JP2003293847A - エンジン制御装置及びスクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーニングのための電圧切換え指令信号
を専用の入力端子を必要とせず、簡易な方式により確実
な信頼性を伴って実現することができるエンジン制御装
置及びスクリーニング方法を提供する。 【解決手段】 エンジン制御装置１０７は、各種のセン
サ信号を入力端子２０−０〜２０−ｎを介し入力して、
制御に必要な演算処理を行なう集積回路２００、１１
２，１１３と、通常動作に用いる定格電圧とスクリーニ
ングするための定格電圧とを選択的に設定し得る出力電
圧調整回路２５０とを備える。通常動作に用いる１以上
のセンサ信号入力端子２０−０〜２０−２に通常動作で
は用いられない所定の信号レベルが入力されると、ＣＰ
Ｕ２００は、出力電圧調整回路２５０にスクリーニング
用の定格電圧に切換わる指令を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン制御装置
に係り、特に、集積回路を回路基板に実装した状態でス
クリーニングをする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン制御装置などの集積回路を実装
した回路基板に、通常の動作より高い電圧（いわゆるバ
ーンイン電圧）を高温状態で印加して初期不良品を摘出
するスクリーニング技術が従来より種々提案されてい
る。

【０００３】エンジン制御装置（エンジンコントロール
ユニット）には、通常の動作（エンジン制御）に用いる
定格電圧とそれよりも高いバーンイン電圧（スクリーニ
ング用の定格電圧）とを設定し得る電圧調整回路（電圧
レギュレータ）が内蔵されている。

【０００４】特開２００１−５１０２３号公報には、ス
クリーニングを行うために、エンジン制御装置の外部に
設定された抵抗器と接続する専用のコネクタ端子を備え
ることが開示されている。

【０００５】また、特開平９−３０４４８１号公報で
は、外部からスクリーニング用の切換え信号を入力する
専用のコネクタ端子を必要としないようにするために、
外部通信手段の通信信号により指令によってエンジン制
御装置内の制御回路が切換え信号を電圧レギュレータに
送出する技術が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スクリーニ
ングのための電圧切換え指令信号を専用の入力端子を必
要とせず、しかも、従来の通信指令方式と異なる簡易な
方式により確実な信頼性を伴って実現することができる
エンジン制御装置及びスクリーニング方法を提供しよう
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係るエンジン制御装置は、基本的には、各種の
外部信号を入力して、制御に必要な演算処理を行なう集
積回路を備えたエンジン制御装置において、通常動作に
用いる定格電圧とスクリーニングするための定格電圧と
を選択的に設定し得る出力電圧調整回路と、通常動作に
用いる外部信号入力用の１以上の入力端子好ましくは複
数の入力端子に通常動作では用いられない所定の信号レ
ベル（入力信号レベルが通常使用時以外の設定値）が入
力されると前記スクリーニングの定格電圧を設定する手
段と、を備えてなる。

【０００８】また、各種の外部信号を入力して制御に必
要な演算処理を行なう集積回路を回路基板に実装した状
態でスクリーニングする方法において、通常動作に用い
る外部信号入力用の１以上の入力端子に通常使用時以外
の所定の信号レベルが入力されることを条件にスクリー
ニングの電圧を設定することを特徴とする集積回路のス
クリーニング方法を提案する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明に係るエ
ンジン制御装置の実施形態について説明する。

【００１０】図１は、本発明に係るエンジン制御装置の
第一の実施例を示したブロック図である。

【００１１】エンジン制御装置１０７は、定電圧電源回
路１００と、エンジン制御に必要な演算処理を制御プロ
グラムに基づいて実行する制御回路（ＣＰＵ；演算処理
装置）２００、ＩＣチップ１１２、１１３等からなる。
集積回路により構成されるＣＰＵ２００、ＩＣチップ１
１２、１１３は、回路基板にベアチップ状態で実装され
ている。

【００１２】エンジン制御装置１０７は、クランク角セ
ンサ（図示省略）その他の各種センサ（例えば、吸気流
量センサ、水温センサ、吸気温度センサ、スロットルセ
ンサ、空燃比センサ等；図示省略）からの検出信号を各
々の入力端子２０−０〜２０−ｎ（ここでｎは入力端子
数に相当する数である）及び入力回路２１−０〜２１−
ｎを介して取り込み、この取り込み検出信号に基づき制
御に必要な制御量（燃料噴射量、点火時期等）を演算し
て、燃料噴射弁等（図示省略）に駆動信号を出力すると
ともに、点火プラグ（図示省略）にも点火駆動信号を出
力する。

【００１３】入力回路２１−０〜２１−ｎは、外部の各
種センサ信号を入力端子２０−０〜０−ｎを介して受け
て、この入力信号からノイズ成分を除去するなどの信号
処理を行なって、当該信号をＣＰＵ２００に内蔵される
Ａ／Ｄ変換部に出力する。

【００１４】ＣＰＵ２００は、制御プログラムなどを記
憶するＲＯＭ、制御プログラムを呼び出したり各種セン
サのデータを記憶するＲＡＭを備える。ＣＰＵ２００
は、Ａ／Ｄ変換結果を取り込み、前記ＲＯＭに記憶され
た所定の制御プログラムを実行する。演算結果及び、前
記Ａ／Ｄ変換結果は、前記ＲＡＭに一時保管されると共
に、該演算結果は、出力回路（図示省略）を通じて制御
出力信号として出力され、燃料噴射弁等の制御に用いら
れる。

【００１５】エンジン制御装置１０７は、ＣＰＵ２０
０、ＩＣチップ１１２、１１３を回路基板に搭載した状
態でスクリーニングするために、所定のコネクタ（入力
端子）を介してスクリーニング装置１０８と接続可能に
してある。

【００１６】スクリーニング装置１０８は、実機搭載前
すなわち製品テストの過程にあるエンジン制御装置１０
７と接続されるものであり、バッテリ電源３０４と、エ
ンジン制御装置１０７の電源入力端子２と接続される電
源出力端子３と、エンジン制御装置１０７の各種センサ
信号入力端子２０−１〜２０−ｎのうち所定のコネクタ
端子（本実施例では、端子２０−０、２０−１、２０−
２としている）と接続される端子３０−０、３０−１、
３０−２を有している。

【００１７】一方、エンジン制御装置１０７側には、実
車に搭載したときの通常の動作に用いる定格電圧（例え
ば５V）とそれよりも高いスクリーニング用の電圧（バ
ーンイン電圧；例えば７V）とを定電圧電源回路１００
を利用して選択的に設定し得る出力電圧調整回路２５０
を備えている。

【００１８】定電圧電源回路１００は、電流源１１４
と、基準電圧源１０４と、スタートアップ回路１１５
と、誤差増幅器１１６と、トランジスタ１１７とからな
る可変出力タイプのものである。電源回路１００は、通
常時には、次に述べる出力電圧調整回路２５０によって
一定の定格電圧（例えば、５Ｖ）を出力し、この定格電
圧を電源出力線１１０を介してＣＰＵ２００及びＩＣチ
ップ１１２，１１３に供給している。

【００１９】出力電圧調整回路２５０は、ＣＰＵ２０
０、ＩＣチップ１１２，１１３をスクリーニングするた
めに定格電圧を切換えるものであり、抵抗器１０１，１
０２，２０１と、トランジスタ２０４とから構成され
る。抵抗器１０１及び抵抗器１０２は、定格電圧の電源
出力線１１０とグランドとの間に直列に接続されてい
る。

【００２０】一方、抵抗器２０１は、一端がトランジス
タ２０４を介してグランド側に接続され、他端が抵抗器
１０１，１０２間の接点１０３に接続されており、トラ
ンジスタ２０４をオンにすることにより、抵抗器１０２
と並列に接続されるものである。

【００２１】また、接点１０３は、誤差増幅器１１６の
反転入力端子（−）に接続される。誤差増幅器１１６の
非反転入力端子（＋）は、基準電圧源１０４から基準電
圧が入力されている。

【００２２】トランジスタ２０４は、例えばＮＰＮ型で
あり、そのベースがＣＰＵ２００の出力ポート２０２と
接続され、コネクタが抵抗器２０１の一端と接続され、
エミッタがグランドに接続されている。

【００２３】ＣＰＵ２００、ＩＣチップ１１２，１１３
のスクリーニングは、以下のようにして行われる。

【００２４】まず、スクリーニング装置１０８の電源出
力端子３がエンジン制御装置１０７の電源入力端子２と
接続される。それによって、バッテリ電圧３０４が入力
側電源線１０９を介してエンジン制御装置１０７に印加
される。当初は、スクリーニング装置の定格電圧切換端
子３０−０〜３０−２は、エンジン制御装置１０７の所
定の外部信号入力用端子（この端子は、通常動作時に各
種センサ信号の入力端子として用いられるものである）
２０−０〜２０−２と未だ接続されていない。

【００２５】そのときには、ＣＰＵ２００の出力ポート
２０２は、ローレベルの状態にあり、抵抗器１０１と抵
抗器１０２との比で決定される接点１０３の電圧値が、
誤差増幅器１１６の（−）端子に入力される。誤差増幅
器１１６は、基準電圧源１０４の電圧と接点１０３の電
圧の差分を増幅し、その増幅出力をトランジスタ１１７
のベースに入力することで、最終的には電源出力線１１
０における電圧を、一定の定格電圧（５Ｖ）を維持して
いる。この定格電圧は、ＣＰＵ２００、ＩＣチップ１１
２，１１３に電源電圧として印加され、ＣＰＵ２００、
ＩＣチップ１１２，１１３等が動作を開始する。

【００２６】次にスクリーニング用の定格電圧（バーン
イン電圧）が次のようにしてＣＰＵ２００、ＩＣチップ
１１２，１１３に印加される。バーンイン電圧は、通常
の定格電圧より高い（例えば７Ｖ）。

【００２７】ＣＰＵ２００は、通常動作に用いる外部信
号入力用の複数の入力端子、例えばセンサ信号入力端子
２０−０〜２０−２に通常動作では用いられない所定の
信号レベル（通常使用時以外の信号レベル）が入力され
ると、出力電圧調整回路２５０にスクリーニング用の定
格電圧（バーンイン電圧）に切換わる指令を与える機能
を備えている。

【００２８】例えば、エンジン制御装置１０７の各種セ
ンサ信号入力端子のうち入力端子２０−０には、スクリ
ーニング装置１０８の出力端子３０−０（バッテリ電源
３０４の＋側に接続されている端子）が接続され、入力
端子２０−１と２０−２がスクリーニング装置１０８の
グランド端子３０−１、３０−２に接続される。この場
合の入力端子２０−０〜２０−２（換言すれば入力回路
２１−０〜２１−２）の信号レベルの組み合わせは、通
常動作の信号レベルの組み合わせとは全く異なるもので
ある。

【００２９】ＣＰＵ２００は、このときの入力回路２１
０、２１１、２１２に入力される電圧をモニタし、その
状態が通常使用時以外の入力電圧であることを、ＣＰＵ
２００内の制御プログラムにより検出する。

【００３０】それによって、ＣＰＵ２００は、出力ポー
ト２０２の出力をハイレベルにする。そして、トランジ
スタ２０４がオンにすることにより、接点１０３の電圧
値（中間電圧値）は、並列に接続されている抵抗器１０
２及び抵抗器２０１と、これらと直列に接続されている
抵抗器１０１との比で決定され、接点１０３の電圧が誤
差増幅器１１６に入力される。このときの誤差増幅器１
１６とトランジスタ１１７は、出力調整回路２５０が通
常時よりも高い電圧値を維持するように動作し、この電
圧（バーンイン電圧）が電源出力線１１０を介してＣＰ
Ｕ２００、ＩＣ１１２，１１３に印加して、スクリーニ
ングをする。

【００３１】ＣＰＵ２００，ＩＣ１１２，１１３をスク
リーニングした後、ＣＰＵ２００，ＩＣ１１２、１１３
の特性を検査して良否を判別し、スクリーニング装置１
０８と切り離してから合格した製品のみをエンジン制御
装置１０７として実機に採用している。

【００３２】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸
脱することなく設計において種々の変更ができるもので
ある。

【００３３】例えば、図１の実施例では、通常の動作に
使用される３つの入力端子２０−２〜２０−２（入力回
路２１−０〜２１−２）に通常使用時以外の信号レベル
を与えることで、スクリーニング用の高電圧切換えを実
施したが、入力信号形態は、エンジン制御装置において
実機使用状態に有り得ないことであれば、入力端子（入
力回路）の数に関係無いこととする。

【００３４】さらに、入力端子２０−０〜２０−２（入
力端子数はこれ以外でも良い）の通常使用時以外の信号
レベルとして、すべてスクリーニング装置のグランド端
子に接続して零レベルにしてもよい。例えば、スクリー
ニングに用いるセンサ信号入力端子として、水温センサ
用の入力端子、吸気温度センサ、Ａ／Ｃ（エアコンディ
ショナー）エバポレータ温度センサを選択して、スクリ
ーニング装置のグランド端子に接続して零レベルにして
もよい。また、エンジン制御装置の全てのセンサ信号入
力端子が開放状態の信号レベルにあるときに、スクリー
ニング電圧を設定してもよい。本スクリーニング方法
は、エンジン制御装置以外であっても、ベアチップ状態
で実装された集積回路の制御装置に適用可能である。ま
た、出力電圧調整回路及び特性検査回路を設けることに
より、集積回路のスクリーニング及び機能検査を行なう
ことができる。

【００３５】また、スクリーニングを行なう場合に、初
めからエンジン制御装置１０７の該当入力端子２、セン
サ信号入力端子２０−１〜２０−２（数は任意で１以上
である）にスクリーニング装置１０８の対応端子３、３
０−１〜３０−２を接続する。そして、ＣＰＵ２００が
このときのセンサ信号入力端子が通常使用時以外の信号
レベルと判断すれば、制御プログラムにしたがって最初
に出力ポート２０２をローレベルにして通常の定格電圧
にし、その後に出力ポート２０２をハイレベルにしてバ
ーンイン電圧を設定するように指令するように構成して
もよい。

【００３６】本実施例によれば、エンジン制御装置内の
通常動作に用いるセンサ信号入力用の端子及び回路を利
用してスクリーニングを行うことができ、専用の出力電
圧切換えの為のコネクタ端子を必要とせず実装サイズの
縮小化、より簡単なスクリーニング装置の構成によって
製造コストの低減等を図ることができる。しかも、通常
ありえない信号レベルの組み合わせによってスクリーニ
ングを実行するので、通常の動作時に誤信号により不用
意にスクリーニング電圧に切換わることは確実に防止で
きる。図２は、本発明に係るエンジン制御装置の第二の
実施例を示したブロック図である。

【００３７】ＣＰＵ３００、シリアル通信手段２０５以
外は、図１と同様の構成であるので、該ＣＰＵ３００、
シリアル通信手段２０５について詳述する。ＣＰＵ３０
０は、第一の実施例同様にエンジン制御の演算装置とし
て機能するほかに、外部と通信可能なシリアル通信機能
を備える。スクリーニング装置１０８は上記ＣＰＵ３０
０と通信可能なシリアル通信手段２０５を有する。

【００３８】スクリーニング時は、第一実施例と同様に
エンジン制御装置１０７の電源入力端子２、センサ信号
入力端子２０−０〜２０−２が、スクリーニング装置１
０８の端子３、３０−０〜３０−２に接続されるほか
に、シリアル通信の送受信端子４０，４１がスクリーニ
ング装置１０８のシリアル通信端子５０，５１に接続さ
れる。

【００３９】本実施例では、スクリーニング時には、セ
ンサ信号入力端子２０−０〜２０−２（入力回路）が通
常使用以外の信号レベルになり、かつスクリーニング装
置１０８内のシリアル通信手段２０５からのコマンドを
入力することによって、ＣＰＵ３００のスクリーニング
用の制御プロクラムが動作する。それにより、ポート２
０２の出力をハイレベルにすることでトランジスタ２０
４をオンにする。その後の動作は、第一実施例と同様
に、並列に接続されている抵抗器１０２及び抵抗器２０
１と、これらと直列に接続されている抵抗器１０１との
比で前記接点１０３の電圧値（中間電圧値）が決定され
る。そして、通常時よりも高い電圧値を出力側電源線１
１０を介してＣＰＵ２００、集積回路１１２，１１３に
印加してスクリーニングをする。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、エンジン制御装置が専
用の出力電圧切換えのためのコネクタ端子を必要としな
いで、しかも簡易で信頼性のある構成によりスクリーニ
ングを実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すエンジン制御装置
とスクリーニング装置の接続状態を示すブロック図。

【図２】本発明の第二の実施例を示すエンジン制御装置
とスクリーニング装置の接続状態を示すブロック図。

【符号の説明】

２…電源入力端子、２０−０〜２０−２…センサ信号入
力端子、２１−０〜２１−２…入力回路、１００…定電
圧電源回路、１０７…エンジン制御装置、１０８…スク
リーニング装置、１１２，１１３…集積回路（ＩＣチッ
プ）、２００…演算処理装置（ＣＰＵ：出力電圧切換え
手段）、２０２…出力ポート、２０５…シリアル通信回
路、２５０…出力電圧調整回路、３００…演算処理装置
（ＣＰＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 浩一 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 中▲鶴▼ 州人 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 海老澤 隆之 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 宮下 喜三夫 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所モノづくり技術事業部 内 Ｆターム(参考） 2G132 AA20 AB03 AD01 AG01 AK07 AK16 AL00 AL05 3G084 DA13 DA21 DA27 EB02 EB22 FA02 FA07 FA10 FA20 FA29 FA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種の外部信号を入力して、制御に必要
   な演算処理を行なう集積回路を備えたエンジン制御装置
   において、 通常動作に用いる定格電圧とスクリーニングするための
   定格電圧とを選択的に設定し得る出力電圧調整回路と、 通常動作に用いる外部信号入力用の１以上の入力端子に
   通常動作では用いられない所定の信号レベルが入力され
   ると前記出力電圧調整回路にスクリーニング用の定格電
   圧に切換わる指令を与える手段と、 を備えてなることを特徴とするエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 各種の外部信号を入力して、制御に必要
   な演算処理を行なう集積回路を備えたエンジン制御装置
   において、 通常動作に用いる定格電圧とスクリーニングするための
   定格電圧とを選択的に設定し得る出力電圧調整回路と、 外部とシリアル通信可能なシリアル通信回路と、 通常動作に用いる外部信号入力用の１以上の入力端子に
   通常動作では用いられない所定の信号レベルが入力され
   且つ前記シリアル通信回路を介して所定のコマンドを受
   け取ることを条件に前記出力電圧調整回路にスクリーニ
   ング用の定格電圧に切換わる指令を与える手段と、を備
   えてなることを特徴とするエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 前記入力端子は、制御に用いる各種セン
   サ信号を入力する複数の入力端子である請求項１又は２
   記載のエンジン制御装置。
4. 【請求項４】 各種の外部信号を入力して制御に必要な
   演算処理を行なう集積回路を回路基板に実装した状態で
   スクリーニングする方法において、 通常動作に用いる外部信号入力用の１以上の入力端子に
   通常使用時以外の所定の信号レベルが入力されることを
   条件にスクリーニングの電圧を設定することを特徴とす
   る集積回路のスクリーニング方法。