JPH0373506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電源バツクアツプ用の主コンデン
サの容量低下を、エンジン始動時に自動的に検出
するようにした車載電源バツクアツプ装置に関す
る。

〔従来の技術〕

乗用者等の乗員を衝突事故時の衝撃から護るた
め、ガス膨張式のクツシヨンを運転席や他の座席
の近傍に備えた乗員保護装置付きの乗用車が提案
されている。一般に、この種の乗員保護装置は、
電流作動式の爆薬を内蔵するガス発生装置を有し
ており、衝突時のシヨツクによりガス発生装置を
起爆してガスを発生させ、乗員と車室の間でクツ
シヨンを膨張させて緩衝する構成とされている。
起爆装置は、一定電流を越える通電により発火す
るスクイーブと呼ばれる雷管が組み込んであり、
衝突時に車載電源が有効に作動しない場合でも、
通電が可能なように、エンジン始動とともに充電
する大容量コンデンサを、電源バツクアツプ用と
して用いるのが普通である。

第３図に示す車載電源バツクアツプ装置１は、
起爆装置２の確実な作動を約束するため、容量低
下警報回路３付きの電源バツクアツプ用のコンデ
ンサC₀が設けてある。起爆装置２は、ガス膨張
式クツシヨン４ａ付きのガス発生装置４内の雷管
４ｂの両端に、衝突シヨツクにより閉成するスイ
ツチS₀が抵抗R₀に並列接続された衝撃センサ５
と６及び７を接続したものであり、エンジン始動
スイツチS₁を閉成すると、車載電源８から供給さ
れる電流が、エンジン始動スイツチS₁を介して、
起爆装置２内の抵抗R₀と雷管４ｂを流れ、ダイ
オードD₁を介してアースに流れ込むが、この電
流はきわめて微少であるため、雷管４ｂが発火す
るまでには至らない。

電源バツクアツプ用のコンデンサC₀は、エン
ジン始動スイツチS₁とダイオードD₁の間に、上
記起爆装置２と並列に設けられており、抵抗R₂
とダイオードD₂の並列接続回路を介して充・放
電が行われる。

容量低下警報回路３は、電源バツクアツプ用の
コンデンサC₀の充電時における微分時定数の大
小から、コンデンサC₀の容量低下を検知する構
成であり、コンデンサC₀のマイナス側端子に、
充電時の端子電圧変化を監視するための回路を、
またプラス側端子に、監視期間を定めるための回
路を接続して構成してある。

いま、エンジン始動スイツチS₁を閉成すると、
コンデンサC₀は抵抗R₂を流れる電流により充電
されるが、マイナス側端子の電圧は充電の進行と
ともに低下する。このときのマイナス側端子の電
圧変化は、反転入力端子と非反転入力端子がそれ
ぞれゲート回路９，１０を介してマイナス側端子
に接続された比較回路１１によりチエツクされ
る。ゲート回路９と１０は、それぞれ比較回路１
２，１３の出力である持続期間の異なるゲートパ
ルスにより閉成するものである。また、ゲート回
路１０と比較回路１１の非反転入力端子の間に
は、比較の基準となる充・放電回路１４が接続し
てあり、この充・放電回路１４内のコンデンサ
C₁の放電時の時定数は、電源バツクアツプ用の
コンデンサC₀の充電時の微分時定数よりも僅か
に小に設定してある。

まず、エンジン始動スイツチS₁の閉成ととも
に、車載電源８からの電源電圧が第４図Ａに示す
如く立ち上り、エンジン始動検知用の比較回路１
５の出力が、前段の積分回路１６の時定数に見合
つた一定期間だけハイレベルとされる。そして、
比較回路１５の出力がハイレベルである期間中、
比較回路１２，１３の反転入力端子に接続したト
ランジスタQ₁₂，Q₁₃が導通し、その後比較回路
１５の出力がロウレベルとなつて、トランジスタ
Q₁₂，Q₁₃に並列のコンデンサC₁₂，C₁₃が一定電圧
に充電されるまでの間、比較回路１２と１３は、
それぞれ第４図Ｂ，Ｃに示すパルスを出力する。
これらのゲートパルスは、比較回路１３の方が比
較回路１２よりもパルス幅が短いため、ゲート回
路１０と比較回路１１の間の充・放電回路は、エ
ンジン始動後短時間で充電されたのち、放電に移
行する。この放電時のコンデンサC₁の時定数は、
電源バツクアツプ用のコンデンサC₀の微分時定
数よりも小であるため、コンデンサC₀の容量が
定格容量を満している場合は、比較回路１１の出
力はロウレベルであり、コンデンサC₀の容量が
定格容量以下に低下したときにはじめて、第４図
Ｆに示す如く、比較回路１１の出力はハイレベル
となる。

なお、比較回路１１の出力は、ゲートパルス発
生用の比較回路１２と、電源バツクアツプ用のコ
ンデンサC₀のマイナス側端子電圧が一定電圧以
下となつたときにハイレベルの信号を出力する比
較回路１７の各出力とともに、アンドゲート回路
１８に供給され、アンドゲート回路１８の出力
が、容量低下警報出力としてバツフアアンプ回路
１９を介して出力される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の車載電源バツクアツプ装置１は、電
源電圧が一過性の原因で第４図Ａに示す如く、パ
ルス状に変動した場合、この変動に対する時間微
分値が、同図中一点鎖線で示す如く、電源バツク
アツプ用のコンデンサC₀のマイナス側端子電圧
に表われてしまう。このため、一時的にして、比
較回路１１の非反転入力端子の入力電圧が反転入
力端子の入力電圧をうわまわつてしまい、コンデ
ンサC₀の容量が低下していないにも拘らず、比
較回路１１の出力がハイレベルとなる結果、誤警
報が発せられ、無用の混乱を招くことがある等の
問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記問題点を解決したものであ
り、エアバツク点火用の雷管、この雷管に直列に
接続され衝撃により閉成する衝撃センサ、この衝
撃センサに並列に接続された監視用抵抗からなる
起爆装置と、この起爆装置に並列に接続され、閉
成されたエンジン始動スイツチを介して車載電源
から電流が供給され、定格容量時には所定の時定
数でもつて充・放電する電源バツクアツプ用の主
コンデンサと主抵抗からなる主CR回路と、この
主CR回路に並列接続され、前記所定の時定数よ
りも大なる充電時定数と小なる放電時定数でもつ
て充・放電する副コンデンサと副抵抗、この副抵
抗に並列に接続された放電用のダイオードからな
る副CR回路と、前記副コンデンサと前記主コン
デンサの端子電圧を、エンジン始動後の一定期間
において比較し、副コンデンサの端子電圧が主コ
ンデンサの端子電圧をうわまわるときに出力する
比較回路と、この比較回路の出力を受け、主コン
デンサの容量低下有りと警報を発する警報回路と
を有し、前記主、副抵抗の車載電源側の端部を同
電位とした構成を要旨とするものである。

〔作用〕

この発明は、車載電源に対し並列接続した電源
バツクアツプ用の主コンデンサと、主コンデンサ
とは積分時定数が異なる副コンデンサの端子電圧
の違いを比較回路にて検出し、主コンデンサの容
量低下とともに充電速度が低下したときに、比較
回路の出力にもとづいて警報を発する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について、第１，２図
を参照して説明する。第１，２図は、それぞれこ
の発明の車載電源バツクアツプ装置の一実施例を
示す回路構成図及び回路各部の信号波形図であ
る。なお、第１図中、第３図と同一構成部分には
同一符号が付してある。

第１図中、車載電源バツクアツプ装置２１は起
爆装置２に並列に接続される。また、車載電源バ
ツクアツプ装置２１はバツクアツプ電源である大
容量の主コンデンサC_nの充・放電回路２２に並
列に、この充・放電回路２２よりも僅かに大なる
積分時定数をもつ比較基準用の充・放電回路２３
を接続し、両充・放電回路２２，２３の充・放電
曲線を比較回路２４にて比較することにより、主
コンデンサC_nの容量低下を検出する構成として
ある。

この実施例では、充・放電回路２２の充電抵抗
R_nに放電用のダイオードD_nが並列接続してあ
る。また、充・放電回路２３内の副コンデンサC_s
の充電抵抗R_sには、放電用として抵抗r_sとダイオ
ードD_sの直列接続回路が並列接続してある。ま
た、充電抵抗R_n，R_s及び放電用の抵抗r_s及び放
電用のダイオードD_nのエンジン始動スイツチS₁
側は、それぞれエンジン始動スイツチS₁に共通に
接続され同電位となつている。また当然のことな
がら、主コンデンサC_nが定格容量を有する場合、
充電時定数は、主コンデンサC_nの方が副コンデ
ンサC_sよりも小であり、放電時定数は、主コンデ
ンサC_nの方が副コンデンサC_sよりも大であるよ
う設定してある。

比較回路２４の、反転入力端子と非反転入力端
子には、それぞれ主コンデンサC_nと副コンデン
サC_sの端子電圧が印加され、比較回路２４の出力
は、エンジン始動スイツチS₁の閉成当初一定時間
だけ閉成するノアゲート回路２５の一方の入力端
子を介して、警報回路２６に供給される。警報回
路２６は、ノアゲート回路２５の出力により導通
するトランジスタQ₁とこのトランジスタQ₁の導
通とともに通電されるランプ２６ａとからなる。
なお、ノアゲート回路２５の他方の入力端子に
は、車載電源８の立上りとともに充電されるコン
デンサC₂の端子電圧が、一定レベルに達したと
きに導通するトランジスタQ₂によつて、電源電
圧Vc.c.の供給が断たれるインバータ回路２７が接
続してある。

ここで、主コンデンサC_nの容量が定格容量を
満している場合、エンジン始動スイツチS₁閉成後
の充電速度は、第２図Ｃ，Ｄに示す如く、充・放
電回路２２の方が充・放電回路２３よりも遅い
が、主コンデンサC_nの容量が正規の値よりも所
定値だけ低下したときに上記充電速度の関係が逆
転し、第２図Ｅに示す比較回路２４のハイレベル
の出力によつて、ノアゲート回路２５が開成し、
警報回路２６の作動とともに、ランプ２６ａが点
灯して異常発生が知らされる。

ところで、主コンデンサC_nの容量が定格容量
を満している場合、車載電源８からの電源電圧
が、一過性の原因で、第２図Ａに示す如く、パル
ス状に変動した場合でも、充・放電回路２２と２
３の充電曲線は、交叉することなく、相似的な変
化の様相を示す。これは、充・放電回路２２，２
３が共に監視用抵抗R₀、雷管４ｂを介して放電
するとともに、充電時定数に関しては、充・放電
回路２２の方が充・放電回路２３よりも小であ
り、放電時定数に関しては、その逆の関係がある
ためであるからであり、従来の車載電源バツクア
ツプ装置１のように、誤つて容量低下を知らせる
警報が出されることはない。

このように、上記車載電源バツクアツプ装置２
１は、車載電源８に対し並列接続した電源バツク
アツプ用の主コンデンサC_nと、主コンデンサC_n
とは充・放電時定数が異なる副コンデンサC_sの端
子電圧の違いを比較回路２４にて検出し、主コン
デンサC_nの容量低下とともに充電速度が低下し
たときに、比較回路２４の出力にもとづいて警報
回路２６が警報を発する構成としたから、エンジ
ン始動スイツチS₁の閉成とともに主コンデンサ
C_nが充電を開始したときに、主コンデンサC_nと
副コンデンサC_s相互に、充電曲線の比較による積
分時定数の違いをチエツクすることができ、さら
に充電期間中に車載電源８の電圧が変動した場合
には、主コンデンサC_n、副コンデンサC_sは、そ
れぞれダイオードD_n，D_sと監視用抵抗R₀を介し
て放電し、両コンデンサのC_n，C_s充電曲線は相
似的に変化するので、両充電曲線の交叉にもとづ
いて誤警報が発される不都合を確実に防止するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、車載
電源に対し並列接続した電源バツクアツプ用の主
コンデンサと、主コンデンサとは充・放電時定数
が異なる副コンデンサの端子電圧の違いを比較回
路にて検出し、主コンデンサの容量低下とともに
充電速度が低下したときに、比較回路の出力にも
とづいて警報を発する構成としたから、エンジン
始動スイツチの閉成とともに主コンデンサが充電
を開始したときに、主コンデンサと副コンデンサ
相互に、充電曲線の比較による積分時定数の違い
をチエツクすることができ、さらに充電期間中に
車載電源の電圧が変動した場合でも、両コンデン
サの充電曲線は相似的に変化するので、両充電曲
線の交叉にもとづいて誤警報が発される不都合を
確実に防止することができる等の優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、それぞれこの発明の車載電源バ
ツクアツプ装置の一実施例を示す回路構成図及び
回路各部の信号波形図、第３，４図は、それぞれ
従来の車載電源バツクアツプ装置の一例を示す回
路構成図及び回路各部の信号波形図である。 ８…車載電源、２１…車載電源バツクアツプ装
置、２２，２３…充・放電回路、２４…比較回
路、２６…警報回路、C_n…主コンデンサ、C_s…
副コンデンサ、S₁…エンジン始動スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エアバツク点火用の雷管、この雷管に直列に
   接続され衝撃により閉成する衝撃センサ、この衝
   撃センサに並列に接続された監視用抵抗からなる
   起爆装置と、この起爆装置に並列に接続され、閉
   成されたエンジン始動スイツチを介して車載電源
   から電流が供給され、定格容量時には所定の時定
   数でもつて充・放電する電源バツクアツプ用の主
   コンデンサと主抵抗からなる主CR回路と、この
   主CR回路に並列接続され、前記所定の時定数よ
   りも大なる充電時定数と小なる放電時定数でもつ
   て充・放電する副コンデンサと副抵抗、この副抵
   抗に並列に接続された放電用のダイオードからな
   る副CR回路と、前記副コンデンサと前記主コン
   デンサの端子電圧を、エンジン始動後の一定期間
   において比較し、副コンデンサの端子電圧が主コ
   ンデンサの端子電圧をうわまわるときに出力する
   比較回路と、この比較回路の出力を受け、主コン
   デンサの容量低下有りと警報を発する警報回路と
   からなり、前記主、副抵抗の車載電源側の端部を
   同電位とした構成を特徴とする車載電源バツクア
   ツプ装置。