JP2007057399A - 電流センサの出力補正装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エンジン作動中における電流センサ周囲の雰囲気温度変化に起因する電流センサのオフセット値変化を補正可能として電流センサの検出精度を向上することを目的とする。
【解決手段】 エンジン動作中か否かを判定し（Ｓ１）、エンジン動作中であるときにバッテリ３のＳＯＣを算出し（Ｓ３）、算出したＳＯＣに基づいてバッテリ開放端電圧値を算出してオルタネータ２の発電電圧をバッテリ開放端電圧に制御し（Ｓ５）、オルタネータ発電電圧がバッテリ開放端電圧になったときの電流センサの検出電流値が正常範囲であるときにオフセット値として記憶し（Ｓ６〜Ｓ８）、記憶したオフセット値に基づいて電流センサの検出電流値を補正する（Ｓ９）。
【選択図】 図２
【解決手段】 エンジン動作中か否かを判定し（Ｓ１）、エンジン動作中であるときにバッテリ３のＳＯＣを算出し（Ｓ３）、算出したＳＯＣに基づいてバッテリ開放端電圧値を算出してオルタネータ２の発電電圧をバッテリ開放端電圧に制御し（Ｓ５）、オルタネータ発電電圧がバッテリ開放端電圧になったときの電流センサの検出電流値が正常範囲であるときにオフセット値として記憶し（Ｓ６〜Ｓ８）、記憶したオフセット値に基づいて電流センサの検出電流値を補正する（Ｓ９）。
【選択図】 図２
Description
本発明は、電流センサの出力補正装置に関し、特に、車両に搭載されるバッテリの充放電電流を検出する電流センサの出力値を補正する技術に関する。
近年、車両の燃費向上を目的として種々の制御が行われており、その１つとして、オルタネータの発電効率を向上させて燃費向上を図ることが行われている。例えば、バッテリの充放電電流を検出する電流センサの検出出力値に基づいてバッテリの充電状態を検出し、バッテリ充電量が十分なときはオルタネータ発電量を下げるようバッテリ充電状態に応じてオルタネータ発電量を制御することにより、オルタネータの発電効率を向上させ燃費向上を図っている。この場合、バッテリの充電状態を正確に把握することが重要であり、そのためには、電流センサによりバッテリ充放電電流を精度良く検出する必要がある。
ところで、電流センサの出力は、センサの経時的な特性変化等により時間の経過につれて変化することがあるため、電流センサの出力補正を適宜行う必要がある。
そして、従来では、電流センサの出力補正方法として、イグニッションスイッチがオンからオフに移行し、車載電気負荷が全てオフの状態が所定時間継続した時にバッテリの充放電電流は流れていないと判断し、その時の電流センサの出力値をオフセット値として決定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３２５２３５号公報
そして、従来では、電流センサの出力補正方法として、イグニッションスイッチがオンからオフに移行し、車載電気負荷が全てオフの状態が所定時間継続した時にバッテリの充放電電流は流れていないと判断し、その時の電流センサの出力値をオフセット値として決定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１の従来技術では、イグニッションスイッチがオフの時の電流センサ出力値をオフセット値と認識するようにしているため、エンジン作動中に変化する雰囲気温度による電流センサのオフセット値の変化が補正できないという問題があった。 本発明は上記問題点に着目してなされたもので、エンジン作動中に電流センサのオフセット値変化を補正可能とする電流センサの出力補正装置を提供することを目的とする。
このため、本発明は、車載バッテリの充放電電流を検出する電流センサの出力補正装置であって、エンジン動作中に前記エンジンにより駆動されるオルタネータの発電電圧をバッテリ開放端電圧に制御する制御手段と、オルタネータの発電電圧が前記バッテリ開放端電圧になったときの前記電流センサの検出電流値をオフセット値として認識して記憶し、該記憶したオフセット値に基づいて電流センサの検出電流値を補正する補正手段と、を備えて構成したことを特徴とする。
本発明によれば、エンジン動作中に電流センサのオフセット値を補正することができるので、電流センサの固体バラツキによる出力誤差だけでなく、エンジン動作中における雰囲気温度の変化に起因するオフセット値の変化も補正することが可能となる。従って、電流センサの電流検出精度が向上し、バッテリの充電状態の検出精度を向上して、より一層燃費低減を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電流センサの出力補正装置の一実施形態を示すシステム構成図である。
図１において、エンジン１により駆動されて発電するオルタネータ２は、バッテリ３と車載電気負荷４に接続され、発電電流を車載電気負荷４に供給すると共に、発電電力の余剰分でバッテリ３を充電する。バッテリ３は、オルタネータ２と共に車載電気負荷４に接続され、オルタネータ２により充電されると共に、車載電気負荷４に供給するオルタネータ２の発電電力が不足する場合に、不足分を補うように放電して車載電気負荷４に電力を供給する。電流センサ５は、オルタネータ２による充電時の充電電流と車載電気負荷４への電力供給時の放電電流を検出する。
図１は、本発明に係る電流センサの出力補正装置の一実施形態を示すシステム構成図である。
図１において、エンジン１により駆動されて発電するオルタネータ２は、バッテリ３と車載電気負荷４に接続され、発電電流を車載電気負荷４に供給すると共に、発電電力の余剰分でバッテリ３を充電する。バッテリ３は、オルタネータ２と共に車載電気負荷４に接続され、オルタネータ２により充電されると共に、車載電気負荷４に供給するオルタネータ２の発電電力が不足する場合に、不足分を補うように放電して車載電気負荷４に電力を供給する。電流センサ５は、オルタネータ２による充電時の充電電流と車載電気負荷４への電力供給時の放電電流を検出する。
ＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）６は、例えばコンピュータを内蔵してバッテリ３からの電力供給により駆動し、図２のフローチャートに示すように、エンジン動作中に、オルタネータ２の発電電圧をバッテリ開放端電圧に制御し、その時の電流センサ５の検出電流値をオフセット値として認識して記憶し、記憶したオフセット値に基づいて電流センサ５の検出電流値の補正を行う。従って、ＥＣＭ６が、制御手段及び補正手段の機能を備える。
次に、本実施形態のＥＣＭ６による電流センサ５の検出電流値の補正動作を図２のフローチャート及び図４のタイミングチャートを参照して詳述する。
ステップ１（図中、Ｓ１で示し、以下同様とする）で、例えばイグニッションスイッチのオン／オフ状態に基づいてエンジン動作中か否かを判定し、エンジン動作中のときはステップ２に進む。
ステップ１（図中、Ｓ１で示し、以下同様とする）で、例えばイグニッションスイッチのオン／オフ状態に基づいてエンジン動作中か否かを判定し、エンジン動作中のときはステップ２に進む。
ステップ２では、電流センサ５の出力値を読込んでバッテリ３の充放電電流値を測定する。
ステップ３では、ステップ２で測定した充放電電流値を時間積算することにより、現在のバッテリ３の充電状態を示すＳＯＣ（ステートオブチャージ）を算出する。尚、前記ＳＯＣの算出は、本実施形態の算出方法に限定するものではなく、従来公知の種々の算出方法を用いればよい。
ステップ３では、ステップ２で測定した充放電電流値を時間積算することにより、現在のバッテリ３の充電状態を示すＳＯＣ（ステートオブチャージ）を算出する。尚、前記ＳＯＣの算出は、本実施形態の算出方法に限定するものではなく、従来公知の種々の算出方法を用いればよい。
ステップ４では、図３に示すようにＳＯＣが大になる程バッテリ開放端電圧値が大となる予め記憶させたバッテリ開放端電圧とＳＯＣとの相関関係を用いて、ステップ３で算出したＳＯＣの値に基づいて現在のバッテリ開放端電圧を算出する。
ステップ５では、図４のオルタネータ２の発電電圧がステップ４で算出されたバッテリ開放端電圧となるようオルタネータ２の駆動を制御する（図４のＴ１の時点）。
ステップ５では、図４のオルタネータ２の発電電圧がステップ４で算出されたバッテリ開放端電圧となるようオルタネータ２の駆動を制御する（図４のＴ１の時点）。
ステップ６では、ＥＣＭ６に供給されているバッテリ電圧値に基づいてオルタネータ２の発電電圧がステップ４で算出したバッテリ開放端電圧値になったことを認識した時の、図４に示す電流センサ５の検出電流値を測定しオフセット値として認識する。
ステップ７では、ステップ６で認識したオフセット値が、正常か否かを判定し、前記オフセット値が予め設定した所定範囲（例えば±１アンペア）内であれば正常と判定してステップ８に進む。
ステップ７では、ステップ６で認識したオフセット値が、正常か否かを判定し、前記オフセット値が予め設定した所定範囲（例えば±１アンペア）内であれば正常と判定してステップ８に進む。
ステップ８では、ステップ６で認識したオフセット値を記憶保持する。
ステップ９では、ステップ８で記憶したオフセット値に基づいて電流センサ５の検出電流値の補正を開始する（図４のＴ２時点）。具体的には、電流センサ５の検出電流値に対して記憶したオフセット値を加算又は減算して、バッテリ開放端電圧時の電流センサ５の検出電流値が０Ａ（０アンペア）となるよう電流センサ５の検出電流値を補正する。図４の例では、オフセット値が０Ａより大きいので、電流センサ５の実際の検出電流値から前記オフセット値を減算して検出電流値を補正する。これにより、図４のＴ２時点以降に示されるように、バッテリ開放端電圧時の電流センサ５の検出電流値が０Ａ（０アンペア）となるよう補正される。
ステップ９では、ステップ８で記憶したオフセット値に基づいて電流センサ５の検出電流値の補正を開始する（図４のＴ２時点）。具体的には、電流センサ５の検出電流値に対して記憶したオフセット値を加算又は減算して、バッテリ開放端電圧時の電流センサ５の検出電流値が０Ａ（０アンペア）となるよう電流センサ５の検出電流値を補正する。図４の例では、オフセット値が０Ａより大きいので、電流センサ５の実際の検出電流値から前記オフセット値を減算して検出電流値を補正する。これにより、図４のＴ２時点以降に示されるように、バッテリ開放端電圧時の電流センサ５の検出電流値が０Ａ（０アンペア）となるよう補正される。
ステップ９では、オルタネータ２を、オフセット値取得以前、即ち、バッテリ開放端電圧値に制御する以前の発電状態に復帰させる（図４のＴ３時点）。
また、ステップ７で、認識したオフセット値が異常と判定した場合は、ステップ１１に進み、異常時処理を実行する。かかる異常時処理は、例えば、オフセット値の誤差量に応じて違った処理を行うようにしている。オフセット値が前記所定範囲からわずかに外れるような誤差量が小さい場合は、認識したオフセット値を記憶せずに電流センサ５の検出電流値を補正しないそのまま値を使用するようにする。一方、オフセット値が前記所定範囲から大きく外れるような誤差量が大きい場合は、電流センサ５の出力を利用する全ての制御に対して電流センサ５の検出電流値の使用を停止するフェールセーフ処理を実行するようにする。
また、ステップ７で、認識したオフセット値が異常と判定した場合は、ステップ１１に進み、異常時処理を実行する。かかる異常時処理は、例えば、オフセット値の誤差量に応じて違った処理を行うようにしている。オフセット値が前記所定範囲からわずかに外れるような誤差量が小さい場合は、認識したオフセット値を記憶せずに電流センサ５の検出電流値を補正しないそのまま値を使用するようにする。一方、オフセット値が前記所定範囲から大きく外れるような誤差量が大きい場合は、電流センサ５の出力を利用する全ての制御に対して電流センサ５の検出電流値の使用を停止するフェールセーフ処理を実行するようにする。
本実施形態の出力補正装置によれば、バッテリ３の充放電電流を検出する電流センサ５の個体バラツキによりオフセット値の誤差を補正することができるだけでなく、エンジン動作中に電流センサ５のオフセット値をいつでも補正できるので、電流センサ５周囲の雰囲気温度変化に起因するオフセット値の変化も補正できる。従って、電流センサ５の充放電電流検出精度が向上するので、バッテリ３の充電状態の検出精度が向上し、これにより、オルタネータ２の発電効率が向上してより一層燃費の低減効果を高めることができる。
１ エンジン
２ オルタネータ
３ バッテリ
５ 電流センサ
６ ＥＣＭ
２ オルタネータ
３ バッテリ
５ 電流センサ
６ ＥＣＭ
Claims (6)
- 車載バッテリの充放電電流を検出する電流センサの出力補正装置であって、
エンジン動作中に前記エンジンにより駆動されるオルタネータの発電電圧をバッテリ開放端電圧に制御する制御手段と、
オルタネータの発電電圧が前記バッテリ開放端電圧になったときの前記電流センサの検出電流値をオフセット値として認識して記憶し、該記憶したオフセット値に基づいて電流センサの検出電流値を補正する補正手段と、
を備えて構成したことを特徴とする電流センサの出力補正装置。 - 前記補正手段は、電流センサの検出電流値に対して前記オフセット値を加算又は減算して、前記バッテリ開放端電圧時の電流センサの検出電流値が零となるよう電流センサの検出電流値を補正する構成である請求項１に記載の電流センサの出力補正装置。
- 前記バッテリ開放端電圧は、バッテリのＳＯＣに基づいて算出する構成である請求項１又は２に記載の電流センサの出力補正装置。
- 前記バッテリ開放端電圧は、前記ＳＯＣが大になる程前記バッテリ開放端電圧が大となるような予め定めた相関関係に基づいて算出する構成である請求項３に記載の電流センサの出力補正装置。
- 前記補正手段は、前記認識したオフセット値が予め設定した所定範囲内であるときに電流センサの検出電流値の補正を行う構成である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電流センサの出力補正装置。
- 前記制御手段は、前記オフセット値が記憶された後は、前記オルタネータの発電電圧を、バッテリ開放端電圧に制御する以前の状態に復帰する構成である請求項１〜５のいずれか１つに記載の電流センサの出力補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005243578A JP2007057399A (ja) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | 電流センサの出力補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005243578A JP2007057399A (ja) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | 電流センサの出力補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007057399A true JP2007057399A (ja) | 2007-03-08 |
Family
ID=37921022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005243578A Pending JP2007057399A (ja) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | 電流センサの出力補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007057399A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103620432A (zh) * | 2012-03-16 | 2014-03-05 | 株式会社Lg化学 | 用于估计电池状态的设备和方法 |
| US10300797B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-05-28 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling start of fuel cell vehicle |
-
2005
- 2005-08-25 JP JP2005243578A patent/JP2007057399A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103620432A (zh) * | 2012-03-16 | 2014-03-05 | 株式会社Lg化学 | 用于估计电池状态的设备和方法 |
| US10267864B2 (en) | 2012-03-16 | 2019-04-23 | Lg Chem, Ltd. | Battery management system including apparatus for estimating battery state |
| US10300797B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-05-28 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling start of fuel cell vehicle |
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