アクチュエータにより制御軸の回転位置を変更することによって、内燃機関のピストンの上死点位置と下死点位置の少なくとも一方を変化させて、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、前記アクチュエータと前記制御軸との間に設けられ、前記アクチュエータの出力軸の回転を減速して前記制御軸へ伝達する波動歯車減速機構と、前記アクチュエータに発生するアクチュエータトルクを検出するアクチュエータトルク検出手段と、を有し、前記アクチュエータトルクを用いて前記波動歯車減速機構の故障判定を行うことを特徴とする内燃機関の故障診断装置。前記アクチュエータトルクは、機関圧縮比を一定の状態に保つときに前記アクチュエータで発生させる圧縮比保持トルクであり、この圧縮比保持トルクが予め設定された所定値よりも大きい場合に、前記波動歯車減速機構の故障と判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の故障診断装置。前記アクチュエータトルクは、機関圧縮比を変更する際に前記アクチュエータで発生させる圧縮比可変トルクであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の故障診断装置。前記圧縮比可変トルクは、内燃機関が停止している状態で前記制御軸を高圧縮比側の初期位置と低圧縮比側の初期位置に回転させて行う前記可変圧縮比機構の初期位置学習の際に前記アクチュエータで発生させる一定のトルクであり、高圧縮比側の初期位置から低圧縮比側の初期位置に変化するまでの時間、もしくは低圧縮比側の初期位置から高圧縮比側の初期位置に変化するまでの時間が、予め設定された所定時間以下の場合に、前記波動歯車減速機構の故障と判定することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の故障診断装置。アクチュエータにより制御軸の回転位置を変更することによって、内燃機関のピストンの上死点位置と下死点位置の少なくとも一方を変化させて、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、前記アクチュエータと前記制御軸との間に設けられ、前記アクチュエータの出力軸の回転を減速して前記制御軸へ伝達する波動歯車減速機構と、前記アクチュエータの出力軸の回転量を検出するアクチュエータ回転量検出手段と、を有し、前記可変圧縮比機構の高圧縮比側もしくは低圧縮比側の初期位置を学習する際に、前記初期位置に対応するアクチュエータ回転量の基準値に対して、アクチュエータ回転量検出手段で検出された前記初期位置における前記アクチュエータの出力軸の回転量が多い場合に、前記波動歯車減速機構の故障と判定することを特徴とする内燃機関の故障診断装置。しかしながら、この特許文献1においては、伝達比可変機構の入力軸及び出力軸の角度の相対変位は特定できるものの、波動歯車減速機構内の摩耗に起因する微小角度のずれについては特定することができない。つまり、波動歯車減速機構内の摩耗については検知することはできず、波動歯車減速機構内の摩耗に起因する波動歯車減速機構の故障を判定するができない。波動歯車減速機構内の摩耗が進展すると、波動歯車減速機構が空回りする可能性があり、この波動歯車減速機構を介して回転が伝達される部材や機構に悪影響を及ぼすことになる。そこで、本発明は、可変圧縮比機構の制御軸と、この制御軸の回転位置を変更するアクチュエータとの間に設けられた波動歯車減速機構の故障判定を、アクチュエータに発生するアクチュエータトルクを用いて行うことを特徴としている。波動歯車減速機構内においては、内部が摩耗すると、波動歯車減速機構内の歯車の噛み合い率が低下し、フリクションが低下するため、機関圧縮比を維持するために制御軸の回転位置を保持する際や、機関圧縮比を変更するために制御軸を回転させる際のアクチュエータトルクが変化する。本発明によれば、アクチュエータトルクを用いて、波動歯車減速機構における噛み合い率の低下による故障を検出することができる。以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明が適用された内燃機関の複リンク式のピストン-クランク機構からなる可変圧縮比機構を示している。図示するように、シリンダブロック5に形成されたシリンダ6内に、ピストン1が摺動可能に配設されており、このピストン1に、アッパリンク11の一端がピストンピン2を介して揺動可能に連結されている。このアッパリンク11の他端は、第1連結ピン12を介してロアリンク13の一端部に回転可能に連結されている。このロアリンク13は、その中央部においてクランクシャフト3のクランクピン4に揺動可能に取り付けられている。尚、ピストン1は、その上方に画成される燃焼室から燃焼圧力を受ける。また、クランクシャフト3は、クランク軸受ブラケット7によってシリンダブロック5に回転可能に支持されている。ロアリンク13の他端部には、コントロールリンク15の一端が第2連結ピン14を介して回転可能に連結されている。このコントロールリンク15の他端は、シリンダブロック5を主体とした内燃機関の固定部位に揺動可能に支持されており、かつ、機関圧縮比の変更のために、その揺動支点16が、内燃機関本体に対して変位可能となっている。具体的には、クランクシャフト3と平行に延びた制御軸18に、円形の偏心カム19が偏心して設けられており、この偏心カム19の外周面にコントロールリンク15の他端が回転可能に嵌合している。制御軸18は、クランク軸受ブラケット7と制御軸受ブラケット8との間に回転可能に支持されている。従って、機関圧縮比の変更のために、制御軸18の回転位置を変更すると、コントロールリンク15の揺動支点16となる偏心カム19の中心位置が機関本体に対して移動する。これにより、コントロールリンク15によるロアリンク13の運動拘束条件が変化して、クランク角に対するピストン1の行程位置すなわち上死点位置及び下死点位置が変化し、ひいては機関圧縮比が変更されることになる。制御軸18の回転位置は、アクチュエータとしての駆動モータ20により変更保持される。そして、この駆動モータ20から制御軸18への動力伝達経路に、波動歯車減速機構21が設けられている。この波動歯車減速機構21は、後述するように、駆動モータ20の回転を減速して制御軸18へ伝達する減速装置としての機能を備えている。制御部10は、各種制御処理を記憶及び実行するデジタルコンピュータシステムであり、機関運転状態に応じて可変圧縮比機構の駆動モータ20へ制御信号を出力し、その動作を制御すると共に、駆動モータ20の出力軸20a図3を参照の回転位置を検出するアクチュエータ回転量検出手段としての出力軸センサ22や駆動モータ20に駆動トルクを発生させた際のモータ駆動電流を検知する電流センサ23等の各種センサからの信号が入力されている。そして、この制御部10では、後述するように駆動モータ20に発生する駆動トルクから波動歯減速機構21の故障判定を実施する。出力軸センサ22は、ホールIC素子を使用した非接触型のセンサであり、図2、図3に示すように、駆動モータ20の後端側に設けられている。この出力軸センサ22と対向するように、駆動モータ20の出力軸20aの後端部には、多数のスリットが形成された円形のプレート図示せずが取り付けられており、例えば前記スリット以外の部分ではハイに、前記スリットの部分ではローとなるような出力信号を制御部10に出力している。制御部10では、スリット部分が通過した回数から、すなわち駆動モータ20の回転数に応じたパルス信号のカウント数から、出力軸20aの回転量が検出可能となっている。図2~図4を用いて波動歯車減速機構21について説明する。この波動歯車減速機構21は、内燃機関のシリンダブロック5やケーシング等の固定部位に固定され、内周に内歯スプライン32が形成された剛体の内歯車31と、この内歯車31の内側に同心状に配置され、内歯32よりも2枚だけ歯数の少ない外歯スプライン34が外周に形成され、制御軸18とともに回転する可撓性外歯車33と、この可撓性外歯車33の内側に配置された輪郭が楕円形状の波動発生器35と、により大略構成される。内歯車31は、円環状をなし、内燃機関の固定部位へ固定するための固定ボルトが嵌合する多数のボルト孔36が周方向に間欠的に形成されており、可撓性外歯車33のように変形することのないように、可撓性外歯車33よりも硬質な金属材料で形成されている。可撓性外歯車33は、円板状の底部37と筒部38からなる薄肉の有底円筒状を呈し、筒部38の外周面に外歯34が形成されている。可撓性外歯車33の筒部38は、内側に輪郭が楕円形状の波動発生器35が取り付けられる前の状態では円筒形状であるが、内側に輪郭が楕円形状の波動発生器35が取り付けられた状態では、図4に示すように、筒部38が楕円形に撓んだ状態となる。この可撓性外歯車33は、その底部37が制御軸18の一端の凸部図示せず嵌合しつつ固定ボルト39により制御軸18のフランジ部40図3を参照に同心状に固定される。波動発生器35は、駆動モータ20の出力軸20aに固定され、この出力軸20aと伴に回転する。また、波動発生器35は、その外側に撓み変形可能なボールベアリング41が同心状に取り付けられている。このボールベアリング41の内側の内輪42は波動発生器35の外周に取り付けられ、外側の外輪43が波動発生器35に対して相対回転可能に取り付けられる。尚、図2~図4における44は、ボールベアリング41のボールである。このように構成された波動歯車減速機構21は、図4に示すように、波動発生器35の長軸方向で、波動発生器35の中心を挟んで互いに対向する2箇所で、可撓性外歯車33と内歯車31とが噛み合っている。これによって、波動発生器35の回転に伴って内歯32と外歯34とのかみ合い位置が円周方向に移動し、波動発生器35が1回転すると、可撓性外歯車33が歯数差2枚分だけ回転方向に移動する。つまり、駆動モータ20の出力軸20aから制御軸18へ大きな減速比で動力が伝達される。波動歯車減速機構21おいて、内歯32と外歯34の噛み合っている歯数は多く、この噛み合っている部分のフリクションは大きくなっている。また波動歯車減速機構21における減速比は大きくなっている。そのため、制御軸18側内燃機関側からのトルクにより駆動モータ20が回されにくくなっている。従って、機関圧縮比を一定に保つような場合には、制御軸18側内燃機関側からのトルクにより駆動モータ20が回されにくくなっている分、制御軸18の回転位置を保持するために必要な駆動モータ20の圧縮比保持トルクは小さくできる。しかしながら、波動歯車減速機構21の内部が摩耗していると、歯動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い率が低下し、内歯32と外歯34の噛み合い部分におけるフリクションが低下するため、制御軸18側内燃機関側からのトルクにより駆動モータ20が回され易くなる。つまり、波動歯車減速機構21において、内部が摩耗し、噛み合い率が低下していると、その分だけ、機関圧縮比を維持するために制御軸18の回転位置を保持する際の駆動モータ20の圧縮比保持トルクが増大する。また、波動歯車減速機構21内の摩耗が進展して、波動歯車減速機構21が空回りした場合、可変圧縮比機構の主運動部品リンク部材、制御軸の動きが想定外のものとなり、内燃機関の運転に悪影響を及ぼすことになりかねない。波動歯車減速機構21内で摩耗が考えられる箇所は、図3中に矢示するように、ボールベアリング41におけるボール44と外輪43、及びボール44と内輪42とが接触する部分摩耗想定箇所Aと、内歯車31の内歯32と可撓性外歯車33の外歯34とが噛み合う部分摩耗想定箇所Bである。そこで、駆動モータ20に発生するモータトルクを用いて、波動歯車減速機構21内の摩耗状態を検出することで、内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出する。具体的には、内燃機関を運転している状態で、機関圧縮比を一定に保つときの駆動モータ20の駆動電流を電流センサ23で検出し、このときの電流値を圧縮比保持トルクとみなし、この圧縮比保持トルクが、波動歯車減速機構21の内部の摩耗がない状態のときに機関圧縮比を一定に保つのに必要なトルクである所定値既定トルク以上であれば、波動歯車減速機構21において内歯32と外歯34の噛み合い率が低下しており、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。つまり、駆動モータ20に発生するモータトルクを用いて、波動歯車減速機構21の噛み合い率の低下による故障を検出することができる。故障と判定された場合には、例えば、内燃機関から波動歯車減速機構21への入力負荷が低くなるように機関圧縮比を設定したり、車両のインストルメントパネルに設けた警告灯を点灯して運転者に波動歯車減速機構21の故障が発生していると告知するようにしてもよい。図5は、圧縮比保持トルクを用いた波動歯車減速機構21の故障判定の制御の流れを示すフローチャートである。S11では、機関圧縮比が一定に保持される状態であるか否かを判定し、機関圧縮比が一定に保持される状態であればS2へ進み、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。S12では、駆動モータ20の出力軸20aの回転位置をフィードバック制御している状態で、駆動モータ20に圧縮比保持トルクを発生させた際のモータ駆動電流を、このときの圧縮比保持トルクとして電流センサ23で検出し、S13へ進む。S13では、圧縮比保持トルクが既定トルクよりも大きいか否かを判定する。具体的には、電流センサ23で検出された電流値が、予め設定されている既定トルク相当の電流値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはS14へ進み内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。小さい場合には、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していないものとして今回のルーチンを終了する。また、内燃機関を停止している状態で、駆動モータ20に一定トルクを発生させた場合、波動歯車減速機構21の内部が摩耗していると、歯動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い率が低下し、内歯32と外歯34の噛み合い部分におけるフリクションが低下するため、その分だけ駆動モータ20により制御軸18が回転させ易くなる。例えば、内燃機関を停止している状態で、制御軸18を低圧縮比側のストッパ及び高圧縮比側のストッパに突き当てることによって行われる可変圧縮比機構の初期位置学習時においては、所定の一定デューティ比で駆動モータ20を駆動するが、波動歯車減速機構21の内部が摩耗し、噛み合い率が低下していると、駆動モータ20により制御軸18が回転させ易くなっている分、制御軸18を低圧縮比側のストッパに突き当たった状態低圧縮比側の初期位置から高圧縮比側のストッパに突き当てる状態高圧縮比側の初期位置まで回転させるのに要する時間は短くなる。そこで、内燃機関が停止している状態で行う可変圧縮比機構の初期位置学習時においても、駆動モータ20に発生するモータトルクを用いて波動歯車減速機構21内の摩耗状態を検出することで、内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出することができる。具体的には、内燃機関の停止時に行う可変圧縮比機構の初期位置学習の際に、制御軸18を高圧縮比側のストッパに突き当たった状態高圧縮比側の初期位置から低圧縮比側のストッパに突き当てる状態低圧縮比側の初期位置まで回転させるのに要する時間である初期位置学習時間を検出し、初期位置学習時間が予め設定された所定時間T以下であれば、波動歯車減速機構21において内歯32と外歯34の噛み合い率が低下しており、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。ここで、上述した所定時間Tは、波動歯車減速機構21内に摩耗がない状態のときに、制御軸18を高圧縮比側の初期位置から低圧縮比側の初期位置まで回転させるのに要する時間である。尚、制御軸18を高圧縮比側の初期位置から低圧縮比側の初期位置まで回転させるのに要する時間の替えて、制御軸18を低圧縮比側の初期位置から高圧縮比側の初期位置まで回転させるのに要する時間を用いても、内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出することは可能である。図6は、可変圧縮比機構の初期位置学習時間を用いた波動歯車減速機構21の故障判定の制御の流れを示すフローチャートである。S21では、内燃機関が停止状態状態で実施される可変圧縮比機構の初期位置学習中であるか否かを判定し、初期位置学習中であればS22へ進み、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。S22では、上述した初期位置学習時間を検出する。S23では、検出された初期位置学習時間が、予め設定された所定時間T以下であるか否かを判定し、所定時間T以下の場合にはS24へ進み、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。所定時間T以下でない場合には、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していないものとして今回のルーチンを終了する。また、波動歯車減速機構21内部で摩耗が進展すると、波動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い部分のガタツキが大きくなる。そのため、動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い部分にガタツキがある場合には、ガタツキが無い場合に比べて、高圧縮比側もしくは低圧縮比側の初期位置となるまで駆動モータ20を回転させた際に、このガタツキ分だけ駆動モータ20が余分に回転することになる。そこで、可変圧縮比機構の初期位置学習時においては、可変圧縮比機構の高圧縮比側もしくは低圧縮比側の初期位置に対応する駆動モータ20の出力軸20aの回転量の基準値と、初期位置における駆動モータ20の出力軸20aの回転量とを比較することで、波動歯車減速機構21内の摩耗状態を検出することができ、内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出することができる。具体的には、波動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い部分にガタツキがない状態おいて、出力軸センサ22の出力に対し、制御軸18が低圧縮比側のストッパに突き当てた状態から高圧縮比側のストッパに突き当たるまでの出力軸20aの回転位置に対応する初期カウント値を割り付けておく。そして制御軸18を高圧縮比側のストッパに突き当てた状態で出力軸センサ22で検出されたパルス信号のカウント値と、高圧縮比側のストッパに突き当てた状態のときの初期カウント値とを比較し、検出されたカウント値が初期カウント値と一致しない場合に、波動歯車減速機構21における内歯32と外歯34の噛み合い部分にガタツキがあり、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。また、制御軸18を低圧縮比側のストッパに突き当てた状態で出力軸センサ22で検出されたパルス信号のカウント値と、低圧縮比側のストッパに突き当てた状態のときの初期カウント値とを比較し、検出されたカウント値が初期カウント値と一致しない場合に、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定してもよい。初期カウント値が、低圧縮比側から高圧縮比側にむかって大きくなるように設定すれば、高圧縮比側のストッパに突き当てたときに判定する場合、初期カウント値に対して検出されたカウント値が大きくなったときに、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。また、低圧縮比側のストッパに突き当てたときに判定する場合、初期カウント値に対して検出されたカウント値が小さくなったときに、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。図7は、出力軸センサ22のパルス信号のカウント値を用いた波動歯車減速機構21の故障判定の制御の流れを示すフローチャートである。S31では、内燃機関が停止状態状態で実施される可変圧縮比機構の初期位置学習中であるか否かを判定し、初期位置学習中であればS32へ進み、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。S32では、初期位置学習により、制御軸18を高圧縮比側のストッパ、もしくは低圧縮比側のストッパに当接するまで回転させる。S33では、制御軸18をストッパに突き当てた状態における出力軸センサ22のパルス信号のカウント値を検出する。S34では、制御軸18をストッパに突き当てた状態で出力軸センサ22で検出されたパルス信号のカウント値と、ストッパに突き当てた状態のときの初期カウント値とを比較し、検出されたカウント値が初期カウント値と一致しない場合にはS35へ進み、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していると判定する。検出されたカウント値が初期カウント値と一致する場合には、内部の摩耗による故障が波動歯車減速機構21に発生していないものとして今回のルーチンを終了する。尚、駆動モータ20の出力軸20aにトルクセンサを設け、駆動モータ20のに発生するモータトルクを直接検出することができれば、検出されたモータトルクから内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出することも可能である。波動歯車減速機構21の内部が摩耗していれば、内部が摩耗していない場合に比べて、駆動モータ20を駆動した際のモータトルクが小さくなるため、波動歯車減速機構21の内部が摩耗していない状態のモータトルクを記憶させておけば、内部の摩耗による波動歯車減速機構21の故障を検出することができる。