JP4836725B2 - 電気自動車の電流検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車に搭載される走行用バッテリの残容量を正確に検出するために電流センサーのオフセットを補正して正確に電流を検出する電流検出方法に関する。

電気自動車であるハイブリッドカーは、車両を走行させるモーターに電力を供給する走行用バッテリを備える電源装置を搭載している。この電源装置は、走行用バッテリの過充電と過放電を防止しながら充放電する。また、走行用バッテリの劣化を少なくするために、残容量を特定の範囲に制限しながら充放電している。走行用バッテリは、満充電された状態と、過充電された状態で劣化しやすくなるので、残容量を約５０％の近傍に制御して、寿命を長くできる。走行用バッテリの残容量は、充放電電流を積算して演算される。すなわち、残容量は、充電容量から放電容量を減算して演算される。充電容量は充電電流の積算値で演算され、放電容量は放電電流の積算値で演算される。したがって、走行用バッテリの残容量は、充電電流の積算値である充電容量を加算し、また放電電力の積算値である放電容量を減算して演算される。

走行用バッテリの残容量を特定の範囲にコントロールして充放電するために、残容量を正確に検出すること、いいかえると充電電流と放電電流を正確に検出することが大切である。充放電の電流は電流センサで検出されるので、電流センサがいかに高い精度で電流を検出できるかは、走行用バッテリの寿命に影響を与える。また、残容量が正確な範囲に制御されないと、走行用バッテリからモーターに効率よく電力を供給できない。それは、積算された残容量よりも現実の残容量が小さいと、走行用バッテリからモーターに供給できる電力が小さくなるからである。

電流センサーは、オフセットに起因する誤差がある。電流センサーのオフセットに起因する誤差は、たとえば電流を検出するセンサーとセンサーの出力信号を増幅するアンプ特性等により発生する。オフセットのある電流センサーは、走行用バッテリの電流が０Ａであるにもかかわらず、オフセット値の電流として検出される。

この弊害を解消することを目的として、本出願人は、電気自動車のイグニッションスイッチをオンにして車両駆動用モーターに電流が供給されないスタート時に第１オフセット値を検出し、さらに、イグニッションスイッチをオフにして車両駆動用モーターに電流が供給されない停止時に第２オフセット値を検出し、第１オフセット値と第２オフセット値とで電流センサーのオフセット値を補正する方法を開発した（特許文献１参照）。

この方法は、電気自動車が走行する状態で、リアルタイムに電流センサーの検出電流を補正できない。イグニッションスイッチをオンに切り換えたときと、オフに切り換えたときのオフセット値で、電流センサーのオフセット値を検出するからである。この方法は、イグニッションスイッチをオフに切り換えて電気自動車を停止した後、オフセット値を検出するので、検出したオフセット値でもって走行状態の電流を補正することになる。この方法は、電気自動車を走行しているとき、リアルタイムに正確なオフセット値で補正できない。電気自動車は走行しているときに、走行用バッテリの残容量を正確に演算することが大切である。走行用バッテリの過充電と過放電を防止するためである。イグニッションスイッチをオフにして電気自動車を停止した後に、正確なオフセット値を検出する方法では、走行状態において正確に残容量を演算するのが難しい欠点がある。

本出願人は、さらにこの欠点を解決することを目的として、走行状態において電流センサーのオフセット値を演算する方法を開発した（特許文献２参照）。

この方法は、イグニッションスイッチをオンとして、車両を走行できる状態において、走行用バッテリからモーターに電流が供給されないことを検出して、電流センサーのオフセット値を検出する。さらに、モーターに電流が供給されない状態で複数回にわたってオフセット値を検出し、複数回の検出したオフセット値を平均して電流センサーの平均オフセット値を演算する。検出された平均オフセット値でもって、その後に電流センサーが検出する検出電流を補正する。
特開２００２−２７７５２０号公報 特開２００４−１２０９６６号公報

以上の改良された方法は、車両のイグニッションスイッチをオンにする状態、すなわち車両が走行する状態においても、電流センサーのオフセットを補正することができる。したがって、車両が走行する状態で、温度等の外的条件で変化する電流センサーのオフセット値を検出して、電流センサーの検出電流の精度を向上できる。ただ、この方法は、走行用バッテリからモーターに電流が供給されないことを検出して、電流センサーのオフセットを補正するので、走行用バッテリからモーター以外に供給される消費電流がオフセット補正の誤差の原因となる。モーター以外の消費電流は、たとえば、走行用バッテリの直流をモーターに供給する三相電力に変換するインバータの無負荷電流や、走行用バッテリを電源として動作する電子回路の消費電流などである。これらの消費電流を一定電流と仮定して、電流センサーのオフセット補正をすることは原理的には可能である。しかしながら、現実にはこの種の消費電流を一定にすることは難しく、たとえば温度等で変化し、また車両による固体差によっても変化する。このため、モーターに電流を供給しない状態での消費電流を一定として電流センサーのオフセット補正をすると、消費電流の変化がオフセット補正の誤差の原因となる。

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、イグニッションスイッチをオンとする車両を走行できる状態においても、電流センサーのオフセットを正確に補正して、走行用バッテリの電流を常に高い精度で検出できる電気自動車の電流検出方法を提供することにある。

本発明の電気自動車の電流検出方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
電気自動車の電流検出方法は、電気自動車の走行用バッテリ１の電流を電流センサー４、２４で検出する。電流検出方法は、車両のイグニッションスイッチをオンに切り換えて車両を走行できる状態において、走行用バッテリ１の電流検出を一時的に停止できる電流検出停止状態を検出し、車両が電流検出停止状態にあるときに、走行用バッテリ１からモーターに電力を供給できる状態に保持しながら、電流センサー４、２４を走行用バッテリ１の高電圧ライン１５の電流検出部１６、２６から切り離して、電流センサー４、２４のオフセット値を検出する。さらに、このオフセット値でもって、その後に、電流センサー４、２４が検出する検出電流を補正する。そして、オフセット値を検出している状態で電流検出停止状態が解除された場合、オフセット値の検出が完了するまでは、走行用バッテリ１からモーターに供給する電流を一定値に制限する。

本発明の電気自動車の電流検出方法は、高電圧ライン１５に切換スイッチ１７を接続すると共に、この切換スイッチ１７を、バイパス回路１８と電流センサー４を切り換えるように高電圧ライン１５に接続することができる。この電流検出方法は、電流検出停止状態において、切換スイッチ１７をバイパス回路１８側に切り換えて、電流センサー４の電流を０Ａとして電流センサー４のオフセット値を検出することができる。

本発明の電気自動車の電流検出方法は、高電圧ライン１５に電流検出抵抗２９を接続して、電流センサー２４で電流検出抵抗２９の電圧降下を検出して走行用バッテリ１の電流を検出し、さらに、電流検出停止状態においては、電流センサー２４を電流検出抵抗２９から切り離して電流センサー２４のオフセット値を検出することができる。

本発明の電気自動車の電流検出方法は、温度を検出して電流センサー４のオフセット値を検出することができる。

本発明の電流検出方法は、電気自動車の走行できる状態において、電流センサーのオフセット値を正確に演算して、オフセット値に起因する誤差を少なくして、正確に電流を検出できる特長がある。とくに、本発明の電気自動車の電流検出方法は、車両を走行できる状態としながら、極めて高い精度でオフセット補正して正確に電流を検出できる特徴がある。それは、本発明の方法が、イグニッションスイッチをオンに切り換えて車両を走行できる状態において、走行用バッテリの電流検出を一時的に停止できる電流検出停止状態を検出し、車両が電流検出停止状態にあるときに、走行用バッテリからモーターに電力を供給できる状態に保持しながら、電流センサを走行用バッテリの高電圧ラインの電流検出部から切り離して、電流センサのオフセット値を検出し、このオフセット値でもって、検出電流を補正するからである。すなわち、本発明の方法は、車両を走行できる状態において、電流センサに流れる電流を理想的な状態で０Ａとして、オフセット補正する。したがって、本発明の方法は、車両の走行中における電流センサーのオフセット値の経時的なずれを極めて高い精度で正確に補正しながら、常に正確に電流を検出する。このため、高い精度で検出される電流に基づいて、走行用バッテリの残容量を正確に演算して、走行用バッテリを理想的な環境で使用できる特長がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電気自動車の電流検出方法を例示するものであって、本発明は電流検出方法を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１は、走行用バッテリ１で、車両駆動用モーター１１を含む車両系の負荷２に電力を供給してして走行する電気自動車の回路図を示す。図の電気自動車は、走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１にコンタクタ３を介して接続している負荷２と、走行用バッテリ１の電流を検出する電流センサー４と、電流センサー４の出力を演算するバッテリーＥＣＵ５と、このバッテリーＥＣＵ５に接続されて電気自動車の走行を制御する車両側の車両系ＥＣＵ６を備える。

走行用バッテリ１は、複数の電池モジュールを直列に接続して出力電圧を高くしている。電池モジュールは、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二次電池等の複数の二次電池を直列に接続している。電池モジュールの二次電池には、充電できる全ての電池、たとえば、ニッケル−カドミウム電池等も使用できる。

コンタクタ３は、自動車を走行させるとき、すなわちイグニッションスイッチをオンとする状態でオン状態に切り換えられる。イグニッションスイッチをオフに切り換えて、車両を停止させるとき、コンタクタはオフに切り換えられる。ドライバーは、電気自動車に乗って走行させるときに、イグニッションスイッチをオンする。イグニッションスイッチがオンになると、コンタクタ３がオンに切り換えられて、走行用バッテリ１は負荷２の車両駆動用モーター１１に接続される。ただし、イグニッションスイッチがオンになってからコンタクタ３がオンに切り換えられるまでの間に、コンタクタ３をオフに保持する無負荷工程が設けられる。無負荷工程は、モーターを回転させることなく、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電流を供給しない時間帯である。このタイミングで無負荷工程を設ける制御は、バッテリーＥＣＵ５が行う。バッテリーＥＣＵ５は、イグニッションスイッチがオンに切り換えられたことを検出して、その後に無負荷工程を設けるようにコンタクタ３を制御する。このタイミングに無負荷工程を設けることは、ドライバーに不自然な感覚を与えることはない。通常の自動車にしても、イグニッションスイッチをオンしたときに、セルモーターでエンジンをスタートさせる時間帯があるので、この時間帯に無負荷工程を設けることができるからである。無負荷工程に走行用バッテリ１の電流は０Ａとなる。したがって、オフセット値が０である電流センサー４は出力を０とする。ただ、現実の電流センサー４は、オフセット値が原因で出力が現れる。このときの出力から、電流センサー４のオフセット値が検出される。

イグニッションスイッチは、ドライバーが自動車に乗って走行させるときにオン、自動車を下りるときにオフに切り換えられる。イグニッションスイッチがオフに切り換えられると、コンタクタ３がオフになって、車両駆動用モーター１１を走行用バッテリ１から切り離す。したがって、この状態においても、走行用バッテリ１の電流は０Ａとなる。すなわち、このときにも無負荷工程が設けられる。この無負荷工程においても、電流センサー４のオフセット値を検出できる。

電流センサー４のオフセット値は、バッテリーＥＣＵ５で検出される。バッテリーＥＣＵ５は、走行用バッテリ又は車載バッテリ（１２Ｖ）から電力を供給する。

車両系の負荷２は、インバータ１４と車両駆動用モーター１１と車両系ＥＣＵ６とを備える。インバータ１４は、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に供給する電力を制御する。車両駆動用モーター１１は、供給電力に比例した出力で電気自動車の車輪を駆動する。ハイブリッドカーは、負荷２に発電機（図示せず）を備える。発電機はモーターで併用され、あるいはモーターとは別に設けられる。車両系ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチのオンオフ信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する、イグニッションスイッチのオンオフ検出部１２と、走行用バッテリ１の電流検出を一時的に停止できる電流検出停止状態を検出して、電流検出停止信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する停止状態検出回路１３とを備える。

停止状態検出回路１３は、走行用バッテリ１の電流検出を一時的に中断できる電流検出停止状態にあるかどうかを検出して、電流検出停止信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する。停止状態検出回路１３は、車両の走行状態と、走行用バッテリ１の電流から、走行用バッテリ１の電流検出を中断できる電流検出停止状態にあるかどうかを判定する。たとえば、車両が停止状態にあり、かつ走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電流を供給しない、非走行・無負荷状態が、あらかじめ設定された時間以上に継続するときに、電流検出停止状態と判定して、電流検出停止信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する。非走行・無負荷状態は、たとえば車両が一時的に駐車又は停車する状態、あるいは車両が信号待ちで一定時間以上停止する状態である。この状態で走行用バッテリ１の電流はほとんど０Ａとなるので、この状態で、走行用バッテリ１の電流はほぼ０Ａとなるので、この時間帯における走行用バッテリ１の残容量の変化はほとんどない。

バッテリーＥＣＵ５は、停止状態検出回路１３から入力される電流検出停止信号で、電流センサー４のオフセット補正を開始する。電流センサー４のオフセット補正には所定の時間を要する。たとえば、オフセット補正には数百ミリ秒を必要とする。電流センサー４のオフセット補正をしている途中に、非走行・無負荷状態が解除されることがある。たとえば、停車して非走行・無負荷状態にあった車両が、アクセルを踏んで走行を開始することがある。この状態になると、オフセット補正を中断して、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電力を供給する。この停止状態検出回路１３は、非走行・無負荷状態が解除されたことを検出して、非走行・無負荷状態が解除されると、オフセット補正中止信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する。バッテリＥＣＵ５は、オフセット補正中止信号が入力されると、オフセット補正を中止して、走行用バッテリ１の電流を検出できる状態とする。このように、非走行・無負荷状態が解除されると、オフセット補正を中止する方法は、オフセット補正をしているときに、アクセルが踏まれて車両が走行されるとき、走行用バッテリ１で車両駆動用モーター１１を駆動して加速できる。このため、ドライバーに違和感を与えることなく、車両を走行できる。ただ、オフセット補正をしている途中で非走行・無負荷状態が解除されるとき、オフセット補正を中止することなく、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電力を供給することもできる。この方法は、オフセット補正中の電流を検出できないので、オフセット補正中における残容量の変化を演算できず、このことが残容量の誤差となる。ただ、オフセット補正に要する時間は１秒以下と短いので、この間における残容量の変化も小さい。したがって、この間における残容量の変化を無視しても、残容量の誤差は小さい。ただし、オフセット補正期間における走行用バッテリの電流を、たとえば車両の加速度や車両側の車両系ＥＣＵからの信号で検出して、残容量を補正することもできる。

また、オフセット補正の処理時間が短いことから、オフセット補正をしている状態で、非走行・無負荷状態が解除されても、オフセット補正が完了するまでは、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電流を供給する電流を一定値に制限し、あるいは電流供給を一時的に中断するように制御することもできる。

電流センサー４は、走行用バッテリ１に流れる電流を検出して電圧に変換して出力する。電流センサー４は、たとえば、リード線に流れる電流によってできる磁束を検出するホール素子をセンサーとして内蔵している。電流センサー４は、センサーの信号を増幅するアンプ（図示せず）も内蔵する。ただし、電流センサー４のアンプは外付けとすることもできる。

バッテリーＥＣＵ５は、Ａ／Ｄコンバータ７と、誤差補正部８と、温度センサー９と、残容量演算部１０を備える。Ａ／Ｄコンバータ７は、電流センサー４から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。誤差補正部８がデジタル値で電流を補正するからである。

誤差補正部８は、オフセット値を検出して、検出したオフセット値で電流センサー４の検出電流を補正する。電流センサー４の検出値に、オフセット値に起因する誤差が含まれるからである。オフセット値は、電流センサー４を走行用バッテリ１の高電圧ライン１５の電流検出部１６から切り離す状態で検出される。図１と図２は、電流センサー４、２４を走行用バッテリ１の高電圧ライン１５の電流検出部１６、２６から切り離す状態を示す。

図１は、高電圧ライン１５に切換スイッチ１７を接続している。切換スイッチ１７は、バイパス回路１８と電流センサー４を切り換えるように高電圧ライン１５に接続している。この切換スイッチ１７がバイパス回路１８側に切り換えられると、走行用バッテリ１の電流は、バイパス回路１８に流れて、電流センサー４には流れなくなる。この回路は、切換スイッチ１７を切り換えて、電流センサー４を高電圧ライン１５の電流検出部１６から切り離す。

図２は、電流センサーの他の一例を示す回路図であって、高電圧ライン１５に電流検出抵抗２９を接続している。この電流センサー２４は、電流検出抵抗２９の電圧降下を検出して走行用バッテリの電流を検出する。この電流センサー２４は、入力側を高電圧ライン１５から切り離して、電流センサー２４に流れる電流を０Ａとして、オフセット補正する。この回路は、電流検出抵抗２９の一端に切換スイッチ２７を接続している。切換スイッチ２７は、電流センサー２４の入力側とバイパス回路２８とを切り換えるように接続している。バイパス回路２８は、電流検出抵抗２９の他端に接続している。この回路は、切換スイッチ２７がバイパス回路２８側に切り換えられると、電流センサー２４の入力側が高電圧ライン１５から切り離されると共に、走行用バッテリの電流がバイパス回路２８に流れて、電流検出抵抗２９には流れなくなる。また、切換スイッチ２７が電流センサー２４の入力側に切り換えられると、電流検出抵抗２９の両端が電流センサー２４に接続されて、電流センサー２４で電流を検出できる状態となる。この回路は、切換スイッチ２７を切り換えて、電流センサー２４を高電圧ライン１５から切り離すと共に、電流を電流検出抵抗２９に流れないようにバイパスさせる構造としているが、電流センサーの入力側を単に電流検出抵抗から切り離すオンオフスイッチを設けて、このスイッチをオフにして電流センサーを電流検出抵抗から切り離して電流センサーに流れる電流を０Ａとすることもできる。

電流センサー４のオフセット値は、経時的に変動する。本発明の電流検出方法は、経時的に変動するオフセット値を正確に検出するために、電流センサー４を走行用バッテリ１の高電圧ライン１５の電流検出部１６から切り離す状態で、オフセット値を検出する。オフセット値は、複数回に検出されるオフセット値を平均してより正確に演算できる。検出されたオフセット値でもって、その後に電流センサー４が検出する検出電流を補正して、走行用バッテリ１の残容量を演算する。

電流センサー４のオフセット値は、以下の(1)、(2)、(3)の状態で検出される。
(1) 電気自動車のイグニッションスイッチがオフからオンに切り換えられて、走行用バッテリ１と車両駆動用モーター１１との間に接続しているコンタクタ３がオフからオンに切り換えられる状態。
この状態は、停止していた自動車に乗って走行を開始するときである。このとき、コンタクタ３がオフになっているので、走行用バッテリ１は車両駆動用モーター１１に電流を供給しない。

(2) 電気自動車のイグニッションスイッチがオンからオフに切り換えられ、イグニッションスイッチによってコンタクタ３がオフに切り換えられて、走行用バッテリ１が車両駆動用モーター１１に電流を供給しない状態。
この状態は、自動車の走行を停止するときである。このときも、コンタクタ３がオフに切り換えられるので、走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電流は供給されない。この状態においては、イグニッションスイッチをオフに切り換えた直後にオフセット値を検出し、あるいはイグニッションスイッチをオフに切り換えてから一定の時間経過する毎に、オフセット値を検出することができる。

(3) イグニッションスイッチがオンの状態にあって、コンタクタ３がオンの状態にあり、自動車は走行できる状態ではあるが、停止状態検出回路１３が非走行・無負荷状態を検出して、電流検出停止信号を出力する状態。
ハイブリッドカーは、イグニッションスイッチをオンとして、走行できる状態にあっても、常に走行用バッテリ１で車両駆動用モーター１１を駆動し、あるいは発電機で充電しながら走行しているのではない。車両は、イグニッションスイッチをオンとして走行できる状態においても、一時的に停車する、非走行・無負荷状態がある。車両系ＥＣＵ６の停止状態検出回路１３は、非走行・無負荷状態を検出して電流検出停止信号をバッテリーＥＣＵ５に出力する。バッテリーＥＣＵ５に電流検出停止信号が入力されるとき、電流センサー４のオフセット値を検出して補正することができる。

以上の状態で、複数回にわたってオフセット値を検出して平均して平均オフセット値を演算する。平均オフセット値（ΔＩ）は以下の式で演算する。
ΔＩ＝（ΔＩ1＋ΔＩ2＋ΔＩ3＋・・・・・＋ΔＩk）／ｋ
この式においてΔＩ1、ΔＩ2、ΔＩ3、・・・・・ΔＩkは、複数回（ｋ回）にわたって順番に検出したオフセット値である。

この式で演算した平均オフセット値（ΔＩ）に基づいて、電流センサー４の検出電流を以下の式で補正し、オフセット値の補正された正確な電流を積算して残容量を演算する。
電流値＝検出電流値−平均オフセット値

ところで、電流センサー４のオフセット値は温度で変化する。オフセット値を温度で補正するために、バッテリーＥＣＵ５は、周囲温度を検出する温度センサー９を備え、さらに検出した温度でオフセット値を補正する補正関数を記憶している。補正関数は、図３の実線で示すように、標準温度に対するオフセット値のずれを特定する関数である。この補正関数を使用して、検出した温度とオフセット値から、標準温度に対するオフセット値を演算する。オフセット値は、図の矢印で示すように、鎖線で示す範囲内で変化する。このため、複数回に検出されるオフセット値を平均して、オフセット値をより正確に演算できる。複数回にわたって検出される標準温度に対するオフセット値は、平均されて標準温度における平均オフセット値が演算される。電流センサー４が電流を検出するときの温度は、必ずしも標準温度ではない。このため、標準温度における平均オフセット値は、補正関数で検出温度の平均オフセット値に補正されて、電流センサー４の検出電流を補正する。

補正関数によらず、各々の温度帯域において複数のオフセット値を検出して、各々の温度帯域における平均オフセット値を演算することもできる。この方法は、図４に示すように、複数の温度帯域において平均オフセット値を検出する。この図は、横軸を温度、縦軸を平均オフセット値としており、横軸である温度は、−２０℃から５０℃までの温度帯域を１〜６の領域に分割している。複数の温度帯域における平均オフセット値を検出するために、バッテリーＥＣＵ５は、オフセット値と温度の両方を検出する。各々の温度帯域において検出されたオフセット値は、以下の式で示すように平均されて、各々の温度帯域における平均オフセット値が検出される。
ΔＩ1＝｛（ΔＩ1）1＋（ΔＩ1）2＋（ΔＩ1）3＋・・・＋（ΔＩ1）k｝／ｋ
この式において（ΔＩ1）1、（ΔＩ1）2、（ΔＩ1）3、・・・（ΔＩ1）kは、温度帯域が−２０〜０℃となる範囲において、複数回（ｋ回）にわたって順番に検出したオフセット値である。
同じようにして、温度帯域をｎとする範囲において、複数回にわたって順番に検出されたオフセット値である（ΔＩn）1、（ΔＩn）2、（ΔＩn）3、・・・（ΔＩn）kは、以下の式で、特定の温度帯域における平均オフセット値が検出される。
ΔＩn＝｛（ΔＩn）1＋（ΔＩn）2＋（ΔＩn）3＋・・・＋（ΔＩn）k｝／ｋ

この方法は、各々の温度帯域における平均オフセット値が検出されるので、電流センサー４の検出電流を補正するとき、温度を検出して、検出した温度帯域における平均オフセット値で検出電流を補正する。

残容量演算部１０は、誤差補正部８の平均オフセット値で補正された電流値を積算して走行用バッテリ１の残容量を演算する。残容量は、充電容量から放電容量を減算して演算される。充電容量は、充電電流の積算値に充電効率をかけて計算される。放電容量は、放電電流の積算値に放電効率をかけて計算される。

以上のバッテリーＥＣＵ５は、図５に示す以下のフローチャートで走行用バッテリ１の残容量を演算する。
［Ｎ１のステップ］
イグニッションスイッチがオンになったかどうかを判定する。
［Ｎ２のステップ］
イグニッションスイッチがオンになると、温度センサー９が温度を検出する。
［Ｎ３のステップ］
オフセット値を検出する回数ｋに１をプラスする。
［Ｎ４のステップ］
検出温度におけるオフセット値（ΔＩn）を検出する。
［Ｎ５のステップ］
コンタクタ３をオンに切り換えて、走行用バッテリ１が車両駆動用モーター１１に電流を供給できる状態とする。
［Ｎ６、７のステップ］
温度を検出して、温度でオフセット値を補正し、補正したオフセット値を前回に検出したオフセット値と平均して、平均オフセット値を演算する。
［Ｎ８のステップ］
電流センサー４で走行用バッテリ１に流れる電流を検出する。
［Ｎ９のステップ］
検出した電流値から平均オフセット値を減算して、検出した電流値を補正する。
［Ｎ１０のステップ］
補正した電流値に基づいて、走行用バッテリ１の残容量を演算する。
［Ｎ１１のステップ］
イグニッションスイッチがオフかどうかを判定する。
［Ｎ１２のステップ］
イグニッションスイッチがオン状態にあると、このステップで走行用バッテリ１から車両駆動用モーター１１に電流を供給していないかどうかを判定し、車両駆動用モーター１１に電流を供給しなくなるまでこのステップをループする。
［Ｎ１３〜１５のステップ］
Ｎ２〜４のステップと同じように、温度を検出して回数ｋに１をプラスして、オフセット値を検出する。
［Ｎ１６のステップ］
Ｎ１５のステップが完了するまでの間、車両駆動用モーター１１の電流が０であったかどうかを判定し、０であればＮ６のステップにジャンプし、０でないとＮ１２のステップにジャンプする。Ｎ６にジャンプした後は、Ｎ６〜１１のステップで、検出した電流をオフセット値で補正して残容量を演算する。
［Ｎ１７〜２１のステップ］
Ｎ１１のステップでイグニッションスイッチがオフになると、Ｎ２〜７のステップと同じようにして、平均オフセット値を演算し、演算した平均オフセット値を保存する。
［Ｎ２２〜２４のステップ］
所定の時間が経過して、プログラムがスタートしたとき、イグニッションスイッチがオンの状態にないと、このステップで温度を検出し、回数ｋに１をプラスし、検出した温度におけるオフセット値を検出する。その後、Ｎ２０のステップにジャンプして、平均オフセット値を演算して保存する。保存された平均オフセット値は、次回に検出されるオフセット値に加算平均されて平均オフセット値の演算に使用される。

本発明の一実施例にかかる電流検出方法に使用する電気自動車のブロック回路図である。 電流センサーの他の一例を示す回路図である。 検出した温度でオフセット値を補正する補正関数の一例を示すグラフである。 複数の温度帯域においてオフセット値を検出して平均オフセット値を検出する状態を示す図である。 バッテリーＥＣＵが走行用バッテリの残容量を演算するフローチャートである。

符号の説明

１…走行用バッテリ
２…負荷
３…コンタクタ
４…電流センサー
５…バッテリーＥＣＵ
６…車両系ＥＣＵ
７…Ａ／Ｄコンバータ
８…誤差補正部
９…温度センサー
１０…残容量演算部
１１…車両駆動用モーター
１２…オンオフ検出部
１３…停止状態検出回路
１４…インバータ
１５…高電圧ライン
１６…電流検出部
１７…切換スイッチ
１８…バイパス回路
２４…電流センサー
２６…電流検出部
２７…切換スイッチ
２８…バイパス回路
２９…電流検出抵抗

Claims (4)

1. 電気自動車の走行用バッテリ(1)の電流を電流センサー(4)で検出する方法において、
   車両のイグニッションスイッチをオンに切り換えて車両を走行できる状態において、走行用バッテリ(1)の電流検出を一時的に停止できる電流検出停止状態を検出し、車両が電流検出停止状態にあるときに、走行用バッテリ(1)からモーターに電力を供給できる状態に保持しながら、電流センサー(4)、(24)を走行用バッテリ(1)の高電圧ライン(15)の電流検出部(16)、(26)から切り離して、電流センサー(4)、(24)のオフセット値を検出し、このオフセット値でもって、その後に、電流センサー(4)、(24)が検出する検出電流を補正し、
   オフセット値を検出している状態で電流検出停止状態が解除された場合、オフセット値の検出が完了するまでは、走行用バッテリ(1)からモーターに供給する電流を一定値に制限する電気自動車の電流検出方法。
2. 高電圧ライン(15)に切換スイッチ(17)を接続しており、この切換スイッチ(17)はバイパス回路(18)と電流センサー(4)を切り換えるように高電圧ライン(15)に接続しており、この切換スイッチ(17)を電流検出停止状態においてバイパス回路(18)側に切り換えて、電流センサー(4)の電流を０Ａとして電流センサー(4)のオフセット値を検出する請求項１に記載される電気自動車の電流検出方法。
3. 高電圧ライン(15)に電流検出抵抗(29)を接続して、電流センサー(24)で電流検出抵抗(29)の電圧降下を検出して走行用バッテリ(1)の電流を検出し、さらに、電流検出停止状態においては、電流センサー(24)を電流検出抵抗(29)から切り離して電流センサー(24)のオフセット値を検出する請求項１に記載される電気自動車の電流検出方法。
4. 温度を検出して電流センサー(4)のオフセット値を検出する請求項１に記載される電気自動車の電流検出方法。

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