JPH06316249A - 点火装置駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のスクイーブに供給される電力量を制御
し、それぞれのスクイーブの点火を確実にでき、また限
りある電力を有効に使用する。 【構成】 電力供給手段から、並列接続された点火装置
への電流供給ラインに電流検出手段を設け、かつ電流検
出手段からの検出出力に基づいて電力供給手段から点火
装置のそれぞれに供給する電力量を制御する電力制御手
段を設け、電力制御手段に基づいてそれぞれの点火装置
に供給される電流を制御した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車に設け
られるエアバックシステムのうち、運転席用、助手席
用、後席用等の複数のスクイーブ（雷管）を有するもの
の点火装置駆動回路に関するもので、特にＤＣ／ＤＣコ
ンバータが機能を停止、または機能できなくなった場合
の複数スクイーブへの点火電流の供給に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエアバッグシステムとし
ては、例えば特開昭５０ー１４６０３８号があり、それ
に基づく概略説明図を図１０に示し、それを説明する。
すなわち、図１０において、１はバッテリ、２はＤＣ／
ＤＣコンバータで、その入力端子は前記バッテリ１に逆
流防止用ダイオード３を介して接続されている。また、
このＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子は抵抗４及びバ
ックアップコンデンサ５を直列に介して接地されてい
る。６は逆流防止用ダイオードで、前記バッテリ１とＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ２の出力端子との間に接続され、バ
ックアップコンデンサ５に対してＤＣ／ＤＣコンバータ
２と並列的に給電している。

【０００３】７は放電用ダイオードで、バックアップコ
ンデンサ５の急速放電路を形成している。８、９は加速
度スイッチで、車両が重大衝突した場合に、オンする。
１０、１１はヒューズで、その一方のヒューズ１０は前
記加速度スイッチ８と一方のスクイーブ１２との間に接
続され、また他方のヒューズ１１は前記加速度スイッチ
９と他方のスクイーブ１３との間に接続されて、スクイ
ーブ１２、１３が通電された直後に短絡した場合に、そ
のスクイーブに過電流が流れ、他方のスクイーブに点火
電流が供給されなくなるのを防止している。

【０００４】また、前記加速度スイッチ８とヒューズ１
０とスクイーブ１２との直列回路は、前記加速度スイッ
チ９とヒューズ１１とスクイーブ１３との直列回路と並
列接続されて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子と加
速度スイッチ１４との間に接続されている。また前記加
速度スイッチ１４は、前記加速度スイッチ８、９よりも
小さな加速度でオンするように設定されている。

【０００５】このような構成において、軽衝突または中
規模衝突が発生した場合には加速度スイッチ１４はオン
するが、他方の加速度スイッチ８、９がオンしないため
にスクイーブ１２、１３には点火電流が供給されない。

【０００６】また、重大衝突が発生した場合には、全て
の加速度スイッチ８、９、１４がオンされるために、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２から双方のスクイーブ１２、１３
に点火電流が供給されて火薬に点火され、エアバッグが
瞬時に膨張して乗員を保護する。

【０００７】一方、スクイーブ１２、１３に点火電流が
供給された直後にスクイーブ１２、１３のいずれか一方
の入出力間が短絡した場合には、それに接続された方の
ヒューズ１０またはヒューズ１１に過電流が流れ、ヒュ
ーズが溶断されてその入出力端子間が短絡したスクイー
ブには電流が流れなくなるので他方のスクイーブに点火
電流が確実に流れるようになる。なお、このときＤＣ／
ＤＣコンバータ２とバッテリ１との給電ラインが断線し
ていた場合には、特にバックアップコンデンサ５に蓄え
られた電荷でのみ双方のスクイーブ１２、１３を作動さ
せなくてはならないので、ヒューズ１０、１１が溶断さ
れることによる効果は非常に大きい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエアバッグシステム等の点火装置駆動回路にあ
つては、ヒューズが非常に柔らかい金属であり、かつ外
力によってもすぐに曲がって変形してしまい、切れ易く
製造ラインでの取扱いが非常に難しいという問題点あっ
た。また、ヒューズの線長、線径等の管理が難しく、ば
らつきなく作ることが困難であるという問題点があり、
非常に高い品質が要求されるものへの使用を難しくして
いた。

【０００９】さらに、ヒューズは経年変化を起こし、自
動車用電装品の如く耐用年数が１０年を越え、かつその
間に重要保安部品としての性能を維持しなくてはならな
いという要求を満足することは非常に難しいという問題
点があった。またさらに、一度溶断されたらユニットケ
ースを開かなくては交換できず、管理が非常に難しくな
るという問題点があった。

【００１０】そこで、この発明は、上記のような問題点
に着目してなされたもので、上記ヒューズをヒューズ機
能を有する電子回路に置き換え、複数のスクイーブのそ
れぞれに供給される電力を所定の大きさに制御し、確実
に作動させることができ、かつ管理の容易な装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる点火装
置駆動回路は、電流供給能力が制限された１つの電力供
給手段からの電流を、並列接続された複数の点火装置に
供給して作動せしめる点火装置駆動回路において、前記
電力供給手段からの複数の点火装置のそれぞれに対する
電流供給ラインに電流検出手段を設け、かつ該電流検出
手段からの検出出力に基づいて前記電力供給手段から点
火装置のそれぞれに供給する電力量を制御する電力制御
手段を設け、該電力制御手段に基づいて前記点火装置に
供給される電流を制御したものである。

【００１２】

【作用】この発明によれば、複数のスクイーブに供給さ
れる電力量が制御されるので、それぞれのスクイーブの
点火を確実にでき、また限りある電力を有効に使用する
ことができる。

【００１３】

【実施例】

［第１実施例］まず、図１に基づいてこの発明による基
本的な考え方を示す回路構成を詳細に説明する。なお、
図１において、図１０に示す従来例の構成と同一のも
の、または均等なものには同一符号を付してその詳細説
明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【００１４】図１において、２０はスクイーブ１３の接
地側に直列接続されて抵抗値Ｒを有する電流検出用抵
抗、２１は前記スクイーブ１２の接地側に直列接続され
て抵抗値Ｒを有する電流検出用抵抗、２２、２３はそれ
ぞれに対応して設けられた抵抗２０、２１の非接地側の
電圧をアナログ量からデジタル量に変換する第１及び第
２Ａ／Ｄコンバータである。

【００１５】２４は車両の衝突時に発生する加速度を検
出するための加速度センサ、２６はマイクロコンピュー
タで、前記加速度センサ２４から出力される加速度信号
に基づいて衝突の規模を算定し、重大衝突であると判断
した場合には、後述の第１及び第２スイッチングトラン
ジスタ２９、３１にローレベルなトリガ信号を供給す
る。また、このマイクロコンピュータ２６は前記第１及
び第２Ａ／Ｄコンパレータ２２、２３のそれぞれから供
給される電圧信号を入力して、前記それぞれの抵抗２
０、２１に流れる電流値Ｉ1，Ｉ2を算出し、かつその電
流値Ｉ1，Ｉ2から前記それぞれのスクイーブ１２、１３
で消費される電力量（供給電力量と等価）を算出して、
その電力量が所定値に達したときに前記第１及び第２ス
イッチングトランジスタ２９及び３１に供給するトリガ
信号をハイレベルに切り換える。

【００１６】２７及び２８は電流制限抵抗で、それぞれ
は対応する前記スイッチングトランジスタ２９、３１の
それぞれのベース端子と前記マイクロコンピュータ２６
の出力端子との間に介挿されている。２９、３１は第１
及び第２スイッチングトランジスタで、それぞれのエミ
ッタ端子は前記ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子に共
通接続され、またそれぞれのコレクタ端子はそれぞれに
対応するスクイーブ１２、１３に接続されている。な
お、３３、３４、３５、３６及び３７はハーネスであ
る。

【００１７】次に、上記マイクロコンピュータ２６の作
動を図２のフローチャート図を参照して説明する。即
ち、加速度センサ２４から加速度信号が供給されるマイ
クロコンピュータ２６はステップＳＴ１０において、車
両が重大衝突を起こしたと判断すると、ステップ１１に
おいてトリガ信号を作成して出力端子をハイレベル状態
からローレベル状態に切り換え、双方のスイッチングト
ランジスタ２９、３１をオンせしめる。その結果、双方
のスクイーブ１２、１３に電流が供給されるのでステッ
プ１２で、例えば抵抗２１の非接地側の電圧Ｖ1を読み
取り、次のステップ１３においてスクイーブ１２に流れ
る電流値Ｉ1を算出する。算出された電流値Ｉ1はステッ
プＳＴ１４において

【００１８】

【数１】

【００１９】により、単位時間△ｔの間にそれぞれのス
クイーブ１２に供給される（または消費される）電力量
Ｅ1を算出する。その算出された値を前回算出した累積
値に加算し、その加算結果がステップＳＴ１５におい
て、設定された所定の基準電力量Ｅ0と比較され、加算
値Ｅ1が小さい場合にはステップＳＴ２０に進む。ステ
ップＳＴ２０では他方の抵抗２０の非接地側の電圧Ｖ2
を読み取り、次のステップ２１においてスクイーブ１３
に流れる電流値Ｉ2を算出する。算出された電流値Ｉ2は
ステップＳＴ２２において

【００２０】

【数２】

【００２１】により、単位時間△ｔの間にスクイーブ１
３に供給される（または消費される）電力量Ｅ2を算出
する。その算出された値を前回算出した累積値に加算
し、その加算結果がステップＳＴ２３において、設定さ
れた所定の基準電力量Ｅ0と比較され、加算値Ｅ2が小さ
い場合にはステップＳＴ１２に戻り、再度電力消費量の
加算が続けられる。

【００２２】一方、ステップＳＴ１５において、スクイ
ーブ１２に供給された電力量Ｅ1が所定の電力量Ｅ0を越
えた場合には、ステップＳＴ１６においてマイクロコン
ピュータ２６は第１スイッチングトランジスタ２９に対
してハイレベル信号を供給して、オフ状態にしてスクイ
ーブ１２への電力供給を停止し、ステップＳＴ１７に進
む。

【００２３】ステップＳＴ１７では、第２スイッチング
トランジスタ３１がオフ状態か否かが判断され、オフ状
態であれば、ステップＳＴ１８において作動を停止せし
める。また、ステップＳＴ１７において、第２スイッチ
ングトランジスタ３１がオン状態であると判断される
と、スクイーブ１３には所定量の電力が供給されていな
いものと判断して、ステップＳＴ２０からステップＳＴ
２１、２２へと進み、前記の如き信号処理を行い、ステ
ップＳＴ２３において他方のスクイーブ１３に供給され
た電力量Ｅ2が設定された所定の電力量Ｅ0を越えていな
い場合にはステップＳＴ１２に戻る。

【００２４】またステップＳＴ２３において、スクイー
ブ１３に供給された電力量Ｅ2が所定の基準電力量Ｅ0を
越えたと判断された場合には、ステップＳＴ２４におい
て、第２スイッチングトランジスタ３１をオフ状態に切
り換え、ステップＳＴ２５に進む。

【００２５】ステップＳＴ２５においては、第１スイッ
チングトランジスタ２９の作動状態を判断して、オン状
態であれば、ステップＳＴ１２に戻り、オフ状態である
と判断した場合にはステップＳＴ１８に進み作動を終了
せしめる。

【００２６】［第２実施例］この実施例は上記第１実施
例で示した構成のうち次の点で異なる。すなわち、図１
の構成のうち第１Ａ／Ｄコンバータ２２、第２Ａ／Ｄコ
ンバータ２３を使用せず、かつマイクロコンピュータ２
６のソフト機能のうち電力量の算出部分をソフトウエア
では行わず、基本的な電子部品を使用したデスクリート
構成としたもので、その部分は図３において第１及び第
２制御回路４０、４１として示してあり、その詳細構成
については、図４に示し、以下にそれを説明する。な
お、第１及び第２制御回路４０、４１は互いに同一構
成、同一作用をしているので、第１制御回路４０につい
てのみ以下に説明する。

【００２７】図４において、４２は図１に示した電流検
出用抵抗２１に相当する電流検出用抵抗で、その一端は
ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子に接続されている。
４３は第３スイッチングトランジスタで、そのベース端
子とエミッタ端子との間には前記電流検出用抵抗４２が
接続され、この抵抗４２に所定電流以上の過電流が流れ
た場合、オンするように設定されている。またこの第３
スイッチングトランジスタ４３のコレクタ端子は逆流防
止用ダイオード４４、抵抗４５、コンデンサ４６を直列
に介して接地されている。なお、このコンデンサ４６に
充電される電荷量に相当する電力量がスクイーブ１２に
供給されるものとする。

【００２８】次に、前記抵抗４５及びコンデンサ４６の
接続点は抵抗４７を介して接地されると共に、抵抗４８
を介して第４スイッチングトランジスタ４９のベース端
子に接続されている。第４スイッチングトランジスタ４
９のエミッタ端子は接地され、またコレクタ端子は、こ
れに直列接続された抵抗５０、５１を介して電流検出用
抵抗４２の出力側に接続されると共に、その抵抗５０と
抵抗５１との接続点は、第５スイッチングトランジスタ
５２のベース端子に接続されている。

【００２９】第５スイッチングトランジスタ５２のエミ
ッタ端子は、前記電流検出用抵抗４２の出力側に接続さ
れ、またコレクタ端子は、第６スイッチングスイッチン
グトランジスタ５４のベース端子に接続されている。第
６スイッチングトランジスタ５４のベース端子とエミッ
タ端子との間には抵抗５３が接続され、かつそのベース
端子は抵抗５５を介して第７スイッチングトランジスタ
５６のコレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は接
地されている。

【００３０】また第７スイッチングトランジスタ５６の
ベース端子は抵抗５７を介してマイクロコンピュータ６
０の１つの出力端子に接続されている。なお、ここでの
マイクロコンピュータ６０はトリガ信号を作成するため
のものである。また、第６スイッチングトランジスタ５
４のコレクタ端子は、ハーネス３４を介してスクイーブ
１２に接続されている。

【００３１】次に、上記構成の作用説明をする。まず、
スクイーブ１２の端子間が短絡していない場合について
図５を参照して作動説明する。すなわち、車両の衝突が
加速度センサ２４によってｔ１時点で検出され（図５
（Ａ））、その後マイクロコンピュータ６０によって衝
突の規模が重大衝突であるとｔ２時点で判断された場合
には、そのｔ２時点でマイクロコンピュータ６０から第
１制御回路４０の第７スイッチングトランジスタ５６の
ベース端子にハイレベルのトリガ信号がＴ時間の間、供
給され（図５（Ｂ））、その第７スイッチングトランジ
スタ５６がオンし、抵抗５３、５５に電流が流れること
によって第６スイッチングトランジスタ５４がオンして
図５（Ｇ）のようにバックアップコンデンサ５の電荷が
放電カーブを描いて放電される。その結果、スクイーブ
１２に対してバックアップコンデンサ５からダイオード
７を介して電力が供給され、その所定時間Ｔ後にはマイ
クロコンピュータ６０からの出力がローレベルになり第
６スイッチングトランジスタ５４がオフされる。なお、
この時は第３スイッチングトランジスタ４３はオフされ
ているので、図４のＣ点及びＤ点はローレベルに、また
Ｅ点はハイレベルになっている。

【００３２】次に、マイクロコンピュータ６０によって
ｔ２時点で重大衝突と判断され、第７及び第６スイッチ
ングトランジスタ５６、５４がオン（図６（Ｆ））して
スクイーブ１２にバックアップコンデンサ５からダイオ
ード７を介して放電電流が供給された（図６（Ｇ））直
後にスクイーブ１２の入出力端子間が短絡した場合に
は、抵抗４２に過電流が流れるので、第３スイッチング
トランジスタ４３がオンして、そのコレクタ端子がハイ
レベルになり（図６（Ｃ））、図６（Ｄ）のように抵抗
４５を介してコンデンサ４６への充電が開始される。

【００３３】この充電電圧（即ち、消費電力量Ｅ1に対
応する）が第４スイッチングトランジスタ４９のスレッ
シュホールド値（設定された基準値に相当する）Ｖ1に
達すると、第４スイッチングトランジスタ４９がオンさ
れ、抵抗５０にバイアス電流が流れることによって第５
スイッチングトランジスタ５２がオンする。

【００３４】その結果、バイアス抵抗５３の両端が第５
スイッチングトランジスタ５２によって短絡状態にされ
るので、第６スイッチングトランジスタ５４がオフし、
スクイーブ１２へのこれ以上の電力の供給が阻止され
る。すなわち、通常スクイーブへの通電時間はＴである
のに対して、スクイーブの入出力端子間が短絡した場合
には、その時間Ｔよりも短い時間Ｔ１に変更される。こ
の時間Ｔ１は、抵抗４５、コンデンサ４６、第４スイッ
チングトランジスタ４９のスレッシュホールド電圧Ｖ１
によって決められる。

【００３５】なお、上記においては第１制御回路４０に
ついてのみ説明を行ったが第２制御回路４２も同様な作
動を行うので同様な効果が発揮される。

【００３６】［第３実施例］この実施例では上記第１実
施例で示した構成のうち次の点で異なる。すなわち、図
７に示す構成において一方の電流検出用抵抗２１の非接
地側が、２つの並列接続された第１及び第２比較回路６
５、６６のマイナス入力端子に接続され、また他方の電
流検出用抵抗２０の非接地側が、２つの並列接続された
別の第３及び第４比較回路６７、６８のマイナス入力端
子に接続されており、それぞれの比較回路６５、６６、
６７、６８の出力端子はマイクロコンピュータ２６に接
続されている。なお、第１及び第３比較回路６５、６７
のプラス入力端子に加えられる基準値Ｖ２は、第２及び
第４比較回路６６、６８のプラス入力端子に加えられる
基準値Ｖ１よりも小さな値に設定されている。

【００３７】上記構成の正常時（スクイーブの入出力端
子間に短絡がない場合）の作動を図８の波形図に基づい
て、また異常時（いずれかのスクイーブの端子間短絡が
発生した場合）の動作を図９の波形図に基づいて説明す
る。すなわち、車両がｔ１時点で衝突事故を発生した場
合、加速度スイッチ１４がオンするためにＡ点の電位が
ハイレベルからローレベルになる（図８（Ａ））。続い
てマイクロコンピュータ６０が重大事故とｔ２時点で判
定すると、そのｔ２時点で同図（Ｂ）のようにマイクロ
コンピュータ６０の出力端子が所定時間Ｔ１の間ハイレ
ベルからローレベルになる。それによって、第１及び第
２スイッチングトランジスタ２９、３１がオンされ、バ
ックアップコンデンサ５に充電された電荷が双方のスク
イーブ１２、１３に放電カーブを描いて流れ込む（図８
（Ｃ））。なお、Ｃ点の電位は、加速度スイッチ１４の
オンによりスクイーブ１２、１３と抵抗２０、２１とに
よって分割された値Ｖ３となり、その電位Ｖ３を初期値
として放電カーブを描く。

【００３８】そのスクイーブ１２、１３に流れる電流Ｉ
1、Ｉ2は、それぞれの電流検出用抵抗２０、２１によっ
て電圧値に変換され、されぞれに接続された第１、第
２、第３、第４比較回路６０、６１、６２、６３を介し
てマイクロコンピュータ２６に供給される。マイクロコ
ンピュータ２６は小さい方の基準電圧Ｖ２を有する第
１、第３比較回路６５、６７からの出力電圧（図８
（Ｅ））に基づいて計時動作を、設定時間Ｔ１になるま
で作動させ、経過時間がＴ１に達した場合、その供給電
力量の大きさが所定電力量に達したとして、マイクロコ
ンピュータ２６は出力端子をハイレベルに切り換えてそ
れぞれの第１及び第２スイチングトランジスタ２９、３
１をオフに切り換え、必要以上に電力が供給されないよ
うにしている。

【００３９】次に、第１及び第２スイッチングトランジ
スタ２９、３１がオンによりそれぞれのスクイーブ１
２、１３に電流が供給されるが、供給直後に、例えばス
クイーブ１２の入出力端子間が短絡してしまつた場合に
は、スクイーブ１２の短絡によりスクイーブ１２に過電
流が流れるようになるので、電流検出用抵抗２１によっ
て検出されるＣ点の電圧値が、大きい基準値Ｖ１を有す
る第２比較回路６６の基準値Ｖ２を越え（図８
（Ｃ））、第１及び第２比較回路６５、６６の出力端子
の双方をローレベルにする（図８（Ｄ）（Ｅ））。その
ためにマイクロコンピュータ２６は第１スイッチングト
ランジスタ２９を作動させる時間を短い時間Ｔ２（＜Ｔ
１）に切り換える。このときスクイーブ１２に供給され
る電力量は、正常時と同一値になるように設定されてい
るものとする。すなわち、放電波形の積分値は、どのよ
うな場合であっても一定になるように設定される。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明よれば、
複数のスクイーブに供給される電力量がオン・オフ的に
制御されるので、それぞれのスクイーブの点火を確実に
でき、また限りある電力を非常に有効に使用することが
できという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による点火回路駆動装置の第１実施例を
説明するための回路構成ブロック図である。

【図２】図１のマイクロコンピュータ２６の作動を説明
するためのフローチャートである。

【図３】第１実施例のマイクロコンピュータの機能のう
ちの電力制御の部分をデスクリート化した第２実施例の
回路ブロック図である。

【図４】図３における第１及び第２制御回路の具体的回
路構成を示した回路説明図である。

【図５】第２実施例の作動を説明するためのタームチャ
ート図である。

【図６】第２実施例の作動を説明するためのタイムチャ
ート図である。

【図７】本発明により第３実施例を示す回路ブロック図
である。

【図８】第３実施例の作動を説明するための波形説明図
である。

【図９】第３実施例の作動を説明するための波形説明図
である。

【図１０】本発明の従来例を説明するための回路ブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ バッテリ ２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ５ バックアップコンデンサ ７、８、１４ 加速度スイッチ ９、１０ ヒューズ １２、１３ スクイーブ ２２、２３ Ａ／Ｄコンバータ ２４ 加速度センサ ２６、６０ マイクロコンピュータ ２９、３１ スイッチングトランジスタ ４０、４１ 制御回路 ４６ コンデンサ ６５、６６、６７、６８ 比較回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電流供給能力が制限された１つの電力供
   給手段からの電流を、並列接続された複数の点火装置に
   供給して作動せしめる点火装置駆動回路において、前記
   電力供給手段からの複数の点火装置のそれぞれに対する
   電流供給ラインに電流検出手段を設け、かつ該電流検出
   手段からの検出出力に基づいて前記電力供給手段から点
   火装置のそれぞれに供給する電力量を制御する電力制御
   手段を設け、該電力制御手段に基づいて前記点火装置に
   供給される電流を制御したことを特徴とする点火装置駆
   動回路。