特許 5941718 信号処理回路、車載用電子制御装置、および信号処理回路の車載用電子制御装置への実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5941718

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】信号処理回路、車載用電子制御装置、および信号処理回路の車載用電子制御装置への実装方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20160616BHJP

   G01P 3/481 20060101ALI20160616BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 Z

   G01P3/481 D

   F02D45/00 362H

   F02D45/00 358M

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-65729(P2012-65729)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-195360(P2013-195360A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】富士通テン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木戸 啓介

(72)【発明者】

【氏名】小松 和弘

(72)【発明者】

【氏名】久米 正義

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２３２５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８２１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４０８６５３２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００− ５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９− ５／６２

Ｇ０１Ｂ ７／００− ７／３４

Ｇ０１Ｐ ３／００− ３／８０

Ｆ０２Ｄ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＭＰＵ方式の回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部と、
前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
ＭＲＥ方式の回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部と、
第１出力部と、
前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と、前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態とを選択する切替部と、
前記第１出力信号に基づいて、前記第１入力信号に印加される第３出力信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第２状態が選択されたとき、前記切替部は前記第２出力部の出力をハイインピーダンス状態に固定する、信号処理回路。

【請求項2】

前記第２出力部は、コレクタが前記第２端子と前記第２信号処理部の入力側とに接続され、エミッタが接地されたトランジスタを備え、
前記切替部は、前記第２状態が選択されたときに、前記トランジスタのベース電位を当該トランジスタの動作電圧未満に固定する論理回路を備える、請求項１に記載の信号処理回路。

【請求項3】

ＭＰＵ方式の車載回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部、ＭＲＥ方式の車載回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部、および前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態のいずれかを選択する切替部を備える信号処理回路と、
ＭＰＵ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第１入力信号を生成する入力信号生成回路とを備え、
前記信号処理回路は、
前記第１入力信号が入力され、前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
前記第１信号処理部の出力側に接続された第１出力部と、
前記第１信号処理部からの出力に基づいて、前記第１入力信号に印加される信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記切替部が前記第１状態を選択するように設定されていることにより、前記第１出力部は、前記第２信号処理部の出力側と非導通状態とされている、車載用電子制御装置。

【請求項4】

前記第１信号処理部は、前記第１入力信号の電位が第１の閾値以上のときに前記第１出力信号が第１の論理状態をとり、前記第１入力信号の電位が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下のときに前記第１出力信号が第２の論理状態をとるものであり、
前記第１入力信号の電位が前記第１の閾値を上回る変化をするときに当該電位を暫時的に上昇させるとともに、前記第１入力信号の電位が前記第２の閾値を下回る変化をするときに当該電位を暫時的に下降させるように、前記入力信号生成回路において前記第３出力信号が前記第１入力信号に印加される、請求項３に記載の車載用電子制御装置。

【請求項5】

ＭＰＵ方式の車載回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部、ＭＲＥ方式の車載回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部、および前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態のいずれかを選択する切替部を備える信号処理回路と、
ＭＲＥ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第２入力信号を生成する入力信号生成回路とを備え、
前記信号処理回路は、
前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
前記第２信号処理部の出力側に接続された第１出力部と、
前記第１信号処理部からの出力に基づいて、前記第１入力信号に印加される信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記切替部が前記第２状態を選択するように設定されていることにより、前記第２入力信号は前記第２端子に入力され、前記第２出力部の出力がハイインピーダンス状態に固定されている、車載用電子制御装置。

【請求項6】

信号処理回路の車載用電子制御装置への実装方法であって、
前記信号処理回路は、
ＭＰＵ方式の回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部と、 前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
ＭＲＥ方式の回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部と、 第１出力部と、
前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と、前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態とを選択する切替部と、
前記第１出力信号に基づいて、前記第１入力信号に印加される第３出力信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第２状態が選択されたとき、前記切替部は前記第２出力部の出力をハイインピーダンス状態に固定するものであって、
ＭＰＵ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第１入力信号を生成する第１入力信号生成回路と、ＭＲＥ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第２入力信号を生成する第２入力信号生成回路のいずれかを選択し、
前記第１入力信号生成回路を選択した場合、前記第１入力信号生成回路を前記第１端子と前記第２端子に接続するとともに、前記第１状態を選択するように前記切替部を設定し、
前記第２入力信号生成回路を選択した場合、前記第２入力信号生成回路を前記第２端子に接続するとともに、前記第２状態を選択するように前記切替部を設定する、実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転センサの出力に基づく信号を処理する回路、車載回転センサの出力に基づく信号を処理する車載型電子制御装置、および信号処理回路の車載型電子制御装置への実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンのクランク回転角、回転数、カム角を検出するための車載回転センサとしては、ＭＰＵ（磁気ピックアップ）方式のものとＭＲＥ（磁気抵抗素子）方式のものが知られている。これらセンサの出力電圧レベルは大きく異なるため、センサ出力に基づく信号を処理する回路は各方式ごとに設計が行なわれることが一般的である。

【0003】

回転センサの方式が異なる機種ごとに信号処理回路を設計・製造する必要をなくすために、１つの接続端子にＭＰＵ方式の回転センサとＭＲＥ方式の回転センサのいずれをも接続できるように構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２３２５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的な接合分離型のＩＣでは負入力電圧を印加すると回路的に意図しない寄生素子が動作するため、クランプ回路等を用いて入力電圧を制限する。しかしながら上記のようにＭＰＵ方式とＭＲＥ方式の回転センサは出力電圧レベルが大きく異なるため、制限電圧の設定も異なる。すなわちＭＰＵ方式用の信号処理回路とＭＲＥ方式用の信号処理回路が単純に入力端子を共用する構成とした場合、制限電圧の設定条件を満足する回路の設計に困難が伴い、回路構成も複雑化する。

【0006】

よって本発明は、ＭＰＵ方式の回転センサとＭＲＥ方式の回転センサの双方について共用可能な信号処理回路を、回路構成を複雑化することなく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】

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、信号処理回路であって、
ＭＰＵ方式の回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部と、
前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
ＭＲＥ方式の回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部と、
第１出力部と、
前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と、前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態とを選択する切替部と、
前記第１出力信号に基づいて、前記第１入力信号に印加される第３出力信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第２状態が選択されたとき、前記切替部は前記第２出力部の出力をハイインピーダンス状態に固定する。

【0008】

すなわち、第１信号処理部と第２信号処理部は入力端子を共有するのではなく、第１信号処理部の使用時にのみ必要となる出力端子としての第２端子を、第２信号処理部の入力端子として共用する構成とされている。第２端子は、第２出力部の出力側と第２信号処理部の双方に接続されているが、第２信号処理部の使用時においては、切替部が第２出力部の出力をハイインピーダンス状態に固定する。したがって第２信号処理部に入力される第２入力信号に、第２出力部の出力状態が変化することによる影響が生ずることを防止できる。

【0009】

そのため第１信号処理部と第２信号処理部の構成としては、周知のものを利用可能であり、特にクランプ回路による入力電圧制限に関し、入力端子を共用する場合のような複雑な回路構成が不要となる。よって設計や製造に係るコストを抑制することができる。

【0010】

前記第２出力部は、コレクタが前記第２端子と前記第２信号処理部の入力側とに接続され、エミッタが接地されたトランジスタを備え、
前記切替部は、前記第２状態が選択されたときに、前記トランジスタのベース電位を当該トランジスタの動作電圧未満に固定する論理回路を備える構成としてもよい。

【0011】

この場合、接続されるセンサの方式に応じた回路動作の切替えを、簡易な構成で複雑な制御を伴うことなく行なうことができる。

【0012】

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、信号処理回路の車載用電子制御装置への実装方法であって、
前記信号処理回路は、
ＭＰＵ方式の回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部と、
前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
ＭＲＥ方式の回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部と、
第１出力部と、
前記第１信号処理部の第１出力信号を前記第１出力部から出力する第１状態と、前記第２信号処理部の第２出力信号を前記第１出力部から出力する第２状態とを選択する切替部と、
前記第１信号処理部からの出力に基づいて、前記第１入力信号に印加される信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第２状態が選択されたとき、前記切替部は前記第２出力部の出力をハイインピーダンス状態に固定するものであって、
ＭＰＵ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第１入力信号を生成する第１入力信号生成回路と、ＭＲＥ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第２入力信号を生成する第２入力信号生成回路のいずれかを選択し、
前記第１入力信号生成回路を選択した場合、前記第１入力信号生成回路を前記第１端子と前記第２端子に接続するとともに、前記第１状態を選択するように前記切替部を設定し、
前記第２入力信号生成回路を選択した場合、前記第２入力信号生成回路を前記第２端子に接続するとともに、前記第２状態を選択するように前記切替部を設定する。

【0013】

上記の実装方法によれば、以下のような構成を備える車載用電子制御装置を得ることができる。すなわち、
ＭＰＵ方式の車載回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部、およびＭＲＥ方式の車載回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部を備える信号処理回路と、
ＭＰＵ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第１入力信号を生成する入力信号生成回路とを備え、
前記信号処理回路は、
前記第１入力信号が入力され、前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
前記第１信号処理部の出力側に接続された第１出力部と、
前記第１出力信号に基づいて、前記第１入力信号に印加される第３出力信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第１出力部は、前記第２信号処理部の出力側と非導通状態とされている。

【0014】

ここで、前記第１信号処理部は、前記第１入力信号の電位が第１の閾値以上のときに前記第１出力信号が第１の論理状態をとり、前記第１入力信号の電位が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下のときに前記第１出力信号が第２の論理状態をとるものであり、前記第１入力信号の電位が前記第１の閾値を上回る変化をするときに当該電位を暫時的に上昇させるとともに、前記第１入力信号の電位が前記第２の閾値を下回る変化をするときに当該電位を暫時的に下降させるように、前記入力信号生成回路において前記第３出力信号が前記第１入力信号に印加される構成としてもよい。

【0015】

この場合、第２端子より出力される第３出力信号は、第１入力信号にいわゆるダイナミックヒステリシスを形成するために用いられる。第１信号処理部におけるいわゆる論理のチャタリング現象を回避できるため、第１出力部を通じて出力される第１出力信号を用いた制御を安定化させることができる。

【0016】

上記の実装方法によれば、以下のような構成を備える車載用電子制御装置を得ることができる。すなわち当該車載用電子制御装置は、
ＭＰＵ方式の車載回転センサの出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部、およびＭＲＥ方式の車載回転センサの出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部を備える信号処理回路と、
ＭＲＥ方式の車載回転センサからの出力に基づいて前記第２入力信号を生成する入力信号生成回路とを備え、
前記信号処理回路は、
前記第１信号処理部の入力側に接続された第１端子と、
前記第２信号処理部の出力側に接続された第１出力部と、
前記第１信号処理部からの出力に基づいて、前記第１入力信号に印加される信号を出力する第２出力部と、
前記第２信号処理部の入力側と前記第２出力部の出力側の双方に接続された第２端子とを備え、
前記第２入力信号は前記第２端子に入力され、前記第２出力部の出力がハイインピーダンス状態に固定されている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る車載用電子制御装置にＭＰＵ方式の車載回転センサが接続された状態を示す回路図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る車載用電子制御装置にＭＲＥ方式の車載回転センサが接続された状態を示す回路図である。

【図3】（ａ）は図１の車載用電子制御装置における各部の信号波形を示す図であり、（ｂ）は図２の車載用電子制御装置における各部の信号波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

【0019】

図１は、本発明の一実施形態に係る車載型電子制御装置にＭＰＵ方式の車載回転センサが接続された状態を示す回路図である。なお回路図を用いて行なう以降の説明における「接続」という用語は、特に断りのない限り電気的に接続されていることを意味し、物理的接続に関して直接間接を問わない。

【0020】

エンジンの制御等を行なう車載型電子制御装置としてのＥＣＵ１００は、第１センサ接続端子１０１と第２センサ接続端子１０２を備えている。

【0021】

エンジンのクランク回転角、回転数、カム角等を検出するための車載回転センサとして、ＭＰＵ方式のセンサ（以下、ＭＰＵセンサと称する）３００が第１センサ接続端子１０１と第２センサ接続端子１０２に接続されている。

【0022】

ＥＣＵ１００には、第１入力信号生成回路１１０、および信号処理回路２００が実装されている。

【0023】

第１入力信号生成回路１１０は、ＭＰＵセンサ３００からの出力に基づいて第１入力信号を生成する回路である。

【0024】

信号処理回路２００は、第１入力信号を処理することにより、ＥＣＵ１００のエンジン制御に必要な信号の一部を生成する回路である。信号処理回路２００はＡＳＩＣ等で構成されるＩＣである。

【0025】

第１入力信号生成回路１１０は、第１センサ接続端子１０１と第２センサ接続端子１０２の間に介挿され、相互に並列接続された抵抗１１１、コンデンサ１１２、およびコンデンサ１１３を備えている。また第１センサ接続端子１０１に接続されたコンデンサ１１２とコンデンサ１１３の端部の間には抵抗１１４が介挿されている。

【0026】

図３の（ａ）に破線で示すように、ＭＰＵセンサ３００の出力は、検出対象の回転数に応じた周期と、０Ｖを中心に正負の電圧振幅値を有する正弦波状の信号波形となる。第１入力信号生成回路１１０により生成される第１入力信号の波形は、基本的にＭＰＵセンサ３００の出力に対応するものとなる。

【0027】

信号処理回路２００は、第１端子２０１、第２端子２０２、およびモード選択端子２０３を備えている。第１入力信号生成回路１１０の出力側は、第１端子２０１に接続されている。第１入力信号生成回路１１０は、さらに抵抗１１７を備えており、第２端子２０２は抵抗１１７を介してＥＣＵ１００の駆動電源に接続されている。モード選択端子２０３は接地電位に固定されている。

【0028】

信号処理回路２００は、第１信号処理部２１０、第２信号処理部２２０、第１出力部２３０、第２出力部２４０、および切替部２５０を備えている。

【0029】

第１信号処理部２１０は、ＭＰＵセンサ３００からの出力に基づく第１入力信号を処理して第１出力信号を生成する。第２信号処理部２２０は、後述するＭＲＥ方式のセンサがＥＣＵに接続される場合に、当該センサからの出力に基づく入力信号を処理して第２出力信号を生成するものであり、ＭＰＵセンサ３００の接続時においては使用されない。

【0030】

切替部２５０は、第１信号処理部２１０が生成した第１出力信号を第１出力部２３０から出力する第１状態と、第２信号処理部２２０が生成した第２出力信号を第１出力部２３０から出力する第２状態のいずれかを選択可能に構成されている。

【0031】

第２出力部２４０は、第１信号処理部２１０が生成した第１出力信号に基づいて、第１入力信号に印加される第３出力信号を出力する。第２出力部２４０の出力側は第２端子２０２に接続されている。

【0032】

切替部２５０は、モード選択端子２０３に接続されたスイッチ２５１を備えている。スイッチ２５１は、モード選択端子２０３に入力される信号の電位がＬ論理閾値以下の場合に第１信号処理部２１０の出力側を第１出力部２３０に接続し、モード選択端子２０３に入力される電位がＨ論理閾値以上の場合に第２信号処理部２２０の出力側を第１出力部２３０に接続するように構成されている。図１の例においては、モード選択端子２０３が接地電位に固定されているため、第１信号処理部２１０の出力側が第１出力部２３０に接続されている。

【0033】

第１信号処理部２１０は、抵抗２１１、クランプ回路２１２、比較回路２１３、およびＮＯＴゲート２１４を備えている。

【0034】

クランプ回路２１２は、抵抗２１１を通じて入力された第１入力信号に所定の波形整形を施す周知の回路である。図３の（ａ）に示すように、本実施形態においてはプラス側の信号電位の最大値を３Ｖ_Ｆ程度に、マイナス側の信号電位の最小値を−Ｖ_Ｆ程度に抑えるようにしている。Ｖ_Ｆは、クランプ回路が備える図示しないトランジスタの動作電圧を示す。過剰な正電圧の印加から回路を保護するとともに、過剰な負電圧入力による寄生素子の動作を防止するようにしている。

【0035】

図３の（ａ）に示すように、比較回路２１３は、第１入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨ以上の場合にＨ論理電位（５Ｖ）の信号を出力し、第１入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬ以下の場合にＬ論理電位（０Ｖ）の信号を出力するように構成されている。

【0036】

比較回路２１３の出力はＮＯＴゲート２１４により論理反転されて第１出力部２３０より出力される。すなわち、第１入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨ以上の場合にＬ論理電位（０Ｖ）の信号が出力され、第１入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬ以下の場合にＨ論理電位（５Ｖ）の信号が出力される。第１出力部２３０より出力された信号は、ＥＣＵ１００が信号処理回路２００とは別に備えるマイクロコンピュータ（図示せず）に送信され、エンジン制御に利用される。

【0037】

切替部２５０は、さらに２入力のＮＯＲゲート２５２、およびＮＯＴゲート２５３を備えている。ＮＯＲゲート２５２の入力端子の一方は、モード選択端子２０３に接続されてＬ論理電位に固定されている。入力端子の他方はＮＯＴゲート２５３を介して第１出力部２３０に接続されている。第１出力部２３０からの出力は、ＮＯＴゲート２５３により論理反転されてＮＯＲゲート２５２に入力される。したがってＮＯＲゲート２５２の出力は、比較回路２１３の出力がＨ論理電位の場合のみ、Ｌ論理電位となる。

【0038】

第２出力部２４０は、トランジスタ２４１を備えている。ＮＯＲゲート２５２の出力はトランジスタ２４１のベース端子に接続されている。トランジスタ２４１のコレクタ端子は第２端子２０２に接続され、エミッタ端子は接地電位に固定されている。

【0039】

ＮＯＲゲート２５２の出力がＨ論理電位であるとき、トランジスタ２４１はオンとなりエミッタ端子へ電流が流れるため、第２端子２０２の電位はＬ論理電位となる。一方、ＮＯＲゲート２５２の出力がＬ論理電位であるときトランジスタ２４１はオフとなり、抵抗１１７により第２端子２０２の電位はＨ論理電位となる。したがって、第２端子２０２を通じて第２出力部２４０より出力される第３出力信号は、比較回路２１３の出力と非反転論理の信号となる。

【0040】

第１入力信号生成回路１１０は、さらに抵抗１１５とコンデンサ１１６を備えている。第２端子２０２は、抵抗１１５とコンデンサ１１６を介して第１入力信号生成回路１１０の出力側に接続されている。この構成は、第１入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨまたはＬ論理閾値Ｖ_ＴＬ近傍である場合における第１信号処理部２１０の論理誤判定を防止するために、第２端子２０２より出力された第３出力信号を第１入力信号に印加するためのものである。

【0041】

具体的には、図３の（ａ）に示すように、第１入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨを上回る変化をするときに当該電位を暫時的に上昇させるとともに、第１入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬを下回る変化をするときに当該電位を暫時的に下降させるようにしている（いわゆるダイナミックヒステリシスの形成）。

【0042】

すなわち、第１入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨを上回るとき、上述のように第２端子２０２の電位が上昇するため、その分が第１入力信号の電位に加わる（Ｖ_ｕｐ）。これによりコンデンサ１１６が充電されるため、第１入力信号の電位は徐々にＭＰＵセンサ３００の出力に対応する値に戻る。一方、第１入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬを下回るときは、上述のように第２端子２０２の電位が下降するため、その分が第１入力信号の電位より差し引かれる（Ｖ_ｄｏｗｎ）。これによりコンデンサ１１６が放電されるため、第１入力信号の電位は徐々にＭＰＵセンサ３００の出力に対応する値に戻る。

【0043】

図２は、車載型電子制御装置としてのＥＣＵ１００ＡにＭＲＥ方式の車載回転センサが接続された状態を示す回路図である。図１に示したものと同一または同等の構成要素については同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

【0044】

エンジンのクランク回転角、回転数、カム角等を検出するための車載回転センサとして、ＭＲＥ方式のセンサ（以下、ＭＲＥセンサと称する）４００が、ＥＣＵ１００Ａが備えるセンサ接続端子１０３に接続されている。

【0045】

ＥＣＵ１００Ａには、第２入力信号生成回路１２０、および信号処理回路２００が実装されている。第１入力信号生成回路１２０は、ＭＲＥセンサ４００からの出力に基づいて第２入力信号を生成する回路である。

【0046】

第２入力信号生成回路１２０は、抵抗１２１、抵抗１２２、抵抗１２３、およびコンデンサ１２４を備えている。抵抗１２１の一端はＥＣＵ１００Ａの駆動電源に接続されている。抵抗１２１の他端は、抵抗１２２の一端に接続されている。抵抗１２２の他端は、抵抗１２３の一端とコンデンサ１２４の一端に接続されている。抵抗１２３の他端は、信号処理回路２００が備える第２端子２０２に接続されている。コンデンサ１２４の他端は接地されている。

【0047】

図３の（ｂ）に示すように、ＭＲＥセンサ４００の出力は、検出対象の回転数に応じた周期でＨ論理電位（５Ｖ）とＬ論理電位（０Ｖ）を交互に繰り返す信号波形となる。抵抗１２２とコンデンサ１２４はローパスフィルタを形成しており、第２入力信号生成回路１２０により生成される第２入力信号の波形は、ＭＲＥセンサ４００の出力に含まれる高周波成分が除去されたものに相当する。

【0048】

信号処理回路２００の第１端子２０１はオープンとされ、モード選択端子２０３は、抵抗２０４を介してＥＣＵ１００Ａの駆動電源に接続されている。したがって切替部２５０のスイッチ２５１に入力される信号はＨ論理電位となり、第２信号処理部２２０の出力側が第１出力部２３０に接続される。

【0049】

第２信号処理部２２０の入力側は、第２端子２０２に接続されている。第２信号処理部２２０は、第２端子２０２を通じて入力される第２入力信号を処理して第２出力信号を生成する。第２信号処理部２２０は、クランプ回路２２１、比較回路２２２、およびＮＯＴゲート２２３を備えている。

【0050】

クランプ回路２２１は、過剰な正電圧の印加から回路を保護するとともに、過剰な負電圧入力による寄生素子の動作を防止するための周知の回路である。

【0051】

図３の（ｂ）に示すように、比較回路２２２は、第２入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨ以上の場合にＨ論理電位（５Ｖ）の信号を出力し、第２入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬ以下の場合にＬ論理電位（０Ｖ）の信号を出力するように構成されている。

【0052】

比較回路２２２の出力はＮＯＴゲート２２３により論理反転されて第１出力部２３０より出力される。すなわち、第２入力信号の電位がＨ論理閾値Ｖ_ＴＨ以上の場合にＬ論理電位（０Ｖ）の信号が出力され、第２入力信号の電位がＬ論理閾値Ｖ_ＴＬ以下の場合にＨ論理電位（５Ｖ）の信号が出力される。第１出力部２３０より出力された信号は、ＥＣＵ１００Ａが行なうエンジン制御に利用される。

【0053】

上述のように、切替部２５０が備えるＮＯＲゲート２５２の入力端子の一方は第１出力部２３０に接続されているため、当該入力端子の電位は第１出力部２３０からの出力信号の電位に応じて変化する。しかしながらＮＯＲゲート２５２の他方の入力端子はモード選択端子２０３に接続されてＨ論理電位に固定されているため、ＮＯＲゲート２５２の出力は常にＬ論理電位となる。

【0054】

すなわち第２出力部２４０が備えるトランジスタ２４１は常にオフとなり、コレクタ端子はハイインピーダンス状態、すなわちどのような電圧を加えても電流が流れない（あるいは非常に微弱な電流しか流れない）状態に固定される。このため、第２端子２０２は第２出力部２４０の出力側と第２信号処理部２２０の入力側の双方に接続されているが、第２入力信号は第２信号処理部２２０に入力されることとなる。

【0055】

本実施形態の信号処理回路２００は、ＭＰＵセンサ３００の出力に基づく第１入力信号を処理する第１信号処理部２１０と、ＭＲＥセンサ４００の出力に基づく第２入力信号を処理する第２信号処理部２２０を備えている。切替部２５０は接続されるセンサの方式に応じて第１信号処理部２１０の出力側と第２信号処理部２２０の出力側のいずれかを第１出力部２３０に接続するように構成されている。

【0056】

そして第１信号処理部２１０と第２信号処理部２２０は入力端子を共有するのではなく、第１信号処理部２１０の使用時にのみ必要となる出力端子としての第２端子２０２を、第２信号処理部２２０の入力端子として共用する構成とされている。すなわち第２端子２０２は、第２出力部２４０の出力側と第２信号処理部２２０の入力側の双方に接続されている。しかしながら第２信号処理部２２０の使用時においては、切替部２５０が第２出力部２４０の出力をハイインピーダンス状態に固定する。

【0057】

したがって第２信号処理部に入力される第２入力信号に、第２出力部の出力状態が変化することによる影響が生ずることを防止できる。例えばＭＲＥセンサ４００が接続されているときにトランジスタ２４１がオン状態となると、ＭＲＥセンサ４００の出力に基づく第２入力信号が接地電位に引っ張られて波形が崩れてしまう。上記の構成によれば、このような事態を回避できる。

【0058】

そのため第１信号処理部２１０と第２信号処理部２２０の構成としては、周知のものを利用可能であり、特にクランプ回路による入力電圧制限に関し、入力端子を共用する場合のような複雑な回路構成が不要となる。よって設計や製造に係るコストを抑制することができる。

【0059】

第１信号処理部２１０を使用する第１状態と第２信号処理部２２０を使用する第２状態の切替えは、トランジスタ２４１とＮＯＲゲート２５２を用い、モード選択端子２０３の端子電位を切り替えるのみの簡易な構成により行なうことができる。したがって、このことによっても回路構成や制御の複雑化を回避することができる。

【0060】

第１信号処理部２１０が使用される場合において、第２端子２０２より出力される第３出力信号は、第１入力信号にいわゆるダイナミックヒステリシスを形成するために用いられるものであるため、第１信号処理部２１０におけるいわゆる論理のチャタリング現象を回避できる。したがって第１出力部２３０を通じて出力される第１出力信号を用いた制御を安定化させることができる。

【0061】

上記のような信号処理回路２００を車載型電子制御装置としてのＥＣＵに実装するにあたっては、まずＥＣＵが搭載される車両の種類や仕向け先に応じて、ＭＰＵセンサ３００とＭＲＥセンサ４００のいずれを接続するのかを決定する。換言すると、第１入力信号生成回路１１０と第２入力信号生成回路１２０のいずれを実装するのかを選択する。

【0062】

ＭＰＵセンサ３００を接続する場合、切替部２５０が備えるスイッチ２５１が第１信号処理部２１０の出力側を第１出力部２３０に接続するように、モード選択端子２０３の電位をＬ論理電位に固定する。これにより第１出力部２３０は、第２信号処理部２２０の出力側とは非導通状態とされる。

【0063】

そして第１入力信号生成回路１１０の出力側を、信号処理回路２００の第１端子２０１と第２端子２０２に接続する。これにより図１に示したＥＣＵ１００が得られる。ＭＰＵセンサ３００は、ＥＣＵ１００の第１センサ接続端子１０１と第２センサ接続端子１０２に接続される。

【0064】

ＭＲＥセンサ４００を接続する場合、切替部２５０が備えるスイッチ２５１が第２信号処理部２２０の出力側を第１出力部２３０に接続するように、モード選択端子２０３の電位をＨ論理電位に固定する。これにより、第２出力部２４０の出力はハイインピーダンス状態に固定される。

【0065】

そして第２入力信号生成回路１２０の出力側を、信号処理回路２００の第２端子２０２に接続する。これにより図２に示したＥＣＵ１００Ａが得られる。ＭＲＥセンサ４００は、ＥＣＵ１００Ａのセンサ接続端子１０３に接続される。

【0066】

以上説明した通り、本発明によれば、ＭＰＵセンサ３００とＭＲＥセンサ４００の双方について共用可能な信号処理回路２００を、回路構成を複雑化することなく提供することができる。

【0067】

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

【0068】

スイッチ２５１の切替えを行なうための信号は、必ずしもモード選択端子２０３を設けてその電位を固定することにより生成することを要しない。信号処理回路２００またはＥＣＵ１００（１００Ａ）が備える図示しない内部回路または素子により生成されたＨ論理電位またはＬ論理電位を有する信号を、適宜利用してスイッチ２５１に入力する構成としてもよい。

【0069】

第２入力信号の入力端子として使用される第２端子２０２は、必ずしもいわゆるダイナミックヒステリシスの形成に用いられる信号を出力するための端子であることを要しない。ＭＰＵセンサ３００が接続される場合にのみ信号出力端子として利用される端子であれば、適宜のものを利用することができる。

【0070】

ＭＰＵセンサ３００とＭＲＥ４００がそれぞれ接続されるＥＣＵは、必ずしも上記のように端子構成の異なるハウジングを用いることを要しない。すなわちセンサ接続端子１０１〜１０３を備える汎用のハウジングを用意し、センサの接続に使用されない端子については別の用途に使用してもよい。当該空き端子はオープンのままとしてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１００（１００Ａ）：ＥＣＵ、１１０：第１入力信号生成回路、１２０：第２入力信号生成回路、２００：信号処理回路、２０１：第１端子、２０２：第２端子、２１０：第１信号処理部、２２０：第２信号処理部、２３０：第１出力部、２４０：第２出力部、２４１：トランジスタ、２５０：切替部、２５２：ＮＯＲゲート、３００：ＭＰＵセンサ、４００：ＭＲＥセンサ

【図1】

【図2】

【図3】