(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた変動範囲内で電圧値が変動する入力信号（ＡＮ）が入力回路（１５）から入力される一つ以上の信号入力端子（Ｔｉｎ）と、
一端が前記信号入力端子に接続され、他端が基準電位に接続されたサンプリング用コンデンサ（Ｃｓｈ）と、
前記サンプリング用コンデンサとの導通又は遮断を切替可能であり、且つ、導通時に前記サンプリング用コンデンサを充電可能な充電スイッチ（ＳＷｃ）、及び、導通時に前記サンプリング用コンデンサを放電可能な放電スイッチ（ＳＷｄ）を有する充放電回路（４２）と、
前記サンプリング用コンデンサにチャージされているアナログ電圧値をデジタル変換するＡＤ変換回路（４５）と、
前記充電スイッチ及び前記放電スイッチを操作し、且つ、前記充電スイッチ及び前記放電スイッチの切替に伴い、前記ＡＤ変換回路によるＡＤ変換タイミングを制御するスイッチ制御回路（４７）と、
前記ＡＤ変換回路によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を用いて所定の制御演算を実行する制御演算部（３１）と、
前記ＡＤ変換回路によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を取得し、取得したＡＤ変換値が予め定められた変動範囲外にあるとき、前記信号入力端子、或いは、当該信号入力端子に入力された前記入力信号の伝達経路（４１）の異常である端子異常であることを判定する異常判定部（３２、４８）と、
を備え、
前記ＡＤ変換回路は、
「前記充電スイッチ又は前記放電スイッチを接続し前記充放電回路と前記サンプリング用コンデンサとを導通させた状態で前記サンプリング用コンデンサにチャージされている電圧値」を、ＡＤ変換する充放電用ＡＤ変換と、
「前記充放電回路と前記サンプリング用コンデンサとを遮断した状態で前記サンプリング用コンデンサにチャージされている前記入力信号の電圧値」を、ＡＤ変換する入力用ＡＤ変換とを互いに異なるタイミングで実行し、
前記異常判定部によって前記端子異常であると判定されたとき、
前記制御演算部は、通常制御とは異なる異常時処置に切り替えて制御演算を行う信号制御装置。
【請求項２】
前記制御演算部は、前記入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを制御演算に用いる請求項１に記載の信号制御装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、前記入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを異常判定に用いる請求項１または２に記載の信号制御装置。
【請求項４】
前記異常判定部（３２）は、前記制御演算部と共にＣＰＵ（３０）の内部に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項５】
ＡＤ変換値を記憶可能なＲＡＭ（２７）と、
少なくとも前記入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値を前記ＲＡＭにＤＭＡ転送するＤＭＡＣ（２８）と、
をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項６】
前記ＡＤ変換回路が所定時間内に前記入力用ＡＤ変換を実行する回数と前記充放電用ＡＤ変換を実行する回数とは異なっている請求項１〜５のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項７】
前記サンプリング用コンデンサよりも前記入力回路側において前記信号入力端子と基準電位との間に設けられた入力側コンデンサ（Ｃｉｎ）をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項８】
前記入力側コンデンサの容量は、前記サンプリング用コンデンサの容量よりも大きい請求項７に記載の信号制御装置。
【請求項９】
前記充放電回路は、前記サンプリング用コンデンサに加え、前記入力側コンデンサを充電又は放電可能である請求項７または８に記載の信号制御装置。
【請求項１０】
複数の前記信号入力端子のうちいずれかを択一的に選択し、前記サンプリング用コンデンサと接続するアナログマルチプレクサ（４３）をさらに備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項１１】
前記充放電回路は、前記アナログマルチプレクサに対し前記サンプリング用コンデンサ側に一つ設けられており、
前記充放電回路は、前記サンプリング用コンデンサを充電又は放電可能であり、且つ、前記アナログマルチプレクサよりも前記入力回路側において前記信号入力端子と基準電位との間に設けられた入力側コンデンサ（Ｃｉｎ）、又は、前記信号入力端子と基準電位との間に生成される浮遊容量（Ｃｆｌ）を、前記アナログマルチプレクサを介して充電又は放電可能である請求項１０に記載の信号制御装置。
【請求項１２】
前記ＡＤ変換回路は、
複数の前記信号入力端子に入力された複数の入力信号をＡＤ変換するにあたり、
入力された入力信号について、互いに同一のＡＤ変換トリガにより入力用ＡＤ変換を行う１端子以上の信号入力端子のグループを第１グループとし、 
前記第１グループとは少なくとも１端子以上異なる信号入力端子のグループであって、入力された入力信号について前記第１グループのＡＤ変換トリガとは異なる互いに同一のＡＤ変換トリガにより入力用ＡＤ変換を行う１端子以上の信号入力端子のグループを第２グループとすると、 
前記第１グループに含まれる１端子以上の信号入力端子に入力された入力信号、及び、前記第２グループに含まれる１端子以上の信号入力端子に入力された入力信号について、互いに同一のＡＤ変換トリガを用いて前記充放電用ＡＤ変換を行う請求項１〜１１のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項１３】
前記異常判定部は、取得したＡＤ変換値が予め定められた変動範囲外にあると判定した回数をカウントする異常判定用カウンタ（３２１、４８１）を有し、
前記異常判定用カウンタのカウント値が所定の閾値以上となったとき、前記端子異常が発生していると判定する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【請求項１４】
運転者の操舵トルクをアシストモータ（８）の出力トルクによって補助する電動パワーステアリングシステム（９０）に適用され、
前記信号入力端子、及び、前記入力信号の伝達経路の正常時における前記入力信号は、操舵トルク信号、及び、前記アシストモータの出力制御に用いられるフィードバック信号を含む請求項１〜１３のいずれか一項に記載の信号制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号をＡＤ変換して制御演算を行う信号制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサから入力されたアナログ信号をＡＤ変換し制御演算に用いる信号制御装置において、信号入力端子のオープン異常や入力信号の伝達経路の断線異常等の端子異常を検出する技術が知られている。例えば特許文献１に開示された信号入力回路は、検査コンデンサの両端を変動範囲内の電圧に設定する充放電部を備える。判定処理部は、検査経路を遮断した後、充放電部により検査コンデンサを充放電する充放電手順と、接続部により検査経路を導通させる導通手順とを順次行い、端子異常を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、検査コンデンサ及び充放電部を含む検査専用の回路が、検査スイッチにより信号ラインと接続又は遮断可能に設けられている。ＡＤ変換される電圧がチャージされるサンプリング用コンデンサを図示していないことからも推認されるように、入力信号のＡＤ変換との関連を考慮せず、専ら異常検出構成の実現を目的としている。
ここで、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係に着目すると、５Ｖ／０Ｖチャージ処理では、マルチプレクサのスイッチ及び検査スイッチがいずれもＯＦＦした状態で、充放電スイッチのＯＮ／ＯＦＦが操作される。また、入力側抵抗及び入力側コンデンサの異常検出処理では、マルチプレクサのスイッチ及び検査スイッチがいずれもＯＮされる。
【０００５】
仮に入力信号のＡＤ変換時に検査スイッチが接続されていると、検査コンデンサとサンプル用コンデンサとの間でチャージシェアが発生するため、入力信号の電圧値とは異なる誤った電圧値がＡＤ変換されることとなる。すると、正しいＡＤ変換値を用いた制御演算を行うことができなくなる。また、特別に検査コンデンサを設けない場合であっても、入力信号に対して充放電用回路を接続した状態でＡＤ変換を行うと、入力抵抗と充放電回路の抵抗による分圧により、本来の入力信号の電圧値とは異なる誤ったＡＤ変換が行われ、正しいＡＤ変換値を用いた制御演算ができなくなる。特に、車両の電動パワーステアリングシステムのように、入力値の微小な誤差が操舵フィーリングに影響するシステムでは大きな問題となる。
【０００６】
そこで特許文献１の技術では、入力信号のＡＤ変換時に検査スイッチをＯＦＦし、且つマルチプレクサのスイッチをＯＮするように各スイッチを独立して操作する必要があり、スイッチ制御構成が複雑となる。しかし、制御構成によっては、例えばマルチプレクサのスイッチタイミングと独立して充放電スイッチを操作することが困難な場合もある。
また、特許文献１の技術では、検査スイッチを設けていることにより、検査スイッチのＯＮ固着及びＯＦＦ固着の故障モードも考慮する必要が生じ、異常検出ロジックが複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易なスイッチ操作で端子異常を検出可能な信号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】
【０００８】
本発明の信号制御装置は、信号入力端子（Ｔｉｎ）、サンプリング用コンデンサ（Ｃｓｈ）、充放電回路（４２）、ＡＤ変換回路（４５）、スイッチ制御回路（４７）、制御演算部（３１）及び異常判定部（３２、４８）を備える。
一つ以上の信号入力端子は、予め定められた変動範囲内で電圧値が変動する入力信号（ＡＮ）が入力回路（１５）から入力される。
サンプリング用コンデンサは、一端が信号入力端子に接続され、他端が基準電位に接続されている。
【０００９】
充放電回路は、サンプリング用コンデンサとの導通及び遮断を切替可能であり、且つ、導通時にサンプリング用コンデンサを充電可能な充電スイッチ（ＳＷｃ）、及び、導通時にサンプリング用コンデンサを放電可能な放電スイッチ（ＳＷｄ）を有する。
ＡＤ変換回路は、サンプリング用コンデンサにチャージされているアナログ電圧値をデジタル変換する。
スイッチ制御回路は、充電スイッチ及び放電スイッチを操作し、且つ、充電スイッチ及び放電スイッチの切替に伴い、ＡＤ変換回路によるＡＤ変換タイミングを制御する。
【００１０】
制御演算部は、ＡＤ変換回路によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を用いて所定の制御演算を実行する。
異常判定部は、ＡＤ変換回路によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を取得し、取得したＡＤ変換値が予め定められた変動範囲外にあるとき、「信号入力端子、或いは、当該信号入力端子に入力された入力信号の伝達経路（４１）の異常である端子異常」であることを判定する。
【００１１】
スイッチ制御回路は、「充放電用ＡＤ変換」と「入力用ＡＤ変換」とを互いに異なるタイミングで実行する。充放電用ＡＤ変換とは、「充電スイッチ又は放電スイッチを接続し充放電回路とサンプリング用コンデンサとを導通させた状態でサンプリング用コンデンサにチャージされている電圧値」を、ＡＤ変換する動作をいう。入力用ＡＤ変換とは、「充放電回路とサンプリング用コンデンサとを遮断した状態でサンプリング用コンデンサにチャージされている入力信号の電圧値」を、ＡＤ変換する動作をいう。
また、異常判定部によって端子異常であると判定されたとき、制御演算部は、通常制御とは異なる異常時処置に切り替えて制御演算を行う。
【００１２】
入力回路とサンプリング用コンデンサとは、充放電用ＡＤ変換、及び入力用ＡＤ変換を通じて、ＡＤ変換毎に接続される。一方、充放電回路とサンプリング用コンデンサとは、充放電用ＡＤ変換では接続され、入力用ＡＤ変換では接続されない。つまり、本発明の動作では、ＡＤ変換毎に、入力回路とサンプリング用コンデンサとが導通している状態で、充放電回路とサンプリング用コンデンサとの接続又は非接続のみを切り替えればよい。言い換えれば、入力回路とサンプリング用コンデンサとの接続タイミングと、充放電回路とサンプリング用コンデンサとの接続タイミングとをずらすスイッチ操作が不要である。したがって、簡易なスイッチ操作で端子異常を検出可能である。
【００１３】
また制御演算部は、ＡＤ変換回路によるＡＤ変換結果のうち一部のＡＤ変換値を用いて所定の制御演算を実行する。好ましくは、制御演算部は、入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを制御演算に用い、充放電用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを用いない。これにより、正しいＡＤ変換値を用いた制御演算を行うことができる。
よって、本発明は、車両の電動パワーステアリングシステムのように、入力値の微小な誤差が操舵フィーリングに影響するシステムにおいて特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】各実施形態による信号制御装置が適用される電動パワーステアリングシステムの概略構成図。
【図２】第１、第２実施形態の信号制御装置の構成図。
【図３】第１実施形態の信号制御装置のＡＤ変換器の構成図。
【図４】第１実施形態の信号制御装置の動作例１を示すタイムチャート。
【図５】第１実施形態の信号制御装置の動作例２を示すタイムチャート。
【図６】第１実施形態の信号制御装置の動作例３を示すタイムチャート。
【図７】第１実施形態の信号制御装置による端子異常判定処理のフローチャート。
【図８】第２実施形態の信号制御装置のＡＤ変換器の構成図。
【図９】第３実施形態の信号制御装置の構成図。
【図１０】比較例の信号制御装置の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態による信号制御装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。以下、「本実施形態」というとき、各実施形態を包括する。
［共通のシステム構成］
最初に図１を参照し、各実施形態の信号制御装置が共通に適用される電動パワーステアリングシステムの概略構成を説明する。
電動パワーステアリングシステム９０は、運転者の操舵トルクを、アシストモータ８の出力トルクによって補助するシステムである。なお、図１に示す電動パワーステアリングシステム９０はコラムアシスト式であるが、ラックアシスト式の電動パワーステアリングシステムにも同様に適用可能である。
【００１６】
ステアリングシステム９９は、ハンドル９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、及び電動パワーステアリングシステム９０等を含む。
ハンドル９１にはステアリングシャフト９２が接続されている。ステアリングシャフト９２の先端に設けられたピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が設けられる。運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によりラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が操舵される。
【００１７】
電動パワーステアリングシステム９０は、アシストモータ８、ＥＣＵ１０、トルクセンサ９３及び減速ギア９４等を含む。
アシストモータ８は、例えば三相交流ブラシレスモータである。アシストモータ８の回転角θは、図示しない回転角センサによって検出される。
トルクセンサ９３は、ステアリングシャフト９２の途中に設けられ、操舵トルクＴｓを検出する。
【００１８】
「信号制御装置」としてのＥＣＵ１０は、マイコン２０及びインバータ７等を含む。
インバータ７は、マイコン２０からの出力指令に基づいてバッテリ６の直流電力を交流電力に変換し、アシストモータ８に供給する。インバータ７から出力されるインバータ電流Ｉｉｎｖは、図示しない電流センサによって検出される。
インバータ電流Ｉｉｎｖ及び回転角θの情報は、マイコン２０において、アシストモータ８の出力制御のためのフィードバック信号として用いられる。
【００１９】
ＥＣＵ１０のマイコン２０は、操舵トルクＴｓ、インバータ電流Ｉｉｎｖ、回転角θ、バッテリ電圧Ｖｂ等の情報が、基本的に、電圧値のアナログ信号として取得する。本実施形態では、個々の入力信号の種類を区別する必要はないため、各種のアナログ入力信号をまとめて、「ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮ」と記す。例えば、フェールセーフの観点から各センサが冗長的に設けられる構成では、同種の信号が複数入力されてもよい。また、全てをアナログ信号として取得するのではなく、いくつかの入力についてはデジタル通信など別の手段で取得してもよい。
【００２０】
ここで、３桁目の「１、２・・・Ｎ」は、Ｎ個の入力信号に順に付番したものである。以下、本明細書では、複数の入力信号に対応して複数設けられる他の構成要素の符号についても同様の表記を用いる。なお、各実施形態では、主にＮが複数の場合を想定するが、Ｎ＝１、すなわち、ＥＣＵ１０に入力される入力信号が一つの場合も想定可能である。
【００２１】
マイコン２０は、入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮに基づく制御演算により、アシストモータ８が出力するアシスト量を演算し、それに対応した駆動信号をインバータ７に出力する。これにより、アシストモータ８は、要求されるアシスト量に応じたトルクを出力するように通電が制御される。アシストモータ８が発生したアシストトルクは、減速ギア９４を介してステアリングシャフト９２に伝達される。
なお、ＥＣＵ１０における各処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよく、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。また、ＥＣＵ１０とアシストモータ８とは一体に構成されてもよい。
【００２２】
次に、ＥＣＵ１０のうち特にマイコン２０、及びマイコン２０内部のＡＤ変換器の構成について、第１〜第３実施形態の順に説明する。各実施形態の説明では、ＥＣＵ１０及びマイコン２０の符号について、３桁目に実施形態の番号を付して区別する。例えば、第１実施形態のＥＣＵの符号を「１０１」とする。また、マイコン２０内部のＣＰＵについて包括符号を「３０」、ＡＤ変換器について包括符号を「４０」とした上で、同様に３桁目に実施形態の番号を付して区別する。
【００２３】
（第１実施形態）
図２を参照し、第１実施形態のＥＣＵ１０１及びマイコン２０１の構成について説明する。なお、以下のＥＣＵの構成説明では、インバータ７を省略する。
マイコン２０１は、ＡＤ変換器４０１、ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ２７、ＤＭＡＣ２８等を含み、これらの間で、バス２９を介して情報を通信可能である。
【００２４】
第１実施形態では、複数の入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮがマイコン２０１に入力される構成を前提とする。
ＡＤ変換器４０１は、アナログマルチプレクサ４３、ＡＤ変換回路４５、及びＡＤ変換結果格納レジスタ４６等を含む。外部のセンサからＥＣＵ１０１の入力回路１５に入力された複数の入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮのうち、アナログマルチプレクサ４３で択一的に選択された信号がＡＤ変換回路４５でＡＤ変換される。ＡＤ変換回路４５によるＡＤ変換結果は、ＡＤ変換結果格納レジスタ４６に格納される。
ＡＤ変換器４０１の詳細な構成は、図３を参照して後述する。
【００２５】
第１実施形態のＣＰＵ３０１は、制御演算部３１及び異常判定部３２を含む。
制御演算部３１は、ＡＤ変換器４０１のＡＤ変換回路４５によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を用いて所定の制御演算を実行する。電動パワーステアリングシステム９０に適用される本実施形態では、制御演算部３１は、操舵トルクＴｓ、インバータ電流Ｉｉｎｖ、モータ回転角θ、バッテリ電圧Ｖｂ等の入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮのＡＤ変換値に基づいて、アシストモータ８のアシスト量を演算する。
【００２６】
異常判定部３２は、ＡＤ変換回路４５によるＡＤ変換結果のうち少なくとも一部のＡＤ変換値を取得する。そして、取得したＡＤ変換値が予め定められた変動範囲外にあるとき、後述の「端子異常」であることを判定する。詳しくは、異常判定部３２は、異常判定用カウンタ３２１を有しており、異常判定用カウンタ３２１のカウント値が所定の閾値以上となったとき、端子異常が発生していると判断する。
【００２７】
ここで、制御演算部３１が制御演算に用い、或いは、異常判定部３２が異常判定に用いるＡＤ変換値は、後述する「入力用ＡＤ変換」で得られたＡＤ変換値である。「少なくとも一部のＡＤ変換値」とは、この入力用ＡＤ変換値を意味する。
ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ３０１による演算結果等を記憶する。
ＤＭＡＣ（すなわち、Direct Memory Access Controller）２８は、ＣＰＵ３０１とは独立に動作し、ＡＤ変換結果格納レジスタ４６に格納されたＡＤ変換値をＲＡＭ２７に転送する。
【００２８】
次に、第１実施形態のＡＤ変換器４０１の構成について、図３を参照して説明する。
第１実施形態のＡＤ変換器４０１には、予め定められた変動範囲内で電圧値が変動する複数の入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮが入力される。
これに応じて、各入力信号に対応する構成が複数組設けられる。図３では、複数の構成要素について、数字又は英文字の符号末尾に「１、２・・・Ｎ」を示す。共通する事項については、末尾の「１、２・・・Ｎ」を除いた符号を用いて包括的に記載する。また、各構成要素の語頭に、適宜「第Ｎ」の語を付して記す。
【００２９】
ＥＣＵ１０１において、ＡＤ変換器４０１の外部に設けられた入力回路１５１、１５２・・・１５Ｎは、外部の各センサからの信号が外部入力端子１４１、１４２・・・１４Ｎを介して入力される。入力抵抗Ｒｉｎ１、Ｒｉｎ２・・・ＲｉｎＮは、入力回路１５１、１５２・・・１５ＮとＡＤ変換器４０１の信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２・・・ＴｉｎＮとの間に接続される。
【００３０】
入力側コンデンサＣｉｎ１、Ｃｉｎ２・・・ＣｉｎＮは、ＡＤ変換器４０１の入力回路１５１、１５２・・・１５Ｎ側において、信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２・・・ＴｉｎＮと基準電位との間に設けられており、入力電圧の変動を抑制する。ここで、入力側コンデンサＣｉｎの容量は、入力電圧の変動を好適に抑制するため、通常はＡＤ変換器４０１内のサンプリング用コンデンサＣｓｈの容量よりも大きいことが好ましい。ただし、入力信号の特性によってはその限りではなく、入力側コンデンサＣｉｎ自体を設けない構成としてもよい。
【００３１】
ＡＤ変換器４０１は、信号入力端子Ｔｉｎ、サンプリング用コンデンサＣｓｈ、伝達経路４１、充放電回路４２、アナログマルチプレクサ４３、ＡＤ変換回路４５、ＡＤ変換結果格納レジスタ４６、及び、スイッチ制御回路４７等を備える。
信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２・・・ＴｉｎＮは、対応する入力回路１５１、１５２・・・１５Ｎから入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮが入力される。入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮは、伝達経路４１１、４１２・・・４１Ｎ及びアナログマルチプレクサ４３を経由してサンプリング用コンデンサＣｓｈに伝達される。
また、各信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２・・・ＴｉｎＮと基準電位との間には、浮遊容量（又は寄生容量）Ｃｆｌ１、Ｃｆｌ２・・・ＣｆｌＮが生成される。
【００３２】
サンプリング用コンデンサＣｓｈは、一端がアナログマルチプレクサ４３及び伝達経路４１を介して信号入力端子Ｔｉｎに接続され、他端が基準電位に接続されている。
アナログマルチプレクサ４３は、複数の信号入力端子Ｔｉｎのうちいずれかの信号入力端子を択一的に選択し、サンプリング用コンデンサＣｓｈと接続する。本実施形態では、アナログマルチプレクサ４３は、いずれの信号入力端子Ｔｉｎとも接続しない「全オフモード」を有していなくてもよい。
ＡＤ変換回路４５は、サンプリング用コンデンサＣｓｈにチャージされているアナログ電圧値をデジタル変換する。
【００３３】
ＡＤ変換結果格納レジスタ４６は、ＡＤ変換回路４５によるＡＤ変換結果を格納する。ＡＤ変換結果格納レジスタ４６に格納されたＡＤ変換結果は、バス２９を介してＲＡＭ２７やＣＰＵ３０１に転送される。
スイッチ制御回路４７は、充放電回路４２の充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄ及びアナログマルチプレクサ４３のスイッチを操作する。また、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄの切替に伴い、ＡＤ変換回路４５によるＡＤ変換タイミングを制御する。ＡＤ変換タイミングの制御は、外部からの指令に基づいて行われてもよい。
【００３４】
ここで、信号入力端子Ｔｉｎのオープン故障、或いは、伝達経路４１の断線故障を「端子異常」と定義する。厳密には、伝達経路４１の断線故障は、信号入力端子Ｔｉｎから、伝達経路４１における充放電回路４２への分岐点までの間の断線故障を意味する。
端子異常の発生時における問題について、第１入力回路１５１からの入力信号の経路を例として説明する。
【００３５】
仮に第１信号入力端子Ｔｉｎ１がオープン故障すると、本来、ＡＤ変換回路４５が第１入力回路１５１の電圧をＡＤ変換すべきタイミングで、浮遊容量Ｃｆｌ１にチャージされた電圧をＡＤ変換してしまう。浮遊容量Ｃｆｌ１の電圧は、正常時は第１入力回路１５１からの入力電圧にほぼ等しいが、伝達経路４１１上で断線が発生すると、直前にチャージされた電荷を保持し、そのまま何も行わなければ、リーク電流など自然放電により徐々に電荷が抜けていく。
【００３６】
しかし、断線後のＡＤ変換タイミングでサンプリング用コンデンサＣｓｈと接続したとき、サンプリング用コンデンサＣｓｈからのチャージシェアが発生する。そのため、複数の信号入力端子Ｔｉｎをマルチプレクサ４３で切り替えながら同一のサンプリング用コンデンサＣｓｈで変換するＡＤ変換器４０１の構成では、完全に放電するとは限らない。
したがって、この場合、伝達経路４１１上での断線故障について、ＡＤ変換結果のみからでは正しく判定することができない。誤ったＡＤ変換結果を用いてＣＰＵ３０１の制御演算部３１が制御を継続すると、電動パワーステアリングシステム９０において不適切なアシスト力を発生させてしまうおそれがある。
【００３７】
そこで、第１実施形態では、各入力信号ＡＮの伝達経路４１に、浮遊容量Ｃｆｌを積極的に充放電するための充放電回路４２を接続する。図３には、第１充放電回路４２１の詳細構成を図示しているが、他の充放電回路４２２・・・４２Ｎも同様の構成である。
充放電回路４２は、充電スイッチＳＷｃ及び放電スイッチＳＷｄを含む。充電スイッチＳＷｃは、伝達経路４１に接続された接続点Ｊと充電用電源電位Ｖｐ（例えば５Ｖ）との間に抵抗Ｒｃを介して接続されている。放電スイッチＳＷｄは、接続点Ｊと基準電位Ｖｓｓ（例えば０Ｖ）との間に抵抗Ｒｄを介して接続されている。
【００３８】
充電スイッチＳＷｃが接続されたとき、充電用電源電位Ｖｐの電圧がサンプリング用コンデンサＣｓｈに充電される。また、放電スイッチＳＷｄが接続されたとき、サンプリング用コンデンサＣｓｈにチャージされた電荷が基準電位Ｖｓｓに放電される。充電スイッチＳＷｃ及び放電スイッチＳＷｄをいずれも接続しないとき、充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとは遮断される。
このように、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄを操作することにより、充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとの導通又は遮断を切替可能であり、且つ、導通時にサンプリング用コンデンサＣｓｈを充電又は放電可能である。
【００３９】
また、伝達経路４１が断線故障していなければ、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄの接続時、伝達経路４１と基準電位との間に生成された浮遊容量Ｃｆｌも充電又は放電される。
さらに、信号入力端子Ｔｉｎがオープン故障していなければ、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄの接続時、信号入力端子Ｔｉｎと基準電位との間に接続された入力側コンデンサＣｉｎも充電又は放電される。
【００４０】
ここで、第１信号入力端子Ｔｉｎ１がオープン故障した場合を想定する。
浮遊容量Ｃｆ１の電圧は、正常時は第１入力回路１５１の電圧と同等であるが、第１信号入力端子Ｔｉｎ１がオープン故障すると、第１入力回路１５１の電圧に拠らず、浮遊容量Ｃｆ１にチャージされた電荷を保持してしまう。そのまま何も行わなければリーク電流などで自然放電が行われる。しかし、その後、ＡＤ変換タイミングでサンプリング用コンデンサＣｓｈと接続したとき、サンプリング用コンデンサＣｓｈからのチャージシェアが発生するため、完全に放電するとは限らない。
【００４１】
そこで、浮遊容量Ｃｆ１がサンプリング用コンデンサＣｓｈ以外に充放電回路４２１とも導通する構成を採用する。例えば放電スイッチＳＷｄを接続することにより、自然放電に頼ることなく、浮遊容量Ｃｆ１の電荷を抜くことが可能である。また、充電スイッチＳＷｃを接続することにより、浮遊容量Ｃｆ１の電荷をチャージすることが可能である。
その結果、例えば入力信号ＡＮ１の正常時の電圧が基準電圧を含まないように回路設計することにより、ＡＤ変換結果に基づいて、異常判定部３２がオープン故障の発生を判定することができる。したがって、制御演算部３１が誤ったＡＤ変換値を用いて制御演算を行うことを防止することが可能となる。
【００４２】
ところで、ＡＤ変換器において充放電回路により端子異常を検出する技術自体は、特許文献１（特開２０１２−１４５４１０号公報）に開示されている。ただし、特許文献１の従来技術では、検査コンデンサ及び充放電部を含む検査専用の回路が、検査スイッチにより信号ラインと接続又は遮断可能に設けられている。
【００４３】
仮に入力信号のＡＤ変換時に検査スイッチが接続されていると、検査コンデンサとサンプル用コンデンサとの間でチャージシェアが発生するため、入力信号の電圧値とは異なる誤った電圧値がＡＤ変換されることとなる。すると、正しいＡＤ変換値を用いた制御演算を行うことができなくなる。特に、車両の電動パワーステアリングシステムのように、入力値の微小な誤差が操舵フィーリングに影響するシステムでは大きな問題となる。
そこで特許文献１の技術では、各スイッチを独立して操作する必要があり、スイッチ制御構成が複雑となる。また、特許文献１の技術では、検査スイッチを設けていることにより、検査スイッチのＯＮ固着及びＯＦＦ固着の故障モードも考慮する必要が生じ、異常検出ロジックが複雑になるという問題がある。
【００４４】
図３のＡＤ変換器４０１の構成に置き換えて説明する。以下、単に「入力回路１５との接続」又は「充放電回路４２との接続」という場合、サンプリング用コンデンサＣｓｈと入力回路１５との接続、又は、サンプリング用コンデンサＣｓｈと充放電回路４２との接続を意味する。「入力回路１５への接続」又は「充放電回路４２への接続」という場合も同様である。また、「充放電回路４２へ接続される」とは、充電スイッチＳＷｃ又は放電スイッチＳＷｄのいずれかが接続されることを意味する。
【００４５】
理論的には、充放電回路４２への接続と入力回路１５への接続とが同時に行われないようにすれば、入力回路１５への接続時に正しい電圧値をＡＤ変換することが可能である。しかし、実際には、充放電回路４２との接続タイミングと、入力回路１５との接続タイミングとをずらす機能を有しないマイコンも存在する。
そこで、このような問題に対し、第１実施形態では、図３のＡＤ変換器４０１の構成に加え、スイッチ制御回路４７によるスイッチ操作の動作手順にも特徴を有する。この特徴的な動作を実行することにより、充放電回路４２との接続タイミングと、入力回路１５との接続タイミングとをずらす機能を有しないマイコンを用いる場合でも、簡易なスイッチ操作で端子異常を検出可能とすることを目的とする。
【００４６】
次に、ＥＣＵ１０１の動作例について、図４〜図６のタイムチャートを参照する。
図４及び図５の上から順に、ＡＤ変換動作、入力回路１５への接続、充放電回路４２への接続、サンプリング用コンデンサＣｓｈへチャージされた電荷のＡＤ変換、ＤＭＡＣ２８によるＡＤ変換結果のＲＡＭ転送、及び、ＣＰＵ３０１での制御演算処理の各タイミングを示す。
【００４７】
図４に示す「動作例１」では、タイミングＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４パターンのＡＤ変換タイミングが周期的に繰り返される。例えば「タイミングＡ（ｘ）」は、ｘ回目のタイミングＡを示す。ｘ回目のタイミングＡ（ｘ）における時刻ｔａ０１等と、（ｘ＋１）回目のタイミングＡ（ｘ＋１）における時刻ｔａ１１等とが対応する。時刻ｔａ０１等について、以下、「時刻」の記載を省略する。
【００４８】
タイミングＡ（ｘ）において、ｔａ０１からｔａ０２まで、サンプリング用コンデンサＣｓｈは、入力回路１５と接続され、充放電回路４２とは接続されない。ｔａ０２からｔａ０３まで、サンプリング用コンデンサＣｓｈへチャージされた電荷がＡＤ変換される。
このように、「充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとを遮断した状態でサンプリング用コンデンサＣｓｈにチャージされている入力信号の電圧値」を、ＡＤ変換する動作を「入力用ＡＤ変換」という。入力用ＡＤ変換の結果は、ｔａ０３以後にＤＭＡ転送され、ｔａ０４以後に制御演算に用いられる。
【００４９】
タイミングＢ（ｘ）において、ｔｂ０１からｔｂ０２まで、サンプリング用コンデンサＣｓｈは、入力回路１５及び充放電回路４２と接続される。ｔｂ０２からｔｂ０３まで、サンプリング用コンデンサＣｓｈにチャージされている電荷がＡＤ変換される。
このように、「充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとを導通させた状態でサンプリング用コンデンサＣｓｈにチャージされている電圧値」を、ＡＤ変換する動作を「充放電用ＡＤ変換」という。充放電用ＡＤ変換の結果は、ＤＭＡ転送されず、制御演算にも用いられない。
タイミングＣではタイミングＡと同様に入力用ＡＤ変換が実行され、タイミングＤではタイミングＢと同様に充放電用ＡＤ変換が実行される。
【００５０】
ここで、比較例の動作を図１０に示す。比較例の動作では、タイミングＢ及びＤにおいて充放電回路４２へ接続するとき、入力回路１５への接続を行わない。この構成では、スイッチ制御回路４７は、充放電回路４２への接続と入力回路１５への接続とのタイミングが重ならないように、タイミングをコントロールする機能を具備する必要があり、回路が複雑になる。
【００５１】
これに対し、本実施形態では、入力回路１５への接続をＡＤ変換毎に行うと共に、充放電回路４２へ接続しない状態での入力用ＡＤ変換と、充放電回路４２へ接続した状態での充放電用ＡＤ変換とを互いに異なるタイミングで実行する。すなわち、スイッチ制御回路４７は、ＡＤ変換毎の充放電回路４２への接続有無のみを制御すればよい。したがって、充放電回路４２への接続と入力回路１５への接続とのタイミングをずらすように設定する機能をマイコン２０１が有しない構成であっても、簡易なスイッチ操作で端子異常の検出が可能となる。
【００５２】
その上で、タイミングＡ及びＣの入力用ＡＤ変換タイミングで変換されたＡＤ変換値のみを適切に選択し、制御演算部３１が取得することにより、正しいＡＤ変換値のみを用いて制御演算を行うことができる。
ここで、図４の動作例１では、入力用ＡＤ変換と充放電用ＡＤ変換とを１回ずつ交互に切り替えている。ただし、入力側コンデンサＣｉｎの容量がＡＤ変換器４０２の内部のサンプリング用コンデンサＣｓｈの容量や浮遊容量Ｃｆｌに比べて大きい構成では、所定時間内の充放電回路４２への接続回数を増やすことで、充放電時間を長く確保することが可能となる。
【００５３】
図５に示す「動作例２」では、タイミングＡ、Ｂ、Ｃの３パターンのＡＤ変換タイミングが周期的に繰り返される。そのうち、タイミングＡでは入力用ＡＤ変換が実行され、タイミングＢ及びＣでは充放電用ＡＤ変換が実行される。つまり、ＡＤ変換値を制御演算に１回用いる間に、２回の充放電が行われる。ｔａ０１以後の各時刻での挙動は図４と同様であるため、説明を省略する。このように、ＡＤ変換回路４５が所定時間内に入力用ＡＤ変換を実行する回数と充放電用ＡＤ変換を実行する回数とは異なっていてもよい。
【００５４】
ＤＭＡＣ２８によるＤＭＡ転送を行う構成では、動作例２の場合、３回のＡＤ変換に対し１回のＤＭＡ転送を行えばよい。ＤＭＡ転送時には、転送データがバス２９を占有するため、ＣＰＵ３０１のＲＡＭアクセスが待たされる場合が多い。したがって、入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみをＤＭＡ転送することで、ＤＭＡ転送回数を可能な限り減らし、ＣＰＵ３０１の待ち時間を減らすことができる。
【００５５】
なお、入力信号ＡＮの伝達経路４１上に異常が発生した場合、タイミングＢ及びＣで充放電された浮遊容量Ｃｆｌ、又は、入力側コンデンサＣｉｎからのチャージシェアにより、タイミングＡで変換したＡＤ変換値も変動範囲外の値となる。したがって、タイミングＡで変換しＤＭＡ転送された値をＣＰＵ３０１の異常判定部３２が監視することで、端子異常を判定することが可能である。
【００５６】
ところで、一般に充放電回路４２に接続する場合と接続しない場合とのＡＤ変換タイミングを異なるタイミングで実行するためには、その分、多くのＡＤ変換タイミング生成手段、具体的には多くのタイマトリガを必要とする。
そこで、複数の信号入力端子Ｔｉｎとの接続を任意に設定することができ、且つ、複数の設定情報に基づいてＡＤ変換が可能なマイコンを用いる場合を想定する。
【００５７】
表１に示す４つの信号入力端子ｉ〜ｉｖのうち、２つの信号入力端子ｉ、ｉｉのグループを「第１グループ」とし、２つの信号入力端子ｉｉｉ、ｉｖのグループを「第２グループ」とする。この技術思想を一般化すると、第１グループ及び第２グループは、それぞれ１端子以上の信号入力端子を含む。また、第２グループは、第１グループとは少なくとも１端子以上異なる信号入力端子のグループである。３つ以上のグループを有する場合についても、少なくとも２つのグループについて、下記の特徴を有することを要件とする。
なお、表中で、「グループ」を「Ｇｒ」と記す。
【００５８】
【表１】
0006672742.tif 000002
【００５９】
充放電回路４２へ接続されないとき、第１グループの各信号入力端子ｉ、ｉｉに入力された入力信号は、互いに同一のＡＤ変換トリガであるタイマトリガＡにより生成されたタイミングで入力用ＡＤ変換される。また、第２グループの各信号入力端子ｉｉｉ、ｉｖに入力された入力信号は、第１グループのタイマトリガＡとは異なる互いに同一のＡＤ変換トリガであるタイマトリガＢにより生成されたタイミングで入力用ＡＤ変換される。これらの入力用ＡＤ変換値はＤＭＡ転送される。
【００６０】
さらに表１の構成では、充放電回路４２へ接続されるときについても、第１グループの各信号入力端子ｉ、ｉｉに入力された入力信号は、互いに同一のＡＤ変換トリガであるタイマトリガＣにより生成されたタイミングで充放電用ＡＤ変換される。また、第２グループの各信号入力端子ｉｉｉ、ｉｖに入力された入力信号は、第１グループのタイマトリガＣとは異なる互いに同一のＡＤ変換トリガであるタイマトリガＤにより生成されたタイミングで充放電用ＡＤ変換される。これらの充放電用ＡＤ変換値はＤＭＡ転送されない。
このように表１の構成では、計４つのタイマトリガが必要である。それに対し、タイマトリガの数を低減可能な構成を表２に示す。
【００６１】
【表２】
0006672742.tif 000003
【００６２】
表２のタイミング１、２、すなわち、充放電回路４２へ接続されないときの構成は表１と同じである。一方、表１のタイミング３、４、すなわち、充放電回路４２へ接続されるときの構成が、表２では一つの「タイミング３」に包括されている。つまり、第１グループの各信号入力端子ｉ、ｉｉに入力された入力信号、及び、第２グループの各信号入力端子ｉｉｉ、ｉｖに入力された入力信号について、共通のＡＤ変換トリガであるタイマトリガＣにより生成されたタイミングで充放電用ＡＤ変換が行われる。これらの充放電用ＡＤ変換値はＤＭＡ転送されない。表２の構成により、タイマトリガの数が４つから３つに低減する。
【００６３】
このように、表２の構成では、入力用ＡＤ変換に用いるＡＤ変換タイミング生成手段を各用途に応じて個別に設定した上で、充放電用ＡＤ変換に用いるＡＤ変換タイミング生成手段を共通にすることで、タイマトリガの使用量を低減することができる。
この技術思想を一般化すると、ＡＤ変換回路４５は、第１グループに含まれる１端子以上の信号入力端子に入力された入力信号、及び、第２グループに含まれる１端子以上の信号入力端子に入力された入力信号について、共通のＡＤ変換トリガにより生成されたタイミングで充放電用ＡＤ変換を行う。必ずしもグループ内の全ての信号入力端子に入力された入力信号について、充放電用ＡＤ変換を行わなくてもよい。
【００６４】
また、表２の構成による「動作例３」を図６に示す。
図６には、３つのタイマトリガＡ、Ｂ、Ｃのタイミング１、２、３の他、図４及び図５と同様の各タイミングを示す。ただし、入力回路１５への接続については、信号入力端子ｉ〜ｉｖ毎に接続タイミングを示す。
【００６５】
タイマトリガＡにより生成されたタイミング１以後、第１グループの各信号入力端子ｉ、ｉｉに入力された入力信号が順に入力用ＡＤ変換される。タイマトリガＢにより生成されたタイミング２以後、第２グループの各信号入力端子ｉｉｉ、ｉｖに入力された入力信号が順に入力用ＡＤ変換される。これらの入力用ＡＤ変換値は、ＤＭＡ転送された後、ＣＰＵ３０１で制御演算に用いられる。
タイマトリガＣにより生成されたタイミング３以後、各信号入力端子ｉ〜ｉｖに入力された入力信号が４つ続けて充放電用ＡＤ変換される。これらの充放電用ＡＤ変換値は、ＤＭＡ転送されない。
【００６６】
次に、異常判定部３２による端子異常判定処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。以下のフローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。この処理ルーチンは、マイコン２０１の動作中、繰り返し実行される。
異常判定部３２は、Ｓ１で、入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値を取得し、Ｓ２で、取得したＡＤ変換値が予め定められた変動範囲外であるか否か判断する。ＡＤ変換値が変動範囲内、すなわちＳ２でＮＯのとき、異常信号Ｓｆは通知されず、制御演算部３１は、Ｓ６で通常制御を実施する。
【００６７】
ＡＤ変換値が変動範囲外、すなわちＳ２でＹＥＳのとき、異常判定部３２は、Ｓ３で、異常判定用カウンタ３２１のカウント値を加算する。そして、Ｓ４で、カウント値が閾値以上であるか否か判断する。カウント値が閾値以上となったとき、すなわちＳ４でＹＥＳのとき、異常判定部３２は、端子異常が発生していると判定し、制御演算部３１に異常信号Ｓｆを通知する。すると、制御演算部３１は、Ｓ５で、異常時処置に切り替える。
一方、カウント値が閾値未満であり、Ｓ４でＮＯのとき、異常信号Ｓｆは通知されず、制御演算部３１は、Ｓ６で通常制御を実施する。
【００６８】
制御演算部３１による「異常時処置」として、例えば入力信号を用いないオープン制御に切り替えてもよい。また、同一の物理量を検出する複数のセンサを冗長的に備えたシステムにおいて、いずれかのセンサからの入力信号について端子異常が発生した場合、正常な端子及び伝達経路を経由して取得された入力信号のみを用いる制御演算に切り替えてもよい。また、システムによっては、端子異常と判断されたとき、動作を停止してもよい。
【００６９】
（効果）
以上のように、本実施形態では、入力回路１５とサンプリング用コンデンサＣｓｈとは、充放電用ＡＤ変換、及び入力用ＡＤ変換を通じて、ＡＤ変換毎に接続される。一方、充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣＳｈとは、充放電用ＡＤ変換では接続され、入力用ＡＤ変換では接続されない。
つまり、本実施形態の動作では、ＡＤ変換毎に、入力回路１５とサンプリング用コンデンサＣｓｈとが導通している状態で、充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとの接続又は非接続のみを切り替えればよい。言い換えれば、入力回路１５とサンプリング用コンデンサＣｓｈとの接続タイミングと、充放電回路４２とサンプリング用コンデンサＣｓｈとの接続タイミングとをずらす動作が不要である。したがって、簡易なスイッチ操作で端子異常を検出可能である。
【００７０】
また、本実施形態の制御演算部３１は、入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを制御演算に用い、充放電用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値のみを用いない。これにより、正しいＡＤ変換値を用いた制御演算を行うことができる。
よって、本実施形態は、車両の電動パワーステアリングシステム９０のように、入力値の微小な誤差が操舵フィーリングに影響するシステムにおいて特に有効である。
【００７１】
（第２実施形態）
次に図８を参照し、第２実施形態の構成について説明する。ＥＣＵ１０２及びマイコン２０２の全体構成は、第１実施形態の図２と同様である。
第２実施形態は、ＡＤ変換器４０２における充放電回路４２０の構成が第１実施形態と異なる。すなわち、充放電回路４２０は、アナログマルチプレクサ４３よりもサンプリング用コンデンサＣｓｈ側に、複数の信号入力端子Ｔｉｎに対して共通に設けられている。充放電回路４２０とサンプリング用コンデンサＣｓｈとの接続、又は非接続は、入力回路１５とサンプリング用コンデンサＣｓｈとが導通している状態で、ＡＤ変換毎に切り替えられる。
【００７２】
充放電回路４２０の充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄが接続されているとき、サンプリング用コンデンサＣｓｈを充電又は放電可能である。
また、伝達経路４１が断線故障していなければ、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄの接続時、アナログマルチプレクサ４３を介して浮遊容量Ｃｆｌも充電又は放電される。
さらに、信号入力端子Ｔｉｎがオープン故障していなければ、充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄの接続時、入力側コンデンサＣｉｎも充電又は放電される。
【００７３】
比較例として、入力回路１５とサンプリング用コンデンサＣｓｈとが非導通状態でのみ充放電する装置を想定する。比較例の装置では、以下のような構成とする必要がある。
（ａ）充放電回路を複数の信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉ２・・・ＴｉＮ毎に設ける。
（ｂ）信号入力端子選択用マルチプレクサとは別に、充放電回路用のマルチプレクサを設ける。
（ｃ）全ての端子と非接続とする「全オフモード」を有するアナログマルチプレクサを用いる。また、全オフモードの無いアナログマルチプレクサを用いる場合、信号入力端子選択用マルチプレクサとサンプリング用コンデンサＣｓｈとの間に、破線に示すように遮断スイッチ４４を設ける。
【００７４】
この比較例に対し、第２実施形態では、充放電回路４２０の充電スイッチＳＷｃ又は放電スイッチＳＷｄの接続の有無のみを制御すればよく、追加の回路を必要としない。また、第１実施形態では複数の信号入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２・・・ＴｉＮ毎に複数の充放電回路４２１〜４２Ｎが設けられるのに対し、第２実施形態では、複数の信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉ２・・・ＴｉＮに対して一つの充放電回路４２０が共通に設けられる。これにより、ＡＤ変換器４０２の構成を簡略化することができる。
【００７５】
（第３実施形態）
次に図９を参照し、第３実施形態の構成について説明する。
第３実施形態のＥＣＵ１０３は、マイコン２０３のＡＤ変換器４０３に異常判定部４８を備える。ＡＤ変換回路４５にて入力用ＡＤ変換で得られたＡＤ変換値は、ＡＤ変換結果格納レジスタ４６からバス２９を介してＣＰＵ３０３の制御演算部３１に取得されると共に、ＡＤ変換器４０３の内部で異常判定部４８に取得され、異常判定に用いられる。なお、この構成の異常判定部４８は、入力用ＡＤ変換及び充放電用ＡＤ変換の両方で得られたＡＤ変換値を取得してもよい。
【００７６】
異常判定部４８は、第１実施形態の異常判定部３２と同様に異常判定用カウンタ４８１を有し、異常判定用カウンタ４８１のカウント値が所定の閾値を超えたとき、端子異常であることを判定する。端子異常と判定されたとき、異常信号Ｓｆは、例えばＡＤ変換結果格納レジスタ４６からバス２９を介して制御演算部３１に取得される。すると制御演算部３１は、図７のフローチャートのＳ５に示すように、異常時処置に切り替える。
このようにＡＤ変換器４０３に異常判定部４８を備える構成でも、第１、第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７７】
（その他の実施形態）
（１）上記実施形態において、ＤＭＡＣ２８によりＡＤ変換値のＤＭＡ転送を行わなくてもよい。つまり、図２の構成に対しマイコン２０１にＤＭＡＣ２８を備えず、ＣＰＵ３０１は、制御演算部３１が制御演算に用いるＡＤ変換値、及び、異常判定部３２が異常判定に用いるＡＤ変換値をＡＤ変換器１０１から直接取得してもよい。また、図９の構成に対しマイコン２０３にＤＭＡＣ２８を備えず、ＣＰＵ３０３は、制御演算部３１が制御演算に用いるＡＤ変換値をＡＤ変換器１０３から直接取得してもよい。
また、ＤＭＡＣ２８を備える構成において、入力用ＡＤ変換値のみでなく充放電用ＡＤ変換値もＤＭＣ転送してもよい。
【００７８】
（２）上記実施形態では、ＡＤ変換器４０に複数の入力信号ＡＮ１、ＡＮ２・・・ＡＮＮが入力され、アナログマルチプレクサ４３を用いて、いずれか選択された信号入力端子Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２・・・ＴｉｎＮとサンプリング用コンデンサＣｓｈとを接続する。
この他、一種類の入力信号ＡＮが一つの信号入力端子Ｔｉｎに入力されるＡＤ変換器において本発明の構成を備えてもよい。その場合、アナログマルチプレクサ４３は不要となり、スイッチ制御回路４７は、充放電回路４２の充放電スイッチＳＷｃ、ＳＷｄのみを切り替えればよいため、構成がさらに簡単になる。
【００７９】
（３）本発明の信号制御装置が適用される電動パワーステアリングシステムは、インバータにより三相交流ブラシレスモータを駆動するものに限らず、Ｈブリッジ回路によりＤＣモータを駆動するものでもよい。また、本発明の信号制御装置は、電動パワーステアリングシステムの他、入力信号をＡＤ変換して制御演算を行うどのような装置に適用されてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０（１０１、１０２、１０３）・・・ＥＣＵ（信号制御装置）、
１５・・・入力回路、
２０（２０１、２０３）・・・マイコン、
３０（３０１、３０３）・・・ＣＰＵ、
３１・・・制御演算部、
３２、４８・・・異常判定部、
４０（４０１、４０２、４０３）・・・ＡＤ変換器、
４１・・・伝達経路、
４２・・・充放電回路、
４５・・・ＡＤ変換回路、
４７・・・スイッチ制御回路。
【図１】
0006672742.tif 000004
【図２】
0006672742.tif 000005
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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