JPH02200004A - マイクロコンピュータの入力信号処理装置 - Google Patents

マイクロコンピュータの入力信号処理装置

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JPH02200004A
JPH02200004A JP2019289A JP2019289A JPH02200004A JP H02200004 A JPH02200004 A JP H02200004A JP 2019289 A JP2019289 A JP 2019289A JP 2019289 A JP2019289 A JP 2019289A JP H02200004 A JPH02200004 A JP H02200004A
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JP
Japan
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data
processing
dsp
microcomputer
sensor
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Pending
Application number
JP2019289A
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English (en)
Inventor
Nobuhide Seo
宣英 瀬尾
Keiichiro Sueshige
惠一郎 末繁
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、センサから入力される検出信号データに対し
てデータの補間演算処理やフィルタリング処理を行うマ
イクロコンピュータの入力信号処理装置に関する。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題]従来の
車両のための制御システムにおいて、吸気量センサ、空
燃比センサ、エンジン回転数センサ等の各種センサから
入力される検出信号は、般に微小であるため、外来ノイ
ズが重畳しやすい。
従って、この外来ノイズを除去するために、一般に、ア
ナログ・ローパスフィルタが用いられている。しかしな
がら、このアナログ・ローパスフィルタの遮断周波数は
固定されているため、外来ノイズの周波数の変化に対応
することができず、外来ノイズを除去できない場合があ
るという問題点があった。
この問題点を解決するために、マイクロコンピュータの
中央演算処理装置(以下、CPUという。)を用いて構
成され遮断周波数が可変であるデジタルフィルタを用い
て、上記外来ノイズを除去する装置が提案されている。
しかしながら、この装置では、上記CPUの演算速度が
比較的遅いため、リアルタイムな応答を得ることができ
ないという問題点があった。
また、上記各種センサから上記車両の制御システムに入
力される信号データと、該データに対応する実際の物理
量との関係は、例えば吸気量が吸気温に依存するといっ
たように、一般に周囲温度等の周囲条件に依存している
場合が多く、その場合には、入力信号データに対して温
度補正等の補正を行う必要があり、この補正の処理を、
一般に上記制御システム内のマイクロコンピュータのC
PUが行っている。例えば温度補正の処理においては、
上記マイクロコンピュータ内のROMに温度をパラメー
タとする上述のデータと物理量の関係のテーブルを予め
記憶させておき、入力信号データが入力されたときの温
度に対する該データに対応する物理量を、上記テーブル
と所定のデータの補間式を用いて補間演算により求めて
いる。
しかしながら、温度補正等のためのデータの補間演算を
、上述のように制御システムの制御を行うCPUが行っ
ているために、該CPUの処理が増大し、該CPUのス
ルーブツトが低下するとともに、該CPUの制御プログ
ラムが複雑になるという問題点があった。
本発明の目的は以上の問題点を解決し、各種センサから
入力される検出信号データに対して、データの補間演算
処理やフィルタリング処理を高速で行うことができるマ
イクロコンピュータの入力信号処理装置を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段1 本発明は、センサから入力される検出信号データに対し
てデータの補間演算処理やフィルタリング処理を必要に
応じて行うデジタルシグナルプロセッサと、上記処理後
のデータに基づいて外部装置に対して所定の制御を行う
マイクロコンピュータを備えたことを特徴とする。
〔作用〕
以上のように構成することにより、上記デジタルシグナ
ルプロセッサは、センサから入力される検出信号データ
に対してデータの補間演算処理やフィルタリング処理を
必要に応じて行った後、上記マイクロコンピュータが上
記処理後のデータに基づいて外部装置に対して所定の制
御を行う。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例である車両の制御システムの
ブロック図であり、この制御システムは、吸気量センサ
11から入力される検出信号データに対して温度補正の
ためのデータの補間演算処理とエンジン回転数センサ1
2から入力される検出信号データに対して遮断周波数が
可変なフィルタリング処理を高速で行うデジタルシグナ
ルプロセッサ(以下、DSPという。)20と、上記D
SP20から出力される各データに基づいてアクチュエ
ータ9.IOを制御するための制御データを演算し該演
算された各データをアクチュエータ9゜lOに出力して
所定の制御を行うマイクロコンピュータ1を備えている
マイクロコンピュータlは、DSP20からデュアルポ
ートRAM (以下、Dr−RAMという。)30を介
して入力されるデータに基づいてアクチュエータ9.l
Oを制御するための制御データを演算するCPU2と、
上記CPU2の演算処理のためのプログラム及びデータ
を記憶するROM3と、上記CPU2の演算処理時のデ
ータを一時的に記憶するワーキングエリアとして使用さ
れるRAM4と、上記CPU2によって演算された制御
データをアクチュエータ9,10に出力するためのイン
ターフェース回路5を備える。CPU2は、読出し書込
み信号線を含むコントロールバス6、アドレスバス7、
及びデータバス8を介して、ROM3、RAM4、イン
ターフェース回路5に接続されるとともに、2対のボー
トPi、P2を有し各ボートPI、P2を介してデータ
の書込み又は読出し可能なりP−RAM30のボートP
iに接続される。
吸気量センサ11は、吸気量に対応する検出信号を、ア
ナログ/デジタル変換(以下、A/D変換という。)回
路13を介してDSP20に出力する。また、エンジン
回転数センサ12は、エンジン回転数に対応する検出信
号をA/D変換回路14を介してDSP20に出力する
DSP20は、後述するように、吸気量センサ11から
A/D変換回路13を介して入力される検出信号データ
に対して温度補正のためのデータの補間演算処理を行う
とともに、エンジン回転数センサ12からA/D変換回
路14を介して入力される検出信号データに対して、高
速フーリエ変換(FFT)処理及び高速逆フーリエ変換
(逆FFT)処理を含む遮断周波数が可変なフィルタリ
ング処理を高速で行い、各地理結果のデータをDP−R
AM30を介してCPU2に出力する。このDSP20
には、上記データの補間演算処理とフィルタリング処理
を実行するだめのプログラムと、例えば吸気量センサ1
1から出力される検出信号(電圧)と対応する吸気量の
テーブル(第3図)を含む該プログラムを実行するため
に必要なデータを記憶するROM21と、DSP20に
おける処理中におけるデータを一時的に記憶するための
ワーキングエリアとして用いられるRAM22が接続さ
れる。さらに、DSP20は、コントロールバス31.
アドレスバス32、及びデータバス33を介してDP−
RAM30のポー)PIに接続される。
以上のように構成された制御システムの動作について、
下記の項目毎に説明する。
(1)DSP20におけるデータの補間演算処理 (2)DSP20におけるフィルタリング処理(1)D
SP20におけるデータの補間演算処理wcz図は、D
SP20におけるデータの補間演算処理として吸気量の
補間演算を示すフローチャートである。
このデータの補間演算処理は、マイクロコンピュータl
のCPU2からの指令によって開始され、まず、ステッ
プSllにおいて、吸気量センサllから検出信号(電
圧)VoがA/D変換回路13を介してDSP20に入
力される。次いで、ステップ312において、DSP2
0は、吸気温度センサ(図示せず。)から現在の吸気温
度データTO(’r+<To<’r*)を読み込んだ後
、ステップS13において、ROM214:記憶されT
、、T、。
T、を温度パラメータとする検出信号(電圧)と対応す
る吸気量のテーブル(第3図)から吸気温度T1及びT
、に対応する吸気量のデータSl及びS!を読み出す。
さらに、ステップS14において、DSP20は入力さ
れたデータ’re、 ’r、、 T0n Sl+ S!
に基づいて次のデータの補間式に従って現在の吸気温度
T0に対応する吸気量のデータS0を演算する。
さらに、ステップS15において、DSP20は、上記
演算によって温度補正を行った吸気量のデータS、を、
DP−RAM30を介してCPU2に出力し、このデー
タの補間演算処理を終了する。
これに応答してCPU2は、入力された吸気量のデータ
S、に基づいてアクチュエータ9.10を制御するため
の各制御データを演算して、演算した各制御データを、
インターフェース回路5を介してアクチュエータ9.1
0に出力して所定の制御を行う。
以上説明したように、データの補間演算処理をDSP2
0によって行っているので、従来に比較してCPU2の
処理を軽減でき、これによって、CPU2のスルーブツ
トを向上させることができるとともに、CPU2の処理
プログラムを簡単化できる。
(2)DSP20におけるフィルタリング処理第4図は
、DSP20におけるフィルタリング処理を示す70−
チャートである。なお、この処理の前において、エンジ
ン回転数センサ12から出力される検出信号データを所
定の周期でサンプリングしたデータ(以下、サンプリン
グデータという。)をRAM22に記憶させておく。
このフィルタリング処理は、CPU2の指令によって開
始され、まず、ステップS21において、DSP20は
、エンジン回転数センサ12からA/D変換回路14を
介して入力される現在の検出信号データ(以下、現在の
データという。)Dpを読み込んだ後、ステップS22
において、RAM22から過去の複数のサンプリングデ
ータDsを読み出し、第5図に示すように、現在のデー
タDpとサンプリングデータDsからなる時系列デ−タ
Dtを作成する。
次いで、ステップS23において、DSP20は、作成
された時系列データDtに対して高速フーリエ変換の演
算を行って、第6図に示すようなスペクトルのデータを
得る。さらに、ステップS23において、DSP20は
、得られたスペクトル成分の中で、信号成分Sの最高周
波数fv以上の周波数において、所定の判別レベルLv
以上のスペクトル成分があるか否かを判断し、当該スペ
クトル成分がない場合、ステップ324において、上記
データDpをエンジン回転数データとして、DP−RA
M30を介してCPU2に転送した後、ステップS28
に進む。
一方、ステップ323において、当該スペクトル成分が
ある場合は、ステップS25に進み、DSP20は、上
記周波数fv以上のスペクトル成分をノイズ成分Nと判
断し、該ノイズ成分Nと信号成分Sとの交点の周波数を
fcとする。次いで、ステップ526において、DSP
20は、上記周波数fc以上のスペクトル成分のデータ
を0に置き換えた後、上記置き換え後の全周波数のスペ
クトル成分のデータに対して逆高速7−リエ変換の演算
処理を行い、第8図に示すような、それぞれノイズ成分
Nが除去された現在のデータDpfと過去の複数のデー
タDsfからなる時系列データDtfを得る。さらに、
ステップS27において、DSP20は、得られI;時
系列データDtfの中の現在のデータDpfを、フィル
タリング処理後のエンジン回転数データとして、DP−
RAM30を介してCPU2に転送した後、ステップS
28において、CPU2に転送したデータをRAM22
に記憶する。
上記回転数データを受信したCPU2は、受信した回転
数データに基づいて、アクチュエータ9゜lOを制御す
るための各制御データを演算した後、演算した各制御デ
ータをインタフェース回路5を介してアクチュエータ9
.10に出力して所定の制御を行う。
以上説明したように、このフィルタリング処理をDSP
20によって行っているので、該処理を高速でほぼリア
ルタイムに処理することができる。
また、このフィルタリング処理において、スペクトル成
分に含まれるノイズ成分のスペクトルに応じてフィルタ
リングの遮断周波数を自動的に変化するように構成して
いるので、入力される回転数データに含まれるノイズ成
分を有効的に除去することができる。従って、該ノイズ
成分が該制御システムを制御するマイクロコンピュータ
l内に入力されることがなく、該制御システムの制御の
安定性を増大できる。このフィルタリング処理は、特に
、強電界地域を走行する車両のための制御システムに有
効である。
以上の実施例において、CPU2とDSP20を、DP
−RAM30を介して接続しているので、CPU2とD
P−RAM20はそれぞれ独立して動作することができ
るという利点がある。
以上の実施例において、DSP20は、データの補間演
算処理とフィルタリング処理を行っているが、これに限
らず、例えばフィードバックゲインの乗算等の制御行程
中の演算処理や、例えば燃料噴射量にある係数を乗算し
てデユーティ比に変換する等のアクチュエータへ出力す
る制御データの演算処理を行うようにしてもよい。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、センサから入力さ
れる検出信号データに対してデータの補間演算処理やフ
ィルタリング処理を必要に応じて行うDSPを備えたの
で、上記各処理を高速で行うことができるとともに、外
部装置の制御を行うマイクロコンピュータの処理を従来
に比較して軽減できる。これによって、上記マイクロコ
ンピュータのCPUのスループットを向上させることか
でさるとともに、上記CPUの処理プログラムを簡単化
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である車両のための制御シス
テムのブロック図、 第2図は第1図のDSP20における温度補正のための
データの補間演算処理を示すフローチャート、 第3図は第1図のROM21にテーブルとして記憶され
第2図のデータの補間演算処理のために用いられる検出
信号電圧と吸気量との関係を示すグラフ、 第4図は第1図のDSP20におけるフィルタリング処
理を示すフローチャート、 第5図は第4図のフィルタリング処理前の時系列データ
を示す図、 第6図は第5図の時系列データをフーリエ変換したスペ
クトルを示す図、 第7図は第6図におけるノイズ成分を除去したときのス
ペクトルを示す図、 第8図は第7図のスペクトルを逆7−リエ変換したとき
の時系列データを示す区である。 l・・・マイクロコンピュータ、 2・・・CPU。 9、lO・・・アクチュエータ、 11・・・吸気量センサ、 12・・・エンジン回転数センサ、 20・・・DSP。 第2図 第3図 横出信号電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)センサから入力される検出信号データに対してデ
    ータの補間演算処理やフィルタリング処理を必要に応じ
    て行うデジタルシグナルプロセッサと、上記処理後のデ
    ータに基づいて外部装置に対して所定の制御を行うマイ
    クロコンピュータを備えたことを特徴とするマイクロコ
    ンピュータの入力信号処理装置。
JP2019289A 1989-01-30 1989-01-30 マイクロコンピュータの入力信号処理装置 Pending JPH02200004A (ja)

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JP2019289A JPH02200004A (ja) 1989-01-30 1989-01-30 マイクロコンピュータの入力信号処理装置

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JPH02200004A true JPH02200004A (ja) 1990-08-08

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ID=12020313

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04310993A (ja) * 1991-04-09 1992-11-02 Hitachi Zosen Corp 運動体のシミュレーション装置

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