(57)【要約】【課題】ノッキングを判定するシステムなどに組み込まれる、時分割で動作するデジタルフィルタの故障検出をソフトウエア対応で実現できるデジタルフィルタの故障検出装置を提供する。【解決手段】内燃機関からサンプリングされたノック信号をデジタルフィルタ(22)で処理する１つのサンプリング区間内に、デジタルフィルタの故障検出を実行するための時間スロットを設けるスケジューラ(232)と、予め定めた入力テストデータおよび予め定めた出力テストデータを格納するレジスタ(222,230)と、時間スロットにおいて、入力テストデータをデジタルフィルタ(22)で処理して得られた出力データと出力テストデータとの比較結果に基づいて、デジタルフィルタ(22)の故障を検出する検出部とを備える【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノッキング判定システムに組み込まれる時分割で動作するデジタルフィルタの故障を検出する装置であって、
内燃機関からサンプリングされたノック信号を前記デジタルフィルタで処理する１つのサンプリング区間内に、前記デジタルフィルタの故障検出を実行するための時間スロットを設けるスケジューラ、
予め定めた入力テストデータおよび予め定めた出力テストデータを格納する記憶部、および
前記時間スロットにおいて前記入力テストデータを前記デジタルフィルタで処理して得られた出力データと、前記出力テストデータとの比較結果に基づいて、前記デジタルフィルタの故障を検出する検出部を備えることを特徴とする、デジタルフィルタの故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどの内燃機関で発生するノッキングを判定するシステムなどに組み込まれる、デジタルフィルタの故障を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンなどの内燃機関を制御する主要な機能として、エンジンの振動からノッキングを判定する技術が知られている。例えば、特許文献１〜３を参照。
【０００３】
通常、エンジンの振動からノッキング特有の周波数成分が現れる周波数帯（チャネル）の信号を抽出するために、バンドパスフィルタなどの帯域フィルタが使用されるが、より高精度なノッキング判定には、マイコンに内蔵された専用回路が用いられる。例えば、パワートレーン制御向けのマイコンに、デジタルフィルタ回路（デジタルフィルタエンジン）が搭載されているものもある。
【０００４】
近年、さらにノッキング判定の高精度化に向けて、エンジンの振動からより多くの周波数帯の信号の抽出が求められている。しかし、上述のように、専用回路によって多くのデジタルフィルタ機能をマイコンに搭載した構成では、チップサイズが大きくなりコストが高くなる。そのため、１つの帯域フィルタを時分割で動作させて、それぞれの分割期間にてフィルタ係数を変更させて順次処理することで、複数の周波数帯に対応させる方式が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−００９８１４号公報
【特許文献２】特開平０３−２２９９５１号公報
【特許文献３】特開２００４−０３６５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンジンなどの内燃機関で発生するノッキングを判定するシステムでは、デジタルフィルタ機能に故障や異常が生じてしまうとノッキングの判定結果に影響するため、デジタルフィルタの故障検出が重要である。
【０００７】
上述した１つの帯域フィルタで複数の周波数帯に対応させる時分割で動作するデジタルフィルタにおいては、故障検出用の回路を冗長的に追加することで、デジタルフィルタの故障検出が可能である。
しかしながら、この時分割で動作するデジタルフィルタは、チップサイズ増大やコスト上昇を避ける目的で考案されたフィルタ構成である。このため、時分割で動作するデジタルフィルタでは、故障検出用の回路を冗長的に追加するハードウエア対応ではなく、プログラム処理によるソフトウエア対応によって、デジタルフィルタの故障を検出する（異常を監視する）方式が望ましい。
【０００８】
そこで、本発明は、ノッキングを判定するシステムなどに組み込まれる、時分割で動作するデジタルフィルタの故障検出（異常監視）をソフトウエア対応で実現できるデジタルフィルタの故障検出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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、ノッキング判定システムに組み込まれる時分割で動作するデジタルフィルタの故障を検出する装置であって、内燃機関からサンプリングされたノック信号をデジタルフィルタで処理する１つのサンプリング区間内に、デジタルフィルタの故障検出を実行するための時間スロットを設けるスケジューラ、予め定めた入力テストデータおよび予め定めた出力テストデータを格納する記憶部、および時間スロットにおいて入力テストデータをデジタルフィルタで処理して得られた出力データと、出力テストデータとの比較結果に基づいて、デジタルフィルタの故障を検出する検出部を備える、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明によれば、時分割によって設定した冗長な時間スロット（故障検出スロット）を用いて、ソフトウエア対応によってデジタルフィルタの故障を検出するので、故障検出用の回路を冗長的に追加する必要がなく、デジタルフィルタエンジンの構成を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関である車両のエンジンに適用されたノッキング判定システムの一例を示す図
【図２】図１に示すノック制御部２０をさらに詳細な構成の一例を示す図
【図３】本発明の一実施形態に係るデジタルフィルタの故障検出装置である時分割方式デジタルフィルタ２２の詳細な構成を示す図
【図４】本発明の一実施形態に係る時分割方式デジタルフィルタ２２で実現される処理のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［適用可能なシステム］
まず、本発明が提供するデジタルフィルタの故障検出装置が組み込まれ得るノッキング判定システムの概略を、図１を用いて簡単に説明する。
図１は、内燃機関である車両のエンジンに適用されたノッキング判定システム１の一例を示す図である。
【００１３】
エンジン１０は、エアクリーナ１１から吸入された空気とフューエルインジェクタ１２から噴射される燃料とを混ぜ合わせた混合気を燃焼室内に送り込み、点火プラグ１３での点火によって燃焼室内で混合気を燃焼させる内燃機関である。混合気が燃焼すると、その燃焼圧によって燃焼室内のピストン１４が押し下げられ、ピストン１４に連結されたクランクシャフト１５が回転する。燃焼後の混合気である排気ガスは、所定の触媒で浄化された後に車外に排出される。このエンジン１０は、ノック制御部２０によって制御される。ノック制御部２０には、ノックセンサ１７、水温センサ、クランクポジションセンサ１８、スロットルポジションセンサ、車速センサなどが、接続されている。なお、ノックセンサ１７およびクランクポジションセンサ１８以外は、本発明のデジタルフィルタの故障検出装置に直接関係がないため、図示を省略している。
【００１４】
ノックセンサ１７は、ノッキングを検出するために、例えばエンジン１０のシリンダブロックに設けられる。ノックセンサ１７は、例えば圧電素子からなり、エンジン１０の振動により電圧を発生し、電圧の変動を振動波形（ノック信号）として出力する。電圧の値は、エンジン１０の振動の大きさに比例した値となる。水温センサは、エンジン１０を冷やすための冷却水の温度を検出する。クランクポジションセンサ１８は、クランクシャフト１５の回転角度（位置）を示すクランク角を検出する。スロットルポジションセンサは、燃料に混ぜる空気の量を調節するスロットルバルブ１６のスロットル開度を検出する。車速センサは、車両の速度算出に用いられる車輪の回転数を検出する。これらの各センサで検出された結果は、ノック制御部２０にそれぞれ送信される。
【００１５】
ノック制御部２０は、各センサから送信された検出結果に基づいて所定の演算処理を行い、エンジン１０が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。具体的には、ノック制御部２０は、ノックセンサ１７から送信されたノック信号およびクランクポジションセンサ１８などから送信された角度信号に基づいて、予め決められた一定のクランク角度分におけるエンジン１０の振動波形を検出し、この検出された振動波形に基づいてエンジン１０にノッキングが発生したか否かを判定する。
【００１６】
このノック制御部２０は、典型的には、エンジン１０を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であり、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory、ＲＡＭ：Random Access Memory など）、および入出力インタフェースなどから構成されている。ノック制御部２０は、メモリに格納されているプログラムをＣＰＵが解釈実行することで、所定の演算処理やエンジン１０が所望の運転状態となる機器制御を実現させる。
【００１７】
次に、ノック制御部２０の詳細な構成を、図２を用いてさらに説明する。
図２は、図１に示すノック制御部２０のさらに詳細な構成の一例を示す図である。図２に示すノック制御部２０は、アナログデジタル変換器２１と、時分割方式デジタルフィルタ２２と、波形合成部２３と、ピークホールド部２４と、ノッキング判定部２５とを備えている。
【００１８】
アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１は、ノックセンサ１７に接続されている。アナログデジタル変換器２１は、ノックセンサ１７が出力するアナログの振動波形（ノック信号）を一定のサンプリング周期で順次サンプリングし、それぞれデジタルのノック信号に変換する。アナログデジタル変換器２１としては、例えば、逐次比較型が一般的であるが、デルタ−シグマ型なども使用される。
【００１９】
時分割方式デジタルフィルタ２２は、複数のデジタル処理を実行する機能ブロックを含むデジタルフィルタ回路（またはデジタルフィルタエンジンとも呼ばれる）である。この時分割方式デジタルフィルタ２２は、予め定められた複数の周波数帯において、アナログデジタル変換器２１で変換されたデジタルのノック信号から所望の周波数帯（図２の例ではチャネル＃０〜＃ｎである、ｎは任意の整数）の信号をそれぞれ抽出する。そして、時分割方式デジタルフィルタ２２は、それぞれ抽出した所望の周波数帯のノック信号を、周波数帯ごとに規定回数分だけ積算する。この規定回数は、アナログデジタル変換器２１で行われるサンプリングの数に対応しており、上述したエンジン１０の振動波形を検出する予め決められた一定のクランク角度分とエンジン回転数とで定まる。
【００２０】
これらの機能を概念的に簡易表現すると、時分割方式デジタルフィルタ２２は、図２に示すように、複数のスイッチ２２０ａ、２２１ａ、…２２ｎａと、複数のバンドパスフィルタ２２０ｂ、２２１ｂ、…２２ｎｂと、複数の積算器２２０ｃ、２２１ｃ、…２２ｎｃとで表すことができる。バンドパスフィルタ２２０ｂは、アナログデジタル変換器２１が出力するデジタルのノック信号から、周波数帯＃０の信号のみを抽出する。積算器２２０ｃは、バンドパスフィルタ２２０ｂが抽出した周波数帯＃０の信号を規定回数分積算し、その積算結果を出力する。バンドパスフィルタ２２１ｂは、アナログデジタル変換器２１が出力するデジタルのノック信号のうち、周波数帯＃１の信号のみを抽出する。積算器２２１ｃは、バンドパスフィルタ２２１ｂが抽出した周波数帯＃１の信号を規定回数分積算し、その積算結果を出力する。以下同様に、周波数帯＃ｎの信号までについて積算処理が行われて、積算結果を出力される。これらの、各々の周波数帯における信号の抽出および積算処理は、複数のスイッチ２２０ａ、２２１ａ、…２２ｎａの切り替えによって、巡回的に実行される。
【００２１】
波形合成部２３は、時分割方式デジタルフィルタ２２が出力する複数の周波数帯＃０〜＃ｎについて信号を積算した積算結果を入力し、それらに所定の重み係数を付与した後に加算して１つの信号に合成する。この重み係数は、エンジンの形状などによって予め定められるものであって、ノック波形とノイズ波形が混じった信号からノック波形を区別し易くする目的で用いられる。
例えば、処理対象の周波数帯をチャネル＃０〜＃ｎとして、各周波数帯でｘ回目に抽出された信号をＮｘ（＃０）〜Ｎｘ（＃ｎ）と、抽出された信号を積算する規定回数をＳと、各周波数帯に付与する重み係数をａ（＃０）〜ａ（＃ｎ）とすると、波形合成部２３で得られる合成信号は、下記式で表現される。
【数１】
2015148209.tif 000003
【００２２】
ピークホールド部２４は、波形合成部２３で合成された信号の最大値（ピーク値）をホールドする。ピークホールド部２４でホールドされた最大値（ピーク値）は、クランクシャフト１５の回転角度（位置）が所定のクランク角度に来るたび、すなわちアナログデジタル変換器２１による新たなサンプリングタイミングが来るたびにリセットされる。
【００２３】
ノッキング判定部２５は、所定の閾値を保持しており、ピークホールド部２４でホールドされた最大値（ピーク値）と当該所定の閾値とを比較する。そして、最大値（ピーク値）が閾値を超えた場合に、エンジン１０にノッキングが発生していると判断（故障を検出）し、エンジン１０を制御する。具体的には、点火プラグ１３の点火時期を早くしたり遅くしたりする。ノッキング信号の周波数や振幅は、エンジン機種ごと、エンジンごと、さらにはエンジンの運転状態によって異なるので、所定の閾値は、通常各エンジンについて予備運転試験を行って各運転状態でのノッキングレベルを検出し、このノッキングレベルに基づいて定められる。
【００２４】
［詳細な実施形態］
本発明が提供するデジタルフィルタの故障検出装置は、上述したシステム構成などにおける時分割方式デジタルフィルタ２２によって実現される。
以下、この時分割方式デジタルフィルタ２２をさらに詳述し、デジタルフィルタの故障検出方法を具体的に説明する。
【００２５】
１．装置構成
図３は、本発明の一実施形態に係るデジタルフィルタの故障検出装置である時分割方式デジタルフィルタ２２の詳細な構成を示す図である。
図３において、時分割方式デジタルフィルタ２２は、入力レジスタ２２１と、入力テストレジスタ２２２と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２２３と、バンドパスフィルタ２２４と、積算部２２５と、メモリ部２２６と、処理部２２７と、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）２２８と、出力レジスタ２２９と、出力テストレジスタ２３０と、検出部２３１と、スケジューラ２３２とを備えている。
【００２６】
入力レジスタ２２１は、記憶手段の１つであって、アナログデジタル変換器２１においてサンプリングされてアナログ−デジタル変換されたエンジン１０の振動波形のデジタルのノック信号を格納する。このデジタルのノック信号は、アナログデジタル変換器２１においてサンプリングされるごとに、入力レジスタ２２１へ順次格納される。
入力テストレジスタ２２２は、記憶手段の１つであって、デジタルフィルタの故障検出を行う際に用いる予め定めた既知の信号（テスト値）が格納されている。
マルチプレクサ２２３は、後述するスケジューラ２３２の指示に従って、入力レジスタ２２１に格納されたノック信号（実測値）および入力テストレジスタ２２２に格納された信号（テスト値）のいずれか１つを選択し、バンドパスフィルタ２２４へ与える。
【００２７】
バンドパスフィルタ２２４は、例えば複数のデジタル加算器、複数のデジタル遅延素子、複数のデジタル乗算器から構成され（図３の例は、２次ＩＩＲ）、マルチプレクサ２２３から与えられるノック信号を入力し、所定の周波数帯成分の信号のみを抽出して出力する。どの周波数帯成分を抽出するかは、後述するスケジューラ２３２、メモリ部２２６、および処理部２２７の指示により定まる。
積算部２２５は、バンドパスフィルタ２２４で信号が抽出されるごとに前回までの信号に加算することで、信号を積算する。この信号の積算は、後述するスケジューラ２３２の指示に従って、周波数帯ごとに規定回数行われる。
【００２８】
デマルチプレクサ２２８は、積算部２２５で積算された信号を入力し、後述するスケジューラ２３２の指示に従って、積算された信号（テスト値）を出力レジスタ２２９へ出力する。
出力レジスタ２２９は、記憶手段の１つであって、デマルチプレクサ２２８が出力する積算された信号（テスト値）を格納する。
出力テストレジスタ２３０は、記憶手段の１つであって、デジタルフィルタの故障検出を行う際に用いる予め定めた既知の信号（期待値）が格納されている。
検出部２３１は、後述するスケジューラ２３２の指示に従い、デジタルフィルタの故障検出を行うタイミングで、出力レジスタ２２９に格納されている信号（テスト値）と出力テストレジスタ２３０に格納されている信号（期待値）とを比較する。そして、検出部２３１は、両方の信号が一致しなければ、時分割方式デジタルフィルタ２２が故障していると判断（故障を検出）し、所定の通知信号（割り込み信号など）をノック制御部２０などに出力する。
【００２９】
メモリ部２２６は、バンドパスフィルタ２２４を所定の周波数帯の信号を通過させる帯域フィルタとして機能させるために必要な、フィルタ係数、初期値（最初にフィルタを作動させときに用いられるデフォルト値）、および中間値（今回の演算に使用される前回のフィルタ演算結果の値）を記憶している。本実施形態のように、１つのバンドパスフィルタ２２４を時分割で複数の周波数帯の帯域フィルタとして使用する場合は、各周波数帯それぞれに対応したフィルタ係数、初期データ、および中間データが記憶されている。
処理部２２７は、後述するスケジューラ２３２の指示に従って、バンドパスフィルタ２２４で第ｎの周波数帯の信号を抽出する場合には、第ｎの周波数帯用のフィルタ係数、初期値、および中間値を、メモリ部２２６から取得して、バンドパスフィルタ２２４に設定する。これにより、バンドパスフィルタ２２４が、第ｎの周波数帯の帯域通過フィルタとして機能する。
【００３０】
スケジューラ２３２は、アナログデジタル変換器２１におけるサンプリング期間を、従来通りのノッキング判定に使用される時間スロット（ノック処理スロット）と、本発明のデジタルフィルタの故障検出を行う時間スロット（故障検出スロット）とに分けて、マルチプレクサ２２３、積算部２２５、処理部２２７、デマルチプレクサ２２８、および検出部２３１を制御する。
【００３１】
２．本発明によるデジタルフィルタによる処理
図４は、本発明の一実施形態に係る時分割方式デジタルフィルタ２２で実現される処理のタイミングチャートである。
図４（ａ）は、ノックセンサ１７が出力するアナログの振動波形をサンプリングするサンプリング期間を示しており、サンプリングを行うときのクランクシャフト１５のクランク角度でもある。
サンプリング期間では、アナログデジタル変換器２１において、固定のサンプリング周期で区分される複数のサンプリング区間にて、エンジン１０の振動波形がデジタルのノック信号に順次変換される。図４（ｂ）では、１サンプリング期間においてＳ回のサンプリング処理ＡＤ１〜ＡＤＳが行われ、それぞれデジタルのノック信号が得られた例を示している。なお、サンプリング区間が固定長であるので、エンジン１０の回転数が高ければサンプリング処理を行う回数Ｓは少なくなり、回転数が低ければ回数Ｓは多くなる。
【００３２】
本発明は、この１回のサンプリング処理ＡＤｍ（ｍ＝１〜Ｓのそれぞれ）が行われるサンプリング区間を、次のように冗長的に時分割して利用することで、デジタルフィルタの故障検出（異常監視）をソフトウエアによって容易に実現する。
具体的には、バンドパスフィルタ２２４で信号を抽出する複数の周波数帯の数に少なくとも「１」を加えた時間スロット数で、サンプリング処理ＡＤｍが行われるサンプリング区間を分割する。例えば、図４（ｃ）のように、チャネル＃０、＃１、＃２の３つの周波数帯の信号をバンドパスフィルタ２２４で抽出する場合、３つの周波数帯用のスロット（ノック処理スロット）に、１つの冗長スロット（故障検出スロット）を加えた４つの時間スロットに、サンプリング処理ＡＤｍが行われる区間を分割する。
【００３３】
１回のサンプリング処理ＡＤｍが行われるサンプリング区間では、この３つの周波数帯用のスロットに１つの冗長スロットを加えた４つの時間スロットにおいて、スケジューラ２３２の指示に従って、時分割方式デジタルフィルタ２２でそれぞれ次のように処理が実行される。
【００３４】
まず、チャネル＃０周波数帯用のスロット（図４（ｃ）では「ＢＰＦ＃０」）では、実際にエンジン１０の振動波形からサンプリングされて入力レジスタ２２１に格納されているノック信号（図４（ｃ）では「ＡＤ２」）が、マルチプレクサ２２３で選択される。バンドパスフィルタ２２４は、チャネル＃０周波数帯用のフィルタ係数などが設定され、マルチプレクサ２２３で選択されたノック信号からチャネル＃０周波数帯の信号のみが抽出される。この抽出された信号は、積算部２２５においてこれまでのチャネル＃０周波数帯の信号に積算されて、後段の波形合成部２３へ出力される。
【００３５】
次に、チャネル＃１周波数帯用のスロット（図４（ｃ）では「ＢＰＦ＃１」）では、実際にエンジン１０の振動波形からサンプリングされて入力レジスタ２２１にすでに格納されているノック信号（直前のチャネル＃０の周波数帯で使用したものと同じ「ＡＤ２」）が、マルチプレクサ２２３で選択される。バンドパスフィルタ２２４は、チャネル＃１周波数帯用のフィルタ係数などが設定され、マルチプレクサ２２３で選択されたノック信号からチャネル＃１周波数帯の信号のみが抽出される。この抽出された信号は、積算部２２５においてこれまでのチャネル＃１周波数帯の信号に積算されて、後段の波形合成部２３へ出力される。
【００３６】
さらに、チャネル＃２周波数帯用のスロット（図４（ｃ）では「ＢＰＦ＃２」）でも、実際にエンジン１０の振動波形からサンプリングされて入力レジスタ２２１にすでに格納されているノック信号（直前のチャネル＃１周波数帯で使用したものと同じ「ＡＤ２」）が、マルチプレクサ２２３で選択される。バンドパスフィルタ２２４は、チャネル＃２周波数帯用のフィルタ係数などが設定され、マルチプレクサ２２３で選択されたノック信号からチャネル＃２周波数帯の信号のみが抽出される。この抽出された信号は、積算部２２５においてこれまでのチャネル＃２周波数帯の信号に積算されて、後段の波形合成部２３へ出力される。
【００３７】
そして、冗長スロット（図４（ｃ）では「ＢＰＦ＃Ｔ」）では、デジタルフィルタの故障検出が実行される。この冗長スロットでは、実際にエンジン１０の振動波形からサンプリングされたノック信号ではなく、入力テストレジスタ２２２に予め定めた格納されている既知の信号（テスト値）が、マルチプレクサ２２３で選択される。バンドパスフィルタ２２４には、実際にノッキング判定に使用しているチャネル＃０、＃１、＃２周波数帯用のいずれかのフィルタ係数などが設定され、入力テストレジスタ２２２に予め定めた格納されている既知の信号からチャネル＃０、＃１、＃２周波数帯用のいずれかの信号が抽出される。この抽出された信号は、冗長スロットにおいてこれまでに積算された信号にさらに積算された後、デマルチプレクサ２２８を介して出力レジスタ２２９に格納される。なお、図３の構成例では、冗長スロットにおいて積算された故障検出用の信号も、周波数帯の信号と同様に後段の波形合成部２３へ出力されることになるため、波形合成部２３には故障検出用の信号を排除できる機能を有しておくことが望ましい。出力レジスタ２２９に格納された信号は、検出部２３１において出力テストレジスタ２３０に格納されている既知の信号（期待値）と比較される。
【００３８】
ここで、出力テストレジスタ２３０に格納する既知の信号（期待値）には、入力テストレジスタ２２２に格納する既知の信号（テスト値）を時分割方式デジタルフィルタ２２において正常にフィルタ処理および積算処理すれば当然に得られる結果が、設定される。従って、出力レジスタ２２９に格納された信号と出力テストレジスタ２３０に格納された信号とが異なると言うことは、時分割方式デジタルフィルタ２２に故障などの何らかの異常が発生していると判断できる。
よって、出力レジスタ２２９に格納された信号が、出力テストレジスタ２３０に格納されている既知の信号（期待値）と一致する場合には、時分割方式デジタルフィルタ２２に故障（異常）がないと判断される。そして、出力レジスタ２２９に格納された信号が、出力テストレジスタ２３０に格納されている既知の信号（期待値）と一致しない場合には、時分割方式デジタルフィルタ２２に故障（異常）があると判断される。
【００３９】
なお、冗長スロットにおいてバンドパスフィルタ２２４に設定するフィルタ係数などは、実際にノッキング判定に使用している複数の周波数帯用を巡回的に使用する（例えば、チャネル＃０→チャネル＃１→チャネル＃２→チャネル＃０→…）ことが好ましい。
また、検出部２３１では、出力レジスタ２２９に格納された信号が出力テストレジスタ２３０に格納されている既知の信号（期待値）と完全に一致する場合以外にも、両信号の差が所定の範囲内にあれば時分割方式デジタルフィルタ２２に故障（異常）がないと判断してもよい。
【００４０】
また、検出部２３１において、出力レジスタ２２９に格納された信号が出力テストレジスタ２３０に格納されている既知の信号（期待値）と一致するか否かの判断は、１サンプリング期間においてＳ回のサンプリング処理ＡＤ１〜ＡＤＳが全て完了してから行ってもよいし、各々のサンプリング処理ＡＤ１〜ＡＤＳが完了するごとに行ってもよい。
さらに、１つのサンプリング区間を分割する４つの時間スロットで行われる処理の順序は、図４に示したように、チャネル＃０→チャネル＃１→チャネル＃２→テストの順に限られるものではなく、スケジューラ２３２によって自由に設定可能である。
【００４１】
以上のように、本発明の一実施形態に係るデジタルフィルタの故障検出装置（時分割方式デジタルフィルタ２２）によれば、アナログデジタル変換器２１で１つのサンプリング処理が行われる期間を、少なくとも１つの冗長スロットを含めた複数の時間スロットで時分割する。そして、この冗長スロットにおいてデジタルフィルタの故障検出を実行する。
これにより、別体のマイクロコンピュータを利用した相互監視や、ハードウエア構成による冗長なフィルタ回路を追加することなく、デジタルフィルタの故障検出（異常監視）機能をソフトウエアで実装することができる。よって、ノッキング判定システムのコスト低減が期待できる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、サンプリング期間中の各々のサンプリング区間内にデジタルフィルタの故障検出が実行される冗長スロットを設ける例を説明したが、サンプリング期間以外の任意の期間に冗長スロットを設けて、デジタルフィルタの故障検出を実行することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のデジタルフィルタの故障検出装置は、時分割で動作するデジタルフィルタを持つシステムなどに利用可能であり、特にデジタルフィルタの故障検出（異常監視）機能をソフトウエアで実装したい場合などに適している。
【符号の説明】
【００４４】
１  ノッキング判定システム
１０  エンジン
１１  エアクリーナ
１２  フューエルインジェクタ
１３  点火プラグ
１４  ピストン
１５  クランクシャフト
１６  スロットルバルブ
１７  ノックセンサ
１８  クランクポジションセンサ
２０  ノック制御部
２１  アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
２２  時分割方式デジタルフィルタ
２３  波形合成部
２４  ピークホールド部
２５  ノッキング判定部
２２０ａ〜２２ｎａ  スイッチ
２２０ｂ〜２２ｎｂ  バンドパスフィルタ
２２０ｃ〜２２ｎｃ  積算部
２２１  入力レジスタ
２２２  入力テストレジスタ
２２３  マルチプレクサ（ＭＵＸ）
２２４  バンドパスフィルタ
２２５  積算部
２２６  メモリ部
２２７  処理部
２２８  デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
２２９  出力レジスタ
２３０  出力テストレジスタ
２３１  検出部
２３２  スケジューラ
【図１】
2015148209.tif 000004
【図２】
2015148209.tif 000005
【図３】
2015148209.tif 000006
【図４】
2015148209.tif 000007