(57)【要約】【課題】付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行うことができる電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１では、マルチプレクサ１３１ａが信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に接続した接続状態が解除されてから、マルチプレクサ１３１ａが信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）にその次に接続された接続状態が設定されるまでの期間内に含まれる期間として、コンデンサＣ１（Ｃ２、Ｃ３）の電荷が信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に入力されるアナログ信号の電圧Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２、Ｖｉｎ３）に対応した電荷に復帰するための復帰時間を確保し、かつＡ／Ｄ変換器１３１ｂのＡ／Ｄ変換の動作を停止するための変換停止期間を設定する。【選択図】図１
2020088603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアナログ信号の内のいずれかである第１のアナログ信号が入力される第１の信号線を含む複数の信号線と、
前記複数の信号線の各々に順次接続して、前記複数のアナログ信号の各々が順次入力されるマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに順次入力された前記複数のアナログ信号の各々が第２の信号線に入力され、順次デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記第１の信号線及びグランド電位間に接続された第１のコンデンサと、
前記第２の信号線及びグランド電位間に接続された第２のコンデンサと、
を備え、
前記マルチプレクサが前記第１の信号線に接続した接続状態が解除されてから、前記マルチプレクサが前記第１の信号線にその次に接続された接続状態が設定されるまでの期間内に含まれる期間として、前記第１のコンデンサの電荷が前記第１の信号線に入力される第１のアナログ信号の電圧に対応した電荷に復帰するための復帰時間を確保し、かつ前記Ａ／Ｄ変換器の前記変換の動作を停止するための所定の変換停止期間を設定したことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記所定の変換停止期間は、前記複数のアナログ信号の各々が前記Ａ／Ｄ変換器で順次デジタル信号に変換され終わる時点に引き続く期間として設定されることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電気部品を制御する制御装置に関し、特に、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器を備える電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両には種々の電気部品が搭載されており、かかる電気部品を精度よく制御するために、車両の内燃機関等の動作状態を示す物理量を検出する各種センサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という）を行うアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）を備えた制御装置が用いられるようになっている。
【０００３】
かかる制御装置においては、複数のアナログ信号源である各種センサからのアナログ出力電圧が対応して入力されるＡ／Ｄ変換の複数のチャンネルについての入力電圧を、連続してＡ／Ｄ変換し、制御対象であるアクチュエータ等の電気部品の制御に必要な制御データを迅速に得ることが求められるが、今回のＡ／Ｄ変換が前回のＡ／Ｄ変換の影響を受けるようないわゆるクロストークが発生して、Ａ／Ｄ変換に誤差が生じる事象も発生する傾向にある。
【０００４】
かかる状況下で、特許文献１は、サンプリング装置に関し、アナログ電圧が入力されるチャンネルＣＨ−２及びＣＨ−３と、アナログ電圧を検出するためのサンプリングコンデンサＣｓを有するサンプル＆ホールド部２と、チャンネルＣＨ−２とサンプル＆ホールド部２との接続とチャンネルＣＨ−３とサンプル＆ホールド部２との接続とを切り替えるマルチプレクサ部１とを有し、チャンネルＣＨ−３にフィルタコンデンサＣｆが接続された、サンプリング装置であって、チャンネルＣＨ−２をチャンネルＣＨ−３と同電圧にするダミー回路（抵抗Ｒ２とコンデンサＣｆ２から構成）を備え、マルチプレクサ部１は、サンプル＆ホールド部２をチャンネルＣＨ−２に接続後にチャンネルＣＨ−３に接続する構成を開示している。
【０００５】
また、特許文献２は、アナログ入力モジュールに関し、アナログ入力をＣＲ入力フィルタ４を通してマルチプレクサ１にチャネル入力し、マルチプレクサで選択したチャネルのアナログ入力をバッファ２を通してＡ／Ｄ変換器３でデジタル量に変換・出力するアナログ入力モジュールにおいて、マルチプレクサの選択信号生成回路５は、１つのチャネル選択毎に一旦「０」入力チャネルを選択する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３５２４４号公報
【特許文献２】特開２００４−０８０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成は、チャンネルＣＨ−２とチャンネルＣＨ−３とを同電圧にすることによりサンプリングに伴うアナログ電圧の誤検出を防止することを企図したものであるが、ダミー回路を付加する必要があってその構成が煩雑なものとなるため、改良の余地がある。
【０００８】
また、本発明者の検討によれば、特許文献２の構成は、フィルタのコンデンサＣを放電させることにより、次のアナログ入力を選択したときに直前に選択したアナログ入力との間に通電経路が形成されることを防いでそのコンデンサの再充電を防止することを企図したものであるが、次のアナログ入力を選択した時点ではマルチプレクサ１に入力される電圧がアナログ入力の電圧の値自体からは相違する値となる場合も生じるため、改良の余地がある。
【０００９】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行うことができる電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するべく、本発明は、複数のアナログ信号の内のいずれかである第１のアナログ信号が入力される第１の信号線を含む複数の信号線と、前記複数の信号線の各々に順次接続して、前記複数のアナログ信号の各々が順次入力されるマルチプレクサと、前記マルチプレクサに順次入力された前記複数のアナログ信号の各々が第２の信号線に入力され、順次デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記第１の信号線及びグランド電位間に接続された第１のコンデンサと、前記第２の信号線及びグランド電位間に接続された第２のコンデンサと、を備え、前記マルチプレクサが前記第１の信号線に接続した接続状態が解除されてから、前記マルチプレクサが前記第１の信号線にその次に接続された接続状態が設定されるまでの期間内に含まれる期間として、前記第１のコンデンサの電荷が前記第１の信号線に入力される第１のアナログ信号の電圧に対応した電荷に復帰するための復帰時間を確保し、かつ前記Ａ／Ｄ変換器の前記変換の動作を停止するための所定の変換停止期間を設定したことを第１の局面とする。
【００１１】
また、本発明は、第１の局面に加えて、前記所定の変換停止期間は、前記複数のアナログ信号の各々が前記Ａ／Ｄ変換器で順次デジタル信号に変換され終わる時点に引き続く期間として設定されることを第２の局面とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上の本発明の第１の局面にかかる電子制御装置によれば、マルチプレクサが第１の信号線に接続した接続状態が解除されてから、マルチプレクサが第１の信号線にその次に接続された接続状態が設定されるまでの期間内に含まれる期間として、第１のコンデンサの電荷が第１の信号線に入力される第１のアナログ信号の電圧に対応した電荷に復帰するための復帰時間を確保し、かつＡ／Ｄ変換器の変換の動作を停止するための所定の変換停止期間を設定したものであるため、付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の第２の局面にかかる電子制御装置によれば、所定の変換停止期間は、複数のアナログ信号の各々がＡ／Ｄ変換器で順次デジタル信号に変換され終わる時点に引き続く期間として設定されるものであるため、複数のアナログ信号についての今回の複数のＡ／Ｄ変換を一巡させて、電子制御装置の制御に必要なＡ／Ｄ変換値を一揃い得ることができ、かかるＡ／Ｄ変換値に基づく制御データを用いて所要の制御を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理の流れを説明するためのタイムチャートであり、図２（ａ）は比較例のＡ／Ｄ変換処理の流れを示すタイムチャートであり、図２（ｂ）は本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理の流れを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を適宜参照して、本実施形態における電子制御装置につき、詳細に説明する。
【００１６】
〔構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施形態における電子制御装置の構成について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態における電子制御装置１は、典型的には、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等の電子制御装置によって構成され、自動二輪車や自動四輪車等の車両の電気部品を制御する制御装置として用いられる。
【００１９】
電子制御装置１は、第１ＥＣＵ端子１１ａ、第２ＥＣＵ端子１１ｂ、第３ＥＣＵ端子１１ｃ、第４ＥＣＵ端子１１ｄ、第５ＥＣＵ端子１１ｅ、第６ＥＣＵ端子１１ｆ、第７ＥＣＵ端子１１ｇ、第８ＥＣＵ端子１１ｈ、内部電源回路１２、及びマイクロコンピュータ１３を備えている。
【００２０】
第１ＥＣＵ端子１１ａの一方の端部は電子制御装置１の外部に設置されているバッテリ２１の正極に接続され、第１ＥＣＵ端子１１ａの他方の端部は内部電源回路１２に接続されている。
【００２１】
第２ＥＣＵ端子１１ｂの一方の端部はバッテリ２１の負極に接続され、第２ＥＣＵ端子１１ｂの他方の端部はグランド電位に接続されている。
【００２２】
第３ＥＣＵ端子１１ｃの一方の端部は温度センサや圧力センサ等のセンサである第１アナログ信号源Ｖｉｎ１に接続され、第３ＥＣＵ端子１１ｃの他方の端部は信号線Ｌ１を介してマイクロコンピュータ１３の入力チャネルＣＨ１に接続されている。また、信号線Ｌ１には保護用の抵抗素子Ｒ１が接続され、抵抗素子Ｒ１と入力チャネルＣＨ１との間の信号線Ｌ１とグランド電位との間にはノイズ除去用のコンデンサＣ１が接続されている。なお、図中、コンデンサＣ１と信号線Ｌ１との接続点を点Ｐ１で示す。
【００２３】
第４ＥＣＵ端子１１ｄの一方の端部は温度センサや圧力センサ等のセンサである第２アナログ信号源Ｖｉｎ２に接続され、第４ＥＣＵ端子１１ｄの他方の端部は信号線Ｌ２を介してマイクロコンピュータ１３の入力チャネルＣＨ２に接続されている。また、信号線Ｌ２には保護用の抵抗素子Ｒ２が接続され、抵抗素子Ｒ２と入力チャネルＣＨ２との間の信号線Ｌ２とグランド電位との間にはノイズ除去用のコンデンサＣ２が接続されている。なお、図中、コンデンサＣ２と信号線Ｌ２との接続点を点Ｐ２で示す。
【００２４】
第５ＥＣＵ端子１１ｅの一方の端部は温度センサや圧力センサ等のセンサである第３アナログ信号源Ｖｉｎ３に接続され、第５ＥＣＵ端子１１ｅの他方の端部は信号線Ｌ３を介してマイクロコンピュータ１３の入力チャネルＣＨ３に接続されている。また、信号線Ｌ３には保護用の抵抗素子Ｒ３が接続され、抵抗素子Ｒ３と入力チャネルＣＨ３との間の信号線Ｌ３とグランド電位との間にはノイズ除去用のコンデンサＣ３が接続されている。なお、図中、コンデンサＣ３と信号線Ｌ３との接続点を点Ｐ３で示す。
【００２５】
第６ＥＣＵ端子１１ｆの一方の端部はクランクパルスセンサ２２に接続され、第６ＥＣＵ端子１１ｆの他方の端部は入力回路１４を介してマイクロコンピュータ１３内の制御部１３２に接続されている。
【００２６】
第７ＥＣＵ端子１１ｇの一方の端部は出力回路１５ａを介してマイクロコンピュータ１３内の制御部１３２に接続され、第７ＥＣＵ端子１１ｇの他方の端部は電子制御装置１の外部に設置されている電動モータ等の第１アクチュエータ２３ａに接続されている。
【００２７】
第８ＥＣＵ端子１１ｈの一方の端部は出力回路１５ｂを介してマイクロコンピュータ１３内の制御部１３２に接続され、第８ＥＣＵ端子１１ｈの他方の端部は電子制御装置１の外部に設置されている電動モータ等の第２アクチュエータ２３ｂに接続されている。
【００２８】
内部電源回路１２は、第１ＥＣＵ端子１１ａを介してバッテリ２１から供給された電圧を利用して基準電圧信号ＡＶｒｅｆを生成する。
【００２９】
マイクロコンピュータ１３は、Ａ／Ｄ変換部１３１、制御部１３２、及びタイマ１３３を備えている。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部１３１は、マルチプレクサ（ＭＰＸ）１３１ａ、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１３１ｂ、及び１／２基準電圧生成回路１３１ｃを備えている。
【００３１】
マルチプレクサ（ＭＰＸ）１３１ａは、入力チャネルＣＨ１に接続されている端子Ｔ１、入力チャネルＣＨ２に接続されている端子Ｔ２、入力チャネルＣＨ３に接続されている端子Ｔ３、基準電圧信号ＡＶｒｅｆの１／２の電圧信号である１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆが供給される端子Ｔ４、信号線Ｌ４を介してＡ／Ｄ変換器１３１ｂに接続されている端子Ｔ５、及び端子Ｔ１からＴ４の中で端子Ｔ５と接続される端子を電気的に切り換えるスイッチ素子Ｓを備えている。また、信号線Ｌ４とグランド電位との間にはサンプリング用コンデンサＣＩＮが接続されている。なお、サンプリング用コンデンサＣＩＮの静電容量は、コンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の各々の静電容量よりもそのオーダーが一桁から二桁は小さい容量に設定されている。また、図中、サンプリング用コンデンサＣＩＮと信号線Ｌ４との接続点を点Ｐ４で示す。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器１３１ｂには、信号線Ｌ５を介して基準電圧信号ＡＶｒｅｆが供給される。Ａ／Ｄ変換器１３１ｂは、基準電圧信号ＡＶｒｅｆの電圧を基準電圧（参照電圧）として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の電圧信号をＡ／Ｄ変換データとして制御部１３２に出力する。
【００３３】
１／２基準電圧生成回路１３１ｃは、信号線Ｌ５から分岐した信号線Ｌ６に接続されて１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆを生成すると共に、生成した１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆを端子Ｔ４に供給する。
【００３４】
制御部１３２は、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂから出力されたＡ／Ｄ変換データに基づいて、各々、第１アクチュエータ２３ａ及び第２アクチュエータ２３ｂの制御信号を生成し、生成した制御信号を第１アクチュエータ２３ａ及び第２アクチュエータ２３ｂに出力することにより、第１アクチュエータ２３ａ及び第２アクチュエータ２３ｂの動作を制御する。
【００３５】
タイマ１３３は、制御部１３２からの制御信号に従って計時処理を実行し、制御部１３２がＡ／Ｄ変換器１３１ｂにＡ／Ｄ変換に関するタイミングを指示するとき等に参照自在な信号を、制御部１３２に出力する。
【００３６】
このような構成を有する電子制御装置１は、付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行う。以下、図２を参照して、Ａ／Ｄ変換処理を実行する際の電子制御装置１の動作について説明する。
【００３７】
〔Ａ／Ｄ変換処理〕
図２は、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理の流れを説明するためのタイムチャートであり、図２（ａ）は、比較例のＡ／Ｄ変換処理の流れを示すタイムチャートであり、図２（ｂ）は、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理の流れを示すタイムチャートである。なお、以下の説明では、コンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３は、各々、初期状態において、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ１、ＶＣＨ２及びＶＣＨ３と同一電圧に対応して充電されているものとする。ここで、入力電圧ＶＣＨ１は、第１アナログ信号源Ｖｉｎ１の出力電圧が抵抗素子Ｒ１を介し点Ｐ１でコンデンサＣ１に印加される電圧であり、入力電圧ＶＣＨ２は、第２アナログ信号源Ｖｉｎ２の出力電圧が抵抗素子Ｒ２を介し点Ｐ２でコンデンサＣ２に印加される電圧であり、入力電圧ＶＣＨ３は、第２アナログ信号源Ｖｉｎ１３出力電圧が抵抗素子Ｒ３を介し点Ｐ３でコンデンサＣ３に印加される電圧である。
【００３８】
まず、図２（ａ）を参照して、比較例のＡ／Ｄ変換処理の流れについて説明する。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、比較例のＡ／Ｄ変換処理では、まず、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１において、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ１と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ１を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１と等しくなるように充電される。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１では、入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１をＡ／Ｄ変換することができる。
【００４０】
次に、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換ＡＤ２では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ１と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にした状態にしながら端子Ｔ２と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ２を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と等しくなるように充電されると共に、コンデンサＣ１はその電圧がかかる入力電圧ＶＣＨ１に近づくように充電される途中状態となる。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２では、入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２をＡ／Ｄ変換することができる。
【００４１】
次に、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２に続くＡ／Ｄ変換ＡＤ３では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ２と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にした状態にしながら端子Ｔ３と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ３を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と等しくなるように充電されると共に、コンデンサＣ２はその電圧がかかる入力電圧ＶＣＨ２に近づくように充電される途中状態となる。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧を所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３では、入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３をＡ／Ｄ変換することができる。また、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１からＡＤ３において生成された各Ａ／Ｄ変換データは、ソフトウェア参照周期毎にまとめて制御部１３２に入力される。なお、２回目以後のＡ／Ｄ変換ＡＤ１では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ３と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にする一方で端子Ｔ１と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ１を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１と等しくなるように充電されると共に、コンデンサＣ３はその電圧がかかる入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３に近づくように充電される途中状態となる。以降、同様に、２回目以後のＡ／Ｄ変換ＡＤ２及びＡＤ３を実行することになる。
【００４２】
ここで、このような比較例のＡ／Ｄ変換処理では、初回のＡ／Ｄ変換及びそれ以後、サンプリング用コンデンサＣＩＮに初期値としての電荷が存在したり又はその直近のＡ／Ｄ変換の変換時間が不足してその際の電荷が残っている場合があるので、１回目以後のＡ／Ｄ変換ＡＤ１のときは図１に示す点Ｐ１と点Ｐ４との間、１回目以後のＡ／Ｄ変換ＡＤ２のときは点Ｐ２と点Ｐ４との間、１回目以後のＡ／Ｄ変換ＡＤ３のときは点Ｐ３と点Ｐ４との間に電位差が生じる場合が生じる。そして、このような電位差によれば、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１のときはコンデンサＣ１とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２のときはコンデンサＣ２とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３のときはコンデンサＣ３とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間に電流が流れることとなる。
【００４３】
このため、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１のときはコンデンサＣ１とサンプリング用コンデンサＣＩＮとが充放電され、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２のときはコンデンサＣ２とサンプリング用コンデンサＣＩＮとが充放電され、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３のときはコンデンサＣ３とサンプリング用コンデンサＣＩＮとが充放電される。この結果、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１のときはコンデンサＣ１の電圧及びサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャンネルＣＨ１の電圧ＶＣＨ１から乖離し、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２のときはコンデンサＣ２の電圧及びサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャンネルＣＨ２の電圧ＶＣＨ２から乖離し、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３のときはコンデンサＣ３の電圧及びサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャンネルＣＨ３の電圧ＶＣＨ３から乖離してしまう傾向が生じる。このような電圧の乖離が発生する現象は、クロストークと呼ばれるもので、Ａ／Ｄ変換処理の誤差の要因となるものである。
【００４４】
そこで、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理のでは以下に示すようにしてクロストークの影響を抑制して、適切な精度のＡ／Ｄ変換データを生成する。以下、図２（ｂ）を参照して、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理の流れについて説明する。
【００４５】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態におけるＡ／Ｄ変換処理では、変換開始トリガに応じて、まず、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１（時間長ｔＡＤ１）において、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ１と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ１を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１と等しくなるように充電される。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１では、入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１をＡ／Ｄ変換することができる。
【００４６】
次に、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ（時間長ｔＶｃｃ）では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ１と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にした状態にしながら端子Ｔ４と端子Ｔ５とを接続することにより、１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆを選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆと等しくなるように充電されると共に、コンデンサＣ１はその電圧が点Ｐ１の電圧に追従して入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１に近づくように充電される途中状態となる。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換する。なお、このようなＡ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃは、次に説明するような利点を有するものではあるが、必須のものではなく省略することも可能であり、このような省略をした場合には、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に引き続き次に説明するようなＡ／Ｄ変換ＡＤ２を実行することになる。
【００４７】
次に、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃに続くＡ／Ｄ変換ＡＤ２（時間長ｔＡＤ２）では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ４と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にした状態にしながら端子Ｔ２と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ２を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と等しくなるように充電される。この際、コンデンサＣ１はその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１に近づくように充電される途中状態のままである。また、端子Ｔ２と端子Ｔ５とが接続された際に、コンデンサＣ２には入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と同一電圧になるように充電されていることに起因する電荷があり、またサンプリング用コンデンサＣＩＮには１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆの電圧に起因する電荷が残っている場合があるため、点Ｐ２と点Ｐ４との間に電位差が生じ、このような電位差によれば、コンデンサＣ２とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間に電流が流れてこれらが充放電され、この結果、コンデンサＣ２の電圧及びサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャンネルＣＨ２の電圧ＶＣＨ２から一旦乖離する傾向が生じるが、コンデンサＣ２はその電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と同一電圧になるように充電されており、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が固定値であって所定の正値である１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆの電圧から降下した電圧になるように放電されているため、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と等しくなるように新たに適切に充電されるまでの時間を想定し易くなって、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２を開始するタイミングの設定が簡便かつ確実なものとなる。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２では、入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２をより適切にＡ／Ｄ変換することができる。なお、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃが設けられていない場合には、端子Ｔ２と端子Ｔ５とが接続された際に、コンデンサＣ２とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間の電位差がより大きくなっている場合も考えられるが、コンデンサＣ２はその電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と同一電圧になるように充電されているため、このようにコンデンサＣ２が充電されていない場合に比べれば、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２と等しくなるように新たに充電されるまでの時間を想定し易くなるという有意性がある。
【００４８】
次に、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ（時間長ｔＶｃｃ）では、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃと同様にして１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆをＡ／Ｄ変換する。この際、コンデンサＣ１はその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１に近づくように充電される途中状態のままであり、コンデンサＣ２はその電圧が点Ｐ２の電圧に追従して入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２に近づくように充電される途中状態となる。なお、このようなＡ／Ｄ変換ＡＤ２に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃも、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃと同様に、必須のものではなく省略することも可能であり、このような省略をした場合には、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２に引き続き次に説明するようなＡ／Ｄ変換ＡＤ３を実行することになる。
【００４９】
次に、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃに続くＡ／Ｄ変換ＡＤ３（時間長ｔＡＤ３）では、マルチプレクサ１３１ａが、スイッチ素子Ｓを制御することによって端子Ｔ４と端子Ｔ５とを非接続（接続解除）にした状態にしながら端子Ｔ３と端子Ｔ５とを接続することにより、入力チャネルＣＨ３を選択する。これにより、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と等しくなるように充電される。この際、コンデンサＣ１はその電圧が入力チャネルＣＨ１への入力電圧ＶＣＨ１に近づくように充電される途中状態のままであり、コンデンサＣ２はその電圧が入力チャネルＣＨ２への入力電圧ＶＣＨ２に近づくように充電される途中状態のままである。また、端子Ｔ３と端子Ｔ５とが接続された際に、コンデンサＣ３には入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と同一電圧になるように充電されていることに起因する電荷があり、またサンプリング用コンデンサＣＩＮには１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆの電圧に起因する電荷が残っている場合があるため、点Ｐ３と点Ｐ４との間に電位差が生じ、このような電位差によれば、コンデンサＣ３とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間に電流が流れてこれらが充放電され、この結果、コンデンサＣ２の電圧及びサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャンネルＣＨ３の電圧ＶＣＨ３から一旦乖離する傾向が生じるが、コンデンサＣ３はその電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と同一電圧になるように充電されており、サンプリング用コンデンサＣＩＮはその電圧が固定値であって所定の正値である１／２基準電圧信号１／２ＡＶｒｅｆの電圧から降下した電圧になるように放電されているため、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と等しくなるように新たに適切に充電されるまでの時間を想定し易くなって、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２を開始するタイミングの設定が簡便かつ確実なものとなる。そして、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂが、基準電圧信号ＡＶｒｅｆを基準電圧として用いて、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧をＡ／Ｄ変換してＡ／Ｄ変換データを生成する。これにより、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３では、入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ２をより適切にＡ／Ｄ変換することができる。なお、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３に続くＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃが設けられていない場合には、端子Ｔ３と端子Ｔ５とが接続された際に、コンデンサＣ２とサンプリング用コンデンサＣＩＮとの間の電位差がより大きくなっている場合も考えられるが、コンデンサＣ３はその電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と同一電圧になるように充電されているため、このようにコンデンサＣ３が充電されていない場合に比べれば、サンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧が入力チャネルＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ３と等しくなるように新たに充電されるまでの時間を想定し易くなって、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２を開始するタイミングの設定が簡便かつ確実なものとなるという有意性がある。
【００５０】
次に、変換停止期間（時間長ｔＳ）では、Ａ／Ｄ変換部１３１は、タイマ１３３での計時を利用して、所定の変換停止期間の間、Ａ／Ｄ変換動作を停止する。この際、マルチプレクサ１３１ａは、スイッチ素子Ｓを制御して、端子Ｔ１から端子Ｔ４のいずれかと端子Ｔ５とを接続させていてもよいし、端子Ｔ１から端子Ｔ４の全てと端子Ｔ５とを非接続にしていてもよい。そして、Ａ／Ｄ変換部１３１は、タイマ１３３の計時に基づいて変換停止期間が経過したタイミングを変換開始トリガとして、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ、Ａ／Ｄ変換ＡＤ３の処理を再度順次実行することになる。ここで、変換停止期間は、Ａ／Ｄ変換器１３１ｂのＡ／Ｄ変換動作を停止するためのものであるが、コンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の電荷がそれらに対応する次のＡ／Ｄ変換の開始までに各々入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３の電圧ＶＣＨ１、ＶＣＨ２及びＶＣＨ３に対応した電荷に復帰するために必要な復帰時間を確保するための時間長に設定されている。より詳しくは、かかる変換停止期間は、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３の電圧ＶＣＨ１、ＶＣＨ２及びＶＣＨ３の最大値、対応する保護用の抵抗素子Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の抵抗、並びにノイズ除去用のコンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の静電容量の大きさ等を考慮して、電荷の復帰に最も時間がかかるコンデンサであっても、今回のＡ／Ｄ変換の終了時から次回のＡ／Ｄ変換の開始時までに、つまりマルチプレクサ１３１ａにおける対応する端子が非接続状態になってからその次に接続状態となるまでに、その電荷をその入力チャンネルへの入力電圧に対応する電荷量にまで復帰させ得る時間長さを確保することができる所定値に設定されている。換言すれば、変換停止期間は、コンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の全てについて、マルチプレクサ１３１ａにおける対応する端子が非接続状態になってからその次に接続状態となるまでに、その電荷をその入力チャンネルへの入力電圧に対応する電荷量にまで復帰させ得る時間長さを確保することができる所定値に設定されている。これにより、コンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３は、各々、対応するＡ／Ｄ変換の開始時において、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３への入力電圧ＶＣＨ１、ＶＣＨ２及びＶＣＨ３と同一電圧に対応して充電されていることになり、毎回のＡ／Ｄ変換を、それらが開始された初期状態と同様のコンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の充電状態で実行することが可能となる。また、変換停止期間は、その時間長ｔＳと、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ、Ａ／Ｄ変換ＡＤ２、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃ、及びＡ／Ｄ変換ＡＤ３の時間長ｔＲと、を合わせた時間長ｔ１が、ソフトウェア参照周期ｔ２未満になる時間長に設定されている。これにより、制御部１３２は、Ａ／Ｄ変換ＡＤ１からＡＤ３において生成された各Ａ／Ｄ変換データをソフトウェア参照周期ｔ２毎にまとめて取得することが可能となる。なお、必要に応じて、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３の内で所要のもののみを対象として変換停止期間ｔＳの時間長を設定してもよい。また、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃの後に引き続き又は各々のＡ／Ｄ変換１／２Ｖｃｃの代わりに変換停止期間を分割して挿入し、変換停止期間の分散化を図ってもよい。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態における電子制御装置１では、マルチプレクサ１３１ａが信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に接続した接続状態が解除されてから、マルチプレクサ１３１ａが信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）にその次に接続された接続状態が設定されるまでの期間内に含まれる期間として、コンデンサＣ１（Ｃ２、Ｃ３）の電荷が信号線Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に入力されるアナログ信号の電圧Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２、Ｖｉｎ３）に対応した電荷に復帰するための復帰時間を確保し、かつＡ／Ｄ変換器１３１ｂのＡ／Ｄ変換の動作を停止するための変換停止期間を設定する。そして、このような構成によれば、前回のＡ／Ｄ変換処理によるサンプリング用コンデンサＣＩＮの電圧に影響されない入力電圧を、今回のＡ／Ｄ変換処理に対して確実に設定することができるので、今回のＡ／Ｄ変換処理において、前回のＡ／Ｄ変換処理の影響に起因するいわゆるクロストークによる誤差を低減することができる。この結果、付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態における電子制御装置１では、変換停止期間が、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３に入力されるアナログ信号の各々がＡ／Ｄ変換器１３１ｂで順次デジタル信号に変換され終わる時点に引き続く期間として設定されるので、入力チャネルＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３に入力されるアナログ信号についての今回の複数のＡ／Ｄ変換を一巡させて、電子制御装置１の制御に必要なＡ／Ｄ変換値を一揃い得ることができ、かかるＡ／Ｄ変換値に基づく制御データを用いて所要の制御を適切に実行することができる。
【００５３】
なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明は、付加的な回路を設けることない簡便な構成で、誤差を低減したＡ／Ｄ変換をすることにより得られた適切な精度のＡ／Ｄ変換データを用いて、制御処理を行うことができる電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車や自動四輪車等の車両の電子制御装置に広く適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００５５】
１…電子制御装置
１１ａ…第１ＥＣＵ端子
１１ｂ…第２ＥＣＵ端子
１１ｃ…第３ＥＣＵ端子
１１ｄ…第４ＥＣＵ端子
１１ｅ…第５ＥＣＵ端子
１１ｆ…第６ＥＣＵ端子
１１ｇ…第７ＥＣＵ端子
１１ｈ…第８ＥＣＵ端子
１２…内部電源回路
１３…マイクロコンピュータ
１３１…Ａ／Ｄ変換部
１３１ａ…マルチプレクサ（ＭＰＸ）
１３１ｂ…Ａ／Ｄ変換器
１３１ｃ…１／２基準電圧生成回路
１３２…制御部
１３３…タイマ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…コンデンサ
ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３…入力チャネル
ＣＩＮ…サンプリング用コンデンサ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６…信号線
Ｓ…スイッチング素子
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５…端子
【図１】
2020088603.tif 000003
【図２】
2020088603.tif 000004