CN113268018A - 旋转输出装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使将多个ECU汇集在一个运算装置中也响应性良好地控制驱动系统的设备的旋转输出装置的控制装置。具备从中央运算装置(10)接收控制信号并基于接收到的控制信号使促动器(A)动作的集成电路(110)。中央运算装置(10)具有储存有表示促动器(A)的动作模式的模型的存储器(102)，控制信号是包含基于模型的促动器(A)的期望的动作模式以及该动作模式的期望的动作开始时期的信号，集成电路(100)在期望的动作开始时期以期望的动作模式对促动器(A)进行动作控制，并且在期望的动作模式的结束后或者期望的动作模式的执行中接收表示接下来的动作模式以及动作开始时期的控制信号。

Description

旋转输出装置的控制装置
技术领域
在此公开的技术属于涉及旋转输出装置的控制装置的技术领域。
背景技术
近年来，正在举国推进自动驾驶系统的开发，车辆所具备的促动器几乎全部被电子控制。
例如，在专利文献1中公开了一种多重通信装置，其在车辆的各车门分别设置副ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，并设置管理各ECU的主ECU，主ECU向副ECU输出请求信号，副ECU向各促动器(马达等)输出控制信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016－174245号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在像这样针对车辆的每个设备分别设置ECU的构成中，专用的ECU的数量庞大，每一台车辆的ECU的数量在很多车型中多达数百。因此，连接各ECU彼此以及连接各ECU与传感器类的布线、连接器的数量也增大。其结果，车辆的通信系统的构成变得复杂，并且成本增大。
因此，正在研究将生成针对各促动器的控制信号的ECU汇集在一个运算装置中。然而，对构成内燃机、马达等生成旋转动力的旋转输出装置的促动器要求细微的控制。因此，若仅将各ECU汇集成一个，促动器与运算装置之间的通信会花费时间，导致响应性的恶化。
在此公开的技术是鉴于这一点而完成的，其目的在于，即使将多个ECU汇集在一个运算装置中，也响应性良好地控制构成旋转输出装置的促动器。
用来解决课题的手段
为了解决所述课题，在此公开的技术中，以具有旋转轴的旋转输出装置的控制装置为对象，其构成为，具备集成电路，该集成电路经由通信路径从中央运算装置接收控制信号，并且基于接收到的该控制信号使所述旋转输出装置所具有的促动器动作，所述中央运算装置具有存储部，该存储部储存有表示所述促动器的动作模式的模型，所述控制信号是包含基于所述模型的所述促动器的期望的动作模式以及该动作模式的期望的动作开始时期的信号，所述集成电路在所述期望的动作开始时期以所述期望的动作模式对所述促动器进行动作控制，并且在所述期望的动作模式的结束后或者所述期望的动作模式的执行中，接收表示接下来的所述动作模式以及所述动作开始时期的控制信号。
根据该构成，在对构成旋转输出装置的促动器进行动作控制的集成电路中，预先输入使用中央运算装置所具有的模型生成的控制信号。集成电路只要在控制信号所含的期望的动作开始时期开始控制促动器即可。因此，中央运算装置不需要对促动器进行全时间通信来进行控制。由此，中央运算装置在促动器的控制中所使用的运算资源以及通信容量被削减。其结果，中央运算装置能够响应性良好地控制促动器。
在所述旋转输出装置的控制装置中，也可以构成为，所述促动器有多个，所述旋转输出装置的控制装置还具备相位角检测部，该相位角检测部检测所述旋转轴的相位角，所述控制信号的所述动作开始时期根据所述旋转轴的相位角而设定，所述集成电路在所述旋转轴的相位角已变为表示各控制信号中的所述动作开始时期的相位角时，以对应的动作模式对所述各促动器分别进行动作控制。
根据该构成，能够以旋转输出装置的旋转轴的相位角为触发，对各促动器进行控制。由此，中央运算装置作为与动作开始时期相关的信息，仅生成与旋转轴的相位角相关的信息即可。因此，能够进一步削减中央运算装置的运算资源。
在所述旋转输出装置的控制装置的一实施方式中，所述旋转输出装置是通过活塞的往复运动使作为所述旋转轴的曲柄轴旋转的内燃机，所述期望的动作开始时期分别被设定为所述活塞的上止点或者下止点。
即，在内燃机的旋转控制中，在使用特别多的促动器的同时，需要细微的控制。因此，若执行上述那样的模型控制，则可大幅削减中央运算装置的运算资源。由此，能够更恰当地发挥通过中央运算装置响应性良好地控制促动器的效果。
在所述旋转输出装置的控制装置中，也可以构成为，所述集成电路基于从所述中央运算装置接收到的信号，生成表示所述期望的动作模式的电信号，并输出至所述促动器。
根据该构成，集成电路只要具有将控制信号修正为适当的电信号的功能即可，能够使用通用性高的集成电路。由此，能够提高控制装置的性价比。
发明效果
如以上说明那样，根据在此公开的技术，即使将多个ECU汇集在一个运算装置中，也能够响应性良好地控制构成旋转输出装置的促动器。
附图说明
图1是表示具有例示的实施方式的控制装置的车辆的通信路径的概略图。
图2是由控制装置控制的发动机的概略构成图。
图3是发动机的燃烧室的剖面图。
图4是表示发动机的控制系统的框图。
图5是表示由中央运算装置进行的模型预测控制的概略图。
图6是概略地表示火花塞IC的功能的图。
图7是概略地表示喷油器IC的功能的图。
图8是表示火花塞IC以及喷油器IC的动作的时序图。
附图标记说明
1 发动机(旋转输出装置)
3 活塞
6 喷油器(促动器)
10 中央运算装置
15 曲柄轴(旋转轴)
23 进气电动S－VT(促动器)
24 排气电动S－VT(促动器)
25 火花塞(促动器)
43 节气门(促动器)
45 电磁离合器(促动器)
54 EGR阀(促动器)
102 存储器(存储部)
102a 缸内状态推断模型
102b 点火模型
102c 燃料供给模型
110 集成电路
111 火花塞IC
112 喷油器IC
A 促动器
CL 通信线(通信路径)
SW7 曲柄角传感器(相位角检测部)
具体实施方式
以下，参照附图对例示的实施方式进行详细说明。
(通信路径的构成)
图1表示具有本实施方式的控制装置的车辆1的通信路径。图1所示的促动器A是设于车辆AM的促动器的一部分，不表示车辆1的整个促动器。另外，图1所示的通信线CL也仅表示车辆AM的整个通信线的一部分。
图1所示的车辆AM是除了通过驾驶员的操作而行驶的手动驾驶之外，还能够进行辅助驾驶员的操作而行驶的辅助驾驶以及无需驾驶员的操作而行驶的自动驾驶的汽车。该车辆AM在驱动控制、制动控制以及转向控制中，采用进行电控制的线控方式。即，在车辆AM中，通过传感器感测油门踏板的操作、制动踏板的操作以及方向盘的操作。然后，通过基于传感器的输出由中央运算装置10生成的控制信号来控制承担各控制的促动器A。
促动器A例如包括设于发动机1的喷油器6、进气电动SVT23、排气电动S－VT24、火花塞25、节气门43、增压器44的电磁离合器45、EGR阀54等。促动器A包括设于各车轮的制动装置、辅助转向操作的动力转向装置、设于各车门的电动车窗装置、分别设于车辆AM的前侧部分以及后侧部分的灯等。关于设于发动机1的促动器A的详细情况，之后进行叙述。
各促动器A经由通信线CL与中央运算装置10电连接。在本实施方式中，中央运算装置10与各促动器A不经由其他ECU(Electrical Control Unit，电子控制单元)连接。即，用于控制各促动器A的控制信号全部由中央运算装置10生成。从设于车辆AM的多个传感器(在图3中示出一部分)向中央运算装置10输入信息。各传感器通过通信线CL与中央运算装置10电连接。通信线CL是具有1Gbps以上的通信速度的通信线。
另外，在图1中，中央运算装置10在车辆AM中配置于后部，但中央运算装置10的配置并不限定于此。中央运算装置10也可以配置于车辆AM的前部、前后方向的中央部。
各促动器A分别与集成电路110连接，该集成电路110经由通信线CL从中央运算装置10接收控制信号，并且基于接收到的该控制信号使该各促动器A进行动作。虽然详细情况后述，但各集成电路110基于从中央运算装置10接收到的控制信号，输出用于使对应的促动器A实际动作的电信号。
(发动机的构成)
图2是例示发动机的图。图3是例示发动机的燃烧室的图。另外，图2中的进气侧为纸面左侧，排气侧为纸面右侧。图3中的进气侧为纸面右侧，排气侧为纸面左侧。
发动机1具有燃烧室17。燃烧室17反复进行进气行程、压缩行程、膨胀行程以及排气行程。发动机1为四冲程发动机。通过发动机1运转，使得车辆AM行驶。发动机1的燃料在该构成例中为汽油。燃料只要是至少包含汽油的液体燃料即可。作为燃料的汽油可以是标准燃料，也可以是高辛烷值燃料。燃料例如也可以是包含生物乙醇等的汽油。
发动机1具备气缸体12和气缸盖13。气缸盖13载置于气缸体12之上。
在气缸体12中，形成有多个气缸11。发动机1为多缸发动机。在图2以及图3中，仅示出一个气缸11。
各气缸11内插有活塞3。活塞3经由连杆14而与作为旋转轴的曲柄轴15连结。活塞3在气缸11的内部进行往复运动。活塞3、气缸11以及气缸盖13形成燃烧室17。另外，“燃烧室”与活塞3的位置无关，是指由活塞3、气缸11以及气缸盖13形成的空间。
气缸盖13的下表面构成燃烧室17的顶棚部。如图2的下图所示，顶棚部由两个倾斜面构成。燃烧室17为所谓的屋脊式。
活塞3具有从上表面朝向下侧凹陷的腔室31。在该构成例中，腔室31具有浅盘状的形状。腔室31的中心比气缸11的中心轴X1向排气侧偏移。
发动机1的几何压缩比被设定为15～18。如后述那样，发动机1在一部分的运转区域中，进行将SI(Spark Ignition，火花点火)燃烧与CI(Compression Ignition，压缩点火)燃烧组合的SPCCI燃烧。SPCCI燃烧通过基于SI燃烧的发热和/或压力上升来控制CI燃烧。发动机1为压缩点火式发动机。该发动机1不需要提高活塞3到达压缩上止点时的燃烧室17的温度。
在进气道18中配设有进气阀21。进气阀21对进气道18进行开闭。气门机构以规定的定时对进气阀21进行开闭。气门机构也可以采用使阀定时和/或阀升程可变的可变气门机构。如图4所示，气门机构具有进气电动S－VT(Sequential-Valve Timing，可变气门正时)23。进气电动S－VT23使进气凸轮轴的旋转相位在规定的角度范围内连续地变更。进气阀21的开阀角不变化。进气阀21的开阀角例如为240°CA。另外，气门机构也可以代替电动S－VT而具有液压式的S－VT。
在排气端口19中配设有排气阀22。排气阀22对排气端口19进行开闭。气门机构以规定的定时对排气阀22进行开闭。气门机构也可以采用使阀定时和/或阀升程可变的可变气门机构。如图4所示，气门机构具有排气电动S－VT24。排气电动S－VT24使排气凸轮轴的旋转相位在规定的角度范围内连续地变更。排气阀22的开阀角不变化。排气阀22的开阀角例如为240°CA。另外，气门机构也可以代替电动S－VT而具有液压式的S－VT。
进气电动S－VT23以及排气电动S－VT24对进气阀21与排气阀22双方开阀的重叠期间的长度进行调节。通过调节重叠期间的长度，内部EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)气体被导入燃烧室17之中。
在气缸盖13上，按每个气缸11安装有喷油器6。喷油器6直接向燃烧室17中喷射燃料。喷油器6配设于燃烧室17的顶棚部的中心部。更详细地说，喷油器6配设于屋脊的谷部。如图3所示，喷油器6的喷射轴心X2位于比气缸11的中心轴X1靠排气侧的位置。喷油器6的喷射轴心X2与中心轴X1平行。喷油器6的喷射轴心X2与腔室31的中心一致。喷油器6与腔室31对置。另外，喷油器6的喷射轴心X2也可以与气缸11的中心轴X1一致。在该构成的情况下，喷油器6的喷射轴心X2与腔室31的中心也可以一致。喷油器6是促动器的一个例子。
喷油器6是具有多个喷孔的多喷孔型。如图3双点划线所示，喷油器6从燃烧室17的顶棚部的中央部呈放射状、且向斜下方地喷射燃料。在该构成例中，喷油器6具有十个喷孔。十个喷孔在周向上以等角度间隔配置。
在喷油器6中连接有燃料供给系统61。燃料供给系统61具备存储燃料的燃料箱63、以及燃料供给路62。燃料供给路62将燃料箱63与喷油器6相互连接。在燃料供给路62上夹设有燃料泵65与共轨64。燃料泵65向共轨64输送燃料。在该构成例中，燃料泵65是由曲柄轴15驱动的柱塞式的泵。共轨64蓄积从燃料泵65输送来的燃料。共轨64内为高压。喷油器6与共轨64相连。当喷油器6开阀时，共轨64中的高压的燃料从喷油器6的喷孔向燃烧室17之中喷射。该构成例的燃料供给系统61能够将30MPa以上的高压力的燃料供给至喷油器6。燃料供给系统61的最高压力例如也可以设为200MPa。燃料供给系统61也可以根据发动机1的运转状态来改变燃料的压力。另外，燃料供给系统61的构成并不限定于上述的构成。
在气缸盖13上，按每个气缸11安装有火花塞25。火花塞25对燃烧室17中的混合气强制点火。如图3所示，火花塞25配设于比气缸11的中心轴X1靠进气侧的位置。火花塞25位于两个进气道18之间。火花塞25的电极面对燃烧室17之中。另外，火花塞25也可以配置于比气缸11的中心轴X1靠排气侧的位置。另外，火花塞25也可以配置于气缸11的中心轴X1上。
在发动机1的一侧面连接有进气通路40。进气通路40与各气缸11的进气道18连通。导入到燃烧室17的进气的气体在进气通路40中流动。在进气通路40的上游端部配设有空气滤清器41。在进气通路40的下游端的附近配设有稳压罐42。比稳压罐42靠下游的进气通路40按每个气缸11而分支。
在进气通路40中的空气滤清器41与稳压罐42之间配设有节气门43。节气门43通过改变阀的开度，来调节新鲜空气向燃烧室17中的导入量。
在进气通路40中，在节气门43的下游，还配设有增压器44。增压器44提高向燃烧室17导入的进气的气体的压力。在该构成例中，增压器44由发动机1驱动。增压器44为罗茨式、利肖姆式、叶片式、或者离心式。增压器44构成增压系统的一部分。
在增压器44与发动机1之间夹设有电磁离合器45。电磁离合器45在从发动机1向增压器44传递驱动力的状态与切断驱动力的传递的状态之间进行切换。通过利用后述的中央运算装置10向电磁离合器45输出控制信号，使得增压器44成为接通或者断开。电磁离合器45构成增压系统的一部分。
在进气通路40中的增压器44的下游配设有中间冷却器46。中间冷却器46对增压器44压缩后的进气的气体进行冷却。中间冷却器46为水冷式或者油冷式。中间冷却器46构成增压系统的一部分。
在进气通路40中连接有旁通通路47。旁通通路47将进气通路40中的增压器44的上游部与中间冷却器46的下游部相互连接。旁通通路47绕过增压器44以及中间冷却器46。在旁通通路47中配设有空气旁通阀48。空气旁通阀48对在旁通通路47中流动的气体的流量进行调节。
中央运算装置10在增压器44为断开的情况下，使空气旁通阀48全开。在进气通路40中流动的进气的气体绕过增压器44以及中间冷却器46而到达发动机1的燃烧室17。发动机1以非增压、即自然进气的状态运转。
在增压器44为接通的情况下，发动机1以增压状态运转。中央运算装置10在增压器44为接通的情况下，调节空气旁通阀48的开度。通过了增压器44以及中间冷却器46的进气的气体的一部分通过旁通通路47而返回到增压器44的上游。当中央运算装置10调节空气旁通阀48的开度时，向燃烧室17导入的进气的气体的压力改变。另外，也可以定义为，“增压”是指稳压罐42内的压力超过大气压的状态，“非增压”是指稳压罐42内的压力为大气压以下的状态。
在发动机1的另一侧面连接有排气通路50。排气通路50与各气缸11的排气端口19连通。从燃烧室17排出的废气在排气通路50中流动。虽然省略了详细图示，但排气通路50的上游部分按每个气缸11而分支。
在排气通路50配设有具有多个催化转化器的废气净化系统。虽然省略了图示，这些催化转化器配设于发动机舱内。上游的催化转化器具有三元催化剂511和GPF(GasolineParticulate Filter，汽油机颗粒捕集器)512。下游的催化转化器具有三元催化剂513。另外，废气净化系统并不限定于图示的构成。例如也可以省略GPF。另外，催化转化器并不限定于具有三元催化剂的催化转化器。而且，三元催化剂以及GPF的排列顺也可以适当变更。
在进气通路40与排气通路50之间连接有EGR通路52。EGR通路52是使废气的一部分回流到进气通路40的通路。EGR通路52的上游端连接于排气通路50中的两个催化转化器之间。EGR通路52的下游端连接于进气通路40中的增压器44的上游部。
在EGR通路52中配设有水冷式的EGR冷却器53。EGR冷却器53对废气进行冷却。在EGR通路52中还配设有EGR阀54。EGR阀54对在EGR通路52中流动的废气的流量进行调节。EGR阀54对外部EGR气体的回流量进行调节。
(发动机的控制系统的构成)
如上述那样，控制发动机1的控制信号由中央运算装置10生成。中央运算装置10例如是由一个或者多个芯片构成的处理器。中央运算装置10具有：运算电路101；由RAM(Random Access Memory，随机存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)构成的存储器102；以及进行电信号的输入输出的I/F电路103。中央运算装置10有时具有AI(Artificial Intelligence，人工智能)功能。
存储器102储存有表示发动机1的各促动器的动作模式的模型。关于模型的详细情况，之后进行叙述。
如图2以及图4所示，在中央运算装置10中连接有各种传感器SW1～SW12。传感器SW1～SW12向中央运算装置10输出信号。在传感器中包括以下的传感器。
空气流量传感器SW1对在进气通路40中流动的新鲜空气的流量进行计测。空气流量传感器SW1配置于进气通路40中的空气滤清器41的下游。
第一进气温度传感器SW2对在进气通路40中流动的新鲜空气的温度进行计测。第一进气温度传感器SW2配置于进气通路40中的空气滤清器41的下游。
第二进气温度传感器SW3对导入到燃烧室17的进气的气体的温度进行计测。第二进气温度传感器SW3安装于稳压罐42。
进气压力传感器SW4对导入到燃烧室17的进气的气体的压力进行计测。进气压力传感器SW4安装于稳压罐42。
缸内压力传感器SW5对各燃烧室17内的压力进行计测。缸内压力传感器SW5的按每个气缸11而安装于气缸盖13。
发动机水温传感器SW6对冷却燃烧室17的冷却水的温度进行计测。发动机水温传感器SW6以面对发动机1的水套的方式安装。
曲柄角传感器SW7(相位角检测部)对曲柄轴15的旋转角进行计测。曲柄角传感器SW7安装于发动机1。
油门开度传感器SW8对与油门踏板的操作量对应的油门开度进行计测。油门开度传感器SW8安装于油门踏板机构。
进气凸轮角传感器SW9对进气凸轮轴的旋转角进行计测。进气凸轮角传感器SW9安装于发动机1。
排气凸轮角传感器SW10对排气凸轮轴的旋转角进行计测。排气凸轮角传感器SW10安装于发动机1。
燃料压力传感器SW11对供给至喷油器6的燃料的压力进行计测。燃料压力传感器SW11安装于燃料供给系统61的共轨64。
中间冷却器水温传感器SW12对向中间冷却器46流通的冷却水的温度进行计测。中间冷却器水温传感器SW12安装于发动机1。
ECU10基于这些传感器SW1～SW12的信号，判断发动机1的运转状态。ECU10还按照预先确定的控制逻辑，对各设备的控制量进行运算。控制逻辑存储于存储器102中。
ECU10将与控制量有关的电信号输出至喷油器6、火花塞25、进气电动S－VT23、排气电动S－VT24、节气门43、EGR阀54、增压器44的电磁离合器45等。
(模型预测控制的概要)
中央运算装置10基于从各种传感器取得的信息并利用储存于存储器102的模型来生成各促动器的控制信号，以在一部分的运转区域中实现SPCCI燃烧。例如，中央运算装置10根据从各传感器取得的信息并利用缸内状态推断模型102a来推断缸内的状态。中央运算装置10基于推断出的缸内状态，利用点火模型102b，生成包含火花塞25的期望的动作模式以及该动作模式的期望的动作开始时期的控制信号。中央运算装置10利用燃料供给模型102c，生成包含喷油器6的期望的动作模式以及该动作模式的期望的动作开始时期的控制信号。
图5概略地示出了中央运算装置10所执行的模型预测控制。在该模型预测控制中，首先，中央运算装置10取得由空气流量传感器SW1感测出的吸入空气量、由第一进气温度传感器SW2以及第二进气温度传感器SW3感测出的进气温度、由进气凸轮角传感器SW9以及排气凸轮角传感器SW10感测出的进气凸轮轴以及排气凸轮轴各自的旋转角等。中央运算装置10基于与这些传感器的检测结果对应的吸入空气量等，计算实际的进气气体(新鲜空气)的状态量，例如进气气体的温度、压力。另外，中央运算装置10基于与进气凸轮轴以及排气凸轮轴的旋转角对应的进气电动S―VT23以及排气电动S－VT24各自的相位角，计算实际的内部EGR气体的状态量，例如内部EGR气体的温度、压力。
接下来，中央运算装置10根据计算出的进气气体的状态量以及内部EGR气体的状态量，使用缸内状态推断模型102a，计算进气阀21的关闭时刻(以下，称作IVC时刻)的缸内温度。中央运算装置10根据计算出的IVC时刻处的缸内温度，计算发生自点火时的缸内温度，求出发生自点火的时期(即，CI燃烧的开始时期)。自点火的发生时期能够通过考虑热力学中的多变(polytropic)过程来计算。具体的计算方法能够采用已知的方法(例如，日本特开2018－84181号公报所记载的方法)，因此省略详细的说明。
中央运算装置10除了缸内温度以外，还计算进气填充量、缸内的氧浓度等来作为缸内的状态量。另外，该缸内状态推断模型102a可以根据基于缸内状态推断模型102a计算的缸内温度和由缸内压力传感器SW5的感测结果计算的缸内温度的偏差来进行适当校正。由此，缸内状态推断模型102a被更新为能够更高精度地推断实际的缸内状态的模型。
中央运算装置10基于计算出的自点火的发生时期，使用规定的点火模型102b，以实现目标的自点火时期的方式计算火花塞25的目标点火时期。然后，中央运算装置10生成表示在目标点火时期点火那样的点火模式的控制信号(以下，称作点火控制信号)。该点火控制信号包含表示点火模式的动作开始时期、换言之是与火花塞25对应的集成电路(以下，称作火花塞IC111)向火花塞25输出电信号的时期(后述的触发Tr1)的信息。
中央运算装置10在如上述那样生成针对火花塞25的控制信号的同时，基于计算出的进气填充量、缸内的氧浓度来计算来自喷油器6的燃料喷射量。具体而言，中央运算装置10使用规定的燃料供给模型102c，计算燃烧后的废气的空燃比成为理论空燃比(即λ＝1)那样的燃料喷射量。然后，中央运算装置10使用规定的燃料供给模型102c，生成表示来自喷油器6的燃料的喷射模式的控制信号(以下，称作喷射控制信号)。该喷射控制信号包含表示喷射模式的动作开始时期、换言之是与喷油器6对应的集成电路(以下，称作喷油器IC112)向喷油器6输出电信号的时期(后述的触发Tr2)的信息。
从中央运算装置10输出的点火控制信号被输入到火花塞IC111。如图6所示，火花塞IC111基于输入的控制信号，生成表示期望的点火模式的电信号。在图6所示的点火模式中，生成如下的电信号：在成为与触发Tr1对应的时期之后成为了时期t1时，向火花塞25的点火器25a供给电力(即点火开始)，在成为了时期t2时，切断电力的供给(即结束点火)。即，点火模式也包含不供给电力的时期。火花塞IC111在成为了与触发Tr1对应的时期时，开始向点火器25a输出电信号，在刚过期间t2之后停止电信号的输出。另外，这里所示的点火模式是一个例子，点火模式可以根据发动机1的运转状态适当变更。
在本实施方式中，触发Tr1例如在压缩行程中被设定为活塞3位于下止点的时期(压缩行程的开始时期)。火花塞IC111被输入曲柄角传感器SW7的感测结果。火花塞IC111在从曲柄角传感器SW7接收到活塞3成为了压缩行程的下止点的这一感测信号时，开始向点火器25a输出电信号。如图8所示，时期t1例如是活塞3位于比压缩行程的上止点靠前15°的时期，时期t2是活塞3从时期t1起以曲柄角前进10°的时期。另外，触发Tr1的时期并不限定于活塞3位于压缩行程的下止点的时期，能够任意地决定。
火花塞IC111在不向点火器25a输出电信号的期间，从中央运算装置10接收表示下一个点火模式的控制信号。例如，如图8所示，火花塞IC111在从停止电信号的输出后到下一个触发Tr1为止的期间、即从刚过时期t2之后到活塞3位于下一个压缩行程的下止点为止的期间，从中央运算装置10接收表示下一个点火模式的控制信号。在变更了点火模式时，火花塞IC111从中央控制装置10接收下一个控制信号的期间也被变更。
另一方面，从中央运算装置10输出的喷射控制信号被输入到喷油器IC112。如图7所示，喷油器IC112基于输入的控制信号，生成表示期望的喷射模式的电信号。在图7所示的喷射模式中，生成如下的电信号：在成为与触发Tr2对应的时期之后成为了时期t3时，向喷油器6的螺线管6a供给电力(即开始燃料喷射)，在成为了时期t4时，暂时切断电力的供给(即结束燃料喷射)，之后，在成为了时期t5时再次向螺线管6a供给电力，在成为了时期t6时切断电力的供给。即，喷射模式也包含不供给电力的时期。喷油器IC112在成为了与触发Tr2对应的时期时开始向螺线管6a输出电信号，在期间t6之后停止电信号的输出。另外，这里所示的喷射模式是一个例子，喷射模式可以根据发动机1的运转状态适当变更。
在本实施方式中，触发Tr2例如设定为在压缩行程中活塞3位于下止点的时期(压缩行程的开始时期)。喷油器IC112被输入曲柄角传感器SW7的感测结果。喷油器IC112在从曲柄角传感器SW7接收到活塞3成为了压缩行程的下止点这一感测信号时，开始向螺线管6a输出电信号。如图8所示，时期t3～t6例如均包含在压缩行程的期间中。另外，触发Tr2的时期并不限定于活塞3位于压缩行程的下止点的时期，能够任意地决定。例如，在进气行程中喷射燃料的喷射模式的情况下，触发Tr2的时期被设定为活塞3位于进气行程的上止点的时期(进气行程的开始时期)。因此，在喷射模式按发动机1的每个运转区域而不同的情况下，也可以变更触发Tr2的时期。另外，也可以将触发Tr2的时期固定于活塞3位于进气行程的上止点的时期。
喷油器IC112在不向螺线管6a输出电信号的期间，从中央运算装置10接收表示下一次点火模式的控制信号。例如，如图8所示，喷油器IC112在停止电信号的输出后到下一次触发Tr2为止的期间、即从刚过时期t6之后到活塞3位于下一个压缩行程的下止点为止的期间，从中央运算装置10接收表示下一次喷射模式的控制信号。在喷射模式被变更时，喷油器IC112从中央控制装置10接收下一次控制信号的期间也被变更。
进气电动S－VT23、排气电动S－VT24、节气门43、EGR阀54、增压器44的电磁离合器45等也同样地被执行使用了模型的控制。设于各促动器A的集成电路110在促动器A不动作的时期或者动作中从中央运算装置10接收下一次控制信号。例如，对于像节气门43、ECR阀54那样连续地变更开度的阀等，在该阀的动作中接收下一次控制信号。
这样，与各促动器A对应的集成电路110在期望的动作开始时期以期望的动作模式对所对应的促动器A进行动作控制，并且在期望的动作模式的结束后，接收表示接下来的动作模式以及动作开始时期的控制信号。特别是，在本实施方式中，各集成电路110在曲柄轴15的相位角变成了表示各控制信号中的动作开始时期的相位角时，以对应的动作模式对各促动器分别进行动作控制。在上述的说明中，为了方便，如火花塞IC111、喷油器IC112那样对各集成电路110进行了区分，但实际上能够使用相同的构成的集成电路110。因此，能够大幅地削减用于构成控制系统的部件的成本。
关于各集成电路110接收控制信号的定时，能够任意地设定。如图8所示，若使接收的定时错开，则中央运算装置10能够以时分方式发送控制信号，能够抑制控制信号的混淆。在中央运算装置10同时发送控制信号时，只要预先对各控制信号赋予识别编号，由各集成电路110识别该识别编号而接收控制信号即可。在这种方法中，各集成电路110的硬件的构成也能够通用，因此对成本几乎没有影响。
这里，若由一个中央运算装置10生成针对发动机1那样的生成旋转动力的旋转输出装置的各促动器A的控制信号，则促动器A与中央运算装置10之间的通信花费时间，存在导致响应性的恶化的隐患。
然而，在本实施方式中，通过对构成发动机1的促动器A进行动作控制的集成电路110预先输入来自中央运算装置10的控制信号，中央运算装置10不需要对促动器A进行全时间通信。由此，中央运算装置10用于控制各促动器A的运算资源以及通信容量被削减。其结果，中央运算装置10能够响应性良好地控制各促动器A。
另外，在本实施方式中，集成电路110基于从中央运算装置10接收到的信号，生成表示期望的动作模式的电信号，并输出至各促动器A。这样，集成电路110只要具有将控制信号修正为使促动器A动作的电信号的功能即可，能够使用通用性高的集成电路。由此，能够提高控制装置的性价比。
在此公开的技术并不限定于上述的实施方式，在不脱离权利要求书的主旨的范围内能够代用。
例如，在上述的实施方式中，作为旋转输出装置而例示了发动机1。但并不限定于此，作为旋转输出装置，也可以将驱动马达、变速器作为对象。
上述实施方式只不过是示例，不能限定性地解释本公开的范围。本公开的范围由权利要求书定义，属于权利要求书的等效范围的变形、变更也都在本公开的范围内。
工业上的可利用性
在此公开的技术作为具有旋转轴的旋转输出装置的控制装置是有用的。

Claims (4)

1.一种旋转输出装置的控制装置，该旋转输出装置具有旋转轴，其特征在于，
所述旋转输出装置的控制装置具备集成电路，该集成电路从中央运算装置经由通信路径而接收控制信号，并且基于接收到的该控制信号使所述旋转输出装置所具有的促动器动作，
所述中央运算装置具有存储部，该存储部储存有表示所述促动器的动作模式的模型，
所述控制信号包含基于所述模型的所述促动器的期望的动作模式以及该动作模式的期望的动作开始时期，
所述集成电路在所述期望的动作开始时期以所述期望的动作模式对所述促动器进行动作控制，并且在所述期望的动作模式的结束后或者所述期望的动作模式的执行中接收表示接下来的所述动作模式以及所述动作开始时期的控制信号。
2.如权利要求1所述的旋转输出装置的控制装置，其特征在于，
所述促动器有多个，
所述旋转输出装置的控制装置还具备相位角检测部，该相位角检测部检测所述旋转轴的相位角，
所述控制信号的所述动作开始时期根据所述旋转轴的相位角而设定，
所述集成电路在所述旋转轴的相位角变为表示各控制信号中的所述动作开始时期的相位角时，以对应的动作模式对所述各促动器分别进行动作控制。
3.如权利要求2所述的旋转输出装置的控制装置，其特征在于，
所述旋转输出装置是通过活塞的往复运动使作为所述旋转轴的曲柄轴旋转的内燃机，
所述期望的动作开始时期分别被设定为所述活塞的上止点或者下止点。
4.如权利要求1～3中任一项所述的旋转输出装置的控制装置，其特征在于，
所述集成电路基于从所述中央运算装置接收到的信号，生成表示所述期望的动作模式的电信号，并输出至所述促动器。
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