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Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein System und ein Programm zur Datenverarbeitung.

Herkömmlich wird ein so genanntes CR-Filter, das zur Entfernung von Rauschen dient, das einem Ausgangssignal von Sensoren oder dergleichen überlagert ist, mit Hilfe eines Computerprogramms simuliert, das einen Glättungsprozess für das Ausgangssignal ausführen kann. Genauer gesagt, der Glättungsprozess wandelt einen i-ten Wert (u) in von dem Ausgangssignal (Originaldaten) stammenden Zeitreihendaten mit Hilfe der folgenden Rekurrenzgleichung (1) in einen i-ten Wert (y) in verarbeiteten Daten. y(i) = u(i) + K·{y(i – 1) – u(i)}(1)

In dieser Gleichung ist K ein zwischen 0 und 1 liegender Gewichtungsfaktor für eine Filterung, der durch eine Annäherung an den Wert 1 eine größere Filterwirkung durch Glättung des Signals erzielt. Der Gewichtungsfaktor K kann ein fester Wert sein oder mit Hilfe einer Korrelationstabelle mit weiteren Einflussfaktoren bestimmt werden.

Der den Gewichtungsfaktor K verwendende Glättungsprozess kann jedoch nicht voll simuliert werden, wenn eine Berechnungsperiode bzw. ein Berechnungszeitraum, d.h. ein Zeitraum zwischen einer momentanen Berechnung der verarbeiteten Daten y(i) und einer vorhergehenden Berechnung der verarbeiteten Daten y(i – 1), nicht konstant ist.

Die 10 und 11 zeigen Diagramme mit einem Verhältnis zwischen den Werten der Originaldaten und der verarbeiteten Daten über die Zeit aufgenommen. In beiden Diagrammen ist der Gewichtungsfaktor K auf einen Wert von 0,995 gesetzt und unterscheidet sich der Berechnungszeitraum.

Das Diagramm der 10 zeigt eine Änderung des Werts der Originaldaten (Kennlinie 51) und eine Änderung des Werts der verarbeiteten Daten (Kennlinie 52) über die Zeit. Der Berechnungszeitraum der verarbeiteten Daten ist auf 0,01 s gesetzt und der Gewichtungsfaktor K beträgt 0,995. Der Wert (auf) der Kennlinie 52 der verarbeiteten Daten simuliert einen Ausgangswert des CR-Filters mit einem Zeitparameter (oder Relaxationsparameter) von 2 (s), wenn der Gewichtungsfaktor K gesteuert wird. Der Wert des Zeitparameters &tgr; wird mit Hilfe der folgenden Gleichung (2) berechnet. &tgr; = C (Kapazität)·R (Widerstand)(2)

Das Diagramm der 11 zeigt eine Änderung des Datenwerts, wenn der Berechnungszeitraum von 0,01 auf 0,02 geändert wird, wobei der gleiche Gewichtungsfaktor von 0,995 verwendet wird. Die Kennlinie 54 zeigt eine Änderung des Werts der verarbeiteten Daten nach dem Glättungsprozess, wobei die gleichen Originaldaten wie auf der Kennlinie 51 der 10 verwendet werden. Die Kennlinie 53 zeigt eine Änderung des Ausgangs(-signals) des CR-Filters, welcher die gleichen Originaldaten wie auf der Kennlinie 51 mit dem Zeitparameter &tgr; von 2 (s) verarbeitet. Wie deutlich aus dem Diagramm ersichtlich, können die verarbeiteten Daten auf der Kennlinie 54 die Ausgangskennlinie 53 des CR-Filters mit dem Zeitparameter &tgr; von 2 (s) nicht simulieren bzw. nachbilden.

Die vorstehend beschriebene Situation verdeutlicht, dass unter Verwendung des konstanten Gewichtungsfaktors K nicht angemessen auf eine Änderung des Berechnungszeitraums in dem Glättungsprozess reagiert werden kann. D.h., der herkömmliche Glättungsprozess kann nicht angemessen auf die Änderung des Berechnungszeitraums reagieren bzw. diese nicht bewerkstelligen, da der Gewichtungsfaktor K mit "einem" Berechnungszeitraum mit einem anderen, zur Simulation des CR-Filterausgangs verwendeten Berechnungszeitraum nicht richtig arbeitet.

Ferner tritt in dem CR-Filter eine Zeitverzögerung zwischen einem Prozess der Originaldaten und einem Prozess der verarbeiteten Daten auf. Wenn sich die Zeitverzögerung jedoch über die Zeit ändert, arbeitet der Glättungsprozess bei der Simulation des CR-Filters in einem Computer nicht korrekt, wenn der Gewichtungsfaktor K auf die herkömmliche Weise bereitgestellt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht angesichts der obigen und weiterer Probleme darin, ein System und ein Programm für einen Glättungsprozess bereitzustellen, das bei einer Simulierung eines CR-Filters adaptiv auf Änderungen eines Verarbeitungsintervalls reagiert.

Die vorliegende Erfindung stellt ebenso ein System und ein Programm für den Glättungsprozess bereit, das angemessen auf eine Änderung des Verzögerungsgrads eines Prozesses für verarbeitete Daten von einem Prozess für Originaldaten reagiert.

Die vorliegende Erfindung nutzt die Tatsache, dass ein Ausgang des CR-Filters annähernd mit Hilfe einer Rekurrenzgleichung berechnet werden kann. Die Rekurrenzgleichung wird entsprechend der nachfolgenden Gleichung (3) aufgestellt, wobei eine Ausgangsvariable y(i) (ein i-ter Ausgang des CR-Filters), eine Eingangsvariable u(i) sowie ein Zeitparameter &tgr; und ein Verarbeitungsintervall &Dgr;t zwischen zwei nacheinander ausgeführten Prozessen verwendet werden. y(i) = (1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;]){u(i – 1) – y(i – 1)} + y(i – 1)(3)

Das System und das Programm für den Glättungsprozess der vorliegenden Erfindung berechnen und speichern verarbeitete Daten, indem sie Originaldaten verwenden, die bei einer seriellen Verarbeitung erhalten bzw. abgefragt werden. Das System und das Programm sind dadurch gekennzeichnet, dass (1) das Verhältnis des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t gegenüber dem Zeitintervall &tgr; von dem System und dem Programm bestimmt wird, und (2) ein Gewichtungsfaktor K mit Hilfe der folgenden Summenbildung (4) –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]);(4) berechnet wird, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; kleiner als ein Schwellenwert ist, und (3) der Gewichtungsfaktor K mit Hilfe einer Korrelationstabelle berechnet wird, in der eine Mehrzahl von Beziehungen zwischen dem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und dem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[-&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Der in der vorstehend beschriebenen Weise (2) oder (3) berechnete Gewichtungsfaktor K wird zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der verarbeiteten Daten und der Originaldaten verwendet, die für den vorhergehenden Prozess als die verarbeiteten Daten für einen momentanen Prozess gespeichert werden.

Der Gewichtungsfaktor K wird entweder in Abhängigkeit des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; oder als Wert in der Korrelationstabelle bestimmt, wodurch der Glättungsprozess adaptive auf die Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t reagieren kann. Genauer gesagt, die Genauigkeit der Berechnung des Gewichtungsfaktors K ist gesichert, wenn der durch die Rekurrenzgleichung berechnete Gewichtungsfaktor K aufgrund eines erhöhten Werts des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; von einem gewünschten Differenzbereich abweicht.

Die zur Berechnung des Gewichtungsfaktors K verwendete Summenbildung kann durch eine Erweiterung, die eine ausreichend nahe Annäherung der Summenbildung liefert, substituiert werden.

Das Verarbeitungsintervall &Dgr;t bei der seriellen Verarbeitung kann auf der Grundlage eines Sensorsignals einer externen physikalischen Größe, die für das Verarbeitungsintervall &Dgr;t von Bedeutung ist bzw. mit dem Verarbeitungsintervall &Dgr;t in Beziehung steht, bestimmt werden. Auf diese Weise kann bei dem durch die Simulierung des CR-Filters erzielten Glättungsprozess auf die durch eine externe Ursache bedingte Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t reagiert werden.

Der Zeitparameter &tgr; kann auf der Grundlage eines Sensorsignals einer externen physikalischen Größe, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht, bestimmt werden. Auf diese Weise kann bei dem durch die Simulierung des CR-Filters erzielten Glättungsprozess auf die durch eine externe Ursache bedingte Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t reagiert werden.

Die Bestimmung des Gewichtungsfaktors K kann genau ausgeführt werden, indem eine Berechnung der Gleichung bzw. des Ausdrucks oder die Korrelationstabelle verwendet wird, in der eine Beziehung zwischen dem Verhältnis &Dgr;t/&tgr; und der Gleichung bzw. des Ausdrucks definiert ist.

Der durch die Simulation des CR-Filters erzielte Glättungsprozess der vorliegenden Erfindung kann ferner durch eine Mehrzahl an Kombinationen der vorstehend beschriebenen Eigenschaften definiert sein. D.h., die Bestimmung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t und des Zeitparameters &tgr; kann durch Summenbildung mit der Berechnung des Gewichtungsfaktors K bzw. durch Verwendung der Korrelationstabelle, in der eine Mehrzahl an Beziehungen zwischen den Werten des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und den Werten des Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] definiert sind, mit der Bestimmung des Gewichtungsfaktors K kombiniert werden.

Ein Anfangswert der Originaldaten kann als der Anfangswert der verarbeiteten Daten verwendet werden. Auf diese Weise kann der Fehler der verarbeiteten Daten verringert werden.

Der durch die Simulierung des CR-Filters erzielte Glättungsprozess kann als ein das CR-Filter auf einem Mikrocomputer simulierendes Computerprogramm beschrieben werden.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, näher ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:

1 ein Blockdiagramm einer Motor-ECU und Verbindungen zu weiteren Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ein Ablaufdiagramm eines in einer CPU der Motor-ECU ausgeführten Filterprogramms;

3 ein Ablaufdiagramm eines in der CPU der Motor-ECU ausgeführten Verzögerungsprogramms;

4 ein Diagramm mit Werten von Originaldaten und verarbeiteten Daten eines Glättungsprozesses im Vergleich zu einem Ausgangswert eines CR-Filters bei Veränderung eines Verarbeitungsintervalls;

5 ein Diagramm mit einer Änderung des Verarbeitungsintervalls;

6 ein Diagramm mit einem Ergebnis des Glättungsprozesses mit einem Verarbeitungsintervall von 0,01 s;

7 ein Diagramm mit einem Ergebnis des Glättungsprozesses mit einem Verarbeitungsintervall von 0,5 s;

8 ein Diagramm mit einem Ergebnis des Glättungsprozesses mit einem Verarbeitungsintervall von 1 s;

9 ein Diagramm mit einem Ergebnis des Glättungsprozesses kurz nach Beginn des Glättungsprozesses;

10 ein Diagramm mit einer Beziehung zwischen Originaldaten und verarbeiteten Daten; und

11 ein Diagramm mit einer Beziehung zwischen Originaldaten und verarbeiteten Daten im Vergleich zu einem Ausgang eines CR-Filters.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Motor-ECU 1 und weiteren damit verbundener Vorrichtungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Motor-ECU 1 berechnet einen Motorzündzeitpunkt, eine Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen auf der Grundlage von Signalen eines Drehzahlsensors 2, eines Luftdurchflusssensors 3, eines Temperatursensors 4, eines Drucksensors 5 und dergleichen. Die Motor-ECU 1 steuert eine Zündvorrichtung 6, einen Injektor 7 und dergleichen auf der Grundlage des Motorzündzeitpunkts, der Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen.

Die Motor-ECU 1 reduziert ein den Eingangsdaten der verschiedenen Sensoren 2, 3, 4 und 5 überlagertes Rauschen durch die Ausführung eines ein CR-Filter simulierenden Computerprogramms zur Glättung des Eingangssignals. Die Motor-ECU 1 führt einen Verzögerungsprozess für die Kraftstoffeinspritzmenge aus, indem sie ein ein CR-Filter simulierendes Computerprogramm zur Glättung auf der Grundlage von Eingangsdaten der verschiedenen Sensoren 2, 3, 4 und 5 ausführt.

Die Motor-ECU 1 weist einen A/D-Wandler 11 und einen Mikrocomputer 12 auf. Der A/D-Wandler 11 wandelt analoge Signale der verschiedenen Sensoren 2, 3, 4 und 5 zur Ausgabe an den Mikrocomputer 12 in digitale Signale mit Erfassungsdaten um.

Der Mikrocomputer 12 weist ein ROM 13, einen Flash-Speicher 14, ein RAM 15, eine CPU 16 und dergleichen auf. Die CPU 16 führt ein aus dem ROM 13 oder dem Flash-Speicher 14 abgerufenes Programm aus, führt eine Operation in Übereinstimmung mit einem von dem Programm angeordneten Prozess mit den von dem A/D-Wandler 11 empfangenen Erfassungsdaten mit aus dem ROM 13, dem Flash-Speicher 14 und dem RAM 15 abgerufenen Informationen aus, und gibt Steuersignale an die Zündvorrichtung 6 und den Injektor 7. Die CPU 16 ruft beispielsweise Informationen in Form einer nachstehend noch beschriebenen Korrelationstabelle 13a aus dem ROM 13 ab.

Praxisnaher beschrieben bestimmt die CPU 16 beispielsweise die Drehzahl eines Motors auf der Grundlage des Eingangssignals des Drehzahlsensors 2 und führt iterativ ein Einspritzprogramm und ein Zündprogramm in Synchronisation zur Motordrehzahl aus.

Die CPU 16 führt ebenso iterativ ein in der 2 gezeigtes Filterprogramm 100 zur Reduzierung des dem Signal des Luftdurchflusssensors 3 überlagerten Rauschens und ein in der 3 gezeigtes Verzögerungsprogramm 200 zur Simulierung von Verzögerungen des Kraftstoffeinspritzvorgangs bzw. der Krafteinspritzmenge aus. Diese Programme werden in Synchronisation zur Motordrehzahl ausgeführt.

Die CPU 16 führt das Filterprogramm 100 gemäß den Schritten des in der 2 gezeigten Ablaufdiagramms aus. Ein Prozess des in der CPU 16 ausgeführten Filterprogramms 100 beginnt mit Schritt S105, bei dem die Erfassungsdaten von dem Luftdurchflusssensor 3 über den A/D-Wandler 11 abgefragt werden. Die abgefragten Daten werden als Array-Variable u(i) gespeichert. Die Array-Variable u(i) und eine Variable "i" werden in dem RAM 15 (oder in dem Flashspeicher 14) gespeichert. Werte von u(i) und "i" werden nicht geändert, wenn das Filterprogramm 100 gestartet oder beendet wird.

In Schritt S110 bestimmt der Prozess, ob er eine Rauschreduzierung für aktuelle Daten ausführt. Die Rauschreduzierung wird auf der Grundlage einer Bestimmung bezüglich eines Ist-Zustands, bei dem das Signal mit Rauschen behaftet ist oder nicht, und/oder bei dem eine momentane Rechenbelastung hoch ist oder nicht, ausgeführt. Das Signal kann beispielsweise bei einer Beschleunigung eines Fahrzeugs mit Rauschen überlagert werden. Ohne Rauschreduzierung schreitet der Prozess zu Schritt S115, nach der Rauschreduzierung zu Schritt S120 voran.

In Schritt S115 wird der wert der Variable "i" in dem RAM 15 (oder in dem Flash-Speicher 14) auf 0 (Null) gesetzt, woraufhin der Prozess des Filterprogramms 100 seine momentane Ausführung beendet.

In Schritt S120 bestimmt der Prozess, ob der Wert der Variablen "i" gleich 0 (Null) ist. Der Prozess schreitet zu Schritt S125 voran, wenn der Wert der Variablen "i" gleich Null ist, und schreitet zu Schritt S130 voran, wenn der Wert der Variablen "i" ungleich Null ist. Der wert der Variablen "i" ist Null, wenn die Rauschreduzierung in Schritt S110 des Filterprogramms 100 bei der momentanen Ausführung als nicht auszuführen bestimmt wird, mit der Bestimmung keiner Ausführung in Schritt S110 einer vorhergehenden Ausführung. D.h., ist der Wert der Variablen "i" Null, zeigt dies, dass die Rauschreduzierung das erste Mal in der momentanen Ausführung ausgeführt wird.

In Schritt S125 substituiert der Prozess den Wert der Variable u(i = 0) für eine Variable y(i = 0). In diesem Fall ist der Wert der Variablen "i" eine Array-Variable in dem RAM 15 (oder in dem Flashspeicher 14) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach der Rauschreduzierung. Folglich wird ein Anfangswert der verarbeiteten Daten in Schritt S125 auf den einem Anfangswert der Originaldaten, d.h. der Erfassungsdaten des Luftdurchflusssensors 3, entsprechenden Anfangswert gesetzt. Nach Schritt S125 schreitet der Prozess zu Schritt S170 voran.

In Schritt S130 fragt der Prozess die Erfassungsdaten von dem Drehzahlsensor 2 über den A/D-Wandler 11 in digitaler Form ab.

In Schritt S135 berechnet der Prozess ein Verarbeitungsintervall &Dgr;t. Das Verarbeitungsintervall &Dgr;t ist eine Periode bzw. ein Zeitraum zwischen einem vorhergehenden Zeitpunkt und einem momentanen Zeitpunkt der Berechnung des Werts y(i) der verarbeiteten Daten. Das Verarbeitungsintervall &Dgr;t kann als Zeitraum zwischen der vorhergehenden Ausführung und der momentanen Ausführung des Filterprogramms 100 betrachtet werden, da der Wert y(i) der verarbeiteten Daten auf der Grundlage des Signals des Drehzahlsensors 2 in Schritt S130 bei jeder Ausführung des Filterprogramms 100 in Synchronisation zu der Motordrehzahl berechnet wird.

In Schritt S140 wird ein in der Korrelationstabelle 13a oder in dem Flash-Speicher 14 gespeicherter Zeitparameter &tgr; abgerufen.

In Schritt S145 wird ein Verhältnis &Dgr;t/&tgr; auf der Grundlage des in Schritt S140 abgerufenen Zeitparameters &tgr; und der Berechnung in Schritt S135 berechnet.

In Schritt S150 wird das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; mit einem Schwellenwert von 0,3 verglichen. Der Prozess schreitet zu Schritt S155 voran, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; kleiner als der Schwellenwert ist, oder schreitet zu Schritt S160 voran, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; größer oder gleich dem Schwellenwert ist.

In Schritt S155 wird ein Ausdruck (&Dgr;t/&tgr;)·(1 – 0,5(&Dgr;t/&tgr;)) berechnet und als Gewichtungsfaktor K gespeichert. In diesem Fall entspricht der Ausdruck (&Dgr;t/&tgr;)·(1 – 0,5(&Dgr;t/&tgr;)) den Termen erster und zweiter Ordnung einer Maclaurin-Reihe bzw. Maclaurin-Erweiterung eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] mit dem Verhältnis &Dgr;t/&tgr;.

In Schritt S160 wird ein dem in Schritt S145 berechneten Verhältnis &Dgr;t/&tgr; entsprechender Wert des Gewichtungsfaktors K mit Hilfe der Korrelationstabelle 13a bestimmt. In der Korrelationstabelle 13a sind eine Mehrzahl von Beziehungen zwischen dem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und dem wert des Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert.

Auf den Schritt S155 oder den Schritt S160 folgend speichert der Prozess in Schritt S165 einen gewichteten Mittelwert der verarbeiteten Daten y(i – 1) und der Originaldaten u(i – 1) der vorhergehenden Ausführung des Filterprogramms 100 als die verarbeiteten Daten y(i) der momentanen Ausführung in dem RAM 15. D.h., die verarbeiteten Daten y(i) der momentanen Ausführung des Filterprogramms 100 werden mit Hilfe der Gleichung y(i) = K·{u(i – 1) – y(i – 1)} + y(i – 1) berechnet. Nach der Berechnung des gewichteten Mittelwerts schreitet der Prozess zu Schritt S170 voran.

In Schritt S170 inkrementiert der Prozess den Wert der Variablen i um 1 und beendet die Ausführung des Filterprogramms 100.

Der Wert der Variablen i kann auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 10) initialisiert werden, wenn der Wert von i bei der iterativen Ausführung des Filterprogramms 100 einen bestimmten Wert (z.B. 100000) erreicht.

Die Motor-ECU 1 berechnet den Gewichtungsfaktor K mit Hilfe der Maclaurin-Erweiterung des Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] mit &Dgr;t/&tgr;, d.h. in Abhängigkeit des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, wenn der Wert von &Dgr;t/&tgr; kleiner als der Schwellenwert ist, oder mit Hilfe der Korrelationstabelle 13a, in der Beziehungen zwischen dem Wert von &Dgr;t/&tgr; und des Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind. Auf diese Weise kann der das CR-Filters simulierende Glättungsprozess adaptiv in Übereinstimmung mit der Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t aufgrund der Änderung einer externen physikalischen Ursache und/oder einer inneren Ursache geändert werden.

Ferner kann der i-te Ausgangswert y(i) des CR-Filters mit dem Zeitparameter &tgr; bei der seriellen Verarbeitung annähernd mit Hilfe der Rekurrenzgleichung y(i) = (1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;]){u(i – 1) – y(i – 1)} + y(i – 1) berechnet werden. [Der Wert u(i) stellt die i-ten Eingangsdaten bei der seriellen Verarbeitung dar]. Folglich kann die Motor-ECU 1 das CR-Filters mit Hilfe des auf die vorstehend beschriebene Weise berechneten Gewichtungsfaktors K genau berechnen.

4 zeigt ein Diagramm mit den Werten der Originaldaten und der verarbeiteten Daten als Abbildung eines Tracking-Effekts des Glättungsprozesses (Rauschreduzierung) für die Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t. In diesem Diagramm ist über die horizontale Achse die Zeit und sind über die vertikale Achse die Werte der Original- und der verarbeiteten Daten aufgetragen. In der 4 zeigt eine Kennlinie 31 den Wert der mit dem Rauschen überlagerten Originaldaten. Die Kennlinie 35 der 5 zeigt eine Änderung des Werts des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t über den Zeitraum des in der 4 gezeigten Diagramms. Die Kennlinie 32 der 4 zeigt den in der Motor-ECU 1 mit Hilfe des Filterprogramms 100 berechneten Wert der verarbeiteten Daten. In diesem Fall folgt die Kennlinie 32 des Werts der verarbeiteten Daten annähernd einer einen Ausgangswert des eigentlichen CR-Filters darstellenden Kennlinie 33. Die Kennlinie 34 der 4 zeigt demgegenüber den Wert der verarbeiteten Daten mit einem konstanten, nicht von dem Verarbeitungsintervall &Dgr;t abhängigen Gewichtungsfaktor K. Die Kennlinie 34 weicht deutlich von der den Ausgang des eigentlichen CR-Filters darstellenden Kennlinie 33 ab.

Der Gewichtungsfaktor K wird mit Hilfe der Korrelationstabelle 13a anstelle der Maclaurin-Erweiterung bestimmt, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; größer oder gleich dem Schwellenwert ist. In diesem Fall wird der Gewichtungsfaktor K selbst dann für eine genaue Simulierung des CR-Filters bestimmt, wenn ein Fehler zwischen dem Ausdruck 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] und der Summenbildung –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)] mit (n = 1 bis N[N: natürliche Zahl]) aufgrund eines Anstiegs des Werts des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; zunimmt.

Die 6 bis 8 zeigen Diagramme mit Werten der Originaldaten und der verarbeiteten Daten, die bei einer Zunahme des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t in dem Glättungsprozess mit Hilfe des Filterprogramms 100 erzielt werden. In den 6 bis 8 ist über die horizontale Achse die Zeit und über die vertikale Achse ein Wert der Originalverarbeiteten Daten aufgetragen. Der Zeitparameter &tgr; beträgt in den 6 bis 8 zwei (2) s. Das Verarbeitungsintervall &Dgr;t ist in der 6 auf einen konstanten Wert von 0,01, in der 7 auf einen konstanten Wert von 0,5 und in der 8 auf einen konstanten Wert von 1,0 gesetzt. Eine Kennlinie 36 in den 6 bis 8 zeigt die Originaldaten und Kennlinien 37, 38 und 41 der von der Motor-ECU 1 der vorliegenden Ausführungsform berechneten verarbeiteten Daten. Die Kennlinien 39 und 42 zeigen den Ausgang des eigentlichen CR-Filters mit dem Zeitparameter &tgr; von 2 s.

Der Gewichtungsfaktor K wird mit Hilfe der in Schritt S155 beschriebenen Gleichung berechnet, da die Verhältnisse &Dgr;t/&tgr; in den 6 und 7 kleiner als der Schwellenwert sind. In diesem Fall ist das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; ausreichend klein, um das CR-Filter genau zu simulieren. Der Gewichtungsfaktor K wird mit Hilfe der Korrelationstabelle 13a anstelle der Gleichung bestimmt, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; einen relativ hohen Wert von 0,5 oder dergleichen annimmt. Auf diese Weise kann eine Vergrößerung des Fehlers zwischen den verarbeiteten Daten des Filterprogramms 100 und dem Ausgang des eigentlichen CR-Filters selbst bei einer Zunahme des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t verhindert werden.

In den 7 und 8 zeigen die Kennlinien 40 und 43 den Wert der verarbeiteten Daten mit dem Gewichtungsfaktor K, der in der 6 zur Erzielung der Kennlinie 37 der verarbeiteten Daten verwendet wird.

Die Motor-ECU 1 setzt einen Anfangswert der verarbeiteten Daten y(0) auf einen Anfangswert der Originaldaten u(0), d.h. einen Wert der bei Beginn der Ausführung des Filterprogramms 100 abgerufenen Originaldaten (siehe Schritt S125), anstelle die Schritte S130 bis S165 auszuführen, wenn die Ausführung des Filterprogramms 100 gestartet wird (siehe Schritt S120). Auf diese Weise kann ein Fehler, der einem Unterschied zwischen dem Anfangswert der Eingangsdaten und dem Anfangswert der verarbeiteten Daten bei Beginn der Verarbeitung der verarbeiteten Daten zuzuordnen ist, verringert werden.

9 zeigt ein Diagramm mit den Werten der Originaldaten und der verarbeiteten Daten bei Beginn der Rauschreduzierung, um die Reduzierung eines durch einen Unterschied der Anfangswerte verursachten Fehlers zu veranschaulichen. In der 9 ist über die horizontale Achse die Zeit und über die vertikale Achse der Datenwert aufgetragen. Der Rauschreduzierungsprozess startet an dem Zeitpunkt des äußerst linken Punkts in der 9. Die Kennlinie 44 zeigt den Wert der Originaldaten, die Kennlinie 45 den Wert der von der Motor-ECU 1 in der vorliegenden Ausführungsform berechneten verarbeiteten Daten und die Kennlinie 46 den Wert der mit Hilfe eines herkömmlichen Verfahrens, welches den Anfangswert y(0) der verarbeiteten Daten auf den Wert 0 (Null) setzt, berechneten verarbeiteten Daten. Hierbei überlappen sich die Kennlinie 44 des Werts der Originaldaten und die Kennlinie 45 des Werts der verarbeiteten Daten vor dem Zeitpunkt t1 gegenseitig.

Der wert der Kennlinie 44 der Originaldaten ist bei Beginn der Rauschreduzierung gleich 1. Der Anfangswert der Kennlinie 45 der verarbeiteten Daten ist ebenso auf 1 gesetzt, wobei der Wert der Kennlinie 45 dem Wert der Kennlinie 44 entspricht, bis sich der Wert der Kennlinie 44 der Originaldaten ändert. Der Wert der Kennlinie 46 der verarbeiteten Daten des herkömmlichen Verfahrens unterscheidet sich jedoch bei Beginn der Rauschreduzierung von den Originaldaten. Dies führt dazu, dass sich der Wert der Kennlinie 46 dem Wert der Kennlinie 44 mit zeitlichem Verlauf graduell nähert. D.h., der Unterschied zwischen dem Wert der Kennlinie 44 und dem Wert der Kennlinie 46 ist an dem äußerst linken Ende am größten.

Nachstehend wird die Ausführung eines Prozesses des von der CPU 16 gesteuerten Verzögerungsprogramms 200 beschrieben.

In Schritt S205 ruft der Prozess eine von einem anderen Prozess berechnete und in dem Flash-Speicher 14 oder in dem RAM 15 gespeicherte Kraftstoffeinspritzmenge ab. Der Prozess speichert die Daten der Kraftstoffeinspritzmenge in der Arrayvariablen u(i). Werte der Variablen u(i) und "i" werden nicht verändert, wenn das Verzögerungsprogramm 200 gestartet oder beendet wird.

In Schritt S210 bestimmt der Prozess, ob eine Verzögerungssimulation ausgeführt wird. D.h., eine Ausführung der Verzögerungssimulation wird beispielsweise auf der Grundlage von Zuständen, wie beispielsweise eines verringerten Kraftstoffvorrats in dem Motor bedingt durch die Kraftstoffeinspritzmenge und/oder einer überhöhten Rechenbelastung der CPU 16 bestimmt. Der Prozess schreitet zu Schritt S215 voran, wenn die Verzögerungssimulation nicht ausgeführt wird, und zu Schritt S220 voran, wenn die Verzögerungssimulation ausgeführt wird bzw. auszuführen ist.

In Schritt S215 setzt der Prozess den Wert der Variablen i in dem RAM 15 (oder in dem Flash-Speicher 14) auf Null (0) und beendet die Ausführung des Verzögerungsprogramms 200.

In Schritt S220 bestimmt der Prozess, gleich dem Prozess in Schritt S120, ob der Wert der Variablen i gleich Null (0) ist. Der Prozess schreitet zu Schritt S225 voran, wenn der Wert der Variablen i Null ist, und zu Schritt S230 voran, wenn der Wert der Variablen i ungleich Null ist.

In Schritt S225 substituiert der Prozess, gleich dem Prozess des Filterprogramms 100 in Schritt S125, den Wert von u(i = 0) für die Variable y(i = 0). Nach der Substituierung schreitet der Prozess zu Schritt S270 voran.

In den Schritten S230 und S235 berechnet der Prozess, gleich dem Prozess des Filterprogramms 100 in den Schritten S130 und S135, das Verarbeitungsintervall &Dgr;t auf der Grundlage der Erfassungsdaten des Drehzahlsensors 2.

In Schritt S238 ruft der Prozess die Erfassungsdaten über den A/D-Wandler 11 in digitaler Form von dem Temperatursensor 4 und dem Drucksensor 5 ab.

In Schritt S240 berechnet der Prozess den Zeitparameter &tgr; auf der Grundlage der in Schritt S238 abgerufenen Erfassungsdaten. Die Erfassungsdaten von Schritt S238 beschreiben die Temperatur und den Druck in einem Ansaugrohr. In diesem Fall wird der Zeitparameter &tgr; derart berechnet, dass der Wert von &tgr; und die Temperatur in den Erfassungsdaten direkt proportional zueinander sind, oder dass der Wert von &tgr; und der Druck in den Erfassungsdaten umgekehrt proportional zueinander sind. Auf diese Weise dienen der Temperatursensor 4 und der Drucksensor 5 als Sensoren für eine externe physikalische Größe, die mit dem Wert des Zeitparameters &tgr; in Beziehung steht.

In Schritt S245 berechnet der Prozess das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; auf der Grundlage der in den Schritten S235 und S240 berechneten/abgerufenen Werte.

Die Inhalte der Schritte S250, S255, S260, S265 und S270 entsprechen den Inhalten der Schritte S150, S155, S160, S165 bzw. S170 des Filterprogramms 100.

Der Wert der Variablen i kann auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 10) initialisiert werden, wenn der Wert von i bei der iterativen Ausführung des Verzögerungsprogramms 200 einen bestimmten Wert (z.B. 100000) erreicht.

Auf diese Weise kann der das CR-Filter simulierende Glättungsprozess in der Motor-ECU 1 adaptiv geändert werden, wie bei der Ausführung des Filterprogramms 100, und zwar in Übereinstimmung mit der Änderung des Verarbeitungsintervalls &Dgr;t und/oder der Änderung des Zeitparameters &tgr; aufgrund der Änderung einer externen physikalischen Ursache und/oder einer inneren Ursache.

Ferner kann der Gewichtungsfaktor K verglichen mit dem die Maclaurin-Erweiterung nutzenden Verfahren selbst dann genauer bestimmt werden, wenn der Fehler zwischen dem Wert des Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] und dem Wert der Summenbildung –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); aufgrund des Anstiegs des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; zunimmt. Auf diese Weise kann das CR-Filters genau simuliert werden, wie bei der Ausführung des Filterprogramms 100.

Die Motor-ECU 1 setzt den Anfangswert der verarbeiteten Daten y(0) auf den Anfangswert der Originaldaten u(0) (siehe Schritt S220), d.h. den Wert der bei Beginn der Filterung abgerufenen Originaldaten (siehe Schritt S220), anstatt die Schritte S230 bis S265 auszuführen. Auf diese Weise kann der Fehler in den verarbeiteten Daten bei Beginn der Filterung aufgrund des Unterschieds zwischen dem Anfangswert der Eingangsdaten und dem Anfangswert der verarbeiteten Daten verringert werden.

Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung offenbart wurde, sollte wahrgenommen werden, dass Fachleuten verschiedene Änderungen und Ausgestaltungen ersichtlich sind.

Die Korrelationstabelle 13a kann in dem Flash-Speicher 14 gespeichert oder über eine Kommunikationsverbindung von Außerhalb der Motor-ECU 1 abgefragt werden.

Ferner kann der Gewichtungsfaktor K mit Hilfe der Korrelationstabelle 13a oder mit Hilfe der Maclaurin-Erweiterung genau bestimmt werden. In diesem Fall können die Terme der Maclaurin-Erweiterung höherer Ordnung zur Berechnung des Gewichtungsfaktors K verwendet werden. D.h., die Terme der Maclaurin-Erweiterung können bis zur dritten Ordnung oder höher gebildet werden, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; zunimmt. Auf diese Weise kann der Fehler zwischen dem Ausdruck 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] und der Summenbildung –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); kompensiert werden, wodurch eine genaue Simulation des CR-Filters ermöglicht wird.

Ferner kann der in den Schritten S150 und S250 verwendeten Schwellenwert für das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; nicht geändert oder beliebig in einem bestimmten Wertebereich bestimmt werden.

Ferner kann die externe physikalische Größe durch beliebig andere Daten, anstelle der Erfassungsdaten des Drehzahlsensors 2, beschrieben werden, solange die Daten mit dem Verarbeitungsintervall &Dgr;t in Beziehung stehen.

Ferner kann die externe physikalische Größe durch beliebig andere Daten, anstelle der Erfassungsdaten des Temperatursensors 4, beschrieben werden, solange die Daten mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung stehen.

Ferner kann die Rauschreduzierung für beliebig andere Erfassungsdaten vorgesehen werden, die sich von den Erfassungsdaten des Luftdurchflusssensors 3 unterscheiden.

Ferner kann die Verzögerungssimulation für beliebig andere Daten vorgesehen werden, die sich von den die Kraftstoffeinspritzmenge betreffenden Daten unterscheiden.

Solche Änderungen und Modifikationen sollen als mit in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.

Vorstehend wurden ein System und ein Programm zur Datenverarbeitung offenbart.

Eine Motor-ECU 1 ruft Originaldaten in einer seriellen Verarbeitung ab, berechnet ein Verarbeitungsintervall &Dgr;t auf der Grundlage von Daten eines Drehzahlsensors 2 bei jedem Abrufen der Originaldaten, ruft einen Zeitparameter &tgr; ab, berechnet ein Verhältnis &Dgr;t/&tgr; und bestimmt (&Dgr;t/&tgr;)(1 – 0, 5 (&Dgr;t/&tgr;)) oder einen wert in einer Tabelle 13a als Gewichtungsfaktor K auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Verhältnis &Dgr;t/&tgr; und einem Schwellenwert. Die Motor-ECU 1 liefert verarbeitete Daten einer momentanen Verarbeitung, indem sie einen gewichteten Mittelwert der Originaldaten und der verarbeiteten Daten einer vorhergehenden Verarbeitung mit dem Gewichtungsfaktor K berechnet.


Anspruch[de]
  1. Datenverarbeitungssystem (1) mit einer Datenerfassungseinheit (11) zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und einer Datenspeichereinheit (12) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten, wobei das System (1) aufweist:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch einen Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine erste Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; kleiner als ein Schwellenwert ist;

    – eine zweite Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; größer oder gleich dem Schwellenwert ist; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten als Ergebnis des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der ersten oder der zweiten Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  2. System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablenbestimmungseinrichtung das Datenverarbeitungsintervall &Dgr;t auf der Grundlage eines Signals von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) bestimmt, der eine physikalische Größe erfasst, die mit dem Datenverarbeitungsintervall &Dgr;t in Beziehung steht.
  3. System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablenbestimmungseinrichtung den Zeitparameter &tgr; auf der Grundlage eines Signal von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) bestimmt, der eine physikalische Größe erfasst, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht.
  4. Datenverarbeitungssystem (1) mit einer Datenerfassungseinheit (11) zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und einer Datenspeichereinheit (12) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten, wobei das System (1) aufweist:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung auf der Grundlage eines Signals von einem externen Sensor zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Datenverarbeitungsintervall &Dgr;t in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; des Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t gegenüber einem Zeitparameter &tgr;;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  5. Datenverarbeitungssystem (1) mit einer Datenerfassungseinheit (11) zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und einer Datenspeichereinheit (12) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten, wobei das System (1) aufweist:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch einen Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  6. Datenverarbeitungssystem (1) mit einer Datenerfassungseinheit (11) zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und einer Datenspeichereinheit (12) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten, wobei das System (1) aufweist:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Zeitparameters &tgr; auf der Grundlage eines Signal von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch den Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des von der Variablenbestimmungseinrichtung bestimmten Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  7. Datenverarbeitungssystem (1) mit einer Datenerfassungseinheit (11) zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und einer Datenspeichereinheit (12) zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten, wobei das System (1) aufweist:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung eines Zeitparameters &tgr; auf der Grundlage eines Signal von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch den Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  8. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Anfangswerteinstelleinrichtung in der Datenspeichereinheit (12) aufweist, um einen Wert der verarbeiteten Daten bei einem Verarbeitungsbeginn der verarbeiteten Daten auf einen dem der Originaldaten bei Verarbeitungsbeginn der verarbeiteten Daten entsprechenden Wert einzustellen.
  9. Datenverarbeitungsprogramm, das auf einem computerlesbaren Medium mit einer darauf gespeicherten Computerprogrammlogik gespeichert ist, um eine Datenerfassungsfunktion zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und eine Datenspeicherfunktion zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten zu ermöglichen, wobei das Programm umfasst:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch einen Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine erste Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist;

    – eine zweite Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind, wenn das Verhältnis &Dgr;t/&tgr; größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten als Ergebnis des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der ersten oder der zweiten Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  10. Datenverarbeitungsprogramm, das auf einem computerlesbaren Medium mit einer darauf gespeicherten Computerprogrammlogik gespeichert ist, um eine Datenerfassungsfunktion zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und eine Datenspeicherfunktion zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten zu ermöglichen, wobei das Programm umfasst:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung auf der Grundlage eines Signals von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Datenverarbeitungsintervall &Dgr;t in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; des Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t gegenüber einem Zeitparameter &tgr;;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  11. Datenverarbeitungsprogramm, das auf einem computerlesbaren Medium mit einer darauf gespeicherten Computerprogrammlogik gespeichert ist, um eine Datenerfassungsfunktion zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und eine Datenspeicherfunktion zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten zu ermöglichen, wobei das Programm umfasst:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch einen Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem Wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der verarbeiteten Daten, die von dem vorhergehenden Prozess stammen, und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  12. Datenverarbeitungsprogramm, das auf einem computerlesbaren Medium mit einer darauf gespeicherten Computerprogrammlogik gespeichert ist, um eine Datenerfassungsfunktion zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und eine Datenspeicherfunktion zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten zu ermöglichen, wobei das Programm umfasst:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Zeitparameters &tgr; auf der Grundlage eines Signal von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch den Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe eines Ausdrucks –&Sgr;[(–&Dgr;t/&tgr;)n/(n!)]; (n = 1 bis N[N: natütliche Zahl]); und des von der Variablenbestimmungseinrichtung bestimmten Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
  13. Datenverarbeitungsprogramm, das auf einem computerlesbaren Medium mit einer darauf gespeicherten Computerprogrammlogik gespeichert ist, um eine Datenerfassungsfunktion zur Erfassung von Originaldaten über einen Zeitraum und eine Datenspeicherfunktion zur Speicherung verarbeiteter Daten nach einer seriellen Verarbeitung der Originaldaten zu ermöglichen, wobei das Programm umfasst:

    – eine Variablenbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung eines Zeitparameters &tgr; auf der Grundlage eines Signal von einem externen Sensor (2, 3, 4, 5) zur Erfassung einer physikalischen Größe, die mit dem Zeitparameter &tgr; in Beziehung steht, zusätzlich zur Bestimmung eines Verhältnisses &Dgr;t/&tgr;, das sich aus einer Division eines Datenverarbeitungsintervalls &Dgr;t zwischen einem vorhergehenden Prozess und einem momentanen Prozess bei der seriellen Verarbeitung durch den Zeitparameter &tgr; ergibt;

    – eine Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors K als Ergebnis einer Berechnung mit Hilfe einer Referenztabelle, in der eine Mehrzahl von Korrelationen zwischen einem Wert des Verhältnisses &Dgr;t/&tgr; und einem wert eines Ausdrucks 1 – exp[–&Dgr;t/&tgr;] gespeichert sind; und

    – eine Berechnungseinrichtung in der Datenspeicherfunktion zur Berechnung eines gewichteten Mittelwerts der von dem vorhergehenden Prozess stammenden verarbeiteten Daten und der Originaldaten des momentanen Prozesses mit Hilfe des von der Gewichtungsfaktorbestimmungseinrichtung bestimmten Gewichtungsfaktors K.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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