WO2016067643A1 - 制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機 - Google Patents

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山下　幸生
博義 久保
満文 後藤
武蔵 坂本
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    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines

Definitions

  • the present invention relates to a control device, an actuator, a motor device, and a supercharger.
  • turbochargers There are vehicles equipped with engines equipped with turbochargers and other turbochargers.
  • the turbocharger generates compressed air by rotating a turbine using exhaust gas discharged from the engine and rotating a compressor coaxially connected to the turbine.
  • the turbocharger increases the output efficiency of the engine by supplying the compressed air to the engine.
  • control system may be equipped with an engine ECU (Electronic Control Unit) for mainly controlling the engine and a turbo ECU for controlling the turbocharger.
  • engine ECU Electronic Control Unit
  • turbo ECU Electronic Control Unit
  • the engine ECU and the turbo ECU are generally mounted on separate hardware.
  • Patent Document 1 describes an ECU system including a main ECU and a sub-ECU having computers independent from each other.
  • turbo ECU As described above, arranging the turbo ECU on independent hardware leads to space occupancy and cost increase.
  • the present invention provides a control device, an actuator, a motor device, and a supercharger that can solve the above-described problems.
  • the control device is a control device that controls a drive device that drives an auxiliary machine that assists the output of the main engine that is a power source, and controls the drive device.
  • the driving device is an actuator.
  • the auxiliary device is an electric turbocharger
  • the drive device is a motor device.
  • an actuator includes the control device according to the second aspect.
  • a motor device includes the control device according to the third aspect.
  • the supercharger is mounted with at least one of the actuator according to the fourth aspect and the motor device according to the fifth aspect.
  • the resources of the control device mounted on the actuator provided in the turbocharger can be effectively utilized, and space saving and cost reduction of the turbo ECU can be realized. Can do.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a turbo engine system according to an embodiment of the present invention.
  • a turbo engine system refers to an engine equipped with a turbocharger and a system for controlling the engine.
  • the turbo engine system 1 of the present embodiment includes an engine 100, an engine ECU 10, a turbocharger 200, an actuator 210 (210A, 210B, 210C), and a control device 20 (20A, 20B, 20C). Is done.
  • the engine 100 is an internal combustion engine that extracts power by burning fuel in a cylinder.
  • the engine ECU 10 includes a microcomputer, a memory, various control circuits, and the like.
  • the engine ECU 11 controls operations of the engine 100 such as fuel injection control and ignition control.
  • the turbocharger 200 is a kind of supercharger.
  • the turbocharger 200 uses the exhaust gas discharged from the engine 100 to rotate the turbine, and supplies the compressed air generated by rotating the compressor connected coaxially with the turbine to the engine.
  • the actuator 210 (210A, 210B, 210C) is a drive device having a mechanism for driving the turbocharger 200 mounted on the turbocharger 200.
  • the actuator 210 is, for example, a variable turbine nozzle actuator or a motor device in an electric turbocharger.
  • the electric turbocharger is a turbocharger having a mechanism for rotating a turbine and a coaxial compressor by a motor device.
  • the control device 20 (20A, 20B, 20C) is a controller (calculation IC) that includes a microcomputer, a memory, an actuator drive circuit, and the like.
  • the control device 20 controls the operation of the actuator 210.
  • the control device 20 may be configured integrally with the actuator 210.
  • the engine ECU 10 leads and controls the turbo engine system 1. However, the operation of the turbocharger 200 is left to the turbo ECU, which is the turbocharger ECU.
  • the engine ECU 10 transmits a supercharging pressure command value to the turbo ECU, and the turbo ECU controls the supercharging pressure of the turbocharger 200 based on the command value.
  • the engine ECU 10 controls the output of the engine by adjusting the supercharging pressure via the turbo ECU.
  • the cost increases and the space is occupied.
  • the engine 100 and the turbocharger 200 are often manufactured by different manufacturers.
  • the engine ECU is generally created by the engine manufacturer, and the turbo ECU is generally created by the manufacturer of the turbocharger 200. Therefore, it is expected that mounting the turbo ECU function on the same hardware as the engine ECU 10 is difficult due to various restrictions.
  • the turbo ECU is mounted on the control device 20 of the actuator 210 provided in the turbocharger 200. In this way, it is possible to achieve cost reduction and space saving compared to the case where hardware dedicated to the turbo ECU is introduced, and the manufacturer of the turbocharger can perform the installation work of the turbo ECU function relatively freely. Can do.
  • the control program for the turbo ECU is created in accordance with the standard specifications of automobile software such as AUTOSAR (Automotive Open System Architecture), and the control program for the actuator and motor device provided in the turbocharger is Created in accordance with standard specifications. Therefore, even when the turbocharger manufacturer and the actuator manufacturer are different, it is easier to install the control program of the turbo ECU on the control device 20 of the actuator or motor device than when the program is ported to another platform. . In addition, consistency between program modules on the same control device 20 (for example, a motor driver program in the motor device and a newly added turbo ECU control program) in the control program creation stage is confirmed in the manufacturing industry such as the automobile industry. It is possible by verification based on the many model-based developments introduced.
  • AUTOSAR Automatic Open System Architecture
  • the control device 20 equipped with a turbo ECU function As shown in FIG. 1, the control device 20 includes a turbo ECU unit 21, an actuator driving unit 22, a calculation unit 23, a storage unit 24, an input / output unit 25, and a communication unit 26.
  • the control device 20 equipped with the turbo ECU function is the control device 20A, and the other control devices 20B and 20C are not equipped with the turbo ECU function.
  • the configuration of the control device 20 will be described using the control device 20A as an example.
  • the turbo ECU unit 21A has a function of a turbo ECU.
  • the turbo ECU unit 21A controls the valve opening degree of a valve that controls the flow rate of exhaust gas flowing into the turbine (hereinafter referred to as a turbine valve) so that the supercharging pressure instructed by the engine ECU 10 is obtained. Generate a command signal.
  • the turbo ECU unit 21A has a function of controlling various other mechanisms of the turbocharger in addition to this, but description thereof is omitted in this specification.
  • the actuator driving unit 22A generates a control signal for controlling the operation of the actuator 210A provided with the control device 20A.
  • the actuator drive unit 22A sends a control signal for adjusting the valve opening of the turbine valve based on the valve opening command generated by the turbo ECU unit 21.
  • the calculation unit 23A is a calculation device such as a DSP, a microcomputer, or a CPU.
  • the storage unit 24A is a memory such as a ROM or a RAM.
  • the input / output unit 25A inputs / outputs data to / from another device of the actuator 210A provided with the own device (control device 20).
  • the input / output unit 25A outputs the control signal generated by the actuator driving unit 22A to the actuator 210A.
  • the communication unit 26A communicates with other devices. For example, the communication unit 26 receives a control signal from the engine ECU 10 to the turbo ECU unit 21A. Further, the communication unit 26 transmits the actuator control signal generated by the turbo ECU 21A to another actuator (for example, the actuator 210B).
  • the turbo ECU unit 21 and the actuator drive unit 22 are functions provided in the control device 20 when the calculation unit 23 reads and executes a program stored in the storage unit 24. Note that the configurations of the control device 20B and the control device 20C are the configurations in which the sub ECU unit 21 is removed from the control device 20A.
  • control device 20 on which the turbo ECU unit 21 is mounted is preferably a control device that controls a so-called smart actuator in which a sensor is integrated, or a control device that is mounted on a motor device in an electric turbocharger. Device. Since these smart actuators and motor devices require more complex control than general actuators, a control device with higher processing capability than a control device incorporated in a general actuator is mounted. If the processing capacity of the control device is sufficient, the turbo ECU unit 21 can be mounted.
  • the turbo ECU unit 21A controls the entire operation of the turbocharger 200. That is, the turbo ECU unit 21A generates control signals for the actuators 210A to 210C and outputs the control signals to the actuators 210A to 210C. For the actuator 210A, the turbo ECU unit 21A outputs a control signal to the actuator driving unit 22A. For the actuator 210B, the turbo ECU unit 21A outputs a control signal to the control device 20B via the communication unit 26A. In the control device 20B, the actuator driving unit 22B acquires a control signal via the communication unit 26B. The actuator 210C is the same as the actuator 210B.
  • the function of the turbo ECU is merely different depending on whether the control signal from the turbo ECU is acquired via the communication unit 26A or from the turbo ECU unit 21 via the memory (storage unit 24A). No matter which device is installed, there is no significant influence on the processing of the actuator 210A. Further, the cost required to mount the turbo ECU unit 21 in the control device 20A is less than that required to mount the function of the turbo ECU in independent hardware. According to the present embodiment, space saving and cost reduction of the turbo ECU can be realized.
  • FIG. 2A is a first diagram illustrating a method for selecting a control device equipped with a turbo ECU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a second diagram illustrating a method for selecting a control device equipped with a turbo ECU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a third diagram illustrating a method for selecting a control device equipped with a turbo ECU according to an embodiment of the present invention.
  • the load factor of the calculation unit 23 and the usage amount of the storage unit 24 are compared, and the sub ECU unit 21 is assigned to the actuator that is determined to have the most margin. Mount.
  • FIG. 2A shows a load factor (CPU load factor) and a usage rate (memory usage rate) of the storage unit 24 in a predetermined period (for example, a scene where the actuator is operating) of the calculation unit 23 of the control device 20 that controls the actuator 210A.
  • the average value is shown.
  • FIG. 2B shows an average value of the CPU load rate and the memory usage rate of the actuator 210B and FIG.
  • the average CPU load factor of the actuator 210A is 20%, and the average memory usage rate is 20%.
  • the average CPU load factor of the actuator 210B is 70%, and the average memory usage rate is 20%.
  • the average CPU load factor of the actuator 210C is 20%, and the average memory usage rate is 70%.
  • the threshold for determining whether there is a margin in the memory usage rate and CPU load rate is 50%.
  • the actuator 210B has a margin in the memory usage rate (20%) but does not have a margin in the CPU load rate (70%).
  • the actuator 210C has a margin in the CPU load rate (20%), but has no margin in the memory usage rate (70%).
  • the actuator 210A has both a CPU load factor (20%) and a memory usage rate (20%). In such a case, if the turbo ECUs 21B and 21C are mounted on the control devices 20B and 20C of the actuators 210B and 210C, resources are insufficient. Therefore, there is a possibility that a delay occurs in the processing of the turbo ECU unit 21 and the turbocharger cannot be controlled accurately.
  • the turbo ECU unit 21A is mounted on the control device 20A of the actuator 210A, there is little possibility of delay in the processing of the turbo ECU unit 21A because the control device 20A has enough resources. There is also an advantage that the resources of the control device 20A can be effectively used. Therefore, in this embodiment, the availability of the resources of the control devices 20 (20A to 20C) of the actuators is grasped by preliminary verification, and the turbo ECU 21 is mounted on the control device 20A having a margin.
  • the turbo ECU unit 21 when the capacity of the non-volatile memory (ROM, FLASH) is sufficient in the storage unit 24B of the control device 20B, the turbo ECU unit 21 is mounted on the storage unit 24B, and further the volatilization of the storage unit 24 of the control device 20C.
  • the turbo ECU unit 21 may be executed using the calculation unit 23C and the storage unit 24C (RAM).
  • the hardware of any one of the control devices 20 may be increased, and the turbo ECU 21 may be mounted on the control device 20. In general, this hardware enhancement is less costly and space-saving than the case where the hardware for the Turb ECU is provided independently.
  • the supercharger is an example of an auxiliary machine that assists the output of the main machine that is a power source.
  • the actuator drive unit 22 is an example of a drive control unit.
  • the turbo ECU unit 21 is an example of an auxiliary machine control unit.
  • the resources of the control device mounted on the actuator provided in the turbocharger can be effectively utilized, and space saving and cost reduction of the turbo ECU can be realized. Can do.
  • Control system 10 Engine ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 20
  • Control apparatus 21 Turbo ECU part 22
  • Actuator drive part 23 Calculation part 24 Memory
  • storage part Input / output part 26
  • Communication part 100
  • Engine 200 Turbocharger 210 Actuator

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Abstract

　制御装置は、動力源である主機の出力を補助する補機を駆動する駆動装置を制御する制御装置であって、前記駆動装置の制御を行うための駆動制御部と、前記駆動装置を含む前記補機が備える全ての駆動装置の制御を行い、前記補機の制御を行う補機制御部と、を備える。

Description

制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機
　本発明は、制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機に関する。
　本願は、２０１４年１０月２９日に、日本に出願された特願２０１４－２１９９０９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ターボチャージャなどの過給機を備えたエンジンを搭載した車両が存在する。ターボチャージャは、エンジンが排出した排気ガスを利用してタービンを回転させ、そのタービンと同軸上に接続された圧縮機を回転させることで圧縮空気を生成する。ターボチャージャは、その圧縮空気をエンジンに供給することで、エンジンの出力効率を高める。
　ターボチャージャを備えたエンジンの場合、制御システムには、主にエンジンを制御するためのエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、ターボチャージャを制御するためのターボＥＣＵが備えられている場合がある。その場合、エンジンＥＣＵとターボＥＣＵは、別々のハードウェアに搭載することが一般的である。
　関連した技術として、特許文献１には、互いに独立したコンピュータを備えるメインＥＣＵとサブＥＣＵとからなるＥＣＵシステムが記載されている。
日本国特許第４４１５９１２号公報
　上述のようにターボＥＣＵを独立したハードウェアに配置することはスペースの占有、コストの増加につながる。
　本発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機を提供する。
　本発明の第１の態様によれば、制御装置は、動力源である主機の出力を補助する補機を駆動する駆動装置を制御する制御装置であって、前記駆動装置の制御を行うための駆動制御部と、前記駆動装置を含む前記補機が備える全ての駆動装置の制御を行い、前記補機の制御を行う補機制御部と、を備える。
　本発明の第２の態様によれば、前記制御装置において、前記駆動装置は、アクチュエータである。
　本発明の第３の態様によれば、前記制御装置において、前記補機は、電動式ターボチャージャであり、前記駆動装置は、モータ装置である。
　本発明の第４の態様によれば、アクチュエータは、第２の態様に記載の制御装置を備える。
　本発明の第５の態様によれば、モータ装置は、第３の態様に記載の制御装置を備える。
　本発明の第６の態様によれば、過給機は、第４の態様に記載のアクチュエータと、第５の態様に記載のモータ装置とのうち、少なくとも一方を搭載する。
　上記した制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機によれば、ターボチャージャが備えるアクチュエータ等に搭載された制御装置のリソースを有効に活用し、ターボＥＣＵの省スペース化、コストダウンを実現することができる。
本発明に係る一実施形態におけるターボエンジン・システムのブロック図の一例である。 本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第一の図である。 本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第二の図である。 本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第三の図である。
　以下、本発明の一実施形態によるシステムを図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃを参照して説明する。
　図１は、本発明に係る一実施形態におけるターボエンジン・システムのブロック図の一例である。ターボエンジン・システムとは、ターボチャージャを搭載したエンジンとそれを制御するシステムのことをいう。本実施形態のターボエンジン・システム１は、エンジン１００と、エンジンＥＣＵ１０と、ターボチャージャ２００と、アクチュエータ２１０（２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ）と、制御装置２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）とを含んで構成される。
　エンジン１００は、シリンダ内で燃料を燃焼させることで動力を取り出す内燃機関である。
　エンジンＥＣＵ１０は、マイコン、メモリ、各種制御回路等から構成されている。エンジンＥＣＵ１１は、燃料噴射制御、点火制御などのエンジン１００の動作を制御する。
　ターボチャージャ２００は、過給機の一種である。ターボチャージャ２００は、エンジン１００が排出した排気ガスを利用してタービンを回転させ、そのタービンと同軸上に接続された圧縮機を回転させて生成した圧縮空気をエンジンに供給する。
　アクチュエータ２１０（２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ）は、ターボチャージャ２００に搭載されたターボチャージャ２００を駆動する機構を備えた駆動装置である。アクチュエータ２１０とは、例えば、可変タービンノズルのアクチュエータや電動式ターボチャージャにおけるモータ装置である。あるいは、タービンに流入する排気ガスの流量を制御するバイパス弁の動作を制御するためのアクチュエータである。なお、電動式ターボチャージャとは、モータ装置によってタービンおよび同軸上のコンプレッサを回転させる機構を備えるターボチャージャである。電動式ターボチャージャを用いると、起動時などエンジンからの排気ガスが不足する状況でも、モータ装置によってタービンの回転を補うことができるのでターボチャージャの立ち上がり時間を短縮することができる。
　制御装置２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）は、マイコン、メモリ、アクチュエータ駆動回路等から構成されるコントローラ（演算ＩＣ）である。制御装置２０は、アクチュエータ２１０の動作を制御する。制御装置２０は、アクチュエータ２１０と一体的に構成されていてもよい。
　エンジンＥＣＵ１０は、ターボエンジン・システム１を主導して制御する。しかし、ターボチャージャ２００の動作については、ターボチャージャ用のＥＣＵであるターボＥＣＵに制御を任せる。例えば、エンジンＥＣＵ１０は、ターボＥＣＵに過給圧指令値を送信し、ターボＥＣＵは、その指令値に基づいて、ターボチャージャ２００の過給圧を制御する。エンジンＥＣＵ１０は、ターボＥＣＵを介して、過給圧を調整することにより、エンジンの出力を制御する。
　ここで、ターボＥＣＵの機能を搭載する装置について考えると、ターボＥＣＵ専用にマイコン等を搭載した装置を設けるとコストの増大、スペースの占有を招くことになる。また、エンジン１００とターボチャージャ２００は、異なるメーカが製造することも多い。エンジンＥＣＵは、エンジンのメーカが作成し、ターボＥＣＵをターボチャージャ２００のメーカが作成することが一般的である。従って、ターボＥＣＵの機能をエンジンＥＣＵ１０と同じハードウェア上に搭載することには様々な制約が加わり困難が伴うことが予想される。本実施形態では、ターボＥＣＵを、ターボチャージャ２００に設けられたアクチュエータ２１０の制御装置２０に実装する。このようにすると、ターボＥＣＵ専用のハードウェアを導入する場合に比べ、コストダウンと省スペース化を達成することができ、ターボチャージャのメーカも、比較的自由にターボＥＣＵ機能の搭載作業を行うことができる。
　また、ターボＥＣＵの制御プログラムは、ＡＵＴＯＳＡＲ（Automotive Open System Architecture）等の自動車ソフトウェアの標準仕様に沿って作成されており、ターボチャージャに設けられたアクチュエータやモータ装置の制御プログラムも同様の自動車ソフトウェアの標準仕様に沿って作成されている。従って、ターボチャージャメーカとアクチュエータのメーカが異なる場合でも、ターボＥＣＵの制御プログラムを、アクチュエータやモータ装置の制御装置２０上に搭載することは、プログラムを他のプラットフォームに移植する場合に比べ容易である。
　また、制御プログラム作成段階での同一制御装置２０上のプログラムモジュール間（例えば、モータ装置におけるモータドライバのプログラムと新規に追加するターボＥＣＵの制御プログラム）の整合性確認は、自動車産業など製造業で多く導入されているモデルベース開発に則った検証により十分可能である。
　次にターボＥＣＵの機能を搭載した制御装置２０について説明する。図１に示すように制御装置２０は、ターボＥＣＵ部２１と、アクチュエータ駆動部２２と、演算部２３と、記憶部２４と、入出力部２５と、通信部２６と、を備えている。
　図１において、ターボＥＣＵの機能を搭載した制御装置２０は、制御装置２０Ａであり、その他の制御装置２０Ｂ、２０ＣにはターボＥＣＵの機能が搭載されていないものとする。以下、制御装置２０Ａを例に、制御装置２０の構成の説明を行う。
　ターボＥＣＵ部２１Ａは、ターボＥＣＵの機能を備えている。例えば、ターボＥＣＵ部２１Ａは、エンジンＥＣＵ１０が指示する過給圧となるように、タービンに流入する排気ガスの流量を制御するバルブ（以下、タービン弁という）の弁開度を制御する弁開度指令信号を生成する。ターボＥＣＵ部２１Ａは、この他にもターボチャージャの様々な機構を制御する機能を有しているが、本明細書では記載を省略する。
　アクチュエータ駆動部２２Ａは、制御装置２０Ａが設けられたアクチュエータ２１０Ａの動作を制御する制御信号を生成する。例えば、アクチュエータ２１０Ａが上述のタービン弁を駆動するアクチュエータである場合、アクチュエータ駆動部２２Ａは、ターボＥＣＵ部２１が生成する弁開度指令に基づいて、タービン弁の弁開度を調節する制御信号を生成する。
　演算部２３Ａは、ＤＳＰ、マイコン、ＣＰＵなどの演算装置である。
　記憶部２４Ａは、ＲＯＭ，ＲＡＭなどのメモリである。
　入出力部２５Ａは、自装置（制御装置２０）が設けられたアクチュエータ２１０Ａの他の装置とデータの入出力を行う。例えば、入出力部２５Ａは、アクチュエータ駆動部２２Ａが生成した制御信号をアクチュエータ２１０Ａに出力する。
　通信部２６Ａは、他の装置と通信を行う。例えば、通信部２６は、エンジンＥＣＵ１０から、ターボＥＣＵ部２１Ａへの制御信号を受信する。また、通信部２６は、ターボＥＣＵ部２１Ａが生成したアクチュエータの制御信号を、他のアクチュエータ（例えばアクチュエータ２１０Ｂ）へ送信する。
　ターボＥＣＵ部２１、アクチュエータ駆動部２２は、演算部２３が記憶部２４の記憶するプログラムを読み込んで実行することにより、制御装置２０に備わる機能である。
　なお、制御装置２０Ｂ、制御装置２０Ｃの構成は、制御装置２０ＡからサブＥＣＵ部２１を除いた構成となる。
　また、ターボＥＣＵ部２１が搭載される制御装置２０は、好ましくは、センサが一体的に組み込まれた、いわゆるスマートアクチュエータを制御する制御装置、又は、電動式ターボチャージャにおけるモータ装置に搭載された制御装置である。これら、スマートアクチュエータやモータ装置は、一般的なアクチュエータよりも複雑な制御が必要であるため、一般的なアクチュエータに組み込まれた制御装置よりも処理能力の高い制御装置が搭載される。制御装置の処理能力に余裕があればターボＥＣＵ部２１を搭載することが可能になる。
　ターボＥＣＵ部２１Ａは、ターボチャージャ２００全体の動作を制御する。つまり、ターボＥＣＵ部２１Ａは、アクチュエータ２１０Ａ～２１０Ｃの制御信号を生成し、その制御信号を各アクチュエータ２１０Ａ～２１０Ｃに出力する。アクチュエータ２１０Ａについては、ターボＥＣＵ部２１Ａは、アクチュエータ駆動部２２Ａへ制御信号を出力する。アクチュエータ２１０Ｂについては、ターボＥＣＵ部２１Ａは、通信部２６Ａを介して制御装置２０Ｂへ制御信号を出力する。制御装置２０Ｂでは、通信部２６Ｂを介してアクチュエータ駆動部２２Ｂが制御信号を取得する。アクチュエータ２１０Ｃについてもアクチュエータ２１０Ｂと同様である。
　ターボＥＣＵの機能が独立したハードウェアに搭載されていても、本実施形態のようにアクチュエータの制御装置２０Ａに搭載されていても、エンジンＥＣＵ１０の機能・構成に大きな影響はない。また、他のアクチュエータ２１０Ｂ、２１０Ｃについても同様に、ターボＥＣＵの機能がどこに搭載されても、アクチュエータ２１０Ｂ、２１０Ｃの機能・構成には大きな影響はない。アクチュエータ２１０Ａについては、ターボＥＣＵからの制御信号を、通信部２６Ａを介して取得するか、ターボＥＣＵ部２１からメモリ（記憶部２４Ａ）を介して取得するかの違いだけで、ターボＥＣＵの機能をどの装置に搭載したとしても、アクチュエータ２１０Ａの処理を行う上で大きな影響はない。また、制御装置２０ＡにターボＥＣＵ部２１を搭載するのに必要なコストは、ターボＥＣＵの機能を独立したハードウェアに搭載するのに比べれば少なくて済む。本実施形態によれば、ターボＥＣＵの省スペース化、コストダウンを実現することができる。
　図２Ａは、本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第一の図である。図２Ｂは、本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第二の図である。図２Ｃは、本発明に係る一実施形態におけるターボＥＣＵを搭載する制御装置の選択方法を説明する第三の図である。
　本実施形態では、制御装置を持つアクチュエータが複数ある場合には、演算部２３の負荷率や記憶部２４の使用量を比較して、最も余裕があると判断されたアクチュエータにサブＥＣＵ部２１を搭載する。
　図２Ａは、アクチュエータ２１０Ａを制御する制御装置２０の演算部２３の所定の期間（例えばアクチュエータが動作している場面）における負荷率（ＣＰＵ負荷率）及び記憶部２４の使用率（メモリ使用率）の平均値を示している。同様に図２Ｂは、アクチュエータ２１０Ｂの、図２Ｃはアクチュエータ２１０Ｃの所定の期間におけるＣＰＵ負荷率及びメモリ使用率の平均値を示している。
　アクチュエータ２１０Ａの平均ＣＰＵ負荷率は２０％で、平均メモリ使用率は２０％である。アクチュエータ２１０Ｂの平均ＣＰＵ負荷率は７０％で、平均メモリ使用率は２０％である。アクチュエータ２１０Ｃの平均ＣＰＵ負荷率は２０％で、平均メモリ使用率は７０％である。
　ここで、メモリ使用率及びＣＰＵ負荷率に余裕があるかどうかを判定する閾値を５０％とする。アクチュエータ２１０Ｂは、メモリ使用率（２０％）には余裕があるが、ＣＰＵ負荷率（７０％）には余裕がない。アクチュエータ２１０Ｃは、ＣＰＵ負荷率（２０％）には余裕があるが、メモリ使用率（７０％）には余裕がない。アクチュエータ２１０Ａは、ＣＰＵ負荷率（２０％）、メモリ使用率（２０％）共に余裕がある。このような場合、アクチュエータ２１０Ｂ、２１０Ｃの制御装置２０Ｂ、２０ＣにターボＥＣＵ部２１Ｂ、２１Ｃを搭載すると、リソースが不足する。そのため、ターボＥＣＵ部２１の処理に遅延が生じ、ターボチャージャの制御が正確にできない可能性がある。一方、アクチュエータ２１０Ａの制御装置２０Ａに、ターボＥＣＵ部２１Ａを搭載すれば、制御装置２０Ａのリソースには余裕があるため、ターボＥＣＵ部２１Ａの処理に遅延が生じる可能性が少ない。また、制御装置２０Ａのリソースを有効に活用できるという利点も存在する。従って、本実施形態では、事前検証により各アクチュエータの制御装置２０（２０Ａ～２０Ｃ）のリソースの空き具合を把握し、余裕のある制御装置２０ＡにターボＥＣＵ２１を搭載する。
　なお、制御装置２０Ｂの記憶部２４Ｂのうち不揮発性メモリ（ＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ）の容量に余裕がある場合は、ターボＥＣＵ部２１を記憶部２４Ｂに搭載し、さらに制御装置２０Ｃの記憶部２４の揮発性メモリ（ＲＡＭ）には余裕がある場合、演算部２３Ｃと記憶部２４Ｃ（ＲＡＭ）を用いてターボＥＣＵ部２１を実行するようにしてもよい。
　また、どのアクチュエータにも十分な余裕がない場合は、どれか１つの制御装置２０のハードウェアを増強し、その制御装置２０にターボＥＣＵ２１を搭載するようにしてもよい。このハードウェア増強は、一般的には、タービＥＣＵ用のハードウェアを独立して設ける場合に比べれば、コストが安く済み、省スペース化も実現できる。
　本実施形態によれば、ターボＥＣＵ２１用の新たなハードウェアを設ける必要がないため、ターボＥＣＵ２１の省スペース化、コストダウンを実現することができる。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。なお、過給機は、動力源である主機の出力を補助する補機の一例である。アクチュエータ駆動部２２は、駆動制御部の一例である。ターボＥＣＵ部２１は、補機制御部の一例である。
　上述した制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機によれば、ターボチャージャが備えるアクチュエータ等に搭載された制御装置のリソースを有効に活用し、ターボＥＣＵの省スペース化、コストダウンを実現することができる。
　１　　　制御システム
　１０　　　エンジンＥＣＵ
　２０　　　制御装置
　２１　　　ターボＥＣＵ部
　２２　　　アクチュエータ駆動部
　２３　　　演算部
　２４　　　記憶部
　２５　　　入出力部
　２６　　　通信部
　１００　　　エンジン
　２００　　　ターボチャージャ
　２１０　　　アクチュエータ

Claims (6)

  1. 　動力源である主機の出力を補助する補機を駆動する駆動装置を制御する制御装置であって、
    　前記駆動装置の制御を行うための駆動制御部と、
    　前記駆動装置を含む前記補機が備える全ての駆動装置の制御を行い、前記補機の制御を行う補機制御部と、
    　を備える制御装置。
  2. 　前記駆動装置は、アクチュエータである
    　請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記補機は、電動式ターボチャージャであり、
    　前記駆動装置は、モータ装置である
    　請求項１に記載の制御装置。
  4. 　請求項２に記載の制御装置を備えたアクチュエータ。
  5. 　請求項３に記載の制御装置を備えたモータ装置。
  6. 　請求項４に記載のアクチュエータと、請求項５に記載のモータ装置とのうち、
    少なくとも一方を搭載した過給機。
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