WO2014128829A1 - 車両用電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

　車両用電動機の制御装置（１００）は、トルクの出力上限が相異なる複数の特性を実現可能な電動機（ＭＧ１，ＭＧ２）を制御する車両用電動機の制御装置である。車両用電動機の制御装置は、電動機の特性を、出力上限が第１所定トルク（Ｔｒ１）である第１特性、及び出力上限が第１所定トルクより小さい第２所定トルク（Ｔｒ２）である第２特性の少なくとも２特性間で切替える特性切替え手段（１２０）と、電動機の特性の切替えに異常が発生しているか否かを判定する特性切替え異常判定手段（１３０）と、電動機の特性の切替えに異常が発生していると判定された場合に、電動機の特性に応じたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ実行手段（１４０）とを備える。

Description

車両用電動機の制御装置

　本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される電動機の動作を制御する車両用電動機の制御装置の技術分野に関する。

　この種の電動機として、複数の特性を相互に切り替えて駆動することが可能なものが知られている。例えば特許文献１及び２には、回転軸方向に分割された２つのロータの相対的な位相を可変とすることにより特性を変更可能とする技術が提案されている。また特許文献３では、周方向に分割された２つのロータの相対的な位相を可変とすることにより特性を変更可能とする技術が提案されている。更に特許文献４では、２種類の巻き線を選択的に切替えて使用することで特性を変更可能とする技術が提案されている。

特開２０１１－０３０３４１号公報 特開２００３－２４４８７４号公報 特開２００７－２４４０６０号公報 特開２０１１－０５０１５０号公報

　上述したように、複数の特性を切替えて電動機を駆動することができれば、状況に応じた高効率での運転状態を実現することが可能である。具体的には、比較的大きいトルクが求められる状況（例えば、車両発進時）と、比較的小さいトルクしか求められない状況（例えば、高速走行時）とで特性を切替えるようにすることで、駆動によって消費する電力を効果的に抑制することができる。

　しかしながら、上述した特性の切替え制御は、意図せぬ故障等によって実行できなくなるおそれがある。即ち、電動機の特性が一の特性に固定されてしまうような状況が起こり得る。

　ここで特に、車両用の電動機では、その性質上、不具合が発生した場合であっても最低限車両が走行可能な状態を維持することが求められる。しかしながら、例えば出力トルクが制限されるような特性に切替えられた状態で切替え制御が実行できなくなってしまうと、トルク不足によって予期せぬ車両挙動が引き起こされ、適切な走行が阻害されるだけでなく、安全性を確保することまでも困難となってしまうおそれがある。

　以上のように、特許文献１から４に記載の技術には、特性の切替え制御が実行できなくなった場合に、特性が固定されることに起因した更なる不都合が発生してしまうおそれがあるという技術的問題点を有している。

　本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、特性の切替え制御が実行できなくなった場合においても、適切な走行を実現することが可能な車両用電動機の制御装置を提供することを課題とする。

　本発明の車両用電動機の制御装置は上記課題を解決するために、トルクの出力上限が相異なる複数の特性を実現可能な電動機を制御する車両用電動機の制御装置であって、前記電動機の特性を、出力上限が第１所定トルクである第１特性、及び出力上限が前記第１所定トルクより小さい第２所定トルクである第２特性の少なくとも２特性間で切替える特性切替え手段と、前記電動機の特性の切替えに異常が発生しているか否かを判定する特性切替え異常判定手段と、前記電動機の特性の切替えに異常が発生していると判定された場合に、前記電動機の特性に応じたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ実行手段とを備える。

　本発明に係る電動機は、例えばモータジェネレータ等の電動発電機として構成されており、ハイブリッド車両や電気自動車等の車両に搭載され、その動力源として機能する。また本発明に係る電動機は特に、トルクの出力上限が相異なる複数の特性を実現可能とされている。この特性の一例として、例えば電動機の界磁特性が挙げられ、ロータが周方向又は軸方向に分割された電動機において、各ロータの相対的な位相を変化させることで特性の切替えを実現できる。或いは、ロータに複数の巻き線を備えた電動機において、使用する巻き線を切替えることでも特性の切替えが実現可能となる。なお、電動機の特性を切替る方法として、他の既知の手法を利用することもできる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置は、上述した電動機の制御を実行する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、特性切替え手段によって、電動機の特性が複数の特性間で切替えられる。具体的には、特性切替え手段は、出力上限が第１所定トルクである第１特性、及び出力上限が第２所定トルクである第２特性の少なくとも２特性間で、電動機の特性を切替える。ここで、第２所定トルクは、第１所定トルクよりも小さい値である。このため、第２所定トルクが出力上限である第２特性は、第１所定トルクが出力上限である第１特性よりも、出力可能なトルクが小さい特性（即ち、出力トルクが制限された特性）であると言える。

　なお、このようにトルクの出力上限が相異なる特性を切替えることで、電動機の効率的な運転を実現することが可能となる。例えば、車両の発進時等には、比較的大きいトルクを出力することが要求されるため、電動機の特性をトルクの出力上限が大きい第１特性に切替えることで、車両の好適な走行を実現できる。他方、車両が高速走行している場合には、高い回転数が求められる一方で、トルクはそれほど要求されない。このため、電動機の特性をトルクの出力上限が小さい第２特性に切替えることで、消費電力を抑えた効率的な運転が実現できる。

　上述した特性切替え手段による電動機の特性の切替え（以下、適宜「特性切替え制御」と称する）は、例えば車両の走行状況（例えば、車速やアクセル開度等）に応じて適宜実行される。その際、本発明では特に、特性切替え異常判定手段により、特性切替え制御について異常が発生しているか否かが判定される。なお、ここでの「異常」とは、特性切替え制御によって意図する特性への切替えが行えていない状況を意味しており、例えば特性を切替えるための機構の機械的な故障等によって特性切替えが不可能となっているような物理的異常に加えて、切替え制御によって切替えられるべき目標特性と実際の特性とが互いに異なっているような論理的異常を含む概念である。

　ここで仮に、特性切替え制御に異常が発生しているとすると、電動機において実現すべき特性が実現されないため、特性を切替えることによって得られる運転効率の向上効果等が得られなくなるおそれがある。これにより、例えば車両の航続可能距離が短縮され以降の走行に悪影響が及んでしまう。また、電動機の特性が出力上限の大きい第１特性に固定されてしまうと、電動機で回生された電力を充電するバッテリに対し意図せぬ充電が発生するおそれがある。他方、電動機の特性が出力上限の小さい第２特性に固定されてしまうと、車両を適切に走行させるために出力すべきトルクが出力できず、結果として車両の挙動不安定になってしまうおそれがある。

　このため本発明では特に、特性切替え制御に異常が発生していると判定された場合には、フェールセーフ実行手段により、電動機の特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。例えば、特性切替え制御の異常により電動機の特性が第１特性に固定されてしまった場合には、バッテリへの過充電の防止等の第１特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。また、電動機の特性が第２特性に固定されてしまった場合には、出力トルクの不足防止等の第２特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。なお、電動機の特性が不明である場合には、電動機の制御の制限や、正常な特性への復帰処理等が実行されればよい。

　なお、ここでの「フェールセーフ処理」とは、特性切替え制御に異常が発生することによる不都合を多少なりとも低減させることが可能な処理であればよく、特性切替え制御の異常による不都合を完全になくす、或いは異常を完全に解消するような処理でなくともよい。またフェールセーフ処理は、車両における複数の部位にまたがる複数回の処理を含んでいても構わない。フェールセーフ処理は、具体的には電動機における各種制御（例えば、駆動力制御や特性切替え制御）を制限する処理等を含む。また、電動機に加えて内燃機関を備えるハイブリッド車両等においては、電動機以外の動力源を確保するために内燃機関を制御する処理等を含んでいてもよい。更には、車両の走行に直接的に関わる制御以外の処理（例えば、運転者への注意喚起等）を含んでいても構わない。

　以上説明したように、本発明に係る車両用電動機の制御装置によれば、電動機における特性の切替え制御に異常が発生した場合においても、その異常に起因して生ずる不都合を低減させつつ車両を走行させることが可能である。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の一態様では、前記特性切替え異常判定手段は、（ｉ）直前の前記電動機の特性の切替えによって切替えられるべき特性と、現在の前記電動機の特性とが互いに異なる場合に、前記電動機の特性に論理矛盾が発生していると判定する論理矛盾判定手段と、（ｉｉ）前記電動機の特性の切替えが実行できない状態になっている場合に、前記電動機の特性は切替え不能であると判定する切替え不能判定手段とを有し、前記フェールセーフ実行手段は、前記論理矛盾に基づく前記フェールセーフ処理における前記電動機の特性の切替え頻度を、前記切替え不能に基づく前記フェールセーフ処理における前記電動機の特性の切替え頻度よりも高くする。

　この態様によれば、特性切替え異常判定手段は、論理矛盾判定手段により、直前の特性の切替え制御によって切替えられるべき特性（即ち、現在実現されているべき特性）と、実際に現在実現されている電動機の特性とが互いに異なる論理矛盾の発生を判定できる。論理矛盾の発生は、例えば特性切替え制御後の電動機の特性を記憶する記憶手段に記憶されている特性と、リアルタイムで検出された特性とを互いに比較することで判定できる。

　加えて、特性切替え異常判定手段は、切替え不能判定手段により、電動機の特性が切替え不能となっていることを判定することができる。切替え不能は、例えば特性を切替える機構の機械的な故障等によって生じ得る。切替え不能は、例えば実際に特性切替え制御を実行し、その前後で特性が変化するか否かによって判定できる。

　ここで、上述した論理矛盾は、実現すべき特性と実際の特性とが互いに異なるだけの状態であり、特性の切替え制御自体は正常に行える可能性を残している。このため、論理矛盾が発生している場合であっても、次回の特性切替え制御において意図する特性を実現できる可能性がある。一方で、切替え不能である場合には、切替え制御が行えない状態であることが判明しているため、次回の特性切替え制御においても意図する特性が実現される可能性は低い。

　このため本態様では、論理矛盾に基づくフェールセーフ処理（即ち、論理矛盾の発生を特性切替えの異常として実行されるフェールセーフ処理）における特性切替え頻度が、切替え不能に基づくフェールセーフ処理（即ち、切替え不能の判定を特性切替えの異常として実行されるフェールセーフ処理）における特性切替え頻度よりも高くされる。このようにすれば、特性切替えが正常な状態へと復帰する可能性が比較的高い論理矛盾が発生している場合において、より高い頻度で特性切替え制御が実行される。よって、特性切替えを正常な状態に復帰できる可能性が高められる。また、特性切替えが正常な状態へと復帰する可能性が比較的低い切替え不能が生じている場合においては、低い頻度で特性切替え制御が実行される。このため、復帰可能性が低く無駄になってしまうような制御を抑制することができ、効率的に消費電力を低減できる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の他の態様では、前記電動機は、該電動機が搭載される車両の内燃機関の回転数を制御可能に構成され、前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第２特性である場合に、前記フェールセーフ処理として前記電動機の駆動力制限を実行可能であり、前記駆動力制限では、前記内燃機関が駆動中である場合よりも、前記内燃機関が停止中である場合の方が大きく制限される。

　本態様に係る電動機は、電動機に加えて内燃機関を動力源として有するハイブリッド車両に備えられている。そして特に、本態様に係る電動機は、車両の内燃機関の回転数を制御可能に構成されている。より具体的には、本態様に係る電動機は、例えば内燃機関のクランク軸に対してトルクを出力可能に構成されており、所定のクランキングトルクを出力することで、停止している内燃機関の始動制御を行うことが可能とされている。

　本態様では、特性切替え制御に異常が発生していると判定された際の電動機の特性が第２特性（即ち、出力上限が比較的小さい特性）である場合に、フェールセーフ実行手段により、電動機の駆動力制限がフェールセーフ処理として実行される。これにより、出力上限が小さいことに起因する駆動力不足の発生を低減できる。なお、フェールセーフ実行手段は、電動機の特性が第２特性でない場合であっても、電動機の駆動力制限をフェールセーフ処理として実行可能とされてもよい。また、フェールセーフ実行手段は、電動機の駆動力制限以外の処理をフェールセーフ処理として実行可能とされてもよい。

　本態様では特に、上述した駆動力制限において、内燃機関が駆動中である場合よりも、内燃機関が停止中である場合の方が大きく制限される。このため、内燃機関が停止中である場合には、内燃機関が駆動中である場合に比べて、電動機に要求される駆動力が小さくなる。

　ここで、電動機の特性が出力上限の小さい第２特性である場合、停止している内燃機関を始動させようとしても、十分なクランキングトルクが出力できず、始動失敗に起因する振動が発生してしまうおそれがある。また、仮に内燃機関の始動に成功したとしても、電動機が始動後の内燃機関の反力を受けきれずに振動が悪化してしまうおそれがある。

　しかるに本態様では、上述したように内燃機関の停止中における駆動力制限が大きくされるため、電動機の駆動力だけで要求される駆動力を賄える機会が多くなり、内燃機関にまで駆動力が要求される機会が減少する。従って、内燃機関を始動しようとする頻度が低下し、その結果として始動失敗に起因する振動悪化の頻度を低減できる。

　また、仮に内燃機関の始動が要求され、内燃機関の始動が成功した場合であっても、駆動力が大きく制限されている状態であるため、始動後の内燃機関には比較的小さい出力しか要求されない。このため、内燃機関の反力も小さく済み、電動機の出力トルクが制限されていても、振動の悪化を抑制できる。

　以上のように、内燃機関が停止中である場合の駆動力制限を、内燃機関が駆動中である場合より大きく制限すれば、内燃機関が停止しているが故に発生する不都合を、より好適に回避することが可能である。また、内燃機関が停止中である場合には、大きな駆動力制限によって、車両全体での消費エネルギが抑制されるため、航続距離も増加する。

　なお、内燃期間が停止している場合の駆動力制限は、内燃機関が駆動している場合の駆動力制限より常時大きくされずともよい。即ち、内燃機関の停止中においても、一時的に内燃機関の駆動中と同程度の駆動力が要求されることがあってよい。例えば、比較的大きい駆動力が要求される車両の登坂時等においては、内燃機関が停止中であっても、敢えて駆動力が大きく制限されずに、内燃機関の駆動中と同程度の駆動力が出力可能とされる。このようにすれば、振動悪化を抑制しようとして駆動力を制限するあまり、車両の走行に不都合が生じてしまうことを回避できる。

　上述した電動機の回転数が内燃機関の回転数と対応するように設けられている態様では、前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第２特性であり、且つ前記内燃機関が駆動中である場合に、前記フェールセーフ処理として前記内燃機関の間欠停止を禁止するようにしてもよい。

　このように構成すれば、異常発生時の電動機の特性が第２特性の場合に、フェールセーフ処理によって内燃機関が駆動し続けることになるため、電動機から内燃機関を始動するためのトルクを出力せずに済む。よって、仮に電動機の特性が第２特性に固定されてしまった場合であっても、駆動力不足により内燃機関が始動できないという状況を防止することができる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の他の態様では、前記フェールセーフ実行手段は、前記フェールセーフ処理として前記電動機の特性の切替え要求を出力可能であり、前記電動機の特性の切替え要求は、前記電動機が搭載される車両の始動時に出力される場合よりも、前記車両の始動後に出力される場合の方が高い頻度で出力される。

　この態様によれば、フェールセーフ処理として電動機の特性の切替え要求を出力可能であるため、例えば実現すべき特性と現実の特性とが異なる場合等において、特性の切替え制御を正常な状態に復帰させることができる。

　そして本態様では特に、上述した特性の切替え要求は、車両の始動時よりも、車両の始動後において高い頻度で出力される。なお、ここでの「車両の始動時」とは、運転を停止していた車両が運転状態とされた直後から、その後の一定期間を含む趣旨であり、車両が始動される瞬間に限られるものではない。一方、「車両の始動後」とは、「車両の始動時」以降の期間を意味している。

　ここで本願発明者の研究するところによれば、車両が長期間停止していた場合には、短期間停止していた場合と比べて、その直後の始動時に特性切替え手段が切替え不能となっている可能性が高いことが判明している。このため、車両の始動時に特性の切替え要求を出力したとしても、切替え不能のために特性切替え制御が正常に行えない可能性が高い。よって、車両の始動時における特性の切替え要求の出力頻度を低くすれば、特性切替え制御を実行することによる無駄な電力の消費を抑えることができる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の他の態様では、前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第１特性であり、且つ前記電動機が搭載される車両が始動後である場合に、前記フェールセーフ処理として、前記電動機により回生された電力が蓄電される蓄電手段の昇圧制御を実行する。

　この態様によれば、電動機の特性を第２特性へと切替えるよう制御したにも拘わらず、電動機の特性が第１特性に固着しているような場合に、フェールセーフ処理として蓄電手段（例えば、バッテリ）の昇圧制御が実行される。昇圧制御の目標電圧値は、例えば第１特性の対応する逆起定数（即ち、電動機の回転数を誘起電圧に変換するための係数）及び現在の電動機の回転数に基づいて算出することができる。このように蓄電手段の昇圧制御を実行すれば、逆起電力による蓄電手段への意図しない充電を防止することができ、過充電等に起因する蓄電手段の不具合の発生を抑制できる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の他の態様では、前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していないと判定されており、前記電動機の特性が前記第２特性から前記第１特性へと切替えられる場合に、該切替えに先立って前記電動機により回生された電力が蓄電される蓄電手段の昇圧制御を実行する。

　この態様によれば、電動機の特性が第２特性から第１特性へと切替えられる場合（即ち、出力上限がより大きい特性へと切替えられる場合）に、切替えに先立って蓄電手段の昇圧制御が実行される。なお、この制御は、特性切替え制御に異常が発生した場合のフェールセーフ処理としてではなく、特性切替え制御に異常が発生していない場合の処理として実行される。

　ここで仮に、電動機の特性が第１特性へと切替えられた後に蓄電手段の昇圧制御を実行したとすると、切替え制御の開始から完了までの間に蓄電手段における意図せぬ充電が発生してしまうおそれがある。しかるに本態様では、上述したように、切替え制御が開始される前に予め蓄電手段の昇圧制御が実行される。このため、特性切替え制御中における過充電等に起因する蓄電手段の不具合の発生をより効果的に抑制できる。

　本発明に係る車両用電動機の制御装置の他の態様では、前記電動機が搭載される車両が停止する場合に、前記電動機の特性を前記第１特性に切替えるように前記特性切替え手段を制御する特性制御手段と、前記特性制御手段による制御に応じて前記電動機の特性が前記第１特性に切り替わらない場合に、前記電動機の特性の切替えが失敗したフラグをたてるフラグ手段とを備え、前記特性切替え異常判定手段は、前記車両の再始動時に前記フラグがたっている場合、前記電動機の特性の切替えに異常が発生していると判定する。

　この態様によれば、電動機が搭載される車両が停止する場合に、特性制御手段により、電動機の特性を第１特性に切替えるように特性切替え手段が制御される。なお、電動機の特性が既に第１特性であると判定された場合には、電動機の特性の切替えは行われなくともよい。このような制御の結果、車両が停止している電動機の特性は、停止直前の特性にかかわらず第１特性の状態とされる。

　このように、停車時の電動機の特性を第１特性とすれば、停車中に特性切替え制御が正常に行えなくなった場合であっても、電動機は比較的大きいトルクが出力できる。よって、再始動時において、電動機からの出力トルクが不足することに起因して生じる不都合を回避することができる。

　なお、上述した不都合を回避する観点からすれば、第１特性の出力上限である第１所定トルクは可能な限り大きい値であることが好ましい。ただし、第１特性の出力上限である第１所定トルクが第２特性の出力上限である第２所定トルクより多少なりとも大きい限り、第１所定トルクの大きさによらず上述した効果は相応に発揮される。

　ここで特に、車両が停車する場合の第１特性への切替えは、既に発生している特性切替え制御の異常のために、正常に行われない可能性もある。このような場合には、フラグ手段により、特性切替え制御が失敗したことを示すフラグがたてられる。そして、特性切替え異常判定手段では、車両の再始動時にフラグがたっている場合に、特性切替え制御に異常が発生していることが判定される。

　以上のように特性切替え制御の異常を判定すれば、車両の再始動時に新たに異常を判定するための制御を実行せずとも、フラグがたっているかを判断するだけで容易に異常の発生を判定することができる。従って、より好適にフェールセーフ処理へと移行することが可能となる。

　本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

本実施形態に係る車両用電動機の制御装置が搭載される車両の全体構成を示す概略図である。 ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 特性Ａ時のロータの構成を示す拡大断面図である。 特性Ｂ時のロータの構成を示す拡大断面図である。 特性Ａとされたモータジェネレータにおけるトルクと回転数との関係を示すグラフである。 特性Ｂとされたモータジェネレータにおけるトルクと回転数との関係を示すグラフである。 ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャート（その１）である。 モータジェネレータ特性の判定方法を示すタイムチャート（その１）である。 モータジェネレータ特性の判定方法を示すタイムチャート（その２）である。 特性判定に利用される特性記憶部の動作を示すフローチャートである。 特性Ａから特性Ｂへの特性切替え制御を示すタイムチャートである。 特性Ｂから特性Ａへの特性切替え制御を示すタイムチャートである。 第１実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャート（その２）である。 第２実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置における車両停止時の動作を示すフローチャートである。 特性Ａであるモータジェネレータを搭載する車両が停止する際の動作を示すタイムチャートである。 特性Ｂであるモータジェネレータを搭載する車両が停止する際の動作を示すタイムチャートである。 第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置における車両始動時の動作を示すフローチャートである。 モータジェネレータ特性の切替え能否チェック動作を示すタイムチャートである。 特性切替え制御におけるバッテリ電圧の昇圧制御を示すフローチャートである。

　以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

　＜車両の構成＞
　先ず、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置が搭載される車両の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置が搭載される車両の全体構成を示す概略図である。

　図１において、本実施形態に係る車両１は、ハイブリッド駆動装置１０、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ１００を備えて構成される、所謂ハイブリッド車両である。

　ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両１における各種制御を実行可能に構成されている。なお、ＥＣＵ１００は、本発明の「車両用電動機の制御装置」の一例としても機能する。

　ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して、後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２にそれぞれ供給する。またＰＣＵ１１は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給することが可能な不図示のインバータを含んでいる。即ち、ＰＣＵ１１は、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

　バッテリ１２は、本発明の「蓄電手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する。バッテリ１２は充電可能であり、その蓄電量（ＳＯＣ）は、ＥＣＵ１００等において検出可能とされている。

　アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度を検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

　車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速を検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

　ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに図２は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

　図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、主にエンジン２００、ＭＧ１側動力伝達機構３１０、ＭＧ２側動力伝達機構３２０、ダンパ４１０、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、インプットシャフト４２０及びドライブシャフト５００を備えて構成されている。

　エンジン２００は、本発明の「内燃機関」の一例であり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するように構成されている。エンジン２００は、例えばガソリンや軽油、アルコール燃料等を燃料とするエンジンである。エンジン２００は、気筒内において燃焼室に点火プラグの一部が露出してなる点火装置による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストンの往復運動を、コネクティングロッドを介して、クランクシャフトの回転運動に変換することが可能に構成されている。

　クランクシャフト近傍には、クランクシャフトの回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサが設置されている。このクランクポジションセンサは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサから出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の回転数が算出される構成となっている。

　エンジン２００は、ダンパ４１０及びインプットシャフト４２０を介して、ＭＧ１側動力伝達機構３１０に動力を出力可能に構成されている。

　ＭＧ１側動力伝達機構３１０は、中心部に設けられたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１の外周に同心円状に設けられた、リングギヤＲ１と、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されてサンギヤＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤＰ１と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備えている。

　サンギヤＳ１は、サンギヤ軸を介してＭＧ１のロータに連結されている。また、リングギヤＲ１は、ドライブシャフト５００に連結されている。更に、キャリアＣ１は、エンジン２００のインプットシャフト４２０と連結されている。

　ＭＧ２側動力伝達機構３２０は、中心部に設けられたサンギヤＳ２と、サンギヤＳ２の外周に同心円状に設けられた、リングギヤＲ２と、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置されてサンギヤＳ２の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤＰ２とを備えている。

　サンギヤＳ２は、サンギヤ軸を介してＭＧ２のロータに連結されている。また、リングギヤＲ２は、ドライブシャフト５００に連結されている。

　モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。

　なお、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、他の構成を有していてもよい。モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例として構成されている。

　以下では、モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とを区別せずに説明に用いる場合、これらを単にＭＧと称する場合がある。

　ドライブシャフト５００は、ハイブリッド車両１の駆動輪たる右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬを夫々駆動するドライブシャフトＳＦＲ及びＳＦＬ（図１参照）と連結されている。

　なお、本実施形態では、本発明に係る車両の一例としてハイブリッド車両１を挙げて説明しているが、電動機（即ち、モータジェネレータＭＧ）を備える車両であれば、ハイブリッド車両以外の車両であっても構わない。例えば、エンジン２００を持たない電気自動車であっても、本発明に係る車両の一例となり得る。

　＜電動機の特性＞
　次に、上述したモータジェネレータＭＧが実現し得る２つの特性について、図３から図６を参照して説明する。ここに図３は、特性Ａ時のロータの構成を示す拡大断面図であり、図４は、特性Ｂ時のロータの構成を示す拡大断面図である。また図５は、特性Ａとされたモータジェネレータにおけるトルクと回転数との関係を示すグラフであり、図６は、特性Ｂとされたモータジェネレータにおけるトルクと回転数との関係を示すグラフである。

　図３及び図４において、本実施形態に係るモータジェネレータＭＧは、回転軸方向に分割された第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０を備えている。第１ロータ６１０には、第１ロータ空洞部６１５が形成されており、第２ロータ６２０には、第２ロータ空洞部６２５が形成されている。

　本実施形態に係るモータジェネレータＭＧは特に、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相（回転角）を変化させることにより相異なる２つの特性を実現可能とされている。具体的には、図３に示すように、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が揃っている場合には、モータジェネレータＭＧは特性Ａとされる。一方、図４に示すように、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が異なっている場合（には第１ロータ空洞部６１５と第２ロータ空洞部６２５との位置関係を参照）、モータジェネレータＭＧは特性Ｂとされる。このような特性の変化は、モータジェネレータＭＧにおける界磁特性が変化することによるものである。

　図５において、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が揃う特性Ａは、本発明の「第１特性」の一例であり、モータジェネレータＭＧの最大定格トルクＴｒ１を出力上限とする特性である。なお、ここでのトルクＴｒ１は、本発明に係る「第１所定トルク」の一例である。特性Ａは、例えば比較的大きいトルクが要求される車両発進時等において実現される。

　図６において、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が異なる特性Ｂは、本発明の「第２特性」の一例であり、最大定格トルクＴｒ１より小さいトルクＴｒ２を出力上限とする特性である。なお、ここでのトルクＴｒ２は、本発明に係る「第２所定トルク」の一例である。特性Ｂは、例えば比較的高回転が要求されるが、大きいトルクは要求されない高速走行時等において実現される。

　ちなみに、上述したトルクＴｒ１は、トルクＴｒ２より大きい値であれば、最大定格トルクでなくともよく、そのような場合でも、後述する本実施形態に係る技術的効果は相応に発揮される。ただし、トルクＴｒ１は、後述する本実施形態に係る効果を顕著に発揮させるためにも、できる限り大きい値であることが好ましい。

　また、ここでは第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が揃う場合に比較的大きいトルクＴｒ１を出力上限とする特性Ａが実現され、相対的な位相が異なる場合に比較的小さいトルクＴｒ２を出力上限とする特性Ｂが実現される場合について説明したが、相対的な位相と特性との関係は逆になることもあり得る。即ち、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相が揃う場合に比較的小さいトルクＴｒ２を出力上限とする特性Ｂが実現され、相対的な位相が異なる場合に比較的大きいトルクＴｒ１を出力上限とする特性Ａが実現されてもよい。

　ちなみに、モータジェネレータＭＧの特性の切替えは、上述したようにロータを回転軸方向で分割するのではなく、周方向で分割することによっても実現できる。また、モータジェネレータＭＧの特性の切替えは、分割されたロータの相対的な位相の変化以外によって実現されても構わない。例えば、ロータが異なる複数の巻き線を備えており、使用する巻き線を変更することでも特性を変更することが可能である。モータジェネレータＭＧの特性は、本実施形態のように界磁特性に依存するものでなくとも構わない。

　以上のように、本実施形態に係るモータジェネレータＭＧは、トルクの出力上限が互いに異なる複数の特性を実現可能とされている。このため、ハイブリッド車両１の走行状態に応じて適宜モータジェネレータＭＧの特性を切替えるようにすれば、モータジェネレータＭＧの運転効率を高めることが可能となる。

　なお、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、２つのモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を備えているが、その両方が特性切替え可能とされずともよく、少なくとも一方が特性切替え可能であれば、後述する本実施形態に係る技術的効果を得ることができる。

　＜装置構成＞
　次に、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置の一例であるＥＣＵ１００の具体的な構成について、図７を参照して説明する。ここに図７は、本実施形態に係るＥＣＵの構成を示すブロック図である。なお、図７では、ＥＣＵ１００に含まれる要素のうち本実施形態に関係の深いもののみを図示し、その他については適宜図示を省略している。

　図７において、本実施形態に係るＥＣＵ１００は、ＭＧ特性切替判定部１１０、ＭＧ特性切替制御部１２０、ＭＧ特性切替異常判定部１３０及びフェールセーフ制御部１４０とを備えて構成されている。

　ＭＧ特性切替判定部１１０は、車両から得られる各種パラメータ（例えば、アクセル開度センサ１３から得られるアクセル開度情報や車速センサ１４から得られる車速情報等）に基づいて、電動機が実現し得る特性Ａ及び特性Ｂのうち、いずれの特性が実現されるべきかを判定する。ＭＧ特性切替判定部１１０における判定結果はＭＧ特性切替制御部１２０に出力される。

　ＭＧ特性切替制御部１２０は、本発明の「特性切替え手段」の一例であり、図３から図６を参照して説明したように、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相を変化させることで、モータジェネレータＭＧの特性を切替えることが可能である。なお、ＭＧ特性切替制御部１２０は、切替制御の結果（即ち、いずれの特性への切替えを行ったかを示す情報）をＭＧ特性切替異常判定部１３０に出力可能に構成されている
　ＭＧ特性切替異常判定部１３０は、本発明の「特性切替え異常判定手段」の一例であり、ＭＧ特性切替制御部１２０による特性切替え制御において異常が発生しているか否かを判定する。ＭＧ特性切替異常判定部１３０は、それぞれ異なる異常状態を判定するものとして論理矛盾判定部１３１及び切替不能判定部１３２を備えている。

　論理矛盾判定部１３１は、本発明の「論理矛盾判定手段」の一例であり、直前の特性の切替え制御によって切替えられるべき特性（即ち、現在実現されているべき特性）と、実際に現在実現されている電動機の特性とが互いに異なる論理矛盾の発生を判定する。論理矛盾の発生は、例えば特性切替え制御後のモータジェネレータＭＧの特性を記憶する記憶部に記憶されている特性と、リアルタイムで検出された特性とを互いに比較することで判定できる。

　切替不能判定部１３２は、本発明の「切替え不能判定手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧの特性が切替え不能となっていることを判定する。切替え不能は、例えば特性を切替える機構の機械的な故障等によって生じ得る。切替え不能は、例えば実際に特性切替え制御を実行し、その前後で特性が変化するか否かによって判定できる。

　なお、ＭＧ特性切替え異常判定部１３０は、上述した論理矛盾判定部１３１及び切替不能判定部１３２のいずれか一方のみを備えるように構成されてもよい。或いは、論理矛盾及び切替不能以外の異常を判定できるように構成されてもよい。ＭＧ特性切替え異常判定部１３０において、ＭＧ特性切替制御部１２０による特性切替え制御において異常が発生していると判定された場合、その判定結果がフェールセーフ制御部１４０に出力される。

　フェールセーフ制御部１４０は、本発明の「フェールセーフ実行手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧの特性切替え制御において異常が発生している場合に、モータジェネレータＭＧの特性及び異常種別に応じたフェールセーフ処理を実行する。フェールセーフ制御部１４０は、フェールセーフ処理を実行するために、ＭＧ特性切替制御部１２０に対して特性切替え要求を出力可能に構成されている。具体的なフェールセーフ処理については、後に詳述する。

　上述した各部位を含んで構成されたＥＣＵ１００は、一体的に構成された電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記部位の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部位は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。

　＜動作説明＞
　以下では、複数の実施形態を挙げて本実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について説明する。なお、以下では、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置が実行する全ての処理のうち、本実施形態に特有の処理について詳細に説明し、その他の一般的な処理については適宜説明を省略するものとする。

　＜第１実施形態＞
　先ず、第１実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について、図８を参照して説明する。ここに図８は、第１実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図８では、ＭＧ特性切替え異常判定部１３０が判定する論理矛盾異常及び切替え不能異常の２種類の異常のうち、論理矛盾異常をトリガとする処理について説明する。

　図８において、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、先ず車両のシステムがオンとされているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。ここで、車両のシステムがオンとされていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以降の処理は実行されない。即ち、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置は、車両が走行可能な状態にある場合において、特性切替え制御の異常に対する処理を実行する。

　車両のシステムがオンとされていると判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧに異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１０２）。なお、ここでの異常には、モータジェネレータＭＧが動作しない状態や回転数に問題が生じている状態のような基本動作に係る通常異常の他、モータジェネレータＭＧの特性切替え制御に関する異常（例えば、後述する論理矛盾異常等）も含まれる。

　ここで、モータジェネレータＭＧに通常異常が発生している場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧそのものに異常が発生しているため、適切なフェールセーフ処理を実行できないとおそれがあると判断され、ステップＳ１０３以降の処理が省略される。また、図で示す一連の処理は繰り返し実行されるため、例えば前回の判定でモータジェネレータＭＧの特性切替えに関する異常が発生しており、既に後述するフェールセーフが実行されている場合にも、重複して判定処理を実行しないようステップＳ１０３以降の処理が省略される。

　モータジェネレータＭＧに異常がないと判定されると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、論理矛盾判定部１３１において、モータジェネレータＭＧの特性に論理矛盾異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１０３）。以下では、論理矛盾異常の判定について、図９から図１３を参照し詳細に説明する。ここに図９は、モータジェネレータ特性の判定方法を示すタイムチャート（その１）であり、図１０は、モータジェネレータ特性の判定方法を示すタイムチャート（その２）である。また図１１は、特性判定に利用される特性記憶部の動作を示すフローチャートである。更に図１２は、特性Ａから特性Ｂへの特性切替え制御を示すタイムチャートであり、図１３は、特性Ｂから特性Ａへの特性切替え制御を示すタイムチャートである。

　図９及び図１０において、モータジェネレータＭＧの特性は、モータジェネレータＭＧが備える第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０（図３及び図４参照）の位相を互いに比較することで判定できる。具体的には、例えば図９に示すように、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の位相が互いに揃っている場合には、特性Ａであると判定できる。また図１０に示すように、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の位相が互いに異なっており、その位相差が特性Ｂに対応する所定の値である場合には、特性Ｂであると判定できる。

　論理矛盾判定部１３１は、このように判定されるモータジェネレータＭＧの特性を利用して、論理矛盾異常が発生しているか否かを判定する。例えば論理矛盾判定部１３１は、特性記憶部（図示せず）に記憶された直前の特性切替え制御後の特性と、現在の特性とを比較し、特性が互いに異なっている場合には論理矛盾異常が発生していると判定する。以下では、特性記憶部における特性の記憶に関連するについて詳細に説明する。

　図１１において、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、ＭＧ特性切替判定部１１０から、モータジェネレータＭＧの特性を特性Ａから特性Ｂに切替えるように要求が出されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＭＧ特性切替制御部１２０により、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ｂとなるよう特性切替え制御が実行される（ステップＳ２０２）。

　図１２において、特性Ａから特性Ｂへの切替え制御では、それまで第１ロータ６１０の回転角と等しい値であった第２ロータの回転角が、第１ロータ６１０の回転角から所定値ずれた状態となるように変更される。具体的には、図に示すように、切替え期間において、第２ロータ６２０の回転角が第１ロータ６１０の回転角より急に変化するように制御される。なお、第２ロータ６２０の回転角に代えて、第１ロータ６１０の回転角を制御するようにしてもよいし、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の各々の回転角が制御してもよい。

　図１１に戻り、特性切替え制御の実行後には、ＭＧ特性切替異常判定部１３０により特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ２０３）。即ち、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ｂになっているか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了したと判定された場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、特性記憶部に記憶されている現在のＭＧ特性が更新される（ステップＳ２０４）。即ち、現在のモータジェネレータＭＧの特性は、特性Ｂであると新たに記憶される。一方で、特性切替え制御が正常に完了していない（即ち、何らかの異常が発生している）と判定された場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、特性記憶部に記憶されているＭＧ特性は更新されず（即ち、特性Ａのままとされ）、後述するフェールセーフ処理が実行される（ステップＳ２０５）。

　他方、モータジェネレータＭＧの特性を特性Ｂから特性Ａに切替えるように要求が出された場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）も同様であり、ＭＧ特性切替制御部１２０により、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａとなるよう特性切替え制御が実行される（ステップＳ２０７）。

　図１３において、特性Ｂから特性Ａへの切替え制御では、それまで第１ロータ６１０の回転角と所定値ずれていた第２ロータの回転角が、第１ロータ６１０の回転角と等しくなるように変更される。具体的には、図に示すように、切替え期間において、第２ロータ６２０の回転角が第１ロータ６１０の回転角より急に変化するように制御される。なお、この場合も、第２ロータ６２０の回転角に代えて、第１ロータ６１０の回転角を制御するようにしてもよいし、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の各々の回転角が制御してもよい。

　再び図１１に戻り、特性切替え制御の実行後には、ＭＧ特性切替異常判定部１３０により特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ２０８）。即ち、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａになっているか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了したと判定された場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、特性記憶部に記憶されている現在のＭＧ特性が更新される（ステップＳ２０９）。即ち、現在のモータジェネレータＭＧの特性は、特性Ａであると新たに記憶される。一方で、特性切替え制御が正常に完了していないと判定された場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、特性記憶部に記憶されているＭＧ特性は更新されず（即ち、特性Ｂのままとされ）、後述するフェールセーフ処理が実行される（ステップＳ２１０）。

　以上のように、特性記憶部に記憶されている特性は、特性切替えが正常に完了した場合にのみ更新される。このため、特性記憶部に記憶されている特性と、現在のモータジェネレータＭＧの特性とは、理論的には互いに一致するはずである。しかしながら、何らかの異常により、特性記憶部に記憶されている特性と、現在のモータジェネレータＭＧの特性とが互いに一致しない状況は起こり得る。論理矛盾判定部１３１は、このような異常を論理矛盾異常として判定する。

　図８に戻り、論理矛盾異常が発生していないと判定された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ１０４）。言い換えれば、フェールセーフ制御部１４０によるフェールセーフ処理は実行されない。一方で、論理矛盾異常が発生していると判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは後述する各種フェールセーフモードで制御されることになる。即ち、フェールセーフ制御部１４０によって、特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。

　論理矛盾異常が発生していると判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、発生している論理矛盾異常について、特性Ａであるべきはずなのに特性Ｂであったのか否かが判定される（ステップＳ１０５）。即ち、特性記憶部に記憶されている特性が特性Ａであり、現実の特性が特性Ｂである状態（以下、適宜「論理矛盾Ａ→Ｂ」と称する）であるか否かが判定される。

　発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ａ→Ｂである場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、エンジン２００が起動しているか否かが判定される（ステップＳ１０６）。ここで、エンジン２００が起動していると判定された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード１で制御される（ステップＳ１０７）。

　フェールセーフモード１は、論理矛盾Ａ→Ｂが発生しており、且つエンジン２００が起動している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば論理矛盾Ａ→Ｂの発生による駆動力不足等に対応するためのフェールセーフ処理が実行される。より具体的には、フェールセーフモード１では、エンジン２００に対する負荷制限や、モータジェネレータＭＧに対する駆動力制限等が実行される。また、運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、論理矛盾Ａ→Ｂが発生しており、且つエンジン２００が起動しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。

　一方、エンジン２００が起動していないと判定された場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、更に車両のシフトが駆動レンジ（即ち、Ｐレンジ以外のレンジ）とされているか否かが判定される（ステップＳ１０８）。ここで、車両のシフトが駆動レンジであると判定された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード２で制御される（ステップＳ１０９）。

　フェールセーフモード２は、論理矛盾Ａ→Ｂが発生しており、且つエンジン２００が起動していない場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば論理矛盾Ａ→Ｂの発生による駆動力不足に対応するためのフェールセーフ処理や、エンジン２００が起動していないことによる駆動力不足に対応するためのフェールセーフ処理等が実行される。より具体的には、フェールセーフモード２では、無駄な電力消費を防ぐエンジン２００の起動禁止や、エンジン２００を利用しない退避走行への移行処理、モータジェネレータＭＧに対する駆動力制限等が実行される。また、フェールセーフモード１と同様に運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、論理矛盾Ａ→Ｂが発生しており、且つエンジン２００が起動しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。

　一方、車両のシフトが駆動レンジ以外のレンジ（即ち、Ｐレンジ）であると判定された場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、エンジン２００を起動させるための処理が実行される（ステップＳ１１０）。具体的には、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２００に対してクランキングトルクを出力するよう制御される。そして、エンジン２００の起動制御後には、エンジンが正常に起動したか否かが判定される（ステップＳ１１１）。ここで、エンジン２００が正常に起動した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード１で制御される（ステップＳ１０７）。一方で、エンジン２００が正常に起動しなかった場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード２で制御される（ステップＳ１０９）。

　発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ａ→Ｂでない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、発生している論理矛盾異常について、特性Ｂであるべきはずなのに特性Ａであったのか否かが判定される（ステップＳ１１２）。即ち、特性記憶部に記憶されている特性が特性Ｂであり、現実の特性が特性Ａである状態（以下、適宜「論理矛盾Ｂ→Ａ」と称する）であるか否かが判定される。

　発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ｂ→Ａである場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード３で制御される（ステップＳ１１３）。

　フェールセーフモード３は、論理矛盾Ｂ→Ａが発生している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えばバッテリ１２への過充電や振動の悪化等を防止するための処理が実行される。より具体的には、フェールセーフモード３では、モータジェネレータＭＧが弱め界磁制御モード（即ち、出力上限が小さくなるようなモード）とされ、インバータ電圧が、予め記憶された特性Ａの逆起定数及び現在のモータジェネレータＭＧの回転数から算出される電圧となるように、昇圧コンバータでの昇圧制御が実行される。なお、ここでの「逆起定数」とは、モータジェネレータＭＧの回転数を誘起電圧に変換するための係数である。また、フェールセーフモード１及び２と同様に運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、論理矛盾Ｂ→Ａが発生しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。

　一方、発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ｂ→Ａでない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード４で制御される（ステップＳ１１３）。ちなみに、論理矛盾が発生しているにも拘わらず、論理矛盾Ａ→Ｂ及び論理矛盾Ｂ→Ａのいずれでもないという状況は、例えば現在の特性が特性Ａでも特性Ｂでもない特性Ｘである場合に生じ得る。

　フェールセーフモード４は、現在のモータジェネレータＭＧの特性が不明である場合に対応するフェールセーフモードである。フェールセーフモード４では、例えばモータジェネレータＭＧが制御不能とされ、フェールセーフモード１から３と同様に運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、モータジェネレータＭＧの特性が不明であるという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。

　以上のように、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置では、モータジェネレータＭＧの特性に論理矛盾異常が発生した場合に、特性に応じた適切なフェールセーフ処理が実行される。このため、論理矛盾異常が発生することによる不都合を低減しつつ車両を走行させることが可能となる。

　続いて、ＭＧ特性切替え異常判定部１３０が判定する論理矛盾以上及び切替え不能異常の２種類の異常のうち、切替え不能異常をトリガとする処理について、図１４を参照して説明する。なお、切替え不能異常をトリガとする一連の処理は、上述した論理矛盾異常をトリガとする一連の処理と類似しているため、互いに異なる部分について詳細に説明し、重複する点については適宜説明を省略するものとする。

　図１４において、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、先ず車両のシステムがオンとされているか否かが判定される（ステップＳ３０１）。ここで、車両のシステムがオンとされていない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、以降の処理は実行されない。一方、車両のシステムがオンとされていると判定された場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧに異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ３０２）。モータジェネレータＭＧに異常が発生していると判定された場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、以降の処理は実行されない。

　モータジェネレータＭＧに異常がないと判定されると（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、ＭＧ特性切替判定部１１０から特性切替えの要求が出ているか否かが判定される（ステップＳ３０３）。ここで、特性切替えの要求が出ていない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、以降の処理は省略される。

　一方、特性切替えの要求が出ている場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＭＧ特性切替制御部１２０によりモータジェネレータＭＧの特性切替え制御が実行される（ステップＳ３０４）。そして、特性切替え制御後には、切替不能判定部１３２において、特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ３０５）。切替え不能判定部１３２は、例えば切替え制御後に現在の特性を判定し、切替え制御によって切替えられるべき特性に変更されているかを判定する。これによりモータジェネレータＭＧの特性が切替え不能となっているか否かを判定できる。ちなみに、このような切替え不能な状態は、例えば特性を切替えるための機構の機械的な故障等に起因して発生し得る。

　切替え不能異常が発生していないと判定された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ３０６）。言い換えれば、フェールセーフ制御部１４０によるフェールセーフ処理は実行されない。一方で、切替え不能異常が発生していると判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは後述する各種フェールセーフモードで制御されることになる。即ち、フェールセーフ制御部１４０によって、特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。

　切替え不能異常が発生していると判定された場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ｂで固着しているか否かが判定される（ステップＳ３０７）。そして、特性Ｂ固着異常が発生していると判定された場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、エンジン２００が起動しているか否かが判定される（ステップＳ３０８）。ここで、エンジン２００が起動していると判定された場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード５で制御される（ステップＳ３０９）。

　フェールセーフモード５は、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジンが起動している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば特性がＢで固定されてしまうことに起因する駆動力不足等に対応するためのフェールセーフ処理が実行される。より具体的には、フェールセーフモード５では、上述したフェールセーフモード１と同様に、エンジン２００に対する負荷制限や、モータジェネレータＭＧに対する駆動力制限等が実行される。また、運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジン２００が起動しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。またフェールセーフモード５では特に、図８で示した論理矛盾異常の場合とは異なり、モータジェネレータＭＧの特性が固着している（即ち、特性切替え制御を実行したとしても特性が変更されない状態）と判断できる。このため、特性切替え制御を禁止することで消費電力を抑制することが可能である。

　一方、エンジン２００が起動していないと判定された場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）、更に車両のシフトが駆動レンジとされているか否かが判定される（ステップＳ３１０）。ここで、車両のシフトが駆動レンジであると判定された場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード６で制御される（ステップＳ３１１）。

　フェールセーフモード６は、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジン２００が起動していない場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば特性がＢで固定されてしまうことに起因する駆動力不足に対応するためのフェールセーフ処理や、エンジン２００が起動していないことによる駆動力不足に対応するためのフェールセーフ処理等が実行される。より具体的には、フェールセーフモード６では、上述したフェールセーフモード２と同様に、無駄な電力消費を防ぐエンジン２００の起動禁止や、エンジン２００を利用しない退避走行への移行処理、モータジェネレータＭＧに対する駆動力制限等が実行される。また、運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジン２００が起動しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。フェールセーフモード６では特に、フェールセーフモード５と同様に、モータジェネレータＭＧの特性が固着していると判断できる。このため、特性切替え制御を禁止することで消費電力を抑制することが可能である。

　一方、車両のシフトが駆動レンジ以外のレンジであると判定された場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、エンジン２００を起動させるための処理が実行される（ステップＳ３１２）。そして、エンジン２００の起動制御後には、エンジンが正常に起動したか否かが判定される（ステップＳ３１３）。ここで、エンジン２００が正常に起動した場合（ステップＳ３１３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード５で制御される（ステップＳ３０９）。一方で、エンジン２００が正常に起動しなかった場合（ステップＳ３１３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード６で制御される（ステップＳ３１１）。

　発生している切替え不能異常が特性Ｂ固着異常でない場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａで固着しているか否かが判定される（ステップＳ３１４）。そして、特性Ａ固着異常が発生していると判定された場合（ステップＳ３１４：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード７で制御される（ステップＳ１１３）。

　フェールセーフモード７は、特性Ａ固着異常が発生している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えばバッテリ１２への過充電を防止するための処理や振動悪化を防止するための処理が実行される。より具体的には、フェールセーフモード７では、上述したフェールセーフモード３と同様にモータジェネレータＭＧが弱め界磁制御モードとされ、インバータ電圧が、予め記憶された特性Ａの逆起定数及び現在のモータジェネレータＭＧの回転数から算出される電圧となるように、昇圧コンバータでの昇圧制御が実行される。また、運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、特性Ａ固着異常が発生しているという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。フェールセーフモード７では特に、フェールセーフモード５及び６と同様に、モータジェネレータＭＧの特性が固着していると判断できる。このため、特性切替え制御を禁止することで消費電力を抑制することが可能である。

　一方、発生している切替え不能異常が特性Ａ固着異常でない場合（ステップＳ３１４：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード８で制御される（ステップＳ３１６）。ちなみに、切替え不能が発生しているにも拘わらず、特性Ｂ固着異常及び特性Ａ固着異常のいずれでもないという状況は、例えば現在のモータジェネレータＭＧの特性が特性Ａでも特性Ｂでもない特性Ｘである場合に生じ得る。

　フェールセーフモード８は、現在のモータジェネレータＭＧの特性が不明である場合に対応するフェールセーフモードである。フェールセーフモード８では、上述したフェールセーフモード４と同様に、例えばモータジェネレータＭＧが制御不能とされ、運転者に対して注意喚起を促すため、車両内の警告灯が点灯される。加えて、モータジェネレータＭＧの特性が不明であるという状況での不都合を低減できるような他のフェールセーフ処理が実行されてもよい。フェールセーフモード８では特に、フェールセーフモード５から７と同様に、モータジェネレータＭＧの特性が固着していると判断できる。このため、特性切替え制御を禁止することで消費電力を抑制することが可能である。

　以上のように、本実施形態に係る車両用電動機の制御装置では、モータジェネレータＭＧの特性に切替え不能異常が発生した場合に、特性に応じた適切なフェールセーフ処理が実行される。このため、切替え不能異常が発生することによる不都合を低減しつつ車両を走行させることが可能となる。

　なお、特性切替え制御の異常として、ここでは論理矛盾異常及び切替え不能異常を挙げて説明したが、他の異常を判定できるようにしてもよい。また、論理矛盾異常及び切替え不能異常のいずれか一方しか判定できない場合で合っても、本実施形態に係る効果は相応に発揮される。

　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について、図１５を参照して説明する。ここに図１５は、第２実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャートである。

　なお、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

　図１５において、第２実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、先ず車両のシステムがオンとされているか否かが判定される（ステップＳ４０１）。ここで、車両のシステムがオンとされていない場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、以降の処理は実行されない。

　一方、車両のシステムがオンとされていると判定された場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧに異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ４０２）。モータジェネレータＭＧに異常が発生していると判定された場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、以降の処理は実行されない。

　モータジェネレータＭＧに異常がないと判定されると（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、論理矛盾判定部１３１において、モータジェネレータＭＧの特性に論理矛盾異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ４０３）。

　論理矛盾異常が発生していないと判定された場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ４０４）。言い換えれば、フェールセーフ制御部１４０によるフェールセーフ処理は実行されない。一方で、論理矛盾異常が発生していると判定された場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは後述する各種フェールセーフモードで制御されることになる。即ち、フェールセーフ制御部１４０によって、特性に応じたフェールセーフ処理が実行される。

　論理矛盾異常が発生していると判定された場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ａ→Ｂであるか否かが判定される（ステップＳ４０５）。そして特に、発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ａ→Ｂである場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、実際に実現されている特性Ｂを、特性記憶部に記憶されている特性Ａ（言い換えれば、実現すべき特性）に切替えるように要求が出される（ステップＳ４０６）。そして、切替え要求に応じた特性切替え制御が実行された後には、特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ４０７）。即ち、特性切替え制御後のモータジェネレータＭＧの特性が正しく特性Ａに切替えられたか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了されたと判定された場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、実際の特性及び特性記憶部に記憶されている特性がいずれも特性Ａとなっているため、論理矛盾Ａ→Ｂは解消された状態と判断される。よって、特性切替え制御が正常に完了された場合には、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ４０４）。

　一方で、特性切替え制御が正常に完了されていないと判定された場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、実際の特性はＢのままであるため、論理矛盾Ａ→Ｂは解消されないままの状態であると判断される。よって、特性切替え制御が正常に完了されない場合には、上述した第１実施形態と同様に、フェールセーフモードに移行するための処理が実行される。具体的には、先ずエンジン２００が起動しているか否かが判定される（ステップＳ４０８）。ここで、エンジン２００が起動していると判定された場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード５で制御される（ステップＳ４０９）。

　また、エンジン２００が起動していないと判定された場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）、更に車両のシフトが駆動レンジとされているか否かが判定される（ステップＳ４１０）。ここで、車両のシフトが駆動レンジであると判定された場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード６で制御される（ステップＳ４１１）。

　一方、車両のシフトが駆動レンジ以外のレンジであると判定された場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）、エンジン２００を起動させるための処理が実行される（ステップＳ４１２）。そして、エンジン２００の起動制御後には、エンジンが正常に起動したか否かが判定される（ステップＳ４１３）。ここで、エンジン２００が正常に起動した場合（ステップＳ４１３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード５で制御される（ステップＳ４０９）。一方で、エンジン２００が正常に起動しなかった場合（ステップＳ４１３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧは上述したフェールセーフモード６で制御される（ステップＳ４１１）。

　発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ａ→Ｂでない場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、実際に実現されている特性Ｂ又は特性Ｘを、特性記憶部に記憶されている特性Ｂに切替えるように要求が出される（ステップＳ４１４）。そして、切替え要求に応じた特性切替え制御が実行された後には、特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ４１５）。即ち、特性切替え制御後のモータジェネレータＭＧの特性が正しく特性Ｂに切替えられたか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了されたと判定された場合（ステップＳ４１５：ＹＥＳ）、実際の特性及び特性記憶部に記憶されている特性がいずれも特性Ｂとなっているため、論理矛盾Ｂ→Ａは解消された状態と判断される。よって、特性切替え制御が正常に完了された場合には、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ４０４）。

　一方で、特性切替え制御が正常に完了されていないと判定された場合（ステップＳ４１５：ＮＯ）、実際の特性はＡ又は特性Ｘのままであるため、論理矛盾Ｂ→Ａは解消されないままの状態であると判断される。よって、特性切替え制御が正常に完了されない場合には、上述した第１実施形態と同様に、フェールセーフモードに移行するための処理が実行される。具体的には、先ず発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ｂ→Ａであるか否かが判定される（ステップＳ４１６）。そして、発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ｂ→Ａである場合（ステップＳ４１６：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード７で制御される（ステップＳ４１７）。

　他方、発生している論理矛盾異常が論理矛盾Ｂ→Ａでない場合（ステップＳ４１６：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード８で制御される（ステップＳ４１８）。

　以上のように、第２実施形態に係る車両用電動機の制御装置では、モータジェネレータＭＧの特性に論理矛盾異常が発生した場合に、論理矛盾異常を解消するための復帰処理が実行される。このため、特性切替え制御の異常が切替え不能でない場合には、フェールセーフモードに移行することなく正常モードでの駆動を続行させることができる。

　＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について、図１６を参照して説明する。ここに図１６は、第３実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作を示すフローチャートである。

　なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

　図１６で示される処理は、上述した第１実施形態において、論理矛盾異常が発生していると判定され、モータジェネレータＭＧの駆動がフェールセーフモード１～４に移行した後の処理である。第３実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、フェールセーフモード中に特性切替え要求が出されると、その特性切替え要求が特性Ｂを特性Ａに切替えるものであるか否かが判定される（ステップＳ５０１）。そして、特性切替え要求が特性Ｂを特性Ａに切替えるものである場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、特性切替え要求に応じた特性切替え制御が実行される（ステップＳ５０２）。

　そして、切替え要求に応じた特性切替え制御が実行された後には、特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ５０３）。即ち、特性切替え制御後のモータジェネレータＭＧの特性が正しく特性Ｂから特性Ａに切替えられたか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了されたと判定された場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、実際の特性及び特性記憶部に記憶されている特性がいずれも特性Ａとなっているため、論理矛盾異常は解消された状態と判断される（ステップＳ５０４）。よって、特性切替え制御が正常に完了された場合には、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ５０５）。

　一方で、特性切替え制御が正常に完了されていないと判定された場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、論理矛盾異常は解消されないままの状態と判断される。また、正常な特性切替え制御が実行できなかったため、モータジェネレータＭＧの特性が切替え不能な状態であり、特性Ｂへの固着異常が発生していると判定される（ステップＳ５０６）。よって、消費電力を抑制するために、以降の特性切替え制御が禁止される（ステップＳ５０７）。また、モータジェネレータＭＧは、フェールセーフモード１又は２での制御が継続される（ステップＳ５０８）。

　他方で、特性切替え要求が特性Ｂを特性Ａに切替えるものでないと判定された場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、特性切替え要求が特性Ａを特性Ｂに切替えるものであるか否かが判定される（ステップＳ５０９）。なお、特性切替え要求が特性Ａを特性Ｂに切替えるものでないと判定された場合（ステップＳ５０９：ＮＯ）、以降の処理は省略される。

　特性切替え要求が特性Ａを特性Ｂに切替えるものである場合（ステップＳ５０９：ＹＥＳ）、特性切替え要求に応じた特性切替え制御が実行される（ステップＳ５１０）。そして、切替え要求に応じた特性切替え制御が実行された後には、特性切替え制御が正常に完了したか否かが判定される（ステップＳ５１１）。即ち、特性切替え制御後のモータジェネレータＭＧの特性が正しく特性Ａから特性Ｂに切替えられたか否かが判定される。

　ここで、特性切替え制御が正常に完了されたと判定された場合（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、実際の特性及び特性記憶部に記憶されている特性がいずれも特性Ｂとなっているため、論理矛盾異常は解消された状態と判断される（ステップＳ５１２）。よって、特性切替え制御が正常に完了された場合には、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ５１３）。

　一方で、特性切替え制御が正常に完了されていないと判定された場合（ステップＳ５１１：ＮＯ）、論理矛盾異常は解消されないままの状態と判断される。また、正常な特性切替え制御が実行できなかったため、モータジェネレータＭＧの特性が切替え不能な状態であり、特性Ａへの固着異常が発生していると判定される（ステップＳ５１４）。よって、消費電力を抑制するために、以降の特性切替え制御が禁止される（ステップＳ５１５）。また、モータジェネレータＭＧは、フェールセーフモード３又は４での制御が継続される（ステップＳ５１６）。

　以上のように、第３実施形態に係る車両用電動機の制御装置では、モータジェネレータＭＧの特性に論理矛盾異常が発生した場合に、フェールセーフモード中の処理として論理矛盾異常を解消するための復帰処理が実行される。このため、特性切替え制御の異常が切替え不能でない場合には、フェールセーフモードから正常モードへと移行してモータジェネレータＭＧを駆動させることができる。

　＜第４実施形態＞
　次に、第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について、図１７から図２１を参照して説明する。

　なお、第４実施形態は、上述した第１から第３実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１から第３実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

　先ず、第４実施形態に係る車両用電動機の車両停止時の動作について、図１７を参照して説明する。ここに図１７は、第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置における車両停止時の動作を示すフローチャートである。

　図１７において、第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、ハイブリッド車両１の停車時に、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａとなるように切替えられる。言い換えれば、特性Ｂのままでハイブリッド車両１が停止しないような制御が実行される。

　具体的には、先ずハイブリッド車両１に対してシステムオフの指令が出されたか否かが判定される（ステップＳ６０１）。そして、ハイブリッド車両１に対してシステムオフの指令が出されたと判定された場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであるか否かが判定される（ステップＳ６０２）。

　以下では、車両停止時におけるモータジェネレータＭＧの特性の判定方法について、図１８及び図１９を参照して、より具体的に説明する。ここに図１８は特性Ａであるモータジェネレータを搭載する車両が停止する際の動作を示すタイムチャートであり、図１９は、特性Ｂであるモータジェネレータを搭載する車両が停止する際の動作を示すタイムチャートである。

　図１８において、停止直前のモータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであった場合、ハイブリッド車両１の走行中における第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の回転角は、それぞれ同じ周期で同じ位相となるように変化する。このため、ハイブリッド車両１が停止する場合も、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の回転角は互いに同じように変化し、ほぼ同じ値で停止する。このため、ハイブリッド車両１の停止後における第１ロータ６１０及び第２ロータ６１０の回転角が同じである場合には、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ａであると判定できる。

　図１９において、停止直前のモータジェネレータＭＧの特性が特性Ｂであった場合、ハイブリッド車両１の走行中における第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の回転角は、それぞれ同じ周期で変化するが相対的な位相は異なるように変化する。このため、ハイブリッド車両１が停止する場合も、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の回転角は互いに異なる値のまま変化し、互いに異なる値で停止する。このため、ハイブリッド車両１の停止後における第１ロータ６１０及び第２ロータ６１０の回転角が互いに異なる場合には、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ｂであると判定できる。

　また、車両停止時の判定においては、上述したようなロータの回転角から直接的に特性を判定するのではなく、直前のモータジェネレータＭＧの状況に基づいて特性を判定することもできる。例えば、モータジェネレータＭＧは、車両を停止させるために停止トルクを出力する場合があり、停止トルクは、その特性上、比較的大きいトルクであることが求められる。このため、停止トルクを出力するモータジェネレータＭＧは、比較的大きいトルクを出力可能な特性Ａとされる。よって、モータジェネレータＭＧが車両を停止させるため停止トルクを出力している場合には、上述したロータの回転角等を検出せずとも、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであると判定できる。即ち、モータジェネレータＭＧの特性を判定するための処理を別途実行せずとも、モータジェネレータＭＧが停止トルクを出力しているか否かによって、その特性を判定することができる。

　図１７に戻り、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであると判定された場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、特性切替え制御の失敗を示す切替え失敗フラグがオフとされる（ステップＳ６０３）。なお、ここでは新たに特性切替え制御が実行される訳ではないので、実際に特性切替え制御が正常に完了できるか否かは定かではないが、少なくとも失敗しなかったという趣旨で切替え失敗フラグがオフとされる。切替え失敗フラグがオフとされた後は、通常のシステムオフシーケンスが実行される（ステップＳ６０４）。

　一方、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａでないと判定された場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性を特性Ａに切替えるようにＭＧ特性切替制御部１２０に指示が出される。これにより、ＭＧ特性切替制御部１２０では、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０の相対的な位相を揃えるような制御が実行される（ステップＳ６０５）。

　特性切替え制御が実行された後には、特性切替え制御が正常に完了したか否かの判定が行われる（ステップＳ６０６）。具体的には、モータジェネレータＭＧの特性が確実に特性Ａとされたか否かが判定される。ここで、特性切替え制御が正常に完了したと判定された場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、特性切替え制御の失敗を示す切替え失敗フラグがオフとされる（ステップＳ６０７）。

　続いて、現在のモードがフェールセーフモード１又は２のいずれかであるか否か（即ち、論理矛盾Ａ→Ｂに対応するフェールセーフモードとされているか否か）が判定される（ステップＳ６０８）。ここで特に、現在のモードがフェールセーフモード１又は２であると判定された場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、上述した処理によって、特性記憶部に記憶されている特性及び実際の特性がいずれも特性Ａとなっているため、論理矛盾異常が取り消される（ステップＳ６０９）。なお、現在のモードがフェールセーフモード１又は２でないと判定された場合（ステップＳ６０８：ＮＯ）、上述したステップＳ６０９は省略される。

　一方、特性切替え制御を実行したにもかかわらず、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａでないと判定された場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ｂに固着していると判定される（ステップＳ６１０）。

　特性Ｂ固着異常であると判定された後には、切替え失敗フラグがオンとされる（ステップＳ６１１）。そして、現在のモードがフェールセーフモード１又は２のいずれかであるか否か（即ち、論理矛盾Ａ→Ｂに対応するフェールセーフモードとされているか否か）が判定される（ステップＳ６１２）。

　ここで特に、現在のモードがフェールセーフモード１又は２であると判定された場合（ステップＳ６１２：ＹＥＳ）、消費電力を抑制するために、モータジェネレータＭＧの特性切替え制御が禁止される（ステップＳ６１３）。また、論理矛盾異常が解消されないため、フェールセーフモード１又は２が継続される（ステップＳ６１４）。なお、現在のモードがフェールセーフモード１又は２でないと判定された場合（ステップＳ６１２：ＮＯ）、上述したステップＳ６１３及びＳ６１４は省略される。

　続いて、第４実施形態に係る車両用電動機の車両始動時の動作について、図２０を参照して説明する。ここに図２０は、第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置における車両始動時の動作を示すフローチャートである。

　図１７で示される処理は、上述したように、車両停止時においてモータジェネレータＭＧの特性が特性Ａとなるように制御した後の処理である。第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、ハイブリッド車両１の始動時にイグニッションがオンとされると（ステップＳ７０１）、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであるか否かが判定される（ステップＳ７０２）。

　モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａであると判定された場合（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、特性切替え能否チェックが行われる（ステップＳ７０３）。以下では、この特性切替え能否チェックの具体的方法について、図２１を参照して説明する。ここに図２１は、モータジェネレータＭＧの特性の切替え能否チェック動作を示すタイムチャートである。

　図２１において、特性切替え能否チェックでは、モータジェネレータＭＧにおける第２ロータ６２０の回転角が１度だけわずかに変動するよう制御される。ここで、図に示すように第２ロータ６２０の回転角に反応があれば、第２ロータ６２０の回転角を変更できることが判明するため、特性切替え制御の実行も可能であると判断できる。一方で、第２ロータ６２０の回転角に反応がない場合には、第２ロータ６２０の回転角を変更できないため、特性切替え制御の実行も不可能であると判断できる。

　なお、このような特性切替え能否チェックは、第１ロータ６１０の回転角を制御して行われてもよいし、第１ロータ６１０及び第２ロータ６２０両方の回転角を制御して行われてもよい。また、複数回実行することにより精度を高めることもできる。

　図２０に戻り、特性切替え能否チェックの結果、特性切替え制御が可能であると判定された場合（ステップＳ７０３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ７０４）。

　一方で、特性切替え能否チェックの結果、特性切替え制御が不可能であると判定された場合（ステップＳ７０３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ａに固着していると判断される（ステップＳ７０６）。この場合、モータジェネレータＭＧは、フェールセーフモード９で制御される（ステップＳ７０７）。フェールセーフモード９は、上述したフェールセーフモード７と同様に、特性Ａ固着異常が発生している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えばバッテリ１２への過充電を防止するための処理や、特性切替え制御の禁止処理が実行される。

　他方で、モータジェネレータＭＧの特性が特性Ａでないと判定された場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）、停車時の特性切替えが失敗している可能性があるため、切替え失敗フラグがオンとされているか否かが判定される（ステップＳ７０８）。そして、切替え失敗フラグがオンとされている場合（ステップＳ７０８：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ｂに固着していると判断される（ステップＳ７０９）。このように切替え失敗フラグを利用すれば、新たに特性切替え制御を実行せずとも、特性固着異常の発生を判定できる。

　なお、切替え失敗フラグがオンとされていないと判定された場合（ステップＳ７０８：ＮＯ）、停車時の特性切替え制御は正常に行えたにも拘わらず、停止から始動までの間に何らかの異常が発生し、特性Ａが特性Ｂになってしまったと考えられる。よって、切替え失敗フラグがオンとされていないと判定された場合には、特性Ｂを特性Ａへと切替えるように特性切替え制御が実行される（ステップＳ７１０）。ここで、特性切替え制御が正常に完了された場合（ステップＳ７１１：ＹＥＳ）、特性切替え制御の異常は解消できたと考えられる。このため、モータジェネレータＭＧは正常モードで制御される（ステップＳ７０４）。一方で、特性切替え制御が正常に完了されない場合（ステップＳ７１１：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧの特性は特性Ｂに固着していると判断される（ステップＳ７０９）。

　特性Ｂ固着異常が発生していると判定されると、続いてエンジン２００が起動しているか否かが判定される（ステップＳ７１３）。ここで、エンジン２００が起動していると判定された場合（ステップＳ７１３：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード１０で制御される（ステップＳ７１４）。

　フェールセーフモード１０は、上述したフェールセーフモード５と同様に、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジンが起動している場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば特性がＢで固定されてしまうことに起因する駆動力不足等に対応するための処理や、特性切替え制御の禁止処理が実行される。

　一方、エンジン２００が起動していないと判定された場合（ステップＳ７１３：ＮＯ）、モータジェネレータＭＧはフェールセーフモード１１で制御される（ステップＳ７１５）。

　フェールセーフモード１１は、上述したフェールセーフモード６と同様に、特性Ｂ固着異常が発生しており、且つエンジン２００が起動していない場合に対応するフェールセーフモードであり、例えば特性がＢで固定されてしまうことに起因する駆動力不足に対応するための処理や、エンジン２００が起動していないことによる駆動力不足に対応するための処理、特性切替え制御の禁止処理等が実行される。

　以上説明したように、第４実施形態に係る車両用電動機の制御装置によれば、車両の停車時にモータジェネレータＭＧの特性が特性Ａとされるため、停止中の特性固着異常発生により、車両が好適に走行できなくなってしまうことを防止できる。また、停止する際の特性切替え制御の際に、正常に特性が切替えられるか否かを判定することができるため、より効率的にフェールセーフモードへの移行が実現できる。

　なお、第４実施形態に係るモータジェネレータＭＧの特性は、上述したようにシステムオフとされた状態で維持されることが求められる。このため、第４実施形態に係るモータジェネレータＭＧは、特性維持のために電力を必要としないものとして構成されることが好ましい。ちなみに、上記特性維持のために電力を必要としない具体例としては、ロータ分割式や電流制御による磁力可変方式等のロータが挙げられる。

　より具体的には、ロータ分割式では、例えば特性Ａを実現する場合に、分割されたロータ同士でＮ－Ｎ極、Ｓ－Ｓ極が互いに揃うため、各々の反発力が釣り合い、ロータ同士が動かない。一方、特性Ｂを実現する場合には、分割されたロータ同士でＮ―Ｓ極、Ｓ－Ｎ極が揃うため、各々の磁力で引き付けあいロータ同士が動かない。以上の結果、ロータ分割式では、システムオフとされ通電していない場合であっても特性が維持される。

　他方、磁力可変方式では、磁力可変制御のために電流制御によって磁力が変わる可変磁石（例えば、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石等）が用いられ、一度電流を流して磁界を生成すると、再度磁界を変えるために電流を流さない限り、直前の磁力が保持される。このため、磁力可変方式では、システムオフとされ通電していない場合であっても特性が維持される。

　＜第５実施形態＞
　次に、第５実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作について、図２２を参照して説明する。ここに図２２は、特性切替え制御におけるバッテリ電圧の昇圧制御を示すフローチャートである。

　なお、第５実施形態は、上述した第１から第４実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１から第４実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

　図２２に示される処理は、モータジェネレータＭＧが正常モードで制御されており、特性Ｂとされている状態で開始されるものとする。第５実施形態に係る車両用電動機の制御装置の動作時には、モータジェネレータＭＧの特性を特性Ｂから特性Ａに切替えるように切替え要求が出されると（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、インバータ（図示せず）の電圧が、モータジェネレータＭＧが特性Ａである場合の誘起電圧より大きいか否かが判定される（ステップＳ７０２）。即ち、特性切替え要求が出されても、すぐには特性切替え制御が開始されない。なお、特性Ａの誘起電圧は、現在のモータジェネレータＭＧの回転数及び特性Ａの逆起定数を用いて算出することができる。

　ここで特に、インバータ電圧が特性Ａの誘起電圧以下であると判定された場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）、インバータ電圧が特性Ａの誘起電圧より大きくなるまで昇圧される。即ち、バッテリ１２の電圧が特性Ａの誘起電圧より大きくなるように昇圧される（ステップＳ７０３）。このようにすれば、特性Ａへの切替え制御中において、誘起電圧の増大に起因するバッテリへの過充電が発生してしまうことを防止できる。なお、インバータ電圧が特性Ａの誘起電圧より大きいと判定された場合には（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、上述した昇圧制御は省略される。

　続いて、モータジェネレータＭＧは、弱め界磁制御モードへと移行される。これにより、特性Ａへの切替え制御中におけるモータジェネレータＭＧの出力トルク低下を防止できる。よって、駆動力変化に起因する振動悪化やショックの発生を抑制できる。

　特性切替え要求に応じた特性切替え制御は、上述した処理（即ち、昇圧制御及び弱め界磁制御モードへの移行）が終了した後に実行される。

　以上説明したように、第５実施形態に係る車両用電動機の制御装置によれば、正常モードでの制御中において特性Ｂから特性Ａの切替えを実行する場合に、特性切替え制御中に発生し得る不都合を低減させることができる。

　本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用電動機の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

　１　ハイブリッド車両
　１０　ハイブリッド駆動装置
　１１　ＰＣＵ
　１２　バッテリ
　１３　アクセル開度センサ
　１４　車速センサ
　１００　ＥＣＵ
　１１０　ＭＧ特性切替判定部
　１２０　ＭＧ特性切替制御部
　１３０　ＭＧ特性切替異常判定部
　１４０　フェールセーフ制御部
　２００　エンジン
　３１０　ＭＧ１側動力伝達機構
　３２０　ＭＧ２側動力伝達機構
　４１０　ダンパ
　４２０　インプットシャフト
　５００　ドライブシャフト
　６１０　第１ロータ
　６１５　第１ロータ空洞部
　６２０　第２ロータ
　６２５　第２ロータ空洞部
　ＭＧ１，ＭＧ２　モータジェネレータ

Claims (8)

1. 　トルクの出力上限が相異なる複数の特性を実現可能な電動機を制御する車両用電動機の制御装置であって、
   　前記電動機の特性を、出力上限が第１所定トルクである第１特性、及び出力上限が前記第１所定トルクより小さい第２所定トルクである第２特性の少なくとも２特性間で切替える特性切替え手段と、
   　前記電動機の特性の切替えに異常が発生しているか否かを判定する特性切替え異常判定手段と、
   　前記電動機の特性の切替えに異常が発生していると判定された場合に、前記電動機の特性に応じたフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ実行手段と
   　を備えることを特徴とする車両用電動機の制御装置。
2. 　前記特性切替え異常判定手段は、（ｉ）直前の前記電動機の特性の切替えによって切替えられるべき特性と、現在の前記電動機の特性とが互いに異なる場合に、前記電動機の特性に論理矛盾が発生していると判定する論理矛盾判定手段と、（ｉｉ）前記電動機の特性の切替えが実行できない状態になっている場合に、前記電動機の特性は切替え不能であると判定する切替え不能判定手段とを有し、
   　前記フェールセーフ実行手段は、前記論理矛盾に基づく前記フェールセーフ処理における前記電動機の特性の切替え頻度を、前記切替え不能に基づく前記フェールセーフ処理における前記電動機の特性の切替え頻度よりも高くする
   　ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電動機の制御装置。
3. 　前記電動機は、該電動機が搭載される車両の内燃機関の回転数を制御可能に構成され、
   　前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第２特性である場合に、前記フェールセーフ処理として前記電動機の駆動力制限を実行可能であり、
   　前記駆動力制限では、前記内燃機関が駆動中である場合よりも、前記内燃機関が停止中である場合の方が大きく制限される
   　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電動機の制御装置。
4. 　前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第２特性であり、且つ前記内燃機関が駆動中である場合に、前記フェールセーフ処理として前記内燃機関の間欠停止を禁止することを特徴とする請求項３に記載の車両用電動機の制御装置。
5. 　前記フェールセーフ実行手段は、前記フェールセーフ処理として前記電動機の特性の切替え要求を出力可能であり、
   　前記電動機の特性の切替え要求は、前記電動機が搭載される車両の始動時に出力される場合よりも、前記車両の始動後に出力される場合の方が高い頻度で出力される
   　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用電動機の制御装置。
6. 　前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していると判定された際の前記電動機の特性が前記第１特性であり、且つ前記電動機が搭載される車両が始動後である場合に、前記フェールセーフ処理として、前記電動機により回生された電力が蓄電される蓄電手段の昇圧制御を実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用電動機の制御装置。
7. 　前記フェールセーフ実行手段は、前記異常が発生していないと判定されており、前記電動機の特性が前記第２特性から前記第１特性へと切替えられる場合に、該切替えに先立って前記電動機により回生された電力が蓄電される蓄電手段の昇圧制御を実行することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用電動機の制御装置。
8. 　前記電動機が搭載される車両が停止する場合に、前記電動機の特性を前記第１特性に切替えるように前記特性切替え手段を制御する特性制御手段と、
   　前記特性制御手段による制御に応じて前記電動機の特性が前記第１特性に切り替わらない場合に、前記電動機の特性の切替えが失敗したフラグをたてるフラグ手段と
   　を備え、
   　前記特性切替え異常判定手段は、前記車両の再始動時に前記フラグがたっている場合、前記電動機の特性の切替えに異常が発生していると判定する
   　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用電動機の制御装置。

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