JPH062951U - 車両用電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断線により電力の給電が断たれたときに、出
力コンデンサーに蓄えられたエネルギーを有効に利用す
る信頼性を向上させた車両用電源回路を得る。 【構成】 バッテリ電圧を昇圧し、出力コンデンサーか
ら駆動回路に給電する直流電源と、前記バッテリ電圧を
所定電圧に変換して信号処理回路に給電する定電圧回路
と、前記バッテリ電圧が所定の大きさ以下になった直後
から作動し、前記直流電源の出力コンデンサーから前記
定電圧回路に給電を行う給電回路とを具備する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、たとえばエアーバッグシステムに用いて好適な電源回路に関し、 さらに詳しくは、断線により電力の給電が遮断された際に、出力側のコンデンサ ーに蓄えられたエネルギーの効率的な有効利用を可能とすると共に信頼性を向上 させた車両用電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、エアーバッグシステムに用いられる従来の車両用電源回路の構成を示 す電気回路図である。 この図において、１は車載バッテリ、２は車載バッテリ１に接続されたイグニ ッションスイッチ、３はコントローラ、４はエアーバッグ展開用直流電源である 。

【０００３】 エアーバッグ展開用直流電源４は、車載バッテリ１からイグニッションスイッ チ２を介してコントローラ３に供給するバッテリ電圧を、昇圧用のＤＣ−ＤＣコ ンバータで昇圧して抵抗６を介して出力コンデンサー７に充電する。 この出力コンデンサー７は、スクイーブ２０に電力を供給する必要から大容量 のコンデンサーとなっている。 この場合、逆流防止用ダイオード８ａ，８ｂにより電流の逆流を防止すると共 に、ダイオード９により出力コンデンサー７への電流の突入を防止している。

【０００４】 １０はＣＰＵからなる診断回路、１１は診断回路用電源部であり、車載バッテ リ１からバッテリ電圧が供給され、診断回路１０へ所定の電力を供給する。 １１ａは診断回路用電源部１１の入力側に接続されたバックアップコンデンサ ーである。 このバックアップコンデンサー１１ａは、前記出力コンデンサー７と比較して 、その容量は小さいものである。

【０００５】 １２は記録部であり、診断回路１０との間でデータの授受を行うようにしてい る。 １４，１５，１６，１７，１８，１９は車体各部に設けられた衝突検出手段で あり、夫々所定以上の加速度の変化で入出力間を閉成する加速度スイッチ１４ａ ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａと抵抗１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１ ７ｂ，１８ｂ，１９ｂとを並列にして構成されている。

【０００６】 ２０はステアリング部に設けられたスクイーブである。このスクイーブ２０は 、ステアリング部に設けられたエアーバッグ（図示せず）を展開するための火薬 に点火する電極である。 ２１は、前記スクイーブ２０と車体側に設けられたコントローラ３とを電気的 に接続するために、ステアリング軸の周囲に巻回されたフレキシブルコードによ る渦巻ケーブルである。この渦巻ケーブル２１と前記スクイーブ２０とによりエ アーバッグを展開させる作動制御部２０Ａを構成している。

【０００７】 ３ａ〜３ｎは前記コントローラ３の出力端子である。出力端子３ａは、衝突検 出手段１４−出力端子１３ｂ−出力端子３ｅ−渦巻ケーブル２１−スクイーブ２ ０−出力端子３ｆを介してラインＬ１に接続されている。 出力端子３ｈ，３ｊ，３ｌ，３ｎはラインＬ２に接続されている。 出力端子３ａと３ｃ，３ｄ間には衝突検出手段１５が接続されている。 また、出力端子３ｇと３ｈ間、出力端子３ｉと３ｊ間、出力端子３ｋと３ｌ間 、出力端子３ｍと３ｎ間には、夫々衝突検出手段１６，１７，１８，１９が接続 されている。 出力端子３ｈ，３ｊ，３ｌ，３ｎは、ラインＬ２に接続されている。ラインＬ ２はアースされている。

【０００８】 コントローラ３内の診断回路１０は、コネクタハーネス３０，スイッチＳＷを 介してアースされると共にコネクタハーネス３１により警報ランプＬａを介して アースされている。

【０００９】 次に、動作について説明する。 イグニッションスイッチ２を閉成すると、車載バッテリ１から供給されるバッ テリ電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５で昇圧されて、抵抗６と出力コンデンサー ７で決る時定数でダイオード８ｃを介して出力コンデンサー７に充電され、車載 バッテリ１の電圧よりも常に高い電圧が出力コンデンサー７に充電されている。 診断回路１０は、抵抗１４ｂ〜１９ｂの夫々に発生する電圧等のデータを基に 、加速度スイッチ１４ａ〜１９ａのいずれかが短絡に近い状態になって、抵抗１ ４ｂ〜１９ｂの端子間に発生する電圧が正常値となった値になった場合などには 、その状態が故障によるものなのか、あるいは事故による衝撃によるものか等を 判断して記録部１２に記憶する。 また、記録部１２は、衝突によって加速度スイッチ１４ａ〜１９ａのいずれが オンしたか等の情報を記憶する。

【００１０】 上記構成において、車両が衝突して所定以上の負の加速度が発生し、加速度ス イッチ１４ａ，１５ａのいずれかと加速度スイッチ１６ａ〜１９ａのいずれかが オンすると、出力コンデンサー７に充電された電荷が、たとえば、破線のように 流れ、スクイーブ２０が発熱し、火薬に点火され、エアーバッグが展開される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

大事故の際のエアーバッグシステムの状況を診断回路が把握しているためには 、事故による衝撃が加わった際、診断回路は正常に動作していなければならない 。 しかしながら、上述した従来のエアーバッグシステムに用いられる車両用電源 回路にあっては、大事故の際にイグニッションスイッチ２とコントローラ３との 間で断線が発生すると、診断回路１０に供給される電力が断たれるので、診断回 路１０は動作を停止することになる。

【００１２】 しかし、診断回路１０にはバックアップコンデンサー１１ａに蓄えられている エネルギーが供給されるので、断線と同時に動作不能となることはないが、バッ クアップコンデンサー１１ａの容量は小さいので、診断回路１０は短時間、動作 を維持するだけであり、また、長時間維持させるには大容量のコンデンサを使用 しなければならないという問題点がある。

【００１３】 従って、断線が発生した状態では、エアーバッグシステムは、前記バックアッ プコンデンサー１１ａに蓄えられたエネルギーにより診断回路１０が動作を維持 し事故を判断し、また、前記出力コンデンサー７に蓄えられたエネルギーにより スクイーブ２０を発熱させ火薬に点火し、エアーバッグを展開することになるの で、断線が発生した状態での前記バックアップコンデンサー１１ａ，出力コンデ ンサー７に蓄えられた限られたエネルギーの有効利用が求められる。 しかしながら、このような断線により電力の供給が断たれた状態での限られた エネルギーの有効利用に対する対策が設けられていないという問題点があった。

【００１４】 この考案は、上述した課題を解決するためになされたものであり、断線により 電力の供給が断たれても、出力コンデンサーに蓄えられた限られたエネルギーを 有効に利用することを可能にし、さらに、信頼性を向上させた車両用電源回路を 提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る車両用電源回路においては、バッテリ電圧を昇圧し、出力コン デンサーから駆動回路に給電する直流電源と、前記バッテリ電圧を所定電圧に変 換して信号処理回路に給電する定電圧回路とを備えた車両用電源回路において、 前記バッテリ電圧が所定の大きさ以下になった直後から作動し、前記直流電源の 出力コンデンサーから前記定電圧回路に給電を行う給電回路を具備することを構 成上の特徴とする。

【００１６】

【作用】 この考案における車両用電源回路は、直流電源の出力コンデンサーから定電圧 回路に給電を行う給電回路を設けたものである。 この給電回路は、バッテリ電圧が所定の大きさ以下になった直後から作動し、 それまでは動作を停止している。

【００１７】 従って、断線により電力の供給が断たれて、バッテリ電圧が所定の大きさ以下 になると、出力側のコンデンサーに蓄えられたエネルギーが定電圧回路に供給さ れるので、出力側のコンデンサーに蓄えられたエネルギーが有効に利用すること が可能になる。

【００１８】 また、給電回路は常時動作していないので、給電回路の経時的な劣化が防止出 来、信頼性の高い車両用電源回路が得られる。

【００１９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図について説明する。 図１は、この考案の車両用電源回路がエアーバッグシステムに用いられた場合 の一実施例を示す電気回路図であり、図１において図２と同一の部分については 同一の符号を付し説明を省略する。

【００２０】 診断回路１０，記録部１２には診断回路用電源部１１により電力が供給されて いる。 一方、スイッチングレギュレータ４０の入力端子は、出力コンデンサー７のプ ラス側の端子に接続されている。 スイッチングレギュレータ４０には、オン／オフコントロール端子が設けられ ている。 オン／オフコントロール端子は、イグニッションスイッチ２の負荷側の端子２ ａと電気的に接続されており、イグニッションスイッチ２を介して車載バッテリ １のバッテリ電圧が印加される。 このオン／オフコントロール端子にバッテリ電圧が印加されると、スイッチン グレギュレータ４０は動作を停止する。 一方、また、オン／オフコントロール端子に印加されている電圧がゼロになる とスイッチングレギュレータ４０は動作を開始し、所定の出力を発生する。 スイッチングレギュレータ４０の出力端子は、ダイオード４１のアノード側に 接続されている。 ダイオード４１のカソード側は、診断回路用電源部１１の入力端子に接続され ている。 スイッチングレギュレータ４０は、出力コンデンサー７に蓄えられたエネルギ ーを直流電力に変換し、ダイオード４１を介して診断回路用電源部１１に供給す る。

【００２１】 今、大事故によりイグニッションスイッチ２とコントローラ３との間（断線位 置をＸで示す）で断線が生じると、車載バッテリ１のバッテリ電圧は急激にゼロ となる。 従来の電源回路では、診断回路用電源部１１の入力端子に接続されたバックア ップコンデンサー１１ａにより、診断回路１０，記録部１２がバックアップされ ることになる。 この時のバックアップ時間Ｔ１は

【００２２】

【数１】

【００２３】 で表わされる。 ここで、Ｖ３は診断回路用電源部１１の最低入力電圧、Ｖ１はバックアップが 開始される時のバックアップコンデンサー１１ａの電圧、Ｒはバックアップコン デンサー１１ａから診断回路用電源部１１側を見たときの合成インピーダンスで ある。Ｃ１は、バックアップコンデンサーの静電容量である。

【００２４】 これに対し、この実施例では、それまで動作を停止していたスイッチングレギ ュレータ４０がイグニッションＯＦＦと同時に動作を開始し、出力コンデンサー ７に蓄えられている電力を基に出力を発生し、診断回路用電源部１１の入力端子 に供給する。 この場合、出力コンデンサー７によりバックアップされるときのバックアップ 時間Ｔ２は

【００２５】

【数２】

【００２６】 により表わされる。 ここで、Ｖ６はスイッチングレギュレータ４０の最低入力電圧、Ｃ２は出力コ ンデンサー７の容量、Ｒ１は出力コンデンサー７からスイッチングレギュレータ ４０側を見たときの合成インピーダンス、Ｖ４はバックアップが開始される際の 出力コンデンサー７の端子電圧である。

【００２７】 診断回路１０および記録部１２へのバックアップ時間Ｔは、出力コンデンサー ７によるバックアップ時間Ｔ２とバックアップコンデンサー１１ａによるバック アップ時間Ｔ１の和であるので

【００２８】

【数３】

【００２９】 で表わすことができる。 なお、スイッチングレギュレータ４０の代りに３端子レギュレータ等のいわゆ るシリーズレギュレータを使用することも可能である。 さらに、スイッチングレギュレータ４０を用いることなく、出力コンデンサー ７のプラス側端子をダイオードにつなぎ直接診断回路用電源部１１の入力端子に 接続してもよい。

【００３０】 この実施例では、車載バッテリ１とコントローラ３との間で断線が生じ、コン トローラ３に供給されるバッテリ電圧が急激に減少しゼロとなると、スイッチン グレギュレータ４０がこの状態を検出し、動作を開始し、出力コンデンサー７に 蓄えられている電力を基に出力を発生し、これを診断回路用電源部１１の入力端 子に供給する。

【００３１】 診断回路用電源部１１は、スイッチングレギュレータ４０により供給される電 力とバックアップコンデンサー１１ａに蓄えられている電力により、診断回路１ ０に供給する出力を生成し、診断回路１０へ所定の電力を供給する。

【００３２】 このように、スイッチングレギュレータ４０は、断線が発生したときのみ動作 するので、スイッチングレギュレータ４０の経時的な劣化が防止出来、信頼性の 高い車両用電源回路が得られる。

【００３３】

【考案の効果】

この考案によれば、断線が生じた場合にのみ給電回路が動作し、直流電源の出 力コンデンサーから定電圧回路に給電を行うので、コンデンサーに蓄えられた限 られた電力を有効に利用できると共に、給電回路の経時的な劣化が防止出来、信 頼性の高い車両用電源回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の車両用電源回路がエアーバッグシス
テムに用いられた場合の一実施例を示す電気回路図であ
る。

【図２】エアーバッグシステムに用いられる従来の車両
用電源回路の構成を示す電気回路図である。

【符号の説明】

４ エアーバッグ展開用直流電源（直流電源） ７ 出力コンデンサー １０ 診断回路（信号処理回路） １１ 診断回路用電源部（定電圧回路） １４ 衝突検出手段（以下駆動回路） １４ａ 加速度スイッチ １４ｂ 抵抗 １５ 衝突検出手段 １５ａ 加速度スイッチ １５ｂ 抵抗 １６ 衝突検出手段 １６ａ 加速度スイッチ １６ｂ 抵抗 １７ 衝突検出手段 １７ａ 加速度スイッチ １７ｂ 抵抗 １８ 衝突検出手段 １８ａ 加速度スイッチ １８ｂ 抵抗 １９ 衝突検出手段 １９ａ 加速度スイッチ １９ｂ 抵抗 ２０ スクイーブ ２０Ａ 作動制御部 ２１ 渦巻ケーブル ４０ スイッチングレギュレータ（給電回路） ４１ ダイオード（給電回路）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリ電圧を昇圧し、出力コンデンサ
   ーから駆動回路に給電する直流電源と、前記バッテリ電
   圧を所定電圧に変換して信号処理回路に給電する定電圧
   回路とを備えた車両用電源回路において、前記バッテリ
   電圧が所定の大きさ以下になった直後から作動し、前記
   直流電源の出力コンデンサーから前記定電圧回路に給電
   を行う給電回路を具備することを特徴とする車両用電源
   回路。