(57)【要約】【課題】回路規模の増大を抑制しつつ、入力信号の切替状態の異常を検知する。【解決手段】診断部２−４は、制御信号Ｓ４に基づいてスイッチ６−１、６−２をオンさせ、診断回路８から出力される８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１ＢをＭＰＸ信号入力部５−３に同時に入力させるとともに、セレクタ信号出力部２−２からセレクタ信号入力部５−１にセレクタ信号Ｓ３Ｂを出力し、マルチプレクサ５は、セレクタ信号Ｓ３Ｂに基づいてスイッチ５−２を切り替え、８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂから１チャンネル分を順次選択することで、ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂが多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂを生成してＭＰＸ信号出力部５−４からＡＤポート２−１に入力し、診断部２−４は、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された８チャンネル分のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂのうち１チャンネルでも期待値と一致しない場合、マルチプレクサ５は異常と判断する。【選択図】図１
2020106414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の入力信号を多重化して出力する多重化部と、
前記多重化部から出力された出力信号に基づいて、制御対象を制御する制御部と、
前記Ｎ個の異なる診断信号を前記多重化部に入力する診断回路と、
前記多重化部にて多重化された前記診断信号の検出結果に基づいて、前記多重化部による前記入力信号の切替状態の異常を検知する診断部とを備える電子制御装置。
【請求項２】
前記制御部および前記診断部として動作するマイクロコンピュータを備える請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記多重化部は、前記Ｎ個の入力信号が並列に入力されるＭＰＸ信号入力部を備え、
前記Ｎ個の異なる診断信号は、前記ＭＰＸ信号入力部に並列に入力される請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記多重化部は、前記Ｎ個の前記出力信号を時系列的に出力したり、前記Ｎ個の前記診断信号を時系列的に出力したりするＭＰＸ信号出力部を備え、
前記マイクロコンピュータは、前記ＭＰＸ信号出力部から出力された前記出力信号を前記制御部に入力し、前記ＭＰＸ信号出力部から出力された前記診断信号を前記診断部に入力するＡＤポートを備える請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記多重化部は、前記ＭＰＸ信号出力部から出力される前記Ｎ個の入力信号または前記Ｎ個の診断信号のうちの１個の選択を指示するセレクタ信号が入力されるセレクタ信号入力部を備え、
前記マイクロコンピュータは、前記セレクタ信号を前記セレクタ信号入力部に出力するセレクタ信号出力部を備える請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記診断部は、
前記セレクタ信号出力部から出力されるセレクタ信号と、前記ＡＤポートに入力される前記診断信号の期待値との対応関係を示す対応表を備え、
前記セレクタ信号に基づいて、前記Ｎ個の診断信号を前記ＭＰＸ信号出力部から前記ＡＤポートに時系列的に入力させ、
前記ＡＤポートに時系列的に入力された前記Ｎ個の診断信号が全て前記期待値と一致する場合、前記多重化部は正常と判断し、
前記ＡＤポートに時系列的に入力された前記Ｎ個の診断信号のうち１個でも前記期待値と一致しない場合、前記多重化部は異常と判断する請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記Ｎ個の前記診断信号は、前記ＭＰＸ信号入力部に同時に入力され、前記Ｎ個の前記診断信号は、前記ＭＰＸ信号出力部から時分割的に出力される請求項６に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記Ｎ個の診断信号は電圧が互いに異なる請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記診断回路は、
互いに異なる電圧を設定するＮ個の電圧設定回路と、
前記Ｎ個の電圧設定回路で設定された電圧を前記ＭＰＸ信号入力部に並列に印加させるスイッチとを備える請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記スイッチは、前記診断部から出力される制御信号に基づいてオンおよびオフする請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
前記多重化部の前段に設けられ、前記多重化部に入力されるサージ電圧を低減させる前記Ｎ個の入力回路を備える請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
前記入力回路がプルダウン回路で構成される場合、前記電圧設定回路はプルアップ回路で構成され、
前記入力回路がプルアップ回路で構成される場合、前記電圧設定回路はプルダウン回路で構成される請求項１１に記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記多重化部の入力チャンネルごとに対になる前記プルダウン回路の抵抗値および前記プルアップ回路の抵抗値に基づいて、前記電圧設定回路の電圧が設定される請求項１２に記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記多重化部は、前記入力信号の切替状態の異常を診断する自己診断機能を備えていない請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の入力信号を多重化して出力する多重化部に前記Ｎ個の異なる診断信号を入力し、
前記多重化部にて多重化された前記診断信号の検出結果に基づいて、前記多重化部による前記入力信号の切替状態の異常を検知する異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号の切替状態の異常を検知可能な電子制御装置および異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：以下、ＥＣＵと言う）において、車両に搭載されたエンジンや自動変速機等の様々な制御対象を制御するため、センサ、スイッチおよびサーミスタ等の外部コンポーネントからの入力信号がマイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）のＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ）ポートに入力され、モニタされている。
【０００３】
近年の自動車の排気ガスの低減および高燃費化の要求により、自動車の電子制御装置に求められる制御機能の数が増加し、マイコンのＡＤポートのチャンネル数が増加する。一方、自動車の低コスト化の要求に応じてＡＤポートのチャンネル数の増加を抑制するために、マルチプレクサが導入されることがある。
【０００４】
マルチプレクサは、複数の入力信号を多重化し、多重化された一本の出力信号を出力するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。マルチプレクサは、マイコンから受けたセレクタ信号に応じて、内部スイッチを切り替えることで、入力信号を選択することができ、ＡＤポートのチャンネル数の不足を補うことができる。
【０００５】
マルチプレクサへのセレクタ信号の誤入力があると、マルチプレクサは、外部コンポーネントを正常に選択できなくなる。このため、マイコンは、セレクタ信号で指定した外部コンポーネントからの入力信号を読み込みできなくなる。
【０００６】
例えば、エンジン制御コントローラにおいて、マルチプレクサを介して水温センサの入力信号をマイコンに読み込むものとする。このとき、マルチプレクサへのセレクタ信号の誤入力があると、マイコンは、正確な水温情報を読み込みできなくなる。このため、車両の機能に影響を及ぼし、エンジンが正常に動作しなくなる恐れがある。マルチプレクサへのセレクタ信号の誤入力が発生した場合、マルチプレクサの異常を検知し、フェールセーフモードに移行させることが重要である。
【０００７】
特許文献１には、マイクロコンピュータが入力した信号に応じてスイッチの状態を誤判定することを防止するために、電源の電源電圧と電圧閾値とを比較器で比較し、電源電圧が電圧閾値未満となった場合に電圧低下信号を出力する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１８−１３３６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、信号入力数の増加に応じて比較器の個数が増加し、ＥＣＵの大型化やコストアップを招いていた。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、回路規模の増大を抑制しつつ、入力信号の切替状態の異常を検知可能な電子制御装置および異常診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の観点に係る電子制御装置は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の入力信号を多重化して出力する多重化部と、前記多重化部から出力された出力信号に基づいて、制御対象を制御する制御部と、前記Ｎ個の異なる診断信号を前記多重化部に入力する診断回路と、前記多重化部にて多重化された前記診断信号の検出結果に基づいて、前記多重化部による前記入力信号の切替状態の異常を検知する診断部とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回路規模の増大を抑制しつつ、入力信号の切替状態の異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係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、図１のマルチプレクサの正常時および異常時のセレクタ信号出力部とセレクタ信号入力部の真理値表を示す図である。
【図３】図３は、図１の入力回路および電圧設定回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、図１の入力回路および電圧設定回路の構成のその他の例を示すブロック図である。
【図５】図５は、図１のマルチプレクサの診断時の各部の波形を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、図１のセレクタ信号出力部から出力されるセレクタ信号と、ＡＤポートに入力される診断信号の期待値との対応関係を示す対応表の一例を示す図である。
【図７】図７は、図１のマルチプレクサの診断タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、実施形態に係る電子制御装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、８個の入力信号を多重化する場合を例にとるが、多重化数は８個に限定されることなく、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の入力信号を多重化する場合に適用してもよい。
【００１６】
図１において、ＥＣＵ１は、マイコン２、入力回路３−０〜３−７、マルチプレクサ５および診断回路８を備える。ＥＣＵ１は、外部コンポーネント４に接続されている。マイコン２は、ＡＤポート２−１、セレクタ信号出力部２−２、制御部２−３および診断部２−４を備える。マルチプレクサ５は、セレクタ信号入力部５−１、スイッチ５−２、ＭＰＸ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）信号入力部５−３およびＭＰＸ信号出力部５−４を備える。診断回路８は、スイッチ６−１、６−２および電圧設定回路７−０〜７−７を備える。
【００１７】
マルチプレクサ５は、複数の入力信号を多重化して出力する多重化部である。このとき、マルチプレクサ５は、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａを多重化したＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａを出力したり、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂを多重化したＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂを出力したりする。ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａは、外部コンポーネント４から出力された８チャンネル分のコンポーネント信号である。ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂは、マルチプレクサ５を診断する８チャンネル分の診断信号である。
【００１８】
セレクタ信号入力部５−１は、セレクタ信号Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂが入力される。セレクタ信号Ｓ３Ａは、ＭＰＸ信号出力部５−４から出力される８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａのうちの１個の選択を指示する。セレクタ信号Ｓ３Ｂは、ＭＰＸ信号出力部５−４から出力される８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂのうちの１個の選択を指示する。
【００１９】
スイッチ５−２は、セレクタ信号Ｓ３Ａに基づいて、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａのうちの１個を選択したり、セレクタ信号Ｓ３Ｂに基づいて、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂのうちの１個を選択したりする。
【００２０】
ＭＰＸ信号入力部５−３は、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａが並列に入力されたり、８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂが並列に入力されたりする。ＭＰＸ信号出力部５−４は、８個のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａを時系列的に出力したり、８個のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂを時系列的に出力したりする。ＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７は、入力回路３−０〜３−７を介してそれぞれ入力される８個のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａに割り当てることができる。
【００２１】
マイコン２は、制御対象を制御したり、マルチプレクサ５を診断したりする。制御対象は、例えば、自動車に搭載された車載機器である。この車載機器は、例えば、動力装置、操舵装置、制動装置または変速装置である。車両の動力装置として、エンジンまたは電動機を用いることができる。車載機器は、ヘッドライト、パワーウィンドウ、ドアロック、電動シート、インストルメントパネルなどであってもよい。
【００２２】
ＡＤポート２−１は、ＭＰＸ信号出力部５−４から出力されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａを制御部２−３に入力したり、ＭＰＸ信号出力部５−４から出力されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂを診断部２−４に入力したりする。このとき、ＡＤポート２−１は、ＭＰＸ信号出力部５−４から出力されアナログ信号をデジタル信号に変換し、制御部２−３または診断部２−４に入力する。セレクタ信号出力部２−２は、セレクタ信号Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂを出力する。
【００２３】
制御部２−３は、マルチプレクサ５にて多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａに基づいて、制御対象を制御する。診断部２−４は、マルチプレクサ５にて多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂの検出結果に基づいて、マルチプレクサ５によるＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａの切替状態の異常を検知する。診断部２−４は、セレクタ信号出力部２−２から出力されるセレクタ信号Ｓ３Ｂと、ＡＤポート２−１に入力されるＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂの期待値との対応関係を示す対応表を保持することができる。
【００２４】
制御部２−３および診断部２−４は、マイコン２に搭載されたプロセッサがプログラムをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）に読み出し、そのプログラムを実行することで実現することができる。マイコン２に搭載されたプロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよいし、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよい。マイコン２に搭載されたプロセッサは、シングルコアロセッサであってもよいし、マルチコアロセッサであってもよい。マイコン２に搭載されたプロセッサは、処理の一部または全部を行うハードウェア回路（例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））を備えていてもよい。
【００２５】
入力回路３−０〜３−７は、マルチプレクサ５の前段に設けられ、マルチプレクサ５に入力されるサージ電圧を低減させる。入力回路３−０〜３−７は、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７ごとに設けることができる。入力回路３−０〜３−７は、外部コンポーネント４の接続形態に応じて、プルダウン回路またはプルアップ回路で構成することができる。
【００２６】
診断回路８は、８個の異なるＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂを生成し、マルチプレクサ５の各入力チャンネルに入力する。電圧設定回路７−０〜７−７は、ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂとして互いに異なる電圧を設定し、ＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に印加する。なお、図１の例では、診断部２−４がマルチプレクサ５の切替状態を診断する場合、電圧設定回路７−０〜７−３がプルアップ回路として動作し、電圧設定回路７−４〜７−７がプルダウン回路として動作する場合を示した。スイッチ６−１、６−２は、各電圧設定回路７−０〜７−７で設定された電圧をＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に並列に印加させる。
【００２７】
外部コンポーネント４は、例えば、スイッチ４−１、センサ４−２およびサーミスタ４−３を備える。スイッチ４−１は、例えば、イグニッションスイッチである。センサ４−２は、例えば、エンジン回転数センサ、エアフローメータ、圧力センサおよびスロットルセンサである。サーミスタ４−３は、例えば、エンジン温度センサおよび外気温センサである。
【００２８】
ここで、制御部２−３は、外部コンポーネント４から出力されるＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａに基づいて、制御対象を制御する場合、診断部２−４を介してスイッチ６−１、６−２をオフさせ、診断回路８から出力されるＭＰＸ入力信号Ｓ１ＢがＭＰＸ信号入力部５−３に入力されるのを禁止する。
【００２９】
そして、ＭＰＸ信号入力部５−３には、外部コンポーネント４から出力された８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａが入力回路３−０〜３−７をそれぞれ介して入力される。このとき、制御部２−３は、セレクタ信号出力部２−２からセレクタ信号入力部５−１にセレクタ信号Ｓ３Ａを出力する。マルチプレクサ５は、セレクタ信号Ｓ３Ａに基づいてスイッチ５−２を切り替え、８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａから１チャンネル分を順次選択することで、ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａが多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａを生成し、ＭＰＸ信号出力部５−４からＡＤポート２−１に入力する。制御部２−３は、ＡＤポート２−１に入力されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａに基づいて、制御対象を制御する。
【００３０】
図２は、図１のマルチプレクサの正常時および異常時のセレクタ信号出力部とセレクタ信号入力部の真理値表を示す図である。なお、真理値表１０１は、マルチプレクサ５の切替状態が正常である場合の真理値、真理値表１０２は、マルチプレクサ５の切替状態が異常である場合の真理値の一例を示す。
【００３１】
図２において、セレクタ信号Ｓ３Ａは、３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）で与えることができる。マルチプレクサ５は、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）と指定チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ７の対応関係を保持することができる。そして、制御部２−３は、指定チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ７に基づいて３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）を設定する。
【００３２】
ここで、マルチプレクサ５の切替状態が正常である場合、真理値表１０１に示すように、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、等しくなる。このため、制御部２−３で設定された指定チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ７と、マルチプレクサ５で選択された選択チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ７は、それぞれ等しくなる。このため、制御部２−３は、外部コンポーネント４から出力されたＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａに基づいて、制御対象を正常に制御することができる。
【００３３】
一方、真理値表１０２に示すように、マルチプレクサ５の切替状態が異常になり、セレクタ信号入力部５−１のビット値Ｂが１に固着したものとする。この場合、例えば、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）＝（０、０、０）であるときに、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）＝（０、１、０）となる。このため、制御部２−３は、チャンネルＣＨ．０を指定したにもかかわらず、マルチプレクサ５ではチャンネルＣＨ．２が選択され、チャンネルＣＨ．２のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａに基づいて、制御対象を制御する。このとき、例えば、チャンネルＣＨ．０のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａがエンジン回転数信号、チャンネルＣＨ．２のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａが水温信号であるとすると、制御部２−３は、エンジンを正常に制御することができなくなる。
【００３４】
図１に戻り、診断部２−４は、マルチプレクサ５の切替状態を診断する場合、制御信号Ｓ４に基づいてスイッチ６−１、６−２をオンさせ、診断回路８から出力される８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１ＢをＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に同時に入力させる。スイッチ６−１、６−２をオンさせるタイミングは、外部コンポーネント４から出力されたＭＰＸ入力信号Ｓ１ＡがＭＰＸ信号入力部５−３に入力されていないタイミングに設定することができる。
【００３５】
このとき、診断部２−４は、セレクタ信号出力部２−２からセレクタ信号入力部５−１にセレクタ信号Ｓ３Ｂを出力する。マルチプレクサ５は、セレクタ信号Ｓ３Ｂに基づいてスイッチ５−２を切り替え、８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂから１チャンネル分を順次選択することで、ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂが多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂを生成し、ＭＰＸ信号出力部５−４からＡＤポート２−１に入力する。
【００３６】
診断部２−４は、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された８チャンネル分のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂが全て期待値と一致する場合、マルチプレクサ５は正常と判断する。一方、診断部２−４は、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された８チャンネル分のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂのうち１チャンネルでも期待値と一致しない場合、マルチプレクサ５は異常と判断する。
【００３７】
これにより、８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂが多重化されたＭＰＸ出力信号Ｓ２Ｂに基づいてマルチプレクサ５を診断することができる。このため、ＡＤポート２−１のチャンネル数を増大させることなく、マルチプレクサ５によるＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａの切替状態の異常を検知することができる。また、８チャンネル分のＭＰＸ入力信号Ｓ１Ｂを多重化するために、８チャンネル分のＭＰＸ出力信号Ｓ２Ａを多重化する構成を流用することができ、マルチプレクサ５の構成を変更することなく、マルチプレクサ５によるＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａの切替状態の異常を検知することができる。また、マルチプレクサ５は、ＭＰＸ入力信号Ｓ１Ａの切替状態の異常を診断する自己診断機能を不要とすることができ、マルチプレクサ５の構成を簡略化することができる。
【００３８】
図３は、図１の入力回路および電圧設定回路の構成の一例を示すブロック図である。なお、図３の例では、図１のスイッチ４−１、入力回路３−１および電圧設定回路７−１の具体的な構成を示した。
図３において、入力回路３−１は、抵抗Ｒ１、Ｒ２を備える。電圧設定回路７−１は、抵抗Ｒ３およびダイオード１０を備える。ダイオード１０は、信号の干渉を防止するために用いることができる。スイッチ４−１は、抵抗Ｒ２を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１に接続されている。スイッチ４−１と抵抗Ｒ２の接続点は、抵抗Ｒ１を介してグランドＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ３およびダイオード１０は、直列接続されている。スイッチ６−１は、抵抗Ｒ３およびダイオード１０を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１に接続されている。
【００３９】
このとき、入力回路３−１は、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１をグランドＧＮＤにプルダウンさせるプルダウン回路として動作することができる。電圧設定回路７−１は、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１を電源Ｖにプルアップさせるプルアップ回路として動作することができる。
【００４０】
電圧設定回路７−１を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１に印加される電圧は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値に基づいて設定することができる。そして、スイッチ６−１がオンすると、スイッチ６−１→抵抗Ｒ３→ダイオード１０→抵抗Ｒ２→抵抗Ｒ１という経路を介して電源ＶからグランドＧＮＤに電流が流れ、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．１の診断信号として所定の電圧を印加することができる。
【００４１】
図４は、図１の入力回路および電圧設定回路の構成のその他の例を示すブロック図である。なお、図４の例では、図１のセンサ４−２、入力回路３−７および電圧設定回路７−７の具体的な構成を示した。
図４において、入力回路３−７は、抵抗Ｒ４、Ｒ５を備える。電圧設定回路７−７は、抵抗Ｒ６およびダイオード１２を備える。センサ４−２の出力は、抵抗Ｒ５を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７に接続されている。センサ４−２の出力と抵抗Ｒ５の接続点は、抵抗Ｒ４を介して電源Ｖに接続されている。抵抗Ｒ６およびダイオード１２は、直列接続されている。スイッチ６−２は、ダイオード１２および抵抗Ｒ６を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７に接続されている。
【００４２】
このとき、入力回路３−７は、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７を電源Ｖにプルアップさせるプルアップ回路として動作することができる。電圧設定回路７−７は、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７をグランドＧＮＤにプルダウンさせるプルダウン回路として動作することができる。
【００４３】
電圧設定回路７−７を介してＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７に印加される電圧は、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の抵抗値に基づいて設定することができる。そして、スイッチ６−２がオンすると、抵抗Ｒ４→抵抗Ｒ５→抵抗Ｒ６→ダイオード１２→スイッチ６−２という経路を介して電源ＶからグランドＧＮＤに電流が流れ、ＭＰＸ信号入力部５−３のチャンネルＣＨ．７の診断信号として所定の電圧を印加することができる。
【００４４】
図５は、図１のセレクタ信号出力部から出力されるセレクタ信号と、ＡＤポートに入力される診断信号の期待値との対応関係を示す対応表の一例を示す図である。
図５において、図１のＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７には、例えば、電圧設定回路７−１〜７−７をそれぞれ介して、０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖの電圧が印加されるものとする。
【００４５】
このとき、図１の診断部２−４は、セレクタ信号出力部２−２から出力されるセレクタ信号Ｓ３Ｂと、ＡＤポート２−１に入力される診断信号の期待値との対応関係を示す対応表１００を保持することができる。対応表１００において、例えば、３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）＝（０、０、０）の場合、期待値は０．５Ｖ、３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）＝（０、０、１）の場合、期待値は１．０Ｖである。
【００４６】
図６は、図１のマルチプレクサの診断時の各部の波形を示すタイミングチャートである。なお、図６の横軸は、時間である。また、図６のマルチプレクサ５の異常例では、セレクタ信号入力部５−１のビット値Ｂが１に固着した場合を示した。また、図６の例では、図５の対応表１００の期待値の電圧が、電圧設定回路７−１〜７−７をそれぞれ介して図１のＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に印加される場合を示した。
【００４７】
図６において、図１の診断部２−４は、マルチプレクサ５の切替状態を診断する場合、制御信号Ｓ４に基づいてスイッチ６−１、６−２をオンさせる。このとき、電圧設定回路７−１〜７−７をそれぞれ介して、０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖの電圧が、ＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に同時に印加される。
【００４８】
診断部２−４は、スイッチ６−１、６−２をオンさせると、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）を、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替える。
【００４９】
マルチプレクサ５の切替状態が正常である場合、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）の切り替えに従って、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替わる。
【００５０】
このとき、マルチプレクサ５は、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替わるのに従って、０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖという電圧をＭＰＸ信号出力部５−４からＡＤポート２−１に時系列的に入力する。
【００５１】
診断部２−４は、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で切り替わるタイミングに従って、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖという電圧を、図５の対応表１００の期待値と比較する。
【００５２】
このとき、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖという電圧は全て、図５の対応表１００の期待値と一致するので、診断部２−４は、マルチプレクサ５の切替状態を正常と判断する。
【００５３】
一方、セレクタ信号入力部５−１のビット値Ｂが１に固着し、マルチプレクサ５の切替状態が異常となったものとする。セレクタ信号入力部５−１のビット値Ｂが１に固着すると、セレクタ信号出力部２−２から出力されるビット値Ｂが０であっても、セレクタ信号入力部５−１に入力されるビット値Ｂは１になる。このため、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替わった場合においても、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、（０、１、０）→（０、１、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、１、０）→（１、１、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替わる。
【００５４】
このとき、マルチプレクサ５は、セレクタ信号入力部５−１に入力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、（０、１、０）→（０、１、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、１、０）→（１、１、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替わるのに従って、１．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖという電圧をＭＰＸ信号出力部５−４からＡＤポート２−１に時系列的に入力する。
【００５５】
診断部２−４は、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で切り替わるタイミングに従って、ＡＤポート２−１に時系列的に入力された１．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖという電圧を、図５の対応表１００の期待値と比較する。
【００５６】
このとき、例えば、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）が（０、０、０）の時の期待値は０．５Ｖであるのに対して、ＡＤポート２−１に入力された電圧は１．５Ｖである。このため、ＡＤポート２−１に入力された８チャンネル分の電圧のうち少なくとも１チャンネル分は図５の対応表１００の期待値と一致しない電圧があり、診断部２−４は、マルチプレクサ５の切替状態を異常と判断する。マルチプレクサ５の切替状態が異常と判断された場合、ＥＣＵ１の動作を停止させたり、フェールセーフモードに移行させることができる。
【００５７】
なお、図６の例では、ＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に印加される電圧を０．５Ｖ、１．０Ｖ、１．５Ｖ、２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖおよび４．０Ｖに設定した場合を示したが、ＭＰＸ信号入力部５−３の各チャンネルＣＨ．０〜ＣＨ．７に印加される電圧は互いに異なっていれば、マイコン２およびマルチプレクサ５の耐圧範囲内で任意の値に設定することができる。
【００５８】
また、図６の例では、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）を、（０、０、０）→（０、０、１）→（０、１、０）→（０、１、１）→（１、０、０）→（１、０、１）→（１、１、０）→（１、１、１）という順序で順次切り替えた場合を示したが、セレクタ信号出力部２−２から出力される３ビット値（Ａ、Ｂ、Ｃ）の切替順序は任意に設定することができる。
【００５９】
図７は、図１のマルチプレクサの診断タイミングの一例を示すタイミングチャートである。なお、図７の横軸は、時間である。
図７において、イグニッションキーがオフされているときは、エンジンの回転数は０である。そして、イグニッションキーがオンされると、メインリレーがオンし、マイコン２のリセットが解除されるとともに、マイコン２の電源がオンされる。
【００６０】
マイコン２の電源がオンされると、マイコン２の初期化が実施され、マイコン２の診断が実施される。その後、マイコン２はエンジン制御を開始すると、エンジンの回転が始まり、エンジンの回転数がｎ（ｎは正の整数）に維持された後、エンジンの回転が停止される。
【００６１】
エンジンの回転が停止した後、イグニッションキーがオフされると、マイコン２の自己学習が実施され、マイコン２の診断が実施される。その後、メインリレーがオフし、マイコン２の電源がオフされる。
【００６２】
図１のスイッチ６−１、６−２は、マイコン２のリセット解除からエンジンの始動前の期間またはイグニッションキーがオフされた後のマイコン２の自己学習期間にオンされ、マルチプレクサ５の切替状態が診断される。これにより、マイコン２の電源がオンしているが、マイコン２がエンジン制御していない期間にマルチプレクサ５の切替状態を診断することができる。このため、マイコン２は、エンジン制御に支障をきたすことなく、マルチプレクサ５の切替状態を診断することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  ＥＣＵ、２  マイコン、２−１  ＡＤポート、２−２  セレクタ信号出力部、２−３  制御部、２−４  診断部、３−０〜３−７  入力回路、４  外部コンポーネント、４−１  スイッチ、４−２  センサ、４−３  サーミスタ、５  マルチプレクサ、５−１  セレクタ信号入力部、５−２、６−１、６−２  スイッチ、５−３  ＭＰＸ信号入力部、５−４  ＭＰＸ信号出力部、７−０〜７−７  電圧設定回路、８  診断回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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