JP2005061849A - Characteristic correcting device of current sensor - Google Patents

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Tomonaga Sugimoto
智永 杉本
Seiji Ando
誠二 安藤
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for constantly and accurately correcting the characteristics of a current sensor. <P>SOLUTION: The device for correcting the characteristics of the current sensor allows a vehicle to drive by both of or either of an engine and a motor, supplies power from a battery to the motor, is used for a hybrid vehicle that drives the generator by the engine and charges the battery, and detects the charge/discharge current of the battery. In the device for correcting the characteristics of the current sensor, the torque of the engine, motor, and generator is controlled, and the characteristics of the current sensor are corrected, based on the output of the current sensor when a plurality of prescribed currents are allowed to flow to the battery. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流センサーのオフセット特性、ゲイン特性およびドリフト特性を補正する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
温度や電圧の異なる条件下で測定したイグニッションオン時で無負荷状態の電流センサーの出力値と、イグニッションオフ時で無負荷状態の電流センサーの出力値とに基づいてオフセットテーブルを作成し、車両走行時の電流センサーの出力値をオフセットテーブルを参照して補正するようにした電流センサーの特性補正装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2002−277520号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電流センサーの特性補正装置では、過去の電流センサーの出力値に基づいて作成したオフセットテーブルを用いて今回の電流センサー出力値を補正するものであるから、今回の走行における電流センサーの検出誤差が考慮されず、補正精度が低いという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、エンジンと電動機の両方またはいずれか一方により車両を走行させ、バッテリーから電動機へ電力を供給するとともに、エンジンにより発電機を駆動してバッテリーの充電を行うハイブリッド車両に用いられ、バッテリーの充放電電流を検出する電流センサーの特性補正装置であって、エンジン、電動機および発電機のトルクを制御し、バッテリーに複数の異なる規定電流を流したときの電流センサーの出力に基づいて電流センサーの特性を補正する。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の走行中でも常に電流センサーの特性を正確に補正することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
電流センサーの特性を常に正確に補正するという目的を、電流センサーを用いる装置の稼働中に装置の状態に影響を与えずに実現する。
【0008】
本願発明を、エンジンと電動機の両方またはいずれか一方により車両を走行させ、メインバッテリーから電動機へ電力を供給するとともに、エンジンにより発電機を駆動してメインバッテリーの充電を行うハイブリッド車両に用いられ、メインバッテリーの充放電電流を検出する電流センサーに適用した一実施の形態を説明する。
【0009】
図1は一実施の形態の構成を示す。走行駆動回路1は、エンジン2により発電機3を駆動して発電を行い、メインバッテリー4を充電するとともに、メインバッテリー4の充電電力と発電機3の発電電力を走行用電動機5へ供給して駆動する。
【0010】
発電機3および電動機5はともに3相交流機であり、発電機3からの交流発電電力を発電機用インバーター6により直流電力に変換するとともに、メインバッテリー4と発電機用インバーター6からの直流電力を電動機用インバーター7により交流電力に変換する。メインバッテリー4は複数のセルが直列に接続された組電池であり、電動機用インバーター7などの負荷機器へ高圧直流電源を供給する。
【0011】
メインバッテリー4とインバーター6,7との間にはメインリレー8a、8bが設けられ、電動機用インバーター7などの負荷機器へのメインバッテリー4の高圧直流電源の供給と停止を行う。DC/DCコンバーター9はメインバッテリー4の高圧直流電源を降圧して補助バッテリー10へ供給し、補助バッテリー10を充電する。
【0012】
電流センサー11はメインバッテリー4の充放電電流を検出する。この実施の形態では、電流センサー11のオフセット特性、ゲイン特性およびドリフト特性を補正する例を示す。電圧センサー12はメインバッテリー4の端子電圧を検出する。また、電流センサー13は発電機3の発電電流を検出し、電流センサー14は電動機5の駆動電流を検出する。さらに、温度センサー15は電流センサー11の近傍温度を検出する。回転センサー16は発電機3の回転速度を検出し、回転センサー17は電動機5の回転速度を検出する。
【0013】
電池コントローラー20はマイクロコンピューター21、メモリ22、タイマー23、セル電圧検出回路24などを備え、メインバッテリー4の充放電を制御するとともに、電流センサー11の特性補正を行う。電池コントローラー20には、電流センサー11、電圧センサー12、温度センサー15などが接続されている。セル電圧検出回路24は、メインバッテリー4を構成する各セルの両端電圧を検出する。
【0014】
車両コントローラー30は、エンジン2の燃料供給制御や点火制御などを行って回転速度NeとトルクTeを調節するとともに、インバーター6,7を制御して発電機3と電動機5の回転速度Ng、NmおよびトルクTg、Tmを調節する。車両コントローラー30と電池コントローラー20は通信線31を介して接続され、種々の情報の授受が行われる。車両コントローラー30にはまた、電流センサー13,14、回転センサー16,17、警告灯32などが接続される。
【0015】
イグニッションスイッチ33は、イグニッションキーが走行位置に設定されると、電池コントローラー20のマイクロコンピューター21とリレー34へイグニッション信号を出力する。リレー34は、イグニッションスイッチ33からのイグニッション信号に応じて、補助バッテリー10から電池コントローラー20と車両コントローラー30への補助電源の供給と停止を行う。補助バッテリー10の補助電源は、電池コントローラー20のマイクロコンピューター21、メモリ22、タイマー23や、車両コントローラー30の不図示のマイクロコンピューターなどを動作させる。
【0016】
図2は、電流センサー11の特性補正処理を示すフローチャートである。電池コントローラー20のマイクロコンピューター21は、イグニッションスイッチ33からイグニッション信号を受信するとこの特性補正処理を開始する。
【0017】
ステップ1において、メモリ22に記憶されている前回走行時の電流センサー11の特性異常履歴を消去するとともに、後述する特性補正ルーチンのタイマー割り込みを禁止する。続くステップ2で、メインリレー8a、8bがオン(閉路)する前の無負荷状態における電流センサー11の出力電圧を検出し、この出力電圧を0A相当分とするオフセット補正を行う。
【0018】
ステップ3でメインリレー8a、8bをオンした後、ステップ4へ進み、後述する特性補正ルーチンの起動タイミング管理用タイマー23をリセットする。
【0019】
ステップ5において、今回の走行時に電流センサー11のオフセット特性、ゲイン特性およびドリフト特性のいずれかの異常が検出され、メモリ22に異常履歴が記憶されているか否かを確認し、異常履歴が記憶されている場合はステップ13へ進み、異常履歴が記憶されていない場合はステップ7へ進む。
【0020】
今回の走行時に電流センサー11のオフセット、ゲインおよびドリフトのいずれかの特性異常が検出された場合には、ステップ13で電流センサー11の補正処理を中止し、続くステップ14でイグニッションスイッチ33によりイグニッションキーがオフされるまで待機する。イグニッションキーがオフされたらステップ15へ進み、シャットダウン処理を実行する。
【0021】
シャットダウン処理では、インバーター6,7のDCリンクコンデンサー(不図示)の充電電荷を抵抗器を介して放電し、同コンデンサーの両端電圧が所定値以下になったらメインリレー8a、8bをオフ(開路)する。その後、リレー34をオフ(開路)して補助バッテリー10から電池コントローラー20と車両コントローラー30への補助電源の供給を停止する。
【0022】
一方、今回の走行時に電流センサー11のオフセット、ゲインおよびドリフトの特性異常が検出されなかった場合は、電流センサー11の補正処理を行う。ステップ6において、温度センサー15により電流センサー11の近傍温度を検出する。
【0023】
ここで、電流センサーには例えばホール素子のような温度特性が非線形な物質が用いられることがあり、そのような電流センサー出力の温度特性は非線形になる。図3は、測定電流が0[A]のときの電流センサー11の近傍温度[℃]に対する出力[V]の温度特性を示す。この電流センサー11では、近傍温度が0℃以下の領域では出力[V]が非線形な温度特性を示し、近傍温度が0℃を超える領域では線形な温度特性を示す。
【0024】
線形な温度特性領域においては、電流センサー特性を補正する時間間隔が長くても高い補正精度を保証することができる。一方、非線形な温度特性領域では、補正時間間隔が長くなると直線補間精度が低下するために特性補正精度が低くなる。この実施の形態では、電流センサー11の特性を補正する際に実際に電流センサー11に規定電流を流し、そのときのセンサー出力に基づいて補正を行うので、走行駆動などの目的以外でメインバッテリー4の充放電を行うことになり、車両の走行条件に特性補正による影響を与えない程度の時間間隔で補正を行う必要がある。つまり、電流センサー特性の補正精度を上げるためには補正時間間隔を短くし、車両の走行条件への影響を少なくするためには補正時間間隔を長くするという、相反する要求がある。
【0025】
この実施の形態では、十分な補正精度を確保しながら車両の走行条件への特性補正による影響を最少限に抑制できる補正時間間隔を設定する。図4に、図3に示す非線形な温度特性領域を有する電流センサーに対するオフセット、ゲインおよびドリフトの各補正ルーチンの起動タイミングの一例を示す。
【0026】
オフセット補正ルーチン(図5参照)、ゲイン補正ルーチン(図6参照)およびドリフト補正ルーチン(図7参照)はいずれもタイマー割り込みルーチンとなっており、図4は、図2に示す電流センサー補正処理を開始してから図5〜図6に示すタイマー割り込みルーチンを起動するまでの時間[sec]を示す。図4から明らかなように、電流センサー近傍温度が0℃以下の非線形な温度特性領域では、各割り込みルーチンの起動までの時間が短くなっており、逆に電流センサー近傍温度が0℃より高い線形な温度特性領域では、各割り込みルーチンの起動までの時間が長くなっている。
【0027】
図2のステップ8においてタイマー23をスタートさせ、オフセット補正ルーチン、ゲイン補正ルーチンおよびドリフト補正ルーチンのタイマー割り込みを許可する。オフセット割込ルーチンの起動時間になったらステップ9へ進み、図5に示すオフセット補正ルーチンを実行する。次に、ゲイン割込ルーチンの起動時間になったらステップ10へ進み、図6に示すゲイン補正ルーチンを実行する。
さらに、ドリフト補正ルーチンの起動時間になったらステップ11へ進み、図7に示すドリフト補正ルーチンを実行する。これらの補正ルーチンについては後述する。
【0028】
オフセット、ゲインおよびドリフト補正ルーチンを実行して電流センサー11の特性補正を行った後、ステップ12で、イグニッションスイッチ33によりイグニッションキーがオフされたか否かを確認する。イグニッションキーがオフされていない場合はステップ4へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、イグニッションキーがオフされた場合はステップ15へ進み、上述したシャットダウン処理を実行する。
【0029】
電流センサー11のオフセット、ゲインおよびドリフト特性の補正処理を説明するのに先立ち、規定電流とその電流制御について説明する。上述したように、この実施の形態では電流センサー11に規定電流を流してオフセット、ゲインおよびドリフトの特性を測定し、補正を行う。この実施の形態では、図8に示すように、メインバッテリー4から電動機5などの負荷機器へ放電する場合の電流を正とし、規定電流▲1▼〜▲6▼を−5A、+5A、−15A、+15A、−50A、+50Aとする。もちろん、使用する電流センサー11の仕様および特性に応じて規定電流の設定数および設定値を決定する。
【0030】
図9は規定電流制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップ71において、メインバッテリー4から電動機5と発電機3へ流れる電流、すなわちインバーター6,7のDCリンク電流Imgを次式により演算する。なお、メインバッテリー4の放電時のDCリンク電流Imgを正、メインバッテリー4の充電時のDCリンク電流Imgを負とする。
Img=(Pm−Pg)/Vin ・・・・・・(1),
Pm=Tm・Nm・π/30+Pmloss・・・(2),
Pg=Tg・Ng・π/30+Pgloss・・・(3)
上式において、Vinはインバーター6、7のDCリンク電圧、Pm、Tm、Nmはそれぞれ電動機5の出力、トルク、回転速度である。また、Pmlossは電動機5と電動機用インバーター7の損失である。Pg、Tg、Ngは発電機3の出力、トルク、回転速度である。Pglossは発電機3と発電機用インバーター6の損失である。
【0031】
ステップ72では、規定電流Itagが正、すなわちメインバッテリー4から電流センサー11を介して電動機5とDC/DCコンバーター9へ放電電流を流すのか否かを確認する。規定電流Itagが正の場合は、ステップ73〜75において、電動機5と発電機3のDCリンク電流ImgとDC/DCコンバーター9の消費電流Idcdcの和(Img+Idcdc)が規定電流Itagに等しくなるように、電動機5のトルクTmとエンジン2のトルクTeを制御する。
Img+Idcdc=Itag・・・(4)
上式を変形すると、
Img=Itag−Idcdc・・・(5)
DC/DCコンバーター9の消費電流Idcdcは、補助バッテリー10から補助電力を供給する車載機器の作動状態により算出できるから、(1)式により算出したDCリンク電流Imgが(Itag−Idcdc)となるように、電動機トルクTmとエンジントルクTeを制御する。
【0032】
ステップ73で、DCリンク電流Imgが(Itag−Idcdc)より大きい場合はステップ74へ進み、電動機用インバーター7を制御して電動機トルクTmを所定値αだけ低減するとともに、エンジン2を制御してエンジントルクTeを所定値βだけ増加する。ここで、所定値α、βは、この規定電流制御ルーチンの1実行当たりの増減分である。なお、上述したように電動機用インバーター7とエンジン2の上記制御は車両コントローラー30により行う。
【0033】
電動機トルクTmを低減するとDCリンク電流Imgを減らすことができるが、車両の走行駆動トルクが減少してそれまでの走行条件を維持できなくなる。そのため、電動機トルクTmを低減した分だけエンジントルクTeを増加することによって、車両の走行駆動トルクを一定に保ち、それまでの走行条件を維持する。
【0034】
一方、DCリンク電流Imgが(Itag−Idcdc)より小さい場合はステップ75へ進み、電動機トルクTmを所定値αだけ増加するとともに、エンジントルクTeを所定値βだけ低減する。電動機トルクTmを増加するとDCリンク電流Imgを増やすことができるが、車両の走行駆動トルクが増加してそれまでの走行条件を維持できなくなる。そのため、電動機トルクTmを増加した分だけエンジントルクTeを減少することによって、車両の走行駆動トルクを一定に保ち、それまでの走行条件を維持する。
【0035】
なお、DCリンク電流Imgが(Itag−Idcdc)と等しい場合は、電動機トルクTmとエンジントルクTeの増減を行わない。
【0036】
規定電流Itagが負の場合、すなわち電流センサー11を介してメインバッテリー4を充電する場合には、ステップ76〜78において、電動機5と発電機3のDCリンク電流ImgからDC/DCコンバーター9の消費電流Idcdcを減じた電流値(Img−Idcdc)が規定電流Itagに等しくなるように、発電機3のトルクTgを制御する。
Img−Idcdc=Itag・・・(6)
上式を変形すると、
Img=Itag+Idcdc・・・(7)
DC/DCコンバーター9の消費電流Idcdcは、補助バッテリー10から補助電力を供給する車載機器の作動状態により算出できるから、(1)式により算出したDCリンク電流Imgが(Itag+Idcdc)となるように、発電機トルクTgとエンジントルクTeを制御する。
【0037】
電流センサー11に負の規定電流Itagを流すには、発電機3により発電を行って発電電力を電動機5、DC/DCコンバーター9およびメインバッテリー4へ供給する。電動機5の駆動電力とDC/DCコンバーター9の消費電力は車両の走行条件と車載機器の作動条件により決まるもので、これらの電力を増減することはできない。したがって、発電機3の発電電力から電動機5の駆動電力とDC/DCコンバーター9の消費電力とを減じた残余分がメインバッテリー4の充電電力となり、発電機3の発電電力を制御することによて、メインバッテリー11へ流れる充電電流、すなわち電流センサー11の負の規定電流Itagを任意の値に調節できる。
【0038】
発電機3の発電電力を増加させる場合は、発電機トルクTgを増加させるとともに、発電機トルクTgを増加した分だけエンジントルクTeを増加させ、車両の走行駆動トルクの減少をなくしてそれまでの走行条件を維持する。逆に、発電機3の発電電力を低減する場合には、発電機トルクTgを低減するとともに、発電機トルクTgを低減した分だけエンジントルクTeを低減し、車両の走行駆動トルクの増加をなくしてそれまでの走行条件を維持する。
【0039】
ステップ76で、DCリンク電流Img(このときImg<0)が(Itag+Idcdc)(このとき(Itag+Idcdc)<0)より小さい場合はステップ77へ進み、発電機用インバーター6を制御して発電機トルクTgを所定値γだけ低減するとともに、エンジントルクTeを所定値δだけ低減する。ここで、所定値γ、δは、この規定電流制御ルーチンの1実行当たりの増減分である。なお、上述したように発電機用インバーター6の上記制御は車両コントローラー30により行う。
【0040】
一方、DCリンク電流Imgが(Itag+Idcdc)より大きい場合はステップ78へ進み、発電機トルクTgを所定値γだけ増加するとともに、エンジントルクTeを所定値δだけ増加する。なお、DCリンク電流Imgが(Itag+Idcdc)と等しい場合は発電機トルクTgとエンジントルクTeの増減を行わない。以上の規定電流制御により、電流センサー11に規定電流を流すことができる。
【0041】
図5に示すオフセット補正ルーチンにより、オフセット補正処理を説明する。
ステップ21において、上述した図9に示す規定電流制御ルーチンを実行し、電流センサー11に規定電流▲1▼を流す。続くステップ22で、電流センサー11に規定電流▲1▼を流したときの出力電圧をメモリ22に記憶する。同様に、ステップ23〜24では、電流センサー11に規定電流▲2▼を流して出力電圧をメモリ22に記憶する。
【0042】
ステップ25において、図10に示すように、規定電流▲1▼と▲2▼を流したときの出力電圧を直線補間し、電流センサー11に流れる電流idcが0のときの出力電圧、すなわちオフセットを求める。このオフセットが予め設定した許容範囲内にあればステップ40へ進み、オフセット分を0A相当分とするオフセット補正を行うとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼、▲2▼のときの出力電圧を消去する。
【0043】
一方、オフセットが許容範囲を超える場合には、ステップ27で警告灯32を点灯した後、続くステップ28でメモリ22にオフセット異常を記憶するとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼、▲2▼のときの出力電圧を消去する。
【0044】
図6に示すゲイン補正ルーチンにより、ゲイン補正処理を説明する。ステップ31〜32において、上述したように電流センサー11に規定電流▲1▼を流し、出力電圧をメモリ22に記憶する。同様に、ステップ33〜34では、電流センサー11に規定電流▲2▼を流して出力電圧をメモリ22に記憶する。ステップ35〜36では、電流センサー11に規定電流▲3▼を流して出力電圧をメモリ22に記憶する。ステップ37〜38では、電流センサー11に規定電流▲4▼を流して出力電圧をメモリ22に記憶する。なお、このゲイン補正処理において規定電流▲1▼〜▲4▼を流したときの出力電圧に対しては、上述したオフセット補正結果による適正化処理がなされる。
【0045】
ステップ39において、図11に示すように、規定電流▲1▼〜▲4▼を流したときの出力電圧を直線補間し、ゲイン(補間直線の傾き)を求める。ゲインが予め定めた許容範囲内にあればステップ40へ進み、ゲイン補正を行うとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼〜▲4▼のときの出力電圧を消去する。図11において、規定電流▲1▼〜▲4▼を流したときの出力電圧を結ぶ補間直線が、予め定めたハッチング部に触れなければゲインは許容範囲内にあるとし、ハッチング部に触れたらゲインが許容範囲を超えると判定する。
【0046】
一方、ゲインが許容範囲を超える場合には、ステップ41で警告灯32を点灯した後、続くステップ42でメモリ22にゲイン異常を記憶するとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼〜▲4▼のときの出力電圧を消去する。
【0047】
図7に示すドリフト補正ルーチンにより、ドリフト補正処理を説明する。ステップ51〜62において、上述したように電流センサー11に規定電流▲1▼〜▲6▼を流し、各規定電流を流したときの出力電圧をメモリ22に記憶する。
【0048】
ステップ63において、図12に示すように、規定電流▲1▼〜▲6▼を流したときの出力電圧に基づいて直線補間し、補間直線が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを確認する。この場合の補間直線とは、規定電流▲1▼〜▲4▼を直線補間した直線の両端に対して、規定電流▲5▼と▲6▼を流したときの出力電圧を直線補間するものを補間直線としている。なお、このドリフト補正処理において、規定電流▲1▼〜▲6▼を流したときの出力電圧に対しては、上述したオフセット補正結果とゲイン補正結果による適正化処理がなされる。
【0049】
一般にドリフト特性は大電流領域において顕著に現れるので、この実施の形態では、図12に示すように、+15Aを超える規定電流Itagと、−15Aを下回る規定電流Itagにおいて予めドリフト許容範囲を定め、ドリフト特性が正常か異常かを判定する。補間直線がハッチング部に触れなければドリフトは許容範囲内にあるとし、ハッチング部に触れたらドリフトが許容範囲を超えると判定する。
【0050】
ドリフトが許容範囲内にあればステップ64へ進み、ドリフト補正を行うとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼〜▲6▼のときの出力電圧を消去する。一方、ドリフトが許容範囲を超える場合には、ステップ65で警告灯32を点灯した後、続くステップ66でメモリ22にドリフト異常を記憶するとともに、メモリ22に記憶した規定電流▲1▼〜▲6▼のときの出力電圧を消去する。
【0051】
このように、一実施の形態によれば、エンジン2と電動機5の両方またはいずれか一方により車両を走行させ、メインバッテリー4から電動機5へ電力を供給するとともに、エンジン2により発電機3を駆動してメインバッテリー4の充電を行うハイブリッド車両に用いられ、メインバッテリー4の充放電電流を検出する電流センサー11の特性補正装置であって、エンジン2と電動機5による車両の走行条件を変えずに、エンジン2、電動機5および発電機3のトルクを制御し、メインバッテリー4に複数の規定電流を流したときの電流センサー11の出力に基づいて電流センサー11の特性を補正するようにしたので、車両の走行中でも常に電流センサーの特性を正確に補正することができる。
【0052】
また、一実施の形態によれば、メインバッテリー4から規定の放電電流を流すときは、放電電流が規定値より大きい場合は電動機トルクTmを減少させるとともにエンジントルクTeを増加させ、放電電流が規定値より小さい場合は電動機トルクTmを増加させるとともにエンジントルクTeを減少させる。一方、メインバッテリー4へ規定の充電電流を流すときは、充電電流が規定値より大きい場合は発電機トルクTgを減少させるとともにエンジントルクTeを増加させ、充電電流が規定値より小さい場合は発電機トルクTgを増加させるとともにエンジントルクTeを減少させる。これにより、車両の走行駆動トルクを増減させずに電流センサー11に規定の充放電電流を流すことができ、車両の走行条件を変えずに走行中でも常に電流センサー11の特性を正確に補正することができる。
【0053】
一実施の形態によれば、電流センサー11に複数の異なる、例えば正負の規定電流を流したときの電流センサー11の出力に基づいて電流センサー11の特性を補正するようにしたので、電流センサー11に流す電流が0Aのときのオフセットを正確に求めることができ、正確なオフセット補正を実施できる。
【0054】
一実施の形態によれば、電流センサー11のオフセット特性、ゲイン特性、ドリフト特性の順に補正するようにしたので、オフセット特性の補正結果を用いてゲイン特性を補正でき、さらにオフセット特性とゲイン特性の補正結果を用いてドリフト特性を補正できるので、電流センサーの特性をより正確に補正することができる。
【0055】
なお、一実施の形態では、規定電流▲1▼、▲2▼を流してオフセット特性を補正し、オフセット補正を行った後に規定電流▲1▼〜▲4▼を流してゲイン特性を補正し、このゲイン補正後にさらに規定電流▲1▼〜▲6▼を流してドリフト特性を補正する例を示したが、規定電流▲1▼〜▲6▼を流してオフセット特性、ゲイン特性およびドリフト特性の補正を一度に行うようにしてもよい。
【0056】
一実施の形態によれば、電流センサー11のオフセット特性、ゲイン特性、ドリフト特性ごとにそれぞれ規定電流の数と領域とを設定するようにしたので、必要最小限の規定電流で素早く電流センサーの特性を補正できる上に、広範囲の多くの規定電流を流して補正を行う場合の電流センサー11のヒステリシスの影響を排除して正確な補正を行うことができる。
【0057】
一実施の形態によれば、電流センサー11の温度特性に応じて特性補正を行う時間間隔を設定するようにしたので、非線形な温度特性を有する電流センサー11でも正確な特性補正を行うことができる。
【0058】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、電池コントローラー20と車両コントローラー30が電流制御手段を、電池コントローラー20が特性補正手段をそれぞれ構成する。なお、本発明目の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【0059】
上述した実施の形態では、本願発明をハイブリッド電気自動車(HEV)に適用した例を示したが、本願発明は電気自動車(EV)やあらゆる電気機器に用いられる電流センサーに適用することができる。電気自動車や一般の電気機器に適用する際に、正負の規定電流を流すことができない場合には、電流センサーに一方の極性の複数の規定電流を流して出力電圧を測定し、それらの出力電圧の補間直線を延長して電流0Aのときの出力電圧を推定し、その推定電圧をオフセットとしてオフセット補正を行う。なお、ゲイン補正とドリフト補正については、上述した実施の形態と同様とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態の構成を示す図である。
【図2】一実施の形態の電流センサーの特性補正処理を示すフローチャートである。
【図3】測定電流が0Aのときの電流センサーの近傍温度に対する出力電圧の温度特性を示す図である。
【図4】図3に示す電流センサーに対する特性補正ルーチンの起動タイミングを示す図である。
【図5】一実施の形態のオフセット補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図6】一実施の形態のゲイン補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図7】一実施の形態のドリフト補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図8】一実施の形態の電流センサーの特性補正のための規定電流の一例を示す図である。
【図9】一実施の形態の規定電流制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図10】一実施の形態のオフセット補正処理を説明するための図である。
【図11】一実施の形態のゲイン補正処理を説明するための図である。
【図12】一実施の形態のドリフト補正処理を説明するための図である。
【符号の説明】
1 走行駆動回路
2 エンジン
3 発電機
4 メインバッテリー
5 電動機
6 発電機用インバーター
7 電動機用インバーター
8a、8b メインリレー
9 DC/DCコンバーター
10 補助バッテリー
11 電流センサー
12 電圧センサー
13、14 電流センサー
15 温度センサー
16,17 回転センサー
20 電池コントローラー
21 マイクロコンピューター
22 メモリ
23 タイマー
30 車両コントローラー
31 通信線
32 警告灯
33 イグニッションスイッチ
34 リレー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for correcting offset characteristics, gain characteristics, and drift characteristics of a current sensor.
[0002]
[Prior art]
Create an offset table based on the output value of the current sensor in the no-load state when the ignition is on and the output value of the current sensor in the no-load state when the ignition is off, measured under different temperature and voltage conditions. 2. Description of the Related Art There is known a current sensor characteristic correction device that corrects an output value of a current sensor with reference to an offset table (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277520
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional current sensor characteristic correction device, the current sensor output value is corrected using the offset table created based on the past output value of the current sensor. There is a problem that the detection accuracy of the sensor is not taken into account and the correction accuracy is low.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is used in a hybrid vehicle in which a vehicle is driven by both or one of an engine and an electric motor, power is supplied from the battery to the electric motor, and a generator is driven by the engine to charge the battery. A device for correcting the characteristics of a current sensor that detects charge / discharge current, which controls the torque of the engine, motor and generator, and based on the output of the current sensor when a plurality of different specified currents are passed through the battery. Correct the characteristics.
[0006]
【The invention's effect】
According to the present invention, the characteristics of the current sensor can be accurately corrected at all times even while the vehicle is running.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The purpose of always accurately correcting the characteristics of the current sensor is realized without affecting the state of the apparatus during operation of the apparatus using the current sensor.
[0008]
The invention of the present application is used for a hybrid vehicle in which a vehicle is driven by either or both of an engine and an electric motor, power is supplied from the main battery to the electric motor, and a generator is driven by the engine to charge the main battery. An embodiment applied to a current sensor for detecting a charge / discharge current of a main battery will be described.
[0009]
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment. The travel drive circuit 1 drives the generator 3 with the engine 2 to generate power, charges the main battery 4, and supplies the charging power of the main battery 4 and the generated power of the generator 3 to the traveling motor 5. To drive.
[0010]
The generator 3 and the motor 5 are both three-phase alternators, and the AC power from the generator 3 is converted into DC power by the generator inverter 6 and the DC power from the main battery 4 and the generator inverter 6 is converted. Is converted to AC power by the inverter 7 for the motor. The main battery 4 is an assembled battery in which a plurality of cells are connected in series, and supplies high-voltage DC power to a load device such as an inverter 7 for an electric motor.
[0011]
Main relays 8 a and 8 b are provided between the main battery 4 and the inverters 6 and 7, and supply and stop of the high-voltage DC power of the main battery 4 to a load device such as the inverter 7 for an electric motor. The DC / DC converter 9 steps down the high-voltage DC power supply of the main battery 4 and supplies it to the auxiliary battery 10 to charge the auxiliary battery 10.
[0012]
The current sensor 11 detects the charge / discharge current of the main battery 4. In this embodiment, an example in which the offset characteristic, gain characteristic, and drift characteristic of the current sensor 11 are corrected will be described. The voltage sensor 12 detects the terminal voltage of the main battery 4. The current sensor 13 detects the generated current of the generator 3, and the current sensor 14 detects the drive current of the electric motor 5. Further, the temperature sensor 15 detects the temperature near the current sensor 11. The rotation sensor 16 detects the rotation speed of the generator 3, and the rotation sensor 17 detects the rotation speed of the electric motor 5.
[0013]
The battery controller 20 includes a microcomputer 21, a memory 22, a timer 23, a cell voltage detection circuit 24, etc., and controls charging / discharging of the main battery 4 and corrects the characteristics of the current sensor 11. The battery controller 20 is connected to a current sensor 11, a voltage sensor 12, a temperature sensor 15, and the like. The cell voltage detection circuit 24 detects the voltage across each cell constituting the main battery 4.
[0014]
The vehicle controller 30 performs fuel supply control and ignition control of the engine 2 to adjust the rotational speed Ne and torque Te, and controls the inverters 6 and 7 to control the rotational speeds Ng and Nm of the generator 3 and the electric motor 5. Torques Tg and Tm are adjusted. The vehicle controller 30 and the battery controller 20 are connected via a communication line 31 to exchange various information. The vehicle controller 30 is also connected to current sensors 13 and 14, rotation sensors 16 and 17, a warning light 32, and the like.
[0015]
The ignition switch 33 outputs an ignition signal to the microcomputer 21 and the relay 34 of the battery controller 20 when the ignition key is set to the travel position. The relay 34 supplies and stops auxiliary power from the auxiliary battery 10 to the battery controller 20 and the vehicle controller 30 in response to an ignition signal from the ignition switch 33. The auxiliary power supply of the auxiliary battery 10 operates the microcomputer 21 of the battery controller 20, the memory 22, the timer 23, the microcomputer (not shown) of the vehicle controller 30, and the like.
[0016]
FIG. 2 is a flowchart showing the characteristic correction process of the current sensor 11. When the microcomputer 21 of the battery controller 20 receives the ignition signal from the ignition switch 33, the microcomputer 21 starts this characteristic correction process.
[0017]
In step 1, the characteristic abnormality history of the current sensor 11 during the previous run stored in the memory 22 is deleted, and a timer interruption in a characteristic correction routine described later is prohibited. In the subsequent step 2, the output voltage of the current sensor 11 in a no-load state before the main relays 8a and 8b are turned on (closed) is detected, and offset correction is performed so that this output voltage is equivalent to 0A.
[0018]
After the main relays 8a and 8b are turned on in step 3, the process proceeds to step 4 to reset a start timing management timer 23 for a characteristic correction routine which will be described later.
[0019]
In step 5, any abnormality of the offset characteristic, gain characteristic and drift characteristic of the current sensor 11 is detected during the current traveling, and it is confirmed whether or not the abnormality history is stored in the memory 22, and the abnormality history is stored. If YES in step S13, the flow advances to step 13. If no abnormality history is stored, the flow advances to step 7.
[0020]
If any abnormality in the offset, gain, or drift characteristics of the current sensor 11 is detected during the current run, the correction process of the current sensor 11 is stopped in step 13, and the ignition key is then turned on by the ignition switch 33 in step 14. Wait until is turned off. If the ignition key is turned off, the process proceeds to step 15 to execute a shutdown process.
[0021]
In the shutdown process, the charging charges of the DC link capacitors (not shown) of the inverters 6 and 7 are discharged through a resistor, and the main relays 8a and 8b are turned off (opened) when the voltage across the capacitor becomes a predetermined value or less. To do. Thereafter, the relay 34 is turned off (opened), and the supply of auxiliary power from the auxiliary battery 10 to the battery controller 20 and the vehicle controller 30 is stopped.
[0022]
On the other hand, if no abnormalities in the offset, gain, and drift characteristics of the current sensor 11 are detected during the current travel, the current sensor 11 is corrected. In step 6, the temperature sensor 15 detects the temperature near the current sensor 11.
[0023]
Here, a material having a nonlinear temperature characteristic such as a Hall element may be used for the current sensor, and the temperature characteristic of such a current sensor output is nonlinear. FIG. 3 shows the temperature characteristics of the output [V] with respect to the temperature [° C.] near the current sensor 11 when the measured current is 0 [A]. In the current sensor 11, the output [V] exhibits a non-linear temperature characteristic in a region where the vicinity temperature is 0 ° C. or less, and a linear temperature characteristic in a region where the vicinity temperature exceeds 0 ° C.
[0024]
In the linear temperature characteristic region, high correction accuracy can be ensured even if the time interval for correcting the current sensor characteristic is long. On the other hand, in the non-linear temperature characteristic region, if the correction time interval is long, the linear interpolation accuracy is lowered, so that the characteristic correction accuracy is lowered. In this embodiment, when the characteristic of the current sensor 11 is corrected, a specified current is actually passed through the current sensor 11 and correction is performed based on the sensor output at that time. Therefore, it is necessary to perform correction at time intervals that do not affect the driving conditions of the vehicle due to the characteristic correction. In other words, there is a conflicting requirement that the correction time interval is shortened in order to increase the correction accuracy of the current sensor characteristics, and that the correction time interval is lengthened in order to reduce the influence on the driving conditions of the vehicle.
[0025]
In this embodiment, a correction time interval that can suppress the influence of the characteristic correction on the running condition of the vehicle to the minimum while ensuring a sufficient correction accuracy is set. FIG. 4 shows an example of the start timing of each offset, gain, and drift correction routine for the current sensor having the nonlinear temperature characteristic region shown in FIG.
[0026]
The offset correction routine (see FIG. 5), gain correction routine (see FIG. 6), and drift correction routine (see FIG. 7) are all timer interrupt routines. FIG. 4 shows the current sensor correction process shown in FIG. A time [sec] from the start to the start of the timer interrupt routine shown in FIGS. As is clear from FIG. 4, in the non-linear temperature characteristic region where the temperature near the current sensor is 0 ° C. or less, the time until the start of each interrupt routine is short, and conversely, the linear temperature where the temperature near the current sensor is higher than 0 ° C. In such a temperature characteristic region, the time until activation of each interrupt routine is long.
[0027]
In step 8 of FIG. 2, the timer 23 is started, and timer interruption of the offset correction routine, gain correction routine, and drift correction routine is permitted. When the start time of the offset interrupt routine is reached, the process proceeds to step 9 to execute the offset correction routine shown in FIG. Next, when the start time of the gain interruption routine is reached, the routine proceeds to step 10, and the gain correction routine shown in FIG. 6 is executed.
Further, when the start time of the drift correction routine is reached, the routine proceeds to step 11 and the drift correction routine shown in FIG. 7 is executed. These correction routines will be described later.
[0028]
After correcting the characteristics of the current sensor 11 by executing an offset, gain and drift correction routine, it is checked in step 12 whether or not the ignition key is turned off by the ignition switch 33. If the ignition key is not turned off, the process returns to step 4 to repeat the above-described processing. On the other hand, if the ignition key is turned off, the process proceeds to step 15 to execute the above-described shutdown process.
[0029]
Prior to explaining the offset, gain, and drift characteristic correction processing of the current sensor 11, the specified current and its current control will be described. As described above, in this embodiment, a specified current is supplied to the current sensor 11 to measure the offset, gain, and drift characteristics and perform correction. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the current when discharging from the main battery 4 to a load device such as the electric motor 5 is positive, and the specified currents (1) to (6) are −5A, + 5A, −15A. , + 15A, -50A, + 50A. Of course, the set number and set value of the specified current are determined according to the specifications and characteristics of the current sensor 11 to be used.
[0030]
FIG. 9 is a flowchart showing a specified current control routine. In step 71, the current flowing from the main battery 4 to the motor 5 and the generator 3, that is, the DC link current Img of the inverters 6 and 7 is calculated by the following equation. The DC link current Img when the main battery 4 is discharged is positive, and the DC link current Img when the main battery 4 is charged is negative.
Img = (Pm−Pg) / Vin (1),
Pm = Tm · Nm · π / 30 + Pmloss (2),
Pg = Tg · Ng · π / 30 + Pgloss (3)
In the above equation, Vin is the DC link voltage of the inverters 6 and 7, and Pm, Tm, and Nm are the output, torque, and rotational speed of the electric motor 5, respectively. Pmloss is a loss of the motor 5 and the inverter 7 for the motor. Pg, Tg, and Ng are the output, torque, and rotational speed of the generator 3. Ploss is a loss of the generator 3 and the inverter 6 for the generator.
[0031]
In step 72, it is confirmed whether or not the specified current Itag is positive, that is, whether or not a discharge current flows from the main battery 4 to the electric motor 5 and the DC / DC converter 9 via the current sensor 11. When the specified current Itag is positive, in steps 73 to 75, the sum (Img + Idcdc) of the DC link current Img of the motor 5 and the generator 3 and the consumption current Idcdc of the DC / DC converter 9 is equal to the specified current Itag. The torque Tm of the electric motor 5 and the torque Te of the engine 2 are controlled.
Img + Idcdc = Itag (4)
Transforming the above equation,
Img = Itag−Idcdc (5)
Since the consumption current Idcdc of the DC / DC converter 9 can be calculated from the operating state of the in-vehicle device that supplies the auxiliary power from the auxiliary battery 10, the DC link current Img calculated by the equation (1) becomes (Itag−Iddcdc). In addition, the motor torque Tm and the engine torque Te are controlled.
[0032]
In step 73, if the DC link current Img is larger than (Itag-Idcdc), the routine proceeds to step 74, where the motor inverter 7 is controlled to reduce the motor torque Tm by a predetermined value α, and the engine 2 is controlled to operate the engine. The torque Te is increased by a predetermined value β. Here, the predetermined values α and β are increments and decrements per execution of the specified current control routine. As described above, the above-described control of the inverter 7 for the motor and the engine 2 is performed by the vehicle controller 30.
[0033]
If the motor torque Tm is reduced, the DC link current Img can be reduced. However, the vehicle driving torque is reduced and the previous driving conditions cannot be maintained. Therefore, by increasing the engine torque Te by an amount corresponding to the reduction in the motor torque Tm, the vehicle driving torque is kept constant and the previous driving conditions are maintained.
[0034]
On the other hand, when the DC link current Img is smaller than (Itag−Idcdc), the routine proceeds to step 75 where the motor torque Tm is increased by a predetermined value α and the engine torque Te is decreased by a predetermined value β. When the electric motor torque Tm is increased, the DC link current Img can be increased. However, the traveling driving torque of the vehicle is increased and the traveling conditions up to that point cannot be maintained. Therefore, by reducing the engine torque Te by an amount corresponding to the increase in the motor torque Tm, the vehicle driving torque is kept constant, and the previous driving conditions are maintained.
[0035]
When the DC link current Img is equal to (Itag−Idcdc), the motor torque Tm and the engine torque Te are not increased or decreased.
[0036]
When the specified current Itag is negative, that is, when the main battery 4 is charged via the current sensor 11, the consumption of the DC / DC converter 9 is calculated from the DC link current Img of the motor 5 and the generator 3 in steps 76 to 78. The torque Tg of the generator 3 is controlled so that the current value (Img−Idcdc) obtained by subtracting the current Idcdc is equal to the specified current Itag.
Img−Idcdc = Itag (6)
Transforming the above equation,
Img = Itag + Idcdc (7)
Since the consumption current Idcdc of the DC / DC converter 9 can be calculated according to the operating state of the in-vehicle device that supplies the auxiliary power from the auxiliary battery 10, the DC link current Img calculated by the equation (1) becomes (Itag + Idcdc). The generator torque Tg and the engine torque Te are controlled.
[0037]
In order to allow the negative specified current Itag to flow through the current sensor 11, power is generated by the generator 3 and the generated power is supplied to the electric motor 5, the DC / DC converter 9 and the main battery 4. The driving power of the electric motor 5 and the power consumption of the DC / DC converter 9 are determined by the running conditions of the vehicle and the operating conditions of the on-vehicle equipment, and these powers cannot be increased or decreased. Therefore, the remainder obtained by subtracting the driving power of the motor 5 and the power consumption of the DC / DC converter 9 from the power generated by the generator 3 becomes the charging power of the main battery 4, and the power generated by the generator 3 is controlled. Thus, the charging current flowing to the main battery 11, that is, the negative specified current Itag of the current sensor 11 can be adjusted to an arbitrary value.
[0038]
When increasing the generated power of the generator 3, the generator torque Tg is increased, and the engine torque Te is increased by the amount corresponding to the increase in the generator torque Tg. Maintain driving conditions. Conversely, when reducing the generated power of the generator 3, the generator torque Tg is reduced, and the engine torque Te is reduced by the reduced amount of the generator torque Tg, thereby eliminating the increase in the vehicle driving torque. And maintain the previous driving conditions.
[0039]
In step 76, if the DC link current Img (Img <0 at this time) is smaller than (Itag + Idcdc) (at this time (Itag + Idcdc) <0), the process proceeds to step 77 to control the generator inverter 6 to generate the generator torque Tg. Is reduced by a predetermined value γ, and the engine torque Te is reduced by a predetermined value δ. Here, the predetermined values γ and δ are increments and decrements per execution of the specified current control routine. As described above, the above-described control of the generator inverter 6 is performed by the vehicle controller 30.
[0040]
On the other hand, when the DC link current Img is larger than (Itag + Idcdc), the routine proceeds to step 78 where the generator torque Tg is increased by a predetermined value γ and the engine torque Te is increased by a predetermined value δ. Note that when the DC link current Img is equal to (Itag + Idcdc), the generator torque Tg and the engine torque Te are not increased or decreased. With the specified current control described above, a specified current can be passed through the current sensor 11.
[0041]
The offset correction process will be described with reference to the offset correction routine shown in FIG.
In step 21, the specified current control routine shown in FIG. 9 described above is executed, and the specified current {circle over (1)} is passed through the current sensor 11. In the subsequent step 22, the output voltage when the specified current (1) is passed through the current sensor 11 is stored in the memory 22. Similarly, in steps 23 to 24, the specified current (2) is supplied to the current sensor 11 and the output voltage is stored in the memory 22.
[0042]
In step 25, as shown in FIG. 10, the output voltage when the specified currents (1) and (2) are passed is linearly interpolated, and the output voltage when the current idc flowing through the current sensor 11 is 0, that is, the offset is obtained. Ask. If this offset is within the preset allowable range, the process proceeds to step 40, where offset correction is performed so that the offset is equivalent to 0A, and the output voltage at the specified currents (1), (2) stored in the memory 22 Erase.
[0043]
On the other hand, if the offset exceeds the allowable range, the warning lamp 32 is turned on in step 27, and then the offset abnormality is stored in the memory 22 in the following step 28, and the specified currents (1) and (2) stored in the memory 22 are stored. The output voltage at ▼ is deleted.
[0044]
The gain correction process will be described with reference to the gain correction routine shown in FIG. In steps 31 to 32, as described above, the specified current {circle over (1)} is supplied to the current sensor 11 and the output voltage is stored in the memory 22. Similarly, in steps 33 to 34, the specified current (2) is supplied to the current sensor 11 and the output voltage is stored in the memory 22. In steps 35 to 36, the specified current (3) is supplied to the current sensor 11 and the output voltage is stored in the memory 22. In steps 37 to 38, the specified current (4) is supplied to the current sensor 11 and the output voltage is stored in the memory 22. In this gain correction process, the output voltage when the specified currents (1) to (4) are passed is subjected to the optimization process based on the offset correction result described above.
[0045]
In step 39, as shown in FIG. 11, the output voltage when the specified currents (1) to (4) are passed is linearly interpolated to obtain a gain (inclination straight line slope). If the gain is within the predetermined allowable range, the process proceeds to step 40 to perform gain correction and erase the output voltage at the specified currents {circle around (1)} to {circle around (4)} stored in the memory 22. In FIG. 11, the gain is within the allowable range unless the interpolation straight line connecting the output voltages when the specified currents (1) to (4) are passed through the predetermined hatched portion. Is determined to exceed the allowable range.
[0046]
On the other hand, if the gain exceeds the allowable range, the warning lamp 32 is turned on in step 41, and then the gain abnormality is stored in the memory 22 in the following step 42, and the specified currents (1) to (4) stored in the memory 22 are stored. The output voltage at ▼ is deleted.
[0047]
The drift correction process will be described with reference to the drift correction routine shown in FIG. In steps 51 to 62, the specified currents (1) to (6) are passed through the current sensor 11 as described above, and the output voltage when each specified current is passed is stored in the memory 22.
[0048]
In step 63, as shown in FIG. 12, linear interpolation is performed based on the output voltage when the specified currents (1) to (6) are passed, and it is confirmed whether or not the interpolation straight line is within a predetermined allowable range. . The interpolation straight line in this case is the one that linearly interpolates the output voltage when the specified currents (5) and (6) are applied to both ends of the straight line obtained by linear interpolation of the specified currents (1) to (4). Interpolated straight line. In this drift correction process, the output voltage when the specified currents (1) to (6) are passed is subjected to the optimization process based on the offset correction result and the gain correction result.
[0049]
In general, since the drift characteristic appears remarkably in a large current region, in this embodiment, as shown in FIG. 12, a drift allowable range is determined in advance for a specified current Itag that exceeds +15 A and a specified current Itag that is less than −15 A. Determine whether the characteristic is normal or abnormal. If the interpolation straight line does not touch the hatched portion, it is determined that the drift is within the allowable range.
[0050]
If the drift is within the allowable range, the process proceeds to step 64 where drift correction is performed and the output voltage at the specified currents (1) to (6) stored in the memory 22 is erased. On the other hand, if the drift exceeds the allowable range, the warning lamp 32 is turned on in step 65, and then in step 66, the drift abnormality is stored in the memory 22 and the specified currents (1) to (6) stored in the memory 22 are stored. The output voltage at ▼ is deleted.
[0051]
As described above, according to the embodiment, the vehicle is driven by the engine 2 and / or the electric motor 5, the electric power is supplied from the main battery 4 to the electric motor 5, and the generator 3 is driven by the engine 2. And a characteristic correction device for a current sensor 11 for detecting a charging / discharging current of the main battery 4, which is used in a hybrid vehicle that charges the main battery 4, without changing the running conditions of the vehicle by the engine 2 and the electric motor 5. Since the torque of the engine 2, the motor 5 and the generator 3 is controlled, the characteristics of the current sensor 11 are corrected based on the output of the current sensor 11 when a plurality of specified currents are passed through the main battery 4. The characteristics of the current sensor can always be accurately corrected even while the vehicle is running.
[0052]
According to one embodiment, when a specified discharge current flows from the main battery 4, if the discharge current is larger than a specified value, the motor torque Tm is decreased and the engine torque Te is increased, so that the discharge current is specified. When the value is smaller than the value, the motor torque Tm is increased and the engine torque Te is decreased. On the other hand, when a specified charging current is supplied to the main battery 4, the generator torque Tg is decreased and the engine torque Te is increased if the charging current is greater than the specified value, and the generator is increased if the charging current is smaller than the specified value. The torque Tg is increased and the engine torque Te is decreased. As a result, the specified charge / discharge current can be passed through the current sensor 11 without increasing or decreasing the vehicle driving torque, and the characteristics of the current sensor 11 can always be accurately corrected even during traveling without changing the vehicle driving conditions. Can do.
[0053]
According to one embodiment, the characteristics of the current sensor 11 are corrected based on the output of the current sensor 11 when a plurality of different, for example, positive and negative specified currents are passed through the current sensor 11. The offset when the current flowing through the capacitor is 0 A can be accurately obtained, and accurate offset correction can be performed.
[0054]
According to one embodiment, since the offset characteristic, the gain characteristic, and the drift characteristic of the current sensor 11 are corrected in this order, the gain characteristic can be corrected using the correction result of the offset characteristic, and the offset characteristic and the gain characteristic can be corrected. Since the drift characteristic can be corrected using the correction result, the characteristic of the current sensor can be corrected more accurately.
[0055]
In one embodiment, the specified currents (1) and (2) are supplied to correct the offset characteristics, and after the offset correction is performed, the specified currents (1) to (4) are supplied to correct the gain characteristics, Although the example in which the specified currents (1) to (6) are further supplied to correct the drift characteristics after the gain correction is shown, the offset characteristics, the gain characteristics, and the drift characteristics are corrected by supplying the specified currents (1) to (6). May be performed at once.
[0056]
According to the embodiment, the number and the region of the specified current are set for each of the offset characteristic, gain characteristic, and drift characteristic of the current sensor 11, so that the characteristics of the current sensor can be quickly obtained with the minimum required current. In addition, it is possible to eliminate the influence of the hysteresis of the current sensor 11 when the correction is performed by supplying a large number of specified currents in a wide range, and an accurate correction can be performed.
[0057]
According to the embodiment, since the time interval for performing the characteristic correction is set according to the temperature characteristic of the current sensor 11, the characteristic correction can be performed accurately even with the current sensor 11 having the non-linear temperature characteristic. .
[0058]
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the battery controller 20 and the vehicle controller 30 constitute current control means, and the battery controller 20 constitutes characteristic correction means. In addition, unless the characteristic function of this invention is impaired, each component is not limited to the said structure.
[0059]
In the embodiment described above, an example in which the present invention is applied to a hybrid electric vehicle (HEV) has been shown. However, the present invention can be applied to an electric vehicle (EV) and a current sensor used in all electric devices. When applying positive and negative specified currents when applying to an electric vehicle or general electric equipment, the output voltage is measured by supplying multiple specified currents of one polarity to the current sensor, and those output voltages The output voltage at a current of 0 A is estimated by extending the interpolation line, and offset correction is performed using the estimated voltage as an offset. Note that gain correction and drift correction are the same as those in the above-described embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a characteristic correction process of the current sensor according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a temperature characteristic of an output voltage with respect to a temperature near a current sensor when a measurement current is 0A.
4 is a diagram showing a start timing of a characteristic correction routine for the current sensor shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an offset correction routine according to an embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a gain correction routine according to one embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a drift correction routine according to an embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a specified current for correcting characteristics of the current sensor according to the embodiment;
FIG. 9 is a flowchart illustrating a specified current control routine according to one embodiment.
FIG. 10 is a diagram for describing offset correction processing according to an embodiment;
FIG. 11 is a diagram for describing gain correction processing according to an embodiment;
FIG. 12 is a diagram for explaining drift correction processing according to an embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Traveling drive circuit
2 Engine
3 Generator
4 Main battery
5 Electric motor
6 Inverter for generator
7 Inverter for electric motor
8a, 8b Main relay
9 DC / DC converter
10 Auxiliary battery
11 Current sensor
12 Voltage sensor
13, 14 Current sensor
15 Temperature sensor
16, 17 Rotation sensor
20 Battery controller
21 Microcomputer
22 memory
23 Timer
30 Vehicle controller
31 communication line
32 Warning light
33 Ignition switch
34 Relay

Claims (8)

エンジンと電動機の両方またはいずれか一方により車両を走行させ、バッテリーから前記電動機へ電力を供給するとともに、前記エンジンにより発電機を駆動して前記バッテリーの充電を行うハイブリッド車両に用いられ、前記バッテリーの充放電電流を検出する電流センサーの特性補正装置であって、
前記エンジン、前記電動機および前記発電機のトルクを制御し、前記バッテリーに規定電流を流す電流制御手段と、
前記電流制御手段により複数の異なる規定電流を流したときの前記電流センサーの出力に基づいて前記電流センサーの特性を補正する特性補正手段とを備えることを特徴とする電流センサーの特性補正装置。
The vehicle is driven by both or one of an engine and an electric motor, power is supplied from the battery to the electric motor, and the electric battery is driven by the engine to charge the battery. A device for correcting the characteristics of a current sensor for detecting a charge / discharge current,
Current control means for controlling the torque of the engine, the electric motor and the generator, and causing a specified current to flow through the battery;
A characteristic correction device for a current sensor, comprising: characteristic correction means for correcting the characteristic of the current sensor based on an output of the current sensor when a plurality of different specified currents are passed by the current control means.
請求項1に記載の電流センサーの特性補正装置において、
前記電流制御手段は、前記エンジンと前記電動機による車両の走行条件を変えずに、前記エンジン、前記電動機および前記発電機のトルクを制御し、前記バッテリーに規定電流を流すことを特徴とする電流センサーの特性補正装置。
In the characteristic correction apparatus of the current sensor according to claim 1,
The current control means controls the torque of the engine, the electric motor, and the generator without changing the running conditions of the vehicle by the engine and the electric motor, and causes a specified current to flow through the battery. Characteristic correction device.
請求項2に記載の電流センサーの特性補正装置において、
前記電流制御手段は、前記バッテリーから規定の放電電流を流すときは、放電電流が規定値より大きい場合は前記電動機のトルクを減少させるとともに前記エンジンのトルクを増加させ、放電電流が規定値より小さい場合は前記電動機のトルクを増加させるとともに前記エンジンのトルクを減少させることを特徴とする電流センサーの特性補正装置。
In the characteristic correction apparatus of the current sensor according to claim 2,
When the specified discharge current flows from the battery, the current control means decreases the motor torque and increases the engine torque if the discharge current is greater than the specified value, and the discharge current is less than the specified value. In this case, the current sensor characteristic correcting apparatus increases the torque of the electric motor and decreases the torque of the engine.
請求項2に記載の電流センサーの特性補正装置において、
前記電流制御手段は、前記バッテリーへ規定の充電電流を流すときは、充電電流が規定値より大きい場合は前記発電機のトルクを減少させるとともに前記エンジンのトルクを増加させ、充電電流が規定値より小さい場合は前記発電機のトルクを増加させるとともに前記エンジンのトルクを減少させることを特徴とする電流センサーの特性補正装置。
In the characteristic correction apparatus of the current sensor according to claim 2,
When the specified charging current flows to the battery, the current control means decreases the generator torque and increases the engine torque if the charging current is larger than a specified value, and the charging current is less than the specified value. When it is small, the torque of the generator is increased and the torque of the engine is decreased.
請求項1〜4のいずれかの項に記載の電流センサーの特性補正装置において、前記特性補正手段は、前記電流制御手段により正負の規定電流を流したときの前記電流センサーの出力に基づいて前記電流センサーの特性を補正することを特徴とする電流センサーの特性補正装置。5. The current sensor characteristic correction apparatus according to claim 1, wherein the characteristic correction unit is configured to output the current sensor based on an output of the current sensor when a positive / negative specified current is passed by the current control unit. A current sensor characteristic correction apparatus characterized by correcting a characteristic of the current sensor. 請求項1〜5のいずれかの項に記載の電流センサーの特性補正装置において、前記特性補正手段は、前記電流センサーのオフセット特性、ゲイン特性、ドリフト特性の順に補正することを特徴とする電流センサーの特性補正装置。6. The current sensor characteristic correction apparatus according to claim 1, wherein the characteristic correction unit corrects the offset characteristic, the gain characteristic, and the drift characteristic of the current sensor in this order. Characteristic correction device. 請求項6に記載の電流センサーの特性補正装置において、
前記特性補正手段は、前記電流センサーのオフセット特性、ゲイン特性、ドリフト特性ごとにそれぞれ規定電流の数と領域とを設定することを特徴とする電流センサーの特性補正装置。
In the current sensor characteristic correction device according to claim 6,
The characteristic correction device for a current sensor, wherein the characteristic correction means sets the number of specified currents and a region for each of the offset characteristic, gain characteristic, and drift characteristic of the current sensor.
請求項1〜7のいずれかの項に記載の電流センサーの特性補正装置において、前記特性補正手段は、前記電流センサーの温度特性に応じて特性補正を行う時間間隔を設定することを特徴とする電流センサーの特性補正装置。8. The current sensor characteristic correction apparatus according to claim 1, wherein the characteristic correction unit sets a time interval for performing characteristic correction according to a temperature characteristic of the current sensor. Current sensor characteristic correction device.
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