CN109790783A - 内燃机的控制装置及内燃机用可变机构的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置及内燃机用可变机构的控制方法，其中，在可变机构的电动执行机构的位置离开限位装置且电动执行机构的驱动停止的状态下，当电动执行机构的位置不发生变化时，将电动执行机构的驱动保持在停止状态，当电动执行机构的位置发生了变化时，使电动执行机构的驱动再次开始。由此，可抑制在内燃机的停止状态下电力无端被消耗。

Description

内燃机的控制装置及内燃机用可变机构的控制方法

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置及内燃机用可变机构的控制方法，详细而言，涉及具备通过电动执行机构使内燃机的工作特性可变的可变机构的内燃机的控制技术。

背景技术

专利文献1中公开了如下的可变压缩比机构：通过改变内燃机的活塞的上止点位置，来连续地变更内燃机的机械压缩比。

该可变压缩比机构是如下机构：通过由电动机构成的电动执行机构对控制轴进行驱动使其旋转，从而使内燃机的活塞的上止点位置发生变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2016－117452号公报

发明内容

发明所要解决的课题

例如，通过电动执行机构使内燃机的活塞的上止点位置发生变化的可变压缩比机构中，在降低压缩比的情况下，燃烧压力起到辅助可变压缩比机构的工作的辅助力的作用，而在升高压缩比的情况下，燃烧压力起到阻碍可变压缩比机构的工作的反力的作用。

因此，对可变压缩比机构进行控制的控制装置在维持达到了目标值的压缩比的情况下，也需要通过电动执行机构来产生抵抗反力的转矩。

另外，在控制装置具备基于表示内燃机电源开关的操作状态的开关信号进行电源自切断的自停电路的情况下，当产生了上述电路所输入的开关信号因信号线的电源短路等而始终保持在表示电源开关的ON操作状态的电平上的异常时，即使电源开关被操作到OFF侧，控制装置也维持在通电状态。

进一步地，在如下的系统、即控制装置与CAN(Controller Area Network)等车内通信线路连接、且经由该车内通信线路从外部装置接收可变机构的目标值对可变机构进行控制的系统的情况下，有时构成为：在通信异常时，将可变机构控制在预存储于内部存储器中的故障用目标值。

在该结构中，在控制装置因开关信号的始终不变(固定)故障而维持通电状态的状态下电源开关被操作到OFF侧、发送目标值的外部装置的电源被切断从而与该外部装置之间的通信为异常时，控制装置将可变机构控制在故障用目标值。

这时，控制装置与通信正常时同样地以控制量收敛于目标值后也继续产生保持转矩的方式控制电动执行机构，故而，在内燃机停止的状态下持续对电动执行机构的通电，大量的电力被电动执行机构无端消耗。

即，控制装置无法检测开关信号的始终不变故障的发生，还无法区分通信异常是由于电源开关的OFF操作引起的还是由于车内通信线路的故障引起的(换言之，无法区分内燃机处于运转中还是停止状态中)，因而存在如下情况：当产生了开关信号的始终不变故障而成为通信异常时，即使内燃机停止，也与运转中同样地持续进行产生抵抗内燃机反力的转矩的电动执行机构的驱动控制。

继而，当在内燃机的停止中持续驱动电动执行机构时，蓄电池因电动执行机构的耗电而消耗，将产生内燃机的启动性下降之类的问题。

本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于，提供能够根据内燃机处于运转中还是停止状态来进行控制动作的内燃机的控制装置及内燃机用可变机构的控制方法。

用于解决课题的技术方案

根据本发明，在其一方面中，当电动执行机构的位置在电动执行机构的驱动停止的状态下从离开限位装置的位置起不发生变化时，将电动执行机构的驱动保持在停止状态；当电动执行机构的位置在电动执行机构的驱动停止的状态下从离开限位装置的位置起发生了变化时，使电动执行机构的驱动再次开始。

发明效果

根据上述发明，控制装置能够根据内燃机处于运转中还是停止中来进行控制动作，能够抑制在内燃机的停止状态下无端耗电的控制动作。

附图说明

图1是本发明实施方式的车辆用内燃机的系统结构图；

图2是表示本发明实施方式的VCR控制器的内部结构的框图；

图3是表示本发明实施方式的通信异常时的故障安全处理的第一实施例的流程图；

图4是用于说明本发明实施方式的第一实施例的故障安全处理动作的时间图；

图5是表示本发明实施方式的通信异常时的故障安全处理的第二实施例的流程图；

图6是表示本发明实施方式的通信异常时的故障安全处理的第三实施例的流程图；

图7是用于说明本发明实施方式的第三实施例的故障安全处理动作的时间图；

图8是表示本发明实施方式的通信异常时的故障安全处理的第四实施例的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示车辆用内燃机之一方式。

图1的车辆用内燃机1具备：气缸体2；活塞4，其设于气缸孔3内，该气缸孔3形成于气缸体2内；气缸盖10，其形成有进气口5及排气口6；每一缸各一对的进气门7、7及排气门8、8，其开闭进气口5、排气口6的开口端。

活塞4经由连杆13与曲轴9连结，该连杆13由下连杆11和上连杆12构成。

并且，燃烧室14形成于活塞4的冠面4a与气缸盖10的下表面之间。火花塞15配置于形成燃烧室14的气缸盖10的大致中央。

火花塞15从点火线圈41被供给高电压，从而进行火花放电而点燃燃烧室14内的燃料使其燃烧。

另外，内燃机1具备可变压缩比机构23，该可变压缩比机构23通过变更活塞4的上止点位置而使机械压缩比可变。可变压缩比机构23是通过电动执行机构而使内燃机1的工作特性可变的可变机构之一例。

以下，说明可变压缩比机构23的构造之一例。

曲轴9具备多个轴颈部9a和曲柄销部9b，轴颈部9a旋转自如地支承于气缸体2的主轴承。

曲柄销部9b自轴颈部9a偏心，其上旋转自如地连结有下连杆11。

下连杆11以一分为二的方式构成，在设于其大致中央的连结孔嵌合有曲柄销部9b。

就上连杆12而言，其下端侧经连结销25以能够转动的方式与下连杆11的一端连结，其上端侧经活塞销26以能够转动的方式与活塞4连结。

控制连杆27的上端侧经连结销28以能够转动的方式与下连杆11的另一端连结，控制连杆27的下端侧经由控制轴29以能够转动的方式与气缸体2的下部连结。

详细而言，控制轴29以能够旋转的方式支承于内燃机主体即气缸体2，并且具有自其旋转中心偏心的偏心凸轮部29a，在该偏心凸轮部29a以能够旋转的方式嵌合有控制连杆27的下端部。

控制轴29由电动执行机构30转动，该电动执行机构30将电动机用作动力源。

在使用了如上所述的多连杆式活塞曲柄机构的可变压缩比机构23中，当控制轴29由电动执行机构30转动时，偏心凸轮部29a的中心位置、即相对于内燃机1的气缸体2的相对位置发生变化。

由此，控制连杆27的下端的摆动支承位置发生变化，从而活塞4的行程发生变化，活塞上止点(TDC)处的活塞4的位置升高或降低，从而内燃机1的机械压缩比发生变化。

即，活塞4在上止点处的位置是内燃机1的工作特性，可变压缩比机构23是通过电动执行机构而使车辆用内燃机的工作特性可变的可变机构之一方式。

并且，在可变压缩比机构23中，在降低压缩比的情况下，燃烧压力起到辅助可变压缩比机构的工作的辅助力的作用，而在升高压缩比的情况下，燃烧压力起到阻碍可变压缩比机构的工作的反力的作用。

因此，在可变压缩比机构23的驱动控制中，在维持达到了目标值的压缩比的情况下，也需要通过电动执行机构30来产生抵抗反力的转矩。

点火线圈41、向进气口5内喷射燃料的燃料喷射阀45等由发动机控制器31A控制，可变压缩比机构23由VCR控制器31B控制。

发动机控制器31A及VCR控制器31B分别具备微机，该微机构成为包括处理器(CPU)和存储器。另外，发动机控制器31A及VCR控制器31B与构成车内通信线路的CAN(ControllerArea Network)51连接，从而构成为发动机控制器31A和VCR控制器31B能够相互通信。

发动机控制器31A基于内燃机1的负荷、转速等运转条件，运算可变压缩比机构23的目标值，并将运算得到的目标值的数据向VCR控制器31B发送。

VCR控制器31B读取从外部装置即发动机控制器31A发送来的目标值的数据，还读取对控制轴29的角度位置进行检测的角度传感器29A的输出信号。

然后，VCR控制器31B实施如下的压缩比反馈控制：以基于角度传感器29A的输出信号检测出的控制轴29的角度位置接近目标值的方式运算电动执行机构30的操作量，并将运算得到的操作量向电动执行机构30输出。

需要说明的是，VCR控制器31B能够根据基于角度传感器29A的输出信号检测出的控制轴29的角度位置，求出实际压缩比，并对该实际压缩比和目标压缩比进行比较来运算操作量；也能够对基于角度传感器29A的输出信号检测出的控制轴29的角度位置、和根据目标压缩比求出的目标角度位置进行比较来运算操作量。

另一方面，VCR控制器31B向发动机控制器31A输出：基于角度传感器29A的输出检测出的控制轴29的角度位置、或根据角度位置的检测值求出的压缩比的信息；诊断结果的信息等。

需要说明的是，发动机控制器31A及VCR控制器31B能够同时设为向其输入角度传感器29A的输出信号的结构。

另外，向发动机控制器31A输入对内燃机1的运转状态进行检测的各种传感器的输出信号。

作为上述的各种传感器，在内燃机1设有：在曲轴9的规定角度位置输出角度信号POS的曲柄角传感器32；对内燃机1的进气流量QA进行检测的气流传感器33；检测与车辆驾驶员对油门踏板的踏入量相关的油门开度ACC的油门开度传感器34；对搭载有内燃机1的车辆的行驶速度VSP进行检测的车速传感器35；在进气凸轮轴24的规定角度位置输出角度信号CAM的凸轮角传感器36；对内燃机1的冷却水温度TW进行检测的水温传感器37；基于内燃机1排气中的氧浓度对空燃比AF进行检测的空燃比传感器42；对内燃机1的爆震引起的振动进行检测的爆震传感器43；对内燃机1的进气温度TA进行检测的进气温度传感器44等。

继而，发动机控制器31A基于上述各种传感器的检测信号，运算对内燃机1的燃料供给量、火花塞15的点火正时等，向燃料喷射阀45输出喷射脉冲信号，还输出点火线圈41的通电控制脉冲信号，以控制内燃机1的运转。

图2是说明VCR控制器31B的内部结构的图。

VCR控制器31B具备：包括处理器和存储器而构成的微机61；从外部的蓄电池70接受供电而向微机61供电的电源IC 62；具有自停功能的供电控制电路(供电部)63等。

微机61与车内通信线路即CAN 51连接，经由CAN 51从同样与CAN 51连接的发动机控制器31A取得目标值的数据。

向供电控制电路63输入表示内燃机1的电源开关71的操作状态的开关信号、和微机61的输出信号即供电控制信号，供电控制电路63的输出作为使能信号EN被输入电源IC62。

另外，表示电源开关71的操作状态的开关信号也被输入微机61，微机61构成为能够检测电源开关71的ON/OFF。

并且，就供电控制电路63而言，在表示电源开关71被操作到ON侧的开关信号被输入时，其将使能信号EN设为激活，从电源IC 62向微机61通电。

另外，在微机61向供电控制电路63输出通电请求信号时，供电控制电路63也将使能信号EN设为激活，从电源IC 62向微机61通电。

即，供电控制电路63在表示电源开关71被操作到ON侧的开关信号被输入的状态、及/或微机61输出通电请求信号的状态下，将使能信号EN设为激活，从电源IC 62向微机61通电。

这里，就微机61而言，当对电源开关71进行ON操作时，微机61被通电而起动，当表示电源开关71被操作到ON侧的开关信号输入时，开始输出通电请求信号，在表示电源开关71被操作到OFF侧的开关信号被输入后，实施规定的处理，然后停止输出通电请求信号(换言之，输出断电请求信号)。

微机61在电源开关71被操作到OFF侧的状态下停止输出通电请求信号时，供电控制电路63将使能信号EN设为非激活，切断从电源IC 62对微机61的供电。即，微机61从电源开关71被操作到OFF侧的时间点起滞后地将供电自切断。

需要说明的是，发动机控制器31A也与VCR控制器31B同样地，能够具有在电源开关71被操作到OFF侧后将供电自切断的功能。

在上述结构的VCR控制器31B中，当产生了向供电控制电路63输入的开关信号因信号线的电源短路等而始终保持在表示电源开关71被操作到ON侧的电平上的异常，即产生了即使电源开关71被操作到OFF侧、开关信号也保持在表示被操作到ON侧的电平上的异常时，即使电源开关71被操作到OFF侧，供电控制电路63也将使能信号EN保持为激活，维持在从电源IC 62向微机61通电的状态。

另一方面，VCR控制器31B构成为实施如下的故障安全处理：当经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上产生了异常、无法从发动机控制器31A取得目标值的数据时，将可变压缩比机构23控制在预存储于内部存储器中的故障时用目标值。

这里，在产生了向供电控制电路63输入的开关信号始终保持在表示电源开关71被操作到ON侧的电平上的异常的状态下，当电源开关71被操作到OFF侧而对发动机控制器31A的供电被切断时，VCR控制器31B作为通信异常而实施将可变压缩比机构23控制在故障时用目标值的故障安全处理。

但是，就故障安全处理而言，虽然目标值是故障时用目标值，但却是以作用有内燃机1的反力为前提的通常的驱动控制，故而，当内燃机1停止时，由电动执行机构30无端地耗电，蓄电池70因这种内燃机1停止状态下的耗电而消耗，存在以蓄电池70为电源的内燃机1的启动性下降的可能性。

因此，VCR控制器31B的微机61实施如下处理：在通信异常时的故障安全处理中，判断内燃机1处于运转中还是停止中，在内燃机1的停止状态下，使对可变压缩比机构23的电动执行机构30的通电(电动执行机构30的驱动控制)停止。

《第一实施例》

图3的流程图表示VCR控制器31B的微机61在通信异常时的故障安全处理(控制部)之一方式。

微机61在步骤S101中，判断经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上是否产生了异常。

然后，在无通信异常的情况下，微机61进至步骤S102，实施如下的通常控制、即通信正常时控制：基于从发动机控制器31A发送来的目标值和角度传感器29A的检测结果，运算电动执行机构30的操作量，并将运算得到的操作量向电动执行机构30输出，从而使实际压缩比接近目标值。

需要说明的是，微机61在步骤S102下的电动执行机构30的控制中，以如下方式控制对电动执行机构30的通电：在实际压缩比达到了目标值后，也产生抵抗内燃机1的反力的转矩。

另一方面，在通信异常产生而无法从发动机控制器31A取得目标值的数据的情况下，微机61进至步骤S103，将预存储于内部存储器中的故障时目标值设定为可变压缩比机构23的目标值。

需要说明的是，在可变压缩比机构23中，压缩比的可变范围由限位装置限制，上述故障时目标值是由限位装置的位置规定的最大压缩比与最小压缩比之间的中间值、即同时偏离了最大压缩比及最小压缩比的压缩比。

接着，微机61进至步骤S104，在使电动执行机构30的驱动暂时停止后，判断是否处于如下状态：使用于将压缩比控制在故障时目标值的电动执行机构30的驱动再次开始。

这里，在未处于电动执行机构30的驱动再次开始中的情况下，微机61进至步骤S105。

步骤S105中，微机61判断是否存在如下历史记录：通过电动执行机构30的驱动控制，实际压缩比收敛于故障时目标值。

然后，在无收敛于故障时目标值的历史记录的情况下，微机61进至步骤S106，判断故障时目标值与实际压缩比之差即控制误差的绝对值、换言之故障时目标角度与角度传感器29A检测出的实际角度之差的绝对值是否在设定值α以下，从而判断是否处于实际压缩比收敛于故障时目标值的状态。

需要说明的是，在故障时目标值与实际压缩比之差即控制误差的绝对值在设定值α以下的状态持续了设定时间以上时，微机61能够判断为处于实际压缩比收敛于故障时目标值的状态。

在实际压缩比未收敛于故障时目标值的情况下，微机61绕过步骤S107而结束本循环，驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值。

另一方面，在实际压缩比收敛于故障时目标值的情况下，微机61进至步骤S107，将对电动执行机构30的供电切断而停止电动执行机构30的驱动，并且保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录。

如果保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，则微机61在下次进至步骤S105时，判断为存在实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，而进至步骤S108。

步骤S108中，微机61判断故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值是否大于设定值β(β＞α)。即，当实际压缩比收敛于故障时目标值时，微机61停止电动执行机构30的驱动，从而停止产生用于将实际压缩比保持在故障时目标值的保持转矩，之后，监视实际压缩比是否偏离故障时目标值。

然后，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值在设定值β以下，且实际压缩比维持在故障时目标值附近的情况下，微机61绕过步骤S109及步骤S110而结束本循环，持续电动执行机构30的驱动停止状态。即，在即使停止了电动执行机构30的驱动、实际压缩比也维持在故障时目标值附近的情况下，微机61持续电动执行机构30的驱动停止状态。

另一方面，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值大于设定值β的情况下，微机61进至步骤S109，再次驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值，并且保存表示处于电动执行机构30的再驱动状态的信息。

进而，微机61进至步骤S110，使通信异常产生的判定得到确定。

当由于实际压缩比偏离了故障时目标值而使电动执行机构30的驱动再次开始时，微机61在下次进至步骤S104时，判断为处于电动执行机构30的再驱动状态，从而直接结束本循环，持续进行用于将实际压缩比控制在故障时目标值的电动执行机构30的驱动控制。

例如，在电源开关71的ON操作状态下向供电控制电路63输入的开关信号处于正常时，在经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上产生了异常而压缩比的目标值被设定为故障时目标值的情况下，由于内燃机1运转，因而，当停止电动执行机构30的驱动时，可变压缩比机构23受到内燃机1的反力，实际压缩比偏离故障时目标值。

即，在停止了电动执行机构30的驱动从而实际压缩比偏离了故障时目标值的情况下，微机61能够推定内燃机1处于运转中，并在内燃机1处于运转中时持续进行电动执行机构30的驱动控制，而将实际压缩比控制在故障时目标值，从而抑制内燃机1的运转性在通信异常时下降。

另一方面，在产生了向供电控制电路63输入的开关信号始终保持在表示电源开关71的ON操作状态的电平上的异常的情况下，基于电源开关71的OFF操作将对发动机控制器31A的供电切断，从而VCR控制器31B成为无法在其与发动机控制器31A之间进行通信的通信异常状态，VCR控制器31B移至以压缩比的目标值为故障时目标值的故障安全处理。

该情况下，内燃机1停止而处于无作用于可变压缩比机构23上的反力的状态，因而，在实际压缩比收敛于故障时目标值后，即使停止电动执行机构30的驱动，实际压缩比也不变地维持故障时目标值附近。

因此，在即使停止电动执行机构30的驱动、实际压缩比也维持故障时目标值附近的情况下，微机61能够推定内燃机1处于停止状态，这时将电动执行机构30保持在停止状态(换言之，断电状态)，从而能够在内燃机1的停止状态下抑制电动执行机构30耗电继而导致消耗蓄电池70。

图4的时间图例示了图3的流程图所示的故障安全处理中的实际压缩比的变化与电动执行机构30的驱动控制之间的关系。

当在时刻t1产生通信异常时，微机61将压缩比的目标值设为预存储于内部存储器中的故障时目标值，并以使实际压缩比接近该故障时目标值的方式控制电动执行机构30。

然后，在时刻t2，控制误差的绝对值为设定值α以下，在控制误差的绝对值为设定值α以下的状态持续了规定时间的时间点(时刻t3)，微机61使电动执行机构30的驱动停止。

在使电动执行机构30的驱动停止的时刻t3以后，如果实际压缩比维持故障时目标值附近，则微机61推定为内燃机1处于停止状态，使电动执行机构30维持在驱动停止状态。

另一方面，在使电动执行机构30的驱动停止的时刻t3以后，呈现实际压缩比脱离故障时目标值的变化，在时刻t4时，控制误差的绝对值大于设定值β，则微机61推定为内燃机1处于运转中，使电动执行机构30的驱动(通电)再次开始而使实际压缩比再次接近故障时目标值附近。

《第二实施例》

图5的流程图表示VCR控制器31B的微机61在通信异常时的故障安全处理的另一方式。

需要说明的是，相对于图3的流程图所示的故障安全处理，图5的流程图所示的故障安全处理在如下点存在区别：使通信异常得到的处理；另外在推定为内燃机1处于停止状态时，使VCR控制器31B转换到节电模式。

步骤S201中，微机61判断经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上是否产生了异常。

然后，在无通信异常的情况下，微机61进至步骤S202，实施如下的通常控制、即通信正常时控制：基于从发动机控制器31A发送来的目标值和角度传感器29A的检测结果，运算电动执行机构30的操作量，并将运算得到的操作量向电动执行机构30输出，从而使实际压缩比接近目标值。

接着，微机61进至步骤S203，将通电再次开始计数器清零，其中，该通电再次开始计数器用于在通信异常时对重复了通电停止和通电再次开始的次数进行计数。

另一方面，在产生通信异常而无法从发动机控制器31A取得目标值的数据的情况下，微机61进至步骤S204，将预存储于内部存储器中的故障时目标值设定为可变压缩比机构23的目标值。

接着，微机61进至步骤S205，判断是否处于使电动执行机构30的驱动暂时停止后的驱动再次开始中。

这里，在未处于电动执行机构30的驱动再次开始中的情况下，微机61进至步骤S206。

步骤S206中，微机61判断是否存在如下历史记录：通过电动执行机构30的驱动控制，实际压缩比收敛于故障时目标值。

然后，在无收敛于故障时目标值的历史记录的情况下，微机61进至步骤S207，判断故障时目标值与实际压缩比之差即控制误差的绝对值是否在设定值α以下，从而判断是否处于实际压缩比收敛于故障时目标值的状态。

在实际压缩比未收敛于故障时目标值的情况下，微机61绕过步骤S208而结束本循环，驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值。

另一方面，在实际压缩比收敛于故障时目标值的情况下，换言之，在控制误差的绝对值为设定值α以下的状态持续了设定时间以上的情况下，微机61进至步骤S208，停止电动执行机构30的驱动，并且保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录。

如果保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，则微机61在下次进至步骤S206时，判断为存在实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，进至步骤S209。

步骤S209中，微机61判断故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值是否大于设定值β(β＞α)。

然后，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值在设定值β以下、且实际压缩比维持在故障时目标值附近的情况下，微机61推定为内燃机1处于运转停止状态，并绕过后述的步骤S212的驱动再次开始控制，从而持续电动执行机构30的驱动停止状态。

另外，微机61在实际压缩比维持在故障时目标值附近的情况下，进至步骤S210，并判断使电动执行机构30的驱动停止后起的经过时间是否达到了设定时间。

然后，在使电动执行机构30的驱动停止后起的经过时间未达到设定时间的情况下，微机61直接结束本循环，而在使电动执行机构30的驱动停止后起的经过时间达到了设定时间的情况下，换言之，在持续了设定时间以上地推定为处于内燃机1的停止状态的情况下，微机61进至步骤S211，使VCR控制器31B转换到节电模式。

节电模式指的是，例如，停止了CAN通信、或停止了对不需要电路的供电来抑制VCR控制器31B的耗电的模式，其是相当于待机模式的模式。即，在内燃机1处于停止状态时，微机61使电动执行机构30的驱动停止从而减少耗电，进而抑制VCR控制器31B上的耗电，以尽可能地减少系统整体的耗电。

另一方面，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值大于设定值β的情况下，微机61进至步骤S212，再次驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值，并且保存表示处于电动执行机构30的再驱动状态的信息。

进而，在步骤S212中，微机61对通电再次开始计数器的值进行增计数，另外，解除VCR控制器31B的节电模式并使其恢复到通常模式。

在步骤S212中对通电再次开始计数器进行了增计数后，微机61进至步骤S213，判断通电再次开始计数器的值是否为设定值以上。

然后，如果通电再次开始计数器的值小于设定值，则微机61直接结束本循环；如果通电再次开始计数器的值为设定值以上，则微机61进至步骤S214，使通信异常产生的判定得到确定。

由于实际压缩比偏离了故障时目标值而使电动执行机构30的驱动再次开始时，微机61在下次进至步骤S205时，判断为处于电动执行机构30的再驱动状态，进至步骤S215。

步骤S215中，微机61判断使电动执行机构30的驱动再次开始后起是否经过了规定时间，直到驱动持续时间达到规定时间为止，均持续进行如下处理：绕过步骤S216而结束本循环，从而驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值。

另一方面，当驱动持续时间达到规定时间时，微机61进至步骤S216，将收敛于故障时目标值的历史记录清空，另外，将电动执行机构30的再驱动设定清空。

通过步骤S216的处理，微机61在下次执行本循环时，从步骤S205进至步骤S206，并进一步进至步骤S207，使电动执行机构30的驱动再次停止，监视在驱动停止状态下实际压缩比是否发生变化。

即，在经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上产生异常而内燃机1处于运转中的情况下，如果在实际压缩比收敛于故障时目标值后使电动执行机构30的驱动停止，则实际压缩比从故障时目标值发生变化，微机61设定为：使电动执行机构30的驱动再次开始，而当从驱动再次开始后起经过设定时间时，再次使电动执行机构30的驱动停止。

因此，在经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上产生异常、而且内燃机1处于运转中的状态持续的情况下，微机61重复进行电动执行机构30的驱动停止和驱动再次开始，并对通电再次开始计数器进行周期性的增计数。

这里，在通电再次开始计数器的值为设定值以上的情况下，表示内燃机1处于运转中且无法与发动机控制器31A进行通信的状态持续，因而，微机61进至步骤S214，使通信异常产生的判定得到确定。

另一方面，在产生了向VCR控制器31B的供电控制电路63输入的开关信号始终保持在ON操作侧的异常、尽管对电源开关71进行了OFF操作但VCR控制器31B仍未将电源自切断的状态下，由于内燃机1处于停止中，因而，即使停止电动执行机构30的驱动，实际压缩比也维持在故障时目标值附近，电动执行机构30的驱动停止和驱动再次开始不重复进行，且通电再次开始计数器不进行增计数，因而可抑制由于开关信号的始终保持异常而误确定为通信异常的产生。

《第三实施例》

图6的流程图表示VCR控制器31B的微机61在通信异常时的故障安全处理的又一方式。

需要说明的是，相对于图3的流程图所示的故障安全处理，图6的流程图所示的故障安全处理在如下点存在区别：实施使开关信号始终保持在ON侧的异常得到确定的处理；以及在确定了开关信号的始终保持异常时，使VCR控制器31B转换到节电模式。

步骤S301中，微机61判断经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上是否产生了异常。

然后，在无通信异常的情况下，微机61进至步骤S302，判断是否处于通信刚再次开始后，即，是否处于通信从与发动机控制器31A的通信上产生了异常的状态恢复到正常的时刻。

这里，在持续地判断通信处于正常的情况下，微机61直接结束本循环。

另一方面，在处于再次开始了通信的时刻，换言之，在处于从通信异常恢复到正常的时刻时，微机61进至步骤S303，判断通信再次开始时从发动机控制器31A取得的压缩比的目标值是否是故障时目标值。

然后，当在步骤S303中判断为从发动机控制器31A取得的目标值是故障时目标值时，微机61进至步骤S304，使通信异常的判定得到确定。

另一方面，当在步骤S303中判断为从发动机控制器31A取得的目标值是与内燃机1的运转条件对应的通常的目标值而非故障时目标值时，微机61进至步骤S305，使开关信号的ON始终(不变)故障的判定得到确定。

发动机控制器31A在其与VCR控制器31B之间的通信异常产生时，设定为，继续进行将预存储于内部存储器中的故障时目标值作为压缩比的目标值朝VCR控制器31B发送的处理；进一步设定为，在从VCR控制器31B发送了通信异常的诊断结果时，使通信异常的诊断结果的确定具有滞后。

需要说明的是，发动机控制器31A的内部存储器中预存储的故障时目标值是与VCR控制器31B的内部存储器中存储的故障时目标值相同的值。

因此，在如下情况，即在发生了向VCR控制器31B的供电控制电路63输入的开关信号始终保持在ON操作侧的异常、对发动机控制器31A的供电随着电源开关71的OFF操作被切断从而VCR控制器31B检测其与发动机控制器31A之间的通信异常的情况下，在对电源开关71进行ON操作而发动机控制器31A起动时，发动机控制器31A将通常的压缩比目标值向VCR控制器31B发送。

另一方面，在发动机控制器31A和VCR控制器31B均起动的状态下产生了通信异常的情况下，动机控制器31A继续进行向VCR控制器31B发送故障时目标值的处理，因而，VCR控制器31B随着通信再次开始而从发动机控制器31A接收故障时目标值。

因此，微机61判断在通信再次开始时从发动机控制器31A取得的压缩比的目标值是故障时目标值还是与内燃机运转条件对应的通常的目标值，从而能够判别是CAN 51和通信电路等正常但在VCR控制器31B的开关信号的始终ON(不变)故障状态下发动机控制器31A停止工作从而无法通信，还是产生了CAN 51或通信电路等通信系统的异常。

微机61构成为，在确定了通信故障的情况、以及确定了开关信号的始终ON(不变)故障的情况下，将各自的诊断结果保存在内部存储器。然后，在维修厂等例如通过将检查工具与CAN 51连接，能够读取诊断历史记录。

由此，维修人员能够识别VCR控制器31B的通信故障或开关信号的始终ON(不变)故障的产生，能够划分通信异常的原因，从而能够高效地进行维护作业。

另一方面，在通信异常产生而无法从发动机控制器31A取得目标值的数据的情况下，微机61从步骤S301进至步骤S306，判断是否确定了开关信号的始终ON(不变)故障的判定。

在通信异常的产生得到诊断、且开关信号的始终ON(不变)故障的判定得到确定的状态下，微机61能够推定为：对发动机控制器31A的供电由电源开关71的OFF操作被切断，处于内燃机1停止的状态。

因此，在确定了开关信号的始终ON(不变)故障的判定的情况下，微机61进至步骤S307，使VCR控制器31B转换到如下的节电模式：停止向发动机控制器31A等发送的动作，而持续进行从发动机控制器31A等接收的动作。

微机61在步骤S307中向节电模式的转换处理后，进至步骤S308，另外，在步骤S306中判断为未确定开关信号的始终ON(不变)故障的判定的情况下，也进至步骤S308。

步骤S308中，微机61将预存储于内部存储器中的故障时目标值设定为可变压缩比机构23的目标值。

接着，微机61进至步骤S309，判断是否处于如下状态：在使电动执行机构30的驱动暂时停止后，使用于将压缩比控制在故障时目标值的电动执行机构30的驱动再次开始。

这里，在未处于电动执行机构30的驱动再次开始中的情况下，微机61进至步骤S310。

步骤S310中，微机61判断是否存在如下历史记录：通过电动执行机构30的驱动控制，实际压缩比收敛于故障时目标值。

然后，在无收敛于故障时目标值的历史记录的情况下，微机61进至步骤S311，判断故障时目标值与实际压缩比之差即控制误差的绝对值是否在设定值α以下，从而判断是否处于实际压缩比收敛于故障时目标值的状态。

在实际压缩比未收敛于故障时目标值的情况下，微机61绕过步骤S312而结束本循环，驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值。

另一方面，在实际压缩比收敛于故障时目标值的情况下，微机61进至步骤S312，停止电动执行机构30的驱动，并且保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录。

如果保存实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，则微机61在下次进至步骤S310时，判断为存在实际压缩比收敛于故障时目标值的历史记录，而进至步骤S313。

步骤S313中，微机61判断故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值是否大于设定值β(β＞α)。

然后，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值在设定值β以下、且实际压缩比维持在故障时目标值附近的情况下，微机61推定内燃机1的停止状态，绕过步骤S314而结束本循环，持续电动执行机构30的驱动停止状态。

另一方面，在故障时目标值与实际压缩比之差的绝对值大于设定值β的情况下，微机61推定为内燃机1处于运转中，进至步骤S314，再次驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在故障时目标值，并且保存表示处于电动执行机构30的再驱动状态的信息。

图7是用于说明上述图6的流程图中的步骤S302－步骤S305的处理的时间图。

在图7中，当在时刻t11产生通信异常时，微机61将压缩比的目标值从自发动机控制器31A取得的目标值切换为存储于内部存储器中的故障时目标值。

之后，在时刻t12发动机控制器31A与VCR控制器31B之间的通信再次开始，VCR控制器31B的微机61取得发动机控制器31A输出的目标值。

这里，在通信再次开始时从发动机控制器31A取得的目标值不同于故障时目标值的情况下，换言之，在该取得的目标值是正常时的目标值的情况下，微机61判断为：由于开关信号的始终ON(不变)故障导致通信异常，随着电源开关71的ON操作而起动的发动机控制器31A输出了通常的目标值。

另一方面，在通信再次开始时从发动机控制器31A取得的目标值是与内部生成的故障时目标值相同的故障时目标值的情况下，微机61判断为：由于产生了CAN 51或通信电路等通信系统的异常，故而，在发动机控制器31A侧也检测出通信异常的产生，向VCR控制器31B输出了故障时目标值作为压缩比的目标值。

《第四实施例》

图8的流程图表示VCR控制器31B的微机61在通信异常时的故障安全处理的又一方式。

需要说明的是，相对于图6的流程图所示的故障安全处理，图8的流程图所示的故障安全处理在如下点存在区别：在确定了开关信号始终保持在ON侧的异常的通信异常时，微机61将内燃机1的启动时目标值设定为压缩比的目标值。

步骤S401中，微机61判断经由CAN 51与发动机控制器31A进行的通信上是否产生了异常。

然后，在无通信异常的情况下，微机61进至步骤S402，判断是否为通信刚再次开始后，即，是否为通信从在与发动机控制器31A的通信上产生了异常的状态恢复到正常的时刻。

这里，微机61在持续地判断通信处于正常的情况下，直接结束本循环。

另一方面，在处于通信再次开始的时刻、换言之处于从通信异常恢复到正常的时刻的情况下，微机61进至步骤S403，判断在通信再次开始后从发动机控制器31A取得的压缩比的目标值是否为故障时目标值。

然后，当在步骤S403中判断为从发动机控制器31A取得的目标值是故障时目标值时，微机61进至步骤S404，确定通信异常的判定。

另一方面，当在步骤S403中判断为从发动机控制器31A取得的目标值是与内燃机运转条件对应的通常目标值而非故障时目标值时，微机61进至步骤S405，确定开关信号的始终ON(不变)故障的判定。

另外，在通信异常产生而无法从发动机控制器31A取得目标值的数据的情况下，微机61从步骤S401进至步骤S406，判断是否确定了开关信号的始终ON(不变)故障的判定。

在确定了开关信号的始终ON(不变)故障的判定的情况下，微机61进至步骤S407，使VCR控制器31B转换到如下的节电模式：停止向发动机控制器31A等发送的动作，而持续进行从发动机控制器31A等接收的动作。

接着，微机61进至步骤S408，设定与内燃机1的启动时匹配的压缩比即启动时目标值，以此作为在因通信异常而无法从发动机控制器31A取得目标值的状态下内部生成的目标值。

另一方面，在步骤S406中判断为未确定开关信号的始终ON(不变)故障的判定的情况下，微机61进至步骤S409，设定故障时目标值(故障时目标值≠启动时目标值)，以此作为在因通信异常而无法从发动机控制器31A取得目标值的状态下内部生成的目标值。

需要说明的是，启动时目标值及故障时目标值均是预存储于微机61的内部存储器中的值，且是压缩比的可变范围的中间值。

接着，微机61进至步骤S410，判断是否处于如下状态：在使电动执行机构30的驱动暂时停止后，使用于将压缩比控制在目标值(启动时目标值或故障时目标值)的电动执行机构30的驱动再次开始。

这里，在未处于电动执行机构30的驱动再次开始中的情况下，微机61进至步骤S411，判断是否存在如下历史记录：通过电动执行机构30的驱动控制，实际压缩比收敛于故障时目标值。

然后，在无收敛于目标值的历史记录的情况下，微机61进至步骤S412，判断目标值与实际压缩比之差即控制误差的绝对值是否在设定值α以下，从而判断是否处于实际压缩比收敛于目标值的状态。

在实际压缩比未收敛于目标值的情况下，微机61绕过步骤S413而结束本循环，驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在目标值。

另一方面，在实际压缩比收敛于目标值的情况下，微机61进至步骤S413，停止电动执行机构30的驱动，并且保存实际压缩比收敛于目标值的历史记录。

如果保存实际压缩比收敛于目标值的历史记录，则微机61在下次进至步骤S411时，判断为存在实际压缩比收敛于目标值的历史记录，而进至步骤S414。

步骤S414中，微机61判断目标值与实际压缩比之差的绝对值是否大于设定值β(β＞α)。

然后，在目标值与实际压缩比之差的绝对值在设定值β以下、且实际压缩比维持在目标值附近的情况下，微机61推定为内燃机1处于运转停止中，绕过步骤S415而结束本循环，持续电动执行机构30的驱动停止状态。

另一方面，在目标值与实际压缩比之差的绝对值不大于设定值β的情况下，微机61进至步骤S415，再次驱动电动执行机构30而将实际压缩比控制在目标值，并且保存表示处于电动执行机构30的再驱动状态的信息。

上述故障安全处理中，在VCR控制器31B的开关信号处于始终ON(不变)故障、且产生了通信异常时，换言之，在对发动机控制器31A的供电由于电源开关71的OFF操作被切断、内燃机1停止时，VCR控制器31B能够将可由可变压缩比机构23改变的压缩比预先控制在适于内燃机1启动的压缩比，以备基于电源开关71的ON操作实现的内燃机1的再启动，能够抑制内燃机1的启动性因开关信号的始终ON(不变)故障而下降。

以上，参照优选的实施方式对本发明的内容进行了具体说明，但是，本领域技术人员显然能够基于本发明的基本技术思想及启示而采用各种变形方式。

通过电动执行机构使车辆用内燃机的工作特性可变、且因内燃机的运转而受到使工作特性发生变化的反力的内燃机用可变机构不限于可变压缩比机构23。

例如，可以将(日本)特开2009－174473号公报等所公开的使内燃机气门的开启期间的相位可变的电子式可变气门正时机构、(日本)特开2012－036864号公报等所公开的使内燃机气门的最大气门升程量及工作角可变的电子式可变气门机构设为作为控制对象的可变机构。

这里，在电子式可变气门正时机构的情况下，被设为可变的内燃机的工作特性是发动机气门的开启期间的相位；在电子式可变气门机构的情况下，被设为可变的内燃机的工作特性是最大气门升程量及工作角。

另外，图3的步骤S107等中的电动执行机构30的驱动停止处理除了将通电切断的处理以外，也包括如下处理：向电动执行机构30供给实质上使控制量不变的范围内的电力。

另外，对可变机构进行控制的控制装置的故障安全处理不限于通过可变机构使内燃机的工作特性收敛于目标值后、使电动执行机构的驱动停止的处理，就控制装置而言，只要在产生了通信异常时内燃机的工作特性是规定范围内的值即可，控制装置能够使电动执行机构的驱动停止，对之后的工作特性的变化进行监视，推定内燃机是否处于运转中。

另外，使如下处理，即，使在内燃机的工作特性为中间值时停止电动执行机构的驱动、并基于停止后的工作特性的变化对内燃机是否处于运转中进行判断的处理实施的触发不限于与外部装置之间的通信异常，例如，能够设为收到外部装置产生异常的通知信号时。

另外，对可变机构进行控制的控制装置能够基于工作特性的变化对内燃机是否处于运转中进行判断，并基于该判断结果对工作特性的目标值进行切换。

另外，对可变机构进行控制的控制装置能够在推定为内燃机的运转停止时，使电动执行机构30的驱动停止，并且自行转换到节电模式。

另外，对可变机构进行控制的控制装置能够经由CAN等车内通信线路，向其他装置发送表示内燃机的运转处于停止中还是运转中的推定结果的信号。

标记说明

1…内燃机、23…可变压缩比机构、30…电动执行机构、31A…发动机控制器、31B…VCR控制器、51…CAN、61…微机、62…电源IC、63…供电控制电路、71…电源开关。

Claims (15)

1.一种内燃机的控制装置，控制通过在由限位装置限制的范围内变更电动执行机构的位置而使车辆用内燃机的工作特性可变的可变机构，该可变机构因所述内燃机的运转而受到使所述电动执行机构的位置发生变化的反力，其中，具备如下控制部：

当所述电动执行机构的位置在所述电动执行机构的驱动停止的状态下从离开所述限位装置的位置起不发生变化时，将所述电动执行机构的驱动保持在停止状态；

当所述电动执行机构的位置在所述电动执行机构的驱动停止的状态下从离开所述限位装置的位置起发生了变化时，使所述电动执行机构的驱动再次开始。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

就所述控制部而言，

将所述电动执行机构的位置控制到离开所述限位装置的规定位置后，使所述电动执行机构的驱动停止；

使所述电动执行机构的驱动停止后，在所述电动执行机构的位置从所述规定位置起发生了变化时，使所述电动执行机构的驱动再次开始以将所述电动执行机构的位置控制到所述规定位置。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在从使所述电动执行机构的驱动再次开始起经过了规定时间时，使所述电动执行机构的驱动再次停止。

4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制装置经由车内通信线路从外部装置接收所述可变机构的目标值，

所述控制部在基于所述车内通信线路的通信产生了异常时工作。

5.如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在使所述电动执行机构的驱动再次开始时，将所述可变机构控制为储存于内部存储器中的异常时用的目标值。

6.如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在将所述电动执行机构的驱动再次开始重复了设定次数时，确定基于所述车内通信线路的通信的异常。

7.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在所述电动执行机构的驱动停止的状态持续了规定时间时，将所述控制装置切换为节电模式。

8.如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制装置还具备电源供给部，该电源供给部基于开关信号来切换对自身的通电和断电，所述开关信号表示所述内燃机的电源开关的操作状态，

在经由所述车内通信线路的通信再次开始时，所述控制部在从所述外部装置发送来的所述可变机构的目标值是通信正常时的目标值时，确定所述开关信号的异常。

9.如权利要求8所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在确定了基于所述车内通信线路的通信异常且所述开关信号的异常时，将所述控制装置切换为节电模式。

10.如权利要求8所述的内燃机的控制装置，其中，

所述控制部在确定了基于所述车内通信线路的通信异常且所述开关信号的异常时，通过所述电动执行机构的驱动将所述可变机构控制为所述内燃机的启动用的目标值。

11.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

所述可变机构是可变压缩比机构，该可变压缩比机构通过所述电动执行机构变更所述内燃机的活塞的上止点位置从而使机械压缩比可变。

12.一种内燃机用可变机构的控制方法，控制通过在由限位装置限制的范围内变更电动执行机构的位置而使车辆用内燃机的工作特性可变的可变机构，该可变机构因所述内燃机的运转而受到使所述电动执行机构的位置发生变化的反力，其中，包括：

第一步骤，检测基于车内通信线路的通信是否异常，该车内通信线路用于从外部装置接收所述可变机构的目标值；

第二步骤，在基于所述车内通信线路的通信异常时，检测所述电动执行机构的位置在所述电动执行机构的驱动停止的状态下是否从离开所述限位装置的位置起发生变化；

第三步骤，当所述电动执行机构的位置未发生变化时，使所述电动执行机构的驱动保持在停止状态；

第四步骤，当所述电动执行机构的位置发生了变化时，使所述电动执行机构的驱动再次开始。

13.如权利要求12所述的内燃机用可变机构的控制方法，其中，

所述第二步骤包括如下步骤：

通过所述电动执行机构的驱动，将所述电动执行机构的位置控制到离开所述限位装置的规定位置；

在将所述电动执行机构的位置控制到所述规定位置后，使所述电动执行机构的驱动停止；

所述第四步骤包括如下步骤：

在使所述电动执行机构的驱动停止后、所述电动执行机构的位置从所述规定位置起发生了变化的情况下，使所述电动执行机构的驱动再次开始以将所述电动执行机构的位置控制到所述规定位置。

14.如权利要求12所述的内燃机用可变机构的控制方法，其中，还包括：

第五步骤，在从使所述电动执行机构的驱动再次开始起经过了规定时间时，使所述电动执行机构的驱动再次停止。

15.如权利要求12所述的内燃机用可变机构的控制方法，其中，

所述可变机构是可变压缩比机构，该可变压缩比机构通过所述电动执行机构变更所述内燃机的活塞的上止点位置从而使机械压缩比可变。