JP2546870Y2

JP2546870Y2 - エアバッグシステムにおける回路故障検出装置

Info

Publication number: JP2546870Y2
Application number: JP4286791U
Authority: JP
Inventors: 努福井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2006-05-14
Also published as: JPH04127057U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車の衝突時に乗員
拘束用のエアバッグを膨張展開させるエアバッグシステ
ムに関するもので、特に、電源バックアップ用のコンデ
ンサを備え、そのコンデンサへの電圧印加時における電
圧変化から電源回路の故障を検出するようにした、エア
バッグシステムにおける回路故障検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時に乗員を着座位置で拘束
し、ステアリングホイールやフロントガラス等への二次
衝突を防止する乗員保護装置の一つとして、エアバッグ
装置が広く用いられるようになってきている。エアバッ
グ装置は、自動車の衝突時に作動して高圧ガスを噴出す
るインフレータ、及びその高圧ガスにより膨張展開して
乗員を受け止めるエアバッグ、等からなるもので、乗員
の前方に位置するステアリングホイールやインストルメ
ントパネル等に設置される。通常、そのインフレータと
しては、通電されることによって内部に封入されたガス
発生剤に着火され、高圧ガスを発生する電気着火式のも
のが用いられている。

【０００３】そのような電気着火式エアバッグ装置の場
合には、衝突センサによって自動車の衝突が検知された
とき、車載バッテリ等の電源からインフレータに電力が
供給されるようにする。そのために、そのエアバッグ装
置を制御するエアバッグシステムには、衝突センサによ
って閉じられる着火回路が設けられ、その着火回路がバ
ッテリ等からなる電源回路に接続される。インフレータ
は、その着火回路が閉じたときに作動するようにされて
いる。

【０００４】ところで、エアバッグ装置は、自動車の衝
突時には必ず作動するようにされていなければならな
い、したがって、上述のようなエアバッグシステムにお
いては、自動車の走行中はどのようなときにもその着火
回路に確実に通電されるようにしておく必要がある。し
かも、インフレータを作動させ得るだけの電圧が印加さ
れなければならない。しかしながら、車載バッテリの電
源電圧は低下することもある。そこで、その電圧低下が
補われるようにするために、そのエアバッグシステムの
主電源回路には、バッテリ電圧が低下したときそれを昇
圧して出力する昇圧回路が設けられている。また、上述
のようにエアバッグ装置は自動車の前部に設置されるの
で、自動車の衝突時には、車載バッテリからエアバッグ
装置に至る配線が断線することもある。そこで、そのよ
うなときにもインフレータに電力が供給されるようにす
るために、そのエアバッグシステムには、上述のような
主電源回路のほかに、バックアップ用電源としてのコン
デンサを備えた補助電源回路が設けられている。その補
助電源回路は主電源回路に並列に接続されており、その
主電源回路から供給される電力によってコンデンサに充
電されるようになっている。

【０００５】このようにして、エアバッグ装置のインフ
レータは、主電源回路及び補助電源回路から電力が供給
され、主電源側から切り離されたときには補助電源回路
からの通電によって作動するようにされていて、その信
頼性の向上が図られているが、その補助電源回路に設け
られているコンデンサは故障することもある。そこで、
その信頼性を更に高めるために、エアバッグシステムに
は、コンデンサの故障を検出する故障検出装置が設けら
れている。その故障検出装置は、コンデンサへの電圧印
加時にコンデンサの両極間に生ずる電圧変化からその異
常を診断するようにしたものである。例えば、コンデン
サへの電圧印加時にもその電圧が変化しなければ、その
コンデンサは短絡していると考えられる。また、その電
圧が印加される電圧に応じて急激に変化すると、コンデ
ンサがオープンしているか、あるいは容量抜けを起こし
ていると考えられる。

【０００６】そして、通常は、イグニッションスイッチ
を入れたとき、そのコンデンサへの充電が行われるよう
になっている。そこで、従来は、イグニッションスイッ
チを入れたときにコンデンサの両極間に生ずる電圧変化
を検出して、そのコンデンサの異常を判断するようにし
ていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、イグニ
ッションスイッチを入れた直後は、セルモータの始動電
流などにより電源電圧が不安定となるので、そのときに
コンデンサに生ずる電圧変化を検出しても、正確な波形
が得られないことがある。そのために、コンデンサが正
常であっても異常と判断されたり、オープンあるいは容
量抜けしているときにも正常と判断されたりすることが
ある。また、そのような故障検出装置では、昇圧回路の
故障は検出することができない。

【０００８】本考案は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、コンデンサの異常が正確
に検出されるとともに、昇圧回路の故障も検出すること
のできる、エアバッグシステムの回路故障検出装置を得
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本考案による回路故障検出装置は、上述のように昇
圧回路を有する主電源回路とその主電源回路に並列に接
続されるバックアップ用のコンデンサを有する補助電源
回路とを備えたエアバッグシステムにおいて、その昇圧
回路を昇圧出力切り換え可能なものとするとともに、そ
の切り換え時にコンデンサの両極間に生ずる電圧変化を
検出して、その電圧変化から主電源回路及び補助電源回
路の異常を判断する診断手段を設けたことを特徴として
いる。その昇圧回路の切り換えは、例えば診断手段から
の指令信号によって行われる。

【００１０】

【作用】このように構成することにより、例えば昇圧回
路の昇圧出力を高くする側に切り換えると、その昇圧回
路が正常である限り、コンデンサに加えられる電圧が高
くなり、そのコンデンサは更に充電されることになる。
したがって、そのときのコンデンサの両極間の電圧変化
を観察すれば、そのコンデンサの異常を検出することが
できる。そして、その昇圧回路の切り換えを、イグニッ
ションスイッチを入れた後、適当な時間をおいて行うよ
うにすれば、電源電圧は安定するので、その電圧波形に
ノイズが入ることが防止される。こうして、コンデンサ
の正確な故障検出が行われる。また、昇圧回路が故障し
ているときには、その昇圧回路を切り換えてもコンデン
サの両極間の電圧は変化しないので、それによって昇圧
回路の故障を検出することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。図は本考案による回路故障検出装置の一実施例を示
すもので、図１はその検出装置を備えたエアバッグシス
テムの全体回路図であり、図２はその検出装置に用いら
れている昇圧回路の詳細回路図である。また、図３は、
その検出装置の各部における動作を説明するためのタイ
ムチャートである。

【００１２】図１から明らかなように、車載バッテリ１
には、イグニッションスイッチ２を介してダイオードＤ
１が接続されている。そのダイオードＤ１には、昇圧回
路３が、ダイオードＤ２及びＤ３を介して並列に接続さ
れている。その昇圧回路３は、バッテリ１の電圧が低下
したとき、その低下分だけ昇圧して出力するものとされ
ている。こうして、これらバッテリ１及び昇圧回路３に
より、常にほぼ一定の電圧を供給する主電源回路４が構
成されている。

【００１３】主電源回路４には、エアバッグ装置の作動
を制御する着火回路５が接続されている。その着火回路
５は、一対の衝突センサ６，６とインフレータの電気点
火装置７とからなるもので、衝突センサ６，６がともに
作動したときに回路５が閉じ、点火装置７に通電される
ようになっている。そして、その点火装置７によってイ
ンフレータ内のガス発生剤に着火され、インフレータが
作動して、エアバッグが膨張展開するようにされてい
る。衝突センサ６，６には、それらが作動していないと
きにも着火回路５にモニタ用の微弱電流が流れるように
するために、比較的大きな抵抗Ｒ１，Ｒ１が並列に接続
されている。

【００１４】主電源回路４と着火回路５との間には、そ
の主電源回路４と並列に、補助電源回路８が接続されて
いる。その補助電源回路８は、バックアップ用電源とし
てのコンデンサ９と、そのコンデンサ９の充電時に電流
が流れる抵抗Ｒ０と、コンデンサ９の放電時に電流が流
れるダイオードＤ０とによって構成されている。コンデ
ンサ９の負極側はアース接続されている。こうして、イ
グニッションスイッチ２がオンとなっているときには、
主電源回路４から供給される電力によって補助電源回路
８のコンデンサ９が充電されるとともに、その補助電源
回路８からも着火回路５に電圧が印加されるようになっ
ている。

【００１５】昇圧回路３には、その昇圧出力電圧を通常
より高い電圧に切り換える切換手段としての出力切換回
路１０が設けられている。その切換回路１０は、診断手
段であるモニタ回路１１から送られる指令信号によって
作動するようにされている。また、そのモニタ回路１１
は、切換回路１０への切換指令信号を発生したとき、コ
ンデンサ９の正極に生ずる電圧の変化を検出するように
されている。そして、そのモニタ回路１１において、検
出された電圧波形と基準の電圧波形とが比較され、それ
らが一致しないときには警告灯点灯回路１２に信号が送
られて、警告灯１３が点灯されるようになっている。更
に、そのモニタ回路１１には、着火回路５などの故障を
検出するための信号も入力され、それによって同様に警
告灯１３が点灯されるようになっている。

【００１６】図２に示されているように、昇圧回路３
は、バッテリ電圧が入力される昇圧コントローラ１４と
昇圧コイルＬとを備えている。そのコントローラ１４に
は、昇圧コントロールのための過電流検出抵抗Ｒ２が並
列に接続されている。そして、昇圧された電圧が、平滑
ダイオードＤ４及び平滑コンデンサＣ１によって平滑化
されて出力されるようになっている。また、昇圧コント
ローラ１４には、その出力電圧が抵抗Ｒ３を介してフィ
ードバックされるようになっている。昇圧コントローラ
１４は、そのフィードバック入力Ｖｒを一定に保つよう
にコントロールする。上述の出力切換回路１０は、その
昇圧コントローラ１４のフィードバック入力側に接続さ
れている。その切換回路１０は、アナログスイッチ１５
と、アース接続された抵抗値の異なる一対の抵抗Ｒ４，
Ｒ５とによって構成されている。そして、そのアナログ
スイッチ１５によって、それらの抵抗Ｒ４，Ｒ５のいず
れかが接続されるようになっている。そのアナログスイ
ッチ１５の切り換えは、上述のモニタ回路１１からの切
換指令信号によって行われる。通常時には、抵抗Ｒ４が
接続され、昇圧回路３からはバッテリ１の基準電圧にほ
ぼ等しい電圧が出力されるようになっている。そして、
抵抗Ｒ５側に切り換えられたとき、それより高い電圧が
出力されるようになっている。

【００１７】次に、このように構成されたエアバッグシ
ステムの作用について説明する。図３の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ図１のＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ部における電圧波形を示すものである。イグニッ
ションスイッチ２を入れると、バッテリ１からの電源電
圧がダイオードＤ１を通して出力される。また、その電
源電圧は、昇圧回路３にも入力される。そして、その電
圧が基準電圧より低いときには、昇圧回路３の昇圧コン
トローラ１４が作動して、その入力電圧が昇圧され、バ
ッテリ１の基準電圧にほぼ等しい電圧が出力される。し
たがって、主電源回路４からは、図３（Ａ）に示されて
いるように常にほぼ一定の電圧Ｖ１が出力される。い
ま、バッテリ１からは基準電圧が出力され、昇圧回路３
には図３（Ａ）に示されているような電圧Ｖ１が入力さ
れているものとする。その電圧Ｖ１は、補助電源回路８
にも印加される。したがって、抵抗Ｒ０を通してバック
アップ用のコンデンサ９に電流が流れ、そのコンデンサ
９が充電される。その場合、抵抗Ｒ０を流れる電流は、
コンデンサ９への充電が進むにつれて小さくなる。その
ために、コンデンサ９の正極に生ずる電圧は、イグニッ
ションスイッチ２を入れた直後は、図３（Ｄ）の時間Ｔ
１までの部分に示されているように徐々に変化する。し
かしながら、そのときにはバッテリ１からセルモータに
も大電流が流れるので、その電圧波形は乱れやすい。こ
うして、イグニッションスイッチ２を入れた後、時間Ｔ
１が経過すると、コンデンサ９は完全に充電される。し
たがって、着火回路５には、主電源回路４及び補助電源
回路８から電力が供給される状態となる。

【００１８】イグニッションスイッチ２を入れた後、時
間Ｔ１が経過すると、バッテリ１の電圧も安定する。そ
こで、その時間Ｔ１よりやや長い時間Ｔ２が経過したと
きに、モニタ回路１１から昇圧回路３のアナログスイッ
チ１５に、図３（Ｂ）に示されているような切換指令信
号が送られる。アナログスイッチ１５は、その指令信号
を受けると切り換わり、昇圧コントローラ１４のフィー
ドバック入力側に抵抗Ｒ５を接続させる。昇圧コントロ
ーラ１４のフィードバック電圧Ｖｒは、昇圧出力を抵抗
Ｒ３とＲ４、あるいは抵抗Ｒ３とＲ５とで分圧すること
によって得られるので、そのように抵抗Ｒ４側から抵抗
値の異なる抵抗Ｒ５側に切り換えられると、昇圧出力が
変化する。そして、抵抗Ｒ５を接続したときには抵抗Ｒ
４を接続したときよりも昇圧出力が高くなるように設定
されているので、その切り換えによって昇圧回路３から
通常時より高い昇圧出力が出力される。

【００１９】こうして、昇圧回路３の昇圧出力は、通常
より高い電圧に切り換えられる。したがって、主電源回
路４の出力電圧は、図３（Ｃ）に示されているように、
モニタ回路１１から切換指令信号が送られている間は、
通常時の電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ２となる。そして、そ
の電圧Ｖ２が補助電源回路８に印加される。そのため
に、コンデンサ９には更に充電が行われる。その場合、
充電の開始時には抵抗Ｒ０を大きな電流が流れるので、
その抵抗Ｒ０による電圧降下のために、コンデンサ９の
正極の電圧は急には上昇しないが、充電が進むにつれて
抵抗Ｒ０を流れる電流が小さくなるので、その電圧は徐
々に高くなる。そして、コンデンサ９が飽和すると、そ
の電圧は主電源回路４の出力電圧Ｖ２に等しくなる。し
たがって、コンデンサ９に正常な充電が行われる限り、
アナログスイッチ１５の切り換え直後は、その正極には
図３（Ｄ）の時間Ｔ２からＴ３までの部分に示されてい
るような電圧変化が生ずることになる。そして、その電
圧変化がモニタ回路１１によって検出され、その検出電
圧の波形と基準波形とが比較される。コンデンサ９が正
常であれば、それらは一致するので、モニタ回路１１か
ら警告灯点灯回路１２に信号が送られることはなく、警
告灯１３は点灯しない。

【００２０】所定の時間が経過すると、アナログスイッ
チ１５は再び抵抗Ｒ４側に切り換えられる。したがっ
て、主電源回路４の出力電圧も通常時の電圧Ｖ１に戻
る。そして、コンデンサ９に蓄えられた余剰の電力は、
着火回路５の衝突センサ６，６を迂回する抵抗Ｒ１，Ｒ
１を通して徐々に放電される。このときにコンデンサ９
の正極に生ずる電圧変化も、図３（Ｄ）の時間Ｔ４まで
の部分に示されているようになだらかなものとなる。

【００２１】昇圧回路３の故障時には、アナログスイッ
チ１５を切り換えても、図３のIIに示されているように
主電源回路４の出力電圧は上昇しない。したがって、コ
ンデンサ９の正極の電圧が高くなることもない。また、
コンデンサ９が短絡しているときには、昇圧回路３の昇
圧出力を高くしても、図３のIII に示されているよう
に、コンデンサ９の正極の電圧はゼロに保たれる。更
に、コンデンサ９がオープンしているか、あるいは容量
抜けを起こしているときには、補助電源回路８の抵抗Ｒ
０にはほとんど電流が流れないので、図３のIVに示され
ているように、主電源回路４の電圧変化に伴って、コン
デンサ９の正極の電圧も同様に変化する。したがって、
このような故障時には、検出されるコンデンサ９の正極
の電圧変化が基準電圧波形とは異なることになる。そし
て、それがモニタ回路１１において判別され、警告灯点
灯回路１２に信号が出力される。その結果、警告灯１３
が点灯する。

【００２２】このように、コンデンサ９の正極に生ずる
電圧の変化を検出することによって、昇圧回路３及びコ
ンデンサ９の故障はすべて検出される。モニタ回路１１
によって主電源回路４の電圧変化も検出されるようにし
ておけば、その故障がいずれの故障であるかも判別する
ことができる。

【００２３】このようにして、主及び補助電源回路４，
８の故障が診断される。その回路が正常であるときに
は、自動車の走行中、衝突事故が発生すると、衝突セン
サ６，６によってそれが検知され、着火回路５が閉じら
れる。したがって、主電源回路４及び補助電源回路８か
らインフレータの点火装置７に通電され、インフレータ
内のガス発生剤に着火される。インフレータが作動する
と、そのインフレータから高圧ガスが噴出し、その高圧
ガスによってエアバッグが急速に膨張展開する。こうし
て、そのエアバッグにより、前方へ移動しようとする運
転席の乗員が着座位置で拘束され、ステアリングホイー
ルやフロントガラスへの二次衝突が防止される。そし
て、このようにインフレータの点火装置７には主電源回
路４及び補助電源回路８の両方から電力が供給されるの
で、衝突事故によって車体前部に配置されているバッテ
リ１側の配線が断線したとしても、エアバッグ装置は確
実に作動する。

【００２４】このように、このエアバッグシステムにお
いては、主電源回路４に設けられる昇圧回路３を利用し
て、バックアップ用のコンデンサ９に通常時より高い電
圧が印加されるので、故障検出のために特別の回路を設
ける必要がない。また、コンデンサ９のみでなく、昇圧
回路３の故障をも検出することができる。そして、その
故障の診断は、バッテリ電圧が安定した後に行うことが
できるので、ノイズが入ることを軽減することができ、
故障検出の正確化を図ることができる。更に、自動車の
停止時などにも随時その故障診断を行うことができるの
で、エアバッグシステムを常に正常な状態に保つことが
できる。

【００２５】なお、上記実施例においては、コンデンサ
９に高い電圧を印加したときに生ずる電圧変化を検出す
るものとしているが、その電圧印加を中止したときの電
圧変化、すなわち図３（Ｄ）の時間Ｔ４までの部分にお
ける電圧変化から故障を診断するようにすることもでき
る。また、イグニッションスイッチ２を入れた後、一定
時間Ｔ２が経過したときに昇圧回路３を切り換えるよう
にしているが、イグニッションキーをエンジン始動位置
から戻したときに切換指令信号が送られるようにしても
よい。

【００２６】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
によれば、主電源回路に設けられる昇圧回路を昇圧出力
切り換え可能に構成して、その切り換え時にバックアッ
プ用コンデンサの両極間に生ずる電圧変化を検出するよ
うにしているので、コンデンサの故障のみでなく、昇圧
回路の故障をも検出することができる。したがって、電
源回路全体の異常を診断することができ、エアバッグ装
置の作動の信頼性をより高めることができる。また、そ
の故障の診断は、電源電圧が安定した後に行うことがで
きるので、その乱れに基づく誤判断が防止され、故障検
出の正確化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による回路故障検出装置の一実施例を示
すもので、その検出装置を備えたエアバッグシステムの
全体回路図である。

【図２】その検出装置に用いられている昇圧回路の詳細
回路図である。

【図３】その検出装置の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１車載バッテリ（主電源）３昇圧回路４主電源回路５着火回路６衝突センサ７インフレータの電気点火装置８補助電源回路９バックアップ用コンデンサ１０出力切換回路（切換手段）１１モニタ回路（診断手段）

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主電源及びその主電源の電圧降下を補う
昇圧回路を有する主電源回路と、バックアップ用電源としてのコンデンサを備え、そのコ
ンデンサが前記主電源回路に並列に接続される補助電源
回路と、それら主電源回路及び補助電源回路から電力が供給され
る着火回路と、を備え、前記着火回路によりエアバッグを膨張展開させ
るインフレータの作動を制御するようにしたエアバッグ
システムにおいて；前記昇圧回路の昇圧出力を切り換える切換手段を設ける
とともに、その切り換え時に前記コンデンサの両極間に生ずる電圧
変化を検出して、その電圧変化から前記主電源回路及び
補助電源回路の異常を判断する診断手段を設けたことを
特徴とする、エアバッグシステムにおける回路故障検出装置。