DE102014224704A1 - Steuerungsgerät und Shift-By-Wire-System mit demselben - Google Patents

Steuerungsgerät und Shift-By-Wire-System mit demselben Download PDF

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Abstract

Ein Steuerungsgerät, das einen Motor (20) zum Antrieb eines Objekts (32) steuert, weist auf: ein Relais (65), das eine elektrische Leistungszufuhr zu dem Motor erlaubt und unterbricht, Schaltvorrichtungen (61 bis 63) in mehreren Phasen zum Erlauben und Unterbrechen einer Spannung zu Wicklungen (22); eine Steuerungseinrichtung (72, 80, 81) für das Relais und die Schaltvorrichtungen; eine Stromerfassungsschaltung (74) für einen durch einen Vereinigungspunkt der Wicklungen und der Schaltvorrichtung fließenden Strom; eine Strombegrenzungsschaltung (75), um einen Durchschnitt des Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereich zu erhalten; eine Standardpositionslernvorrichtung (80) zum Lernen einer Standardposition des Motors; eine Spannungserfassungsschaltung (76) zur Erfassung einer an jede Schaltvorrichtung angelegten Spannung; und eine Fehlererfassungsvorrichtung (80, 82) zur Erfassung eines Fehlers in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der Spannung und des Stroms, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerungsgerät zur Steuerung eines Betriebs eines Motors und ein Shift-By-Wire-System, das dieses aufweist.
  • Herkömmlich ist in einer Fahrzeugsteuerungstechnik ein By-Wire-System zur elektrischen Steuerung eines Betätigungsglieds zum Ändern eines Fahrzeugzustands mit einer By-Wire-Steuerungsschaltung entsprechend einer Anweisung von einem Fahrer eines Fahrzeugs allgemein bekannt. Beispielsweise lehrt Patentdokument 1 ein Shift-By-Wire-System zum Schalten eines Schalthebels entsprechend einer Anweisung des Fahrers. In dem System wird der Betrieb des Betätigungsglieds, das einen bürstenlosen Motor aufweist, derart gesteuert, dass der Schaltbereich geändert wird, indem eine Rastungsplatte in einer Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung drehend angetrieben wird.
  • In dem Shift-By-Wire-System gemäß Patentdokument 1 wird auf der Grundlage eines Zählwerts eines Impulssignals eines Encoders zur Ausgabe des Impulssignals zu jeweils einem vorbestimmten Winkel synchron mit einer Drehung des Motors der Schaltbereich auf einen Sollbereich umgeschaltet, indem der Motor zum Erreichen einer dem Sollbereich entsprechenden Solldrehposition gedreht wird, wenn der Schaltbereich umgeschaltet wird. Weiterhin dreht in dem Shift-By-Wire-System gemäß Patentdokument 1 vor Starten einer Umschaltsteuerung des Schaltbereichs, d.h. vor Starten einer normalen Antriebssteuerung des Motors, das System den Motor, bis die Rastungsplatte an einer Begrenzungsposition in einem beweglichen Bereich stoppt, so dass eine Standardpositionslernsteuerung zum Lernen einer Standardposition des Motors durchgeführt wird. Wenn das System die Standardposition lernt, fällt die Begrenzungsposition mit der Standardposition des Motors zusammen. Somit kann danach das System die normale Antriebssteuerung zum Drehen des Motors zu der Solldrehposition hin durchführen.
  • Dabei kann, wenn die Standardpositionslernsteuerung in einem System zur Steuerung eines durch jede Phase des Motors fließenden Stroms entsprechend einem Tastverhältnis entsprechend einer Spannung ausgeführt wird, der durch jede Phase einer Wicklung des Motors fließende Strom sich entsprechend einer Änderung eines Windungswiderstands ändern, die durch eine Temperaturänderung und/oder einer zeitlichen Änderung verursacht wird, so dass das Drehmoment des Motors geändert wird, selbst wenn die Spannung dieselbe ist. Somit kann die Genauigkeit der Standardpositionslernsteuerung reduziert sein. Dieser Punkt ist in dem System gemäß Patentdokument 1 nicht berücksichtigt. Somit kann in dem System gemäß Patentdokument 1 die Genauigkeit der Standardpositionslernsteuerung entsprechend der Bedingungsänderung wie der Temperaturänderung oder der zeitlichen Änderung reduziert sein.
  • Wenn die Standardpositionslernsteuerung durchgeführt wird, wird der durch die Wicklungen fließende Strom begrenzt, so dass erreicht wird, dass die Summe der durch jede Phase der Wicklung des Motors fließende Ströme innerhalb eines vorbestimmten Strombereichs liegt. Somit ist die Änderung des Stroms in jeder Phase, die durch die Temperaturänderung oder die zeitliche Änderung verursacht wird, beschränkt, so dass die Genauigkeit des Standardpositionslernsteuerung selbst dann verbessert wird, wenn die Bedingung sich ändert. Jedoch kann, wenn das System eine physikalische Schaltung zur Erfassung der Summe des Stroms, der durch jede Phase der Windung des Motors fließt, und eine physikalische Schaltung zur Beschränkung des durch die Wicklungen fließenden Stroms aufweist, die Standardposition nicht genau gelernt werden, falls die Schaltung beschädigt ist.
  • (Patentdokument Nr. 1) JP-2004-308752-A entsprechend US 2006/0207373 A1 Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Steuerungsgerät anzugeben, das einen Betriebsfehler der Schaltung in Bezug auf das Standardpositionslernen erfasst und das eine hohe Genauigkeit bei der Standardpositionslernsteuerung aufweist. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Shift-By-Wire-System mit einem Steuerungsgerät anzugeben.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung steuert ein Steuerungsgerät einen Motor, der eine Vielzahl von Wicklungen jeweils entsprechend einer Vielzahl von Phasen aufweist und mit elektrischer Leistung aus einer Leistungsquelle versorgt wird, so dass der Motor dreht, um ein Objekt zu drehen und anzutreiben. Das Steuerungsgerät weist auf: ein Relais, das zwischen der Leistungsquelle und dem Motor angeordnet ist, eine elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor erlaubt, wenn das Relais eingeschaltet ist und die elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor unterbricht, wenn das Relais ausgeschaltet ist; eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, von denen jede einer aus der Vielzahl der Phasen entspricht, eine Speisung einer entsprechenden Wicklung erlaubt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, und die Speisung zu der entsprechenden Wicklung unterbricht, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet ist; eine Steuerungseinrichtung, die das Relais und die Schaltvorrichtungen zum Ein- und Ausschalten steuert, so dass die Steuerungseinrichtung einen Betrieb des Motors steuert; eine Stromerfassungsschaltung, die mit einem Vereinigungspunkt verbunden ist, bei dem durch die Wicklungen und die Schaltvorrichtungen fließende Ströme sich vereinigen, und einen durch den Vereinigungspunkt fließenden Strom erfasst; eine Strombegrenzungsschaltung, die den durch jede Wicklung fließenden Strom und jede Schaltvorrichtung begrenzt, um einen Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten; eine Standardpositionslernvorrichtung, die eine Standardposition des Motors derart lernt, dass die Strombegrenzungsschaltung den durch jede Wicklung und jede Schaltvorrichtung fließenden Strom begrenzt und die Steuerungseinrichtung den Motor zum Drehen steuert, bis das Objekt an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt; eine Spannungserfassungsschaltung, die eine an jede Schaltvorrichtung anlegte Spannung erfasst, und eine Fehlererfassungsvorrichtung, die einen Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird, wenn die Standardposition des Motors gelernt wird, der durch die Wicklungen und die Schaltvorrichtungen fließende Strom durch die Strombegrenzungsschaltung auf der Grundlage des Stroms beschränkt, der durch die Stromerfassungsschaltung erfasst wird, und wird der Motor gedreht. Somit werden die Änderung des Stroms in jeder Phase, die durch die Temperaturänderung und die zeitliche Änderung verursacht wird, und die Änderung des Drehmoments beschränkt. Somit wird die Lerngenauigkeit der Standardposition selbst dann verbessert, wenn die Bedingungen geändert sind, beispielsweise die Temperaturänderung und die zeitliche Änderung auftreten.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung den Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der Spannung, die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasst wird, und des Stroms, der durch die Stromerfassungsschaltung erfasst wird. Somit ist der Standardpositionslernbetrieb unter einer Bedingung, dass der Fehler bei der Stromerfassungsschaltung auftritt, vermeidbar. Dementsprechend werden der fehlerhafte Betrieb in dem Motor und ein Verlust der Steuerung des Motors, die durch eine fehlerhafte gelernte Standardposition verursacht werden, beschränkt.
  • Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung weist ein Shift-By-Wire-System auf: ein Steuerungsgerät, einen Motor, der durch das Steuerungsgerät gesteuert wird, und ein Objekt, das durch den Motor gedreht und angetrieben wird. Das Objekt weist einen Schaltbereich auf, der durch einen Betrieb des Motors umschaltbar ist. Das Steuerungsgerät weist eine Vielzahl von Wicklungen entsprechend einer Vielzahl von Phasen auf und wird mit elektrischer Leistung aus einer Leistungsquelle versorgt, so dass der Motor sich dreht. Das Steuerungsgerät weist auf: ein Relais, das zwischen der Leistungsquelle und dem Motor angeordnet ist, eine elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor erlaubt, wenn das Relais eingeschaltet ist und die elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor unterbricht, wenn das Relais ausgeschaltet ist; eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, von denen jede einer aus der Vielzahl der Phasen entspricht, eine Speisung einer entsprechenden Wicklung erlaubt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, und die Speisung zu der entsprechenden Wicklung unterbricht, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet ist; eine Steuerungseinrichtung, die das Relais und die Schaltvorrichtungen zum Ein- und Ausschalten steuert, so dass die Steuerungseinrichtung einen Betrieb des Motors steuert; eine Stromerfassungsschaltung, die mit einem Vereinigungspunkt verbunden ist, bei dem durch die Wicklungen und die Schaltvorrichtungen fließende Ströme sich vereinigen, und einen durch den Vereinigungspunkt fließenden Strom erfasst; eine Strombegrenzungsschaltung, die den durch jede Wicklung fließenden Strom und jede Schaltvorrichtung begrenzt, um einen Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten; eine Standardpositionslernvorrichtung, die eine Standardposition des Motors derart lernt, dass die Strombegrenzungsschaltung den durch jede Wicklung und jede Schaltvorrichtung fließenden Strom begrenzt und die Steuerungseinrichtung den Motor zum Drehen steuert, bis das Objekt an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt; eine Spannungserfassungsschaltung, die eine an jede Schaltvorrichtung anlegte Spannung erfasst, und eine Fehlererfassungsvorrichtung, die einen Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Lerngenauigkeit der Standardposition verbessert, selbst falls die Bedingungen geändert werden, beispielsweise die Temperaturänderung und die zeitliche Änderung auftreten. Weiterhin ist der Standardpositionslernbetrieb unter einer Bedingung vermeidbar, dass der Fehler bei der Stromerfassungsschaltung auftritt. Dementsprechend werden der fehlerhafte Betrieb in dem Motor und ein Verlust der Steuerung des Motors, die durch die fehlerhaft gelernte Standardposition verursacht werden, beschränkt.
  • Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung, die ein Shift-By-Wire-System mit einem elektrischen Steuerungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist,
  • 2 eine Darstellung, die eine perspektivische Ansicht einer Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung gemäß 1 veranschaulicht,
  • 3 ein Flussdiagramm, das einen Prozess in Bezug auf eine Motorsteuerung unter Verwendung des elektrischen Steuerungsgeräts veranschaulicht,
  • 4 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Erfassungswert eines Fehlererfassungsprozesses und einem Ergebnis einer Diagnose veranschaulicht, die durch das elektrische Steuerungsgerät ausgeführt werden,
  • 5 eine Darstellung, die ein Shift-By-Wire-System mit einem elektrischen Steuerungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und
  • 6 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Erfassungswert eines Fehlererfassungsprozesses und einem Ergebnis einer Diagnose veranschaulicht, die durch das elektrische Steuerungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Ausführungsbeispiele)
  • Ein Steuerungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel und ein Shift-By-Wire-System mit dem Steuerungsgerät sind in 1 gezeigt.
  • Das Shift-By-Wire-System 1 weist ein Betätigungsglied 10, eine Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30, eine elektrische Steuerungseinheit (d.h. ECU) 60 als das Steuerungsgerät und dergleichen auf. Das System 1 ist an einem Fahrzeug zusammen mit beispielsweise einem Automatikgetriebe 3 montiert. Das System 1 treibt das Betätigungsglied 10 und die Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30 entsprechend einer Anweisung eines Fahrers des Fahrzeugs an, so dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 3 durch die By-Wire-Steuerung umgeschaltet wird.
  • Das Betätigungsglied 10 weist ein Gehäuse 11, einen Motor 20, einen Encoder 12, eine Reduziereinrichtung 13 und eine Ausgangswelle 14 auf.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Motor 20 beispielsweise ein geschalteter Reluktanzmotor (d.h. SR-Motor, Switched Reluctance Motor), der ein bürstenloser Motor der Drei-Phasen-Antriebsbauart ist, zur Erzeugung einer Antriebskraft ohne Verwendung eines Permanentmagneten. Der Motor 20 weist einen Stator 21, eine Wicklung 22, einen Rotor 23 und eine Motorwelle 24 auf.
  • Der Stator 21 weist beispielsweise eine Ringform auf, bei mehrerer Eisenbleche gestapelt sind. Der Stator 21 ist in dem Gehäuse 11 derart untergebracht, dass er in dem Gehäuse 11 befestigt ist. Der Stator 21 weist mehrere vorspringende Pole auf, die radial nach innen gerichtet vorspringen und entlang eines Umlaufs zu gleichen Intervallen angeordnet sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Stator 21 zwölf vorspringende Pole auf.
  • Die Wicklungen 22 sind um die vorspringenden Pole des Stators 21 gewickelt. Dabei entspricht jede Wicklung 22 einer von mehreren Phasen des Motors 20 (d.h. einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase). Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen vier Wicklungen 22 der zwölf Wicklungen 22 einer der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase.
  • Der Rotor 23 weist eine Zylinderform auf, bei der mehrere Eisenbleche gestapelt sind. Der Rotor 23 ist in dem Stator 21 drehbar angeordnet. Der Rotor 23 weist mehrere Vorsprünge auf, die radial nach außen gerichtet vorspringen und die entlang eines Umlaufs zu gleichen Intervallen angeordnet sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Rotor 23 acht Vorsprünge auf.
  • Die Motorwelle 24 ist einstückig mit dem Rotor 23 an der Mitte des Rotors 23 vorgesehen, und die Motorwelle 24 ist zusammen mit dem Rotor 23 drehbar. Die Motorwelle 24 ist drehbar durch das Gehäuse 11 gestützt. Somit ist der Rotor 23 zusammen mit der Rotorwelle 24 innerhalb des Stators 21 drehbar.
  • Wenn die Speisung zu der Wicklung 22 jeder Phase in dem Motor 20 sequentiell geschaltet wird, wird ein rotierendes magnetisches Feld an dem Stator 21 erzeugt, so dass sich der Rotor 23 dreht.
  • Somit dreht der Motor 20, wenn elektrische Leistung aus einer Batterie 2 als eine Leistungsquelle des Fahrzeugs zugeführt wird. Die ECU 60 steuert den Antriebsbetrieb des Motors 20 durch Schalten der Speisung zu der Wicklung 22 jeder Phase, die aus der Batterie 2 zugeführt wird.
  • Der Encoder 12 ist in dem Gehäuse 11 des Betätigungsglieds 10 angeordnet. Der Encoder weist einen Magneten, der einstückig mit dem Rotor 23 drehbar ist, und eine Magnetfelderfassungs-Hall-IC auf, das auf einem Substrat montiert ist, das an dem Gehäuse befestigt ist. Das Hall-IC liegt dem Magneten gegenüber und erfasst, dass eine Magnetflusserzeugungseinheit durch das Hall-IC gelangt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Encoder 12 ein Impulssignal in einer A-Phase und ein Impulssignal in einer B-Phase entsprechend einer Änderung eines Drehwinkels des Motors 20 (d.h. das Rotors 23) aus.
  • Der Reduziereinrichtung 13 reduziert die Drehbewegung, d.h. die Drehzahl der Motorwelle 24 in dem Motor 20 und gibt dann die reduzierte Drehbewegung über die Ausgangswelle 14 aus. Somit überträgt die Reduziereinrichtung 13 die Drehbewegung auf die Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30. Die Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30 überträgt die Drehantriebskraft, die von der Reduziereinrichtung 13 übertragen wird, auf ein manuelles Ventil 4 und einen Parkverriegelungsmechanismus 50, wie es in 2 gezeigt ist.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30 eine manuelle Welle 31, eine Rastungsplatte 32 und eine Rastungsfeder 34 auf. Die manuelle Welle 31 ist mit der Ausgangswelle 14 des Betätigungsglieds 10 verbunden. Die Welle 31 wird durch eine Drehantriebskraft des Motors 20 angetrieben und gedreht. Die Rastungsplatte 32 springt von der manuellen Welle 31 radial nach außen vor. Die Rastungsplatte 32 ist einstückig mit der manuellen Welle 31. Somit wird die manuelle Welle 31 zusammen mit der Rastungsplatte 32 durch das Betätigungsglied 10 gedreht und angetrieben. Die Rastungsplatte 32 entspricht einem angetriebenen Objekt.
  • Ein Stift 33 ist an der Rastungsplatte 32 geformt, und der Stift 33 springt zu einer Richtung parallel zu der manuellen Welle 31 vor. Der Stift ist mit dem manuellen Ventil 4 verbunden. Dementsprechend bewegt sich, wenn die Rastungsplatte 32 sich zusammen mit der manuellen Welle 31 dreht, das manuelle Ventil 4 entlang der axialen Richtung in einer Hin- und Herbewegung. Insbesondere wandelt die Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung 30 die Drehbewegung des Betätigungsglieds 10 in eine lineare Bewegung um, und überträgt die lineare Bewegung auf das manuelle Ventil.
  • Die Rastungsplatte 32 weist Konkavitäten 41 bis 44 an einem äußeren Rand in einer radialen Richtung auf. Die Konkavität 41 ist an der Rastungsplatte 32 an einem Ende der Drehrichtung geformt. Die Konkavität 44 ist an der Rastungsplatte 32 an dem anderen Ende in der Drehrichtung geformt. Die Konkavitäten 42, 43 sind zwischen den Konkavitäten 41, 44 geformt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Konkavität 41 einem P-Bereich (d.h. Parkbereich) des Schaltbereichs in dem Automatikgetriebe 3. Die Konkavität 42 entspricht einem R-Bereich (d.h. einem Rückwärtsbereich). Die Konkavität 43 entspricht einem N-Bereich (d.h. einem Neutralbereich) des Schaltbereichs in dem Automatikgetriebe 3. Die Konkavität 44 entspricht einem D-Bereich (d.h. einem Fahrbereich).
  • Die Rastungsfeder 34 ist elastisch verformbar. Die Rastungsfeder 34 weist eine Rastungswalze 35 an einem oberen Ende der Feder 34 als eine Begrenzungseinrichtung auf. Die Rastungsfeder 34 drückt die Rastungswalze 35 zu einer Mitte der Rastungsplatte 32 (entspricht der Mitte der manuellen Welle 31). Wenn eine vorbestimmte Drehkraft in der Drehrichtung auf die Rastungsplatte 32 über die manuelle Welle ausgeübt wird, hüpft die Rastungswalze 35 über eine von Konvexitäten, die zwischen den Konkavitäten 41 bis 44 geformt sind, und bewegt sich zu der nächsten Konkavität 41 bis 44, die benachbart zu der gegenwärtigen Konkavität 41 bis 44 ist. Dementsprechend werden, wenn das Betätigungsglied 10 die manuelle Welle dreht, die Position des manuellen Ventils 4 in der axialen Richtung und der Zustand des Parkverriegelungsmechanismus 50 geändert, so dass der Schaltbereich des Automatikgetriebes 3 geändert wird. Dabei wird, wenn die Rastungswalze 35 über eine von Konvexitäten zwischen den Konkavitäten 41 bis 44 hüpft, die Rastungsfeder 34 gebogen und elastisch verformt. Weiterhin dreht sich dabei die Rastungswalze 35 und bewegt sich zwischen den Konkavitäten 41 bis 44 und den Konvexitäten.
  • Wenn die Rastungswalze 35 sich im Eingriff mit einer der Konkavitäten 41 bis 44 befindet, ist die Drehung der Rastungsplatte 32 begrenzt. Somit sind die Position des manuellen Ventils 4 in der axialen Richtung und der Zustand des Parkverriegelungsmechanismus 50 definiert. Weiterhin ist der Schaltbereich des Automatikgetriebes 3 fixiert. Somit agieren die Rastungsplatte 32 und die Rastungswalze 35 als ein Rastungsmechanismus.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wenn der Schaltbereich von dem P-Bereich zu dem R-Bereich, dem N-Bereich oder den D-Bereich umgeschaltet wird, die Drehrichtung der Ausgangswelle 14 in dem Betätigungsglied 10 als die Vorwärtsdrehrichtung definiert. Wenn demgegenüber der Schaltbereich von dem D-Bereich zu dem N-Bereich, dem R-Bereich oder dem P-Bereich umgeschaltet wird, ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 14 in dem Betätigungsglied als die Rückwärtsdrehrichtung definiert.
  • 2 zeigt einen Zustand des Parkverriegelungsmechanismus 50, wenn der Schaltbereich der D-Bereich ist, das heißt, wenn der Schaltbereich nicht der P-Bereich ist. In diesem Fall wird das Parkzahnrad 54 nicht durch die Parkverriegelungsstange 53 verriegelt. Dementsprechend wird die Drehung des Automatikgetriebes 3 nicht verhindert. Wenn die Ausgangswelle 14 des Betätigungsglieds 10 von diesem Zustand aus in die Rückwärtsdrehrichtung dreht, wird der Stab 51 über die Rastungsplatte 32 in eine X-Richtung gemäß 2 gedrückt. Weiterhin wird der Verjüngungsabschnitt 52, der an dem spitzen Ende des Stabs 51 angeordnet ist, in eine Y-Richtung gemäß 2 heraufgedrückt. Somit wird die Parkverriegelungsstange 53 in Eingriff mit dem Parkzahnrad 54 gebracht, so dass das Parkzahnrad 54 verriegelt wird. Als Ergebnis wird die Drehung des Automatikgetriebes 3 begrenzt. In diesem Fall befindet sich die Rastungswalze 35 der Rastungsfeder 34 in Eingriff mit der Konkavität 41 der Rastungsplatte 32 (d.h. die Rastungswalze 35 ist an der Mitte der Konkavität 41 angeordnet). Der Ist-Bereich (aktuelle Bereich, gegenwärtige Bereich) des Automatikgetriebes (der als der Ist-Bereich definiert ist) ist der P-Bereich.
  • Nachstehend ist die ECU 60 im Einzelnen beschrieben.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, ist die ECU 60 ein Mikrocomputer mit einer MPU 80 als eine Berechnungsvorrichtung, einem RAM und einem ROM als eine Speichervorrichtung, verschiedenen Schaltungen und einer Eingangs-/Ausgangsvorrichtung. Die ECU 60 steuert verschiedene Vorrichtungen und Elemente entsprechend verschiedenen Programmen, die in dem ROM gespeichert sind, auf der Grundlage von Daten, die in dem RAM und dem ROM gespeichert sind, und Signalen, die von verschiedenen in dem Fahrzeug montierten Sensoren zugeführt werden. Die ECU 60 ist elektrisch mit der Batterie 2 als eine Leistungsquelle des Fahrzeugs gekoppelt. Die ECU 60 wird durch die aus der Batterie 2 zugeführte Energie gespeist.
  • Insbesondere weist die ECU 60 ein Relais 65, MOS-Transistoren 61 bis 63, eine Relaisantriebsschaltung 71, eine MOS-Antriebsschaltung 72 eine Encodererfassungsschaltung 73, eine Stromerfassungsschaltung 74, eine Strombegrenzungsschaltung 75, eine Spannungserfassungsschaltung 76 und die MPU 80 auf.
  • Das Relais 65 ist zwischen der Batterie 2 und dem Motor 20 angeordnet. Das Relais 65 erlaubt die Zufuhr der Energie aus der Batterie 2 zu dem Motor 20, wenn das Relais 65 einschaltet. Wenn das Relais 65 ausschaltet, wird die elektrische Leistungszufuhr von der Batterie 2 zu dem Motor 20 unterbrochen.
  • Die MOS-Transistoren 61 bis 63 sind Schaltelemente wie ein MOS-FET. Die drei MOS-Transistoren 61 bis 63 sind derart angeordnet, dass sie den drei Phasen der Wicklungen 22 in dem Motor 20 entsprechen. Der Drain-Anschluss des MOS-Transistors 61 ist mit der Wicklung 22 in der U-Phase über eine Leitung verbunden, der Drain-Anschluss des MOS-Transistors 62 ist mit der Wicklung 22 in der V-Phase über eine Leitung verbunden, und der Drain-Anschluss des MOS-Transistors 63 ist mit der Wicklung 22 in der W-Phase über eine Leitung verbunden.
  • Der Source-Anschluss jedes MOS-Transistors 61 bis 63 ist mit einem Ende einer Leitung verbunden. Die anderen Enden der mit MOS-Transistor 61 bis 63 verbundenen Leitungen sind miteinander verbunden, so dass ein Vereinigungspunkt P1 geformt ist. Der Vereinigungspunkt P1 ist mit Masse, d.h. einer Niedrigpotentialseite der Batterie 2, über einen Widerstand verbunden.
  • Die MPU 80 ist ein Halbleiterchip zur Ausführung verschiedener Prozesse.
  • Die Relaisantriebsschaltung 71 ist mit dem Relais 65 verbunden. Die Relaisantriebsschaltung 71 gibt das Ein-Zustandssignal zu dem Relais 65 aus, so dass die Relaisantriebsschaltung 71 das Relais 65 einschaltet. Auf diese Weise befindet sich das Relais 65 in dem Ein-Zustand. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wenn das Ein-Zustandssignal von dem Relais 65 nicht empfangen wird, das Relais 65 in dem Aus-Zustand.
  • Die MPU 80 steuert die Relaisantriebsschaltung 71 derart, dass die MPU 80 das Relais 65 zum Ein- und Ausschalten steuert. Wenn das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand befindet, wird die elektrische Leistung von der Batterie 2 zu dem Motor 20 zugeführt, so dass der Motor 20 drehbar ist.
  • Die MOS-Antriebsschaltung 72 ist mit dem Gate-Anschluss jeder der MOS-Transistoren 61 bis 63 verbunden. Die MOS-Antriebsschaltung 72 gibt das Ein-Zustandssignal (d.h. ein Antriebssignal) zu dem Gate-Anschluss jedes MOS-Transistors 61 bis 63 aus, so dass die Schaltung 72 den MOS-Transistor 61 bis 63 einschaltet. Auf diese Weise ist der MOS-Transistor 61 bis 63 in dem Ein-Zustand. Wenn das Ein-Zustandssignal von dem MOS-Transistor 61 bis 63 nicht empfangen wird, ist der Transistor 61 bis 63 in dem Aus-Zustand.
  • Die MPU 80 weist eine Antriebssignalberechnungsvorrichtung 81 als eine funktionelle Vorrichtung auf. Die MPU 80 berechnet das Antriebssignal in Bezug auf die MOS-Transistoren 61 bis 63 unter Verwendung der Antriebssignalberechnungsvorrichtung 81. Die MPU 80 steuert die MOS-Antriebsschaltung 72 zur Ausgabe des berechneten Antriebssignals aus der MOS-Antriebsschaltung 72 derart, dass die MPU 80 die MOS-Transistoren 61 bis 63 zum Ein- und Ausschalten steuert. Wenn beispielsweise das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand befindet, und der MOS-Transistor 61 zum Einschalten gesteuert wird, fließt Strom durch die Wicklung 22 in der U-Phase. Wenn das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand befindet und der MOS-Transistor 62 derart gesteuert wird, dass er sich in dem Ein-Zustand befindet, fließt Strom durch die Wicklung 22 in der V-Phase. Wenn das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand befindet und der MOS-Transistor 63 derart gesteuert wird, dass er sich in dem Ein-Zustand befindet, fließt der Strom durch die Wicklung 22 in der W-Phase. Wenn demgegenüber der MOS-Transistor 61 bis 63 sich in dem Aus-Zustand befindet, fließt kein Strom durch die Wicklung 22 entsprechend den jeweiligen MOS-Transistor 61 bis 63. Hier entspricht der MOS-Transistor 61 bis 63 einer Schaltvorrichtung.
  • Die MPU 80 steuert die MOS-Transistoren 61 bis 63 zum Ein- und Ausschalten über die MOS-Anstriebsschaltung 72, so dass die MPU 80 und die Schaltung 72 den Antriebsbetrieb des Motors 20 steuern. Die MPU 80 (d.h. die Antriebssignalberechnungsvorrichtung 81) und die MOS-Antriebsschaltung 72 entsprechen einem Steuerungsgerät oder einer Steuerungseinrichtung.
  • Die Encodererfassungsschaltung 73 ist mit dem Encoder 12 verbunden. Der Encoder 12 gibt das Impulssignal in der A-Phase und der B-Phase zu der Encodererfassungsschaltung 73 entsprechend der Änderungsgröße des Drehwinkels des Motors 20 (d.h. des Rotors 23) aus. Die ECU 60 erfasst das Impulssignal des Encoders 12, das von der Encodererfassungsschaltung 73 ausgegeben wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Encoder 12 ein Element der Inkrementalbauart, so dass der Encoder 12 ein Impulssignal in einer A-Phase und ein Impulssignal in einer B-Phase entsprechend einer Änderung eines Drehwinkels des Motors 20 ausgibt. Die ECU 60 reduziert (d.h. zählt herunter) oder erhöht (d.h. zählt hoch) einen Zählwert (d.h. einen Zählwert des Impulssignals) entsprechend dem aus dem Encoder 12 ausgegebenen Impulssignal. Somit erfasst die ECU 60 den Drehzustand des Motors 20 (d.h. des Rotors 23). Somit wird, da die ECU 60 den Drehzustand des Motors 20 unter Verwendung des Encoders 12 erfasst, der Motor 20 mit einer hohen Drehzahl ohne Abweichen von einem korrekten Betrieb angetrieben. Ein Anfangsantriebssteuerungsbetrieb zum Lernen einer Magnetisierungs- und Speisungsphase des Motors 20 wird jedes Mal ausgeführt, wenn die Leistungsversorgung des Fahrzeugs einschaltet. Insbesondere wird der Anfangsantriebssteuerungsbetrieb zum Synchronisieren des Zählwerts entsprechend dem aus dem Encoder 12 ausgegebenen Impulssignal mit der Speisungsphase jedes Mal bei der Aktivierung des Shift-By-Wire-Systems 1 ausgeführt. In dem Anfangsantriebssteuerungsbetrieb wird die Drehung des Betätigungsglieds 10 in geeigneter Weise gesteuert.
  • Die Stromerfassungsschaltung 74 ist mit dem Vereinigungspunkt P1 verbunden, bei der die durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Ströme sich vereinigen. Somit erfasst die Schaltung 74 den durch den Vereinigungspunkt P1 fließenden Strom. Die MPU 80 erfasst den durch den Vereinigungspunkt P1 fließenden Strom unter Verwendung der Stromerfassungsschaltung 74.
  • Die Strombegrenzungsschaltung 75 ist mit der Stromerfassungsschaltung 74 und der MOS-Antriebsschaltung 72 verbunden. Die Strombegrenzungsschaltung 75 steuert die MOS-Antriebsschaltung 72 derart, um zu erreichen, dass ein Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassenden Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Somit begrenzt die Schaltung 75 die durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Ströme.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 76 ist mit dem Drain-Anschluss jedes MOS-Transistors 61 bis 63 verbunden. Somit erfasst die Spannungserfassungsschaltung 76 die Spannung (d.h. Vi), die an dem Drain-Anschluss jedes MOS-Transistors 61 bis 63 anlegt wird. Dabei gibt das Suffix i eines von U, V, W an. Die Spannung Vu ist die an den MOS-Transistor 61 in der U-Phase angelegte Spannung. Die Spannung Vv ist die an den MOS-Transistor 62 in der V-Phase angelegte Spannung. Die Spannung Vw ist die an den MOS-Transistor 63 in der W-Phase angelegte Spannung. Die MPU 80 erfasst die an dem Drain-Anschluss jedes MOS-Transistors 61 bis 63 anlegte Spannung.
  • Die ECU 60 ist elektrisch mit dem Auswahleinrichtungssensor 6 in der Bereichsauswahleinrichtung 5 als eine Schaltauswahlvorrichtung verbunden, wie es in 1 gezeigt ist.
  • Der Auswahleinrichtungssensor 6 erfasst den Schaltbereich, der durch den Fahrer des Fahrzeugs unter Verwendung der Bereichsauswahleinrichtung 5 angewiesen wird, und der als ein angewiesener Schaltbereich definiert ist. Ein Signal, das den angewiesenen Schaltbereich angibt, wird der MPU 80 in der ECU 60 zugeführt.
  • Die MPU 80 stellt den Sollbereich auf der Grundlage des aus dem Auswahleinrichtungssensor 6 ausgegebenen Signals ein, das den angewiesenen Schaltbereich angibt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der Sollbereich entsprechend dem Signal des Auswahleinrichtungssensors 6, dem Signal der Bremse und dem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors und dergleichen eingestellt. Die ECU 60 steuert die Drehung des Betätigungsglieds 10 derart, dass sie der vorbestimmte Sollschaltbereich wird. Insbesondere dreht die ECU 60 den Motor 20 derart, dass er an der Solldrehposition entsprechend dem Sollbereich ist. Somit wird der Schaltbereich auf den Sollbereich umgeschaltet. Somit wird der Ist-Bereich des Automatikgetriebes 3 auf dem von dem Fahrer angeforderten Bereich umgeschaltet.
  • Da der Encoder 12 gemäß dem folgenden Ausführungsbeispiel ein Encoder der Inkrementalbauart ist, erfasst der Encoder 12 hier lediglich eine relative Drehposition des Motors 20 (d.h. des Rotors 23). Dementsprechend ist, wenn der Motor 20 gedreht wird und der Schaltbereich auf den angeforderten Schaltbereich umgeschaltet wird, es notwendig, eine Standardposition entsprechend der absoluten Position des Motors 20 zu lernen und die Begrenzungsposition des beweglichen Bereichs (d.h. des drehbaren Bereichs) der Rastungsplatte 32 mit der Standardposition in Übereinstimmung zu bringen. Nach Lernen der Standardposition des Motors 20 wird die Drehposition des Motors 20 entsprechend dem angeforderten Schaltbereich entsprechend der Standardposition und der vorbestimmten Drehgröße (d.h. einer Steuerungskonstanten) berechnet. Der Motor 20 wird derart gedreht, dass er an der berechneten Drehposition ist, so dass der Ist-Bereich (aktuelle Bereich) auf den angeforderten Schaltbereich umgeschaltet wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lernt die MPU 80 die Standardposition des Motors 20 entsprechend dem Ende (d.h. dem P-Bereich oder dem D-Bereich) des beweglichen Bereichs der Rastungsplatte 32.
  • Die MPU 80 erfasst indirekt den Ist-Bereich durch Berechnen des Ist-Bereichs auf der Grundlage der Standardposition, der vorbestimmten Drehgröße und des Zählwerts des Impulssignals aus dem Encoder 12, der gleich der Drehposition des Motors 20 ist, nachdem der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb ausgeführt worden ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Informationen bezüglich des erfassten Ist-Bereichs auf der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt, die vor dem Fahrersitz in dem Fahrzeug angeordnet ist. Somit kann der Fahrer den Ist-Bereich zu dieser Zeit erkennen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Ist-Bereich auf der Grundlage der Drehposition des Motors 20 erfasst, wenn die Mitte der Rastungswalze 35 in eine der Konkavitäten 41 bis 44 angeordnet ist, die den Schaltbereichen der Rastungsplatte 32 entsprechen (d.h. dem P-Bereich, dem R-Bereich, dem N-Bereich und dem D-Bereich).
  • Wenn dabei der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb durch die MPU 80 durchgeführt wird und der durch jede Phase der Wicklung 22 des Motors 20 fließende Strom mit einem Tastverhältnis entsprechend der Spannung gesteuert wird, kann die Lerngenauigkeit der Standardposition reduziert werden, da das Drehmoment des Motors 20 entsprechend einer Änderung des Stroms geändert wird, der durch jede Phase der Wicklung 22 in dem Motor 20 fließt, die durch die Änderung des Wicklungswiderstands wie eine Temperaturänderung oder eine zeitliche Änderung verursacht wird, selbst wenn die Spannung dieselbe bleibt.
  • Somit begrenzt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die MPU 80 den durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transisotren 61 bis 63 fließenden Strom derart, dass der Durchschnitt des durch den Vereinigungspunkt P1 fließenden Stroms innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wenn der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb durchgeführt wird. Somit wird die durch die Temperaturänderung und/oder die zeitliche Änderung verursachte Änderung des durch jede Phase fließenden Stroms beschränkt, weshalb die Lerngenauigkeit der Standardposition ungeachtet der Bedingung verbessert wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschränkt die MPU 80 den durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 und dreht den Motor 20, bis die Rastungsplatte 32 an der Begrenzungsposition des beweglichen Bereichs (d.h. der Position entsprechend dem P-Bereich oder dem D-Bereich) stoppt. In diesem Fall dreht die MPU 80 den Motor mit dem Zwei-Phasen-Speisungsverfahren derart, dass zwei Phasen unter den drei Phasen der Wicklungen 22 gespeist werden, und die Speisungsphasen dementsprechend umgeschaltet werden. Die MPU 80 lernt die Standardposition auf der Grundlage des Zählwerts des Impulssignals aus dem Encoder 12, nachdem eine vorbestimmte Zeit seit Stoppen der Drehung des Motors 20 verstrichen ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschränkt die MPU 80 das Fließen des Stroms durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 und dreht den Motor 20, bis die Rastungsplatte 32 an der Begrenzungsposition des beweglichen Bereichs stoppt, so dass die MPU 80 die Standardposition lernt. Dabei entspricht die MPU 80 der Standardpositionslernvorrichtung. Weiterhin ist der Steuerungsbetrieb der MPU 80 in Bezug auf den Standardpositionslernbetrieb als der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb definiert. Wenn der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb durchgeführt wird, wird der Motor 20 gedreht, bis die Rastungswalze 35 auf die Wand der Konkavität 41 oder der Konkavität 44 auftrifft, die dem P-Bereich oder dem D-Bereich entspricht. Somit ist der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb als ein Wand-Auftreff-Lernsteuerungsbetrieb oder ein Kontaktlernsteuerungsbetrieb definiert.
  • Die MPU 80 erfasst normalerweise die Drehposition des Rotors 23 in Bezug auf den Stator 21 entsprechend dem Zählwert des Impulssignals aus dem Encoder 12 und schaltet daraufhin die Speisungsphase der Wicklungen 22 des Motors 20 um, so dass die MPU 80 den Rotor 23 zu der Solldrehposition dreht und antreibt. Somit führt (koppelt) die MPU 80 den Drehzustand des Rotors 23 (d.h. des Motors 20) zurück und dreht und treibt den Motor 20 derart an, dass der Schaltbereich auf den Sollbereich umgeschaltet wird. Der vorstehend beschriebene Steuerungsbetrieb der MPU 80 ist als der normale Antriebssteuerungsbetrieb definiert.
  • Nachstehend ist der Steuerungsbetrieb des Motors 20 unter Verwendung der MPU 80 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der in 3 gezeigte Prozess S100 startet, wenn der Zündschalter einschaltet, d.h. die Leistungsversorgung des Fahrzeugs einschaltet, so dass das Shift-By-Wire-System 1 aktiviert wird.
  • In Schritt S120 führt die MPU 80 eine Anfangsfehlerdiagnose aus. Insbesondere prüft die MPU 80 an jedem Teil des Shift-By-Wire-Systems 1, wie dem Relais 65, ob ein Fehler auftritt. Das ausführliche Fehlerüberprüfungsverfahren in Schritt S120 ist später beschrieben. Wenn der Fehler erfasst wird, wird der Fehler des Shift-By-Wire-Systems 1 dem Fahrer derart mitgeteilt, dass das Warnlicht der Anzeigevorrichtung 7 einschaltet. Wenn kein Fehler in Schritt S120 erfasst wird, wird zu Schritt S140 übergegangen.
  • In Schritt S140 führt die MPU 80 den Anfangsantriebsteuerungsbetrieb aus. Somit wird die Drehung des Betätigungsglieds 10 (d.h. des Motors 20) in geeigneter Weise gesteuert. Nach Schritt S140 wird zu Schritt S160 übergegangen.
  • In Schritt S150 führt die MPU 80 den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb aus. Auf diese Weise fällt die Begrenzungsposition des beweglichen Bereichs der Rastungsplatte 32 mit der Standardposition zusammen, weshalb der Motor in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb betrieben werden kann. Dabei beschränkt, wenn die MPU 80 den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb ausführt, die MPU 80 den durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 und dreht den Motor 20. Nach Schritt S160 wird zu Schritt S180 übergegangen.
  • In Schritt S180 startet die MPU 80 einer Ausführung des normalen Antriebssteuerungsbetriebs. Somit wird der Schaltbereich des Automatikgetriebes 3 auf einen von dem Fahrer angeforderten Schaltbereich geschaltet.
  • Wenn der Zündschalter ausschaltet, endet der Prozess. Die MPU 80 weist eine Fehlererfassungsvorrichtung 82 als eine funktionelle Vorrichtung auf. Nachstehend ist ein Prozess in Bezug auf die Fehlererfassung der Stromerfassungsschaltung 74, die durch die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in der MPU 80 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
  • Der durch die Fehlererfassungsvorrichtung 82 ausgeführt Prozess in Bezug auf die Fehlererfassung der Stromerfassungsschaltung 74 wird in Schritt S120 ausgeführt, wenn die anfängliche Fehlerprüfung durchgeführt wird. Insbesondere wird, wenn der Zündschalter einschaltet, d.h. wenn die Leistungsversorgung des Fahrzeugs einschaltet, das Shift-By-Wire-System 1 aktiviert und wird der Prozess ausgeführt.
  • Wenn die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) das Relais 65 einschaltet und alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausschaltet, erfasst die MPU 80 den Fehler der Stromerfassungsschaltung 74 auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfassten Spannung des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms.
  • Insbesondere bestimmt, wie es in 4 gezeigt ist, die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert (d.h. Hoch (Hi)) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (d.h. Niedrig (Lo)) ist. Demgegenüber bestimmt die Fehlererfassungsschaltung 82, dass ein Versatzfehler (Offset-Fehler) in der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert (d.h. Hoch) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 größer als ein vorbestimmter Wert (d.h. Hoch) ist. Dabei wird, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite hin verschoben (d.h. der Wert wird zu der positiven Seite versetzt).
  • Die Fehlererfassungsschaltung 82 bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt oder ein Aus-Fehler an dem Relais 65 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert (d.h. Niedrig) ist, und wenn der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (d.h. Niedrig) ist. Dabei ist, wenn der Aus-Fehler an dem Relais 65 auftritt, das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand.
  • Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass ein Ein-Fehler an einem der MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert (d.h. Niedrig) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom größer als ein vorbestimmter Wert (d.h. Hoch) ist. Dabei ist, wenn der Ein-Fehler an den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, der MOS-Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand.
  • Somit erfasst bei einer einzelnen Überprüfung die Fehlererfassungsvorrichtung 82 den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, den Fehler in dem Relais 65 und den Fehler in den MOS-Transistoren 61 bis 63 zusätzlich zu dem Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74.
  • Die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) startet die Ausführung des Anfangsantriebssteuerungsbetriebs in Schritt S140, wenn die MPU in dem Anfangsfehlerdiagnosebetrieb in Schritt S120 bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal ist.
  • Wenn die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) in dem Anfangsfehlerüberprüfungsbetrieb in Schritt S120 bestimmt, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, so dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin versetzt ist, der Leitungsunterbrechungsfehler in dem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 62 auftritt, der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais 65 auftritt, so dass das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand ist, oder der Ein-Zustand-Fehler an dem MOS-Transistor 61 bis 63 auftritt, so dass der MOS-Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand ist, zeigt die Anzeigevorrichtung 7 beispielsweise das Warnlicht derart an, dass die Vorrichtung 7 den Fehler in dem Shift-By-Wire-System 1 dem Fahrer mitteilt. In diesem Fall führt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die MPU 80 den Anfangsantriebssteuerungsbetrieb in Schritt S140, den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb in Schritt S160 und den normalen Antriebssteuerungsbetrieb in Schritt S180, die zu späteren Schritt ausgeführt werden, nicht aus. Wenn der Fehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, kann der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb nicht in einer normalen Weise ausgeführt werden.
  • Somit agiert die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in Schritt S120 als eine Fehlfunktionserfassungsvorrichtung.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb in Schritt S180 die Spannung durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasst und wird der Strom durch die Stromerfassungsschaltung 74 zu dem Zeitpunkt erfasst, wenn das Relais 65 einschaltet, d.h. wenn das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb befindet, und alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausgeschaltet sind. Somit kann die MPU 80 den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, die Fehlfunktion des Relais 65 und die Fehlfunktion der MOS-Transistoren 61 bis 63 auf der Grundlage der Spannung und des Stroms erfassen.
  • Somit steuert gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 60 den Motor 20, der mehrere Wicklungen 22 in mehreren Phasen aufweist und durch aus der Batterie 2 zugeführte elektrische Leistung gedreht wird, derart, dass der Motor die Rastungsplatte 32 dreht und antreibt. Die ECU 60 weist das Relais 65, die MOS-Transistoren 61 bis 63, die MPU 80, die Stromerfassungsschaltung 74, die Strombegrenzungsschaltung 75, die Standardpositionslernvorrichtung, die Spannungserfassungsschaltung 76 und die Fehlererfassungsvorrichtung auf.
  • Das Relais 65 ist zwischen der Batterie 2 und dem Motor 20 angeordnet. Wenn das Relais 65 eingeschaltet ist, erlaubt das Relais 65 die Zufuhr der Elektrizität aus der Batterie 2 zu dem Motor 20. Wenn das Relais 65 ausgeschaltet ist, unterbricht das Relais 65 die Zufuhr in dem Anfangsfehlerüberprüfungsbetrieb in Schritt S120. Die MOS-Transistoren 61 bis 63 sind derart gebildet, dass sie den Phasen der Wicklungen 22 jeweils entsprechen. Wenn der MOS-Transistor 61 bis 63 einschaltet, erlaubt der MOS-Transistor 61 bis 63 die Speisung einer entsprechenden Wicklung 22. Wenn der MOS-Transistor 61 bis 63 ausschaltet, unterbricht der MOS-Transistor 61 bis 63 die Speisung der entsprechenden Wicklung 22. Die MPU 80 steuert das Relais 65 und die MOS-Transistoren 61 bis 63 zum Ein- und Ausschalten, wodurch die MPU 80 den Antriebsbetrieb des Motors 20 steuert. Die Stromerfassungsschaltung 74 ist mit dem Vereinigungspunkt P1 verbunden, an dem sich die durch die MOS-Transistoren 61 bis 63 und in Wicklungen fließenden Ströme vereinigen. Auf diese Weise erfasst die Schaltung 74 den durch den Vereinigungspunkt P1 fließenden Strom.
  • Die Strombegrenzungsschaltung 75 beschränkt den durch die Wicklungen 22 und die MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom derart, dass der Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Die MPU 80 agiert als eine Standardpositionslernvorrichtung derart, dass die MPU 80 den durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 begrenzt, die MPU 80 den Motor 20 zum Drehen steuert, bis die Rastungsplatte 32 an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt, und die MPU 80 die Standardposition des Motors 20 lernt. Die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasst die an die MOS-Transistoren 61 bis 63 angelegten Spannungen. Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in der MPU 80 fungiert als eine Fehlfunktionserfassungsvorrichtung derart, dass die MPU 80 den Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74 auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais 65 eingeschaltet ist, und alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausgeschaltet sind.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschränkt, wenn das System 1 die Standardposition des Motors 20 lernt, das System 1 den durch die Wicklungen 22 und den MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 entsprechend dem durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Strom, und dreht das System 1 den Motor 20. Somit reduziert das System 1 die Änderung des Stroms, die durch die Temperaturänderung und/oder die zeitliche Änderung verursacht wird und die Änderung des Drehmoments in dem Motor 20. Somit wird die Lerngenauigkeit der Standardposition ungeachtet der Änderung einer Bedingung wie der Temperaturänderung und der zeitlichen Änderung verbessert.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung 82 den Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74 auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms. Somit vermeidet das System 1 eine Ausführung des Standardpositionslernprozesses unter einer Bedingung, dass ein Fehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt. Dementsprechend vermeidet das System 1 die Fehlfunktion und/oder Verlust der Steuerung des Motors 20, die durch eine fehlerhaft gelernte Standardposition verursacht werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal funktioniert, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin versetzt wird, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom größer als der vorbestimmte Wert ist. Auf diese Weise wird die Fehlfunktion der Stromerfassungsschaltung 74 durch ein vergleichsweise einfaches Verfahren ausgeführt. Somit wird die Verarbeitungszeit reduziert. Weiterhin wird die Verarbeitungslast der Fehlererfassungsvorrichtung 82 reduziert.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in dem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt oder der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais 65 derart auftritt, dass das Relais 65 stets in dem ausgeschalteten Zustand (Aus-Zustand) ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass ein Ein-Zustand-Fehler an dem MOS-Transistor 61 bis 63 auftritt, so dass der MOS-Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom größer als der vorbestimmte Wert ist. Somit werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74 der Leitungsunterberechungsfehler des Speisungswegs, der Fehler in dem Relais 65 und der Fehler in den MOS-Transistoren 61 bis 63 ebenfalls erfasst.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Shift-By-Wire-System 1 die ECU 60, den durch die ECU 60 gesteuerten Motor 20 und die Rastungsplatte 32 zum Umschalten des Schaltbereichs des Automatikgetriebes 3 auf, indem diese mit dem Motor 20 gedreht und angetrieben wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die ECU 60 eine Verbesserung der Genauigkeit des Lernens der Standardposition ungeachtet der Bedingungsänderung wie der Temperaturänderung und der zeitlichen Änderung bereit. Das System 1 erfasst den Fehler der Stromerfassungsschaltung 74, so dass die Fehlfunktion des Motors 20 und der Verlust der Steuerung des Motors 20 vermeidbar sind. Somit steuert die ECU 60 das Shift-By-Wire-System 1 effektiv.
  • (Andere Ausführungsbeispiele)
  • Gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird, wenn das System 1 den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb ausführt, der Motor mit dem Zwei-Phasen-Speisungsverfahren derart gedreht, dass zwei Phasen unter den drei Phasen der Wicklungen 22 gespeist werden, und die Speisungsphasen der Reihe nach umgeschaltet werden. Demgegenüber kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, wenn das System 1 den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb ausführt, der Motor mit dem Ein-Zwei-Phasen-Speisungsverfahren gedreht werden, so dass ein Ein-Phasen-Speisungsschritt zum Speisen einer Phase der Wicklungen in den drei Phasen und ein Zwei-Phasen-Speisungsschritt zum Speisen von zwei Phasen unter den drei Phasen der Wicklungen abwechselnd geschaltet werden.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Steuerungsobjekt ein Motor mit vier oder mehr Wicklungen entsprechend vier oder mehr Phasen sein. Alternativ dazu kann der Motor als das Steuerungsobjekt ein anderer bürstenloser Synchronmotor als der geschaltete Reluktanzmotor sein, solange wie die Drehposition des Motors entsprechend dem Ausgangssignal (d.h. dem Impulssignal) des Encoders erfasst wird und die Speisungsphase umgeschaltet wird.
  • Gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist der Encoder zur Erfassung der relativen Drehposition des Motors ein Encoder der Magnetbauart. Alternativ dazu kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Encoder beispielweise von einer optischen Bauart sein oder ein Encoder der Bürstenbauart sein. Der Encoder gibt das Impulssignal in der A-Phase oder der B-Phase gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel aus. Alternativ dazu kann der Encoder ein Z-Phasensignal als einen Zusatz oder einen Index zusätzlich zu dem Impulssignal in der A-Phase oder der B-Phase ausgeben.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Konkavitäten der Rastungsplatte sich von vier unterscheiden. Insbesondere kann die Anzahl der Bereiche des Automatikgetriebes drei oder weniger oder fünf oder mehr sein.
  • Das Shift-By-Wire-System gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf ein kontinuierlich variables Getriebe (d.h. CVT) zum Schalten des P-Bereichs, des R-Bereichs, des N-Bereichs und des D-Bereichs, ein Automatikgetriebe (d.h. A/T) für ein Hybridfahrzeug, eine Schaltbereichsvorrichtung mit einem Parkmechanismus zum Schalten des P-Bereichs und des Nicht-P-Bereichs in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug angewendet werden.
  • Gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist der Rastungsmechanismus durch mehrere Konkavitäten, die an der an der manuellen Welle angeordneten Rastungsplatte (als ein Antriebsobjekt) gebildet sind, und der Rastungswalze vorgesehen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Rastungsmechanismus mit den mehreren Konkavitäten und der Rastungswalze nahe der Reduziereinrichtung in dem Betätigungsglied angeordnet sein. Alternativ dazu kann, falls die Drehposition des Antriebsobjekts auf einer vorbestimmten Position beibehalten wird, der Rastungsmechanismus eine andere Konstruktion als der Rastungsmechanismus mit den mehreren Konkavitäten und der Rastungswalze sein.
  • Das Steuerungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf verschiedene Schaltvorrichtungen für den bürstenlosen Synchronmotor als eine Antriebsleistungsquelle zusätzlich zu der Schaltbereichs-Umschaltvorrichtung angewendet werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Ein Steuerungsgerät gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und ein Shift-By-Wire-System mit dem Steuerungsgerät sind in 5 gezeigt.
  • Insbesondere weist die ECU 60 ein Relais 65, MOS-Transistoren 61 bis 63, eine Relaisantriebschaltung 71, eine MOS-Antriebschaltung 72, eine Encodererfassungsschaltung 73, eine Stromerfassungsschaltung 74, eine Strombegrenzungsschaltung 75, eine Spannungserfassungsschaltung 76, eine Konstantstromschaltung 77 und eine MPU 80 auf.
  • Die Konstantstromschaltung 77 ist mit dem Vereinigungspunkt P1 verbunden. Die Konstantstromschaltung 77 bewirkt ein Fließen des Stroms, der einem vorbestimmten konstanten Strom (d.h. Iconst) entspricht, an dem Vereinigungspunkt P1.
  • Die MPU 80 weist eine Fehlererfassungsvorrichtung 82 als eine funktionelle Vorrichtung auf. Nachstehend ist ein Prozess im Bezug auf die Fehlererfassung der Stromerfassungsschaltung 74, die durch die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in der MPU 80 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Der Prozess im Bezug auf die Fehlererfassung der Stromerfassungsschaltung 74, die durch die Fehlererfassungsvorrichtung 82 ausgeführt wird, wird in Schritt S120 ausgeführt, wenn die Anfangsfehlerdiagnose durchgeführt wird. Insbesondere wird, wenn der Zündschalter einschaltet, d.h. wenn die Leistungsquelle des Fahrzeugs einschaltet, das Shift-By-Wire-System 1 aktiviert und wird der Prozess ausgeführt.
  • Wenn die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) das Relais 65 einschaltet, alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausschaltet und die Konstantstromschaltung 77 steuert, einen Strom entsprechend dem vorbestimmten Konstantstrom Iconst an dem Vereinigungspunkt P1 zum Fließen zu bringen, erfasst die MPU 80 den Fehler der Stromerfassungsschaltung 74 auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms.
  • Insbesondere bestimmt, wie es in 6 gezeigt ist, die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert (d.h. Hoch) ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom fast gleich dem konstanten Strom (d.h. Iconst) ist. Dabei ist, wenn der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom (d.h. Iconst) ist, die Differenz zwischen dem durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Strom und dem Konstantstrom innerhalb einer vorbestimmten Differenz. Demgegenüber bestimmt die Fehlererfassungseinrichtung 82, dass ein Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert (d.h. Hoch) ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom sich von dem konstanten Strom um einen vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet (d.h. die Differenz zwischen dem Strom und dem Konstantstrom gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist). Dabei ist, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite oder einer negativen Seite hin verschoben (d.h. der Wert ist zu der positiven Seite oder der negativen Seite hin versetzt). Dabei bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin versetzt ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert (d.h. Hoch) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom um einen vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Konstantstrom ist (d.h. die Differenz zwischen dem Strom und dem Konstantstrom gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist). Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu einer negativen Seite hin versetzt ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert (d.h. Hoch) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom kleiner als der konstante Strom um einen vorbestimmten Wert oder mehr ist (d.h. die Differenz zwischen dem Strom und dem Konstantstrom gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist).
  • Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt oder dass der Aus-Fehler in dem Relais 65 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert (d.h. Niedrig) ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung 64 fast gleich dem Konstantstrom (d.h. Iconst) ist. Dabei ist, wenn der Aus-Fehler an dem Relais 65 auftritt, das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand.
  • Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass der Ein-Fehler an einem der MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert (d.h. Niedrig) ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom sich von dem Konstantstrom (d.h. Iconst) um einen vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet. Somit ist, wenn der Ein-Fehler an dem MOS-Transistor 61 bis 63 auftritt, der MOS-Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand. Dabei ist, wenn der Ein-Fehler an einem der MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom um einen vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Konstantstrom.
  • Somit erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung mit einer einzelnen Prüfung den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, den Fehler in dem Relais 65 und den Fehler in den MOS-Transistoren 61 bis 63 zusätzlich zu dem Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74.
  • Die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) startet die Ausführung des Anfangsantriebssteuerungsbetriebs in Schritt S140, wenn die MPU in dem Anfangsfehlerdiagnosebetrieb in Schritt S120 bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal ist.
  • Wenn die MPU 80 (d.h. die Fehlererfassungsvorrichtung 82) in dem Anfangsfehlerdiagnosebetrieb in Schritt S120 bestimmt, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite oder der negativen Seite hin versetzt ist, der Leitungsunterbrechungsfehler in dem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais 65 derart auftritt, dass das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand ist, oder der Ein-Zustand-Fehler an dem MOS-Transistor 61 bis 63 derart auftritt, dass der MOS-Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand ist, zeigt beispielsweise die Anzeigevorrichtung 7 das Warnlicht derart an, dass die Vorrichtung 7 den Fehler in dem Shift-By-Wire-System 1 dem Fahrer mitteilt. In diesem Fall führt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die MPU 80 den Anfangsantriebssteuerungsbetrieb in Schritt S140, den Standardpositionslernsteuerungsbetrieb in Schritt S160 und den normalen Antriebssteuerungsbetrieb in Schritt S180 nicht aus, die zu späteren Schritten ausgeführt werden. Wenn der Fehler an der Stromerfassungsschaltung 74 auftritt, kann der Standardpositionslernsteuerungsbetrieb nicht in einer normalen Weise ausgeführt werden.
  • Somit agiert die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in Schritt S120 als eine Fehlfunktionserfassungsvorrichtung.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb in Schritt S180 zu der Zeit, wenn das Relais 65 eingeschaltet ist, d.h. das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb befindet, alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausgeschaltet sind und die Konstantstromschaltung 77 ein Fließen des Stroms entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1 bewirkt, die Spannung durch die Spannungserfassungsleitung 76 erfasst und wird der Strom durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasst. Auf diese Weise kann die MPU 80 den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, die Fehlfunktion des Relais 65 und die Fehlfunktion der MOS-Transistoren 61 bis 63 auf der Grundlage der Spannung und des Stroms erfassen.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann beispielsweise in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb in Schritt S180 die Spannung durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasst werden und kann der Strom durch die Stromerfassungsschaltung 74 zu der Zeit erfasst werden, wenn das Relais 65 eingeschaltet ist, d.h. das Relais 65 sich in dem Ein-Zustand in dem normalen Antriebssteuerungsbetrieb befindet, und alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausgeschaltet sind, ohne dass der Strom entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1 unter Verwendung der Konstantstromschaltung 77 fließt. Selbst in diesem Fall kann die MPU 80 den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, die Fehlfunktion des Relais 65 und die Fehlfunktion der MOS-Transistoren 61 bis 63 auf der Grundlage der Spannung und des Stroms erfassen. Insbesondere bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg von der Batterie 2 zu den MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt, oder dass der Aus-Fehler an dem Relais 65 derart auftritt, dass das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist (d.h. Niedrig), und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist (d.h. Niedrig). Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass der Ein-Fehler an einem der MOS-Transistoren 61 bis 63 derart auftritt, dass der Transistor 61 bis 63 stets in dem Ein-Zustand ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist (d.h. Niedrig) und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom größer als ein vorbestimmter Wert ist (d.h. Hoch).
  • Somit erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung 82 den Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, die Fehlfunktion des Relais 65 und die Fehlfunktion der MOS-Transistoren 61 bis 63 auf der Grundlage der Spannung und des Stroms, ohne dass der Strom entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1 unter Verwendung der Konstantstromschaltung 77 fließt. In diesem Fall wird, da die Konstantstromschaltung 77 das Fließen des Stroms entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1 nicht bewirkt, die zur Erfassung des Fehlers verbrauchte Energie reduziert.
  • Somit steuert gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die ECU 60 den Motor 20, der mehrere Wicklungen 22 in mehreren Phasen aufweist und durch elektrische Leistung, die aus der Batterie 2 zugeführt wird, gedreht wird, so dass der Motor die Rastungsplatte 32 dreht und antreibt. Die ECU 60 weist das Relais 65, die MOS-Transistoren 61 bis 63, die MPU 80, die Stromerfassungsschaltung 74, die Strombegrenzungsschaltung 75, die Standardpositionslernvorrichtung, die Spannungserfassungsschaltung 76, die Konstantstromschaltung 77 und die Fehlererfassungsvorrichtung auf.
  • Die Strombegrenzungsschaltung 75 beschränkt den durch die Wicklungen 22 und die MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom derart, dass der Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms sich in einem vorbestimmten Bereich befindet. Die MPU 80 fungiert als die Standardpositionslernvorrichtung derart, dass die MPU 80 den durch die Wicklungen 22 und die MOS-Transistoren 61 bis 63 fließenden Strom unter Verwendung der Strombegrenzungsschaltung 75 begrenzt, die MPU 80 den Motor 20 zum Drehen steuert, bis die Rastungsplatte 32 an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt, und die MPU 80 die Standardposition des Motors 20 lernt. Die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasst die an die MOS-Transistoren 61 bis 63 angelegte Spannung. Die Konstantstromschaltung 77 bewirkt ein Fließen des Stroms entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1. Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 in der MPU 80 agiert als eine Fehlfunktionserfassungsvorrichtung derart, dass die MPU den Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74 auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais 65 eingeschaltet ist, alle MOS-Transistoren 61 bis 63 ausgeschaltet sind und die Konstantstromschaltung 77 das Fließen des Strom entsprechend dem Konstantstrom (d.h. Iconst) an dem Vereinigungspunkt P1 bewirkt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass die Stromerfassungsschaltung 74 normal funktioniert, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 fast gleich dem Konstantstrom (d.h. Iconst) ist. Die Fehlererfassungsvorrichtung 82 bestimmt, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite oder der negativen Seite hin versetzt ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom sich von dem Konstantstrom (d.h. Iconst) um den vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet. Somit wird die Fehlfunktion der Stromerfassungsschaltung 74 durch ein vergleichsweise einfaches Verfahren ausgeführt. Auf diese Weise wird die Verarbeitungszeit reduziert. Weiterhin wird die Verarbeitungslast auf die Fehlererfassungsvorrichtung 82 reduziert.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin versetzt ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom um den vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Konstantstrom (d.h. Iconst) ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung 74 derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der negativen Seite hin versetzt ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 um den vorbestimmten Wert oder mehr kleiner als der Konstantstrom (d.h. Iconst) ist. Somit unterscheidet die Fehlererfassungsvorrichtung 82 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechend dem durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfassten Strom, ob der Versatzfehler in der Stromerfassungsschaltung 74 ein positiver Versatzfehler mit Verschieben zu der positiven Seite hin oder ein negativer Versatzfehler mit Verschieben zu der negativen Seite hin ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass der Leitungsunterbrechungsfehler in dem Speisungsweg von der Batterie 2 zu dem MOS-Transistoren 61 bis 63 auftritt oder der Aus-Zustand-Fehler ein Relais 65 derart auftritt, dass das Relais 65 stets in dem Aus-Zustand ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom (d.h. Iconst) ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Fehlererfassungsvorrichtung 82, dass der Ein-Zustand-Fehler an dem MOS-Transistor 61 bis 63 derart auftritt, dass der MOS-Transistor 61 bis 63 sich stets in dem Ein-Zustand befindet, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung 76 erfasste Spannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist und der durch die Stromerfassungsschaltung 74 erfasste Strom sich von dem Konstantstrom (d.h. Iconst) um den vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet.
  • Somit werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Fehler in der Stromerfassungsschaltung 74 der Leitungsunterbrechungsfehler des Speisungswegs, der Fehler in dem Relais 65 und der Fehler in den MOS-Transistoren 61 bis 63 ebenfalls erfasst.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Shift-By-Wire-System 1 die ECU 60, den durch die ECU 60 gesteuerte Motor 20 und die Rastungsplatte 32 zum Umschalten des Schaltbereichs des Automatikgetriebes 3 durch Drehen und Antreiben mit dem Motor 20 auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die ECU 60 die Verbesserung der Genauigkeit des Lernens der Standardposition ungeachtet der Bedingungsänderung wie der Temperaturänderung und der zeitlichen Änderung bereit. Das System 1 erfasst den Fehler der Stromerfassungsschaltung 74, so dass die Fehlfunktion des Motors 20 und der Verlust der Steuerung des Motors 20 vermeidbar sind. Somit steuert die ECU 60 das Shift-By-Wire-System 1 effektiv.
  • Es sei bemerkt, dass ein Flussdiagramm oder die Verarbeitung des Flussdiagramms in der vorliegenden Anmeldung Sektionen (die ebenfalls als Schritte bezeichnet sind) aufweist, von denen jeder beispielsweise als S100 bezeichnet ist. Weiterhin kann jede Sektion in verschiedene Sub-Sektionen unterteilt werden, wohingegen mehrere Sektionen zu einer einzelnen Sektion kombiniert werden können. Weiterhin kann jede der auf diese Weise konfigurierten Sektionen ebenfalls als eine Vorrichtung, ein Modul oder eine Einrichtung bezeichnet werden.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele davon beschrieben worden ist, sei verständlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Konstruktionen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind, obwohl verschiedene Kombinationen und Konfigurationen gezeigt wurden, andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Gedankens und des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
  • Ein Steuerungsgerät, das einen Motor (20) zum Antrieb eines Objekts (32) steuert, weist auf: ein Relais (65), das eine elektrische Leistungszufuhr zu dem Motor erlaubt und unterbricht, Schaltvorrichtungen (61 bis 63) in mehreren Phasen zum Erlauben und Unterbrechen einer Spannung zu Wicklungen (22); eine Steuerungseinrichtung (72, 80, 81) für das Relais und die Schaltvorrichtungen; eine Stromerfassungsschaltung (74) für einen durch einen Vereinigungspunkt der Wicklungen und der Schaltvorrichtung fließenden Strom; eine Strombegrenzungsschaltung (75), um einen Durchschnitt des Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereich zu erhalten; eine Standardpositionslernvorrichtung (80) zum Lernen einer Standardposition des Motors; eine Spannungserfassungsschaltung (76) zur Erfassung einer an jede Schaltvorrichtung angelegten Spannung; und eine Fehlererfassungsvorrichtung (80, 82) zur Erfassung eines Fehlers in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der Spannung und des Stroms, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2004-308752 A [0006]
    • US 2006/0207373 A1 [0006]

Claims (18)

  1. Steuerungsgerät, das einen Motor (20) steuert, der eine Vielzahl von Wicklungen (22) jeweils entsprechend einer Vielzahl von Phasen aufweist, und mit elektrischer Leistung aus einer Leistungsquelle (2) versorgt wird, so dass der Motor dreht, um ein Objekt (32) zu drehen und anzutreiben, wobei das Steuerungsgerät aufweist: ein Relais (65), das zwischen der Leistungsquelle und dem Motor angeordnet ist, eine elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor erlaubt, wenn das Relais eingeschaltet ist und die elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor unterbricht, wenn das Relais ausgeschaltet ist, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen (61 bis 63), von denen jede einer aus der Vielzahl der Phasen entspricht, eine Speisung einer entsprechenden Wicklung erlaubt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, und die Speisung zu der entsprechenden Wicklung unterbricht, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet ist, eine Steuerungseinrichtung (72, 80, 81), die das Relais und die Schaltvorrichtungen zum Ein- und Ausschalten steuert, so dass die Steuerungseinrichtung einen Betrieb des Motors steuert, eine Stromerfassungsschaltung (74), die mit einem Vereinigungspunkt verbunden ist, bei dem durch die Wicklungen und die Schaltvorrichtungen fließende Ströme sich vereinigen, und einen durch den Vereinigungspunkt fließenden Strom erfasst, eine Strombegrenzungsschaltung (75), die den durch jede Wicklung fließenden Strom und jede Schaltvorrichtung begrenzt, um einen Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten, eine Standardpositionslernvorrichtung (80), die eine Standardposition des Motors derart lernt, dass die Strombegrenzungsschaltung den durch jede Wicklung und jede Schaltvorrichtung fließenden Strom begrenzt und die Steuerungseinrichtung den Motor zum Drehen steuert, bis das Objekt an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt, eine Spannungserfassungsschaltung (76), die eine an jede Schaltvorrichtung anlegte Spannung erfasst, und eine Fehlererfassungsvorrichtung (80, 82), die einen Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.
  2. Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Strom ist, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom größer als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite hin verschoben ist.
  3. Steuerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg zwischen der Leistungsquelle und den Schaltvorrichtungen auftritt oder ein Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais stets in einem Aus-Zustand ist.
  4. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Ein-Zustand-Fehler an einer der Schaltvorrichtungen auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom größer als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Ein-Zustand-Fehler an der einen der Schaltvorrichtungen auftritt, die eine der Schaltvorrichtungen die sich stets in einem Ein-Zustand befindet.
  5. Steuerungsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Konstantstromschaltung (77) zum Bewirken des Fließens eines Stroms, der einem vorbestimmten Konstantstrom entspricht, an dem Vereinigungspunkt, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung den Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist, alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind, und die Konstantstromschaltung ein Fließen des Stroms entsprechend dem vorbestimmten Konstantstrom an dem Vereinigungspunkt bewirkt.
  6. Steuerungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom ist, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom sich von dem Konstantstrom um einen vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet, und wobei, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite oder eine negativen Seite hin verschoben ist.
  7. Steuerungsgerät nach Anspruch 6, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein positiver Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin verschoben ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom um den vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Konstantstrom ist, und wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein negativer Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der negativen Seiten hin verschoben ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom um den vorbestimmten Wert oder mehr kleiner als der Konstantstrom ist.
  8. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg zwischen der Leistungsquelle und den Schaltvorrichtungen auftritt oder ein Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom ist, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais sich stets in einem Aus-Zustand befindet.
  9. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Ein-Zustand-Fehler an einer der Schaltvorrichtungen auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom sich von dem Konstantstrom um den vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais sich stets in einem Aus-Zustand befindet.
  10. Shift-By-Wire-System mit einem Steuerungsgerät (60), einem Motor (20), der durch das Steuerungsgerät gesteuert wird, und einem Objekt (32), das durch den Motor gedreht und angetrieben wird, wobei der Motor das Objekt zum Schalten eines Schaltbereichs dreht und antreibt, wobei das Steuerungsgerät eine Vielzahl von Wicklungen (22) entsprechend einer Vielzahl von Phasen aufweist und mit elektrischer Leistung aus einer Leistungsquelle (2) versorgt wird, so dass der Motor dreht, wobei das Steuerungsgerät aufweist: ein Relais (65), das zwischen der Leistungsquelle und dem Motor angeordnet ist, eine elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor erlaubt, wenn das Relais eingeschaltet ist und die elektrische Leistungszufuhr von der Leistungsquelle zu dem Motor unterbricht, wenn das Relais ausgeschaltet ist, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen (61 bis 63), von denen jede einer aus der Vielzahl der Phasen entspricht, eine Speisung einer entsprechenden Wicklung erlaubt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschaltet ist, und die Speisung zu der entsprechenden Wicklung unterbricht, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet ist, eine Steuerungseinrichtung (72, 80, 81), die das Relais und die Schaltvorrichtungen zum Ein- und Ausschalten steuert, so dass die Steuerungseinrichtung einen Betrieb des Motors steuert, eine Stromerfassungsschaltung (74), die mit einem Vereinigungspunkt verbunden ist, bei dem durch die Wicklungen und die Schaltvorrichtungen fließende Ströme sich vereinigen, und einen durch den Vereinigungspunkt fließenden Strom erfasst, eine Strombegrenzungsschaltung (75), die den durch jede Wicklung fließenden Strom und jede Schaltvorrichtung begrenzt, um einen Durchschnitt des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten, eine Standardpositionslernvorrichtung (80), die eine Standardposition des Motors derart lernt, dass die Strombegrenzungsschaltung den durch jede Wicklung und jede Schaltvorrichtung fließenden Strom begrenzt und die Steuerungseinrichtung den Motor zum Drehen steuert, bis das Objekt an einer Grenzposition eines beweglichen Bereichs stoppt, eine Spannungserfassungsschaltung (76), die eine an jede Schaltvorrichtung anlegte Spannung erfasst, und eine Fehlererfassungsvorrichtung (80, 82), die einen Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist und alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind.
  11. Shift-By-Wire-System nach Anspruch 10, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Strom ist, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom größer als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite hin verschoben ist.
  12. Shift-By-Wire-System nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg zwischen der Leistungsquelle und den Schaltvorrichtungen auftritt oder ein Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom gleich wie oder kleiner als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais stets in einem Aus-Zustand ist.
  13. Shift-By-Wire-System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Ein-Zustand-Fehler an einer der Schaltvorrichtungen auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom größer als der vorbestimmte Strom ist, und wobei, wenn der Ein-Zustand-Fehler an der einen der Schaltvorrichtungen auftritt, die eine der Schaltvorrichtungen die sich stets in einem Ein-Zustand befindet.
  14. Shift-By-Wire-System nach Anspruch 10, weiterhin mit einer Konstantstromschaltung (77) zum Bewirken des Fließens eines Stroms, der einem vorbestimmten Konstantstrom entspricht, an dem Vereinigungspunkt, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung den Fehler in der Stromerfassungsschaltung auf der Grundlage der durch die Spannungserfassungsschaltung erfassten Spannung und des durch die Stromerfassungsschaltung erfassten Stroms erfasst, wenn das Relais eingeschaltet ist, alle Schaltvorrichtungen ausgeschaltet sind, und die Konstantstromschaltung ein Fließen des Stroms entsprechend dem vorbestimmten Konstantstrom an dem Vereinigungspunkt bewirkt.
  15. Shift-By-Wire-System nach Anspruch 14, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass die Stromerfassungsschaltung normal ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom ist, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom sich von dem Konstantstrom um einen vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet, und wobei, wenn der Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung auftritt, ein Ausgangswert zu einer positiven Seite oder eine negativen Seite hin verschoben ist.
  16. Shift-By-Wire-System nach Anspruch 15, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein positiver Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der positiven Seite hin verschoben ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom um den vorbestimmten Wert oder mehr größer als der Konstantstrom ist, und wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, das ein negativer Versatzfehler an der Stromerfassungsschaltung derart auftritt, dass der Ausgangswert zu der negativen Seiten hin verschoben ist, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung gleich wie oder größer als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom um den vorbestimmten Wert oder mehr kleiner als der Konstantstrom ist.
  17. Shift-By-Wire-System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Leitungsunterbrechungsfehler in einem Speisungsweg zwischen der Leistungsquelle und den Schaltvorrichtungen auftritt oder ein Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist, und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom fast gleich dem Konstantstrom ist, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais sich stets in einem Aus-Zustand befindet.
  18. Shift-By-Wire-System nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Fehlererfassungsvorrichtung bestimmt, dass ein Ein-Zustand-Fehler an einer der Schaltvorrichtungen auftritt, wenn die durch die Spannungserfassungsschaltung erfasste Spannung kleiner als die vorbestimmte Spannung ist und der durch die Stromerfassungsschaltung erfasste Strom sich von dem Konstantstrom um den vorbestimmten Wert oder mehr unterscheidet, und wobei, wenn der Aus-Zustand-Fehler an dem Relais auftritt, das Relais sich stets in einem Aus-Zustand befindet.
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