(57)【要約】【課題】補正のために必要な合計サンプリング回数を低減し、タクトタイムを短縮することが可能な車両用電子制御装置を提供する。【解決手段】アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１０９と、Ａ／Ｄ変換回路１０９の前段に配置されると共に第１の時定数を有する第１のフィルタ回路１１２と、Ａ／Ｄ変換回路１０９の前段に配置されると共に第２の時定数を有する第２のフィルタ回路１１５と、を備え、第２の時定数は、第１の時定数よりも大きい車両用電子制御装置１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路の前段に配置されると共に第１の時定数を有する第１のフィルタ回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路の前段に配置されると共に第２の時定数を有する第２のフィルタ回路と、
を備え、
前記第２の時定数は、前記第１の時定数よりも大きいことを特徴とする車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記第２のフィルタ回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路に可能な限り電気的に近接して配置されている請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、出力が共通している請求項１又は２に記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、入力が共通している請求項１又は２に記載の車両用電子制御装置。
【請求項５】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、ＲＣ回路からなる低域通過フィルタで構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項６】
前記センサは、アナログセンサである請求項１から５の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御を電気的に行う車両用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用電子制御装置（ＥＣＭ）は、車両の随所に搭載された様々なセンサによりエンジン制御のために必要なパラメータを取得し、そのパラメータを使用してエンジン制御を行っている。
【０００３】
通常、センサは、検出対象である物理量や化学変化量そのものをデジタル信号として出力するのではなく、検出対象である物理量や化学変化量に相関して変化する電圧をアナログ信号（以下、センサ信号と称する）として出力するため、車両用電子制御装置は、センサから出力されて車両用電子制御装置に入力されたセンサ信号の電圧（以下、センサ電圧と称する）を検出対象である物理量や化学変化量に換算している。
【０００４】
例えば、検出対象が吸入空気流量である吸入空気流量センサ（ＭＡＦセンサ）との関係では、車両用電子制御装置は、予め実験等によりセンサ電圧と吸入空気流量との相関関係を纏めておいたマップに基づいてセンサ電圧を吸入空気流量に換算し、その吸入空気流量をパラメータとして取得している。
【０００５】
このように、車両用電子制御装置では、センサ電圧を検出対象である物理量や化学変化量に換算しているため、車両用電子制御装置がセンサ電圧を正確に認識できていない場合には、センサ電圧から換算された物理量や化学変化量のパラメータが現実の物理量や化学変化量から乖離してしまい、エンジン制御に支障を来す虞がある。
【０００６】
そのため、車両用電子制御装置の生産ラインにおいては、車両用電子制御装置によるセンサ電圧の認識が正確に行えるように車両用電子制御装置を補正している。具体的には、図５に示すように、検査機５０１から車両用電子制御装置５０２のセンサ信号入力端子５０３に既知の電圧（以下、印加電圧と称する）をテスト信号として入力し、フィルタ回路５０４とＡ／Ｄ変換回路５０５とを経て出力される印加電圧のデジタル認識値が想定した印加電圧と一致するように調整している。
【０００７】
ところが、生産ラインには様々な電子機器が不可避的に配置されており、検査機５０１は他の電子機器から電磁妨害を受けるため、テスト信号には不要なリップル成分が含まれることとなる。このリップル成分は、印加電圧を不安定にし、検査機５０１を使用した車両用電子制御装置５０２の補正を困難にする。
【０００８】
リップル成分による補正への悪影響を低減する方法としては、検査機５０１を他の電子機器から電気的及び電磁的に隔離することが考えられるが、この方法を採用する場合には、生産設備が大掛かりになってしまうため、生産費用の増大を招くという課題が発生する。
【０００９】
そのため、現状では、生産費用の増大を防止するために、検査機５０１から車両用電子制御装置５０２に複数の異なる印加電圧を印加し、その複数の異なる印加電圧毎に印加電圧のデジタル認識値を複数回に亘ってサンプリングし、その平均値を使用して車両用電子制御装置５０２を補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−２０１８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、印加電圧のデジタル認識値を複数の異なる印加電圧毎に複数回に亘ってサンプリングする方法では、１台の車両用電子制御装置５０２を補正するために必要な合計サンプリング回数が多くなり、タクトタイムが長くなってしまうという問題がある。
【００１２】
例えば、吸入空気流量センサに関しては、０．５Ｖ、２．５Ｖ、及び４．５Ｖの３つの異なる印加電圧毎に１０回に亘ってサンプリングしているため、合計サンプリング回数が３０回となり、１台の車両用電子制御装置５０２を補正するために非常に長い時間が掛かってしまう。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、補正のために必要な合計サンプリング回数を低減し、タクトタイムを短縮することが可能な車両用電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために創案された本発明は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路の前段に配置されると共に第１の時定数を有する第１のフィルタ回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路の前段に配置されると共に第２の時定数を有する第２のフィルタ回路と、を備え、前記第２の時定数は、前記第１の時定数よりも大きい車両用電子制御装置である。
【００１５】
前記第２のフィルタ回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路に可能な限り電気的に近接して配置されていると良い。
【００１６】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、出力が共通していると良い。
【００１７】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、入力が共通していても良い。
【００１８】
前記第１のフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路は、ＲＣ回路からなる低域通過フィルタで構成されていると良い。
【００１９】
前記センサは、アナログセンサであると良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、補正のために必要な合計サンプリング回数を低減し、タクトタイムを短縮することが可能な車両用電子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置に検査機を接続した状態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置にセンサを接続した状態を示すブロック図である。
【図３】第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置に検査機を接続した状態を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置にセンサを接続した状態を示すブロック図である。
【図５】従来技術に係る車両用電子制御装置に検査機を接続した状態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
先ず、図１及び図２を参照して、第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００について説明する。図１及び図２では、活性回路を実線で描いており、不活性回路を破線で描いている。
【００２４】
第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００は、センサ１０１のセンサ信号線１０２が接続されると共にセンサ１０１から出力されたセンサ信号を入力するセンサ信号入力端子１０３と、センサ１０１や検査機１０４のグランド線１０５が接続される車両用電子制御装置１００のグランド端子１０６と、検査機１０４のテスト信号線１０７が接続されると共に検査機１０４から出力されたテスト信号を入力するテスト信号入力端子１０８と、を備えている。これらの外部端子は、相互に電気的に絶縁されて配置されている。
【００２５】
センサ１０１は、検出対象である物理量や化学変化量に相関して変化するセンサ電圧をセンサ信号として出力する。検出対象である物理量や化学変化量としては、距離、角度、速度、圧力、温度、流量、光量、又は濃度等がある。
【００２６】
センサ１０１のセンサ信号線１０２は、絶縁電線等からなり、センサ１０１から出力されたセンサ信号をセンサ信号入力端子１０３を通じて車両用電子制御装置１００に伝送する。
【００２７】
また、センサ１０１のグランド線１０５は、同様に絶縁電線等からなり、グランド端子１０６を通じて車両電子制御装置１００のグランド回路に接続される。
【００２８】
検査機１０４は、センサ信号を模擬する印加電圧をテスト信号として出力する。通常、テスト信号は、他の電子機器から電磁妨害を受けて不要なリップル成分を含んでいるため、現実の印加電圧は、リップル成分の影響により想定した印加電圧から僅かながら乖離している。
【００２９】
検査機１０４のテスト信号線１０７は、絶縁電線等からなり、検査機１０４から出力されたテスト信号をテスト信号入力端子１０８を通じて車両用電子制御装置１００に伝送する。
【００３０】
また、検査機１０４のグランド線１０５は、同様に絶縁電線等からなり、グランド端子１０６を通じて車両電子制御装置１００のグランド回路に接続される。
【００３１】
更に、車両用電子制御装置１００は、車両の随所に搭載された様々なセンサ１０１によりエンジン制御のために必要なパラメータを取得し、そのパラメータを使用してエンジン制御を行うために、アナログ信号であるセンサ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１０９と、Ａ／Ｄ変換回路１０９から出力されたデジタル信号の処理等を行う処理回路１１０と、予め実験等によりセンサ電圧と検出対象である物理量や化学変化量との相関関係を纏めておいたマップ等を格納する記憶回路１１１と、を備えている。
【００３２】
ノイズの影響を低減させるため、Ａ／Ｄ変換回路１０９の前段にセンサ信号の高周波成分を遮断する第１のフィルタ回路１１２が配置されており、センサ信号は第１のフィルタ回路１１２を経て高周波成分が除去されてからＡ／Ｄ変換回路１０９に入力されるようになっている。
【００３３】
第１のフィルタ回路１１２は、ＲＣ回路からなる低域通過フィルタ（高域遮断フィルタ）で構成されており、第１の抵抗器１１３の抵抗と第１のコンデンサ１１４の静電容量との積で表される第１の時定数を有している。
【００３４】
第１の時定数は、サンプリング周期との関係から第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数が適切となるように設計されている。
【００３５】
このように、第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数は、サンプリング周期との関係から最適化されているが、テスト信号に含まれているリップル成分は、第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数よりも低周波数であることから、第１のフィルタ回路１１２で遮断されることなく、Ａ／Ｄ変換回路１０９に到達してしまう。
【００３６】
そこで、第１の時定数を本来の設計値よりも大きくして第１のフィルタ回路１１２の遮断数波数を低くすることにより、第１のフィルタ回路１１２によりリップル成分をも除去することが考えられる。
【００３７】
しかしながら、第１の時定数は、前述の通り、サンプリング周期との関係から第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数が適切となるように設計されているため、第１の時定数を本来の設計値よりも大きくすると、サンプリング周期内の応答が正しく得られなくなってしまうという課題が生じる。
【００３８】
このような課題が生じることを防止するために、車両用電子制御装置１００は、テスト信号に含まれているリップル成分を除去する第２のフィルタ回路１１５を第１のフィルタ回路１１２とは別に備えている。
【００３９】
第２のフィルタ回路１１５は、ＲＣ回路からなる低域通過フィルタ（高域遮断フィルタ）で構成されており、第２の抵抗器１１６の抵抗と第１のコンデンサ１１４の静電容量との積で表される第２の時定数を有している。
【００４０】
第２の時定数は、第１の時定数よりも大きく、リップル成分の周波数との関係から第２のフィルタ回路１１５の遮断周波数が適切となるように設計されている。
【００４１】
つまり、第２のフィルタ回路１１５は、第１のフィルタ回路１１２よりも低い遮断周波数を有しており、第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数よりも低周波数であるリップル成分を除去することができるようになっている。
【００４２】
第２のフィルタ回路１１５は、第１のフィルタ回路１１２の配線レイアウトを変更することなく、追加的に配置することが可能である。
【００４３】
ここでは、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路１１５とで第１のコンデンサ１１４を共用すると共に、第１の抵抗器１１３の抵抗と第２の抵抗器１１６の抵抗とを異ならせることで、第１の時定数と第２の時定数とを異ならせている。
【００４４】
しかしながら、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路１１５とで抵抗器を共用とすると共に、第１のフィルタ回路１１２のコンデンサの静電容量と第２のフィルタ回路１１５のコンデンサの静電容量とを異ならせることで、第１の時定数と第２の時定数とを異ならせても構わない。
【００４５】
このように、車両用電子制御装置１００では、センサ信号入力端子１０３とは別にテスト信号のみを入力する電圧補正回路専用のテスト信号入力端子１０８が設けられており、テスト信号入力端子１０８は第２のフィルタ回路１１５の入力としてのみ機能する。
【００４６】
つまり、車両用電子制御装置１００では、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路１１５の入力が異なっていると共に出力が共通している。これにより、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路１１５とで１つのＡ／Ｄ変換回路１０９を共用することができ、車両用電子制御装置１００の低コスト化を図りながら、電圧補正用回路を実装することが可能となる。
【００４７】
次に、第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００の作用を説明する。
【００４８】
車両用電子制御装置１００を補正する際には、図１に示したように、検査機１０４のテスト信号線１０７を車両用電子制御装置１００のテスト信号入力端子１０８に接続すると共に、検査機１０４のグランド線１０５を車両用電子制御装置１００のグランド端子１０６に接続し、検査機１０４から車両用電子制御装置１００に印加電圧をテスト信号として入力する。
【００４９】
このテスト信号は、第２のフィルタ回路１１５によりリップル成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換回路１０９に入力されてデジタル信号に変換されるので、デジタル信号にはリップル成分の影響が含まれていない。
【００５０】
そのため、印加電圧のデジタル認識値を複数の異なる印加電圧毎に複数回に亘ってサンプリングし、その平均値を使用して車両用電子制御装置１００を補正する必要はなく、複数の異なる印加電圧毎に１回だけサンプリングし、その値を使用して車両用電子制御装置１００を正確に補正することが可能となる。
【００５１】
なお、車両用電子制御装置１００に検査機１０４のみを接続した状態では、センサ信号入力端子１０３から第１の抵抗器１１３を経てＡ／Ｄ変換回路１０９に至る電気回路は、センサ信号入力端子１０３が開放されて不活性となっている。
【００５２】
そして、車両用電子制御装置１００を補正した後には、図２に示したように、センサ１０１のセンサ信号線１０２を車両用電子制御装置１００のセンサ信号入力端子１０３に接続すると共に、センサ１０１のグランド線１０５を車両用電子制御装置１００のグランド端子１０６に接続し、センサ１０１から車両用電子制御装置１００にセンサ電圧をセンサ信号として入力する。
【００５３】
このセンサ信号は、第１のフィルタ回路１１２により高周波成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換回路１０９に入力されてデジタル信号に変換される。
【００５４】
その後、処理回路１１０によりＡ／Ｄ変換回路１０９から出力されたセンサ電圧のデジタル認識値が検出対象である物理量や化学変化量に換算されてパラメータとして取得される。
【００５５】
このパラメータは、補正後の車両用電子制御装置１００により取得されたものであり、現実の物理量や化学変化量と良く一致している。
【００５６】
なお、車両用電子制御装置１００にセンサ１０１のみを接続した状態では、テスト信号入力端子１０８から第２の抵抗器１１６を経てＡ／Ｄ変換回路１０９に至る電気回路は、テスト信号入力端子１０８が開放されて不活性となっている。
【００５７】
以上の通り、第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００によれば、補正のために必要な合計サンプリング回数を低減し、タクトタイムを短縮することが可能となる。
【００５８】
例えば、吸入空気流量センサに関しては、従来の車両用電子制御装置５０２では、０．５Ｖ、２．５Ｖ、及び４．５Ｖの３つの異なる印加電圧毎に１０回に亘ってサンプリングしているため、合計サンプリング回数が３０回となっていたが、第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００では、３つの異なる印加電圧毎に１回のサンプリングを行えば良いため、合計サンプリング回数を３回にまで低減することが可能となる。即ち、この例では、タクトタイムを１／１０に短縮することができる。
【００５９】
次に、図３及び図４を参照して、第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００について説明する。
【００６０】
第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００は、第１の実施の形態に係る車両用電子制御装置１００と比較すると、テスト信号入力端子がセンサ信号入力端子１０３と共通しており、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路２０１の入力が共通していると共に出力が異なっている点が主に相違している。
【００６１】
第２のフィルタ回路２０１は、ＲＣ回路からなる低域通過フィルタ（高域遮断フィルタ）で構成されており、第２の抵抗器２０２の抵抗と第２のコンデンサ２０３の静電容量との積で表される第２の時定数を有している。
【００６２】
第２の時定数は、第１の時定数よりも大きく、リップル成分の周波数との関係から第２のフィルタ回路２０１の遮断周波数が適切となるように設計されている。
【００６３】
つまり、第２のフィルタ回路２０１は、第１のフィルタ回路１１２よりも低い遮断周波数を有しており、第１のフィルタ回路１１２の遮断周波数よりも低周波数であるリップル成分を除去することができるようになっている。
【００６４】
第２のフィルタ回路２０１は、第１のフィルタ回路１１２の配線レイアウトを変更することなく、追加的に配置することが可能である。
【００６５】
車両用電子制御装置２００では、第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路２０１の出力が異なっているため、第２のフィルタ回路２０１の出力には、Ａ／Ｄ変換回路１０９とは別のＡ／Ｄ変換回路２０４が接続されている。
【００６６】
なお、スイッチング回路等により第１のフィルタ回路１１２と第２のフィルタ回路２０１とで１つのＡ／Ｄ変換回路１０９を共用することもできるが、この場合には、回路構成が複雑となる点に留意する必要がある。
【００６７】
Ａ／Ｄ変換回路２０４は、第２のフィルタ回路２０１に可能な限り電気的に近接して配置されていることが好ましい。これにより、第２のフィルタ回路２０１を経てリップル成分が除去されたテスト信号に新たなリップル成分が発生する前に、Ａ／Ｄ変換回路２０４にテスト信号を入力することが可能となる。
【００６８】
次に、第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００の作用を説明する。
【００６９】
車両用電子制御装置２００を補正する際には、図３に示したように、検査機１０４のテスト信号線１０７を車両用電子制御装置２００のセンサ信号入力端子１０３に接続すると共に、検査機１０４のグランド線１０５を車両用電子制御装置２００のグランド端子１０６に接続し、検査機１０４から車両用電子制御装置２００に印加電圧をテスト信号として入力する。
【００７０】
このテスト信号は、第２のフィルタ回路２０１によりリップル成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換回路２０４に入力されてデジタル信号に変換されるので、デジタル信号にはリップル成分の影響が含まれていない。
【００７１】
そのため、印加電圧のデジタル認識値を複数の異なる印加電圧毎に複数回に亘ってサンプリングし、その平均値を使用して車両用電子制御装置２００を補正する必要はなく、複数の異なる印加電圧毎に１回だけサンプリングし、その値を使用して車両用電子制御装置２００を正確に補正することが可能となる。
【００７２】
そして、車両用電子制御装置２００を補正した後には、図４に示したように、センサ１０１のセンサ信号線１０２を車両用電子制御装置２００のセンサ信号入力端子１０３に接続すると共に、センサ１０１のグランド線１０５を車両用電子制御装置２００のグランド端子１０６に接続し、センサ１０１から車両用電子制御装置２００にセンサ電圧をセンサ信号として入力する。
【００７３】
このセンサ信号は、第１のフィルタ回路１１２により高周波成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換回路１０９に入力されてデジタル信号に変換される。
【００７４】
その後、処理回路１１０によりＡ／Ｄ変換回路１０９から出力されたセンサ電圧のデジタル認識値が検出対象である物理量や化学変化量に換算されてパラメータとして取得される。
【００７５】
このパラメータは、補正後の車両用電子制御装置２００により取得されたものであり、現実の物理量や化学変化量と良く一致している。
【００７６】
また、同時に、センサ信号は、第２のフィルタ回路２０１により高周波成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換回路２０４に入力されてデジタル信号に変換される。
【００７７】
その後、処理回路１１０によりＡ／Ｄ変換回路２０４から出力されたセンサ電圧のデジタル認識値が検出対象である物理量や化学変化量に換算されてパラメータとして取得される。
【００７８】
つまり、第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００では、第１のフィルタ回路１１２に入力されたセンサ信号に基づくパラメータと第２のフィルタ回路２０１に入力されたセンサ信号に基づくパラメータとの両方を同時に又は選択的に得ることができる。
【００７９】
これらのパラメータは、エンジン制御の内容により選択的に使用することができる。
【００８０】
例えば、高速な応答性が要求される吸排気系のデバイス制御（ＥＧＲ弁開度の決定等）を行う場合には、今まで通り、第１のフィルタ回路１１２に入力されたセンサ信号に基づくパラメータを使用することができる。
【００８１】
また、例えば、あまり高速な応答性が要求されない排気系のデバイス制御（排気圧力の計算等）を行う場合には、新しく配置した第２のフィルタ回路２０１に入力されたセンサ信号に基づくパラメータを使用することができる。
【００８２】
通常、あまり高速な応答性が要求されない排気系のデバイス制御等では、応答性を低下させるために、センサ電圧のデジタル認識値にソフト的なフィルタリング処理を施すことが多く、処理回路１１０の処理負担となっていた。
【００８３】
これに対して、第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００では、第２のフィルタ回路２０１に入力されたセンサ信号に基づくパラメータを使用することで、ソフト的なフィルタリング処理を省くことができ、処理回路１１０の処理負担を軽減することが可能となる。
【００８４】
以上の通り、第２の実施の形態に係る車両用電子制御装置２００によれば、補正のために必要な合計サンプリング回数を低減し、タクトタイムを短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【００８５】
１００  車両用電子制御装置
１０１  センサ
１０２  センサ信号線
１０３  センサ信号入力端子
１０４  検査機
１０５  グランド線
１０６  グランド端子
１０７  テスト信号線
１０８  テスト信号入力端子
１０９  Ａ／Ｄ変換回路
１１０  処理回路
１１１  記憶回路
１１２  第１のフィルタ回路
１１３  第１の抵抗器
１１４  第１のコンデンサ
１１５  第２のフィルタ回路
１１６  第２の抵抗器
２００  車両用電子制御装置
２０１  フィルタ回路
２０２  第２の抵抗器
２０３  第２のコンデンサ
２０４  Ａ／Ｄ変換回路
【図１】
2015078646.tif 000003
【図２】
2015078646.tif 000004
【図３】
2015078646.tif 000005
【図４】
2015078646.tif 000006
【図５】
2015078646.tif 000007