JPWO2013051108A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013051108A1
JPWO2013051108A1 JP2013537313A JP2013537313A JPWO2013051108A1 JP WO2013051108 A1 JPWO2013051108 A1 JP WO2013051108A1 JP 2013537313 A JP2013537313 A JP 2013537313A JP 2013537313 A JP2013537313 A JP 2013537313A JP WO2013051108 A1 JPWO2013051108 A1 JP WO2013051108A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
internal combustion
combustion engine
cores
lpl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013537313A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5742952B2 (ja
Inventor
勇人 仲田
勇人 仲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of JPWO2013051108A1 publication Critical patent/JPWO2013051108A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5742952B2 publication Critical patent/JP5742952B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3243Power saving in microcontroller unit
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/329Power saving characterised by the action undertaken by task scheduling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5094Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] where the allocation takes into account power or heat criteria
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/12Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

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。
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を前記複数のコアにより並列に演算することが可能な内燃機関の制御装置であって、演算のタスクを複数のコアの少なくとも1つに割り当てて演算を行う演算手段と、内燃機関の排気系を流れるガスを吸気系へ還流させるEGR動作を制御するEGR手段と、EGR動作が停止された場合に、停止前に比して演算手段に用いるコア数を減ずる制御手段と、を備える。演算手段は、EGR動作に関連する特定の演算のタスクを1または複数の指定コアに割り当てる割り当て手段を含み、制御手段は、EGR動作が停止された場合に、当該指定コアを停止させる。

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。
従来、例えば日本特開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。
日本特開2008−269487号公報 日本特表2009−541636号公報
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。
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。
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、内燃機関の動作に関わる種々の演算を前記複数のコアにより並列に演算することが可能な内燃機関の制御装置であって、
前記演算のタスクを前記複数のコアの少なくとも1つに割り当てて演算を行う演算手段と、
前記内燃機関の排気系を流れるガスを吸気系へ還流させるEGR動作を制御するEGR手段と、
前記EGR動作が停止された場合に、停止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。
第2の発明は、第1の発明において、
前記制御手段は、前記EGR動作が開始された場合に、開始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。
第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記演算手段は、前記EGR動作に関連する特定の演算のタスクを、1または複数の指定コアに割り当てる割り当て手段を含み、
前記制御手段は、前記EGR動作が停止された場合に、前記指定コアを停止させることを特徴としている。
第4の発明は、第3の発明において、
前記内燃機関は、排気通路に設置されたタービンと吸気通路に設置されたコンプレッサとを有するターボ過給機を備えており、
前記EGR手段は、
前記タービンより上流側の排気通路を流れるガスを前記コンプレッサより下流側の吸気通路へ還流させるHPL−EGRを制御する手段と、
前記タービンより下流側の排気通路を流れるガスを前記コンプレッサより上流側の吸気通路へ還流させるLPL−EGRを制御する手段と、を含み、
前記割り当て手段は、前記HPL−EGRおよび前記LPL−EGRに関連する特定の演算のタスクを、前記指定コア中の異なるコアにそれぞれ割り当て、
前記制御手段は、前記HPL−EGRおよび/または前記LPL−EGRが停止された場合に、当該停止されたEGR動作に対応する指定コアを停止させることを特徴としている。
第5の発明は、第1乃至第4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を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された燃料噴射量に基づいて、所定時間先における前記EGR動作の動作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EGR動作の動作状況に基づいて、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。
第1の発明によれば、EGR動作が停止されているEGRカットの実行期間は、停止前に比して使用コア数が減らされる。EGRカットの実行中は、EGRに関連する複雑な演算を行う必要がないので、解くべきモデル式の次数が実行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。
第2の発明によれば、EGRカットから復帰した後は、復帰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。
第3の発明によれば、EGR動作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、EGRカット時には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、EGRカットの実行中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。
第4の発明によれば、HPL−EGR動作に関連する演算のタスクとLPL−EGR動作に関連する演算のタスクとが、それぞれ別の指定コアに割り振られる。そして、HPL−EGR動作とLPL−EGRとの何れか一方または両方のEGRカット時には、停止されるEGRに対応する指定コアの使用が停止される。このため、本発明によれば、EGRカットの実行中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。
第5の発明によれば、所定時間先の燃料噴射量に基づいて、所定時間先のEGR動作の動作状況が予測される。このため、本発明によれば、EGRカットの実行有無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。
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。 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。
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。
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(ディーゼル機関)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。
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。
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。後処理装置26としては、例えば、酸化触媒、NOx触媒、DPF(Diesel Particulate Filter)、DPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)等を用いることができる。
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。
吸気通路28におけるエアクリーナ30とターボ過給機24との間には、第1吸気絞り弁36が設けられている。また、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、第2吸気絞り弁38が設置されている。更に、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。
吸気通路28における吸気マニホールド34の近傍には、HPL(High Pressure Loop)−EGR通路40の一端が接続されている。HPL−EGR通路40の他端は、排気通路18における排気マニホールド20の近傍に接続されている。本システムでは、このHPL−EGR通路40を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路28へ還流させる外部EGR(以下、「HPL−EGR」と称する)を行うことができる。
HPL−EGR通路40の途中には、HPL−EGRガスを冷却するためのHPL−EGRクーラ42が設けられている。HPL−EGR通路40におけるHPL−EGRクーラ42下流には、HPL−EGR弁44が設けられている。このHPL−EGR弁44の開度を変化させることにより、HPL−EGR通路40を通る排気ガス量、すなわちHPL−EGR量を調整することができる。
また、吸気通路28におけるターボ過給機24の上流側近傍には、LPL(Low Pressure Loop)−EGR通路46の一端が接続されている。LPL−EGR通路46の他端は、排気通路18における後処理装置26の下流側近傍に接続されている。本システムでは、このLPL−EGR通路46を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部をターボ過給機24の上流の吸気通路28へ還流させる外部EGR(以下、「LPL−EGR」と称する)を行うことができる。
LPL−EGR通路46の途中には、LPL−EGRガスを冷却するためのLPL−EGRクーラ48が設けられている。LPL−EGR通路46におけるLPL−EGRクーラ48下流には、LPL−EGR弁50が設けられている。このLPL−EGR弁50の開度を変化させることにより、LPL−EGR通路46を通る排気ガス量、すなわちLPL−EGR量を調整することができる。
本実施の形態のシステムは、図1に示すとおり、ECU(Electronic Control Unit)70を備えている。ECU70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、コア毎にそれぞれ使用・停止を可変に設定することができる。ECU70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、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、ECU70の出力部には、上述したインジェクタ12、吸気絞り弁36,38、EGR弁44,50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。ECU70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。
[実施の形態の1動作]
(HPL−EGRの制御)
HPL−EGRは、HPL−EGR通路40を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路28へ還流させることにより行われる。より具体的には、内燃機関10の運転状態に応じてHPL−EGR弁44の開度が調整されて、排気ガスがHPL−EGR通路40に導入される。導入された排気ガスは、HPL−EGRクーラ42において冷却された後に、吸気通路28に還流される。
また、HPL−EGR量は、HPL−EGR弁44の開度だけでなく、第2吸気絞り弁38の開度によっても調整することができる。第2吸気絞り弁38の開度を小さくして吸気を絞ると、吸気圧が小さくなるので、背圧(排気圧)との差圧が大きくなる。つまり、HPL−EGR通路40の前後の差圧が大きくなる。これにより、HPL−EGRの量を効果的に増量することができる。
(LPL−EGRの制御)
LPL−EGRは、LPL−EGR通路46を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路28におけるターボ過給機24の上流側へ還流させることにより行われる。より具体的には、内燃機関10の運転状態に応じてLPL−EGR弁50の開度が調整されて、排気ガスがLPL−EGR通路46に導入される。導入された排気ガスは、LPL−EGRクーラ48において冷却された後に、吸気通路28に還流される。
また、LPL−EGR量は、LPL−EGR弁50の開度だけでなく、第1吸気絞り弁36の開度によっても調整することができる。具体的には、第1吸気絞り弁36の開度を小さくして吸気を絞ると、ターボ過給機24の駆動も相まって、吸気通路28におけるLPL−EGR通路46との接続部近傍の吸気圧が小さくなる。これにより、LPL−EGR通路46の前後の差圧を大きくすることができるので、LPL−EGRの量を効果的に増量することができる。
(運転条件に応じたEGR制御)
上述したとおり、本実施の形態のシステムは、LPL−EGRおよびLPL−EGRの2系統の外部EGR系を備えている。これらのEGR系は、EGRを効率よく実施可能な運転領域がそれぞれ異なる。そこで、本実施の形態のシステムでは、内燃機関10の運転条件に基づいてこれらのEGRを使い分けることとしている。具体的には、例えば、比較的低負荷の領域ではLPL−EGRをカットしHPL−EGRを実施することが好ましい。これは、低負荷領域では、吸気圧および背圧がともに低いため、LPL―EGRを効率よく実施するだけの差圧が生じないからである。また、内燃機関10の運転領域がHPL領域の負荷よりも大きい中負荷程度の領域となると、HPL−EGRをカットしLPL−EGRを実施することが好ましい。これは、吸気圧および背圧がターボ過給機24の駆動によりある程度上昇し、LPL−EGR通路46の前後差圧が、LPL−EGRを実施し得る程度に大きくなるからである。但し、当該中負荷領域であっても、機関回転数が比較的小さい領域であれば、HPL−EGRを同時に実施することも可能である。更に、中負荷領域における機関回転数が比較的大きい領域ではHPL−EGRをカットしLPL−EGRを実施することが好ましい。中負荷領域における所定の高回転領域では、過給圧の上昇によりHPL−EGR通路40の前後差圧が小さくなるため、HPL−EGRを効率よく実施するだけの差圧が生じないからである。このように、内燃機関10の運転領域に応じて2つの外部EGR系を使い分けることにより、幅広い運転領域においてEGRを効率よく行うことが可能となる。
[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、吸気絞り弁36,38、EGR弁44,50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。
本実施の形態のシステムでは、マルチコアECUを用いた並列演算処理が実行される。具体的には、エンジンモデルは各サブモデル毎にコア分割される。また、演算負荷の大きいサブモデルは、自動コンパイラにより更に細かくコア分割される。尚、自動コンパイラとしては、例えば、OSCAR(Optimally Scheduled Advanced Multiprocessor)等の公知の並列化コンパイラを用いることができる。コア分割により各コアに振り分けられた演算タスクは、各コアによって並列に演算される。
ここで、上述したモデルベース制御において、EGRに関連する演算は、内燃機関10の動作中に常に必要なわけではない。すなわち、上述したとおり、本実施の形態のシステムでは、内燃機関10の運転状態に応じてHPL−EGRとLPL−EGRとを使い分けている。このため、何れかの外部EGR系のEGRがカットされている期間は、当該カットされているEGRについてのEGR率の時間発展式、EGR流量算出式、およびEGRクーラによる温度低下算出式等の特定の演算は停止しても問題はなく、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は好ましい。
そこで、本実施の形態のシステムでは、何れかの外部EGR系にEGRカットが行われている期間は、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各EGR系に関連する特定の演算をそれぞれ割り当てておき、何れかのEGR系にEGRカットが行われている期間は、EGRカット中のEGR系に関連する演算が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。
また、本実施の形態のシステムでは、内燃機関10のEGRカットから復帰した時点で、上記停止されたコアでの演算が再度開始される。これにより、EGRに関連する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ので、内燃機関10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。
[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、ECU70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、LPL−EGRおよびHPL−EGRに係る特定の演算が、それぞれの指定コアに既に振り分けられているものとする。
図2に示すルーチンでは、先ず、内燃機関10においてLPL−EGR系のEGRカットが実行されているか否かが判定される(ステップ100)。その結果、内燃機関10においてLPL−EGRカットが実行されていると判定された場合には、LPL−EGR系に関連する特定の演算が不要と判断されて、次のステップに移行し、当該LPL−EGR系に関連する特定の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)。ここでは、具体的には、LPL−EGR系に関連する特定の演算として、LPL−EGR率の時間発展式、LPL−EGRの流量算出式、およびLPL系のEGRクーラ48による温度低下算出式が割り当てられた1または複数の指定コアが停止される。
一方、上記ステップ100において、LPL−EGRカットが実行されていないと判定された場合には、当該LPL−EGR系に関連する特定の演算が指定コアによって実行される(ステップ104)。
次に、内燃機関10においてHPL−EGR系のEGRカットが実行されているか否かが判定される(ステップ106)。その結果、内燃機関10においてHPL−EGRカットが実行されていると判定された場合には、HPL−EGR系に関連する特定の演算が不要と判断されて、次のステップに移行し、当該HPL−EGR系に関連する特定の演算が割り当てられた指定コアが停止される(ステップ108)。ここでは、具体的には、HPL−EGR系に関連する特定の演算として、HPL−EGR率の時間発展式、HPL−EGRの流量算出式、およびHPL系のEGRクーラ42による温度低下算出式が割り当てられた1または複数の指定コアが停止される。
一方、上記ステップ106において、HPL−EGRカットが実行されていないと判定された場合には、当該HPL−EGR系に関連する特定の演算が指定コアによって実行される(ステップ108)。
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10のEGRカットが実行されている期間は、当該EGRカットが行われている外部EGR系に関連する特定の演算が割り当てられたコアが停止される。これにより、EGRカットの実施に応じて、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。
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。
また、上述した実施の形態1においては、外部EGR系としてLPL−EGRおよびHPL−EGRの2系統を備えるシステムを例に説明したが、これらの外部EGR系の何れか一方のみを備えるシステムに本発明を適用してもよい。
また、上述した実施の形態1においては、各EGR系に関連する特定の演算として、EGR率の時間発展式、EGRの流量算出式、およびEGRクーラによる温度低下算出式の演算を例に説明したが、当該指定コアに割り当てる演算はこれらに限られない。すなわちEGRカット時に不要となる演算であれば、上記同様に指定コアに割り当てることとしてもよい。
また、上述した実施の形態1においては、EGRカットの実行期間に当該EGRに関連する特定の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、EGRカットが実行されている期間は、エンジンモデルにおいて解くべきモデル式の次数が減少するため、演算負荷が少なからず減少する。このため、EGRカットが実行されている期間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。
また、上述した実施の形態1においては、現時点におけるEGRカットの実行有無を判定することとしているが、所定時間先の燃料噴射量に基づいて、将来のEGRカットの実行有無を判定することとしてもよい。具体的には、例えば、32msの噴射量ディレーを行うことで、32ms先のEGRカットの実行有無を判定することができる。これにより、EGRカットの実行有無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。
10 内燃機関(エンジン)
18 排気通路
24 ターボ過給機
28 吸気通路
36 第1吸気絞り弁
38 第2吸気絞り弁
40 HPL−EGR通路
42 HPL−EGRクーラ
44 HPL−EGR弁
46 LPL−EGR通路
48 LPL−EGRクーラ
50 LPL−EGR弁
70 ECU(Electronic Control Unit)

Claims (5)

  1. 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を前記複数のコアにより並列に演算することが可能な内燃機関の制御装置であって、
    前記演算のタスクを前記複数のコアの少なくとも1つに割り当てて演算を行う演算手段と、
    前記内燃機関の排気系を流れるガスを吸気系へ還流させるEGR動作を制御するEGR手段と、
    前記EGR動作が停止された場合に、停止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。
  2. 前記制御手段は、前記EGR動作が開始された場合に、開始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する請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記演算手段は、前記EGR動作に関連する特定の演算のタスクを、1または複数の指定コアに割り当てる割り当て手段を含み、
    前記制御手段は、前記EGR動作が停止された場合に、前記指定コアを停止させることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記内燃機関は、排気通路に設置されたタービンと吸気通路に設置されたコンプレッサとを有するターボ過給機を備えており、
    前記EGR手段は、
    前記タービンより上流側の排気通路を流れるガスを前記コンプレッサより下流側の吸気通路へ還流させるHPL−EGRを制御する手段と、
    前記タービンより下流側の排気通路を流れるガスを前記コンプレッサより上流側の吸気通路へ還流させるLPL−EGRを制御する手段と、を含み、
    前記割り当て手段は、前記HPL−EGRおよび前記LPL−EGRに関連する特定の演算のタスクを、前記指定コア中の異なるコアにそれぞれ割り当て、
    前記制御手段は、前記HPL−EGRおよび/または前記LPL−EGRが停止された場合に、当該停止されたEGR動作に対応する指定コアを停止させることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記内燃機関の所定時間先の燃料噴射量を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された燃料噴射量に基づいて、所定時間先における前記EGR動作の動作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EGR動作の動作状況に基づいて、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4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
JP2013537313A 2011-10-04 2011-10-04 内燃機関の制御装置 Expired - Fee Related JP5742952B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/072848 WO2013051108A1 (ja) 2011-10-04 2011-10-04 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013051108A1 true JPWO2013051108A1 (ja) 2015-03-30
JP5742952B2 JP5742952B2 (ja) 2015-07-01

Family

ID=48043300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013537313A Expired - Fee Related JP5742952B2 (ja) 2011-10-04 2011-10-04 内燃機関の制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9488115B2 (ja)
EP (1) EP2765293A4 (ja)
JP (1) JP5742952B2 (ja)
CN (1) CN103842637B (ja)
WO (1) WO2013051108A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9074542B2 (en) * 2011-07-20 2015-07-07 General Electric Company Method and system for controlling an engine during tunneling operation
JP2015109071A (ja) * 2013-10-25 2015-06-11 トヨタ自動車株式会社 制御装置
JP6230525B2 (ja) * 2014-12-08 2017-11-15 本田技研工業株式会社 演算装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125950A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Toyota Motor Corp 車両用電子制御装置の電源管理システム
JP2011153596A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Toyota Motor Corp 内燃機関制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4240045B2 (ja) * 2006-03-23 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP2007303380A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気制御装置
DE102006048169A1 (de) 2006-10-10 2008-04-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit einer Steuerung
DE102006056708B4 (de) * 2006-11-30 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Computerprogramm zur Bestimmung zylinderindividueller Verbrennugsmerkmale einer Brennkraftmaschine
JP4687685B2 (ja) 2007-04-24 2011-05-25 株式会社デンソー エンジン制御用電子制御装置およびマイクロコンピュータ
US8521354B2 (en) * 2008-08-12 2013-08-27 Southwest Research Institute Diagnosis of sensor failure in airflow-based engine control system
US8121774B2 (en) * 2009-02-06 2012-02-21 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation system and method of operating such system
US8543857B2 (en) * 2009-09-26 2013-09-24 Intel Corporation Method and apparatus for low power operation of multi-core processors
FR2956160B1 (fr) * 2010-02-08 2012-10-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle d'un moteur a combustion thermique equipe de deux boucles de recirculation de gaz d'echappement
US8725386B2 (en) * 2011-07-14 2014-05-13 Southwest Research Institute Effectiveness modeling and control methods for EGR cooler

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125950A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Toyota Motor Corp 車両用電子制御装置の電源管理システム
JP2011153596A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Toyota Motor Corp 内燃機関制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20140209072A1 (en) 2014-07-31
JP5742952B2 (ja) 2015-07-01
WO2013051108A1 (ja) 2013-04-11
CN103842637A (zh) 2014-06-04
US9488115B2 (en) 2016-11-08
EP2765293A4 (en) 2016-07-06
EP2765293A1 (en) 2014-08-13
CN103842637B (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009002190A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20100186727A1 (en) Control device for internal combustion engine, and control method thereof
JP5742952B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5341957B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5644949B2 (ja) 内燃機関の制御装置
EP2957737B1 (en) Engine exhaust-gas purification device
JP5853752B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5741360B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5760846B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5817578B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5817510B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5853744B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014101812A (ja) エンジンの排気環流装置
JP5614395B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009047010A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014051911A (ja) エンジン制御装置
JP2013144932A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009144688A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2013050045A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2008101548A (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150420

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5742952

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees