JP2013167203A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
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.
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、複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 a plurality of 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、内燃機関の演算負荷に応じた効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, an efficient use core according to 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 distribution.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、吸気通路に配置されたインタークーラと、前記吸気通路における前記インタークーラの下流側に配置されたスロットルと、を備え、エンジンモデルを用いて前記スロットルの開度の予測演算を行う内燃機関の制御装置であって、
複数のコアが搭載されたマルチコアプロセッサを有し、内燃機関の動作に関わる種々の演算のタスクを前記複数のコアに割り当てて並列に演算を行う演算手段と、
前記スロットルの開度を所定開度以上に作動させる場合に、所定開度以上への作動前に比して前記演算手段に用いるコア数を減ずる制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention includes an intercooler disposed in an intake passage, and a throttle disposed on the downstream side of the intercooler in the intake passage. A control device for an internal combustion engine that performs a prediction calculation of a throttle opening,
An arithmetic means having a multi-core processor equipped with a plurality of cores, assigning various arithmetic tasks related to the operation of the internal combustion engine to the plurality of cores, and performing arithmetic operations in parallel,
Control means for reducing the number of cores used for the computing means when operating the throttle opening above a predetermined opening, compared to before operating above the predetermined opening;
It is characterized by having.
第2の発明は、第1の発明において、
前記制御手段は、前記スロットルの開度を全開に作動させる場合に、全開への作動前に比して前記演算手段に用いるコア数を減ずることを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The control means is characterized in that when the throttle opening is fully opened, the number of cores used for the calculation means is reduced as compared with that before the throttle is fully opened.
第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記制御手段は、前記スロットルの開度を全開から閉方向へ作動させる場合に、作動前に比して前記演算手段に用いるコア数を増加させることを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
The control means is characterized by increasing the number of cores used for the computing means when the throttle opening is operated from the fully open to the closed direction as compared to before the operation.
第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記演算手段は、前記エンジンモデルを用いた予測演算のタスクを、前記複数のコアから指定された1または複数の指定コアに割り当てる割当手段と、を含み、
前記制御手段は、前記スロットルの開度を全開に作動させる場合に、前記指定コアを停止させることを特徴としている。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The calculation means includes: allocation means for assigning a task of prediction calculation using the engine model to one or a plurality of designated cores designated from the plurality of cores;
The control means stops the designated core when the throttle is fully opened.
第5の発明は、第4の発明において、
前記演算手段は、前記エンジンモデルを用いた予測演算として、前記インタークーラのダイナミクスに関連する演算を行うことを特徴としている。
A fifth invention is the fourth invention,
The calculation means performs a calculation related to the dynamics of the intercooler as a prediction calculation using the engine model.
第6の発明は、第1乃至第5の何れか1つの発明において、
前記内燃機関の所定時間先の燃料噴射量および機関回転数を推定する推定手段と、
前記取得手段により取得された燃料噴射量および機関回転数に基づいて、所定時間先における前記スロットルの開度状況を予測する予測手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記予測手段によって予測された所定時間先における前記スロットルの開度状況に基づいて、前記演算手段に用いるコア数の増減を行うことを特徴としている。
A sixth invention is any one of the first to fifth inventions,
Estimating means for estimating a fuel injection amount and an engine speed of a predetermined time ahead of the internal combustion engine;
Predicting means for predicting the opening degree of the throttle at a predetermined time ahead based on the fuel injection amount and engine speed acquired by the acquiring means;
The control means is characterized by increasing or decreasing the number of cores used for the calculation means based on the throttle opening state at a predetermined time ahead predicted by the prediction means.
第7の発明は、第6の発明において、
前記推定手段は、アクセル開度から計算した目標燃料噴射量の変化に対して実燃料噴射量の変化を所定時間遅らせるディレイ制御を実施し、将来において達成される燃料噴射量を前記目標スロットル開度から予測することを特徴としている。
A seventh invention is the sixth invention, wherein
The estimation means performs delay control that delays a change in the actual fuel injection amount for a predetermined time with respect to a change in the target fuel injection amount calculated from the accelerator opening, and determines the fuel injection amount that will be achieved in the future as the target throttle opening. It is characterized by predicting from.
第1の発明によれば、スロットルの開度を所定開度以上に作動させる場合に、作動前に比して使用コア数が減らされる。スロットル開度が所定開度以上に作動されている場合には、インタークーラのエネルギ保存則および質量保存則を表す微分方程式を解く必要がないため、解くべきモデル式の次数が作動前に比して減少する。このため、本発明によれば、演算負荷の減少に応じて使用コア数を減らすことができるので、内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。 According to the first invention, when operating the throttle opening to a predetermined opening or more, the number of cores used is reduced compared to before the operation. When the throttle opening is operating at a predetermined opening or higher, there is no need to solve the differential equation representing the energy conservation law and mass conservation law of the intercooler. Decrease. For this reason, according to the present invention, the number of used cores can be reduced according to the reduction of the calculation load, so that efficient use core distribution according to the calculation load of the internal combustion engine can be performed.
第2の発明によれば、スロットルの開度を全開に作動させる場合に、作動前に比して使用コア数が減らされる。スロットル開度が全開に作動されている場合には、インタークーラのエネルギ保存則および質量保存則を表す微分方程式を解く必要がないため、解くべきモデル式の次数が作動前に比して減少する。このため、本発明によれば、演算負荷の減少に応じて使用コア数を減らすことができるので、内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。 According to the second aspect of the invention, when the throttle opening is fully opened, the number of cores used is reduced compared to before the operation. When the throttle opening is fully open, there is no need to solve the differential equation representing the energy conservation law and mass conservation law of the intercooler, so the order of the model equation to be solved is reduced compared to before the operation. . For this reason, according to the present invention, the number of used cores can be reduced according to the reduction of the calculation load, so that efficient use core distribution according to the calculation load of the internal combustion engine can be performed.
第3の発明によれば、スロットルの開度が全開から閉方向へ作動される場合に、作動前に比して使用コア数が増加される。このため、本発明によれば、解くべきモデル次数の増加に応じて使用コア数を増加させることができるので、内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。 According to the third aspect, when the throttle opening is operated from the fully open position to the closed direction, the number of cores used is increased as compared to before the operation. For this reason, according to the present invention, the number of used cores can be increased in accordance with the increase in the model order to be solved, so that it is possible to efficiently allocate the used cores in accordance with the calculation load of the internal combustion engine. .
第4の発明によれば、エンジンモデルを用いたスロットル開度の予測演算のタスクが指定コアに割り当てられ、スロットル開度が全開に作動される場合に当該指定コアの使用が停止される。このため、本発明によれば、スロットル開度の全開時に不要となるモデル予測演算を効率的に停止して、装置全体として演算資源を有効に配分することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the task of predicting the throttle opening using the engine model is assigned to the designated core, and when the throttle opening is fully opened, the use of the designated core is stopped. For this reason, according to the present invention, it is possible to efficiently stop the model prediction calculation that becomes unnecessary when the throttle opening is fully opened, and to effectively allocate the calculation resources as the entire apparatus.
第5の発明によれば、インタークーラのダイナミクスに関連する演算のタスクが1または複数の指定コアに割り当てられる。そして、スロットルの開度が全開に作動される場合に、当該指定コアの使用が停止される。このため、本発明によれば、スロットル開度の全開時に不要となる演算を有効に停止して、内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, calculation tasks related to the intercooler dynamics are assigned to one or a plurality of designated cores. Then, when the throttle opening is fully opened, the use of the designated core is stopped. For this reason, according to the present invention, it is possible to effectively stop computations that are not required when the throttle opening is fully opened, and to perform efficient use core allocation according to the computation load of the internal combustion engine.
第6の発明によれば、所定時間先の燃料噴射量および機関回転数に基づいて、所定時間先のスロットルの開度状況が予測される。このため、本発明によれば、スロットル開度が全開となる時期を前もって把握することができるので、内燃機関の将来の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を事前に行うことが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, based on the fuel injection amount ahead of a predetermined time and the engine speed, the opening degree of the throttle ahead of the predetermined time is predicted. For this reason, according to the present invention, it is possible to grasp in advance the time when the throttle opening is fully opened, so that efficient use core allocation according to the future calculation load of the internal combustion engine can be performed in advance. Become.
第7の発明によれば、燃料噴射量のディレイ制御を行うことにより、将来において達成される燃料噴射量を予測することができるので、予測された燃料噴射量を用いて、所定時間先のスロットルの開度状況を事前に把握することが可能となる。 According to the seventh aspect, the fuel injection amount that will be achieved in the future can be predicted by performing the delay control of the fuel injection amount. It becomes possible to grasp the state of opening of the in advance.
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。図1に示すとおり、本実施の形態のシステムは、複数気筒(図1では4気筒)を有する4サイクルの内燃機関10を備えている。内燃機関10は車両に搭載され、その動力源とされているものとする。
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an internal combustion engine system as an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes a four-cycle
内燃機関10の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するためのインジェクタ12が設置されている。各気筒のインジェクタ12は、共通のコモンレール14に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ16によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール14内に蓄えられ、コモンレール14から各インジェクタ12に供給される。
Each cylinder of the
内燃機関10の排気通路18は、排気マニホールド20により枝分かれして、各気筒の排気ポート(図示せず)に接続されている。排気通路18は、ターボ過給機24の排気タービンに接続されている。排気通路18におけるターボ過給機24の下流側には、排気ガスを浄化するための後処理装置26が設けられている。
An
内燃機関10の吸気通路28の入口付近には、エアクリーナ30が設けられている。エアクリーナ30を通って吸入された空気は、ターボ過給機24の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ32で冷却される。インタークーラ32を通過した吸入空気は、吸気マニホールド34により各気筒の吸気ポート(図示せず)に分配される。
An
吸気通路28におけるインタークーラ32と吸気マニホールド34との間には、ディーゼルスロットル36が設置されている。また、吸気通路28におけるエアクリーナ30の下流近傍には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ52が設置されている。
A
本実施の形態のシステムは、図1に示すとおり、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50は、n個のコア(core_1〜core_n)が搭載されたプロセッサを有するマルチコアECUとして構成され、各コアの使用・停止をそれぞれ独立して制御することができる。ECU50の入力部には、上述したエアフローメータ52の他、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するためのアクセルポジションセンサ54、内燃機関10のクランク角度を検出するためのクランク角センサ56等、内燃機関10を制御するための各種センサが接続されている。また、ECU50の出力部には、上述したインジェクタ12、ディーゼルスロットル36の他、内燃機関10を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ECU50は、入力された各種の情報に基づいて、各種アクチュエータを駆動するための所定の制御アルゴリズムを実行する。
The system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50 as shown in FIG. The
[本実施の形態1の特徴的動作]
次に、本実施の形態1の特徴的動作について説明する。本実施の形態にかかる内燃機関10は、その動作を制御するためのアクチュエータとして、例えば、インジェクタ12、ディーゼルスロットル36等の内燃機関10を制御するための各種アクチュエータを備えている。本実施の形態の制御装置は、いわゆるモデルベース制御によって内燃機関を制御するものであり、モデル予測を多用して制御状態を推定し、上述した種々のアクチュエータの制御量を決定する。
[Characteristic operation of the first embodiment]
Next, the characteristic operation of the first embodiment will be described. The
本実施の形態のシステムでは、ディーゼルエンジンの吸気量制御がモデルベース制御によって実現される。具体的には、ECU50は、インタークーラ32のダイナミクスを演算することによって、吸気に関連する出力(例えば、スロットル開度)を予測する吸気モデルを実装している。尚、吸気モデルのモデル構成については、既に多くの文献が公知であるため、その詳細な説明を省略する。
In the system of the present embodiment, the intake air amount control of the diesel engine is realized by model-based control. Specifically, the
また、マルチコアECUを備える本実施の形態のシステムにおいては、複数のコアの中から選択された1または複数の指定コアにおいて上記モデルベース制御が実行される。尚、指定コアは当該過給予測演算を専用に行うためのコアとして選択されたコアであって、システムのコア使用状況等を考慮して、演算資源を有効に活用しうるコア数に設定されることが好ましい。また、複数の指定コアを用いた並列演算処理を行う場合には、例えばOSCAR(Optimally Scheduled Advanced Multiprocessor)等の公知の並列化コンパイラを用いて、過給モデルの過給予測演算アルゴリズムを分割し、各指定コアにタスクを振り分ける。このように、並列演算処理を行うこととすると、単一のコアで逐次演算処理を行う場合に比して演算負荷が有効に軽減される。 In the system according to the present embodiment including the multi-core ECU, the model-based control is executed in one or a plurality of designated cores selected from a plurality of cores. The designated core is a core selected as a core dedicated to performing the supercharging prediction calculation, and is set to the number of cores that can effectively use the calculation resources in consideration of the core usage status of the system. It is preferable. When performing parallel calculation processing using a plurality of designated cores, for example, a known parallel compiler such as OSCAR (Optimally Scheduled Advanced Multiprocessor) is used to divide the supercharge prediction calculation algorithm of the supercharge model, Assign tasks to each designated core. As described above, when parallel calculation processing is performed, the calculation load is effectively reduced as compared with the case of performing sequential calculation processing with a single core.
ここで、上述したモデルベース制御において、ディーゼルスロットル36の全開時には、インタークーラの質量保存則やエネルギ保存則といったダイナミクス演算を解く必要性がない。したがって、このような場合においては、上記演算を停止しても特に問題はなく、むしろこれらの演算を停止した方が演算負荷軽減の観点から好ましい。
Here, in the model-based control described above, when the
そこで、本実施の形態のシステムでは、ディーゼルスロットル36が全開に作動されている場合には、演算に使用するコア数を減ずることとする。具体的には、複数のコアの中から指定された1または複数の指定コアに、上述した吸気モデルを用いたスロットル開度の予測演算のタスクを割り当てておき、ディーゼルスロットル36が全開に作動されている期間は、当該モデルの割り当てられた指定コアを停止することとする。これにより、不要な演算が行われるコアを有効に停止することができるので、残された演算資源を有効に配分することにより、システム全体として演算負荷の軽減を図ることができる。これにより、タスク抜けを回避して内燃機関の制御を高精度に実現することができる。
Therefore, in the system of the present embodiment, when the
また、本実施の形態のシステムでは、ディーゼルスロットル36が全開から閉方向に作動された時点で、上記停止されたコアでの演算を再度開始することとする。これにより、モデル予測演算の開始に伴う演算負荷の増加を、使用コア数を増加させることで有効に補うことができる。
Further, in the system according to the present embodiment, when the
[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、ECU50が、演算に使用する使用コア数の増減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10の運転中に繰り返し実行されるものとする。また、図2に示すルーチンを実行する前提として、ここでは、吸気モデルを用いたスロットル開度の予測演算を行う1または複数の指定コアが既に選択され、当該予測演算のタスクがこれらの指定コアに割り当てられているものとする。
[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
図2に示すルーチンでは、先ず、ディーゼルスロットル36が全開に作動されているか否かが判定される(ステップ100)。その結果、ディーゼルスロットル36が全開中と判定された場合には、スロットル開度のモデル予測演算が不要となると判断されて、次のステップに移行し、当該スロットル開度のモデル予測演算が割り当てられた指定コアが停止される(ステップ102)。一方、上記ステップ100において、ディーゼルスロットルが全開中でないと判定された場合には、当該スロットル開度のモデル予測演算が指定コアによって実行される(ステップ104)。
In the routine shown in FIG. 2, it is first determined whether or not the
以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、ディーゼルスロットル36が全開に作動されている場合には、スロットル開度のモデル予測演算が割り当てられたコアが停止される。これにより、不要な演算が行われるコアを有効に停止することができるので、残された演算資源を有効に配分することにより、システム全体として演算負荷の軽減を図ることができる。
As described above, according to the system of the present embodiment, when the
ところで、上述した実施の形態においては、ディーゼルスロットル36が全開に作動されている場合に、当該スロットル開度のモデル予測演算が割り当てられた指定コアを停止することとしているが、停止可能なコアは当該指定コアに限らない。すなわち、ディーゼルスロットル36の全開中には、モデル予測演算に関する演算負荷が少なからず減少する。このため、ディーゼルスロットル36の全開中に何れかのコアを停止し、残された使用コアに停止されたコアのタスクを振り分けることで、使用コアを減らしつつ内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。
In the embodiment described above, when the
また、上述した実施の形態1においては、ディーゼルスロットル36の全開中に不要となる演算として、エンジンモデルを用いたスロットル開度の予測演算を例示したが、ディーゼルスロットル36の全開中に不要となる他のモデル演算に対しても適用することができる。
Further, in the first embodiment described above, the calculation for predicting the throttle opening using the engine model is exemplified as the calculation that is not required when the
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.
上述した実施の形態1のシステムでは、現在のディーゼルスロットル36の開度に基づいて、ECU50の使用コア数を増減させることとしている。しかしながら、内燃機関10の過渡運転時においては、使用コア数の増減がディーゼルスロットル36の開度変化のタイミングに間に合わず、演算処理にタスク抜け等の演算不具合が発生することや不要な演算が継続されることも想定される。
In the system of the first embodiment described above, the number of cores used by the
そこで、本実施の形態2のシステムでは、将来の運転条件として、例えば32ms将来の燃料噴射量および機関回転数を予測する。具体的には、アクセル開度等から計算した目標燃料噴射量の変化に対してインジェクタ12の実燃料噴射量の変化を遅らせるディレイ制御を実施し、将来において達成される燃料噴射量(すなわちエンジン負荷)を予測する。また、運転条件のパラメータを用いて計算された図示トルクおよび補機トルクとフリクショントルクの合算値を用いてクランクシャフトの回転速度を算出し、将来おいて達成される機関回転数を予測する。そして、ディーゼルスロットル36のベースマップにて規定されている開度情報を参照し、これらの運転条件が全開に対応する領域に属する場合には、将来において達成される運転条件によってディーゼルスロットル36が全開に作動されると判断することができる。したがって、この場合に吸気モデルのスロットル開度予測演算が割り当てられた指定コアを停止することとすれば、不要な演算が行われるコアを有効に停止することができる。これにより、残された演算資源を有効に配分することができるので、システム全体として演算負荷の軽減を図るとともに、タスク抜けを回避して内燃機関の制御を高精度に実現することができる。
Therefore, in the system according to the second embodiment, the future fuel injection amount and the engine speed, for example, 32 ms are predicted as future operating conditions. Specifically, delay control is performed to delay the change in the actual fuel injection amount of the
尚、本実施の形態のシステムでは、将来において達成される運転条件によってディーゼルスロットル36が全開から閉方向に作動されると判断された時点で、上記停止されたコアでの演算を再度開始することとする。これにより、吸気モデルの予測演算の開始に伴う演算負荷の増加を、使用コア数を増加させることで有効に補うことができる。
In the system according to the present embodiment, when it is determined that the
[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、ECU50が、演算に使用する使用コア数の増減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10の運転中に繰り返し実行されるものとする。また、図3に示すルーチンを実行する前提として、ここでは、吸気モデルを用いたスロットル開度の予測演算を行う1または複数の指定コアが既に選択され、当該予測演算のタスクがこれらの指定コアに割り当てられているものとする。
[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
図3に示すルーチンでは、先ず、32ms将来の機関回転数および燃料噴射量が予測される(ステップ200)。ここでは、具体的には、ECU50は、アクセルポジションセンサ54により計測されたアクセル開度から目標燃料噴射量を計算し、目標燃料噴射量の変化に対してインジェクタ12の実燃料噴射量の変化を遅らせるディレイ制御を実施することによって、32ms将来において達成される燃料噴射量を予測する。
In the routine shown in FIG. 3, first, the engine speed and the fuel injection amount in the future of 32 ms are predicted (step 200). Specifically, the
また、ECU50は、現在の運転条件のパラメータを用いて、図示トルクτ、およびフリクショントルクと補機トルクの合算値τfを計算する。フリクショントルクは、ピストンとシリンダ内壁との摩擦など各勘合部の機械的な摩擦によるトルクであり、また、補機トルクは、補機類の機械的な摩擦によるトルクである。合算値τfは、例えば、機関運転状態と合算値τfとの間の関係を規定したマップを用いて特定することができる。そして、運動方程式に則った次式(1)に、計算した図示トルクτおよびフリクショントルクと補機トルクの合算値τfを代入することで、クランクシャフトの角加速度dω/dtを算出する。
I・dω/dt=τ−τf ・・・(1)
Further, the
I · dω / dt = τ−τf (1)
尚、Iは混合気の燃焼によって駆動される部材(クランクシャフト等)の慣性モーメント(イナーシャ)であり、内燃機関10のハード構成に基づいて決定される定数である。そして、角加速度dω/dtから求めたクランクシャフトの回転速度ωを用いて、32ms将来の機関回転数を算出する。
Here, I is an inertia moment (inertia) of a member (crankshaft or the like) driven by the combustion of the air-fuel mixture, and is a constant determined based on the hardware configuration of the
次に、32ms将来においてディーゼルスロットル36が全開に作動されるか否かが判定される(ステップ202)。ここでは、具体的には、上記ステップ200において予測された32ms将来の運転条件が、ディーゼルスロットル36の全開領域に属するか否かが判定される。その結果、32ms将来の運転条件がディーゼルスロットル36の全開領域に属すると判定された場合には、吸気モデルを用いたスロットル開度の予測演算が将来に不要となると判断されて、次のステップに移行し、当該モデル予測演算が割り当てられた指定コアが停止される(ステップ204)。一方、上記ステップ202において、32ms将来の運転条件がディーゼルスロットル36の全開領域に属していないと判定された場合には、当該モデル予測演算が指定コアによって実行される(ステップ206)。
Next, it is determined whether or not the
以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、ディーゼルスロットル36が将来に全開に作動される場合には、吸気モデルを用いたスロットル開度の予測演算が割り当てられたコアが停止される。これにより、不要な演算が行われるコアを有効に停止することができるので、残された演算資源を有効に配分することにより、システム全体として演算負荷の軽減を図ることができる。
As described above, according to the system of the present embodiment, when the
ところで、上述した実施の形態においては、ディーゼルスロットル36が将来に全開に作動される場合に当該スロットル開度のモデル予測演算が割り当てられた指定コアを停止することとしているが、停止可能なコアは当該指定コアに限らない。すなわち、ディーゼルスロットル36の全開中は、吸気モデルの予測演算に関する演算負荷が少なからず減少する。このため、ディーゼルスロットル36が全開に作動される場合に何れかのコアを停止し、残された使用コアに停止されたコアのタスクを振り分けることで、使用コアを減らしつつ内燃機関の演算負荷に応じた効率的な使用コア配分を行うことが可能となる。
By the way, in the above-described embodiment, when the
また、上述した実施の形態においては、将来の運転条件として燃料噴射量と機関回転数を予測し、これらに基づきディーゼルスロットル36の将来の開度を予測することとしているが、ディーゼルスロットル36の将来の開度を予測する方法はこれに限られない。すなわち、例えば、予測に必要な運転条件として将来の燃料噴射量のみを用いてもよいし、また、他の運転条件を用いた公知の手法によりディーゼルスロットル36の将来の開度を予測することとしてもよい。
In the above-described embodiment, the fuel injection amount and the engine speed are predicted as future operating conditions, and the future opening of the
また、上述した実施の形態においては、アイドル運転からの復帰時に不要となる演算として、過給モデルを用いたスロットル開度の予測演算を例示したが、ディーゼルスロットル36の全開中に不要となる他のモデル演算に対しても適用することができる。
In the above-described embodiment, the calculation of the throttle opening using the supercharging model is exemplified as the calculation that is not required when returning from the idle operation. However, the calculation that is not required when the
10 内燃機関(エンジン)
12 インジェクタ
18 排気通路
28 吸気通路
32 インタークーラ
36 ディーゼルスロットル
50 ECU(Electronic Control Unit)
54 アクセルポジションセンサ
56 クランク角センサ
10 Internal combustion engine
12
54
Claims (7)
複数のコアが搭載されたマルチコアプロセッサを有し、内燃機関の動作に関わる種々の演算のタスクを前記複数のコアに割り当てて並列に演算を行う演算手段と、
前記スロットルの開度を所定開度以上に作動させる場合に、所定開度以上への作動前に比して前記演算手段に用いるコア数を減ずる制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control apparatus for an internal combustion engine, comprising: an intercooler disposed in an intake passage; and a throttle disposed downstream of the intercooler in the intake passage, wherein the throttle opening prediction calculation is performed using an engine model Because
An arithmetic means having a multi-core processor equipped with a plurality of cores, assigning various arithmetic tasks related to the operation of the internal combustion engine to the plurality of cores, and performing arithmetic operations in parallel,
Control means for reducing the number of cores used for the computing means when operating the throttle opening above a predetermined opening, compared to before operating above the predetermined opening;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御手段は、前記スロットルの開度を全開に作動させる場合に、前記指定コアを停止させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 The calculation means includes: allocation means for assigning a task of prediction calculation using the engine model to one or a plurality of designated cores designated from the plurality of cores;
4. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means stops the designated core when the throttle is fully opened. 5.
前記取得手段により取得された燃料噴射量および機関回転数に基づいて、所定時間先における前記スロットルの開度状況を予測する予測手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記予測手段によって予測された所定時間先における前記スロットルの開度状況に基づいて、前記演算手段に用いるコア数の増減を行うことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 Estimating means for estimating the fuel injection amount and engine speed of the internal combustion engine a predetermined time ahead;
Predicting means for predicting the opening degree of the throttle at a predetermined time ahead based on the fuel injection amount and engine speed acquired by the acquiring means;
6. The control unit according to claim 1, wherein the control unit increases or decreases the number of cores used for the calculation unit based on a throttle opening state at a predetermined time ahead predicted by the prediction unit. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
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