JP4091848B2 - Airbag system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスシステムを利用したエアバッグシステムに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
車両の衝突時における衝撃から乗員を保護するためのエアバッグシステムは必須のものとなっているが、車両全体の軽量化の要請から、エアバッグシステムの軽量化が求められている。最近では、運転席用、助手席用、後部座席用、側面衝突用等のようにエアバッグの種類、総数が増加する傾向にあるため、エアバッグシステムの軽量化の要請はより大きなものとなっている。
【0003】
現在のエアバッグシステムでは、電源(車両のバッテリー)及び衝撃検知センサに接続された電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)と個々のガス発生器(モジュールケース内にガス発生器とエアバッグとが収容されている。)とが個別に接続されている。このECUと個々のガス発生器との接続状態をイメージ化したものを図13に示す。
【0004】
図13のとおり、ECUと個々のガス発生器の点火器(図14)とは、必ず2本の導体で接続されることになるため、点火器総数の2倍の数の導体が必要となり、多数の導体がエアバッグシステムにおける重量増加の大きな部分を占めている。そして、車両部品の組み立て時の制約から、ECUと個々のガス発生器とは導体のみで接続されるのではなく、複数のコネクタを介して複数の導体を連結して接続されることになるため、コネクタによる重量増加及びコネクタ数の増加によるコスト上昇も大きな問題である。更に、これら全ての点火器作動のためのバックアップ電源用(電源とECU間の配線が断線したときのもの)としてECUに組み込まれたコンデンサの容量増加による重量増加も大きい。
【0005】
そこで、バスシステムをエアバッグシステムに利用することにより、ECUと個々のガス発生器との接続に要する導体重量を減少させる試みが検討されている。このバスシステムを利用したエアバッグシステムをイメージ化したものを図1に示す。
【0006】
図1のとおり、ECUを通る複数本の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、個々のガス発生器は、2本の導体(場合により3本以上)を介してバス回線に接続され、エアバッグシステムを構成している。そして、図1のようなエアバッグシステムの場合には、車両の衝突状況に対応して、必要なガス発生器だけを作動させるため、個々のガス発生器にECUからの情報伝達を受領する集積回路と、点火器を作動させる電流を供給するコンデンサが設置される。バスシステムを利用した場合、コンデンサの総数は増加するものの、ECUと、それぞれの点火器に分散配置されるため、1つ当たりのコンデンサの容量及び重量は小さくなり、図13のエアバッグシステムにおけるバックアップ用コンデンサの重量に比べると著しく軽量化されるので、導体の使用量が大幅に減少することと合わせれば、システム全体としては大きな重量減少に繋がるため、エアバッグシステムにおける実用化が期待されている。なお、バスシステムを利用した先行技術としては、特開2000−241098号公報、特表2000−513799号公報及び特許第2707250号公報が知られている。
【0007】
本発明は、バスシステムをエアバッグシステムに導入して、システム全体の大幅な重量減少を達成すると共に、従来と同様の作動の確実性及び迅速性を確保でき、高い信頼性が得られるエアバッグシステムを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)第1の解決手段
本発明は、上記課題の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECUと、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本の導体により接続され、更に各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路が設置されており、
1又は2以上の点火器に対する点火薬着火用の電流の供給が点火器内のコンデンサ経由で行われ、電流の供給時間が、最大電流値の5%に相当する電流値に達した時点から、最大電流値の5%に相当する電流値に減少した時点までの時間で、かつ前記時間が500μsec以内であるエアバッグシステムを提供する。
【0009】
バス回線を形成する環状ワイヤ、バス回線とガス発生器を接続する導体は、2本、3本又は4本以上にすることができるが、システム全体を簡略化する観点からは2本が好ましい。
【0010】
点火薬は特に制限されず、金属等と過塩素酸塩等の酸化剤との組み合わせが好ましく、ジルコニウム、チタン、ハフニウム等の金属と過塩素酸塩との組み合わせがより好ましく、特にジルコニウムと過塩素酸カリウムとの混合物(ZPP)が好ましい。ZPPは粒状で、かつジルコニウムと過塩素酸カリウムの粒径が調整されていることが望ましい。
【0011】
コンデンサの容量は、好ましくは24μF以下、より好ましくは12μF以下、更に好ましくは6μF以下である。
【0012】
電流の供給時間における最大電流値とは、点火薬を着火するに充分な電流値であり、最大電流値の5%以下では点火薬を着火させることはできない。
【0013】
従来のエアバッグシステムの場合、点火器を作動させるための電流は比較的大容量の電源(バッテリー)から1.2Aで2msec程度、つまり比較的低電流でかつ長い時間流されているので、着火電流の波形〔縦軸が電流値(A)、横軸が時間(μsec)〕は矩形となる。
【0014】
しかし本発明では、点火器を作動させる電流は比較的小容量のコンデンサから供給されるため、比較的高電流でかつ短い時間流した方が点火薬の着火が円滑になされ、着火エネルギー自体を小さくできるので望ましい。このときの着火電流の波形〔縦軸が電流値(A)、横軸が時間(μsec)〕が、時間t=0のときに放電を開始した場合、次式(I):
i(t)=(V0/R)×e-t/CR (I)
(式中、v0はコンデンサ充電電圧(V)、Rは回路抵抗(Ω)、Cはコンデンサ容量(μF)、tは時間(μsec)、iは電流(A)を示す。)で表される放電波形となる。
【0015】
このような式(I)で表される放電波形であると、従来の矩形波形に比べて電流値は大きくなるが、通電時間が短縮されるため、着火エネルギー自体は大幅に減少される。
【0016】
本発明では、所望の電流値に到達して安定な電流供給が維持されている時間をt(μsec)とし、波形の立ち上がり開始時間から、電流の供給が停止されるまでの時間をT(μsec)とするとき、これらのtとTの関係(t/T)が0≦t/T<0.2、又は0.5<t/T<1の範囲であることが好ましい。
【0017】
0≦t/T<0.2の場合は、コンデンサに蓄積された電気をそのまま発熱部に印加したときの放電波形(三角形に近い波形)に近く、0.5<t/T<1の場合は、コンデンサに蓄積された電気の波形を点火薬着火用の電流の信号波形に変換する放電波形変換回路(以下「波形変換回路」と略す。)等を通して放電波形を変換したときの波形(台形に近い波形)に近い。
【0018】
電流の供給時間は上記のとおりであるが、好ましくは200μsec以内、より好ましくは100μsec以内である。なお、このときの電流値は、点火器の発熱部の抵抗値により異なり、波形変換回路の有無、波形変換回路の構成、点火薬の粒径、発熱部の形状等により決定される。
【0019】
上記発明のエアバッグシステムにおいては、各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ及び所要機能が付与された集積回路が設置されたものにすることができ、更に波形変換回路を含んでいることが好ましい。この波形変換回路は、式(I)で表される放電波形を三角波や台形波に変換する機能を有するものであり、その他にも同様の変換機能を付与するため、コンデンサと発熱部との接続回路にコイルを介在させることができ、更にシステム全体の簡略化の観点から、前記放電波形変換回路は集積回路内に設けることもできる。
【0020】
上記発明のエアバッグシステムにおいては、点火器外部で発生したノイズにより、点火器が誤作動しないようにする回路、例えばバリスタ(非線形抵抗素子)が設けられたものにすることができる。
【0021】
上記発明では、所要機能を発現するための情報が記録された集積回路として、ガス発生器における点火器の発熱部の異常を検知する機能、複数のガス発生器ごとの識別機能、及びコンデンサの不具合を検知する機能から選ばれる1又は2以上の機能を発現するための情報が記録されているものを用いることができる。更に、点火器外部で発生したノイズにより、点火器が誤作動しないようにする回路(ノイズ防止機能を発現する回路)が点火器内に設けられていることが望ましい。
【0022】
集積回路には、車両が衝突したときの状況に応じ、ECUからの信号を受けて、乗員保護のために適切なガス発生器を作動させるための基本的機能が付与されているものであるが、それ以外にも、上記した様々な機能を付与することで、出荷時における製品の品質検査、組み立て時における作業性の向上、実用時(車両の運転時)における安全性の向上等に好適となる。
【0023】
(2)第2及び第3の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECUと、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば、2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の導体により接続され、
各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ、所要機能を発現するための情報が記録された集積回路及び発熱部が同一基板上に設置され、かつ前記基板が垂設されており、
前記基板中の少なくともコンデンサ及び集積回路と点火薬が接触しておらず、1又は2以上の点火器に対する点火薬着火用の電流の供給が、点火器内のコンデンサ経由で行われるエアバッグシステムを提供する。
【0024】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続された電子制御ユニットと、前記電子制御ユニットと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
電子制御ユニットを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の導体により接続され、
各ガス発生器の点火器ごとに、同一基板上に設置されたコンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路を有し、かつ前記基板が垂設されており、
更に基板と点火薬との間が、基板と発熱部との間の電流の供給・伝達をする導電部材を支持するためのヘッダで上下に仕切られ、基板がヘッダの下方に設けられ、発熱部がヘッダの上方に設けられており、
1又は2以上の点火器に対する点火薬着火用の電流の供給が、点火器内のコンデンサ経由で行われるエアバッグシステムを提供する。ここで、発熱部はヘッダの上方に設けられているものであれば、ヘッダ表面に設けられていても、ヘッダ表面から離れた状態で設けられていても良い。
【0025】
上記発明のエアバッグシステムにおいては、各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ及び所要機能が付与された集積回路が設置されたものにすることができ、更に波形変換回路を含んでいることが好ましい。
【0026】
上記発明においては、基板の一面側に集積回路(及び必要により波形変換回路)が設けられ、他面側にコンデンサ(及び必要により波形変換回路)が設けられている構造にすることができ、発熱部はどちらの面にも設けることができるが、回路の形成(半田付け作業)が容易になることから、集積回路と同一面側に設けることが望ましい。更に波形変換回路を設けるときは、システム全体の簡略化の観点から、集積回路内に設けることが望ましい。
【0027】
上記発明においては、点火薬を保持するカップ部材とともに点火薬保持空間を形成するヘッダを貫通して基板が嵌め込まれており、前記ヘッダの下方にコンデンサと集積回路が位置し、発熱部がヘッダ上方に突出して点火薬と接している構造にすることができる。
【0028】
発熱部をヘッダ上に設けるときは、ヘッダ上に白金/タングステン合金、ニッケル/クロム合金等からなる発熱用ワイヤを溶接して取り付ける方法、前記合金からなる箔を、酸化被膜を有するアルミニウム、ガラス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド等からなる絶縁基板に貼り付けた後、エッチングにより形成する方法、マスキングした絶縁基板に導電材料を蒸着することにより形成する方法、又は絶縁基板上に導電材料を印刷する方法等を適用して形成する。
【0029】
このように基板の両面に集積回路とコンデンサを別々に設けることにより、一面側に設けた場合に比べてコンパクトにすることができる。また、点火薬をヘッダの上方に設け、基板をヘッダの下方に設けることにより、集積回路やコンデンサが点火薬と接触しないため、点火薬によるコンデンサ及び集積回路の汚染が防止されるほか、点火器の誤作動の恐れもなくなる。
【0030】
上記発明においては、基板の一面側に集積回路とコンデンサ(及び必要により放電波形変換回路)が設けられている構造にすることができ、発熱部はどちらの面に設けられていても良いが、集積回路及びコンデンサと同一面側であることが望ましい。
【0031】
上記発明においては、基板の発熱部を除いた部分がガラス繊維入りの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ガラス等の有機及び無機の絶縁材料で封止され、発熱部が点火薬と接触している構造にすることができ、このような構造の基板を用いるとき、集積回路及びコンデンサに対して電流及び所要情報を供給・伝達する介在部材となるピンを支持するためのヘッダの上方に基板が存在する構造にすることができる。
【0032】
このような構造にした場合、コンデンサや集積回路が保護されると共に、コンデンサ及び集積回路と点火薬が接触しないため、点火薬によるコンデンサ及び集積回路の汚染が防止される。
【0033】
上記発明においては、集積回路と、発熱部、コンデンサ及びバス回線との接続部分、並びに点火器の発熱部が、エッチングにより基板上に形成された導体パターンからなるものすることができる。このとき、集積回路と、発熱部、コンデンサ及びバス回線との接続部分を形成する導体パターンは、図8、図9に示すように、それぞれ2経路ずつ、計6経路にすることができる。なお、エッチングとしては、ウェットエッチング、ドライエッチング(プラズマエッチング、スパッタエッチング、反応性イオンエッチング)、フォトエッチング等を適用できる。
【0034】
このような導体パターンを利用したときは、集積回路、発熱部及びコンデンサの全てを導体で接続し、かつ接続部分を半田付けした場合に比べて、半田付けによる接続部分が減少するので、抵抗値及び接続不良による作動不具合の可能性が減少するため好ましい。更にこのような導体パターンを設けることにより、配線が容易となり、発熱部としてブリッジワイヤを設けた場合に比べて製造が容易となる。
【0035】
(3)第4の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECUと、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の導体により接続され、
各ガス発生器の点火器ごとに、発熱部の異常を検知する機能を発現するための情報が記録された集積回路及び発熱部が設置されているエアバッグシステムを提供する。なお、集積回路及び発熱部と共にコンデンサを設けることができ、検知される点火器の発熱部の異常は、断線又は発熱部と点火薬との接触不良、或いは発熱部の抵抗値の異常等が挙げられる。
【0036】
ガス発生器が正常に作動するための要件の1つとして、点火器の発熱部と点火薬との接触状態が良いこと(発熱部と点火薬が圧接状態にあること)が必要であり、例えば、発熱部と点火薬との間に空隙がある場合には、点火器が作動したときに点火薬が着火しなかったり、着火遅れが生じたりするという不具合が生じることが考えられる。また、発熱部が断線していたり、断線しかかっているときにも同様の不具合が生じることが考えられる。このため、前記不具合を検知するための情報を集積回路に記録しておけば、製品の出荷時においては不良品を排除することができ、実用時(車両の運転時)においては異常を検知することで、速やかな交換ができるようになる。
【0037】
前記発熱部の異常の検知理論(サーマルトランジェント試験;A.C.Mungerが1980年7月に「Progress of International Pyrotechnic Seminaのp461-478で発表している。)は、次のとおりである。発熱部と点火薬の接触状態が良い場合には、一定の電流を流して発生する熱量の相当分が点火薬に移動するため、発熱部の温度はさほど上昇しない。一方、発熱部と点火薬の接触状態が悪い場合には、熱の移動が少ないため、発熱部の温度上昇が通常よりも高くなる。よって、このような接触状態の相違による温度変化を抵抗変化として捉え、金属抵抗の温度係数〔r=r0(1+αΔT)〕を利用して発熱部の温度を求めて、不具合を検知する。より具体的には、点火薬を着火させることのない程度の温度上昇をもたらす微弱な電流iを流したときの抵抗rを測定した後、電流iの10〜15倍の電流Iを流したとき(発熱部の温度は50〜100℃程度になるが、この程度では点火薬は着火されない。)の抵抗Rを測定し、Iとi、Rとrを比較することにより、発熱部の温度変化による抵抗変化を電圧変化で求めるものであり、集積回路にこのような測定情報を記録しておく。
【0038】
上記発明のエアバッグシステムを利用して発熱部の異常を検知するとき、ガス発生器が作動しない通常状態において、バス回線を介して、電流及びECUからの指令を集積回路に供給・伝達し、集積回路に記録された情報に基づいて、点火器の発熱部の異常を検知する機能を発現させる方法を適用する。
【0039】
(4)第5の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECUと、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば2本、3本又は4本以上)の導体により接続され、
各ガス発生器の点火器ごとに、複数のガス発生器ごとの識別機能を発現させる情報を記録するための集積回路が設置されているエアバッグシステムを提供する。なお、集積回路と共にコンデンサ及び/又は発熱部を設けることができる。
【0040】
上記発明において、前記複数のガス発生器ごとの識別機能を発現させる情報を、ガス発生器の組み立て後に記録することが好ましく、ガス発生器をモジュールケースに組み込んだ後に記録することがより好ましく、車両に取り付けた後に記録することが更に好ましい。
【0041】
エアバッグ用ガス発生器には、運転席用、助手席用、サイド用(側面衝突用)、カーテン用等の種々のものが実用されており、例えば、サイド用のガス発生器は、運転席、助手席、2つの後部座席のそれぞれに1つずつの計4個を取り付ける。このため、サイド用ガス発生器のそれぞれの集積回路には、運転席、助手席、2つの後部座席ごとに異なる情報を記録することになるが、これらの情報を点火器やガス発生器の組み立て時又は組み立て前に記録するようにすると、点火器やガス発生器は外観が同じであるため、異なる情報が記録された異なるガス発生器又は組み立て前であるなら異なる点火器を取り違えないように区別して保管、運搬する必要があり、非常に煩雑となる。更に、運転席用のものを助手席用として間違って車両に取り付けた場合は、ECUから運転席のエアバッグの作動情報が発せられたとき、助手席のエアバッグが膨張するという誤作動が生じることになる。
【0042】
よって、複数のガス発生器ごとの識別機能を発現するための情報の記録を、ガス発生器の組み立て後(外観上、ガス発生器の違いが認識できるとき)、ガス発生器をモジュールケースに組み込んだ後(外観上、モジュールケースの違いが認識できるとき)、又は車両に取り付けた後に行うことにより、ガス発生器の保存、運搬、管理等が容易となり、ガス発生器の取付時における誤認混同が生じることが防止される。
【0043】
上記発明のエアバッグシステムを利用して複数のガス発生器ごとの識別機能を発現させるとき、ガス発生器が作動しない通常状態において、バス回線を介して、電流及びECUからの指令を集積回路に供給・伝達し、集積回路に記録された情報に基づいて、複数のガス発生器ごとの識別機能を発現させる方法を適用する。
【0044】
(5)第6の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECU、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の導体により接続され、
各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ及びコンデンサの不具合を検知する機能を発現するための情報が記録された集積回路が設置されているエアバッグシステムを提供する。なお、コンデンサ及び集積回路と共に発熱部を設けることができる。
【0045】
コンデンサの不具合を検知する機能を発現するための情報は、パルス応答又は誘電正接を測定する情報のほか、コンデンサの基板への取付状態(半田付け状態)の確認情報等も含まれる。
【0046】
車両に取付後、コンデンサは充放電を繰り返すために経時的に劣化して行くが、この劣化よる不具合を確認できる情報を集積回路に記録しておくことにより、実用時(車両の運転時)においては異常を検知することで、速やかな交換ができるようになる。また、半田付け状態を確認する情報を記録しておくことにより、製品の出荷時においては不良品を排除することができるようになる。
【0047】
上記発明のエアバッグシステムを利用してコンデンサの不具合を検知する機能を発現させるとき、ガス発生器が作動しない通常状態において、バス回線を介して、電流及びECUからの指令を集積回路に供給・伝達し、集積回路に記録された情報に基づいて、コンデンサの不具合を検知する機能を発現させる方法を適用する。
【0048】
(6)第7の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、電源及び衝撃検知センサに接続されたECUと、前記ECUと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
ECUを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐した複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本(例えば2本、3本又は4本以上で、好ましくは2本)の導体により接続され、更に各ガス発生器の点火器ごとに、所要機能を発現するための情報が記録された集積回路が設置されており、
1又は2以上の点火器外部で発生したノイズにより、点火器が誤作動しないようにする回路が点火器内に設けられているエアバッグシステムを提供する。
【0049】
例えば車両のセルモーター始動時には大きな電流が流れるが、ノイズ防止手段を付加していない場合、この電流により発生するノイズ(ラジオ聴取時における不快な異常音発生の原因となるノイズ)が車両ボディから伝わって点火器に流れる恐れがあり、このようにしてノイズが伝達されることで点火器が誤作動を引き起こす可能性が高くなる。従って、ノイズ防止手段(点火器が誤作動しないようにする回路)として、車両側から点火器側に電流が流れることを阻止するようなもの、例えば、ダイオード、バリスタ(非線形抵抗素子)を取り付けることにより、上記した点火器の誤作動が防止される。
【0050】
(7)第8の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、上記発明のアバッグシステムにおいて、複数のガス発生器ごとに2以上の点火器を有しているものであるとき、2以上の点火器で、それぞれ1つのコンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路を共有するものであるエアバッグシステムを提供する。
【0051】
このように2以上の点火器で、それぞれ1つのコンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路、更に必要に応じて設けられた点火器ごとにコンデンサに蓄積された点火薬着火用の電流の信号波形を変換する放電波形変換回路を共有することにより、更にシステム全体を軽量化することができる。なお、放電波形変換回路は集積回路に組み込んでも良い。
【0052】
(8)第9の解決手段
本発明は、上記課題の他の解決手段として、上記発明のエアバッグシステムにおいて、複数のガス発生器ごとに2以上の点火器が設けられているものであるとき、それぞれの点火器が、コンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路を有し、更にバス回線から2以上の点火器への電流及び所要情報の供給・伝達を行うピンを2本有するものであるエアバッグシステムを提供する。
【0053】
【発明の実施の形態】
本発明のエアバッグシステムは、バス回線を使用することにより、システム全体の軽量化を達成すると共に、上記した解決手段により、システムの作動の確実性等を達成するものである。以下、上記した第1〜第9の解決手段を含む実施の形態を説明する。なお、解決手段の順序と、実施の形態の順序は一致することを意味するものではない。
【0054】
(1)第1の実施の形態
本発明のエアバッグシステムは、図1に示すとおり、ECUを通過する2本の環状ワイヤからなるバス回線10、11を使用している。ECUは、図示していない電源(車両のバッテリー)と衝撃検知センサに接続されており、更に車両の衝突時における衝撃により、ECUと電源とを接続する導体が切断された場合のバックアップ用となるコンデンサが配置されている。なお、本発明のエアバッグシステムでは、個々のガス発生器(点火器)ごとにコンデンサが配置されているので、バックアップ用のコンデンサは小容量(即ち軽量)のもので良いが、図13で示した従来のエアバッグシステムにおけるバックアップ用となるコンデンサは、バッテリーとECU間のリードワイヤ断線の際には、それ1つで全てのガス発生器を作動させる必要があるため、大容量のものとなる。
【0055】
バス回線10、11と、車両内に取り付けられた所要数のモジュールケース(黒丸で図示。ケース内にガス発生器とエアバッグとが収容されている。)内のガス発生器とは、2本(又は場合により3本以上)の導体により、個々のガス発生器が作動可能に接続されている。
【0056】
図1で示すエアバッグシステム中、黒丸で図示したモジュールケース内のガス発生器としては、点火器の数に応じて、図2、図3に示すものを用いることができる。図2は、点火器が1つのシングル型(点火器21)の半径方向への断面図であり、図3は、点火器が2つのデュアル型(点火器31、32)の半径方向への断面図である。
【0057】
シングル型では、点火器21に2本(又は場合により3本以上)のピン21a、21bが設けられており、コネクタ25を介して、バス回線10、11と接続される。
【0058】
デュアル型では、点火器31に2本(又は場合により3本以上)のピン31a、31bが設けられ、点火器32に2本(又は場合により3本以上)のピン32a、32bが設けられており、それぞれコネクタ35、36を介して、バス回線10、11と接続される。
【0059】
図2、図3で示すガス発生器中、点火器21、点火器31、32としては、例えば、図4で示したものを用いることができる。図4は点火器の縦概略断面図であり、点火器21、点火器31、32は同一構造のものを用いることができるため、以下点火器21として説明する。
【0060】
ガラスヘッダ上には発熱部が設けられ、発熱部と圧接状態になるように発火薬(例えば、ZPP)が充填されており、下部には、コンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路が設けられた基板が設置されている。集積回路と、発熱部及びコンデンサとは、それぞれ2本の導体により接続され、更に集積回路は、導体を介してピン21a、21bと接続されている。
【0061】
集積回路には、少なくとも車両の衝突時にECUからの指令を受け、必要なエアバッグを膨張できるように情報が記録されているが、それ以外にも、要求される機能に応じて、例えば、ガス発生器における点火器の発熱部の異常を検知する機能、複数のガス発生器ごとの識別機能、及びコンデンサの不具合を検知する機能から選ばれる1又は2以上の機能を発現するための情報を記録しておくことができる。
【0062】
図4で示した点火器21におけるコンデンサ及び集積回路が設置された基板は、図5の概念図で示す構造にすることができる。なお、図6は、図5に示したバス電圧、デジタル出力、充電電圧のパルス波形を示したものである。
【0063】
基板には、コンデンサと集積回路が設置され、必要に応じて波形変換回路を設置することができ、この波形変換回路自体を集積回路に組み込むこともできる。
【0064】
基板上の集積回路、コンデンサは、ピン21a、21bを介してバス回線10、11と接続されている。バス回線10、11から供給される電流及び情報は、集積回路に送られた後、A/D変換器(アナログ/デジタル変換器)によりデジタル出力され、MCU(Micro Computer Unit)に送られた後、MCUから、充電制御情報、位置識別情報、発熱部の断線検知情報や抵抗値変化検知情報が発現されるように指令が送られるほか、コンデンサを充電するが、発熱部を発熱させるためには使用されない。
【0065】
MCUと発熱部とを接続する回路間には、ノイズ防止手段として、バリスタ(非線形抵抗素子)が配置されおり、点火器外部で発生したノイズにより、点火器が誤作動しないように作用する。
【0066】
発熱部は点火薬に接しており、コンデンサのみからの電流の供給により発熱して、点火薬を着火させる。
【0067】
次に、図1、図5等により、本発明のエアバッグシステムの動作について説明する。
【0068】
車両が通常の走行状態であるときには、バス回線を経て、ECUからガス発生器(点火器に設置された集積回路)に対して、発熱部の断線検知情報や抵抗値変化検知情報、コンデンサの不具合の検知情報、及びガス発生器作動に必要な識別機能を含んだ点火器が存在しているかどうかの検知情報(衝突時、運転席や助手席等の必要なガス発生器を適正に作動させるための識別機能を有する点火器が正しく配置されているかどうか、更には同じ識別機能を有する点火器が重複配置されていないかどうかの検知情報)が送られ、それらに異常がないかどうかが検知される。そして、異常があるときには、エアバッグシステムと連携して作動する警告ランプ等で知らせることにより、部品の早期交換ができるので、安全性を確保することができる。また、電源から各点火器のコンデンサへの充電もなされる。
【0069】
エアバッグシステムを設置した車両が衝突したとき、衝撃検知センサからの情報がECUに送られ、ECUからの情報は、バス回線10、11を経て、乗員の安全確保のためにエアバッグを膨張させる必要があるガス発生器(点火器に設置された集積回路)に送られる。
【0070】
この情報を受け、コンデンサから所要電流が所定の時間(最大電流値の5%に相当する電流値に達した時点から、最大電流値の5%に相当する電流値に減少した時点までの時間で、500μsec以内だけ供給され、発熱部が発熱して点火薬を着火燃焼させる。このとき、電流の波形は、時間t=0のときに放電を開始した場合、式(I)で表される放電波形となる。この点火薬の着火燃焼により、図2、図3における伝火薬、更にはガス発生剤が着火燃焼してガスが発生し、ガス排出口から排出され、モジュールケース内にガス発生器と共に収容されたエアバッグを膨張させる。
【0071】
(2)第2の実施の形態
本実施の形態のエアバッグシステムは、集積回路等が設置された基板の構造、設置状態等に特徴を有するものである。
【0072】
まず、基板構造から説明する。基板には、図5で示すとおり、コンデンサ、所要機能を発現するための情報が記録された集積回路及び発熱部が設けられており、これらは基板の一面又は両面に設置することができる。
【0073】
図7に示すとおり、基板の一面側に集積回路と発熱部が設けられ、他面側にコンデンサが設けられている構造にすることができる。この構造のときには、コンデンサと集積回路とは、2つの孔を通した2本の導体により接続され、集積回路と発熱部とは2本の導体により接続されている。集積回路は2本の導体、点火器のピン等を介してバス回線10、11とも接続されている。
【0074】
図8に示すとおり、基板の一面側に集積回路、発熱部、コンデンサを設置することができ、集積回路とコンデンサ及び発熱部とは、それぞれ2本の導体で接続され、集積回路は2本の導体、点火器のピン等を介してバス回線10、11とも接続されている。
【0075】
図7、図8に示す、集積回路と、発熱部、コンデンサ及びバス回線との接続部分、並びに発熱部は、図9に示すように、エッチングにより基板上に形成された導体パターンにより形成することができる。このようなエッチングによる導体パターンを用いることにより、各素子間の接続作業が容易となる。
【0076】
図10に示すとおり、発熱部を除いた部分をエポキシ樹脂等の絶縁材料で被覆封止すれば、封止樹脂が集積回路やコンデンサの保護膜として作用するので好ましい。図10では、図7で示す基板を用いているが、図9で示す基板を用いることもでき、基板はガラスヘッダ上に立てた状態で設けられている。
【0077】
次に、図11により、基板の設置状態について説明する。図11で用いた基板は、図10で示すものであるが、図中、発熱部を覆う点火薬は消去し、絶縁材料封止部分は一部切り欠いて示している。
【0078】
図11で示すとおり、点火器21(図4とは異なる形態のもの)では、基板として図10で示すものを用いているので、基板はヘッダ上に立てた状態で設けられ、発熱部を除いた部分はエポキシ樹脂等の絶縁材料で覆われており、発熱部は点火薬と接している。基板底面とヘッドとの接触面は、接着剤で固着されている。
【0079】
このように、ヘッダ上に基板を垂設することにより、平置きにした場合に比べて基板を設置する空間容量を小さくできるので、点火器自体を小型化することができる。そして、発熱部を除いた基板中の集積回路、コンデンサは、点火薬と接触していないので、汚染等が防止される。
【0080】
また図4に示す点火器21では、基板と点火薬との間はピン21a、21bを支持するためのガラスヘッダで上下に仕切られており、同一基板上にコンデンサ及び集積回路が設置されたものがヘッダの下方に垂設されている。そして、発熱部はヘッダの上方(ヘッダの表面)に設けられており、発熱部と基板とは導体(2本のピン22a、22b)で接続されている。発熱部は、ヘッダ上に白金/タングステン合金、ニッケル/クロム合金等からなる発熱用ワイヤを溶接して取り付ける方法等を適用して形成されている。
【0081】
図4に示す形態においても、集積回路、コンデンサ、ピン21a、21bは、エッチングによる導体パターンで接続することができ、発熱部と集積回路の接続もエッチングによる導体パターンで行うことができる。
【0082】
このように、ヘッダ下に基板を垂設することにより、平置きにした場合に比べて基板を設置する空間容量を小さくできるので、点火器自体を小型化することができる。そして、基板と点火薬は接触していないので、集積回路やコンデンサの汚染等が防止される。
【0083】
第2の実施形態のエアバッグシステムにおいても、第1の実施形態のエアバッグシステムと同様に動作する。
【0084】
(3)第3〜第5の実施の形態
図5に示すとおり、基板には、コンデンサ、点火器の発熱部の異常を検知する機能を発現するための情報が記録された集積回路及び点火器の発熱部が設置されている。前記情報としては、発熱部の断線又は発熱部と点火薬との接触不良等が挙げられる。
【0085】
集積回路に上記情報を記録することにより、断線又は発熱部と点火薬との接触不良等の異常を速やかに検知することができるので、部品の早期交換により、システムの信頼性及び乗員の安全性を高めることができる。
【0086】
図5に示すとおり、基板には、コンデンサ、複数のガス発生器ごとの識別機能を発現させる情報を記録する集積回路及び点火器の発熱部が設置されている。上記の識別機能を発現させる情報は、ガス発生器の組み立て後、ガス発生器をモジュールケースに組み込んだ後、又は車両に取り付けた後に記録することが望ましい。
【0087】
このように集積回路に上記識別機能情報を記録することにより、製品の保管、運搬等の管理が容易となるほか、実用時において、ECUからの指令と異なるエアバッグが膨張するという誤作動が防止されるため、システムの信頼性及び乗員の安全性を高めることができる。
【0088】
図5に示すとおり、基板には、コンデンサ、コンデンサの不具合を検知する機能を発現するための情報が記録された集積回路及び点火器の発熱部が設置されている。前記情報としては、パルス応答又は誘電正接を測定する情報が挙げられる。
【0089】
集積回路に上記情報を記録することにより、コンデンサの不具合を速やかに検知することができるので、部品の早期交換により、システムの信頼性及び乗員の安全性を高めることができる。
【0090】
以上の第3〜第5の実施の形態において、それぞれの記録情報の発現に要する電流は、バス回線10、11と、点火器21の2つのピン21a、21bを介して、電源(車両のバッテリー)から集積回路に供給され、ECUからの記録情報を発現させるための指令も電流と同じ経路で集積回路に伝達される。そして、第3〜第5の実施形態のエアバッグシステムにおいても、第1の実施形態のエアバッグシステムと同様に動作する。
【0091】
(4)第6の実施の形態
図12は、2つの点火器を有するガス発生器において、2つの発熱部が、1つのコンデンサ、所要機能を発現するための情報が記録された集積回路、必要に応じて設けられた波形変換回路を共有している。
【0092】
図3のようにガス発生器が2つの点火器31、32を有しているときには、車両の衝突状態により、いずれか一方の点火器のみを作動させる場合、一方の点火器を先に作動させ、他方を僅かに遅れて作動させる場合、又は2つの点火器を同時に作動させる場合の3通りの作動形態が考えられるが、図12の点火器の集積回路には、ECUからの前記3通りの指令内容に応じて、2つの発熱部を発熱できるような情報が記録されている。
【0093】
図3に示したガス発生器の点火器31、32は、図5又は図12に示す構造のものにすることができる。
【0094】
第6の実施形態のエアバッグシステムにおいても、上記した3通りの指令内容に対応した動作するほかは、第1の実施形態のエアバッグシステムと同様に動作する。
【0095】
本発明のエアバッグシステムは、運転席のエアバッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータ(ガス発生器)に適用できる。
【0096】
【発明の効果】
本発明のエアバッグシステムによれば、バスシステムを利用することにより、エアバッグシステム全体の重量を大幅に減少させることができると共に、従来と同様の作動性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のエアバッグシステムのイメージ図。
【図2】 本発明のエアバッグシステムで用いるガス発生器(点火器が1つのもの)の半径方向への断面図。
【図3】 本発明のエアバッグシステムで用いるガス発生器(点火器が2つのもの)の半径方向への断面図。
【図4】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器の縦断面図。
【図5】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器の概念図。
【図6】 図5で示すバス電圧、デジタル出力、充填電圧のパルス波形図。
【図7】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器に設置された基板(両面側に各素子が配置されたもの)の両面の平面図。
【図8】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器に設置された基板(片面に各素子が配置されたもの)の正面図。
【図9】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器に設置された基板(片面に各素子が配置されたもの)の他実施形態の正面図。
【図10】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器に設置された基板を絶縁材料で封止したものの正面図。
【図11】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器の他実施形態の縦断面図。
【図12】 本発明のエアバッグシステムで用いる点火器の他実施形態の概念図。
【図13】 従来のエアバッグシステムのイメージ図。
【図14】 従来のエアバッグシステムで用いている点火器の縦断面図。
【符号の説明】
10、11 バス回線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an airbag system using a bus system.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
An airbag system for protecting an occupant from an impact at the time of a vehicle collision is indispensable. However, the weight reduction of the airbag system is demanded from the demand for weight reduction of the entire vehicle. Recently, there has been a tendency for the number and type of airbags to increase, such as for driver seats, passenger seats, rear seats, and side collisions, so the demand for weight reduction of airbag systems has become greater. ing.
[0003]
In the current airbag system, an electronic control unit (ECU) connected to a power source (vehicle battery) and an impact detection sensor and individual gas generators (a gas generator and an airbag are installed in a module case). Are connected individually). FIG. 13 shows an image of the connection state between this ECU and each gas generator.
[0004]
As shown in FIG. 13, the ECU and the igniters of the individual gas generators (FIG. 14) are always connected by two conductors. Therefore, twice as many conductors as the total number of igniters are required. A large number of conductors account for a large portion of the weight increase in airbag systems. And, because of restrictions in assembling vehicle parts, the ECU and individual gas generators are not connected only by conductors, but are connected by connecting a plurality of conductors via a plurality of connectors. Further, the increase in weight due to the connectors and the increase in cost due to the increase in the number of connectors are also serious problems. Furthermore, the increase in weight due to the increase in the capacity of a capacitor incorporated in the ECU as a backup power source for operating all these igniters (when the wiring between the power source and the ECU is disconnected) is also large.
[0005]
Thus, attempts have been made to reduce the conductor weight required for connection between the ECU and each gas generator by using the bus system in an airbag system. An image of an airbag system using this bus system is shown in FIG.
[0006]
As shown in FIG. 1, a bus line composed of a plurality of annular wires passing through the ECU is provided, and each gas generator is connected to the bus line via two conductors (in some cases, three or more), and an airbag is provided. The system is configured. In the case of the airbag system as shown in FIG. 1, in order to operate only the necessary gas generators in response to the collision situation of the vehicle, each gas generator receives an information transmission from the ECU. A circuit and a capacitor are installed to supply the current that activates the igniter. When the bus system is used, although the total number of capacitors increases, the capacity and weight of each capacitor is reduced because the ECU and the igniters are distributed, so the backup in the airbag system of FIG. The weight of the capacitor is significantly reduced compared to the weight of the condenser, and when combined with a significant reduction in the amount of conductors used, the overall system will lead to a significant weight reduction. . As prior art using a bus system, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-241098, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-513799 and Japanese Patent No. 2707250 are known.
[0007]
The present invention introduces a bus system into an air bag system to achieve a significant weight reduction of the entire system, and can ensure the reliability and speed of operation similar to those of the conventional air bag, thereby obtaining high reliability. The problem is to provide a system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) First Solution As a means for solving the above problems, the present invention accommodates an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and airbags connected to the ECU. A plurality of module cases,
A bus line consisting of a plurality of annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and required information is provided, and individual gas generators can be operated by a plurality of conductors branched from the bus line at the required part. Connected airbag system,
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters provided with a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and bus lines have a plurality of conductors. In addition, for each igniter of each gas generator, an integrated circuit in which information for expressing a capacitor and a required function is recorded is installed.
From the point in time when the current for igniter ignition to one or more igniters is supplied via a capacitor in the igniter and the current supply time reaches a current value corresponding to 5% of the maximum current value, Provided is an airbag system in which the time is a time until a current value corresponding to 5% of the maximum current value is reduced and the time is within 500 μsec.
[0009]
The annular wire forming the bus line and the conductor connecting the bus line and the gas generator can be two, three, or four or more, but two are preferable from the viewpoint of simplifying the entire system.
[0010]
The ignition agent is not particularly limited, and a combination of a metal or the like and an oxidizing agent such as perchlorate is preferable, and a combination of a metal such as zirconium, titanium, or hafnium and a perchlorate is more preferable, and in particular, zirconium and perchlorate. A mixture with potassium acid (ZPP) is preferred. It is desirable that the ZPP is granular and the particle diameters of zirconium and potassium perchlorate are adjusted.
[0011]
The capacitance of the capacitor is preferably 24 μF or less, more preferably 12 μF or less, and even more preferably 6 μF or less.
[0012]
The maximum current value in the current supply time is a current value sufficient to ignite the igniting agent, and the igniting agent cannot be ignited at 5% or less of the maximum current value.
[0013]
In the case of a conventional airbag system, the current for operating the igniter is about 2 msec at 1.2 A from a relatively large capacity power source (battery), that is, a relatively low current is passed for a long time. The current waveform (vertical axis is current value (A), horizontal axis is time (μsec)) is rectangular.
[0014]
However, in the present invention, the current for operating the igniter is supplied from a capacitor having a relatively small capacity. Therefore, when the current is flowed at a relatively high current for a short time, the ignition agent is ignited smoothly, and the ignition energy itself is reduced. It is desirable because it is possible. When discharge is started when the waveform of the ignition current at this time (current value (A) on the vertical axis and time (μsec) on the horizontal axis) is time t = 0, the following formula (I):
i (t) = (V 0 / R) × e −t / CR (I)
(Where, v 0 is a capacitor charging voltage (V), R is a circuit resistance (Ω), C is a capacitor capacity (μF), t is a time (μsec), and i is a current (A)). Discharge waveform.
[0015]
In the case of the discharge waveform represented by the formula (I), the current value becomes larger than that of the conventional rectangular waveform, but the energization time is shortened, so that the ignition energy itself is greatly reduced.
[0016]
In the present invention, t (μsec) is a time during which a stable current supply is maintained after reaching a desired current value, and T (μsec) is a time from when the waveform starts rising until the current supply is stopped. ), The relationship between t and T (t / T) is preferably in the range of 0 ≦ t / T <0.2 or 0.5 <t / T <1.
[0017]
In the case of 0 ≦ t / T <0.2, it is close to the discharge waveform (waveform close to a triangle) when the electricity stored in the capacitor is directly applied to the heat generating part, and in the case of 0.5 <t / T <1 Is a waveform (trapezoid) when the discharge waveform is converted through a discharge waveform conversion circuit (hereinafter abbreviated as “waveform conversion circuit”) that converts the electric waveform accumulated in the capacitor into a signal waveform of the current for ignition agent ignition. Near the waveform).
[0018]
The current supply time is as described above, but is preferably within 200 μsec, more preferably within 100 μsec. The current value at this time varies depending on the resistance value of the heat generating portion of the igniter, and is determined by the presence or absence of the waveform conversion circuit, the configuration of the waveform conversion circuit, the particle size of the ignition agent, the shape of the heat generating portion, and the like.
[0019]
In the airbag system of the above invention, each of the igniters of the gas generators may be provided with a capacitor and an integrated circuit provided with a required function, and may further include a waveform conversion circuit. preferable. This waveform conversion circuit has a function of converting the discharge waveform represented by the formula (I) into a triangular wave or a trapezoidal wave. In addition, in order to provide a similar conversion function, the connection between the capacitor and the heat generating part is performed. A coil can be interposed in the circuit, and the discharge waveform conversion circuit can be provided in the integrated circuit from the viewpoint of simplifying the entire system.
[0020]
In the airbag system of the present invention, a circuit that prevents the igniter from malfunctioning due to noise generated outside the igniter, for example, a varistor (nonlinear resistance element) can be provided.
[0021]
In the above invention, as an integrated circuit in which information for expressing the required function is recorded, a function of detecting an abnormality of the heat generating part of the igniter in the gas generator, a function of identifying each of the plurality of gas generators, and a defect of the capacitor It is possible to use one in which information for expressing one or two or more functions selected from the function for detecting the color is recorded. Furthermore, it is desirable that a circuit that prevents the igniter from malfunctioning due to noise generated outside the igniter (a circuit that exhibits a noise prevention function) is provided in the igniter.
[0022]
The integrated circuit is provided with a basic function for operating an appropriate gas generator for occupant protection in response to a signal from the ECU according to the situation when the vehicle collides. In addition to the above, by adding the various functions described above, it is suitable for quality inspection of products at the time of shipment, improvement of workability at the time of assembly, improvement of safety at the time of practical use (during vehicle operation), etc. Become.
[0023]
(2) Second and third solving means As another means for solving the above problems, the present invention provides an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and an air connected to the ECU. A plurality of module cases in which bags are accommodated;
There is provided a bus line composed of a plurality of (for example, two, three, four or more, preferably two) annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and necessary information. An airbag system in which individual gas generators are operatively connected by a plurality of conductors branched at a site;
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Connected by two, three, four or more, preferably two) conductors,
For each igniter of each gas generator, a capacitor, an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded, and a heat generating unit are installed on the same substrate, and the substrate is suspended.
An airbag system in which at least a capacitor and an integrated circuit in the substrate are not in contact with an igniter, and an electric current for igniter ignition is supplied to one or more igniters via the capacitor in the igniter. provide.
[0024]
As another means for solving the above problems, the present invention accommodates an electronic control unit connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and airbags connected to the electronic control unit. A plurality of module cases,
There is provided a bus line composed of a plurality of (for example, two, three, four or more, preferably two) annular wires that pass through the electronic control unit and supply and transmit current and necessary information. An air bag system in which individual gas generators are operatively connected by a plurality of conductors branched from a required part to
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Connected by two, three, four or more, preferably two) conductors,
For each igniter of each gas generator, it has a capacitor installed on the same substrate and an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded, and the substrate is suspended.
Further, the substrate and the igniting agent are partitioned vertically by a header for supporting a conductive member that supplies and transmits current between the substrate and the heat generating portion, and the substrate is provided below the header, and the heat generating portion. Is provided above the header,
Provided is an airbag system in which the supply of ignition current to one or more igniters is performed via a capacitor in the igniter. Here, as long as the heat generating portion is provided above the header, the heat generating portion may be provided on the header surface or may be provided away from the header surface.
[0025]
In the airbag system of the above invention, each of the igniters of the gas generators may be provided with a capacitor and an integrated circuit provided with a required function, and may further include a waveform conversion circuit. preferable.
[0026]
In the above invention, an integrated circuit (and a waveform conversion circuit if necessary) is provided on one surface side of the substrate, and a capacitor (and a waveform conversion circuit if necessary) is provided on the other surface side. The part can be provided on either side, but it is desirable to provide the part on the same side as the integrated circuit because the circuit can be easily formed (soldering operation). Further, when providing the waveform conversion circuit, it is desirable to provide it in the integrated circuit from the viewpoint of simplifying the entire system.
[0027]
In the above invention, the substrate is fitted through the header that forms the igniting agent holding space together with the cup member that holds the igniting agent, the capacitor and the integrated circuit are located below the header, and the heat generating part is located above the header It can be made the structure which protrudes in contact with the ignition agent.
[0028]
When the heat generating portion is provided on the header, a method of welding and attaching a heating wire made of platinum / tungsten alloy, nickel / chromium alloy, etc. on the header, a foil made of the alloy, aluminum having an oxide film, glass, After being attached to an insulating substrate made of epoxy resin, phenol resin, polyimide, etc., a method of forming by etching, a method of forming by depositing a conductive material on a masked insulating substrate, or printing a conductive material on the insulating substrate It is formed by applying a method or the like.
[0029]
Thus, by providing the integrated circuit and the capacitor separately on both sides of the substrate, it is possible to make it more compact than the case where it is provided on one side. In addition, since the integrated circuit and the capacitor do not come into contact with the igniting agent by providing the igniting agent above the header and the substrate below the header, contamination of the capacitor and the integrated circuit by the igniting agent is prevented. There is no risk of malfunction.
[0030]
In the above invention, an integrated circuit and a capacitor (and a discharge waveform conversion circuit if necessary) can be provided on one side of the substrate, and the heat generating part may be provided on either side, It is desirable to be on the same side as the integrated circuit and the capacitor.
[0031]
In the above invention, the portion excluding the heat generating portion of the substrate is sealed with a glass fiber-containing thermoplastic resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin, an organic or inorganic insulating material such as glass, and the heat generating portion is ignited. When a substrate having such a structure is used, a header for supporting a pin serving as an intermediate member for supplying and transmitting current and necessary information to an integrated circuit and a capacitor is used. A structure in which a substrate exists above can be used.
[0032]
In such a structure, the capacitor and the integrated circuit are protected, and the capacitor and the integrated circuit are not in contact with the igniting agent, so that the capacitor and the integrated circuit are prevented from being contaminated by the igniting agent.
[0033]
In the above invention, the integrated circuit, the heat generating portion, the connection portion between the capacitor and the bus line, and the heat generating portion of the igniter can be made of a conductor pattern formed on the substrate by etching. At this time, as shown in FIGS. 8 and 9, the conductor pattern forming the connection portion between the integrated circuit and the heat generating portion, the capacitor, and the bus line can have a total of six routes, two each. As the etching, wet etching, dry etching (plasma etching, sputter etching, reactive ion etching), photo etching, or the like can be applied.
[0034]
When such a conductor pattern is used, since the connection portion by soldering is reduced compared to the case where the integrated circuit, the heat generating portion and the capacitor are all connected by a conductor and the connection portion is soldered, the resistance value And the possibility of malfunction due to poor connection is reduced. Furthermore, by providing such a conductor pattern, wiring becomes easy, and manufacture becomes easy compared with the case where a bridge wire is provided as a heat generating part.
[0035]
(3) Fourth Solution As another solution of the above problem, the present invention includes an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and an airbag connected to the ECU. A plurality of module cases housed therein,
There is provided a bus line composed of a plurality of (for example, two, three, four or more, preferably two) annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and necessary information. An airbag system in which individual gas generators are operatively connected by a plurality of conductors branched at a site;
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Connected by two, three, four or more, preferably two) conductors,
Provided is an integrated circuit in which information for expressing a function of detecting an abnormality in a heat generating part is recorded for each igniter of each gas generator, and an air bag system in which the heat generating part is installed. In addition, a capacitor can be provided together with the integrated circuit and the heat generating portion, and the detected abnormality of the heat generating portion of the igniter includes disconnection or poor contact between the heat generating portion and the ignition agent, or abnormality in the resistance value of the heat generating portion. It is done.
[0036]
As one of the requirements for the gas generator to operate normally, a good contact state between the heat generating part of the igniter and the igniting agent is required (the heat generating part and the igniting agent are in a pressure contact state), for example, When there is a gap between the heat generating part and the igniting agent, it may be considered that the igniting agent does not ignite or an ignition delay occurs when the igniter is activated. Moreover, it is conceivable that the same problem occurs when the heat generating part is disconnected or is about to be disconnected. For this reason, if the information for detecting the malfunction is recorded in the integrated circuit, the defective product can be eliminated at the time of shipment of the product, and the abnormality is detected at the time of practical use (during driving of the vehicle). By doing so, it becomes possible to exchange quickly.
[0037]
The detection theory of abnormalities in the heat generation part (thermal transient test; ACMunger published in p. 461-478 of Progress of International Pyrotechnic Semina in July 1980) is as follows. When the contact state is good, the amount of heat generated by passing a constant current moves to the igniting agent, so the temperature of the heat generating part does not rise so much, while the contact state between the heat generating part and the igniting agent is poor. In this case, since the heat transfer is small, the temperature rise of the heat generating portion is higher than usual, and thus the temperature change due to such a difference in the contact state is regarded as a resistance change, and the temperature coefficient of the metal resistance [r = r 0 (1 + αΔT)] is used to detect the temperature of the heat generating part, and more specifically, when a weak current i that causes a temperature rise that does not ignite the igniting agent flows. Measure resistance r After that, the resistance R is measured when a current I that is 10 to 15 times the current i is passed (the temperature of the heat generating portion is about 50 to 100 ° C., but the igniting agent is not ignited at this level). , I, and R and r are compared to determine a resistance change due to a temperature change of the heat generating portion by a voltage change, and such measurement information is recorded in the integrated circuit.
[0038]
When detecting an abnormality of the heat generating part using the airbag system of the above invention, in a normal state where the gas generator does not operate, the current and instructions from the ECU are supplied / transmitted to the integrated circuit via the bus line, Based on the information recorded in the integrated circuit, a method of developing a function of detecting an abnormality in the heat generating part of the igniter is applied.
[0039]
(4) Fifth Solution The present invention provides, as another solution to the above problems, an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and airbags connected to the ECU. A plurality of module cases housed therein,
A plurality of (for example, two, three, or four or more) annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and required information are provided, and a plurality of branches branch from the bus line at the required portion. An air bag system in which individual gas generators are operatively connected by conductors of
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Connected by two, three or more conductors)
Provided is an airbag system in which an integrated circuit for recording information for developing a discrimination function for each of a plurality of gas generators is installed for each igniter of each gas generator. Note that a capacitor and / or a heat generating portion can be provided together with the integrated circuit.
[0040]
In the above invention, it is preferable to record the information for realizing the identification function for each of the plurality of gas generators after the assembly of the gas generator, more preferably after the gas generator is assembled in the module case, the vehicle It is more preferable that recording is performed after attachment.
[0041]
Various types of gas generators for airbags, such as for a driver seat, for a passenger seat, for a side (for side collision), for a curtain, etc. are practically used. For example, a side gas generator is used for a driver seat. Attach a total of four, one for each passenger seat and two rear seats. For this reason, different information is recorded in each integrated circuit of the side gas generator for each of the driver's seat, the passenger seat, and the two rear seats. If it is recorded at the time or before assembly, the igniters and gas generators will have the same appearance, so different gas generators with different information recorded or different igniters should not be mistaken before assembly. It is necessary to store and transport separately, which is very complicated. Further, if the driver's seat for the passenger seat is mistakenly attached to the vehicle, when the operation information of the driver's seat airbag is issued from the ECU, a malfunction occurs in which the passenger seat airbag is inflated. It will be.
[0042]
Therefore, after recording the information to express the identification function for each gas generator, after assembling the gas generator (when the difference in gas generator can be recognized in appearance), incorporate the gas generator into the module case. After that (when the difference in the appearance of the module case can be recognized) or after it is installed in the vehicle, the gas generator can be stored, transported, managed, etc. It is prevented from occurring.
[0043]
When the identification function for each of the plurality of gas generators is developed using the air bag system of the above invention, the current and commands from the ECU are sent to the integrated circuit via the bus line in a normal state where the gas generators do not operate. A method of applying an identification function for each of a plurality of gas generators based on information supplied and transmitted and recorded in an integrated circuit is applied.
[0044]
(5) Sixth solving means The present invention includes, as another solving means for the above problems, an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and airbags connected to the ECU. A plurality of module cases,
There is provided a bus line composed of a plurality of (for example, two, three, four or more, preferably two) annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and necessary information. An airbag system in which individual gas generators are operatively connected by a plurality of conductors branched at a site;
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Connected by two, three, four or more, preferably two) conductors,
Provided is an airbag system in which an integrated circuit in which information for expressing a capacitor and a function of detecting a malfunction of the capacitor is recorded is installed for each igniter of each gas generator. Note that a heat generating portion can be provided together with the capacitor and the integrated circuit.
[0045]
Information for realizing the function of detecting a defect of the capacitor includes information for measuring the pulse response or dielectric loss tangent, and information for confirming the mounting state (soldering state) of the capacitor on the substrate.
[0046]
After being mounted on the vehicle, the capacitor deteriorates over time due to repeated charging and discharging, but by recording information that can confirm the malfunction caused by this deterioration in an integrated circuit, it can be used in practical use (during vehicle operation). By detecting an abnormality, it will be possible to quickly replace it. Also, by recording information for confirming the soldering state, defective products can be eliminated at the time of product shipment.
[0047]
When the air bag system of the above invention is used to develop the function of detecting a malfunction of the capacitor, the current and the command from the ECU are supplied to the integrated circuit via the bus line in a normal state where the gas generator does not operate. A method of transmitting a function for detecting a malfunction of a capacitor based on information transmitted and recorded in an integrated circuit is applied.
[0048]
(6) Seventh Solution As another means for solving the above problems, the present invention includes an ECU connected to a power source and an impact detection sensor, and a plurality of gas generators and an airbag connected to the ECU. A plurality of module cases housed therein,
There is provided a bus line composed of a plurality of (for example, two, three, four or more, preferably two) annular wires that pass through the ECU and supply and transmit current and necessary information. An airbag system in which individual gas generators are operatively connected by a plurality of conductors branched at a site;
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters including a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and a plurality of bus lines (for example, Two, three, four or more, preferably two) are connected by conductors, and each igniter of each gas generator is provided with an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded. And
Provided is an airbag system in which a circuit is provided in the igniter to prevent the igniter from malfunctioning due to noise generated outside one or more igniters.
[0049]
For example, a large current flows when the vehicle's cell motor starts, but if noise prevention means is not added, noise generated by this current (noise that causes unpleasant abnormal noise when listening to radio) is transmitted from the vehicle body. If the noise is transmitted in this manner, there is a high possibility that the igniter will malfunction. Therefore, as noise prevention means (a circuit that prevents the igniter from malfunctioning), a device that prevents current from flowing from the vehicle side to the igniter side, for example, a diode or a varistor (nonlinear resistance element) is attached. This prevents malfunction of the igniter described above.
[0050]
(7) Eighth Solution When the present invention has another two or more igniters for each of the plurality of gas generators in the airbag system of the present invention, as another solution to the above problem. Provided is an airbag system in which two or more igniters share one capacitor and an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded.
[0051]
In this way, in each of two or more igniters, one capacitor and an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded, and further, ignition powder ignition accumulated in the capacitors for each igniter provided as necessary. By sharing the discharge waveform conversion circuit that converts the signal waveform of the current for use, the entire system can be further reduced in weight. The discharge waveform conversion circuit may be incorporated in an integrated circuit.
[0052]
(8) Ninth Solution The present invention provides, as another solution to the above-mentioned problem, in the airbag system of the above invention, when two or more igniters are provided for each of a plurality of gas generators. Each igniter has a capacitor and an integrated circuit in which information for expressing the required function is recorded, and further has a pin for supplying and transmitting current and required information from the bus line to two or more igniters. An airbag system having two is provided.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The airbag system of the present invention achieves weight reduction of the entire system by using a bus line, and achieves certainty of operation of the system by the above solution. Hereinafter, embodiments including the first to ninth solving means will be described. It should be noted that the order of the solution means and the order of the embodiments do not mean to coincide.
[0054]
(1) First Embodiment As shown in FIG. 1, the airbag system of the present invention uses bus lines 10 and 11 made of two annular wires passing through the ECU. The ECU is connected to a power source (vehicle battery) (not shown) and an impact detection sensor. Further, the ECU is used as a backup when a conductor connecting the ECU and the power source is cut by an impact at the time of a vehicle collision. A capacitor is placed. In the airbag system of the present invention, a capacitor is arranged for each gas generator (igniter). Therefore, the backup capacitor may have a small capacity (that is, light weight), but is shown in FIG. The capacitor used as a backup in the conventional airbag system has a large capacity because it is necessary to operate all the gas generators by one when the lead wire is disconnected between the battery and the ECU. .
[0055]
The bus lines 10 and 11 and the gas generators in the required number of module cases (illustrated by black circles. A gas generator and an air bag are accommodated in the case) mounted in the vehicle are two. The individual gas generators are operatively connected by (or possibly more than three) conductors.
[0056]
In the airbag system shown in FIG. 1, as the gas generator in the module case shown by a black circle, those shown in FIGS. 2 and 3 can be used according to the number of igniters. FIG. 2 is a radial sectional view of one single type (igniter 21) igniter, and FIG. 3 is a radial sectional view of two dual types (igniters 31, 32) of igniter. FIG.
[0057]
In the single type, the igniter 21 is provided with two (or three or more in some cases) pins 21 a and 21 b and is connected to the bus lines 10 and 11 via the connector 25.
[0058]
In the dual type, the igniter 31 is provided with two (or three or more in some cases) pins 31a and 31b, and the igniter 32 is provided with two (or three or more in some cases) pins 32a and 32b. And connected to the bus lines 10 and 11 via connectors 35 and 36, respectively.
[0059]
In the gas generator shown in FIGS. 2 and 3, for example, the igniter 21 and the igniters 31 and 32 may be those shown in FIG. 4. FIG. 4 is a longitudinal schematic cross-sectional view of the igniter. Since the igniter 21 and the igniters 31 and 32 can have the same structure, the igniter 21 will be described below.
[0060]
A heat generating part is provided on the glass header, filled with a pyrotechnic (eg, ZPP) so as to be in pressure contact with the heat generating part, and a capacitor and information for developing the required function are recorded in the lower part. A substrate provided with an integrated circuit is provided. The integrated circuit, the heat generating portion, and the capacitor are each connected by two conductors, and the integrated circuit is further connected to the pins 21a and 21b via the conductors.
[0061]
In the integrated circuit, information is recorded so that at least a command from the ECU is received at the time of a vehicle collision and a necessary airbag can be inflated. Records information for expressing one or more functions selected from a function for detecting an abnormality in a heat generating part of an igniter in a generator, a function for identifying a plurality of gas generators, and a function for detecting a malfunction of a capacitor. Can be kept.
[0062]
The substrate on which the capacitor and the integrated circuit in the igniter 21 shown in FIG. 4 are installed can have the structure shown in the conceptual diagram of FIG. FIG. 6 shows pulse waveforms of the bus voltage, digital output, and charging voltage shown in FIG.
[0063]
A capacitor and an integrated circuit are provided on the substrate, and a waveform conversion circuit can be provided as necessary. The waveform conversion circuit itself can be incorporated into the integrated circuit.
[0064]
The integrated circuit and the capacitor on the substrate are connected to the bus lines 10 and 11 via pins 21a and 21b. The current and information supplied from the bus lines 10 and 11 are sent to the integrated circuit, then digitally output by an A / D converter (analog / digital converter), and sent to an MCU (Micro Computer Unit). In addition to sending instructions from the MCU to express charging control information, position identification information, disconnection detection information and resistance value change detection information of the heat generating part, the capacitor is charged, but in order to heat the heat generating part Not used.
[0065]
A varistor (nonlinear resistance element) is disposed as a noise prevention means between the circuits connecting the MCU and the heat generating part, and acts to prevent the igniter from malfunctioning due to noise generated outside the igniter.
[0066]
The heat generating part is in contact with the igniting agent and generates heat by supplying current only from the capacitor to ignite the igniting agent.
[0067]
Next, the operation of the airbag system of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0068]
When the vehicle is in a normal driving state, via the bus line, from the ECU to the gas generator (integrated circuit installed in the igniter), disconnection detection information, resistance value change detection information of the heat generation part, and capacitor malfunction Detection information and detection information on whether there is an igniter including the identification function necessary for gas generator operation (in order to properly operate the necessary gas generators such as the driver's seat and front passenger seat at the time of collision) The detection information on whether or not igniters having the same identification function are correctly arranged, and whether or not the igniters having the same identification function are duplicated are sent, and it is detected whether or not there is any abnormality. The And when there is an abnormality, it is possible to replace parts early by notifying with a warning lamp or the like that operates in cooperation with the airbag system, so that safety can be ensured. In addition, the capacitor of each igniter is charged from the power source.
[0069]
When a vehicle equipped with an airbag system collides, information from the impact detection sensor is sent to the ECU, and the information from the ECU inflates the airbag via the bus lines 10 and 11 to ensure the safety of the occupant. It is sent to the required gas generator (integrated circuit installed in the igniter).
[0070]
In response to this information, the time required for the required current from the capacitor to reach a predetermined time (from when the current value corresponding to 5% of the maximum current value is reached to when the current value decreases to 5% of the maximum current value). In this case, when the discharge is started at time t = 0, the discharge represented by the formula (I) is generated when the heating section generates heat and the ignition agent is ignited and burned. 2 and 3 ignites and burns, and the gas generating agent ignites and burns to generate gas, which is discharged from the gas discharge port, and the gas generator is placed in the module case. The airbag housed together is inflated.
[0071]
(2) Second Embodiment The airbag system of the present embodiment is characterized by the structure of the substrate on which the integrated circuit and the like are installed, the installation state, and the like.
[0072]
First, the substrate structure will be described. As shown in FIG. 5, the substrate is provided with a capacitor, an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded, and a heat generating portion, and these can be installed on one surface or both surfaces of the substrate.
[0073]
As shown in FIG. 7, an integrated circuit and a heat generating portion are provided on one surface side of the substrate, and a capacitor is provided on the other surface side. In this structure, the capacitor and the integrated circuit are connected by two conductors through two holes, and the integrated circuit and the heat generating part are connected by two conductors. The integrated circuit is also connected to the bus lines 10 and 11 through two conductors, igniter pins, and the like.
[0074]
As shown in FIG. 8, an integrated circuit, a heat generating part, and a capacitor can be installed on one side of the substrate. The integrated circuit, the capacitor, and the heat generating part are connected by two conductors, respectively. The bus lines 10 and 11 are also connected through conductors, igniter pins, and the like.
[0075]
As shown in FIG. 9, the integrated circuit and the connecting portion between the integrated circuit and the heat generating portion, the capacitor and the bus line, and the heat generating portion shown in FIGS. 7 and 8 are formed by a conductor pattern formed on the substrate by etching. Can do. By using such a conductor pattern by etching, the connection work between the elements is facilitated.
[0076]
As shown in FIG. 10, it is preferable to cover and seal the portion excluding the heat generating portion with an insulating material such as an epoxy resin because the sealing resin acts as a protective film for the integrated circuit and the capacitor. Although the substrate shown in FIG. 7 is used in FIG. 10, the substrate shown in FIG. 9 can also be used, and the substrate is provided in a standing state on a glass header.
[0077]
Next, the installation state of the substrate will be described with reference to FIG. The substrate used in FIG. 11 is the same as that shown in FIG. 10. In the drawing, the igniting agent covering the heat generating portion is deleted, and the insulating material sealing portion is partially cut away.
[0078]
As shown in FIG. 11, the igniter 21 (with a form different from that of FIG. 4) uses the substrate shown in FIG. 10, so the substrate is provided in a standing state on the header, excluding the heat generating part. The part is covered with an insulating material such as epoxy resin, and the heat generating part is in contact with the ignition agent. The contact surface between the bottom surface of the substrate and the head is fixed with an adhesive.
[0079]
In this way, by suspending the substrate on the header, the space capacity for installing the substrate can be reduced as compared with the case where the substrate is laid flat, so that the igniter itself can be downsized. Further, since the integrated circuit and the capacitor in the substrate excluding the heat generating portion are not in contact with the ignition agent, contamination or the like is prevented.
[0080]
In the igniter 21 shown in FIG. 4, the substrate and the igniter are partitioned vertically by a glass header for supporting the pins 21a and 21b, and a capacitor and an integrated circuit are installed on the same substrate. Is suspended below the header. The heat generating portion is provided above the header (the surface of the header), and the heat generating portion and the substrate are connected by a conductor (two pins 22a and 22b). The heat generating portion is formed by applying a method of welding a heat generating wire made of platinum / tungsten alloy, nickel / chromium alloy or the like on the header.
[0081]
Also in the embodiment shown in FIG. 4, the integrated circuit, the capacitor, and the pins 21 a and 21 b can be connected by a conductive pattern by etching, and the heat generating portion and the integrated circuit can also be connected by a conductive pattern by etching.
[0082]
In this manner, by suspending the substrate under the header, the space capacity for installing the substrate can be reduced as compared with the case where the substrate is placed flat, so that the igniter itself can be downsized. Since the substrate and the igniting agent are not in contact with each other, contamination of the integrated circuit and the capacitor is prevented.
[0083]
The airbag system of the second embodiment operates in the same manner as the airbag system of the first embodiment.
[0084]
(3) Third to Fifth Embodiments As shown in FIG. 5, an integrated circuit and an igniter on which information for expressing a function of detecting an abnormality in a heat generating part of a capacitor and an igniter is recorded on a substrate The heat generating part is installed. Examples of the information include disconnection of the heat generating portion or poor contact between the heat generating portion and the ignition agent.
[0085]
By recording the above information on the integrated circuit, it is possible to quickly detect abnormalities such as disconnection or poor contact between the heat generating part and the igniting agent, so system replacement and occupant safety can be achieved by early replacement of parts. Can be increased.
[0086]
As shown in FIG. 5, the substrate is provided with a capacitor, an integrated circuit for recording information for realizing the identification function for each of the plurality of gas generators, and a heat generating portion of the igniter. It is desirable to record the information that causes the above identification function to be recorded after the gas generator is assembled, after the gas generator is assembled in the module case, or after being attached to the vehicle.
[0087]
By recording the identification function information on the integrated circuit in this way, management of product storage, transportation, etc. is facilitated, and malfunctions such as inflating an airbag different from the command from the ECU during practical use are prevented. Therefore, the reliability of the system and the safety of the passenger can be improved.
[0088]
As shown in FIG. 5, the substrate is provided with a capacitor, an integrated circuit in which information for expressing a function of detecting a defect of the capacitor is recorded, and a heat generating portion of the igniter. Examples of the information include information for measuring a pulse response or a dielectric loss tangent.
[0089]
By recording the above information on the integrated circuit, it is possible to quickly detect the malfunction of the capacitor. Therefore, the reliability of the system and the safety of the occupant can be improved by early replacement of parts.
[0090]
In the above third to fifth embodiments, the current required for the expression of each recorded information is supplied to the power source (vehicle battery) via the bus lines 10 and 11 and the two pins 21a and 21b of the igniter 21. ) To the integrated circuit, and a command for expressing the record information from the ECU is also transmitted to the integrated circuit through the same path as the current. And in the airbag system of 3rd-5th embodiment, it operate | moves similarly to the airbag system of 1st Embodiment.
[0091]
(4) Sixth Embodiment FIG. 12 shows a gas generator having two igniters, in which two heat generating parts are one capacitor, an integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded, and necessary The waveform conversion circuit provided in accordance with is shared.
[0092]
When the gas generator has two igniters 31 and 32 as shown in FIG. 3, when only one of the igniters is operated due to the collision state of the vehicle, one of the igniters is operated first. In the case where the other is operated with a slight delay, or when two igniters are operated simultaneously, there are three possible modes of operation. The integrated circuit of the igniter in FIG. Information that can generate heat from the two heat generating portions is recorded in accordance with the contents of the command.
[0093]
The igniters 31 and 32 of the gas generator shown in FIG. 3 can have the structure shown in FIG. 5 or FIG.
[0094]
The airbag system of the sixth embodiment also operates in the same manner as the airbag system of the first embodiment, except that it operates in accordance with the above-described three command contents.
[0095]
The airbag system of the present invention includes an airbag inflator for a driver's seat, an airbag inflator for a passenger seat, an inflator for a side airbag, an inflator for a curtain, an inflator for a knee bolster, an inflator for an inflatable seat belt, and an inflator for a tubular system. It can be applied to various inflators (gas generators) such as inflators for pretensioners.
[0096]
【The invention's effect】
According to the airbag system of the present invention, by using the bus system, the weight of the entire airbag system can be greatly reduced, and the same operation performance as that of the conventional system can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an image diagram of an airbag system of the present invention.
FIG. 2 is a radial sectional view of a gas generator (one igniter) used in the airbag system of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view in the radial direction of a gas generator (two igniters) used in the airbag system of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of an igniter used in the airbag system of the present invention.
6 is a pulse waveform diagram of the bus voltage, digital output, and filling voltage shown in FIG.
FIG. 7 is a plan view of both sides of a substrate (each element is arranged on both sides) installed in an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 8 is a front view of a substrate (each element is arranged on one side) installed in an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 9 is a front view of another embodiment of a substrate (each element is arranged on one side) installed in an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 10 is a front view of a substrate installed in an igniter used in the airbag system of the present invention sealed with an insulating material.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of another embodiment of an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 12 is a conceptual diagram of another embodiment of an igniter used in the airbag system of the present invention.
FIG. 13 is an image diagram of a conventional airbag system.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of an igniter used in a conventional airbag system.
[Explanation of symbols]
10, 11 Bus line

Claims (7)

電源及び衝撃検知センサに接続された電子制御ユニットと、前記電子制御ユニットと接続された、複数のガス発生器とエアバッグとが収容された複数のモジュールケースとを有しており、
電子制御ユニットを通過し、電流及び所要情報を供給・伝達する複数本の環状ワイヤからなるバス回線が設けられ、前記バス回線から所要部位において分岐し
た複数本の導体により個々のガス発生器が作動可能に接続されているエアバッグシステムであり、
複数のガス発生器ごとに、発熱部と、発熱部に接する点火薬を備えた1又は2以上の電気式の点火器が設けられ、1又は2以上の点火器とバス回線が複数本の導体により接続され、更に各ガス発生器の点火器ごとに、コンデンサ及び所要機能を発現するための情報が記録された集積回路が設置されており、更に点火器ごとにコンデンサに蓄積された点火薬着火用の電流の信号波形を変換する放電波形変換回路を含んでおり、
1又は2以上の点火器に対する点火薬着火用の電流の供給が点火器内のコンデンサ経由で行われ、電流の供給時間が、最大電流値の5%に相当する電流値に達した時点から、最大電流値の5%に相当する電流値に減少した時点までの時間で、かつ前記時間が500μsec以内であり、
前記のコンデンサから供給される電流の波形が、時間t=0のときに放電を開始した場合、次式(I):i(t)=(V 0 /R)×e -t/CR (I)
(式中、v 0 はコンデンサ充電電圧(V)、Rは回路抵抗(Ω)、Cはコンデンサ容量(μF)、tは時間(μ秒)、iは電流(A)を示す。)
で表される放電波形であり、前記式(I)で表される放電波形が前記放電波形変換回路により変換されるものである、エアバッグシステム。
An electronic control unit connected to a power source and an impact detection sensor; and a plurality of module cases connected to the electronic control unit and containing a plurality of gas generators and airbags;
A bus line consisting of a plurality of annular wires that pass through the electronic control unit and supply and transmit current and required information is provided, and each gas generator is operated by a plurality of conductors branched from the bus line at the required location. An airbag system that is connected in a possible manner,
For each of the plurality of gas generators, one or two or more electric igniters provided with a heat generating part and an igniting agent in contact with the heat generating part are provided, and one or two or more igniters and bus lines have a plurality of conductors. In addition, for each igniter of each gas generator, an integrated circuit in which information for expressing a capacitor and a required function is recorded is installed, and further, ignition powder ignition accumulated in the capacitor for each igniter Including a discharge waveform conversion circuit that converts the signal waveform of the current for
From the point in time when the current for igniter ignition to one or more igniters is supplied via a capacitor in the igniter and the current supply time reaches a current value corresponding to 5% of the maximum current value, in the time until the time when decreased to a current value corresponding to 5% of the maximum current value, and the time is Ri der within 500 .mu.sec,
When the waveform of the current supplied from the capacitor starts discharging at time t = 0, the following equation (I): i (t) = (V 0 / R) × e −t / CR (I )
(Where, v 0 is a capacitor charging voltage (V), R is a circuit resistance (Ω), C is a capacitor capacity (μF), t is a time (μsec), and i is a current (A).)
An air bag system in which the discharge waveform represented by the formula (I) is converted by the discharge waveform conversion circuit .
バス回線が2本の環状ワイヤからなるものである請求項1記載のエアバッグシステム。  2. The airbag system according to claim 1, wherein the bus line is composed of two annular wires. 点火器ごとにコンデンサに蓄積された点火薬着火用の電流の信号波形を変換する放電波形変換回路が集積回路内に存在する請求項1又は2記載のエアバッグシステム。Claim 1 or 2 airbag system according discharging waveform converting circuit for converting a signal waveform of the current for ignition charge ignited accumulated in the capacitor for each igniter is present in the integrated circuit. 点火器外部で発生したノイズにより、点火器が誤作動しないようにする回路が点火器内に設けられている請求項1〜のいずれか1記載のエアバッグシステム。The airbag system according to any one of claims 1 to 3 , wherein a circuit that prevents the igniter from malfunctioning due to noise generated outside the igniter is provided in the igniter. 発熱部への電流の供給時間が200μsec以内である請求項1〜のいずれか1記載のエアバッグシステム。The airbag system according to any one of claims 1 to 4 , wherein a supply time of current to the heat generating portion is within 200 µsec. 発熱部への電流の供給時間が100μsec以内である請求項1〜のいずれか1記載のエアバッグシステム。The airbag system according to any one of claims 1 to 4 , wherein a supply time of current to the heat generating portion is within 100 µsec. 所要機能を発現するための情報が記録された集積回路には、ガス発生器における点火器の発熱部の異常を検知する機能、複数のガス発生器ごとの識別機能、及びコンデンサの不具合を検知する機能から選ばれる1又は2以上の機能を発現するための情報が記録されている請求項1〜のいずれか1記載のエアバッグシステム。An integrated circuit in which information for expressing a required function is recorded has a function of detecting an abnormality of a heat generating part of an igniter in a gas generator, a function of identifying each of a plurality of gas generators, and a malfunction of a capacitor. The airbag system according to any one of claims 1 to 6 , wherein information for expressing one or more functions selected from the functions is recorded.
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