(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の正極側又は負極側に接続された正極側電源ライン又は負極側電源ラインにプルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して接続され、ＡＤ変換対象となる複数の入力信号をそれぞれ取り込むための複数の入力ラインと、
前記各入力ラインに入力された複数の入力信号の一つを選択して後段の伝送ラインへと出力するマルチプレクサと、
該伝送ラインに入力スイッチを介して接続され、該入力スイッチのオン時に前記マルチプレクサを介して入力された入力信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、
該サンプルホールド手段にサンプルホールドされた入力信号の信号レベルを数値化するＡＤ変換手段と、
前記サンプルホールド手段の前記入力スイッチへの接続部を前記正極側電源ライン又は負極側電源ラインに接続し、前記サンプルホールド手段を初期化する初期化スイッチと、
前記マルチプレクサを制御することにより、前記マルチプレクサから前記伝送ラインに入力される入力信号を所定のＡＤ変換周期で順次変更すると共に、該ＡＤ変換周期内に、前記初期化スイッチ及び前記入力スイッチを順にオン／オフさせて前記ＡＤ変換手段を起動することにより、前記サンプルホールド手段の初期化、前記サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング、及び、前記ＡＤ変換手段による入力信号の数値化を順に実行させるＡＤ変換制御手段と、
を備えたＡＤ変換装置において、
前記マルチプレクサに、前記伝送ラインに基準電圧を入力する基準電圧選択スイッチを設けると共に、
前記伝送ラインの電位と予め設定された異常判定電位とを比較する比較手段と、
前記ＡＤ変換周期に同期し、且つ、前記ＡＤ変換制御手段によるＡＤ変換動作に影響を与えることのない実行条件下で、前記基準電圧選択スイッチをオンして、前記マルチプレクサから前記伝送ラインに前記基準電圧を入力させ、そのとき前記比較手段により得られる比較結果が前記基準電圧に対応した比較結果とは異なる場合に、当該ＡＤ変換装置の異常を判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とするＡＤ変換装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング期間を除く実行条件下で、前記基準電圧選択スイッチをオンさせ、当該ＡＤ変換装置の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載のＡＤ変換装置。
【請求項３】
前記異常判定手段は、前記ＡＤ変換手段による入力信号の数値化期間中に、前記基準電圧選択スイッチをオンさせ、当該ＡＤ変換装置の異常を判定することを特徴とする請求項２に記載のＡＤ変換装置。
【請求項４】
前記マルチプレクサには、前記基準電圧選択スイッチとして、前記正極側電源ライン及び前記負極側電源ラインと、前記伝送ラインとをそれぞれ接続する２つのスイッチが設けられており、
前記異常判定手段は、該２つの基準電圧選択スイッチを前記実行条件下で交互にオンさせ、各基準電圧選択スイッチのオン時に、前記比較手段による比較結果に基づき、当該ＡＤ変換装置の異常を判定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のＡＤ変換装置。
【請求項５】
前記２つの基準電圧選択スイッチは、前記正極側電源ライン及び負極側電源ラインと、前記伝送ラインとをそれぞれ抵抗を介して接続するよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のＡＤ変換装置。
【請求項６】
前記比較手段として、前記２つの基準電圧選択スイッチに対応して設定された２種類の異常判定電位と前記伝送ラインの電位とを各々比較する２つの比較手段を備え、
前記異常判定手段は、該２つの比較手段の比較結果に基づき当該ＡＤ変換装置の異常を判定することを特徴とする請求項５に記載のＡＤ変換装置。
【請求項７】
前記入力スイッチは、前記伝送ラインに直列に設けられた２つのスイッチからなり、
前記比較手段は、該２つの入力スイッチの間の伝送ラインの電位と前記異常判定電位とを比較するよう構成され、
前記ＡＤ変換制御手段は、前記サンプルホールド手段の初期化期間中は、前記２つの入力スイッチのうち、マルチプレクサ側の入力スイッチをオフ、サンプルホールド手段側の入力スイッチをオンし、前記サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング期間中に、前記２つの入力スイッチを共にオンするように構成され、
前記異常判定手段は、前記サンプルホールド手段の初期化期間中に、前記基準電圧選択スイッチを駆動することなく前記比較手段による比較結果を取り込み、該比較結果が前記初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段に印加される電圧に対応した比較結果とは異なる場合にも、当該ＡＤ変換装置の異常を判定することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のＡＤ変換装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載のＡＤ変換装置を備え、該ＡＤ変換装置を介して、制御対象各部の状態を検出する複数のセンサからの検出信号を順次取り込み、該取り込んだ複数のＡＤ変換結果に基づき制御対象を制御する電子制御装置であって、
前記ＡＤ変換装置を介して取り込んだＡＤ変換結果が正常であるか否かを判定する変換結果判定手段と、
前記ＡＤ変換装置の異常判定手段にて前記ＡＤ変換装置の異常が判定された否かを判定する装置状態判定手段と、
前記変換結果判定手段及び装置状態判定手段の判定結果に基づき、前記ＡＤ変換装置に接続されたセンサの異常と前記ＡＤ変換装置自体の異常とを識別する異常内容識別手段と、
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項９】
前記変換結果判定手段は、前記ＡＤ変換結果が前記正極側電源ライン及び前記負極側電源ラインの電位に対応した最大値及び最小値の一方に固定されているときに、前記ＡＤ変換結果が異常であると判断し、
前記異常内容識別手段は、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が異常であると判定され、且つ、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側で異常が判定されたと判定された場合に、前記ＡＤ変換装置側に異常があると判断することを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記変換結果判定手段は、前記ＡＤ変換結果が前記正極側電源ライン及び前記負極側電源ラインの電位に対応した最大値及び最小値の一方に固定されているときに、前記ＡＤ変換結果が異常であると判断し、
前記異常内容識別手段は、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が異常であると判断され、且つ、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定された場合に、前記ＡＤ変換結果に対応したセンサ側に異常があると判断することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
前記ＡＤ変換装置において、前記初期化スイッチは、前記プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して前記入力ラインに接続される第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインを、前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続するよう構成されており、
前記異常内容識別手段は、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が前記第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断された場合に、前記センサ側が断線していると判断することを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
前記ＡＤ変換装置において、
前記初期化スイッチは、前記プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して前記入力ラインに接続される第１電源ラインを前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続する第１初期化スイッチと、該第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインを前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続する第２初期化スイッチとからなり、
前記ＡＤ変換制御手段は、前記マルチプレクサを介して入力される入力信号毎に、ＡＤ変換時に前記サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを、前記第１初期化スイッチと前記第２初期化スイッチとの何れかに変更するよう構成されており、
前記異常内容識別手段は、
前記ＡＤ変換装置にて前記ＡＤ変換制御手段が前記第２初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が前記第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断された場合に、前記センサ側が断線していると判断し、
前記ＡＤ変換装置にて前記ＡＤ変換制御手段が前記第２初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が前記第２電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されると、更に、前記ＡＤ変換制御手段が前記第１初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が前記第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されたか否かを判定し、
前記ＡＤ変換制御手段が前記第１初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに前記変換結果判定手段にて前記ＡＤ変換結果が前記第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断された場合に、前記ＡＤ変換装置の入力信号選択スイッチが断線していると判断し、そうでなければ、前記センサ側に異常があると判断することを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記センサとして、
一次巻線への通電遮断時に二次巻線に発生した高電圧を点火プラグに印加して点火プラグの電極間に火花放電を発生させる点火コイルの二次巻線に接続され、点火プラグの火花放電後に点火電流とは逆方向に電流を流してその電流値を検出するイオン電流検出装置を備え、
該イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果の異常を判定する変換結果判定手段として、
前記点火コイルの一次巻線への通電開始後の所定期間の間、前記イオン電流検出装置から前記ＡＤ変換装置を介して入力される電流値が予め設定された異常判定用しきい値を越えた時間を計測し、該計測時間が予め設定された下限時間と上限時間との間の許容範囲から外れた場合に、前記イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果に異常があると判断する計測時間判定手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記異常内容識別手段は、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記許容範囲から外れたと判断され、且つ、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側で異常が判定されたと判定された場合に、前記ＡＤ変換装置側に異常があると判断することを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
前記異常内容識別手段は、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記許容範囲から外れたと判断され、且つ、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側で異常が判定されていないと判定された場合に、前記イオン電流検出装置側に異常が生じたと判断することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の電子制御装置。
【請求項１６】
前記ＡＤ変換装置において、前記初期化スイッチは、前記プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して前記入力ラインに接続される第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインを、前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続するよう構成されており、
前記異常内容識別手段は、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記下限時間よりも短いと判断された場合に、前記イオン電流検出装置が断線していると判断することを特徴とする請求項１５に記載の電子制御装置。
【請求項１７】
前記ＡＤ変換装置において、
前記初期化スイッチは、前記プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して前記入力ラインに接続される第１電源ラインを前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続する第１初期化スイッチと、該第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインを前記サンプルホールド手段の前記接続部に接続する第２初期化スイッチとからなり、
前記ＡＤ変換制御手段は、前記マルチプレクサを介して入力される入力信号毎に、ＡＤ変換時に前記サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを、前記第１初期化スイッチと前記第２初期化スイッチとの何れかに変更するよう構成されており、
前記異常内容識別手段は、
前記ＡＤ変換装置にて前記ＡＤ変換制御手段が前記第２初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記下限時間よりも短いと判断された場合に、前記イオン電流検出装置が断線していると判断し、
前記ＡＤ変換装置にて前記ＡＤ変換制御手段が前記第２初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記装置状態判定手段にて前記ＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記上限時間以上であると判断されると、更に、前記ＡＤ変換制御手段が前記第１初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに、前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記下限時間よりも短いと判断されたか否かを判断し、
前記ＡＤ変換制御手段が前記第１初期化スイッチを介して前記サンプルホールド手段を初期化したときに前記計測時間判定手段にて前記計測時間が前記下限時間よりも短いと判断された場合には、前記ＡＤ変換装置の入力信号選択スイッチが断線していると判断し、そうでなければ、前記イオン電流検出装置側に異常があると判断することを特徴とする請求項１５に記載の電子制御装置。
【請求項１８】
前記ＡＤ変換装置において、前記Ａ／Ｄ変換制御手段は、前記サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチの変更動作を、当該ＡＤ変換装置への電源投入直後に行い、その後は、前記サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを、前記第１初期化スイッチと前記第２初期化スイッチとの何れかに固定することを特徴とする請求項１２又は請求項１７に記載の電子制御装置。
【請求項１９】
前記装置状態判定手段は、ＡＤ変換装置の異常判定手段によりＡＤ変換装置の異常が判定された回数若しくは頻度を計測し、前記ＡＤ変換装置による異常判定回数若しくは頻度が所定の判定値に達したときに、前記異常判定手段にてＡＤ変換装置の異常が判定されたと判定することを特徴とする請求項８〜請求項１８の何れか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、ＡＤ変換対象となる複数の入力信号の一つをマルチプレクサを介して取り込みＡＤ変換するＡＤ変換装置、及び、このＡＤ変換装置を備えた電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の入力信号の一つを選択的に取り込むためのマルチプレクサを備えたＡＤ変換装置においては、マルチプレクサから、電源電圧やグランド電圧等の基準電圧を入力できるように構成し、マルチプレクサから基準電圧を入力した際にＡＤ変換部にて得られるＡＤ変換結果が、基準電圧に対応した正常値になったか否かを判断することにより、ＡＤ変換装置（詳しくはマルチプレクサやＡＤ変換部）の異常を判定することが提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【特許文献１】特開平８−３３０９５９号公報
【特許文献２】特開平１０−１１５２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記提案のＡＤ変換装置によれば、ＡＤ変換装置の異常を判定することはできるものの、その異常判定には、基準電圧のＡＤ変換を行わなければならず、例えば、エンジン制御装置等、各種センサからの入力信号を順次高速にＡＤ変換する必要のある電子制御装置では、異常判定用のＡＤ変換のために入力信号（センサ信号）のＡＤ変換が遅れてしまい、制御の応答性を確保することができなくなる、という問題があった。
【０００４】
一方、こうした問題を防止するために、ＡＤ変換装置の異常判定を、電子制御装置への電源投入直後の一回だけ行うようにするとか、センサ信号のＡＤ変換を高速に実行する必要のない条件下（例えばエンジン低回転時）に限って行うとか、或いは、入力信号のＡＤ変換の複数回に１回の割で行うようにする、といったことが考えられる。
【０００５】
しかし、このように、ＡＤ変換装置の異常判定の間隔を、入力信号のＡＤ変換周期よりも長くすると、ＡＤ変換装置の動作中にＡＤ変換装置に異常が生したときに、その異常を速やかに検出することができず、電子制御装置側では、制御対象を誤ったＡＤ変換結果を用いて誤制御してしまう、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、複数の入力信号を順次連続的にＡＤ変換することができ、しかも、そのＡＤ変換動作を中断させることなく自らの異常判定を行うことのできるＡＤ変換装置、及び、このＡＤ変換装置を用いて各種検出信号を取り込むのに好適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】
【０００７】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のＡＤ変換装置においては、マルチプレクサに基準電圧選択スイッチが設けられており、異常判定手段が、ＡＤ変換周期に同期し且つＡＤ変換制御手段によるＡＤ変換動作に影響を与えることのない実行条件下で、基準電圧選択スイッチをオンして、マルチプレクサから伝送ラインに基準電圧を入力させる。
【０００８】
また、伝送ラインには、入力信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段とは別に、伝送ラインの電位と予め設定された異常判定電位とを比較する比較手段が設けられている。
【０００９】
そして、異常判定手段は、基準電圧選択スイッチをオンして伝送ラインに基準電圧を入力しているときに、比較手段により得られる比較結果が、基準電圧に対応した比較結果になっているか否かを判定し、比較結果が基準電圧に対応した比較結果とは異なる場合に、ＡＤ変換装置の異常を判定する。
【００１０】
従って、本発明のＡＤ変換装置によれば、サンプルホールド手段の初期化、サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング、ＡＤ変換手段による入力信号の数値化、といった一連のＡＤ変換動作を、ＡＤ変換制御手段による制御の下に所定のＡＤ変換周期で繰り返し実行しつつ、異常判定手段によりＡＤ変換装置（詳しくはマルチプレクサの異常）の異常を判定することができるようになる。
【００１１】
また、本発明のＡＤ変換装置を各種電子制御装置に適用すれば、各種センサからの検出信号を順次連続的にＡＤ変換することができるようになるため、その電子制御装置での制御の応答性を確保することができる。また、ＡＤ変換装置の異常時には、その旨を速やかに検出して電子制御装置に通知することができるので、電子制御装置が誤ったＡＤ変換結果を用いて制御対象を制御するのを防止し、電子制御装置の信頼性を向上できる。
【００１２】
ところで、本発明のＡＤ変換装置において、例えば、異常判定手段を、サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング時に基準電圧選択スイッチをオンするように構成すると、サンプルホールドによるホールド電圧が入力信号に対応しなくなり、ＡＤ変換を正常に実行することができなくなる。
【００１３】
このため、異常判定手段は、請求項２に記載のように、サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング期間を除く実行条件下で、基準電圧選択スイッチをオンさせるように構成するとよい。
【００１４】
また、サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング期間を除く期間のうち、ＡＤ変換手段による入力信号の数値化期間中には、初期化スイッチ及び入力スイッチが共にオフされ、伝送ラインはサンプルホールド手段や初期化用の電源ラインから遮断される。
【００１５】
従って、異常判定手段は、より好ましくは、請求項３に記載のように、ＡＤ変換手段による入力信号の数値化期間中に、基準電圧選択スイッチをオンさせるように構成するとよい。つまり、異常判定手段をこのように構成すれば、ＡＤ変換動作に影響を与えることなく、しかも、初期化用の電源ラインからの電圧の影響を受けることなく、比較手段を用いて、伝送ラインの電位からＡＤ変換装置の異常を判定できるようになる。
【００１６】
一方、本発明のＡＤ変換装置においては、基準電圧選択スイッチをオンして入力信号の伝送ラインに基準電圧を入力したときに伝送ラインの電位が異常判定電位よりも高いか低いかによってＡＤ変換装置の異常を判定するが、こうした異常判定を一つの基準電圧選択スイッチだけを用いて行うようにすると、マルチプレクサ内の選択スイッチの全て若しくは基準電圧選択スイッチを含む一部の選択スイッチがオンしない固着異常が生じた場合には、その異常を問題なく検出することができるものの、マルチプレクサや伝送ラインが電源ラインに接触する短絡異常が生じた場合には、伝送ラインの電位が直流電源の正極側若しくは負極側の電位に固定されてしまうことから、比較手段による比較結果が基準電圧に対応した比較結果になってしまい、その短絡異常を検出できなくなることが考えられる。
【００１７】
そこで、こうした短絡異常を検出できるようにするには、請求項４に記載のように、マルチプレクサには、基準電圧選択スイッチとして、正極側電源ライン及び負極側電源ラインと伝送ラインとをそれぞれ接続する２つのスイッチを設け、異常判定手段側では、この２つの基準電圧選択スイッチを上述した実行条件下で交互にオンさせ、各基準電圧選択スイッチのオン時に比較手段による比較結果に基づきＡＤ変換装置の異常を判定するよう構成するとよい。
【００１８】
つまり、正極側電源ラインへの短絡異常が生じたときには、負極側電源ラインを伝送ラインに接続する基準電圧選択スイッチをオンしても、伝送ラインの電位は低下せず、逆に、負極側電源ラインへの短絡異常が生じたときには、正極側電源ラインを伝送ラインに接続する基準電圧選択スイッチをオンしても、伝送ラインの電位は上昇しないことから、ＡＤ変換装置を請求項４に記載のように構成すれば、マルチプレクサに上述した固着異常が生じた場合だけでなく、マルチプレクサや伝送ラインに短絡異常が生じた場合にも、比較手段の判定結果から異常を判定することができるようになる。
【００１９】
またマルチプレクサには、上述した固着異常や短絡異常以外に、選択スイッチの一部がオン状態に固定されるオン故障が生じることもある。そして、マルチプレクサがオン故障すると、伝送ラインには、オン故障している選択スイッチ及び入力ライン側のプルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して、常時、正極側電源ライン又は負極側電源ラインに接続されることになる。
【００２０】
しかし、請求項４に記載のように、基準電圧選択スイッチとして、正極側電源ライン及び負極側電源ラインと伝送ラインとを接続する２つのスイッチを設けただけでは、これら各基準電圧選択スイッチのオン時の伝送ラインの電位は、正極側電源ライン及び負極側電源ラインの電位に固定され、マルチプレクサがオン故障していても変化しないことから、異常判定手段において、マルチプレクサのオン故障による異常を検出することができなくなる。
【００２１】
そこで、請求項４に記載のＡＤ変換装置は、更に請求項５に記載のように、各基準電圧選択スイッチが正極側ライン及び負極側ラインと伝送ラインとをそれぞれ抵抗を介して接続するように構成してもよい。
【００２２】
そして、このようにすれば、各基準電圧選択スイッチのオン時の伝送ラインの電位が、マルチプレクサの正常時とオン故障時とで異なる電位となるため、比較手段における異常判定電位を正常時の電位とオン故障時の電位との間に設定することにより、マルチプレクサのオン故障時にも、異常判定手段によってＡＤ変換装置の異常を判定することができるようになる。
【００２３】
なお、この場合、基準電圧選択スイッチのオン時に正極側電源ライン又は負極側電源ラインと伝送ラインとを接続する抵抗の抵抗値は、プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗の抵抗値よりも大きくすることが望ましい。
【００２４】
また、比較手段としては、例えば、異常判定電位として正極側電源ラインの電位（ＶＤＤ）と負極側電源ラインの電位（０）との間の中間電位（ＶＤＤ／２）が設定された一つの比較手段を用いるようにしてもよいが、請求項６に記載のように、２つの基準電圧選択スイッチに対応して設定された２種類の異常判定電位と伝送ラインの電位とを各々比較する２つの比較手段を設け、異常判定手段側では、その２つの比較手段の比較結果に基づきＡＤ変換装置の異常を判定するようにしてもよい。
【００２５】
そして、このようにすれば、各比較手段で用いる異常判定電位を適宜異なる値に設定することにより、異常判定手段においてより精度よく異常判定を行うことができるようになり、例えば、マルチプレクサのオン抵抗が大きくなって入力信号を正常に入力できなくなったような場合にも、ＡＤ変換装置の異常として判定することが可能となる。
【００２６】
次に、上述した請求項１〜請求項６に記載のＡＤ変換装置では、マルチプレクサに生じた異常については検出できるものの、入力スイッチや初期化スイッチに生じた異常については検出することができない。そこで、本発明（請求項１〜請求項６）のＡＤ変換装置は、更に、請求項７に記載のように構成してもよい。
【００２７】
すなわち、まず、請求項７に記載のＡＤ変換装置においては、入力スイッチが、伝送ラインに直列に設けられた２つのスイッチにて構成されると共に、比較手段が、その２つのスイッチの間の伝送ラインの電位と異常判定電位とを比較するよう構成されており、サンプルホールド手段の初期化期間中には、ＡＤ変換制御手段が、入力スイッチを構成している２つのスイッチのうち、マルチプレクサ側のスイッチをオフ、サンプルホールド手段側のスイッチをオンし、サンプルホールド手段による入力信号のサンプリング期間中には、ＡＤ変換制御手段が、その２つのスイッチを共にオンする。
【００２８】
このため、サンプルホールド手段の初期化期間中には、入力スイッチを構成している２つのスイッチと初期化スイッチとが全て正常であれば、比較手段に接続された伝送ラインの電位がサンプルホールド手段の初期化に用いる電源ラインの電位と一致するが、入力スイッチを構成している２つのスイッチと初期化スイッチとの何れか一つでも正常に動作しなくなると、比較手段に接続された伝送ラインの電位がサンプルホールド手段の初期化に用いる電源ラインの電位と一致しなくなる。
【００２９】
そこで、請求項７に記載のＡＤ変換装置においては、サンプルホールド手段の初期化期間中には、異常判定手段が、基準電圧選択スイッチを駆動することなく比較手段による比較結果を取り込み、その比較結果が初期化スイッチを介してサンプルホールド手段に印加される電圧に対応した比較結果とは異なる場合に、サンプルホールド手段の初期化時の異常を判定するようにされている。
【００３０】
従って、請求項７に記載のＡＤ変換装置によれば、マルチプレクサの異常だけでなく、入力スイッチや初期化スイッチの異常についても検出することができるようになり、ＡＤ変換装置の異常検出精度を向上することができる。
【００３１】
また次に、上述した請求項１〜請求項７に記載のＡＤ変換装置では、マルチプレクサ内の選択スイッチの全て若しくは基準電圧選択スイッチを含む一部の選択スイッチがオンしない固着異常が生じた場合に、その異常を検出して、ＡＤ変換結果を利用する電子制御装置側にＡＤ変換装置の異常を通知することはできるものの、基準電圧選択スイッチのみがオンしなくなった場合（換言すれば、入力信号のＡＤ変換は正常に行うことができる場合）であっても、ＡＤ変換装置の異常を検出して、その旨を電子制御装置側に通知してしまうことになる。
【００３２】
このため、本発明のＡＤ変換装置が組み込まれた電子制御装置において、ＡＤ変換装置からＡＤ変換装置の異常を表す信号が入力された際に、ＡＤ変換結果を用いた制御を中止するようにすると、ＡＤ変換結果が正常であるにもかかわらず、制御を中止してしまう、といった問題が生じる。
【００３３】
そこで、こうした問題を防止するには、請求項８に記載のように、本発明（請求項１〜請求項７）のＡＤ変換装置を利用して各種センサからの検出信号を取り込み、制御対象を制御する電子制御装置に対して、ＡＤ変換装置を介して取り込んだＡＤ変換結果が正常か否かを判定する変換結果判定手段と、ＡＤ変換装置の異常判定手段にてＡＤ変換装置の異常が判定された否かを判定する装置状態判定手段と、これら各判定手段の判定結果に基づきＡＤ変換装置に接続されたセンサの異常とＡＤ変換装置自体の異常とを識別する異常内容識別手段とを設けるようにするとよい。
【００３４】
つまり、電子制御装置をこのように構成すれば、本発明のＡＤ変換装置により得られたＡＤ変換結果が正常であれば制御を継続し、ＡＤ変換結果が異常であれば、異常内容識別手段による識別結果（つまりＡＤ変換装置の異常かセンサの異常か）に応じて、制御対象の制御を、より安全性を重視した制御（フェールセーフ制御等）に切り換える、といったことができるようになる。
【００３５】
ここで、変換結果判定手段は、請求項９或いは請求項１０に記載のように、ＡＤ変換結果が正極側電源ライン及び負極側電源ラインの電位に対応した最大値及び最小値の一方に固定されているときに、ＡＤ変換結果が異常であると判断するように構成すればよい。
【００３６】
また、この場合、異常内容識別手段は、請求項９に記載のように、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が異常であると判定され、且つ、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側で異常が判定されたと判定された場合に、ＡＤ変換装置の異常を判断するように構成すれば、ＡＤ変換装置の異常をより正確に検知して、ＡＤ変換装置異常時のフェールセーフ制御を実行することができるようになる。
【００３７】
また、異常内容識別手段は、請求項１０に記載のように、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が異常であると判断され、且つ、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定された場合に、ＡＤ変換結果に対応したセンサ側に異常があると判断するよう構成すれば、センサ異常時のフェールセーフ制御を実行することができるようになる。
【００３８】
そして特に、請求項１０に記載の電子制御装置においては、請求項１１に記載のように、ＡＤ変換装置の初期化スイッチを、プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して入力ラインに接続される第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインをサンプルホールド手段の接続部に接続するように構成し、更に、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断された場合に、異常内容識別手段が、センサ側の断線を判断するように構成するとよい。
【００３９】
つまり、ＡＤ変換装置の初期化スイッチを上記のように構成すれば、センサからＡＤ変換装置への信号入力経路が断線しているときに、ＡＤ変換結果が、第１電源ラインの電位に固定されることから、異常内容識別手段では、ＡＤ変換装置側で異常が判定されておらず、センサ側に異常があると判定できる場合に、その異常内容が、センサからＡＤ変換装置への信号入力経路の断線によるものなのか、センサ自体の故障によるものなのかを識別することができるようになる。
【００４０】
一方、上述した本発明（請求項１〜請求項７）のＡＤ変換装置においては、マルチプレクサ内の選択スイッチの全て若しくは基準電圧選択スイッチを含む一部の選択スイッチがオンしない固着異常が生じた場合には、その異常を検出することはできるものの、マルチプレクサにおいて、基準電圧選択スイッチ以外の選択スイッチ（つまり入力信号選択スイッチ）の一つがオンしなくなったような場合（スイッチ断線時）には、基準電圧選択スイッチをオンしたときに得られる比較手段の比較結果は、その入力信号選択スイッチが正常に動作する場合（スイッチオフ時）と同様になるので、異常を検出することができない。
【００４１】
そこで、こうしたＡＤ変換装置側でのスイッチ断線時の異常についても、電子制御装置側（つまり異常内容識別手段）で識別できるようにするには、電子制御装置を請求項１２に記載のように構成するとよい。
【００４２】
すなわち、請求項１２に記載の電子制御装置においては、ＡＤ変換装置の初期化スイッチが、プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を介して入力ラインに接続される第１電源ラインをサンプルホールド手段の接続部に接続する第１初期化スイッチと、第１電源ラインとは極性の異なる第２電源ラインをサンプルホールド手段の前記接続部に接続する第２初期化スイッチとから構成されており、ＡＤ変換装置のＡＤ変換制御手段が、マルチプレクサを介して入力される入力信号毎に、ＡＤ変換時にサンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを、第１初期化スイッチと第２初期化スイッチとの何れかに変更する。
【００４３】
そして、異常内容識別手段は、ＡＤ変換装置においてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されると、請求項１１に記載の異常内容識別手段と同様に、センサ側が断線していると判断する。
【００４４】
また、異常内容識別手段は、ＡＤ変換装置にてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第２電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されると、更に、ＡＤ変換制御手段が第１初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されたか否かを判断する。
【００４５】
そして、異常内容識別手段は、ＡＤ変換制御手段が第１初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、ＡＤ変換結果が第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていれば、マルチプレクサ内の入力信号選択スイッチが断線していると判断し、そうでなければ、センサ側に断線以外の何等かの異常が生じたと判断する。
【００４６】
つまり、マルチプレクサ内の入力信号選択スイッチがオンしない場合（スイッチ断線時）には、ＡＤ変換装置においてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第２電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されるが、センサからＡＤ変換装置への信号入力経路が第２電源ラインに接触しているとき（短絡異常）や、センサ自体が劣化しているときにも、同様の判断結果が得られる。
【００４７】
そこで、請求項１２に記載の電子制御装置では、ＡＤ変換装置においてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第２電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断された場合には、その異常の原因は、マルチプレクサ内の入力信号選択スイッチの断線によるものなのか、或いは、センサ側での異常（詳しくはセンサからＡＤ変換装置への信号入力経路の第２電源ラインへの短絡又はセンサ自体の劣化）によるものであるのかを識別するために、ＡＤ変換制御手段が第１初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、変換結果判定手段にてＡＤ変換結果が第１電源ラインの電位に対応した値に固定されていると判断されたか否かを判断するようにしているのである。
【００４８】
この結果、請求項１２に記載の電子制御装置によれば、ＡＤ変換装置のマルチプレクサ内にて入力信号選択スイッチの一つが断線した場合にも、その異常を正確に判定できるようになり、入力信号選択スイッチの断線異常時のフェールセーフ制御を適切に実行することが可能となる。
【００４９】
次に、請求項１３に記載の電子制御装置は、センサとして、一次巻線への通電遮断時に二次巻線に発生した高電圧を点火プラグに印加して点火プラグの電極間に火花放電を発生させる点火コイルの二次巻線に接続され、点火プラグの火花放電後に点火電流とは逆方向に電流を流してその電流値を検出するイオン電流検出装置を備えた、内燃機関用の電子制御装置に関するものである。
【００５０】
そして、こうしたイオン電流検出装置を備えた内燃機関においては、イオン電流検出装置を介して検出される電流値から、点火プラグの絶縁碍子の表面にカーボンなどの物質が付着して点火プラグの電極間の抵抗値（絶縁抵抗）が低下する、所謂「くすぶり」を検出することができ、「くすぶり」の程度によっては、点火プラグの火花放電後に流れるイオン電流を誤検出してしまうことが知られている（例えば、特開平１１−５０９４１号公報参照）。
【００５１】
そこで、この請求項１３に記載の電子制御装置では、イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果の異常を判定する変換結果判定手段として、点火コイルの一次巻線への通電開始後の所定期間の間、イオン電流検出装置から前記ＡＤ変換装置を介して入力される電流値が予め設定された異常判定用しきい値を越えた時間を計測し、その計測時間が予め設定された下限時間と上限時間との間の許容範囲から外れた場合に、イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果に異常があると判断する計測時間判定手段を設けている。
【００５２】
つまり、点火コイルの一次巻線への通電開始直後には、点火コイルの二次巻線に、一時的に、点火プラグの「くすぶり」の程度に応じた電流が流れ、その電流値は、点火プラグの電極間の抵抗値（絶縁抵抗）が低いほど大きくなり、流れる時間も長くなる。
【００５３】
そこで、請求項１４に記載の電子制御装置では、イオン電流検出装置からの検出信号をＡＤ変換して得られる電流値が異常判定用しきい値を越えた時間を計測することにより、点火プラグの「くすぶり」の程度を測定し、その計測時間が予め設定された上限時間以上になると、点火プラグの火花放電後にイオン電流を誤検出してしまう虞があるので、イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果に異常があると判断するようにしているのである。
【００５４】
また、本発明では、計測時間が予め設定された下限時間未満である場合にも、イオン電流検出装置からの検出信号のＡＤ変換結果に異常があると判断するが、これは、イオン電流検出装置からＡＤ変換装置への検出信号の入力経路の断線によってイオン電流検出装置からＡＤ変換装置に正常に検出信号が入力されていないときには、計測時間が略０になるからである。
【００５５】
そして、上記のように計測した計測時間は、ＡＤ変換装置での異常によってＡＤ変換結果が最大値又は最小値に固定された場合にも、最大又は最小時間となって、許容時間から外れることになる。
【００５６】
従って、この請求項１３に記載の電子制御装置において、計測時間判定手段にて、計測時間が下限時間と上限時間との間の許容範囲から外れたと判断された場合には、点火プラグを含むイオン電流検出装置とＡＤ変換装置との何れかに異常が生じていることになり、異常内容識別手段では、計測時間判定手段による判定結果とＡＤ変換装置側での異常判定結果とから、点火プラグを含むイオン電流検出装置側の異常とＡＤ変換装置側の異常とを識別することができるようになる。
【００５７】
よって、請求項１３に記載の電子制御装置によれば、請求項８に記載の電子制御装置と同様、異常内容識別手段による識別結果に従い、イオン電流検出装置の異常が検出された気筒への燃料供給を禁止するとか、内燃機関の運転をＡＤ変換装置によるＡＤ変換結果を用いない緊急運転に切り換え、内燃機関を安全に停止させる、といったフェールセーフ制御を実行することができる。
【００５８】
なお、請求項１３に記載の電子制御装置において、異常内容識別手段は、請求項１４に記載のように、計測時間判定手段にて計測時間が許容範囲から外れたと判断され、且つ、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側で異常が判定されたと判定された場合に、ＡＤ変換装置の異常を判断するようにすれば、ＡＤ変換装置の異常を正確に検知して、ＡＤ変換装置異常時のフェールセーフ制御を実行できる。
【００５９】
また、異常内容識別手段は、請求項１５に記載のように、計測時間判定手段にて計測時間が許容範囲から外れたと判断され、且つ、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側で異常が判定されていないと判定された場合に、イオン電流検出装置に異常が生じたと判断するように構成すれば、点火プラグを含むイオン電流検出装置異常時のフェールセーフ制御を実行できる。
【００６０】
一方、この請求項１５に記載の電子制御装置において、イオン電流検出装置からの検出信号の入力経路の断線を検出できるようにするには、請求項１６に記載のように、ＡＤ変換装置の初期化スイッチを、請求項１１に記載のものと同様に構成し、異常内容識別手段を、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、且つ、計測時間判定手段にて計測時間が下限時間よりも短いと判断された場合に、イオン電流検出装置が断線していると判断するように構成すればよい。
【００６１】
そして、この請求項１６に記載の電子制御装置によれば、請求項１１に記載のものと同様に、イオン電流検出装置に異常が生じたときに、その原因がイオン電流検出装置からＡＤ変換装置への検出信号の入力経路の断線によるものなのか、或いは、イオン電流検出装置自体の故障によるものなのかを識別して、その識別した異常内容に応じて、適切なフェールセーフ制御を実行することが可能となる。
【００６２】
また、請求項１５に記載の電子制御装置において、ＡＤ変換装置のマルチプレクサ内でイオン電流検出装置からの検出信号を選択的に入力する入力信号選択スイッチがオンしなくなった場合（スイッチ断線時）に、その異常を異常内容識別手段で識別できるようにするには、電子制御装置を請求項１７に記載のように構成すればよい。
【００６３】
すなわち、請求項１７に記載のＡＤ変換装置においては、ＡＤ変換装置の初期化スイッチ及びＡＤ変換制御手段が、請求項１２に記載のものと同様に構成されている。そして、異常内容識別手段において、センサ断線判定手段は、ＡＤ変換装置にてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、計測時間判定手段にて計測時間が下限時間よりも短いと判断されると、イオン電流検出装置が断線していると判断する。
【００６４】
また、異常内容識別手段において、スイッチ断線判定手段は、ＡＤ変換装置にてＡＤ変換制御手段が第２初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、装置状態判定手段にてＡＤ変換装置側では異常が判定されていないと判定され、計測時間判定手段にて計測時間が上限時間以上であると判断されると、更に、ＡＤ変換制御手段が第１初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、計測時間判定手段にて計測時間が下限時間よりも短いと判断されたか否かを判断する。
【００６５】
そして、スイッチ断線判定手段は、ＡＤ変換制御手段が第１初期化スイッチを介してサンプルホールド手段を初期化したときに、計測時間判定手段にて計測時間が下限時間よりも短いと判断されると、入力信号選択スイッチの断線を判定する。
【００６６】
この結果、請求項１７に記載の電子制御装置によれば、請求項１２に記載の電子制御装置と同様に、ＡＤ変換装置のマルチプレクサ内でイオン電流検出装置からの検出信号を取り込むのに使用される入力信号選択スイッチの断線と、イオン電流検出装置側での異常（第２電源ラインへの短絡、センサの劣化）とを区別して、入力信号選択スイッチの断線をより正確に判定できるようになり、入力信号選択スイッチの断線異常時のフェールセーフ制御をより適切に実行することが可能となる。
【００６７】
なお、請求項１２又は請求項１７に記載の電子制御装置においては、直流電源の正極側及び負極側の電位にてサンプルホールド手段を初期化する２つの初期化スイッチを設け、サンプルホールド手段の初期化に使用する初期化スイッチをその２つの初期化スイッチの何れかに変更することで、ＡＤ変換装置又はセンサ側での異常原因をより詳細に検出できるようにしているのであるが、サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを頻繁に変更すると、サンプルホールド手段の初期化電圧の違いによって、ＡＤ変換結果に誤差（オフセット誤差等）が生じることも考えられる。
【００６８】
そこで、請求項１２又は請求項１７に記載の電子制御装置においては、請求項１８に記載のように、Ａ／Ｄ変換制御手段が、サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチの変更動作を、ＡＤ変換装置への電源投入直後に行い、その後は、サンプルホールド手段の初期化に用いる初期化スイッチを、第１初期化スイッチと第２初期化スイッチとの何れかに固定するように構成してもよい。
【００６９】
また、ＡＤ変換装置での異常判定は、ＡＤ変換周期に同期して高速に行われるが、その判定結果は、ノイズ等の影響を受けることが考えられることから、装置状態判定手段としては、請求項１９に記載のように、ＡＤ変換装置の異常判定手段によりＡＤ変換装置の異常が判定された回数若しくは頻度を計測し、ＡＤ変換装置による異常判定回数若しくは頻度が所定の判定値に達したときに、異常判定手段にてＡＤ変換装置の異常が判定されたと判定するように構成してもよい。
【００７０】
つまり、このようにすれば、ＡＤ変換装置での異常判定結果に、ノイズ等の影響による一時的に誤りがあっても、装置状態判定手段では、その誤判定の影響を受けることなく、ＡＤ変換装置の異常を判定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明が適用された第１実施形態のエンジンＥＣＵ１０の概略構成を表すブロック図である。
【００７２】
エンジンＥＣＵ１０は、内燃機関（ガソリンエンジン）の燃料噴射量や点火時期等を制御する電子制御装置であり、内燃機関各気筒の失火検出等の自己診断機能も有する。このため、エンジンＥＣＵ１０には、エンジンの各種運転状態（回転数、吸気管圧力、スロットル開度、冷却水温、失火等）を検出する多数のセンサが接続されている。そして、これらのセンサのうち、アナログの検出信号を出力するセンサは、それぞれ、入力回路１１又は入力回路１２を介してＡＤ変換装置（ＡＤＣ）２０に接続されている。
【００７３】
ここで、入力回路１１は、検出信号の入力ラインを、プルアップ抵抗Ｒ１を介して、直流電源の正極側に接続された電源ライン（電位：ＶＤＤ）に接続することで、第１センサ１からの検出信号を取り込むためのものであり、入力回路１２は、検出信号の入力ラインを、プルダウン抵抗Ｒ２を介して、直流電源の負極側と同電位（電位：０）の電源ライン（つまりグランド：ＧＮＤ）に接地することで、第２センサ２からの検出信号を取り込むためのものである。
【００７４】
そして、これら各入力回路１１、１２には、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１、或いは、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２、からなるノイズ除去用のフィルタ回路も設けられている。
なお、本実施形態において、第１センサ１及び第２センサ２は、エンジンＥＣＵ１０に接続される多数のセンサを、使用する入力回路１１、１２の違いに応じて区別するためのものであり、特定の物理量を検出するセンサを示すものではない。
【００７５】
次に、ＡＤ変換装置２０は、入力回路１１又は入力回路１２を介して入力される各種センサからの検出信号を、所定のＡＤ変換周期で順次連続してＡＤ変換するためのものである。そして、このＡＤ変換装置２０によるＡＤ変換結果は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるエンジン制御用のマイクロコンピュータ（以下単にＣＰＵという）５０に入力される。また、ＡＤ変換装置２０は、検出信号のＡＤ変換を順次連続的に実行しつつ、自身の異常を検出するよう構成されており、この自己診断機能によって自身の異常を検出すると、ＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力する。
【００７６】
また次に、ＣＰＵ５０は、予めＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従い、エンジン制御或いは失火検出等の各種処理を実行する。つまり、ＣＰＵ５０は、ＡＤ変換装置２０から入力される各種検出信号のＡＤ変換結果や、ＡＤ変換装置２０に接続されていない他のセンサ若しくはスイッチからの検出信号（パルス信号やオン／オフ信号）を取り込み、その取り込んだ各種データに基づきエンジン制御や失火検出等のための演算処理を行い、その演算結果に対応した制御信号を各種出力ドライバ１５、１６、…に出力することにより、各出力ドライバ１５、１６、…を介して、燃料噴射用のインジェクタ、点火時期制御用のイグナイタ、異常通知用の警報ランプ等の各種出力機器５、６…を駆動制御する。なお、こうした制御処理については、従来より周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００７７】
次に、本発明の主要部であるＡＤ変換装置２０の構成及び動作を図２〜図４を用いて説明する。
なお、以下の説明では、ＡＤ変換装置２０の動作を解りやすく説明するために、ＡＤ変換装置２０には、第１センサ１と第２センサ２との２つのセンサだけが接続されているものとする。
【００７８】
図２に示すように、ＡＤ変換装置２０には、第１センサ１及び第２センサ２からの検出信号を選択的に取り込むためのマルチプレクサ（ＭＰＸ）２２と、このマルチプレクサ２２から入力された検出信号を、信号レベルを変化させることなく取り込むためのサンプリングアンプ（具体的にはオペアンプからなるバッファ回路）２４と、このサンプリングアンプ２４を介して入力された検出信号の信号レベルを所定ビットのデジタルデータに変換する比較部３０と、比較部３０や他のスイッチ類を制御して、第１センサ１及び第２センサ２から入力された検出信号を順次ＡＤ変換させる制御部４０と、が備えられている。
【００７９】
また、サンプリングアンプ２４から比較部３０への検出信号の伝送ライン上には、２つの入力スイッチ２６、２８が直列に設けられており、比較部３０には、これら２つの入力スイッチ２６、２８が制御部４０により共にオン状態に制御されているときに、検出信号により充電されて検出信号をサンプルホールドするためのコンデンサアレイ（Ｃアレイ）３２が設けられている。
【００８０】
そして、比較部３０は、制御部４０からＡＤ変換開始指令を受けると、このコンデンサアレイ３２にサンプルホールドされた検出信号の信号レベルとＡＤ変換用の多数の基準電位とを比較することで、検出信号の信号レベルをデジタルデータに変換する。
【００８１】
なお、以下の説明では、検出信号の伝送ライン上に設けられた２つの入力スイッチ２６、２８を区別するため、サンプリングアンプ２４側の入力スイッチ２６をサンプリングスイッチといい、比較部３０側の入力スイッチ２８をＡＤＣスイッチという。
【００８２】
次に、比較部３０（詳しくはコンデンサアレイ３２）の伝送ラインとの接続部には、一端がグランドラインに接地された初期化スイッチ３４の他端が接続されている。そして、制御部４０は、サンプリングスイッチ２６及びＡＤＣスイッチ２８をオンして比較部３０に検出信号を入力する前に、初期化スイッチ３４を所定の初期化時間だけオンすることにより、比較部３０を初期化する。
【００８３】
つまり、制御部４０は、図示しない基準クロック発生源から一定周期で入力される基準クロックにより動作するロジック回路にて構成されており、基準クロックをカウントすることによって、図３に示すように、ＡＤ変換の開始タイミングｔ１から次の開始タイミングｔ１までのＡＤ変換周期（一定時間）を繰り返し計時し、そのＡＤ変換周期に同期して、マルチプレクサ２２内でオンさせる入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２を順に切り換えることで、ＡＤ変換対象となる検出信号を変更する。
【００８４】
また、制御部４０は、ＡＤ変換の一周期を、ＡＤ変換の開始タイミングｔ１から初期化終了タイミングｔ２までの初期化期間と、初期化終了タイミングｔ２からサンプリング終了タイミングｔ３までのサンプリング期間と、サンプリング終了タイミングｔ３から次のＡＤ変換処理の開始タイミングｔ１までの比較期間とに区分し、初期化期間では、サンプリングスイッチ２６をオフ、ＡＤＣスイッチ２８及び初期化スイッチ３４をオンすることで、比較部３０への検出信号の入力を遮断して、比較部３０への検出信号の入力経路をグランドラインに接地する。この結果、初期化期間では、比較部３０のコンデンサアレイ３２に蓄積された電荷が放電され、比較部３０の伝送ラインとの接続部はグランド電位（０Ｖ）に初期化される。
【００８５】
また、制御部４０は、サンプリング期間では、初期化スイッチ３４をオンからオフに切り換え、サンプリングスイッチ２６をオフからオンに切り換えることにより、サンプリングアンプ２４からの検出信号を比較部３０に入力して、コンデンサアレイ３２を検出信号の電圧レベルまで充電し（つまり検出信号をサンプリングさせ）、次の比較期間では、ＡＤＣスイッチ２８をオンからオフに切り換えることにより、比較部３０（換言すればコンデンサアレイ３２）を検出信号の伝送ラインから切り離し、比較部３０に対してＡＤ変換開始指令を出力する。
【００８６】
この結果、比較期間では、比較部３０がコンデンサアレイ３２にサンプルホールドされた検出信号の信号レベルをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータ（ＡＤ変換結果）を制御部４０に出力することになり、制御部４０は、比較部３０から出力されたＡＤ変換結果をラッチして、ＣＰＵ５０に出力する。
【００８７】
なお、制御部４０は、サンプリング終了タイミングｔ３から次のＡＤ変換開始タイミングｔ１までの比較期間内にて後述の異常チェック処理（図３に示す異常チェック処理「１」、「２」）を実行することで、ＡＤ変換装置２０自身の故障診断を行い、異常チェック処理が終了すると（時点ｔ４）、次の初期化動作に備えて、サンプリングスイッチ２６をオンからオフに切り換える。
【００８８】
次に、こうした異常チェック処理を実行できるようにするために、マルチプレクサ２２には、入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２とは別に、電源ラインから基準電圧（電源電圧ＶＤＤ）を取り込み、サンプリングアンプ２４側の伝送ラインへ選択的に入力する基準電圧選択スイッチＳＷａと、グランドラインから基準電圧（グランド電圧ＧＮＤ：０Ｖ）を取り込み、サンプリングアンプ２４側の伝送ラインへ選択的に入力する基準電圧選択スイッチＳＷｂとの２つの選択スイッチが設けられている。
【００８９】
また、ＡＤ変換装置２０には、コンパレータ４２と、電源ラインとグランドラインとの間に直列に設けられて電源電圧ＶＤＤを分圧（本実施形態では１／２に分圧）する分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６とが設けられている。そして、コンパレータ４２の非反転入力端子には、サンプリングスイッチ２６とＡＤＣスイッチ２８との間の伝送ラインが接続されており、コンパレータ４２の反転入力端子には、分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６による分圧点の電位（ＶＤＤ／２）が異常判定電位として入力される。
【００９０】
このため、コンパレータ４２からの出力は、サンプリングスイッチ２６とＡＤＣスイッチ２８との間の伝送ラインの電位が異常判定電位（ＶＤＤ／２）よりも高い場合に、ハイレベルとなり、そうでなければローレベルとなる。なお、このコンパレータ４２からの出力は、異常判定用信号として制御部４０に入力され、制御部４０にて、ＡＤ変換装置２０の故障診断を行うのに用いられる。
【００９１】
次に、こうした故障診断のために制御部４０にて実行される異常チェック処理について説明する。なお、制御部４０は、ロジック回路にて構成されているが、ここでは、異常チェック処理の手順を解りやすく説明するため、その説明に図４のフローチャートを用いることとする。
【００９２】
制御部４０は、上述した一連のＡＤ変換処理の実行中にサンプリング処理が完了すると（時点ｔ３）、図４に示す手順で異常チェック処理を実行する。そして、この異常チェック処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、ＡＤＣスイッチ２８をオフし、マルチプレクサ２２の基準電圧選択スイッチＳＷａをオンすることで、コンパレータ４２の非反転入力端子に基準電圧（ＶＤＤ）を印加させる（図３の異常チェック処理「１」参照）。
【００９３】
なお、マルチプレクサ２２は内部の選択スイッチの何れか一つを選択的にオンして、後段の伝送ラインへの出力を複数の入力信号の一つに設定するものであるため、Ｓ１１０にて基準電圧選択スイッチＳＷａがオンされると、そのときオン状態となっていた入力信号選択スイッチＳＷ１又はＳＷ２はオフ状態に切り換えられる。
【００９４】
次に、Ｓ１２０では、Ｓ１１０で基準電圧選択スイッチＳＷａをオンしてからコンパレータ４２の出力が安定するのに要する待機時間が経過したタイミングで、コンパレータ４２から出力された異常判定用信号をラッチし、その異常判定用信号がハイレベルであるか否かを判断する。
【００９５】
つまり、Ｓ１１０にて、ＡＤＣスイッチ２８をオフし、基準電圧選択スイッチＳＷａをオンした場合、マルチプレクサ２２、サンプリングアンプ２４、サンプリングスイッチ２６、ＡＤＣスイッチ２８が正常に動作していれば、コンパレータ４２の非反転入力端子は電源ラインの電位（ＶＤＤ）となって、コンパレータ４２からの出力はハイレベルになる筈であることから、ここでは、コンパレータ４２からの出力がハイレベルであるか否かによって、ＡＤ変換装置２０は正常に動作しているか否かを判断するのである。
【００９６】
そして、異常判定用信号がハイレベルになっていれば、ＡＤ変換装置２０は正常に動作しているものと判断して、Ｓ１４０に移行し、逆に、異常判定用信号がローレベルであれば、Ｓ１３０にて、ＡＤ変換装置２０に基準電圧選択スイッチＳＷａを含む何等かの異常が発生したと判断してＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力し、その後、Ｓ１４０に移行する。
【００９７】
次に、Ｓ１４０では、マルチプレクサ２２の基準電圧選択スイッチＳＷａをオフし、基準電圧選択スイッチＳＷｂをオンすることで、コンパレータ４２の非反転入力端子に基準電圧（ＶＤＤ）を印加させる（図３の異常チェック処理「２」参照）。
【００９８】
また、続くＳ１５０では、Ｓ１４０で基準電圧選択スイッチＳＷｂをオンしてからコンパレータ４２の出力が安定するのに要する待機時間が経過したタイミングで、コンパレータ４２から出力された異常判定用信号をラッチし、その異常判定用信号がローレベルであるか否かを判断する。
【００９９】
つまり、Ｓ１４０にて、基準電圧選択スイッチＳＷａをオフし、基準電圧選択スイッチＳＷｂをオンした場合、マルチプレクサ２２、サンプリングアンプ２４、サンプリングスイッチ２６、ＡＤＣスイッチ２８が正常に動作していれば、コンパレータ４２の非反転入力端子はグランドラインの電位（ＧＮＤ：０Ｖ）となって、コンパレータ４２からの出力はローレベルになる筈であることから、ここでは、コンパレータ４２からの出力がローレベルであるか否かによって、ＡＤ変換装置２０は正常に動作しているか否かを判断するのである。
【０１００】
そして、異常判定用信号がローレベルになっていれば、ＡＤ変換装置２０は正常に動作しているものと判断して、Ｓ１７０に移行し、逆に、異常判定用信号がハイレベルであれば、Ｓ１６０にて、ＡＤ変換装置２０に基準電圧選択スイッチＳＷｂを含む何等かの異常が発生したと判断してＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力し、その後、Ｓ１７０に移行する。
【０１０１】
そして、Ｓ１７０では、次のＡＤ変換処理の準備のために、マルチプレクサ２２の基準電圧選択スイッチＳＷｂとサンプリングスイッチ２６とをオフし、異常チェック処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態のＡＤ変換装置２０においては、制御部４０が、比較部３０が検出信号の伝送ラインと切り離される比較期間中に、マルチプレクサ２２内の基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂを順にオンして、検出信号の伝送ラインに電源ライン及びグランドラインから基準電圧（ＶＤＤ、ＧＮＤ）を順に印加させ、そのときコンパレータ４２の出力が各基準電圧に対応した信号レベル（ハイレベル又はローレベル）になったか否かを判断することにより、ＡＤ変換装置２０の異常を判定する。
【０１０３】
このため、本実施形態のＡＤ変換装置２０によれば、一連のＡＤ変換処理を繰り返し連続的に実行しつつ、そのＡＤ変換周期に同期して自身の故障診断を行うことができるようになり、例えば、ＡＤ変換結果を高速に行う必要のあるエンジンの高回転時に、ＡＤ変換装置に異常が生じたとしても、その異常を速やかに検出して、ＣＰＵ５０に対し、ＡＤ変換装置２０の故障に伴うフェールセーフ処理を実行させることができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、ＡＤ変換装置２０での故障診断に２つの基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂを使用することから、マルチプレクサ２２内若しくはマルチプレクサ２２から比較部３０に至る検出信号の伝送ラインが、電源ライン若しくはグランドラインに接触して、伝送ラインの電位が直流電源の正極側若しくは負極側に固定されても、基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂの一方のオン時に、コンパレータ４２の出力が正規の信号レベルと異なることになるので、マルチプレクサ２２、サンプリングアンプ２４、サンプリングスイッチ２６、ＡＤＣスイッチ２８の動作異常に加えて、電源ライン若しくはグランドラインへの短絡異常も検出することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態においては、コンデンサアレイ３２が、本発明のサンプルホールド手段に相当し、比較部３０が、本発明のＡＤ変換手段に相当し、制御部４０が、本発明のＡＤ変換制御手段及び異常判定手段に相当し、コンパレータ４２が、本発明の比較手段に相当する。
【０１０６】
ところで、本実施形態のＡＤ変換装置２０では、マルチプレクサ２２内の選択スイッチの全て若しくは基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂを含む一部の選択スイッチがオンしない固着異常が生じた場合には、その異常を検出してＣＰＵ５０に通知することはできるものの、基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂのみがオンしなくなった場合には、ＡＤ変換処理によって得られるＡＤ変換結果は正常であるにも拘わらず、異常チェック処理により自身の異常を検出して、ＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力してしまうことになる。
【０１０７】
そこで、本実施形態では、ＣＰＵ５０側で、ＡＤ変換装置２０からのＡＤ変換結果に異常があるか否かを判断して、ＡＤ変換結果に異常がある場合に、ＡＤ変換装置２０からのＡＤＣ異常信号に基づき、ＡＤ変換結果の異常がＡＤ変換装置２０自体の異常によるものなのか、ＡＤ変換装置２０に検出信号を入力してくるセンサ側の異常によるものなのかを識別し、その識別結果に応じたフェールセーフ処理を実行するようにしている。
【０１０８】
以下、このようにＣＰＵ５０側でＡＤ変換結果の異常判定を行う際の動作について、エンジンＥＣＵ１０が失火検出用のセンサであるイオン電流検出装置からの検出信号を取り込むときの動作を例に採り説明する。
【０１０９】
図５に示すように、イオン電流検出装置３は、点火装置７と共に内燃機関の気筒毎に設けられ、点火プラグ７ａの火花放電後に点火コイル７ｂの二次巻線Ｌ２に点火電流ｉ１とは逆方向に電流ｉ２を流して、その電流値を検出するためのものであり、一端がグランドラインに接地されたイオン電流検出用の抵抗Ｒ２１を備える。
【０１１０】
また、イオン電流検出装置３には、この抵抗Ｒ２１と点火コイル７ｂの二次巻線Ｌ２との間に設けられ、点火電流ｉ１により充電されてイオン電流検出用の電荷を蓄積するコンデンサＣ２１と、点火コイル７ｂの二次巻線Ｌ２側をカソードとしてコンデンサＣ２１に並列に接続され、コンデンサＣ２１の両端電圧を降伏電圧以下に制限するツェナーダイオードＤ２１と、グランドライン側をカソードとして抵抗Ｒ２１に並列に接続され、抵抗Ｒ２１の両端電圧を降伏電圧以下に制限するツェナーダイオードＤ２３と、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との接続点に接続されて、その接続点の電位に応じて変化するイオン電流検出信号を出力する検出回路３ａと、が備えられている。
【０１１１】
このように構成されたイオン電流検出装置３では、点火装置７側で点火コイル７ｂの一次巻線Ｌ１に接続されたトランジスタＴＲ１が点火信号（ＩＧＴ）によりオン／オフされて、二次巻線Ｌ２に点火電流ｉ１が流れたとき（つまり点火プラグ７ａの火花放電時）に、その点火電流ｉ１によりコンデンサＣ２１にイオン電流検出用の電圧が充電され、点火プラグ７ａの火花放電が終了すると、そのコンデンサＣ２１の充電電圧を点火プラグ７ａに印加するよう動作する。
【０１１２】
そして、このとき、点火プラグ７ａの火花放電によって燃料混合気が燃焼していれば、その燃焼によって気筒内にイオンが発生して、点火プラグ７ａの電極間にイオン電流が流れ、点火プラグ７ａの火花放電によって燃料混合気が燃焼していなければ（つまり失火していれば）、イオンが発生しないので、流れる電流は小さくなる。
【０１１３】
従って、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との接続点の電位は、点火プラグ７ａの火花放電時に流れる点火電流ｉ１や火花放電後に流れるイオン電流に応じて変化することになり、検出回路３ａは、図６（ａ）に示すように、その接続点の電位がイオン電流等によってグランドラインよりも低い負電位となったときに、その負電位に応じたイオン電流検出信号を出力するよう構成されている。
【０１１４】
なお、エンジンＥＣＵ１０には、このイオン電流検出装置３からの検出信号を取り込む入力回路として、図５に示すように、プルアップ抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１３とコンデンサＣ１３及び抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ１５とからなるノイズ除去用のフィルタ回路、イオン電流検出信号の信号レベルをＡＤ変換装置２０の許容入力範囲内に制限するダイオードＤ１１、Ｄ１３等から構成された入力回路１３が設けられている。
【０１１５】
このため、エンジンＥＣＵ１０のＡＤ変換装置２０には、図６（ａ）に示すように、イオン電流検出装置３からの検出信号として、通常時は電源電圧（ＶＤＤ）となり、点火プラグ７ａの火花放電時や火花放電後に電源電圧（ＶＤＤ）よりも低下する検出信号が入力されることになり、ＡＤ変換装置２０は、この検出信号を、気筒分だけ順次ＡＤ変換して、ＣＰＵ５０に入力することになる。
【０１１６】
そして、ＣＰＵ５０は、内燃機関の気筒毎に、点火タイミングｔａから所定の火花放電時間が経過した時点ｔｂを基点として、その後、イオン電流が流れなくなると想定される時点ｔｃまでの所定の失火判定区間の間、ＡＤ変換装置２０から入力されるイオン電流検出信号のＡＤ変換結果を監視して、そのＡＤ変換結果の最大値（電流ピーク）を検出し、その値が失火判定用の閾値を越えたか否かによって、燃料混合気が正常に燃焼しているか或いは失火が発生したかを判定する、といった手順で内燃機関各気筒の失火判定を行なう。
【０１１７】
またＣＰＵ５０は、ＡＤ変換結果の異常判定を行い、その判定結果とＡＤ変換装置２０からのＡＤＣ異常信号とに基づき、ＡＤ変換装置２０の異常とイオン電流検出装置３の異常とを識別するが、ＡＤ変換結果の異常判定は、イオン電流検出装置３の異常判定（詳しくは点火プラグ７ａの「くすぶり」判定）と兼ねて行うようにされている。
【０１１８】
つまり、イオン電流検出装置３において、イオン電流の検出には点火プラグ７ａを使用するが、この点火プラグ７ａは、カーボンなどの物質の付着によって電極間の抵抗値（絶縁抵抗）が低下する「くすぶり」が発生する。そして、この「くすぶり」により点火プラグ７ａの絶縁抵抗が大きく低下すると、イオン電流検出装置３は、失火発生時に、イオン電流を誤検出してしまう。
【０１１９】
そこで、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、点火装置７のトランジスタＴＲ１に点火信号（ＩＧＴ：ハイレベル）を入力して、点火コイル７ｂの一次巻線Ｌ１への通電を開始してから（時点ｔｄ）、所定のセンサ異常判定区間（例えば７００μｓ）が経過する（時点ｔｅ）までの間、イオン電流検出装置３からの検出信号に基づき、点火プラグ７ａの電極間に流れる電流を監視して、その電流値が予め設定された異常判定用しきい値を越えた時間Ｔｓ（図に示すＴ１＋Ｔ２）を計測し、図７に示す異常判定処理にて、その計測時間Ｔｓが予め設定された下限時間（例えば５０μｓ）と上限時間（例えば５００μｓ）との間の許容範囲から外れたときに、ＡＤ変換装置２０から取り込んだイオン電流検出信号に異常があると判断するようにしているのである。
【０１２０】
なお、計測時間Ｔｓを計測するに当たって、ＣＰＵ５０は、各気筒の点火装置に点火信号（ＩＧＴ）を出力した後、上述したセンサ異常判定区間の間、対応する気筒のイオン電流検出装置３からの検出信号を、ＡＤ変換装置２０を介して取り込み、その取り込んだＡＤ変換結果から得られる電流値が異常判定用しきい値を越えたか否かを判断して、電流値が異常判定用しきい値を越えた時間を計測する計測処理を実行するが、図６（ｂ）から明らかな如く、ＡＤ変換装置２０から得られるＡＤ変換結果は、点火プラグ７ａの電極間に流れる電流値が「０」であるときに最大値となり、その電流値が増えるに従い小さい値となるので、ＣＰＵ５０が実際に計測処理を実行して計測時間Ｔｓを測定する際には、イオン電流検出装置３からの検出信号のＡＤ変換結果が異常判定用しきい値を下回った時間を計測時間Ｔｓとして測定することになる。
【０１２１】
また、このようにイオン電流検出装置３の異常判定をＡＤ変換結果の異常判定と兼用できるのは、センサ異常判定区間中に点火プラグ７ａの電極間に流れる電流値が異常判定用しきい値を越える時間（計測時間）Ｔｓは点火プラグ７ａの「くすぶり」の程度に応じて変化するものの、ＡＤ変換装置２０が故障してそのＡＤ変換結果が最大値又は最小値に固定された場合には、計測時間Ｔｓが「０」又はセンサ異常判定区間に対応した最大時間となり、下限時間と上限時間との間の許容範囲から外れるためである。なお、上記方法で点火プラグ７ａの［くすぶり」に伴うイオン電流検出装置３側の異常判定を行うことができる理由については、従来より知られているので（例えば、特開平１１−５０９４１号公報等参照）、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１２２】
次に、ＣＰＵ５０にて実行される異常判定処理について説明する。
図７に示す如く、この異常判定処理は、ＣＰＵ５０において、計測時間Ｔｓの計測処理と共に内燃機関の回転に同期して気筒毎に実行される処理であり、処理が開始されると、まずＳ２１０にて、計測処理により得られた計測時間Ｔｓが下限時間未満であるか否かを判断する。そして計測時間Ｔｓが下限時間未満であれば、イオン電流検出信号のＡＤ変換結果に何らかの異常が生じているので、Ｓ２２０に移行して、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されているか否かを判断する。
【０１２３】
そして、Ｓ２２０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されていると判断されると、Ｓ２３０にて、ＡＤ変換装置２０に異常があると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、ＡＤ変換装置２０からの検出信号の取り込みを中止して内燃機関を安全に停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１２４】
また、Ｓ２２０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されていないと判断されると、Ｓ２４０にて、イオン電流検出装置３からＡＤ変換装置２０への検出信号の入力経路が断線していると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、そのイオン電流検出装置３に対応した気筒への燃料噴射量を減少させたり、或いは燃料噴射を停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１２５】
一方、Ｓ２１０にて、計測時間Ｔｓが下限時間未満ではないと判断された場合には、Ｓ２５０に移行して、計測時間Ｔｓは上限値以上であるか否かを判断する。そして、計測時間Ｔｓが上限時間以上であれば、Ｓ２６０に移行して、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されているか否かを判断する。
【０１２６】
そして、Ｓ２６０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されていると判断されると、Ｓ２７０にて、ＡＤ変換装置２０に異常があると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、ＡＤ変換装置２０からの検出信号の取り込みを中止して内燃機関を安全に停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１２７】
また、Ｓ２６０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されていないと判断されると、Ｓ２８０にて、点火プラグ７ａの「くすぶり」等によってイオン電流検出装置３が正常に動作していない（センサ劣化）と判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、そのイオン電流検出装置３に対応した気筒への燃料噴射量を減少させたり、或いは燃料噴射を停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１２８】
以上のように、本実施形態のエンジンＥＣＵ１０では、ＡＤ変換装置２０の自己診断機能によってＡＤ変換装置２０の異常を判定するだけではなく、ＣＰＵ５０側で、ＡＤ変換装置２０によるＡＤ変換結果に異常があるか否かを判定して、そのＡＤ変換結果に異常があり、且つ、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が出力されている場合に、ＡＤ変換装置２０の異常を判定する。
【０１２９】
このため、マルチプレクサ２２内で基準電圧選択スイッチＳＷａ又はＳＷｂだけがオンしなくなって、ＡＤ変換装置２０によるＡＤ変換結果自体は正常である場合には、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が出力されていても、通常のエンジン制御を継続することができるようになる。
【０１３０】
また、本実施形態では、点火コイル７ｂの一次巻線Ｌ１への通電開始後のＡＤ変換結果の変化（つまり計測時間Ｔｓ）と、ＡＤ変換装置２０側での自己診断結果（ＡＤＣ異常信号の有無）とから、イオン電流検出装置３側に異常があると判断できるときには、計測時間Ｔｓが許容時間よりも短い下限時間未満であるか、或いは計測時間Ｔｓが許容時間よりも長い上限時間以上であるかによって、イオン電流検出装置３側の異常が、検出信号の入力経路の断線によるものなのか、或いは、イオン電流検出装置３自体の故障によるものなのかを識別するようにしている。このため、使用者は、警報ランプの点灯状態等によりその識別された異常原因を確認して、修理等の対策を速やかに行うことができる。
【０１３１】
なお、本実施形態においては、図７の異常判定処理におけるＳ２１０及びＳ２５０の処理が、本発明の変換結果判定手段（詳しくは計測時間判定手段）に相当し、Ｓ２２０及びＳ２６０の処理が、本発明の装置状態判定手段に相当し、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２７０及びＳ２８０の処理が、本発明の異常内容識別手段に相当する。
【０１３２】
そして、本実施形態では、ＣＰＵ５０側でＡＤ変換結果の異常判定を行うときの動作を、イオン電流検出装置３からの検出信号を取り込むときの動作を例に採り説明したが、ＣＰＵ５０がイオン電流検出装置３以外のセンサからの検出信号を、ＡＤ変換装置２０を介して取り込む際にも、図７に示した異常判定処理を行うことで、ＡＤ変換結果に異常があるときに、その原因がＡＤ変換装置２０にあるのかセンサ側にあるのかを識別することができる。
【０１３３】
但し、この場合、イオン電流検出装置３のように、制御対象の特定の制御条件下でのＡＤ変換結果の変化状態（計測時刻Ｔｓ等）からＡＤ変換結果の異常を判定することができなければ、ＡＤ変換結果が最大値若しくは最小値に固定されているか否かを判断することにより、ＡＤ変換結果の異常判定を行うようにすればよい。
［変形例１］
ここで、上記第１実施形態では、ＡＤ変換装置２０において、マルチプレクサ２２内の基準電圧選択スイッチＳＷａ及びＳＷｂは、電源ライン及びグランドラインをそれぞれサンプリングアンプ２４に直接接続するものとして説明したが、図８に示すように、基準電圧選択スイッチＳＷａ及びＳＷｂと電源ライン及びグランドラインとの間には、それぞれ、プルアップ抵抗Ｒ１、プルダウン抵抗Ｒ２よりも抵抗値の大きな抵抗Ｒ３１、Ｒ３２を設け、各基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂは、これら各抵抗Ｒ３１、Ｒ３２を介して、サンプリングアンプ２４に基準電圧（ＶＤＤ、ＧＮＤ）を供給するように構成してもよい。
【０１３４】
そして、このようにすれば、マルチプレクサ２２内で基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂ以外の入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオン状態に固定されている場合にも、制御部４０にてその異常を検出することができるようになる。
【０１３５】
つまり、上記第１実施形態では、マルチプレクサ２２内で基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂを含む選択スイッチがオン状態にならないときには、制御部４０にてその異常を検出することができるものの、入力信号選択スイッチＳＷ１又はＳＷ２がオン状態に固定されている場合には、異常チェック処理（１）、（２）で基準電圧選択スイッチＳＷａ又はＳＷｂをオンしたときの伝送ラインの電位が正常時と同じ電位（ＶＤＤ又はＧＮＤ）になってしまうことから、制御部４０で異常を検出することができない。
【０１３６】
しかし、ＡＤ変換装置２０を図８に示すように構成すれば、入力信号選択スイッチＳＷ１がオン故障しているときには、基準電圧選択スイッチＳＷｂをオンする異常チェック処理（２）の際に、伝送ラインの電位が、電源電圧（ＶＤＤ）をプルアップ抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３２とで分圧した電位（つまり異常判定電位よりも高い電位）となって、図４に示した異常チェック処理のＳ１６０にて、ＡＤ変換装置２０の異常が判定されることになり、逆に、入力信号選択スイッチＳＷ２がオン故障しているときには、基準電圧選択スイッチＳＷａをオンする異常チェック処理（１）の際に、伝送ラインの電位が、電源電圧（ＶＤＤ）を抵抗Ｒ３１とプルダウン抵抗Ｒ２とで分圧した電位（つまり異常判定電位よりも低い電位）となって、図４に示した異常チェック処理のＳ１３０にて、ＡＤ変換装置２０の異常が判定されることになるのである。
［変形例２］
また、ＡＤ変換装置２０をこのように構成する場合、更に、図９に示すように、異常チェック処理（１）、（２）用の比較手段として、２つのコンパレータ４４、４６を用意し、異常チェック処理（１）で用いる（詳しくは図４のＳ１２０での判定処理に用いる）コンパレータ４４には、分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８を用いて電源電圧ＶＤＤの中心電位（ＶＤＤ／２）よりも高くなるように生成した異常判定電位（例えば、ＶＤＤ×０．９）を印加し、異常チェック処理（２）で用いる（詳しくは図４のＳ１５０での判定処理に用いる）コンパレータ４６には、分圧抵抗Ｒ９、Ｒ１０を用いて電源電圧ＶＤＤの中心電位（ＶＤＤ／２）よりも低くなるように生成した異常判定電位（例えば、ＶＤＤ×０．１）を印加するようにしてもよい。
【０１３７】
そして、このようにすれば、例えば、マルチプレクサ２２内の入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン抵抗が大きくなって、入力信号の信号レベルが小さくなってしまうような場合にも、ＡＤ変換装置の異常を正確に判定することができるようになる。
［第２実施形態］
一方、上記第１実施形態においては、ＣＰＵ５０側でＡＤ変換結果の異常判定を行い、ＡＤ変換結果に異常があれば、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が出力されているか否かによって、ＡＤ変換装置とセンサ（具体的にはイオン電流検出装置３）との何れに異常が生じているのかを識別するようにしているが、例えば、マルチプレクサ２２内で基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂが正常に動作している場合には、他の入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンしなくなっても、ＡＤ変換装置２０の制御部４０でその旨が検出されないので、このような異常は、ＣＰＵ５０側でセンサ（イオン電流検出装置３）の異常と判断されてしまい、使用者には、警報ランプの点灯等によって誤った異常内容が通知されてしまうことになる。
【０１３８】
そこで、ＡＤ変換装置２０のマルチプレクサ２２内で入力信号選択スイッチＳＷ１、ＳＷ２の一つだけがオンしなくなったような場合（スイッチ断線時）には、その異常をＣＰＵ５０側で識別できるようにすることが望ましく、そのためには、ＡＤ変換装置２０を図１０に示すように構成し、ＣＰＵ５０側では、図１１に示す手順で異常判定処理を実行するようにすればよい。
【０１３９】
すなわち、本実施形態のＡＤ変換装置２０は、基本的には図８に示した変形例１のものと同様の構成をしており、これと異なる点は、初期化スイッチとして、比較部３０（詳しくはコンデンサアレイ３２）の伝送ラインとの接続部にグランドラインを接続する初期化スイッチ３４と、その接続部に電源ラインを接続する初期化スイッチ３５との２つの初期化スイッチが設けられ、制御部４０が、ＣＰＵ５０からの指令を受けて、内燃機関の各気筒の点火毎に、各検出信号をＡＤ変換する際に使用する初期化スイッチを、２つの初期化スイッチ３４、３５の何れかに変更するように構成されている点である。
【０１４０】
また、図１１に示す異常判定処理は、第１実施形態の異常判定処理（図７参照）に対応して、ＡＤ変換装置２０を介してイオン電流検出装置３からの検出信号を取り込む際にＣＰＵ５０にて実行される異常判定処理を表している。
【０１４１】
そして、この異常判定処理では、まずＳ３１０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されているか否かを判断し、ＡＤＣ異常信号が入力されていれば、Ｓ３２０にて、ＡＤ変換装置２０に異常があると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、ＡＤ変換装置２０からの検出信号の取り込みを中止して内燃機関を安全に停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１４２】
一方、Ｓ３１０にて、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が入力されていないと判断されると、Ｓ３３０にて、ＡＤ変換装置２０の制御部４０が初期化スイッチ３４を使ってコンデンサアレイ３２を初期化したときに計測処理により求められた計測時間Ｔｓが、下限時間未満であるか否かを判断する。
【０１４３】
なお、初期化スイッチ３４は、イオン電流検出装置３からの検出信号の入力ラインがプルアップ抵抗Ｒ１を介して接続される電源ラインとは極性の異なるグランドラインを利用して、コンデンサアレイ３２を初期化するためのものであり、本発明の第２初期化スイッチに相当する。
【０１４４】
そして、Ｓ３３０にて、計測時間Ｔｓが下限時間未満であると判断されると、Ｓ３４０にて、イオン電流検出装置３からＡＤ変換装置２０への検出信号の入力経路が断線していると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、そのイオン電流検出装置３に対応した気筒への燃料噴射量を減少させたり、或いは燃料噴射を停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１４５】
一方、Ｓ３３０にて、計測時間Ｔｓが下限時間未満ではないと判断されると、Ｓ３５０に移行して、ＡＤ変換装置２０の制御部４０が初期化スイッチ３４を使ってコンデンサアレイ３２を初期化したときに計測処理により求められた計測時間Ｔｓが、上限時間以上であるか否かを判断し、計測時間Ｔｓが上限時間以上でなければ、そのまま当該異常判定処理を終了する。
【０１４６】
また、Ｓ３５０にて、計測時間Ｔｓが上限時間以上であると判断されると、Ｓ３６０に移行して、今度は、ＡＤ変換装置２０の制御部４０が初期化スイッチ３５を使ってコンデンサアレイ３２を初期化したときに計測処理により求められた計測時間Ｔｓが、下限時間未満であるか否かを判断する。
【０１４７】
なお、初期化スイッチ３５は、イオン電流検出装置３からの検出信号の入力ラインがプルアップ抵抗Ｒ１を介して接続される電源ラインと同じ電源ラインを利用して、コンデンサアレイ３２を初期化するためのものであり、本発明の第１初期化スイッチに相当する。
【０１４８】
そして、Ｓ３６０にて、計測時間Ｔｓが下限時間未満であると判断されると、Ｓ３７０に移行して、マルチプレクサ２２内で今回イオン電流検出装置３からの検出信号を取り込むのに使用された入力信号選択スイッチが断線している（スイッチ断線）と判断し、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、そのイオン電流検出装置３に対応した気筒への燃料噴射量を減少させたり、或いは燃料噴射を停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１４９】
また、Ｓ３６０にて、計測時間Ｔｓが下限時間未満ではないと判断されると、Ｓ３８０にて、イオン電流検出装置３側に断線以外の異常が生じていると判断し、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、そのイオン電流検出装置３に対応した気筒への燃料噴射量を減少させたり、或いは燃料噴射を停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該異常判定処理を終了する。
【０１５０】
なお、Ｓ３８０にて判断されるイオン電流検出装置３の異常としては、点火プラグ７ａの「くすぶり」等によってイオン電流検出装置３が正常に動作しないセンサの劣化、イオン電流検出装置３からの検出信号の入力経路がグランドラインに接触するグランドショート、等が考えられる。
【０１５１】
このように、本実施形態では、ＣＰＵ５０が図１１の異常判定処理を実行することにより、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号が出力されていないときに、ＡＤ変換装置２０のコンデンサアレイ３２が初期化スイッチ３４を介して初期化されたときの計測時間Ｔｓが下限値未満であれば、イオン電流検出装置３からの検出信号の入力経路が断線していると判断し、その計測時間Ｔｓが上限値以上であれば、ＡＤ変換装置２０のコンデンサアレイ３２が初期化スイッチ３５を介して初期化されたときの計測時間Ｔｓが下限値未満であるか否かを判断して、その計測時間Ｔｓが下限値未満であるときに、ＡＤ変換装置２０のマルチプレクサ２２内でイオン電流検出装置３から検出信号を取り込むのに使用された入力信号選択スイッチが断線していると判断するようにされている。
【０１５２】
これは、表１の左欄に示すように、第１センサ１としてのイオン電流検出装置３側の検出信号の入力経路が断線していれば（センサ断線）、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３４にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１は、電源ラインの電位（ＶＤＤ）に対応した最大値に固定されて、計測時間Ｔｓは下限時間未満となるので、第１実施形態のように、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３４にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１から、センサ断線を判定することはできるものの、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３４にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１がグランドラインの電位（ＧＮＤ）に対応した最小値に固定されて、計測時間Ｔｓが上限時間以上となったときには、第１センサ１（イオン電流検出装置３）が故障（劣化又はグランドショート）しているとは限らず、マルチプレクサ２２内で第１センサ１（イオン電流検出装置３）からの検出信号を取り込む入力信号選択スイッチＳＷ１がオンしないとき（スイッチ断線）にも、同様の状態となるためである。
【０１５３】
【表１】
0004779793.tif 000002
つまり、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３４にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１がグランドラインの電位（ＧＮＤ）に対応した最小値に固定されて、計測時間Ｔｓが上限時間以上となった場合、表１の右欄に示すように、入力信号選択スイッチＳＷ１が断線していれば、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３５にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１が電源ラインの電位（ＶＤＤ）に対応した最大値に固定されて、計測時間Ｔｓが下限時間未満となり、第１センサ１（イオン電流検出装置３）が故障（劣化又はグランドショート）していれば、コンデンサアレイ３２を初期化スイッチ３５にて初期化したときに得られるＡＤ変換結果ＡＤ１がグランドラインの電位（ＧＮＤ）に対応した最小値に固定されて、計測時間Ｔｓが上限時間以上となる。
【０１５４】
そこで、本実施形態では、コンデンサアレイ３２の初期化に用いる初期化スイッチを、各気筒の点火毎に、グランドライン側の初期化スイッチ３４と電源ライン側の初期化スイッチ３５とに交互に変更し、その各初期化スイッチ３４、３５でコンデンサアレイ３２を初期化した際に得られる計測時間Ｔｓの違いから、第１センサ１（イオン電流検出装置３）の故障とマルチプレクサ２２内の入力信号選択スイッチＳＷ１の断線とを識別するようにしているのである。
【０１５５】
このため、本実施形態によれば、ＡＤ変換装置２０側で検出することのできない「スイッチ断線」についても、ＣＰＵ５０側で検出することができるようになり、その異常時のフェールセーフ制御を適正に行うことができる。
【０１５６】
なお、本実施形態では、ＣＰＵ５０での異常判定処理を、イオン電流検出装置３から検出信号を取り込むときの動作を例に採り説明したが、表１に示すように、プルアップ抵抗Ｒ１を介して電源ラインに接続された入力ラインから検出信号を入力してくる第１センサ１の場合、計測時間Ｔｓが上限時間以上となるのは、ＡＤ変換結果ＡＤ１がグランドラインの電位（ＧＮＤ）に対応した最小値になったときに対応し、計測時間Ｔｓが下限時間未満となるのは、ＡＤ変換結果ＡＤ１が電源ラインの電位（ＶＤＤ）に対応した最大値になったときに対応することから、イオン電流検出装置３以外の第１センサ１からの検出信号を、ＡＤ変換装置２０を介して取り込む際には、図１１の異常判定処理において、ＡＤ変換結果が最大値若しくは最小値に固定されたか否かを判断することにより、入力信号選択スイッチＳＷ１の断線を識別することができるようになる。
【０１５７】
また、プルダウン抵抗Ｒ２を介してグランドラインに接続された入力ラインから検出信号を入力してくる第２センサ２の場合、コンデンサアレイ３２の初期化に使用する初期化スイッチ３４、３５と、第２センサ２や入力信号選択スイッチＳＷ２の異常時に得られるＡＤ変換結果ＡＤ２との関係は、表２に記載のようになり、第１センサ１から検出信号を取り込むときと同様の手順で、異常内容を識別することはできないものの、表２に従い図１１の異常判定処理を変更すれば、上記と同様に、入力信号選択スイッチＳＷ１の断線を識別することができるようになる。
【０１５８】
【表２】
0004779793.tif 000003
［変形例３］
次に上述した各実施形態では、ＡＤ変換装置２０の制御部４０は、ＡＤ変換周期内の比較期間中に、図３、図４に示した異常チェック処理（１）、（２）を実行することにより、基準電圧選択スイッチＳＷａ、ＳＷｂを順にオンし、そのときコンパレータ４２から出力される信号レベルに基づき、ＡＤ変換装置２０の自己診断を行うものとして説明したが、このような異常チェック処理（１）、（２）では、マルチプレクサ２２の異常は検出できるものの、ＡＤＣスイッチ２８や初期化スイッチ３４（又は３４、３５）に生じた異常については検出することができない。
【０１５９】
そこで、ＡＤＣスイッチ２８や初期化スイッチ３４（又は３４、３５）に生じた異常についても、ＡＤ変換装置２０の制御部４０にて検出できるようにするには、図３に示すように、サンプリングスイッチ２６がオフされ、ＡＤＣスイッチ２８がオンされる初期化期間中に、コンパレータ４２からの出力に基づき異常チェックを行う異常チェック処理（３）を実行するようにするとよい。
【０１６０】
以下、この異常チェック処理（３）を図１２のフローチャートを用いて説明する。なお、図１２のフローチャートは、図１０に示した第２実施形態のＡＤ変換装置２０のように、ＡＤ変換装置２０に２種類の初期化スイッチ３４、３５が設けられている場合の異常チェック処理（３）の手順を表している。
【０１６１】
この異常チェック処理は、図３に示すように、２つの初期化スイッチ３４、３５の何れかがオンされる初期化期間中（より好ましくは初期化期間の終了間際）に制御部４０において実行される処理である。
【０１６２】
そして、図１２に示すように、この異常チェック処理（３）が開始されると、制御部４０は、まずＳ５１０にて、コンデンサアレイ３２の初期化にはグランドライン側の初期化スイッチ３４が使用されているか否かを判断する。そして、コンデンサアレイ３２の初期化にグランドライン側の初期化スイッチ３４が使用されている場合には、Ｓ５２０に移行して、コンパレータ４２から出力される異常判定用信号は、コンパレータ４２への入力電位がグランド電位であるときに対応したローレベルとなっているか否かを判断し、異常判定用信号がローレベルであれば、初期化スイッチ３４、３５及びＡＤＣスイッチ２８は正常に動作しているものとして、当該異常チェック処理（３）を終了する。
【０１６３】
一方、Ｓ５２０にて、異常判定用信号がローレベルではないと判断された場合には、Ｓ５３０にて、初期化スイッチ３４、３５又はＡＤＣスイッチ２８に異常があると判断してＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力した後、当該異常チェック処理（３）を終了する。
【０１６４】
また、Ｓ５１０にて、コンデンサアレイ３２の初期化にはグランドライン側の初期化スイッチ３４は使用されていないと判断された場合、つまり、コンデンサアレイ３２の初期化に電源ライン側の初期化スイッチ３５が使用されている場合には、Ｓ５４０に移行して、コンパレータ４２から出力される異常判定用信号は、コンパレータ４２への入力電位が電源電圧であるときに対応したハイレベルとなっているか否かを判断する。
【０１６５】
そして、Ｓ５４０にて、異常判定用信号がハイレベルであると判断されると、初期化スイッチ３４、３５及びＡＤＣスイッチ２８は正常に動作しているものとして、当該異常チェック処理（３）を終了し、逆に、Ｓ５４０にて、異常判定用信号がハイレベルではないと判断された場合には、Ｓ５５０にて、初期化スイッチ３４、３５又はＡＤＣスイッチ２８に異常があると判断してＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力した後、当該異常チェック処理（３）を終了する。
【０１６６】
このように、異常チェック処理（３）では、初期化期間中にコンデンサアレイ３２の充電電圧が初期化スイッチ３４、３５に対応したグランド電位（ＧＮＤ）又は電源電圧（ＶＤＤ）になったか否かをコンパレータ４２からの出力に基づき判定し、コンデンサアレイ３２の充電電圧が初期化スイッチ３４、３５に対応したグランド電位（ＧＮＤ）又は電源電圧（ＶＤＤ）になっていなければ、初期化スイッチ３４、３５又はＡＤＣスイッチ２８に異常が生じているものと判断して、ＣＰＵ５０にＡＤＣ異常信号を出力する。
【０１６７】
従って、ＡＤ変換装置２０の制御部４０で、異常チェック処理（１）、（２）、（３）を実行するようにすれば、マルチプレクサの異常だけでなく、初期化スイッチ３４、３５やＡＤＣスイッチ２８の異常についても検出することができるようになり、ＡＤ変換装置２０の自己診断機能を向上することができる。
【０１６８】
なお、図１２に示した異常チェック処理（３）は、ＡＤ変換装置２０に２種類の初期化スイッチ３４、３５が設けられているときの処理であるが、ＡＤ変換装置２０にグランドライン側の初期化スイッチ３４だけが設けられているときには、異常チェック処理（３）において、Ｓ５２０及びＳ５３０の処理を実行するようにすればよく、ＡＤ変換装置２０に電源ライン側の初期化スイッチ３５だけが設けられているときには、異常チェック処理（３）において、Ｓ５４０及びＳ５５０の処理を実行するようにすればよい。
［変形例４］
次に、上記各実施形態では、ＡＤ変換装置２０からＣＰＵ５０に出力されるＡＤ変換結果及びＡＤＣ異常信号は、ＡＤ変換装置２０が実行するＡＤ変換処理に同期して変化することになるが、ＡＤ変換装置２０でのＡＤ変換は、通常、１０μｓ毎といった非常に短い間隔にて実施されるため、ＣＰＵ５０側でそのＡＤ変換周期に同期してＡＤＣ異常信号をモニタするようにすると、ＣＰＵ５０での処理負荷が高くなってしまう。
【０１６９】
また、ＡＤ変換装置２０から出力されるＡＤＣ異常信号は、ノイズによるコンパレータ４２の誤動作等によって、一時的に正規の信号レベルとは異なるものになることも考えられるが、ＣＰＵ５０側で、ＡＤ変換装置２０からのＡＤＣ異常信号をＡＤ変換周期に同期して取り込み、上述の異常判定処理を実行するようにすると、その異常判定処理を誤って実行してしまうことも考えられる。
【０１７０】
そこで、ＡＤ変換装置２０から出力されたＡＤＣ異常信号はＣＰＵ５０のラッチポートに入力して、ＣＰＵ５０側では、ＡＤ変換周期よりも長く処理負荷を抑えることのできる一定周期（例えば、４ｍｓ毎）にてラッチ信号をモニタし、更に、ＡＤＣ異常信号の１回のラッチでＡＤ変換装置２０の異常を判定するのではなく、ＡＤＣ異常信号のラッチが所定回数（例えば、１０回）連続したときに、ＡＤ変換装置２０の異常を判定して、その旨を報知するための警報ランプを点灯したり、ＡＤ変換装置２０からの検出信号の取り込みを中止して内燃機関を安全に停止させるフェールセーフ処理を起動するようにしてもよい。
【０１７１】
そしてこのためには、ＣＰＵ５０において、本発明の装置状態判定手段として、図１３に示すＡＤＣ異常判定処理を実行するようにすればよい。
すなわち、図１３に示すＡＤＣ異常判定処理は、ＣＰＵ５０において、所定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に実行される処理であり、処理が開始されると、まずＳ６１０にて、ラッチポートにＡＤＣ異常信号がラッチされているか否かを判断する。そして、ＡＤＣ異常信号がラッチされていなければ、Ｓ６６０にて異常カウンタをクリアした後、当該処理を終了する。
【０１７２】
一方、Ｓ６１０にて、ＡＤＣ異常信号がラッチされていると判断されると、Ｓ６２０に移行して、異常カウンタをインクリメント（＋１）し、続くＳ６３０にて、ラッチポートにおけるＡＤＣ異常信号のラッチをクリアする。
【０１７３】
そして、続くＳ６４０では、異常カウンタの値が、予め設定された異常判定回数（例えば１０回）に達しているか否かを判断し、異常カウンタの値が異常判定回数に達していなければ、当該処理をそのまま終了し、逆に、異常カウンタの値が異常判定回数に達していれば、Ｓ６５０に移行し、ＡＤ変換装置２０に異常があると判断して、その旨を報知するための警報ランプを点灯すると共に、ＡＤ変換装置２０からの検出信号の取り込みを中止して内燃機関を安全に停止させるフェールセーフ処理を起動し、当該処理を終了する。
【０１７４】
このように、ＣＰＵ５０において、図１３に示すＡＤＣ異常判定処理を実行するようにすれば、ＣＰＵ５０の処理負荷を軽減することができると共に、ＣＰＵ５０側でノイズ等の影響を受けることなく、ＡＤ変換装置２０の異常判定を行うことができるようになる。
【０１７５】
なお、ＡＤ変換装置２０からＣＰＵ５０にＡＤ変換結果やＡＤＣ異常信号を出力する際には、図１に示したように、ＡＤ変換装置２０とＣＰＵ５０とをこれら各データ及び信号を直接伝送可能な信号線（バス）で接続するのではなく、ＡＤ変換装置２０とＣＰＵ５０とをシリアル通信用の一本の通信線で接続して、ＡＤ変換装置２０とＣＰＵ５０との間の通信によって、ＡＤ変換装置２０からＣＰＵ５０にＡＤ変換結果とＡＤＣ異常信号とを送信するようにしてもよい。
【０１７６】
そして、このように構成した場合には、ＣＰＵ５０側で図１３に示したＡＤＣ異常判定処理を実行する度に、ＡＤ変換装置２０からＡＤＣ異常信号を取得するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】第１実施形態のエンジンＥＣＵ全体の構成を表すブロック図である。
【図２】第１実施形態のＡＤ変換装置の構成を表すブロック図である。
【図３】第１実施形態のＡＤ変換装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】第１実施形態のＡＤ変換装置の制御部で実行される異常チェック処理（１）、（２）を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のエンジンＥＣＵに接続されるイオン電流検出装置及びその入力回路を表す電気回路図である。
【図６】図５に示したイオン電流検出装置を用いた失火判定及びセンサ異常判定の動作を説明するタイムチャートである。
【図７】第１実施形態のＣＰＵにて実行される異常判定処理を表すフローチャートである。
【図８】変形例１のＡＤ変換装置の構成を表すブロック図である。
【図９】変形例２のＡＤ変換装置の構成を表すブロック図である。
【図１０】第２実施形態のＡＤ変換装置の構成を表すブロック図である。
【図１１】第２実施形態のＣＰＵにて実行される異常判定処理を表すフローチャートである。
【図１２】変形例３のＡＤ変換装置の制御部で実行される異常チェック処理（３）を表すフローチャートである。
【図１３】変形例４のＣＰＵにて実行されるＡＤＣ異常判定処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７８】
１…第１センサ、２…第２センサ、３…イオン電流検出装置、３ａ…検出回路、５，６…出力機器、７…点火装置、７ａ…点火プラグ、７ｂ…点火コイル、Ｌ１…一次巻線、Ｌ２…二次巻線、１０…エンジンＥＣＵ（電子制御装置）、１１，１２，１３…入力回路、Ｒ１，Ｒ１１…プルアップ抵抗、Ｒ２…プルダウン抵抗、２０…ＡＤ変換装置、２２…マルチプレクサ、ＳＷ１，ＳＷ１…入力信号選択スイッチ、ＳＷａ，ＳＷｂ…基準電圧選択スイッチ、２４…サンプリングアンプ、２６…サンプリングスイッチ（入力スイッチ）、２８…ＡＤＣスイッチ（入力スイッチ）、３０…比較部、３２…コンデンサアレイ、３４，３５…初期化スイッチ、４０…制御部、４２，４４，４６…コンパレータ。
【図１】
0004779793.tif 000004
【図２】
0004779793.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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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