(57)【要約】    【課題】    電流センサの検出値に含まれるオフセット誤差を容易にかつ頻繁に検出することができる車両用電流検出装置を提供する。    【解決手段】    車両用電気負荷２、バッテリ３、及び発電機４の正極側同士及び負極側同士が接続された主回路２０上に、バッテリ３に流れる電流を検出する電流センサ１１が備えられた車両用電流検出装置１において、電流センサ１１のオフセット誤差検出用回路３０を、主回路２０と逆方向にほぼ同一値の電流が流れるように配線すると共に、上記電流センサ１１を、主回路２０と検出回路３０との両方に発生する磁界を一括して検出することで電流を検出することができるように設け、かつ、回路２０，３０の通電状態を切り換えるスイッチ４０を設け、このスイッチ４０により両回路２０，３０が通電状態とされているときの電流センサ１１の検出値をオフセット誤差とする。    【選択図】    図１
2005091185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用電気負荷と、該電気負荷に電力を供給するバッテリと、エンジンに駆動されて上記電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機とを含む主回路に、これらの機器のいずれかに流れる電流を検出する電流センサが備えられた車両用電流検出装置であって、上記主回路から電流センサのオフセット誤差検出回路が分岐され、該検出回路は上記主回路と逆方向にほぼ同一値の電流が流れるように配線されていると共に、上記センサは該主回路と検出回路との両方に発生する磁界の強さを一括して検出することで電流を検出できるように設けられており、かつ、主回路及び検出回路の通電状態を切り換えるスイッチと、このスイッチにより主回路及び検出回路の両方が通電状態とされたときの電流センサの検出値をオフセット誤差とするオフセット誤差検出手段とが備えられていることを特徴とする車両用電流検出装置。
【請求項２】
主回路は、バッテリ、車両用電気負荷、及び発電機の正極側同士及び負極側同士を接続する構成とされ、電流センサは、主回路における発電機及び電気負荷とバッテリとの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電流検出装置。
【請求項３】
主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの一方に接続されると共に他端が電流センサを貫通しかつ開放された主接続線を有し、検出回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続されると共に他端が上記電流センサを同方向に貫通しかつ開放された検出用接続線を有し、スイッチは、オフセット誤差の検出時に、主接続線及び検出用接続線の他端同士を接続することを特徴とする請求項２に記載の車両用電流検出装置。
【請求項４】
主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続されると共に他端が電流センサを貫通せずかつ開放された副接続線を有し、スイッチは、バッテリの充放電電流の検出時に、主接続線と検出用接続線との接続を解除し、主接続線及び副接続線の他端同士を接続することを特徴とする請求項３に記載の車両用電流検出装置。
【請求項５】
主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの一方に接続されると共に他端が電流センサを貫通して発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続された主接続線を有し、検出回路は、一端が上記一方に接続されると共に他端が電流センサを逆方向に貫通して上記他方に接続された検出用接続線を有し、かつ検出用接続線の電気抵抗値は上記主接続線における検出用接続線との並列部分の電気抵抗値とほぼ等しくされ、スイッチは、該検出用接続線を断接するものであり、オフセット誤差の検出時に、検出用接続線を接続することを特徴とする請求項２に記載の車両用電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の電気負荷、バッテリ、及び発電機の電流検出装置に関し、電流センサの誤差補正の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両には、車両用電気負荷に電力を供給するバッテリや、車両用電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機が備えられると共に、上記バッテリの充放電電流を検出する電流センサや、発電機の出力電流を検出する電流センサや、電気負荷の消費電流を検出する電流センサ等が備えられることがあるが、これらの電流センサの検出値には、例えば、真値がゼロであるときに検出値がゼロ以外の値となるオフセット誤差等の誤差が含まれていることがあり、その場合、以下のような問題が生じる。
【０００３】
すなわち、例えば、バッテリの充放電電流を検出する電流センサを例にとると、バッテリの残容量は、初期容量に対して、電流センサで検出された充電電流値の積算値（充電量）を加算すると共に放電電流値の積算値（放電量）を減算することにより算出されるが、上記誤差が発生すると、充電量及び放電量、これに基づいて算出されるバッテリの残容量の算出精度が低下し、例えばバッテリの充電時においては、検出された充電電流値（検出値）の方が実際の充電電流値（真値）よりも大きい場合、実充電量が不足してバッテリ上がりをおこす虞があり、検出値の方が真値よりも小さい場合、過充電となってバッテリの劣化を招く虞がある。また、バッテリの放電時においては、検出された放電電流値（検出値）の方が実際の放電電流値（真値）よりも小さい場合、放電過多となってバッテリ上がりをおこす虞があり、検出値の方が真値よりも大きい場合、バッテリの実残容量が算出された残容量より多くなって、次の充電時に過充電を招く虞がある。
【０００４】
そこで、誤差のうちの大きな比重を占める上記オフセット誤差を検出して電流センサで検出された検出値を補正することがあり、例えば、特許文献１には、電気負荷に電力を供給すると共にバッテリを充電する発電機の出力電流計測用の電流センサの検出値に含まれるオフセット誤差を検出するために発電機の出力電流をゼロにする方法が開示されている。これは、発電機の発電電圧をバッテリ電圧よりも一時的に低下させてバッテリを放電させる（バッテリから電気負荷に電力を供給する）ことにより、発電機の出力電流をゼロとさせるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２５６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、背景技術で例示したバッテリの充放電電流検出用電流センサのオフセット誤差を検出する場合、バッテリの充放電電流をゼロとする必要があるが、特許文献１のように発電電圧をバッテリ電圧より低下させても、前述のようにバッテリが放電してバッテリから電気負荷に電力が供給されるから、バッテリの充放電電流はゼロとはならない。
【０００７】
そこで、バッテリの充放電電流がゼロとなるように発電機の発電電圧を制御する方式が考えられるが、バッテリの充放電電流は、電気負荷の作動状態やバッテリの残容量等によっても刻々と変化するから（例えば、発電機の出力電流が一定とした場合、電気負荷の消費電流が増加するとバッテリの充電電流が減少し、さらに電気負荷の消費電流が増加して発電機の出力電流以上になるとバッテリが放電して放電電流が流れることとなる）、これに対応して電圧制御できる複雑な制御装置が必要となり、コストがアップする。
【０００８】
しかも、車両用の発電機の電圧制御においては、車両の運転状態、例えば車両が減速状態か否かに応じて発電電圧を変更する制御が行われることがあり、バッテリの充放電電流がゼロとなるように発電機の発電電圧を制御できる機会は限られてくる。
【０００９】
また、車両においては、発電機の出力電流を電流センサで検出して該出力電流が目標出力電流となるようにフィードバック制御したり、電気負荷の消費電流を検出してその作動状態に応じたエンジン制御を行うことがあり、いずれの場合も、その制御の精度を向上させるためには、オフセット誤差を検出して補正することが望ましいが、特許文献１に記載の方法には前述したような問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、電流センサの検出値に含まれるオフセット誤差を容易にかつ頻繁に検出することができる車両用電流検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、車両用電気負荷と、該電気負荷に電力を供給するバッテリと、エンジンに駆動されて上記電気負荷及びバッテリに電力を供給する発電機とを含む主回路に、これらの機器のいずれかに流れる電流を検出する電流センサが備えられた車両用電流検出装置であって、上記主回路から電流センサのオフセット誤差検出回路が分岐され、該検出回路は上記主回路と逆方向にほぼ同一値の電流が流れるように配線されていると共に、上記センサは該主回路と検出回路との両方に発生する磁界の強さを一括して検出することで電流を検出できるように設けられており、かつ、主回路及び検出回路の通電状態を切り換えるスイッチと、このスイッチにより主回路及び検出回路の両方が通電状態とされたときの電流センサの検出値をオフセット誤差とする。
【００１３】
また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、主回路は、バッテリ、車両用電気負荷、及び発電機の正極側同士及び負極側同士を接続する構成とされ、電流センサは、主回路における発電機及び電気負荷とバッテリとの間に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
そして、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、第２発明において、主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの一方に接続されると共に他端が電流センサを貫通しかつ開放された主接続線を有し、検出回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続されると共に他端が上記電流センサを同方向に貫通しかつ開放された検出用接続線を有し、スイッチは、オフセット誤差の検出時に、主接続線及び検出用接続線の他端同士を接続することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第３発明において、主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続されると共に他端が電流センサを貫通せずかつ開放された副接続線を有し、スイッチは、バッテリの充放電電流の検出時に、主接続線と検出用接続線との接続を解除し、主接続線及び副接続線の他端同士を接続することを特徴とする。
【００１６】
また、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第２発明において、主回路は、一端が発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの一方に接続されると共に他端が電流センサを貫通して発電機及び電気負荷側とバッテリ側とのうちの他方に接続された主接続線を有し、検出回路は、一端が上記一方に接続されると共に他端が電流センサを逆方向に貫通して上記他方に接続された検出用接続線を有し、かつ検出用接続線の電気抵抗値は上記主接続線における検出用接続線との並列部分の電気抵抗値とほぼ等しくされ、スイッチは、該検出用接続線を断接するものであり、オフセット誤差の検出時に、検出用接続線を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について説明する。
【００１８】
まず、第１発明によれば、検出回路は主回路とは逆方向にほぼ同一値の電流が流れるように配線されていると共に、電流センサは主回路と検出回路との両方に発生する磁界の強さを一括して検出することで電流を検出するように構成されているから、スイッチにより主回路と検出回路との両方が通電状態とされたときには、主回路と検出回路とに逆方向に流れるほぼ同一値の電流により電流センサに生じる磁界が相殺され、電流センサから見れば電流が流れていないのとほぼ等しい状態となる。すなわち、発電機の電圧制御等の複雑な制御を行うことなく、容易に電流センサのオフセット誤差を検出することができるようになる。しかも、主回路と検出回路との接続状態をスイッチで切り換えるだけであるから、オフセット誤差の検出に際して、バッテリの充放電や電気負荷への電力供給に悪影響がなく、この結果、頻繁に電流センサのオフセット誤差を検出することができる。また、この検出されたオフセット誤差に基づいてスイッチが作動していないときの検出値を補正すれば、該検出値に含まれているオフセット誤差が軽減され、電流値を精度よく検出することができる。
【００１９】
また、第２発明によれば、主回路が、バッテリ、車両用電気負荷、及び発電機の正極側同士及び負極側同士を接続する構成とされ、かつ、電流センサが、主回路における発電機及び電気負荷とバッテリとの間に設けられているもの、すなわちバッテリの充放電電流を検出する電流センサにおいて第１発明の効果が実現される。
【００２０】
また、第３発明によれば、主接続線と検出用接続線との他端同士が接続されたときには、電流センサの貫通部においては主接続線と検出用接続線とに互いに逆向きで同一値の電流が流れ、電流センサから見れば電流が流れていないのと等しい状態となる。すなわち、電流センサのオフセット誤差を検出可能な通電状態が実現され、第１発明で説明したのと同様の効果が得られる。
【００２１】
そして、第４発明によれば、第３発明において、主回路を構成する主接続線及び副接続線にのみ電流が流れることとなり、バッテリの充放電電流を検出可能な通電状態が実現される。
【００２２】
さらに、第５発明によれば、検出用接続線がスイッチにより接続されたときには、電流センサの貫通部においては主接続線と検出用接続線とに互いに逆向きの電流が流れることとなるが、検出用接続線の電気抵抗値は上記主接続線における検出用接続線との並列部分の電気抵抗値とほぼ等しくされているから、検出用接続線と上記主接続線における検出用接続線との並列部分に流れる電流値はほぼ同一となって、電流センサから見れば電流が流れていないのとほぼ等しい状態となる。すなわち、電流センサのオフセット誤差を検出可能な通電状態が実現され、第１発明で説明したのと同様の効果が得られる。
【００２３】
そして、第５発明によれば、主接続線は常に接続状態であるから、スイッチを切り換えるときに電流の瞬断が生じることがない。
【００２４】
また、第３発明によれば、主接続線と検出用接続線とは直列に接続されることとなるから、オフセット誤差の検出時にこれらの接続線に流れる電流値を一致させるためにこれらの電気抵抗値を一致させる必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態に係る車両用電流検出装置について説明する。
【００２６】
図１は、第１の実施の形態に係る車両用電流検出装置１の構成を示している。該車両には、エアコン、ヘッドランプ、デフォッガ等の車両用電気負荷２に電力を供給するバッテリ３と、上記車両用電気負荷２に電力を供給すると共にバッテリ３を充電する発電機４とが備えられている。ここで、バッテリ３は自動車用に一般的に用いられる鉛蓄電池であり、発電機４はオルタネータ及び出力電圧調整用のレギュレータ等で構成されている。
【００２７】
また、この充放電電流検出装置１は、コントロールユニット１０と、バッテリ３の充放電電流を検出する電流センサ１１とを有する。ここで、この電流センサ１１は、導線に電流が流れたときにその周囲に発生する磁界の強さから電流値を検出する公知のものである。そして、コントロールユニット１０は、該センサ１１からの信号を入力し、該信号に基づいて発電機４の出力電圧を制御することにより、バッテリ３の充放電、すなわちバッテリ３の残容量を制御する。
【００２８】
ところで、背景技術で説明したように、一般に電流センサの検出値にはオフセット誤差等の誤差が含まれている。これを、図２を用いて説明すると、検出値Ｙの真値Ｘに対する理想的な特性は、実線で示すようにＹ＝Ｘの特性となるべきであるが、オフセット誤差Ｄにより、点線で示すようにＹ＝Ｘ＋Ｄの特性となってしまう。その場合、バッテリの残容量制御の精度が低下するので、これを防止するためには、Ｙ＝Ｘ＋Ｄという特性で出力された検出値を、理想特性Ｙ＝Ｘに一致させる補正をおこなえばよい。すなわち上記実特性の式を変形したＸ＝Ｙ−Ｄにより検出値Ｙから真値Ｘを逆算する処理を行えばよい。なお、実際は、該変形式により求められる数値は真の真値Ｘでなく、検出値Ｙから求められる真値相当の値Ｘ′であるから、誤解を生じないよう、Ｘ′＝Ｙ−Ｄとし、以後これを検出値補正式と呼ぶ。
【００２９】
その場合に、該式に基づいて検出値を補正するには、オフセット誤差Ｄを把握する必要があるが、車両用のバッテリは車両の運転中においては充電状態または放電状態にあり、充放電電流が継続的に安定してゼロとなることは皆無であるから、オフセット誤差Ｄを把握することができない。
【００３０】
そこで、本発明の実施の形態に係る車両用電流検出装置１は、上記電気負荷２、バッテリ３、及び発電機４の正極側同士及び負極側同士を接続する構成とされた主回路２０に加えて、該主回路２０から分岐されて、主回路２０の近傍で該主回路２０と逆方向に電流が流れるように配線されたオフセット誤差検出用の回路３０と、これらの回路２０，３０の通電状態を切り換えるスイッチ４０とを有する。また、上記電流センサ１１は、主回路２０上における電気負荷２及び発電機４とバッテリ３との間において、主回路２０と検出回路３０とが近設する部分に、その両方に発生する磁界の強さを一括して検出することで電流を検出できるように設けられている。スイッチ４０は、主回路２０上において電流センサ１１とバッテリ３との間に設けられている。
【００３１】
主回路２０は、一端が上記電気負荷２及び発電機４側に接続されると共に他端が電流センサ１１を一側（図面上左側）から他側（図面上右側）に貫通してスイッチ４０のコモン端子ｃに接続された主接続線２１と、一端がバッテリ３に接続されると共に他端がスイッチ４０の接点ａに接続された副接続線２２とを有する。
【００３２】
また、検出回路３０は、一端が副接続線２２にバッテリ３側で接続されると共に他端が上記電流センサ１１を上記一側（図面上左側）から上記他側（図面上右側）に、すなわち主接続線２１と同方向に貫通してスイッチ４０の端子ｂに接続された検出用接続線３１を有する。
【００３３】
そして、上記コントロールユニット１０は、通常時、すなわちバッテリ３の充放電電流の検出時には、スイッチ４０の接点ａを閉じて主接続線２１と副接続線２２とを接続し、オフセット誤差の検出時には、スイッチ４０の接点ｂを閉じて主接続線２１と検出用接続線３１とを接続する。
【００３４】
次に、上記コントロールユニット１０による制御について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
まず、ステップＳ１では、オフセット誤差を検出可能な状態にあるか否かを判定する。ここで、オフセット誤差を検出可能な状態にあるか否かは、例えば、電流センサ１１で検出された電流値が所定値以下の領域にあるか否かにより判定される。これは、大きな電流値を開閉するためには開閉容量の大きなスイッチが必要となるため、スイッチ容量が必要以上に大きくなるのを防止することを目的としている。また、前回オフセット誤差の検出を実行したときから所定時間経過したか等を判断して判定される。
【００３６】
そして、ステップＳ１の判定がＹＥＳのとき、すなわちオフセット誤差を検出可能な状態のときは、ステップＳ２で、スイッチ４０の接点ａを閉じた状態から接点ｂを閉じた状態に切り換える。すなわち、主接続２１と副接続線２２とが接続された状態から、主接続線２１と検出用接続線３１とが接続された状態に切り換える。
【００３７】
次いで、ステップＳ３で、このときの電流センサ１１の検出値Ａを読み込み、ステップＳ４で、この検出値Ａをオフセット誤差Ｄとして記憶する。すなわち、上記検出値補正式Ｘ′＝Ｙ−ＤのパラメータＤの値を書き換える。
【００３８】
一方、ステップＳ１の判定がＮＯのとき、すなわちオフセット誤差を検出可能な状態にないときは、上記ステップＳ２〜Ｓ４をバイパスする。
【００３９】
次に、図４を用いて、本バッテリ充放電電流検出装置１による作用及び効果を説明する。
【００４０】
まず、オフセット誤差を検出可能な状態と判定されていないときには、スイッチ４０の接点ａが閉じられて、主回路２０の主接続線２１と副接続線２２とが接続され、バッテリ３の充放電電流は、主回路２０の主接続線２１と副接続線２２上を流れることとなる。そのとき、検出回路３０の検出用接続線３１には電流は流れることはなく、電流センサ１１では、主回路２０の主接続線２１に流れるバッテリ３の充放電電流が検出されることとなる。
【００４１】
そして、オフセット誤差を検出可能な状態と判定されたときには、スイッチ４０の接点ａが開かれると共に、接点ｂが閉じられて（時刻ｔ１）、主回路２０の主接続線２１と検出回路３０の検出用接続線３１とが接続され、バッテリ３の充放電電流は、これらの接続線２１，３１上を流れることとなる。
【００４２】
その場合に、バッテリ３が発電機４により充電されているときは、充電電流は、図１に示すように、電流センサ１１の貫通部において、主接続線２１上を矢印ア方向に流れると共に、検出用接続線３１上を矢印イ方向に流れ、バッテリ３が放電して電気負荷２１に電力を供給しているときは、放電電流は、電流センサ１１の貫通部において、主接続線２１上を矢印ア方向とは反対方向に流れると共に、検出用接続線３１上を矢印イ方向とは反対方向に流れることとなる。そして、その場合、主接続線２１と検出用接続線３１とは直列接続されているから、これらの線２１，３１上に流れる電流の値は当然のことながら同一である。つまり、電流センサ１１の貫通部においては、同一値の電流が互いに反対方向に流れることとなり、主接続線２１により生じる磁界と検出用接続線３１により生じる磁界とが相殺され、電流センサ１１から見るとこれらの接続線２１，３１上に電流が流れていないのと等しい状態となる。つまり、電流センサ１１のオフセット誤差を検出可能な状態となる。
【００４３】
そして、このとき検出された値Ａが最新のオフセット誤差Ｄとして記憶され、すなわち、検出値補正式Ｘ′のパラメータ（オフセット誤差）Ｄが書き換えられ、以後の電流センサ１１の検出値はこの書き換えられた検出値補正式に基づいて補正されることとなる。
【００４４】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電流検出装置１によれば、例えば、発電機の電圧制御等の複雑な制御を行うことなく、容易に電流センサ１１のオフセット誤差を検出することができるようになる。しかも、主回路２０と検出回路３０との接続状態をスイッチ４０で切り換えるだけであるから、オフセット誤差の検出に際して、バッテリ３の充放電や電気負荷２への電力供給に悪影響がなく、この結果、頻繁に電流センサ１１のオフセット誤差を検出することができる。また、この検出されたオフセット誤差に基づいてスイッチ４０が作動していないときの検出値を補正すれば、該検出値に含まれているオフセット誤差が軽減され、バッテリ３の充放電電流値等を精度よく検出することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置について説明する。なお、その説明に際しては、第１の最良の形態に係る電流検出装置と異なる部分を中心に説明する。
【００４６】
すなわち、本発明の第２の実施の形態に係る車両用電流検出装置１′は、上記電気負荷２、バッテリ３、及び発電機４の正極側同士及び負極側同士を接続する構成とされた主回路５０に加えて、該主回路５０から分岐されて、主回路５０の近傍で該主回路５０と逆方向に電流が流れるように配線されたオフセット誤差検出用の検出回路６０と、これらの回路５０，６０の通電状態を切り換えるスイッチ７０とを有する。また、上記電流センサ１１は、主回路５０上における電気負荷２及び発電機４とバッテリ３との間において、主回路５０と検出回路６０とが近設する部分に、その両方に発生する磁界の強さを一括して検出することで電流を検出できるように設けられている。スイッチ７０は、検出回路６０上に配置されている。
【００４７】
主回路５０は、一端が上記電気負荷２及び発電機４側に接続されると共に他端が電流センサ１１を一側（図面上左側）から他側（図面上右側）に貫通してバッテリ３に接続された主接続線５１を有する。
【００４８】
また、検出回路６０は、一端が上記主接続線５１に電気負荷２及び発電機４側で接続されると共に他端が上記電流センサ１１を上記他側（図面上右側）から上記一側（図面上左側）に、すなわち上記主接続線５１とは逆方向に貫通してバッテリ３に接続された検出用接続線６１を有する。この検出用接続線６１は、一端が上記電気負荷２及び発電機４側に接続されると共に他端がスイッチ７０のコモン端子ｃに接続された第１検出用接続線６２と、一端がバッテリ３に接続されると共に他端がスイッチ７０の接点ａに接続された第２検出用接続線６３とからなる。また、検出用接続線６１の電気抵抗値は、主接続線５１における上記検出用接続線６１との並列部分５１ａの電気抵抗値と等しくされている。
【００４９】
そして、コントロールユニット１０′は、通常時、すなわちバッテリ３の充放電電流の検出時にはスイッチ７０の端子ａを開放し、オフセット誤差の検出時には端子ａを閉じて検出回路６０の第１検出用接続線６２と第２検出用接続線６３とを接続する。
【００５０】
次に、上記コントロールユニット１０′による制御について図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
まず、ステップＳ１１では、オフセット誤差を検出可能な状態にあるか否かを判定する。ここで、オフセット誤差を検出可能な状態にあるか否かは、第１の実施の形態同様に判定される。
【００５２】
そして、ステップＳ１１の判定がＹＥＳのとき、すなわちオフセット誤差を検出可能な状態のときは、ステップＳ１２で、スイッチ７０の接点ａを開いた状態から閉じた状態に切り換える。すなわち、第１検出用接続線６２と第２検出用接続線６３とが接続されていない状態から、これらの接続線６２，６３が接続された状態に切り換える。
【００５３】
次いで、ステップＳ１３で、このときの電流センサ１１の検出値Ａを読み込み、ステップＳ１４で、この検出値Ａをオフセット誤差Ｄとして記憶する。すなわち、上記検出値補正式Ｘ′＝Ｙ−ＤのパラメータＤの値を書き換える。
【００５４】
一方、ステップＳ１１の判定がＮＯのとき、すなわちオフセット誤差を検出可能な状態にないときは、上記ステップＳ１２〜Ｓ１４をバイパスする。
【００５５】
次に、図７を用いて、本車両用電流検出装置１′による作用及び効果を説明する。
【００５６】
まず、オフセット誤差を検出可能な状態と判定されていないときには、スイッチ７０の接点ａが開かれて、検出回路６０の第１検出用接続線６２と第２検出用接続線６３とは接続されておらず、バッテリ３の充放電電流は、主回路５０の主接続線５１を介して流れることとなる。つまり、電流センサ１１では、主回路５０の主接続線５１に流れるバッテリ３の充放電電流が検出されることとなる。
【００５７】
そして、オフセット誤差を検出可能な状態と判定されたときには、スイッチ７０の接点ａが閉じられて（時刻ｔ１１）、検出回路６０の第１検出用接続線６２と検出用接続線６３とが接続される。つまり、主回路５０の主接続線５１に、検出回路６０が並列に接続され、バッテリ３の充放電電流は、両回路５０，６０に分流することとなる。
【００５８】
その場合に、バッテリ３が発電機４により充電されているときは、充電電流は、図５に示すように、電流センサ１１の貫通部において、主回路５０の主接続線５１上を矢印ウ方向に流れると共に、検出回路６０の検出用接続線６１上を矢印エ方向に流れることとなる。一方、バッテリ３が放電して電気負荷２に電力を供給しているときは、放電電流は、電流センサ１１の貫通部において、主回路５０の主接続線５１上を矢印ウ方向とは反対方向に流れると共に、検出回路６０の検出用接続線６１上を矢印エ方向とは反対方向に流れることとなる。その場合に、検出用接続線６１の電気抵抗値は、主接続線５１における検出用接続線６１との並列部５１ａとの電気抵抗値と等しくされているから、検出用接続線６１上と検出用接続線の並列部５１ａ上とに流れる電流の値は同一となる。つまり、電流センサ１１の貫通部においては、同一値の電流が互いに反対方向に流れることとなり、主接続線５１により生じる磁界と検出用接続線６１により生じる磁界とが相殺され、電流センサ１１から見ると、これらの接続線５１，６１上に電流が流れていないのと等しい状態となる。つまり、電流センサ１１のオフセット誤差を検出可能な状態となる。
【００５９】
そして、このとき検出された値Ａが最新のオフセット誤差Ｄとして記憶され、すなわち、検出値補正式Ｘ′のパラメータＤが書き換えられ、以後の電流センサ１１の検出値はこの書き換えられたあとの検出値補正式に基づいて補正されることとなる。
【００６０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る車両用電流検出装置１′によれば、例えば、発電機の電圧制御等の複雑な制御を行うことなく、容易にオフセット誤差を検出することができるようになる。しかも、主回路５０と検出回路６０との接続状態を切り換えるだけであるから、オフセット誤差の検出に際して、バッテリ３の充放電や電気負荷への電力供給には悪影響がなく、この結果、頻繁に電流センサ１１のオフセット誤差を検出することができる。また、この検出されたオフセット誤差に基づいてスイッチ１１が作動していないときの検出値を補正すれば、該検出値に含まれているオフセット誤差が軽減され、バッテリ３の充放電電流値等を精度よく検出することができる。
【００６１】
そして、第２の実施の形態によれば、主接続線５１は常に接続状態であるから、スイッチ７０の状態を変更するときに電流の瞬断が生じることがない。
【００６２】
また、第１の実施の形態によれば、主接続線２１と副接続線３１とは直列に接続されることとなるから、オフセット誤差の検出時にこれらの接続線２１，３１に流れる電流値を一致させるためにこれらの電気抵抗値を一致させる必要がない。
【００６３】
また、第１、第２の実施の形態に係る電流検出装置１をバッテリの容量検出装置に適用すれば、バッテリの充放電電流を精度よく検出することができるようになり、バッテリの容量を精度よく推定することができるようになる。つまり、バッテリの充電不足によるバッテリ上がりや、バッテリ過充電によるバッテリ劣化等を効果的に防止することができる。
【００６４】
なお、図１上において、電気負荷２、バッテリ３、及び発電機４の配置はそのままで、接続線２１，２２，３１及びスイッチ４０の配置を、バッテリ３と電気負荷２及び発電機４との間で左右対称に入れ替えた構成、すなわち主接続線２１の一端側をバッテリ３に接続し、副接続線２２及び検出用接続線３１の一端側を電気負荷２及び発電機４側に接続した構成でも、前述のようにスイッチ４０を制御することにより、同様に、電流センサ１１のオフセット誤差を検出することができる。図５においても同様である。また、検出回路３０，６０は主回路２０，５０の正極側に設けたが、負極側に設けてもよい。
【００６５】
また、第１の実施の形態におけるスイッチ４０は、主接続線２１、副接続線２２、検出用接続線３１の他端同士の接続状態を切り換えるものであるが、これらの接続線２１，２２，３１の他端同士は接続しておき、副接続線２２及び検出用接続線３１上に該線２２，３１を断接するスイッチを個別に設け、充放電電流の検出時には副接続線２２を接続すると共に検出用接続線３１を断とし、オフセット誤差の検出時には副接続線２２を断とすると共に検出用接続線３１を接続するように構成してもよい。
【００６６】
また、上記最良の形態では、バッテリ３の充放電電流を検出する電流センサ１１のオフセット誤差を検出する場合について説明したが、電気負荷２の消費電流を検出する電流センサや、発電機４の出力電流を検出する電流センサにも適用することができる。また、電気負荷とバッテリ３と発電機４とのうちのいずれか２つの機器、あるいは全ての機器に本電流検出装置を設けてもよい。これによれば、例えば、発電機の出力電流を電流センサで検出して該出力電流が目標出力電流となるようにフィードバック制御したり、電気負荷の消費電流を検出してその作動状態に応じたエンジン制御を行うような場合に、その制御の精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、車両用の電気機器に流れる電流を検出する電流センサに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用電力設備の構成図である。
【図２】電流センサの検出値に含まれる誤差の説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係るオフセット誤差検出補正制御のフローチャートの一例である。
【図４】同制御の作用を説明するタイムチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車両用電力設備の構成図である。
【図６】第２の実施の形態に係るオフセット誤差検出補正制御のフローチャートの一例である。
【図７】同制御の作用を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１，１′        バッテリ充放電電流検出装置
２              車両用電気負荷
３              バッテリ
４              発電機
１０，１０′    コントロールユニット（オフセット誤差検出手段）
１１            電流センサ
２０，５０      主回路
２１，５１      主接続線
２２            副接続線
３０，６０      検出回路
３１，６１      検出用接続線
４０，７０      スイッチ
【図１】
2005091185.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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