JP2004226154A - 二次電池用電流センサ補正方法 - Google Patents
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Abstract
【目的】本発明は、補正処理によって電流オフセットの発生を防止し、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させることを目的としている。
【構成】このため、出力状態または発電状態になる電動機と、電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と電動機とをコントローラを介して接続し、二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置と電池管理装置からの情報が入力されるとともに、コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持している。
【選択図】 図１
【構成】このため、出力状態または発電状態になる電動機と、電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と電動機とをコントローラを介して接続し、二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置と電池管理装置からの情報が入力されるとともに、コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持している。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は二次電池用電流センサ補正方法に係り、特にガソリン自動車や電動車両の二次電池管理装置において、この電池管理装置が電流積算により電池残量を検出する際の精度向上を図る二次電池用電流センサ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン自動車や電動車両において、搭載される二次電池の電池残量を検出する種々の方策が既に開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５０８７３号公報 （第２−４頁、図１−３）
【特許文献２】
特開２０００−１３７０６２号公報 （第５−７頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−１５１１６５号公報 （第２−３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガソリン自動車や電動車両に搭載される車載電池残量を精度良く検出することが、航続距離の向上や燃費の向上、排気ガスの低減に重要な役割を果たしている。
【０００５】
従来、電池残量の検出方法としては、電池電圧と電池温度等からの推定と、電流積算による充放電電気量の算出とを併用する方法がある（特開２０００−２６１９０５号公報、特開２００２−２３８１０６号公報）。
【０００６】
しかしながら、電池残量の検出は非常に困難であり、電池の劣化状態や雰囲気状態等により誤差が生ずることとなる。
【０００７】
また、電流積算に関しても誤差が生じ、積算誤差の累積により電池残量の検出誤りを増大することとなっている。
【０００８】
開示した公知技術においても、電流積算誤差を補正する方法が提案されている。
【０００９】
このとき、電流積算の誤差発生原因は一義的に特定することができるものではないが、１つの電流検出基準（例えば、０Ａ（ゼロ・アンペア）時の電流センサ基準出力）と実際の電流センサ出力とに誤差が生じている場合がある。
【００１０】
この結果、電流が流れていない状態にあっても、電流が流れているように電流積算処理されるため、積算誤差が生じてしまうという不都合がある。
【００１１】
この誤検出による誤差電流を電流オフセットとして、電池残量検出誤差の原因の１つとすることができる。
【００１２】
このため、この発明の目的は、電流オフセットによる電流検出誤差の削減を図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、出力状態または発電状態になることが可能な電動機と、この電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と前記電動機とをコントローラを介して接続し、前記二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置とこの電池管理装置からの情報が入力されるとともに、前記コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、前記電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、この制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、この制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持し、良好な補正処理環境を確保するとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止して、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させている。
【００１５】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図７はこの発明の第１実施例を示すものである。図２において、２はハイブリッド車両（「ＨＥＶ車両」ともいう）に搭載されるエンジンである。
【００１７】
このエンジン２に、１２Ｖ用の発電機４をベルト６によって連絡して設け、この発電機４に１２Ｖ用の電池８を接続して設け、１２Ｖ用の電池８を、前記エンジン２に接続して設けるとともに他の電気負荷（図示せず）へも接続して設ける。
【００１８】
また、前記エンジン２には、出力状態または発電状態になることが可能な電動機１０を設け、この電動機１０には、電動機１０が出力状態または発電状態になるように切り換えるコントローラ１２を接続して設ける。
【００１９】
前記電動機１０には、コントローラ１２を介して、前記電池８よりも高圧の二次電池１４を接続して設け、コントローラ１２と二次電池１４間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサ１６を持つ電池管理装置（「ＢＭＵ」ともいう）１８を設ける。
【００２０】
更に、この電池管理装置１８からの情報が入力されるとともに、前記コントローラ１２を制御する制御装置（「ＨＣＵ」ともいう）２０を設け、前記電動機１０とコントローラ１２と高圧の二次電池１４と二次電池用電流センサ１６と電池管理装置１８と制御装置２０とによって二次電池装置２２を構成する。
【００２１】
前記電池管理装置１８は、電流センサ１６により二次電池１４からの充放電電流を検出する。そして、電池管理装置１８は、後述する所定の制御動作の実施判定情報及び実施状態を第１の制御信号線２４−１により制御装置２０と交換する。
【００２２】
この第１の制御信号線２４−１は、デジタル２値信号（「”０”／”１”」）でもＣＡＮ等の通信信号のいずれの方策を使用することが可能である。
【００２３】
第１の制御信号線２４−１により電池管理装置１８の所定の制御動作実施を認識した制御装置２０は第２の制御信号線２４−２により前記コントローラ１２に対し所定の運転状態となるような制御命令を伝達する。
【００２４】
この第２の制御信号線２４−２は、前記第１の制御信号線２４−１のものと同様に、デジタル２値信号（「”０”／”１”」）でもＣＡＮ等の通信信号のいずれの方策を使用することが可能である。
【００２５】
このため、上述した構成によって、電流検出とそれに伴う前記電池管理装置１８の所定の制御動作に対して前記電動機１０を所望の制御状態とすることが可能となる。
【００２６】
ここで、電流積算に関して説明すると、前記二次電池１４の電池残量の検出に際して、前記電流センサ１６で検出した二次電池１４の充放電電流を前記電池管理装置１８にて積算処理することで、充放電電気量を算出し、二次電池１４の電池残量を検出する。このとき、電流センサ１６の電流検出誤差が電池残量誤差を生じさせることとなる。従って、電流積算の誤差を削減する方策が切望される。
【００２７】
前記電池管理装置１８の電流検出は、以下の処理によって演算される。
【００２８】
先ず、充放電電流０Ａ（ゼロ・アンペア）（電流が流れていない）時の電流センサ１６の出力（電圧）を、図３に示す如く、電流検出基準値として設定する。この設定処理は、前記電池管理装置１８に動作電源（１２Ｖ）が投入された直後の初期化処理時（充放電電流：０Ａ時）に実施される。また、電流検出基準値は、制御変数として前記電池管理装置１８の図示しないＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に保存される。
【００２９】
そして、電流検出基準値が設定された後は、その設定値を０Ａとして、充放電電流に則して電流センサ１６の出力（電圧）との差を電流値に換算する処理を行い、電流値を算出する。例えば、電流検出基準値＝２５００ｍＶに設定し、電流センサ出力＝２７００ｍＶを検出した際に、電流検出値は、
２７００ｍＶ−２５００ｍＶ＝２００ｍＶ
となり、この２００ｍＶは、電圧を電流値に換算した場合に、ｘｘＡとなる。
【００３０】
このとき、算出した電流値を積算することにより、充放電電気量を計算し、前記二次電池１４の電池残量を推定することが可能となる。
【００３１】
また、電流検出誤差に関して説明すると、上述した電流検出方策において、誤差が発生する一要因として前記電池管理装置１８の初期化時に設定された電流検出基準値と電流センサ１６の０Ａ時（充放電電流が流れていない時）出力がずれることが考えられる。この場合の電流検出誤差は、以下の通りとなる。
【００３２】
つまり、電流が流れていない状態での電流算出処理において、例えば、電流検出基準値＝２５００ｍＶに設定し、０Ａ時の電流センサ出力＝２５８０ｍＶを検出（電流が流れていない０Ａ時での電流センサ出力は、２５００ｍＶが適正値）した際に、電流検出値は、
２５８０ｍＶ−２５００ｍＶ＝８０ｍＶ
となり、この８０ｍＶは、電圧を電流値に換算した場合に、ｙｙＡとなる。
【００３３】
そして、電流が流れていない状態で、電流センサ出力が電流検出基準値の設定からずれたことにより、検出値が０Ａにならず、ｙｙＡを検出してしまう。この結果、電流積算に誤差を生じる。この誤差電流を電流オフセットという（図４参照）。
【００３４】
更に、誤差発生要因に関して説明すると、誤差電流が生じる原因は、残留磁気による電流センサ出力のヒステリシス特性にある。これは、充放電後に電流が流れなくなった状態（０Ａ）に戻った時に、電流センサ１６の出力が残留磁気の影響により元の０Ａ時の出力電圧まで戻らない状態のことである。図５には、放電側ヒステリシス（「放電側ヒス」ともいう）及び充電側ヒステリシス（「充電側ヒス」ともいう）からなるヒステリシス特性を示す。
【００３５】
このヒステリシス特性は、図５に示す如く、充放電電流を電流センサ１６が検出した後に電流が流れなくなった状態（０Ａ）に戻った時に、電流センサ出力が０Ａ相当の出力電圧まで戻らず、オフセット電圧（「電流オフセット」と換言できる）が残る様子を示している。このヒステリシス特性がＨＥＶ車両の走行状態において電流検出後に発生することで、図４に示す如く、電流オフセットが生じ、電流積算誤差の原因の１つとなる。
【００３６】
ＨＥＶ車両走行に伴う電流オフセットの発生状況を説明すると、図６にＨＥＶ車両走行中の充放電電流と電流センサ出力との状態を示すが、充電または放電が終了する度に０Ａ時の電流センサ１６の出力はヒステリシス特性により変化し、電流検出基準値（０Ａ時出力電圧）と差が生じ、電流オフセットとなることを表している。
【００３７】
図６の電流検出基準値は、放電終了後の電流センサ出力の電圧により前記電池管理装置１８に設定されているため、充電終了後の電流センサ出力の電圧と差が生じている。つまり、一義的に設定される電流検出基準値に対して、電流センサ１６の出力は残留磁気のヒステリシス特性により０Ａ時出力の不一致を発生し、積算誤差が生じるものである。
【００３８】
この結果、オフセット誤差が生じるのは、ヒステリシス特性で放電検出後と充電検出後であり、０Ａ時の電流センサ１６の出力が異なることが原因となる。つまり、電流検出基準値が一義的に設定（電池管理装置１８）されているのに対して、充放電後の電流センサ出力が特定の値に収束しないことが問題を惹起させている。
【００３９】
仮に電流検出基準値が放電終了後の０Ａ時センサ出力値に設定されていれば、充電運転終了後の０Ａ時センサ出力は電流オフセットを生じる。このように、一義的に電流検出基準値を設定したのでは、ヒステリシス特性により、いずれにしてもオフセット誤差が生じることが明らかである。
【００４０】
図６は、放電終了後の０Ａ時センサ出力値に電流検出基準値が設定された場合に、充電運転終了後にオフセット誤差が生じている状態を示している。このオフセット誤差が生じるのは、前記電動機１０の運転停止（充放電終了）後に電流オフセットを生じる場合であり、この誤差の累積を抑制するためにも、電流検出基準値の補正は電動機１０の運転停止（充放電終了）直後に実施することが有効である。
【００４１】
電流検出基準値の補正を電動機１０の運転停止（充放電終了）直後に毎回実施することで、オフセット誤差の発生を最小にさざめることができるものである。
【００４２】
電流オフセットの削減方策に関して説明すると、電流積算誤差削減のためには、積算誤差の一要因である電源オフセットの発生を防止する必要がある。上述した電流センサ出力のヒステリシス特性による０Ａ時出力の変化に対し、電流検出基準値を追従するように補正するものである。
【００４３】
そして、この発明の第１実施例においては、前記電池管理装置１８が電流センサ１６の補正処理要求を制御装置２０に出力するとともに、この制御装置２０は電流センサ１６の補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中の前記電動機１０を維持する構成とする。
【００４４】
詳述すれば、前記電池管理装置１８は、制御装置２０から電動機１０の運転状態の信号を受けるとともに、電動機１０の運転状態から停止状態への切換動作を検知し、制御装置２０へ二次電池用電流センサ１６の補正処理要求を出力するものである。
【００４５】
次に、図１の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャート及び図７のタイムチャートに沿って作用を説明する。
【００４６】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（１０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（１０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００４７】
そして、前記電池管理装置１８は、第１の制御信号線２４−１を介して、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信（１０６）し、運転中から運転停止中となったか否かを判断（１０８）する。
【００４８】
この判断（１０８）がＮＯの場合には、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信する処理（１０６）に戻り、判断（１０８）がＹＥＳの場合には、発電機４及び電動機１０の運転状態が運転中から運転停止中となったものであり、発電機４及び電動機１０の運転状態が運転中から運転停止中となった時に、前記電池管理装置１８は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線２４−１により電池への充放電電流を流さないように前記制御装置２０へ補正処理中、つまり補正処理要求を伝達する（１１０）。
【００４９】
前記制御装置２０は、第１の制御信号線２４−１により前記電池管理装置１８の要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線２４−２により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線２４−１により前記電池管理装置１８に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（１１２）。
【００５０】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（１１４）を行い、この判断（１１４）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（１１２）に戻り、判断（１１４）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置１８は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（１１６）。
【００５１】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置１８は、第１の制御信号線２４−１により処理終了を他の制御装置に伝達（１１８）し、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信する処理（１０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機４及び電動機１０の運転を再開するものである。
【００５２】
これにより、前記電池管理装置１８が電流センサ１６の補正処理要求を制御装置２０に出力するとともに、この制御装置２０は電流センサ１６の補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、少なくとも運転停止中の前記電動機１０の停止状態を維持し、電池への充放電電流が流れないようにし、良好な補正処理環境を確保することができるとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止し得て、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させることができる。
【００５３】
また、前記電池管理装置１８が、制御装置２０から電動機１０の運転状態の信号を受けるとともに、電動機１０の運転状態から停止状態（「運転中から運転停止中」ともいう）への切換動作を検知し、制御装置２０へ二次電池用電流センサ１６の補正処理要求を出力することにより、電流検出基準値の補正処理を行い（図７の破線矢印参照）、電流検出基準値の補正処理の終了後に、電流センサ出力（０Ａ）と電流検出基準値（図７の破線部分参照）とが一致した値となり、電流検出基準値の変更更新するタイミングを電流センサ１６のヒステリシス特性により、誤差が生じ易いモータ運転停止直後に行うことができ、誤差の累積を最小限に抑制し得る。
【００５４】
図８はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００５５】
この第２実施例の特徴とするところは、電流センサが所定の電流値以上の電流を検知した時に補正処理を実施する構成とした点にある。
【００５６】
すなわち、前記電流センサのヒステリシス特性に依存することとなるが、電流センサの計測レンジに対して小さい電流に関しては、ヒステリシス特性の影響を無視できる場合がある。
【００５７】
このような場合を考慮し、前記電流センサが所定の電流値（「電流しきい値」ともいう）以上の電流を検知した時に、電流検出基準値の補正を行うものである。
【００５８】
次に、図８の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００５９】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（２０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（２０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００６０】
そして、前記電池管理装置は、第１の制御信号線を介して、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信（２０６）し、運転中から運転停止中となったか否かを判断（２０８）する。
【００６１】
この判断（２０８）がＮＯの場合には、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻り、判断（２０８）がＹＥＳの場合には、前記電流センサの検知する運転中の最大電流値が所定の電流値である電流しきい値を越えているか否かの判断（２１０）に移行し、この判断（２１０）がＮＯの場合には、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻り、判断（２１０）がＹＥＳの場合には、発電機及び電動機の運転状態が運転中から運転停止中となったものであり、発電機及び電動機の運転状態が運転中から運転停止中となった時に、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線により電池への充放電電流を流さないように前記制御装置へ補正処理開始、つまり補正処理要求を伝達する（２１２）。
【００６２】
前記制御装置は、第１の制御信号線により前記電池管理装置の要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線により前記電池管理装置に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（２１４）。
【００６３】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（２１６）を行い、この判断（２１６）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（２１４）に戻り、判断（２１６）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（２１８）。
【００６４】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置は、第１の制御信号線により処理終了を他の制御装置に伝達（２２０）し、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機及び電動機の運転を再開するものである。
【００６５】
これにより、ヒステリシス特性によってオフセット誤差が必ず発生する訳ではなく、充放電電流値が小さい場合等はオフセット誤差が発生しない場合があり、このような時に電流検出基準値の補正は不要であるので、前記電流センサが所定の電流値（「電流しきい値」ともいう）以上の電流を検知した時、つまりオフセット誤差が発生するような充放電が行われた時のみ電流検出基準値の補正を実施することとし、オフセット誤差の悪化を伴わずに、電流検出基準値の補正頻度の低減や補正のためのモータ運転停止動作の削減等を実現することができる。
【００６６】
図９はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００６７】
この第３実施例の特徴とするところは、電流検出基準値の補正処理を所定時間毎に行う構成とした点にある。
【００６８】
すなわち、逐次電流検出基準値の補正する方策に比べ若干の誤差が生じるが、所定時間毎に誤差が修正されるので積算誤差増加の防止に寄与し得るものである。
【００６９】
前記所定時間の設定方策としては、オフセット誤差の累積を抑制するために、以下の如く所定時間（「補正周期」とも換言できる）を設定する必要がある。
【００７０】
つまり、オフセット誤差の許容範囲を考慮して、次式にて所定時間の最大値を決定する。
所定時間＜二次電池定格容量・許容誤差割合／最大オフセット電流値・６０例えば、
二次電池定格容量 ＝６．５Ａｈ
許容誤差割合 ＝０．０５（オフセット誤差を定格容量比５％以内とする）
最大オフセット電流値＝０．２Ａ（確認したオフセット電流最大値）
とした場合に、
所定時間＜９７．５ｍｉｎ
となり、オフセット電流の累積誤差が定格容量比許容誤差５％に到達する時間を所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値とする。
【００７１】
このため、上述した如く、許容誤差割合を定義し、最大オフセット電流を確認することで上述の式により電流検出基準値の補正処理を行う際の所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値を算出することができる。この最大値に対してある程度のマージンを見込んで任意に周期を設定すると、例えば、所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値の約半分として、４５ｍｉｎ間隔で電流検出基準値の補正処理を実施するように設定とする。
【００７２】
次に、図９の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００７３】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（３０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（３０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００７４】
そして、電流検出基準値の設定後に所定時間、例えば１０分間が経過したか否かの判断（３０６）を行い、この判断（３０６）がＮＯの場合には、判断（３０６）がＹＥＳとなるまで判断（３０６）を繰り返し、判断（３０６）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線により電池へ充放電電流を流さないように制御装置へ補正処理開始要求を伝達する（３０８）。
【００７５】
前記制御装置は、第１の制御信号線により前記電池管理装置からの補正処理開始要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線により前記電池管理装置に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（３１０）。
【００７６】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（３１２）を行い、この判断（３１２）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（３１０）に戻り、判断（３１２）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（３１４）。
【００７７】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置は、第１の制御信号線により処理終了を他の制御装置に伝達（３１６）し、電流検出基準値の設定後に所定時間、例えば１０分間が経過したか否かの判断（３０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機及び電動機の運転を再開するものである。
【００７８】
これにより、オフセット誤差の発生を許容することとなるが、電流検出基準値の補正処理を所定時間毎に行うことによってある程度の誤差累積の抑制が可能となり、オフセット誤差の悪化を伴うこととなるが、電流検出基準値の補正頻度の低減による処理負荷の減少やモータ運転停止動作の削減等が、上述の第１実施例にものよりも顕著に実現できるものである。
【００７９】
なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００８０】
例えば、この発明の第１実施例においては、唯一の電流検出基準値を設定する構成としたが、複数の電流検出基準値を設定する構成とすることも可能である。
【００８１】
すなわち、前記電池管理装置は、電流センサの複数の基準出力を持ち、停止状態となる直前の電動機の運転状態に応じて使い分けるように設定するものである。
【００８２】
詳述すれば、電流検出基準値のヒステリシス特性によるオフセット誤差分を予め実機にて確認し、電流検出基準値を充放電いずれかの状態で設定するとともに、この設定に対してオフセット誤差の発生する運転後にオフセット誤差分（既知データ）を補正計算する。
【００８３】
また、ヒステリシスを懸案して、電動機の運転が停止中の電流センサの出力電圧である電流検出基準値を、例えば２つ持ち電動機の直前の運転状態（充電あるいは放電）によって使い分けることも可能である。
【００８４】
さすれば、電流検出基準値の補正を計算のみで実施でき、補正のためのモータ運転停止も必要なくなるという効果がある。
【００８５】
また、電流検出基準値の補正を組み合わせる場合においても、その補正周期を長くすることができるものである。
【００８６】
設定例を説明する。例えば、
とし、上記の２つの放電運転後検出基準値及び充電運転後検出基準値を充放電運転終了毎に設定し直すようにする。
【００８７】
また、初期値は、低い頻度による電流検出基準値の補正処理（モータ運転を停止して実施）により更新されるので、２つの放電運転後検出基準値及び充電運転後検出基準値も、更新された基準値を元に再設定される。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、出力状態または発電状態になることが可能な電動機と、電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と電動機とをコントローラを介して接続し、二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置と電池管理装置からの情報が入力されるとともに、コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、少なくとも運転停止中となった電動機状態を維持し、電池への充放電電流が流れないようにすることにより、良好な補正処理環境を確保することができるとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止し得て、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【図２】二次電池装置の概略構成図である。
【図３】充放電電流と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図４】電流オフセットを示すタイムチャートである。
【図５】充放電電流と電流センサ出力とにおけるヒステリシスを示す図である。
【図６】車速と充放電電流と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図７】車速と充放電電流と電動機運転状態と基準点補正処理中と基準点補正処理可能と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図８】この発明の第２実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【図９】この発明の第３実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 発電機
８ １２Ｖ用の電池
１０ 電動機
１２ コントローラ
１４ 高圧の二次電池
１６ 二次電池用電流センサ
１８ 電池管理装置（「ＢＭＵ」ともいう）
２０ 制御装置（「ＨＣＵ」ともいう）
２２ 制御装置
２４−１ 第１の制御信号線
２４−２ 第２の制御信号線
【発明の属する技術分野】
この発明は二次電池用電流センサ補正方法に係り、特にガソリン自動車や電動車両の二次電池管理装置において、この電池管理装置が電流積算により電池残量を検出する際の精度向上を図る二次電池用電流センサ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン自動車や電動車両において、搭載される二次電池の電池残量を検出する種々の方策が既に開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５０８７３号公報 （第２−４頁、図１−３）
【特許文献２】
特開２０００−１３７０６２号公報 （第５−７頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−１５１１６５号公報 （第２−３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガソリン自動車や電動車両に搭載される車載電池残量を精度良く検出することが、航続距離の向上や燃費の向上、排気ガスの低減に重要な役割を果たしている。
【０００５】
従来、電池残量の検出方法としては、電池電圧と電池温度等からの推定と、電流積算による充放電電気量の算出とを併用する方法がある（特開２０００−２６１９０５号公報、特開２００２−２３８１０６号公報）。
【０００６】
しかしながら、電池残量の検出は非常に困難であり、電池の劣化状態や雰囲気状態等により誤差が生ずることとなる。
【０００７】
また、電流積算に関しても誤差が生じ、積算誤差の累積により電池残量の検出誤りを増大することとなっている。
【０００８】
開示した公知技術においても、電流積算誤差を補正する方法が提案されている。
【０００９】
このとき、電流積算の誤差発生原因は一義的に特定することができるものではないが、１つの電流検出基準（例えば、０Ａ（ゼロ・アンペア）時の電流センサ基準出力）と実際の電流センサ出力とに誤差が生じている場合がある。
【００１０】
この結果、電流が流れていない状態にあっても、電流が流れているように電流積算処理されるため、積算誤差が生じてしまうという不都合がある。
【００１１】
この誤検出による誤差電流を電流オフセットとして、電池残量検出誤差の原因の１つとすることができる。
【００１２】
このため、この発明の目的は、電流オフセットによる電流検出誤差の削減を図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、出力状態または発電状態になることが可能な電動機と、この電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と前記電動機とをコントローラを介して接続し、前記二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置とこの電池管理装置からの情報が入力されるとともに、前記コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、前記電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、この制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、この制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持し、良好な補正処理環境を確保するとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止して、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させている。
【００１５】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図７はこの発明の第１実施例を示すものである。図２において、２はハイブリッド車両（「ＨＥＶ車両」ともいう）に搭載されるエンジンである。
【００１７】
このエンジン２に、１２Ｖ用の発電機４をベルト６によって連絡して設け、この発電機４に１２Ｖ用の電池８を接続して設け、１２Ｖ用の電池８を、前記エンジン２に接続して設けるとともに他の電気負荷（図示せず）へも接続して設ける。
【００１８】
また、前記エンジン２には、出力状態または発電状態になることが可能な電動機１０を設け、この電動機１０には、電動機１０が出力状態または発電状態になるように切り換えるコントローラ１２を接続して設ける。
【００１９】
前記電動機１０には、コントローラ１２を介して、前記電池８よりも高圧の二次電池１４を接続して設け、コントローラ１２と二次電池１４間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサ１６を持つ電池管理装置（「ＢＭＵ」ともいう）１８を設ける。
【００２０】
更に、この電池管理装置１８からの情報が入力されるとともに、前記コントローラ１２を制御する制御装置（「ＨＣＵ」ともいう）２０を設け、前記電動機１０とコントローラ１２と高圧の二次電池１４と二次電池用電流センサ１６と電池管理装置１８と制御装置２０とによって二次電池装置２２を構成する。
【００２１】
前記電池管理装置１８は、電流センサ１６により二次電池１４からの充放電電流を検出する。そして、電池管理装置１８は、後述する所定の制御動作の実施判定情報及び実施状態を第１の制御信号線２４−１により制御装置２０と交換する。
【００２２】
この第１の制御信号線２４−１は、デジタル２値信号（「”０”／”１”」）でもＣＡＮ等の通信信号のいずれの方策を使用することが可能である。
【００２３】
第１の制御信号線２４−１により電池管理装置１８の所定の制御動作実施を認識した制御装置２０は第２の制御信号線２４−２により前記コントローラ１２に対し所定の運転状態となるような制御命令を伝達する。
【００２４】
この第２の制御信号線２４−２は、前記第１の制御信号線２４−１のものと同様に、デジタル２値信号（「”０”／”１”」）でもＣＡＮ等の通信信号のいずれの方策を使用することが可能である。
【００２５】
このため、上述した構成によって、電流検出とそれに伴う前記電池管理装置１８の所定の制御動作に対して前記電動機１０を所望の制御状態とすることが可能となる。
【００２６】
ここで、電流積算に関して説明すると、前記二次電池１４の電池残量の検出に際して、前記電流センサ１６で検出した二次電池１４の充放電電流を前記電池管理装置１８にて積算処理することで、充放電電気量を算出し、二次電池１４の電池残量を検出する。このとき、電流センサ１６の電流検出誤差が電池残量誤差を生じさせることとなる。従って、電流積算の誤差を削減する方策が切望される。
【００２７】
前記電池管理装置１８の電流検出は、以下の処理によって演算される。
【００２８】
先ず、充放電電流０Ａ（ゼロ・アンペア）（電流が流れていない）時の電流センサ１６の出力（電圧）を、図３に示す如く、電流検出基準値として設定する。この設定処理は、前記電池管理装置１８に動作電源（１２Ｖ）が投入された直後の初期化処理時（充放電電流：０Ａ時）に実施される。また、電流検出基準値は、制御変数として前記電池管理装置１８の図示しないＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に保存される。
【００２９】
そして、電流検出基準値が設定された後は、その設定値を０Ａとして、充放電電流に則して電流センサ１６の出力（電圧）との差を電流値に換算する処理を行い、電流値を算出する。例えば、電流検出基準値＝２５００ｍＶに設定し、電流センサ出力＝２７００ｍＶを検出した際に、電流検出値は、
２７００ｍＶ−２５００ｍＶ＝２００ｍＶ
となり、この２００ｍＶは、電圧を電流値に換算した場合に、ｘｘＡとなる。
【００３０】
このとき、算出した電流値を積算することにより、充放電電気量を計算し、前記二次電池１４の電池残量を推定することが可能となる。
【００３１】
また、電流検出誤差に関して説明すると、上述した電流検出方策において、誤差が発生する一要因として前記電池管理装置１８の初期化時に設定された電流検出基準値と電流センサ１６の０Ａ時（充放電電流が流れていない時）出力がずれることが考えられる。この場合の電流検出誤差は、以下の通りとなる。
【００３２】
つまり、電流が流れていない状態での電流算出処理において、例えば、電流検出基準値＝２５００ｍＶに設定し、０Ａ時の電流センサ出力＝２５８０ｍＶを検出（電流が流れていない０Ａ時での電流センサ出力は、２５００ｍＶが適正値）した際に、電流検出値は、
２５８０ｍＶ−２５００ｍＶ＝８０ｍＶ
となり、この８０ｍＶは、電圧を電流値に換算した場合に、ｙｙＡとなる。
【００３３】
そして、電流が流れていない状態で、電流センサ出力が電流検出基準値の設定からずれたことにより、検出値が０Ａにならず、ｙｙＡを検出してしまう。この結果、電流積算に誤差を生じる。この誤差電流を電流オフセットという（図４参照）。
【００３４】
更に、誤差発生要因に関して説明すると、誤差電流が生じる原因は、残留磁気による電流センサ出力のヒステリシス特性にある。これは、充放電後に電流が流れなくなった状態（０Ａ）に戻った時に、電流センサ１６の出力が残留磁気の影響により元の０Ａ時の出力電圧まで戻らない状態のことである。図５には、放電側ヒステリシス（「放電側ヒス」ともいう）及び充電側ヒステリシス（「充電側ヒス」ともいう）からなるヒステリシス特性を示す。
【００３５】
このヒステリシス特性は、図５に示す如く、充放電電流を電流センサ１６が検出した後に電流が流れなくなった状態（０Ａ）に戻った時に、電流センサ出力が０Ａ相当の出力電圧まで戻らず、オフセット電圧（「電流オフセット」と換言できる）が残る様子を示している。このヒステリシス特性がＨＥＶ車両の走行状態において電流検出後に発生することで、図４に示す如く、電流オフセットが生じ、電流積算誤差の原因の１つとなる。
【００３６】
ＨＥＶ車両走行に伴う電流オフセットの発生状況を説明すると、図６にＨＥＶ車両走行中の充放電電流と電流センサ出力との状態を示すが、充電または放電が終了する度に０Ａ時の電流センサ１６の出力はヒステリシス特性により変化し、電流検出基準値（０Ａ時出力電圧）と差が生じ、電流オフセットとなることを表している。
【００３７】
図６の電流検出基準値は、放電終了後の電流センサ出力の電圧により前記電池管理装置１８に設定されているため、充電終了後の電流センサ出力の電圧と差が生じている。つまり、一義的に設定される電流検出基準値に対して、電流センサ１６の出力は残留磁気のヒステリシス特性により０Ａ時出力の不一致を発生し、積算誤差が生じるものである。
【００３８】
この結果、オフセット誤差が生じるのは、ヒステリシス特性で放電検出後と充電検出後であり、０Ａ時の電流センサ１６の出力が異なることが原因となる。つまり、電流検出基準値が一義的に設定（電池管理装置１８）されているのに対して、充放電後の電流センサ出力が特定の値に収束しないことが問題を惹起させている。
【００３９】
仮に電流検出基準値が放電終了後の０Ａ時センサ出力値に設定されていれば、充電運転終了後の０Ａ時センサ出力は電流オフセットを生じる。このように、一義的に電流検出基準値を設定したのでは、ヒステリシス特性により、いずれにしてもオフセット誤差が生じることが明らかである。
【００４０】
図６は、放電終了後の０Ａ時センサ出力値に電流検出基準値が設定された場合に、充電運転終了後にオフセット誤差が生じている状態を示している。このオフセット誤差が生じるのは、前記電動機１０の運転停止（充放電終了）後に電流オフセットを生じる場合であり、この誤差の累積を抑制するためにも、電流検出基準値の補正は電動機１０の運転停止（充放電終了）直後に実施することが有効である。
【００４１】
電流検出基準値の補正を電動機１０の運転停止（充放電終了）直後に毎回実施することで、オフセット誤差の発生を最小にさざめることができるものである。
【００４２】
電流オフセットの削減方策に関して説明すると、電流積算誤差削減のためには、積算誤差の一要因である電源オフセットの発生を防止する必要がある。上述した電流センサ出力のヒステリシス特性による０Ａ時出力の変化に対し、電流検出基準値を追従するように補正するものである。
【００４３】
そして、この発明の第１実施例においては、前記電池管理装置１８が電流センサ１６の補正処理要求を制御装置２０に出力するとともに、この制御装置２０は電流センサ１６の補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中の前記電動機１０を維持する構成とする。
【００４４】
詳述すれば、前記電池管理装置１８は、制御装置２０から電動機１０の運転状態の信号を受けるとともに、電動機１０の運転状態から停止状態への切換動作を検知し、制御装置２０へ二次電池用電流センサ１６の補正処理要求を出力するものである。
【００４５】
次に、図１の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャート及び図７のタイムチャートに沿って作用を説明する。
【００４６】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（１０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（１０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００４７】
そして、前記電池管理装置１８は、第１の制御信号線２４−１を介して、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信（１０６）し、運転中から運転停止中となったか否かを判断（１０８）する。
【００４８】
この判断（１０８）がＮＯの場合には、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信する処理（１０６）に戻り、判断（１０８）がＹＥＳの場合には、発電機４及び電動機１０の運転状態が運転中から運転停止中となったものであり、発電機４及び電動機１０の運転状態が運転中から運転停止中となった時に、前記電池管理装置１８は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線２４−１により電池への充放電電流を流さないように前記制御装置２０へ補正処理中、つまり補正処理要求を伝達する（１１０）。
【００４９】
前記制御装置２０は、第１の制御信号線２４−１により前記電池管理装置１８の要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線２４−２により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線２４−１により前記電池管理装置１８に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（１１２）。
【００５０】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（１１４）を行い、この判断（１１４）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（１１２）に戻り、判断（１１４）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置１８は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（１１６）。
【００５１】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置１８は、第１の制御信号線２４−１により処理終了を他の制御装置に伝達（１１８）し、前記制御装置２０から現在の発電機４及び電動機１０の運転状態を受信する処理（１０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機４及び電動機１０の運転を再開するものである。
【００５２】
これにより、前記電池管理装置１８が電流センサ１６の補正処理要求を制御装置２０に出力するとともに、この制御装置２０は電流センサ１６の補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、少なくとも運転停止中の前記電動機１０の停止状態を維持し、電池への充放電電流が流れないようにし、良好な補正処理環境を確保することができるとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止し得て、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させることができる。
【００５３】
また、前記電池管理装置１８が、制御装置２０から電動機１０の運転状態の信号を受けるとともに、電動機１０の運転状態から停止状態（「運転中から運転停止中」ともいう）への切換動作を検知し、制御装置２０へ二次電池用電流センサ１６の補正処理要求を出力することにより、電流検出基準値の補正処理を行い（図７の破線矢印参照）、電流検出基準値の補正処理の終了後に、電流センサ出力（０Ａ）と電流検出基準値（図７の破線部分参照）とが一致した値となり、電流検出基準値の変更更新するタイミングを電流センサ１６のヒステリシス特性により、誤差が生じ易いモータ運転停止直後に行うことができ、誤差の累積を最小限に抑制し得る。
【００５４】
図８はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００５５】
この第２実施例の特徴とするところは、電流センサが所定の電流値以上の電流を検知した時に補正処理を実施する構成とした点にある。
【００５６】
すなわち、前記電流センサのヒステリシス特性に依存することとなるが、電流センサの計測レンジに対して小さい電流に関しては、ヒステリシス特性の影響を無視できる場合がある。
【００５７】
このような場合を考慮し、前記電流センサが所定の電流値（「電流しきい値」ともいう）以上の電流を検知した時に、電流検出基準値の補正を行うものである。
【００５８】
次に、図８の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００５９】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（２０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（２０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００６０】
そして、前記電池管理装置は、第１の制御信号線を介して、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信（２０６）し、運転中から運転停止中となったか否かを判断（２０８）する。
【００６１】
この判断（２０８）がＮＯの場合には、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻り、判断（２０８）がＹＥＳの場合には、前記電流センサの検知する運転中の最大電流値が所定の電流値である電流しきい値を越えているか否かの判断（２１０）に移行し、この判断（２１０）がＮＯの場合には、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻り、判断（２１０）がＹＥＳの場合には、発電機及び電動機の運転状態が運転中から運転停止中となったものであり、発電機及び電動機の運転状態が運転中から運転停止中となった時に、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線により電池への充放電電流を流さないように前記制御装置へ補正処理開始、つまり補正処理要求を伝達する（２１２）。
【００６２】
前記制御装置は、第１の制御信号線により前記電池管理装置の要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線により前記電池管理装置に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（２１４）。
【００６３】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（２１６）を行い、この判断（２１６）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（２１４）に戻り、判断（２１６）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（２１８）。
【００６４】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置は、第１の制御信号線により処理終了を他の制御装置に伝達（２２０）し、前記制御装置から現在の発電機及び電動機の運転状態を受信する処理（２０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機及び電動機の運転を再開するものである。
【００６５】
これにより、ヒステリシス特性によってオフセット誤差が必ず発生する訳ではなく、充放電電流値が小さい場合等はオフセット誤差が発生しない場合があり、このような時に電流検出基準値の補正は不要であるので、前記電流センサが所定の電流値（「電流しきい値」ともいう）以上の電流を検知した時、つまりオフセット誤差が発生するような充放電が行われた時のみ電流検出基準値の補正を実施することとし、オフセット誤差の悪化を伴わずに、電流検出基準値の補正頻度の低減や補正のためのモータ運転停止動作の削減等を実現することができる。
【００６６】
図９はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００６７】
この第３実施例の特徴とするところは、電流検出基準値の補正処理を所定時間毎に行う構成とした点にある。
【００６８】
すなわち、逐次電流検出基準値の補正する方策に比べ若干の誤差が生じるが、所定時間毎に誤差が修正されるので積算誤差増加の防止に寄与し得るものである。
【００６９】
前記所定時間の設定方策としては、オフセット誤差の累積を抑制するために、以下の如く所定時間（「補正周期」とも換言できる）を設定する必要がある。
【００７０】
つまり、オフセット誤差の許容範囲を考慮して、次式にて所定時間の最大値を決定する。
所定時間＜二次電池定格容量・許容誤差割合／最大オフセット電流値・６０例えば、
二次電池定格容量 ＝６．５Ａｈ
許容誤差割合 ＝０．０５（オフセット誤差を定格容量比５％以内とする）
最大オフセット電流値＝０．２Ａ（確認したオフセット電流最大値）
とした場合に、
所定時間＜９７．５ｍｉｎ
となり、オフセット電流の累積誤差が定格容量比許容誤差５％に到達する時間を所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値とする。
【００７１】
このため、上述した如く、許容誤差割合を定義し、最大オフセット電流を確認することで上述の式により電流検出基準値の補正処理を行う際の所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値を算出することができる。この最大値に対してある程度のマージンを見込んで任意に周期を設定すると、例えば、所定時間（「補正周期」とも換言できる）の最大値の約半分として、４５ｍｉｎ間隔で電流検出基準値の補正処理を実施するように設定とする。
【００７２】
次に、図９の二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００７３】
制御電源（１２Ｖ）の投入（ＩＧ ＳＷ（イグニションスイッチ） ＯＮ）されると、制御用プログラムがスタート（３０２）し、初期化処理にて電流検出基準値を設定する（３０４）。なお、この電流検出基準値は、０Ａ時の電流センサ出力電圧によって設定される。
【００７４】
そして、電流検出基準値の設定後に所定時間、例えば１０分間が経過したか否かの判断（３０６）を行い、この判断（３０６）がＮＯの場合には、判断（３０６）がＹＥＳとなるまで判断（３０６）を繰り返し、判断（３０６）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理を行うために、第１の制御信号線により電池へ充放電電流を流さないように制御装置へ補正処理開始要求を伝達する（３０８）。
【００７５】
前記制御装置は、第１の制御信号線により前記電池管理装置からの補正処理開始要求を受信した後に、補正終了まで電池への充放電電流が流れないよう（「モータ運転停止状態」ともいう）に、前記第２の制御信号線により制御を実施する。また、前記第１の制御信号線により前記電池管理装置に電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する（３１０）。
【００７６】
そして、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であるか否かの判断（３１２）を行い、この判断（３１２）がＮＯの場合には、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であることを伝達する処理（３１０）に戻り、判断（３１２）がＹＥＳの場合には、前記電池管理装置は、電流検出基準値の補正処理可能状態（許可）であると認識し、０Ａ時の電流センサ出力を電流検出基準値として新たに設定する（３１４）。
【００７７】
前記電流検出基準値の補正が終了した後に、前記電池管理装置は、第１の制御信号線により処理終了を他の制御装置に伝達（３１６）し、電流検出基準値の設定後に所定時間、例えば１０分間が経過したか否かの判断（３０６）に戻る。なお、他の制御装置は、処理終了を認識した際に、通常の発電機及び電動機の運転を再開するものである。
【００７８】
これにより、オフセット誤差の発生を許容することとなるが、電流検出基準値の補正処理を所定時間毎に行うことによってある程度の誤差累積の抑制が可能となり、オフセット誤差の悪化を伴うこととなるが、電流検出基準値の補正頻度の低減による処理負荷の減少やモータ運転停止動作の削減等が、上述の第１実施例にものよりも顕著に実現できるものである。
【００７９】
なお、この発明は上述第１〜第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００８０】
例えば、この発明の第１実施例においては、唯一の電流検出基準値を設定する構成としたが、複数の電流検出基準値を設定する構成とすることも可能である。
【００８１】
すなわち、前記電池管理装置は、電流センサの複数の基準出力を持ち、停止状態となる直前の電動機の運転状態に応じて使い分けるように設定するものである。
【００８２】
詳述すれば、電流検出基準値のヒステリシス特性によるオフセット誤差分を予め実機にて確認し、電流検出基準値を充放電いずれかの状態で設定するとともに、この設定に対してオフセット誤差の発生する運転後にオフセット誤差分（既知データ）を補正計算する。
【００８３】
また、ヒステリシスを懸案して、電動機の運転が停止中の電流センサの出力電圧である電流検出基準値を、例えば２つ持ち電動機の直前の運転状態（充電あるいは放電）によって使い分けることも可能である。
【００８４】
さすれば、電流検出基準値の補正を計算のみで実施でき、補正のためのモータ運転停止も必要なくなるという効果がある。
【００８５】
また、電流検出基準値の補正を組み合わせる場合においても、その補正周期を長くすることができるものである。
【００８６】
設定例を説明する。例えば、
【００８７】
また、初期値は、低い頻度による電流検出基準値の補正処理（モータ運転を停止して実施）により更新されるので、２つの放電運転後検出基準値及び充電運転後検出基準値も、更新された基準値を元に再設定される。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、出力状態または発電状態になることが可能な電動機と、電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と電動機とをコントローラを介して接続し、二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置と電池管理装置からの情報が入力されるとともに、コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、少なくとも運転停止中となった電動機状態を維持し、電池への充放電電流が流れないようにすることにより、良好な補正処理環境を確保することができるとともに、補正処理によって電流オフセットの発生を防止し得て、電流オフセットによる電流積算誤差を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【図２】二次電池装置の概略構成図である。
【図３】充放電電流と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図４】電流オフセットを示すタイムチャートである。
【図５】充放電電流と電流センサ出力とにおけるヒステリシスを示す図である。
【図６】車速と充放電電流と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図７】車速と充放電電流と電動機運転状態と基準点補正処理中と基準点補正処理可能と電流センサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図８】この発明の第２実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【図９】この発明の第３実施例を示す二次電池用電流センサ補正方法の制御用フローチャートである。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 発電機
８ １２Ｖ用の電池
１０ 電動機
１２ コントローラ
１４ 高圧の二次電池
１６ 二次電池用電流センサ
１８ 電池管理装置（「ＢＭＵ」ともいう）
２０ 制御装置（「ＨＣＵ」ともいう）
２２ 制御装置
２４−１ 第１の制御信号線
２４−２ 第２の制御信号線
Claims (5)
- 出力状態または発電状態になることが可能な電動機と、この電動機の状態を切り換えるコントローラと、高圧の二次電池と前記電動機とをコントローラを介して接続し、前記二次電池とコントローラ間を流れる電流を検出する二次電池用電流センサを持つ電池管理装置とこの電池管理装置からの情報が入力されるとともに、前記コントローラを制御する制御装置とを有する二次電池装置の電流センサの補正方法であって、前記電池管理装置が電流センサの補正処理要求を制御装置に出力するとともに、この制御装置は電流センサの補正処理要求を受けてから補正処理終了まで、運転停止中となった電動機状態を維持することを特徴とする二次電池用電流センサ補正方法。
- 前記電池管理装置は、制御装置から電動機の運転状態の信号を受けるとともに、電動機の運転状態から停止状態への切換動作を検知し、制御装置へ電流センサの補正処理要求を出力することを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電流センサ補正方法。
- 前記補正処理は、電流センサが所定の電流値以上の電流を検知した時に行うことを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電流センサ補正方法。
- 前記補正処理は、所定時間毎に行うことを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電流センサ補正方法。
- 前記電池管理装置は、電流センサの複数の基準出力を持ち、停止状態となる直前の電動機の運転状態に応じて使い分けることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電流センサ補正方法。
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