УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F02D45/00 F02D28/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Это изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания, и в частности, к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания, которое выполняет вычисление посредством использования многоядерного процессора, имеющего множество ядер.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Традиционно, как раскрыто, например, в публикации патентной заявки Японии № 2008-269487 (JP-2008-269487 A), в электронном блоке управления для управления двигателем, который оборудован микрокомпьютером, который принимает по меньшей мере одну многоядерную конфигурацию и конфигурацию монтирования кэш-памяти, раскрыта техника для сокращения потребления питания во время остановки двигателя. Оба ядра CPU (центрального процессора) и кэш-память являются элементами с большим потреблением питания в микрокомпьютере. Таким образом, в вышеупомянутой традиционной технике, режим, в котором максимальная пропускная способность вызывается посредством полного использования ядер CPU и кэш-памяти, выбирается во время работы двигателя. Режим для задания числа ядер CPU и используемого объема кэш-памяти меньшим, чем во время работы двигателя, выбирается во время остановки двигателя.

ДОКУМЕНТЫ СВЯЗАННОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] Патентный документ 1: Публикация заявки на патент Японии № 2008-269487 (JP-2008-269487 A)

Патентный документ 2: Опубликованный перевод с Японского заявки PCT № 2009-541636 (JP-2009-541636 A)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМА, КОТОРАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ РЕШЕНА ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0004] Между тем, при основанном на модели управлении двигателя внутреннего сгорания с помощью модели управления последних лет, скорость вычисления может быть увеличена посредством выполнения параллельной обработки вычислений посредством использования многоядерного процессора, имеющего множество ядер. Однако, если число ядер для использования увеличивается, увеличивается вычислительная нагрузка и в результате потребление питания также имеет тенденцию к увеличению. Таким образом, с точки зрения сокращения потребления питания, предпочтительно эффективно распределять вычислительный ресурс в соответствии с вычислительной нагрузкой. В этом отношении в вышеупомянутом традиционном устройстве распределение вычислительного ресурса во время работы двигателя не учитывается вообще, и все еще остается возможность для усовершенствования.

[0005] Это изобретение было создано для решения проблемы, которая описана выше по тексту. Целью изобретения является обеспечение устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, которое делает возможным распределение ядер для использования на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания, в двигателе внутреннего сгорания, которое выполняет обработку вычисления посредством использования многоядерного процессора, имеющего множество ядер.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0006] Для того чтобы достичь вышеупомянутой цели, первым изобретением является устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое имеет многоядерный процессор, оснащенный множеством ядер и вычисляет различные задачи касательно работы двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления отличается тем, что оно оборудовано средством вычисления для распределения задач соответственно множеству ядер для выполнения вычисления, и средством управления для того, чтобы сделать число ядер для использования в средстве вычисления меньшим в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, чем до того как осуществляется отсечка подачи топлива.

[0007] В первом изобретении, второе изобретение отличается тем, что средство управления делает число ядер для использования в средстве вычисления большим, после того как сделан возврат от отсечки подачи топлива, чем до того как сделан возврат.

[0008] В первом или втором изобретении, третье изобретение отличается тем, что средство вычисления включает в себя средство выбора для выбора в качестве назначенного ядра по меньшей мере одного из ядер для использования при специфичном вычислении, связанном со сгоранием в двигателе внутреннего сгорания, и что средство управления удерживает назначенное ядро от использования в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя внутреннего сгорания.

[0009] В третьем изобретении, четвертое изобретение отличается тем, что средство вычисления включает в себя средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления сгорания с помощью модели цилиндров двигателя внутреннего сгорания, и что средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении сгорания в средстве вычисления модели.

[0010] В третьем или четвертом изобретении, пятое изобретение отличается тем, что двигатель внутреннего сгорания представляет собой дизельный двигатель, который оборудован устройством пост-обработки в системе выпуска, что средство вычисления включает в себя второе средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления температуры устройства пост-обработки с помощью модели оценки температуры катализатора, и что средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении температуры во втором средстве вычисления модели.

[0011] В третьем или четвертом изобретении, шестое изобретение отличается тем, что двигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель с искровым зажиганием, который оборудован инжектором распределенного впрыска (“port injector”), который впрыскивает топливо во впускной канал, что средство вычисления включает в себя третье средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления степени прилипания топлива впускного канала с помощью модели прилипания топлива, и что средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении степени прилипания топлива в третьем средстве вычисления модели.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Согласно первому изобретению, число ядер для использования делается меньшим в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, чем до того как осуществляется отсечка подачи топлива. В то время как осуществляется отсечка подачи топлива, сгорание не осуществляется в двигателе и следовательно порядок уравнения модели, которое должно быть решено, меньше, чем до того как осуществляется отсечка подачи топлива. Таким образом, согласно изобретению, число ядер для использования может быть сокращено по мере уменьшения вычислительной нагрузки. Таким образом, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания.

[0013] Согласно второму изобретению, число ядер для использования делается большим, после того как сделан возврат от отсечки подачи топлива, чем до того как сделан возврат. Таким образом, согласно изобретению, число ядер для использования может быть увеличено по мере того как порядок модели, которая должна быть решена, увеличивается. Таким образом, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания.

[0014] Согласно третьему изобретению, по меньшей мере одно из ядер для использования при специфичном вычислении, связанном со сгоранием в двигателе, выбирается в качестве назначенного ядра. В дополнение, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, назначенное ядро предохраняется от использования. Таким образом, согласно изобретению, ненужное вычисление может быть эффективно остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, и ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания.

[0015] Согласно четвертому изобретению, ядро для использования при прогнозном вычислении сгорания с помощью модели цилиндров выбирается в качестве назначенного ядра и назначенное ядро предохраняется от использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Таким образом, согласно изобретению, прогнозное вычисление сгорания в модели цилиндров, которая не нуждается в вычислении, может быть эффективно остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, а вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в устройстве в целом.

[0016] Согласно пятому изобретению ядро для использования при прогнозном вычислении температуры с помощью модели оценки температуры катализатора очистки выхлопных газов выбирается в качестве назначенного ядро и назначенное ядро предохраняется от использования, в то время как осуществляется осечка подачи топлива. Таким образом, согласно изобретению прогнозное вычисление температуры модели оценки температуры, которая не нуждается в вычислении, может быть эффективно остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, а вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в устройстве в целом.

[0017] Согласно шестому изобретению ядро для использования при прогнозном вычислении степени прилипания топлива с помощью модели прилипания топлива впускного канала выбирается в качестве назначенного ядра и назначенное ядро предохраняется от использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Таким образом, согласно изобретению прогнозное вычисление степени прилипания топлива в модели прилипания топлива, которая не нуждается в вычислении, может быть эффективно остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, а вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в устройстве в целом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Фиг. 1 представляет собой вид для пояснения общей конфигурации системы двигателя внутреннего сгорания в качестве вариантов осуществления изобретения.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет собой схему последовательности операции, которая исполняется в первом варианте осуществления изобретения.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет собой схему последовательности операции, которая исполняется во втором варианте осуществления изобретения.

[Фиг. 4] Фиг. 4 представляет собой схему последовательности операции, которая исполняется в третьем варианте осуществления изобретения.

ЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] Варианты осуществления этого изобретения описаны ниже по тексту на основании чертежей. В этой связи элементы, общие для соответствующих чертежей, обозначены соответственно одинаковыми ссылочными символами, а избыточное описание будет пропущено. Кроме того это изобретение не должно быть ограниченно нижеследующими его вариантами осуществления.

[0020] ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[КОНФИГУРАЦИЯ ПЕРВОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

ФИГ. 1 представляет собой вид для пояснения общей конфигурации системы двигателя внутреннего сгорания в качестве вариантов осуществления изобретения. Как показано на фиг. 1, система этого варианта осуществления изобретения оборудована четырехтактным двигателем внутреннего сгорания (дизельным двигателем), который имеет множество цилиндров (четыре цилиндра на фиг. 1). Предполагается, что двигатель 10 внутреннего сгорания смонтирован на транспортном средстве и используется в качестве его источника энергии.

[0021] Инжекторы 12 для непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя 10 внутреннего сгорания установлены соответственно в цилиндрах. Инжекторы 12 соответствующих цилиндров соединены общей магистралью 14, которая является общей для них. Топливо в топливном баке (не показано) сжимается до предопределенного давления топлива подающим насосом 16, аккумулируется в общей магистрали 14, и подается из общей магистрали 14 в соответствующие инжекторы 12.

[0022] Выпускной патрубок 18 двигателя 10 внутреннего сгорания ответвляется от выпускного коллектора 20 и соединяется с выпускными каналами (не показаны) соответствующих цилиндров. Выпускной патрубок 18 соединен с работающей на выпускных газах турбиной турбонагнетателя 24. Устройство 26 пост-обработки для очистки выхлопного газа обеспечено ниже по потоку от турбонагнетателя 24 в выпускном патрубке 18. Например, катализатор окисления, катализатор NOx, фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей (DPF), система сокращения NOx и твердых частиц выхлопа дизельных двигателей (DPNR) или подобное могут быть использованы в качестве устройства 26 пост-обработки.

[0023] Воздухоочиститель 30 обеспечен вблизи впуска впускного патрубка 28 двигателя 10 внутреннего сгорания. Воздух, засасываемый через воздухоочиститель 30, сжимается компрессором всасываемого воздуха турбонагнетателя 24 и затем охлаждается промежуточным охладителем 32. Всасываемый воздух, который проходит через промежуточный охладитель 32 распределяется во впускные каналы (не показаны) соответствующих цилиндров впускным коллектором 34.

[0024] Впускной дроссельный клапан 36 установлен между промежуточным охладителем 32 и впускным коллектором 34 во впускном патрубке 28. Кроме того, расходомер 52 воздуха для обнаружения количества впускного воздуха установлен вблизи области ниже по потоку от воздухоочистителя 30 во впускном патрубке 28.

[0025] Как показано на Фиг. 1, система этого варианта осуществления изобретения оборудована электронным блоком управления (ECU) 50. ECU 50 сконфигурирован как многоядерный ECU, имеющий процессор, оснащенный n ядрами (с ядра_1 по ядро_n) и использование или остановка могут быть установлены переменно для каждого из ядер на каждый случай. В дополнение к вышеупомянутому расходомеру 52 воздуха различные датчики для управления двигателем 10 внутреннего сгорания, такие как датчик 60 положения акселератора для обнаружения величины нажатия педали акселератора (степени открытия акселератора), датчик 62 угла поворота коленчатого вала для обнаружения угла поворота коленчатого вала двигателя 10 внутреннего сгорания и подобные, присоединены к части ввода ECU 50. Кроме того, в дополнение к вышеупомянутым инжекторам 12 и вышеупомянутому впускному дроссельному клапану 36 различные исполнительные механизмы для управления двигателем 10 внутреннего сгорания присоединены к части вывода ECU 50. ECU 50 исполняет предопределенный алгоритм управления для возбуждения различных исполнительных механизмов на основании различных частей входной информации.

[0026] [РАБОТА ПЕРВОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее будет описана работа первого варианта осуществления изобретения. Двигатель 10 внутреннего сгорания согласно этому варианту осуществления изобретения оборудован различными исполнительными механизмами для управления двигателем 10 внутреннего сгорания, например клапаном EGR, WGV и подобным в дополнение к инжекторам 12 и впускному дроссельному клапану 36 в качестве исполнительных механизмов для управления работой двигателя 10 внутреннего сгорания. Устройство управления согласно этому варианту осуществления изобретения управляет двигателем внутреннего сгорания посредством, так называемого основанного на модели управления, оценивает состояние управления посредством частого использования модельного прогнозирования и определяет управляемые переменные параметры вышеупомянутых различных исполнительных механизмов.

[0027] Примеры основанного на модели управления, которое выполняется в системе этого варианта осуществления изобретения, включают в себя прогнозное вычисление сгорания с помощью модели цилиндров. В частности модель цилиндров представляет собой модель, которая использует расход воздуха, протекающего в каждый из цилиндров, количество топлива и установку момента зажигания в качестве вводов и прогнозирует выводы, получающиеся в результате сгорания в цилиндрах (например, крутящий момент, температуру газа, выпускаемого из цилиндров и подобное). В этой связи, поскольку имеется много известных документов относительно конфигурации модели для модели цилиндров, ее подробное описание будет пропущено.

[0028] В системе этого варианта осуществления изобретения, которая оборудована многоядерным ECU, вышеупомянутое основанное на модели управление выполняется в одном или множестве назначенных ядер, выбираемых из множества ядер. В этой связи назначенные ядра представляют собой ядра, выбираемые в качестве ядер для выполнения исключительно прогнозного вычисления сгорания и предпочтительно, чтобы число назначенных ядер было установлено так, чтобы вычислительный ресурс мог бы быть эффективно использован с учетом статуса использования ядер системы. Кроме того в случае, когда параллельная обработка вычисления выполняется посредством использования множества назначенных ядер, алгоритм прогнозного вычисления сгорания в модели цилиндров делится посредством использования известного распараллеливающего компилятора, например оптимально планируемого усовершенствованного мультипроцессора (OSCAR) или подобного, а задачи, распределяются соответственно назначенным ядрам. Таким образом, если выполняется параллельная обработка вычислений, вычислительная нагрузка эффективно сокращается по сравнению со случаем, когда последовательная обработка вычисления выполняется в одном ядре.

[0029] Следует отметить в данном документе, что вышеупомянутое основанное на модели управление не всегда нуждается в вычислении во время работы двигателя 10 внутреннего сгорания, и что есть период, в котором никакой проблемы не возникает, если вычисление останавливается в некотором рабочем состоянии двигателя 10 внутреннего сгорания. Таким образом, как описано выше по тексту, при прогнозном вычислении сгорания в модели цилиндров прогнозируется состояние сгорания в каждом из цилиндров. Таким образом, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, никакая проблема не возникает, если прогнозное вычисление останавливается. Напротив, остановка прогнозного вычисления предпочтительна с точки зрения сокращения вычислительной нагрузки.

[0030] Таким образом, в системе этого варианта осуществления изобретения, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, так что отсутствует необходимость выполнять вышеупомянутое прогнозное вычисление сгорания из вышеупомянутой модели цилиндров, ядра, в которых выполняется вычисление, останавливаются. Таким образом, ядра, в которых выполняется ненужное вычисление, могут быть остановлены, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Таким образом, посредством эффективного распределения оставшегося вычислительного ресурса вычислительная нагрузка может быть сокращена в системе в целом. Таким образом, управление двигателем внутреннего сгорания может быть реализовано с высокой точностью, в то время как избегается пропуск задачи.

[0031] Кроме того, в системе этого варианта осуществления изобретения, как только сделан возврат от отсечки подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, прогнозное вычисление в вышеупомянутых остановленных ядрах возобновляется. Таким образом, увеличение вычислительной нагрузки, получающейся в результате начала прогнозного вычисления сгорания, может быть скомпенсировано увеличением числа ядер для использования. Таким образом, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя 10 внутреннего сгорания.

[0032] [КОНКРЕТНАЯ ОБРАБОТКА В ПЕРВОМ ВАРИАНТЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее конкретное содержание обработки, выполняемой в этом варианте осуществления изобретения, будет описано со ссылкой на Фиг. 2. Фиг. 2 является схемой последовательности операции, в которой ECU 50 увеличивает/уменьшает число ядер для использования при вычислении. В этой связи предполагается, что операция, показанная на Фиг. 2, исполняется повторяющимся образом во время работы двигателя 10 внутреннего сгорания. Кроме того, в качестве предварительного условия для исполнения операции, показанной на Фиг. 2, в данном документе предполагается, что множество назначенных ядер, в которых выполняется прогнозное вычисление сгорания в модели цилиндров, уже было выбрано и что задачи прогнозного вычисления сгорания соответственно распределены этим назначенным ядрам.

[0033] В операции, показанной на Фиг. 2, прежде всего определяется, осуществляется ли отсечка подачи топлива в двигателе 10 внутреннего сгорания (этап 100). В результате, если отсечка подачи топлива не осуществляется в двигателе 10 внутреннего сгорания, выполняется переход к следующему этапу для выполнения прогнозного вычисления сгорания в ядрах, оснащенных моделью цилиндров (этап 102). С другой стороны, если на вышеупомянутом этапе 100 определяется, что осуществляется отсечка подачи топлива, определяется, что нет необходимости выполнять прогнозное вычисление сгорания с помощью модели цилиндров и переход к следующему этапу выполняется для остановки ядер, оснащенных моделью цилиндров (этап 104).

[0034] Как описано выше по тексту согласно системе этого варианта осуществления изобретения, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, ядра, в которых выполняется вычисление модели цилиндров, останавливаются. Таким образом, вычислительная нагрузка, необходимая для модельного прогнозирования может быть скорректирована в соответствии с рабочим состоянием двигателя 10 внутреннего сгорания. Таким образом, вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в системе в целом.

[0035] Между тем, в вышеупомянутом первом варианте осуществления изобретения описан случай, где изобретение применяется к управлению дизельного двигателя (двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия). Однако изобретение не ограниченно дизельными двигателями, но также применимо к управлению двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, использующих бензин или спирт в качестве топлива, и различных других двигателей внутреннего сгорания.

[0036] Кроме того в вышеупомянутом первом варианте осуществления изобретения назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление сгорания в модели цилиндров, останавливаются в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако ядра, которые могут быть остановлены, не ограниченны назначенными ядрами. Другими словами, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, вычислительная нагрузка, относящаяся к прогнозному вычислению сгорания в модели цилиндров, уменьшается до не являющейся значительной степени. Таким образом, посредством остановки любых из ядер и распределения задач упомянутых остановленных ядер оставшимся ядрам для использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания при одновременном сокращении числа ядер для использования.

[0037] В этой связи в вышеупомянутом первом варианте осуществления изобретения ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 104, тем самым реализуя “средство управления” в первом или третьем изобретении. ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 102, тем самым реализуя “средство управления” во втором изобретении.

[0038] ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[ОСОБЕННОСТЬ ВТОРОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее второй вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на Фиг. 3. Этот второй вариант осуществления изобретения может быть реализован исполнением операции, показанной на Фиг. 3, которая будет описана ниже по тексту, посредством использования системы, показанной на Фиг. 1.

[0039] В системе вышеупомянутого первого варианта осуществления изобретения управление прогнозированием сгорания с помощью модели цилиндров было описано как основанное на модели управление, которое может быть остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания. В системе этого варианта осуществления изобретения прогнозное вычисление температуры с помощью модели оценки температуры катализатора будет описано в качестве другого примера основанного на модели управления, которое может быть остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания. В частности, модель оценки температуры катализатора представляет собой модель, которая прогнозирует температуру газа, выпускаемого из устройства 26 пост-обработки, с использованием свойств (составляющих, температуры и расхода) газа, протекающего в устройство 26 пост-обработки двигателя 10 внутреннего сгорания, в качестве вводов. В этой связи, поскольку уже имеется много известных документов относительно конфигурации модели для модели оценки температуры катализатора, ее подробное описание будет пропущено.

[0040] Управление прогнозированием температуры согласно модели оценки температуры катализатора согласно этому варианту осуществления изобретения выполняется в одном или множестве назначенных ядер, выбираемых из множества ядер, как в случае с управлением прогнозированием сгорания с помощью модели цилиндров в вышеупомянутом первом варианте осуществления изобретения.

[0041] Следует отметить в этом документе, что, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, количество тепла, подводимого из выхлопного газа равно нулю и, следовательно, нет необходимости решать дифференциальное уравнение температуры катализатора при прогнозном вычислении температуры. Таким образом, в системе этого варианта осуществления изобретения, ядра, в которых выполняется вычисление, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, так что нет необходимости выполнять прогнозное вычисление температуры из вышеупомянутой модели оценки температуры катализатора. Таким образом, прогнозное вычисление температуры с высокой вычислительной нагрузкой может быть остановлено. Таким образом, вычислительная нагрузка может быть сокращена в системе в целом посредством эффективного распределения оставшегося вычислительного ресурса.

[0042] Кроме того в системе этого варианта осуществления изобретения, как только сделан возврат от отсечки подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, прогнозное вычисление в вышеупомянутых остановленных ядрах возобновляется. Таким образом, увеличение в вычислительной нагрузке, получающейся в результате начала прогнозного вычисления сгорания, может быть скомпенсировано за счет увеличения числа ядер для использования. Таким образом, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя 10 внутреннего сгорания.

[0043] [КОНКРЕТНАЯ ОБРАБОТКА ВО ВТОРОМ ВАРИАНТЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее конкретное содержание обработки, которая выполняется в этом варианте осуществления изобретения, будет описано со ссылкой на фиг. 3. Фиг. 3 представляет собой схему последовательности операции, в которой ECU 50 увеличивает/уменьшает число ядер для использования при вычислении. В этой связи предполагается, что операция, показанная на фиг. 3, повторяющимся образом исполняется во время работы двигателя 10 внутреннего сгорания. Кроме того, в качестве предварительного условия для исполнения операции, показанной на фиг. 3, в данном документе предполагается, что множество назначенных ядер, в которых выполняется прогнозное вычисление температуры согласно модели оценки температуры катализатора, уже были выбраны и, что задачи прогнозного вычисления температуры распределены соответственно этим назначенным ядрам.

[0044] В операции, показанной на фиг. 3, прежде всего определяется, осуществляется ли отсечка подачи топлива в двигателе 10 внутреннего сгорания (этап 200). В этом случае выполняется процесс, аналогичный таковому вышеупомянутого этапа 100. В результате, если отсечка подачи топлива не осуществляется в двигателе 10 внутреннего сгорания, переход к следующему этапу выполняется для выполнения прогнозного вычисления температуры в ядрах, снабженных моделью оценки температуры катализатора (этап 202). С другой стороны, если на вышеупомянутом этапе 200 определяется, что осуществляется отсечка подачи топлива, определяется, что нет необходимости выполнять прогнозное вычисление температуры с помощью модели оценки температуры катализатора и переход к следующему этапу выполняется для остановки ядер, оснащенных моделью оценки температуры катализатора (этап 204).

[0045] Как описано выше по тексту, согласно системе этого варианта осуществления изобретения, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, ядра, в которых выполняется вычисление модели оценки температуры катализатора, останавливаются. Таким образом, вычислительная нагрузка, необходимая для модельного прогнозирования, может быть скорректирована в соответствии с рабочим состоянием двигателя 10 внутреннего сгорания. Таким образом, вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в системе в целом.

[0046] Между тем, в вышеупомянутом втором варианте осуществления изобретения, назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление температуры согласно модели оценки температуры катализатора, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако, ядра, которые могут быть остановлены, не ограниченны назначенными ядрами. Другими словами, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, вычислительная нагрузка касательно прогнозного вычисления температуры согласно модели оценки температуры катализатора уменьшается до не являющейся значительной степени. Таким образом, посредством остановки любых из ядер и распределения задач упомянутых остановленных ядер оставшимся ядрам для использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания при одновременном сокращении числа ядер для использования.

[0047] Кроме того, в вышеупомянутом втором варианте осуществления изобретения, назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление температуры согласно модели оценки температуры катализатора, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако управление остановкой ядра прогнозного вычисления сгорания с помощью вышеупомянутой модели цилиндров в первом варианте осуществления изобретения также может быть выполнено одновременно.

[0048] В этой связи в вышеупомянутом втором варианте осуществления изобретения ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 104, тем самым реализуя “средство управления” в первом или третьем изобретении. ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 102, тем самым реализуя “средство управления” во втором изобретении.

[0049] ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[ОСОБЕННОСТЬ ТРЕТЬЕГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее третий вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 4. Этот третий вариант осуществления изобретения может быть реализован посредством исполнения операции, показанной на фиг. 4, которая будет описана ниже по тексту, посредством использования системы, которая получена заменой двигателя 10 внутреннего сгорания, показанного на фиг. 1, бензиновым двигателем с впрыском во впускные каналы.

[0050] В системе вышеупомянутого первого варианта осуществления изобретения управление прогнозированием сгорания с помощью модели цилиндров было описано в качестве основанного на модели управления, которое может быть остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания. В системе этого варианта осуществления изобретения прогнозное вычисление степени прилипания топлива каналов с помощью модели прилипания топлива будет описано в качестве другого примера основанного на модели управления, которое может быть остановлено, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания. В частности, модель прилипания топлива представляет собой модель, которая показывает поведение топлива, впрыскиваемого в каналы двигателя 10 внутреннего сгорания, и представляет собой модель, которая прогнозирует количество топлива, которое прилипло к каналам, исходя из количества впрыска топлива в каналы, показателя прилипания в канале и показателя остатка в канале. В этой связи, поскольку уже имеются много известных документов относительно конфигурации модели для модели прилипания топлива, ее подробное описание будет пропущено.

[0051] Управление прогнозом степени прилипания топлива модели прилипания топлива согласно этому варианту осуществления изобретения выполняется в одном или множестве назначенных ядер, выбранных из множества ядер, как в случае с управлением прогнозом сгорания с помощью модели цилиндров в вышеупомянутом первом варианте осуществления изобретения.

[0052] Следует отметить в данном документе, что если отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания запущена, нисколько топлива не прилипнет и, следовательно, количество топлива, которое прилипло к каналам, немедленно уменьшается, чтобы стать равным нулю. Если количество топлива, которое прилипло к каналам, становится полностью равным нулю, больше нет необходимости вычислять модель прилипания топлива. Таким образом, в системе этого варианта осуществления изобретения, ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление степени прилипания топлива, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Таким образом, число ядер для использования может быть эффективно сокращено. Таким образом, оставшийся вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в системе в целом и вычислительная нагрузка может быть сокращена.

[0053] Кроме того, в системе этого варианта осуществления изобретения, как только сделан возврат от отсечки подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, возобновляется прогнозное вычисление в вышеупомянутых остановленных ядрах. Таким образом, увеличение в вычислительной нагрузке, получаемое в результате запуска прогнозного вычисления сгорания может быть компенсировано увеличением числа ядер для использования. Таким образом, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя 10 внутреннего сгорания.

[0054] [КОНКРЕТНАЯ ОБРАБОТКА В ТРЕТЬЕМ ВАРИАНТЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Далее конкретное содержание обработки, выполняемой в этом варианте осуществления изобретения, будет описано со ссылкой на фиг. 4. Фиг. 4 представляет собой схему последовательности операции, при которой ECU 50 увеличивает/уменьшает число ядер для использования при вычислении. В данном случае предполагается, что операция, показанная на фиг. 4 повторяющимся образом исполняется во время работы двигателя 10 внутреннего сгорания. Кроме того в качестве предварительного условия для исполнения операции, показанной на фиг. 4, в данном документе предполагается, что множество назначенных ядер, в которых выполняется прогнозное вычисление степени прилипания топлива в модели прилипания топлива, уже было выбрано и, что задачи прогнозного вычисления степени прилипания топлива соответственно распределены этим назначенным ядрам.

[0055] В операции, показанной на фиг. 4 прежде всего определяется, выполняется ли отсечка подачи топлива в двигателе 10 внутреннего сгорания (этап 300). В этом случае выполняется процесс, подобный процессу вышеупомянутого этапа 100. В результате, если отсечка подачи топлива не осуществляется в двигателе 10 внутреннего сгорания, осуществляется переход к следующему этапу для выполнения прогнозного вычисления степени прилипания топлива в ядрах, оснащенных моделью прилипания топлива (этап 302). С другой стороны, если на вышеупомянутом этапе 300 определяется, что осуществляется отсечка подачи топлива, определяется, что нет необходимости выполнять прогнозное вычисление степени прилипания топлива с помощью модели прилипания топлива, и осуществляется переход к следующему этапу для остановки ядер, оснащенных моделью прилипания топлива (этап 304).

[0056] Как описано выше согласно системе этого варианта осуществления изобретения, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя 10 внутреннего сгорания, ядра, в которых вычисляется модель прилипания топлива, останавливаются. Таким образом, вычислительная нагрузка, необходимая для модельного прогнозирования может быть скорректирована в соответствии с рабочим состоянием двигателя 10 внутреннего сгорания. Таким образом, вычислительный ресурс может быть эффективно распределен в системе в целом.

[0057] Между тем, в вышеупомянутом третьем варианте осуществления изобретения, назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление степени прилипания топлива модели прилипания топлива, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако ядра, которые могут быть остановлены, не ограниченны назначенными ядрами. Другими словами, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, вычислительная нагрузка касательно прогнозного вычисления степени прилипания топлива в модели прилипания топлива уменьшается до не являющейся значительной степени. Таким образом, посредством остановки любых из ядер и распределения задач остановленных ядер оставшимся ядрам для использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, ядра для использования могут быть распределены на высокой скорости в соответствии с вычислительной нагрузкой двигателя внутреннего сгорания при одновременном сокращении числа ядер для использования.

[0058] Кроме того, в вышеупомянутом третьем варианте осуществления изобретения, назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление степени прилипания топлива модели прилипания топлива, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако управление остановкой ядер прогнозного вычисления сгорания с помощью вышеупомянутой модели цилиндров в первом варианте осуществления изобретения также может быть выполнено одновременно.

[0059] Кроме того, в вышеупомянутом третьем варианте осуществления изобретения, назначенные ядра, в которых выполняется прогнозное вычисление степени прилипания топлива в модели прилипания топлива, останавливаются, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Однако момент времени, когда назначенные ядра останавливаются, не ограничен моментом времени, когда запускается отсечка подачи топлива. Назначенные ядра могут быть остановлены, как только количество топлива, которое прилипло к каналу, станет полностью равным нулю.

[0060] В этой связи в вышеупомянутом третьем варианте осуществления изобретения ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 104, тем самым реализуя “средство управления” в первом или третьем изобретении. ECU 50 выполняет процесс вышеупомянутого этапа 102, тем самым реализуя “средство управления” во втором изобретении.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0061] 10 Двигатель внутреннего сгорания (двигатель)

12 Инжектор

18 Выпускной патрубок

26 Устройство пост-обработки

28 Впускной патрубок

36 Впускной дроссельный клапан

50 Электронный блок управления (ECU)

Изобретение может быть использовано в электронных блоках управления двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Устройство управления для ДВС имеет многоядерный процессор, вычисляет различные задачи касательно работы ДВС и оборудовано средством вычисления для распределения задач множеству ядер. Устройство имеет средство управления для того, чтобы сделать число ядер для использования в средстве вычисления меньшим, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива, чем до осуществления отсечки подачи топлива. Средство вычисления включает в себя средство выбора, для выбора в качестве назначенного ядра по меньшей мере одного из ядер для использования в специфичном вычислении, связанном со сгоранием в двигателе внутреннего сгорания. Средство управления удерживает назначенное ядро от использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива. Технический результат заключается в оптимизации распределения вычислительного ресурса в соответствии с вычислительной нагрузкой и сокращении энергопотребления. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое имеет многоядерный процессор, оснащенный множеством ядер, и вычисляет различные задачи касательно работы двигателя внутреннего сгорания, отличающееся тем, что содержит:
средство вычисления для распределения задач множеству ядер соответственно для выполнения вычисления; и
средство управления для того, чтобы сделать число ядер для использования в средстве вычисления меньшим, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, чем до того как осуществляется отсечка подачи топлива.

2. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1, в котором средство управления делает число ядер для использования в средстве вычисления большим, после того как сделан возврат от отсечки подачи топлива, чем до того как сделан возврат.

3. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором средство вычисления включает в себя средство выбора для выбора в качестве назначенного ядра по меньшей мере одного из ядер для использования при специфичном вычислении, связанном со сгоранием в двигателе внутреннего сгорания и средство управления удерживает назначенное ядро от использования, в то время как осуществляется отсечка подачи топлива двигателя внутреннего сгорания.

4. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 3, в котором средство вычисления включает в себя средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления сгорания с помощью модели цилиндров двигателя внутреннего сгорания, и
средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении сгорания в средстве вычисления модели.

5. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 3, в котором двигатель внутреннего сгорания представляет собой дизельный двигатель, который оборудован устройством пост-обработки в системе выпуска,
средство вычисления включает в себя второе средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления температуры устройства пост-обработки с помощью модели оценки температуры катализатора, и
средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении температуры во втором средстве вычисления модели.

6. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 3, в котором двигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель с искровым зажиганием, который оборудован инжектором распределительного впрыска, который впрыскивает топливо во впускной канал,
средство вычисления включает в себя третье средство вычисления модели для выполнения прогнозного вычисления степени прилипания топлива впускного канала с помощью модели прилипания топлива, и
средство выбора выбирает в качестве назначенного ядра по меньшей мере одно из ядер для использования при прогнозном вычислении степени прилипания топлива в третьем средстве вычисления модели.