JPH0637019U - 車両安全装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定電圧回路のバックアップ電源としてコンデ
ンサからなるエネルギーリザーバを用いることにより、
車両衝突に伴うバッテリのハーネス切断時でも定電圧回
路から制御回路へ定電圧を供給でき、通常時にはエネル
ギーリザーバではなくバッテリからの電圧を定電圧回路
に供給することにより、定電圧回路での過剰な発熱を防
止でき、しかも回路構成が簡単な車両安全装置の制御装
置を提供することにある。 【構成】 定電圧回路４が、作動回路３の安全スイッチ
ＳＷを介してエネルギーリザーバＣ₀に接続されてい
る。安全スイッチＳＷは、メインスイッチング素子ＴＲ
₁と直列に接続されており、通常はオフしていて車両衝
撃によりオンするものであり、制御回路２の誤作動に伴
うメインスイッチング素子ＴＲ₁のオン時に車両安全装
置の起動素子ＳＱに電流が流れるのを阻止するために用
いられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エアバック等の車両安全装置を制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エアバック制御装置は、図３に示すように、加速度センサ１と、加速度センサ １からの加速度データに基づき車両衝突の有無を判定する制御回路２と、スキブ 作動回路３と、スキブ作動回路３に接続された車載バッテリＶ_Bとを有している 。制御回路２は、定電圧回路４を電源として働くようになっている。この定電圧 回路４は約１２ＶのバッテリＶ_Bの電圧を５Ｖの定電圧に落として制御回路２に 供給するものである。

【０００３】 スキブ作動回路３は、トランジスタ（メインスイッチング素子）とスキブと安 全スイッチ（いずれも図示せず）とを直列に組み込んで構成されている。トラン ジスタは、上記制御回路２が衝突判定した時に出力する作動指令信号に応答して オンする。安全スイッチは例えば細長いリードスイッチからなる。この安全スイ ッチには、安全スイッチに沿って移動可能なマグネットと、マグネットを初期位 置に向かって付勢するスプリングが付設されている。通常走行時には、マグネッ トが初期位置またはその近傍部にあるため、安全スイッチはオフ状態に維持され ている。車両衝撃を受けた時に、マグネットがスプリングに抗して移動するため 、安全スイッチはオンする。なお、安全スイッチは、制御回路２で衝突判定する 衝撃レベルより低いレベルの車両衝撃でオンするようになっている。

【０００４】 上記スキブ作動回路３において、車両衝突時には、トランジスタと安全スイッ チが共にオンしてバッテリからスキブに電流を流し、エアバックを展開させる。 通常走行時には、たとえ制御回路が誤動作して作動指令信号を出力することによ りトランジスタをオンさせることがあっても、安全スイッチがオフのままである から、スキブに電流が供給されず、エアバックの誤展開を防止できる。

【０００５】 ところで、車両衝突時に、バッテリＶ_Bとスキブ作動回路３を結ぶハーネスＨ が衝撃により切れてしまうことがある。この場合にもエアバックを確実に展開で きるように、大容量のコンデンサからなるエネルギーリザーバＣ₀が用いられて いる。このエネルギーリザーバＣ₀には、バッテリＶ_Bからの電荷が蓄えられてお り、スキブ作動回路３に接続されている。車両衝突時に、バッテリＶ_Bとスキブ 作動回路３を結ぶハーネスＨが切れても、エネルギーリザーバＣ₀からスキブに 電流が流れるので、エアバックを展開させることができる。

【０００６】 上記エネルギーリザーバＣ₀は、スキブに充分な電流を供給するために、充分 な電荷を蓄える必要があるが、エネルギーリザーバＣ₀は小型化の要請により容 量が制限されている。そこで、バッテリＶ_BとエネルギーリザーバＣ₀との間に昇 圧回路５を介在させている。この昇圧回路５によりバッテリＶ_Bの電圧が昇圧さ れてエネルギーリザーバＣ₀に供給されるため、エネルギーリザーバＣ₀にはスキ ブ点火に充分な電荷を蓄えることができる。

【０００７】 車両衝突時に、バッテリＶ_BのハーネスＨが切れると、定電圧回路４にもバッ テリＶ_Bの電圧が供給されなくなる。すると、制御回路２の作動が停止し、スキ ブ作動回路３のトランジスタのオン状態を維持できなくなり、スキブへの通電を 維持できなくなってしまう。そこで、図３の制御装置では、エネルギーリザーバ Ｃ₀からも定電圧回路４に電力を供給できるように構成されている。

【０００８】 上記エネルギーリザーバＣ₀の電圧はバッテリＶ_Bの電圧に比べて高いので、こ のエネルギーリザーバＣ₀の電圧を定電圧回路４に常時供給すると、定電圧回路 ４での電力消耗が多く定電圧回路４の発熱を招く。そのため、エネルギーリザー バＣ₀と定電圧回路４には、トランジスタＴＲ₀を介在させている。このトランジ スタＴＲ₀は、電圧検出回路６により制御される。詳述すると、電圧検出回路６ はバッテリＶ_Bのハーネスが正常である場合には、このバッテリＶ_Bの電圧を検出 し、トランジスタＴＲ₀をオフに維持する。これにより、定電圧回路４はバッテ リＶ_Bから電圧を受け、エネルギーリザーバＣ₀からの電圧を受けないので、過剰 な発熱を防止できる。一方、車両衝突時にバッテリＶ_BのハーネスＨが切れた場 合には、電圧検出回路６はバッテリＶ_Bの電圧を検出しなくなるので、トランジ スタＴＲ₀をオンにする。これにより、定電圧回路４はエネルギーリザーバＣ₀の 電圧を受けて、制御回路２への定電圧供給を継続でき、ひいてはエアバック展開 を確保できる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、図３の制御装置では、トランジスタＴＲ₀および電圧検出回路６を必 要とするため、回路構成が複雑になった。また、昇圧回路６を直接定電圧回路４ に接続する場合に比べて、これらトランジスタＴＲ₀と電圧検出回路６が増えた 分だけエアバック作動の信頼性が落ちてしまう。この信頼性の低下を防ぐために は、トランジスタＴＲ₀および電圧検出回路６が正常か否かをチェックする回路 も必要となり、回路構成がさらに複雑になっていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は、定電圧 回路が作動回路の安全スイッチを介してエネルギーリザーバにも接続されている ことを特徴とする車両安全装置の制御装置にある。

【００１１】

【作用】

通常走行時には、安全スイッチがオフになっているから、定電圧回路はバッテ リからの電圧を受け、バッテリ電圧より高いエネルギーリザーバからの電圧を受 けないので、過剰な発熱を防止できる。一方、車両衝突時にバッテリのハーネス が切れた場合でも、安全スイッチがオンするので、定電圧回路はエネルギーリザ ーバの電圧を受けて制御回路への定電圧供給を継続でき、ひいては車両安全装置 の作動を確保できる。 しかも、上記定電圧回路とエネルギーリザーバとの間に介在する作動回路の安 全スイッチは、制御回路の誤作動に伴うメインスイッチング素子のオン時におけ る車両安全装置の誤作動を防止するために用いられているものであるから、制御 装置に新たな電子部品を追加したことにはならず、回路構成の複雑化を防ぐこと ができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１，図２を参照して説明する。図１において、図 ３に対応する構成部については、図中同番号を付してその詳細な説明を省略する 。図１の制御装置は、図３と同様に、加速度センサ１，制御回路２，スキブ作動 回路３，定電圧回路４，バッテリＶ_B，エネルギーリザーバＣ₀，昇圧回路５を備 えている。制御回路２は例えばアナログ回路により構成されている。作動回路３ は、バッテリＶ_Bからグランドに向かって順に、安全スイッチＳＷ，スキブＳＱ （起動素子），トランジスタＴＲ₁（メインスイッチング素子）を直列に接続す ることによって構成されている。

【００１３】 上記昇圧回路５は、インダクタンスＬを備えている。このインダクタンスＬの 一端はダイオードＤ₁を介してバッテリＶ_Bに接続され、他端はダイオードＤ₂を 介してエネルギーリザーバＣ₀に接続されている。これにより、バッテリＶ_Bから インダクタンスＬへ、インダクタンスＬからエネルギーリザーバＣ₀への電流の 流れのみが許容され、逆方向の流れは阻止される。インダクタンスＬとダイオー ドＤ₂の接続点には、エミッタ接地のトランジスタＴＲ₂が介在されている。この トランジスタＴＲ₂は、昇圧用スイッチ回路７から一定周期で送られてくるパル スにより、オン，オフを繰り返す。これにより、インダクタンスＬに生じる逆起 電圧がバッテリＶ_Bの電圧に付加されて、エネルギーリザーバＣ₀に供給され、エ ネルギーリザーバＣ₀の電圧は、バッテリＶ_Bの電圧の２倍に高められる。

【００１４】 上記スキブ作動回路３は、上述したダイオードＤ₁および後述のダイオードＤ₃ を介してバッテリＶ_Bに接続されるとともに、エネルギーリザーバＣ₀に直接接続 されている。

【００１５】 上記バッテリＶ_Bには、上述したダイオードＤ₁および抵抗Ｒ₁を介して、定電 圧回路４が接続されている。抵抗Ｒ₁と定電圧回路４との間にはバッテリＶ_Bの電 圧の微小変動を吸収するコンデンサＣ₁が接続されている。定電圧回路４は、上 記バッテリＶ_Bの電圧を定電圧まで落として制御回路２に供給する。これら定電 圧４と制御回路２との間には、電圧の微小変動を吸収するコンデンサＣ₂が接続 されている。

【００１６】 次に、本考案の特徴部について説明する。上記定電圧回路４が、ダイオードＤ ₄ および抵抗Ｒ₂を介して、安全スイッチＳＷとスキブＳＱの接続点Ｐに接続され ており、さらに安全スイッチＳＷを介してエネルギーリザーバＣ₀に接続されて いる。

【００１７】 上記構成の制御装置において、まず、車両が正常に走行している時の作用につ いて説明する。この時、トランジスタＴＲ₁および安全スイッチＳＷは共にオフ 状態にあり、バッテリＶ_BおよびエネルギーリザーバＣ₀のいずれからもスキブＳ Ｑに電流が流れない。制御回路２が誤作動してトランジスタＴＲ₁をオンさせて も安全スイッチＳＷがオフ状態にあるので、スキブに電流が流れず、エアバック の誤展開を防止することができる。なお、ダイオードＤ₄は、安全スイッチＳＷ を迂回するバッテリＶ_Bからの電流経路が形成されるのを阻止し、安全スイッチ ＳＷの基本的作用（すなわちエアバックの誤展開防止）を確保している。

【００１８】 次に、車両衝突時の基本的作用について図２を参照しながら説明する。衝突時 には、加速度センサ１からの加速度信号がマイナス方向（減速方向）に増大する 。制御回路２はこの加速度信号を積分する。この加速度積分値が増大してスレッ ショルドレベルＴｈに達した時、換言すれば衝突であると判定した時に、制御回 路２から作動指令信号が出力され、トランジスタＴＲ₁がこの作動指令信号に応 答してオンする。この作動指令信号は一定時間出力され、その間トランジスタＴ Ｒ₁はオン状態を維持される。なお、安全スイッチＳＷは、制御回路２での衝突 判定レベルよりも低い衝撃レベルでオンするから、上記トランジスタＴＲ₁より も早くオンする。また、安全スイッチＳＷは、信号により制御されるものではな く、車両衝撃だけに基づいて作動するものであるから、トランジスタＴＲ₁より 遅くオフする。スキブＳＱには、トランジスタＴＲ₁と安全スイッチＳＷの両者 がともにオンしている時間、換言すればトランジスタＴＲ₁がオンしている時間 、エネルギーリザーバＣ₀からスキブＳＱに電流が流れ、エアバックを展開させ る。車両衝突の際にバッテリＶ_BのハーネスＨが切れても、エネルギーリザーバ Ｃ₀からスキブＳＱに電流が供給されるので、エアバックの展開が確保される。

【００１９】 次に、定電圧回路４への電圧供給について詳述する。通常走行時では、安全ス イッチＳＷがオフ状態にあるので、エネルギーリザーバＣ₀から抵抗Ｒ₂を介して 定電圧回路４に電圧が付与されることはない。また、ダイオードＤ₃は、エネル ギーリザーバＣ₀から抵抗Ｒ₁を介して定電圧回路４に電圧が付与されるのを阻止 している。その結果、定電圧回路４は、バッテリＶ_Bからの電圧だけを受けて定 電圧を発生させる。バッテリＶ_Bの電圧は、エネルギーリザーバＣ₀の電圧より低 いので、定電圧回路４に過剰な発熱が生じるのを防止できる。

【００２０】 車両衝突の際には、安全スイッチＳＷがオンして、エネルギーリザーバＣ₀か らの電圧が定電圧回路４に付与されるため、たとえバッテリＶ_BのハーネスＨが 切れても、定電圧回路４は定電圧を制御回路２に供給できる。その結果、制御回 路２の正常な作動が確保されるので、トランジスタＴＲ₁のオン状態の維持が確 保され、ひいてはエアバックの確実な展開が可能となる。

【００２１】 なお、ハーネスＨが切れなくても、安全スイッチＳＷがオンする度に、エネル ギーリザーバＣ₀の電圧が定電圧回路４に付与されるが、この安全スイッチＳＷ のオン時間は短いので、定電圧回路４の発熱が問題になることはない。

【００２２】 本考案は上記実施例に制約されず種々の態様が可能である。例えば制御回路２ はマイクロコンピュータを含んでいてもよい。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、作動回路の安全スイッチを介してエネルギー リザーバと定電圧回路とを接続したものである。このため、通常時には、安全ス イッチのオフによりエネルギーリザーバから定電圧回路への電圧付与を阻止して 定電圧回路の発熱を防止できる。また、車両衝突時には、安全スイッチのオンに よりエネルギーリザーバを定電圧回路のバックアップ電源として利用できるので 、バッテリのハーネスの切断が生じても制御回路を確実に作動させることができ 、ひいては車両安全装置を確実に作動させることができる。しかも、回路構成は なんら新しい構成の付加を必要としないので、複雑化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる車両安全装置の制御装置の一実
施例を示す回路図である。

【図２】車両衝突時の制御装置の作用を説明するタイム
チャートである。

【図３】従来の制御装置を示す回路図である。

【符号の説明】

Ｖ_B … バッテリ ＳＱ … 車両安全装置の起動素子（スキブ） ＳＷ … 安全スイッチ ＴＲ₁ … メインスイッチング素子（トランジスタ） Ｃ₀ … エネルギーリザーバ １ … 加速度センサ ２ … 制御回路 ３ … 作動回路（スキブ作動回路） ４ … 定電圧回路 ５ … 昇圧回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）加速度センサと、 （ロ）加速度センサからの加速度データに基づき車両衝
   突の有無を判定し、衝突判定時には作動指令信号を出力
   する制御回路と、 （ハ）上記制御回路からの作動指令信号によりオンする
   メインスイッチング素子と、車両衝撃によりオンする安
   全スイッチとを、互いに直列に、かつ車両安全装置の起
   動素子に対して直列に接続することにより構成された作
   動回路と、 （ニ）上記作動回路に接続された車載バッテリと、 （ホ）上記バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、 （ヘ）コンデンサからなり、上記昇圧回路で昇圧された
   電圧を受けて電荷を蓄えるとともに、上記作動回路に接
   続されたエネルギーリザーバと、 （ト）上記バッテリに接続され、バッテリの電圧を受け
   て上記制御回路に定電圧を供給する定電圧回路とを備え
   た車両安全装置の制御装置において、上記定電圧回路が
   上記作動回路の安全スイッチを介してエネルギーリザー
   バにも接続されていることを特徴とする車両安全装置の
   制御装置。