KR950001813B1 - 3개의 충돌감지기를 갖는 탑승자속박장치용 점화회로 - Google Patents

3개의 충돌감지기를 갖는 탑승자속박장치용 점화회로 Download PDF

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진 에이. 테난트
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Abstract

내용 없음.

Description

3개의 충돌감지기를 갖는 탑승자속박장치용 점화회로
제1도는 다중점화를 가지고 완전한 진단능력을 갖는 본 발명에 따라 구성된 에어백 점화회로의 회로도.
제2도는 제1도 점화회로의 고장유무를 마이크로 프로세서로 진단하는 방법을 보인 흐름도.
제3도는 제1도 에어백 점화회로의 다이오드 브릿지로 구성된 다이오드의 순간정바이어스 전도전압을 측정하는 방법을 보인 흐름도.
제4도는 단일 에어백을 전개하기 위한 본 발명 에어백 점화회로의 다른 실시형태를 보인 회로도.
본 발명은 차량용 탑승자속박장치에 관한 것으로, 특히 고장의 존재를 용이하게 진단할 수 있는 에어백 탑승자속박장치용 점화회로에 관한 것이다.
종래 에어백 탑승장속박장치는 각각 동일 공칭저항값을 갖는 저항으로 분로되는 평상시 개방된 제1 및 제2의 차량가속도감지기와 직렬인 점화기폭기 양단에 전위를 제공하는 전원을 갖는 점화회로로 구성된다. 따라서 감지기가 평상시 개방상태에 있는 동안 회로를 통하여 적은 전류가 흐른다. 차량의 충돌 또는 급격한 감속기에 감지기가 폐쇄되어 기폭기에 많은 전류가 흘러 기폭기를 점화시킴으로써 에어백을 전개시킨다.
1989년 7월 25일자 미국특허 제4 851 705호에서, 본 발명자들은 여분의 "충돌" 및 "안전"감지기가 구성되어 있고 완전한 고장진단 능력을 갖는 탑승자속박장치용 점화회로를 제시한 바 있으며, 그 기술이 본 발명에서 인용된다. 특히 상기 미국 특허 제4 851 705호에는 두 충돌감지기중의 하나와 두 안전감지기중의 하나가 동시에 폐쇄될 때에 하나 이상의 기폭기를 점화시켜 같은 수의 에어백을 전개시킬 수 있도록 하는 점화회로가 기술되어 있다. 그러나, 본 발명의 분야의 시장에서는 상기 미국특허 제4 851 705호에 기술된 바와 같이 다중점화로와 완전한 고장진단능력에 부가하여 제3의 충돌 또는 "식별"감지기를 갖는 차량탑승자속박장치용 점화회로가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 3개의 충돌감지기와 다중점화뢰를 갖는 반면에 최소의 회로소자를 이용하는 차량탑승자 속박장치용 점화회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 점화회로소자가 점화회로의 분해를 필요로 하지 아니하고 진단되는 차량탑승자속박장치용 점화회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분해를 필요로 하지 않고 해당 점화회로의 고장을 특별히 진단하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
제1 및 제2차량탑승자속박장치를 작동시키는, 예를 들어 한쌍의 에어백을 전개시키는 본 발명의 개선된 점화회로는 전원양단에 병렬로 연결된 제1 및 제2 회로선으로 구성되어 양단에 제1전압이 인가된다. 특히, 제1회로선은 에어백의 전개에 요구된 제1상태를 탐지하기 위한 평상시 개방된 제1가속도감지기(이후부터 "안전감지기"라 함), 제1에어백을 전개시키기 위하여 내부저항을 갖는 기폭기와 같은 제1트리거수단과, 에어백의 전개에 요구된 제2상태를 탐지하기 위한 평상시 개방된 제2감지기(이후부터 "충돌감지기"라 한다)로 직결구성된다. 마찬가지로 제2회로선은 다른 안전감지기, 제2에어백을 전개시키기 위한 제2기폭기와, 다른 충돌감지기로 직렬구성된다. 제2기폭기의 내부저항은 제1기폭기의 내부저항과 같다. 평상시 개방되어 있는 각 안전 및 충돌감지기는 각 기폭기의 내주저항값보다 큰 공칭저항값을 갖는 저항으로 분포된다.
한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제1다이오드 브릿지는 안전감지기와 기폭기 사이에 배치된 제1회로선의 제1접속점을 안전감지기와 그 기폭기 사이에 배치된 제2회로선의 제1접속점에 연결한다. 마찬가지로 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제2다이오드 브릿지는 기폭기와 그 충돌감지기 사이에 배치된 제1회로의 제2접속점을 기폭기와 충돌감지기 사이에 배치된 제2회로선의 제2접속점에 연결한다.
제3다이오도 브릿지는 기폭기와 충돌감지기 사이에 배치된 제1회로선의 제3접속점을 기폭기와 그 충돌 감지기 사이에 배치된 제2회로선의 제3접속점에 연결한다. 제3다이오드 브릿지 자체는 반대로 캐소드와 직렬연결된 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된다.
제3충돌감지기는 그 충돌감지기와 각각 병렬배치되도록 다이오드 사이에 배치된 제3다이오드 브릿지의 접속점을 제1 및 제2회로선에 연결한다.
다이오드 브릿지는 다중점화로를 제공하여 안전감지기의 하나 또는 3개 충돌감지기의 어느 하나가 폐쇄될 때에 양 기폭기가 점화되어 양 에어백이 전개된다.
아울러 다이오드 브릿지는 점화회로내의 고장유무를 진단하고 고장의 식별이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명 점화회로는 여러 접속점에서의 전압과 회로선 양단에 인가된 전압을 판독하기 위한 수단, 여러 접속점의 전압을 서로 비교하기 위한 수단, 인가전압으로부터의 다수 전압범위와 인가전압의 다수 알려진 비율을 계산하지 위한 수단과 한 접속점의 전압을 상기 계산된 전압범위와 비교하기 위한 수단과, 회로선 양단에 제1인가전압보다 큰 제2전압을 인가하기 위한, 즉 회로선 양단에 인가되는 전압을 증가시키기 위한 수단과 회로선 양단에 제1전압을 인가할 때에 한 접속점의 전압을 제2전압이 양단에 인가될 때에 동일 접속점의 전압과 비교하기 위한 수단과, 각 다이오드 브릿지 양단의 전압강하를 다이오드 정바이어스 전도전압과 비교하기 위한 수단으로 구성된다.
또한 본 발명 점화회로는 고장유무를 알리는 신호수단과 그 진단시에 고장을 기록하기 위한 수단으로 구성된다. 아울러, 본 발명 점화회로는 점화회로에서 적어도 하나의 접속점으로부터 전류를 유도해내는 수단과 같이 다이오드 브릿지를 구성하는 다이오드의 순간정바이어스 전도전압을 측정하기 위한 수단과 이로써 나타나는 각 다이오드 브릿지 양단의 전압강하를 계산하기 위한 수단으로 구성되어 점화회로가 제조공차와 시간 및 온도효과를 고려하여 다이오드의 정바이어스 전도전압을 주기적으로 재측정한다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에서, 한쌍의 에어백(도시하지 않았음)을 전개하기 위한 본 발명에 따라 구성된 점화회로(10)는 DC 전원(16)의 양단에 병렬로 연결된 제1 및 제2회로선(12)(14)으로 구성된다. 예를 들어 이 DC 전원(16)은 밧데리(18)와, 이 밧데리(18)의 양단에 연결되어 이로써 평상시에 충전되는 캐패시터(20)로 구성된다. 캐패시터(20)는 회로선(12)(14)의 양단에 인가된 전원전압(VS)이 밧데리(18)가 오작동하거나 그밖에 차량충돌시 회로선(12)(14)으로부터 분리되는 경우에 에어백을 충분히 전개시킬 수 있도록 유지되게 한다.
본 발명에 따라서, 전원(16)의 캐패시터(20)는 인덕터(24)의 도움으로 충전트랜지스터(22)의 펄스출력에 의해 공칭전원전압(VS)으로 충전된다. 특히 마이크로 프로세서(26)는 밧데리 출력전압과 한쌍의 아날로그-디지탈 변환기 포트 "A"와 "B"를 통해 회로선(12)(14) 양단에 인가된 전원전압(VS)을 연속 모니터한다. 전원전압(VS)이 에어백을 충분히 전개시키는 전압이하로 강하될 때에 마이크로 프로세서(26)는 캐패시터(20)에 필요전압을 충전시키는 충전트랜지스터(22)에 인가되는 펄스출력을 발생한다. 한쌍의 보호다이오드(28)가 캐패시터(20)의 조기방전을 방지한다.
특히 캐패시터(20)의 충전은 이후 상세히 언급되는 바와 같이 고장유무를 진단하는데 사용하기 위하여 회로선(12)(14)에 인가되는 전원전압(VS)을 순간적으로 증가시키도록 한다.
제1회로선(12)은 평상시 개방되어 있는 "안전"감지기(30), 전류가 한계치 이상 흐를 때에 제1에어백을 전개시키도록 작용하는 기폭기(32)와, 평상시 개방되어 있는 "충돌"감지기(34)로 직렬구성된다. 충돌감지기(34)의 가속도한계치는 안전감지기(30)의 가속도 한계치보다 현저하게 크다. 따라서 점화회로(10)의 감지소자에 대한 가속도 입력이 증가될 때에 안전감지기(30)가 폐쇄되어 충돌감지기(34)를 효과적으로 "작동"시키며, 이와 같이 작동되는 충돌감지기(34)는 가속도 입력이 증가하여 그 한계치를 능가할 때에 기폭기(32)를 점화시킨다.
평상시 개방되어 있는 제1회로선(12)의 감지기(30)(34)는 각각 동일한 공칭저항값을 갖는 저항(36)으로 분리된다. 특히 분로저항(36)의 공칭저항값은 기폭기(32)의 공칭내부저항값보다 현저히 큰 값을 갖는 것이 좋다. 예를 들어 기폭기(32)의 공칭내부저항값이 약 2옴인 경우에 분로저항(36)은 2kΩ의 저항으로 구성되는 것이 좋다.
마찬가지로, 제1도에서 보인 점화회로(10)의 제2회로선(14)은 제1회로선(12)의 안전감지기(30)와 같은 유사한 가속도한계치를 갖는 제2안전감지기(38), 전류가 한계치 이상 흐를 때에 제2에어백을 증가시키도록 작동하기 위한 제1기폭기(32)와 같은 유사한 내부저항을 갖는 제2기폭기(40), 제1회로선(12)의 충돌감지기(34)와 같은 유사한 가속도 한계치를 갖는 제2충돌감지기(42)로 직렬구성된다. 제2회로선(14)의 안전감지기(38)와 충돌감지기(42)는 제1회로선(12)의 분로저항(36)와 유사한 공칭저항값의 저항(44)으로 각각 분로된다.
역바이어스 다이오드(48)로 구성된 제1다이오드 브릿지(46)가 안전감지기(30)와 그 기폭기(32) 사이에서 제1회로선(12)의 접속점(50)(이후부터는 "제1접속점"이라 함)을 안전감지기(38)와 그 기폭기(40)에서 제2회로선(14)의 접속점(이후부터는 "제2접속점"이라 함)에 연결한다. 마찬가지로, 역바어스 다이오드(56)로 구성된 제2다이오드 브릿지(54)는 기폭기(32)와 충돌감지기(34) 사이에서 제1회로선(12)의 다른접속점(58)(이후부터는 "제3접속점"이라 함)을 기폭기(40)와 충돌감지기(42) 사이에서 제2회로선(14)의 다른 접속점(60)(이후부터는 "제4접속점"이라 함)에 연결한다.
제1도에서, 제3다이오드 브릿지(62)는 기폭기(32)와 그 충돌감지기(34) 사이에서 제1회로선(12)의 다른 접속점(64)(이후부터는 "제5접속점"이라 함)을 기폭기(40)와 충돌감지기(42) 사이에서 제2회로선(14)의 다른 접속점(66)(이후부터는 "제6접속점"이라 함)에 연결한다. 제3다이오드 브릿지(62)는 반대로 캐소오드에 직렬연결된 한쌍의 역바이어스 다이오드(68)로 구성된다.
제3충돌감지기(70)는 제1 및 제2충돌감지기(34)(42)를 병렬로 배치토록 다이오드(68) 사이인 제3다이오드 브릿지(62)의 접속점(72)(이후부터는 "제7접속점"이라 함)을 제1 및 제2회로선(12)(14)에 이들 사이의 접속점(74)(이후부터는 "제8접속점"이라 함)에서 연결한다. 제3충돌감지기(70)는 제1 및 제2충돌감지기(34)(42)를 분로하는 저항(36)(44)과 유사한 공칭저항값을 갖는 저항(76)으로 분로된다.
다이오드 브릿지(46)(54)(62)는 기폭기(32)(40)를 위한 다중 점화로를 제공하여 양 에어백은 안전감지기와 충돌감지기가 조합하여 폐쇄되는 것에 관계없이 전개된다. 특히, 정상작동하에서 분로저항(36)(44)(76)은 각 회로선(12)(14)를 통하여, 그리고 그 기폭기(32)(40)를 통하여 비교적 낮은 전류가 흐르도록 유지한다. 한계치를 능가하는 가속도에 의하여 적어도 하나의 안전감지기(30)(38)와 적어도 하나의 충돌감지기(34)(42)의 폐쇄시에 분로저항(36)(44)(76)이 단락되므로서 양 기폭기(32)(40)를 통하여 흐르는 전류는 점화한계치 이상의 값으로 증가되고 이때에 에어백이 동시에 전개된다.
본 발명은 다른 특징에 따라서, 본 발명 점화회로(10)의 다이오드 브릿지(46)(54)(62)는 부가적으로 회로내의 고장을 진단할 수 있도록 한다. 특히 정상작동중에, 점화회로(10)는 동일 전류를 유도해내는 동일 저항값의 두 회로선(12)(14)를 갖는 간단한 병렬회로로서 작용한다. 따라서, 정상작동중에 제1 및 제2접속점(50)(52)과, 제3 및 제4접속점(58)(60)는 동일 전위로 유지된다. 그러나, 회로(10)내에 고장이 있으면 이는 회로선(12)(14)을 통한 전류의 흐름을 방해하여 하나 이상의 접속점에서 전압이 변화한다. 각 고장이 회로에 영향을 주어 접속점 전압이 달라지므로 고장의 동일성이 접속점(50)(52)(58)(60)에서 전압의 절대 및 상대값의 시험으로 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명 점화회로(10)는 이에 연결된 마이크로 프로세서(26)의 아날로그-디지탈변환기 포트 "C", "D", "E" 및 "F"와 같은 각 접속점(50)(52)(58)(60)에서 전압을 판독하기 위한 수단을 갖는다. 또한 점화회로(10)는 고장의 존재를 진단하는데 유용한 다수의 기준값을 기억시키기 위하여 마이크로 프로세서(26)와 연결된 EEPROM(78)과 같은 영구기억장치를 가지며, 여기에서는 이와 같이 진단된 고장의 빈도와 동일성이 차후 검색을 위해 기록되고, 마이크로 프로세서(26)에 의하여 동작되는 신호램프(80)와 같은 신호 수단을 가지므로서 고장의 존재가 차량운전자에게 전달된다. 어떤 다이오드 브릿지(46)(54)(62) 양단의 순간 전압강하가 그 다이오드(48)(56)(68)의 정바이어스 전도전압(Vd)을 능가하는 경우 브릿지(46)(54)(62)의 정바이어스 다이오드가 "턴-온"된다. 즉 전류가 이들을 통해 흐르기 시작하고 이후에 브릿지(46)(54)(62) 양단의 전압강하가 다이오드 정바이어스 전도전압(Vd)로 제한된다. 브릿지(46)(54)(62)의 양단전압이 다이오드(48)(56)(68)의 정바이어스 전도전압(Vd)을 능가할 때에 이후 상세히 설명되는 바와 같이 다이오드 고장이 표시된다.
마이크로 프로세서(26)에 의해서 실행되는 진단시켄스가 제2도에 도시되어 있다. 특히 마이크로 프로세서(26)는 점화회로(10)에 고장이 있는 경우 이 고장의 존재를 다음과 같은 단계로 진단한다. (가) 순간전원전압(VS)와 아날로그-디지탈변환기 포트 "B", "C", "D", "E" 및 "F"를 통하여 접속점(50)(52)(58)(60)에서의 전압이 판독된다. (나) 잠재성 회로고장의 여러 부류에 해당하는 전원전압(VS)에 대한 접속점 전압의 범위를 한정하는 사전 기록된 다수의 범위비율을 EEPROM(78)로부터 검색한다. (다) 상기 비율과 순간전원전압(VS)을 이용하여 5개의 전압범위를 계산한다. (라) 제1접속점(50)에서 검출된 전압(VC)이 포함되는 전압범위(a), EEPROM(78)로부터 검색된 기준 다이오드 정바이어스 전도전압(Vd)과 비교되는 제1 및 제2접속점(50)(52) 사이의 전압강하(VCD)(b), 제1 및 제3접속점(50)(58)과 제2 및 제4접속점(52)(60) 사이의 전압강하(c)와, 상기 사용된 순간전원전압(VS)보다 높은 전압으로 캐패시터(20)가 충전되는 것이 제1접속점(50)에서 검출된 전압(VC)을 갖는 효과(d)를 기초로하여 특정 고장의 존재와 동일성을 결정한다. 만약 고장이 표시되면, 이후에 마이크로 프로세서(26)는 EEPROM(78)에 표시된 고장을 기록하고 신호램프(80)를 동작시킨다.
고장범위비율은 마이크로 프로세서(26)에 의하여 수행된 일련의 지시에 따라 달라질 수도 있으므로 이러한 값을 얻기 위해 EEPROM(78)에는 더이상 기준이 필요치 않다.
상기 (나)단계에서는 EEPROM(78)로부터 검색된 고장범위비율은 본 발명의 기술분야에 숙련된 자이면 잘 알 수 있는 회로분석방법으로 초기에 결정되어 각 잠재성 고장에 응답하여 접속점(50)(52)(58)(60)에서의 동일한 전압변화가 계산된다. 이와 같이 하여 얻은 비율은 점화회로(10)를 구성하는 소자의 전기적인 특허에서 허용가능한 변화에 적응하는 고장전압범위를 제공토록 경험적으로 확장된다. 따라서 2kΩ의 분로저항(36)(44)(76)을 갖는 본 발명 점화회로(10)의 실시형태에서는 범위 1의 접지전위와 14%의 전원전압(VS)사이에 놓이고, 범위 2는 전원전압(VS)의 14%와 33% 사이이며, 범위 3은 전원전압(VS)의 33%와 44% 사이이고, 범위 4는 전원전압(VS)의 44%와 74% 사이이며, 범위 5는 전원전압(VS)의 74%와 100% 사이이다. 실제로 상기 비율은 분로저항(36)(44)(76)가 동일한 공칭저항값이고 기폭기(32)(40)의 공칭내부저항값이 상기 값과 비교하여 무시된 정도인 실시형태에서는 유효하다.
제1 및 제2접속점(54)(56), 제1 및 제3접속점(54)(64)과, 제2 및 제4접속점(56)(66) 사이에서 나타나는 관찰된 전압강하(VCD)(Vce)(VDF)는 다음 표로 보인 바와같이 29개의 특정고장을 식별하기 위하여, 또는 회로(10)에서 고장이 없음을 확인하기 위하여 상기 고장범위와 조합되어 사용된다.
[표 1]
Figure kpo00001
여기에서,
VC… 제1접속점(50)에서 검출된 전압
VD… 제2접속점(52)에서 검출된 전압
VE… 제3접속점(58)에서 검출된 전압
VF… 제4접속점(60)에서 검출된 전압
VCD… VC-VD
VCE… VC-VE
VDF… VD-VF
SS1… 제1회로선(12)의 안전감지기(30)
SS2… 제2회로선(14)의 안전감지기(38)
CS1… 제1회로선(12)의 충돌감지기(34)
CS2… 제2회로선(14)의 충돌감지기(42)
CS3… 제1 및 제2충돌감지기(34)(42)에 병렬연결된 충돌감지기(70)
J1-J5… 각 접속점(50)(52)(58)(60)(72)
"Vd"… 다이오드 브릿지(46)(54)(62)를 구성하는 다이오드(48)(56)(68)의 순간정바이어스 전도전압
"+"… 감지가능한 정전압
"-"… 감지가능한 부전압
"무"… 무시될 정도의 전압
"g"… 회로소자의 공칭저항값의 변화에 적응하며 회로에 고장이 없을 때에 무단히 고장이 표시되는 것을 방지하기 위한, 예를 들어 0.3볼트의 특정보호영역
다음의 실시예는 표(1)의 사용설명과 함께 상기 진단시켄스의 적용을 설명한다.
각 실시예에서, 전원전압(VS)은 12볼트이고, 따라서 상기 (나)단계하에서 계산된 범위 1-5는 다음과 같다. 범위 1은 0.0-1.68볼트, 범위 2는 1.68-4.00볼트, 범위 3은 4.00-5.28볼트, 범위 4는 5.28-8.88볼트, 범위는 5는 8.88-12.0볼트이다. 다음 실시예에서는 다이오드 정바이어스 전도전압(Vd)이 0.70볼트인 것으로 가정된다.
[실시예 1]
제1, 제2, 제3 및 제4접속점(50)(52)(58)(60)의 전압은 각각 12.00볼트, 12.00볼트, 11.98볼트 및 11.99볼트로 측정되었다. 전원전압이 12볼트일 때에 제1접속점 전위 VC는 범위 5내에 속한다. 제1 및 제2접속점(50)(52)사이의 전압강하 VCD는 제로이므로 VCD만을 이용하여 표(1)의 내용으로부터 다음의 잠재적인 고장상태를 식별한다. 즉, 양 기폭기(32)(40)가 개방된다(고장번호 7). 양 안전감지기(30)(38)가 폐쇄된다(고장번호 8). 제1 및 제2접속점(50)(52)이 밧데리(18)의 양극단자의 모두 단락된다(고정번호 9). 회로선(12)(14)가 제3접속점(58)과 접지부 사이에서, 그리고 제4접속점(60)과 접지부 사이에서 각각 개방된다(고장번호 10). 또는 점화회로(10)의 제3 및 제4접속점(58)(60)이 모두 밧데리(18)의 양극단자에 단락된다(고장번호 11).
또한 표(1)는 상기 고장사이의 다른 차잇점이 제1 및 제3접속점(50)(58) 사이의 전압강하 VCE의 시험을 요구하는 것을 보인다. 이 실시예에서, 0.02볼트의 작은 정전압강하 VCE가 제1 및 제3접속점(50)(58) 사이에서 일어나고 고장번호 7, 10 및 11은 적용되지 않는바, 고장번호 7은 이들 사이에서 전원전압 VS(즉, 12볼트)과 같은 전압강하 VCE를 발생케할 것이며, 고장번호 10과 11은 접속점(50)(58)에 동일전압을 발생케할 것이다.
또한 고장번호 8과 9사이를 구별하기 위하여 캐패시터(20)가 충전트랜지스터(22)의 도통으로 충전된다. 만약 이러한 충전으로 제1접속점(50)에서 검출되는 전압 VC의 증가를 가져오면 표(1)는 양 안전감지기(30)(38)가 폐쇄됨을 나타낸다(고장번호 8). 만약 이러한 충전으로도 제1접속점(50)에서 검출되는 전압 VC의 증가를 가져오지 못하는 경우 제1 및 제2접속점(50)(52)은 밧데리(18)에 단락된다(고장번호 8).
또한 마이크로 프로세서(26)는 밧데리 전압 VA의 제1접속점(50)에서 검출된 전압 VC를 비교할 수 있다. 특히 제1 및 제2 접속점(50)(52)가 밧데리(18)에 단락되지 아니하는 경우 전원전압 다이오드(28)의 정바이어스 전도전압 Vd와 실제로 동일한 전압강하가 밧데리(18)와 제1접속점(50) 사이에 나타난다. 밧데리 전압 VA가 제1접속점(50)에서 검출된 전압과 동일한 경우에 제1 및 제2접속점(50)(52)는 밧데리(18)에 단락된다. 즉 고장번호 8이 나타나게 된다.
전압강하 VCE와 VDF가 제1 및 제2접속점(50)(52)에서의 전압이 경비를 최소화하거나 소자의 오작동으로 인하여 마이크로 프로세서(26)에 의하여서만 판독되는 경우와 같이 유효하지 못한 경우에 이 실시예에서 특정 고장이 식별될 수 없다. 또한 고장은 두 부류의 고장, 즉 고장번호 7, 8 및 10으로 구성되는 부류되거나 고장번호 9 및 11로 구성되는 부류내에 있는 것만 측정될 수 있을 것이다.
[실시예 2]
제1, 제2, 제3 및 제4접속점(50)(52)(58)(60)의 전압은 각각 11.98볼트, 12.00볼트, 11.28볼트 및 11.30볼트인 것으로 측정된다. 따라서 제1 접속점 전위는 범위 5내에 속한다. VCD를 이용한 표(1)는 먼저 다음의 잠재적인 고장상태를 나타낸다.
즉, 제1접속점(50)이 밧데리(18)의 양극단자에 단락된다(고장번호 1). 제1안전감지기(30)가 폐쇄된다(고장번호 2). 또는 제3접속점(58)이 밧데리(18)의 양극단자에 단락된다(고장번호 3). 또한 제1 및 제3접속점(50)(58) 사이에 나타나는 작은 부전압강하 VCE를 이용하는 표(1)의 내용으로부터 제1접속점(50)이 밧데리(18)의 양극단자에 단락됨을 나타낸다(고장번호 1).
[실시예 3]
제1, 제2, 제3 및 제4접속점(50)(52)(58)(60)의 전압이 각각 6.10볼트, 6.10볼트, 6.06볼트 및 6.07볼트인 것으로 측정된다. 따라서 제1접속점 전위는 범위 3내에 속한다. 제1 및 제2접속점(50)(52)은 전압이 동일함으로 회로(10)내에 고장은 없다.
[실시예 4]
제1, 제2, 제3 및 제4접속점(50)(52)(58)(60)의 전압은 5.97볼트, 6.12볼트, 5.93볼트 및 6.10볼트인 것으로 측정된다. 따라서 제1접속점 전위는 범위 3내에 속한다. 제1 및 제2접속점(50)(52) 사이에서-0.15볼트의 전압강하 VCD가 다이오드 정바이어스 전도전압 Vd보다 현저히 작지 않는 한 회로(10)에서 분로저항(36)(44)의 적어도 하나가 허용범위를 벗어난 공칭저항값을 갖는다(고장번호 19).
제8접속점(74)와 접지부 사이에 다이오드(도시하지 않았음)를 부가함으로서 고장번호 23, 25 및 27내에서 다른 상태 사이의 구별이 가능할 것이다. 특히 제2 및 제4접속점(52)(60)은 이들 전압이 이러한 부가다이오드의 정바이어스 전도전압 Vd와 같은 경우에 접지부에 단락되지 아니한다. 반대로 접지부에 대한 단락은 제2 및 제4접속점(52)(60)의 전압이 제로인 경우를 나타낸다. 그러나 회로선(12)(14)에 이러한 부가다이오드가 있으므로 상기 고정범위비율이 변화하고 이에 따라서 그 정바이어스 전도전압 Vd에 의해 고장범위가 회로진단에 적용될 수 있다.
주어진 다이오드의 정바이어스 전도전압 Vd이 제조공차와 다이오드가 노출되는 작동상태, 예를 들어 그 작동온도에 변화에 의하여 변화할 것이다. 따라서 점화회로(10)내의 고장을 정확히 진단하기 위하여 각 브릿지 다이오드(48)(56)(68)의 순단정바이어스 전도전압 Vd는 상기 진단시켄스를 이용하여 주기적으로 재측정되는 것이 좋다. 따라서 본 발명의 점화회로(10)는 또한 제1도에서 보인 트랜지스터(82)(84)(86)과 같이 전류를 선택적으로 유도해내도록 하는 제3, 제4 및 제7접속점(58)(60)(72)에 각각 연결된 수단으로 구성된다. 특히 각 트랜지스터(82)(84)(86)의 콜렉터는 기폭기(32)(40)의 저항값보다 큰 저항값을 갖는 저항(88)을 통하여 제3, 제4 및 제7접속점(58)(60)(72)에 각각 연결되고 각 트랜지스터(82)(84)(86)의 에미터는 접지 연결된다.
다이오드 브릿지(46)(54)(62)를 구성하는 다이오드(48)(56)(68)의 순간정바이어스 전도전압 Vd를 측정하는 방법이 제3도에 도시되어 있다. 특히 전류가 마이크로 프로세서(26)로부터 트랜지스터(82)(84)(86)의 베이스에 공급됨으로서 그 콜렉터에 연결된 저항(88)을 통하여 전류가 유도되어 나온다. 따라서 증가된 전류가 다이오드를 충분히 턴-온시키도록 각 브릿지(46)(54)(62)의 정바이어스 다이오드 양단의 전압강하가 이루어질 수 있도록 하기 위하여 안전감지기(30)(38)의 양단에 보다 큰 전압강하가 이루어지도록 하는 트랜지스터(82)(84)(86)이 연결된 회로선(12)을 통하여 흐르게 된다. 따라서 제1 및 제2접속점(50)(52)과, 제3과 제4접속점(58)(60)사이의 전압강하 VCE와 VDF는 다이오드(48)(56)(68)의 정바이어스 전도전압의 순간값과 동일하다. 따라서 각 다이오드(48)(56)(68)의 순간정바이어스 전도전압 Vd는 상기 언급된 진단시켄스에 이용토록 EEPROM(78)에 기억된다.
다이오드 양단의 순간전압강하가 트랜지스터 또는 다이오드 오동작에 의해 계산될 수 없을 때에 다이오드 정바이어스 전도전압 Vd를 위해 사전 선택된 값이 이용될 수 있다. 이점에 관하여서는 다이오드 정바이어스 전도전압 Vd이 상기 언급된 바와 같이 점화회로(10)에 고장이 없거나 고장이 범위 3내에 속하는 경우에만 정확히 체크될 수 있음에 유의하여야 한다. 따라서, 순간 다이오드 정바이어스 전도전압 Vd를 위한 시험시에 제1 및 제3접속점(50)(58)의 순간전압으로부터 계산된 전압강하가 제로보다는 크나 최소 허용값보다는 작은 경우 트랜지스터 또는 다이오드 고장이 지시된다(고장번호 20).
부가적으로 이러한 진단시켄스는 다음 단계로 구성된다. 즉, 수회에 걸쳐 점화회로에서 전압 VCD, VCE, VDE및 VEF를 판독하고 이들로부터 상기 언급된 단계들을 이용하여 평균값을 계산하는 단계, 신호램프(80)의 완벽성을 검사하고 신호램프(80)의 고장시에 보조신호수단을 동작시키는 단계, 신호램프(80)를 통하여 부호화된 시켄스에 의한 것과 같이 검출된 특정고장을 신호화하는 단계, 회로선(12)(14)의 양단에 인가된 전압 VB를 판독하고 예를 들어 밧데리(18)의 오동작 또는 차량충돌중 회로(10)로부터 밧데리(18)의 분리시에 일어날 수 있는 것과 같이 인가전압 VB이 양 기폭기(30)(38)를 충분히 점화시킬 수 있는 레벨 이하로 강하되는 경우에 캐피시터(20)를 충전시키는 단계와, 부가감지수단(도시하지 않았음)을 이용하여 차량 프레임에 대한 가속도감지기(30)(34)(38)(42)(70)의 물리적인 취부상태를 확인하는 단계로 구성된다.
회로내 고장존재의 측정시에 마이크로 프로세서(26)는 표시된 고장이 안전감지기(30)(38)중 하나의 순간 폐쇄와 같은 장치상의 고장인지 감지기가 폐쇄상태로 고장이 나는 것과 같은 진실한 고장인지를 결정하기위한 증분카운터와 같은 수단이 결합될 수 있다. 또한 마이크로 프로세서(26)는 계속된 진단능력을 갖도록하는, 예를 들어 마이크로 프로세서가 무단의 외부장애로 작동불능인 경우에 마이크로 프로세서(26)가 특정지시점에서 작동이 시작될 수 있도록 하는 데드맨 타이머와 결합될 수 있다. 또한 마이크로 프로세서(26)의 지시는 이에 연결된 EEPROM(78)의 완벽성을 검색하거나 이 EEPROM(78)에 기록된 고장정화를 기록하기 위한 단계로 구성된다.
본 발명 에어백 점화회로의 다른 실시형태(90)가 제4도에 도시되어 있다. 점화회로(90)는 운전전용 에어백(도시하지 않았음)과 같은 단일 에어백을 작동시키는 한편 다중점화회로와 완전한 회로진단능력을 갖는다. 특히 점화회로(90)는 본 발명 점화회로의 제1실시형태(10)에 대하여 상기 언급한 바와 유사하게 전원(100)의 양단에 병렬로 연결된 3개의 회로선(92)(94)(96)으로 구성된다.
제1회로선(92)은 제1안전감지기(102), 에어백을 작동시키기 위한 기폭기(104)와, 제1충돌감지기(106)로 직렬구성되고, 제2회로선(94)은 제2안전감지기(108)와 저항(110)으로 직렬구성되며, 제3회로선(96)도 저항(112)과 제2충돌감지선(114)으로 직렬구성된다. 제1실시형태(10)와 같이, 각 감지기(102)(106)(108)(114)에는각 제2 및 제3회로선(94)(96)의 직렬저항(110)(112)와 같은 동일한 공칭저항값을 갖는 분로저항(116)이 구비되어 있다.
역바이어스 다이오드(120)로 구성된 제1다이오드 브릿지(118)은 안전감지기(102)와 기폭기(104) 사이에서 제1회로선(92)의 접속점(122)(이후부터는 "제1접속점"이라 한다)을 안전감지기(108)과 저항(110) 사이에서 제2회로선(94)의 접속점(124)(이후부터는 "제2접속점"이라 한다)에 연결한다. 역바이어스 다이오드(128)로 구성된 제2다이오드 브릿지(126)는 기폭기(104)와 충돌감지기(106) 사이에서 제1회로선(92)의 다른 접속점(130)(이후부터는 "제3접속점"이라 한다)을 저항(112)과 충돌감지기(114) 사이에서 제3회로선(96)의 접속점(132)(이후부터는 "제4접속점"이라 한다)을 연결한다. 제3다이오드 브릿지(134)는 기폭기(104)와 충돌감지기(106) 사이에서 제1회로선(96)의 다른 접속점(138)(이후부터는 "제5접속점"이라 한다)을 저항(112)과 충돌감지기(114) 사이에서 제3회로선(92)의 다른 접속점(136)(이후부터는 "제6접속점"이라 한다)을 연결한다. 제1실시형태(10)의 경우와 같이, 제2실시형태(90)의 제3다이오드 브릿지(134)는 역으로 캐소우드에 직렬연결된 한쌍의 역바이어스 다이오드(140)로 구성된다.
제3충돌감지기(142)는 다이오드(140) 사이에서 제3다이오드 브릿지(134)의 접속점(144)(이후부터는 "제7접속점"이라 한다)를 제1 및 제2충돌감지기(106)(114)와 병렬로 배치되도록 접속점(146)(이후부터는 "제8접속점"이라 한다)에서 제1 및 제3회로선(92)(96)에 연결한다. 제3충돌감지기(142)는 제1 및 제2충돌감지기(106)(114)를 분로하는 저항(116)과 유사한 공칭저항값을 갖는 저항(148)으로 분로된다.
본 발명 점화회로에 제1실시형태(10)의 경우와 같이, 트랜지스터(150)(152)(154)의 콜렉터는 마이크로 프로세서(158)의 제어하에 선택적으로 전류를 유도해내기 위한 수단을 제공토록 저항(156)을 통하여 점화회로(90)의 제3, 제4 및 제7접속점(130)(132)(144)에 각각 연결된다. 마이크로 프로세서(158)는 본 발명 점화회로의 제1실시형태에 관련하여 이미 언급된 바 있는 동일한 방식으로 작동하는 전원(100)의 펌핑 트랜지스터(160), EEPROM(162)와 신호램프(164)에 연결된다.
제1도에서 보인 바와 같이 본 발명 점화회로의 제1실시형태(10)의 제2회로선(14)을 제4도에서 보인 제2실시형태(90)와 같이 두 별도 회로선(92)(94)으로 분할하는데에는 제1실시형태(10)의 제2기폭기(40)가 제2기폭기(40)의 제거시에 동일한 공칭저항값을 갖는 저항으로 간단히 대체될 수 없는 바, 이러한 낮은 공칭저항값의 저항이 충돌 및 안전감지기의 폐쇄시에 크게 고장나고 화재나 다른 혼란을 야기시켜 회로의 신뢰성을 떨어뜨리는 점이 있음을 유의하여야 한다.
본 발명 점화회로에 제1실시형태(10)와 같이, 점화회로(90)의 다이오드 브릿지(118)(126)(134)는 안전감지기(102)(108)를 작동시킴으로서 모든 충돌감지기(106)(114)(142)를 "작동"시킬 수 있도록 한다. 모든 안전감지기(102)(108)와 충돌감지기(106)(114)(142)의 하나가 순간 폐쇄될 때에 제1회로선(92)에서 기폭기(104)를 통하여 흐르는 전류가 그 점화한계치 이상의 값으로 증가되고 이때에 기폭기(104)가 에어백을 전개시킨다. 마찬가지로 다이오드 브릿지(118)(126)(134)는 본 발명 점화회로의 제1실시형태(10)에 관련하여 상기 언급된 진단시켄스를 이용하여 완전한 회로진단이 이루어질 수 있도록 한다.
이상의 본 발명의 선택된 실시형태로 설명되었으나 본 발명은 청구범위를 벗어나지 않고 수정실시형태의 구성이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 및 제2탑승자속박장치를 작동시키기 위한 회로로서, 평상시 개방되어 있는 가속도감지기, 상기 제1속박장치를 작동시키기 위한 내부저항값을 갖는 제1트리거수단과, 평상시 개방된 제2가속도감지기로 직렬구성되고, 상기 제1 및 제2감지기가 각각 제1 및 제2저항으로 분로되어 있으며, 상기 제1 및 제2분로저항이 상기 제1트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제1회로선, 제1회로선과는 병렬연결되고 평상시 개방된 제3가속도감지기, 상기 제1트리거수단의 내부저항값과 동일한 내부저항값을 가지고 상기 제2속박장치를 작동시키기 위한 제2트리거수단과, 평상시 개방되어 있는 제4가속도감지기로 직렬구성되며, 상기 제3 및 제4감지기는 각각 제3 및 제4저항으로 분로되고, 상기 제3 및 제4분로저항은 상기 제2트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제2회로선, 상기 제1감지기와 상기 트리거수단 사이에서 상기 제1회로선의 제1접속점을 상기 제3감지기와 상기 제2트리거수단 사이에서 상기 제2회로선의 제1접속점에 연결하는 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제1다이오드 브릿지, 상기 제1트리거수단과 상기 제2감지기 사이에서상기 제1회로선의 제2접속점을 상기 제2트리거수단과 상기 제4감지기 사이에서 상기 제2회로선의 제2접속점에 연결하는 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제2다이오드 브릿지와, 상기 회로선 양단에 제1전압을 인가하기 위한 수단으로 구성된 것에 있어서, 상기 제1트리거수단과 상기 제2감지기 사이에서 상기 제1회로선의 제3접속점을 상기 제2트리거수단과 상기 제4감지기 사이에 상기 제2회로선의 제3접속점을 연결하고 역으로 캐소우드에 직렬연결된 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제3다이오드 브릿지와, 상기 제2 및 제4감지기와 병렬로 배치되도록 다이오드 사이에서 상기 제3브릿지의 접속점을 상기 제1 및 제2회로선에 연결하고 상기 제1트리거수단의 내부저항값보다 큰 내부저항값을 갖는 제5저항으로 분로된 제5감지기로 구성됨을 특징으로 하는 점화회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로선의 양단에 인가된 전압을 판독하기 위한 수단, 인가된 전압으로 부터의 다수 전압범위와 인가전압의 알려진 다수의 비율을 계산하기 위한 수단, 상기 다수의 접속점의 전압을 판독하기 위한 수단, 상기 접속점중 하나의 전압을 상기 전압범위와 비교하기 위한 수단과, 상기 접속점중 하나의 전압을 상기 접속점중 다른 접속점의 전압과 비교하기 위한 수단으로 구성되는 상기 점화회로내 고장진단을 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 점화회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고장진단수단이 전류를 유도해내도록 작용하는 상기 제3브릿지의 상기 접속점에 연결된 수단과, 상기 제3브릿지의 접속점으로부터 전류가 유도되기전에 상기 제1 및 제2회로선의 상기 제2접속점의 전압을 전류가 상기 제3브릿지의 상기 접속점으로부터 유도될 때에 상기 제1 및 제2회로선의 상기 제2접속점의 전압과 비교하기 위한 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 점화회로.
  4. 제3항에 있어서, 전류를 유도해내도록 작용하는 상기 제3브릿지의 상기 접속점에 연결된 상기 수단이 트랜지스터로 구성되고 이 트랜지스터의 콜렉터는 상기 트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제6저항을 통해 상기 접속점에 연결되며 상기 트랜지스터의 에미터가 제로전압을 갖는 상기 회로의 위치의 연결되고, 상기 트랜지스터의 베이스에 전류를 공급토록 작용하는 상기 고장진단수단에 응답하는 수단이 구성됨을 특징으로 하는 점화회로.
  5. 제1항에 있어서, 제2, 제4 및 제5감지기의 한계치가 상기 제1 및 제3감지기의 한계치보다 큼을 특징으로 하는 점화회로.
  6. 차량탑승자속박장치를 작동시키기 위한 점화회로로서, 평상시 개방된 제1가속도감지기, 상기 속박장치를 작동시키기 위한 내부저항을 갖는 트리거수단과, 평상시 개방된 제2가속도감지기로 직렬구성되고, 상기 제1 및 제2감지기가 제1 및 제2저항으로 각각 분로되며, 상기 제1 및 제2 저항이 상기 트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제1회로선, 상기 제1회로선과 병렬로 연결되고 평상시 개방된 제3가속도감지기와 상기 트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제3저항으로 직렬구성되고 상기 제3감지기가 상기 트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제4저항으로 분로된 제2회로선, 상기 제1 및 제2회로선과 병렬로 연결되고, 제5저항과 평상시 개방되어 있는 제4가속도감지기로 직렬구성되어 있으며, 상기 제5저항은 상기 트리거수단의 저항값보다 큰 저항값을 가지고, 상기 제4감지기가 상기 트리거수단의 내부 저항값보다 큰 저항값을 제6저항으로 분로된 제3회로선, 상기 제1감지기와 상기 트리거수단 사이에서 상기 제1회로선의 제1접속점을 상기 제3감지기와 상기 제3저항 사이에서 상기 제2회로의 접속점에 연결하는 한쌍의 역바이어스 다이오드로 구성된 제1다이오드 브릿지, 상기 제1트리거수단과 상기 제2감지기 사이에서 상기 제1회로선의 제2접속점을 상기 제5저항과 상기 제4감지기 사이에서 상기 제3회로의 제1접속점에 연결하는 한쌍의 역방향 바이어스 다이오드로 구성된 제2다이오드 브릿지와, 상기 회로선의 양단에 제1전압을 인가하기 위한 수단으로 구성되는 것에 있어서, 상기 제1트리거수단과 상기 제2감지기 사이에서 상기 제1회로선의 제3접속점을 상기 제1저항과 상기 제4감지기 사이에서 상기 제3회로선의 제2접속점에 연결하고 역으로 캐소우드에 직렬연결된 한쌍의 역바이어스 다이오드 구성된 제3다이오드 브릿지와, 다이오드 사이의 상기 제3브릿지의 접속점을 상기 제2 및 제4감지기와 병렬로 배치토록 상기 제1 및 제3회로에 연결하고 상기 제1트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제7저항기로 분로된 제5감지기로 구성됨을 특징으로 하는 점화회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회로선의 양단에 인가된 전압을 판독하기 위한 수단, 인가전압으로부터 다수의 전압범위와 인가전압의 알려진 다수의 비율을 계산하기 위한 수 단, 상기 다수의 접속점의 전압을 판독하기 위한 수단, 상기 접속점중 하나의 전압을 상기 전압범위와 비교하기 위한 수단과, 상기 접속점중 하나의 전압을 상기 접속점중 다른 하나의 전압과 비교하기 위한 수단으로 구성되는 상기 점화회로내 고장을 진단하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 점화회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고장진단수단이 전류를 유도해내도록 하는 상기 제3브릿지의 상기 접속점에 연결된 수단과, 상기 제3브릿지의 상기 접속점으로부터 전류가 유도되기전 상기 제1 및 제2회로선의 상기 제2접속점의 전압을 상기 제3브릿지의 상기 접속점으로부터 전류가 유도될 때에 상기 제1 및 제2회로선의 상기 제2접속점의 전압과 비교하기 위한 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 점화회로.
  9. 제8항에 있어서, 전류를 유도해내도록 작용하는 상기 제3브릿지의 상기 접속점에 연결된 상기 수단이 트랜지스터로 구성되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터가 상기 트리거수단의 내부저항값보다 큰 저항값을 갖는 제8저항을 통해 상기 접속점에 연결되며, 상기 트랜지스터의 에미터가 제로전압을 갖는 상기 회로의 위치에 연결되고, 상기 트랜지스터의 베이스에 전류를 공급토록하는 상기 고장진단수단에 응답하는 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 점화회로.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제2, 제4 및 제5감지기의 한계치가 상기 제1 및 제3 감지기의 한계치보다 큼을 특징으로 하는 점화회로.
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