JP2013092117A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently distribute cores according to an arithmetic operation load of an internal combustion engine, in the internal combustion engine using a multi-core processor having a plurality of cores for arithmetic operation.SOLUTION: This control device of the internal combustion engine 2 arithmetically operates a control target value of an actuator by using the control device 4 with a plurality of cores 6 mounted thereon. The control device 4 includes a core 6A associated with a first crank angle for every 30° CA, and a core 6B associated with a second crank angle equally dividing a part between the adjacent first crank angles by 10° CA. An arithmetic operation program for arithmetically operating the control target value by using a state quantity of the internal combustion engine in the associated crank angle, is allocated to the core 6A and the core 6B. The core 6B arithmetically operates the control target value by the arithmetic operation program when an engine rotating speed is abruptly changed, and is programmed to suspend an arithmetic operation of the control target value except in the sudden change.

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、複数のコアを有するマルチコアプロセッサを用いて演算を行う内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device for an internal combustion engine that performs calculations using a multi-core processor having a plurality of cores.

従来、例えば特開2008−269487号公報に開示されるように、マルチコア構成およびキャッシュメモリ搭載構成の少なくとも一方が採用されたマイクロコンピュータを備えたエンジン制御用電子制御装置において、エンジン停止中の消費電力を低減するための技術が開示されている。CPUコアおよびキャッシュメモリは、何れもマイクロコンピュータにおいて消費電力の大きい要素である。そこで、上記従来の技術では、エンジン動作中は、CPUコアおよびキャッシュメモリをフルに使用して最高の処理能力を発揮させるモードが選択されるとともに、エンジンの停止中は、CPUコアの使用数やキャッシュメモリの使用量をエンジン動作時よりも減ずるためのモードが選択される。   Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-269487, in an electronic control device for engine control including a microcomputer adopting at least one of a multi-core configuration and a cache memory mounting configuration, power consumption during engine stop Techniques for reducing the above are disclosed. Both the CPU core and the cache memory are elements with high power consumption in the microcomputer. Therefore, in the above-described conventional technology, a mode is selected in which the CPU core and the cache memory are fully used while the engine is operating and the highest processing capacity is exhibited. A mode for reducing the amount of cache memory used compared to when the engine is operating is selected.

特開2008−269487号公報JP 2008-269487 A 特表2009−541636号公報Special table 2009-541636

ところで、近年の制御モデルを用いた内燃機関のモデルベース制御では、多数のコアを有するマルチコアプロセッサを用いて並列演算処理を行うことにより、演算の高速化を図ることができる。但し、使用コア数が増加すると演算負荷が増加し、これに伴い消費電力も増加する傾向がある。このため、消費電力の低減の観点からは、演算負荷に応じた効率的な演算資源配分を行うことが好ましい。この点、上述した従来の装置では、エンジン動作中の演算資源配分については何ら考慮されておらず、未だ改良の余地を残すものであった。   By the way, in model-based control of an internal combustion engine using a control model in recent years, it is possible to speed up computation by performing parallel computation processing using a multi-core processor having many cores. However, as the number of cores used increases, the calculation load increases, and power consumption tends to increase accordingly. For this reason, from the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable to perform efficient calculation resource allocation according to the calculation load. In this regard, in the above-described conventional apparatus, no consideration is given to the calculation resource allocation during the engine operation, and there is still room for improvement.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数のコアを有するマルチコアプロセッサを用いて演算処理を行う内燃機関において、内燃機関の燃焼状態および演算負荷に応じた高率的な使用コア配分を行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine that performs arithmetic processing using a multi-core processor having a plurality of cores, a high rate according to the combustion state and the arithmetic load of the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine capable of performing a basic use core distribution.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、複数のコアが搭載されたマルチコアプロセッサを有し、前記マルチコアプロセッサを用いて1又は複数のアクチュエータの制御目標値を演算する内燃機関の制御装置において、
前記マルチコアプロセッサは、
所定のクランク角期間毎のクランク角に関連付けられた1又は複数の第1のコアと、
前記所定のクランク角期間を複数期間に等分するクランク角に関連付けられた1又は複数の第2のコアと、を含み、
前記第1のコアおよび前記第2のコアには、関連付けられたクランク角における前記内燃機関の状態量を用いて前記1又は複数のアクチュエータの制御目標値を演算するための演算プログラムが割り当てられ、
前記第2のコアは、前記内燃機関の機関回転数から判断される機関状態が所定の燃焼不安定領域に属する場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記機関状態が前記所定の燃焼不安定領域に属さない場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention has a multi-core processor equipped with a plurality of cores, and uses the multi-core processor to calculate a control target value for one or a plurality of actuators. In
The multi-core processor is
One or more first cores associated with a crank angle for each predetermined crank angle period;
One or a plurality of second cores associated with a crank angle that equally divides the predetermined crank angle period into a plurality of periods,
A calculation program for calculating a control target value of the one or more actuators using a state quantity of the internal combustion engine at an associated crank angle is assigned to the first core and the second core,
When the engine state determined from the engine speed of the internal combustion engine belongs to a predetermined combustion unstable region, the second core calculates the control target value by the calculation program, and the engine state is set to the predetermined value. When not belonging to the combustion unstable region, it is programmed to pause the calculation of the control target value.

第2の発明は、第1の発明において、
前記機関状態は前記内燃機関の機関回転数の変化率であり、
前記第2のコアは、前記変化率が所定の基準割合よりも大きい場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記変化率が所定の基準割合よりも小さい場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The engine state is a rate of change of the engine speed of the internal combustion engine,
The second core calculates the control target value by the calculation program when the change rate is larger than a predetermined reference rate, and when the change rate is smaller than a predetermined reference rate, the control target It is characterized by being programmed to pause the computation of values.

第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記機関状態は前記内燃機関の機関回転数であり、
前記第2のコアは、前記機関回転数が所定の基準値よりも小さい場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記機関回転数が所定の基準値よりも大きい場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
The engine state is an engine speed of the internal combustion engine;
When the engine speed is smaller than a predetermined reference value, the second core calculates the control target value by the calculation program, and when the engine speed is larger than a predetermined reference value, It is characterized by being programmed to pause the calculation of the control target value.

第1の発明によれば、各コアには、関連付けられたクランク角における1又は複数のアクチュエータの制御目標値を演算するための演算プログラムが割り当てられている。そして、内燃機関の機関回転数から判断される機関状態が所定の燃焼不安定領域に属する場合には第1および第2のコアでの制御目標値の演算が行われ、当該所定の燃焼不安定領域に属していない場合には第1のコアのみでの制御目標値の演算が行われ第2のコアでの制御目標値の演算が休止される。このため、本発明によれば、内燃機関の燃焼が不安定な場合には演算周期を細分化することができるので、内燃機関の回転挙動を正確に把握して制御目標値の演算を行うことにより燃焼の安定化を図ることができる。また、内燃機関の燃焼が不安定でない場合には、第2のコアを休止することにより使用コアを減らすことができるので、消費電力を有効に抑制することができる。   According to the first invention, a calculation program for calculating the control target value of one or a plurality of actuators at the associated crank angle is assigned to each core. When the engine state determined from the engine speed of the internal combustion engine belongs to a predetermined combustion instability region, control target values are calculated in the first and second cores, and the predetermined combustion instability is calculated. If it does not belong to the region, the calculation of the control target value in only the first core is performed, and the calculation of the control target value in the second core is suspended. For this reason, according to the present invention, when the combustion of the internal combustion engine is unstable, the calculation cycle can be subdivided, so that the rotational behavior of the internal combustion engine can be accurately grasped and the control target value can be calculated. This makes it possible to stabilize combustion. Further, when the combustion of the internal combustion engine is not unstable, the number of cores used can be reduced by pausing the second core, so that power consumption can be effectively suppressed.

第2の発明によれば、機関回転数の変化率が所定の基準割合よりも大きい場合には第1および第2のコアでの制御目標値の演算が行われ、当該変化率が所定の基準割合よりも小さい場合には第1のコアのみでの制御目標値の演算が行われ第2のコアでの制御目標値の演算が休止される。このため、本発明によれば、燃焼が不安定になり易い機関回転数の急変時において燃焼の安定化によるエンスト特性の向上を図るとともに、燃焼が安定している期間は使用コアを減らすことで消費電力の抑制による燃費の向上を図ることができる。   According to the second aspect of the invention, when the rate of change of the engine speed is greater than a predetermined reference rate, the control target value is calculated in the first and second cores, and the rate of change is calculated as the predetermined reference rate. When the ratio is smaller than the ratio, the calculation of the control target value only with the first core is performed, and the calculation of the control target value with the second core is suspended. For this reason, according to the present invention, it is possible to improve engine stall characteristics by stabilizing combustion at the time of sudden change in engine speed at which combustion tends to become unstable, and to reduce the number of cores used during periods when combustion is stable. It is possible to improve fuel consumption by suppressing power consumption.

第3の発明によれば、機関回転数が所定の基準値よりも小さい場合には第1および第2のコアでの制御目標値の演算が行われ、当該機関回転数が所定の基準値よりも大きい場合には第1のコアのみでの制御目標値の演算が行われ第2のコアでの制御目標値の演算が休止される。このため、本発明によれば、燃焼が不安定になり易い低回転時において燃焼の安定化によるエンスト特性の向上を図るとともに、燃焼が安定している期間は使用コアを減らすことで消費電力の抑制による燃費の向上を図ることができる。   According to the third invention, when the engine speed is smaller than the predetermined reference value, the control target value is calculated in the first and second cores, and the engine speed is less than the predetermined reference value. If the value is too large, the calculation of the control target value in only the first core is performed, and the calculation of the control target value in the second core is suspended. For this reason, according to the present invention, the engine stall characteristic is improved by stabilizing the combustion at low revolutions where the combustion tends to be unstable, and the power consumption is reduced by reducing the number of cores used during the period when the combustion is stable. The fuel consumption can be improved by the suppression.

本発明の実施の形態としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the internal combustion engine system as embodiment of this invention. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention.

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御システムの概要を示す図である。制御システムは、制御対象である内燃機関2と、内燃機関2が備える複数のアクチュエータを操作してその運転を制御する制御装置4を含んでいる。本実施の形態の内燃機関2はディーゼルエンジンであり、アクチュエータはディーゼルスロットル、EGRバルブ及びターボチャージャの可変ノズルの3種類である。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an internal combustion engine control system according to a first embodiment of the present invention. The control system includes an internal combustion engine 2 to be controlled and a control device 4 that operates a plurality of actuators included in the internal combustion engine 2 to control its operation. The internal combustion engine 2 of the present embodiment is a diesel engine, and there are three types of actuators: a diesel throttle, an EGR valve, and a turbocharger variable nozzle.

本実施の形態の制御装置4は、4つのコア6A,6B,6C,6Dが搭載されたマルチコアプロセッサとして構成され、エンジンECUの機能の一部として実現される。図示は省略するが、各コア6はキャッシュ付きのCPUとローカルメモリを備え、コア6同士はバスで接続されている。ローカルメモリには、CPUで実行される各種のプログラムとそのプログラムの実行時に使用される各種のデータが記憶されている。また、バスにはコア間で共有される共有メモリも接続されている。尚、本実施の形態の制御装置4では4つのコアが搭載されたマルチコアプロセッサについて説明するが、制御装置4は、更に複数のコアが搭載された所謂メニーコアプロセッサとして構成されていてもよい。   The control device 4 of the present embodiment is configured as a multi-core processor on which four cores 6A, 6B, 6C, and 6D are mounted, and is realized as part of the function of the engine ECU. Although not shown, each core 6 includes a cached CPU and a local memory, and the cores 6 are connected by a bus. The local memory stores various programs executed by the CPU and various data used when the programs are executed. A shared memory shared between the cores is also connected to the bus. In the control device 4 of the present embodiment, a multi-core processor on which four cores are mounted will be described. However, the control device 4 may be configured as a so-called many-core processor on which a plurality of cores are further mounted.

[実施の形態の1動作]
次に、本実施の形態1の動作について説明する。本実施の形態にかかる制御装置4は、いわゆるモデルベース制御によってディーゼルエンジン2を制御するものであり、モデル予測を多用して、上述した複数のアクチュエータの制御目標値を計算する。具体的には、ディーゼルエンジン2から制御装置4には、EGR率“egr”、過給圧“pim”、エンジン回転数“Ne”及び燃料噴射量“Q”を含む各種の情報が所定のクランク角期間毎に取り込まれる。制御装置4は、取り込んだ情報に基づき、ディーゼルスロットルの操作量であるスロットル開度“Dth”、EGRバルブの操作量であるEGRバルブ開度“EGRv”及び可変ノズルの操作量である可変ノズル開度“VN”をそれぞれ計算し、ディーゼルエンジン2に出力する。
[One Operation of Embodiment]
Next, the operation of the first embodiment will be described. The control device 4 according to the present embodiment controls the diesel engine 2 by so-called model-based control, and calculates control target values of the plurality of actuators described above by frequently using model prediction. Specifically, various information including an EGR rate “egr”, a supercharging pressure “pim”, an engine speed “Ne”, and a fuel injection amount “Q” are transmitted from the diesel engine 2 to the control device 4 according to a predetermined crank. Captured every angular period. Based on the acquired information, the control device 4 controls the throttle opening “Dth” that is the operation amount of the diesel throttle, the EGR valve opening “EGRv” that is the operation amount of the EGR valve, and the variable nozzle opening that is the operation amount of the variable nozzle. The degree “VN” is calculated and output to the diesel engine 2.

ここで、エンジン回転数Ne等の情報を制御装置4に取り込むサンプリング周期(クランク角期間)の長短は、燃焼の安定度に影響を与える。すなわち、例えば、サンプリング周期のクランク角期間を長め(例えば、30°CA)に設定した場合においては、エンジン回転数が急変した際に制御目標値に急激な変化が生じるおそれがある。この場合、アクチュエータの制御性が悪化することにより燃焼が不安定になりエンスト耐性が悪化してしまう。   Here, the length of the sampling period (crank angle period) for fetching information such as the engine speed Ne into the control device 4 affects the stability of combustion. That is, for example, when the crank angle period of the sampling cycle is set to be long (for example, 30 ° CA), there is a possibility that a sudden change in the control target value occurs when the engine speed changes suddenly. In this case, when the controllability of the actuator is deteriorated, the combustion becomes unstable and the engine stall resistance is deteriorated.

一方、サンプリング周期のクランク角期間を短め(例えば、10°CA)に設定した場合においては、エンジン回転数が急変した際にも制御目標値の急激な変化を抑制することができる。但し、この場合、演算負荷が大きくなるため消費電力の増大による燃費の低下が問題となる。   On the other hand, when the crank angle period of the sampling cycle is set short (for example, 10 ° CA), a sudden change in the control target value can be suppressed even when the engine speed changes suddenly. However, in this case, since the calculation load becomes large, a decrease in fuel consumption due to an increase in power consumption becomes a problem.

そこで、本実施の形態の制御装置4では、これらの問題を高い次元で両立すべく、エンジン回転数の変動度合に応じて、制御目標値の演算周期を可変に設定することとする。以下、具体的に説明する。   Therefore, in the control device 4 of the present embodiment, in order to make these problems compatible at a high level, the calculation cycle of the control target value is variably set according to the degree of fluctuation of the engine speed. This will be specifically described below.

先ず、コア6Aには、720°CA燃焼サイクル中の所定のクランク角期間(例えば30°CA)毎のクランク角(以下、「第1のクランク角」と称する)として、例えば、30°CA、60°CA、90°CA、・・・660°CA、690°CA、720°CA(0°CA)の計24個のクランク角が関連付けられている。また、コア6Bには、上記コア6Aに関連付けられたクランク角の間の期間を等間隔(例えば10°CA)に分割するクランク角(以下、「第2のクランク角」と称する)として、例えば、10°CA、20°CA、40°CA、・・・680°CA、700°CA、710°CAの計48個のクランク角が関連付けられている。そして、コア6Aおよびコア6Bには、関連付けられたクランク角におけるEGR率“egr”、過給圧“pim”、エンジン回転数“Ne”及び燃料噴射量“Q”を含む各種状態量を用いて、スロットル開度“Dth”、EGRバルブ開度“EGRv”及び可変ノズル開度“VN”をそれぞれ演算するための演算プログラムが割り当てられている。   First, the core 6A has, for example, 30 ° CA as a crank angle (hereinafter referred to as “first crank angle”) for each predetermined crank angle period (for example, 30 ° CA) in the 720 ° CA combustion cycle. A total of 24 crank angles of 60 ° CA, 90 ° CA,... 660 ° CA, 690 ° CA, 720 ° CA (0 ° CA) are associated with each other. Further, the core 6B has a crank angle (hereinafter referred to as “second crank angle”) that divides a period between crank angles associated with the core 6A into equal intervals (for example, 10 ° CA), for example, A total of 48 crank angles of 10 ° CA, 20 ° CA, 40 ° CA,... 680 ° CA, 700 ° CA, and 710 ° CA are associated with each other. The core 6A and the core 6B use various state quantities including the EGR rate “egr”, the supercharging pressure “pim”, the engine speed “Ne”, and the fuel injection amount “Q” at the associated crank angle. A calculation program for calculating the throttle opening “Dth”, the EGR valve opening “EGRv”, and the variable nozzle opening “VN” is assigned.

また、コア6Bには、エンジン回転数が急変した場合に制御目標値を上記演算プログラムにより演算し、エンジン回転数が比較的安定している場合には、制御目標値の演算を休止するようにプログラムされている。エンジン回転数が急変した場合としては、例えば、エンジン回転数の変化率が所定の基準割合を超えた場合等が想定される。このような構成によれば、エンジン回転数が急変した場合等、燃焼が不安定になり易い燃焼不安定領域では、制御目標値の演算周期を細分化して演算精度を高めることにより、燃焼の安定化を優先することができる。一方、エンジン回転数が比較的安定している場合には、制御目標値の演算周期を長期化しても比較的安定した燃焼を確保することができるため、コア6Bを休止して使用コアを減らすことにより消費電力を有効に抑制することができる。   Further, the core 6B calculates the control target value by the above calculation program when the engine speed changes suddenly, and pauses the calculation of the control target value when the engine speed is relatively stable. It has been programmed. As a case where the engine speed suddenly changes, for example, a case where the rate of change of the engine speed exceeds a predetermined reference ratio is assumed. According to such a configuration, in a combustion unstable region where combustion is likely to be unstable, such as when the engine speed changes suddenly, the calculation cycle of the control target value is subdivided to increase the calculation accuracy, thereby stabilizing the combustion. Can be prioritized. On the other hand, when the engine speed is relatively stable, relatively stable combustion can be ensured even if the calculation cycle of the control target value is lengthened. Therefore, the core 6B is suspended and the number of cores used is reduced. Thus, power consumption can be effectively suppressed.

[実施の形態1における具体的処理]
次に、図2を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図2は、制御装置4が制御目標値の演算を行うルーチンのフローチャートである。尚、図2に示すルーチンは、内燃機関2の運転中に繰り返し実行されるものとする。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Next, with reference to FIG. 2, the specific content of the process performed in this Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a flowchart of a routine in which the control device 4 calculates the control target value. The routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed during operation of the internal combustion engine 2.

図2に示すルーチンでは、先ず、内燃機関2のエンジン回転数の急変時か否かが判定される(ステップ100)。ここでは、具体的には、エンジン回転数Neの変化率が演算され、当該演算された変化率が所定の基準割合を超えたか否かが判定される。その結果、エンジン回転数Neの変化率>基準割合の成立が認められた場合には、エンジン回転数の急変により制御目標値に急激な変化が生じるおそれがあると判断されて、次のステップに移行し、クランク角10°CA毎の状態量を用いて制御目標値の演算が実行される(ステップ102)。ここでは、具体的には、コア6Aを用いた第1のクランク角での制御目標値の演算に加えて、コア6Bを用いた第2のクランク角での制御目標値の演算が実行される。   In the routine shown in FIG. 2, it is first determined whether or not the engine speed of the internal combustion engine 2 is suddenly changing (step 100). Specifically, the rate of change of the engine speed Ne is calculated here, and it is determined whether or not the calculated rate of change exceeds a predetermined reference rate. As a result, if it is recognized that the rate of change of the engine speed Ne> the reference ratio is established, it is determined that there is a possibility that the control target value may change suddenly due to a sudden change in the engine speed, and the next step is performed. The control target value is calculated using the state quantity for each crank angle of 10 ° CA (step 102). Specifically, the calculation of the control target value at the second crank angle using the core 6B is executed in addition to the calculation of the control target value at the first crank angle using the core 6A. .

一方、上記ステップ100において、エンジン回転数Neの変化率>基準割合の成立が認められない場合には、エンジン回転数が安定しているため制御目標値に急激な変化が生じるおそれはないと判断されて、次のステップに移行し、クランク角30°CA毎の状態量を用いて制御目標値の演算が実行される(ステップ104)。ここでは、具体的には、コア6Bを用いた第2のクランク角での制御目標値の演算が休止されて、コア6Aを用いた第1のクランク角のみでの制御目標値の演算が実行される。   On the other hand, in step 100, if the rate of change in the engine speed Ne> the establishment of the reference ratio is not recognized, it is determined that there is no risk of a sudden change in the control target value because the engine speed is stable. Then, the process proceeds to the next step, and the control target value is calculated using the state quantity for each crank angle of 30 ° CA (step 104). Specifically, the calculation of the control target value at the second crank angle using the core 6B is paused, and the control target value is calculated only at the first crank angle using the core 6A. Is done.

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、内燃機関2のエンジン回転数の急変時は、制御目標値の演算周期をより細分化することができるので、制御目標値の演算精度を有効に高めてアクチュエータの制御性の悪化を抑制することができる。また、本実施の形態のシステムによれば、内燃機関2のエンジン回転数の安定時は、使用コア数が減らされるので、演算負荷の軽減による燃費の向上を図ることができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, the calculation cycle of the control target value can be further subdivided when the engine speed of the internal combustion engine 2 is suddenly changed. It can be effectively increased to suppress deterioration of the controllability of the actuator. Further, according to the system of the present embodiment, when the engine speed of the internal combustion engine 2 is stable, the number of cores used is reduced, so that the fuel consumption can be improved by reducing the calculation load.

ところで、上述した実施の形態1においては、本発明をディーゼル機関(圧縮着火内燃機関)の制御に適用した場合について説明したが、本発明はディーゼル機関に限定されるものではなく、ガソリンやアルコールを燃料とする火花点火内燃機関や、その他の各種の内燃機関の制御に適用することが可能である。   By the way, in Embodiment 1 mentioned above, although the case where this invention was applied to control of a diesel engine (compression ignition internal combustion engine) was demonstrated, this invention is not limited to a diesel engine, gasoline and alcohol are used. The present invention can be applied to control of a spark ignition internal combustion engine as a fuel and other various internal combustion engines.

また、上述した実施の形態1においては、第1のクランク角が30°CA毎に、第2のクランク角が第1のクランク角との組み合わせで10°CA毎になるように、関連付けるクランク角が設定されているが、第1のクランク角および第2のクランク角はこれに限らず、他のクランク角期間に設定することとしてもよい。   In the first embodiment described above, the associated crank angle is such that the first crank angle is every 30 ° CA and the second crank angle is every 10 ° CA in combination with the first crank angle. However, the first crank angle and the second crank angle are not limited to this, and may be set to other crank angle periods.

また、上述した実施の形態1においては、第1のクランク角をコア6Aに、第2のクランク角をコア6Bに、それぞれ関連付けることとしているが、関連付けるコアはこれらのコアに限られない。すなわち、第1のクランク角と第2のクランク角とが別のコアに関連付けられているのであれば、例えば、第1(或いは第2)のクランク角を複数のコアに振り分けて関連付けることとしてもよいし、また、メニーコアを備える制御装置を用いて、第1(或いは第2)のクランク角のそれぞれを、全て別々のコアに関連付けることとしてもよい。   In Embodiment 1 described above, the first crank angle is associated with the core 6A and the second crank angle is associated with the core 6B. However, the associated core is not limited to these cores. That is, if the first crank angle and the second crank angle are associated with different cores, for example, the first (or second) crank angle may be distributed and associated with a plurality of cores. Alternatively, each of the first (or second) crank angles may be associated with different cores by using a control device including a many-core.

また、上述した実施の形態1においては、エンジン回転数が急変した場合の判定として、エンジン回転数の変化率と所定の基準割合とを比較することとしているが、エンジン回転数急変時の判定はこれに限られず、例えば、アクセル開度の変化や燃料噴射量等から判定することとしてもよい。   Further, in the first embodiment described above, as a determination when the engine speed changes suddenly, the engine speed change rate is compared with a predetermined reference ratio. For example, the determination may be made based on a change in accelerator opening, a fuel injection amount, or the like.

尚、上述した実施の形態1においては、制御装置4が、前記第1の発明における「マルチコアプロセッサ」に、コア6Aが、前記第1の発明における「第1のコア」に、コア6Bが、前記第1の発明における「第2のコア」に、それぞれ相当している。   In the first embodiment described above, the control device 4 includes the “multi-core processor” in the first invention, the core 6A, the “first core” in the first invention, and the core 6B. This corresponds to the “second core” in the first invention.

実施の形態2.
[実施の形態2の特徴]
次に、図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2は、図1に示すシステムを用いて、後述する図3に示すルーチンを実行することにより実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
[Features of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment can be realized by executing a routine shown in FIG. 3 described later using the system shown in FIG.

内燃機関2において燃焼の安定化を図るためには、エンジン回転数Ne等の状態量を正確に測定し、これらの状態量に基づいてスロットル開度Dth、EGRバルブ開度EGRv及び可変ノズル開度VN等の制御目標値を演算することが求められる。特に、エンジン回転数の低回転時には燃焼が不安定になり易いため、より正確な状態量を用いて演算を行うことが好ましい。   In order to stabilize combustion in the internal combustion engine 2, state quantities such as the engine speed Ne are accurately measured, and the throttle opening Dth, EGR valve opening EGRv, and variable nozzle opening are based on these state quantities. It is required to calculate a control target value such as VN. In particular, since the combustion is likely to become unstable when the engine speed is low, it is preferable to perform calculation using more accurate state quantities.

そこで、本実施の形態の制御装置4では、エンジン回転数が低回転時となる場合に演算周期が細分化される。具体的には、コア6Bには、エンジン回転数が所定の低回転より低い場合に制御目標値を上記演算プログラムにより演算し、エンジン回転数が所定の低回転よりも高い場合には、制御目標値の演算を休止するようにプログラムされている。このような構成によれば、エンジン回転数が低回転である場合等、燃焼が不安定になり易い燃焼不安定領域では内燃機関の回転挙動を正確に測定して燃焼の安定化を優先するとともに、燃焼が比較的安定している領域では、使用コアを減らすことで消費電力を有効に抑制することができる。   Therefore, in the control device 4 of the present embodiment, the calculation cycle is subdivided when the engine speed is low. Specifically, in the core 6B, the control target value is calculated by the calculation program when the engine speed is lower than a predetermined low speed, and when the engine speed is higher than the predetermined low speed, the control target value is calculated. Programmed to pause value computation. According to such a configuration, in the unstable combustion region where the combustion is likely to be unstable, such as when the engine speed is low, the rotational behavior of the internal combustion engine is accurately measured to give priority to stabilization of combustion. In an area where combustion is relatively stable, power consumption can be effectively suppressed by reducing the number of cores used.

[実施の形態2における具体的処理]
次に、図3を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図3は、制御装置4が制御目標値の演算を行うルーチンのフローチャートである。尚、図3に示すルーチンは、内燃機関2の運転中に繰り返し実行されるものとする。
[Specific Processing in Second Embodiment]
Next, with reference to FIG. 3, the specific content of the process performed in this Embodiment is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart of a routine in which the control device 4 calculates the control target value. Note that the routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed during operation of the internal combustion engine 2.

図3に示すルーチンでは、先ず、内燃機関2のエンジン回転が低回転時か否かが判定される(ステップ200)。ここでは、具体的には、エンジン回転数Neが所定の基準回転数より低いか否かが判定される。その結果、エンジン回転数Ne<基準回転数の成立が認められた場合には、エンジン回転数の低下により燃焼が不安定になると判断されて、次のステップに移行し、クランク角10°CA毎の状態量を用いて制御目標値の演算が実行される(ステップ202)。ここでは、具体的には、コア6Aを用いた第1のクランク角での制御目標値の演算に加えて、コア6Bを用いた第2のクランク角での制御目標値の演算が実行される。   In the routine shown in FIG. 3, it is first determined whether or not the engine speed of the internal combustion engine 2 is low (step 200). Specifically, it is determined whether or not the engine speed Ne is lower than a predetermined reference speed. As a result, when it is recognized that the engine speed Ne <reference speed is established, it is determined that the combustion becomes unstable due to the decrease in the engine speed, and the routine proceeds to the next step, and the crank angle is changed every 10 ° CA. The control target value is calculated using these state quantities (step 202). Specifically, the calculation of the control target value at the second crank angle using the core 6B is executed in addition to the calculation of the control target value at the first crank angle using the core 6A. .

一方、上記ステップ200において、エンジン回転数<基準回転数の成立が認められない場合には、燃焼が比較的安定しているため制御目標値の演算周期を多少長期化させても問題ないと判断されて、次のステップに移行し、クランク角30°CA毎の状態量を用いて制御目標値の演算が実行される(ステップ204)。ここでは、具体的には、コア6Bを用いた第2のクランク角での制御目標値の演算が休止されて、コア6Aを用いた第1のクランク角のみでの制御目標値の演算が実行される。   On the other hand, if it is not recognized in step 200 that engine speed <reference speed is satisfied, it is determined that there is no problem even if the calculation period of the control target value is somewhat prolonged because combustion is relatively stable. Then, the process proceeds to the next step, and the control target value is calculated using the state quantity for each crank angle of 30 ° CA (step 204). Specifically, the calculation of the control target value at the second crank angle using the core 6B is paused, and the control target value is calculated only at the first crank angle using the core 6A. Is done.

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、燃焼が不安定になり易い低回転時は、制御目標値の演算周期をより細分化することができるので、制御目標値の演算精度を有効に高めてアクチュエータの制御性の悪化を抑制することができる。また、本実施の形態のシステムによれば、燃焼が比較的安定している中、高回転時は、制御目標値の演算周期をより大きくすることができるので、演算負荷の軽減による燃費の向上を図ることができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, the calculation cycle of the control target value can be further subdivided at the time of low rotation at which combustion is likely to be unstable. It can be effectively increased to suppress deterioration of the controllability of the actuator. Further, according to the system of the present embodiment, while the combustion is relatively stable, the calculation cycle of the control target value can be increased at high revolutions, so that the fuel consumption is improved by reducing the calculation load Can be achieved.

ところで、上述した実施の形態2においては、本発明をディーゼル機関(圧縮着火内燃機関)の制御に適用した場合について説明したが、本発明はディーゼル機関に限定されるものではなく、ガソリンやアルコールを燃料とする火花点火内燃機関や、その他の各種の内燃機関の制御に適用することが可能である。   By the way, in Embodiment 2 mentioned above, although the case where this invention was applied to control of a diesel engine (compression ignition internal combustion engine) was demonstrated, this invention is not limited to a diesel engine, gasoline and alcohol are used. The present invention can be applied to control of a spark ignition internal combustion engine as a fuel and other various internal combustion engines.

また、上述した実施の形態2においては、第1のクランク角が30°CA毎に、第2のクランク角が第1のクランク角との組み合わせで10°CA毎になるように、関連付けるクランク角が設定されているが、第1のクランク角および第2のクランク角はこれに限らず、他のクランク角期間に設定することとしてもよい。   In the second embodiment described above, the associated crank angle is such that the first crank angle is every 30 ° CA and the second crank angle is every 10 ° CA in combination with the first crank angle. However, the first crank angle and the second crank angle are not limited to this, and may be set to other crank angle periods.

また、上述した実施の形態2においては、第1のクランク角をコア6Aに、第2のクランク角をコア6Bに、それぞれ関連付けることとしているが、関連付けるコアはこれらのコアに限られない。すなわち、第1のクランク角と第2のクランク角とが別のコアに関連付けられているのであれば、例えば、第1(或いは第2)のクランク角を複数のコアに振り分けて関連付けることとしてもよいし、また、メニーコアを備える制御装置を用いて、第1(或いは第2)のクランク角のそれぞれを、全て別々のコアに関連付けることとしてもよい。   In the second embodiment described above, the first crank angle is associated with the core 6A and the second crank angle is associated with the core 6B. However, the associated core is not limited to these cores. That is, if the first crank angle and the second crank angle are associated with different cores, for example, the first (or second) crank angle may be distributed and associated with a plurality of cores. Alternatively, each of the first (or second) crank angles may be associated with different cores by using a control device including a many-core.

尚、上述した実施の形態2においては、制御装置4が、前記第1の発明における「マルチコアプロセッサ」に、コア6Aが、前記第1の発明における「第1のコア」に、コア6Bが、前記第1の発明における「第2のコア」に、それぞれ相当している。   In the second embodiment described above, the control device 4 includes the “multi-core processor” in the first invention, the core 6A, the “first core” in the first invention, and the core 6B. This corresponds to the “second core” in the first invention.

2 内燃機関(ディーゼルエンジン)
4 制御装置
6A,6B,6C,6D コア
2 Internal combustion engine (diesel engine)
4 Control devices 6A, 6B, 6C, 6D Core

Claims (3)

複数のコアが搭載されたマルチコアプロセッサを有し、前記マルチコアプロセッサを用いて1又は複数のアクチュエータの制御目標値を演算する内燃機関の制御装置において、
前記マルチコアプロセッサは、
所定のクランク角期間毎のクランク角に関連付けられた1又は複数の第1のコアと、
前記所定のクランク角期間を複数期間に等分するクランク角に関連付けられた1又は複数の第2のコアと、を含み、
前記第1のコアおよび前記第2のコアには、関連付けられたクランク角における前記内燃機関の状態量を用いて前記1又は複数のアクチュエータの制御目標値を演算するための演算プログラムが割り当てられ、
前記第2のコアは、前記内燃機関の機関回転数から判断される機関状態が所定の燃焼不安定領域に属する場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記機関状態が前記所定の燃焼不安定領域に属さない場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control device for an internal combustion engine that has a multi-core processor on which a plurality of cores are mounted and calculates a control target value of one or a plurality of actuators using the multi-core processor,
The multi-core processor is
One or more first cores associated with a crank angle for each predetermined crank angle period;
One or a plurality of second cores associated with a crank angle that equally divides the predetermined crank angle period into a plurality of periods,
A calculation program for calculating a control target value of the one or more actuators using a state quantity of the internal combustion engine at an associated crank angle is assigned to the first core and the second core,
When the engine state determined from the engine speed of the internal combustion engine belongs to a predetermined combustion unstable region, the second core calculates the control target value by the calculation program, and the engine state is set to the predetermined value. A control device for an internal combustion engine, which is programmed to pause the calculation of the control target value when it does not belong to a combustion unstable region.
前記機関状態は前記内燃機関の機関回転数の変化率であり、
前記第2のコアは、前記変化率が所定の基準割合よりも大きい場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記変化率が所定の基準割合よりも小さい場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
The engine state is a rate of change of the engine speed of the internal combustion engine,
The second core calculates the control target value by the calculation program when the change rate is larger than a predetermined reference rate, and when the change rate is smaller than a predetermined reference rate, the control target 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is programmed to pause the calculation of the value.
前記機関状態は前記内燃機関の機関回転数であり、
前記第2のコアは、前記機関回転数が所定の基準値よりも小さい場合、前記制御目標値を前記演算プログラムにより演算し、前記機関回転数が所定の基準値よりも大きい場合には、前記制御目標値の演算を休止するようにプログラムされていることを特徴とする請求項1または請求項2記載内燃機関の制御装置。
The engine state is an engine speed of the internal combustion engine;
When the engine speed is smaller than a predetermined reference value, the second core calculates the control target value by the calculation program, and when the engine speed is larger than a predetermined reference value, 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is programmed to pause the calculation of the control target value.
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