设计用于管理发动机控制任务的调度的发动机控制系统的制作方法

专利名称：设计用于管理发动机控制任务的调度的发动机控制系统的制作方法
设计用^i^:动鹏带胜务的调度的发^l^制系统
本发明总体上涉及一种发动机控制系统，其应用于汽车并且被设计以管理发 动禾鹏制任务)i,的执仿周度。
背景駄
已知一种调度管理系统，其管理发动,制任务顺序的调度以控制汽车内燃 机的工作状况。当在执行第一个发动机控制任务期间接收到执行第二个发动丰鹏 制任务的请求时，所述系统，执行第二个发动机控制任务，以便不干手，一个 发动鹏制任务的执行。
例如，如日本专利首次公开No.2005-155350所教导的，当作为一个发动鹏 制任务的少量燃料喷射学习任务正在执行，并且内燃丰几正在自而且没有燃茅4I皮
喷入发动机时，戶;M^统需要鹏执行另一个发动鹏制任务，直至IJ戶诚少纖
料喷射学习任务完成。所述少M料喷射学习任务^t^燃料喷射器将少量的燃料 喷入发动机内并且计算实际喷射的燃料量，以便学习0^半 射器的喷1#寺性。
然而，如将在下面描述的，在其它发动鹏制任务之im行某个发动机控制
任务将导致处理另一个发动,制任务的机会减少，其中所述某个发动机任务的 执行条件提供较高的优先级以进行启动或者其具有较大的需求控制执行时间比 率。
具体地说，当发动机鹏并且没有燃糾皮喷射到发动机中时，干鄉繊小， 从而做出开始少量燃料喷射学习任务或其它发动机控制任务的许多请求，所M 统推迟执行第二个或随后的发动 制任务直到戶皿第一个任务完成，因而限制 了处理它们的机会。
当请求开始执行发动机控制任务的调度被固定时，可能会导敷隹以根据其执
行状态而为后续的执行周期重新调度发动in^制任务。

发明内容
因it体发明的主要目的皿免现有技术的缺点。本发明的另一 目的是提供一种发动机控制系统，设计其以管理发动+，制任
务的调度，以便尽可能均等地(evenly)为戶脱发动丰鹏柳壬^1 1行机会。
根据本发明的一个方面，,一种应用于汽车的发动,制系统。所述发动 机控制系统被设计以管理发动+鹏制任务的执行调度并且包括(a)请求接收装 置，用于接收请求以启动发动+，制任务；以及(b)调度装置，用于调度戶;M发 动丰鹏制任务的执行。当戶腐请求接收體接收到戶腿请求时，戶脱调度装置确 定被请求启动的所述发动机控帝姙务的至少两个的执行)l,，并且为待执行的所 ,少两个发动 制任^>配执行时间。
在本发明的,模式中，所述调度装置可以确定被请求启动的所有发动机控 制任务的执份W，并且向所有发动+鹏制任絲酉璃散的执行时间。
戶皿调度，确定戶，执份 ，以使得需求控制执行时间比 小的一个 发动,制任务在需求控制执行时间比 大的发动,制任务之前执行。
戶皿调度装置可以将戶;M执行时间限定在恒定的基准时间帧之内，并且允许 戶;MS少两个发动,制任务在以所述基准时间帧为单位的一个循环中执行。
戶腿调度装置将戶腿基准时间帧之内的每一个戶腿执行时剛艮定为戶诚发动 机控制任务的需求控制执行时间比率中的相应一个需求控制执行时间比率的函数。
每一个戶脱执行时间以装絲戶腿发动禾鹏帝孫统的糊的行鄉巨离为单位 来确定。
在戶;fmft后至少两个发动,制任务被允许同时处理情况下，戶皿调度， 确定戶;^执行" 以使得戶>^1后至少两个发动,制任务 匕并行执行。
戶，发动机控制任务的至少一个,作致动器。当所 动 所述发动机 控制任务的戶;MM少一个执行期间正在运行时，戶脱调度装置推迟执行其它的发 动鹏制任务。
根据本发明的第二方面，提供一种用于管理发动,制任务的执行调度的发 动 制系统。戶腿发动,制系统包括(a)请求接收體，用于接收请求以 启动发动me制任务；(b)调度装置，用于调度戶;M发动丰;us制任务的执行时间，
戶，调度，基于0M发动机控制任务中被请求启动的发动,制住务的需求控
制执行时间比率来确定戶;M发动机控制任务中戶;M被请求启动的戶;M发动机控制 任务的顺序，并且为待执行的所述发动,制任务中所述被请求启动的发动丰，
制任M配执行时间；以及(c)频率确定^g，用于基于戶腿发动,制任务中所述被请求启动的发动机控制任务的执行状态来确定所述需求控制执行时间比 率。
在本发明的,模式中，当所述需求控制执行时间比率较大时，所述调度装 置可以增加所述发动机控制任务中所述被请求启动的发动机控制任务的每一个的 执行时间。
当戶脱发动鹏制任务中戶脱被请求启动的发动机控制任务的重要性禾號较
高时，戶脱频率确定體增加戶腿发动鹏制任务中戶/im被请求启动的发动鹏 帝赃务的每一个的需求控制执行时间比率。
戶服发动机控制任务中戶舰被请求启动的发动t鹏制任务的戶脱执行状态是
对其执行的成功程度。在这种情况下，当戶皿发动in^制任务中戶;M被请求启动 的发动鹏制任务的执行的^j力離较低时，，戶舰频率确定驢可以增加戶脱发 动机控制任务中戶皿被请求启动的发动ae制任务的每一个的戶;M需求控制执行 时间比率。
当戶，发动ms制任务中戶;M被请求启动的发动机控制任务的一个发动me 制任务的戶脱成功禾號持謝氐于给定值时，戶脱调度装置可以将戶腿发动机控制 任务中戶腿被请求启动的发动丰鹏制任务的所述一个发动机控制任务A0M发动 机控制任务中戶腿被请求启动的发动me制任务的执行调度中排除。戶脱发动机 控制任务中所述被请求启动的发动+鹏制任务的戶腿执行状态可以是直到戶腿发 动机控制任务中戶腿被请求启动的发动鹏制任釗亭止为止的剩余间隔。在这种 情况下，当戶脱被请求启动的发动鹏制任务的戶繊|涂间隔变小时，戶脱频率 确定驢可以增加戶腿发动机控制任务中戶腿被请求启动的发动机控制任务的每 一个的需求控制执行时间比率。
戶腿调度装置可以允许其剩余间隔已经低于给定值的戶脱发动丰鹏制任务中 戶脱被请求启动的发动机控制任务的一个发动鹏制任姚先于其它发动鹏制 任务而继续执行。


根据下面给出的详细说明和本发明雌实施例的附图，本发明将会得到更充 分地鹏，然而，这些并不是用于将本发明限制于戶做具体的实施例，而是仅仅 用于说明和理解目的。
在附图中图1是示出了根据本发明的发动m^制系统的方框亂
图2 (a)题示了管理发动*鹏制任#^行的调度的第一示例的视图； 图2 (b)是显示了管理发动禾鹏制任^l行的调度的第二示例的视图； 图3 (a)题示了管理发动丰鹏制任^m行的调度的第H^例的视图； 图3 (b)题示了管理发动丰鹏制任她行的调度的第四示例的视图； 图4 (a)题示了管理发动+鹏制任^m行的调度的第五示例的视图； 图4 (b)题示了管理发动+鹏制任^#1行的调度的第六示例的视图； 图5 (a)是显示了管理发动+鹏制任她行的调度的第标例的视图5 (b)是显示了管理发动t鹏制任^^行的调度的第y^例的视亂
图6 (a)是显示了管理发动 制任她行的调度的第;^例的视图6 (b)题示了管理发动鹏制任她行的调度的第十示例的视图； 图7 (a)题示了管理发动鹏制任她行的调度的第—示例的视图； 图7 (b)是显示了管理发动+鹏制任織行的调度的第十二示例的视图； 图8是显示了在发动禾鹏制任务B执行期间做出执行发动禾鹏制任务C的请
求时管 :动 制任她行的调度的第十三示例的视亂
图9 ^M示了在发动丰鹏制任务B执行期间做出终战动禾鹏制任务B的请 求时管S^动tH^制壬皿行的调度的第十四示例的视图io是显示了在做出执行被允许与发动,制任务B并行处理的发动ae制
任务C的请求时管職动禾鹏制任她行的调度的第十五示例的视图11是显示了在发动mS制任务C与发动,制任务B并行执行期间做出 终战动禾鹏制任务C的请求时管艘动丰鹏制任^l行的调度的第十六示例的 视图12题示了微动器运行时翻调度发动丰鹏制任务的视图； 图13是在本发明的第一实施例中执行的调度管理禾聘的淑呈图； 图14是显示了发动,制任务的重要程度与该发动,制壬务的基本需求控
制执行时间比率之间的M的视图15是显示了发动禾，制任务的成功率与用于校正该发动TO制任务的需求
控制执行时间比率的校正因子的视亂
任务的需求控制执行时间比率^校正因子的视、亂 — 一、、—仝 图16 (b)题示了如何确定发动 制任务的乘除时间间隔的视图；以及图17是在本发明的第二实施例中执行的调度管理程序的淑呈图。
参照附图，特别是图1,其示出了根据本发明的一种蓄压式(accumulator)燃 料喷射系统10。
戶腿蓄JS^茅4tt射系统10主要包^^線14、高压泵16、共轨20、压力 传感器22、减压阀24、燃料喷射器30、电子控制单元(ECU ) 40和电子驱动单 元(EDU ) 42。如这里提到的，设计该蓄压鄉料喷射系统10以将燃料供给到 例如汽车四缸柴油机50的每一个汽缸中。为了方鹏见，图1仅示出了从EDU42 延伸至鹏料喷射器30其中之一的一斜言号线。
进纟^14工作以将燃料皿料箱12中泵出，并且将其送往高ffi^16。高压 泵16具有这样的典型结构，其中随着柴油机50的凸轮轴凸轮的转动，柱塞 (plunger)往复运动以对吸入到其压力室中的燃料加压。高膝16设置有I^A控 制阀18。
戶脱吸入控帝胸18设置在 料入口和高压泵16的压力室之间延伸的燃料 路径中。!^A控制阀18是一个电磁阀，其工作以作为与鄉到其上的电流值的函 数而改M料路径中的打开面积，其中燃料M0fM料路径駄压力室。ECU40 控制JI^^合卩1A控制阀18的电流占空比，以在高压泵16的柱塞处于吸入冲程时 调节Mi^媒14 t^A到高压泵16中的燃料皿。
共轨20作为燃料蓄压器(accumulator)工作，微来自高压泵16的燃料存 储在其中，并且使其麟在基于柴油机50的工作状态而选择的压力处。共轨20 中的燃料压力(以下也将其称为共轨压力)舰在高压泵16條合的燃料量和鹏 阀24排出的燃料量之间的平衡来控制。压力传感器22测量共轨压力并且将g 其的信号输出到ECU40。
减压阀24打开时，期每燃料从共轨20排出到燃料回流管(return pipe) 100 以斷氏共轨20中的压力。减玉阀24可以^ii常的电磁阀，其设置有弹簧、阀构 件和线圈。弹簧总是将阀构mi到闭合隨。当使线圈通电时，其产生磁弓l力将 阀构4顿升至附开健，以便将燃料从共轨20中排出。鹏阀24保持打开的持 续时间通过提供到其线圈的脉冲电流宽度控制。脉冲电流的宽度越大，持续时间 繊长。
燃料喷射器30安，柴油机40的每一个汽缸中。每一个燃料喷射器30工作以将存储在共轨20中的燃料喷射至蝶油机50的其中一个汽缸内。每一个燃料喷 射器30在操作中由EDU 42控制，以便在包繊气或駄、l缩、燃傲娥汽的 旨发动W1作循环(即，四冲程循环)中执行多个燃料喷柳,，例如引燃喷 射、主喷射和后喷射。每一1^燃料喷射器30通常都是电磁阀，其中控制室中的 燃料压力由EDU 42调节以移动喷嘴针，从而控制要喷射至蝶油机50内的燃料量。 戶腐ECU40可以是由CPU 、 ROM 、 RAM和诸如EEPROM的非易失性存 储器构成的典型微计飾。ECU 50采样来自加速^g传麟(未示出)、離 传 (未示出)、压力传自22、皿传自NE (未示出)、氧气(02)传感 器(未示出)和压差传感器(未示出)等的输出以确定柴油机50的工作状况，其 中力口速^ 传 ^则量加速器踏板(即节流阀的打开健)的健ACC，鹏 传 NE测量柴油机50的速度，氧气传ii^则fi^油机50的废气中的氧气浓 度，压差传liS糧DPF (柴油机微禾敏滤器，未示出)的压力差。ECU40控制 吸入控制阀18、 Mffi阀24和燃料喷射器30的通电，以j蝶油机50的工作状况处 于所期望的状态。
当柴油机50 ,并且没有燃料喷入柴油机50时，ECU40工作以执行以下发 动禾鹏制任务少 料喷射学习任务、学习氧气传麟和鹏传繊NE的输 出^的输出误差学习任务、禾,压差传,的输出测量DPF中PM (颗粒物质) 沉积量的PM沉积测量任务、以及检查EGR (废气帮盾环)阀的堵塞的堵塞检査 任务。
ECU 40在ROM或EEPROM中储存排出特性图，该排出特性图标驱动吸 入控制阀18的脉冲电流的占空比与高压泵16排出的燃料量之间的关系。ECU40 监视由压力传繊22领懂的共轨20中的压力，并Mil利用排出特性图的查找 棘控带MA控制阀18的通电，以在反馈控制模式中j跌轨20中的压力与目标 值一致。
如上所述，ECU 40还工作以监视JOT压力传感器22等的输出得到的发动机 工作状况，以控制^^燃料喷射器30的喷射时序和喷射时间。具体地，ECU 40 以脉冲的形式向EDU42输出喷射控制信号(下面也将其称为喷射脉冲信号)，以 指示一个燃料喷射器30以选定的喷射时序喷射目标燃料量。ECU 40将喷| — 脉冲宽度图存储在其中，该图列出了对于共轨20中的燃料压力的每一个预定值， 喷射脉冲信号的脉冲宽度与要皿料喷射器30喷射的燃料量之间的关系。
EDU 42响应于从ECU 40输出的控制信号，产生要鹏给Mffi阀24和燃料喷射器30的驱动电舰驱动电压。
正如随后将详细iM的，ECU 40执行储存在ROM或EEPROM中的逻辑步 骤I,^W，并且设计用于执行以下功能。
1、 请求接收功能
ECU40接雌动鹏制启动请求，该请求启动发动,制任务，该任务用于 控制柴油机50和/鹏柴油机50运转或條在预定斜牛下所需的外围设备。
2、 调度功能
ECU40调度发动禾鹏制任务，艮P，确定4艘执行的发动me制任务的7娘或 并皿指定或分酉浏于每一个发动,制任务的执行时间。
通常，柴油机50和外围设备的运动部件(例如，燃料喷射器30)随着安薪 柴油机的汽车(以下也将^T、为系统，)的行鄉巨离的增加而磨损。ECU 40工 作以确定以戶脱系统糊的行鹏B离为单位表示的执行时间，并且将它们分别地 分配给发动TO制任务，以确f，制柴油机50工作状态的可靠性。ECU40可以 选择性地基于时间限定每一个执行时间。
分配会饰一个发动丰鹏审U任务的执行时间并不总是足够长的能充分完成任务 的时间帧。正如随后将详细描述的，ECU40与充分完成每一个发动,制任务所 需持续时间长度无关地确定戶腿执行时间。因此，如果一个发动鹏制任务没有 在第一执行周期中分配的执行时间内完成，则它将在后续的执行周期中分配的执 行时间到达时Sff开始。
ECU40确定^l艘启动和处理的发动丰鹏制任务的l,，并且分别为它们分配 执行时间，以便防止要求处理的一个发动卞鹏制任务完全占据需要与另一个发动 ,制任务同享的时间。这为执行需要处理的发动I0^制任务均等地建立了机会。
以控制任务A、 B和C为例，TM将描述发动鹏制任务的调度管理。在该 实例中，假定控制任务A需要具有以需求时间分摊比率(以下也将其称为需求控 制执行时间比率)为五(5)进行限定并分配的执行时间，控制任务B需要具有以 需求控制执行时间比率为三(3)进行分配的执行时间，并且控制任务C需要具有 以需求控制执行时间比率为二 (2)进行分配的执行时间。戶脱需求控制执行时间 比率，制任务A、 B和C之间的执行时间比率，换句i刮兑，是分酷合控制任务 A、 B和C的碰制任务A、 B和C中共享的总时间帧的比率。
如何向发动+，制任#^配执行时间被划分为两种类型基准时间内调度法， 雜恒定的基准时间内限定或确定执行时间并且将它们分醇合控制任务A、 B和C;固定时间调度法，其向每一个控制任务A、 B和C分配固定的时间作为执行 时间。
基准时间内调度法中4顿的基准时间是与请求执行的发动,制任微量无 关的恒定值。也就是说，执t瑰定的发动机控制任务顺序的总时间是固定的。这 种调度容易管理。注意，戶腿总时间也基于行鄉B离来限定，但是也可以基于时 间来限定。
分配纟^一个发动,制任务的执行时间是固定的，而与请求执行的发动机 控制任务的数默关。这种调度便于容易地向发动+鹏制任絲配执行时间。 2-1、基准时间内调度法
图2 (a)示出了分配相同的时间帧作为要求执行的控制任务A和B的执行时 间。图2 (b) ^^将相同的时间帧分配给控制任务A、 B和C。具体地，因此， 分配会饰一个发动丰鹏制任务的戶脱时间帧的长度根据要求执行的发动,制任 务的数量变化。
图3 (a)表示将不同的时间帧分配给要求执行的控制任务A和B。类似地， 图3 (b)表示将不同的时间帧分配给控制任务A、 B和C。具体地，每一个时间 帧的长度根据相应一个发动机控制任务的需求控制执行时间比率来确定。发动机 控制任务的需求控制执行时间比率越大，它的执行时间就越长。这使得需求控制 执行时间比率大的一个发动a^制任务较早完成，并且还允许它完成的 Mfc噌多。
与图3 (a)类似，图4 (a) ^^将不同的时间帧分配给要求执行的控制任务 A和B。类似的，图4 (b)，将不同的时间帧分龄合控制任务A、 B和C。将 每一个时间帧的长度设置成随着相应一个待执行的发动鹏制任务的需求控制执
行比率的增加而变长。这使得需求控制执行时间比率高的一个发动IH^制任务较
早完成，并皿容许它完成的 Mfcti多。
在图4 (a)和4 (b)的例子中，发动,制任务中需求控制执行时间比率小 的一个在需求控制^M亍时间比率大的一个之前执行，从而即^^统 —次4， 的行鄉巨离小于戶，基准时间，使得难以在系统 前进期间完^^有要求执行 的发动机控制任务时，也能确保完成需求控制执行时间比報小的发动鹏制任 务。
2-2、固定时间调度
图5 (a)，与控制任务A和B的需求控制执行时间比率无关地分配相同的
时间帧作为要求执行的控制任务A和B的执行时间。这便于容易地向发动tn^制任絲酉激行时间。类做也，图5 (b)标向控制任务A、 B和C分配相同的 时间帧。
图6 (a) ^将不同的固定时间帧分酉激要求执行的控制任务A和B 。类 {吸也，图6 (b)，将不同的固定时间帧分醇合控制任务A、 B禾口C。每一个时 间帧作为相应一个发动机控制任务的需求控制执行时间比率的函数进行固定i鹏 择。这使得需求控制执行时间比報大的一个发动禾鹏制任务较早完成，并且还 允许它完成的 M^多。
与图6 (a)类似，图7 (a)，将不同的固定时间帧分酉激要求执行的控制 任务A和B。类似地，图7 (b)标将不同的固定时间帧分酉^合控制任务A、 B 和C。每一个时间帧的长度设置淑目应一个舰行的发动^S制任务的需求控制 执行时间比率的函数。这使得需求控制执行时间比 大的一个发动机控制任务 较早完成，并皿允许它完成的 Mfc^多。
在图7 (a)和7 (b)的例子中，发动IH^制任务中需求控制执行时间比率小 的一个在需求控制执行时间比率大的一个之前执行，从而即^^统，一次t， 的行鄉巨离短，使得难以在系统糊《彌期间完i^f有要求执行的发动丰鹏制任 务时，也會繊保完戯有小的需求控制执行时间比率的发动禾鹏制任务。
2-3、中断青求调度
如图8所示，当在执行控制任务B期间，即在分醇合控制任务B的执行时间 之内，做出启动控制任务C的请求时，ECU40不在该执行周期的戶脱基准时间之 内向控制任务C分配执行时间，但是在随后的执行周期中重新调度控制任务A、 B和C顺序的执行。特别地，ECU 40允W^制任务C在随后的执行周期中的基
准时间之内执行。
24、执行时间划分(cut) /重新调度
如图9戶标，当控制任务B已经终止时，即在分配的执行时间结束之前已经 做出停腫制任务B的请求时，ECU40马上允i^l行控制任务C。也就是说，一 旦控制任务B终止，ECU 40马上在该执行周期的基准时间之内重新调度，行控 制任务C的执行时间。这将使执行发动鹏制任务所耗费的总时间减到最小。
如果在控制任务B还没有执行时就做出终ihe制任务B的请求，则ECU 40 将己经分配给控制任务B的执行时间设置为零(0)，并且Sff调度控带X壬务A和 域C的执行。
2-5、荆fi周度上述的基准时间内调度法和固定时间调度法的例子提到发动m^制任务的顺 次执行。通常，发动机控制任务被分为两种类型 一种必须^^虫执行，而另一种 则可以并行执行。
例如，当柴油机50鹏并且没有燃料喷入柴油机50内时，必须^^魁也执行 少量燃料喷射学习任务。所述少量燃料喷射学习任务指示选定的一个燃料喷射器 30在一个周期内将少量的燃料喷入柴油机50中，并且计算实际喷射的燃料量以学 习燃料喷射器的喷射待性。当要求启动少M料喷射学习任务时，ECU40控制高 压泵16以 轨20中的压力调节到一1^员定水平，并且指，定的一^^燃料喷 射器30将目禾疆的燃料喷射至蝶油机50中。
当柴油机50 ,并且没有燃料喷入柴油机50时，学习氧气传麟和鹏传 繊NE的输出體的输出體学习任务被允许W饼衍也执行。氧气传繊的 输出误差学习任务是测量废气中包含的氧气(02 )浓度以计 气传感器的输出 相对于大气中氧气浓度的偏差，其中所^n在没有燃料喷入柴油机50时从柴油 机50排出并且基本上相当于大气。鹏传繊NE的输出體学习任务劍;规 度传離NE依次输出的脉冲进行采样，以便当汽缸中燃料燃舰常碎在变化 时测，油机50的汽缸中活塞的速度，并且计算活塞的皿变化以确^g传感 器NE的输出误差。
戶，少 料喷射学习任务和输岀误差学习任务不能同0 行。
如图10所示，当需要开始少M料喷射学习任务(即控制任务A)、氧气传 繊的输出體学习任务(即控制任务B)和鹏传麟NE的输出體学习任 务(即控制任务C)时，ECU40调度控制任务B和C以使得它们育,彼此并行 地执行。这使得与控制任务的顺次执行相比M^了完雌定控制任务所需的总时 间。
如图11戶标，当Q^与控制任务B —起执行的控制任务C终止时，即在分 配的执行时间结敕前做出终雌制任务C的请求，则ECU 40消除控制任务C 的执行时间，同时^e制任务A和B本来的执行时间调度。
2-6、屏蔽调度
有一些发动,制任务只应该在专门的发动机控制模式中执行，以便操作例 如EGR阀、高压泵16 料喷射器30等致动器(actuator)。如果运行在专门的
发动^制模式中的所 动器因为它的执行时间结束而停止，则所述专门的发 动机控制模式被释放以便开始其它的一个或多个发动机控制任务，^tt后要求重新开始戶皿专门的发动机控制模式，这将导致在^^ 动器处于专门的发动
丰鹏制li^^要求的状态时无谓的时间消耗。戶;f^动器停止时的柴油机so状态 也可能不7^启动其它的一个或多个发动 制任务的要求。
为了避^b^缺点，如图12所示，ECU40，制任务A执行时间终lh^后，
屏蔽或者取消控制任务B的执行时间，以便使控制任务A继续，直到戶; 动器
正确地停止。具体地，在控制任务A中正确地停lh^m动器之后，ECU40重新 调度控制任务B的执行。，高了控制任务A的执行效率，并且还^B^动器 己经停止时柴油机50的状态与启动控制任务B所要求的状态相匹配。 调度管理
图13示出了 ECU 40在一个循环中一直在执行的发动,制任务调度管理程序。
^iiAf聘之后，例禾誕行到步骤300，其中接收到发动t鹏制启动请求以启 动发动鹏制任务。
例禾，行到步骤302，其中对要求执行的发动 制任务进行分析，以确定它 们是否允许它们彼此并行执行或者是否每一个任务应该斜虫执行，并且按照战 方式确定待处理的发动丰鹏制任务的",。
例程i4行到步骤304，其中以±^方式向要求处理的每一个发动*，制任0 配执行时间，并且启动戶腿发动+鹏制任务。
例程进行到步骤306，其中确定分配给正在执行的第一个发动,制任务的执 行时间是否已经期满。如果答案是否，贝綱禾SS行到步骤314。
或者，如果在步骤306中的答案为是，贝l胸禾St行到步骤308，其中如上戶脱
确定第一个发动机控制任务是否正在操作戶;MK动器。如果答案为是，则例禾誕
行到步骤310,其中屏蔽分酉^合被调度以随后启动的发动IH^制任务的执行时间，
以fflih^M发动+;us制任务紧接着启动。
或者，如果在步骤308中答案为否，意歸在第一个发动丰鹏制任^l行期
间戶; ^动器没有运行，贝 行到步骤312，其中允许启动被调度以随后启动 的发动ws制任务。
在步骤310或者312之后，赫在步骤306中答案为否，贝綱禾腿行到步骤 314，其中确定正在执行的发动丰鹏制任务是否提交了终止它本身的请求，如果答 案为否，则例程终止。或者，如果答案为是，贝,徵行到步骤316，其中塞新调 度待执行的其它发动机控制任务的执行时间，以便紧接着启动随后的一个发动机控制任务。
下翻^5述本发明第二实施例的ECU 40。 戶，ECU 40用来执行以下功能。
1、 请求接收功能
与第一实施例类似，ECU 40接雌动+鹏制启动请求以启动控帝蝶油机50 和/敬卜围设备的发动鹏制任务。
2、 调度功能
与第一实施例类似，ECU40调度^l行的发动丰鹏制任务顺序，并且还向每 一个发动m^制任M配执行时间。
ECU 40以柴油机50及其外围设备的磨损程度为函数确定以系统 的行驶 距离为单^^f标的执行时间，并且将它们分别分船合发动 制任务以确鹏 伟蝶油机50工作状态的可靠性。与第一实施例类似，ECU 40也可以选择的基于 时间来限定每一个执行时间。
与第一实施例类似，分配纟^一个发动IH^制任务的执纟亍时间不一定总是足 够长而能充分完成它的时间帧。随后将对其进纟雅细描述的ECU40，与完成每一 个发动机控制任务所需的时间长度无关地确定戶服执行时间。因此，如果一个发 动,制任务没有在分配的执行时间之内完成，则它会在随后的执行周期中分配 的执行时间到来时重新开始。
ECU40确定将启动和处理的发动鹏制任务的 娇，并且向它们分别地分配 执行时间，以便防止要求处理的一个发动机控制任务完全占据需要与其它发动机 控制任务同享的时间。这为要求执行的所有发动鹏制任^i共了机会。
建议增加分酷合具W^高的需求控制执行时间比率的一个发动,制任务的 执行时间。在将相同的时间帧作为执行时间分船合針发动t鹏制任务的情况下， 可以调度发动,制任务以使需求控制执行时间比 大的一个任务先于其它发 动TO制任务被处理，从而使需求控制执行时间比 大的一个发动,制任务
较早完成，并皿允许它的完成 Mcti多。
正如随后将描述的，ECU40可以根据每一个发动,制任务,行的状态而 可变地确定它的需求控制执行时间比率。具体地，ECU40可以监视正在执行的发 动丰，制任务的状态，并且调度它的下一次执行。
如图14所示，ECU 40工作以随着每一个发动鹏制任务的重要性或觀程 度的增加而增加它的需求控制执行时间比率，从而〗體要性较高的发动丰鹏制任务较早完成，并且允许它的完成7Mfcti加。ECU 40可以具有表示图14中戶腿关 系的图，以根据每一个发动机控制任务的重要銜K辨确定它的需求控制执行时 间比率。
3、频率确定功能
3國1、成功率
发动,制任务并非总是成功。举例来说，作为其中一个发动机控制任务的 少量燃料喷射学习任务例如由十个喷射S^样操作组成，每个采样操作将指^ 定的一个燃料喷射器30将少量的燃料喷入柴油机50中，并^E^样燃料喷射器30 的实际燃料喷射量。当所述十个喷射量采样操作都己经结束，并且已经采样关于 实际燃料喷1 的十个 时，ECU 40分析戶;f^十个繊以学习燃料喷射器30 的喷l^争性。例如，ECU 40计算实际燃料喷體的平均值相对于燃茅 射器30 已被指示喷射的目标燃料量的偏差，并且根据戶;M偏差确定燃料喷射器30的喷射 特性。例如，当其中一个实际燃料喷射量显著地偏离基准值时，ECU40确定相应 的一个喷射穀样操作已经娜。当实际燃料喷1 的变化显著时，ECU40确定 难以正确地计算实际喷射量的平均值，并且取消关于实际燃料喷射量所收集的数 据。
如果这样的故障已经出现在发动+，制任务中，将实质上导致戶;M发动me
制任务的需求控制执行时间比率M^。因此，如图15所示，当一个发动鹏制任 务的成功率己经M^时，ECU40增大用于校i^;f^发动丰鹏制任务的需求控制执
行时间比率的校正因子。具体地，ECU40增大戶;M校正因子以增加所，动TO
帝IJ任务的需求控制执行时间比率。例如，当一个发动机控制任务已经彻底并且充
分地完成时，ECU40确定其^E力率为1000/。，并且體戶腿校正因子为一 (1)以 原样保賊需求控制执行时间比率。
增加成功 ^氏的发动机控制任务的需求控制执行时间比剩每导致执行它的 机会增加。
ECU 40将期望的成功值存储在其中，其中^成功值,依次乡贼一个成功 发动mS制任务并且以系统^行鄉E离为单位表示的操作总次数。当正确完成 的操作7爐己纟战至依基准时间帧之内的期望成功值时，ECU40确定戶脱发动机 控制任务的成功率为100%。每一个发动丰鹏制任务的成功率由以下等式(1)给 出。
成功率=(实际的成功 /^行允许行鄉巨离)/(成功基准激，行鄉巨离)(1)其中，"实际的成功iS"表示一个发动丰鹏制任务已经成功完成的操作次数，
其从发动鹏制任务通知给ECU 40;"执行允许行1^巨离"标实际上允许处理 该发动鹏第lj任务的系统ffi的总行鄉巨离;"成功基准数"^^所期望的成功值; 并且"基准行鄉E离"表示成功完成的一个发动,制任务的操作次数达到期望 的成功值(即，成功基准数)的系统 的预定行鄉巨离。
当发动机控制任务的操作结果的采样数量小时，将导致计算成功率时的可靠 性水平斷氏。因此，建议在它的戶腿操作结果的采样数駄到一个给定值之后再 计算每一个发动,制任务的成功率。ECU40根据以下等式(2)确定开^i十算
成功率的时间。
计算开始时间(,行鄉巨离/^J力基准数)x设定值 (2) 当启动每一个发动禾，制任务的执行状态不稳定，使得期望在基准行鄉巨离
之内的操作执行数量在发动丰鹏制任务的执行周期之间变化时，ECU 40可以增加
臓设定值。
当成功率已经斷氐到一W合定值以下时，如图15所示，i^i也使校正发动机 控制任务的需求控制执行时间比率的校正因子,恒定。这是因为当过度增大成 功 ^氐的发动机控制任务的需求控制执行时间比率时，它将干扰其它发动丰鹏 制任务的执行。
当戶腿^c力率擀卖低于一,合定值时，ECU 40断定相应一个发动鹏制任务 在该执行周期中完全成功的可能性低，并且可以将其从发动,制任务的执4预 度中排除。所避合定值可以等同于或者不同于用于使校正因子保持恒定的值。当 从该发动鹏制任务处接收至U执行的再次请求时，ECU 40可以重新调度曾经一度 牟她调度中排除的发动鹏制任务。
当戶腿成功率機低于一W合定值时，ECU40可以选择性地禁止以成功率作 为函絲校正相应一个发动鹏制任务的需求控制执行时间比率，而不题执行 调度中排除该一个发动机控制任务，并且改为i顿预定的基准需求控制执行时间 比率。
3-2、剩余间隔
ECU40确定每一个发动I鹏制任务将停止的时间卩瞎。例如，当要求縣统 糊的预定行鄉巨离(例如100千米)的一个循环中执行发动禾鹏制任务jl醉时， 其中一个发动+鹏制任务必须总是停止，直到戶脱发动+鹏制任务将在其中执行 的随后的执行周期开始。由于例如燃料喷射器30这样的控制对象的老化，发动机控制任务需要选择性地停止，直到系统^ 到^>的行鹏巨离。因此，如图16 (a)所示，建议增加在如下所定义的乘l涂间隔中较小的发动丰鹏制任务的需求控 制执行时间比率。ffl31增大校正因子来增加需求控制执行时间比率，从而使在剩 余间隔较小的发动^S制任务被充分且较早地完成。
如图16 (b) 0f^，戶;M剩余间隔在这里是指在系统车辆的当前行鹏巨离(即，
发动鹏制任斜,开始时的当前时刻)与将启动戶腿发动,制任务jl,的下 一次执行周期时系统糊的行鄉B离(即，随后的执行周期中戶腿发动+鹏制任 别酵的开始)之间的间隔。例如，在控制任务A、 B和C的)l,将鄉一个执 行周期中处理的实例中，控制任务B的乘除间隔是在第一个执行周期的开始和其 中控制任务B将首先执行的第二个鹏续执行周期的开始之间的间隔。戶鹏除 间隔表示为以下的等式(3)。
乘蜍间隔=下一个发动,制壬别,开始时的行鄉巨离一当前行鄉巨离(3 ) ECU 40比^^細lj余间隔与完全完鹏应一个发动鹏制任务所需的时间
帧，以便修6^脱发动禾鹏制任务的调度。
具体地，当一个发动丰鹏制任斜,其中之一的乘除间隔大于所需的时间帧
时，然而，戶腐发动鹏制任斜,的每一个执行变得更短，如图16 (a)所示，
ECU 40增力啦正因子以增加戶脱发动鹏制任务的需求控制执行时间比率。繊
免了戶皿发动#1^制任务的^^。
然而，当发动机控制任务JI,其中之一的剩余间隔已经变得短于一^^合定值
时，如图16 (a)戶标，建议使校正因^t恒定，以便MS^脱发动I鹏制任务
的需求控制执行时间比率的过度增加而干扰其它发动机控制任务的执行的不利之处。
当发动机控制任务顺序其中之一的剩余间隔小于或者等于所需时间帧时， ECU40取消戶腿发动^^制任务的当前调度，并舰其进行重新调度以便在随后 的执行周期中较早开始或者允许它尽可能长的延续舰先前调度的执行时间，换 句话说，允许戶，发动,制任务先于其它发动,制任务而继纟對皮执行。
调度管理
图17示出了 ECU 40在一个循环中总是执行的发动,制任务调度管理程序。 3tAf將以后，例禾徵行到步骤300，其中接收发动鹏制启动请求以启动发 动鹏制任务。
例禾誕行到步骤302，其中分附青求执行的发动禾鹏制任务以确定他们是否被允许彼此并行执行或者是否育激包括在内地执行，并且以，方式确定要处理的 发动鹏制任务JI,。
例徵行到步骤304，其中以战方式向每一个要求处理的发动鹏制任M 配执行时间，并且启动所述发动机控制任务。需求控制执行时间比報大的发动 机控制任务的执行时间长于需求控制执行时间比報小的发动鹏制任务的执行 时间。在分配给发动丰鹏制任务的执行时间彼此诚相同的实例中，可以确定所 述发动鹏制任务的调度以使得需求控制执行时间比^^C的发动鹏制任务先 于需求控制执行时间比TO小的启动。
例,行到步骤406，其中确定正在执行的发动机控制任务的其中一个操作是 否已经完成。举例来说，少St料喷射学习任务例如由十个喷射皿样操作乡M， 針采样操作粉旨g定的一预料喷射器30将少量的燃料喷入柴油机50中， 并J^样燃料喷射器30的实际燃料喷射量。当戶皿十个喷 ^样操作都已经结 束，并且已经采样了关于实际燃料喷射量的十个数据时，ECU40分析戶，十个数 据以学习燃料喷射器30的喷射特性。例如，ECU 40计算实际燃料喷體的平均
值与燃料喷射器30己经被指示喷射的目标燃料喷| 的偏差，并且根据戶;M偏差
确定燃料喷射器30的喷射特性。
如果在步骤406中的答案为是，贝,禾St行到步骤408，其中根据战的等式
(1)确定发动,带胜务的成功率。
例程然后进行到步骤410，其中确定0M^C力率是否小于一^^合定值，如果答
案为是，贝,禾si行到步骤412，其中确定成功率小于戶;f^合定值的事件是否已经
^^ffi:步骤410的循环的给定数量。
如果在步骤412答案为是，则ECU 40确定在该执行周期中正在处理的发动机 控制任务的完全成功可能性劍氐的。例禾號后进行到步骤414，其中将正在处理的 发动丰，制任务从发动机腔制任务的执行调度中排除。例程然后终止。当下一个 发动+鹏制任务开始时，例禾MA步骤406开始。
如果在步骤410或步骤412中答案为否，贝,^it行到步骤416，其中以， 方式根据在步骤408中计算的成功率确定发动+，制任务的需求控制执行时间比 率。
如果在步骤406中答案为否^步骤416之后，例程进行到步骤418，其中根 据战的等式(3)计算发动丰鹏制任务的乘除间隔。
例禾誕行到步骤420，其中如iJM确定戶鹏餘间隔是否小于或者等于所要求的时间帧。如果答案为是，贝綱禾Sa行到步骤422，其中在步骤302和304中获 得的调度被取消，如上所述，以允许正在处理的发动机控制任务在其它发动me 制任务之前继续。
或者，如果在步骤420中的答案为否，贝綱禾誕行到步骤424，其中根据戶诚 剩余间隔确定发动,制任务的需求控制执行时间比率。然后例程终止。当下一 个发动鹏制任务开始时，例禾纵步骤406开始。
根据战讨论显而易见的是，第二实施例的ecu 40工作以根据发动鹏制任 务的需求控制执行时间比率确定它们的JI,，并且分别向发动丰鹏制任絲配离 散的执行时间，从而不需要使一个发动禾鹏制任务的执行延迟直到前一个完成， 并且尽可能均等地在它们之中共享允许发动鹏制任她行的机会。
ecu 40根据发动 制任务的执行状态确定每一个发动禾，制任务的需求 控制执行时间比率，从而考虑至'j它的执行状态而允许为随后的执行周期重新调度 臓发动鹏制任务。
可以对ecu 40做下述修改。
如上戶腿，ecu 40分别向要求执行的所有发动m^制任^^配离散的执行时 间。然而，在其中一个发动,制任务在单一执行周期中优先完成的实例中，ecu 40可以工作以分酉S^够长的育辦完成该发动丰，带胜务的执行时间。
如上戶;M， ecu40以系统，的行鄉巨离为基石臓定执行时间，但是也可以 选择性地以柴油机50的运转时间的单位为基础。在没有燃料喷射/没有燃料喷射的 自状态以及柴油机50在减速时需要调度待处理的发动,制任务的执行时间的
情况下，ecu 40可以根据系统车辆已经处于戶;M没有燃料喷射/自状态的次数
或者以时间为单ti^确定执行时间。
燃料喷射系统io还可以用于汽油发动机、由内燃m^电动丰;iiM的混合式发 动丰脑者安驗例如汽车中的电动机。
虽然为了便于更好的,本发明，已经依据戶，，所实施例进行了公开， 然而应该理解为本发明可以在没有偏离本发明原理的情况下以各种方式实现。因 此，本发明应该理解为包括没有偏离如所附权利要求书所述的本发明原理的所有 可能的实施例和对戶; ^实施例的变型。
权利要求
1、一种用于对发动机控制任务的执行的调度进行管理的发动机控制系统，包括请求接收装置，用于接收请求以启动发动机控制任务；以及调度装置，用于对所述发动机控制任务的执行进行调度，当所述请求接收装置接收到所述请求时，所述调度装置确定被请求启动的至少两个所述发动机控制任务的执行顺序，并且为待执行的所述至少两个所述发动机控制任务分配执行时间。
2、 根据权利要求1戶舰的发动鹏制系统，其中戶脱调度體确定被请求启 动的所有戶服发动+鹏制任务的执行顺序，并且向所有戶脱发动TO制任务分配 离散的执行时间。
3、 根据权利要求i戶腿的发动鹏审係统，其中戶腿调度體确定戶;M执行 顺序，以使得需求控制执行时间比TO小的一个戶，发动机控制任务在需求控制 执行时间比 ^的发动丰/1 制任务之前执行。
4、 根据权利要求i戶舰的发动鹏制系统，其中戶;f^调度體将戶;f^执行时间限定在恒定的基准时间帧之内，并且允许戶JMM少两个戶，发动禾，制任务在以戶;M^t时间帧为单位的循环中执行。
5、 根据权利要求4戶脱的发动丰鹏制系统，其中戶脱调度體将戶脱難时间帧之内的每一个戶腿执行时间限定为戶腿发动,制任务的需求控制执行时间 比率中的相应一个需求控制执行时间比率的函数。
6、 根据权利要求i所述的发动m制系统，其中每一个戶;f^执行时间以配置 有戶腿发动丰鹏制系统的糊的行鄉巨离为单^^确定。
7、 根据权利要求i戶腿的发动丰鹏制系统，其中当戶腿发动鹏制任务的所 述最后至少两个被允许同时处理时，戶腿调度體确定戶腿执行顺序以使得戶腿发动鹏制任务的戶;f^s后至少两个彼此并行执行。
8、 根据权利要求i戶腿的发动丰鹏制系统，其中戶腿发动鹏制任务的至少 一个用于操作致动器，并且其中当在执行所述发动丰鹏制任务中的戶腿至少一个 期间戶;f^动器正在运行时，戶腿调度體推迟执行戶脱发动,制任务中的另—个o
9、 一种用于对发动+鹏制任务的执行的调度进行管理的发动+鹏审係统，包括请求接收，，用于接收请求以启动发动,制任务； 调度體，用于对戶腿发动机控审IJ任务的执4瑰行调度，戶脱调度驢基于 戶腿发动鹏制任务中被请求启动的发动,制任务的需求控制执行时间比率来确定戶脱发动鹏制任务中戶; ^被请求启动的发动丰鹏制任务飾i,，并且为待执行的戶脱发动机控制任务中戶腿被请求启动的发动TO制任絲配执行时间； 以及频率确定装置，用于基于戶服发动丰鹏制任务中戶脱被请求启动的发动机控 制任务的执行状态来确定戶脱需求控制执行时间比率。
10、 根据权利要求9戶腿的发动鹏制系统，其中当戶腿需求控制执行时间 比W^:时，所述调度，增加所述发动机控制任务中所述被请求启动的发动机 控制任务的每一个的戶脱执行时间。
11、 根据权利要求9戶诚的发动丰;i^制系统，其中当戶服发动丰鹏制任务中戶腿被请求启动的发动机控制任务的重要性Hm较高时，戶腿频率确定驢增加 戶腿发动鹏制任务中戶腿被请求启动的发动me制任务的每一个的戶诚需求控 制执行时间比率。
12、 根据权利要求9戶腿的发动+鹏制系统，其中戶腿发动丰鹏制任务中所 述被请求启动的发动机控制任务的戶腿执行状态魏其执行的成功禾雖，并且其 中当所述被请求启动的发动禾几控制任务的执行的成功禾M较低时，戶/M频率确定 装置增加戶腿发动+鹏制任务中戶腿被请求启动的发动 制任务的每一个的所述需求控制执行时间比率。
13、 根据权利要求12戶腿的发动鹏制系统，其中当戶脱发动鹏制任务中 戶腿被请求启动的发动机控制任务的一个发动丰鹏制任务的戶脱成功禾號持謝氐 于给定值时，戶脱调度装置将戶脱发动丰鹏制任务中戶腿被请求启动的发动me 审U任务的戶腿一个发动机控制任务M^腿发动丰鹏制任务中戶脱被请求启动的发 动禾鹏制任务的执t预度中排除。
14、 根据权利要求9戶脱的发动禾鹏制系统，其中戶脱发动鹏制任务中所 述被请求启动的发动才鹏制任务的戶服执行状絲别是直到戶服发动机控制任务 中所述被请求启动的发动+鹏制任雑止为止的乘除间隔，并且其中当戶舰被请 求启动的发动^鹏制任务的所^flj余间隔变小时，戶脱频率确定装置增加戶腿发 动积腔制任务中戶，被请求启动的发动,制任务的每一个的所述需求控制执行 时间比率。
15、 根据权利要求14戶腿的发动鹏制系统，其中戶诚调度體允许其剩余 间隔已经低于给定值的戶，发动 制任务中戶皿被请求启动的发动机控制任务 的一个发动+鹏制任靴先于戶腿其它发动丰鹏制任务而继续执行。
全文摘要
本发明公开一种用于管理发动机控制任务的执行调度的发动机控制系统。所述系统在接收到请求以启动所述发动机控制任务后调度所述发动机控制任务的执行。所述系统确定所述发动机控制任务的执行顺序，并且为待执行的所述发动机控制任务分配执行时间，以便尽可能均等地为所述发动机控制任务提供执行机会。所述系统可以基于所述发动机控制任务的执行状态来确定所述发动机控制任务的需求时间分摊比率。
文档编号G05B23/00GK101413454SQ20081017782
公开日2009年4月22日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者杉山公一, 石塚康治 申请人:株式会社电装