time is different.

そのため、バックアップ性能が高いバックアップコンデンサほど故障診断時間が長くなり、故障診断後に実施される衝突判定開始が遅れるという問題点がある。例えば、容量9400μFの高性能なバックアップコンデンサの場合、故障診断時間が最大1.5秒と長時間を要する。そのため、最長故障診断時間を診断時間として想定して、システム立ち上げのタイムスケジュールを組む必要があり、衝突開始判定が一律に遅れてしまうという問題がある。   For this reason, there is a problem in that a backup capacitor with higher backup performance has a longer failure diagnosis time and delays the start of collision determination performed after failure diagnosis. For example, in the case of a high-performance backup capacitor having a capacity of 9400 μF, the fault diagnosis time takes a long time of 1.5 seconds at the maximum. Therefore, it is necessary to establish a system startup time schedule assuming the longest failure diagnosis time as the diagnosis time, and there is a problem that the collision start determination is uniformly delayed.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、故障診断時間をバックアップコンデンサの容量や負荷に依存することなく一定の短時間でバックアップコンデンサの容量診断を実施できるバックアップコンデンサの容量診断方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a backup capacitor capacity diagnosis method capable of performing a capacity diagnosis of a backup capacitor in a fixed short time without depending on the capacity and load of the backup capacitor. The purpose is to provide.

請求項1記載の発明によれば、エアバッグ装置を作動させるための電源をバックアップするためのバックアップコンデンサの容量診断方法であって、前記電源から電圧が供給されると、前記電源の電圧に基づき目標昇圧電圧に昇圧し、前記バックアップコンデンサを充電する第1ステップと、前記バックアップコンデンサの電圧が昇圧電圧規定範囲内で安定しているか否かを判断する第2ステップと、前記第2ステップで前記バックアップコンデンサの電圧が前記昇圧電圧規定範囲内で安定していると判断されたとき、昇圧を停止して、所定の負荷に前記バックアップコンデンサの電荷の放電を開始する3ステップと、前記第3ステップで前記バックアップコンデンサの電荷の放電が開始した時刻における前記バックアップコンデンサの第1電圧を取得する第4ステップと、前記バックアップコンデンサの放電を開始してから第1一定時間経過した時刻における前記バックアップコンデンサの第2電圧を取得する第5ステップと、前記第1電圧と前記第2電圧との電位差を算出する第6ステップと、前記第6ステップにより算出された前記電位差と閾値電位差とを比較して、前記バックアップコンデンサの容量が正常であるか否かを判定する第7ステップとを具備したバックアップコンデンサの容量診断方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing a capacity of a backup capacitor for backing up a power source for operating an airbag device, wherein when a voltage is supplied from the power source, the capacitance is determined based on the voltage of the power source. The first step of boosting to the target boost voltage and charging the backup capacitor, the second step of determining whether or not the voltage of the backup capacitor is stable within the boost voltage regulation range, and the second step When it is determined that the voltage of the backup capacitor is stable within the specified boosted voltage range, the step of stopping the boosting and starting discharging the charge of the backup capacitor to a predetermined load; and the third step The first of the backup capacitor at the time when the discharge of the charge of the backup capacitor starts A fourth step of acquiring a pressure, a fifth step of acquiring a second voltage of the backup capacitor at a time when a first fixed time has elapsed since the discharge of the backup capacitor was started, the first voltage and the second A sixth step of calculating a potential difference from the voltage; a seventh step of comparing the potential difference calculated in the sixth step with a threshold potential difference to determine whether or not the capacity of the backup capacitor is normal; A method of diagnosing the capacity of a backup capacitor having the above is provided.

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記第2ステップは、前記バックアップコンデンサの電圧が、前記昇圧電圧規定範囲内の所定電圧に達してから第2一定時間、前記昇圧電圧規定範囲内であるときに、前記バックアップコンデンサが安定していると判断するバックアップコンデンサの容量診断方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second step includes a second constant time after the voltage of the backup capacitor reaches a predetermined voltage within the boost voltage regulation range, Provided is a capacity diagnosis method for a backup capacitor that determines that the backup capacitor is stable when the boost voltage is within a specified range.

請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記電源より電圧が供給されてから第3一定時間が経過しても前記第2ステップにより前記バックアップコンデンサの電圧が安定していると判断できない場合は、前記バックアップコンデンサの診断を停止して、その旨を通知するステップを更に具備したバックアップコンデンサの容量診断方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the voltage of the backup capacitor is stabilized by the second step even after a third fixed time has elapsed since the voltage was supplied from the power source. If it cannot be determined that the backup capacitor is present, a backup capacitor capacitance diagnosis method further comprising a step of stopping diagnosis of the backup capacitor and notifying the fact.

請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記閾値電位差は、前記昇圧電圧規定範囲内の電圧を放電開始電圧とし、前記放電開始電圧と、前記バックアップコンデンサの許容容量下限値を有するコンデンサ及び前記所定の負荷の負荷抵抗の下で該コンデンサを放電した時の前記第1一定時間経過時における前記コンデンサの電圧との電位差に基づき、設定されるバックアップコンデンサの容量診断方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the threshold potential difference is a voltage within the boost voltage regulation range as a discharge start voltage, and the discharge start voltage and an allowable capacity lower limit of the backup capacitor. A capacity diagnosis method for a backup capacitor that is set based on a potential difference between the capacitor having a value and the voltage of the capacitor when the first constant time elapses when the capacitor is discharged under a load resistance of the predetermined load. Provided.

請求項1記載の発明によると、バックアップコンデンサの電圧が安定したときに、バックアップコンデンサの昇圧を停止し、バックアップコンデンサの電荷を第1一定時間放電し、第1一定時間が経過するまでのバックアップコンデンサの電位差に基づいて、バックアップコンデンサの容量が正常であるか否かを判定するので、バックアップコンデンサの容量診断時間がバックアップコンデンサや負荷抵抗に依存することなく一定時間となり、診断時間を短時間にすることができる。   According to the first aspect of the present invention, when the voltage of the backup capacitor is stabilized, the boosting of the backup capacitor is stopped, the charge of the backup capacitor is discharged for the first fixed time, and the backup capacitor until the first fixed time elapses. Based on the potential difference between the backup capacitor, it is determined whether or not the capacity of the backup capacitor is normal. Therefore, the capacity diagnosis time of the backup capacitor becomes a fixed time without depending on the backup capacitor or load resistance, and the diagnosis time is shortened. be able to.

請求項2記載の発明によると、バックアップコンデンサの電圧が昇圧電圧規定範囲の所定電圧になってから第2一定時間昇圧電圧規定範囲内であるときに、バックアップコンデンサが安定していると判断するので、バックアップコンデンサの電圧が昇圧電圧規定範囲内で多少変動していても、バックアップコンデンサの放電を開始することができ、診断時間を短時間とすることができる。   According to the second aspect of the present invention, it is determined that the backup capacitor is stable when the voltage of the backup capacitor is within the boost voltage regulation range for the second predetermined time after the voltage of the backup capacitor reaches the predetermined voltage in the boost voltage regulation range. Even if the voltage of the backup capacitor slightly fluctuates within the specified boosted voltage range, the backup capacitor can be started to be discharged, and the diagnosis time can be shortened.

請求項3記載の発明によると、昇圧電圧が昇圧規定電圧範囲外に亘って激しく変化するバックアップコンデンサが接続されていない場合や昇圧回路の不具合によりバックアップコンデンサの電圧が昇圧電圧規定範囲に到達しない場合等、バックアップコンデンサの電圧が安定していないことを検知し、バックアップコンデンサの診断を停止して、その旨を乗員に通知できる。   According to the third aspect of the present invention, when the backup capacitor whose boosted voltage changes drastically outside the boost specified voltage range is not connected or when the voltage of the backup capacitor does not reach the boost voltage specified range due to a malfunction of the boost circuit. Thus, it is possible to detect that the voltage of the backup capacitor is not stable, stop the diagnosis of the backup capacitor, and notify the passenger to that effect.

請求項4記載の発明によると、昇圧電圧規定範囲内の電圧を放電開始電圧として、バックアップコンデンサの許容容量下限値を有するコンデンサ及び所定の負荷の負荷抵抗の下で該コンデンサを放電した時の第1一定時間経過時におけるコンデンサの電圧に基づき、許容容量下限値が保証されるように閾値電圧差を設定するので、負荷抵抗の変動やバックアップコンデンサの放電開始電圧に変動があっても、確実にバックアップコンデンサの容量が正常であるか否かを判断できる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the voltage within the specified boosted voltage range is set as the discharge start voltage, the capacitor having the lower limit value of the allowable capacity of the backup capacitor and the capacitor is discharged under the load resistance of the predetermined load. 1 The threshold voltage difference is set based on the capacitor voltage when a certain period of time has passed, so that the lower limit of the allowable capacity is guaranteed, so even if there is a change in the load resistance or the backup capacitor discharge start voltage, It can be determined whether or not the capacity of the backup capacitor is normal.

図1は本発明の実施形態に係るバックアップコンデンサの容量診断方法を実施するための診断装置の概略構成図である。図1に示すように、バックアップコンデンサの容量診断装置は、ダイオードD1,D2、平滑コンデンサC0、昇圧回路2、電圧センサ4、ダイオードD3、A/D変換器6、降圧回路7、CPU8及びスクイブ10を具備する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a diagnostic apparatus for carrying out a capacity diagnostic method for a backup capacitor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the capacity diagnosis device for a backup capacitor includes diodes D1 and D2, a smoothing capacitor C0, a booster circuit 2, a voltage sensor 4, a diode D3, an A / D converter 6, a step-down circuit 7, a CPU 8, and a squib 10. It comprises.

ダイオードD1は、バックアップコンデンサC1からの逆電流を阻止するためのダイオードであり、アノードが端子VAに接続され、カソードが降圧回路7を通してCPU8、及びスクイブ10に接続されている。端子VAは、イグニッションスイッチIG_SWを通して、バッテリ(例えば、13.5Vバッテリ)Bの正極に接続されている。   The diode D1 is a diode for blocking a reverse current from the backup capacitor C1, and has an anode connected to the terminal VA and a cathode connected to the CPU 8 and the squib 10 through the step-down circuit 7. The terminal VA is connected to the positive electrode of a battery (for example, a 13.5 V battery) B through an ignition switch IG_SW.

ダイオードD2は、平滑コンデンサC0からの逆電流を阻止するためのダイオードであり、アノードが端子VBに接続され、カソードが平滑コンデンサC0の正極及びインダクタLの一端に接続されている。端子VBは、イグニッションスイッチIG_SWを通して、バッテリBの正極に接続されている。   The diode D2 is a diode for blocking a reverse current from the smoothing capacitor C0, and has an anode connected to the terminal VB and a cathode connected to the positive electrode of the smoothing capacitor C0 and one end of the inductor L. The terminal VB is connected to the positive electrode of the battery B through the ignition switch IG_SW.

昇圧回路2は、インダクタL、抵抗R1,R2、スイッチング素子Q、ダイオードD3及びバックアップコンデンサC1を有する。インダクタLは、一端が平滑コンデンサC0の正極及びダイオードD2のカソードに接続され、他端がスイッチング素子Qのドレイン及びダイオードD3のアノードに接続されている。抵抗R1は、一端がCPU8及び抵抗R2の一端に接続され、他端が接地されている。抵抗R2は、一端が抵抗R1の一端及びCPU8に接続され、他端がスイッチング素子Qのゲートに接続されている。   The booster circuit 2 includes an inductor L, resistors R1 and R2, a switching element Q, a diode D3, and a backup capacitor C1. The inductor L has one end connected to the positive electrode of the smoothing capacitor C0 and the cathode of the diode D2, and the other end connected to the drain of the switching element Q and the anode of the diode D3. The resistor R1 has one end connected to the CPU 8 and one end of the resistor R2, and the other end grounded. The resistor R2 has one end connected to one end of the resistor R1 and the CPU 8, and the other end connected to the gate of the switching element Q.

スイッチング素子Qは、ドレインがインダクタLの他端及びダイオードD3のアノードに接続され、ソースが接地されている。ゲートには、抵抗R2を通して、CPU8から昇圧のためのパルス制御信号が入力されて、CPU8の制御によりスイッチング素子QがON/OFFする。ダイオードD3のアノードは、インダクタLの他端及びスイッチング素子Qのドレインに接続され、カソードがバックアップコンデンサC1の正極及びダイオードD4のアノードに接続されている。バックアップコンデンサC1は、正極がダイオードD3のカソード及びダイオードD4のアノードに接続され、負極が接地されている。   The switching element Q has a drain connected to the other end of the inductor L and the anode of the diode D3, and a source grounded. A pulse control signal for boosting is input from the CPU 8 to the gate through the resistor R2, and the switching element Q is turned ON / OFF under the control of the CPU 8. The anode of the diode D3 is connected to the other end of the inductor L and the drain of the switching element Q, and the cathode is connected to the positive electrode of the backup capacitor C1 and the anode of the diode D4. The backup capacitor C1 has a positive electrode connected to the cathode of the diode D3 and an anode of the diode D4, and a negative electrode grounded.

昇圧回路2の動作は以下の通りである。イグニッションスイッチIG_SWがONされると、端子VBにバッテリBが接続されて、ダイオードD2,D3がONし、平滑コンデンサC0及びバックアップコンデンサC1が端子VBのバッテリBの電圧に等しくなるまで充電される。スイッチング素子Qにハイレベルのパルス制御信号が入力されると、スイッチング素子QがONする。スイッチング素子QがONすると、端子VBからインダクタL及びスイッチング素子Qを通して、電流が流れる。   The operation of the booster circuit 2 is as follows. When the ignition switch IG_SW is turned on, the battery B is connected to the terminal VB, the diodes D2 and D3 are turned on, and the smoothing capacitor C0 and the backup capacitor C1 are charged until they become equal to the voltage of the battery B at the terminal VB. When a high level pulse control signal is input to the switching element Q, the switching element Q is turned ON. When the switching element Q is turned on, a current flows from the terminal VB through the inductor L and the switching element Q.

スイッチング素子Qにローレベルのパルス制御信号が入力されると、スイッチング素子QがOFFする。スイッチング素子QがOFFすると、インダクタLに蓄積された磁気エネルギーにより、インダクタLのダイオードD3のアノード側の他端を正とする方向に逆起電力が発生し、昇圧されて、ダイオードD3がONし、バックアップコンデンサC1が充電される。   When a low level pulse control signal is input to the switching element Q, the switching element Q is turned OFF. When the switching element Q is turned off, the magnetic energy accumulated in the inductor L generates a back electromotive force in the direction in which the other end on the anode side of the diode D3 of the inductor L is positive, boosted, and the diode D3 is turned on. The backup capacitor C1 is charged.

このときの端子VBの電圧V1、昇圧電圧V2とすると、昇圧比(=V2/V1)は、((Ton+Toff)/Toff)となり、スイッチング素子QをON/OFFするデューティ比によって決定される。Tonは、スイッチング周期内でスイッチング素子QがONしている時間、Toffはスイッチング周期内でスイッチング素子QがOFFしている時間である。CPU8はバックアップコンデンサC1の電圧が目標昇圧電圧となるようデューティ比を決定して、そのデューティ比に基づいてスイッチング素子QをON/OFFするためのパルス制御信号をスイッチング素子Qのゲートに出力して、昇圧回路2の昇圧動作を制御する。   Assuming that the voltage V1 and the boosted voltage V2 at the terminal VB at this time are given, the boost ratio (= V2 / V1) is ((Ton + Toff) / Toff), and is determined by the duty ratio for turning on / off the switching element Q. Ton is the time during which the switching element Q is ON within the switching period, and Toff is the time during which the switching element Q is OFF within the switching period. The CPU 8 determines the duty ratio so that the voltage of the backup capacitor C1 becomes the target boost voltage, and outputs a pulse control signal for turning on / off the switching element Q to the gate of the switching element Q based on the duty ratio. The boosting operation of the booster circuit 2 is controlled.

電圧センサ4は、バックアップコンデンサC1に並列に接続されて、バックアップコンデンサC1の両端電圧(Vup電圧)を検出して、電圧に対応するアナログの検出信号をA/D変換器6に出力する。ダイオードD4は、端子VAからの逆電流を阻止するためのダイオードであり、アノードがバックアップコンデンサC1の正極及びダイオードD3のカソードに接続され、カソードが降圧回路7及びスクイブ10に接続されている。   The voltage sensor 4 is connected in parallel to the backup capacitor C1, detects the voltage across the backup capacitor C1 (Vup voltage), and outputs an analog detection signal corresponding to the voltage to the A / D converter 6. The diode D4 is a diode for preventing a reverse current from the terminal VA. The anode is connected to the positive electrode of the backup capacitor C1 and the cathode of the diode D3, and the cathode is connected to the step-down circuit 7 and the squib 10.

A/D変換器6は、電圧センサ4からのアナログの検出信号を一定のサンプリング周期でサンプリングして所定ビットのディジタル信号に変換して、ディジタル信号をCPU8に入力する。降圧回路7は、ダイオードD4又はD1からの電圧をCPU8の動作電圧に降圧して、CPU8に給電する。バックアップコンデンサC1の電圧が昇圧回路2により昇圧されて端子VAの電圧よりも高くなると、ダイオードD1は逆バイアスされてOFFし、降圧回路7にはバックアップコンデンサC1からダイオードD4を通して、電圧が供給される。また、電圧センサ4やA/D変換器6には、バックアップコンデンサC1又はバッテリBより電圧が供給される。   The A / D converter 6 samples the analog detection signal from the voltage sensor 4 at a constant sampling period, converts it to a digital signal of a predetermined bit, and inputs the digital signal to the CPU 8. The step-down circuit 7 steps down the voltage from the diode D4 or D1 to the operating voltage of the CPU 8, and supplies power to the CPU 8. When the voltage of the backup capacitor C1 is boosted by the booster circuit 2 and becomes higher than the voltage of the terminal VA, the diode D1 is reverse-biased and turned OFF, and the voltage is supplied to the step-down circuit 7 from the backup capacitor C1 through the diode D4. . The voltage sensor 4 and the A / D converter 6 are supplied with a voltage from the backup capacitor C1 or the battery B.

スクイブ10には、バックアップコンデンサC1からダイオードD4を通して、又はバッテリBからダイオードD1を通して給電される。このため、端子VAが接続されるバッテリBが衝突時に損傷した場合には、バックアップコンデンサC1からダイオードD4を通して、降圧回路7よりCPU8に給電されるとともに、スクイブ10に給電される。従って、衝突時にバッテリBが損傷して使用不能になっても、エアバッグを展開することができるようになっている。尚、バックアップコンデンサC1からは、CPU8やスクイブ10に加えて、正面衝突や側面衝突を判断するための図示しない前後加速度を検出するフロントクラッシュセンサ、横加速度を検出するサイドインパクトセンサや前後・横加速度を検出するユニットセンサにも給電される。   The squib 10 is supplied with power from the backup capacitor C1 through the diode D4 or from the battery B through the diode D1. For this reason, when the battery B to which the terminal VA is connected is damaged at the time of collision, power is supplied from the backup capacitor C1 to the CPU 8 from the step-down circuit 7 through the diode D4 and also to the squib 10. Therefore, even if the battery B is damaged and becomes unusable at the time of a collision, the airbag can be deployed. In addition to the CPU 8 and the squib 10, the backup capacitor C1 includes a front crash sensor for detecting longitudinal acceleration (not shown) for determining a frontal collision and a side collision, a side impact sensor for detecting lateral acceleration, and a longitudinal / lateral acceleration. Power is also supplied to the unit sensor that detects.

CPU8は、後述するように、イグニッションスイッチIG_SWがONされると、バックアップコンデンサC1の容量診断を実行するための診断フェーズの初期化及び衝突判定を実行するための初期化を行ってから、バックアップコンデンサC1の容量を診断し、バックアップコンデンサC1のVup電圧が安定しないとき、バックアップコンデンサC1が接続されていない等を示す警告灯を点灯し、また、バックアップコンデンサC1の容量が許容下限値以下であり正常でないと診断した場合は、バックアップコンデンサC1の容量低下を示す警告灯を点灯する。バックアップコンデンサC1の容量の診断後、衝突判定を開始する。衝突であると判定した場合には、スクイブ10に着火信号を出力して、図示しないエアバッグを展開させる。   As will be described later, when the ignition switch IG_SW is turned on, the CPU 8 initializes the diagnosis phase for executing the capacity diagnosis of the backup capacitor C1 and the initialization for executing the collision determination, and then performs the backup capacitor When the capacity of C1 is diagnosed and the Vup voltage of the backup capacitor C1 is not stable, a warning lamp indicating that the backup capacitor C1 is not connected is lit, and the capacity of the backup capacitor C1 is below the allowable lower limit value and normal If it is diagnosed, the warning lamp indicating that the capacity of the backup capacitor C1 has decreased is turned on. After the diagnosis of the capacity of the backup capacitor C1, the collision determination is started. When it is determined that the vehicle is a collision, an ignition signal is output to the squib 10 to deploy an airbag (not shown).

スクイブ10は、CPU8から着火信号が出力されると、バックアップコンデンサC1やバッテリBから給電される電力により、通電されて加熱され、エンハンサを着火してガス発生剤を燃焼させる。燃焼に生じた窒素ガスはインフレータからエアバッグに入り、エアバッグが展開し、乗員を保護する。   When an ignition signal is output from the CPU 8, the squib 10 is energized and heated by the power supplied from the backup capacitor C1 and the battery B, and ignites the enhancer to burn the gas generating agent. Nitrogen gas generated in the combustion enters the airbag from the inflator, and the airbag is deployed to protect the occupant.

図2は、本発明の実施形態によるバックアップコンデンサC1の容量診断に係るCPU8の機能ブロック図である。図2に示すように、機能ブロックは、昇圧開始制御手段20、昇圧安定確認手段22、放電制御手段24、電位差算出手段26、電位差比較手段28及びリトライ制御手段30から成る。   FIG. 2 is a functional block diagram of the CPU 8 according to the capacity diagnosis of the backup capacitor C1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the functional block includes boost start control means 20, boost stability confirmation means 22, discharge control means 24, potential difference calculation means 26, potential difference comparison means 28, and retry control means 30.

昇圧開始制御手段20は、バックアップコンデンサC1の容量診断のために昇圧回路2の昇圧動作の開始を制御するものであり、イグニッションスイッチIG_SWがONされて、端子VAからCPU8に給電されると、診断フェーズ0に遷移してバックアップコンデンサC1の容量の診断を開始する状態に入る。その後、診断フェーズ1に遷移して診断を開始するため、端子VBの電圧(例えば、13.5V)及び昇圧下限電圧VLから昇圧上限電圧VHまでの昇圧電圧規定範囲内の昇圧目標電圧(例えば、VLとVH2の中間電圧22.5V)に基づくデューティ比でスイッチング素子QをON/OFFし、昇圧回路2を動作させ、バックアップコンデンサC1の充電を開始する。 The boost start control means 20 controls the start of the boost operation of the boost circuit 2 for the capacity diagnosis of the backup capacitor C1. When the ignition switch IG_SW is turned on and power is supplied from the terminal VA to the CPU 8, the diagnosis is performed. Transition to phase 0 enters a state in which the diagnosis of the capacity of the backup capacitor C1 is started. Thereafter, in order to start diagnosis in transition to diagnosis phase 1, the voltage at the terminal VB (for example, 13.5 V) and the boost target voltage within the boost voltage regulation range from the boost lower limit voltage V L to the boost upper limit voltage V H ( For example, the switching element Q is turned ON / OFF at a duty ratio based on an intermediate voltage 22.5 V between V L and V H 2, the booster circuit 2 is operated, and charging of the backup capacitor C 1 is started.

昇圧安定確認手段22は、A/D変換器6から出力されるバックアップコンデンサC1のVup電圧に従って、昇圧回路2の昇圧動作により、Vup電圧が昇圧下限電圧VLと昇圧上限電圧VHとの昇圧電圧規定範囲内で安定しているか否か、例えば、Vup電圧が、昇圧電圧規定範囲内の所定電圧、例えば、昇圧下限電圧VLに達してから、一定時間、昇圧電圧規定範囲内であるか否かによりVup電圧が安定電圧であるか否かを判断し、Vup電圧が安定電圧でなれば、バックアップコンデンサC1の接続不良等であることを示す警告灯を点灯する。 The boosting stability check means 22 boosts the Vup voltage to the boosting lower limit voltage V L and the boosting upper limit voltage V H by the boosting operation of the boosting circuit 2 in accordance with the Vup voltage of the backup capacitor C1 output from the A / D converter 6. Whether the voltage is stable within the voltage regulation range, for example, whether the Vup voltage is within the boost voltage regulation range for a certain time after reaching a predetermined voltage within the boost voltage regulation range, for example, the boost lower limit voltage V L Whether or not the Vup voltage is a stable voltage is determined based on whether or not, and if the Vup voltage is a stable voltage, a warning lamp indicating that the backup capacitor C1 is poorly connected or the like is turned on.

Vup電圧が安定しない場合は、バックアップコンデンサC1の接続不良によりVup電圧が昇圧電圧規定範囲を超えて変動する場合や昇圧回路2の故障等によりバックアップコンデンサC1のVup電圧が昇圧電圧規定範囲に達しない場合であり、バックアップコンデンサC1によりエアバック装置を正常に作動させることができないのでその旨を示す警告灯を点灯する。Vup電圧が、昇圧下限電圧VLになってから、一定時間、昇圧電圧規定範囲内であるか否かによりVup電圧が安定電圧であるか否かを判断するので、Vup電圧が昇圧電圧規定範囲内で変動している場合にも、バックアップコンデンサC1の容量診断を開始でき、ノイズ等の外乱による誤判定を回避することができる。 When the Vup voltage is not stable, the Vup voltage of the backup capacitor C1 does not reach the boosted voltage specified range due to the connection failure of the backup capacitor C1 due to the Vup voltage fluctuating beyond the specified boosted voltage range or a failure of the booster circuit 2. In this case, since the air bag device cannot be operated normally by the backup capacitor C1, a warning lamp indicating that fact is turned on. It is determined whether the Vup voltage is a stable voltage depending on whether the Vup voltage is within the specified boost voltage range for a certain time after the Vup voltage becomes the boost lower limit voltage V L. In the case of fluctuation within the range, the capacity diagnosis of the backup capacitor C1 can be started, and erroneous determination due to disturbance such as noise can be avoided.

放電制御手段24は、昇圧安定確認手段22によりVup電圧が安定電圧であることを確認すると、診断フェーズ2に遷移して、スイッチング素子QをOFFして、昇圧回路2の昇圧動作を一定時間(例えば、50msec)停止し、バックアップコンデンサC1の放電時間を制御する。   When the boost control confirmation unit 22 confirms that the Vup voltage is a stable voltage, the discharge control unit 24 transitions to the diagnosis phase 2 and turns off the switching element Q, and performs the boost operation of the boost circuit 2 for a certain time ( For example, 50 msec) is stopped, and the discharge time of the backup capacitor C1 is controlled.

電位差算出手段26は、放電制御手段24の制御により、バックアップコンデンサC1の放電を開始した時刻のA/D変換器6の出力を放電開始電圧Vupstとしてサンプリングし、放電開始から一定時間(例えば、50msec)経過した時刻のA/D変換器6の出力を放電終了電圧Vup50としてサンプリングする。そして、次式(1)より電位差dVupを算出する。   Under the control of the discharge control means 24, the potential difference calculating means 26 samples the output of the A / D converter 6 at the time when the discharge of the backup capacitor C1 is started as the discharge start voltage Vupst, and for a predetermined time (for example, 50 msec) The output of the A / D converter 6 at the elapsed time is sampled as the discharge end voltage Vup50. Then, the potential difference dVup is calculated from the following equation (1).

dVup=Vupst−Vup50 ・・・(1)
電位差比較手段28は、電位差算出手段26により算出された電位差dVupが閾値電位差dVthよりも小であるか否かを判断し、閾値電位差dVthよりも小であれば、バックアップコンデンサC1が許容下限容量を越える容量を有し、診断結果が正常である旨を設定して、終了フェーズに遷移し、昇圧回路2を動作させて、バックアップコンデンサC1を目標昇圧電圧(22.5V)まで昇圧する。電位差dVupが閾値電位差Vth以上であれば、診断結果が異常である旨を設定する。
dVup = Vupst−Vup50 (1)
The potential difference comparing unit 28 determines whether or not the potential difference dVup calculated by the potential difference calculating unit 26 is smaller than the threshold potential difference dVth. If the potential difference dVth is smaller than the threshold potential difference dVth, the backup capacitor C1 has an allowable lower limit capacity. It is set that the diagnosis result is normal with a capacity exceeding that, and the process proceeds to an end phase to operate the booster circuit 2 to boost the backup capacitor C1 to the target boost voltage (22.5 V). If the potential difference dVup is greater than or equal to the threshold potential difference Vth, it is set that the diagnosis result is abnormal.

閾値電位差dVthは次のようにして設定される。バックアップコンデンサC1の放電を開始した時刻(t=0)の電圧をV0とすると、t秒後のバックアップコンデンサC1の電圧V(t)は、式(2)のようになる。   The threshold potential difference dVth is set as follows. Assuming that the voltage at the time (t = 0) at which discharge of the backup capacitor C1 is started is V0, the voltage V (t) of the backup capacitor C1 after t seconds is expressed by Expression (2).

V(t)=V0×exp(−t/RC) ・・・ (2)
但し、RはバックアップコンデンサC1により給電されるCPU8等の負荷抵抗であり、CはバックアップコンデンサC1の全体の容量である。
V (t) = V0 × exp (−t / RC) (2)
Here, R is a load resistance of the CPU 8 or the like that is fed by the backup capacitor C1, and C is the total capacity of the backup capacitor C1.

V0は昇圧電圧規定範囲内の電圧、CはバックアップコンデンサC1の全体の許容下限容量値とすると、式(2)より、放電期間(50msec)における電位差(V0−V(50msec))が算出される。V0を昇圧電圧規定範囲内で変化させるとともに、温度変化等による負荷抵抗を変化させたときの放電期間(50msec)におけるコンデンサの降下電圧から、バックアップコンデンサC1の容量が許容下限容量以上であることが保証されるように閾値電位差dVthを設定する。   When V0 is a voltage within the specified boosted voltage range and C is the entire allowable lower limit capacitance value of the backup capacitor C1, the potential difference (V0−V (50 msec)) in the discharge period (50 msec) is calculated from the equation (2). . From the voltage drop of the capacitor during the discharge period (50 msec) when V0 is changed within the specified boosted voltage range and the load resistance is changed due to a temperature change or the like, the capacity of the backup capacitor C1 is greater than or equal to the allowable lower limit capacity. The threshold potential difference dVth is set so as to be guaranteed.

バックアップコンデンサC1の放電期間における電圧(例えば、19V以上)が端子VAの電圧(13.5V)よりも高いので、ダイオードD1が逆バイアスされてOFFし、バックアップコンデンサC1よりダイオードD4を通し、降圧回路7よりCPU8に給電される。   Since the voltage (for example, 19 V or more) in the discharge period of the backup capacitor C1 is higher than the voltage (13.5 V) of the terminal VA, the diode D1 is reverse-biased and turned off, and the diode D4 is passed from the backup capacitor C1 through the step-down circuit. 7 is supplied to the CPU 8.

バックアップコンデンサの故障診断プログラムが搭載される車両の車種によりエアバッグ装置の構成が異なり、バックアップコンデンサC1の許容下限容量や負荷抵抗Rが変動することから、閾値電位差dVthはバックアップコンデンサC1やセンサ等の負荷の種類に応じて設定する。   The configuration of the airbag device differs depending on the vehicle type on which the backup capacitor failure diagnosis program is installed, and the allowable lower limit capacity and load resistance R of the backup capacitor C1 vary. Therefore, the threshold potential difference dVth is such as the backup capacitor C1 and the sensor. Set according to the type of load.

リトライ制御手段30は、電位差比較手段28により、電位差dVupが閾値電位差dVthよりも大きいとき、診断回数が所定値、例えば、3回まで実施されたか否かを判断し、3回まで診断が実施されていない場合は、診断フェーズ1に遷移し、リトライ回数を加算して、昇圧回路2を目標昇圧電圧まで昇圧する。   When the potential difference dVup is larger than the threshold potential difference dVth, the retry control unit 30 determines whether or not the number of diagnoses has been performed up to a predetermined value, for example, 3 times, and the diagnosis is performed up to 3 times. If not, the process proceeds to diagnosis phase 1 and the number of retries is added to boost the booster circuit 2 to the target boost voltage.

昇圧安定確認手段22でバックアップコンデンサC1の昇圧電圧が安定しているか否かが判断され、放電制御手段24でバックアップコンデンサC1の放電が制御され、電位差算出手段26で放電期間における電位差が算出され、電位差比較手段28で放電期間における電位差と閾値電位差dVthが比較されて、診断結果が正常であるか否かが判断される。そして、診断結果が異常であれば、診断回数が所定の回数となるまで、繰り返す。所定の回数まで診断が繰り返されても診断結果が異常であれば、バックアップコンデンサC1が故障であると確定する。このように、診断結果が異常であれば、所定の回数までリトライするのは、A/D変換器6の出力に含まれるノイズにより、放電開始電圧Vupst及び放電終了電圧Vup50に含まれる誤差信号による影響やバッテリBの電圧変動により変動することを考慮したためである。   Whether or not the boosted voltage of the backup capacitor C1 is stable is determined by the boost stability confirmation unit 22, the discharge control unit 24 controls the discharge of the backup capacitor C1, and the potential difference calculation unit 26 calculates the potential difference in the discharge period. The potential difference comparison means 28 compares the potential difference in the discharge period with the threshold potential difference dVth to determine whether or not the diagnosis result is normal. If the diagnosis result is abnormal, the process is repeated until the number of diagnoses reaches a predetermined number. If the diagnosis result is abnormal even if the diagnosis is repeated up to a predetermined number of times, it is determined that the backup capacitor C1 is faulty. As described above, if the diagnosis result is abnormal, the retry is performed up to a predetermined number of times due to an error signal included in the discharge start voltage Vupst and the discharge end voltage Vup50 due to noise included in the output of the A / D converter 6. This is because the variation due to the influence and the voltage variation of the battery B is taken into consideration.

図3〜図7は、本発明の実施形態によるバックアップコンデンサC1の診断方法を示す図である。以下、これらの図面を参照して、バックアップコンデンサC1の診断方法を説明する。図5〜図7に示すタイムチャートの時刻t0において、イグニッションスイッチIG_SWがONされると、図示しない初期化プログラムが起動されて、乗員保護プログラムや故障診断プログラムを動作させるための初期化処理が実行される。バックアップコンデンサC1の容量診断に係る初期化処理として、診断フェーズ0が設定される。初期化終了後にバックアップコンデンサC1の容量の診断(図3のフロー)が実行される。この図3のフローは一定周期で実行される。   3 to 7 are diagrams illustrating a method of diagnosing the backup capacitor C1 according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, a diagnosis method for the backup capacitor C1 will be described with reference to these drawings. When the ignition switch IG_SW is turned on at time t0 in the time charts shown in FIGS. 5 to 7, an initialization program (not shown) is started, and initialization processing for operating the passenger protection program and the failure diagnosis program is executed. Is done. As an initialization process related to the capacity diagnosis of the backup capacitor C1, diagnosis phase 0 is set. After the initialization is completed, the capacity of the backup capacitor C1 is diagnosed (the flow in FIG. 3). The flow of FIG. 3 is executed at a constant cycle.

図3中のステップS2で診断フェーズが判断される。診断フェーズが0であれば、ステップS4に進む。診断フェーズが1であれば、ステップS6に進む。診断フェーズが2であれば、ステップS24に進む。診断フェーズが終了であれば、終了する。   In step S2 in FIG. 3, the diagnosis phase is determined. If the diagnosis phase is 0, the process proceeds to step S4. If the diagnosis phase is 1, the process proceeds to step S6. If the diagnosis phase is 2, the process proceeds to step S24. If the diagnosis phase ends, the process ends.

ステップS4で診断結果に未実施状態を設定する。図4のバックアップコンデンサ容量診断開始は診断開始条件を満足している場合に実行される。ステップS100で診断フェーズに1を設定する。ステップS102で昇圧回路2を動作させて、昇圧下限電圧VLから昇圧上限電圧VHまでの昇圧電圧規定範囲内の目標昇圧電圧(22.5V)への昇圧を開始する。図5〜図7中の時刻t1で昇圧回路2が動作して、バックアップコンデンサC1が充電されて、Vup電圧が上昇する。ステップS104で診断タイマをスタートする。 In step S4, an unexecuted state is set in the diagnosis result. The backup capacitor capacity diagnosis start of FIG. 4 is executed when the diagnosis start condition is satisfied. In step S100, 1 is set in the diagnosis phase. In step S102, the booster circuit 2 is operated to start boosting to the target boost voltage (22.5V) within the boost voltage regulation range from the boost lower limit voltage V L to the boost upper limit voltage V H. The booster circuit 2 operates at time t1 in FIGS. 5 to 7, the backup capacitor C1 is charged, and the Vup voltage rises. In step S104, a diagnostic timer is started.

図3中のステップS2で診断フェーズが1であると判定されると、ステップS6に進む。ステップS6でA/D変換器6の出力をサンプリングして、Vup電圧が安定しているかをチェックする。例えば、図5に示すように、Vup電圧が昇圧下限電圧VLとなった時刻t2から一定時間(t3−t2)、Vup電圧が昇圧電圧規定範囲VL〜VH内であることによりVup電圧が安定していると判断する。Vup電圧が昇圧電圧規定範囲VL〜VH外となった場合は、Vup電圧が再び昇圧電圧規定範囲VL〜VH内となってから一定時間、Vup電圧が昇圧電圧規定範囲VL〜VH内であるときVup電圧が安定していると判断する。 If it is determined in step S2 in FIG. 3 that the diagnosis phase is 1, the process proceeds to step S6. In step S6, the output of the A / D converter 6 is sampled to check whether the Vup voltage is stable. For example, as shown in FIG. 5, the Vup voltage is within the boost voltage regulation range V L to V H for a certain time (t 3 -t 2) from time t 2 when the Vup voltage becomes the boost lower limit voltage V L. Is determined to be stable. If the Vup voltage becomes boosted voltage specified range V L ~V H out, a predetermined time from when Vup voltage is again boosted voltage within a specified range V L ~V H, boosting Vup voltage voltage specified range V L ~ When it is within V H , it is determined that the Vup voltage is stable.

ステップS8でVup電圧が昇圧電圧規定範囲で安定しているか否かを判断する。肯定判定ならば、ステップS10に進む。否定判定ならば、ステップS18に進む。ステップS10で、A/D変換器6より出力されるVup電圧をサンプリングして、放電開始電圧Vupstに代入する。例えば、図5,図7中の時刻t3でVup電圧が安定電圧であると判断される。   In step S8, it is determined whether or not the Vup voltage is stable within the specified boosted voltage range. If a positive determination is made, the process proceeds to step S10. If a negative determination is made, the process proceeds to step S18. In step S10, the Vup voltage output from the A / D converter 6 is sampled and substituted into the discharge start voltage Vupst. For example, it is determined that the Vup voltage is a stable voltage at time t3 in FIGS.

ステップS12で、昇圧回路2のスイッチング素子QをOFFして、昇圧動作を停止する。ステップS14で診断フェーズに2を設定する。ステップS16で昇圧停止タイマをスタートさせる。昇圧回路2の昇圧が停止されると、バックアップコンデンサC1から降圧回路7を通してCPU8等に放電が開始されて、バックアップコンデンサC1のVup電圧は、式(2)に示すように、負荷抵抗RとバックアップコンデンサC1の容量C、放電開始電圧Vupstに従って降下する。例えば、図5中の時刻t3でバックアップコンデンサC1の放電が開始されて、Vup電圧が降下してゆく。   In step S12, the switching element Q of the booster circuit 2 is turned off to stop the boosting operation. In step S14, 2 is set in the diagnosis phase. In step S16, the boost stop timer is started. When the boosting of the booster circuit 2 is stopped, the backup capacitor C1 starts discharging to the CPU 8 and the like through the step-down circuit 7, and the Vup voltage of the backup capacitor C1 is changed to the load resistance R and the backup as shown in the equation (2). The voltage drops according to the capacitance C of the capacitor C1 and the discharge start voltage Vupst. For example, the backup capacitor C1 starts discharging at time t3 in FIG. 5, and the Vup voltage drops.

ステップS8で、電圧Vupが昇圧電圧規定範囲で安定していないと判定された場合は、ステップS18で診断タイマがタイムアウトしたか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS20に進む。否定判定ならば、終了する。ステップS20で、診断結果にタイムアウトを設定する。例えば、図6(a)のように、バックアップコンデンサC1が接続されていない場合には、Vup電圧が昇圧電圧規定範囲VL〜VHを超えて激しく変動し、Vup電圧は安定せずに、診断タイマがタイムアウトする。また、図6(b)に示すように、昇圧回路2の故障等によりVup電圧が昇圧下限電圧VLを超えない場合も、Vup電圧は安定したと判断されずに、診断タイマがタイムアウトする。ステップS22で、診断フェーズに終了を設定して、バックアップコンデンサC1の容量診断を終了する。 If it is determined in step S8 that the voltage Vup is not stable within the specified boost voltage range, it is determined in step S18 whether or not the diagnostic timer has timed out. If a positive determination is made, the process proceeds to step S20. If a negative determination is made, the process ends. In step S20, a timeout is set in the diagnosis result. For example, as shown in FIG. 6A, when the backup capacitor C1 is not connected, the Vup voltage fluctuates violently beyond the boost voltage regulation range V L to V H , and the Vup voltage is not stabilized. The diagnostic timer times out. As shown in FIG. 6B, even when the Vup voltage does not exceed the boost lower limit voltage V L due to a failure of the booster circuit 2 or the like, the diagnosis timer times out without being determined that the Vup voltage is stable. In step S22, the diagnosis phase is set to end, and the capacity diagnosis of the backup capacitor C1 is ended.

ステップS2で、診断フェーズが2であると判定されると、ステップS24に進む。ステップS24で昇圧停止タイマが所定時間、例えば、50msec経過したか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS26に進む。否定判定ならば、終了する。ステップS26で昇圧停止タイマが所定時間経過した時刻でのA/D変換器6から出力されるVup電圧をサンプリングして、Vup50に代入する。   If it is determined in step S2 that the diagnosis phase is 2, the process proceeds to step S24. In step S24, it is determined whether or not the boost stop timer has elapsed a predetermined time, for example, 50 msec. If a positive determination is made, the process proceeds to step S26. If a negative determination is made, the process ends. In step S26, the Vup voltage output from the A / D converter 6 at the time when the boost stop timer has elapsed for a predetermined time is sampled and substituted into Vup50.

ステップS28で、放電開始時刻での電圧VupStから一定時間(50msec)経過後の電圧Vup50を減算(VupSt−Vup50)して、(VupSt−Vup50)を電位差dVupに代入する。例えば、図5中の時刻t3から50msecが経過した時刻t4で電位差dVupが算出される。   In step S28, the voltage Vup50 after the elapse of a fixed time (50 msec) is subtracted from the voltage VupSt at the discharge start time (VupSt−Vup50), and (VupSt−Vup50) is substituted for the potential difference dVup. For example, the potential difference dVup is calculated at time t4 when 50 msec has elapsed from time t3 in FIG.

ステップS30で、電位差dVupが閾値電位差dVthよりも小さいか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS32に進む。否定判定ならば、ステップS38に進む。ステップS32で、バックアップコンデンサC1が下限容量値以上を有するものと判断して、診断結果に正常状態を設定する。ステップS34で、診断フェーズに終了を設定する。ステップS36で昇圧回路2を動作させて、目標昇圧電圧(22.5V)に昇圧して、衝突判断を実行する通常動作を開始する。このとき、正常であると診断されたので、バックアップコンデンサC1がスクイブ10の着火に必要な容量を有することが保証されて、端子VAに接続されるバッテリBが衝突により損傷したときにも、バックアップコンデンサC1からスクイブ10やCPU8に給電されて、エアバッグが展開する。   In step S30, it is determined whether or not the potential difference dVup is smaller than the threshold potential difference dVth. If a positive determination is made, the process proceeds to step S32. If a negative determination is made, the process proceeds to step S38. In step S32, it is determined that the backup capacitor C1 has a lower limit capacitance value or more, and a normal state is set in the diagnosis result. In step S34, the diagnosis phase is set to end. In step S36, the booster circuit 2 is operated to boost the voltage to the target boosted voltage (22.5V), and the normal operation for executing the collision determination is started. At this time, since it is diagnosed as normal, it is ensured that the backup capacitor C1 has a capacity necessary for ignition of the squib 10, and even when the battery B connected to the terminal VA is damaged by the collision, the backup capacitor C1 is backed up. Power is supplied from the capacitor C1 to the squib 10 and the CPU 8, and the airbag is deployed.

ステップS38で、診断結果に異常状態を設定する。ステップS40で診断が所定回数、例えば、3回実施されたか否かを判定する。否定判定ならば、ステップS42に進む。肯定判定ならば、ステップS48に進む。例えば、図7中の時刻t4で、電位差dVup1が閾値電位差dVthよりも大きく、診断が3回実施されていない場合は、ステップS42に進む。   In step S38, an abnormal state is set in the diagnosis result. In step S40, it is determined whether or not the diagnosis has been performed a predetermined number of times, for example, three times. If a negative determination is made, the process proceeds to step S42. If a positive determination is made, the process proceeds to step S48. For example, if the potential difference dVup1 is greater than the threshold potential difference dVth at time t4 in FIG. 7 and the diagnosis has not been performed three times, the process proceeds to step S42.

ステップS42で、診断フェーズに1を設定する。ステップS44にリトライ回数を加算する。ステップS46で昇圧回路2を動作させて、昇圧電圧規定範囲VL〜VH内の目標昇圧電圧(22.5V)に昇圧する。ステップS2で、診断フェーズが1であると判定されて、ステップS6に進み、ステップS6〜S16のVup電圧の安定チェック及び放電開始、ステップS24〜S30で電位差dVupの算出及び電位差Vthと閾値電位差dVthと比較して、診断結果が正常であるか否かが判定される。診断結果が正常であると判断されると、ステップS32〜S36で診断結果に正常であると設定されて、昇圧が再開される。 In step S42, 1 is set in the diagnosis phase. In step S44, the number of retries is added. In step S46, the booster circuit 2 is operated to boost the voltage to a target boosted voltage (22.5V) within the specified boosted voltage range V L to V H. In step S2, it is determined that the diagnosis phase is 1, and the process proceeds to step S6. In step S6 to S16, the Vup voltage stability check and discharge start are performed. In steps S24 to S30, the potential difference dVup is calculated, and the potential difference Vth and the threshold potential difference dVth. It is determined whether or not the diagnosis result is normal. When it is determined that the diagnosis result is normal, the diagnosis result is set to normal in steps S32 to S36, and the pressure increase is resumed.

診断結果が異常であると判断されると、ステップS38で診断結果が異常であると設定されて、ステップS40で診断が所定回数実施されたか否が判定されて、診断結果が所定回数になるまで、診断がリトライされる。例えば、リトライによる診断により、時刻t7、t10で電位差dVup2,dVup3が算出される。   If it is determined that the diagnosis result is abnormal, it is set in step S38 that the diagnosis result is abnormal. In step S40, it is determined whether or not the diagnosis has been performed a predetermined number of times until the diagnosis result reaches the predetermined number of times. The diagnosis is retried. For example, potential differences dVup2 and dVup3 are calculated at times t7 and t10 by diagnosis through retry.

ステップS48で、診断が所定回数実施されたが電位差dVupが閾値電位差dVth以上であるので、ステップS48で診断結果に故障確定を設定する。ステップS50で、診断フェーズに終了を設定する。ステップS52で、昇圧回路2を動作させて、昇圧再開する。例えば、図7中の時刻t10で故障が確定されて、故障信号が出力される。   In step S48, the diagnosis has been performed a predetermined number of times, but since the potential difference dVup is equal to or greater than the threshold potential difference dVth, failure confirmation is set in the diagnosis result in step S48. In step S50, the diagnosis phase is set to end. In step S52, the booster circuit 2 is operated to restart boosting. For example, the failure is determined at time t10 in FIG. 7, and a failure signal is output.

以上説明した本実施形態によれば、放電時間を一定時間としたので、エアバッグ装置が搭載される車種によるバックアップコンデンサC1の容量値や負荷電流が異なっても、一定の診断時間で診断できる。また、放電時間を50msecとしたので、高速に診断が可能となる。また、診断時間の変動要因を排除して、放電時間を一定としたので、バックアップコンデンサ容量診断後の昇圧回路及び点火回路のチェックや衝突判断の通常動作の実行タイミングに影響を与えることがない。更に、放電時間を一定としたので、A/D変換器のサンプリングポイントが2点となり、シンプルな制御で診断の実現が可能となる、   According to the present embodiment described above, since the discharge time is set to a fixed time, a diagnosis can be made with a fixed diagnosis time even if the capacitance value or load current of the backup capacitor C1 differs depending on the vehicle type on which the airbag device is mounted. Further, since the discharge time is 50 msec, diagnosis can be performed at high speed. Further, since the discharge time is made constant by eliminating the variation factor of the diagnosis time, there is no influence on the execution timing of the normal operation of the boost circuit and the ignition circuit after the backup capacitor capacity diagnosis and the collision determination. Furthermore, since the discharge time is fixed, the sampling points of the A / D converter are two points, and diagnosis can be realized with simple control.

本発明のバックアップコンデンサの容量診断装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the capacity | capacitance diagnostic apparatus of the backup capacitor of this invention. 本発明の実施形態によるバックアップコンデンサの容量診断に係る機能ブロック図である。It is a functional block diagram concerning capacity diagnosis of a backup capacitor according to an embodiment of the present invention. 本発明のバックアップコンデンサの容量診断開始方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the capacity | capacitance diagnosis start method of the backup capacitor of this invention. 本発明のバックアップコンデンサの容量診断開始方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the capacity | capacitance diagnosis start method of the backup capacitor of this invention. 本発明のバックアップコンデンサの容量診断方法を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the capacity | capacitance diagnostic method of the backup capacitor of this invention. 本発明のバックアップコンデンサの容量診断方法を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the capacity | capacitance diagnostic method of the backup capacitor of this invention. 本発明のバックアップコンデンサの容量診断方法を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the capacity | capacitance diagnostic method of the backup capacitor of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 昇圧回路
C1 バックアップコンデンサ
6 A/D変換器
7 降圧回路
8 CPU
10 スクイブ10
20 昇圧開始制御手段
22 昇圧安定確認手段
24 放電制御手段
26 電位差算出手段
28 電位差比較手段
30 リトライ制御手段
2 Booster circuit C1 Backup capacitor 6 A / D converter 7 Step-down circuit 8 CPU
10 Squibb 10
20 Boost start control means 22 Boost stability confirmation means 24 Discharge control means 26 Potential difference calculation means 28 Potential difference comparison means 30 Retry control means

Claims (4)

エアバッグ装置を作動させるための電源をバックアップするためのバックアップコンデンサの容量診断方法であって、
前記電源から電圧が供給されると、前記電源の電圧に基づき目標昇圧電圧に昇圧し、前記バックアップコンデンサを充電する第1ステップと、
前記バックアップコンデンサの電圧が昇圧電圧規定範囲内で安定しているか否かを判断する第2ステップと、
前記第2ステップで前記バックアップコンデンサの電圧が前記昇圧電圧規定範囲内で安定していると判断されたとき、昇圧を停止して、所定の負荷に前記バックアップコンデンサの電荷の放電を開始する3ステップと、
前記第3ステップで前記バックアップコンデンサの電荷の放電が開始した時刻における前記バックアップコンデンサの第1電圧を取得する第4ステップと、
前記バックアップコンデンサの放電を開始した時刻から第1一定時間経過した時刻における前記バックアップコンデンサの第2電圧を取得する第5ステップと、
前記第1電圧と前記第2電圧との電位差を算出する第6ステップと、
前記第6ステップにより算出された前記電位差と閾値電位差とを比較して、前記バックアップコンデンサの容量が正常であるか否かを判定する第7ステップと、
を具備したバックアップコンデンサの容量診断方法。
A capacity diagnosis method for a backup capacitor for backing up a power source for operating an airbag device,
When a voltage is supplied from the power source, the first step of boosting to a target boost voltage based on the voltage of the power source and charging the backup capacitor;
A second step of determining whether or not the voltage of the backup capacitor is stable within a specified boost voltage range;
When it is determined in the second step that the voltage of the backup capacitor is stable within the specified boosted voltage range, the boosting is stopped and discharging of the backup capacitor charge to a predetermined load is started. When,
A fourth step of obtaining a first voltage of the backup capacitor at a time when discharging of the charge of the backup capacitor is started in the third step;
A fifth step of obtaining a second voltage of the backup capacitor at a time when a first fixed time has elapsed from a time when discharge of the backup capacitor is started;
A sixth step of calculating a potential difference between the first voltage and the second voltage;
A seventh step of comparing the potential difference calculated in the sixth step with a threshold potential difference to determine whether or not the capacity of the backup capacitor is normal;
A capacity diagnosis method for a backup capacitor comprising
前記第2ステップは、前記バックアップコンデンサの電圧が、前記昇圧電圧規定範囲内の所定電圧に達してから第2一定時間、前記昇圧電圧規定範囲内であるときに、前記バックアップコンデンサが安定していると判断する請求項1記載のバックアップコンデンサの容量診断方法。   In the second step, the backup capacitor is stable when the voltage of the backup capacitor is within the boost voltage regulation range for a second fixed time after reaching the predetermined voltage within the boost voltage regulation range. The method of diagnosing the capacity of a backup capacitor according to claim 1, wherein 前記電源より電圧が供給されてから第3一定時間が経過しても前記第2ステップにより前記バックアップコンデンサの電圧が安定していると判断できない場合は、前記バックアップコンデンサの診断を停止して、その旨を通知するステップを更に具備した請求項1記載のバックアップコンデンサの容量診断方法。   If it is not possible to determine that the voltage of the backup capacitor is stable by the second step even after a third fixed time has elapsed since the voltage was supplied from the power source, the backup capacitor diagnosis is stopped, The method for diagnosing a capacity of a backup capacitor according to claim 1, further comprising a step of notifying the fact. 前記閾値電位差は、前記昇圧電圧規定範囲内の電圧を放電開始電圧とし、前記放電開始電圧と、前記バックアップコンデンサの許容容量下限値を有するコンデンサ及び前記所定の負荷の負荷抵抗の下で該コンデンサを放電した時の前記第1一定時間経過時における前記コンデンサの電圧との電位差に基づき、設定される請求項1記載のバックアップコンデンサの容量診断方法。   The threshold potential difference is a voltage within the boost voltage regulation range as a discharge start voltage, and the capacitor is under the discharge start voltage, a capacitor having an allowable capacity lower limit value of the backup capacitor, and a load resistance of the predetermined load. 2. The method for diagnosing a capacity of a backup capacitor according to claim 1, wherein the capacitance diagnosis method is set based on a potential difference with respect to the voltage of the capacitor when the first fixed time has elapsed after discharging.
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