KR100372276B1 - 에어백용 안전 센서 진단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 에어백 ECU용 안전센서를 사전에 테스트하여 에어백의 오전개 방지를 위한 자기 진단 방법에 관한 것이다.

자장을 감지함으로서 리드 핀(13)을 쇼트시키고 전기적 회로의 전류 패스를 형성시켜주는 리드 스위치(14)와, 자석이 충격의 반대 방향에서 지정된 거리만큼 압축되도록 하는 코일 스프링(12)과, 질량과 자속밀도를 가지고 리드 스위치(14)가 쇼트되도록 자장을 형성시켜주는 펄라이트 마그네트(15)를 구비하는 단계와, 상기 코일 스프링(12)을 도통시키는 단계와, 상기 펄라이트 마그네트(15)에 자장이 형성되어 리드 핀이 크로즈되는 가를 판단하는 단계로 구성된다.

Description

에어백용 안전 센서 진단 방법

본 발명은 자동차 에어백 ECU용 안전센서(Safing sense)를 사전에 테스트하여 에어백의 오전개 방지를 위한 자기 진단 방법에 관한 것이다.

제 1 도를 참조하면 일반적인 에어백 시스템은 전원 공급부(1)와, 상기 전원 공급부의 공급을 제어하기 위한 안전 센서(2)와, 차량의 가속도를 측정하기 위한 가속도 센서(7)와, 에어백 시스템의 전 회로를 제어하기 위한 중앙처리장치(6)와, 상기 중앙처리장치의 명령에 따라 작동되는 제 1 전기 스위치(3) 및 제 2 전기 스위치(4)와, 상기 스위치(3, 4)와 접속되며 에어백 모듈을 작동시키는 인플레이터(5)로 구성된다.

상기 에어백용 안전 센서(2)는 차량 충돌시 가속도 센서(7)에 의해서 충돌을 중앙처리장치(6)가 인식하게 되고, 중앙처리장치는 전기적인 스위치를 ON시켜, 결국 인플레이터(5)에 고전류가 흐르도록 한다. 이때 이 전류는 반드시 안전 센서를 거치도록 설계되어 있어서 안전 센서의 리드 스위치의 접점이 크로즈 되어 있지 않으면 전류가 흐를 수가 없게 된다. 그러나 안전 센서는 전기적인 신호에 의해서 동작하는 것이 아니라 기계적인 충격량에 의해서만 작동하는 센서이기 때문에 비충돌 상황에서는 어떠한 경우에도 에어백의 오전개를 방지할 수 있도록 설계되어야 한다.

안전 센서는 차량 충돌시 충격량을 스프링이 연결된 자기 질량체가 감지하여 스위치를 닫아줌으로써 에어백 점화전류가 인플레이터로 흐를수 있는 통로를 만들어 주며, 평상시에는 에어백 ECU가 전자파 간섭에 의해서 오동작하여 충돌 상황으로 인식함으로서 점화명령을 내릴지라도 전기적인 신호에 의해서가 아니라 기계적인 충격량에 의해서만 동작하는 안전 센서가 점화전류의 흐름을 방지함으로서 비충돌 상황에서 에어백의 전개를 방지하는 안전 충돌 센서이다.

안전 센서는 기본적으로는 가속도 센서와 마찬가지로 스프림 메스 시스템으로서, 그 동력학적 모델은 제 2 도와 같으며, 가속도를 받는 충돌계의 몸체와 몸체에 대하여 상대운동을 하는 질량부(11) 그리고 몸체와 질량 부분을 연결하는 스프링(12)으로 구성되어 있다.

X방향의 충돌시 MASS는 -X방향의 힘을 받게되며 스프링력 상수 K를 지닌 스프링의 저항을 받으며 -X방향으로 이동하게 된다. 이렇게 이동하던 질량부(11)는 질량부(11)의 길이와 스프링이 최대로 압축됐을때의 스프링의 길이를 합한 위치에서 멈추게 되며, 질량부에 의해서 감지된 충격량이 스프링의 반발력보다 작게되면 다시 X방향으로 이동하게 된다.

안전 센서는 일반적으로 리드 스위치 센서(REED SWITCH SENSOR)라고 불리어지며 자석에 의해서 리드 스위치 접점이 ON/OFF 되도록 만들어져 있다. 또한 자석의 변위나 자성체의 변위에 대해서 검출이 가능하여 어떤 이동하는 자성물체의 접근을 비교적 간단하고 정밀하게 검출하는데 사용되기도 하며 에어백 ECU에 있어서는 충격량을 감지하는데 사용된다.

그런데 이와 같은 일반적인 안전 센서의 경우, 기계식으므로 센서의 고장 유무를 알기 위해서는 외부에서 힘을 가할 경우에만 가능할 뿐, 전기적인 진단 방법이 없었다.

따라서, 본 발명은 자동차 에어백 ECU용 안전센서(Safing sense)의 스프링에 전기를 통하게하여 리드 스위치의 작동여부로서 안전센서의 이상 여부를 판단하여, 에어백의 오전개 방지를 위한 자기 진단 방법을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일예로서, 자장을 감지함으로서 리드 핀을 쇼트시키고 전기적 회로의 전류 패스를 형성시켜주는 리드 스위치와, 자석이 충격의 반대 방향에서 지정된 거리만큼 압축되도록 하는 코일 스프링과, 질량과 자속밀도를 가지고 리드 스위치가 쇼트되도록 자장을 형성시켜주는 펄라이트 마그네트를 구비하는 단계와,

상기 코일 스프링을 도통시키는 단계와,

상기 펄라이트 마그네트에 자장이 형성되어 리드 핀이 크로즈되는가를 판단하는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

충격량을 감지하기 위한 안전 센서의 기본 구성은 제 3 도와 같이 자장을 감지함으로서 리드 핀(13)을 쇼트시키고 전기적 회로의 전류 패스를 형성시켜주는 리드 스위치(14)와, 자석이 충격의 반대 방향에서 지정된 거리만큼 압축되도록 하는 압축 코일 스프링(12)과, 질량과 자속밀도를 가지고 리드 스위치(14)가 쇼트되도록 자장을 형성시켜주는 펄라이트 마그네트(15)로 구성 되어 있다.

위에서 이미 개략적인 설명이 되었으므로 여기에서는 충격이 있을때 마그네트 질량부(15)의 이동 및 자속의 형성, 그리고 리드 스위치(13) 접점의 상태에 대해서 설명하고자 한다.

먼저 충돌전에는, 제 3 도와 같이, 마그네트 질량부(15)가 스프링(12)에 의해서 오른쪽 끝에 위치하게 되며 이때 리드 스위치(14)는 자체의 반발력에 의해서 떨어져 있게 되어 스위치 접점은 OPEN된다. 그러나 충돌후에는 자석이 충돌 방향과반대 방향으로 이동하게 되고 이때 자속의 흐름은 제 4 도와 같이 변하여 리드 스위치간에 흡인력이 발생하게되고, 리드 스위치 (14)는 크로즈된다. 이때 가해진 충격량에 대한 스위치의 크로징 타임은 스프링의 반발력, 자석의 질량 및 자속밀도 등에 의하여 결정된다.

이러한 원리를 이용하여, 본 발명에 따른 안전 센서 자가 진단 방법은, 자장을 감지함으로서 리드 핀(13)을 쇼트시키고 전기적 회로의 전류 패스를 형성시켜주는 리드 스위치(14)와, 자석이 충격의 반대 방향에서 지정된 거리만큼 압축되도록 하는 코일 스프링(12)과, 질량과 자속밀도를 가지고 리드 스위치(14)가 쇼트되도록 자장을 형성시켜주는 펄라이트 마그네트(15)를 구비하는 단계와, 상기 코일 스프링(12)을 도통시키는 단계와, 상기 펄라이트 마그네트(15)에 자장이 형성되어 리드 핀이 크로즈되는 가를 판단하는 단계로 구성된다.

그래서, 리드 핀이 크로즈되면 정상 상태, 그렇지 않으면 불량 상태로 판단하게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 자동차 에어백 ECU용 안전센서(Safing sense)를 간단한 방법으로 테스트하여 에어백의 오전개를 방지할 수 있게 된다.

제 1 도는 종래의 에어백 시스템의 블록도

제 2 도는 일반적인 리드 스위치의 작동 개념도

제 3 도는 일반적인 안전 센서의 작동전 상태를 도시한 단면 개념도

제 4 도는 일반적인 안전 센서의 작동후 상태를 도시한 단면 개념도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 전원 공급부 2 : 안전 센서

3 : 제 1 전기 스위치 4 : 제 2 전기 스위치

5 : 인플레이터 6 : 중앙처리장치

7 : 가속도 센서 12 : 코일 스프링

13 : 리드 핀 14 : 리드 스위치

15 : 펄라이트 마그네트

Claims (1)

1. 자장을 감지함으로서 리드 핀(13)을 쇼트시키고 전기적 회로의 전류 패스를 형성시켜주는 리드 스위치(14)와, 자석이 충격의 반대 방향에서 지정된 거리만큼 압축되도록 하는 코일 스프링(12)과, 질량과 자속밀도를 가지고 리드 스위치(14)가 쇼트되도록 자장을 형성시켜주는 펄라이트 마그네트(15)를 구비하는 단계와, 상기 코일 스프링(12)을 도통시키는 단계와, 상기 펄라이트 마그네트(15)에 자장이 형성되어 리드 핀이 크로즈되는 가를 판단하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백용 안전 센서 진단 방법.