(57)【要約】【課題】車載用負荷の駆動状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路に出力する負荷側の被測定電圧の電圧レベルを変更可能とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路を提供する。【解決手段】負荷４１に対する駆動回路２０のＯＮ／ＯＦＦ駆動に応じてＡ／Ｄ変換回路１３に出力する例えば接続点Ｃの被測定電圧の電圧レベルを変更可能とするために、接続点Ｃの被測定電圧を分圧する分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２と切替制御用トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３とを備え、駆動回路２０をＯＦＦにした場合、切替制御用トランジスタＴｒ３をＯＮにして、被測定電圧を分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２により略分圧した電圧をＡ／Ｄ変換回路１３に出力し、一方、駆動回路２０をＯＮにした場合、切替制御用トランジスタＴｒ３をＯＦＦにして、被測定電圧をそのままＡ／Ｄ変換回路１３に出力し、もって、駆動回路２０の駆動状態如何により、電圧レベルを変更し、Ａ／Ｄ変換回路１３におけるＡ／Ｄ分解能を切り替える。【選択図】図１
2007214905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回路により駆動される車載用負荷側において任意に選択した測定箇所の被測定電圧を入力して、Ａ／Ｄ変換回路へ出力するＡ／Ｄ変換用電圧入力回路において、前記駆動回路の前記車載用負荷に対する駆動状態に応じて前記Ａ／Ｄ変換回路に対して出力する前記被測定電圧の電圧レベルを変更するための切替制御用スイッチを備えていることを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路。
【請求項２】
請求項１に記載のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路において、前記切替制御用スイッチを、前記被測定電圧を分圧するための少なくとも２個の分圧用抵抗と直列接続し、前記駆動回路の前記車載用負荷に対するＯＮ駆動またはＯＦＦ駆動のうちいずれか前記被測定電圧がより大きい電圧値となる駆動を行う際に、前記切替制御用スイッチをＯＮに設定することにより、前記被測定電圧を前記分圧用抵抗によって分圧した電圧を、前記Ａ／Ｄ変換回路に対して出力することを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路。
【請求項３】
請求項１に記載のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路において、前記切替制御用スイッチを、前記被測定電圧を分圧するための少なくとも２個の分圧用抵抗と直列接続し、前記駆動回路の前記車載用負荷に対するＯＮ駆動またはＯＦＦ駆動のうちいずれか前記被測定電圧がより小さい電圧値となる駆動を行う際に、前記切替制御用スイッチをＯＦＦに設定することにより、前記被測定電圧を分圧することなく、そのまま、前記Ａ／Ｄ変換回路に対して出力することを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路において、前記切替制御用スイッチが、バイポーラトランジスタ、または、ＣＭＯＳトランジスタ、あるいは、その組み合わせのいずれかから構成されていることを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路において、前記測定箇所を含む前記車載用負荷が、誘導性の負荷、または、容量性の負荷、または、バルブ負荷、または、抵抗負荷、あるいは、それらの組み合わせのいずれかであることを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路。
【請求項６】
駆動回路により駆動される車載用負荷側において任意に選択した測定箇所の被測定電圧を入力として、デジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換用電圧入力方法において、前記駆動回路の前記車載用負荷に対する駆動状態に応じて、前記Ａ／Ｄ変換回路に対して出力する前記被測定電圧の電圧レベルを変更することを特徴とするＡ／Ｄ変換用電圧入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法に関し、特に、車載用負荷に対する駆動回路の駆動状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路へ出力するＡ／Ｄ変換用アナログ電圧の電圧レベルを変更可能とし、もって、Ａ／Ｄ変換後の分解能を変更可能とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用制御装置ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）においては、一般に、車載用の負荷を駆動したり、該負荷の駆動状態を監視したりするために、駆動信号や監視信号に関するアナログ電圧をＡ／Ｄ変換回路においてデジタル信号に変換してＣＰＵ（Ｃｅｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に取り込んでいる。このようなＡ／Ｄ変換回路へＡ／Ｄ変換用アナログ電圧を出力するＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の従来の構成技術としては、例えば、特許文献１に示す特開２００２−２０３７１７号公報「ソレノイド駆動回路」がある。
【０００３】
該特許文献１に示す技術は、サスペンション制御装置のアクチュエータ側に備えられたソレノイド負荷を駆動する駆動回路に関するものであり、ソレノイド負荷の一端および他端側の被測定電圧値を１つのＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換することによって、ＣＰＵが該ソレノイド負荷の短絡の有無を検出可能にしようとする技術である。このために、該特許文献１のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路においては、電圧の測定箇所に対応して設けた２つの分圧回路と２つのフィルタとを介して、あらかじめ定めた時間差を持って、１つのＡ／Ｄ変換回路に入力するように構成している。
【０００４】
すなわち、該特許文献１においては、Ａ／Ｄ変換回路の前段に配置したＡ／Ｄ変換用電圧入力回路として、ソレノイド負荷の両端の被測定電圧それぞれを１つのＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換可能とするために、異なる時定数を有する２つのフィルタによって、それぞれの被測定電圧を遅延させる一方、Ａ／Ｄ変換回路に対する許容入力電圧以下に抑えるために、それぞれの被測定電圧を、２つの分圧回路により、あらかじめ定めた一定の抵抗比の分圧用抵抗で分圧するように構成している。
【特許文献１】特開２００２−２０３７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載されたような従来のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路においては、前述したように、駆動回路によりソレノイド負荷を駆動するＯＮ時および駆動しないＯＦＦ時のいずれの場合についても、ソレノイド負荷側の被測定電圧を分圧用抵抗で分圧して、Ａ／Ｄ変換回路に出力することにより、Ａ／Ｄ変換回路の許容入力電圧範囲を超えないような構成とされていた。
【０００６】
すなわち、Ａ／Ｄ変換回路に入力されてくる電圧値は、負荷駆動のＯＮ／ＯＦＦいずれの場合であっても、一律、同じ分圧用抵抗によって分圧された電圧レベルに変更され、もって、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号は、負荷駆動のＯＮ／ＯＦＦいずれの場合であっても、分圧された電圧レベルに相当する値に変換されて出力される。したがって、負荷駆動のＯＮ時、ＯＦＦ時のいずれか、被測定電圧の電圧レベルがより大きくなる駆動側の電圧値によって、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路に対して出力される電圧がより大きくなる駆動側の電圧値によって、デジタル信号の１ビット当たりの電圧値が決定される。
【０００７】
ここで、Ａ／Ｄ変換回路に入力される電圧値が大きくなればなるほど、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号の１ビット当たりの電圧値が大きくなる。したがって、負荷駆動のＯＮ時、ＯＦＦ時のいずれか、電圧レベルがより大きい方の電圧値によって決定されるＡ／Ｄ変換後の精度（識別可能な電圧の細かさ）として、負荷駆動のＯＮ時、ＯＦＦ時における両者の被測定電圧の電圧レベルの差が大きくなればなるほど、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路に対して出力されるＡ／Ｄ変換用電圧の差が大きくなればなるほど、それに比例して、電圧レベルがより小さくなる駆動側のＡ／Ｄ分解能が粗くなってしまう。
【０００８】
例えば、前記特許文献１の場合、ソレノイド負荷を駆動しない場合の負荷駆動ＯＦＦ時における被測定電圧よりもはるかに小さい電圧レベルとなる負荷駆動ＯＮ時における被測定電圧に関するＡ／Ｄ分解能は、細かな電圧レベルの違いを識別することができない、より粗い分解能となり、負荷駆動ＯＮ時の動作異常を検出することが困難になってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、駆動回路の車載用負荷に対する駆動状態如何によって、Ａ／Ｄ変換回路に対して出力するＡ／Ｄ変換用アナログ電圧の電圧レベルを変更可能とし、もって、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるＡ／Ｄ変換後のデジタル信号の分解能を変更可能とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述の課題を解決するために、車載用負荷に対する駆動状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路に対して出力するＡ／Ｄ変換用電圧の電圧レベルを変更可能とするＡ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法を特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法によれば、車載用負荷に対する駆動状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路に対して出力するＡ／Ｄ変換用電圧の電圧レベルを変更可能としているので、負荷駆動のＯＮ／ＯＦＦの如何に応じて、Ａ／Ｄ変換回路におけるＡ／Ｄ分解能を変更したデジタル信号に変換することができ、負荷駆動のＯＮ／ＯＦＦいずれの駆動状態においても、負荷の動作状態をより正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路およびＡ／Ｄ変換用電圧入力方法の最良の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
まず、本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の一構成例について、図１を用いて説明する。図１は、本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の一構成例を示す回路図であり、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）側の制御部１０内に配置されているＡ／Ｄ変換回路(Ａ／Ｄ)１３に対して出力するＡ／Ｄ変換用アナログ電圧の電圧レベルを、駆動回路２０の負荷４１に対する駆動状態に応じて変更するＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０の構成例を示している。
【００１４】
図１において、ＥＣＵ側の制御部１０は、制御部１１、駆動回路２０、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０を少なくとも備えて構成されている。制御部１１は、Ａ／Ｄ変換回路１３から出力されるデジタル信号に基づいて、車載用負荷それぞれの動作状態を把握し、車載用負荷それぞれを適切に制御する制御用信号を送出するＣＰＵ１１、ＣＰＵ１１からの各種の制御用信号を駆動信号として駆動回路２０へ出力するための出力回路（ＯＵＴ）１２、アナログ電圧値をデジタル値（デジタル信号）にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１３を、少なくとも備えて構成されている。
【００１５】
また、駆動回路２０は、駆動用トランジスタＴｒ１を少なくとも備えており、制御部１０の出力回路１２から出力されてくる駆動信号に基づいて、駆動用トランジスタＴｒ１を制御して、アクチュエータ側の負荷４１を駆動する。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０は、駆動回路２０により駆動される車載用の負荷４１側において任意に選択した測定箇所の被測定電圧を入力して、Ａ／Ｄ変換回路１３へ出力する際に、駆動回路２０の負荷４１に対する駆動状態に応じて、前記被測定電圧の電圧レベルを変更して、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力するものである。Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０は、前記被測定電圧を分圧するための少なくとも２つ以上の分圧用抵抗（図１の場合、２個の分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２）、該分圧用抵抗と直列接続した切替制御用スイッチとして機能する切替制御用トランジスタＴｒ３、該切替制御用トランジスタＴｒ３のＯＮ／ＯＦＦを制御するための切替制御用トランジスタＴｒ２を少なくとも含んで構成されている。すなわち、切替制御用トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３は、駆動回路２０の負荷４１に対する駆動状態に応じて、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２による前記被測定電圧の分圧を実行させるか否かを切替制御し、もって、Ａ／Ｄ変換回路１３におけるＡ／Ｄ分解能の切替制御を可能ならしめるものである。
【００１７】
ここで、切替制御用トランジスタＴｒ２のベース端子には、出力回路１２から出力される駆動信号が、接続点Ａを介して入力されている。出力回路１２から駆動回路２０に対して負荷４１をＯＮ駆動するための駆動信号が出力されていた場合には、切替制御用トランジスタＴｒ２はＯＮ状態（導通状態）となり、この結果、接続点Ｂすなわち切替制御用トランジスタＴｒ３のベース端子にＬｏｗレベルの略アース電位が出力される。
【００１８】
したがって、切替制御用トランジスタＴｒ３がＯＦＦ状態（遮断状態）になるため、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２による電圧の分圧は実行されず、負荷４１側の測定箇所の一例として選択されている接続点Ｃにおける被測定電圧そのものが、接続点Ｃから、Ａ／Ｄ変換回路１３にそのまま入力されるようになる。なお、本実施形態においては、被測定電圧の測定箇所として、接続点Ｃすなわち駆動回路２０の負荷４１への駆動線上の測定点を選択している場合を例示しているが、かかる場合のみに限るものではなく、駆動回路２０により駆動される車載用の負荷４１側の任意の箇所を測定箇所として選択しても構わない。
【００１９】
一方、出力回路１２から駆動回路２０に対して負荷４１を駆動せずにＯＦＦする駆動信号が出力されていた場合には、切替制御用トランジスタＴｒ２はＯＦＦ状態（遮断状態）となり、この結果、接続点Ｂすなわち切替制御用トランジスタＴｒ３のベース端子は電圧ＶｃｃのＨｉｇｈレベルにプルアップされる。
【００２０】
したがって、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０へ入力されてくる接続点Ｃにおける被測定電圧の電圧レベルが、駆動回路２０のＯＮ動作時に比して大きくなるＯＦＦ動作時においては、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力するＡ／Ｄ変換用アナログ電圧の電圧レベルをＡ／Ｄ変換回路１３の許容入力電圧範囲内に抑えるために、切替制御用トランジスタＴｒ３がＯＮ状態（導通状態）になる。而して、接続点Ｃの被測定電圧がＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０へ入力されてきた際に、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧されて、分圧後の電圧がＡ／Ｄ変換用アナログ電圧としてＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるようになる。
【００２１】
なお、参考のために、前記特許文献１に記載の従来のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の構成を図８に示している。図８に示す従来の回路構成においては、Ａ／Ｄ変換回路１３へ入力する電圧を分圧するＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０Ａが、前述したように、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２によって構成されており、負荷のソレノイド４１Ａを駆動する駆動信号のＯＮ／ＯＦＦ如何に関わらず、接続点Ｃにおける被測定電圧を、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２によって一律に分圧して、分圧後の電圧がＡ／Ｄ変換用アナログ電圧としてＡ／Ｄ変換回路１３に入力するように構成されている。
【００２２】
このため、図８の従来の回路構成においては、接続点Ｃにおける被測定電圧が大きいＯＦＦ駆動時に比して、接続点Ｃにおける被測定電圧が大幅に小さくなるＯＮ駆動時においては、Ａ／Ｄ変換後の１ビット当たりの電圧値が、ＯＦＦ駆動時の電圧レベルによって大きな値に設定されているにも関わらず、分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２によりさらに分圧されてしまう結果、Ａ／Ｄ変換回路１３におけるＡ／Ｄ変換時の分解能が低下してしまい、ＯＮ駆動時における負荷４１側の動作状態を的確に検出することができなくなるという結果を招いている。
【００２３】
一方、図１に示すような本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０においては、前述のように、図８に示す従来のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０Ａの場合とは異なった構成となっており、次のように構成されている。
【００２４】
（１）負荷４１を駆動していない時（図１の駆動用トランジスタＴｒ１：ＯＦＦ時）は、接続点Ｃの被測定電圧がＡ／Ｄ変換回路１３への許容入力電圧よりも大きい電圧値となっているため、切替制御用トランジスタＴｒ３をＯＮすることにより、接続点Ｃの被測定電圧が分圧用抵抗ＲｌとＲ２とによって分圧されて、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力される。
【００２５】
（２）一方、負荷４１を駆動している時（トランジスタＴｒ１：ＯＮ時）は、接続点Ｃの被測定電圧がＡ／Ｄ変換回路１３への許容入力電圧よりも小さな電圧値となっているため、トランジスタＴｒ３をＯＦＦすることにより、接続点Ｃの被測定電圧がそのままＡ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力される。
【００２６】
而して、図１に示すような本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０においては、次のような効果を奏することができる。
【００２７】
（ａ）アクチュエータ側の負荷４１を駆動していない時（すなわちＯＦＦ駆動時）に比べ、負荷４１を駆動している時（すなわちＯＮ駆動時）には、従来技術よりも細かな分解能で、負荷４１を駆動する駆動回路２０からの駆動線上の接続点Ｃにおける被測定電圧を測定／監視することができ、ＯＮ駆動時における負荷４１側の動作状態をより的確に測定／監視することができる。
【００２８】
（ｂ）さらには、負荷４１の駆動状態如何に応じて、例えば、負荷４１への駆動信号のＯＮおよびＯＦＦの２つの状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力すべき被測定電圧の分圧の有無を切り替えることによって、Ａ／Ｄ変換回路１３におけるＡ／Ｄ分解能を切り替えて設定することができ、もって、いずれの駆動状態においても、被測定電圧の測定箇所における正常／異常状態の識別レベルを同レベルに設定することも可能になる。
【００２９】
次に、図１に示す本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０の動作について、負荷４１がソレノイド４１Ａであった場合を例にとって、図２を用いてさらに詳細に説明する。図２は、負荷がソレノイドの場合における本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の一構成例を示す回路図であり、図１における負荷４１をソレノイド４１Ａに置き換えた以外は、図１と全く同様の回路構成である。
【００３０】
図２に示す回路構成においても、図１において説明したように、制御部１０は、車載用の各負荷を制御するためのマイクロコンピュータからなるＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１の出力ポートを介して出力されてくる制御用信号に基づいて、各車載用負荷を駆動するための駆動信号を出力する出力回路（ＯＵＴ）１２と、Ａ／Ｄ入力ポートに入力されてくるアナログ電圧信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換して、ＣＰＵ１１の入力ポートへ送出するＡ／Ｄ変換回路１３とを、少なくとも備えている。
【００３１】
出力回路１２から出力される駆動信号によって、駆動回路２０内の駆動用トランジスタＴｒ１、および、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０内の切替制御用トランジスタＴｒ２が、ＯＮ／ＯＦＦされる。ここで、駆動回路２０内の駆動用トランジスタＴｒ１は、出力回路１２から出力される駆動信号によってＯＮ／ＯＦＦされ、ソレノイド４１Ａのような誘導性の負荷を駆動することができるトランジスタが用いられる。
【００３２】
また、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０内の切替制御用トランジスタＴｒ２は、出力回路１２から出力される駆動信号によって、駆動用トランジスタＴｒ１と同相でＯＮ／ＯＦＦされ（すなわち、駆動用トランジスタＴｒ１がＯＮ時に、ＯＮされ、ＯＦＦ時に、ＯＦＦされ）、後段の切替制御用トランジスタＴｒ３のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０内の切替制御用トランジスタＴｒ３は、前述したように、切替制御用トランジスタＴｒ２から出力されるＯＮ／ＯＦＦによって、逆に、ＯＦＦ／ＯＮされ、駆動用トランジスタＴｒ１と逆相でＯＮ／ＯＦＦされる（すなわち、駆動用トランジスタＴｒ１がＯＮ時に、ＯＦＦされ、ＯＦＦ時に、ＯＮされる）。
【００３４】
また、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０内の分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２は、アクチュエータ側の負荷であるソレノイド４１Ａの下流側に直列に接続されていて、被測定電圧として引き込まれる駆動回路２０内の駆動線上の接続点Ｃにおける電圧を、Ａ／Ｄ変換回路１３に入力可能なアナログ電圧値に分圧するための分圧用抵抗素子である。すなわち、接続点Ｃの被測定電圧をＶとした場合、Ａ／Ｄ変換回路１３への入力電圧を、｛Ｒ２/（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖに略近似する値に分圧する抵抗素子である。
【００３５】
なお、被測定電圧の測定箇所として、前述したように、駆動回路２０により駆動されるソレノイド４１Ａのアクチュエータ側の任意の箇所を測定箇所として選択しても構わないが、図２においては、接続点Ｃすなわち駆動回路２０のソレノイド４１Ａへの駆動線上の接続点Ｃを選択している場合を例示している。
【００３６】
切替制御用トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３は、駆動回路２０のソレノイド４１Ａに対する駆動状態如何に応じて、被測定電圧を分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧を行って、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力するか否かを切り替えるための切替制御用スイッチとして機能している。
【００３７】
ここで、切替制御用トランジスタＴｒ３は、分圧用抵抗Ｒ２の下流側に直列に接続されており、且つ、ＯＮ時におけるコレクタ−エミッタ間飽和電圧（Ｖｃｅ）が十分小さく、ＯＮ時の抵抗が分圧用抵抗Ｒ２に比して十分小さいことを特徴とするトランジスタである。
【００３８】
続いて、図２に示す本回路構成における動作について説明する。
【００３９】
まず、負荷となるソレノイド４１ＡをＯＦＦにした場合の動作について説明すると、以下の通りである。
【００４０】
（１）ＣＰＵ１１が、負荷のソレノイド４１ＡをＯＦＦ状態にするために、出力回路（ＯＵＴ）１２からＬｏｗレベルの駆動信号を出力すると、駆動用トランジスタＴｒｌと切替制御用トランジスタＴｒ２とはＯＦＦ状態になる。
【００４１】
（２）切替制御用トランジスタＴｒ２がＯＦＦすることにより、切替制御用トランジスタＴｒ３のベース端子が接続された接続点Ｂの電位は、電圧ＶｃｃのＨｉｇｈレベルに保持されることになり、切替制御用トランジスタＴｒ３は、ＯＮ状態になる。
【００４２】
以上の動作により、負荷のソレノイド４１ＡがＯＦＦ時には、図２に示す本回路構成は、等価的に、図３に示すような回路構成とみなすことができる。図３は、負荷のソレノイド４１ＡがＯＦＦ時における図２のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０の等価回路図である。
【００４３】
ここで、切替制御用トランジスタＴｒ３のＯＮ状態におけるコレクタ−エミッタ間飽和電圧（Ｖｃｅ）は、前述したように、十分に小さく、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力するＡ／Ｄ変換用電圧は、接続点Ｃの被測定電圧を分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧した電圧値に近似された値となる。
【００４４】
したがって、Ａ／Ｄ変換回路１３においては、このような分圧後の電圧値をデジタル信号に変換して、ＣＰＵ１１へ入力することになり、ＣＰＵ１１は、ソレノイド４１ＡがＯＦＦの場合の接続点Ｃの被測定電圧として、この分圧電圧値に基づくデジタル信号を用いてモニタすることとなる。
【００４５】
具体的な数値例を用いてさらに説明する。例えば、図３において、前提条件＃１として、ＶＢ（バッテリ電圧）＝９〜１６Ｖ、負荷のソレノイド４１Ａのコイル抵抗が１０Ω、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗が５０ｍΩ、分圧用抵抗Ｒ１が４．９ｋΩ、Ｒ２が１ｋΩとし、さらに、切替制御用トランジスタＴｒ３のＶｃｅ（ＯＮ時のコレクタ−エミッタ間飽和電圧）が０．１Ｖであると仮定すると、ＣＰＵ１１がモニタする電圧範囲は、図４に示す通りである。図４は、負荷のソレノイド４１ＡがＯＦＦ時においてＡ／Ｄ変換回路１３に対して出力される電圧範囲を示す概念図である。
【００４６】
図４に示すように、前記前提条件＃１の数値例においては、ＣＰＵ１１の出力ポートからソレノイド４１ＡをＯＦＦする制御信号が出力される場合に、接続点Ｃの被測定電圧としてＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０から出力されてくる電圧モニタ範囲、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力されてくる接続点Ｃの被測定電圧に対応する分圧電圧値は、１．６１〜２．７９Ｖの範囲であり、図８に示した従来の回路構成の場合の１．５２〜２．７０Ｖと略同様の電圧モニタ範囲となっている。なお、図４のカッコ内に示す数値は、５Ｖを１０ビットのデジタル値（‘１０２４’Ｄ）に変換した場合のＡ／Ｄ変換後のデジタル信号値を参考までに示している。
【００４７】
次に、負荷となるソレノイド４１ＡをＯＮにした場合の動作について説明すると、以下の通りである。
【００４８】
（１）ＣＰＵ１１が、負荷のソレノイド４１ＡをＯＮ状態にするために、出力回路（ＯＵＴ）１２からＨｉｇｈレベルの駆動信号を出力すると、駆動用トランジスタＴｒｌと切替制御用トランジスタＴｒ２とはＯＮ状態になる。
【００４９】
（２）切替制御用トランジスタＴｒ２がＯＮすることにより、切替制御用トランジスタＴｒ３のベース端子が接続された接続点Ｂの電位は、Ｌｏｗレベルに切り替わることになり、切替制御用トランジスタＴｒ３は、ＯＦＦ状態になる。
【００５０】
以上の動作により、負荷のソレノイド４１ＡがＯＮ時には、図２に示す本回路構成は、等価的に、図５に示すような回路構成とみなすことができる。図５は、負荷のソレノイド４１ＡがＯＮ時における図２のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０の等価回路図である。
【００５１】
したがって、Ａ／Ｄ変換回路１３においては、接続点Ｃの電圧値すなわち被測定電圧をそのままデジタル信号に変換して、ＣＰＵ１１へ入力することになり、ＣＰＵ１１は、ソレノイド４１ＡがＯＮの場合の接続点Ｃの被測定電圧として、この接続点Ｃにおける実際の電圧値に基づくデジタル信号を用いてモニタすることとなる。
【００５２】
具体的な数値例を用いてさらに説明する。例えば、図５において、負荷ＯＦＦ時における前記前提条件＃１と全く同様の数値例を適用した場合における、ＣＰＵ１１がモニタする電圧範囲を示すと、図６に示す通りである。図６は、負荷のソレノイド４１ＡがＯＮ時においてＡ／Ｄ変換回路１３に対して出力される電圧範囲を示す概念図である。
【００５３】
図６に示すように、ＣＰＵ１１の出力ポートからソレノイド４１ＡをＯＮする制御信号が出力される場合に、接続点Ｃの被測定電圧としてＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０から出力されてくる電圧モニタ範囲、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力されてくる接続点Ｃの被測定電圧の実際の電圧は、０．０４〜０．０８Ｖの範囲であり、図８に示した従来の回路構成の場合の０．００７〜０．０１３Ｖに比してより拡大された電圧モニタ範囲となっている。この結果、駆動用トランジスタＴｒ１がＯＮ状態の場合には、従来の回路構成の場合よりも、より高い分解能（細かな電圧の違い）を用いて、接続点Ｃの電圧変化をモニタすることができる。なお、図６のカッコ内に示す数値も、図４の場合と同様に、５Ｖを１０ビットのデジタル値（‘１０２４’Ｄ）に変換した場合のＡ／Ｄ変換後のデジタル信号値を参考までに示している。
【００５４】
次に、図２に示す回路構成例において、負荷のソレノイド４１Ａを駆動する駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗が上昇する異常が発生した場合について、ＣＰＵ１１が、該異常を検出する動作例について考える。例えば、前述した前提条件＃１のような数値例を用いる場合において、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗が正常な５０ｍΩから１０倍の５００ｍΩに上昇するような異常が発生した場合について考える。
【００５５】
駆動用トランジスタＴｒ１をＯＮした場合、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力されてくる電圧モニタ範囲は、前述したように、接続点Ｃの被測定電圧そのものであり、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗の正常時と異常時とを併せて表記すると、図７に示すようになる。ここに、図７は、駆動用トランジスタＴｒ１が正常時／故障時に、負荷のソレノイド４１ＡがＯＮ時においてＡ／Ｄ変換回路１３に対して出力される電圧範囲を示す概念図であり、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗が５００ｍΩの異常値まで上昇した場合の数値例を、正常時の５０ｍΩの場合と併せて示している。
【００５６】
図７に示すように、ＣＰＵ１１の出力ポートからソレノイド４１ＡをＯＮする制御信号が出力される場合に、接続点Ｃの被測定電圧としてＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０から出力されてくる電圧モニタ範囲、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力されてくる接続点Ｃの被測定電圧に相当する電圧は、図８に示すような従来の回路構成の場合であれば、駆動用トランジスタＴｒ１が正常時の場合は、前述のように、０．００７〜０．０１３Ｖの範囲であるが、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗値が５００ｍΩと異常になった場合は、０．１４〜０．２５Ｖの範囲であり、正常時との電圧差はごく僅かである。
【００５７】
これに対して、図２に示すような本発明による回路構成例の場合は、ＣＰＵ１１の出力ポートからソレノイド４１ＡをＯＮする制御信号が出力される場合に、接続点Ｃの被測定電圧としてＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０から出力されてくる電圧モニタ範囲、すなわち、Ａ／Ｄ変換回路１３のＡ／Ｄ入力ポートに対して出力されてくる接続点Ｃの被測定電圧に相当する電圧は、実際の被測定電圧そのものである。したがって、図７に示すように、駆動用トランジスタＴｒ１が正常時の場合は、前述のように、０．０４〜０．０８Ｖの範囲であるが、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗値が５００ｍΩと異常になった場合は、０．８５〜１．５２Ｖの範囲となり、図８の従来の回路構成の場合に比して、正常時と故障時との電圧差が大幅に拡大され、Ａ／Ｄ変換時の分解能が大幅に向上していることが分かる。なお、図６のカッコ内に示す数値も、図４の場合と同様に、５Ｖを１０ビットのデジタル値（‘１０２４’Ｄ）に変換した場合のＡ／Ｄ変換後のデジタル信号値を参考までに示している。
【００５８】
したがって、本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路３０を用いて、ＣＰＵ１１内のＲＡＭ（不揮発性記憶装置）またはＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）に、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ動作の異常を判別する異常診断閾値Ｖｔｈとして、例えば、０．４Ｖ（５Ｖを１０ビットのデジタル値で表現した場合の‘８１’Ｄ）を設定しておき、負荷のソレノイド４１ＡをＯＮに駆動した場合にＡ／Ｄ変換回路１３からＣＰＵ１１の入力ポートに入力されてくるモニタ電圧が異常診断閾値Ｖｔｈの０．４Ｖ（‘８１’Ｄ）を超えるか否かを監視することによって、駆動用トランジスタＴｒ１の異常を的確に検出することが可能になる。
【００５９】
一方、図８のような従来の回路構成では、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ時における正常時と異常時との電圧差が極めて近接しているために、前記前提条件＃１と全く同一の数値（回路定数）によって構成することが困難な実際の駆動回路２０それぞれにおいては、駆動用トランジスタＴｒ１の故障を判別するための異常診断閾値（素子中間故障検出閾値）を設定することが極めて困難であり、駆動用トランジスタＴｒ１の故障を容易には検出することができない。
【００６０】
かくのごとく、本発明による回路構成においては、従来技術とは異なり、駆動用トランジスタＴｒ１の故障について容易に且つ確実に検出可能な異常診断閾値（素子中間故障検出閾値）をＣＰＵ１１のＲＡＭやＲＯＭにあらかじめ設定することが可能であり、この結果、駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ抵抗上昇異常（中間故障）についても、より的確に検出することが可能になるといった追加効果も期待することができる。
【００６１】
以上の実施形態においては、負荷をソレノイド４１Ａという誘導性負荷とした場合について説明したが、モータ、ランプのようなバルブ負荷や、容量性の負荷や、通常の抵抗負荷の場合であっても、さらには、それらの組み合わせの負荷であっても、全く同様に適用することができる。
【００６２】
また、駆動用トランジスタＴｒ１、切替制御用トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３についても、バイポーラトランジスタ、ＣＭＯＳトランジスタ、あるいは、その組み合わせの如何によらず、同様の回路構成を用いて、同様の効果を得ることが可能である。
【００６３】
また、前述の実施形態においては、被測定電圧がより大きい電圧レベルとなるＯＦＦ動作時について、２つの分圧用抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧する場合について説明したが、被測定電圧を分圧する分圧用抵抗を２つ以上で構成しても良いし、あるいは、車載用負荷側の１つの測定箇所のみならず、複数の測定箇所の電圧を被測定電圧として引き込むような回路構成としても良いし、駆動状態に応じて、複数の分圧用抵抗によって複数の電圧レベルに分圧するような構成としても良い。
【００６４】
さらには、前述した実施形態の場合とは異なり、駆動回路２０をＯＮにした時に、Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路３０に入力されてくる測定箇所の被測定電圧が、ＯＦＦ時に比してより大きくなる場合、ＯＮ時の被測定電圧を分圧してＡ／Ｄ変換回路１３に対して出力することとしても良いし、あるいは、被測定電圧の電圧レベルがより小さくなる駆動条件側の被測定電圧を増幅するようにして、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力することとしても良く、車載用の負荷４１に対する駆動状態に応じて、Ａ／Ｄ変換回路１３に対して出力されるＡ／Ｄ変換用のアナログ電圧の電圧レベルを変更可能とするＡ／Ｄ変換用電圧入力方法であれば、如何なる回路構成からなるＡ／Ｄ変換用電圧入力方法を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の一構成例を示す回路図である。
【図２】負荷がソレノイドの場合における本発明によるＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の一構成例を示す回路図である。
【図３】負荷ＯＦＦ時における図２のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の等価回路図である。
【図４】負荷ＯＦＦ時においてＡ／Ｄ変換回路に対して出力される電圧範囲を示す概念図である。
【図５】負荷ＯＮ時における図２のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の等価回路図である。
【図６】負荷ＯＮ時においてＡ／Ｄ変換回路に対して出力される電圧範囲を示す概念図である。
【図７】駆動用トランジスタＴｒ１が正常時／故障時に、負荷ＯＮ時においてＡ／Ｄ変換回路に対して出力される電圧範囲を示す概念図である。
【図８】従来のＡ／Ｄ変換用電圧入力回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…出力回路(ＯＵＴ)、１３…Ａ／Ｄ変換回路(Ａ／Ｄ)、２０…駆動回路、３０,３０Ａ…Ａ／Ｄ変換用電圧入力回路、４１…負荷、４１Ａ…ソレノイド、Ｒ１，Ｒ２…分圧用抵抗、Ｔｒ１…駆動用トランジスタ、Ｔｒ２，Ｔｒ３…切替制御用トランジスタ。
【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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【図８】
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