JP2016084792A - 制御装置、アクチュエータ、モータ装置及び過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース、コストダウンを実現するターボＥＣＵ機能を搭載した制御装置を提供する。【解決手段】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複数の駆動装置それぞれが備える制御装置のうち、一つの駆動装置が備える制御装置であって、前記一つの駆動装置の制御を行うための駆動制御部と、前記一つの駆動装置を含む前記複数の駆動装置全ての制御を行い、前記補機の制御を行う補機制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

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。

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。

なお、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。

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という問題がある。また、特許文献１には、この問題を解決する手段が記載されていない。

そこでこの発明は、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ことを目的としている。

本発明の第１の態様は、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、を備える制御装置である。

本発明の第２の態様における前記駆動装置は、アクチュエータである。

本発明の第３の態様における前記補機は、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の態様は、第２の態様に記載の制御装置を備えたアクチュエータである。

本発明の第５の態様は、第３の態様に記載の制御装置を備えたモータ装置である。

本発明の第６の態様は、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した過給機である。

本発明によれば、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２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。符号１は、ターボエンジン・システムを示している。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。そこで、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が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においては、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が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２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２（ａ）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２（ｂ）は、アクチュエータ２１０Ｂの、図２（ｃ）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％とすると、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ためにターボ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などの問題が生じる可能性がある。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の処理にも問題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。

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

本発明の第１の態様は、動力源である主機の出力を補助する補機を駆動する複数の駆動装置それぞれが備える制御装置のうち、一つの駆動装置が備える制御装置であって、前記一つの駆動装置の制御を行うための駆動制御部と、前記一つの駆動装置を含む前記複数の駆動装置全ての制御を行い、前記補機の制御を行う補機制御部と、を備える制御装置である。

本発明の第２の態様における前記一つの駆動装置は、アクチュエータである。

本発明の第３の態様における前記補機は、電動式ターボチャージャであり、前記一つの駆動装置は、モータ装置である。

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ＥＣＵ１０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。

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。そこで、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２１０Ａの制御装置２０Ａ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２０Ａ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２０Ａ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２０Ａについて説明する。図１が示すように制御装置２０Ａは、ターボＥＣＵ部２１Ａと、アクチュエータ駆動部２２Ａと、演算部２３Ａと、記憶部２４Ａと、入出力部２５Ａと、通信部２６Ａと、を備えている。
図１においては、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２１Ａ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２０Ａ）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２６Ａ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２６Ａ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２１Ａ、アクチュエータ駆動部２２Ａは、演算部２３Ａが記憶部２４Ａが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２０Ａ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からターボＥＣＵ部２１Ａを除いた構成となる。

また、ターボＥＣＵ部２１Ａが搭載される制御装置２０Ａ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２１Ａ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２１Ａ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２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ターボＥＣＵ部２１を搭載する。
図２（ａ）は、アクチュエータ２１０Ａを制御する制御装置２０Ａの演算部２３Ａ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２４Ａの使用率（メモリ使用率）の平均値を示している。同様に図２（ｂ）は、アクチュエータ２１０Ｂの、図２（ｃ）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％とすると、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ためにターボ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などの問題が生じる可能性がある。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の処理にも問題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ＥＣＵ部２１Ａ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２４Ｃ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ＥＣＵ部２１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、ターボ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ＥＣＵ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・・・ターボエンジン・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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