JP4883012B2 - 車両の電源装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の電源装置に関し、特に外部から充電可能に構成された蓄電装置を搭載する車両の電源装置に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車、燃料電池自動車、および従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとそのインバータによって駆動されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車が開発されている。

このような自動車は、直流電源として電力を蓄積できる蓄電装置を搭載している。蓄電装置に関連して、特開２００５−２０１７１６号公報（特許文献１）は、車両に搭載される蓄電装置が劣化しているか否かを正確に判断するための電流検出装置、及び該電流検出装置を備えた蓄電装置劣化判断装置を開示している。

この蓄電装置劣化判断装置では、バッテリの劣化判定を行なう際、まず検出電流の絶対値の平均値を算出し、検出電流の大きさに基づいて変動する電流検出器のゲイン誤差及びリニアリティ誤差を算出する。次に、電流検出器の温度変化量の平均値を算出し、電流検出器の温度に基づいて変動する電流検出器のオフセット誤差を算出する。次に、各誤差を加算することにより電流検出器の積算検出誤差量を算出して所定の許容値と比較する。そして、電流検出器の積算検出誤差量が所定の許容値より大きい場合、バッテリの正確な劣化判定は不可能と判断し、劣化判定手段によるバッテリの劣化判定のための使用可能容量の算出を今回は禁止して、バッテリの劣化判定を次回に延期させる。
特開２００５−２０１７１６号公報 特開平１１−１５０８７３号公報 特開２００７−７８３７７号公報

電気自動車は、外部から充電可能に構成されるが、ハイブリッド自動車において外部から充電可能な構成にすることも検討されている。このようにすれば、家庭等において充電を行なうことにより燃料補給にガソリンスタンドに出向く回数が減り運転者にとって便利になるとともに、安価な深夜電力等の利用によりコスト面でも見合うことも考えられる。

特開２００５−２０１７１６号公報に開示された蓄電装置劣化判断装置のように、電流検出器の温度を検出してその温度に基づいて電流検出器のオフセット誤差を算出しても良いが、温度を検出する場所や方法が問題である。したがって、温度センサを用いないでも簡単にオフセット補正できる方法があれば望ましい。しかし、簡単なオフセット補正を実行する場合、一律なオフセット補正を適用すると、電流検出器に流れる電流の違いによって補正が適切でない場合も生じ得る。

この発明の目的は、蓄電装置に充放電する経路上の電流センサのオフセット補正が適切に行なわれる車両の電源装置を提供することである。

この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、車両外部から充電可能に構成された蓄電装置と、蓄電装置に対する充放電経路に設けられた電流センサと、電流センサの出力に基づいて蓄電装置に対する充放電の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置に対して車両外部から充電を行なう際に電流センサの出力を補正するのに用いる第１の補正値と、蓄電装置の電力を用いて車両を走行させる際に電流センサの出力を補正するのに用いる第２の補正値とを記憶する記憶部を含む。

好ましくは、制御装置は、車両の走行が終了したときに第２の補正値を学習し、車両外部からの充電を開始してから完了するまでの間に第１の補正値を学習する。

より好ましくは、第１の補正値の学習は、充放電経路に流れる電流がゼロとなる動作条件に車両の電源装置を設定した状態で電流センサの出力を取り込むことで行なわれる。制御装置は、車両外部からの充電を開始してから所定時間ごとに充電を一時中断させて第１の補正値の学習を行なう。

好ましくは、車両の電源装置は、外部から交流電力を受けて蓄電装置に対する充電電圧を出力するとともに、車両走行時には蓄電装置からの放電電力を受けて車両を駆動させる充放電部をさらに備える。充放電部によって外部から蓄電装置に充電される電流の最大値は、車両走行時に充放電部によって蓄電装置から放電される電流の最大値よりも小さい。

本発明によれば、外部充電可能な車両において、蓄電装置に充放電する経路上の電流センサのオフセット補正が適切に行なわれる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。
図１を参照して、車両１は、蓄電装置であるバッテリＢと、昇圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１と、電圧センサ２１とを含む。

車両１は、さらに、平滑用コンデンサＣＨと、電圧センサ１０，１３と、インバータ１４，２２と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。

この車両に搭載される蓄電装置は外部から充電が可能である。車両外部から充電することを本明細書では、プラグイン充電とも呼ぶ。ただし、プラグイン充電といっても必ずしもプラグやケーブルによる車両と電源の接続を伴わなくても良い。電磁波等を用いて非接触で充電する方法を用いても良い。

外部から充電するために、車両１は、さらに、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、リレー回路５１と、入力端子５０と、電圧センサ７４とを含む。

リレー回路５１は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。リレーＲＹ１，ＲＹ２としては、たとえば、機械的な接点リレーを用いることができるが、半導体リレーを用いてもよい。そして、リレーＲＹ１の一端に電力入力ラインＡＣＬ１の一方端が接続され、電力入力ラインＡＣＬ１の他方端は、モータジェネレータＭＧ１の三相コイルの中性点Ｎ１に接続される。また、リレーＲＹ２の一端に電力入力ラインＡＣＬ２の一方端が接続され、電力入力ラインＡＣＬ２の他方端は、モータジェネレータＭＧ２の三相コイルの中性点Ｎ２に接続される。さらに、リレーＲＹ１，ＲＹ２の他端に入力端子５０が接続される。

リレー回路５１は、制御装置３０からの入力許可信号ＥＮが活性化されると、入力端子５０を電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気的に接続する。具体的には、リレー回路５１は、入力許可信号ＥＮが活性化されると、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオンし、入力許可信号ＥＮが非活性化されると、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフする。

入力端子５０は、商用の外部電源９０をこのハイブリッド車両１に接続するための端子である。そして、このハイブリッド車両１においては、入力端子５０に接続される外部電源９０からバッテリＢを充電することができる。

電圧センサ７４は、外部電源９０が接続されたことを検出し、プラグイン充電信号ＶＡＣをオン状態に設定する。制御装置３０は、プラグイン充電信号ＶＡＣの活性化を検出して運転者がプラグイン充電を開始したことを知る。

なお、以上の構成は、２つの回転電機のステータコイルの中性点を利用するものであるが、そのような構成に代えて、たとえば、走行中に使用しない部分を利用して他の充電装置を構成してもよいし、またＡＣ１００Ｖの商用電源に接続するために車載型または車外に設置されるバッテリ充電装置を使用しても良い。

平滑用コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ２間に接続される。電圧センサ２１は、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検出して制御装置３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２は、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。

平滑用コンデンサＣＨは、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んだり、自動変速機を組み込んだりしてもよい。

バッテリＢに関連して、車両１は接続部４０を含む。接続部４０は、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢと、システムメインリレーＳＭＲＢと並列接続される直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲＰおよび制限抵抗Ｒ０と、バッテリＢの負極（接地ラインＳＬ１）と接地ラインＳＬ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧとをさらに含む。

システムメインリレーＳＭＲＰ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧは、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴに応じて導通／非導通状態が制御される。

電圧センサ１０は、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。電圧センサ１０とともにバッテリＢの充電状態を監視するために、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検知する電流センサ１１が設けられている。バッテリＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池などを用いることができる。またバッテリに代えて、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることもできる。

接地ラインＳＬ２は、後に説明するように昇圧コンバータ１２の中を通ってインバータ１４および２２側に延びている。

インバータ１４は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。

制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および回転速度、電流ＩＢ、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ２とを出力する。

制御装置３０は、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２を制御するための各種マップや、電流センサ１１，２４，２５等の各種センサの補正値を保持する記憶部であるメモリ３２を含んでいる。このメモリ３２上のマップや補正値等は、車両の電源システムが停止状態になっても保持されるようにバックアップされるかまたは不揮発的に保持される。

図２は、図１のインバータ１４および２２の詳細な構成を示す回路図である。
図１、図２を参照して、インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードから引出されたラインＵＬに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードから引出されたラインＶＬに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードから引出されたラインＷＬに接続される。

なお、図１のインバータ２２についても、モータジェネレータＭＧ２に接続される点が異なるが、内部の回路構成についてはインバータ１４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図２には、インバータに制御信号ＰＷＭＩ，ＰＷＭＣが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図１に示されるように、別々の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１と制御信号ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２がそれぞれインバータ１４，２２に入力される。

図３は、図１の昇圧コンバータ１２の詳細な構成を示す回路図である。
図１、図３を参照して、昇圧コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

図４は、図１の電流センサ１１の温度特性を説明するための図である。
図４に示すように、電流センサ１１は、たとえば、磁束検出型の電流センサであり、−３０℃ではオフセット値がＩＯＡ、６０℃ではオフセット値がＩＯＢとなっている。このように、温度が低下するとオフセット値が拡大する。

温度を検出してそれに応じて電流センサのオフセットを補正しても良いが、その場合には電流センサの温度を正確に検出する必要がある。本実施の形態では、温度センサを用いずに、温度変化が飽和した頃に、電流センサに電流が流れない状況を作り出して電流センサのオフセット値の学習を行なわせる。学習したオフセット値は、メモリ３２に記憶される。そして制御装置３０は、学習したオフセット値を用いて電流センサの出力を補正してモータ制御や充電制御を行なう。

ところで、図１に示したように、本実施の形態のハイブリッド車両は、外部からバッテリＢに充電が可能なように構成されている。外部から充電を行なう場合には、主としてガレージ等において家庭用の電源から充電されることが想定されている。

ハイブリッド自動車は、走行中はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリＢとの間で大きな電流が流れる。しかし、家庭用の電源から充電する場合には電力会社との間の契約アンペア数による制限があるので、そのように大きな電流は流すことができない。したがって、走行中と外部充電中では流す電流の大きさに違いがあり、電流センサの飽和する温度も異なる。このため、走行用として学習したオフセット値を外部充電中の電流センサの補正に使用しないほうが好ましい。

図５は、制御装置３０によって実行されるオフセット学習に関する制御を示すフローチャートである。

図１，図５を参照して、まず、ステップＳ１では、制御装置３０の電源が投入される。この電源の投入は、たとえば、キーをキースロットに挿入したり、スマートキーの場合にはキーを携帯した運転者が運転席に座るなどしたりしたときに、図１に図示しない電源制御ユニットによって制御装置３０の電源が投入される。

続いて、ステップＳ２において、制御装置３０は、プラグイン充電信号ＶＡＣがオン状態であるか否かを検出する。ステップＳ２においてプラグイン充電信号ＶＡＣがオン状態でなければ、ステップＳ３に処理が進む。

ステップＳ３において、制御装置３０は、起動信号ＩＧＯＮがオン状態であるか否かを検出する。起動信号ＩＧＯＮは、たとえば、運転者がスタートボタンを押したり、挿入したキーを回したりすることによってオン／オフ状態が切り替わる。ステップＳ３において起動信号ＩＧＯＮがオン状態であれば、ステップＳ４に処理が進む。

ステップＳ４では、車両を走行させるために、モータジェネレータ制御が実行される。このとき、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および回転速度、電流ＩＢ、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２に基づいて、昇圧コンバータ１２、インバータ１４，２２に対する制御を行なう。

具体的には、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵまたは降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧ＶＨを交流電圧に変換させて、モータジェネレータＭＧ１を駆動する制御、または、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換させて昇圧コンバータ１２側に戻す制御を行なう。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して直流電圧ＶＨをモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換させる制御、または、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す制御を行なう。

これらの制御を行なう際に電流値ＩＢ，ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２が用いられるが、電流センサ１１，２４，２５の各々に対して、メモリ３２中に記憶されていた対応する走行用のオフセット値が読み出される。そして制御装置３０は、電流計測値−走行用オフセットを電流値であるとして制御変数に代入し、インバータ１４，２２や昇圧コンバータ１２の制御、バッテリ充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）制御を実行する。ステップＳ４の補正処理が終了すると、再びステップＳ２に処理が戻る。

ステップＳ３において起動信号ＩＧＯＮがオフ状態であることが検出されると、ステップＳ５に処理が進む。ステップＳ５では、走行用オフセット値の取得が行なわれる。

図６は、オフセット値の取得方法の例を示したフローチャートである。なお、図６のフローチャートの処理は、ステップＳ５の走行用オフセット取得時だけではなく、後に説明するステップＳ９のプラグイン用オフセット取得時にも行なわれる。

図６を参照して、まずステップＳ５１において制御装置３０は、電流ＩＢ，ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２がゼロになるように車両の電源装置の状態を設定する。具体的には、たとえば、インバータや昇圧コンバータに電流を流さないように制御した後に、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧのいずれか一方または両方をオフ状態に設定する。

そして、ステップＳ５２において、制御装置３０は、そのときの電流センサ１１，２４，２５の示す電流値を測定する。このとき測定した電流値がオフセット値である。言い換えればオフセット値は、ゼロ点のずれに相当する値である。

さらにステップＳ５３において、制御装置３０は、内部のメモリ３２に測定した電流値をオフセット値として記憶する。記憶したオフセット値は、次回電流値が参照されるときに電流値を補正するために使用される。

ただし、走行用オフセット値とプラグイン充電用オフセット値は別々に記憶されている。そして、走行用のモータジェネレータ制御の場合は走行用オフセット値がメモリ３２から読み出されて補正に使用される。また、外部からの充電時の充電制御の場合はプラグイン用オフセット値がメモリ３２から読み出されて補正に使用される。

再び図５を参照して、ステップＳ５において走行用オフセット取得が実行開始されると、ステップＳ６に処理が進む。ステップＳ６では、走行用オフセット取得に成功したかまたは走行用オフセット取得ができずにタイムオーバが発生したかが判断される。たとえば、走行用オフセットの取得がノイズ等の影響によって１回ではうまくいかない場合には、ステップＳ６からステップＳ２に処理が戻り再びステップＳ５の走行用オフセット取得が行なわれる。

ステップＳ６で走行用オフセット取得に成功したか、または走行用オフセット取得ができずにタイムオーバが発生した場合には、ステップＳ７に処理が進む。このとき走行用オフセット取得に成功した場合には、メモリ３２に対してオフセット値の書換えが実行される。タイムオーバの場合には、オフセット値の書換えは行なわれず、前回走行時のオフセット値が次回の走行にも使用される。その後、ステップＳ７では制御装置３０に対する電源オフが実行される。たとえば、オフセットの書換え完了またはタイムオーバの判定後に、制御装置３０から電源制御装置に電源オフするように指示が送られる。

一方で、ステップＳ２においてプラグイン充電信号ＶＡＣがオン状態であることが検出された場合には、ステップＳ２からステップＳ８に処理が進む。ステップＳ８では、プラグインオフセット取得フラグがオン状態か否かが判断される。プラグイン充電中は、電流センサのオフセット値が数回行なわれる。このときのオフセット値の取得を繰返すための管理にプラグインオフセット取得フラグが用いられる。

プラグインオフセット取得フラグは、外部充電中に電流センサのオフセット値が取得されてから所定時間Ｘが経過していなければオン状態に設定され、所定時間Ｘが経過したらオフ状態に設定される。

ステップＳ８において、プラグインオフセット取得フラグがオン状態でなければステップＳ９に処理が進み、プラグイン用オフセット値が取得される。なお、初回はフラグが初期化されオフ状態に設定されているので、プラグイン充電が開始されたときにはまずプラグイン用オフセットが取得される。

ステップＳ９のプラグイン用オフセット値の取得処理は、既に図６で説明した処理が行なわれるが、ここでは説明は繰返さない。ただし、走行時と異なるのは、プラグイン充電時は比較的自由に充電を一時停止し、システムメインリレーをオフ状態に設定して再度オフセット取得が実行できることである。

走行中は、システムメインリレーをオフ状態に設定できるそのようなチャンスが無い。したがって、走行中センサ温度が飽和した後であってシステムメインリレーをオフ状態に設定できる時点、すなわち走行が終了した直後にオフセット値の学習をして、その学習したオフセットを次回の走行に使用する。

比較して、プラグイン充電中は、走行時よりも電流が少ないので電流センサの温度も走行時に比べて低くなり、オフセット値も走行時とは異なる。ただし、プラグイン充電は比較的容易に一時的に中断可能である。したがって、定期的に充電を中断してシステムメインリレーをオフ状態に設定しオフセットを取得するようにすれば、環境温度の変化などにも対応して適切なオフセット値で電流センサの補正が可能である。その結果、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を正確に把握することが可能となり、充電上限値ぎりぎりまでプラグイン充電を行なうことができるので走行距離を伸ばすことができる。

ステップＳ９においてプラグイン用オフセット取得が実行開始されると、ステップＳ１０に処理が進む。ステップＳ１０では、プラグイン用オフセット取得に成功したかまたはプラグイン用オフセット取得ができずにタイムオーバが発生したかが判断される。たとえば、プラグイン用オフセットの取得がノイズ等の影響によって１回ではうまくいかない場合には、ステップＳ１０からステップＳ２に処理が戻り再びステップＳ９のプラグイン用オフセット取得が行なわれる。

ステップＳ１０でプラグイン用オフセット取得に成功したか、またはプラグイン用オフセット取得ができずにタイムオーバが発生した場合には、ステップＳ１１に処理が進む。なお、プラグイン用オフセット取得に成功した場合には、メモリ３２中のプラグイン用オフセット値は書き換えられる。タイムオーバが発生したときには、メモリ３２中のプラグイン用オフセット値は前回の値のまま保持される。そして、ステップＳ１１では、プラグインオフセット取得フラグがオン状態に設定される。ステップＳ１２においてタイマが０に初期化され処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ８において、プラグインオフセット取得フラグがオン状態であると判断された場合には、ステップＳ８からステップＳ１３に処理が進む。ステップＳ１３では、プラグイン充電の制御が行なわれる。プラグイン充電では、駐車時には使用しないモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータコイルとインバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子を利用して、単相コンバータとして動作させ、外部から与えられる単相交流電圧をバッテリＢに充電するための直流電圧に変換する。

この充電処理の単相コンバータの制御や、バッテリの充電状態ＳＯＣの制御のために電流センサ１１，２４，２５の出力が用いられる。たとえば、バッテリの充電状態は、バッテリ開放状態の端子間電圧と充電電流積算値に基づいて算出される。そして、電流センサ１１，２４，２５の各々に対して、メモリ３２中に記憶されていた対応するプラグイン用のオフセット値が読み出される。そして制御装置３０は、電流計測値−プラグイン用オフセットを電流値であるとして制御変数に代入し、単相コンバータやバッテリの充電状態ＳＯＣの制御を実行する。ステップＳ１３の補正処理が終了すると、ステップＳ１４に処理が進む。

ステップＳ１４では、バッテリの充電状態ＳＯＣが満充電状態になったか否かが判断される。バッテリの充電状態が満充電であった場合には、ステップＳ１５に処理が進む。ステップＳ１５では、制御装置３０に対する電源オフが実行される。たとえば、制御装置３０から電源制御装置に電源オフするように指示が送られる。

ステップＳ１４において、バッテリの充電状態ＳＯＣがまだ満充電に達していないと判断された場合には、ステップＳ１６に処理が進む。ステップＳ１６では、タイマのカウントしている時間が所定値Ｘを超えたか否かが判断される。タイマカウント値＞Ｘでなければ、再びステップＳ２に処理が戻り、充電が継続されることになる。

一方、ステップＳ１６においてタイマカウント値＞Ｘであれば、ステップＳ１７に処理が進み、プラグインオフセット取得フラグがオン状態からオフ状態に変更される。これにより、再びステップＳ９のプラグイン用オフセット取得処理が実行されるようになり、オフセット値の更新が行なわれる。

図７は、プラグイン充電が行なわれたときの制御の時間変化を説明するための図である。

図５、図７を参照して、まず、時刻ｔ１において制御装置３０の電源がオン状態に設定される（ステップＳ１）。そして、時刻ｔ２において、起動信号ＩＧＯＮがオン状態に設定され、車両が走行開始する。そして時刻ｔ２〜ｔ３の間は走行用の通常モータ制御が実行される。

時刻ｔ３において、帰宅時に車両に電源プラグが接続され（ステップＳ２でＹＥＳ）、時刻ｔ４においてプラグイン用オフセット値が取得され、そして充電が開始される。時間Ｘが経過すると、時刻ｔ５において充電が一時中断され、再度プラグイン用オフセットが取得されその後充電が継続される。そして時間Ｘ経過ごとに充電の一時中断と、プラグイン用オフセットの再取得が実行される。時刻ｔ６において、バッテリが満充電になると電源がオフされる。

このように、プラグイン充電時には、まずオフセット値を取得後に、充電が開始される。そしてある時間が経過するごとに充電は一時停止され再度オフセットを取得することを繰返す。そしてバッテリが満充電になると制御装置３０の電源はオフ状態に設定される。

このようにすることにより、電流センサ近辺に温度センサを設けなくてもプラグイン充電時に正確に電流センサのオフセット値を補正することができる。

また、走行時とプラグイン充電時でオフセット値を別々にメモリ３２に記憶しているので、次回走行時にプラグイン充電時に取得したオフセット値の影響を受けずに正しいオフセット補正が可能である。

最後に、本実施の形態について、図１等を再び参照して総括的に説明する。車両の電源装置は、車両外部から充電可能に構成された蓄電装置（バッテリＢ）と、蓄電装置に対する充放電経路に設けられた電流センサ１１，２４，２５と、電流センサ１１，２４，２５の出力に基づいて蓄電装置に対する充放電の制御を行なう制御装置３０とを備える。制御装置３０は、蓄電装置に対して車両外部から充電を行なう際に電流センサ１１（または，２４，２５）の出力を補正するのに用いる第１の補正値と、蓄電装置の電力を用いて車両を走行させる際に電流センサ１１（または，２４，２５）の出力を補正するのに用いる第２の補正値とを記憶する記憶部（メモリ３２）を含む。

好ましくは、図５に示すように、制御装置３０は、車両の走行が終了したときに第２の補正値を学習し（ステップＳ５）、車両外部からの充電を開始してから完了するまでの間に第１の補正値を学習する（ステップＳ９）。

より好ましくは、図６に示すように、第１の補正値の学習は、充放電経路に流れる電流がゼロとなる動作条件に車両の電源装置を設定した状態（ステップＳ５１）で電流センサの出力を取り込む（ステップＳ５２）ことで行なわれる。図５に示すように、制御装置３０は、車両外部からの充電を開始してから所定時間ごとに充電を一時中断させて（ステップＳ１６、Ｓ１７）第１の補正値の学習を行なう（ステップＳ９）。

好ましくは、車両の電源装置は、外部から交流電力を受けて蓄電装置に対する充電電圧を出力するとともに、車両走行時には蓄電装置からの放電電力を受けて車両を駆動させる充放電部（１４，２２、ＭＧ１，ＭＧ２）をさらに備える。充放電部によって外部から蓄電装置に充電される電流の最大値は、車両走行時に充放電部によって蓄電装置から放電される電流の最大値よりも小さい。

なお、本実施の形態では、パラレルシリーズ方式のハイブリッド車両を例に挙げたが、本発明は、電気自動車、燃料電池自動車、シリーズハイブリッド車、等にも適用可能である。また、本実施の形態では、充電方式として、走行時に使用し停車中は使用しない２つのモータの中性点から交流電力を入れる方式を例示したが、他の方式の充電器を搭載するものであっても良い。

また、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体（ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る車両１の主たる構成を示す図である。 図１のインバータ１４および２２の詳細な構成を示す回路図である。 図１の昇圧コンバータ１２の詳細な構成を示す回路図である。 図１の電流センサ１１の温度特性を説明するための図である。 制御装置３０によって実行されるオフセット学習に関する制御を示すフローチャートである。 オフセット値の取得方法の例を示したフローチャートである。 プラグイン充電が行なわれたときの制御の時間変化を説明するための図である。

符号の説明

１ ハイブリッド車両、２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０，１３，２１，７４ 電圧センサ、１１，２４，２５ 電流センサ、１２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、３０ 制御装置、３２ メモリ、４０ 接続部、５０ 入力端子、５１ リレー回路、９０ 外部電源、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力入力ライン、Ｂ バッテリ、Ｃ１，ＣＨ 平滑用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、Ｒ０ 制限抵抗、ＲＹ１，ＲＹ２ リレー、ＳＬ１，ＳＬ２ 接地ライン、ＳＭＲＰ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ システムメインリレー。

Claims (4)

1. 車両外部から充電可能に構成された蓄電装置と、
   前記蓄電装置に対する充放電経路に設けられた電流センサと、
   前記電流センサの出力に基づいて前記蓄電装置に対する充放電の制御を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置に対して車両外部から充電を行なう際に前記電流センサの出力を補正するのに用いる第１の補正値と、前記蓄電装置の電力を用いて車両を走行させる際に前記電流センサの出力を補正するのに用いる第２の補正値とを記憶する記憶部を含む、車両の電源装置。
2. 前記制御装置は、車両の走行が終了したときに前記第２の補正値を学習し、車両外部からの充電を開始してから完了するまでの間に前記第１の補正値を学習する、請求項１に記載の車両の電源装置。
3. 前記第１の補正値の学習は、前記充放電経路に流れる電流がゼロとなる動作条件に前記車両の電源装置を設定した状態で前記電流センサの出力を取り込むことで行なわれ、
   前記制御装置は、車両外部からの充電を開始してから所定時間ごとに充電を一時中断させて前記第１の補正値の学習を行なう、請求項２に記載の車両の電源装置。
4. 外部から交流電力を受けて前記蓄電装置に対する充電電圧を出力するとともに、車両走行時には前記蓄電装置からの放電電力を受けて車両を駆動させる充放電部をさらに備え、
   前記充放電部によって外部から前記蓄電装置に充電される電流の最大値は、車両走行時に前記充放電部によって前記蓄電装置から放電される電流の最大値よりも小さい、請求項１に記載の車両の電源装置。

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