電子制御装置
【課題】マルチプレクサの切り替えによってフィルタ回路の収束時間が変化したとしても正確な出力信号を取得することができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置は、複数の信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ２７を備えている。また、マルチプレクサ２７の後段に接続され、マルチプレクサ２７が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ２７が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力するフィルタ回路２８を備えている。さらに、マルチプレクサ２７の切り替え制御を行ってフィルタ回路２８から出力信号を取得するマイコン２４を備えている。そして、マイコン２４は、マルチプレクサ２７の切り替えにおけるフィルタ回路２８の収束時間に合わせて、マルチプレクサ２７の接続先毎に異なる切り替え時間を設定する。
【解決手段】電子制御装置は、複数の信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ２７を備えている。また、マルチプレクサ２７の後段に接続され、マルチプレクサ２７が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ２７が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力するフィルタ回路２８を備えている。さらに、マルチプレクサ２７の切り替え制御を行ってフィルタ回路２８から出力信号を取得するマイコン２４を備えている。そして、マイコン２４は、マルチプレクサ２７の切り替えにおけるフィルタ回路２８の収束時間に合わせて、マルチプレクサ２７の接続先毎に異なる切り替え時間を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチプレクサの後段にフィルタ回路を備えた電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のセンサに単一のＡ／Ｄ変換器を共有させる多重化信号調整器が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、複数のセンサからそれぞれ信号が入力されるマルチプレクサと、マルチプレクサの後段に接続されると共にマルチプレクサを通過した信号を所定の帯域で通過させるアンチエイリアシングフィルタと、を備えた構成が提案されている。一般的に、フィルタは、抵抗とコンデンサで構成されたＲＣフィルタ回路として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９０８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では複数のセンサに対してマルチプレクサを共通で使用する構成になっているので、マルチプレクサにおける前回の接続先の出力信号が示す電圧値と今回の接続先の出力信号が示す電圧値との差が何らかの理由で大きいときには、今回の信号を通過させる際のフィルタの応答時間が増加してしまうという問題がある。これについて図９を参照して説明する。
【０００５】
図９は、マルチプレクサにおける前回の接続先の出力信号が示す電圧値と今回の接続先の出力信号が示す電圧値との時間に対する変化を示している。図９では、前回の信号の波形を破線で示し、今回の信号の波形を実線で示している。
【０００６】
例えば、マルチプレクサで選択された前回の接続先の出力信号が示す電圧値が０Ｖであり、今回の接続先の出力信号が示す電圧値が数Ｖである。このように電圧差が大きい場合、図９に示されるように、マルチプレクサの切り替えタイミングまでは前回のフィルタ回路の出力が０Ｖであったものが、今回は数Ｖまで上昇する。このため、フィルタ回路の影響によって今回の出力信号の収束時間が増加してしまうので、収束時間が経過するまでは正確な信号の電圧値が得られない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑み、マルチプレクサの切り替えによってフィルタ回路の収束時間が変化したとしても正確な出力信号を取得する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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子制御装置は、複数入力された信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ（２７）を有する。また、マルチプレクサ（２７）の後段に接続されると共に、マルチプレクサ（２７）が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ（２７）が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力するフィルタ回路（２８）を有する。さらに、マルチプレクサ（２７）の切り替えを行うと共に、フィルタ回路（２８）から出力信号を取得する制御手段（２４）と、を有する。
【０００９】
そして、制御手段（２４）は、マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え時におけるフィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて、マルチプレクサ（２７）の接続先毎に切り替え時間を設定することを特徴とする。
【００１０】
これによると、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて個別にマルチプレクサ（２７）の切り替え時間を設定しているので、マルチプレクサ（２７）の切り替えに応じてフィルタ回路（２８）の収束時間が変化したとしても正確な出力信号を取得することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明のように、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて切り替え時間を設定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいてマルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え順を設定し、設定した切り替え順に従ってマルチプレクサ（２７）を切り替えることを特徴とする。
【００１３】
このように、マルチプレクサ（２７）による切り替え順が変更されるので、次の接続先の切り替え時間がそれぞれ短くなるようにすることができる。これに伴い、トータルの切り替え時間および信号取得時間を短くすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明のように、マルチプレクサ（２７）に複数入力される信号の一部は、複数の電池によって構成される組電池における複数の温度状態を示す信号であり、制御手段（２４）は、マルチプレクサ（２７）およびフィルタ回路（２８）を介して出力信号を取得することにより、複数の温度状態を検知することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、制御手段（２４）は、予め設定した切り替え時間に従って取得した今回の出力信号が示す電圧値と閾値との比較により当該出力信号が異常であると判定した場合、次回の出力信号を取得するための切り替え時間を変更することを特徴とする。これにより、今回の出力信号の値が充分安定したタイミングで今回の出力信号を取得することができる。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池監視ユニットを含んだ電池監視システムの全体構成図である。
【図２】図１に示される電池監視ユニットの構成を示した図である。
【図３】マルチプレクサの周辺の回路図である。
【図４】マルチプレクサの切り替え時間を設定する内容を示したフローチャートである。
【図５】ＡＤ１〜ＡＤ５の各切り替え時間を示したタイミングチャートである。
【図６】前回の接続先から今回に切り替えたときの信号の収束時間を説明するための図である。
【図７】信号の異常検出の内容を示したフローチャートである。
【図８】他の実施形態を説明するための図である。
【図９】課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。本発明に係る電子制御装置は、例えば車両に搭載される電池監視システムの一部である電池監視ユニットとして適用されるものである。以下、電子制御装置を電池監視ユニットとして説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池監視ユニットを含んだ電池監視システムの全体構成図である。この図に示されるように、電池監視システムは、電池ユニット１０と、電池監視ユニット２０と、ＥＣＵ３０と、を備えて構成されている。
【００２０】
電池ユニット１０は、最小単位である電池セル１１が直列に複数接続されて構成された電池群である。電池セル１１として充電可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。組電池セル１１はハイブリッド車等の電気自動車に搭載されて駆動源となると共に、モータジェネレータ等の負荷を駆動するための電源や電子機器の電源等に用いられる。
【００２１】
また、電池ユニット１０には、電池セル１１の温度を検出するための複数の温度センサ１２が備えられている。温度センサ１２は例えばサーミスタであり４箇所（４ｃｈ）設けられている。サーミスタは例えば０〜無限大Ωに設定されている。
【００２２】
電池監視ユニット２０は、電池ユニット１０の各電池セル１１を監視するように構成されたシステムである。このため、電池監視ユニット２０は、個別電池電圧検出部２１、電池温度検出部２２、電流検出部２３、マイクロコンピュータ２４（以下、マイコン２４という）、および電流センサ２５を備えている。
【００２３】
個別電池電圧検出部２１は、複数の電池セル１１のセル電圧をそれぞれ検出する回路部である。電池温度検出部２２は、上記の温度センサ１２から電池セル１１の温度を検出する回路部である。電流検出部２３は電流センサ２５により電池セル１１に流れる電流を検出して電流信号を出力する回路部である。マイコン２４は、個別電池電圧検出部２１、電池温度検出部２２、および電流検出部２３に対する指令を行う制御回路であり、入力される信号の異常判定を行う機能も備えている。電流センサ２５は、電池セル１１に流れる電流を検出するセンサである。
【００２４】
ＥＣＵ３０は、電池監視ユニット２０の上位ＥＣＵとして機能するものであり、マイコン２４から電池監視の結果等を受ける。その他、ＥＣＵ３０は電池セル１１を冷却するための図示しない冷却ファンを制御するための指令も行う。
【００２５】
次に、電池監視ユニット２０の構成について、図２を参照して説明する。図２に示されるように、電池監視ユニット２０は、上記の個別電池電圧検出部２１およびマイコン２４に他、電源部２６ａ、通信部２６ｂ、フィルタ２６ｃ、リレー駆動部２６ｄ、およびマルチプレクサ２７を備えている。
【００２６】
電源部２６ａは電池監視ユニット２０を動作させるための電圧を生成してマイコン２４等に供給する電源回路である。通信部２６ｂは、上位のＥＣＵ３０と通信するための通信回路である。
【００２７】
フィルタ２６ｃは、個別電池電圧検出部２１とマイコン２４との間に設けられたノイズ除去回路である。フィルタ２６ｃは例えば抵抗とコンデンサで構成されたローパスフィルタである。リレー駆動部２６ｄは、個別電池電圧検出部２１においてセル電圧を検出したい電池セル１１に接続を切り替える切替回路である。
【００２８】
マルチプレクサ２７は、複数入力された信号を選択的に出力信号として出力する選択回路である。マルチプレクサ２７は、複数の温度センサ１２のそれぞれの出力信号と、電流センサ２５の電圧を監視する監視信号と、のいずれかを選択的にマイコン２４に出力する。
【００２９】
マイコン２４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って各電池セル１１の状態を監視する制御回路である。このため、マイコン２４は、電流センサ２５からの電流情報の入力や、各電池セル１１のセル電圧を取得するための個別電池電圧検出部２１およびリレー駆動部２６ｄへの指令や、ＥＣＵ３０から受けた電池冷却ファンの指令に従って図示しない冷却ファンの制御を行う。また、マイコン２４は、マルチプレクサ２７に切替信号を出力して接続先の切り替えを行う。
【００３０】
図２では、マルチプレクサ２７とマイコン２４との間を模式的に示しているが、実際にはフィルタ回路が設けられている。図３にマルチプレクサ２７の周辺の回路図を示す。
【００３１】
図３に示されるように、マルチプレクサ２７には、電流センサ２５からの監視信号（ＡＤ１）と、各温度センサ１２からの４つの温度状態を示す出力信号（ＡＤ２〜ＡＤ５）と、の５つの信号がそれぞれ入力される。マルチプレクサ２７は、出力がＡＤ１→ＡＤ２→ＡＤ３→ＡＤ４→ＡＤ５となるようにマイコン２４によって切り替えられる。
【００３２】
ここで、４つの温度センサ１２の出力信号（ＡＤ２〜ＡＤ５）は、５Ｖを抵抗２６ｅで分圧した電圧値としてそれぞれマルチプレクサ２７に入力される。つまり、この抵抗分圧によって各温度センサ１２の出力信号がデジタル信号に変換される。なお、マルチプレクサ２７と各温度センサ１２とを結ぶ配線には静電気対策用のコンデンサ２６ｆがそれぞれ接続されている。
【００３３】
また、マルチプレクサ２７の後段にはフィルタ回路２８（図３のＲＣフィルタ回路）が設けられている。フィルタ回路２８は、マルチプレクサ２７の出力端子とマイコン２４の入力端子とを接続する抵抗２８ａと、抵抗２８ａとマイコン２４との接続点とグランドとを結ぶコンデンサ２８ｂと、によってローパスフィルタとして構成されている。フィルタ回路２８の出力を「ＡＤ」とする。
【００３４】
フィルタ回路２８は、上記のように抵抗２６ｅとコンデンサ２６ｆとで構成されているので、これらの抵抗値と容量値に応じた収束時間（つまり時定数）で信号を出力する。すなわち、フィルタ回路２８は、マルチプレクサ２７が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ２７が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力する。後で説明するが、前回と今回との電圧差が大きい場合には収束時間は長くなり、前回と今回との電圧差が小さい場合には収束時間は短くなる。
【００３５】
したがって、マイコン２４は、マルチプレクサ２７の切り替えにおけるフィルタ回路２８の収束時間に合わせて、マルチプレクサ２７の接続先毎に切り替え時間を設定し、各信号が示す電圧値が安定したタイミングで各信号をそれぞれ取得する。これにより、マイコン２４はフィルタ回路２８を介して入力される信号が示す正確な情報（電圧値）を取得することができる。ここで、「切り替え時間」とはマルチプレクサ２７の接続先のスイッチをＯＮしている時間のことである。また、接続先によっては切り替え時間が接続先毎に異なることもある。
【００３６】
マイコン２４はフィルタ回路２８の収束時間に合わせてマルチプレクサ２７の切り替え時間を設定するために、フィルタ回路２８を介して取得した出力信号や監視信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて切り替え時間を設定する。すなわち、前回と今回の電圧差が大きい場合には切り替え時間を長く設定し、前回と今回の電圧差が小さい場合には切り替え時間を短く設定する。
【００３７】
また、マイコン２４は前のルーチンで設定した切り替え時間に基づいて信号を取得することから、取得した信号は正確な値であると考えられる。したがって、マイコン２４は、この正確な値であると考えられる出力信号や監視信号が示す電圧値と閾値とを比較することにより異常を判定する。そして、マイコン２４は、異常であると判定した場合、予め設定した切り替え時間を変更する。具体的には、温度センサ１２等の故障であると考えられ、信号が充分収束した値となるところでマイコン２４が信号を取得できるように切り替え時間を長く設定する。
【００３８】
次に、マイコン２４におけるマルチプレクサ２７の切り替え時間の設定について、図４のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは電池監視ユニット２０に電源が供給されてマイコン２４の動作が開始するとスタートする。
【００３９】
また、図４に示されるフローチャートとは別のシーケンスによってマルチプレクサ２７の切り替えと出力信号および監視信号の取得がマイコン２４で随時行われ、各信号が示す電圧値が随時記憶されていく。本実施形態では、マルチプレクサ２７においてＡＤ１→ＡＤ２→ＡＤ３→ＡＤ４→ＡＤ５→ＡＤ１→・・・の順に接続先を切り替えるとする。
【００４０】
なお、以下における「前回」や「今回」とはマルチプレクサ２７の接続順番の先か後かを示している。例えば「前回」とはＡＤ１とフィルタ回路２８とを接続することを意味し、「今回」とはＡＤ２とフィルタ回路２８とを接続することを意味している。
【００４１】
まず、ステップ１００では、初期設定が行われる。すなわち、図３に示されるマルチプレクサ２７の接続先は５箇所であるが、接続先におけるマルチプレクサ２７の切り替え時間は初期段階ではすべて同じ時間に設定されている。例えば、切り替え時間（ｔＡＤ１〜５）の初期値はそれぞれ最も短い１０ｍｓに設定され、各接続先が切り替えられたときのＯＮ時間がそれぞれ１０ｍｓに設定される。
【００４２】
続いて、ステップ１１０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば２Ｖ以上であるか否かが判定される。つまり、マルチプレクサ２７において接続先が切り替えられたときの信号の電圧差が２Ｖ以上であるかが判定される。
【００４３】
ステップ１１０で上記の条件を満たす場合、ステップ１２０に進み、今回の切り替え時の切り替え時間を１２ｍｓに設定する。これにより、マルチプレクサ２７において前回の接続先から今回の接続先に切り替わったときのマルチプレクサ２７のＯＮ時間が２ｍｓ長く設定される。一方、ステップ１１０で条件を満たさない場合、切り替え時間は変化せずにステップ１３０に進む。
【００４４】
次に、ステップ１３０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば４Ｖ以上であるか否かが判定される。
【００４５】
ステップ１３０で上記の条件を満たす場合はステップ１４０に進み、切り替え時間を１６ｍｓに設定する。これにより、切り替え時間が６ｍｓ長くなる。一方、ステップ１３０で条件を満たさない場合、切り替え時間は変化せずにステップ１５０に進む。
【００４６】
ステップ１５０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば２Ｖ未満であるか否かが判定される。つまり、本ステップでは電位差が小さいか否かが判定される。
【００４７】
ステップ１５０で上記の条件を満たす場合はステップ１６０に進み、今回の切り替え時間を初期値である１０ｍｓに設定する。すなわち、前回と今回の電圧差が小さいので、切り替え時間を長くする必要がないので、切り替え時間が最も短い初期値に設定される。そして、ステップ１７０にて切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ１１０に戻る。
【００４８】
一方、ステップ１５０で条件を満たさない場合は、ステップ１７０に進み、切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ１１０に戻る。
【００４９】
電圧差が大きい場合にはステップ１２０やステップ１４０で所定の時間が加算された切り替え時間が設定され、電圧差が小さい場合にはステップ１１０、ステップ１３０、およびステップ１５０を経てステップ１６０において最も短い切り替え時間に設定される。
【００５０】
上記のようにマルチプレクサ２７の接続先毎の切り替え時間が変更されると、変更された切り替え時間は次回のマルチプレクサ２７の切り替え時に反映される。このように、ステップ１５０の後（ＮＯの場合）もしくはステップ１６０の後から変更された切り替え時間が適用される。
【００５１】
切り替え時間の変更後に再びステップ１１０に戻ると、今回の信号が前回の信号となり、新たな「今回の信号」との電圧差について、各ステップ１１０、１３０、１５０でそれぞれ条件を満たすかが判定され、条件に従って切り替え時間が加算される。そして、図４に示されるフローチャートが繰り返し実行されることで、接続先毎に最適な切り替え時間が設定される。なお、ステップ１７０は、ステップ１１０から再びこのステップ１１０に戻ってくるまでのループ１８０の中であれば、ステップ１１０、ステップ１３０、およびステップ１５０のいずれかの前に組み込まれていれば良い。
【００５２】
図５は、ＡＤ１〜ＡＤ５の各切り替え時間を示したタイミングチャートである。ＡＤ１は電流監視の監視信号であり、この信号が示す電圧値は例えば１Ｖ程度である。また、ＡＤ２〜ＡＤ５は温度センサ１２の出力信号であり、この信号が示す電圧値は例えば２〜３Ｖ程度である。このように、ＡＤ１とＡＤ２〜ＡＤ５とには電圧差がある。一方、電池セル１１の電池温度には大きな差がないため、ＡＤ２〜ＡＤ５には電圧差がほとんどない。
【００５３】
マルチプレクサ２７に入力される信号の大きさが上記のような場合、図４に示されるフローチャートが実行されると、ＡＤ１とＡＤ２との電圧差が大きいので、今回の信号に対応するＡＤ２の信号の収束時間が図９に示されるように長くなる。このため、図５のようにマルチプレクサ２７におけるＡＤ２の切り替え時間が長く設定される。
【００５４】
これに対し、ＡＤ２とＡＤ３との電圧変動つまり電圧差は小さいので、図６に示されるように、フィルタ回路２８の収束時間が短くなる。このため、図５に示されるように、マルチプレクサ２７におけるＡＤ３の切り替え時間が短く設定される。ＡＤ３とＡＤ４、ＡＤ４とＡＤ５も同様である。
【００５５】
なお、図５における「ＯＮ」や「ＯＦＦ」はマルチプレクサ２７のスイッチの切り替えを示し、「↓」はマイコン２４における信号の取得タイミングを示している。また、「ＡＤ出力」はマルチプレクサ２７の接続先から出力される信号を指し、「ＡＤ入力」はマイコン２４がフィルタ回路２８から入力する信号を指している。
【００５６】
マルチプレクサ２７によってＡＤ１からＡＤ５まで順に切り替えられると、再びＡＤ１に切り替えられる。この場合、ＡＤ５とＡＤ１の電圧差は大きいので、図９に示されるようにフィルタ回路２８の収束時間も長くなる。したがって、ＡＤ１とＡＤ２の切り替えと同様にＡＤ１の切り替え時間が長く設定される。
【００５７】
上記のように設定された切り替え時間によってマルチプレクサ２７が切り替えられることで、マイコン２４はフィルタ回路２８を介して電流監視の監視信号を取得すると共に温度センサ１２の各出力信号を取得して複数の温度状態を検知する。
【００５８】
次に、信号の異常検出の処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートは、マイコン２４がセル電圧の検出や上記の切り替え時間の設定の処理とは別に実行する内容である。
【００５９】
まず、ステップ２００では、初期設定が行われる。例えば、ｔＡＤ１，２＝１５ｍｓ、ｔＡＤ３，４，５＝１０ｍｓに設定される。この初期設定はもちろん一例である。
【００６０】
続いて、ステップ２１０では、取得した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））が０．５Ｖ未満であるか、もしくは、取得した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））が４．５Ｖを超える電圧であるかが判定される。すなわち、信号が示す電圧値が０Ｖや５Ｖに張り付いた状態（つまり、温度センサ１２であるサーミスタが故障した状態）であるかが判定される。
【００６１】
ステップ２１０において上記の条件を満たさない場合は、ステップ２３０に進み、切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ２１０に戻る。
【００６２】
ステップ２１０において上記の条件を満たすと判定されると、ステップ２２０に進み、次の信号の切り替え時間が２０ｍｓに設定される。例えば、今回がＡＤ３の信号であってこの信号が示す電圧値が０Ｖであり、次の接続先であるＡＤ４の信号が示す電圧が数Ｖであるとすると、今回と次回の電圧差が大きくなる。このため、マルチプレクサ２７においてＡＤ３からＡＤ４の信号が出力されるようにスイッチが切り替えられると、図９に示されるように収束時間が長くなる。したがって、ＡＤ４の信号が示す電圧値が収束するであろう時間まで切り替え時間を長くすることにより、ＡＤ４の信号を正確に取得することができる。そして、ステップ２２０の後、ステップ２３０にて切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ２１０に戻る。
【００６３】
以上のような異常検出は、マイコン２４がステップ２３０にて各信号の今回値を取得する度に行う。そして、ステップ２３０は、ステップ２１０から再びこのステップ２１０に戻ってくるまでのループ２４０の中であれば、ステップ２１０の前に組み込むことでも実現できる。これにより、前の信号が異常を示していたとしても、次の信号が検出できないという事態を回避することができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、マイコン２４は、マルチプレクサ２７において前回の接続先の信号が示す電圧値と今回の接続先の信号が示す電圧値との電圧差に応じたフィルタ回路２８の収束時間に合わせて切り替え時間すなわち今回の接続先とフィルタ回路２８との接続を継続する時間を設定し、設定した切り替え時間でマルチプレクサ２７を制御して今回の接続先の接続を行うことを特徴としている。
【００６５】
このように、マイコン２４は、フィルタ回路２８の収束時間に合わせてマルチプレクサ２７の接続先毎に切り替え時間を個別に設定しているので、マルチプレクサ２７の切り替えに応じてフィルタ回路２８の収束時間が変化したとしても正確な値の信号をそれぞれ取得することができる。
【００６６】
特に、ＡＤ３〜ＡＤ５では、各温度センサ１２から出力される信号が示す電圧値にほとんど差がないので、ＡＤ３〜ＡＤ５の信号がフィルタ回路２８を通過する際の収束時間が短い。このように、電圧差が小さい信号を順に取得するようにマルチプレクサ２７のシーケンスを設定しているので、マルチプレクサ２７が接続先を順に切り替えるトータルの切り替え時間を短くすることができる。
【００６７】
また、マイコン２４は取得した信号が故障を示す信号であると判定すると、その信号の次の接続先の切り替え時間を長くすることを特徴としている。これは、異常信号と今回の信号との電圧差が大きいと考えられるからである。これにより、次の接続先の信号がフィルタ回路２８に入力されたときの収束時間を充分に確保することができる。すなわち、次の接続先の信号が安定する前に信号が検出されてしまうことを回避でき、正確な値の信号を取得することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、電流センサ２５から出力された監視信号および各温度センサ１２から出力された各出力信号が特許請求の範囲の「複数入力された信号」に対応し、電流監視の監視信号および温度センサ１２の各出力信号が特許請求の範囲の「出力信号」に対応する。また、マイコン２４が特許請求の範囲の「制御手段」に対応する。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電池監視ユニット２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記の実施形態では、ＡＤ１＝１Ｖ、ＡＤ２〜ＡＤ５＝数Ｖであったが、さらに電源監視電圧ＡＤ５＝３Ｖや電源監視電圧ＡＤ６＝４Ｖをマルチプレクサ２７に接続して選択させても良い。
【００７０】
上記の実施形態では、電子制御装置である電池監視ユニット２０は各電池セル１１を監視するものとして構成されていたが、これは一例であり、電子制御装置は電池セル１１を監視するものとして構成されていなくても良い。
【００７１】
具体的には、本発明は複数の信号をマルチプレクサ２７で選択的に出力してフィルタ回路２８を介してマイコン２４に入力する構成に適用することができる。「複数の信号」の一部には、空気の流れを検出する複数のエアフロセンサの信号を取り扱うこともできる。このように、マルチプレクサ２７には電圧差が小さい複数の信号が入力される他に、これらの信号が示す電圧との差が大きい信号が入力され、電圧差が大きい信号の切り替え時には後の信号のマルチプレクサ２７における切り替え時間を変動（長く）させれば良い。
【００７２】
また、上述の電圧の大きさが大小さまざまな信号がマルチプレクサ２７に入力される場合、電圧差が小さくなるようにマルチプレクサ２７の接続順番をマイコン２４が制御するようにしても良い。これについて、図８を参照して説明する。
【００７３】
例えば、図８（ａ）に示されるように、ＡＤ１＝１Ｖ、ＡＤ２＝４Ｖ、ＡＤ３＝１Ｖ、ＡＤ４＝３Ｖ、ＡＤ５＝３Ｖとすると、ＡＤ１からＡＤ２への切り替えやＡＤ２からＡＤ３への切り替えは電圧差が３Ｖと大きいので、ＡＤ２やＡＤ３を選択したときの切り替え時間が長くなり、トータルの信号取得時間が長くなる。
【００７４】
そこで、マイコン２４は一通りの信号を取得した後、マルチプレクサ２７の切り替え順を図８（ｂ）に示されるようにＡＤ１（１Ｖ）→ＡＤ３（１Ｖ）→ＡＤ４（３Ｖ）→ＡＤ５（３Ｖ）→ＡＤ２（４Ｖ）とする。これにより、ＡＤ１からＡＤ３への切り替えは電圧差が０Ｖであるので、ＡＤ３の切り替え時間を最も短くできる。また、ＡＤ３からＡＤ４への切り替えは２Ｖの電圧差があるのでＡＤ４の切り替え時間は少し長くなるが、ＡＤ４からＡＤ５への切り替えは電圧差が０Ｖであるので切り替え時間を最も短くできる。ＡＤ５からＡＤ２への切り替えも電圧差が１Ｖであるので切り替え時間が少し長くなるだけで済む。
【００７５】
このように、ＡＤ（１Ｖ）→ＡＤ２（４Ｖ）という切り替え順序を維持せずに、各信号が示す電圧が例えば小さい順に接続先を変更することでトータルの切り替え時間および信号取得時間を短くすることができる。なお、マルチプレクサ２７の切り替えにおいて前回と今回の信号の電圧差が小さくなっていれば良いので、信号が示す電圧を大きい順に変更しても良い。このように、マイコン２４は、記憶した電圧値に基づいてマルチプレクサ２７の接続先の順序を変更することができ、変更した切り替え順で接続先を切り替えることができる。
【００７６】
上記では、切り替え前後の各接続先の電圧の電圧差が小さい順番になるように接続先の順序を変更しているが、これは接続先の順序を変更する一例を示したものである。すなわち、接続先の順序を変更するだけでも精度向上効果があり、トータルの切り替え時間を短くすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１２ 温度センサ
２０ 電池監視ユニット
２４ マイコン（制御手段）
２５ 電流センサ
２７ マルチプレクサ
２８ フィルタ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチプレクサの後段にフィルタ回路を備えた電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のセンサに単一のＡ／Ｄ変換器を共有させる多重化信号調整器が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、複数のセンサからそれぞれ信号が入力されるマルチプレクサと、マルチプレクサの後段に接続されると共にマルチプレクサを通過した信号を所定の帯域で通過させるアンチエイリアシングフィルタと、を備えた構成が提案されている。一般的に、フィルタは、抵抗とコンデンサで構成されたＲＣフィルタ回路として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９０８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では複数のセンサに対してマルチプレクサを共通で使用する構成になっているので、マルチプレクサにおける前回の接続先の出力信号が示す電圧値と今回の接続先の出力信号が示す電圧値との差が何らかの理由で大きいときには、今回の信号を通過させる際のフィルタの応答時間が増加してしまうという問題がある。これについて図９を参照して説明する。
【０００５】
図９は、マルチプレクサにおける前回の接続先の出力信号が示す電圧値と今回の接続先の出力信号が示す電圧値との時間に対する変化を示している。図９では、前回の信号の波形を破線で示し、今回の信号の波形を実線で示している。
【０００６】
例えば、マルチプレクサで選択された前回の接続先の出力信号が示す電圧値が０Ｖであり、今回の接続先の出力信号が示す電圧値が数Ｖである。このように電圧差が大きい場合、図９に示されるように、マルチプレクサの切り替えタイミングまでは前回のフィルタ回路の出力が０Ｖであったものが、今回は数Ｖまで上昇する。このため、フィルタ回路の影響によって今回の出力信号の収束時間が増加してしまうので、収束時間が経過するまでは正確な信号の電圧値が得られない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑み、マルチプレクサの切り替えによってフィルタ回路の収束時間が変化したとしても正確な出力信号を取得する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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子制御装置は、複数入力された信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ（２７）を有する。また、マルチプレクサ（２７）の後段に接続されると共に、マルチプレクサ（２７）が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ（２７）が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力するフィルタ回路（２８）を有する。さらに、マルチプレクサ（２７）の切り替えを行うと共に、フィルタ回路（２８）から出力信号を取得する制御手段（２４）と、を有する。
【０００９】
そして、制御手段（２４）は、マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え時におけるフィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて、マルチプレクサ（２７）の接続先毎に切り替え時間を設定することを特徴とする。
【００１０】
これによると、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて個別にマルチプレクサ（２７）の切り替え時間を設定しているので、マルチプレクサ（２７）の切り替えに応じてフィルタ回路（２８）の収束時間が変化したとしても正確な出力信号を取得することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明のように、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて切り替え時間を設定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、制御手段（２４）は、フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいてマルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え順を設定し、設定した切り替え順に従ってマルチプレクサ（２７）を切り替えることを特徴とする。
【００１３】
このように、マルチプレクサ（２７）による切り替え順が変更されるので、次の接続先の切り替え時間がそれぞれ短くなるようにすることができる。これに伴い、トータルの切り替え時間および信号取得時間を短くすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明のように、マルチプレクサ（２７）に複数入力される信号の一部は、複数の電池によって構成される組電池における複数の温度状態を示す信号であり、制御手段（２４）は、マルチプレクサ（２７）およびフィルタ回路（２８）を介して出力信号を取得することにより、複数の温度状態を検知することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、制御手段（２４）は、予め設定した切り替え時間に従って取得した今回の出力信号が示す電圧値と閾値との比較により当該出力信号が異常であると判定した場合、次回の出力信号を取得するための切り替え時間を変更することを特徴とする。これにより、今回の出力信号の値が充分安定したタイミングで今回の出力信号を取得することができる。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池監視ユニットを含んだ電池監視システムの全体構成図である。
【図２】図１に示される電池監視ユニットの構成を示した図である。
【図３】マルチプレクサの周辺の回路図である。
【図４】マルチプレクサの切り替え時間を設定する内容を示したフローチャートである。
【図５】ＡＤ１〜ＡＤ５の各切り替え時間を示したタイミングチャートである。
【図６】前回の接続先から今回に切り替えたときの信号の収束時間を説明するための図である。
【図７】信号の異常検出の内容を示したフローチャートである。
【図８】他の実施形態を説明するための図である。
【図９】課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。本発明に係る電子制御装置は、例えば車両に搭載される電池監視システムの一部である電池監視ユニットとして適用されるものである。以下、電子制御装置を電池監視ユニットとして説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池監視ユニットを含んだ電池監視システムの全体構成図である。この図に示されるように、電池監視システムは、電池ユニット１０と、電池監視ユニット２０と、ＥＣＵ３０と、を備えて構成されている。
【００２０】
電池ユニット１０は、最小単位である電池セル１１が直列に複数接続されて構成された電池群である。電池セル１１として充電可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。組電池セル１１はハイブリッド車等の電気自動車に搭載されて駆動源となると共に、モータジェネレータ等の負荷を駆動するための電源や電子機器の電源等に用いられる。
【００２１】
また、電池ユニット１０には、電池セル１１の温度を検出するための複数の温度センサ１２が備えられている。温度センサ１２は例えばサーミスタであり４箇所（４ｃｈ）設けられている。サーミスタは例えば０〜無限大Ωに設定されている。
【００２２】
電池監視ユニット２０は、電池ユニット１０の各電池セル１１を監視するように構成されたシステムである。このため、電池監視ユニット２０は、個別電池電圧検出部２１、電池温度検出部２２、電流検出部２３、マイクロコンピュータ２４（以下、マイコン２４という）、および電流センサ２５を備えている。
【００２３】
個別電池電圧検出部２１は、複数の電池セル１１のセル電圧をそれぞれ検出する回路部である。電池温度検出部２２は、上記の温度センサ１２から電池セル１１の温度を検出する回路部である。電流検出部２３は電流センサ２５により電池セル１１に流れる電流を検出して電流信号を出力する回路部である。マイコン２４は、個別電池電圧検出部２１、電池温度検出部２２、および電流検出部２３に対する指令を行う制御回路であり、入力される信号の異常判定を行う機能も備えている。電流センサ２５は、電池セル１１に流れる電流を検出するセンサである。
【００２４】
ＥＣＵ３０は、電池監視ユニット２０の上位ＥＣＵとして機能するものであり、マイコン２４から電池監視の結果等を受ける。その他、ＥＣＵ３０は電池セル１１を冷却するための図示しない冷却ファンを制御するための指令も行う。
【００２５】
次に、電池監視ユニット２０の構成について、図２を参照して説明する。図２に示されるように、電池監視ユニット２０は、上記の個別電池電圧検出部２１およびマイコン２４に他、電源部２６ａ、通信部２６ｂ、フィルタ２６ｃ、リレー駆動部２６ｄ、およびマルチプレクサ２７を備えている。
【００２６】
電源部２６ａは電池監視ユニット２０を動作させるための電圧を生成してマイコン２４等に供給する電源回路である。通信部２６ｂは、上位のＥＣＵ３０と通信するための通信回路である。
【００２７】
フィルタ２６ｃは、個別電池電圧検出部２１とマイコン２４との間に設けられたノイズ除去回路である。フィルタ２６ｃは例えば抵抗とコンデンサで構成されたローパスフィルタである。リレー駆動部２６ｄは、個別電池電圧検出部２１においてセル電圧を検出したい電池セル１１に接続を切り替える切替回路である。
【００２８】
マルチプレクサ２７は、複数入力された信号を選択的に出力信号として出力する選択回路である。マルチプレクサ２７は、複数の温度センサ１２のそれぞれの出力信号と、電流センサ２５の電圧を監視する監視信号と、のいずれかを選択的にマイコン２４に出力する。
【００２９】
マイコン２４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って各電池セル１１の状態を監視する制御回路である。このため、マイコン２４は、電流センサ２５からの電流情報の入力や、各電池セル１１のセル電圧を取得するための個別電池電圧検出部２１およびリレー駆動部２６ｄへの指令や、ＥＣＵ３０から受けた電池冷却ファンの指令に従って図示しない冷却ファンの制御を行う。また、マイコン２４は、マルチプレクサ２７に切替信号を出力して接続先の切り替えを行う。
【００３０】
図２では、マルチプレクサ２７とマイコン２４との間を模式的に示しているが、実際にはフィルタ回路が設けられている。図３にマルチプレクサ２７の周辺の回路図を示す。
【００３１】
図３に示されるように、マルチプレクサ２７には、電流センサ２５からの監視信号（ＡＤ１）と、各温度センサ１２からの４つの温度状態を示す出力信号（ＡＤ２〜ＡＤ５）と、の５つの信号がそれぞれ入力される。マルチプレクサ２７は、出力がＡＤ１→ＡＤ２→ＡＤ３→ＡＤ４→ＡＤ５となるようにマイコン２４によって切り替えられる。
【００３２】
ここで、４つの温度センサ１２の出力信号（ＡＤ２〜ＡＤ５）は、５Ｖを抵抗２６ｅで分圧した電圧値としてそれぞれマルチプレクサ２７に入力される。つまり、この抵抗分圧によって各温度センサ１２の出力信号がデジタル信号に変換される。なお、マルチプレクサ２７と各温度センサ１２とを結ぶ配線には静電気対策用のコンデンサ２６ｆがそれぞれ接続されている。
【００３３】
また、マルチプレクサ２７の後段にはフィルタ回路２８（図３のＲＣフィルタ回路）が設けられている。フィルタ回路２８は、マルチプレクサ２７の出力端子とマイコン２４の入力端子とを接続する抵抗２８ａと、抵抗２８ａとマイコン２４との接続点とグランドとを結ぶコンデンサ２８ｂと、によってローパスフィルタとして構成されている。フィルタ回路２８の出力を「ＡＤ」とする。
【００３４】
フィルタ回路２８は、上記のように抵抗２６ｅとコンデンサ２６ｆとで構成されているので、これらの抵抗値と容量値に応じた収束時間（つまり時定数）で信号を出力する。すなわち、フィルタ回路２８は、マルチプレクサ２７が前回出力した出力信号が示す電圧値とマルチプレクサ２７が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で今回の出力信号を出力する。後で説明するが、前回と今回との電圧差が大きい場合には収束時間は長くなり、前回と今回との電圧差が小さい場合には収束時間は短くなる。
【００３５】
したがって、マイコン２４は、マルチプレクサ２７の切り替えにおけるフィルタ回路２８の収束時間に合わせて、マルチプレクサ２７の接続先毎に切り替え時間を設定し、各信号が示す電圧値が安定したタイミングで各信号をそれぞれ取得する。これにより、マイコン２４はフィルタ回路２８を介して入力される信号が示す正確な情報（電圧値）を取得することができる。ここで、「切り替え時間」とはマルチプレクサ２７の接続先のスイッチをＯＮしている時間のことである。また、接続先によっては切り替え時間が接続先毎に異なることもある。
【００３６】
マイコン２４はフィルタ回路２８の収束時間に合わせてマルチプレクサ２７の切り替え時間を設定するために、フィルタ回路２８を介して取得した出力信号や監視信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて切り替え時間を設定する。すなわち、前回と今回の電圧差が大きい場合には切り替え時間を長く設定し、前回と今回の電圧差が小さい場合には切り替え時間を短く設定する。
【００３７】
また、マイコン２４は前のルーチンで設定した切り替え時間に基づいて信号を取得することから、取得した信号は正確な値であると考えられる。したがって、マイコン２４は、この正確な値であると考えられる出力信号や監視信号が示す電圧値と閾値とを比較することにより異常を判定する。そして、マイコン２４は、異常であると判定した場合、予め設定した切り替え時間を変更する。具体的には、温度センサ１２等の故障であると考えられ、信号が充分収束した値となるところでマイコン２４が信号を取得できるように切り替え時間を長く設定する。
【００３８】
次に、マイコン２４におけるマルチプレクサ２７の切り替え時間の設定について、図４のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは電池監視ユニット２０に電源が供給されてマイコン２４の動作が開始するとスタートする。
【００３９】
また、図４に示されるフローチャートとは別のシーケンスによってマルチプレクサ２７の切り替えと出力信号および監視信号の取得がマイコン２４で随時行われ、各信号が示す電圧値が随時記憶されていく。本実施形態では、マルチプレクサ２７においてＡＤ１→ＡＤ２→ＡＤ３→ＡＤ４→ＡＤ５→ＡＤ１→・・・の順に接続先を切り替えるとする。
【００４０】
なお、以下における「前回」や「今回」とはマルチプレクサ２７の接続順番の先か後かを示している。例えば「前回」とはＡＤ１とフィルタ回路２８とを接続することを意味し、「今回」とはＡＤ２とフィルタ回路２８とを接続することを意味している。
【００４１】
まず、ステップ１００では、初期設定が行われる。すなわち、図３に示されるマルチプレクサ２７の接続先は５箇所であるが、接続先におけるマルチプレクサ２７の切り替え時間は初期段階ではすべて同じ時間に設定されている。例えば、切り替え時間（ｔＡＤ１〜５）の初期値はそれぞれ最も短い１０ｍｓに設定され、各接続先が切り替えられたときのＯＮ時間がそれぞれ１０ｍｓに設定される。
【００４２】
続いて、ステップ１１０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば２Ｖ以上であるか否かが判定される。つまり、マルチプレクサ２７において接続先が切り替えられたときの信号の電圧差が２Ｖ以上であるかが判定される。
【００４３】
ステップ１１０で上記の条件を満たす場合、ステップ１２０に進み、今回の切り替え時の切り替え時間を１２ｍｓに設定する。これにより、マルチプレクサ２７において前回の接続先から今回の接続先に切り替わったときのマルチプレクサ２７のＯＮ時間が２ｍｓ長く設定される。一方、ステップ１１０で条件を満たさない場合、切り替え時間は変化せずにステップ１３０に進む。
【００４４】
次に、ステップ１３０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば４Ｖ以上であるか否かが判定される。
【００４５】
ステップ１３０で上記の条件を満たす場合はステップ１４０に進み、切り替え時間を１６ｍｓに設定する。これにより、切り替え時間が６ｍｓ長くなる。一方、ステップ１３０で条件を満たさない場合、切り替え時間は変化せずにステップ１５０に進む。
【００４６】
ステップ１５０では、マルチプレクサ２７が前回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ−１））とマルチプレクサ２７が今回出力した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））との電圧差の絶対値が例えば２Ｖ未満であるか否かが判定される。つまり、本ステップでは電位差が小さいか否かが判定される。
【００４７】
ステップ１５０で上記の条件を満たす場合はステップ１６０に進み、今回の切り替え時間を初期値である１０ｍｓに設定する。すなわち、前回と今回の電圧差が小さいので、切り替え時間を長くする必要がないので、切り替え時間が最も短い初期値に設定される。そして、ステップ１７０にて切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ１１０に戻る。
【００４８】
一方、ステップ１５０で条件を満たさない場合は、ステップ１７０に進み、切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ１１０に戻る。
【００４９】
電圧差が大きい場合にはステップ１２０やステップ１４０で所定の時間が加算された切り替え時間が設定され、電圧差が小さい場合にはステップ１１０、ステップ１３０、およびステップ１５０を経てステップ１６０において最も短い切り替え時間に設定される。
【００５０】
上記のようにマルチプレクサ２７の接続先毎の切り替え時間が変更されると、変更された切り替え時間は次回のマルチプレクサ２７の切り替え時に反映される。このように、ステップ１５０の後（ＮＯの場合）もしくはステップ１６０の後から変更された切り替え時間が適用される。
【００５１】
切り替え時間の変更後に再びステップ１１０に戻ると、今回の信号が前回の信号となり、新たな「今回の信号」との電圧差について、各ステップ１１０、１３０、１５０でそれぞれ条件を満たすかが判定され、条件に従って切り替え時間が加算される。そして、図４に示されるフローチャートが繰り返し実行されることで、接続先毎に最適な切り替え時間が設定される。なお、ステップ１７０は、ステップ１１０から再びこのステップ１１０に戻ってくるまでのループ１８０の中であれば、ステップ１１０、ステップ１３０、およびステップ１５０のいずれかの前に組み込まれていれば良い。
【００５２】
図５は、ＡＤ１〜ＡＤ５の各切り替え時間を示したタイミングチャートである。ＡＤ１は電流監視の監視信号であり、この信号が示す電圧値は例えば１Ｖ程度である。また、ＡＤ２〜ＡＤ５は温度センサ１２の出力信号であり、この信号が示す電圧値は例えば２〜３Ｖ程度である。このように、ＡＤ１とＡＤ２〜ＡＤ５とには電圧差がある。一方、電池セル１１の電池温度には大きな差がないため、ＡＤ２〜ＡＤ５には電圧差がほとんどない。
【００５３】
マルチプレクサ２７に入力される信号の大きさが上記のような場合、図４に示されるフローチャートが実行されると、ＡＤ１とＡＤ２との電圧差が大きいので、今回の信号に対応するＡＤ２の信号の収束時間が図９に示されるように長くなる。このため、図５のようにマルチプレクサ２７におけるＡＤ２の切り替え時間が長く設定される。
【００５４】
これに対し、ＡＤ２とＡＤ３との電圧変動つまり電圧差は小さいので、図６に示されるように、フィルタ回路２８の収束時間が短くなる。このため、図５に示されるように、マルチプレクサ２７におけるＡＤ３の切り替え時間が短く設定される。ＡＤ３とＡＤ４、ＡＤ４とＡＤ５も同様である。
【００５５】
なお、図５における「ＯＮ」や「ＯＦＦ」はマルチプレクサ２７のスイッチの切り替えを示し、「↓」はマイコン２４における信号の取得タイミングを示している。また、「ＡＤ出力」はマルチプレクサ２７の接続先から出力される信号を指し、「ＡＤ入力」はマイコン２４がフィルタ回路２８から入力する信号を指している。
【００５６】
マルチプレクサ２７によってＡＤ１からＡＤ５まで順に切り替えられると、再びＡＤ１に切り替えられる。この場合、ＡＤ５とＡＤ１の電圧差は大きいので、図９に示されるようにフィルタ回路２８の収束時間も長くなる。したがって、ＡＤ１とＡＤ２の切り替えと同様にＡＤ１の切り替え時間が長く設定される。
【００５７】
上記のように設定された切り替え時間によってマルチプレクサ２７が切り替えられることで、マイコン２４はフィルタ回路２８を介して電流監視の監視信号を取得すると共に温度センサ１２の各出力信号を取得して複数の温度状態を検知する。
【００５８】
次に、信号の異常検出の処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートは、マイコン２４がセル電圧の検出や上記の切り替え時間の設定の処理とは別に実行する内容である。
【００５９】
まず、ステップ２００では、初期設定が行われる。例えば、ｔＡＤ１，２＝１５ｍｓ、ｔＡＤ３，４，５＝１０ｍｓに設定される。この初期設定はもちろん一例である。
【００６０】
続いて、ステップ２１０では、取得した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））が０．５Ｖ未満であるか、もしくは、取得した信号が示す電圧値（ＡＤ（ｎ））が４．５Ｖを超える電圧であるかが判定される。すなわち、信号が示す電圧値が０Ｖや５Ｖに張り付いた状態（つまり、温度センサ１２であるサーミスタが故障した状態）であるかが判定される。
【００６１】
ステップ２１０において上記の条件を満たさない場合は、ステップ２３０に進み、切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ２１０に戻る。
【００６２】
ステップ２１０において上記の条件を満たすと判定されると、ステップ２２０に進み、次の信号の切り替え時間が２０ｍｓに設定される。例えば、今回がＡＤ３の信号であってこの信号が示す電圧値が０Ｖであり、次の接続先であるＡＤ４の信号が示す電圧が数Ｖであるとすると、今回と次回の電圧差が大きくなる。このため、マルチプレクサ２７においてＡＤ３からＡＤ４の信号が出力されるようにスイッチが切り替えられると、図９に示されるように収束時間が長くなる。したがって、ＡＤ４の信号が示す電圧値が収束するであろう時間まで切り替え時間を長くすることにより、ＡＤ４の信号を正確に取得することができる。そして、ステップ２２０の後、ステップ２３０にて切り替え時間のデータ取得が実施され、ステップ２１０に戻る。
【００６３】
以上のような異常検出は、マイコン２４がステップ２３０にて各信号の今回値を取得する度に行う。そして、ステップ２３０は、ステップ２１０から再びこのステップ２１０に戻ってくるまでのループ２４０の中であれば、ステップ２１０の前に組み込むことでも実現できる。これにより、前の信号が異常を示していたとしても、次の信号が検出できないという事態を回避することができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、マイコン２４は、マルチプレクサ２７において前回の接続先の信号が示す電圧値と今回の接続先の信号が示す電圧値との電圧差に応じたフィルタ回路２８の収束時間に合わせて切り替え時間すなわち今回の接続先とフィルタ回路２８との接続を継続する時間を設定し、設定した切り替え時間でマルチプレクサ２７を制御して今回の接続先の接続を行うことを特徴としている。
【００６５】
このように、マイコン２４は、フィルタ回路２８の収束時間に合わせてマルチプレクサ２７の接続先毎に切り替え時間を個別に設定しているので、マルチプレクサ２７の切り替えに応じてフィルタ回路２８の収束時間が変化したとしても正確な値の信号をそれぞれ取得することができる。
【００６６】
特に、ＡＤ３〜ＡＤ５では、各温度センサ１２から出力される信号が示す電圧値にほとんど差がないので、ＡＤ３〜ＡＤ５の信号がフィルタ回路２８を通過する際の収束時間が短い。このように、電圧差が小さい信号を順に取得するようにマルチプレクサ２７のシーケンスを設定しているので、マルチプレクサ２７が接続先を順に切り替えるトータルの切り替え時間を短くすることができる。
【００６７】
また、マイコン２４は取得した信号が故障を示す信号であると判定すると、その信号の次の接続先の切り替え時間を長くすることを特徴としている。これは、異常信号と今回の信号との電圧差が大きいと考えられるからである。これにより、次の接続先の信号がフィルタ回路２８に入力されたときの収束時間を充分に確保することができる。すなわち、次の接続先の信号が安定する前に信号が検出されてしまうことを回避でき、正確な値の信号を取得することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、電流センサ２５から出力された監視信号および各温度センサ１２から出力された各出力信号が特許請求の範囲の「複数入力された信号」に対応し、電流監視の監視信号および温度センサ１２の各出力信号が特許請求の範囲の「出力信号」に対応する。また、マイコン２４が特許請求の範囲の「制御手段」に対応する。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電池監視ユニット２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記の実施形態では、ＡＤ１＝１Ｖ、ＡＤ２〜ＡＤ５＝数Ｖであったが、さらに電源監視電圧ＡＤ５＝３Ｖや電源監視電圧ＡＤ６＝４Ｖをマルチプレクサ２７に接続して選択させても良い。
【００７０】
上記の実施形態では、電子制御装置である電池監視ユニット２０は各電池セル１１を監視するものとして構成されていたが、これは一例であり、電子制御装置は電池セル１１を監視するものとして構成されていなくても良い。
【００７１】
具体的には、本発明は複数の信号をマルチプレクサ２７で選択的に出力してフィルタ回路２８を介してマイコン２４に入力する構成に適用することができる。「複数の信号」の一部には、空気の流れを検出する複数のエアフロセンサの信号を取り扱うこともできる。このように、マルチプレクサ２７には電圧差が小さい複数の信号が入力される他に、これらの信号が示す電圧との差が大きい信号が入力され、電圧差が大きい信号の切り替え時には後の信号のマルチプレクサ２７における切り替え時間を変動（長く）させれば良い。
【００７２】
また、上述の電圧の大きさが大小さまざまな信号がマルチプレクサ２７に入力される場合、電圧差が小さくなるようにマルチプレクサ２７の接続順番をマイコン２４が制御するようにしても良い。これについて、図８を参照して説明する。
【００７３】
例えば、図８（ａ）に示されるように、ＡＤ１＝１Ｖ、ＡＤ２＝４Ｖ、ＡＤ３＝１Ｖ、ＡＤ４＝３Ｖ、ＡＤ５＝３Ｖとすると、ＡＤ１からＡＤ２への切り替えやＡＤ２からＡＤ３への切り替えは電圧差が３Ｖと大きいので、ＡＤ２やＡＤ３を選択したときの切り替え時間が長くなり、トータルの信号取得時間が長くなる。
【００７４】
そこで、マイコン２４は一通りの信号を取得した後、マルチプレクサ２７の切り替え順を図８（ｂ）に示されるようにＡＤ１（１Ｖ）→ＡＤ３（１Ｖ）→ＡＤ４（３Ｖ）→ＡＤ５（３Ｖ）→ＡＤ２（４Ｖ）とする。これにより、ＡＤ１からＡＤ３への切り替えは電圧差が０Ｖであるので、ＡＤ３の切り替え時間を最も短くできる。また、ＡＤ３からＡＤ４への切り替えは２Ｖの電圧差があるのでＡＤ４の切り替え時間は少し長くなるが、ＡＤ４からＡＤ５への切り替えは電圧差が０Ｖであるので切り替え時間を最も短くできる。ＡＤ５からＡＤ２への切り替えも電圧差が１Ｖであるので切り替え時間が少し長くなるだけで済む。
【００７５】
このように、ＡＤ（１Ｖ）→ＡＤ２（４Ｖ）という切り替え順序を維持せずに、各信号が示す電圧が例えば小さい順に接続先を変更することでトータルの切り替え時間および信号取得時間を短くすることができる。なお、マルチプレクサ２７の切り替えにおいて前回と今回の信号の電圧差が小さくなっていれば良いので、信号が示す電圧を大きい順に変更しても良い。このように、マイコン２４は、記憶した電圧値に基づいてマルチプレクサ２７の接続先の順序を変更することができ、変更した切り替え順で接続先を切り替えることができる。
【００７６】
上記では、切り替え前後の各接続先の電圧の電圧差が小さい順番になるように接続先の順序を変更しているが、これは接続先の順序を変更する一例を示したものである。すなわち、接続先の順序を変更するだけでも精度向上効果があり、トータルの切り替え時間を短くすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１２ 温度センサ
２０ 電池監視ユニット
２４ マイコン（制御手段）
２５ 電流センサ
２７ マルチプレクサ
２８ フィルタ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数入力された信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ（２７）と、
前記マルチプレクサ（２７）の後段に接続されると共に、前記マルチプレクサ（２７）が前回出力した出力信号が示す電圧値と前記マルチプレクサ（２７）が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で前記今回の出力信号を出力するフィルタ回路（２８）と、
前記マルチプレクサ（２７）の切り替えを行うと共に、前記フィルタ回路（２８）から前記出力信号を取得する制御手段（２４）と、を有する電子制御装置であって、
前記制御手段（２４）は、前記マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え時における前記フィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて、前記マルチプレクサ（２７）の接続先毎に切り替え時間を設定することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記制御手段（２４）は、前記フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて前記切り替え時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記制御手段（２４）は、前記フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて前記マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え順を設定し、設定した切り替え順に従って前記マルチプレクサ（２７）を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記マルチプレクサ（２７）に複数入力される信号の一部は、複数の電池によって構成される組電池における複数の温度状態を示す信号であり、
前記制御手段（２４）は、前記マルチプレクサ（２７）および前記フィルタ回路（２８）を介して前記出力信号を取得することにより、前記複数の温度状態を検知することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記制御手段（２４）は、予め設定した切り替え時間に従って取得した今回の出力信号が示す電圧値と閾値との比較により当該出力信号が異常であると判定した場合、次回の出力信号を取得するための切り替え時間を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項１】
複数入力された信号を選択的に出力信号として出力するマルチプレクサ（２７）と、
前記マルチプレクサ（２７）の後段に接続されると共に、前記マルチプレクサ（２７）が前回出力した出力信号が示す電圧値と前記マルチプレクサ（２７）が今回出力した出力信号が示す電圧値との電圧差に応じた収束時間で前記今回の出力信号を出力するフィルタ回路（２８）と、
前記マルチプレクサ（２７）の切り替えを行うと共に、前記フィルタ回路（２８）から前記出力信号を取得する制御手段（２４）と、を有する電子制御装置であって、
前記制御手段（２４）は、前記マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え時における前記フィルタ回路（２８）の収束時間に合わせて、前記マルチプレクサ（２７）の接続先毎に切り替え時間を設定することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記制御手段（２４）は、前記フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて前記切り替え時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記制御手段（２４）は、前記フィルタ回路（２８）を介して取得した出力信号が示す電圧値を記憶し、記憶した電圧値に基づいて前記マルチプレクサ（２７）の接続先の切り替え順を設定し、設定した切り替え順に従って前記マルチプレクサ（２７）を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記マルチプレクサ（２７）に複数入力される信号の一部は、複数の電池によって構成される組電池における複数の温度状態を示す信号であり、
前記制御手段（２４）は、前記マルチプレクサ（２７）および前記フィルタ回路（２８）を介して前記出力信号を取得することにより、前記複数の温度状態を検知することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記制御手段（２４）は、予め設定した切り替え時間に従って取得した今回の出力信号が示す電圧値と閾値との比較により当該出力信号が異常であると判定した場合、次回の出力信号を取得するための切り替え時間を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５８８４３（Ｐ２０１３−５８８４３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５０２６（Ｐ２０１１−１９５０２６）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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