JP2008137637A - エアバッグ故障診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラジオノイズの発生を抑えたエアバッグ故障診断装置を提供すること。
【解決手段】 本発明のエアバッグ故障診断装置は、エアバッグを展開する起動手段１と、モニタ電流を間欠的に供給する電流供給手段と、起動手段１に供給されたモニタ電流に基づいて起動手段１の故障を判定する判定手段２と、を有するエアバッグ故障診断装置において、起動手段１に供給されるモニタ電流が、スルーレート制御されたことを特徴とする。これにより、モニタ電流の立ち上がり、立ち下がりがなだらかになりノイズが抑圧される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のエアバッグ故障診断装置に関し、特に、故障診断時の雑音が防止された故障診断装置に関する。

エアバッグ点火回路等の回路において、断線短絡等の故障を検出するために、微少なモニタ電流を間欠的に流し、回路を流れたモニタ電流から故障を判定することが行われている。このような従来のエアバッグ点火回路において故障を診断する診断装置の回路図を図１０に示した。

図１０において、点火回路のスクイブ１は電源に接続された駆動トランジスタＴＲ１と、接地されたスイッチングトランジスタＴＲ２に、抵抗Ｒ１，２等の素子を介して接続されている。駆動トランジスタＴＲ１は補助トランジスタＴＲ５を経由してマイクロコンピュータ２に接続され制御される。スイッチングトランジスタＴＲ２もマイクロコンピュータ２により制御される。マイクロコンピュータ２からの指示によりモニタ電流が点火回路のスクイブ１に流され、スクイブ１の両端の電圧がマイクロコンピュータ２に入力されモニタされる。そして、マイクロコンピュータ２において、入力された電圧から故障を判定する。

スクイブ１に流すモニタ電流の波形を、図１１に模式的に示した。図１１に示したように、モニタ電流は、１０ｍＡ程度の電流を所定の時間ごとに間欠的に流される。モニタ電流は、その立ち上がり、立ち下がりの電流変化の割合が２ｍＡ／μＳであった。このように急峻な電流変化により、雑音が発生し、場合によっては車載ラジオに雑音が入ることがある。従来の故障診断装置における伝導ラジオノイズ計測波形の一例を図１２に示した。

その雑音を除去するため、従来は、図１３に示したように、スクイブ１の両端子にコンデンサＣ１、Ｃ２を接続して接地しノイズフィルターとして用いていた。

しかしながら、スクイブ１の両端子にノイズフィルター用コンデンサＣ１、Ｃ２を付加することは、ユニット基板外への外付けとなり、コストアップの要因になるという問題点があった。
特開平１１−５５９８４

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、ノイズフィルター用コンデンサＣ１、Ｃ２を用いることなく、ラジオノイズの発生を抑えたエアバッグ故障診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明者らはエアバッグ故障診断装置について検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明のエアバッグ故障診断装置は、所定値以上の電流が供給されるとエアバッグを展開する起動手段と、起動手段に所定値未満のモニタ電流を間欠的に供給する電流供給手段と、起動手段に供給されたモニタ電流が入力され、入力されたモニタ電流に基づいて起動手段の故障を判定する判定手段と、を有するエアバッグ故障診断装置において、起動手段に供給されるモニタ電流が、スルーレート制御されたことを特徴とする。

本発明のエアバッグ故障診断装置は、起動手段に間欠的に供給されるモニタ電流がスルーレート制御されている。これにより、モニタ電流の立ち上がりおよび立ち下がり時の電流変化割合が小さくなり、電流変化に起因する雑音（ラジオノイズ等のノイズ）の発生が抑えられる。さらに、本発明のエアバッグ故障診断装置においては、モニタ電流をスルーレート制御することで雑音の発生を抑えており、従来のようにノイズフィルター用コンデンサを付加しなくともよい。つまり、新たにノイズ低減のための装置を付与することなく、ノイズを低減できる効果を発揮する。

本発明のエアバッグ故障診断装置において、モニタ電流は、立ち上がりおよび立ち下がりが０．５ｍＡ／μｓｅｃ以下に制御されたことが好ましい。モニタ電流の立ち上がりおよび立ち下がりが０．５ｍＡ／μｓｅｃ以下にスルーレート制御されたことで、モニタ電流の立ち上がり時および立ち下がり時の電流の変化割合が小さくなり、よりノイズの発生を抑えることができる。モニタ電流の立ち上がりおよび立ち下がりが０．５ｍＡ／μｓｅｃを超えると、ノイズが発生しやすくなる。モニタ電流は、立ち上がりおよび立ち下がりが０．１ｍＡ／μｓｅｃ以下にスルーレート制御されたことがより好ましい。

さらに、モニタ電流は、立ち上がりおよび立ち下がりが０．５ｍＡ／μｓｅｃ以下に制御されていれば、立ち上がり時と立ち下がり時の電流の変化割合が同じであっても、異なっていても、いずれでもよい。

本発明のエアバッグ故障診断装置において、起動手段の電位差を一定に制御することが好ましい。ここで、一定にされる起動手段の電位とは、モニタ電流が流れる起動手段の端子の電位である。モニタ電流を変化させたときの起動手段の電位を一定に制御することで、モニタ電流を変化させたときに起動手段で発生する電界の変化を抑えられ、特にラジオノイズの発生を抑えることができる。

本発明のエアバッグ故障診断装置は、間欠的に起動手段に流すモニタ電流をスルーレート制御したことで、モニタ電流の立ち上がりおよび立ち下がり時の電流変化割合が小さくなり、電流変化に起因するノイズの発生を抑えることができる。また、起動手段に流すモニタ電流を変化させたときの移動手段の電位を一定にすることで、電位変化に起因するノイズの発生を抑えることができる。

さらに、本発明のエアバッグ故障診断装置においては、従来のように基板の外部にノイズフィルター用コンデンサを付加することなく、ノイズを低減できる効果を発揮する。

以下、具体的な実施形態例を用いて本発明を説明する。

本発明の実施形態例として、車両に搭載されるエアバッグ点火回路故障診断装置を製造した。

（第一実施形態）
本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置は、エアバッグを展開する起動手段の一部を構成するスクイブ１と、スクイブ１の高電位側に接続された駆動トランジスタＴＲ１と、スクイブ１の低電位側に接続されたスイッチングトランジスタＴＲ２と、駆動トランジスタＴＲ１をスルーレート制御する制御回路３と、スクイブ１，スイッチングトランジスタＴＲ２および制御回路３が接続されたマイクロコンピュータ２と、を備えている。本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の構成を図１に示した。

スクイブ１は、エアバッグ装置において、エアバッグを展開するときに点火剤に着火する点火装置である。スクイブ１にエアバッグ展開のための所定値以上の電流が流れると、スクイブ１が点火剤に着火して、着火した点火剤が発生したガスがエアバッグを展開させる。

駆動トランジスタＴＲ１は、スクイブ１の高電位側の端子に接続され、スクイブ１に流れる電流，電圧を制御する。駆動トランジスタＴＲ１は、抵抗Ｒ１およびダイオードを介してスクイブ１に接続される。駆動トランジスタＴＲ１は、図示されない電源装置に接続されており、この電源装置からの電流をスクイブ１に流す。

制御回路３は、駆動トランジスタＴＲ１に接続され、駆動トランジスタＴＲ１をスルーレート制御し、スクイブ１に流すモニタ電流の立ち上がり、立ち下がりをなだらかにする。

スイッチングトランジスタＴＲ２は、スクイブ１の低電位側に接続され、オン・オフ制御によりスクイブ１に流れる電流，電圧を制御する。スイッチングトランジスタＴＲ２は、抵抗Ｒ２を介してスクイブ１に接続される。スイッチングトランジスタＴＲ２は、接地されている。

マイクロコンピュータ２は、スクイブ１，駆動トランジスタＴＲ１，スイッチングトランジスタＴＲ２および制御回路３が接続されている。マイクロコンピュータ２は、スクイブ１の電圧が入力され、入力された電圧からスクイブ１の故障を検知（判定）する。マイクロコンピュータ２は、制御回路３が接続され、制御回路３にモニタ電流をスルーレート制御させる。マイクロコンピュータ２は、スイッチングトランジスタＴＲ２が接続され、オン・オフ制御させる。

本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置は、図２に模式的に示した波形のモニタ電流をスクイブ１に流すようにマイクロコンピュータ２で二つのトランジスタＴＲ１，２および制御回路３を制御する。

本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置がエアバッグ装置の故障を診断する方法を以下に具体的に説明する。本実施形態の診断装置の動作時に、スクイブ１に流れるモニタ電流Ｉの電流値の変化およびスクイブ１の電位Ｖ１をトランジスタＴＲ１，２の動作とともに図３に示した。

車両のイグニッションスイッチがオンになる等により故障診断装置が始動する。

診断装置が始動すると、まず、マイクロコンピュータ２は、スクイブ１にモニタ電流が流れるように制御回路３を制御する。制御回路３は、駆動トランジスタＴＲ１をオンに切り替え、スクイブ１のトランジスタＴＲ１側を高電位とする。スクイブ１のトランジスタＴＲ１側の電位は、トランジスタＴＲ１および／または電源装置を制御することで一定の電位に保持された。このとき、スイッチングトランジスタＴＲ２は、オフに保たれており、スクイブ１に電流は流れない。

そして、マイクロコンピュータ２は、スイッチングトランジスタＴＲ２をオンに制御する。これにより電源装置からの電流がスクイブ１に流れることが可能となる。同時に、マイクロコンピュータ２は制御回路３を制御して、モニタ電流をスクイブ１に流す。

図２〜３に示したように、本実施形態において、スクイブ１に流れるモニタ電流は、スルーレート制御されている。具体的には、０．１ｍＡ／μｓｅｃの割合で、スクイブ１の起動電流よりも小さな所定の電流値まで上昇する。そして、所定の時間の間この電流値で電流を流し、０．１ｍＡ／μｓｅｃの割合で電流を減少（−０．１ｍＡ／μｓｅｃの割合で電流が増加）させる。

このモニタ電流がスクイブ１に流れたときに、スクイブ１の電圧がマイクロコンピュータ２に入力され、入力した電圧からスクイブ１の故障を診断する。そして、本実施形態の故障診断装置では、図３に示したように、間欠的に所定の時間毎にモニタ電流をスクイブ１に流すことで、スクイブ１の故障を診断する。

本実施形態の故障診断装置では、間欠的にスクイブ１に流されるモニタ電流がスルーレート制御されている。図１１に示した従来の故障診断装置のモニタ電流に比べると、立ち上がりおよび立ち下がりの電流変化割合が１／２０となっている。そして、本実施形態の故障診断装置による伝導ラジオノイズを測定し、図４に示した。図４に示したように、本実施形態の故障診断装置においては、スルーレート制御されたモニタ電流を流すことにより、ラジオノイズは非常に抑制されたものになった。特に、図１０に示した従来の故障診断装置による伝導ラジオノイズを測定した結果（図１２）では、ノイズが発生することが確認できる。これに対し、本実施形態ではラジオノイズは非常に抑制されている。本実施形態においては、スルーレート制御をしない従来の装置に比べて２０ｄＢｍ以上の改善が確認できた。このように、スクイブ１にノイズフィルター用コンデンサＣ１、Ｃ２を装着しなくても車載ラジオのノイズが低減できる効果を発揮した。

さらに、本実施形態の故障診断装置では、スクイブ１の電位が一定となるように制御されており、モニタ電流が流れたときの電界の変化が抑えられている。これにより、ラジオノイズをより低減できた。

このように、本実施形態の故障診断装置によると、エアバッグを展開する起動手段の一部を構成するスクイブ１の故障を診断することができた。

本実施形態の故障診断装置は、スクイブ１にスルーレート制御されたモニタ電流を間欠的に流すことでスクイブ１の故障の診断を行うものであるが、あわせて、シートベルトのバックルスイッチ、ホール素子からなるシートポジションセンサの異常を検出してもよい。シートベルトのバックルスイッチやシートポジションセンサから乗員の着座状況を判定でき、所定のエアバッグのみを作動することが可能となる。

シートベルトのバックルスイッチ１１の異常を検出する故障診断装置の回路図の一例を図５に示した。バックルスイッチ１１の一端は抵抗、ダイオードを経由して駆動トランジスタＴＲ４に接続され、駆動トランジスタＴＲ４を介して電源に接続されている。バックルスイッチ１１の一端はマイクロコンピュータ２に入力されてモニタされ、他端は接地される。駆動トランジスタＴＲ４は制御回路３を経由してマイクロコンピュータ２に接続され制御される。制御回路３では駆動トランジスタＴＲ４をスルーレート制御し、バックルスイッチ１１に流すモニタ電流の立ち上がり、立ち下がりをなだらかにする。これにより、上記のスクイブ１の時と同様に、モニタ電流の立ち上がり立ち下がりによるノイズを大幅に低減することができる。

ホール素子からなるシートポジションセンサの異常を検出する故障診断装置の回路図の一例を図６に示した。ホール素子からなるシートポジションセンサ１２の一端は抵抗、ダイオードを経由して駆動トランジスタＴＲ４に接続され、駆動トランジスタＴＲ４を介して電源に接続されている。ホール素子からなるシートポジションセンサ１２の一端はマイクロコンピュータ２に入力されてモニタされ、他端は接地される。駆動トランジスタＴＲ４は制御回路３を経由してマイクロコンピュータ２に接続され制御される。制御回路３では駆動トランジスタＴＲ４をスルーレート制御し、ホール素子からなるシートポジションセンサ１２に流すモニタ電流の立ち上がり、立ち下がりをなだらかにする。これにより、上記のスクイブ１の時と同様に、モニタ電流の立ち上がり立ち下がりによるノイズを大幅に低減することができる。

（第二実施形態）
本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置は、エアバッグを展開する起動手段の一部を構成するスクイブ１と、スクイブ１の高電位側に接続された駆動トランジスタＴＲ１と、駆動トランジスタＴＲ１をオン・オフ制御するスイッチングトランジスタＴＲ３と、スクイブ１の低電位側に接続されたスイッチングトランジスタＴＲ２と、スイッチングトランジスタＴＲ２をスルーレート制御する制御回路３と、スクイブ１，スイッチングトランジスタＴＲ３および制御回路３が接続されたマイクロコンピュータ２と、を備えている。本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の構成を図７に示した。

スクイブ１は、エアバッグ装置において、エアバッグを展開するときに点火剤に着火する点火装置である。

駆動トランジスタＴＲ１は、スクイブ１の高電位側の端子に接続され、スクイブ１に流れる電流，電圧を制御する。駆動トランジスタＴＲ１は、抵抗およびダイオードを介してスクイブ１に接続される。駆動トランジスタＴＲ１は、図示されない電源装置に接続されており、この電源装置からの電流をスクイブ１に流す。

スイッチングトランジスタＴＲ３は、駆動トランジスタＴＲ１に接続され、駆動トランジスタＴＲ１をオン・オフ制御し、スクイブ１に流れる電流を制御する。

スイッチングトランジスタＴＲ２は、スクイブ１の低電位側に接続され、スルーレート制御によりスクイブ１に流れるモニタ電流を制御する。スイッチングトランジスタＴＲ２は、抵抗を介してスクイブ１に接続される。スイッチングトランジスタＴＲ２は、接地されている。

マイクロコンピュータ２は、スクイブ１，スイッチングトランジスタＴＲ３および制御回路３が接続されている。マイクロコンピュータ２は、スクイブ１の電圧が入力され、入力された電圧からスクイブ１の故障を検知（判定）する。マイクロコンピュータ２は、制御回路３が接続され、制御回路３にモニタ電流をスルーレート制御させる。マイクロコンピュータ２は、スイッチングトランジスタＴＲ３が接続され、駆動トランジスタＴＲ１をオン・オフ制御させる。

本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置は、第一実施形態と同様に、図２に模式的に示した波形のモニタ電流をスクイブ１に流すようにマイクロコンピュータ２でスイッチングトランジスタＴＲ３および制御回路３を制御する。

本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置がエアバッグ装置の故障を診断する方法を以下に具体的に説明する。本実施形態の診断装置の動作時に、スクイブ１に流れるモニタ電流Ｉの電流値の変化およびスクイブ１の電位差Ｖ１をトランジスタＴＲ１，２の動作とともに図８に示した。

車両のイグニッションスイッチがオンになる等により故障診断装置が始動する。

診断装置が始動すると、まず、マイクロコンピュータ２は、スクイブ１にモニタ電流が流れるようにスイッチングトランジスタＴＲ３を制御する。具体的には、スイッチングトランジスタＴＲ３は、駆動トランジスタＴＲ１をオンに切り替え、スクイブ１のトランジスタＴＲ１側を高電位とする。スクイブ１のトランジスタＴＲ１側の電位は、トランジスタＴＲ１および／または電源装置を制御することで一定の電位に保持された。このとき、スイッチングトランジスタＴＲ２は、オフに保たれており、スクイブ１に電流は流れない。

そして、マイクロコンピュータ２は、制御回路３を駆動してスイッチングトランジスタＴＲ２をオンに制御する。これにより電源装置からの電流がスクイブ１に流れることが可能となる。同時に、マイクロコンピュータ２は制御回路３を介してスイッチングトランジスタＴＲ２を制御して、スルーレート制御されたモニタ電流をスクイブ１に流す。

図８に示したように、本実施形態において、スクイブ１に流れるモニタ電流は、スルーレート制御されている。具体的には、０．１ｍＡ／μｓｅｃの割合で、スクイブ１の起動電流よりも小さな所定の電流値まで上昇する。そして、所定の時間の間この電流値で電流を流し、０．１ｍＡ／μｓｅｃの割合で電流を減少させる。

このモニタ電流がスクイブ１に流れたときに、スクイブ１の電圧がマイクロコンピュータ２に入力され、入力した電圧からスクイブ１の故障を診断する。そして、本実施形態の故障診断装置では、図３に示したように、間欠的に所定の時間毎にモニタ電流をスクイブ１に流すことで、スクイブ１の故障を診断する。

本実施形態においては、モニタ電流がスルーレート制御されており、第一実施形態と同様な効果を発揮する。

（第三実施形態）
本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置は、スクイブ１とマイクロコンピュータ２の間に電圧制御回路４を備えたこと以外は、第二実施形態と同様な構成のエアバッグ点火回路故障診断装置である。本実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の構成を図９に示した。

電圧制御回路４は、スクイブ１の（駆動トランジスタＴＲ１が接続される）高電位側の端子とマイクロコンピュータ２との間に設置されている。電圧制御回路４は、スクイブ１の高電位側の端子での電位を所定の電圧に一定に保持する。

本実施形態の故障診断装置においては、第二実施形態においてトランジスタＴＲ１および／または電源装置で制御していた電圧を電圧制御回路４で制御する構成となっている。つまり、本実施形態においては、第二実施形態の時と同様な効果を発揮する。

上記の各実施形態においては、間欠的にスクイブ１に流されるモニタ電流がスルーレート制御されたことで、故障診断装置での磁界変化がなだらかになり、ラジオノイズの発生が抑えられている。さらに、モニタ電流が流れるときの電圧変化も抑えられたことで電界の変化も抑えられ、よりラジオノイズの発生が抑えられている。

上記の各実施形態においては、スクイブ１の故障の検知を行っているが、スクイブ１がその一部を構成するエアバッグを展開する起動手段全体の故障を検知する構成としても何ら問題はない。

上記の各実施形態の故障診断装置が組み付けられるエアバッグ装置は、従来公知のエアバッグ装置を用いることができる。そのとき、マイクロコンピュータ２は、予め車両に搭載されたＥＣＵであってもよい。このＥＣＵとしては、エアバッグ用のＥＣＵをあげることができる。

第一実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の回路図である。 第一実施形態でスクイブに流すモニタ電流を模式的に示した波形図である。 第一実施形態でモニタ電流を流す制御方法を模式的に示した図である。 スルーレート制御した場合のラジオノイズの電界強度を示した図である。 シートベルトのバックルスイッチの故障を検出する故障診断装置の回路図である。 ホール素子からなるシートポジションセンサの故障を検出する故障診断装置の回路図である。 第二実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の回路図である。 第二実施形態でモニタ電流を流す制御方法を模式的に示した図である。 第三実施形態のエアバッグ点火回路故障診断装置の回路図である。 従来のエアバッグ点火回路故障診断装置の回路図である。 従来の装置でスクイブに流すモニタ電流を模式的に示す波形図である。 従来の故障診断装置が発生するノイズの電界強度の一例を示すグラフ図である。 スクイブの両端子に接続されたノイズフィルターコンデンサを示す回路図である。

符号の説明

１：スクイブ
２：マイクロコンピュータ
３：スルーレート制御回路
４：電圧制御回路
ＴＲ１：駆動トランジスタ
ＴＲ２，３，４：スイッチングトランジスタ
１１：バックルスイッチ
１２：ホール素子からなるシートポジションセンサ

Claims (3)

1. 所定値以上の電流が供給されるとエアバッグを展開する起動手段と、
   前記起動手段に前記所定値未満のモニタ電流を間欠的に供給する電流供給手段と、
   前記起動手段に供給されたモニタ電流が入力され、入力された該モニタ電流に基づいて前記起動手段の故障を判定する判定手段と、
   を有するエアバッグ故障診断装置において、
   前記起動手段に供給される前記モニタ電流が、スルーレート制御されたことを特徴とするエアバッグ故障診断装置。
2. 前記モニタ電流は、立ち上がりおよび立ち下がりが０．５ｍＡ／μｓｅｃ以下に制御された請求項１記載のエアバッグ故障診断装置。
3. 前記起動手段の電位を一定に制御する請求項１記載のエアバッグ故障診断装置。

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