JP2009085142A - 電動アクチュエータの制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の制御装置を備え、電動アクチュエータの駆動制御を行う電動アクチュエータの制御システムにおいて、異常時に前記電動アクチュエータの駆動制御を確実にフェイルセーフ状態に導くことができるようにする。
【解決手段】エンジンバルブの最大バルブリフト量を可変とする可変リフト機構を駆動するモータ１２１の制御目標を、ＥＣＭ１１４で演算する一方、ＶＥＬコントローラ１１３では、前記制御目標とセンサ１２７で検出される実際値とに基づいて前記モータ１２１を制御する。前記ＥＣＭ１１４及びＶＥＬコントローラ１１３は、それぞれにモータ制御における異常の有無を診断し、該診断結果を他方に送信し、自信の診断結果と他方の制御装置での診断結果との少なくとも一方が異常であれば、ＡＮＤ回路３２１にローレベル信号を出力し、モータ駆動回路３０５への電源供給を遮断する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、複数の制御装置を備え、電動アクチュエータの駆動制御を行う電動アクチュエータの制御システムに関する。

特許文献１には、エンジンの吸排気バルブのバルブリフト量と作動角とを可変とする可変動弁機構（ＶＥＬ機構）を駆動する電動アクチュエータ（モータ）を制御するＶＥＬコントローラと、エンジンの各デバイスを制御するエンジンコントロールモジュールとを備えた制御システムにおいて、前記エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）が、目標バルブリフト量を演算して前記ＶＥＬコントローラに出力すると共に、前記ＶＥＬコントローラの制御異常を診断し、該診断結果を示す信号とＶＥＬコントローラの出力信号とをＡＮＤ回路に入力させ、ＡＮＤ回路の入力が共に正常状態に対応するときに、前記電動アクチュエータの駆動回路への電源供給を行わせ、ＡＮＤ回路の２つの入力信号のうちの少なくとも一方が異常を示すときに、前記駆動回路への電源供給を遮断することが開示されている。
特開２００５−２２４０６８号公報

上記制御システムによれば、ＡＮＤ回路の少なくも一方の入力信号が異常を示す場合に、電動アクチュエータの駆動回路への電源供給が絶たれることで、電動アクチュエータが誤って制御されることを回避できるものの、ＡＮＤ回路へ信号を出力する回路が故障して、正常状態を示す信号状態に保持されてしまう場合、たとえ異常診断されていたとしても、前記駆動回路への電源供給を強制的に遮断することができなくなる場合が生じてしまう。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、一方の制御装置が自らの診断結果に基づいて電動アクチュエータの制御をフェイルセーフ状態に導くことができない故障が生じても、前記フェイルセーフ状態への移行を確実に実行させることができるようにすることを目的とする。

そのため請求項１記載の発明は、複数の制御装置が、電動アクチュエータの駆動制御における異常の有無を診断する機能をそれぞれ有し、かつ、自らの診断結果を他の制御装置に送信し、自らの診断結果と他の制御装置の診断結果との少なくも一方が異常を示すときに、診断結果を示す信号として異常判定信号を出力し、前記複数の制御装置のうちの少なくとも１つから前記異常判定信号が出力されたときに、前記電動アクチュエータの駆動制御を異常時用制御状態に移行させるようにした。

上記発明によると、それぞれの制御装置において自らの診断結果が異常であれば、異常判定信号を出力するが、自らの診断結果が正常であっても他で異常判定されている場合には、異常判定信号を出力するので、例えば、１つの制御装置において異常判定信号を出力する回路に故障が生じていても、前記１つの制御装置での異常診断の結果に基づいて、他の制御装置からの異常判定信号を出力させることができ、該他の制御装置からの異常判定信号の出力によって、電動アクチュエータの駆動制御を異常時用制御状態（フェイルセーフ状態）に移行させることができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記複数の制御装置が、前記電動アクチュエータの制御における目標値を演算して出力する第１制御装置と、前記第１制御装置で演算された目標値と実際値とを入力して前記電動アクチュエータの操作量を演算する第２制御装置とを含むようにした。
上記発明によると、目標値を演算して出力する第１制御装置と、操作量を演算する第２制御装置とのそれぞれで、電動アクチュエータの駆動制御における異常の有無が診断され、該診断結果に基づいてそれぞれに異常判定信号を出力する一方、一方が異常診断すれば、他方が異常判定信号を出力することを強制することになる。

請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記異常時用制御状態を、制限された操作量に基づいて前記電動アクチュエータを駆動制御する状態とするようにした。
上記発明によると、異常診断されたときに、電動アクチュエータを制限された操作量で駆動制御することで、制御異常によって電動アクチュエータが不適切な操作量で制御されることを回避する。

請求項４記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記異常時用制御状態を、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態とするようにした。
上記発明によると、異常診断されたときに、電動アクチュエータの駆動を停止させることで、制御異常によって電動アクチュエータが誤って制御されることを回避する。
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記異常時用制御状態を、前記電動アクチュエータの駆動回路への電源供給を停止させると共に、前記電動アクチュエータをオフすべく前記駆動回路を制御して、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態とするようにした。

上記発明によると、駆動回路への電源供給を停止させることで、電動アクチュエータの駆動を停止させることができるが、更に、前記電動アクチュエータをオフすべく前記駆動回路を制御して、２重に電動アクチュエータの駆動停止を図る。
請求項６記載の発明では、請求項４又は５記載の発明において、前記複数の制御装置それぞれからの異常判定信号を論理演算する論理演算回路を備え、前記論理演算回路の出力によって、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態と駆動を許可する状態とにスイッチングするようにした。

上記発明によると、複数の制御装置それぞれから出力される異常判定信号の論理演算によって、少なくとも１つから異常判定信号が出力される場合に、電動アクチュエータの駆動を停止させる状態に切り換えられる。
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発明において、前記複数の制御装置として、他の制御装置における制御機能を診断する機能を有する制御装置を含むようにした。

上記発明によると、例えば、制御量を目標値に近づけるべく前記電動アクチュエータがフィードバック制御される場合に、係るフィードバック制御機能が正常であるか否かが、他の制御装置で診断され、その結果が異常であれば、電動アクチュエータの駆動制御が異常時用制御状態に移行されることになる。
請求項８記載の発明では、請求項１〜７のいずれか１つに記載の発明において、前記複数の制御装置が、他の制御装置での異常診断結果に基づき前記異常判定信号を出力する場合に、前記異常判定信号の出力を遅延させるようにした。

上記発明によると、他の制御装置から送信される診断結果が異常であるために、異常判定信号を出力する場合には、正常判定から異常判定に直ちに切り替えるのではなく、時間遅れをもって切り替え、異常判定信号の信頼性を確保する。
請求項９記載の発明では、請求項１〜８のいずれか１つに記載の発明において、前記異常時用制御状態として、前記複数の制御装置の少なくとも１つを再起動させる処理を含むようにした。

上記発明によると、電動アクチュエータの駆動制御の異常が診断されたときに、制御装置を再起動（リセット）させることで、正常に電動アクチュエータを駆動制御できる状態への制御装置の復帰を図る。
請求項１０記載の発明では、請求項９記載の発明において、前記複数の制御装置のうちの１つが、車両用エンジンへの燃料供給を制御するエンジン制御装置であって、前記エンジン制御装置の再起動を、前記エンジンのアイドル状態及び／又は車両の停止状態であることを条件に行わせるようにした。

上記発明によると、エンジン制御装置を、エンジンのアイドル状態及び／又は車両の停止状態であることを条件に再起動させるから、再起動に伴ってエンジンへの燃料供給が途絶えることで、車両の走行に影響を与えることがない。
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載の発明において、前記エンジン制御装置が、前記車両用エンジンを始動させる機能を有し、前記再起動後に前記車両用エンジンを再始動させるようにした。

上記発明によると、再起動によって正常に駆動制御を行える状態への復帰を図り、かつ、エンジンを再始動させて、通常制御に復帰させる。
請求項１２記載の発明では、請求項９〜１１のいずれか１つに記載の発明において、前記再起動を行った後は、前記電動アクチュエータの駆動制御に制限を加えるようにした。
上記発明によると、再起動しても正常な駆動制御状態に復活しなかったとしても、電動アクチュエータの駆動制御に制限を加えることで、電動アクチュエータが大きく異常制限されることを回避する。

請求項１３記載の発明では、請求項１２記載の発明において、前記駆動制御の制限を、再起動させた制御装置の機能が正常判定されるまで継続させるようにした。
上記発明によると、再起動された後、制御装置の機能が正常であると判定されるまでは、駆動制御に制限を加えて電動アクチュエータを駆動させ、正常と判定された場合には、制限を解除しても電動アクチュエータが異常制御されることにならないので、制限を解除して通常に電動アクチュエータを駆動制御させる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る電動アクチュエータの制御システムを含んで構成される車両用エンジンのシステム図であり、エンジン１０１の出力は、図示省略した変速機を介して車両の駆動輪に伝達される。
前記エンジン１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４及び吸気バルブ１０５を介して、燃焼室１０６内に空気が吸入される。

各気筒からの燃焼排気は、燃焼室１０６内から排気バルブ１０７を介して排気管１０８に排出され、排気管１０８に介装されるフロント触媒コンバータ１０９ａ及びリア触媒コンバータ１０９ｂで浄化された後、大気中に放出される。
前記排気バルブ１０７は、排気側カム軸１１０に軸支されたカム１１１によって一定の最大バルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。

一方、吸気バルブ１０５は、可変リフト機構（ＶＥＬ機構）１１２によってその最大バルブリフト量が作動角と共に連続的に可変とされる。
ここで、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）１１４と相互通信可能なＶＥＬコントローラ１１３が設けられ、前記ＥＣＭ（エンジン制御装置）１１４は、運転条件に応じて前記吸気バルブ１０５の目標最大バルブリフト量を演算し、該目標最大バルブリフト量を前記ＶＥＬコントローラ１１３に送信する。

前記目標最大バルブリフト量を受信した前記ＶＥＬコントローラ１１３は、実際の最大バルブリフト量が前記目標最大バルブリフト量に近づくように、前記可変リフト機構１１２をフィードバック制御する。
尚、前記ＥＣＭ１１４及びＶＥＬコントローラ１１３は共にマイクロコンピュータを含んで構成される。

前記ＥＣＭ１１４には、エンジン１０１の吸入空気量を検出するエアフローセンサ１１５、車両の運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ１１６、クランク軸１２０からクランク回転信号を取り出すクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９などからの検出信号が入力される。

また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート１３０には、燃料噴射弁１３１が設けられる。尚、燃料噴射弁１３１が、燃焼室１０６内に直接燃料を噴射させる筒内直接噴射式エンジンであっても良い。
前記ＥＣＭ１１４は、各種検出信号に基づいて燃料噴射パルス幅（燃料噴射量）を演算し、前記パルス幅の噴射パルス信号を前記燃料噴射弁１３１に出力して、前記パルス幅に比例する量の燃料を噴射させ、エンジン１０１への燃料供給を制御する。

また、前記ＥＣＭ１１４は、前記燃料噴射パルス幅（機関負荷）及びエンジン回転速度に基づいて点火時期（点火進角値）を演算し、点火プラグ１３２による点火時期を制御する。
図２〜図４は、前記可変リフト機構１１２の構造を詳細に示すものである。
図２〜図４に示す可変リフト機構１１２は、一対の吸気バルブ１０５，１０５と、シリンダヘッド１１のカム軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸（駆動軸）１３と、該カム軸１３に軸支された回転カムである２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カム軸１３の上方位置に同じ軸受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気バルブ１０５，１０５の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０と、を備えている。

前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係され、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０とは、リンク部材２６，２６によって連係されている。
上記ロッカアーム１８，１８，リンクアーム２５，２５，リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。

前記偏心カム１５は、図５に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙから所定量だけ偏心している。
また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されている。

前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自在に支持されている。
また、基部１８ａの外端部に突設された一端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結するピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されている一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃには、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されている。

前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御軸１６外周に固定されていると共に、図２に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心している。
前記揺動カム２０は、図２及び図６，図７に示すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２にカム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫通形成されている。

また、揺動カム２０の下面には、基端部２２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に当接するようになっている。
即ち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのランプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。

また、前記リンクアーム２５は、円環状の基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設された突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置には、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピン孔２５ｄが貫通形成されている。
更に、前記リンク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。

尚、各ピン２１，２８，２９の一端部には、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられている。
上記構成において、制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６，７に示すように、最大バルブリフト量が変化することになり、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置が変化して最大バルブリフト量が変化する。

前記制御軸１６は、図１０に示すような構成によって、ストッパにより制限される所定回転角度範囲内でモータ（電動アクチュエータ）１２１により回転駆動されるようになっており、前記制御軸１６の角度を前記モータ１２１で変化させることで、吸気バルブ１０５の最大バルブリフト量及びバルブ作動角が、前記ストッパで制限される可変範囲内で連続的に変化する（図９参照）。

尚、前記モータ１２１として、例えばＤＣサーボモータを使用する。
図１０において、モータ１２１は、その回転軸が制御軸１６と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車１２２が軸支されている。
一方、前記制御軸１６の先端に一対のステー１２３ａ，１２３ｂが固定され、一対のステー１２３ａ，１２３ｂの先端部を連結する制御軸１６と平行な軸周りに、ナット１２４が揺動可能に支持される。

前記ナット１２４に噛み合わされるネジ棒１２５の先端には、前記かさ歯車１２２に噛み合わされるかさ歯車１２６が軸支されており、モータ１２１の回転によってネジ棒１２５が回転し、該ネジ棒１２５に噛み合うナット１２４の位置が、ネジ棒１２５の軸方向に変位することで、制御軸１６が回転されるようになっている。
ここで、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６に近づける方向が、最大バルブリフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６から遠ざける方向が、最大バルブリフト量が大きくなる方向となっている。

前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の回転角度を検出するポテンショメータ式の角度センサ１２７が設けられており、該角度センサ１２７で検出される制御軸１６の実際の角度が、前記ＥＣＭ１１４で算出される目標角度（目標最大バルブリフト量相当値）に近づくように、前記ＶＥＬコントローラ１１３が前記モータ１２１の通電をフィードバック制御する。

図１１は、実施形態における前記ＶＥＬコントローラ１１３（第２制御装置）及びＥＣＭ１１４（第１制御装置、エンジン制御装置）の回路構成を示すものである。
図１１において、ＶＥＬコントローラ１１３の電源回路３０１にはバッテリ電圧が供給され、前記電源回路３０１を介してＣＰＵ３０２に電源が供給される。
また、前記電源回路３０１からの電源電圧が電源バッファ回路３０３を介して外部の角度センサ１２７に供給され、角度センサ１２７の出力は、入力回路３０４を介して前記ＣＰＵ３０２に読み込まれる。

前記角度センサ１２７は２重に備えられ、これら２つの角度センサ１２７ａ，１２７ｂに対応して入力回路３０４も２系統（３０４ａ，３０４ｂ）備えられており、各センサの検出角度が略同等である正常時には、これらセンサによる検出角度の平均値や、一方のセンサ出力に基づいてモータ１２１を制御するようになっている。
また、前記モータ１２１を駆動するためのモータ駆動回路３０５が設けられており、該モータ駆動回路３０５には、前記モータ１２１を正転方向及び逆転方向に駆動するための操作量として、前記ＣＰＵ３０２からパルス幅変調信号ＰＷＭ等が入力される。

前記モータ駆動回路３０５には、外部に設けられるリレー回路３０６を介してバッテリ電圧が供給され、前記リレー回路３０６は、リレー駆動回路３０７によってＯＮ・ＯＦＦ駆動される。
更に、前記モータ１２１の電流を検出する電流検出回路３０８が設けられている。
前記リレー駆動回路３０７は、ＡＮＤ回路（論理積演算回路）３２１の出力がハイレベル（１）であるときに、リレー回路３０６をＯＮして、モータ駆動回路３０５に電源を供給し、ＡＮＤ回路３２１の出力がローレベル（０）であるときに、リレー回路３０６をＯＦＦして、モータ駆動回路３０５への電源供給を遮断する。

前記ＡＮＤ回路３２１の２つの入力端子には、前記ＶＥＬコントローラ１１３のＣＰＵ３０２のポート出力が入力される一方、前記ＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａのポート出力が、インターフェイス回路（Ｉ／Ｆ回路）１１４ｂを介して入力され、各ポート出力の論理積演算がなされるようになっている。
また、前記ＶＥＬコントローラ１１３には、前記ＥＣＭ１１４との間において通信を行なうための通信回路３０９が備えられ、一方、前記ＥＣＭ１１４には、前記ＶＥＬコントローラ１１３との間において通信を行なうための通信回路１１４ｃが備えられており、前記ＶＥＬコントローラ１１３と前記ＥＣＭ１１４とは相互通信可能に構成される。

尚、前記ＶＥＬコントローラ１１３とＥＣＭ１１４との間の通信は、車載用のネットワーク仕様であるＣＡＮ（Controller Area Network）を介して行われる。
そして、前記ＥＣＭ１１４においてアクセル開度，エンジン回転速度等に基づいて算出された制御軸１６の目標角度が、前記ＶＥＬコントローラ１１３に送信され、前記角度センサ１２７で検出された制御軸１６の実際の角度が前記ＶＥＬコントローラ１１３から前記ＥＣＭ１１４に送信されるようになっている。

更に、前記ＶＥＬコントローラ１１３及びＥＣＭ１１４は、それぞれに前記モータ１２１（可変リフト機構１１２）の駆動制御における異常の有無を診断し、かつ、それぞれの診断結果を他方に送信し、前記ＶＥＬコントローラ１１３及びＥＣＭ１１４は、自身の診断結果と受信した他方の診断結果との少なくとも一方が異常である場合に、前記ＡＮＤ回路３２１の出力をローレベル（０）にすべく、前記ＡＮＤ回路３２１に対する出力（異常判定信号の出力）を設定するように構成されている。

以下では、前記ＶＥＬコントローラ１１３及びＥＣＭ１１４における前記診断処理を詳細に説明する。
図１２のフローチャートに示すルーチンは、ＶＥＬコントローラ１１３で実行される処理を示し、所定の微小時間毎に実行されるものとする。
ステップＳ００１では、ＥＣＭ１１４からの情報を取り込む。

前記情報には、ＥＣＭ１１４における診断結果の他、制御軸１６の目標角度（目標最大バルブリフト量）などが含まれる。
ステップＳ００２では、前記角度センサ１２７ａ（センサ１）の故障診断を行い、ステップＳ００３では、ステップＳ００２と同様にして、前記角度センサ１２７ｂ（センサ２）の故障診断を行う。

ステップＳ００４では、角度センサ１２７ａ，１２７ｂの出力が整合しているか否かの診断（不整合診断）を行う。
ステップＳ００５では、モータ１２１に過電流が流れているか否かを診断する。
前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５における診断内容については、後で詳細に説明する。

ステップＳ００６では、前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５における診断結果を、ＥＣＭ１１４に送信する。
ステップＳ００７では、前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５のいずれかで異常の発生が判定されたか、及び／又は、ＥＣＭ１１４側の診断で異常の発生が判定されたかを判断する。

前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５のいずれかで異常の発生が判定されたか、及び／又は、ＥＣＭ１１４側の診断で異常の発生が判定されている場合には、ステップＳ００８へ進み、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定することで、ＡＮＤ回路３２１の出力をローレベルにしてリレー回路３０６をＯＦＦさせる。
従って、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断で異常の発生が判定された場合のみならず、ＥＣＭ１１４側での診断で異常の発生が判定された場合にも、前記リレー回路３０６をＯＦＦして、モータ駆動回路３０５への電源供給が遮断される。

これにより、異常発生時に、モータ１２１が通常に駆動され、最大バルブリフト量が異常値に制御されてしまうことを回避できる。
また、ＶＥＬコントローラ１１３からのＡＮＤ回路３２１への出力が、異常判定信号であるＯＦＦ（ローレベル）に設定されると、たとえＥＣＭ１１４側のＡＮＤ回路３２１への出力がＯＮ（ハイレベル）であったとしても、前記ＡＮＤ回路３２１の出力がＯＦＦ（ローレベル）になって、前記リレー回路３０６がＯＦＦされ、モータ駆動回路３０５への電源供給が遮断される。

従って、仮に、ＥＣＭ１１４側で、ＡＮＤ回路３２１の入力をローレベルに落とすことができなくなる故障が生じていたとしても、ＶＥＬコントローラ１１３側がＡＮＤ回路３２１の入力をローレベルに落とすから、前記リレー回路３０６をＯＦＦすることが可能である。
ここで、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定すると共に、前記モータ駆動回路３０５への制御信号として、モータ１２１への通電停止を指令する信号を出力することができる。

上記構成とすれば、ＡＮＤ回路３２１への出力でリレー回路３０６をＯＦＦにできない異常が発生しても、モータ１２１への通電停止を実行させることが可能である。
尚、異常が軽微である場合には、ＡＮＤ回路３２１へハイレベル信号を入力させて、リレー回路３０６をＯＮ状態に保持し、モータ駆動回路３０５への電源供給を継続させる一方で、前記モータ駆動回路３０５への制御信号を制限するようにできる。

前記制御信号の制限としては、例えば、可変リフト機構１１２による最大バルブリフト量の可変範囲を、所定の低リフト域に限定させたり、可変リフト機構１１２による最大バルブリフト量の目標を予め記憶した基準値に固定させたりすることなどである。
前記基準の目標最大バルブリフトは、例えば、可変リフト機構１１２を備えずに最大バルブリフト量が固定の場合の最大バルブリフト量とすることができ、これによって、最大バルブリフト量を固定しても運転性が大きく低下することを回避できる。

前記軽微が異常としては、例えば、角度センサ１２７ａ，１２７ｂの一方が故障しているものの、他方が正常動作していると認められるような場合がある。
また、前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５での診断結果が全て正常であるのに、ＥＣＭ１１４側の診断が異常である場合には、ＡＮＤ回路３２１への出力を直ちにＯＦＦ（ローレベル）に設定するのではなく、ＥＣＭ１１４側での診断結果が異常のまま所定時間以上継続するまで待って、ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定することができる。

このようにして、リレー回路３０６のＯＦＦ制御を遅延させれば、一時的な通信異常によって誤ってリレー回路３０６がＯＦＦされてしまうことを回避でき、フェイルセーフ制御の信頼性を高めることができる。
前記遅延時間としての前記所定時間は、通信異常でないことを確認できるのに充分な時間として予め適合される。

また、ＥＣＭ１１４側からの正常・異常の別を示す情報を受信できない場合や、正常・異常の別を示す信号自体が異常である場合にも、これを異常判定であると見なして、ＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定することが好ましく、これにより、通信異常が生じたときにも、リレー回路３０６をＯＦＦさせることができる。
ここで、ＥＣＭ１１４側から送信される診断結果を示す信号が正規のものでない場合には、ＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａの異常を推定でき、この場合も、ＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定する。

一方、前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５の全てにおいて正常と判定され、かつ、ＥＣＭ１１４側の診断でも正常であると判定されている場合には、ステップＳ００９へ進み、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定する。
このとき、ＥＣＭ１１４側でも、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定していれば、リレー回路３０６がＯＮとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が行われ、モータ１２１を通常に駆動制御できるようになる。

前記ステップＳ００２及びステップＳ００３における角度センサ１２７ａ，１２７ｂの診断は、図１３のフローチャートに従って行われる。
尚、本実施形態では、角度センサ１２７ａ，１２７ｂは、制御軸１６の角度に応じてその出力電圧が変化するセンサ（例えばポテンショメータ）であるものとする。
ステップＳ１０１では、センサの出力電圧が予め記憶されている上限値（例えば4.75Ｖ）以上であるか否かを判断する。

前記上限値は、センサ出力電圧の通常の可変範囲を超える高い値に設定され、センサの正常状態では超えることがない値に設定される。
センサの出力電圧が前記上限値以上である場合には、ステップＳ１０３へ進み、係る状態が所定時間（例えば１秒）以上継続しているか否かを判断する。
前記所定時間は、一時的な電圧変動と、ショートや断線などによる電圧変化とを判別できる最小時間に設定されている。

従って、センサの出力電圧が前記上限値以上である状態が所定時間以上継続している場合には、一時的な電圧異常ではなく、ショートなどの継続的な異常が発生しているものと判断でき、その場合には、ステップＳ１０５へ進み、センサ出力の異常を判定する。
一方、ステップＳ１０１で、センサの出力電圧が前記上限値未満であると判断されたときには、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、センサの出力電圧が予め記憶されている下限値（例えば0.25Ｖ）を下回っているか否かを判断する。
前記下限値は、センサ出力電圧の通常の可変範囲を下回る低い値に設定され、センサの正常状態では下回ることがない値に設定される。
センサ信号の電圧が前記下限値を下回る場合には、ステップＳ１０３へ進み、係る状態が前記所定時間以上継続しているか否かを判断する。

センサ信号の電圧が前記下限値未満である状態が所定時間以上継続している場合には、一時的な電圧異常ではなく、断線などの継続的な異常が発生しているものと判断でき、その場合には、ステップＳ１０５へ進み、センサ出力の異常を判定する。
尚、角度センサ１２７ａ，１２７ｂの異常診断の方法は、図１３のフローチャートに示した方法に限定されず、角度センサの方式・種類などに応じて公知の種々の診断方法から適宜採用することができる。

図１４のフローチャートは、前記ステップＳ００４における不整合診断の詳細を示す。
ステップＳ３０１では、角度センサ１２７ａの出力に基づく検出角度と、角度センサ１２７ｂの出力に基づく検出角度との偏差の絶対値を、エラー量として算出する。
前記センサ出力に基づく検出角度とは、各角度センサ１２７ａ，１２７ｂの出力電圧を、制御軸１６の角度に変換した結果であり、出力電圧を角度に変換する特性は、各センサに共通の固定の特性であっても良いし、また、センサ毎に学習された特性であっても良い。

ステップＳ３０２では、前記エラー量が所定値以上であるか否かを判断する。
前記所定値は、角度検出誤差の許容値に基づき予め設定されており、前記エラー量が前記所定値以上になっている場合には、少なくとも一方のセンサによる検出角度に許容レベルを超えるエラーが発生しているものと判断される。
一方、前記エラー量が前記所定値未満であれば、センサによる検出角度の誤差は許容レベル内に収まっていると判断し、ステップＳ３０３へ進んで、角度センサ１２７ａ，１２７ｂが正常である（不整合がない）と判定する。

ステップＳ３０２で、前記エラー量が所定値以上であると判断された場合には、ステップＳ３０４へ進み、その状態が所定時間（例えば１秒）以上継続しているか否かを判断する。
前記所定時間は、センサ間における一時的な検出角度の乖離と、センサ異常による検出角度の乖離とを判別するためのものであり、前記エラー量が所定値以上である状態が前記所定時間以上継続した場合には、少なくとも一方のセンサに何らかの異常が発生しているものと判断し、ステップＳ３０５へ進んで、角度センサ１２７ａ，１２７ｂが異常である（不整合の発生）と判定する。

尚、角度センサ１２７ａ，１２７ｂの一方に、断線又はショートの発生が検出されても、他方が略正常に動作している場合には、これを軽微な異常と見なし、駆動回路３０５への電源供給を行わせ、前記他方のセンサの検出結果を用いたフィードバック制御を継続させることができるが、この場合、前述のように、可変リフト機構１１２による最大バルブリフト量の可変範囲を、所定低リフト域に限定させたり、最大バルブリフトの目標を予め記憶された基準値に固定させたりするなどの制限を加えることが好ましい。

図１５のフローチャートは、前記ステップＳ００５における過電流診断の詳細を示す。
ステップＳ４０１では、電流検出回路３０８によって検出されるモータ１２１に実際に流れている電流が、所定値以上であるか否かを判断する。
前記所定値は、通常の制御状態においてモータ１２１に流れる電流の範囲を超える値に設定されており、実際の電流が前記所定値を超える場合には、駆動回路３０５におけるトランジスタの故障などの可能性がある。

ステップＳ４０１でモータ１２１に実際に流れている電流が前記所定値未満であると判断された場合には、通常範囲内の電流がモータ１２１に流れていることになり、この場合には、ステップＳ４０２へ進んで、モータ１２１の電流は正常であると判定する。
一方、ステップＳ４０１でモータ１２１に実際に流れている電流が前記所定値以上であると判断された場合には、トランジスタの故障の可能性があるが、ノイズなどによって瞬間的に電流が高くなっている可能性があるので、ステップＳ４０３へ進んで、所定時間（例えば0.1秒）以上継続しているか否かを判断する。

即ち、ステップＳ４０３における所定時間は、ノイズなどによる瞬間的に電流の増大と、トランジスタの故障などによる定常的な電流の増大とを区別させるために予め適合される。
ステップＳ４０３で、モータ電流が所定値以上である状態が、所定時間以上継続していると判断された場合には、ステップＳ４０４へ進んで、モータ１２１に過電流が流れている異常状態の発生を判定する。

尚、ＶＥＬコントローラ１１３側における診断の対象を、角度センサ１２７の故障診断、モータ１２１の過電流に限定するものではない。
図１６のフローチャートは、ＥＣＭ１１４側での診断処理を示し、図１６のフローチャートに示すルーチンは所定微小時間毎に実行されるものとする。
ステップＳ０２１では、ＶＥＬコントローラ１１３からの情報を取り込む。

前記情報には、ＶＥＬコントローラ１１３における診断結果の他、角度センサ１２７で検出された制御軸１６の実角度などが含まれる。
ステップＳ０２２では、前記目標角度に基づくモータ１２１のフィードバック制御状態の診断を行う。
このステップＳ０２２における診断の詳細は、図１７のフローチャートに示してある。

ステップＳ５０１では、制御軸１６の目標角度と、ＶＥＬコントローラ１１３から送信される制御軸１６の実際の角度との偏差の絶対値を、エラー量として算出する。
次のステップＳ５０２では、前記エラー量が所定値以上であるか否かを判断する。
前記所定値は、ＶＥＬ機構１１２の特性及びフィードバック制御のゲインなどから予め設定されるものであり、通常のフィードバック制御状態では、前記エラー量が超えることが殆どない値に設定される。

前記エラー量が前記所定値未満であれば、フィードバック制御が正常に機能し、実際の角度が目標角度の変化に対して充分な応答で追従しているものと判断し、ステップＳ５０３へ進んで、フィードバック制御が正常であると判定する。
一方、前記エラー量が前記所定値以上であれば、ステップＳ５０２へ進んで、前記エラー量が前記所定値以上である状態が所定時間（例えば１秒）以上継続しているか否かを判断する。

角度センサ１２７の出力にノイズが重畳するなどして、角度の検出結果が瞬間的に変化し、これによって前記エラー量が前記所定値以上になる場合があるので、定常的に大きなエラー量が発生している状態と、前記ノイズ等の影響による瞬間的なエラー量の拡大とを区別するために、前記所定時間の継続を判断させ、かつ、前記所定時間を予め適合させておく。

前記エラー量が前記所定値以上である状態が所定時間（例えば１秒）以上継続している場合には、ノイズ等の影響ではなく、定常的に大きなエラー量が発生していると判断されるので、ステップＳ５０５へ進んで、フィードバック制御（過渡応答）の異常を判定する。
上記のようなフィードバック制御の異常を、ステップＳ２０２で診断すると、次のステップＳ２０３では、診断の結果を、ＶＥＬコントローラ１１３側に送信する。

そして、ステップＳ２０４では、自身で行ったフィードバック制御の診断と、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断結果との少なくとも一方が異常を示しているか否かを判断する。
少なくとも一方が異常を示している場合には、ステップＳ０２５へ進んで、ＥＣＭ１１４から前記ＡＮＤ回路３２１への出力を、異常判定信号であるＯＦＦ（ローレベル）に設定することで、リレー回路３０６がＯＦＦとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が停止されるようにする。

上記のようにして、リレー回路３０６をＯＦＦすれば、フィードバック制御に異常が発生していることを診断したときに、モータ駆動回路３０５への電源供給を停止させて、モータ１２１の駆動を停止させることができると共に、フィードバック制御が正常であっても、ＶＥＬコントローラ１１３側の診断で角度センサ１２７に異常が見つかった場合にも、リレー回路３０６をＯＦＦしてモータ駆動回路３０５への電源供給を停止させることができる。

従って、ＶＥＬコントローラ１１３側のＡＮＤ回路３２１への出力回路が故障し、ＡＮＤ回路３２１の入力をローレベルに落とすことができなくなっても、ＥＣＭ１１４側のＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに落として、駆動回路３０５への電源供給を遮断させることができる。
尚、ＥＣＭ１１４自身で行ったフィードバック制御の診断が正常で、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断結果が異常である場合には、ＡＮＤ回路３２１への出力を直ちにＯＦＦ（ローレベル）に設定するのではなく、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断結果が異常のまま所定時間以上継続するまで待って、ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定することができる。

このようにして、リレー回路３０６のＯＦＦ制御を遅延させれば、一時的な通信異常によって誤ってリレー回路３０６がＯＦＦされてしまうことを回避でき、フェイルセーフ制御の信頼性を高めることができる。
前記遅延時間としての所定時間は、通信異常でないことを確認できるのに充分な時間として予め適合される。

また、ＶＥＬコントローラ１１３側からの正常・異常の別を示す情報を受信できない場合や、正常・異常の別を示す信号自体が異常である場合にも、これを異常判定であると見なして、ＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定することが好ましく、これにより、通信異常が生じたときにも、リレー回路３０６をＯＦＦさせることができる。
ここで、ＶＥＬコントローラ１１３側から送信される診断結果を示す信号が正規のものでない場合には、ＶＥＬコントローラ１１３のＣＰＵ３０２の異常を推定でき、この場合も、ＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定する。

一方、ステップＳ２０４では、自身で行ったフィードバック制御の診断と、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断結果との双方が正常であると判断された場合には、ステップＳ０２６へ進んで、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定することで、リレー回路３０６をＯＮさせて駆動回路３０５への電源供給が行われるようにする。
このとき、ＶＥＬコントローラ１１３側でも、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定していれば、リレー回路３０６がＯＮとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が行われ、モータ１２１を通常に駆動制御できるようになる。

尚、電動アクチュエータ及びその駆動電源をＯＮ・ＯＦＦするリレーの組み合わせが複数備えられる場合であってもよく、複数の組み合わせを備える場合には、一律に電源供給のＯＮ・ＯＦＦを切り換えることができる他、異常判定された対象に基づいて関連する電動アクチュエータへの電源供給のみを遮断させることが可能である。
ところで、上記実施形態では、ＶＥＬコントローラ１１３のＣＰＵ３０２及びＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａから、ＡＮＤ回路３２１に対して直接ハイ・ローの２値信号を出力することで、ＡＮＤ回路３２１の出力を切り換えるようにしたが、図１８に示すように、各ＣＰＵ１１４ａ，３０２からの出力を入力し、その出力がＡＮＤ回路３２１に入力される２つのロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂを設けて構成することができる。

この場合、各ＣＰＵ１１４ａ，３０２から、診断結果（異状の有無）によって異なる周波数の信号を前記ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂに出力させるようにし、前記ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂは、周波数の検出結果に基づいてＡＮＤ回路３２１に向けた出力のハイ・ローを切り換える。
即ち、各ＣＰＵ１１４ａ，３０２からの周波数が正常判定に対応する周波数範囲であれば、ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂは出力をハイレベルとし、各ＣＰＵ１１４ａ，３０２からの周波数が正常判定に対応する周波数範囲でない場合には、ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂは出力をローレベルとし、ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂの少なくとも一方からローレベルが出力される場合に、リレー回路３０６がＯＦＦとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が停止されるようにする。

前記ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂを用いる場合には、前記ステップＳ００８及びステップＳ０２５では、予め正常状態を示す周波数に選定された周波数の信号をロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂに向けて出力させ、前記ステップＳ００９及びステップＳ０２６では、前記周波数と異なる周波数の信号を出力させる。
係るロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂの処理内容は、図１９のフローチャートに示してある。

まず、ステップＳ６０１では、ＣＰＵ１１４ａ又はＣＰＵ３０２からの入力信号の周波数を読み込む。
ステップＳ６０２では、ステップＳ６０１で読み込んだ周波数が、予め設定される所定範囲に含まれるか否かを判断する。
前記所定範囲は、各ＣＰＵ１１４ａ，ＣＰＵ３０２が、診断結果が正常であるときに出力する信号の周波数を中心とし、各種のばらつき要因を考慮してその幅が設定される。

ＣＰＵ１１４ａ又はＣＰＵ３０２からの信号の周波数が前記所定範囲内であれば、ステップＳ６０３へ進み、出力をハイレベルに設定し、前記所定範囲外であれば、ステップＳ６０４へ進んで、出力をローレベルに設定する。
上記構成によると、各ＣＰＵ１１４ａ，ＣＰＵ３０２からロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂに向けた信号が、ハイ又はローに張り付く異常が生じたときには、どちらの場合も、ロジックＩＣ３２３ａ，３２３ｂからの出力レベルがローレベルとなって、リレー回路３０６をＯＦＦさせることができるから、より確実なフェイルセーフを図ることができる。

また、前記実施形態のシステムでは、ＥＣＭ１１４が、目標角度を演算すると共に、フィードバック制御の異常を診断する構成としたが、前記フィードバック制御の異常診断を、ＶＥＬコントローラ１１３，ＥＣＭ１１４とは別に設けられる第３の制御装置で行わせることができる。
図２０は、前記第３の制御装置３２４を備えたシステムを示し、マイクロコンピュータを備える第３の制御装置３２４には、前記ＶＥＬコントローラ１１３，ＥＣＭ１１４との相互通信を可能にするための通信回路３２５が備えられ、ＥＣＭ１１４からは目標角度の情報などを入力し、前記ＶＥＬコントローラ１１３からは、制御軸１６の実角度の情報などを入力する。

そして、第３の制御装置３２４からは、ＶＥＬコントローラ１１３，ＥＣＭ１１４に対して診断結果を送信し、ＶＥＬコントローラ１１３での診断結果は、前記ＥＣＭ１１４に送信される。
尚、第３の制御装置３２４は、フィードバック制御の異常診断のみを行う装置であっても良いし、車両の搭載機器（例えば自動変速機、ＡＢＳ，４輪駆動システムなど）を制御する機能を有すると共に、前記フィードバック制御の異常診断を行う機能を有する制御装置とすることができる。

上記のように、第３の制御装置３２４で、前記フィードバック制御の異常診断を行わせれば、ＥＣＭ１１４における演算負荷を軽減できると共に、ＥＣＭ１１４の異常時であっても、フィードバック制御の異常診断を行え、かつ、該診断結果がＶＥＬコントローラ１１３に送信されるから、フィードバック制御の異常時にリレー回路３０６をＯＦＦし、モータ駆動回路３０５への電源供給を停止させることができる。

図２１〜図２３にフローチャートは、図２０に示した第３の制御装置３２４を備えるシステムにおいて、ＶＥＬコントローラ１１３，ＥＣＭ１１４及び第３の制御装置３２４それぞれにおける処理内容を示す。
図２１のフローチャートは、ＶＥＬコントローラ１１３で実行されるルーチンを示し、図１２に示したフローチャートと殆ど同様な処理を行うが、ステップＳ７０１及びステップＳ７０７の処理内容が、前記図１２のフローチャートに示したルーチンと異なり、他のステップにおいては前記図１２のフローチャートに示したルーチンと同じ処理を行う。

ステップＳ７０１では、後述するようにして行われる前記第３の制御装置３２４における診断結果を受信する。
ステップＳ７０２〜ステップＳ７０５では、前記ステップＳ００２〜ステップＳ００５と同様にして、角度センサ１２７の異常及びモータ過電流の異常の有無を診断する。
ステップＳ７０６では、ステップＳ７０２〜ステップＳ７０５における診断結果を、ＥＣＭ１１４に送信する。

ステップＳ７０７では、ステップＳ７０２〜ステップＳ７０５のいずれかで異常の発生が判定されたか、及び／又は、第３の制御装置３２４における診断で異常の発生が判定されたかを判断する。
前記ステップＳ７０２〜ステップＳ７０５のいずれかで異常の発生が判定されたか、及び／又は、第３の制御装置３２４における診断で異常の発生が判定されている場合には、ステップＳ７０８へ進み、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定する。

従って、ＶＥＬコントローラ１１３側での診断で異常の発生が判定された場合のみならず、第３の制御装置３２４側での診断で異常の発生が判定された場合にも、前記リレー回路３０６をＯＦＦして、モータ駆動回路３０５への電源供給が遮断され、モータ１２１が通常に駆動され、最大バルブリフト量が異常値に制御されてしまうことを回避できる。
また、ＶＥＬコントローラ１１３からのＡＮＤ回路３２１への出力がＯＦＦ（ローレベル）に設定されると、たとえＥＣＭ１１４側のＡＮＤ回路３２１への出力がＯＮ（ハイレベル）であったとしても、前記ＡＮＤ回路３２１の出力がＯＦＦ（ローレベル）になって、前記リレー回路３０６をＯＦＦして、モータ駆動回路３０５への電源供給を遮断する。

従って、仮に、ＥＣＭ１１４からのＡＮＤ回路３２１への信号経路に異常が生じていて、ＡＮＤ回路３２１の一方の入力をローレベルに落とすことができなくなっていたとしても、ＶＥＬコントローラ１１３側がＡＮＤ回路３２１の他方の入力をローレベルに落とすから、前記リレー回路３０６をＯＦＦすることが可能である。
ここで、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定すると共に、前記モータ駆動回路３０５への制御信号として、モータ１２１への通電停止を指令する信号を出力することができる。

上記構成とすれば、ＡＮＤ回路３２１への出力でリレー回路３０６をＯＦＦにできない異常が発生しても、モータ１２１への通電停止を実行させることが可能である。
一方、前記ステップＳ７０２〜ステップＳ７０５の全てにおいて正常と判定され、かつ、第３の制御装置３２４側の診断でも正常であると判定されている場合には、ステップＳ７０９へ進み、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定する。

このとき、ＥＣＭ１１４側でも、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定していれば、リレー回路３０６がＯＮとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が行われ、モータ１２１を通常に駆動制御できるようになる。
図２２のフローチャートは、ＥＣＭ１１４で実行されるルーチンを示す。
ステップＳ７２１では、ＶＥＬコントローラ１１３から診断結果の情報を受信すると共に、第３の制御装置３２４での診断結果の情報も受信する。

そして、ステップＳ７２２では、ＶＥＬコントローラ１１３と第３の制御装置３２４との少なくとも一方で異常の発生が判定されているか否かを判断する。
ここで、ＶＥＬコントローラ１１３と第３の制御装置３２４との少なくとも一方で異常の発生が判定されている場合には、ステップＳ７２３へ進み、ＥＣＭ１１４から前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定することで、リレー回路３０６がＯＦＦとなって、モータ駆動回路３０５への電源供給が停止されるようにする。

ＶＥＬコントローラ１１３側でも、ＶＥＬコントローラ１１３と第３の制御装置３２４との少なくとも一方で異常の発生が判定されている場合に、前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＦＦ（ローレベル）に設定するが、ＶＥＬコントローラ１１３のＡＮＤ回路３２１への出力経路に異常が生じ、ＡＮＤ回路３２１の一方の入力をＯＦＦ（ローレベル）にできなくなっても、上記のようにＥＣＭ１１４がＡＮＤ回路３２１の他方の入力をＯＦＦ（ローレベル）に設定するから、ＡＮＤ回路３２１の２つの入力系統の一方が正常であれば、リレー回路３０６をＯＦＦして、モータ駆動回路３０５への電源供給を停止することができる。

一方、ＶＥＬコントローラ１１３と第３の制御装置３２４との双方で正常であると判定されている場合には、ステップＳ７２４へ進み、ＥＣＭ１１４から前記ＡＮＤ回路３２１への出力をＯＮ（ハイレベル）に設定することで、リレー回路３０６をＯＮとし、モータ駆動回路３０５へ電源供給が行われるようにする。
図２３のフローチャートは、第３の制御装置３２４で実行されるルーチンを示す。

まず、ステップＳ７３０では、前記ＥＣＭ１１４から制御軸１６の目標角度の情報を受信し、前記ＶＥＬコントローラ１１３から制御軸１６の実際の角度の情報を受信する。
ステップＳ７３１では、図１７のフローチャートに従って前述のようにして、フィードバック制御の異常診断を行う。
ステップＳ７３２では、フィードバック制御の診断結果を、ＶＥＬコントローラ１１３及びＥＣＭ１１４の双方に送信する。

ところで、上記実施形態では、モータ１２１（電動アクチュエータ）の駆動制御の異常時用制御状態として、駆動回路３０５への電源供給を遮断させるようにしたが、これと共に、ＶＥＬコントローラ１１３，ＥＣＭ１１４をリセットさせることができ、以下では、図１１に示したシステムにおいて、リセットを行わせる実施形態を説明する。
図２４のフローチャートは、ＶＥＬコントローラ１１３側でのリセット処理（再起動処理）を示すものであり、ステップＳ８０１は、ＶＥＬコントローラ１１３自身での診断及び／又はＥＣＭ１１４側での診断の結果が異常で、ＶＥＬコントローラ１１３からＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定している（リレー回路３０６をＯＦＦ制御している）か否かを判断する。

そして、前記リレー回路３０６をＯＦＦしている場合には、ステップＳ８０２へ進んで、ＶＥＬコントローラ１１３側のＣＰＵ３０２が自身でリセット処理（マイコンリセット）を実行する。
ＶＥＬコントローラ１１３側のＣＰＵ３０２に問題があって異常診断されている場合には、上記のリセット処理によってＣＰＵ３０２が正常に戻って、モータ１２１（可変リフト機構１１２）を通常に駆動制御できるようになる可能性があり、無用に駆動停止状態に保持されることを回避できる。

前記ＶＥＬコントローラ１１３側のＣＰＵ３０２のリセットは、上記のように自身で行わせる他、ＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）への電源供給をＥＣＭ１１４が制御する場合には、ＥＣＭ１１４が、一旦ＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）への電源供給を遮断した後で再投入させることで、前記リセットを行わせることができる。
また、ＥＣＭ１１４側からＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）のリセットを制御する場合には、ＥＣＭ１１４が、ＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）からの送信情報に異常があってＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）自体の異常の可能性があると判断した場合にのみ、ＶＥＬコントローラ１１３（ＣＰＵ３０２）をリセットさせるようにすることができる。

係る構成とすれば、正常に動作しているＶＥＬコントローラ１１３を無用にリセットしてしまうことを回避できる。
図２５のフローチャートは、ＥＣＭ１１４側でのリセット処理（再起動処理）を示すものであり、この図２５のフローチャートに示すリセット処理は、ＥＣＭ１１４がエンジン１０１を再始動させる機能を持つことを前提とする。

まず、ステップＳ９０１では、ＥＣＭ１１４自身での診断及び／又はＶＥＬコントローラ１１３側での診断の結果が異常で、ＥＣＭ１１４がＡＮＤ回路３２１への出力をローレベルに設定している（前記リレー回路３０６がＯＦＦされている）か否かを判断する。
そして、前記リレー回路３０６をＯＦＦしている場合には、ステップＳ９０２へ進み、そのときの車速が０km/hでかつエンジン１０１のアイドル状態であるか否かを判断する。

車速が０km/hでかつエンジン１０１のアイドル状態であれば、エンジン１０１が一時的に停止しても問題ないものと判断し、ステップＳ９０３へ進み、ＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａが自身をリセットする。
前記リセットによってエンジン１０１への燃料供給・点火が途絶えエンジン１０１は停止することになるが、リセット後、ＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａが起動すると、ＥＣＭ１１４がエンジン１０１を再始動させる。

前記再始動は、ＥＣＭ１１４によってスタータモータを起動させる方法の他、筒内直接噴射式エンジンでは、膨張行程で止まった気筒に対する燃料噴射・点火によってエンジン１０１を始動させる方法などがある。
特に、アイドルストップを行う車両やハイブリッド車両などで、エンジン１０１を自動的に停止・再始動を行う制御・機構が組み込まれている車両であれば、上記の再起動後のエンジン１０１の再始動は、容易に行えることになる。

上記のように、ＥＣＭ１１４のＣＰＵ１１４ａをリセットさせれば、ＥＣＭ１１４側に問題があって異常診断されている場合には、上記のリセット処理によってＥＣＭ１１４が正常動作に戻って、モータ１２１（可変リフト機構１１２）を通常に駆動制御できるようになる可能性があり、無用に駆動停止状態に保持されることを回避できる。
尚、エンジン１０１を再始動させた後、再度異常判定されてリレー回路３０６がＯＦＦされた場合には、エンジン１０１の再始動はキャンセルすることが好ましい。

また、上記のように、ＥＣＭ１１４及び／又はＶＥＬコントローラ１１３をリセットした場合には、モータ１２１の制御に制限を加えることが好ましく、具体的には、可変リフト機構１１２による最大バルブリフト量の可変範囲を、所定の低リフト域に限定させたり、可変リフト機構１１２による最大バルブリフト量の目標を予め記憶した基準値に固定させたりする。

更に、上記のように制限を加えている状態で、ＥＣＭ１１４及びＶＥＬコントローラ１１３で各種診断を行った結果、共に正常状態であると判定した場合に、前記制限を解除して通常の制御状態に復帰させることができる。即ち、再起動後に正常状態が診断されるまでの間、制御に制限を加えた状態を継続させる。
これにより、モータ１２１（可変リフト機構１１２）が異常制御されることを回避しつつ、なるべく通常動作させることができる。

尚、上記実施形態では、可変リフト機構１１２のモータ１２１を電動アクチュエータの例としたが、前記モータ１２１に限定されるものでないことは明らかである。
また、リレー駆動回路３０７やＡＮＤ回路３２１などを、ＶＥＬコントローラ１１３やＥＣＭ１１４の外部に備える構成とすることができる。
更に、リレー回路３０６をオフしてモータ１２１の駆動を停止させた場合には、係るフェイルセーフ状態（異常時用制御状態）に移行したことを、運転者にランプ等で警告することが好ましい。

実施形態におけるエンジンのシステム図。 可変リフト機構を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。 上記可変リフト機構の側面図。 上記可変リフト機構の平面図。 上記可変リフト機構に使用される偏心カムを示す斜視図。 上記可変リフト機構の低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。 上記可変リフト機構の高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。 上記可変リフト機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。 上記可変リフト機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。 上記可変リフト機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。 ＶＥＬコントローラ及びＥＣＭを含む制御システムの第１実施形態を示す回路ブロック図。 前記ＶＥＬコントローラにおける診断処理を示すフローチャート。 前記ＶＥＬコントローラによるセンサ出力診断を示すフローチャート。 前記ＶＥＬコントローラによるセンサの不整合診断を示すフローチャート。 前記ＶＥＬコントローラによるモータ過電流診断を示すフローチャート。 前記ＥＣＭにおける診断処理を示すフローチャート。 前記ＥＣＭによるフィードバック制御の応答診断を示すフローチャート。 ＶＥＬコントローラ及びＥＣＭを含む制御システムの第２実施形態を示す回路ブロック図。 前記第２実施形態におけるロジックＩＣの処理内容を示すフローチャート。 ＶＥＬコントローラ及びＥＣＭを含む制御システムの第３実施形態を示す回路ブロック図。 前記第３実施形態におけるＶＥＬコントローラにおける診断処理を示すフローチャート。 前記第３実施形態における前記ＥＣＭの処理内容を示すフローチャート。 前記第３実施形態における第３の制御装置における診断処理を示すフローチャート。 前記ＶＥＬコントローラにおけるリセット処理を示すフローチャート。 前記ＥＣＭにおけるリセット処理を示すフローチャート。

符号の説明

１６…制御軸、１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１０７…排気バルブ、１１２…可変リフト機構、１１３…ＶＥＬコントローラ、１１４…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）、１１４ａ…ＣＰＵ、１１４ｃ…通信回路、１１４ｃ…リレー駆動回路、１２１…モータ（電動アクチュエータ）、１２７…角度センサ、３０２…ＣＰＵ、３０５…モータ駆動回路、３０６…リレー回路、３０８…電流検出回路、３０９…通信回路、３２１…ＡＮＤ回路、３２４…第３の制御装置

Claims (13)

1. 複数の制御装置を備え、電動アクチュエータの駆動制御を行う電動アクチュエータの制御システムであって、
   前記複数の制御装置は、前記電動アクチュエータの駆動制御における異常の有無を診断する機能をそれぞれ有し、かつ、自らの診断結果を他の制御装置に送信し、自らの診断結果と他の制御装置の診断結果との少なくも一方が異常を示すときに、診断結果を示す信号として異常判定信号を出力し、前記複数の制御装置のうちの少なくとも１つから前記異常判定信号が出力されたときに、前記電動アクチュエータの駆動制御を異常時用制御状態に移行させることを特徴とする電動アクチュエータの制御システム。
2. 前記複数の制御装置は、前記電動アクチュエータの制御における目標値を演算して出力する第１制御装置と、前記第１制御装置で演算された目標値と実際値とを入力して前記電動アクチュエータの操作量を演算する第２制御装置とを含むことを特徴とする請求項１記載の電動アクチュエータの制御システム。
3. 前記異常時用制御状態が、制限された操作量に基づいて前記電動アクチュエータを駆動制御する状態であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動アクチュエータの制御システム。
4. 前記異常時用制御状態が、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態であることを特徴とする請求項１又は２記載の電動アクチュエータの制御システム。
5. 前記異常時用制御状態が、前記電動アクチュエータの駆動回路への電源供給を停止させると共に、前記電動アクチュエータをオフすべく前記駆動回路を制御して、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態であることを特徴とする請求項４記載の電動アクチュエータの制御システム。
6. 前記複数の制御装置それぞれからの異常判定信号を論理演算する論理演算回路を備え、前記論理演算回路の出力によって、前記電動アクチュエータの駆動を停止させる状態と駆動を許可する状態とにスイッチングすることを特徴とする請求項４又は５記載の電動アクチュエータの制御システム。
7. 前記複数の制御装置として、他の制御装置における制御機能を診断する機能を有する制御装置を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電動アクチュエータの制御システム。
8. 前記複数の制御装置が、他の制御装置での異常診断結果に基づき前記異常判定信号を出力する場合に、前記異常判定信号の出力を遅延させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電動アクチュエータの制御システム。
9. 前記異常時用制御状態として、前記複数の制御装置の少なくとも１つを再起動させる処理を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の電動アクチュエータの制御システム。
10. 前記複数の制御装置のうちの１つが、車両用エンジンへの燃料供給を制御するエンジン制御装置であって、前記エンジン制御装置の再起動を、前記エンジンのアイドル状態及び／又は車両の停止状態であることを条件に行わせることを特徴とする請求項９記載の電動アクチュエータの制御システム。
11. 前記エンジン制御装置が、前記車両用エンジンを始動させる機能を有し、前記再起動後に前記車両用エンジンを再始動させることを特徴とする請求項１０記載の電動アクチュエータの制御システム。
12. 前記再起動を行った後は、前記電動アクチュエータの駆動制御に制限を加えることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の電動アクチュエータの制御システム。
13. 前記駆動制御の制限を、再起動させた制御装置の機能が正常判定されるまで継続させることを特徴とする請求項１２記載の電動アクチュエータの制御システム。

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