JP6586240B2 - 電子制御装置、電子制御装置の接続状態の診断方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電子制御装置に関し、特に、車両の電子制御を行う電子制御装置に関する。
最近の車両では、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどの電子制御装置が搭載され、この電子制御装置が車両の走行制御を行っている。このような電子制御装置では、センサによる検出信号の入力や、負荷を駆動する駆動信号の出力などを行っている。
特開２０１０−２３０５６３号公報では、サーミスタを有するアナログ信号入力回路からの信号がマイコンのＡ／Ｄ入力ポートに入力される制御装置において、Ａ／Ｄ入力ポートの電圧変化によって、サーミスタから制御装置のマイコンまでの間の断線を検出可能とした発明を開示している。
しかしながら、特開２０１０−２３０５６３号公報に記載の制御装置では、制御装置のマイコンにＡ／Ｄ入力ポートが必要であって、この構成においてアナログ信号入力回路の断線を検出可能としたものであり、２値で判定するようなデジタル入力回路の異常診断については何ら開示されていなかった。
また、デジタル入力回路の異常診断を行うにあたり、電子部品やマイコンポートを追加するなど回路構成を変更すると、コストアップを招いてしまうという問題があった。
本発明は、回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置を提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、外部電源が接続される外部接続端子と、一端が前記外部接続端子に接続され、他端が回路グランドに接続された第一のコンデンサと、入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポートを有するマイコンと、前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器および第二のコンデンサから成るＲＣフィルタと、前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器と、を備え、前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、ことを特徴とする。
本発明によれば、回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る電子制御装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る電子制御装置の概略構成を示す回路図である。
この実施例１の電子制御装置１は、例えば、自動車に搭載されてエンジンやトランスミッションあるいはブレーキ等の電子制御に用いられる装置であって、この電子制御を行うマイコン２を有する。マイコン２は、マイコン２の演算部として動作するＣＰＵコア（不図示）の他、ＲＡＭ（不図示）やＲＯＭ（不図示）といったメモリや、外部との入出力を行う回路などの周辺回路を有して構成される。
マイコン２はＤ／Ｉポート３を有する。このＤ／Ｉポート３は、Ｄ／Ｉポート３に入力された入力信号をＨＩＧＨかＬＯＷかの２値で判定する入力ポートとして使用する他、ＨＩＧＨ又はＬＯＷの出力信号をＤ／Ｉポート３から出力可能な出力ポートとして使用可能な入出力ポートである。また、Ｄ／Ｉポート３に信号を入力するときの入力回路としては、例えば、抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ１で構成されるＲＣフィルタ７と、分圧用の抵抗器Ｒ２とで構成される。
外部入力としては、例えば、スイッチ４のＯＮ／ＯＦＦ切り替えにより外部電源５の電圧入力の有無を切り替える構成とする。スイッチ４の一端は外部電源５に接続され、スイッチ４の他端は電子制御装置１の外部接続端子６に接続される。スイッチ４がＯＮのとき、マイコン２のＤ／Ｉポート３への入力は外部電源５の電圧となるため、マイコン２のＤ／Ｉポート３はＨＩＧＨが入力されたと判定する。
また、外部接続端子６と回路グランド（ＧＮＤ）との間には外来ノイズ抑制用の端子コンデンサＣ２を接続している。
次に、実施例１の電子制御装置１における回路異常診断方法について説明する。
異常診断にあたっては、まず、Ｄ／Ｉポート３を入力ポートから出力ポートに変更し、この出力ポートであるＤ／Ｉポート３からＨＩＧＨ信号を出力する。
その後、Ｄ／Ｉポート３からＨＩＧＨ信号を出力したまま、端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間（マイコン２に予め設定しておく）の経過を待ち、この時間が経過したならば、Ｄ／Ｉポート３を出力ポートから入力ポートに変更する。端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間は、端子コンデンサＣ２の容量に基づいて予め定めるものであってもよい。
このとき、外部接続端子６から外部電源５までの配線が正常であれば、スイッチ４がＯＮした状態において、Ｄ／Ｉポート３への入力は外部電源５の電圧となる。これに対して、例えば端子コンデンサＣ２から外部電源５までの配線に断線があれば、スイッチ４がＯＮした状態においても、端子コンデンサＣ２は、Ｄ／Ｉポート３から出力されたＨＩＧＨ信号を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで分圧した電圧で充電された状態であり、Ｄ／Ｉポート３への入力は、この分圧された電圧であり、外部電源５の電圧とはならない。また、例えば外部接続端子６から外部電源５までの配線に地絡があれば、外部接続端子６がＧＮＤ電位となっているため、端子コンデンサＣ２は充電されず、Ｄ／Ｉポート３への入力は、ＧＮＤ電位であり、外部電源５の電圧とはならない。
従って、マイコン２で動作するソフトウェアにおいて、Ｄ／Ｉポート３に入力される電圧値を判定する閾値を設定しておけば、Ｄ／Ｉポート３に入力される電圧値をこの閾値で判定することで、正常／断線／地絡のそれぞれの状態を切り分けることができ、回路異常診断が可能となる。すなわち、マイコン２では、Ｄ／Ｉポート３に入力される電圧に基づいて外部接続端子６の接続状態の診断が可能である。この閾値として利用可能な値は、外部電源５の電圧値（例えば、５Ｖ）と、Ｄ／Ｉポート３から出力されたＨＩＧＨ信号（例えば、５Ｖ）を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで分圧した電圧値と、の間の電圧値である。Ｄ／Ｉポート３からＨＩＧＨ信号を出力し、端子コンデンサＣ２の充電時間の経過後、Ｄ／Ｉポート３に入力される電圧値が、この閾値より大きければ正常であり、この閾値より小さく且つＧＮＤ電位でなければ断線であり、ＧＮＤ電位であれば地絡である。
また、異常診断の診断結果に基づいて、故障している箇所に関連する制御を停止させることや、異常診断の結果をユーザー（車両の運転者などの操作者）に（例えば、音、光、文字、画像、振動で）通知する通知装置（不図示）を備え、マイコン２からこの通知装置に診断結果を出力する等、また、例えば、電子制御装置１がＣＡＮ（不図示）を介して他の車載電子制御装置（不図示）に診断結果を通知することもでき、各診断結果に応じて適切な処置を適用することで、電子制御装置１において、より安全な電子制御が可能となる。
図２は、本発明の実施例２に係る電子制御装置の概略構成を示す回路図である。
この実施例２では、外部負荷を駆動するＦＥＴを有する構成において回路異常診断を可能とした電子制御装置１１を例に説明する。
この実施例２の電子制御装置１は、例えば、自動車に搭載されてエンジンやトランスミッションあるいはブレーキ等の電子制御に用いられる装置であって、この電子制御を行うマイコン１２を有する。マイコン１２は、マイコン１２の演算部として動作するＣＰＵコア（不図示）の他、ＲＡＭ（不図示）やＲＯＭ（不図示）といったメモリや、外部との入出力を行う回路などの周辺回路を有して構成される。
この実施例２では、外部負荷１３を駆動するための電子制御装置１１として、ＦＥＴ１４で構成される外部負荷駆動回路を有する構成を例に説明する。この外部負荷駆動回路は、ＦＥＴ１４と、マイコン１２のＤ／Ｏポート１５と、Ｄ／Ｏポート１５の保護用の抵抗器Ｒ３と、ＬＯＷレベル確定用の抵抗器Ｒ４とで構成される。また、外部負荷１３への電源供給は外部電源１６によって行うものとする。外部負荷１３の一端は外部電源１６に接続され、外部負荷１３の他端は電子制御装置１１の外部接続端子１８に接続される。Ｄ／Ｏポート１５からＨＩＧＨ信号（例えば、５Ｖ電圧）が出力されることでＦＥＴ１４がＯＮし、Ｄ／Ｏポート１５からＬＯＷ信号（例えば、０Ｖ電圧）が出力されることでＦＥＴ１４がＯＦＦする。
マイコン１２はＤ／Ｉポート１７を有する。このＤ／Ｉポート１７は、Ｄ／Ｉポート１７に入力された入力信号をＨＩＧＨかＬＯＷかの２値で判定する入力ポートとして使用する他、ＨＩＧＨ又はＬＯＷの出力信号をＤ／Ｉポート１７から出力可能な出力ポートとして使用可能な入出力ポートである。また、Ｄ／Ｉポート１７に信号を入力するときの入力回路としては、例えば、抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ１で構成されるＲＣフィルタ１９と、分圧用の抵抗器Ｒ２とで構成される。
また、外部接続端子１８と回路グランド（ＧＮＤ）との間には外来ノイズ抑制用の端子コンデンサＣ２を接続している。
次に、実施例２の電子制御装置１１における回路異常診断方法について図３を用いて説明する。
図３は、本発明の実施例２の電子制御装置１１における回路異常診断方法のフローチャートである。
異常診断にあたっては、まず、電子制御装置１１の電源をＯＮ（ステップ１１１）し、その後、外部負荷駆動用のＦＥＴ１４をＯＦＦ（ステップ１１２）したときに、マイコン１２のＤ／Ｉポート１７への入力電圧がＬＯＷかどうか診断する（ステップ１１３）。ＬＯＷで無ければ回路は正常なため、通常制御に戻る。ＬＯＷであれば外部電源１６の電圧が入力されていないことから回路に異常が発生していることが分かるため次のステップに移行する。
次に、Ｄ／Ｉポート１７を入力ポートから出力ポートに変更し、この出力ポートであるＤ／Ｉポート１７からＨＩＧＨ信号を出力し（ステップ１１４）、端子コンデンサＣ２を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分だけ充電する。このとき、マイコン１２に予め設定しておいた端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間だけ待機する。端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間は、端子コンデンサＣ２の容量に基づいて予め定めるものであってもよい。その後、Ｄ／Ｉポート１７を出力ポートから入力ポートに変更し（ステップ１１５）、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＨＩＧＨかどうか診断する（ステップ１１６）。
ＨＩＧＨで無ければ端子コンデンサＣ２が充電されていないことから、外部接続端子１８が地絡していることが分かり（ステップ１１８）、この場合、診断は終了する。一方、ステップ１１６でＨＩＧＨであれば次の診断へ移る（ステップ１１７）。
ＨＩＧＨで無ければ端子コンデンサＣ２が充電されていないことから、外部接続端子１８が地絡していることが分かり（ステップ１１８）、この場合、診断は終了する。一方、ステップ１１６でＨＩＧＨであれば次の診断へ移る（ステップ１１７）。
続いて、Ｄ／Ｉポート１７を入力ポートから出力ポートに変更し、この出力ポートであるＤ／Ｉポート１７からＨＩＧＨ信号を出力するのと同時に今回はＦＥＴ１４をＯＮさせる（ステップ１２０）。このとき、端子コンデンサＣ２を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分だけ充電するため、マイコン１２に予め設定しておいた端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間だけ待機する。
次に、Ｄ／Ｉポート１７を出力ポートから入力ポートに変更するのと同時にＦＥＴ１４をＯＦＦさせる（ステップ１２１）。その後、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＨＩＧＨかどうか診断する（ステップ１２２）。ＨＩＧＨの場合（ステップ１２３）は、ＦＥＴ１４がＯＮしない故障となっており、ステップ１２０で端子コンデンサＣ２が充電されていることが分かる。一方、ＨＩＧＨで無い場合（ステップ１２４）、ＦＥＴ１４がＯＮしていて、端子コンデンサＣ２が充電されないことから、例えば端子コンデンサＣ２から外部電源１６までの配線が断線していることが分かる。なお、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧を、予め設定した閾値と比較することで診断するようにしてもよい。以上をもって診断の終了となる（ステップ１２５）。
図４は、図３のフローチャートに示した処理の流れに伴う電子制御装置１１の各箇所での電圧値の変化を示すタイムチャートである。
図４において、上段の「診断ポート」はＤ／Ｉポート１７であり、中段の「ＦＥＴ駆動ポート」はＤ／Ｏポート１５である。
図４の（１）の時点は図３のステップ１１３の時点であり、図４の（２）の時点は図３のステップ１１４の時点であり、図４の（３）の時点は図３のステップ１１５および１１６の時点であり、図４の（４）の時点は図３のステップ１２０の時点であり、図４の（５）の時点は図３のステップ１２１、１２２の時点である。
図４の（１）では、Ｄ／Ｉポート１７への入力がＬＯＷであることから、図３のステップ１１３からステップ１１４に進む。
図４の（２）では、図３のステップ１１４において、Ｄ／Ｉポート１７を出力ポートに変更し、ＨＩＧＨ信号（ここでは５Ｖ）を出力する。
図４の（２）から図４の（３）までの時間は、マイコン１２に予め設定しておいた端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間である。この時間において、断線の場合には、端子コンデンサＣ２は、Ｄ／Ｉポート１７から出力されたＨＩＧＨ信号を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで分圧した電圧分だけ充電される（図４の（２）から図４の（３）までの間の端子コンデンサＣ２において一点鎖線で示す）。一方、この時間において、地絡の場合には、端子コンデンサＣ２は充電されない。
図４の（３）では、図３のステップ１１５および１１６において、Ｄ／Ｉポート１７を入力ポートに変更し、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＨＩＧＨかどうか診断する。図４の（３）において、地絡があった場合には端子コンデンサＣ２は充電されていないので、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧はＨＩＧＨにはならず、図３のステップ１１８に進む。なお、断線があった場合には、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧は、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分となるが、ここでは、この電圧をＨＩＧＨと判定して図３のステップ１１７に進む。なお、図３のステップ１１６での処理を、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＬＯＷかどうかの診断に代え、ＬＯＷであれば図３のステップ１１８に進み、ＬＯＷでなければ図３のステップ１１７に進むようにすることで、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分の電圧をＨＩＧＨと判定しない（もちろんＬＯＷでもない）場合にも適用することができる。
図４の（４）では、図３のステップ１２０において、Ｄ／Ｉポート１７を出力ポートに変更し、ＨＩＧＨ信号を出力するとともに、同時にＦＥＴ１４をＯＮさせる。ＦＥＴ１４をＯＮするため、Ｄ／Ｏポート１５はＨＩＧＨ信号を出力する。
図４の（４）から図４の（５）までの時間は、マイコン１２に予め設定しておいた端子コンデンサＣ２が充電されるまでの時間である。この時間において、ＦＥＴ１４がＯＮしない故障が生じている場合には、端子コンデンサＣ２は、Ｄ／Ｉポート１７から出力されたＨＩＧＨ信号を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで分圧した電圧分だけ充電される（図４の（４）から図４の（５）までの間の端子コンデンサＣ２において一点鎖線で示す）。一方、この時間において、断線の場合には、端子コンデンサＣ２は充電されない。
図４の（５）では、図３のステップ１２１において、Ｄ／Ｉポート１７を入力ポートに変更するとともに、同時にＦＥＴ１４をＯＦＦさせる。ＦＥＴ１４をＯＦＦするため、Ｄ／Ｏポート１５はＬＯＷ信号を出力する。続いて、図３のステップ１２２において、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＨＩＧＨかどうか診断する。図４の（５）において、断線があった場合には端子コンデンサＣ２は充電されていないので、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧はＨＩＧＨにはならず、図３のステップ１２４に進む。なお、ＦＥＴ１４がＯＮしない故障が生じている場合には、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧は、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分となるが、ここでは、この電圧をＨＩＧＨと判定して図３のステップ１２３に進む。なお、図３のステップ１２２での処理を、Ｄ／Ｉポート１７への入力電圧がＬＯＷかどうかの診断に代え、ＬＯＷであれば図３のステップ１２４に進み、ＬＯＷでなければ図３のステップ１２３に進むようにすることで、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の分圧分の電圧をＨＩＧＨと判定しない（もちろんＬＯＷでもない）場合にも適用することができる。
従って、マイコン１２で動作するソフトウェアにおいて図３の処理を実行することで、正常／ＦＥＴ１４がＯＮしない故障／断線／地絡のそれぞれの状態を切り分けることができ、回路異常診断が可能となる。すなわち、マイコン１２では、Ｄ／Ｉポート１７に入力される電圧に基づいて外部接続端子１８の接続状態の診断が可能である。
また、異常診断の診断結果に基づいて、故障している箇所に関連する制御を停止させることや、異常診断の結果をユーザー（車両の運転者などの操作者）に（例えば、音、光、文字、画像、振動で）通知する通知装置（不図示）を備え、マイコン１２からこの通知装置に診断結果を出力する等、また、例えば、電子制御装置１１がＣＡＮ（不図示）を介して他の車載電子制御装置（不図示）に診断結果を通知することもでき、各診断結果に応じて適切な処置を適用することで、電子制御装置１１において、より安全な電子制御が可能となる。
＜付記１＞
また、以上説明した本発明は以下の構成を備える場合がある。
また、以上説明した本発明は以下の構成を備える場合がある。
１．
（イ）外来ノイズ抑制用の端子コンデンサＣ２と、
（ロ）外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポート１７を有するマイコン１２と、
（ハ）断線又は地絡を検出するために抵抗器Ｒ１，コンデンサＣ１のＲＣフィルタと、分圧用の抵抗器Ｒ２とで構成される検出回路と、
（ニ）前記検出回路が異常診断を実施する際、前記Ｄ／Ｉポート１７を入力状態から出力状態に切り換えて前記マイコン１２からの出力により前記端子コンデンサＣ２を充電した後、前記Ｄ／Ｉポート１７を出力状態から入力状態に切り換えて前記端子コンデンサＣ２からの出力電圧をモニタし、
（ホ）前記端子コンデンサＣ２からの放電電圧に基づいて、断線か地絡かを診断する、
（ヘ）ことを特徴とする電子制御装置。
（イ）外来ノイズ抑制用の端子コンデンサＣ２と、
（ロ）外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポート１７を有するマイコン１２と、
（ハ）断線又は地絡を検出するために抵抗器Ｒ１，コンデンサＣ１のＲＣフィルタと、分圧用の抵抗器Ｒ２とで構成される検出回路と、
（ニ）前記検出回路が異常診断を実施する際、前記Ｄ／Ｉポート１７を入力状態から出力状態に切り換えて前記マイコン１２からの出力により前記端子コンデンサＣ２を充電した後、前記Ｄ／Ｉポート１７を出力状態から入力状態に切り換えて前記端子コンデンサＣ２からの出力電圧をモニタし、
（ホ）前記端子コンデンサＣ２からの放電電圧に基づいて、断線か地絡かを診断する、
（ヘ）ことを特徴とする電子制御装置。
また、本発明は、
２．
１．に記載の電子制御装置において、外部負荷駆動用のＦＥＴ１４と、前記ＦＥＴ駆動用のマイコンＤ／Ｏポート１５と、ＣＰＵポート保護用の抵抗器Ｒ３と、入力ＬＯＷレベル確定用の抵抗器Ｒ４とで構成される外部負荷駆動回路に備え付けられる、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
２．
１．に記載の電子制御装置において、外部負荷駆動用のＦＥＴ１４と、前記ＦＥＴ駆動用のマイコンＤ／Ｏポート１５と、ＣＰＵポート保護用の抵抗器Ｒ３と、入力ＬＯＷレベル確定用の抵抗器Ｒ４とで構成される外部負荷駆動回路に備え付けられる、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
また、本発明は、
３．
２．に記載の電子制御装置において、異常診断開始のタイミングは、前記Ｄ／Ｏポート１５がＬＯＷ出力、ＦＥＴ１４がＯＦＦで、前記検出回路の前記Ｄ／Ｉポート１７がＬＯＷ検出したときとする、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
３．
２．に記載の電子制御装置において、異常診断開始のタイミングは、前記Ｄ／Ｏポート１５がＬＯＷ出力、ＦＥＴ１４がＯＦＦで、前記検出回路の前記Ｄ／Ｉポート１７がＬＯＷ検出したときとする、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
また、本発明は、
４．
１．または２．に記載の電子制御装置において、前記端子コンデンサＣ２の充電時間は前記端子コンデンサＣ２の容量に基づいて待機時間が設定されている、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・端子コンデンサＣ２に適した充電時間を設定することができる。
４．
１．または２．に記載の電子制御装置において、前記端子コンデンサＣ２の充電時間は前記端子コンデンサＣ２の容量に基づいて待機時間が設定されている、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・端子コンデンサＣ２に適した充電時間を設定することができる。
また、本発明は、
５．
１．または２．に記載の電子制御装置において、前記端子コンデンサＣ２からの放電電圧と前記マイコンのソフトウェアで予め設定された閾値との比較に基づいて断線か地絡かを診断される、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・閾値を用いて、異常事象の切り分けを行うことができる。
５．
１．または２．に記載の電子制御装置において、前記端子コンデンサＣ２からの放電電圧と前記マイコンのソフトウェアで予め設定された閾値との比較に基づいて断線か地絡かを診断される、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・閾値を用いて、異常事象の切り分けを行うことができる。
また、本発明は、
６．
１．または２．に記載の電子制御装置において、断線か地絡かの異常の診断結果から制御を停止させたり、ユーザーに通知する手段を備えた、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
６．
１．または２．に記載の電子制御装置において、断線か地絡かの異常の診断結果から制御を停止させたり、ユーザーに通知する手段を備えた、
ことを特徴とする電子制御装置、とした。
＜付記２＞
また、以上説明した本発明は以下の構成を備える場合がある。
また、以上説明した本発明は以下の構成を備える場合がある。
１．
外部電源（例えば、外部電源５、外部電源１６）が接続される外部接続端子（例えば、外部接続端子６、外部接続端子１８）と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端が回路グランドに接続された第一のコンデンサ（例えば、端子コンデンサＣ２）と、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポート（例えば、Ｄ／Ｉポート３、Ｄ／Ｉポート１７）を有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器（例えば、抵抗器Ｒ１）および第二のコンデンサ（例えば、コンデンサＣ１）から成るＲＣフィルタ（例えば、ＲＣフィルタ７、ＲＣフィルタ１９）と、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器（例えば、抵抗器Ｒ２）と、
を備え、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態（例えば、断線、地絡、正常）を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置を提供することができる。
外部電源（例えば、外部電源５、外部電源１６）が接続される外部接続端子（例えば、外部接続端子６、外部接続端子１８）と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端が回路グランドに接続された第一のコンデンサ（例えば、端子コンデンサＣ２）と、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポート（例えば、Ｄ／Ｉポート３、Ｄ／Ｉポート１７）を有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器（例えば、抵抗器Ｒ１）および第二のコンデンサ（例えば、コンデンサＣ１）から成るＲＣフィルタ（例えば、ＲＣフィルタ７、ＲＣフィルタ１９）と、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器（例えば、抵抗器Ｒ２）と、
を備え、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態（例えば、断線、地絡、正常）を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置を提供することができる。
また、本発明は、
２．
１．に記載の電子制御装置において、
前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷（例えば、外部負荷１３）を駆動するスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ１４）をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・正常時と異常時とを切り分けて異常時に診断を開始することができ、正常時にも診断することによるマイコンの負荷の増大を招くことがない。
２．
１．に記載の電子制御装置において、
前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷（例えば、外部負荷１３）を駆動するスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ１４）をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・正常時と異常時とを切り分けて異常時に診断を開始することができ、正常時にも診断することによるマイコンの負荷の増大を招くことがない。
また、本発明は、
３．
２．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状
態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・スイッチング素子がＯＮしないという故障の切り分けも可能となる。
３．
２．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状
態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・スイッチング素子がＯＮしないという故障の切り分けも可能となる。
また、本発明は、
４．
１．に記載の電子制御装置において、
前記第一のコンデンサの充電時間は、該第一のコンデンサの容量に基づいて設定した時間であり、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・第一のコンデンサが確実に充電される時間を設定することができる。
４．
１．に記載の電子制御装置において、
前記第一のコンデンサの充電時間は、該第一のコンデンサの容量に基づいて設定した時間であり、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・第一のコンデンサが確実に充電される時間を設定することができる。
また、本発明は、
５．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に、前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧と予め設定した閾値との比較に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・閾値との比較によって、よりきめ細かい診断が可能となる。
５．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に、前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧と予め設定した閾値との比較に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・閾値との比較によって、よりきめ細かい診断が可能となる。
また、本発明は、
６．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果が異常である場合に制御を停止する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・異常なまま制御を継続し、危険を招くことを避けることができる。
６．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果が異常である場合に制御を停止する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・異常なまま制御を継続し、危険を招くことを避けることができる。
また、本発明は、
７．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果を、操作者に該診断結果を通知する通知装置に対して出力する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・通知装置が操作者に対して診断結果を通知することができ、操作者はその対処をすることができるようになる。
７．
１．に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果を、操作者に該診断結果を通知する通知装置に対して出力する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・通知装置が操作者に対して診断結果を通知することができ、操作者はその対処をすることができるようになる。
また、本発明は、
８．
外部電源が接続される外部接続端子と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端がＧＮＤに接続された第一のコンデンサと、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポートを有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器および第二のコンデンサから成るＲＣフィルタと、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器と、
を備えた電子制御装置の接続状態の診断方法であって、
前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法、としたので、
・回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置の接続状態の診断方法を提供することができる。
８．
外部電源が接続される外部接続端子と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端がＧＮＤに接続された第一のコンデンサと、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポートを有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器および第二のコンデンサから成るＲＣフィルタと、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器と、
を備えた電子制御装置の接続状態の診断方法であって、
前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法、としたので、
・回路構成を変更することなく、デジタル入力回路の異常診断を行うことができる電子制御装置の接続状態の診断方法を提供することができる。
また、本発明は、
９．
８．に記載の電子制御装置の接続状態の診断方法において、
前記電子制御装置は、前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷を駆動するスイッチング素子をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法、としたので、
・正常時と異常時とを切り分けて異常時に診断を開始することができ、正常時にも診断することによるマイコンの負荷の増大を招くことがない。
・スイッチング素子がＯＮしないという故障の切り分けも可能となる。
９．
８．に記載の電子制御装置の接続状態の診断方法において、
前記電子制御装置は、前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷を駆動するスイッチング素子をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に（例えば、予め定めた前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に）、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法、としたので、
・正常時と異常時とを切り分けて異常時に診断を開始することができ、正常時にも診断することによるマイコンの負荷の増大を招くことがない。
・スイッチング素子がＯＮしないという故障の切り分けも可能となる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１…電子制御装置、２…マイコン、３…Ｄ／Ｉポート（入出力ポート）、４…スイッチ、５…外部電源、６…外部接続端子、１１…電子制御装置、１２…マイコン、１３…外部負荷、１４…ＦＥＴ、１５・・・Ｄ／Ｏポート、１６…外部電源、１７…Ｄ／Ｉポート（入出力ポート）、１８…外部接続端子。
Claims (10)
- 外部電源が接続される外部接続端子と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端が回路グランドに接続された第一のコンデンサと、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポートを有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器および第二のコンデンサから成るＲＣフィルタと、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器と、
を備え、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項１に記載の電子制御装置において、
前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷を駆動するスイッチング素子をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートを入力ポートから出力ポートに変更し、当該出力ポートである前記Ｄ／ＩポートからＨＩＧＨ信号を出力すると同時に前記スイッチング素子をＯＮさせて前記第一のコンデンサが前記第一の抵抗器と前記第二の抵抗器の分圧分だけ充電されるまで前記マイコンに予め設定しておいた所定の時間待機し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項２に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項１に記載の電子制御装置において、
前記第一のコンデンサの充電時間は、該第一のコンデンサの容量に基づいて設定した時間であり、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項１に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記第一のコンデンサの充電時間が経過した後に、前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧と予め設定した閾値との比較に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項１に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果が異常である場合に制御を停止する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 請求項１に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記外部接続端子の接続状態の診断結果を、操作者に該診断結果を通知する通知装置に対して出力する、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 外部電源が接続される外部接続端子と、
一端が前記外部接続端子に接続され、他端がＧＮＤに接続された第一のコンデンサと、
入出力ポートであって前記外部接続端子の電圧が入力されるＤ／Ｉポートを有するマイコンと、
前記Ｄ／Ｉポートと前記第一のコンデンサとの間に設けられ、第一の抵抗器および第二のコンデンサから成るＲＣフィルタと、
前記Ｄ／Ｉポートの出力電圧を前記第一の抵抗器とで分圧して前記第一のコンデンサの一端に印加する第二の抵抗器と、
を備えた電子制御装置の接続状態の診断方法であって、
前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法。 - 請求項８に記載の電子制御装置の接続状態の診断方法において、
前記電子制御装置は、前記外部電源と前記外部接続端子との間に設けた外部負荷を駆動するスイッチング素子をさらに備え、
前記マイコンは、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を出力する出力ポートであるＤ／Ｏポートをさらに有し、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｉポートを入力ポートから出力ポートに変更し、当該出力ポートである前記Ｄ／ＩポートからＨＩＧＨ信号を出力すると同時に前記スイッチング素子をＯＮさせて前記第一のコンデンサが前記第一の抵抗器と前記第二の抵抗器の分圧分だけ充電されるまで前記マイコンに予め設定しておいた所定の時間待機し、
前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態での前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記外部接続端子の接続状態の診断を開始する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法。 - 請求項９に記載の電子制御装置の接続状態の診断方法において、
前記マイコンは、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＮにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートから所定電圧を出力し、前記所定電圧により前記第一のコンデンサが充電された後に、前記Ｄ／Ｏポートから前記スイッチング素子をＯＦＦにする信号を出力した状態で前記Ｄ／Ｉポートに入力される電圧に基づいて、前記スイッチング素子および前記外部接続端子の接続状態を診断する、
ことを特徴とする電子制御装置の接続状態の診断方法。
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