JP3691150B2

JP3691150B2 - エアバックシステムの点火回路診断装置

Info

Publication number: JP3691150B2
Application number: JP3795996A
Authority: JP
Inventors: 正秀君島; 義広清水
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH09226511A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のエアバックシステムの点火回路に対し、該点火回路の回路不良を、イグニションスイッチＯＮの間、常時診断する診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動車のエアバックシステムの点火回路は、自動車の衝突を検出する衝突判定ブロックからの衝突信号の入力によりＯＮ状態となるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）と、所定値以上の加速度が加わると機械的にＯＮ状態となる機械式セーフィングセンサと、大電流が流れると発熱するスクイブ抵抗とを、電源に対し直列に接続した回路構成を有している。
すなわち、自動車が衝突することにより、上記ＦＥＴと機械式セーフィングセンサとが共にＯＮ状態になると、上記スクイブ抵抗に大電流が流れ、エアバックを展開する、という仕組みになっている。
【０００３】
ところで、いざという時（すなわち事故発生時）に、上記点火回路を正常に動作させるために、従来のエアバックシステムにおいても、通常走行時におけるマイコン等を用いた該点火回路の診断が、イグニションスイッチＯＮの間、常時行われている。以下にその一例を示す。
まず、マイコンが点火回路の所定位置の電位（一例として、スクイブ抵抗の電位）を、イグニションスイッチＯＮの間、常時監視し、該電位が所定の正常範囲（一例として、２．０〔Ｖ〕〜２．６〔Ｖ〕とする）外の値になると、該マイコン内部に設けられたカウンタ（以下、故障継続タイマと称する）のカウントを開始する。
そして、スクイブ抵抗の電位が上記正常範囲外である間は、マイコンは、上記故障継続タイマのカウント続行する。
該カウント値が所定値（一例として、１〔ｓｅｃ〕とする）に達すると（すなわち、異常電位状態が上記所定時間以上継続すると）、マイコンは、点火回路を故障と判断し、ワーニングランプを点灯していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のエアバックシステムの点火回路診断装置は、点火回路に低周波の電流ノイズが印加されると、該ノイズによる誤診断を起こす場合がある、という課題を有していた。以下、このことを図３を参照しながら説明する。
図３は、従来の点火回路および該点火回路診断装置における各信号の時間変化を示すタイムチャートである。
ここでは、オペレータが、点火回路のスクイブ抵抗に電流ノイズを印加した場合を考える。なお、印加する電流ノイズは、一例として、０．１〔Ｈｚ〕，最大振幅１〔ｍＡ〕のサイン波であるとする。
【０００５】
スクイブ抵抗に上記電流ノイズが印加されると、該電流ノイズの変動に伴って、スクイブ抵抗の電位は変動する。上記変動により、該スクイブ抵抗の電位は、正常範囲を越えて、２．６〔Ｖ〕以上または２．０〔Ｖ〕以下となる。スクイブ抵抗の電位が上記正常範囲を越えると、故障継続タイマのカウントが開始される。
そして、スクイブ抵抗の電位が上記正常範囲を越えている間は、故障継続タイマのカウントは続行され、その結果、該カウント値が１〔ｓｅｃ〕に達すると、マイコンは、上記電位変動を点火回路の故障によるものと判断し、ワーニングランプを点灯させる。
【０００６】
このように、従来の点火回路診断装置では、点火回路に低周波の電流ノイズが印加されると、該点火回路が正常であっても、該点火回路に故障が発生したという誤診断を下し、ワーニングランプを点灯させる場合がある。
【０００７】
この発明は、このような背景の下になされたもので、簡単な回路構成で、かつ、従来より正確な診断を行うことができるエアバックシステムの点火回路診断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エアバックシステムの点火回路上の所定位置における電位に基づいて、該点火回路の故障診断を行うエアバックシステムの点火回路診断装置において、外部からの制御信号により、計時の開始・停止・リセットを行う計時手段と、前記電位が予め定められた正常範囲外である場合には、前記計時手段に対し計時を行わせ、該電位が該正常範囲内である場合には、前記計時手段の計時値をリセットする第１の制御手段と、所定時間における前記電位の時間的な変動が予め定められた値以上である場合には、前記第１の制御手段の制御信号の如何にかかわらず、前記計時手段に対し計時を禁止する第２の制御手段と、前記計時手段の計時値が、一定値以上になると、前記点火回路に故障が発生したことを報知する報知手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、前記電位は、前記点火回路のスクイブ抵抗の電位であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、前記第１の制御手段は、所定時間毎に前記電位をサンプリングしながらＡ／Ｄ変換して取り込み、該取り込んだデジタル値が前記正常範囲内であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、前記第２の制御手段は、所定時間毎に前記電位をサンプリングし、現在のサンプリング電位と過去のサンプリング電位との電位差が予め定められた値以下であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態によるエアバックシステムの点火回路診断装置の構成例を示すブロック図である。
この図において、スクイブ抵抗ＳＱは、点火回路上の端子ＳＱＨと端子ＳＱＣとの間に設けられた抵抗である。スクイブ抵抗ＳＱは、該スクイブ抵抗ＳＱに大電流が流れることによりエアバックを展開する（図示略）ためのものである。ここでは一例として、スクイブ抵抗ＳＱの抵抗値を２〔Ω〕とする。
【００１３】
機械式セーフィングセンサＳＳは、所定値以上の加速度が加わると、内蔵する機械式接点をＯＮ状態にする。
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）・Ｑは、図示しない衝突判定ブロックが自動車の衝突を検出し、該ＦＥＴ・Ｑに対して衝突信号を入力すると、該衝突信号により駆動されＯＮ状態となる。
すなわち、機械式セーフィングセンサＳＳとＦＥＴ・Ｑとが共にＯＮ状態になった場合のみ、電源ＶOからスクイブ抵抗ＳＱに上記大電流が流れ、エアバックが展開する。
【００１４】
マイコン１は、Ａ／Ｄ変換器を内蔵するＣＰＵ（中央処理装置）である。マイコン１は、上記端子ＳＱＨの電位を、イグニションスイッチＯＮの間、常時取り込み、取り込んだ電位を上記Ａ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ変換する。そして、マイコン１は、該電位の変動に基づいて、点火回路の故障（この場合は、スクイブ抵抗の電位ＳＱＨが正常範囲外）を検出し、該故障内容を診断する。
【００１５】
また、抵抗Ｒ1，Ｒ2は、イグニションスイッチＯＮの間、点火回路の診断のため、端子ＳＱＨの電位を一定値に設定するためのプルアップ抵抗，プルダウン抵抗である。本実施形態では、一例として、抵抗Ｒ1の抵抗値は９．４〔ｋΩ〕であり、抵抗Ｒ2の抵抗値は１０〔ｋΩ〕であるとする。
【００１６】
次に、図２を参照して、上記構成によるエアバックシステムの点火回路診断装置の動作を説明する。図２は、本実施形態による点火回路および該点火回路診断装置における各信号の時間変化を示すタイムチャートである。
（１）正常時
イグニションスイッチに連動して、マイコン１は、その内蔵レジスタに設定された故障継続タイマのカウント値を”０”に初期化する。
【００１７】
次に、マイコン１は、端子ＳＱＨの電位を読み込み、該電位が正常範囲内（２．０〔Ｖ〕〜２．６〔Ｖ〕）にあるか否かを判断する。なお、上記電位の読込みにおいて、マイコン１内蔵のＡ／Ｄ変換器は、１０〔ｍｓｅｃ〕間隔で端子ＳＱＨの電位を取り込む。
【００１８】
なお、本実施形態では、平常運転時（自動車の衝突が検出されず、点火スイッチがＯＮしていない時）かつ正常時（点火回路に故障が発生していないとき）には、端子ＳＱＨの電位は、プルアップ抵抗Ｒ1とスクイブ抵抗ＳＱとプルダウン抵抗Ｒ2とにより、２．３〔Ｖ〕に設定されているとする。
また、マイコン１は、上記読み込んだ電位について、現在のサンプリング電位と、１つ前の（すなわち、１０〔ｍｓｅｃ〕前の）サンプリング電位との電位差ΔＶを随時算出する。
【００１９】
（２）電流ノイズ印加時
次に、オペレータが、スクイブ抵抗ＳＱに電流ノイズを印加した場合を考える（図２参照）。ここでは、上記電流ノイズは、一例として、０．１〔Ｈｚ〕，最大振幅１〔ｍＡ〕のサイン波であり、図３に示す電流ノイズと同じものである。
スクイブ抵抗ＳＱに上記電流ノイズが印加されると、該電流ノイズの変動に伴って、端子ＳＱＨの電位は変動する。
上記電位変動により、端子ＳＱＨの電位は、正常範囲を越えて、２．６〔Ｖ〕以上または２．０〔Ｖ〕以下となる。
【００２０】
図３に示した従来技術では、端子ＳＱＨの電位が正常範囲を越えると、マイコンは、無条件に、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを開始し、該カウント値が一定値を越えると故障発生と判断していた。
これに対して、本実施形態では、正常または故障状態における端子ＳＱＨの電位は、一定時間以上にわたって変動を伴わずに発生すると考える。
そのため、本実施形態による故障診断装置では、故障継続タイマを用いて、該電位が一定時間以上にわたるか否かを判断する（これは従来技術を同様）と共に、端子ＳＱＨの電位が変動中であるか否かを参照し、その両者を満たした場合のみ、故障発生と判断する。
【００２１】
本実施形態では、端子ＳＱＨの電位が変動中であるか否かは、具体的には、端子ＳＱＨの現在のサンプリング電位と、１つ前の（すなわち、１０〔ｍＳ〕前の）サンプリング電位との電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以上あるか否かで判断する。
すなわち、端子ＳＱＨの電位が正常範囲を越えていても、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以上ある場合には、低周波の電流ノイズによる電位変動中とみなされ、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを禁止する。
【００２２】
例えば、図２に示す例において、端子ＳＱＨの電位は、上記変動の結果、２．６〔Ｖ〕以上となるが、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以上あるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わない。
さらに、以後、引き続き、端子ＳＱＨの電位が２．６〔Ｖ〕以上である状態が継続するが、上記電位差ΔＶが常に０．２〔Ｖ〕以上あるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わない。
【００２３】
上記動作は、端子ＳＱＨの電位が負の方向へ変動した場合も同様である。例えば、図２に示す例において、端子ＳＱＨの電位は、一度２．６〔Ｖ〕以上となった後、今度は、２．０〔Ｖ〕以下となるが、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以上あるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わない。
さらに、以後、引き続き、端子ＳＱＨの電位が２．０〔Ｖ〕以下である状態が継続するが、上記電位差ΔＶが常に０．２〔Ｖ〕以上あるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わない。
【００２４】
マイコン１が故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わないので、該カウント値は所定の故障継続値（１〔ｓｅｃ〕）に達することはない。故に、図２と図３を比較すれば一目瞭然であるように、本実施形態では、マイコン１は、電流ノイズによる端子ＳＱＨの電位の変動を故障とは判断せず、ワーニングランプ２を点灯させない。
このように、本実施形態による点火回路診断装置では、スクイブ抵抗ＳＱに電流ノイズを印加しても、ワーニングランプ２が誤点灯することはない。
【００２５】
（３）故障発生時
次に、点火回路に故障が発生した場合を考える（図２参照）。上記故障内容としては、スクイブ抵抗ＳＱの電位が正常範囲外、等が考えられる。
点火回路に上記故障が発生すると、端子ＳＱＨの電位は変動する。
【００２６】
上記変動の結果、図２に示すように、端子ＳＱＨの電位は２．６〔Ｖ〕以上となるが、該電位の変動が継続している間は、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以上あるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを行わない。
やがて、端子ＳＱＨの電位変動が収まり、該電位は、２．６〔Ｖ〕以上の値（図２では、一例として、３．０〔Ｖ〕とする）で固定となり、それ以上変動しなくなる。
これにより、端子ＳＱＨの電位が正常範囲外であり、かつ、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以下となるので、マイコン１は、故障継続タイマのカウント値のインクリメントを開始する。
【００２７】
その後、マイコン１は、端子ＳＱＨの電位が正常範囲外であり、かつ、上記電位差ΔＶが０．２〔Ｖ〕以下である限り、故障継続タイマのカウントを引き続き続行する。
上記カウントの結果、故障継続タイマのカウント値が１〔ｓｅｃ〕に達すると、マイコン１は、端子ＳＱＨの電位変動を故障によるものと判断し、ワーニングランプ２を点灯させる。
以上で、上記構成によるエアバックシステムの点火回路診断装置の動作説明を終了する。
【００２８】
次に、請求項記載の発明と本実施形態との対応関係を説明する。
計時手段……故障継続タイマ（マイコン１の内蔵レジスタ）
第１の制御手段……マイコン１
第２の制御手段……マイコン１
報知手段……ワーニングランプ２
【００２９】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施形態においては、図１に具体的な回路例を示したが、本発明の内容は、上記回路例には限定されず、本発明の特徴を具備するならば、他の回路接続や抵抗値，電圧値等を用いても構わない。
【００３０】
また、同実施形態では、故障判断における全ての処理をマイコン１によるソフトウェア処理で行ったが、端子ＳＱＨの電位が正常範囲内（２．０〔Ｖ〕〜２．６〔Ｖ〕）にあるか否かの判定を、オペアンプ２個を用いたウインドコンパレータで行ったり、故障継続時間のカウントを７４シリーズ等のカウンタ専用ＩＣで行うなど、上記ソフトウェア処理をハードウェアで行うことも考えられる。
【００３１】
また、同実施形態では、端子ＳＱＨの電位が一定であるか否かを判断するための判断基準として、該電位の現在のサンプリング電位と、１つ前の（すなわち、１０〔ｍＳ〕前の）サンプリング電位との電位差ΔＶを用いたが、上記判断基準としては、これに限らず、端子ＳＱＨの電位の微分値等、他の値を用いることも考えられる。
【００３２】
また、図１に示す点火回路ではスクイブ抵抗ＳＱが１つしか示されていないが、本発明による点火回路診断装置は、ドライバ側エアバック用とパッセンジャ側エアバック用とに対して１つずつ合計２個のスクイブ抵抗を具備している点火回路など、スクイブ抵抗を複数個具備している点火回路に対しても適用可能であることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、電位の変動が一定しない場合には、該変動が収まるまで故障診断を禁止するので、点火回路にノイズが印加され、それにより電位が変動したような場合であっても、該点火回路の故障診断を正確に行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるエアバックシステムの点火回路診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】同実施形態による点火回路および該点火回路診断装置における各信号の時間変化を示すタイムチャートである。
【図３】従来の点火回路および該点火回路診断装置における各信号の時間変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１……マイコン、２……ワーニングランプ、ＳＱ……スクイブ抵抗、
ＳＳ……機械式セーフィングセンサ、
Ｑ……ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、Ｒ1，Ｒ2,……抵抗

Claims

エアバックシステムの点火回路上の所定位置における電位に基づいて、該点火回路の故障診断を行うエアバックシステムの点火回路診断装置において、
外部からの制御信号により、計時の開始・停止・リセットを行う計時手段と、
前記電位が予め定められた正常範囲外である場合には、前記計時手段に対し計時を行わせ、該電位が該正常範囲内である場合には、前記計時手段の計時値をリセットする第１の制御手段と、
所定時間における前記電位の時間的な変動が予め定められた値以上である場合には、前記第１の制御手段の制御信号の如何にかかわらず、前記計時手段に対し計時を禁止する第２の制御手段と、
前記計時手段の計時値が、一定値以上になると、前記点火回路に故障が発生したことを報知する報知手段と
を具備することを特徴とするエアバックシステムの点火回路診断装置。
請求項１記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、
前記電位は、前記点火回路のスクイブ抵抗の電位であることを特徴とするエアバックシステムの点火回路診断装置。
請求項１または請求項２記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、
前記第１の制御手段は、所定時間毎に前記電位をサンプリングしながらＡ／Ｄ変換して取り込み、該取り込んだデジタル値が前記正常範囲内であるか否かを判断することを特徴とするエアバックシステムの点火回路診断装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエアバックシステムの点火回路診断装置において、
前記第２の制御手段は、所定時間毎に前記電位をサンプリングし、
現在のサンプリング電位と過去のサンプリング電位との電位差が予め定められた値以下であるか否かを判断することを特徴とするエアバックシステムの点火回路診断装置。