JPH082373A - 点火装置駆動回路 - Google Patents

点火装置駆動回路

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Publication number
JPH082373A
JPH082373A JP6134437A JP13443794A JPH082373A JP H082373 A JPH082373 A JP H082373A JP 6134437 A JP6134437 A JP 6134437A JP 13443794 A JP13443794 A JP 13443794A JP H082373 A JPH082373 A JP H082373A
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JP
Japan
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circuit
power supply
switching transistor
switching
voltage
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Application number
JP6134437A
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English (en)
Inventor
Tomonori Taguchi
友則 田口
Yasuo Saito
泰男 斉藤
Kunihiro Kaneko
国広 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Kansei Corp
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Publication date
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Publication of JPH082373A publication Critical patent/JPH082373A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロコンピュータのバックアップ電源回
路の初段のスイッチングトランジスタを確実にオンして
から次段のスイッチングトランジスタの動作状態を反転
させる。 【構成】 駆動制御回路をダーリントン構成のスイッチ
ングトランジスタで接続し、かつ初段のスイッチングト
ランジスタのオン電圧を高くすると共に、オフ電圧をそ
れよりも低くして、ヒステリシス特性をもたせ、バッテ
リの電圧が所定電圧以上ないとオンせず、またその電圧
より低い電圧でオフされるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両の乗員を
衝突事故から保護するエアバッグ等の点火装置駆動回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の点火装置駆動回路として現在開
発が進められているものを図3に示す車両用乗員保護装
置を例にとって説明する。図3において、1は車載バッ
テリ、2は前記バッテリ1の出力電圧を昇圧して出力す
るDC/DCコンバータで、その入力端子は第1逆流防
止用ダイオード3を介してバッテリ1に接続されてい
る。4は第2逆流防止用ダイオードで、アノードが前記
バッテリ1に接続され、カソードは前記DC/DCコン
バータ2の出力端子に接続されている。5はバックアッ
プコンデンサで、抵抗6を介して前記DC/DCコンバ
ータ2の出力端子に接続されている。
【0003】7は放電用ダイオードで、そのカソードは
DC/DCコンバータ2の出力端子に接続されると共
に、スイッチ回路8に接続されている。このスイッチ回
路8の出力は、雷管9、機械式加速度スイッチ10を直
列に介して接地されている。また前記スイッチ回路8
は、後述のマイクロコンピュータ11からの制御信号
を、このスイッチ回路8を構成するスイッチングトラン
ジスタのベース端子に入力してオン、オフ制御する。
【0004】11は衝突判断機能と診断機能とを有する
マイクロコンピュータで、衝突判断機能として入力端子
Aに供給される加速度信号(図示されない加速度センサ
からの出力)を入力して、衝突の大きさを判断し乗員に
重大な障害をもたらすと判断した場合にはスイッチ回路
8のスイッチングトランジスタを所定時間の間、オンさ
せるためのローレベルな制御信号を出力する。
【0005】また、前記マイクロコンピュータ11の診
断機能としては、前記雷管9、後述の電源切り換え回路
13等の診断をイグニッションスイッチ30のオン直後
とオフ直後とに行うもので、異常(または故障)を発見
した場合にはその内容を報知すると共に、メモリ14に
記憶せしめる。換言すれば、電源切り換え回路13の診
断は、マイクロコンピュータ11がイグニッションスイ
ッチ30がオフされたことを、回路系電源15から供給
される電源電圧が所定レベル以下になったことから判断
して、オフされたと判断した場合には、駆動回路18を
所定時間の間、スイッチングトランジスタ17b,17
cを介してオンせしめ、電源切り換え回路13をオンせ
しめる。
【0006】それによって、マイクロコンピュータ11
は前記所定時間の間のバックアップコンデンサ5からの
電力によって給電されることになる。このときマイクロ
コンピュータ5は電源切り換え回路13の出力電圧(A
点の電圧、または逆流防止用ダイオード20のアノード
側電圧)から、前記バックアップコンデンサ5の充電電
圧が出力されていることを電圧低減回路19を介して入
力される電圧によって監視して、その電圧が発生しなか
った場合には電源切り換え回路13が異常(または故
障)と判断してメモリ14にその旨を記憶せしめ、また
図示しない報知回路に対して報知信号を出力する。
【0007】電源切り換え回路13は、前記バックアッ
プコンデンサ5と後述の回路系電源15との間に介挿さ
れて、前記マイクロコンピュータ11が回路系電源15
から所定の電圧が給電されなくなった場合、例えば衝突
時にバッテリ1からのハーネスが断線してしまった場合
に、スイッチングトランジスタ13aがオフせしめられ
ることによって前記バックアップコンデンサ5の充電電
圧を回路系電源15に給電する。
【0008】15は回路系電源で、通常時は逆流防止用
ダイオード16を介して前記バッテリ1から給電され
て、その電圧よりも低い所定の電圧、例えば5ボルトを
前記マイクロコンピュータ11、駆動制御回路17に給
電している。また、断線によってバッテリ1から給電さ
れなくなつた場合には、電源切り換え回路13がオンし
ている間、逆流防止用ダイオード19を直列に介してバ
ックアップコンデンサ5から給電される。
【0009】16は逆流防止用ダイオードで、アノード
側はバッテリ1とイグニッションスイッチ30との接続
点に、またカソード側は電源切り換え回路13と回路系
電源15との接続点に接続されている。
【0010】17は前記イグニッションスイッチ30の
出力側と前記電源切り換え回路13との間に直列接続さ
れたツエナーダイオード17a、スイッチングトランジ
スタ17b,17cと、前記スイッチングトランジスタ
17cのベース端子にベース端子が共通接続されたスイ
ッチングトランジスタ17dとを有する駆動制御回路
で、入力端子であるツエナーダイオード17aのカソー
ドが、前記イグニッションスイッチ30と逆流防止用ダ
イオード3との間の接続点に接続され、また出力端子で
あるスイッチングトランジスタ17cのコレクタが前記
電源切り換え回路21のスイッチングトランジスタ13
aのベースに接続されて、バッテリ1の出力ラインを構
成するハーネスが断線された場合、及び制御回路18が
作動され、スイッチングトランジスタ17bのベース端
子がローレベルにされた場合、それを検出して該電源切
り換え回路13のスイッチングトランジスタ13aをオ
ンせしめる。また、そのときスイッチングトランジスタ
17dがオフされて、マイクロコンピュータ11にロー
レベルな診断信号が供給される。
【0011】なお、スイッチングトランジスタ17d
は、診断用のものでスイッチングトランジスタ17bが
オンすると、オン状態になり、ハイレベルな診断信号を
マイクロコンピュータ11に供給され、またスイッチン
グトランジスタ17bがオフするとローレベルな診断信
号をマイクロコンピュータ11に供給する。また、17
e,17fはバイアス抵抗である。
【0012】18は駆動回路で、前記マイクロコンピュ
ータ11の出力端子と前記駆動制御回路17のスイッチ
ングトランジスタ17bのベース端子との間に接続され
て、前記マイクロコンピュータ11から所定幅のパルス
信号を受けると、スイッチングトランジスタがオンして
前記駆動制御回路17のスイッチングトランジスタ17
bをオフせしめて電源切り換え回路13をオンせしめ、
またスイッチングトランジスタ17dをオフしてマイク
ロコンピュータ11にスイチングトランジスタ17bが
作動したことを示す診断信号を出力する。なお、符号3
0はイグニッションスイッチである。
【0013】次に、上記構成の作用を説明する。まず、
回路全体の概要の作動について説明する。すなわち、イ
グニッションスイッチ30をオンした場合の通常状態に
おいては、マイクロコンピュータ11は、電源ラインY
を介して回路系電源15から給電されており、入力端子
Aに加速度信号が供給されると、それに基づいて衝突の
大きさを判断して、必要に応じてスイッチ回路8のスイ
ッチングトランジスタを所定の時間、オンせしめて雷管
9へ所定量の電力を供給し、エアバッグ等を作動させ
る。なお、このときの衝突によって加速度スイッチ10
の入出力間は閉成されているものとする。
【0014】つぎに、このような衝突によるバッテリ破
壊が発生したときには、例えば駆動制御回路17のツエ
ナーダイオード17aのカソード側が断線された無給電
状態になり、回路系電源15からマイクロコンピュータ
11に供給される電源電圧が低下すると、それをマイク
ロコンピュータ11が自ら検出する。
【0015】一方、このときスイッチングトランジスタ
17bのベース電圧が0(V)(換言すると、ローレベ
ル状態)になってスイッチングトランジスタ17bがオ
フすることによって、スイッチングトランジスタ17c
がオンし、さらに電源切り換え回路13のスイッチング
トランジスタ13aがオンしてバックアップコンデンサ
5の充電電荷が電源切り換え回路13を介してマイクロ
コンピュータ11に供給され、その電力供給が続いてい
る間、すなわち、バックアップコンデンサ11の電荷が
放電され、所定電圧以下に低下するまでマイクロコンピ
ュータ11は給電され、メモリ14にこの状態、例えば
断線を記憶せしめる。
【0016】次に、イグニッションスイッチ30がオフ
されたときの電源切り換え回路13、駆動制御回路17
の診断について以下に説明する。すなわち、イグニッシ
ョンスイッチ30がオフされて、回路系電源15から各
回路部への給電が停止された場合には、マイクロコンピ
ュータ11は、自分自身の電源電圧の低下を検出するこ
とによって駆動回路18を所定時間オンせしめ、駆動制
御回路17のスイッチングトランジスタ17bのベース
電圧を0ボルト(換言すると、ローレベル)にする。
【0017】それによってスイッチングトランジスタ1
7cをオンせしめることによって電源切り換え回路13
のスイッチングトランジスタ13aをオンせしめ、電源
切り換え回路13からバックアップコンデンサ5の充電
電圧が回路系電源15に供給されるようになる。
【0018】一方、マイクロコンピュータ11は、上記
のごとき所定の時間、駆動回路18をオンしている間、
スイッチングトランジスタ17dをオフすることによっ
て、駆動回路17が作動していることをスイッチングト
ランジスタ17dのコレクタ電圧が0(v)に低下する
ことによって判断し、0(v)になっていると判断して
いるにも係わらず、マイクロコンピュータ13自身に回
路系電源15から給電されないと判断した場合にはメモ
リ14に電源切り換え回路13が故障しているとして記
憶せしめると共に、報知信号を作成して図示しない報知
回路に出力する。
【0019】次に、イグニッションスイッチ30がオン
されると、スイッチングトランジスタ17bがオンせし
められることによって次段のスイッチングトランジスタ
17cがオフされ、かつ電源切り換え回路13のスイッ
チングトランジスタ13aがオフ状態にされる。なお、
これによりこのときには電源切り換え回路13からバッ
クアップコンデンサ5の充電電圧が回路系電源15に供
給されない。
【0020】一方この時、スイッチングトランジスタ1
7dはオン状態になっており、そのコレクタ端子からハ
イレベルな診断信号がマイクロコンピュータ11に供給
され、マイクロコンピュータ11は、スイッチングトラ
ンジスタ17b,17dが作動したと診断する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな点火装置駆動回路にあっては、イグニッションスイ
ッチ30がオンされ、スイッチングトランジスタ17b
が能動領域でオンした場合に、スイッチングトランジス
タの特性のバラツキによって、並列接続された次段のス
イッチングトランジスタ17c,17dのオン、オフ状
態が同時に反転せずにタイムラグを発生することがあ
る。
【0022】特にイグニッションスイッチ30がオンさ
れたときに、マイクロコンピュータ11が診断機能を作
動させているような場合にあって、バッテリ1が使い古
されて劣化している場合にあっては、電源容量が低下し
ており、初段のスイッチングトランジスタ17bが十分
に飽和領域でオンしないために、次段の双方のスイッチ
ングトランジスタ17c,17dが同時に反転しないこ
とが頻繁に発生して、マイクロコンピュータ11が故障
と判断してしまうという問題点があった。
【0023】さらに、バッテリ電圧がスイッチングトラ
ンジスタ17bをオンさせる境目の電圧付近にある場合
には、そのスイッチングトランジスタ17bがオン・オ
フを繰り返し、そのスイッチングトランジスタの診断が
できないという問題点があった。
【0024】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、初段のスイッチングトランジスタを確
実にオンしてから次段のスイッチングトランジスタの動
作状態を反転させることを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】この発明に係る点火装置
駆動回路は、バッテリからイグニッションスイッチを介
して供給される電圧を昇圧して出力するDC/DCコン
バータと、該DC/DCコンバータの出力側に接続され
たバックアップコンデンサと、前記DC/DCコンバー
タの出力端子と雷管との間に介挿されたスイッチ回路
と、加速度信号に基づいて衝突事故の大きさを判断して
前記スイッチ回路をオン・オフ制御するための制御信号
を出力する衝突判断機能と、少なくとも前記雷管の機能
が正常か否かを診断する診断手段とを有する制御回路
と、前記バッテリから給電されて前記DC/DCコンバ
ータ以外の回路のうち少なくても前記制御回路及びそれ
に付随する回路に給電する回路系電源と、前記バッテリ
と回路系電源との間に介装された逆流防止用ダイオード
と、前記バックアップコンデンサと前記回路系電源との
間に介挿されて前記制御回路への前記バッテリからの給
電の停止時に該制御回路への給電を、前記制御回路から
の指示に基づいて該バッテリから前記バックアップコン
デンサに切り換える電源切り換え手段と、前記イグニッ
ションスイッチのオフまたはそれと同等の状態を検出し
て前記電源切り換え手段に切り換え指示信号を出力する
切り換え時期検出手段とを備えてなる点火装置駆動回路
において、前記切り換え時期検出回路は、ベース端子が
第1抵抗を介して前記バッテリ側に接続され、かつ第1
及び第2抵抗を介して接地され、また第3抵抗を介して
前記回路系電源の出力端子に接続されると共に、エミッ
タ端子が接地側に、またコレクタ端子が前記回路系電源
の出力端子に接続されたダーリントン接続のスイッチン
グトランジスタと、該スイッチングトランジスタのコレ
クタ端子にベース端子が接続されて、前記制御回路から
の指示に基づいて前記電源切り換え回路をオン・オフ制
御するスイッチングトランジスタとからなる。
【0026】
【作用】この発明における点火装置駆動回路によると、
駆動制御回路の初段のスイッチングトランジスタのオン
電圧を高くし、かつオフ電圧をそれよりも低くして、ヒ
ステリシス特性をもたせたので、バッテリの電圧が所定
電圧以上ないとオンせず、またその電圧より低い電圧で
オフされるようにしたので、電源切り換え回路の診断を
確実に行え、かつ電圧が変動しても診断が中断されるこ
とがない。
【0027】
【実施例】以下、この発明を図1に基づいて説明する。
なお図1に基づいて構成を説明するが、図2において説
明したものと同一構成のもの、または均等なものには同
一符号を付してその説明を省略し、異なる構成について
のみ以下に説明する。
【0028】31は図4における駆動制御回路17に相
当する駆動制御回路で、図4に示した構成のうちスイッ
チングトランジスタ17b,17cが、ダーリントン接
続されたスイッチングトランジスタ構成になっている。
それによって、初段のダーリントン接続のスイッチング
トランジスタ31bがオンするために印加されるベース
電圧が図4におけるスイッチングトランジスタ17bに
比べて2倍になって、図4に示す駆動制御回路に対して
作動させるための入力電圧を高めている。
【0029】32,33は逆流防止用ダイオードで、互
いのカソード端子が、ダーリントン接続のスイッチング
トランジスタ31cのコレクタに接続され、一方のダイ
オード32のアノードは電源切り換え回路13に、また
他方のダイオード33のアノードは抵抗34の非電源側
端子に接続されている。34,35,36は抵抗で、抵
抗34の一端は、回路系電源31の出力端子に接続さ
れ、他端は前記逆流防止用ダイオード33のアノード側
に接続されている。
【0030】また抵抗35の一端はマイクロコンピュー
タ35に、他端は前記逆流防止用ダイオード33のアノ
ード側に接続されている。さらに、抵抗36の一端はダ
ーリントン接続されたスイッチングトタンジスタ31b
のベース端子に、他端は前記逆流防止用ダイオード33
のアノードに接続されている。なお、上記逆流防止用ダ
イオード33のアノードは制御回路18のスイッチング
トランジスタのコレクタ端子に接続されている。
【0031】次に、上記構成の通常時の作用説明を図2
に基づいて行う。同図(a)に示すようにt1時点でイ
グニッションスイッチ30がオンされると、ツエナーダ
イオード31aのカソード側の電圧が所定の時定数(バ
ッテリ1には他の負荷も接続されている)で電源電圧ま
で上昇を開始し、その電圧がツエナーダイオード31a
のツエナー電圧を越えてから初段のスイッチングトラン
ジスタ31bのベース電圧が(c)図に示すように徐々
に上昇する。
【0032】またバッテリ1から給電されている回路系
電源15の出力電圧も(d)図に示すようにそれに伴っ
て、例えば5(v)まで上昇して一定になる。そしてt
2時点で、ツエナーダイオード31aのカソード側の電
圧が所定の電圧V2を越えて、初段のダーリントン接続
のスイッチングトランジスタ31bのベース電圧が所定
の電圧V0 を越えると、そのスイッチングトランジスタ
31bが飽和状態でオンして、そのコレクタ電圧をロー
レベル状態に低下させる((d)図のt2時点からt4
時点)。
【0033】それによって、次段のダーリントン接続の
スイッチングトランジスタ31cがオフ状態を維持し
て、そのコレクタ端子には逆流防止用ダイオード33、
抵抗34を介して回路系電源15からの電源電圧が供給
されて、t1時点から徐々に上昇してt2時点でハイレ
ベル状態になる((e)図)。その結果、電源切り換え
回路13のスイッチングトランジスタはオフ状態に維持
される。
【0034】このとき、マイクロコンピュータ11には
回路系電源15から所定の電圧(+V)が給電され、か
つ抵抗34,35,36の共通接続点にはハイレベルな
状態が維持され続け、その電圧はマイクロコンピュータ
11に供給され続けるので、マイクロコンピュータ11
は駆動制御回路31が正常に作動しているものと判断す
る。
【0035】次に、t3時点でイグニッションスイッチ
30をオフ状態に切り換えると、ツエナーダイオード3
1aのカソード側電圧は所定の時定数で徐々に低下し、
c点のベース電圧を少しでも下回ると、初段のスイッチ
ングトランジスタ31bが能動領域の不安定な状態に入
り、ハンチングを起こし、そのスイッチングトランジス
タ31bを瞬間的にでもオフするとスイッチングトラン
ジスタ31cがオンしてスイッチングトランジスタ31
cのコレクタ電圧をローレベルにするので、e点の電圧
が0V付近まで低下するので、スイッチングトランジス
タ31bのベース電流の一部が抵抗36、ダイオード3
3、スイッチングトランジスタ31cを介してグランド
に流れ込むので、急激にスイッチングトランジスタ31
bはオフ状態に入り込む。
【0036】すなわち、スイッチングトランジスタ31
bのベース電圧が前記電圧V2を少しでも下回るとき、
急激に電圧V1(抵抗31e,31f,34,36によ
って決まる)まで引き込まれて、初段のスイッチングト
ランジスタ31bがオフ状態になり、次段のスイッチン
グトランジスタ31cがオンして、そのコレクタ電圧は
ローレベルに低下して回路系電源15の出力端子を抵抗
34、逆流防止用ダイオード33を介して0(v)にす
る。このローレベル状態がマイクロコンピュータ11に
監視されて、駆動制御回路31が診断される。
【0037】また、マイクロコンピュータ11はイグニ
ッションスイッチ30がオンされた直後に、駆動回路1
8を所定時間の間、トランジスタをオンし、そのコレク
タ電圧をローレベルにすることによって、初段のスイッ
チングトランジスタ31bをオフし、次段のスイッチン
グトランジスタ31cをオンして電源切り換え回路13
のトランジスタをオンせしめる。このときの抵抗34,
35,36の共通接続点の電圧がマイクロコンピュータ
11によって監視される。
【0038】次に、図3に示すようにイグニッションス
イッチ30がオンされた直後からバッテリ1の出力電圧
が初段のスイッチングトランジスタ31bをオンさせた
後に、低下してV1〜V2の範囲内を変動した場合にも
設定された電圧V1を下回らない限り初段のスイッチン
グトランジスタ31bはオフされないので、上記と同様
に作動する。
【0039】なお、図3(g)に示すようにバッテリ1
の出力電圧がV2を越えない限り初段のスイッチングト
ランジスタ31bがオンされないので、そのときにはマ
イクロコンピュータ11は報知回路に対して報知信号を
出力する。
【0040】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、バッテリ電圧が大きく変動した場合であっても確
実に診断が出来て、信頼性を向上できるという効果が発
揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の示す回路説明図である。
【図2】図1の回路の動作説明図である。
【図3】バッテリ電圧が変動した場合の図1の動作説明
図である。
【図4】従来の回路の説明図である。
【符号の説明】
2 DC/DCコンバータ 3,4 逆流防止用ダイオード 6 突入電流防止用抵抗 5 バックアップコンデンサ 7 放電用ダイオード 8 電流制限回路 9 雷管 10 加速度スイッチ 11 マイクロコンピュータ 14 メモリ 13 電源切り換え回路 18 駆動回路 17,31 駆動制御回路 31b,31c ダーリントン接続スイッチングトラン
ジスタ 16,20,32,33 逆流防止用ダイオード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリ(1)からイグニッションスイ
    ッチ(30)を介して供給される電圧を昇圧して出力す
    るDC/DCコンバータ(3)と、該DC/DCコンバ
    ータの出力側に接続されたバックアップコンデンサ
    (5)と、前記DC/DCコンバータ(2)の出力端子
    と雷管(9)との間に介挿されたスイッチ回路(8)
    と、加速度信号に基づいて衝突事故の大きさを判断して
    前記スイッチ回路(8)をオン・オフ制御するための制
    御信号を出力する衝突判断機能と、少なくとも前記雷管
    (9)の機能が正常か否かを診断する診断手段とを有す
    る制御回路(11)と、前記バッテリ(1)から給電さ
    れて前記DC/DCコンバータ(2)以外の回路のうち
    少なくても前記制御回路(11)及びそれに付随する回
    路(17)に給電する回路系電源(15)と、前記バッ
    テリ(1)と回路系電源(15)との間に介装された逆
    流防止用ダイオード(16)と、前記バックアップコン
    デンサ(5)と前記回路系電源(15)との間に介挿さ
    れて前記制御回路(11)への前記バッテリ(1)から
    の給電の停止時に該制御回路への給電を、前記制御回路
    (11)からの指示に基づいて該バッテリ(1)から前
    記バックアップコンデンサ(5)に切り換える電源切り
    換え手段と、前記イグニッションスイッチ(30)のオ
    フまたはそれと同等の状態を検出して前記電源切り換え
    手段に切り換え指示信号を出力する切り換え時期検出手
    段とを備えてなる点火装置駆動回路において、前記切り
    換え時期検出回路は、ベース端子が第1抵抗を介して前
    記バッテリ(1)側に接続され、かつ第1及び第2抵抗
    を介して接地され、また第3抵抗を介して前記回路系電
    源(15)の出力端子に接続されると共に、エミッタ端
    子が接地側に、またコレクタ端子が前記回路系電源(1
    5)の出力端子に接続されたダーリントン接続のスイッ
    チングトランジスタ(20)と、該スイッチングトラン
    ジスタのコレクタ端子にベース端子が接続されて、前記
    制御回路(11)からの指示に基づいて前記電源切り換
    え回路(13)をオン・オフ制御するスイッチングトラ
    ンジスタ(17c)とからなることを特徴とする点火装
    置駆動回路。
JP6134437A 1994-06-16 1994-06-16 点火装置駆動回路 Pending JPH082373A (ja)

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