JP3360549B2 - 起爆素子着火装置 - Google Patents
起爆素子着火装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロードダンプサー
ジ対策に必要な回路部品を小型化ならびに低電流容量化
し、製造コストを低減するようにした起爆素子着火装置
に関する。
ジ対策に必要な回路部品を小型化ならびに低電流容量化
し、製造コストを低減するようにした起爆素子着火装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】車両衝突時に乗員保護を図るエアバッグ
装置は、運転席側と助手席側の両方にエアバッグを装備
するものが増えており、両席側とも車両が衝撃を受けた
ときに接点を閉じる一対の衝撃センサによりスクウイブ
と呼ばれる起爆素子に所定の電流すなわち着火電流を通
電して起爆させ、ガス圧力等によリエアバッグを瞬時に
展開させる構成とされている。
装置は、運転席側と助手席側の両方にエアバッグを装備
するものが増えており、両席側とも車両が衝撃を受けた
ときに接点を閉じる一対の衝撃センサによりスクウイブ
と呼ばれる起爆素子に所定の電流すなわち着火電流を通
電して起爆させ、ガス圧力等によリエアバッグを瞬時に
展開させる構成とされている。
【0003】図2に示す従来の起爆素子着火装置1は、
運転席側と助手席側にそれぞれ組み込まれたエアバッグ
(図示せず)を起爆展開させるための2個の起爆素子2
d,2aを有する。起爆素子2d,2aは、着火指令を
受けて導通するトランジスタQd,Qaにより接地され
ており、各起爆素子2d,2aと対応するトランジスタ
Qd,Qa及び回り込み防止用ダイオードDd,Daの
直列回路を、衝撃を感知して閉成する衝撃感知セシサ3
に互いに並列に接続して着火回路10を構成し、この着
火回路10をダイオードDoを介してバッテリ電源4に
接続してある。車両が衝撃を受けたときにエアバッグを
展開させるべき衝突であるか否かの判断は、CPU6に
よってなされ、CPU6が発する着火指令によってトラ
ンジスタQd,Qaが導通する。
運転席側と助手席側にそれぞれ組み込まれたエアバッグ
(図示せず)を起爆展開させるための2個の起爆素子2
d,2aを有する。起爆素子2d,2aは、着火指令を
受けて導通するトランジスタQd,Qaにより接地され
ており、各起爆素子2d,2aと対応するトランジスタ
Qd,Qa及び回り込み防止用ダイオードDd,Daの
直列回路を、衝撃を感知して閉成する衝撃感知セシサ3
に互いに並列に接続して着火回路10を構成し、この着
火回路10をダイオードDoを介してバッテリ電源4に
接続してある。車両が衝撃を受けたときにエアバッグを
展開させるべき衝突であるか否かの判断は、CPU6に
よってなされ、CPU6が発する着火指令によってトラ
ンジスタQd,Qaが導通する。
【0004】Coは、ダイオードDoと衝撃感知センサ
3とを結ぶ給電路に分岐接続したバックアップ用コンデ
ンサであり、衝突発生とともにバッテリ電源4からワイ
ヤハーネスを介して伸びる給電路が切断されてしまった
ような場合に、バッテリ電源4に代わって着火回路10
内の起爆素子2d,2aに着火電流を供給する。すなわ
ち、このバックアップ用コンデンサCoにより起爆素子
2d,2aへの着火電流がバックアップ保証される。
3とを結ぶ給電路に分岐接続したバックアップ用コンデ
ンサであり、衝突発生とともにバッテリ電源4からワイ
ヤハーネスを介して伸びる給電路が切断されてしまった
ような場合に、バッテリ電源4に代わって着火回路10
内の起爆素子2d,2aに着火電流を供給する。すなわ
ち、このバックアップ用コンデンサCoにより起爆素子
2d,2aへの着火電流がバックアップ保証される。
【0005】
【発明が解決しようとする諜題】従来の起爆素子着火装
置1は、車両の衝突とともにバッテリ電源4と起爆素子
着火系以外の負荷回路5とを結ぶワイヤハーネスが切断
されてしまった場合、負荷の急激な軽減に伴ってバッテ
リ電源4の出力電圧が急激に上昇するロードダンプサー
ジが発生することがあった。こうしたロードダンプサー
ジは、例えば図3(A)に示したように、ピーク電圧が
70Vにも達する尖頭電圧を伴って現れ、しかもその減
衰時定数は200msにも及ぶことが分かっている。―
般に、エアバッグは衝突発生時に遅くともこの時定数以
内に可及的速やかに展開させなければ乗員の保護はおぼ
つかず、平均的に見れば衝突発生直後の数10msに亙
ってCPU6からトランジスタQd,Qaに発される着
火指令は、図3(B)に示したように、ロードダンプサ
ージ期間に十分に包含されてしまうのが普通である。こ
のため、ロードダンプサージに伴う過大電圧によリトラ
ンジスタQd,Qaには異常に大きな電流が流れ込んで
しまい、トランジスタQd,Qaが一瞬にして破壊され
てしまう恐れがあり、その結果エアバッグを展開できな
いまま乗員保護も不発に終わる恐れもあるといった課題
があった。
置1は、車両の衝突とともにバッテリ電源4と起爆素子
着火系以外の負荷回路5とを結ぶワイヤハーネスが切断
されてしまった場合、負荷の急激な軽減に伴ってバッテ
リ電源4の出力電圧が急激に上昇するロードダンプサー
ジが発生することがあった。こうしたロードダンプサー
ジは、例えば図3(A)に示したように、ピーク電圧が
70Vにも達する尖頭電圧を伴って現れ、しかもその減
衰時定数は200msにも及ぶことが分かっている。―
般に、エアバッグは衝突発生時に遅くともこの時定数以
内に可及的速やかに展開させなければ乗員の保護はおぼ
つかず、平均的に見れば衝突発生直後の数10msに亙
ってCPU6からトランジスタQd,Qaに発される着
火指令は、図3(B)に示したように、ロードダンプサ
ージ期間に十分に包含されてしまうのが普通である。こ
のため、ロードダンプサージに伴う過大電圧によリトラ
ンジスタQd,Qaには異常に大きな電流が流れ込んで
しまい、トランジスタQd,Qaが一瞬にして破壊され
てしまう恐れがあり、その結果エアバッグを展開できな
いまま乗員保護も不発に終わる恐れもあるといった課題
があった。
【0006】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、ロードダンプサージに伴う起爆素子の着火
失敗を防止し、かつロードダンプサージ対策に必要な回
路部品を小型化ならびに低電流容量化し、製造コストを
低減することを目的とするものである。
ものであり、ロードダンプサージに伴う起爆素子の着火
失敗を防止し、かつロードダンプサージ対策に必要な回
路部品を小型化ならびに低電流容量化し、製造コストを
低減することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサ
と着火電流を通電されて起爆着火する起爆素子と外部指
令に応答して閉成するスイッチング素子とを直列的に接
続してなる着火回路と、該着火回路に給電するバッテリ
電源と、該バッテリ電源に接続され、該バッテリ電源の
出力電圧を所定電圧に昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路
と前記着火回路との間に接続され、該昇圧回路の出力電
圧を前記所定電圧よりも低い一定電圧に制御する定電圧
回路と、該定電圧回路と前記着火回路とを結ぶ給電路に
分岐接続され、前記―定電圧で充電されて代替電源とし
て前記バッテリ電源をバックアップする低電圧バックア
ップ電源とを具備することを特徴とするものである。
め、本発明は、衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサ
と着火電流を通電されて起爆着火する起爆素子と外部指
令に応答して閉成するスイッチング素子とを直列的に接
続してなる着火回路と、該着火回路に給電するバッテリ
電源と、該バッテリ電源に接続され、該バッテリ電源の
出力電圧を所定電圧に昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路
と前記着火回路との間に接続され、該昇圧回路の出力電
圧を前記所定電圧よりも低い一定電圧に制御する定電圧
回路と、該定電圧回路と前記着火回路とを結ぶ給電路に
分岐接続され、前記―定電圧で充電されて代替電源とし
て前記バッテリ電源をバックアップする低電圧バックア
ップ電源とを具備することを特徴とするものである。
【0008】また、本発明は、前記低電圧バックアップ
電源が、前記定電圧回路の出力端側から分岐する補助充
電路と、該補助充電路に接続され、定常状態において前
記充電電圧が前記―定電圧に満たないときに導通して補
助充電を行うスイッチング素子とを具備すること、或い
は前記着火回路が、前記スイッチング素子を流れる前記
着火電流を一定電流に制御する定電流回路を具備するこ
と、又は前記着火回路が、前記衝撃感知センサと前記起
爆素子との間に、前記起爆素子と前記スイッチシグ素子
との間又は該スイッチング素子がグラウンド・ショート
したときに前記起爆素子を流れる電流を着火電流以下に
制限する電流制限抵抗が接続してあること、さらには前
記昇圧回路と前記定電圧回路とを結ぶ給電路に分岐接続
され、前記昇圧電圧で充電されて代替電源として前記バ
ッテリ電源をバックアップする高電圧バックアップ電源
をさらに具備すること等を特徴とするものである。
電源が、前記定電圧回路の出力端側から分岐する補助充
電路と、該補助充電路に接続され、定常状態において前
記充電電圧が前記―定電圧に満たないときに導通して補
助充電を行うスイッチング素子とを具備すること、或い
は前記着火回路が、前記スイッチング素子を流れる前記
着火電流を一定電流に制御する定電流回路を具備するこ
と、又は前記着火回路が、前記衝撃感知センサと前記起
爆素子との間に、前記起爆素子と前記スイッチシグ素子
との間又は該スイッチング素子がグラウンド・ショート
したときに前記起爆素子を流れる電流を着火電流以下に
制限する電流制限抵抗が接続してあること、さらには前
記昇圧回路と前記定電圧回路とを結ぶ給電路に分岐接続
され、前記昇圧電圧で充電されて代替電源として前記バ
ッテリ電源をバックアップする高電圧バックアップ電源
をさらに具備すること等を特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図1を参照して説明する。図1は、本発明の起爆素
子着火装置の一実施形態を示す概略回路構成図である。
て、図1を参照して説明する。図1は、本発明の起爆素
子着火装置の一実施形態を示す概略回路構成図である。
【0010】図1に示す起爆楽子着火装置11は、運転
席と助手席の乗員を保護するエアバッグだけでなく、例
えば各乗員のためのシートベルトに予張力を与えるプリ
テンショナといった乗員拘束具もまた駆動対象としてお
り、このため着火回路21内には複数系列例えば4系列
の着火系列が回り込み防止ダイオードDを介して並列接
続してある。ただし、いずれの着火系列も回路構成は同
じであるため、以下の説明では―の着火系列に絞って説
明する。
席と助手席の乗員を保護するエアバッグだけでなく、例
えば各乗員のためのシートベルトに予張力を与えるプリ
テンショナといった乗員拘束具もまた駆動対象としてお
り、このため着火回路21内には複数系列例えば4系列
の着火系列が回り込み防止ダイオードDを介して並列接
続してある。ただし、いずれの着火系列も回路構成は同
じであるため、以下の説明では―の着火系列に絞って説
明する。
【0011】着火回路21内の各着火系列は、衝撃を感
知して閉成する衝撃感知センサ13に対し、回り込み防
止ダイオードDと電流制限抵抗Rと起爆素子12とトラ
ンジスタQiとそのソース抵抗Rsとを直列接続して構
成してある。ソース抵抗Rsを介して接地されたNチャ
ンネルFETからなるトランジスタQiは、ソース電圧
と設定電圧Virとの差電圧が零とするよう動作する差
動増幅器14の出力をゲート抵抗Rgを介して印加さ
れ、ソース電圧を設定電圧Virに保つことでソース抵
抗Rsを介して流れる電流を一定に保つ定電流制御機能
を有する。すなわち、本実施形態では、トランジスタQ
iとソース抵抗Rsと差動増幅器14とが、定電流回路
15の主要部を構成する。また、CPU30からの着火
指令によりトランジスタQiに着火電流が流れるように
するため、CPU30から発せられた着火指令を受けて
鼻通するトランジスタQ1のコレクタをトランジスタQ
iのゲートに接続し、トランジスタQ1のエミッタを接
地してある。R1はベース・エミッタ間抵抗であり、R
2はベース抵抗、R3は着火指令入力端子を+5V電源
Vccに吊り上げるプルアップ抵抗である。回り込み防
止ダイオードDと起爆素子12との間に接続した電流制
限抵抗Rは、起爆素子12とトランジスタQiのドレイ
ンとの間或いはトランジスタQi自体がグラウンド・シ
ョートしたときに、起爆素子12を流れる電流を着火電
流以下に制限する働きをする。このため、仮に着火系列
の一つに上記グラウンド・ショート故障が発生しても、
他の着火系列には十分な着火電流を供給することが可能
である。
知して閉成する衝撃感知センサ13に対し、回り込み防
止ダイオードDと電流制限抵抗Rと起爆素子12とトラ
ンジスタQiとそのソース抵抗Rsとを直列接続して構
成してある。ソース抵抗Rsを介して接地されたNチャ
ンネルFETからなるトランジスタQiは、ソース電圧
と設定電圧Virとの差電圧が零とするよう動作する差
動増幅器14の出力をゲート抵抗Rgを介して印加さ
れ、ソース電圧を設定電圧Virに保つことでソース抵
抗Rsを介して流れる電流を一定に保つ定電流制御機能
を有する。すなわち、本実施形態では、トランジスタQ
iとソース抵抗Rsと差動増幅器14とが、定電流回路
15の主要部を構成する。また、CPU30からの着火
指令によりトランジスタQiに着火電流が流れるように
するため、CPU30から発せられた着火指令を受けて
鼻通するトランジスタQ1のコレクタをトランジスタQ
iのゲートに接続し、トランジスタQ1のエミッタを接
地してある。R1はベース・エミッタ間抵抗であり、R
2はベース抵抗、R3は着火指令入力端子を+5V電源
Vccに吊り上げるプルアップ抵抗である。回り込み防
止ダイオードDと起爆素子12との間に接続した電流制
限抵抗Rは、起爆素子12とトランジスタQiのドレイ
ンとの間或いはトランジスタQi自体がグラウンド・シ
ョートしたときに、起爆素子12を流れる電流を着火電
流以下に制限する働きをする。このため、仮に着火系列
の一つに上記グラウンド・ショート故障が発生しても、
他の着火系列には十分な着火電流を供給することが可能
である。
【0012】バッテリ電源4には、着火回路21以外の
負荷回路5と、バッテリ出力電圧(12〜15V)を1
8〜24Vの所定電圧に昇圧する昇圧回路16とが接続
してある。この昇圧回路16は、後述する定電圧回路1
7が動作するための動作電圧環境を形成するものであ
り、昇圧回路16を迂回する給電路がダイオードDoを
介して昇圧回路16の出力端すなわち定電圧回路17の
入力端に接続してある。18は、高電圧バックアップ電
源であり、昇圧回路16の出力端に25V以上の耐圧を
有する電解コンデンサC1を接続して構成してあり、後
述する低電圧バックアップ電源19とともに、代替電源
としてバッテリ電源4をバックアップ保証する。従っ
て、高電圧バックアップ電源18と低電圧バックアップ
電源19のバックアップ効果が複合されることで、バッ
クアップ機能が向上することは明らかである。
負荷回路5と、バッテリ出力電圧(12〜15V)を1
8〜24Vの所定電圧に昇圧する昇圧回路16とが接続
してある。この昇圧回路16は、後述する定電圧回路1
7が動作するための動作電圧環境を形成するものであ
り、昇圧回路16を迂回する給電路がダイオードDoを
介して昇圧回路16の出力端すなわち定電圧回路17の
入力端に接続してある。18は、高電圧バックアップ電
源であり、昇圧回路16の出力端に25V以上の耐圧を
有する電解コンデンサC1を接続して構成してあり、後
述する低電圧バックアップ電源19とともに、代替電源
としてバッテリ電源4をバックアップ保証する。従っ
て、高電圧バックアップ電源18と低電圧バックアップ
電源19のバックアップ効果が複合されることで、バッ
クアップ機能が向上することは明らかである。
【0013】定電圧回路17は、PチャンネルのFET
で構成したトランジスタQvのゲートに、差動増幅器2
0を介してドレイン電圧を帰還する構成としたものであ
り、トランジスタQvのドレイン電圧を差動増幅器20
に設定された設定電圧Vvr―定に保つことができる。
すなわち、トランジスタQvのドレイン電圧と設定電圧
Vvr(ここでは、例えば15V)との誤差電圧が零と
なるようトランジスタQvのゲート電圧が可変制御さ
れ、トランジスタQvのドレイン電圧が定電圧制御され
る。なお、トランジスタQvのソース電圧は昇圧回路1
6の出力電圧であり、設定電圧Vvrはこの出力電圧よ
りも低いため、定電圧回路17は定電圧動作を常時継続
的に行うことができる。
で構成したトランジスタQvのゲートに、差動増幅器2
0を介してドレイン電圧を帰還する構成としたものであ
り、トランジスタQvのドレイン電圧を差動増幅器20
に設定された設定電圧Vvr―定に保つことができる。
すなわち、トランジスタQvのドレイン電圧と設定電圧
Vvr(ここでは、例えば15V)との誤差電圧が零と
なるようトランジスタQvのゲート電圧が可変制御さ
れ、トランジスタQvのドレイン電圧が定電圧制御され
る。なお、トランジスタQvのソース電圧は昇圧回路1
6の出力電圧であり、設定電圧Vvrはこの出力電圧よ
りも低いため、定電圧回路17は定電圧動作を常時継続
的に行うことができる。
【0014】低電圧バックアップ電源19は、定電圧回
路17の入力端側から分岐する補助充電路に、トランジ
スタQ2と充電抵抗R4を介して耐圧16Vの電解コン
デンサC2を接続し、かつまた電解コンデンサC2のプ
ラス端子と低電圧回路17の出力端とを放電路を介して
接続して構成してある。トランジスタQ2はトランジス
タQ3により駆動され、トランジスタQ3は電解コンデ
ンサC2の端子電圧を監視して閾値判別するCPU30
からの指令を受けて導通する。R5,R6はベース抵抗
であり、R7,R8はベース・エミッタ間抵抗である。
本実施形態では、低電圧バックアップ電源19の充電電
圧は、定電圧回路17により常時―定電圧例えば15V
―定に保たれるため、電解コンデンサC2の耐圧は、定
電圧回路17の出力電圧よりも若干大きな値すなわち1
6V程度で済むことになり、耐圧25V以上の電解コン
デンサC1に比べ、耐圧を低く押さえた分だけ大容量の
電解コンデンサC2を低コストで調達できる利点があ
る。
路17の入力端側から分岐する補助充電路に、トランジ
スタQ2と充電抵抗R4を介して耐圧16Vの電解コン
デンサC2を接続し、かつまた電解コンデンサC2のプ
ラス端子と低電圧回路17の出力端とを放電路を介して
接続して構成してある。トランジスタQ2はトランジス
タQ3により駆動され、トランジスタQ3は電解コンデ
ンサC2の端子電圧を監視して閾値判別するCPU30
からの指令を受けて導通する。R5,R6はベース抵抗
であり、R7,R8はベース・エミッタ間抵抗である。
本実施形態では、低電圧バックアップ電源19の充電電
圧は、定電圧回路17により常時―定電圧例えば15V
―定に保たれるため、電解コンデンサC2の耐圧は、定
電圧回路17の出力電圧よりも若干大きな値すなわち1
6V程度で済むことになり、耐圧25V以上の電解コン
デンサC1に比べ、耐圧を低く押さえた分だけ大容量の
電解コンデンサC2を低コストで調達できる利点があ
る。
【0015】ここで、車両の衝突が発生すると、衝撃感
知センサ3が閉成し、同時にまた衝撃力の大きさとその
時間経過からエアバッグやプリテンショナを作動すべき
衝突であることを判断したCPU30が着火指令を発す
る。その結果、着火指令をベースに受けたトランジスタ
Q1が導通し、ゲートを接地されたトランジスタQiが
導通する。そして、この時点で、バッテリ電源4から延
びるワイヤハーネスにまで衝突の影響が及んでおらず、
ロードダンプサージも発生しなかった場合は、バッテリ
電源4と高電圧バックアップ電源18及び低電圧バック
アップ電源19から供給される着火電流により各起爆素
子12は起爆着火される。これにより、エアバッグとプ
リテンショナが作動する。
知センサ3が閉成し、同時にまた衝撃力の大きさとその
時間経過からエアバッグやプリテンショナを作動すべき
衝突であることを判断したCPU30が着火指令を発す
る。その結果、着火指令をベースに受けたトランジスタ
Q1が導通し、ゲートを接地されたトランジスタQiが
導通する。そして、この時点で、バッテリ電源4から延
びるワイヤハーネスにまで衝突の影響が及んでおらず、
ロードダンプサージも発生しなかった場合は、バッテリ
電源4と高電圧バックアップ電源18及び低電圧バック
アップ電源19から供給される着火電流により各起爆素
子12は起爆着火される。これにより、エアバッグとプ
リテンショナが作動する。
【0016】一方また、衝突の発生とともにバッテリ電
源4と負荷回路5を結ぶワイヤハーネスが切断されてし
まった場合、切断と同時にロードダンプサージが発生
し、ダイオードDoには過電圧が印加される。しかしな
がら、前述のごとく、定電圧回路17が着火回路21の
印加電圧を一定電圧に保ち、しかも各着火系列を流れる
電流が定電流回路15によって一定の着火電流に制限さ
れるため、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶
断してしまうことはない。すなわち、ピーク値が70V
にも及ぶロードダンプサージ電圧の影響が直接着火回路
10に及ぶことはなく、トランジスタQに対する許容上
限(例えば9A)を越える着火電流の流れ込みは阻止さ
れる。従って、起爆素子2に十分な着火エネルギが与え
られる前にトランジスタQが破壊されてしまい、エアバ
ッグやプリテンショナが不発に終わるといった不都合は
排除される。
源4と負荷回路5を結ぶワイヤハーネスが切断されてし
まった場合、切断と同時にロードダンプサージが発生
し、ダイオードDoには過電圧が印加される。しかしな
がら、前述のごとく、定電圧回路17が着火回路21の
印加電圧を一定電圧に保ち、しかも各着火系列を流れる
電流が定電流回路15によって一定の着火電流に制限さ
れるため、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶
断してしまうことはない。すなわち、ピーク値が70V
にも及ぶロードダンプサージ電圧の影響が直接着火回路
10に及ぶことはなく、トランジスタQに対する許容上
限(例えば9A)を越える着火電流の流れ込みは阻止さ
れる。従って、起爆素子2に十分な着火エネルギが与え
られる前にトランジスタQが破壊されてしまい、エアバ
ッグやプリテンショナが不発に終わるといった不都合は
排除される。
【0017】また、衝突発生とともに定電流回路15が
ショートしてしまったとしても、定電圧回路17が着火
回路21に印加される電圧を所定の低電圧に制御するた
め、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶断して
しまうような過大電流が流れ込んだりすることはなく、
起爆素子12を確実に起爆着火させることができる。ま
た、衝突発生とともに定電圧回路17のドレインがグラ
ウンド・ショートしてしまった場合も、低電圧バックア
ップ電源19内の電解コンデンサC2に蓄えられた電荷
が着火回路21に供給され、しかも定電流回路15によ
り起爆素子12を流れる着火電流が一定電流に抑制され
るため、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶断
してしまうような過大電流が流れ込んだりすることはな
く、起爆素子12を確実に起爆着火させることができ
る。また、定電圧回路17と定電流回路15により着火
電流が抑制されるため、低電圧バックアップ電源19内
の電解コンデンサC2の耐圧ならびに容量を低く抑えて
コスト削減を図ることができる。
ショートしてしまったとしても、定電圧回路17が着火
回路21に印加される電圧を所定の低電圧に制御するた
め、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶断して
しまうような過大電流が流れ込んだりすることはなく、
起爆素子12を確実に起爆着火させることができる。ま
た、衝突発生とともに定電圧回路17のドレインがグラ
ウンド・ショートしてしまった場合も、低電圧バックア
ップ電源19内の電解コンデンサC2に蓄えられた電荷
が着火回路21に供給され、しかも定電流回路15によ
り起爆素子12を流れる着火電流が一定電流に抑制され
るため、衝撃感知センサ13やトランジスタQiが溶断
してしまうような過大電流が流れ込んだりすることはな
く、起爆素子12を確実に起爆着火させることができ
る。また、定電圧回路17と定電流回路15により着火
電流が抑制されるため、低電圧バックアップ電源19内
の電解コンデンサC2の耐圧ならびに容量を低く抑えて
コスト削減を図ることができる。
【0018】また、定常状態において、定電圧回路17
がオープン故障を引き起こしたときは、低電圧バックア
ップ電源19の端子電圧が―定電圧に満たないためにC
PU30からの指令によりトランジスタQ3,Q2が導
通し、定電圧回路17の入力端側から延びる補助充電路
を介して充電が行われる。このため、低電圧バックアッ
プ電源19は、常時着火回路21に十分な着火電流が通
電できる状態に保つことができ、バックアップ態勢を確
実なものとすることができる。
がオープン故障を引き起こしたときは、低電圧バックア
ップ電源19の端子電圧が―定電圧に満たないためにC
PU30からの指令によりトランジスタQ3,Q2が導
通し、定電圧回路17の入力端側から延びる補助充電路
を介して充電が行われる。このため、低電圧バックアッ
プ電源19は、常時着火回路21に十分な着火電流が通
電できる状態に保つことができ、バックアップ態勢を確
実なものとすることができる。
【0019】また、着火回路21は、衝撃感知センサ1
3と起爆素子12との間に、起爆素子12とトランジス
タQiとの間又はトランジスタQiがグラウンド・ショ
ートしたときに起爆素子12を流れる電流を着火電流以
下に制限する電流制限抵抗Rが接続してあるため、他の
着火系列には十分な着火電流を供給することが可能であ
る。また、CPU30が衝突判定を下して着火指令を発
していないにも拘わらず起爆素子12の下流端側がグラ
ウンド・ショートしてしまい、かつまた衝撃感知センサ
13が閉成してしまったような場合でも、起爆素子12
に対して着火電流に満たない電流しか流れ込まず、不用
意な起爆素子12の暴発を未然に防止することができ
る。
3と起爆素子12との間に、起爆素子12とトランジス
タQiとの間又はトランジスタQiがグラウンド・ショ
ートしたときに起爆素子12を流れる電流を着火電流以
下に制限する電流制限抵抗Rが接続してあるため、他の
着火系列には十分な着火電流を供給することが可能であ
る。また、CPU30が衝突判定を下して着火指令を発
していないにも拘わらず起爆素子12の下流端側がグラ
ウンド・ショートしてしまい、かつまた衝撃感知センサ
13が閉成してしまったような場合でも、起爆素子12
に対して着火電流に満たない電流しか流れ込まず、不用
意な起爆素子12の暴発を未然に防止することができ
る。
【0020】なお、上記実施形態において、低電圧バッ
クアップ電源19は、耐圧16V程度の電解コンデンサ
C2を充電抵抗と放電ダイオードの並列接続回路を介し
て、昇圧回路16と定電圧回路17との間の給電路に分
岐接続して構成することも可能である。
クアップ電源19は、耐圧16V程度の電解コンデンサ
C2を充電抵抗と放電ダイオードの並列接続回路を介し
て、昇圧回路16と定電圧回路17との間の給電路に分
岐接続して構成することも可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサと着火電流を通
電されて起爆着火する起爆素子と外部指令に応答して閉
成するスイッチング素子とを直列的に接続してなる着火
回路と、該着火回路に給電するバッテリ電源と、該バッ
テリ電源に接続され、該バッテリ電源の出力電圧を所定
電圧に昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路と前記着火回路
との間に接続され、該昇圧回路の出力電圧を前記所定電
圧よりも低い一定電圧に制御する定電圧回路と、該定電
圧回路と前記着火回路とを結ぶ給電路に分岐接続され、
前記―定電圧で充電されて代替電源として前記バッテリ
電源をバックアップする低電圧バックアップ電源とを具
備する構成としたから、衝突の発生とともにバッテリ電
源と起爆素子着火系以外の負荷回路とを結ぶワイヤハー
ネスが切断されてしまい、急激な負荷軽減に端を発する
ロードダンプサージが発生しても、昇圧回路と着火回路
との間に設けた定電圧回路が、着火回路に印加する電圧
を許容電圧以下に制御するため、ロードダンプサージに
伴う過電圧は許容電圧以下に抑制され、着火回路に過電
流が流れ込むことはなく、従って着火回路内の衝撃感知
センサやスイッチング素子といった回路部品が、起爆素
子に対して十分な着火エネルギを付与する前に破壊され
てしまうといったことはなく、確実に起爆素子を起爆着
火させることができ、また定電圧回路により着火電流が
適正電流に抑制されるため、低電圧バックアップ電源の
耐圧ならびに容量を低く抑えてコスト削減を図ることが
できる等の優れた効果を奏する。
衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサと着火電流を通
電されて起爆着火する起爆素子と外部指令に応答して閉
成するスイッチング素子とを直列的に接続してなる着火
回路と、該着火回路に給電するバッテリ電源と、該バッ
テリ電源に接続され、該バッテリ電源の出力電圧を所定
電圧に昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路と前記着火回路
との間に接続され、該昇圧回路の出力電圧を前記所定電
圧よりも低い一定電圧に制御する定電圧回路と、該定電
圧回路と前記着火回路とを結ぶ給電路に分岐接続され、
前記―定電圧で充電されて代替電源として前記バッテリ
電源をバックアップする低電圧バックアップ電源とを具
備する構成としたから、衝突の発生とともにバッテリ電
源と起爆素子着火系以外の負荷回路とを結ぶワイヤハー
ネスが切断されてしまい、急激な負荷軽減に端を発する
ロードダンプサージが発生しても、昇圧回路と着火回路
との間に設けた定電圧回路が、着火回路に印加する電圧
を許容電圧以下に制御するため、ロードダンプサージに
伴う過電圧は許容電圧以下に抑制され、着火回路に過電
流が流れ込むことはなく、従って着火回路内の衝撃感知
センサやスイッチング素子といった回路部品が、起爆素
子に対して十分な着火エネルギを付与する前に破壊され
てしまうといったことはなく、確実に起爆素子を起爆着
火させることができ、また定電圧回路により着火電流が
適正電流に抑制されるため、低電圧バックアップ電源の
耐圧ならびに容量を低く抑えてコスト削減を図ることが
できる等の優れた効果を奏する。
【0022】また、本発明は、低電圧バックアップ電源
が、前記定電圧回路の入力端側から分岐する補助充電路
と、該補助充電路に接続され、定常状態において前記充
電電圧が前記―定電圧に満たないときに導通して補助充
電を行うスイッチング素子とを具備するため、定電圧回
路がオープン故障を引き起こしたときに、低電圧バック
アップ電源の端子電圧が―定電圧に満たないためにスイ
ッチング泰子が導通し、定電圧回路の上流側から延びる
補助充電路を介して充電が行われ、これにより低電圧バ
ックアップ電源を常時着火回路に十分な着火電流が通電
できる状態に保つことができ、バックアップ態勢を確実
なものとすることができる等の効果を奏する。
が、前記定電圧回路の入力端側から分岐する補助充電路
と、該補助充電路に接続され、定常状態において前記充
電電圧が前記―定電圧に満たないときに導通して補助充
電を行うスイッチング素子とを具備するため、定電圧回
路がオープン故障を引き起こしたときに、低電圧バック
アップ電源の端子電圧が―定電圧に満たないためにスイ
ッチング泰子が導通し、定電圧回路の上流側から延びる
補助充電路を介して充電が行われ、これにより低電圧バ
ックアップ電源を常時着火回路に十分な着火電流が通電
できる状態に保つことができ、バックアップ態勢を確実
なものとすることができる等の効果を奏する。
【0023】また、着火回路は、スイッチング素子を流
れる着火電流を一定電流に制御する定電流回路を具備す
るため、定電圧回路により着火回路に印加される電圧が
一定電圧に保たれた上で、着火回路に流れる電流が定電
流回路によって一定電流に制限されるため、ロードダン
プサージに伴う過電圧は許容電圧以下でかつ許容電流以
下に抑制され、着火回路に過電流が流れ込むことはな
く、従って着火回路内の衝撃感知センサやスイッチング
素子といった回路部品が、起爆素子に対して十分な着火
エネルギを付与する前に破壊されてしまうといったこと
はなく、確実に起爆素子を起爆着火させることができ、
また定電圧回路と定電流回路により着火電流が抑制され
ため、低電圧バックアップ電源の耐圧ならびに容量を低
く抑えてコスト削減を図ることができる等の効果を奏す
る。
れる着火電流を一定電流に制御する定電流回路を具備す
るため、定電圧回路により着火回路に印加される電圧が
一定電圧に保たれた上で、着火回路に流れる電流が定電
流回路によって一定電流に制限されるため、ロードダン
プサージに伴う過電圧は許容電圧以下でかつ許容電流以
下に抑制され、着火回路に過電流が流れ込むことはな
く、従って着火回路内の衝撃感知センサやスイッチング
素子といった回路部品が、起爆素子に対して十分な着火
エネルギを付与する前に破壊されてしまうといったこと
はなく、確実に起爆素子を起爆着火させることができ、
また定電圧回路と定電流回路により着火電流が抑制され
ため、低電圧バックアップ電源の耐圧ならびに容量を低
く抑えてコスト削減を図ることができる等の効果を奏す
る。
【0024】また、着火回路は、衝撃感知センサと起爆
素子との間に、起爆素子とスイッチング素子との間又は
スイッチング素子がグラウンド・ショートしたときに起
爆素子を流れる電流を着火電流以下に制限する電流制限
抵抗が接続してあるため、衝撃感知センサに複数の着火
系列を互いに並列に接続して着火回路を構成した場合
に、一系列においてグラウンド・ショートが発生して
も、他の着火系列には十分な着火電流を供給することが
可能であり、また着火指令を発していないにも拘わらず
起爆素子の下流端側がグラウンド・ショートしてしま
い、かつまた衝撃感知センサが閉成してしまったような
場合でも、起爆素子に対して着火電流に満たない電流し
か流れ込まないので、不用意な起爆素子の暴発を未然に
防止することができる等の効果を奏する。
素子との間に、起爆素子とスイッチング素子との間又は
スイッチング素子がグラウンド・ショートしたときに起
爆素子を流れる電流を着火電流以下に制限する電流制限
抵抗が接続してあるため、衝撃感知センサに複数の着火
系列を互いに並列に接続して着火回路を構成した場合
に、一系列においてグラウンド・ショートが発生して
も、他の着火系列には十分な着火電流を供給することが
可能であり、また着火指令を発していないにも拘わらず
起爆素子の下流端側がグラウンド・ショートしてしま
い、かつまた衝撃感知センサが閉成してしまったような
場合でも、起爆素子に対して着火電流に満たない電流し
か流れ込まないので、不用意な起爆素子の暴発を未然に
防止することができる等の効果を奏する。
【0025】さらにまた、前記昇圧回路と前記定電圧回
路とを結ぶ給電路に分岐接続され、前記所定電圧で充電
されて前記バッテリ電源を代替電源として支援する高電
圧バックアップ電源を具備するため、定電圧回路上流側
の高電圧をもって高電圧バックアップ電源に大きなエネ
ルギを蓄えておくことができ、衝突時にバッテリ電源と
着火回路との間のワイヤハーネスが生きている場合は、
低電圧バックアップ電源からの着火電流だけではなく、
高電圧バックアップ電源からも定電圧回路を介して十分
な着火電流が供給され、2個のバックアップ電源が確保
されるだけに、起爆素子の着火を確実に遂行することが
できる等の効果を奏する。
路とを結ぶ給電路に分岐接続され、前記所定電圧で充電
されて前記バッテリ電源を代替電源として支援する高電
圧バックアップ電源を具備するため、定電圧回路上流側
の高電圧をもって高電圧バックアップ電源に大きなエネ
ルギを蓄えておくことができ、衝突時にバッテリ電源と
着火回路との間のワイヤハーネスが生きている場合は、
低電圧バックアップ電源からの着火電流だけではなく、
高電圧バックアップ電源からも定電圧回路を介して十分
な着火電流が供給され、2個のバックアップ電源が確保
されるだけに、起爆素子の着火を確実に遂行することが
できる等の効果を奏する。
【図1】本発明の起爆素子着火装置の―実施形態を示す
概略回路構成図である。
概略回路構成図である。
【図2】従来の起爆素子着火装置の一例を示す概略回路
構成図である。
構成図である。
【図3】図2に示した回路各部の信号波形図である。
4 バッテリ電源 5 負荷回路 11 起爆素子着火装置 12 起爆素子 13 衝撃感知センサ 14,20 差動増幅器 15 定電流回路 16 昇圧回路 17 定電圧回路 18 高電圧バックアップ電源 19 低電圧バックアップ電源 Qi,Qv,Q1,Q2,Q3 スイッチング素子(ト
ランジスタ) Rs ソース抵抗 C1,C2 電解コンデンサ
ランジスタ) Rs ソース抵抗 C1,C2 電解コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−191375(JP,A) 特開 平8−113104(JP,A) 特開 平8−150892(JP,A) 特開 平8−53047(JP,A) 特開 平8−268215(JP,A) 実開 昭60−8167(JP,U) 実開 平6−37019(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/32
Claims (5)
- 【請求項1】 衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサ
と着火電流を通電されて起爆着火する起爆素子と外部指
令に応答して閉成するスイッチシグ素子とを直列的に接
続してなる着火回路と、該着火回路に給電するバッテリ
電源と、該バッテリ電源に接続され、該バッテリ電源の
出力電圧を所定電圧に昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路
と前記着火回路との間に接続され、該昇圧回路の出力電
圧を前記所定電圧よりも低い一定電圧に制御する定電圧
回路と、該定電圧回路と前記着火回路とを結ぶ給電路に
分岐接続され、前記―定電圧で充電されて代替電源とし
て前記バッテリ電源をバックアップする低電圧バックア
ップ電源とを具備することを特徴とする起爆素子着火装
置。 - 【請求項2】 前記低電圧バックアップ電源は、前記定
電圧回路の出力端側から分岐する補助充電路と、該補助
充電路に接続され、定常状態において前記充電電圧が前
記―定電圧に満たないときに導通して補助充電を行うス
イッチング素子とを具備することを特徴とする請求項1
記載の起爆素子着火装置。 - 【請求項3】 前記着火回路は、前記スイッチング素子
を流れる前記着火電流を一定電流に制御する定電流回路
を具備することを特徴とする請求項1記載の起爆素子着
火装置。 - 【請求項4】 前記着火回路は、前記衝撃感知センサと
前記起爆素子との間に、前記起爆素子と前記スイッチン
グ素子との間又は該スイッチング素子がグラウンド・シ
ョートしたときに前記起爆素子を流れる電流を着火電流
以下に制限する電流制限抵抗が接続してあることを特徴
とする請求項1記載の記載の起爆素子着火装置。 - 【請求項5】 前記昇圧回路と前記定電圧回路とを結ぶ
給電路に分岐接続され、前記所定電圧で充電されて代替
電源として前記バッテリ電源をバックアップする高電圧
バックアップ電源をさらに具備することを特徴とする請
求項1記載の起爆素子着火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28777796A JP3360549B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 起爆素子着火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28777796A JP3360549B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 起爆素子着火装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10129403A JPH10129403A (ja) | 1998-05-19 |
JP3360549B2 true JP3360549B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=17721621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28777796A Expired - Fee Related JP3360549B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 起爆素子着火装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3360549B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004010135B4 (de) | 2004-02-27 | 2013-11-07 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Bestromung wenigstens einer Zündendstufe mittels eines Zündstroms aus einer Energiereserve |
JP4735429B2 (ja) * | 2006-06-09 | 2011-07-27 | 株式会社デンソー | 負荷駆動装置 |
CN111854539A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-30 | 苏州一路连科科技有限公司 | 一种用于灭火弹的起爆控制系统及起爆方法 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP28777796A patent/JP3360549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10129403A (ja) | 1998-05-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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