(57)【要約】    【課題】車両の走行開始後に温度ドリフト等によってオフセット電流値に変動が生じても、適切なオフセット値を算出して電流センサのオフセット補正を正しく行うことができるようにする。    【解決手段】車両の走行開始後に、車両のイグニッションスイッチがオンであってモータが駆動しておらず、さらに補機システムの消費電流が微小であると見なせる状況である場合は、時刻ｔ１からｔ２までの微小電流放電区間におけるセンサ出力Ioff1が電流センサから出力される。これをオフセット電流として検出することにより、電流センサのオフセット補正値Ioff1を求め、バッテリコントローラのメモリに記憶しておく。車両が走行中に電流センサによって検出されたセンサ出力値Isからオフセット補正値Ioff1を引き算することにより、オフセット補正後の充放電電流値を算出する。【選択図】図２
2007078377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な蓄電手段からの放電電流によって駆動することで車両を走行させる駆動手段が駆動しているか否かを判定する駆動判定手段と、
前記蓄電手段からの放電電流によって動作することで前記車両の走行を補助する補機手段の消費電流が微小と見なせる状況であるか否かを、前記補機手段の動作状態に基づいて判定する補機判定手段と、
前記駆動判定手段により前駆駆動手段が駆動していないと判定され、かつ前記補機判定手段により前記補機手段の消費電流が微小と見なせる状況であると判定されたときに、電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値に基づいて、前記電流センサのオフセット値を算出する第１のオフセット値算出手段とを備えることを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記補機手段の消費電流値を算出する消費電流算出手段と、
前記駆動判定手段により前駆駆動手段が駆動していないと判定され、かつ前記補機判定手段により前記補機手段の消費電流が微小と見なせる状況でないと判定されたときに、前記電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値と、前記消費電流算出手段により算出される前記補機手段の消費電流値とに基づいて、前記電流センサのオフセット値を算出する第２のオフセット値算出手段とをさらに備えることを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記第１のオフセット値算出手段は、前記電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値を複数回サンプリングし、その平均値を演算することにより、前記電流センサのオフセット値を算出することを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記第２のオフセット値算出手段は、前記電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値から、前記消費電流算出手段により算出される前記補機手段の消費電流値を除いた値を複数回サンプリングし、その平均値を演算することにより、前記電流センサのオフセット値を算出することを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記第１のオフセット値算出手段により算出された前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する範囲判定手段と、
前記範囲判定手段により前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内でないと判定されたとき、前記電流センサが故障していると判断する故障検知手段とをさらに備えることを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項６】
請求項２または４に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記第２のオフセット値算出手段により算出された前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する範囲判定手段と、
前記範囲判定手段により前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内でないと判定されたとき、前記電流センサが故障していると判断する故障検知手段とをさらに備えることを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項７】
充放電可能な蓄電手段からの放電電流によって駆動することで車両を走行させる駆動手段、前記蓄電手段への充電電流を発電する発電手段、および前記蓄電手段からの放電電流によって動作することで前記車両の走行を補助する補機手段をそれぞれ制御するための制御手段と、
電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値に基づいて、前記電流センサのオフセット値を算出するオフセット値算出手段とを備え、
前記制御手段は、前記車両が走行中に、前記発電手段により発電される充電電流値と、前記駆動手段および前記補機手段による消費電流値の合計とが等しい充放電停止状態となるように、前記駆動手段、発電手段および補機手段をそれぞれ制御し、
前記オフセット値算出手段は、前記制御手段により前記駆動手段、発電手段および補機手段が前記充放電停止状態となるようにそれぞれ制御されているときに、前記電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値に基づいて、前記電流センサのオフセット値を算出することを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記オフセット値算出手段は、前記電流センサによって検出される前記蓄電手段の充放電電流値を複数回サンプリングし、その平均値を演算することにより、前記電流センサのオフセット値を算出することを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の電流センサのオフセット値算出装置において、
前記オフセット値算出手段により算出された前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する範囲判定手段と、
前記範囲判定手段により前記電流センサのオフセット値が予め定められた所定範囲内でないと判定されたとき、前記電流センサが故障していると判断する故障検知手段とをさらに備えることを特徴とする電流センサのオフセット値算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサのオフセット値を算出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動用モータなどの電気負荷へ電力を供給する二次電池における充放電電流を検出する際に、車両のイグニッションスイッチがオフされて充放電停止状態のときに検出されるオフセット電流値を一定時間サンプリングし、そのサンプリング結果を用いて充放電電流の検出値をオフセット補正する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３７０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される従来の技術では、車両のイグニッションスイッチがオフされているとき、すなわち駐車中にしかオフセット電流値のサンプリングが行われない。そのため、走行前にオフセット電流値をサンプリングした後、車両の走行開始後に温度ドリフト等によってオフセット電流値に変動が生じた場合、オフセット補正を正しく行うことができなくなり、二次電池の充放電電流の検出誤差が増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明による電流センサのオフセット値算出装置は、充放電可能な蓄電手段からの放電電流によって駆動することで車両を走行させる駆動手段が駆動しているか否かを判定する駆動判定手段と、蓄電手段からの放電電流によって動作することで車両の走行を補助する補機手段の消費電流が微小と見なせる状況であるか否かを、補機手段の動作状態に基づいて判定する補機判定手段と、駆動判定手段により駆動手段が駆動していないと判定され、かつ補機判定手段により補機手段の消費電流が微小と見なせる状況であると判定されたときに、電流センサによって検出される蓄電手段の充放電電流値に基づいて、電流センサのオフセット値を算出する第１のオフセット値算出手段とを備える。
請求項７の発明による電流センサのオフセット値算出装置は、充放電可能な蓄電手段からの放電電流によって駆動することで車両を走行させる駆動手段、蓄電手段への充電電流を発電する発電手段、および蓄電手段からの放電電流によって動作することで車両の走行を補助する補機手段をそれぞれ制御するための制御手段と、電流センサによって検出される蓄電手段の充放電電流値に基づいて、電流センサのオフセット値を算出するオフセット値算出手段とを備える。そして、制御手段は、車両が走行中に、発電手段により発電される充電電流値と、駆動手段および補機手段による消費電流値の合計とが等しい充放電停止状態となるように、駆動手段、発電手段および補機手段をそれぞれ制御し、オフセット値算出手段は、制御手段により駆動手段、発電手段および補機手段が充放電停止状態となるようにそれぞれ制御されているときに、電流センサによって検出される蓄電手段の充放電電流値に基づいて、電流センサのオフセット値を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両の走行開始後に温度ドリフト等によってオフセット電流値に変動が生じても、適切な電流センサのオフセット値を算出してオフセット補正を正しく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
−第１の実施の形態−
図１は、本発明を車両用の充放電制御システムに適用した第１の実施の形態によるブロック図である。この充放電制御システムは、電気自動車やハイブリッド自動車などのように電気モータで駆動する車両に搭載されて使用されるものであり、組電池１１、メインリレー１３、インバータ（INV）１４、補機システム１５、モータ１６、ハイブリッドコントローラ（HCM）１７、電流センサ１８、およびバッテリコントローラ１９を備える。これらの各構成品の間は、導線１２によって互いに接続されている。
【０００８】
組電池１１は、充放電可能な二次電池であって、複数のセル１０を直列に接続して構成されている。組電池１１はメインリレー１３を介してインバータ１４および補機システム１５と接続されており、これらに対し放電して直流電流を供給することができる。また、車両の回生ブレーキ動作時には、モータ１６において発生した交流回生電流がインバータ１４によって直流電流に変換され、組電池１１に入力される。これにより、組電池１１が充電される。
【０００９】
メインリレー１３は、ハイブリッドコントローラ１７によってその開閉状態が制御される。メインリレー１３の開閉動作により、組電池１１とその負荷であるインバータ１４および補機システム１５との間が電気的に接続または開放される。なお、メインリレー１３は図１において二箇所にあるが、これらは同じように開閉制御される。すなわち、いずれか一方が開いているときにはもう一方も開いており、いずれか一方が閉じていればもう一方も閉じている。なお、図１ではメインリレー１３が二箇所に備えられた例を示しているが、組電池１１とその負荷との電気的接続状態を切り替えることができれば、何箇所に備えられていてもよい。
【００１０】
インバータ１４は、組電池１１から供給される直流電流を交流電流に変換し、その交流電流を車両の走行駆動用のモータ１６に供給する。これにより、組電池１１からの放電電流によりモータ１６が駆動して車両が走行する。またインバータ１４は、モータ１６を利用した回生ブレーキによる車両制動時には、モータ１６において発生する交流回生電流を直流電流に変換し、それを充電電流として用いて組電池１１を充電する。
【００１１】
補機システム１５は、たとえばエアコンやヘッドライトなど、車両の走行を補助するために車両に備えられている各種の電装品によって構成されている。補機システム１５は、組電池１１からの放電電流によって動作し、その動作状態は車両の運転者の操作や車両の走行状態に応じて切り替えられる。すなわち、補機システム１５を構成している各電装品は、運転者の操作や車両の走行状態に応じてオンオフされるとともに、複数の動作モードを有する電装品については、その動作モードが選択される。
【００１２】
ハイブリッドコントローラ１７は、インバータ１４および補機システム１５を制御することにより、モータ１６の駆動を制御して車両の走行制御を行うとともに、各種の電装品の動作状態を制御する。またハイブリッドコントローラ１７は、メインリレー１３の開閉制御を行うことにより、組電池１１と各負荷との接続状態を切り替える。なお、後述するように、ハイブリッドコントローラ１７には、バッテリコントローラ１９から組電池１１の充放電状態の情報が出力される。この充放電状態の情報に基づいて、ハイブリッドコントローラ１７の制御動作が実行される。
【００１３】
電流センサ１８は、組電池１１から各負荷へ供給される放電電流や、インバータ１４から組電池１１へ出力される充電電流を検出することにより、組電池１１における充放電電流値を検出する。この検出結果は、電流センサ１８からのセンサ出力としてバッテリコントローラ１９へ出力される。
【００１４】
バッテリコントローラ１９は、ＣＰＵ１９ａおよびメモリ１９ｂを備えている。メモリ１９ｂには、ＣＰＵ１９ａによって求められた電流センサ１８のオフセット補正値が記憶されている。なお、電流センサ１８のオフセット補正値を求める具体的な方法については、次の段落以降で説明する。ＣＰＵ１９ａは、メモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値を用いて電流センサ１８からのセンサ出力をオフセット補正し、オフセット補正後の充放電電流値を算出する。そして、算出されたオフセット補正後の充放電電流値に基づいて組電池１１の充放電状態を求め、それをハイブリッドコントローラ１７へ出力する。
【００１５】
ここで、電流センサ１８のオフセット補正値を求める方法について説明する。図２は、電流センサ１８からのセンサ出力の例をグラフ化して表したものであり、電流値が＋側のときは放電電流によるセンサ出力を、−側のときは充電電流によるセンサ出力をそれぞれ示している。このグラフにおいて、時刻ｔ１までの充電区間には、回生ブレーキを用いた車両制動時にインバータ１４から組電池１１へ充電電流が出力されるときのセンサ出力を示している。また、時刻ｔ２より後の放電区間には、車両が走行を開始した後のセンサ出力を示している。
【００１６】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの微小電流放電区間には、車両のイグニッションスイッチがオンであってモータ１６が駆動しておらず、さらに補機システム１５の消費電流が微小であると見なせるときのセンサ出力を示している。なお、車両のイグニッションスイッチがオンであってモータ１６が駆動していない状況とは、たとえば信号待ちの一時停止中のように、車両が走行開始後にアイドルストップで停止している場合などが該当する。また、補機システム１５の消費電流が微小であると見なせる状況とは、補機システム１５を構成する各電装品のうち、その消費電流が所定値よりも小さいものを除いた全ての電装品が動作していない場合のことを指しており、たとえば車両のエアコンとヘッドライトがいずれもオフである場合などが該当する。このときのセンサ出力をIoff1と表すと、図２に示すようにIoff1の大きさは概ね一定である。
【００１７】
ところで、微小電流放電区間では車両が停止しておりモータ１６が駆動していないことから、組電池１１からインバータ１４への供給電流値はほぼ０Ａに等しい。また、補機システム１５における消費電流が微小であると見なせる状況にあることから、組電池１１から補機システム１５への供給電流値もほぼ０Ａと見なすことができる。すなわち、微小電流放電区間において電池１１から実際に放電される電流は０であるといえるため、電流センサ１８からのセンサ出力の理想値は０である。
【００１８】
以上説明したように、時刻ｔ１からｔ２までの微小電流放電区間において、車両のイグニッションスイッチがオンであってモータ１６が駆動しておらず、さらに補機システム１５の消費電流が微小であると見なせる状況である場合は、電流センサ１８からのセンサ出力の理想値が０となる。それにも関わらず、図２のように電流センサ１８によってほぼ一定のセンサ出力Ioff1が検出される場合は、そのセンサ出力Ioff1をオフセット電流として検出することにより、電流センサ１８のオフセット補正値を求めることができる。オフセット補正値Ioff1はバッテリコントローラ１９のメモリ１９ｂによって記憶され、オフセット補正後の充放電電流値をＣＰＵ１９ａにおいて算出するのに用いられる。
【００１９】
すなわち、車両が走行中に電流センサ１８によって検出されたセンサ出力値をIsとすると、オフセット補正後の充放電電流値Iは、予め上記のように微小電流放電区間において求められ、メモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値Ioff1を用いて、以下の式（１）のように表される。
I＝Is−Ioff1  ・・・（１）
【００２０】
なお、微小電流放電区間ではオフセット電流Ioff1を所定の時間サイクルごとに繰り返し検出し、その検出結果によってオフセット補正値を逐次更新する。これにより、温度ドリフトなどが生じて車両の走行中にオフセット電流が変動しても、最新の検出結果から正確なオフセット補正値を求めることができる。
【００２１】
上記の説明では、微小電流放電区間において車両のイグニッションスイッチがオンであってモータ１６が駆動しておらず、さらに補機システム１５の消費電流が微小であると見なせる場合には、電流センサ１８のセンサ出力をオフセット電流として検出することにより、オフセット補正値を求めることができることを説明した。しかし、車両のイグニッションスイッチがオンでモータ１６が駆動していなければ、補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況ではない場合であっても、電流センサ１８のセンサ出力からオフセット補正値を求めることができる。その方法を以下に説明する。
【００２２】
図３のグラフは、図２とは異なり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの微小電流放電区間において補機システム１５の消費電流が微小であると見なせない場合の電流センサ１８からのセンサ出力例を示している。このグラフにおいて微小電流放電区間に検出されるセンサ出力をIoutと表すと、このときのオフセット補正値Ioff2は、補機システム１５の消費電流をIhcとして、以下の式（２）のように表すことができる。
Ioff2＝Iout−Ihc  ・・・（２）
【００２３】
上記の式（２）において、補機システム１５の消費電流Ihcは、補機システム１５の動作状況、すなわち車両においてどの電装品がどのような状態で動作しているかを判断することで求められる。このとき、メモリ１９ｂには補機システム１５の各電装品の消費電流値が予め記憶されている。たとえば、車両のエアコンとヘッドライトがいずれもオンである場合、予めメモリ１９ｂに記憶されたエアコンの消費電流値とヘッドライトの消費電流値を合算することにより、補機システム１５の消費電流Ihcが求められる。エアコンとヘッドライト以外のものが補機システム１５において動作している場合も、同様にして消費電流Ihcを求めることができる。
【００２４】
式（２）によって算出されたオフセット補正値Ioff2は、バッテリコントローラ１９のメモリ１９ｂによって記憶され、オフセット補正後の充放電電流値をＣＰＵ１９ａにおいて算出するのに用いられる。車両が走行中に電流センサ１８によって検出されたセンサ出力値をIsとすると、オフセット補正後の充放電電流値Iは、予め上記のように微小電流放電区間において求められメモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値Ioff2を用いて、以下の式（３）のように表される。
I＝Is−Ioff2  ・・・（３）
【００２５】
なお、車両走行中のセンサ出力値Isからオフセット補正後の充放電電流値Iを求めるときには、式（１）と（３）のどちらを用いるようにしてもよい。たとえば、オフセット補正値Ioff1とIoff2がそれぞれ求められた時刻を比較し、その時刻がより遅い方、すなわち新しく算出された方を用いて、式（１）と（３）のいずれかによってオフセット補正後の充放電電流値Iを求める。このようにすれば、最新のオフセット補正値を用いてオフセット補正後の充放電電流値Iを求めることができる。
【００２６】
以上の説明では、微小電流放電区間において電流センサ１８により検出されたセンサ出力に基づいて求められたオフセット補正値Ioff1とIoff2をそのまま用いて、オフセット補正後の充放電電流値Iを求める例を説明した。しかし、オフセット補正値Ioff1とIoff2を異なる時刻においてそれぞれ複数回サンプリングし、その平均値をバッテリコントローラ１９のＣＰＵ１９ａにおいて演算した結果を用いてオフセット補正後の充放電電流値Iを求めることとしてもよい。このようにすれば、より高精度に得られたオフセット補正値に基づいて、オフセット補正後の充放電電流値Iを求めることができる。
【００２７】
また、オフセット補正値Ioff1やIoff2が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定することにより、電流センサ１８の故障を検知することができる。すなわち、電流センサ１８からのセンサ出力に基づいて求められたオフセット補正値Ioff1やIoff2が、電流センサ１８の仕様上想定される予め定められた範囲を超えている場合は、電流センサ１８が故障していると判断できる。さらに、上記のようにオフセット補正値Ioff1とIoff2を複数化サンプリングした平均値を用いて電流センサ１８の故障判断を行うこととすれば、故障検知の精度を向上することができる。
【００２８】
以上説明したように、微小電流放電区間に該当する場合のセンサ出力に基づいて、電流センサ１８のオフセット補正値Ioff1およびIoff2を求めるときのフローチャートを図４に示す。このフローチャートは、ＣＰＵ１９ａによって車両のイグニッションスイッチがオンされているときに実行される。
【００２９】
ステップＳ１００では、モータ１６が駆動しているか否かを判定する。モータ１６が駆動している間はステップＳ１００を繰り返し、モータ１６が停止したときに次のステップＳ２００へ進む。
【００３０】
ステップＳ２００では、補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況であるか否かを判定する。微小と見なせる状況であればステップＳ３００へ進み、そうでなければステップＳ４００へ進む。なお、ステップＳ２００の判定は、補機システム１５の動作状態、すなわち各電装品の動作状態に基づいて行われる。すなわち、前述のように車両のエアコンとヘッドライトがいずれもオフである場合などは、補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況であると判定される。
【００３１】
ステップＳ３００へ進んだ場合、ステップＳ３００では、電流センサ１８からのセンサ出力を検出する。次のステップＳ３１０では、ステップＳ３００で検出したセンサ出力に基づいて、オフセット補正値Ioff1を算出する。すなわち、前述したように、ステップＳ３００で検出されたセンサ出力によって表される充放電電流値をオフセット補正値Ioff1とする。ステップＳ３１０を実行したら、ステップＳ５００へ進む。
【００３２】
ステップＳ４００へ進んだ場合、ステップＳ４００ではステップＳ３００と同様に、電流センサ１８からのセンサ出力を検出する。次のステップＳ４１０では、補機システム１５の消費電流Ihcを算出する。このとき前述のように、補機システム１５の動作状況を判断し、その判断結果とメモリ１９ｂに予め記憶された各電装品の消費電流値とに基づいて、消費電流Ihcを算出する。
【００３３】
ステップＳ４２０では、ステップＳ４００で検出したセンサ出力と、ステップＳ４１０で算出した補機システム１５の消費電流Ihcとに基づいて、式（２）によりオフセット補正値Ioff2を算出する。ステップＳ４２０を実行したら、ステップＳ５００へ進む。
【００３４】
ステップＳ５００では、ステップＳ３１０で算出されたオフセット補正値Ioff1、またはステップＳ４２０で算出されたオフセット補正値Ioff2を、メモリ１９ｂに記憶する。車両の走行中には、こうしてメモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値Ioff1またはIoff2を用いて、式（１）または（３）によりオフセット補正後の充放電電流値Iを求める。ステップＳ５００を実行したらステップＳ１００へ戻り、以上説明したような処理を繰り返す。
【００３５】
以上説明した第１の実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
（１）モータ１６が駆動しているか否かを判定する（ステップＳ１００）とともに、補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況であるか否かを補機システム１５の動作状態に基づいて判定する（ステップＳ２００）。そして、ステップＳ１００においてモータ１６が駆動していないと判定され、かつステップＳ２００において補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況であると判定されたときに、電流センサ１８によって組電池１１の充放電電流値を検出し（ステップＳ３００）、その充放電電流値に基づいて、電流センサ１８のオフセット値を算出する（ステップＳ３１０）こととした。このようにしたので、車両の走行開始後に温度ドリフト等によってオフセット電流値に変動が生じても、適切な電流センサのオフセット値を算出してオフセット補正を正しく行うことができる。
【００３６】
（２）ステップＳ１００においてモータ１６が駆動していないと判定され、かつステップＳ２００において補機システム１５の消費電流が微小と見なせる状況でないと判定されたときに、電流センサ１８によって組電池１１の充放電電流値を検出する（ステップＳ４００）とともに、補機システム１５の消費電流を算出する(ステップＳ４１０）。そして、ステップＳ４００で検出された充放電電流値と、ステップＳ４１０で算出された消費電流値とに基づいて、電流センサ１８のオフセット値を算出する（ステップＳ４２０）こととした。このようにしたので、補機システムの消費電流が微小と見なせる状況ではない場合であっても、電流センサのセンサ出力からオフセット補正値を求めることができる。
【００３７】
（３）オフセット補正値Ioff1とIoff2を異なる時刻においてそれぞれ複数回サンプリングし、その平均値をバッテリコントローラ１９のＣＰＵ１９ａにおいて演算した結果を用いてオフセット補正後の充放電電流値を求めることとすれば、より高精度に得られたオフセット補正値に基づいてオフセット補正を行うことができる。
【００３８】
（４）オフセット補正値Ioff1やIoff2が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内でないと判定されたときに電流センサ１８が故障していると判断することとすれば、車両の走行開始後であっても電流センサの故障を検知することができる。
【００３９】
−第２の実施の形態−
図５は、本発明を車両用の充放電制御システムに適用した第２の実施の形態を示す図である。本実施形態の充放電制御システムは、駆動用の電気モータとエンジンを両方備えたハイブリッド自動車に搭載されて使用されるものであり、図１に示す第１の実施の形態と比べて、一組のモータ２０およびインバータ２１が追加されている点以外は、同じ構成である。
【００４０】
モータ２０およびインバータ２１は、モータ１６およびインバータ１４と同じように動作する。すなわち、組電池１１から供給される直流電流をインバータ２１によって交流電流に変換し、その交流電流をインバータ２１からモータ２０に供給することにより、組電池１１からの放電電流によりモータ２０が駆動して車両が走行する。また、モータ２０による回生ブレーキを用いた車両制動時には、モータ２０において発生する交流回生電流がインバータ２１によって直流電流に変換され、充電電流として組電池１１に出力される。
【００４１】
図５に示す第２の実施の形態において電流センサ１８のオフセット補正値を求める方法を以下に説明する。本実施形態では、車両のエンジンが駆動しており、さらにモータ１６および２０のどちらか一方（駆動モータと称する）が駆動しているときに、もう一方のモータ（発電モータと称する）により発電を行い、組電池１１への充電電流を発生させる。このとき、電流センサ１８のオフセット補正値を求めるため、発電モータにより発電される充電電流値と、駆動モータおよび補機システム１５による消費電流値の合計とが等しくなるように、ハイブリッドコントローラ１７によってインバータ１４および２１と補機システム１５を制御する。なお、このときインバータ１４および２１によって消費される電流値についても考慮する。これにより、発電モータで発生した回生電流は全て消費され、組電池１１において放電および充電が行われない状態を車両の走行中に作り出すことができる。以下の説明では、このような状態を充放電停止状態と称する。
【００４２】
以上説明したような充放電停止状態となったときには、電流センサ１８からのセンサ出力の理想値は０である。したがって、このとき電流センサ１８によって検出されるセンサ出力値Ioff3をオフセット電流として検出し、これをオフセット補正値とすることにより、電流センサ１８のオフセット補正値を求めることができる。オフセット補正値Ioff3はバッテリコントローラ１９のメモリ１９ｂによって記憶される。
【００４３】
車両が上記のような充放電停止状態ではないときに、電流センサ１８によって検出されたセンサ出力値をIsとすると、オフセット補正後の充放電電流値Iは、予め充放電停止状態において求められメモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値Ioff3を用いて、以下の式（４）のように表される。これにより、車両走行中のセンサ出力値Isからオフセット補正後の充放電電流値Iを求めることができる。
I＝Is−Ioff3  ・・・（４）
【００４４】
以上説明したように、充放電停止状態におけるセンサ出力に基づいて、電流センサ１８のオフセット補正値Ioff3を求めるときのフローチャートを図６に示す。このフローチャートは、ＣＰＵ１９ａによって車両のイグニッションスイッチがオンされているときに実行される。
【００４５】
ステップＳ１１０では、充放電停止状態であるか否かを判定する。このとき、充放電停止状態であるか否かは、ハイブリッドコントローラ１７の制御状態に応じて判断される。すなわち、ハイブリッドコントローラ１７によってインバータ１４および２１と補機システム１５が充放電停止状態となるように制御されている場合は、充放電停止状態であると判定し、そうでない場合は、充放電停止状態でないと判定する。充放電停止状態ではないと判定された場合はステップＳ１１０を繰り返し、充放電停止状態であると判定されたときには次のステップＳ３５０へ進む。
【００４６】
なお、ハイブリッドコントローラ１７では、任意のタイミングでインバータ１４および２１と補機システム１５を充放電停止状態となるように制御することができる。たとえば、予め決められた所定のタイミングで充放電停止状態としてもよい。あるいは、車両の運動状態が所定の状態、たとえば一定の速度以上で走行している場合などに充放電状態としてもよい。車両の安定した走行動作が妨げられない限り、どのようなタイミングで充放電状態としてもよい。
【００４７】
ステップＳ３５０では、図４のステップＳ３００と同様に、電流センサ１８からのセンサ出力を検出する。次のステップＳ３６０では、図４のステップＳ３１０と同様に、ステップＳ３５０で検出されたセンサ出力によって表される充放電電流値をオフセット補正値Ioff3とすることにより、ステップＳ３５０で検出したセンサ出力に基づいてオフセット補正値Ioff3を算出する。ステップＳ３６０を実行したら、ステップＳ５１０へ進む。
【００４８】
ステップＳ５１０では、ステップＳ３６０で算出されたオフセット補正値Ioff3をメモリ１９ｂに記憶する。車両が充放電停止状態でないときには、こうしてメモリ１９ｂに記憶されたオフセット補正値Ioff3を用いて、式（４）によりオフセット補正後の充放電電流値Iを求める。ステップＳ５１０を実行したらステップＳ１１０へ戻り、以上説明したような処理を繰り返す。
【００４９】
なお、本実施形態においても第１の実施の形態と同様に、オフセット補正値Ioff3を異なる時刻においてそれぞれ複数回サンプリングし、その平均値をバッテリコントローラ１９のＣＰＵ１９ａにおいて演算した結果を用いて、オフセット補正後の充放電電流値Iを求めることとしてもよい。このようにすれば、前述したように、より高精度に得られたオフセット補正値に基づいて、オフセット補正後の充放電電流値Iを求めることができる。
【００５０】
また、第１の実施の形態と同様に、オフセット補正値Ioff3が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定することにより、電流センサ１８の故障を検知することもできる。さらに、この故障検知において、オフセット補正値Ioff3を複数化サンプリングした平均値を用いて電流センサ１８の故障判断を行うこととすれば、第１の実施の形態において説明したように、故障検知の精度を向上することができる。
【００５１】
以上説明した第２の実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
（１）２つのモータ１６および２０のどちらか一方を駆動モータとし、もう一方を発電モータとする。そして車両が走行中に、ハイブリッドコントローラ１７により、発電モータにより発電される充電電流値と、駆動モータおよび補機システム１５の消費電流の合計とが等しい充放電停止状態となるように、駆動モータ、発電モータおよび補機システム１５をそれぞれ制御する。この充放電停止状態のときに、電流センサ１８によって組電池１１の充放電電流値を検出し（ステップＳ３５０）、その充放電電流値に基づいて、電流センサ１８のオフセット値を算出する（ステップＳ３６０）こととした。このようにしたので、第１の実施の携帯と同様に、車両の走行開始後に温度ドリフト等によってオフセット電流値に変動が生じても、適切な電流センサのオフセット値を算出してオフセット補正を正しく行うことができる。
【００５２】
（２）第１の実施の形態と同様に、オフセット補正値Ioff3を異なる時刻においてそれぞれ複数回サンプリングし、その平均値をバッテリコントローラ１９のＣＰＵ１９ａにおいて演算した結果を用いてオフセット補正後の充放電電流値を求めることとすれば、より高精度に得られたオフセット補正値に基づいてオフセット補正を行うことができる。
【００５３】
（３）第１の実施の形態と同様に、オフセット補正値Ioff3が予め定められた所定範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内でないと判定されたときに電流センサ１８が故障していると判断することとすれば、車両の走行開始後であっても電流センサの故障を検知することができる。
【００５４】
なお、上記の各実施形態において、電流センサ１８によって検出する充放電電流の対象は、組電池１１に限られず、キャパシタ等、充放電可能な蓄電手段であればよい。また、組電池の構造や電流センサの種類等によって、本発明が限定されることもない。
【００５５】
以上説明した実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。
【００５６】
上記の各実施の形態では、蓄電手段を組電池１１、駆動手段をモータ１６または２０、補機手段を補機システム１５、発電手段をモータ１６または２０、制御手段をハイブリッドコントローラ１７によってそれぞれ実現している。また、駆動判定手段、補機判定手段、消費電流算出手段、第１のオフセット値算出手段、第２のオフセット値算出手段およびオフセット値算出手段をバッテリコントローラ１９のＣＰＵ１９ａの処理によって実現している。具体的には、駆動判定手段を図４のステップＳ１００、補機判定手段をステップＳ２００、第１のオフセット値算出手段をステップＳ３１０、消費電流算出手段をステップＳ４１０、第２のオフセット値算出手段をステップＳ４２０によってそれぞれ実現し、オフセット値算出手段を図６のステップＳ３６０によって実現している。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施の形態による車両用の充放電制御システムのブロック図である。
【図２】微小電流放電区間において補機システムの消費電流が微小であると見なせる場合に、電流センサから出力されるセンサ出力の例をグラフ化して表した図である。
【図３】微小電流放電区間において補機システムの消費電流が微小であると見なせない場合に、電流センサから出力されるセンサ出力の例をグラフ化して表した図である。
【図４】微小電流放電区間に該当する場合のセンサ出力に基づいて、電流センサのオフセット補正値を求めるときのフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態による車両用の充放電制御システムのブロック図である。
【図６】充放電停止状態におけるセンサ出力に基づいて、電流センサのオフセット補正値を求めるときのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０：セル                              １１：組電池
１２：導線                              １３：メインリレー
１４：インバータ                        １５：補機システム
１６：モータ                            １７：ハイブリッドコントローラ
１８：電流センサ                        １９：バッテリコントローラ
２０：モータ                            ２１：インバータ
【図１】
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【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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