JPH10129408A - 車両用制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 並列接続されたバックアップコンデンサの負
荷を同じようにして、異常電圧で充電された場合、正常
電圧まで同じ速度で電圧を低下させ、マイクロコンピュ
ータの動作の精度を高める。 【解決手段】 外部から供給されるクロックパルスに基
づいて入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータによって充電される並列接続された
バックアップコンデンサと、バックアップコンデンサの
それぞれに接続されて、そのバックアップコンデンサか
ら給電され、かつ作動電流の大きなグループと小さなグ
ループとに分かれてなる複数の負荷とを備え、バックア
ップコンデンサがＤＣ／ＤＣコンバータによって異常電
圧に充電されたとき、ＤＣ／ＤＣコンバータへのクロッ
クパルスの供給を停止し、かつ異常電圧に充電された電
荷を前記複数の負荷のうち何れかに供給するようにして
複数のバックアップコンデンサの負荷の大きさを均等に
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、特に複数の点火
用スクイーブ（雷管）を有する乗員保護装置等の車両用
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願発明に係る複数のスクイーブを有す
る従来の乗員保護装置を説明する前に、１つのスクイー
ブを有する、例えば運転席用の乗員保護装置を図２に基
づき説明する。図２において、１は車載バッテリ、２は
イグニッションスイッチ、３は第１逆流防止用ダイオー
ド、４は前記車載バッテリ１から供給される電圧を昇圧
して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ等の昇圧回路で、後
述のマイクロコンピュータ１５の制御手段１４から供給
されるクロックパルスの周波数に比例した昇圧電圧を出
力する。

【０００３】５はバックアップコンデンサで、前記昇圧
回路４の出力端子とグランドとの間に接続されて、昇圧
回路４が故障等の動作不良時に、後述のスクイーブ８に
点火電流を供給する電源の役割を有する。６は第１スイ
ッチングトランジスタで、エミッタ端子が前記昇圧回路
４の出力端子に接続され、またコレクタ端子が後述のス
クイーブ８に接続され、さらにベース端子が後述のマイ
クロコンピュータ１５の衝突判断手段１２に接続される
と共に、エミッタ端子とコレクタ端子との間には第１診
断用抵抗７が接続されている。また、第１スイッチング
トランジスタ６は、後述の衝突判断手段１２からローレ
ベル信号が供給されると、その間のみオン状態になる。
８はスクイーブで、前記第１スイッチングトランジスタ
６のコレクタ端子に一端が接続され、他端が機械式加速
度スイッチ１０を直列に介して接地されている。９は第
２診断用抵抗で、前記機械式加速度スイッチ１０に並列
接続され、第１診断用抵抗７と共に高抵抗値に設定され
て、前記イグニッションスイッチ２がオン状態にされた
時にスクイーブ８を点火作動させないように微小電流が
流れるような値に設定されている。

【０００４】１１は加速度センサで、車両の衝突時に車
両の前後方向に発生する加速度を検出し、その検出信号
を後述のマイクロコンピュータ１５の衝突判断手段１２
に供給する。衝突判断手段１２は、前記加速度センサ１
１からの検出出力に基づいて重大衝突事故と判断する
と、先ず出力端子から第１スイッチングトランジスタ６
にトリガパルス、すなわち点火信号を供給するために一
定時間のみオン状態にする。

【０００５】１３は前記衝突判断手段１２と同様にマイ
クロコンピュータ１５が有する機能の一種の診断手段
で、前記イグニッションスイッチ２がオンされた後に前
記衝突判断手段１２と交互に作動し、前記第１診断用低
抗７、スクイーブ８及び第２診断用低抗９に流れる微小
な診断電流によって発生する該スクイーブ８の両端子か
らの電圧値に基づいて前記スクイーブ８の断線、短絡、
地絡等の故障診断を行っている。

【０００６】１４は前記マイクロコンピュータ１５が有
する機能の一種の制御手段で、昇圧回路４に出力電圧の
直列抵抗１６，１７による抵抗分割値を入力して昇圧回
路４に供給するクロックパルスの周波数を変化させて一
定昇圧電圧を維持し、昇圧回路４の出力電圧値を安定化
させている。なお、上記の如く前記衝突判断手段１２、
診断手段１３及び制御手段１４のそれぞれは、マイクロ
コンピュータ１５の一つの機能としてソフトウエアによ
って組み込まれている。

【０００７】次に、上記構成における動作説明を行う。
イグニッションスイッチ２がオンされると、その後の一
定時間の間隔をおいてマイクロコンピュータ１５の診断
手段１３及び衝突判断手段１２を形成するプログラムが
作動を交互に繰り返し、診断手段１３が作動していると
きには衝突判断手段１２は作動しておらず、またその逆
に衝突判断手段１２が作動しているときには、診断手段
１３が作動していない。 （診断手段１３が作動しているとき）衝突判断手段１２
によって第１スイッチングトランジスタ６はオフ状態に
あるので、バックアップコンデンサ５→第１診断用抵抗
７→スクイーブ８→第２診断用抵抗９の順に診断用微小
電流が流れ、マイクロコンピュータ１５の診断手段１３
は、スクイーブ８の両端子のそれぞれの電圧を入力し、
それぞれの電圧値が第１の基準値より小さい場合には、
スクイーブ８の接地側端子がグランドに短絡していると
判断し、また第１の基準値より大きく、第２の基準値よ
りも小さい場合には、正常と判断し、さらに第２の基準
値（第１の基準値よりも大きい）より小さい場合には、
スクイーブ８の端子間が短絡していると判断する。

【０００８】（衝突判断手段１２が作動しているとき）
衝突判断手段１２のプログラムが作動しているときには
診断手段１３のプログラムは作動していないので、マイ
クロコンピュータ１５の衝突判断手段１２に加速度セン
サ１１から加速度信号が供給され、この加速度信号によ
って衝突判断手段１２が重大衝突と判断した場合には、
出力端子から第１スイッチングトランジスタ６に対して
ローレベルなトリガパルスを一定時間の間供給し、それ
によって、バックアップコンデンサ５に充電された電力
が点火電流としてスクイーブ８、機械式加速度スイッチ
１０に流れ、スクイーブ８によって図示されないエアバ
ッグが展開される。

【０００９】（電源ラインのＡ点にサージノイズが重畳
したとき）車両の電源ラインは非常にノイズが発生しや
すいので、大きなサージノイズが重畳されると、昇圧回
路４は、このサージノイズも昇圧してバックアップコン
デンサ５の充電電圧も上昇させる。その上昇された電圧
は、直列抵抗１６，１７によって分圧され、マイクロコ
ンピュータ１５の制御手段１４に供給される。その結
果、制御手段１４は昇圧回路４の出力電圧を一定に保持
するために昇圧回路４に供給するクロックパルスの出力
を停止させ、バックアップコンデンサ５の充電電圧が放
電されて正常値に戻るのを待ち、戻った時点で、昇圧回
路４へのクロックパルスの供給を再開して、昇圧電圧を
所定電圧にする。なお、この制御手段１４のプログラム
作動は衝突判断手段１２のプログラムが作動していると
きに作動する。

【００１０】次に、運転席用エアバッグ、助手席用エア
バッグを展開駆動する乗員保護装置の構成を図３に基づ
いて以下に説明する。すなわち、図３に示すものは図２
に示す構成のうちスクイーブを複数並列に接続するため
のシステムを示すもので、そこには運転席用のスクイー
ブ８に対して助手席用のスクイーブ２１が並列的に追加
接続されると共に、それに伴う回路要素が接続されてい
る。すなわち、昇圧回路４の出力端子と第１スイッチン
グトランジスタ６のエミッタ端子との間に第２逆流防止
用ダイオード９’が接続され、スクイーブ８と機械式加
速度スイッチ１０との間に第３逆流防止用ダイオード１
９がそれぞれ接続されている。

【００１１】またこの運転席用のスクイーブ８に助手席
用のスクイーブ２１を並列配置するために、このスクイ
ーブ２１の非接地側と昇圧回路４の出力端子との間に第
４逆流防止用ダイオード２２と第２スイッチングトラン
ジスタ２３が直列接続され、またスクイーブ２１の接地
側と機械式加速度スイッチ１０との間には第５逆流防止
用ダイオード２４が接続されている。なお、２５は前記
バックアップコンデンサ５と同等のバックアップコンデ
ンサ、２６は前記第１診断用抵抗７と同等の診断用抵
抗、２７は前記第２診断用抵抗９と同等の診断用抵抗で
ある。

【００１２】２８は切換回路で、前記マイクロコンピュ
ータ１５の診断手段１３と双方のスクイーブ８，２１と
の間に介挿されて、前記制御手段１４から供給される切
換信号に基づいて、第１可動接点２８ａ及び第１固定接
点２８ｃ並びに第２可動接点２８ｂ及び第３固定接点２
８ｅを同時に接続せしめ、また次に切換信号が供給され
ると第１可動接点２８ａ及び第２固定接点２８ｄ並びに
第２可動接点２８ｂ及び第４固定接点２８ｆを接続し、
以後切換信号が供給される毎に、上記接続順序に従って
切換動作が交互に繰り返される。

【００１３】２９は第６逆流防止用ダイオードで、後述
のスイッチングトランジスタ３３のエミッタ端子と前記
バックアップコンデンサ５の非接地側端子との間に接続
されている。３０は前記第６逆流防止用ダイオード２９
と同様の第７逆流防止用ダイオードで、後述のスイッチ
ングトランジスタ３３のエミッタ端子と前記バックアッ
プコンデンサ２５の非接地側端子との間に接続されてい
る。３１，３２は直列接続された電圧分割用抵抗で、後
述のスイッチングトランジスタ３３のエミッタ端子に印
加される電圧、すなわちバックアップコンデンサ２５の
充電電圧を検出するために接続されて、その検出電圧を
制御手段１４’に供給し、制御手段１４’は昇圧回路４
に前記クロックパルスを供給し、昇圧電圧を制御する。

【００１４】スイッチングトランジスタ３３は、ベース
端子に前記マイクロコンピュータ１５’の制御手段１
４’から、定電圧回路３４からの供給電圧が所定値以下
に低下したと判断されたときに供給されるローレベル信
号に基づいてオン動作し、定電圧回路３４に双方のバッ
クアップコンデンサ５，２５に充電された電力を供給す
る。３５，３６は直列接続された抵抗で、前記車載バッ
テリ１の出力電圧を抵抗分割して前記マイクロコンピュ
ータ１５’の制御手段１４’に供給し、制御手段１４’
はこの抵抗分割された電圧に基づいて昇圧回路４からの
昇圧出力を一定に制御する。３７は第８逆流防止用ダイ
オードで、前記イグニッションスイッチ２の出力側と定
電圧回路３４との間に介挿されている。なお、３８は平
滑用コンデンサである。

【００１５】次に、この図３における構成の動作説明を
行う。イグニッションスイッチ２がオンされると、その
後一定周期毎にマイクロコンピュータ１５’の診断手段
１３’及び衝突判断手段１２’のプログラム作動が交互
に繰り返される。 （診断手段１３’が作動しているとき）診断手段１３’
が作動しているときには衝突判断手段１２’は作動して
おらず、第１及び第２スイッチングトランジスタ６，２
３はオフ状態にある。

【００１６】また、切換回路２８は制御手段１４’から
所定の周期でローレベル、ハイレベル状態が交互に替わ
る切換信号の供給を受けて、双方のスクイーブ８，２１
のそれぞれの両端子電圧を入力して、それぞれの両端子
電圧が第１の基準電圧及び第２の基準電圧（第１の基準
電圧よりも高い）の間にあるか否かによって、スクイー
ブ８，２１の端子間が断線しているか、短絡している
か、地絡しているかの判断を行い、異常と判断された場
合には、その異常の種類に応じた所定モードで図示され
ないランプが点滅または点灯駆動される。

【００１７】（衝突判断手段１２’が作動していると
き）衝突判断手段１２’が作動しているときには診断手
段１３’は作動していない。その結果、マイクロコンピ
ュータ１５’の衝突判断手段１２’に加速度センサ１１
から加速度信号が供給され、衝突判断手段１２’が重大
衝突と判断した場合には、出力端子から第１及び第２ス
イッチングトランジスタ６，２３のベース端子に対して
ローレベルなトリガ信号を供給する。それによって、双
方のバックアップコンデンサ５，２５に充電された電力
がそれぞれのスクイーブ８，２１に供給され、図示され
ない運転席用及び助手席用エアバッグが展開する。な
お、図３においても電源ラインのＡ点にサージノイズが
重畳したときには、マイクロコンピュータ１５’の制御
手段１４’の作動は、図２に示したマイクロコンピュー
タ１５の制御手段１４の作動と同様に作動するように設
定されている。

【００１８】上記のように乗員保護装置の構成が拡張さ
れてきているが、最近では、さらに上記構成の乗員保護
装置の機能等が拡張されて、図１に示すようにサイドエ
アバッグシステム（図１において符号５５及び５６で示
されている）も付加することが考えられ、検討されるよ
うになってきているので、以下にその構成を説明する。
すなわち、図１において図３における第２逆流防止用ダ
イオード９’、第１スイッチングトランジスタ６、スク
イーブ８、第３逆流防止用ダイオード１９からなる直流
回路に対する、第４逆流防止用ダイオード２２、第２ス
イッチングトランジスタ２３、スクイーブ２１、第５逆
流防止用ダイオード２４からなる直流回路の如く、第９
逆流防止用ダイオード４１、第３スイッチングトランジ
スタ４２、スクイーブ４４、第１０逆流防止用ダイオー
ド４５からなる直流回路が並列接続され、さらに第９逆
流防止用ダイオード４１と第３スイッチングトランジス
タ４２との接続点から、例えば運転席用の第１サイドエ
アバッグシステム５５に電源ラインから接続されて電力
が供給されている。なお、前記第１サイドエアバッグシ
ステム５５とマイクロコンピュータ１５”の衝突判断手
段１２”等とは、信号ラインＢを介して多重通信を行
い、この多重通信によってマイクロコンピュータ１５”
の衝突判断手段１２”は、必要に応じて第３及び第４ス
イッチングトランジスタ４２，４９をオン駆動してスク
イーブ４４，５１に点火電流を供給する。

【００１９】さらには上記追加接続された直流回路と同
様に、第１１逆流防止用ダイオード４８、第４スイッチ
ングトランジスタ４９、スクイーブ５１、第１２逆流防
止用ダイオード５２からなる直流回路が並列接続され、
第１１逆流防止用ダイオード４８と第４スイッチングト
ランジスタ４９との接続点から、例えば助手席用の第２
サイドエアバッグシステム５６に電力ラインが接続され
て電力が供給されている。なお、前記第２サイドエアバ
ッグシステム５６とマイクロコンピュータ１３”の衝突
判断手段１２”等は、信号ラインＣを介して多重通信を
行い、この多重通信によってマイクロコンピュータ１
５”の衝突判断手段１２”は、必要に応じて第４スイッ
チングトランジスタ４９をオン駆動してスクイーブ５１
に点火電流を供給する。

【００２０】また、バックアップコンデンサ５に対する
バックアップコンデンサ２５の如く、バックアップコン
デンサ４７が第９逆流防止用ダイオード４１と第３スイ
ッチングトランジスタ４２との接続ラインとグランド間
に接続され、さらにバックアップコンデンサ５４が第１
１逆流防止用ダイオード４８と第４スイッチングトラン
ジスタ４９との接続ラインとグランド間に接続されてい
る。

【００２１】さらに、第１診断用抵抗７に対する診断用
抵抗２６の如く、診断用抵抗４３が第３スイッチングト
ランジスタ４２のエミッタ端子とコレクタ端子との間に
接続され、さらに診断用抵抗５０が第４スイッチングト
ランジスタ４９のエミッタ端子とコレクタ端子との間に
接続されている。

【００２２】またさらに、診断用抵抗９に対する第２診
断用抵抗２７の如く、診断用抵抗４６がスクイーブ４４
と第１０逆流防止用ダイオード４５の接続点とグランド
との接続点との間に接続され、さらに診断用抵抗５３が
スクイーブ５１と第１２逆流防止用ダイオード５２の接
続点とグランドとの間に接続されている。また、昇圧回
路４の入力端子とグランドとの間に接続された、符号４
０で示されるツエナダイオードは、電源ラインのＡ点に
重畳されたサージノイズを吸収するためのものであり、
符号２８’で示される切換回路は、前記切換回路２８で
示されるものに対して固定端子が２倍に増えている。ま
た符号１４”で示される制御手段も前記制御手段１４’
に対して第３及び第４スイッチングトランジスタ４２，
４９を駆動するために信号ラインが２倍に増えている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のものにおいて、時刻ｔ₁ にイグニッションス
イッチ２がオンされ（図４（Ａ））、電源ラインのＡ点
に大きなサージノイズ（図４（Ｂ）の区間Ｔの波線部
分）がバッテリ電圧（図４（Ｂ）の実線部分）に重畳さ
れた場合において、マイクロコンピュータ１５”の制御
手段１４”は２組の直列抵抗３１，３２及び３５，３６
のそれぞれから正常時に検出される所定電圧以上の電圧
を検出するので、昇圧回路４へのクロックパルスの供給
を停止して（図４（Ｃ）の区間Ｔの破線部分）、正常電
圧に低下してくるのを待つが、この待っている間に、バ
ックアップコンデンサ５，２５，４７，５４のうち例え
ばバックアップコンデンサ５，４７を例にとって説明す
ると、バックアップコンデンサ５に充電された電荷は、
微小な診断電流ＩA として診断用抵抗７→スクイーブ８
→診断用抵抗９→グランドと流れる一方で、バックアッ
プコンデンサ４７に充電された電荷は、微小な診断電流
ＩC として診断用抵抗４３→スクイーブ４４→診断用抵
抗４６→グランドと流れる他に第１サイドエアバッグシ
ステム５５に対して作動電流として診断電流の１０〜２
０倍の作動電流ＩB が流れるためにバックアップコンデ
ンサ４７の充電電圧（図４（Ｄ）の破線Ａ部分）がバッ
クアップコンデンサ５の充電電圧（図４（Ｄ）の破線Ｂ
部分）の低下速度に比べて急激な速度で低下してしま
う。

【００２４】そのために、スクイーブ４４のプルアップ
電圧（非接地側電圧）が低下し、スクイーブ４４のグラ
ンドショートを誤検出してしまう恐れも考えられる。

【００２５】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、マイクロコンピュータの制御手段が、
電源ラインにサージノイズが発生したと判断した場合に
は、サイドエアバッグシステムに接続されないバックア
ップコンデンサの電荷をマイクロコンピュータに供給し
て図４（Ｅ）に示す如く充電電圧の低下速度の違いを小
さくして、故障判断の精度を高めることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用制
御回路は、外部から供給されるクロックパルスに基づい
て入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ
／ＤＣコンバータの出力端子とグランドとの間に、各々
が別々に逆流防止用ダイオードを介して接続される複数
のバックアップコンデンサと、該複数のバックアップコ
ンデンサのうち対応するバックアップコンデンサから給
電されると共に、作動電流が大きなグループと小さなグ
ループとに区分されてなる複数の負荷と、前記ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの入力電圧の異常電圧を検出する第１異常
電圧検出手段と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧
の異常電圧を検出する第２異常電圧検出手段と、定電圧
回路と、前記複数の負荷のうち小さな負荷のグループに
接続されたバックアップコンデンサと前記定電圧回路と
の間に介挿されたスイッチングトランジスタと、前記第
１及び第２異常電圧検出手段からの検出出力を入力して
前記ＤＣ／ＤＣコンバータへのクロックパルスの供給を
停止し、かつスイッチングトランジスタを駆動するマイ
クロコンピュータとを備えてなることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この実施の形態のものは、図１及び図４
に基づいて上記の如く説明したものと以下の点で異な
る。すなわち、マイクロコンピュータ１５”の制御手段
１４”が電源ラインのＡ点にサージノイズ（図４（Ｂ）
の山状の破線）が重畳されたと判断すると、スイッチン
グトランジスタ３３のベース端子にローレベル信号を供
給してオンせしめ（図４（Ｃ）のＴ区間）、バックアッ
プコンデンサ５，２５に充電された電荷を定電圧回路３
４を介してマイクロコンピュータ１５”に作動電流とし
て供給することによって放電し、サージノイズによって
所定電圧以上に充電されたバックアップコンデンサ５，
２５の充電電圧（図４（Ｂ）の破線部分）の低下速度を
他のバックアップコンデンサ４７，５４の放電速度に近
づける（図４（Ｅ）のＴ区間の破線Ａ’部分）。それに
よって、バックアップコンデンサ４７，５４の充電電荷
が急速に放電されるので第１及び第２のサイドエアバッ
グシステム５５，５６のスクイーブ等が故障判断をする
前に制御手段１４”から昇圧回路４へのクロックパルス
の供給の再開が可能になる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、サージノイズによって昇圧回路４が作動不能にな
る時間を短くできるので全ての故障判断が終了するまで
の時間をマイクロコンピュータの立上りの所定時間内に
終了させることが可能になるという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る実施の形態を示す回路説明図で
ある。

【図２】図３の先行例を説明するためのスクイーブ１つ
の簡単な回路説明図である。

【図３】先行例を説明するための回路説明図である。

【図４】図１及び図３の作動を説明するための波形説明
図である。

【符号の説明】

２ イグニッションスイッチ ４ 昇圧回路 ５，２５，４７，５４ バックアップコンデンサ ６，２３，３３，４２，４９ スイッチングトランジス
タ ７，９，２６，２７，４３，４６，５０，５３ 診断用
抵抗 ８，２１，４４，５１ スクイーブ １０ 機械式加速度スイッチ １２，１２’，１２” 衝突判断手段 １３，１３’，１３” 診断手段 １４，１４’，１４” 制御手段 １５，１５’，１５” マイクロコンピュータ ２８，２８’ 切換回路 ３１，３２，３５，３６ 電圧分割用抵抗 ３４ 定電圧回路 ５５，５６ サイドエアバッグシステム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から供給されるクロックパルスに基
   づいて入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、該
   ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子とグランドとの間に、
   各々が別々に逆流防止用ダイオードを介して接続される
   複数のバックアップコンデンサと、該複数のバックアッ
   プコンデンサのうち対応するバックアップコンデンサか
   ら給電されると共に、作動電流が大きなグループと小さ
   なグループとに区分されてなる複数の負荷と、前記ＤＣ
   ／ＤＣコンバータの入力電圧の異常電圧を検出する第１
   異常電圧検出手段と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力
   電圧の異常電圧を検出する第２異常電圧検出手段と、定
   電圧回路と、前記複数の負荷のうち小さな負荷のグルー
   プに接続されたバックアップコンデンサと前記定電圧回
   路との間に介挿されたスイッチングトランジスタと、前
   記第１及び第２異常電圧検出手段からの検出出力を入力
   して前記ＤＣ／ＤＣコンバータへのクロックパルスの供
   給を停止し、かつスイッチングトランジスタを駆動する
   マイクロコンピュータとを備えてなることを特徴とする
   車両用制御回路。