(57)【要約】      （修正有）【課題】プルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値を可変とした電子制御装置の入力処理回路において、そのプルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値が設定した通りの値になっているか診断する事が可能な電子制御装置を提供する。【解決手段】外部からの入力信号に対して任意にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗もしくはその両者を接続することができ、かつ、接続するプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の抵抗値を任意に設定できる入力処理回路を備え、電子制御装置はプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の抵抗値が期待される範囲にあるかを診断する手段を備える。プルアップ抵抗の抵抗値を診断する際にはプルアップ抵抗に対してプルダウン抵抗を接続し、プルダウン抵抗の抵抗値を診断する際にはプルダウン抵抗に対してプルアップ抵抗を接続し、両者によって分圧された電圧をもとに抵抗値を診断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの入力信号に対して任意にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗もしくはその両者を接続することができ、かつ、接続する前記プルアップ抵抗や前記プルダウン抵抗の抵抗値を任意に設定できる入力処理回路を備えた電子制御装置であって、 
前記電子制御装置は前記プルアップ抵抗や前記プルダウン抵抗の抵抗値が期待される範囲にあるかを診断する手段を備えた前記入力処理回路を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御装置において、
プルアップ抵抗の抵抗値を診断する際には前記プルアップ抵抗に対してプルダウン抵抗を接続し、プルダウン抵抗の抵抗値を診断する際には前記プルダウン抵抗に対してプルアップ抵抗を接続し、両者によって分圧された電圧をもとに抵抗値を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子制御装置において、
抵抗値の診断の際に互いに接続される前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗との抵抗値の比が略１：１であることを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電子制御装置において、
前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗によって分圧された電圧が所定の範囲にあるか否かをウィンドウコンパレータを用いて判定することで抵抗値を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の電子制御装置において、
診断のために接続する前記プルアップ抵抗または前記プルダウン抵抗を選択するために、他とは独立した設定用の記憶領域を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子制御装置において、
外部に接続された、抵抗値が既知である参照抵抗群に対してプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を接続し、両者によって分圧された電圧をもとに抵抗値を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子制御装置において、
前記参照抵抗群はその他端が電源配線とＧＮＤ配線の双方に接続されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載の電子制御装置において、
前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗によって分圧された電圧をＡＤ変換器を用いて測定し、その電圧値が所定の値であるか否かを判定することで抵抗値を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項９】
請求項６に記載の電子制御装置において、
前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗によって分圧された電圧をＡＤ変換器を用いて測定し、その電圧値が所定の値であるか否かを判定することで抵抗値を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項１０】
外部の複数のセンサからの信号を入力する電子制御装置であって、
前記複数のセンサからの信号を入力する入力端子と、
前記入力端子が入力した信号をプルアップするプルアップ抵抗と、
前記入力端子が入力した信号をプルダウンするプルダウン抵抗と、
前記複数のセンサに応じて前記プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値を可変する可変手段と、
を有する、
電子制御装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の電子制御装置であって、
前記可変手段が可変した前記プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値が、所定の抵抗値であることを診断する診断手段と、
を有する、
電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジン等の制御を行う電子制御装置に関し、制御対象に装着された各種のセンサやスイッチ（以下、センサ類と記す）から電子制御装置に入力される信号を電子制御装置内部での演算に適するように処理する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車のエンジン等を高度に制御する手段として、エンジン等の制御対象に接続されたセンサ類から制御対象の状態を入力し、マイクロコントローラ等の演算手段による演算結果をもって燃料噴射器等のアクチュエータを駆動する電子制御装置が用いられている。この電子制御装置において、センサ類からの多様な入力信号を電子制御装置の内部で処理するのに適するよう処理する入力処理回路が用いられている。具体的には、例えばサーミスタやポテンシォメータのように抵抗値が変化するセンサ類の出力や接点の開閉として表れるスイッチの出力をプルアップ・プルダウン抵抗によって電圧信号に変換することで、マイコン等の電子制御装置の内部の演算手段においてＡ／Ｄ変換によって信号を直接扱うことができるようになる。
【０００３】
このような入力処理回路は様々な形態をとることができるが、例えば特許文献１に記載のセンサの異常診断装置では、センサからの入力をプルアップ・プルダウン抵抗にて電圧信号に変換しており、さらにこのプルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値を変更し、その時の応答を評価することでセンサの故障を診断することを可能としている例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２１００４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、電子制御装置を含む自動車の制御システム、特にエンジン等の重要機能に関する制御システムにおいては高い信頼性および安全性が求められる。特に昨今重要性が高まってきている機能安全の観点での安全性を実現するためには制御システムを構成する各要素の故障を診断する機能が必要となる。特許文献１においては、プルアップ・プルダウン抵抗値を可変とすることにより、制御システムを構成するセンサの故障を検出することを可能としている例が示されている。
【０００６】
一方で、制御システムの信頼性および安全性を確保するためには、このプルアップ・プルダウン抵抗自身の診断も必要となる。このプルアップ・プルダウン抵抗が断線、短絡、抵抗値のドリフトといった故障を起こすと、センサ類からの入力信号を正しく処理できず、誤った制御を行ってしまうリスクがあるためである。
【０００７】
特にプルアップ・プルダウンの抵抗値を可変とした場合はそのための機構が複雑となり、可変としない場合と比べて一般的に故障率が上昇してしまうため、診断の必要性が高いという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値を可変とした電子制御装置の入力処理回路において、そのプルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値が設定した通りの値になっているか診断する事が可能な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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた電子制御装置の一例としては、
外部からの入力信号に対して任意にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗もしくはその両者を接続することができ、かつ、接続する前記プルアップ抵抗や前記プルダウン抵抗の抵抗値を任意に設定できる入力処理回路を備え、前記電子制御装置は前記プルアップ抵抗や前記プルダウン抵抗の抵抗値が期待される範囲にあるかを診断する手段を備えた前記入力処理回路を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、設定したプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の抵抗値を診断することができ、それを期待される値と比較することで断線、短絡、抵抗値のドリフトといった故障を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施例における電子制御装置１の構成を示した機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるコンパレータ部５の構成例を示した回路図である。
【図３】本発明の第１の実施例における、Ｖ４４電圧とコンパレータ出力論理との対応表である。
【図４】本発明の第２の実施例における電子制御装置１の構成を示した機能ブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施例における、Ｖ４４電圧と異常有無判定との対応表である。
【図６】本発明の第２の実施例における、異常有無判定のフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施例における電子制御装置１の構成を示した機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施例に係る電子制御装置について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施例における電子制御装置１の構成を示したブロック図である。
電子制御装置１は、入力処理回路２とマイコン６、および図示しない出力部から構成され、その入力端子３に複数のセンサ類３１および３２が接続される。センサ類３１および３２は、図示しない制御対象に装着され、制御対象の状態に応じて抵抗値が変化する特性を持つ。
【００１４】
また同時に、その一端が電源配線４１またはＧＮＤ配線４７に接続され、他端が入力端子３を経由して入力処理回路２に接続されてている。
【００１５】
以下、まずは通常動作時の入力処理回路２の動作を説明する。制御回路２１は入力処理回路２内の各回路の制御を行う回路であり、マイコン６内の演算部６２により制御される。具体的にはマルチプレクサ２２の選択動作、プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３やプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４の設定を行い、ウィンドウコンパレータ５１からの出力を演算部６２へ伝達する。
【００１６】
入力端子３から入力された信号はマルチプレクサ２２により１つの信号が選択され、プルアップ・プルダウン抵抗群４の中間点４４に接続されると同時に、マイコン６内のＡＤ変換器６１へ入力される。このようにマルチプレクサ２２を用いて各センサ類３１および３２を時分割で接続することでマルチプレクサより後段の回路を共用でき、回路規模を抑えることができる。
【００１７】
ＡＤ変換器６１は入力された信号の電圧をディジタル信号へ変換して演算部６２へ伝達する。演算部６２は入力された信号を元に制御対象の状態を判断し、制御演算を行い、図示しない出力部に指示を行い、目的とする制御を実現する。
【００１８】
プルアップ・プルダウン抵抗群４は共通の電源配線４１、複数のプルアップ抵抗４２１および４２２、複数のプルアップ選択スイッチ４３１および４３２、中間点４４、複数のプルダウン選択スイッチ４５１および４５２、複数のプルダウン抵抗４６１および４６２、および共通のＧＮＤ配線４７から構成される。プルアップ抵抗４２１および４２２はそれぞれ異なる抵抗値をもち、プルアップ選択スイッチ４３１および４３２によって選択的に中間点４４に接続されることで、任意の抵抗値でのプルアップ処理を実現する。同様に、プルダウン抵抗４６１および４６２はそれぞれ異なる抵抗値をもち、プルダウン選択スイッチ４５１および４５２によって選択的に中間点４４に接続されることで、任意の抵抗値でのプルダウン処理を実現する。
【００１９】
なお、プルアップ抵抗４２１および４２２とプルダウン抵抗４６１および４６２は、それぞれの組合せでの抵抗値が略等しく構成されている。例えば、プルアップ抵抗４２１および４２２が１ｋΩと１０ｋΩの抵抗で構成されていれば、プルダウン抵抗４６１および４６２も同様に１ｋΩと１０ｋΩの抵抗で構成されている。これは、後述する故障診断時の動作において必要となる構成である。
【００２０】
プルアップ選択スイッチ４３１および４３２、プルダウン選択スイッチ４５１および４５２はアナログスイッチにより構成され、そのＯＮ／ＯＦＦはプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３およびプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４においてそれぞれ対応するビットのうち、どちらか一方または両方が真である時にＯＮとなるように制御される。ただし、通常動作時にはプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４は使われず、プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３のみが用いられる。選択される（ＯＮされる）プルアップ選択スイッチは１つだけでもよいし、２つ以上のスイッチを同時にＯＮすることで抵抗値を合成し、より多様な抵抗値を実現する構成としても良い。また、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗を同時に接続することでセンサ類に対して任意のバイアス電圧を印加する構成としても良い。
【００２１】
以上が通常動作時の入力処理回路２の動作である。必要に応じてマルチプレクサ２２にて対象とする信号（センサ類）を切り替えて同様の動作を行うことで、接続された複数のセンサ類に対して任意の抵抗値でのプルアップ処理やプルダウン処理を行う入力処理を実現することができる。
【００２２】
次に、故障診断時の入力処理回路２の動作を説明する。ここでは、プルアップ抵抗４２１の抵抗値を診断する時の動作を説明する。
【００２３】
まず、マルチプレクサ２２では一時的にセンサ類３１および３２への接続を停止し、診断専用の無接続入力２５に接続する。これは、センサ類３１および３２からの入力の影響を避け、安定した診断結果を得るためである。なお、本実施例の無接続入力２５としては、真に無接続としてもよいし、プルアップ・プルダウン抵抗群４内の各抵抗の抵抗値より十分に高いインピーダンスで電源配線４１やＧＮＤ配線４７と接続しても良い。
【００２４】
次に、プルアップ抵抗４２１のみが中間点４４に接続されるようプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３を設定する。次に、プルアップ抵抗４２１と同じ抵抗値を持つプルダウン抵抗４６１が中間点４４に接続されるようプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４を設定する。このとき、プルアップ抵抗４２１の抵抗値をＲ４２１、プルダウン抵抗４６１の抵抗値をＲ４６１とすると、中間点４４の電圧（Ｖ４４）は電源配線４１の電圧（Ｖ４１）とＧＮＤ配線４７の電圧（０）で分圧され、次の式１で示される電圧となる。
Ｖ４４＝Ｖ４１×Ｒ４６１／（Ｒ４２１＋Ｒ４６１）    ・・・式１
【００２５】
ここで、仮にプルアップ抵抗４２１とプルダウン抵抗４６１の両者が正常であった場合（Ｒ４２１＝Ｒ４６１）は以下の式２で示すようにちょうど中間の電圧Ｖｈとなる。
Ｖ４４＝Ｖ４１／２＝Ｖｈ    ・・・式２
【００２６】
逆に、プルアップ抵抗４２１とプルダウン抵抗４６１のどちらかの抵抗値が異常であった場合、分圧結果はこの電圧から逸脱する。例えば、プルアップ抵抗４２１が断線（Ｒ４２１＝無限大）していた場合、中間点４４にはＧＮＤ配線の電圧（０）が表れる。また、プルアップ抵抗４２１が短絡していた場合、中間点４４には電源配線の電圧Ｖ４１が表れる。
【００２７】
この性質を利用し、中間点４４の電圧がＶｈから逸脱しているかどうかを判定することで、プルアップ抵抗４２１およびプルダウン抵抗４６１の故障を判定することができる。この判定を行うのがコンパレータ部５である。
【００２８】
コンパレータ部５はウィンドウコンパレータ５１と上限閾値電圧源５２および下限閾値電圧源５３から構成される。コンパレータ部の内部構成を図２に示す。
【００２９】
上限閾値電圧源５２および下限閾値電圧源５３は固定の分圧回路からなり、電源配線４１の電圧Ｖ４１からＧＮＤ配線４７の電圧（０）の間の固有の電圧（それぞれＶ５２，Ｖ５３）を発生する。Ｖ５２およびＶ５３は次の式３の不等式を満たすように設定される。
Ｖ５３＜Ｖｈ＜Ｖ５２    ・・・式３
【００３０】
ウィンドウコンパレータ５１はアナログコンパレータ５１１および５１２とＡＮＤ回路５１３から構成されており、入力点の電圧Ｖ４４に応じて図３に示す対応表に示したようなディジタル値を出力する。この構成をとる事で、Ｖ４４がＶｈ付近である、すなわちプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗の抵抗値がに異常がない場合は真、中間点付近から逸脱している、すなわちプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗に異常がある場合は偽の出力を得ることができる。
【００３１】
なお、Ｖ５３とＶｈとの差、およびＶｈとＶ５２との差は正常な範囲の誤差に起因する誤報を抑制するためのマージンであり、各プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗に対して許容すべき誤差を元に設定される。なお、誤報を抑制するマージンは接続するセンサ類の種別等に応じて設定可能な構成とすることで、誤報を必要十分に抑制する効果を得られる構成とすることもできる。
【００３２】
制御回路２１はこうして得られたコンパレータ部５の出力値を演算部６２へ伝達する。演算部６２はこの値を元に容易に故障の診断を行うことができる。
【００３３】
以上が本実施例における故障診断時の入力処理回路２の動作である。本実施例によれば、各プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値の異常を診断することができる。本実施例においては、本来の機能であるプルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値の可変機能に用いられる構成を診断のためにも活用することで、大幅な回路の追加を行うことなくプルアップ・プルダウン抵抗の抵抗値の診断を行うことができる点が大きな特徴となっている。
【００３４】
なお、本実施例ではプルダウン抵抗４６１の接続にプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３ではなくプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４を用いるが、この構成によりプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３自体の故障も含めて診断することができる。すなわち、プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３の全ビットがスイッチＯＦＦを表す値で固着して故障し、当該レジスタを設定しても各抵抗を中間点４４に接続できない状態にあった場合、仮にプルダウン抵抗４６１の接続にも（故障している）プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３を用いていた場合はプルアップ抵抗４２１とプルダウン抵抗４６１の両者とも中間点４４に接続されず、中間点４４の電圧Ｖ４４は不定となる。この場合、Ｖ４４が偶然Ｖｈ付近に合った場合、抵抗値の異常の有無にかかわらず正常として診断されてしまう。
【００３５】
一方で、本実施例のようにプルダウン抵抗４６１の接続に診断専用のプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４を用いる場合は、プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３の故障にかかわらずプルダウン抵抗４６１は接続されるため、中間点４４の電圧は異常領域である０付近となり、故障として診断することができる。
この構成を取ることで、プルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３自体の故障も含めて診断することができる。
【００３６】
上記の説明はプルアップ抵抗４２１およびプルダウン抵抗４６１を診断する例であるが、必要に応じて中間点４４に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を切り替えて同様の動作を行うことで、複数のプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗に対して故障の診断を行うことができる。このとき、制御回路２１は診断対象の各抵抗ごとに診断結果を演算部６２に伝達してもよいし、診断対象の抵抗全ての診断が完了した後に、その診断結果をまとめて演算部６２に伝達してもよい。特に後者の場合、演算部６２における演算負荷を低減することができるメリットがある。
【００３７】
なお、上記の診断は前述のようにマルチプレクサ２２の入力を診断用の無接続入力２５に接続して行うため、通常の入力処理動作と同時に行うことはできず、排他的に行う必要がある。これを実現するには、自動車のキーＯＮ直後やキーＯＦＦ後もしくはアイドルストップ時、など、通常の動作を停止して診断に専念することが許される時間帯に行う方法や、通常動作時における入力処理と故障診断における入力処理を時分割で交互に行う方法を取ることで実現することができる。
【００３８】
また、本実施例における電子制御装置１では、診断のために一時的に診断対象のプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を同時に接続するため、電源配線４１からＧＮＤ配線４７に向けて固有の貫通電流が流れる特徴がある。すなわち、プルアップ抵抗４２１とプルダウン抵抗４６１を診断のために中間点４４に接続した場合、次の式４で表される貫通電流Ｉｐが電源配線４１からＧＮＤ配線４７に向けて流れる。
Ｉｐ＝Ｖ４１／（Ｒ４２１＋Ｒ４６１）    ・・・式４
【００３９】
また、本実施例においては故障診断時に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値は略等しいとしたが、本発明の構成はこれに限定される物ではない。すなわち、故障診断時に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値が異なっていたとしても、故障判断に用いる上限閾値電圧および下限閾値電圧を式１で計算されるＶ４４の値にマージンを加減した値に設定することで同様の診断を行うことができる。ただし、本実施例で示したようにプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値が略等しい場合は、各抵抗の誤差からＶ４４への感度が最も高い条件で抵抗値の診断を行うことができるため好適である。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の第２の実施例に係る電子制御装置として、実施例１と異なる手法により同様の効果を実現した例について、図面を用いて説明する。図４は、本実施例における電子制御装置１の構成を示したブロック図である。本実施例と前述の実施例１との間のハードウェア構成における差異は、実施例１で設けていたコンパレータ部５を備えていない点である。また、本実施例と前述の実施例１との動作上の差異は、実施例１ではコンパレータ部５で行っていた中間電圧４４とＶｈ電圧との比較をマイコン６内にて行う点である。
【００４１】
以下、本実施例における入力処理回路２およびマイコン６の動作を説明する。まず、通常動作時における入力処理回路２およびマイコン６の動作は実施例１におけるそれと同一である。
【００４２】
次に、故障診断時においてプルアップ抵抗４２１の抵抗値を診断する際の入力処理回路２およびマイコン６の動作を説明する。故障診断時においても、中間点４４に対してマルチプレクサ２２にて無接続入力２５を接続し、次にプルアップ抵抗４２１、および同抵抗と抵抗値が略等しいプルダウン抵抗４６１を接続し、Ｖ４４が式１で示した電圧となる所までは実施例１における動作と同一であるが、ここから先の動作が異なる。
【００４３】
本実施例では、Ｖ４４の電圧を通常動作時と同様にＡＤ変換器６１でディジタル値に変換し、演算部６２へ入力する。そして演算部６２にて、図５に示した対応表に従って、Ｖ４４の電圧がプルアップ抵抗４２１またはプルダウン抵抗４６１の異常を示すものかどうか判定を行う。
【００４４】
すなわち、実施例１と同様に上限閾値電圧Ｖ５２および下限閾値電圧Ｖ５３を式３の不等式を満たすように選定し、演算部６２内に存在する記憶領域（図示しない）に記憶しておく。次に、演算部６２にて図６に示すフローチャートに従ってＶ４４の測定およびＶ４４とＶ５３，Ｖ５２との大小関係から故障判定を行う。ここでの動作は実施例１においてウィンドウコンパレータ５１が担っていた役割を演算部６２におけるプログラムで実装したものとなる。
【００４５】
以上が本実施例における故障診断時の入力処理回路２の動作である。本実施例によれば、実施例１と同様に各プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値の異常を診断することができる。また、実施例１と比べ、診断のために必要なハードウェアをさらに削減することができる。ただし、一方で演算部６２における処理負荷は増大するトレードオフが存在する。
【００４６】
なお、上記の説明はプルアップ抵抗４２１およびプルダウン抵抗４６１を診断する例であるが、必要に応じて中間点４４に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を切り替えて同様の動作を行うことで、複数のプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗に対して故障の診断を行うことができる。
【００４７】
また、本実施例においては故障診断時に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値を略等しいとしたが、本発明の構成はこれに限定される物ではない。すなわち、故障診断時に接続するプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値が異なっていたとしても、故障判断に用いる上限閾値電圧Ｖ５２および下限閾値電圧Ｖ５３を式１で計算される、抵抗値が正常である時のＶ４４の値にマージンを加減した値に設定することで同様の診断を行うことができる。ただし、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値が略等しい場合は、各抵抗の誤差からＶ４４への感度が最も高い条件で抵抗値の診断を行うことができるため好適である。
【実施例３】
【００４８】
次に、本発明の第３の実施例に係る電子制御装置として、さらに異なる手法により同様の効果を実現した例について、図面を用いて説明する。図７は、本実施例における電子制御装置１の構成を示したブロック図である。本実施例と前述の実施例２とのハードウェア構成における差異は、故障診断時におけるマルチプレクサ２２での選択先を外部抵抗２７および２８から構成される外部の参照抵抗群２６としている点、およびプルアップ・プルダウン診断用レジスタ２４が削除されている点である。
【００４９】
また、本実施例と前述の実施例２との動作上の差異は、実施例２では故障診断時に中間点４４に対してプルアップ抵抗４２１とプルダウン抵抗４６１の両者を接続していたのに対し、本実施例では診断対象の抵抗（プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗）１つのみを接続する点が異なる。
【００５０】
以下、本実施例における入力処理回路２およびマイコン６の動作を説明する。まず、通常動作時における入力処理回路２およびマイコン６の動作は実施例１および２におけるそれと同一である。
【００５１】
次に、故障診断時においてプルアップ抵抗４２１の抵抗値を診断する際の入力処理回路２およびマイコン６の動作を説明する。
【００５２】
まず、マルチプレクサ２２では一時的にセンサ類３１および３２への接続を停止し、代わりに参照抵抗群２６に接続する。
参照抵抗群２６は直列に接続され抵抗値が既知の参照抵抗２７および２８から構成されており、参照抵抗２７と２８は直列に接続されてその接続点が入力端子３へ接続され、参照抵抗２７の他端は電源配線４１、参照抵抗２８の他端はＧＮＤ配線４７に接続されている。
【００５３】
次に、診断対象であるプルアップ抵抗４２１のみが中間点４４に接続されるようプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３を設定する。このとき、診断対象のプルアップ抵抗４２１の抵抗値をＲ４２１、参照抵抗２７の抵抗値をＲ２７、参照抵抗２８の抵抗値をＲ２８とすると、中間点４４の電圧（Ｖ４４）は電源配線４１の電圧（Ｖ４１）とＧＮＤ配線４７の電圧（０）で分圧され、次の式６で示される電圧となる。
Ｖ４４＝Ｖ４１×Ｒ２８×（Ｒ２７＋Ｒ４２１）／（Ｒ２７×Ｒ２８＋Ｒ２７×Ｒ４２１＋Ｒ２８×Ｒ４２１）    ・・・式６
【００５４】
こうして得られたＶ４４の電圧を通常動作時と同様にＡＤ変換器６１でディジタル値に変換し、演算部６２へ入力する。そして演算部６２にて、図５に示した対応表に従って、Ｖ４４の電圧がプルアップ抵抗４２１またはプルダウン抵抗４６１の異常を示すものかどうか判定を行う。
【００５５】
すなわち、正常であるときのプルアップ抵抗４２１の抵抗値から式６を用いて正常である時のＶ４４の電圧Ｖｎ４４を算出し、上限閾値電圧Ｖ５２および下限閾値電圧Ｖ５３を式６の不等式を満たすように選定し、演算部６２内に存在する記憶領域（図示しない）に記憶する。次に、演算部６２にて図６に示すフローチャートに従ってＶ４４の測定およびＶ４４とＶ５３，Ｖ５２との大小関係から故障判定を行う。ここで、本実施例では実施例２と異なり、診断対象の抵抗の抵抗値によって正常である時のＶ４４の電圧Ｖｎ４４が毎回異なるため、都度計算を行う必要がある点に注意が必要である。
【００５６】
以上が本実施例における故障診断時の入力処理回路２の動作である。本実施例によれば、実施例１および２と同様に各プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の抵抗値の異常を診断することができる。
【００５７】
上記の説明はプルアップ抵抗４２１の抵抗値を診断する際のものであるが、プルダウン抵抗４６１を診断対象とする場合は、プルアップ抵抗４６１のみが中間点４４に接続されるようプルアップ・プルダウン設定用レジスタ２３を設定することで同様に診断動作を行うことができる。ただし、このときの中間点４４の電圧（Ｖ４４）は、プルダウン抵抗４６１の抵抗値をＲ４６１とすると次の式７で示される電圧となる点が異なる。
Ｖ４４＝Ｖ４１×Ｒ２８×Ｒ４６１／（Ｒ２７×Ｒ２８＋Ｒ２７×Ｒ４６１＋Ｒ２８×Ｒ４６１）    ・・・式７
【００５８】
なお、抵抗値の診断において分圧の相手側として用いる抵抗に関し、プルアップ・プルダウン抵抗群４内の抵抗を用いていた実施例１および２と比べて、本実施例では外部に接続した参照抵抗２７および２８を共通して用いており、絶対的な精度を確保しやすいというメリットがある。すなわち、実施例１および２では抵抗値の診断精度はプルアップ・プルダウン抵抗群４内の各抵抗の抵抗精度に依存しており、高精度な診断を行うにはプルアップ・プルダウン抵抗群４内の各抵抗を全て高精度とする必要があった。
【００５９】
一方で、本実施例では抵抗値の診断精度は参照抵抗２７および２８の精度のみに依存し、この２つの抵抗を高精度なものにすれば高精度な診断を実現できる。このメリットは、特にプルアップ・プルダウン抵抗群４を含む入力処理回路２を集積回路（ＩＣ）化する際に顕著となる。なぜなら、一般的に集積回路内においては、各抵抗間の抵抗値を相対的に揃えることは比較的容易であるが、絶対的な抵抗値を高精度に製造することは困難であるためである。
【符号の説明】
【００６０】
１：電子制御装置
２：入力処理回路、２１：制御回路、２２：マルチプレクサ、２３：プルアップ・プルダウン設定用レジスタ、２４：プルアップ・プルダウン診断用レジスタ、２６：参照抵抗群
３：入力端子、３１，３２：センサ類
４：プルアップ・プルダウン抵抗群、４１：電源配線、４２１，４２２：プルアップ抵抗、４３１，４３２：プルアップ選択スイッチ、４５１，４５２：プルダウン選択スイッチ、４６１，４６２：プルダウン抵抗、４７：ＧＮＤ配線
５：コンパレータ部、５１：ウィンドウコンパレータ
６：マイコン、６１：ＡＤ変換器、６２：演算部
【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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