JP4094140B2 - Capacitor capacity diagnosis circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両の乗員を衝突事故から保護するエアバッグ等の乗員保護装置の電源回路を構成しているバックアップコンデンサ等のコンデンサの容量診断回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の乗員保護装置の電源回路の一部を構成するバックアップコンデンサの容量診断回路について図2に基づいて以下に説明する。
すなわち、1は車載バッテリ、2はイグニッションスイッチ、3及び4は第1及び第2逆流防止用ダイオード、5はDC/DCコンバータ(直流電源回路)で、後述のマイクロコンピュータ11から信号ライン18を介して作動開始信号が供給されると、前記車載バッテリ1から前記イグニッションスイッチ2、第1逆流防止用ダイオード3を介して供給される電圧を昇圧して、バックアップコンデンサ6を充電する。7a,7bは前記DC/DCコンバータ5の出力側に、雷管8を直列に挟むように接続された第1及び第2スイッチ回路で、後述のマイクロコンピュータ11から点火パルスが供給されると、双方が同時にオンして、前記バックアップコンデンサ6に充電された電力を雷管8に供給する(なお、このとき機械式加速度スイッチ9はオンしている)。
【0003】
10は回路系の定電圧回路で、第2逆流防止用ダイオード4を介して前記車載バッテリ1から給電されると共に、後述の第3スイッチ回路13を介して前記バックアップコンデンサ6の充電電荷が供給される。11はマイクロコンピュータで、故障診断機能と衝突判断機能とを有し、加速度センサ12から加速度信号を入力し、その加速度信号に基づいて事故の大きさを判断して、必要に応じて第1及び第2スイッチ回路7a,7bに点火パルスを供給する。また、前記マイクロコンピュータ11の故障診断機能によって、前記バックアップコンデンサ6の容量診断を行うときには、第4スイッチ回路14に一定パルス幅の診断パルスを供給し、前記バックアップコンデンサ6に充電された電荷を抵抗15を介して放電し、その時のバックアップコンデンサ6の端子電圧を信号ライン16を介して入力して、前記バックアップコンデンサ6の放電時定数を測定し、それから容量診断を行う。
【0004】
又、第3スイッチ回路13をオン駆動したときに、その第3スイッチ回路13の出力電圧を信号ライン17を介して入力してバッテリ電圧(第3スイッチ回路13のオフ前の入力電圧)よりも電圧が高くなることを検出することによって第3スイッチ回路13が正常であると判断する。なお、前記マイクロコンピュータ11は、パワーオンリセット後にDC/DCコンバータ5に対して信号ライン18を介して作動開始指示信号としてクロックパルスを供給する。
【0005】
次に衝突判断機能について説明する。
マイクロコンピュータ11に加速度センサ12から加速度信号が供給されると、マイクロコンピュータ11はその加速度信号に基づいて衝突の大きさを判断し、衝突の規模が大きく、重大事故と判断すると、点火パルスを第1及び第2スイッチ回路7a,7bに供給して、双方をオンせしめ、雷管8に点火電流をバックアップコンデンサ6から供給してエアバッグ等を展開して乗員を保護する。
【0006】
次に、バックアップコンデンサ6の容量診断について説明する。
マイクロコンピュータ11が第4スイッチ回路14を一定時間オン動作せしめることによってバックアップコンデンサ6に充電された電荷が抵抗15及び第4スイッチ回路14を介して放電され、その時のバックアップコンデンサ6の充電電圧の変化が信号ライン16を介してマイクロコンピュータ11に供給され、その時の放電時定数がマイクロコンピュータ11によって算出され、その放電時定数が所定の範囲内に入るか否かでバックアップコンデンサ6の故障診断、すなわち容量診断がなされる。
【0007】
次に第3スイッチ回路13の故障診断について説明する。
マイクロコンピュータ11によるバックアップコンデンサ6の容量診断が終了し、バックアップコンデンサ6が再充電されると、マイクロコンピュータ11は第3スイッチ回路13をオン駆動し、その時の第3スイッチ回路13の出力電圧を信号ライン17を介して入力して電圧がバッテリ電圧以上になることを検出することによって第3スイッチ回路13が正常であると判断する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなコンデンサの容量診断回路にあって、第4スイッチ回路14及び抵抗15からなる放電回路を特別に設けてバックアップコンデンサ6の容量診断を行っていたので、部品点数が多く、コストアップになるという問題点があった。
【0009】
この発明は、このような問題点に着目してなされたもので、DC/DCコンバータを構成する抵抗及びスイッチングトランジスタを利用して部品の共用化を図り、コストの低減を行うことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るコンデンサの容量診断回路は、順次直列に接続した電流検出抵抗、コイルおよび逆流防止ダイオードと、制御パルスを受けて前記コイルに流れる電流をオン、オフ制御する第1制御トランジスタと、前記電流検出抵抗からエミッタ・ベース間にバイアス電圧の印加を受ける第2制御トランジスタと、前記第2制御トランジスタの出力と基準電圧とを比較して比較結果により前記第1トランジスタを制御するコンパレータとを有し、バッテリ電圧を昇圧して出力するDC−DCコンバータと、前記DC−DCコンバータから出力される昇圧電圧によって充電されるコンデンサと、前記バッテリ電圧が供給される定電圧回路と、前記電流検出抵抗、前記コイル間の接続ラインと前記DC−DCコンバータの出力端子との間に設けられ、前記バッテリ電圧の非供給状態への切り替わり時にオンされ、前記コンデンサに充電された電力の前記定電圧回路への給電路を前記電流検出抵抗を介して形成する制御トランジスタと、前記コンデンサの放電による前記電流検出抵抗の端子間電圧を検出する差動増幅器と、前記定電圧回路から給電された後に前記制御トランジスタのオン状態への切り替えを行い、前記コンデンサの充電電力を前記電流検出抵抗を介して供給するとき、前記差動増幅器によって検出される前記電流検出抵抗の端子間に発生する電圧に基づいて前記コンデンサの容量診断を行うマイクロコンピュータとを備えたことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1に基づいて説明する。
図1において、20は車載バッテリ、21はイグニッションスイッチ、22、23は第3及び第4逆流防止用ダイオード、24はDC/DCコンバータで、電流検出抵抗24b、コイル24c及び第1逆流防止用ダイオード24dからなる直列回路を有し、その直列回路の一端はDC/DCコンバータ24の入力端子を、また他端は出力端子を形成する。また、DC/DCコンバータ24は、第1制御トランジスタ24e、コンパレータ24f、第2制御トランジスタ24g、電圧分割抵抗24hを含み、第1制御トランジスタ24eが、マイクロコンピュータ25の出力端子P1からクロックパルスを受けて、オン・オフし、前記コイル24cに断続的に電流を流すことによって前記車載バッテリ20からの入力電圧を昇圧して第1逆流防止用ダイオード24dを介して後述バックアップコンデンサ26に供給する。
【0012】
また、その昇圧された出力電圧は、コンパレータ24fに供給され、コンパレータ24fが電圧分割抵抗24hを介して供給される電圧が所定電圧E0以上になったと判断するとバックアップコンデンサ26は十分に充電されたとして、コンパレータ24fの出力をローレベルにして第1制御トランジスタ24eを不作動状態にする。
【0013】
また第1制御トランジスタ24eがオンしてコイル24cに流れる電流が大きくなると電流検出抵抗24bの電圧降下により、この電流検出抵抗24bの一端にエミッタを他端にベースを接続した第2制御トランジスタ24gのベース・エミッタ間にバイアス電圧が印加されて、第2制御トランジスタ24gがオンして前記コンパレータ24fの出力をローレベルにし、第1制御トランジスタ24eを不作動状態にする。
【0014】
27は第6逆流防止用ダイオードで、前記バックアップコンデンサ26と第4逆流防止用ダイオード23との間に接続されて、前記イグニッションスイッチ21がオンされることによって前記バックアップコンデンサ26へ突入する電流を防止する。
28は第1スイッチ回路で、前記第6逆流防止用ダイオード27のカソード側と雷管29との間に接続され、前記マイクロコンピュータ25からの点火信号のパルスによってオンされる。また30は第2スイッチ回路で、前記雷管29と機械式加速度スイッチ31との間に接続され、前記第1スイッチ回路28に供給される点火信号によってオンされる。
【0015】
32は前記イグニッションスイッチ21と第3逆流防止用ダイオード22を介して車載バッテリ20から給電される定電圧回路で、前記マイクロコンピュータ25の電源としての機能を有する。33は制御トランジスタで、マイクロコンピュータ25が、前記定電圧回路32からマイクロコンピュータ25に供給される電圧が所定値以下になってマイクロコンピュータ25が正常動作できなくなると判断した場合に出力端子P2からローレベル信号の供給を受け、オンし、前記バックアップコンデンサ26に充電された電力を、前記DC/DCコンバータ24の電流検出抵抗24bとコイル24cとの接続点に供給することよって、前記バックアップコンデンサ26に充電された電力が電流検出抵抗24bを介して前記定電圧回路32の入力端子に供給される。
【0016】
なお、前記マイクロコンピュータ25は、衝突判断機能と診断機能とを有し、端子Aを介して供給される加速度センサ(不図示)からの加速度信号に基づいて衝突判断を行い、必要に応じて出力端子P3から点火信号を出力する。また前記マイクロコンピュータ25は、周期的に制御トランジスタ33をオンして、前記バックアップコンデンサ26に充電された電力を電流検出抵抗24bを介して定電圧回路32に供給することによって放電し、その放電に伴って発生する電流検出抵抗24bの端子間電圧が差動増幅器34で算出され、マイクロコンピュータ25に供給される。
マイクロコンピュータ25は、差動増幅器34から供給される電圧をV−1変換して入力し、前記バックアップコンデンサ26の容量診断を行う。この容量診断に用いる手法は定電圧回路32によって電源が供給される回路に流れ込む電流値、すなわち消費電流値を放電電流として利用するもので、規定電圧低下するのに要する時間を測定することによって行うものである。
【0017】
次に上記構成による作用説明を行う。
イグニッションスイッチ21がオンされて、定電圧回路32からマイクロコンピュータ25に給電されると、マイクロコンピュータ25の出力端子P1からクロックパルスがDC/DCコンバータ24の第1制御トランジスタ24eに供給されることによって、DC/DCコンバータ24は昇圧動作を開始して、バックアップコンデンサ26を充電する。その後、マイクロコンピュータ25が端子Aに供給される加速度信号に基づいて衝突判断をし、エアバッグの展開の必要性があると判断すると、マイクロコンピュータ25の出力端子P3からの点火信号のパルスによって第1及び第2スイッチ回路28、30がオンしてエアバッグが展開される。
【0018】
次に、バックアップコンデンサ26の容量診断では、マイクロコンピュータ25は、出力端子P2をローレベルにして制御トランジスタ33をオンし、バックアップコンデンサ26に充電された電力を電流検出抵抗24bを介して定電圧回路32に供給する。このとき、電流検出抵抗24bの両端子間に発生する電位差を作動増幅器34で検出し、その検出出力に基づいて、マイクロコンピュータ25は、バックアップコンデンサ26の容量診断を行い、異常と判断した場合には、図示されないメモリに記憶せしめる。
この記憶結果は、次回のイグニッションスイッチ21のオン時に、マイクロコンピュータ25が読み取って報知する。
【0019】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、バックアップコンデンサの容量診断を特別の時定数回路を用いずにDC/DCコンバータを構成する抵抗を共用することによってバックアップコンデンサの容量診断を行うことができるという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電源回路を用いた乗員保護装置の実施の形態1の回路ブロック説明図である。
【図2】従来の回路ブロック説明図である。
【符号の説明】
1,20 車載バッテリ
5,24 DC/DCコンバータ
6,26 バックアップコンデンサ
7a,28 第1スイッチ回路
7b,30 第2スイッチ回路
8,29 雷管
9 機械式加速度スイッチ
10,32 定電圧回路
13 第3スイッチ回路
24b 電流検出抵抗
24c コイル
24d 第1逆流防止用ダイオード
24e 第1制御トランジスタ
24f コンパレータ
24g 第2制御トランジスタ
33 制御トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a capacity diagnosis circuit for a capacitor such as a backup capacitor constituting a power supply circuit of an occupant protection device such as an air bag for protecting a vehicle occupant from a collision accident.
[0002]
[Prior art]
A capacity diagnosis circuit for a backup capacitor constituting a part of a power supply circuit of a conventional occupant protection device will be described below with reference to FIG.
In other words, 1 is an on-vehicle battery, 2 is an ignition switch, 3 and 4 are first and second backflow prevention diodes, and 5 is a DC / DC converter (DC power supply circuit). When the operation start signal is supplied, the voltage supplied from the in-vehicle battery 1 via the ignition switch 2 and the first backflow prevention diode 3 is boosted to charge the backup capacitor 6. 7a and 7b are first and second switch circuits connected to the output side of the DC /
[0003]
[0004]
In addition, when the
[0005]
Next, the collision determination function will be described.
When the acceleration signal is supplied from the
[0006]
Next, capacity diagnosis of the backup capacitor 6 will be described.
When the
[0007]
Next, failure diagnosis of the
When the capacity diagnosis of the backup capacitor 6 by the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a capacitor capacity diagnosis circuit, since the capacity diagnosis of the backup capacitor 6 is performed by providing a discharge circuit consisting of the
[0009]
The present invention has been made paying attention to such problems, and aims to reduce the cost by sharing components using resistors and switching transistors constituting a DC / DC converter. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A capacitor capacity diagnosis circuit according to the present invention includes a current detection resistor, a coil, and a backflow prevention diode sequentially connected in series, a first control transistor that receives a control pulse and controls on and off of a current flowing through the coil, A second control transistor for receiving a bias voltage applied between the emitter and base from a current detection resistor; and a comparator for comparing the output of the second control transistor with a reference voltage to control the first transistor according to a comparison result. and a DC-DC converter and outputting the boosted battery voltage, and a capacitor which is charged by the boosted voltage output from the DC-DC converter, and a constant voltage circuit before Symbol battery voltage is supplied, the current detecting resistance, et al provided between the connecting line and the output terminal of the pre-Symbol DC-DC converter between the coil It is turned on when switching to the non-supply state of the battery voltage, and a control transistor the feed path of the to the constant voltage circuit of the power charged in the capacitor is formed through the current sensing resistor, due to the discharge of the capacitor A differential amplifier for detecting a voltage between terminals of the current detection resistor, and switching on the control transistor after being fed from the constant voltage circuit , and charging power of the capacitor through the current detection resistor And a microcomputer for diagnosing the capacitance of the capacitor based on a voltage generated between the terminals of the current detection resistor detected by the differential amplifier .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 20 is an on-vehicle battery, 21 is an ignition switch, 22 and 23 are third and fourth backflow prevention diodes, 24 is a DC / DC converter, a
[0012]
The boosted output voltage is supplied to the comparator 24f. When the comparator 24f determines that the voltage supplied via the
[0013]
Further, when the
[0014]
A
[0015]
A
[0016]
The microcomputer 25 has a collision determination function and a diagnosis function, makes a collision determination based on an acceleration signal from an acceleration sensor (not shown) supplied via the terminal A, and outputs it as necessary. An ignition signal is output from the terminal P3. Further, the microcomputer 25 periodically turns on the
The microcomputer 25 V-1 converts the voltage supplied from the
[0017]
Next, the operation of the above configuration will be described.
When the
[0018]
Next, in the capacity diagnosis of the
This stored result is read and notified by the microcomputer 25 when the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the capacity diagnosis of the backup capacitor can be performed by sharing the resistor constituting the DC / DC converter without using a special time constant circuit. The effect of being able to be demonstrated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory circuit block diagram of Embodiment 1 of an occupant protection device using a power supply circuit according to the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional circuit block.
[Explanation of symbols]
1,20 On-
Claims (1)
前記DC−DCコンバータから出力される昇圧電圧によって充電されるコンデンサと、
前記バッテリ電圧が供給される定電圧回路と、
前記電流検出抵抗、前記コイル間の接続ラインと前記DC−DCコンバータの出力端子との間に設けられ、前記バッテリ電圧の非供給状態への切り替わり時にオンされ、前記コンデンサに充電された電力の前記定電圧回路への給電路を前記電流検出抵抗を介して形成する制御トランジスタと、
前記コンデンサの放電による前記電流検出抵抗の端子間電圧を検出する差動増幅器と、
前記定電圧回路から給電された後に前記制御トランジスタのオン状態への切り替えを行い、前記コンデンサの充電電力を前記電流検出抵抗を介して供給するとき、前記差動増幅器によって検出される前記電流検出抵抗の端子間に発生する電圧に基づいて前記コンデンサの容量診断を行うマイクロコンピュータと
を備えたコンデンサの容量診断回路。 A current detection resistor, a coil and a backflow prevention diode sequentially connected in series, a first control transistor for controlling on and off of a current flowing through the coil in response to a control pulse, and a bias voltage between the current detection resistor and the emitter and base And a comparator for controlling the first transistor based on a comparison result by comparing the output of the second control transistor with a reference voltage, and boosting and outputting the battery voltage. A DC converter;
A capacitor charged by the boosted voltage output from the DC-DC converter;
A constant voltage circuit before Symbol battery voltage is supplied,
The current detecting resistor provided between the connecting line and the output terminal of the pre-Symbol DC-DC converter between the coils, is turned on when switching to the non-supply state of the battery voltage, and power of the charge in the capacitor A control transistor that forms a power supply path to the constant voltage circuit via the current detection resistor ;
A differential amplifier that detects a voltage between terminals of the current detection resistor due to discharge of the capacitor ;
The current detection resistor detected by the differential amplifier when the control transistor is switched to an on state after being fed from the constant voltage circuit and the charging power of the capacitor is supplied via the current detection resistor. A microcomputer for diagnosing the capacitance of the capacitor based on a voltage generated between the terminals of
Capacity diagnosis circuit of a capacitor having a.
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