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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。

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所述的发动机控制系统，其中所述调度装置确定被请求启动的所有所述发动机控制任务的执行顺序，并且向所有所述发动机控制任务分配离散的执行时间。

3、  根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中所述调度装置确定所述执行顺序，以使得需求控制执行时间比率较小的一个所述发动机控制任务在需求控制执行时间比率较大的发动机控制任务之前执行。

4、  根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中所述调度装置将所述执行时间限定在恒定的基准时间帧之内，并且允许所述至少两个所述发动机控制任务在以所述基准时间帧为单位的循环中执行。

5、  根据权利要求4所述的发动机控制系统，其中所述调度装置将所述基准时间帧之内的每一个所述执行时间限定为所述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。

6、  根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中每一个所述执行时间以配置有所述发动机控制系统的车辆的行驶距离为单位来确定。

7、  根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中当所述发动机控制任务的所述最后至少两个被允许同时处理时，所述调度装置确定所述执行顺序以使得所述发动机控制任务的所述最后至少两个彼此并行执行。

8、  根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中所述发动机控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机控制任务中的所述至少一个期间所述致动器正在运行时，所述调度装置推迟执行所述发动机控制任务中的另一个。

9、  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；
调度装置，用于对所述发动机控制任务的执行进行调度，所述调度装置基于所述发动机控制任务中被请求启动的发动机控制任务的需求控制执行时间比率来确定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顺序，并且为待执行的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分配执行时间；以及
频率确定装置，用于基于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执行状态来确定所述需求控制执行时间比率。

10、  根据权利要求9所述的发动机控制系统，其中当所述需求控制执行时间比率较大时，所述调度装置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所述执行时间。

11、  根据权利要求9所述的发动机控制系统，其中当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重要性程度较高时，所述频率确定装置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所述需求控制执行时间比率。

12、  根据权利要求9所述的发动机控制系统，其中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所述执行状态是对其执行的成功程度，并且其中当所述被请求启动的发动机控制任务的执行的成功程度较低时，所述频率确定装置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所述需求控制执行时间比率。

13、  根据权利要求12所述的发动机控制系统，其中当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一个发动机控制任务的所述成功程度持续低于给定值时，所述调度装置将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所述一个发动机控制任务从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执行调度中排除。

14、  根据权利要求9所述的发动机控制系统，其中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所述执行状态分别是直到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停止为止的剩余间隔，并且其中当所述被请求启动的发动机控制任务的所述剩余间隔变小时，所述频率确定装置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所述需求控制执行时间比率。

15、  根据权利要求14所述的发动机控制系统，其中所述调度装置允许其剩余间隔已经低于给定值的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一个发动机控制任务优先于所述其它发动机控制任务而继续执行。

设计用于管理发动机控制任务的调度的发动机控制系统
技术领域
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机控制任务顺序的执行调度。
背景技术
已知一种调度管理系统，其管理发动机控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机控制任务的请求时，所述系统推迟执行第二个发动机控制任务，以便不干扰第一个发动机控制任务的执行。
例如，如日本专利首次公开No.2005-155350所教导的，当作为一个发动机控制任务的少量燃料喷射学习任务正在执行，并且内燃机正在减速而且没有燃料被喷入发动机时，所述系统需要推迟执行另一个发动机控制任务，直到所述少量燃料喷射学习任务完成。所述少量燃料喷射学习任务指示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，以便学习所述燃料喷射器的喷射特性。
然而，如将在下面描述的，在其它发动机控制任务之前执行某个发动机控制任务将导致处理另一个发动机控制任务的机会减少，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，当发动机减速并且没有燃料被喷射到发动机中时，干扰通常较小，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，所述系统推迟执行第二个或随后的发动机控制任务直到所述第一个任务完成，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，可能会导致难以根据其执行状态而为后续的执行周期重新调度发动机控制任务。
发明内容
因此本发明的主要目的是避免现有技术的缺点。
本发明的另一目的是提供一种发动机控制系统，设计其以管理发动机控制任务的调度，以便尽可能均等地(evenly)为所述发动机控制任务提供执行机会。
根据本发明的一个方面，提供一种应用于汽车的发动机控制系统。所述发动机控制系统被设计以管理发动机控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机控制任务；以及(b)调度装置，用于调度所述发动机控制任务的执行。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所述发动机控制任务的至少两个的执行顺序，并且为待执行的所述至少两个发动机控制任务分配执行时间。
在本发明的优选模式中，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行顺序，并且向所有发动机控制任务分配离散的执行时间。
所述调度装置确定所述执行顺序，以使得需求控制执行时间比率较小的一个发动机控制任务在需求控制执行时间比率较大的发动机控制任务之前执行。
所述调度装置可以将所述执行时间限定在恒定的基准时间帧之内，并且允许所述至少两个发动机控制任务在以所述基准时间帧为单位的一个循环中执行。
所述调度装置将所述基准时间帧之内的每一个所述执行时间限定为所述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。
每一个所述执行时间以装备有所述发动机控制系统的车辆的行驶距离为单位来确定。
在所述最后至少两个发动机控制任务被允许同时处理情况下，所述调度装置确定所述执行顺序以使得所述最后至少两个发动机控制任务彼此并行执行。
所述发动机控制任务的至少一个将操作致动器。当所述致动器在所述发动机控制任务的所述至少一个执行期间正在运行时，所述调度装置推迟执行其它的发动机控制任务。
根据本发明的第二方面，提供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。所述发动机控制系统包括：(a)请求接收装置，用于接收请求以启动发动机控制任务；(b)调度装置，用于调度所述发动机控制任务的执行时间，所述调度装置基于所述发动机控制任务中被请求启动的发动机控制任务的需求控制执行时间比率来确定所述发动机控制任务中所述被请求启动的所述发动机控制任务的顺序，并且为待执行的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分配执行时间；以及(c)频率确定装置，用于基于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执行状态来确定所述需求控制执行时间比率。
在本发明的优选模式中，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重要性程度较高时，所述频率确定装置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需求控制执行时间比率。
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所述执行状态是对其执行的成功程度。在这种情况下，当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执行的成功程度较低时，，所述频率确定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所述需求控制执行时间比率。
当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一个发动机控制任务的所述成功程度持续低于给定值时，所述调度装置可以将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所述一个发动机控制任务从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执行调度中排除。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所述执行状态可以是直到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停止为止的剩余间隔。在这种情况下，当所述被请求启动的发动机控制任务的所述剩余间隔变小时，所述频率确定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需求控制执行时间比率。
所述调度装置可以允许其剩余间隔已经低于给定值的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一个发动机控制任务优先于其它发动机控制任务而继续执行。
附图说明
根据下面给出的详细说明和本发明优选实施例的附图，本发明将会得到更充分地理解，然而，这些并不是用于将本发明限制于所述具体的实施例，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机控制系统的方框图；
图2(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第一示例的视图；
图2(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第二示例的视图；
图3(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第三示例的视图；
图3(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第四示例的视图；
图4(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第五示例的视图；
图4(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第六示例的视图；
图5(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第七示例的视图；
图5(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第八示例的视图；
图6(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第九示例的视图；
图6(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第十示例的视图；
图7(a)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第十一示例的视图；
图7(b)是显示了管理发动机控制任务执行的调度的第十二示例的视图；
图8是显示了在发动机控制任务B执行期间做出执行发动机控制任务C的请求时管理发动机控制任务执行的调度的第十三示例的视图；
图9是显示了在发动机控制任务B执行期间做出终止发动机控制任务B的请求时管理发动机控制任务执行的调度的第十四示例的视图；
图10是显示了在做出执行被允许与发动机控制任务B并行处理的发动机控制任务C的请求时管理发动机控制任务执行的调度的第十五示例的视图；
图11是显示了在发动机控制任务C与发动机控制任务B并行执行期间做出终止发动机控制任务C的请求时管理发动机控制任务执行的调度的第十六示例的视图；
图12是显示了在致动器运行时重新调度发动机控制任务的视图；
图13是在本发明的第一实施例中执行的调度管理程序的流程图；
图14是显示了发动机控制任务的重要程度与该发动机控制任务的基本需求控制执行时间比率之间的关系的视图；
图15是显示了发动机控制任务的成功率与用于校正该发动机控制任务的需求控制执行时间比率的校正因子的视图；
图16(a)是显示了发动机控制任务的剩余时间间隔与用于校正该发动机控制任务的需求控制执行时间比率的校正因子的视图；
图16(b)是显示了如何确定发动机控制任务的剩余时间间隔的视图；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流程图。
具体实施方式
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。
所述蓄压式燃料喷射系统10主要包括进给泵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，设计该蓄压式燃料喷射系统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。为了方便起见，图1仅示出了从EDU42延伸到燃料喷射器30其中之一的一条信号线。
进给泵14工作以将燃料从燃料箱12中泵出，并且将其送往高压泵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。高压泵16设置有吸入控制阀18。
所述吸入控制阀18设置在在燃料入口和高压泵16的压力室之间延伸的燃料路径中。吸入控制阀18是一个电磁阀，其工作以作为与提供到其上的电流值的函数而改变燃料路径中的打开面积，其中燃料通过所述燃料路径流入压力室。ECU 40控制提供给吸入控制阀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从进给泵14吸入到高压泵16中的燃料流速。
共轨20作为燃料蓄压器(accumulator)工作，其将来自高压泵16的燃料存储在其中，并且使其保持在基于柴油机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)通过在高压泵16供给的燃料量和减压阀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表示其的信号输出到ECU 40。
减压阀24打开时，其将燃料从共轨20排出到燃料回流管(return pipe)100以降低共轨20中的压力。减压阀24可以是通常的电磁阀，其设置有弹簧、阀构件和线圈。弹簧总是将阀构件推到闭合位置。当使线圈通电时，其产生磁引力将阀构件提升到打开位置，以便将燃料从共轨20中排出。减压阀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，持续时间就越长。
燃料喷射器30安装在柴油机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中的燃料喷射到柴油机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，以便在包括进气或吸入、压缩、燃烧和排气的每个发动机工作循环(即，四冲程循环)中执行多个燃料喷射顺序，例如引燃喷射、主喷射和后喷射。每一个燃料喷射器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，从而控制要喷射到柴油机50内的燃料量。
所述ECU 40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算机。ECU 50采样来自加速器位置传感器(未示出)、温度传感器(未示出)、压力传感器22、速度传感器NE(未示出)、氧气(O₂)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，其中加速器位置传感器测量加速器踏板(即节流阀的打开位置)的位置ACC，速度传感器NE测量柴油机50的速度，氧气传感器测量柴油机50的废气中的氧气浓度，压差传感器测量DPF(柴油机微粒过滤器，未示出)的压力差。ECU 40控制吸入控制阀18、减压阀24和燃料喷射器30的通电，以使柴油机50的工作状况处于所期望的状态。
当柴油机50减速并且没有燃料喷入柴油机50时，ECU 40工作以执行以下发动机控制任务：少量燃料喷射学习任务、学习氧气传感器和速度传感器NE的输出误差的输出误差学习任务、利用压差传感器的输出测量DPF中PM(颗粒物质)沉积量的PM沉积测量任务、以及检查EGR(废气再循环)阀的堵塞的堵塞检查任务。
ECU 40在ROM或EEPROM中储存排出特性图，该排出特性图表示驱动吸入控制阀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。ECU 40监视由压力传感器22测量的共轨20中的压力，并且通过利用排出特性图的查找表来控制吸入控制阀18的通电，以在反馈控制模式中使共轨20中的压力与目标值一致。
如上所述，ECU 40还工作以监视使用压力传感器22等的输出得到的发动机工作状况，以控制每个燃料喷射器30的喷射时序和喷射时间。具体地，ECU 40以脉冲的形式向EDU 42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将喷射量—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从燃料喷射器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，产生要提供给减压阀24和燃料喷射器30的驱动电流或驱动电压。
正如随后将详细论述的，ECU 40执行储存在ROM或EEPROM中的逻辑步骤顺序或程序，并且设计用于执行以下功能。
1、请求接收功能
ECU 40接收发动机控制启动请求，该请求启动发动机控制任务，该任务用于控制柴油机50和/或将柴油机50运转或保持在预定条件下所需的外围设备。
2、调度功能
ECU 40调度发动机控制任务，即，确定将要执行的发动机控制任务的次序或顺序，并且还指定或分配对于每一个发动机控制任务的执行时间。
通常，柴油机50和外围设备的运动部件(例如，燃料喷射器30)随着安装有柴油机的汽车(以下也将其称为系统车辆)的行驶距离的增加而磨损。ECU 40工作以确定以所述系统车辆的行驶距离为单位表示的执行时间，并且将它们分别地分配给发动机控制任务，以确保控制柴油机50工作状态的可靠性。ECU 40可以选择性地基于时间限定每一个执行时间。
分配给每一个发动机控制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，ECU 40与充分完成每一个发动机控制任务所需持续时间长度无关地确定所述执行时间。因此，如果一个发动机控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重新开始。
ECU 40确定将要启动和处理的发动机控制任务的顺序，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机控制任务完全占据需要与另一个发动机控制任务同享的时间。这为执行需要处理的发动机控制任务均等地建立了机会。
以控制任务A、B和C为例，下面将描述发动机控制任务的调度管理。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。所述需求控制执行时间比率是控制任务A、B和C之间的执行时间比率，换句话说，是分配给控制任务A、B和C的在控制任务A、B和C中共享的总时间帧的比率。
如何向发动机控制任务分配执行时间被划分为两种类型：基准时间内调度法，其在恒定的基准时间内限定或确定执行时间并且将它们分配给控制任务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使用的基准时间是与请求执行的发动机控制任务数量无关的恒定值。也就是说，执行选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，所述总时间也基于行驶距离来限定，但是也可以基于时间来限定。
分配给每一个发动机控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量无关。这种调度便于容易地向发动机控制任务分配执行时间。
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)表示将相同的时间帧分配给控制任务A、B和C。具体地，因此，分配给每一个发动机控制任务的所述时间帧的长度根据要求执行的发动机控制任务的数量变化。
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机控制任务较早完成，并且还允许它完成的次数增多。
与图3(a)类似，图4(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。类似的，图4(b)表示将不同的时间帧分配给控制任务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机控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机控制任务较早完成，并且还容许它完成的次数增多。
在图4(a)和4(b)的例子中，发动机控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，从而即使系统车辆一次行进的行驶距离小于所述基准时间，使得难以在系统车辆前进期间完成所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率较小的发动机控制任务。
2-2、固定时间调度
图5(a)表示与控制任务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机控制任务分配执行时间。类似地，图5(b)表示向控制任务A、B和C分配相同的时间帧。
图6(a)表示将不同的固定时间帧分配给要求执行的控制任务A和B。类似地，图6(b)表示将不同的固定时间帧分配给控制任务A、B和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地选择。这使得需求控制执行时间比率较大的一个发动机控制任务较早完成，并且还允许它完成的次数增多。
与图6(a)类似，图7(a)表示将不同的固定时间帧分配给要求执行的控制任务A和B。类似地，图7(b)表示将不同的固定时间帧分配给控制任务A、B和C。每一个时间帧的长度设置成相应一个待执行的发动机控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率较大的一个发动机控制任务较早完成，并且还允许它完成的次数增多。
在图7(a)和7(b)的例子中，发动机控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，从而即使系统车辆一次行进的行驶距离短，使得难以在系统车辆行进期间完成所有要求执行的发动机控制任务时，也能确保完成具有小的需求控制执行时间比率的发动机控制任务。
2-3、中断请求调度
如图8所示，当在执行控制任务B期间，即在分配给控制任务B的执行时间之内，做出启动控制任务C的请求时，ECU 40不在该执行周期的所述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允许控制任务C在随后的执行周期中的基准时间之内执行。
2-4、执行时间划分(cut)/重新调度
如图9所示，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止控制任务B的请求时，ECU 40马上允许执行控制任务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要执行控制任务C的执行时间。这将使执行发动机控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止控制任务B的请求，则ECU 40将已经分配给控制任务B的执行时间设置为零(0)，并且重新调度控制任务A和/或C的执行。
2-5、并行调度
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机控制任务的顺次执行。通常，发动机控制任务被分为两种类型：一种必须单独执行，而另一种则可以并行执行。
例如，当柴油机50减速并且没有燃料喷入柴油机50内时，必须单独地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特性。当要求启动少量燃料喷射学习任务时，ECU 40控制高压泵16以将共轨20中的压力调节到一个预定水平，并且指示选定的一个燃料喷射器30将目标量的燃料喷射到柴油机50中。
当柴油机50减速并且没有燃料喷入柴油机50时，学习氧气传感器和速度传感器NE的输出误差的输出误差学习任务被允许彼此并行地执行。氧气传感器的输出误差学习任务是测量废气中包含的氧气(O2)浓度以计算氧气传感器的输出相对于大气中氧气浓度的偏差，其中所述废气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。速度传感器NE的输出误差学习任务是对从速度传感器NE依次输出的脉冲进行采样，以便当汽缸中燃料燃烧通常不存在变化时测量柴油机50的汽缸中活塞的速度，并且计算活塞的速度变化以确定速度传感器NE的输出误差。
所述少量燃料喷射学习任务和输出误差学习任务不能同时执行。
如图10所示，当需要开始少量燃料喷射学习任务(即控制任务A)、氧气传感器的输出误差学习任务(即控制任务B)和速度传感器NE的输出误差学习任务(即控制任务C)时，ECU 40调度控制任务B和C以使得它们能够彼此并行地执行。这使得与控制任务的顺次执行相比减少了完成选定控制任务所需的总时间。
如图11所示，当已经与控制任务B一起执行的控制任务C终止时，即在分配的执行时间结束之前做出终止控制任务C的请求，则ECU 40消除控制任务C的执行时间，同时保持控制任务A和B本来的执行时间调度。
2-6、屏蔽调度
有一些发动机控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或燃料喷射器30等致动器(actuator)。如果运行在专门的发动机控制模式中的所述致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，在此之后要求重新开始所述专门的发动机控制模式，这将导致在使所述致动器处于专门的发动机控制模式所要求的状态时无谓的时间消耗。所述致动器停止时的柴油机50状态也可能不符合启动其它的一个或多个发动机控制任务的要求。
为了避免上述缺点，如图12所示，ECU 40在控制任务A执行时间终止之后，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，直到所述致动器正确地停止。具体地，在控制任务A中正确地停止所述致动器之后，ECU 40重新调度控制任务B的执行。这提高了控制任务A的执行效率，并且还使所述致动器已经停止时柴油机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机控制任务调度管理程序。
在进入程序之后，例程进行到步骤300，其中接收到发动机控制启动请求以启动发动机控制任务。
例程进行到步骤302，其中对要求执行的发动机控制任务进行分析，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单独执行，并且按照上述方式确定待处理的发动机控制任务的顺序。
例程进行到步骤304，其中以上述方式向要求处理的每一个发动机控制任务分配执行时间，并且启动所述发动机控制任务。
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机控制任务的执行时间是否已经期满。如果答案是否，则例程进行到步骤314。
或者，如果在步骤306中的答案为是，则例程进行到步骤308，其中如上所述确定第一个发动机控制任务是否正在操作所述致动器。如果答案为是，则例程进行到步骤310，其中屏蔽分配给被调度以随后启动的发动机控制任务的执行时间，以阻止所述发动机控制任务紧接着启动。
或者，如果在步骤308中答案为否，意味着在第一个发动机控制任务执行期间所述致动器没有运行，则例程进行到步骤312，其中允许启动被调度以随后启动的发动机控制任务。
在步骤310或者312之后，或者在步骤306中答案为否，则例程进行到步骤314，其中确定正在执行的发动机控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，则例程进行到步骤316，其中重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。
下面将描述本发明第二实施例的ECU 40。
所述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接收发动机控制启动请求以启动控制柴油机50和/或外围设备的发动机控制任务。
2、调度功能
与第一实施例类似，ECU 40调度待执行的发动机控制任务顺序，并且还向每一个发动机控制任务分配执行时间。
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车辆的行驶距离为单位所表示的执行时间，并且将它们分别分配给发动机控制任务以确保控制柴油机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，分配给每一个发动机控制任务的执行时间不一定总是足够长而能充分完成它的时间帧。随后将对其进行详细描述的ECU 40，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所述执行时间。因此，如果一个发动机控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。
ECU 40确定将启动和处理的发动机控制任务的次序，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机控制任务提供了机会。
建议增加分配给具有较高的需求控制执行时间比率的一个发动机控制任务的执行时间。在将相同的时间帧作为执行时间分配给各个发动机控制任务的情况下，可以调度发动机控制任务以使需求控制执行时间比率较大的一个任务先于其它发动机控制任务被处理，从而使需求控制执行时间比率较大的一个发动机控制任务较早完成，并且还允许它的完成次数增多。
正如随后将描述的，ECU 40可以根据每一个发动机控制任务被执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，ECU 40可以监视正在执行的发动机控制任务的状态，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机控制任务的重要性或重要程度的增加而增加它的需求控制执行时间比率，从而使重要性较高的发动机控制任务较早完成，并且允许它的完成次数增加。ECU 40可以具有表示图14中所述关系的图，以根据每一个发动机控制任务的重要性水平来确定它的需求控制执行时间比率。
3、频率确定功能
3-1、成功率
发动机控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量采样操作组成，每个采样操作将指示选定的一个燃料喷射器30将少量的燃料喷入柴油机50中，并且采样燃料喷射器30的实际燃料喷射量。当所述十个喷射量采样操作都已经结束，并且已经采样关于实际燃料喷射量的十个数据时，ECU 40分析所述十个数据以学习燃料喷射器30的喷射特性。例如，ECU 40计算实际燃料喷射量的平均值相对于燃料喷射器30已被指示喷射的目标燃料量的偏差，并且根据所述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，ECU 40确定相应的一个喷射量采样操作已经失败。当实际燃料喷射量的变化显著时，ECU 40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机控制任务中，将实质上导致所述发动机控制任务的需求控制执行时间比率减少。因此，如图15所示，当一个发动机控制任务的成功率已经减少时，ECU 40增大用于校正所述发动机控制任务的需求控制执行时间比率的校正因子。具体地，ECU 40增大所述校正因子以增加所述发动机控制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，ECU 40确定其成功率为100％，并且设置所述校正因子为一(1)以原样保持该需求控制执行时间比率。
增加成功率较低的发动机控制任务的需求控制执行时间比率将导致执行它的机会增加。
ECU 40将期望的成功值存储在其中，其中每个成功值表示依次组成一个成功发动机控制任务并且以系统车辆行驶距离为单位表示的操作总次数。当正确完成的操作次数已经达到在基准时间帧之内的期望成功值时，ECU40确定所述发动机控制任务的成功率为100％。每一个发动机控制任务的成功率由以下等式(1)给出。
成功率＝(实际的成功数量/执行允许行驶距离)/(成功基准数/基准行驶距离)(1)
其中，“实际的成功数量”表示一个发动机控制任务已经成功完成的操作次数，其从发动机控制任务通知给ECU 40；“执行允许行驶距离”表示实际上允许处理该发动机控制任务的系统车辆的总行驶距离；“成功基准数”表示所期望的成功值；并且“基准行驶距离”表示成功完成的一个发动机控制任务的操作次数达到期望的成功值(即，成功基准数)的系统车辆的预定行驶距离。
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降低。因此，建议在它的所述操作结果的采样数量达到一个给定值之后再计算每一个发动机控制任务的成功率。ECU 40根据以下等式(2)确定开始计算成功率的时间。
计算开始时间＝(基准行驶距离/成功基准数)×设定值 (2)
当启动每一个发动机控制任务的执行状态不稳定，使得期望在基准行驶距离之内的操作执行数量在发动机控制任务的执行周期之间变化时，ECU 40可以增加所述设定值。
当成功率已经降低到一个给定值以下时，如图15所示，优选地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保持恒定。这是因为当过度增大成功率较低的发动机控制任务的需求控制执行时间比率时，它将干扰其它发动机控制任务的执行。
当所述成功率持续低于一个给定值时，ECU 40断定相应一个发动机控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机控制任务的执行调度中排除。所述给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。当从该发动机控制任务处接收到执行的再次请求时，ECU 40可以重新调度曾经一度被从调度中排除的发动机控制任务。
当所述成功率持续低于一个给定值时，ECU 40可以选择性地禁止以成功率作为函数来校正相应一个发动机控制任务的需求控制执行时间比率，而不是从执行调度中排除该一个发动机控制任务，并且改为使用预定的基准需求控制执行时间比率。
3-2、剩余间隔
ECU 40确定每一个发动机控制任务将停止的时间限度。例如，当要求在系统车辆的预定行驶距离(例如100千米)的一个循环中执行发动机控制任务顺序时，其中一个发动机控制任务必须总是停止，直到所述发动机控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，直到系统车辆达到减少的行驶距离。因此，如图16(a)所示，建议增加在如下所定义的剩余间隔中较小的发动机控制任务的需求控制执行时间比率。通过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机控制任务被充分且较早地完成。
如图16(b)所示，所述剩余间隔在这里是指在系统车辆的当前行驶距离(即，发动机控制任务顺序开始时的当前时刻)与将启动所述发动机控制任务顺序的下一次执行周期时系统车辆的行驶距离(即，随后的执行周期中所述发动机控制任务顺序的开始)之间的间隔。例如，在控制任务A、B和C的顺序将在第一个执行周期中处理的实例中，控制任务B的剩余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或后续执行周期的开始之间的间隔。所述剩余间隔表示为以下的等式(3)。
剩余间隔＝下一个发动机控制任务顺序开始时的行驶距离—当前行驶距离 (3)
ECU 40比较所述剩余间隔与完全完成相应一个发动机控制任务所需的时间帧，以便修改所述发动机控制任务的调度。
具体地，当一个发动机控制任务顺序其中之一的剩余间隔大于所需的时间帧时，然而，所述发动机控制任务顺序的每一个执行变得更短，如图16(a)所示，ECU 40增加校正因子以增加所述发动机控制任务的需求控制执行时间比率。这避免了所述发动机控制任务的完成延迟。
然而，当发动机控制任务顺序其中之一的剩余间隔已经变得短于一个给定值时，如图16(a)所示，建议使校正因子保持恒定，以便减轻所述发动机控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，ECU 40取消所述发动机控制任务的当前调度，并且对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超过先前调度的执行时间，换句话说，允许所述发动机控制任务先于其它发动机控制任务而继续被执行。
调度管理
图17示出了ECU 40在一个循环中总是执行的发动机控制任务调度管理程序。
进入程序以后，例程进行到步骤300，其中接收发动机控制启动请求以启动发动机控制任务。
例程进行到步骤302，其中分析请求执行的发动机控制任务以确定他们是否被允许彼此并行执行或者是否能够包括在内地执行，并且以上述方式确定要处理的发动机控制任务顺序。
例程进行到步骤304，其中以上述方式向每一个要求处理的发动机控制任务分配执行时间，并且启动所述发动机控制任务。需求控制执行时间比率较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率较小的发动机控制任务的执行时间。在分配给发动机控制任务的执行时间彼此长度相同的实例中，可以确定所述发动机控制任务的调度以使得需求控制执行时间比率较大的发动机控制任务先于需求控制执行时间比率较小的启动。
例程进行到步骤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，少量燃料喷射学习任务例如由十个喷射量采样操作组成，每个采样操作将指示选定的一个燃料喷射器30将少量的燃料喷入柴油机50中，并且采样燃料喷射器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，ECU 40分析所述十个数据以学习燃料喷射器30的喷射特性。例如，ECU 40计算实际燃料喷射量的平均值与燃料喷射器30已经被指示喷射的目标燃料喷射量的偏差，并且根据所述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，则例程进行到步骤408，其中根据上述的等式(1)确定发动机控制任务的成功率。
例程然后进行到步骤410，其中确定所述成功率是否小于一个给定值，如果答案为是，则例程进行到步骤412，其中确定成功率小于所述给定值的事件是否已经持续超过步骤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是低的。例程然后进行到步骤414，其中将正在处理的发动机控制任务从发动机控制任务的执行调度中排除。例程然后终止。当下一个发动机控制任务开始时，例程从步骤406开始。
如果在步骤410或步骤412中答案为否，则例程进行到步骤416，其中以上述方式根据在步骤408中计算的成功率确定发动机控制任务的需求控制执行时间比率。
如果在步骤406中答案为否或在步骤416之后，例程进行到步骤418，其中根据上述的等式(3)计算发动机控制任务的剩余间隔。
例程进行到步骤420，其中如上所述确定所述剩余间隔是否小于或者等于所要求的时间帧。如果答案为是，则例程进行到步骤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机控制任务之前继续。
或者，如果在步骤420中的答案为否，则例程进行到步骤424，其中根据所述剩余间隔确定发动机控制任务的需求控制执行时间比率。然后例程终止。当下一个发动机控制任务开始时，例程从步骤406开始。
根据上述讨论显而易见的是，第二实施例的ECU 40工作以根据发动机控制任务的需求控制执行时间比率确定它们的顺序，并且分别向发动机控制任务分配离散的执行时间，从而不需要使一个发动机控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机控制任务执行的机会。
ECU 40根据发动机控制任务的执行状态确定每一个发动机控制任务的需求控制执行时间比率，从而考虑到它的执行状态而允许为随后的执行周期重新调度所述发动机控制任务。
可以对ECU 40做下述修改。
如上所述，ECU 40分别向要求执行的所有发动机控制任务分配离散的执行时间。然而，在其中一个发动机控制任务在单一执行周期中优先完成的实例中，ECU40可以工作以分配足够长的能够完成该发动机控制任务的执行时间。
如上所述，ECU 40以系统车辆的行驶距离为基础确定执行时间，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/没有燃料喷射的减速状态以及柴油机50在减速时需要调度待处理的发动机控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所述没有燃料喷射/减速状态的次数或者以时间为单位来确定执行时间。
燃料喷射系统10还可以用于汽油发动机、由内燃机和电动机组成的混合式发动机或者安装在例如汽车中的电动机。
虽然为了便于更好的理解本发明，已经依据所述优选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所示实施例的变型。