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专利名称：电流检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用霍尔效应检测流过导体的电流的电流检测装置。
背景技术：
马达(旋转电机)在大多情况下，根据流过该马达的电流的检测结果而被反馈控制。例如，利用使用霍尔元件等磁检测元件检测由该电流产生的磁通来求出电流值的电流传感器测定该电流。根据右手螺旋法则，磁通产生为环绕电流路。因此，使电流路(导体)从形成环状的磁性体的聚磁芯中通过，利用该芯对由流过该电流路的电流所产生的磁通进行聚磁，从而实现了检测精度的提高。但是，近年来，应电流传感器的小型化、省元件化、低成本化等需求，而应用了不使用环绕电流路的聚磁芯的无芯传感器。在日本特开2004-61217号公报(专利文献I)中，介绍了这样的无芯电流传感器的一个例子。 专利文献I :日本特开2004-61217号公报(第2、3、19段，图2等)

发明内容
然而，近年来，利用旋转电机驱动的电动汽车、利用内燃机以及旋转电机驱动的混合动力汽车被实用化。由于在还被要求耐老化性的汽车的驱动装置所利用的旋转电机流过大电流，所以利用被称作汇流条的粗的、且刚性强的导体(铜、铝等金属导体)向旋转电机供给电流。对于汇流条而言，驱动装置的设置空间的有效利用、固定的难易度、布线处理的难易度等相辅相成，如也在专利文献I中图2例示的那样，在与电流的流通方向正交的方向上的剖面形状形成长方形等平板状的情况较多。然而，若在导体中流过高频率的电流，则由于表皮效应会导致电流集中在导体表面。在使用汇流条的情况下，电流会集中于端面，汇流条的周边产生的磁场的分布也会根据汇流条的剖面形状而不均匀。磁检测元件以汇流条的几何中央位置为基准而被设置，以便使其磁通检测方向适合稳定状态的磁场。因此，由于表皮效应而导致磁场的分布相对于汇流条的几何中央位置变得不均匀的、由磁检测元件检测的磁通量降低。其结果，电流传感器的输出值相对本来的值上下变动，或者过渡响应产生延迟等、电流的测量精度也存在降低的可能性。因此，希望提供一种即使在电流流过的导体产生表皮效应，也能够高精度地检测流过该导体的电流的电流检测装置。鉴于上述课题的本发明的电流检测装置的特征构成在于，具备设置在剖面形状为从重心到外周面的距离不均匀的外形形状的导体的附近，来检测规定的磁通检测方向的磁通的传感器部；根据上述传感器部的检测值来检测流过上述导体的电流的电流检测部；取得流过上述导体的电流的频率、即电流频率的电流频率取得部；根据上述电流频率来修正上述传感器部的检测值的修正部。如上述那样，表皮效应在流过导体的电流的频率越高时则表现得越显著。根据本构成，电流检测装置具备电流频率取得部，其取得流过导体的电流的频率、即电流频率。因此，电流检测装置在根据传感器部的检测值检测导体的电流时，能够考虑到表皮效应的影响。具体而言，通过具备修正部，传感器部的检测值基于电流频率而被修正，因此电流检测装置在即使产生表皮效应时，也能够抑制该表皮效应的影响，高精度地检测流过导体的电流。在此，在上述导体在交流旋转电机作为电动机发挥功能时供给驱动电流，在作为发电机发挥功能时再生发电电流时，上述电流频率取得部优选根据上述交流旋转电机的转速取得上述电流频率。在交流旋转电机的控制时，取得转子的旋转速度、旋转位置，来实施反馈控制。为此，在交流旋转电机的控制装置中设置旋转变压器等旋转检测装置，或者设置对旋转速度、旋转位置进行电气运算的旋转检测部。流过导体的驱动电流、发电电流的频率与交流旋转电机的转速大致具有线性。因此，在交流旋转电机的控制时，利用几乎必 须取得的转速来取得电流频率，从而能够简化电流检测装置的构成。另外，上述电流频率取得部优选根据上述传感器部或者上述电流检测部的检测结果取得上述电流频率。由流过导体的电流而产生的磁通的方向根据电流的方向被切换。换句话说，磁通的方向被切换的频率与电流频率大致具有线性。因此，电流频率取得部能够根据由传感器部检测出的磁通的频率来取得电流频率。另外，磁通量与电流具有线性，因此能够根据基于传感器部的检测值而得的电流的频率来取得电流频率。另外，此时的“传感器部的检测值”不被修正部的修正的有无所影响。其原因在于虽然基于受表皮效应的影响的传感器部的检测值而得的交流的电流的振幅受表皮效应的影响，但频率不受影响。这样，若根据传感器部或者电流检测部的检测结果取得电流频率，则能够不使用其他传感器等而仅使用电流检测装置来构建系统，能够简化电流检测装置的构成。本发明的电流检测装置的上述修正部优选将与上述电流频率对应的系数与上述传感器部的上述检测值相乘来修正上述检测值。若通过乘以系数来修正检测值，则能够简化修正部以及电流检测装置的构成。另外，本发明的电流检测装置的上述修正部优选根据上述电流频率来变更上述传感器部的动态范围，从而修正上述检测值。由于变更电流检测装置的最上游的功能部、即传感器部的动态范围，所以能够抑制传输误差、数字变换时的离散误差等影响。另外，本发明的电流检测装置的上述修正部优选根据存储有与上述电流频率对应的修正值的映射来修正上述检测值。若根据存储有修正值的映射来修正检测值，则能够使用运算性能低的硬件构成电流检测装置，也能够抑制运算误差等。尤其，在表皮效应的影响为非线形、且不能近似于一次式、二次式那样的情况下，根据映射进行修正是有用的。另外，设置有本发明的电流检测装置的上述传感器部的上述导体的上述剖面形状如果是包含长方形以及椭圆形的扁平形状，则本发明的效果更为显著。导体的外形形状是在剖面形状中从重心到外周面的距离不均匀的形状，尤其在扁平形状的情况下，从重心到外周面的距离的不均匀性变高。因此，传感器部容易受表皮效应的影响。在此，通过电流检测装置具有上述那样的构成，抑制了表皮效应的影响。若考虑导体的生产性、布线，导体使用板状等剖面为扁平形状的情况较多。因此，对于利用频度高的导体，能够抑制表皮效应的影响，高精度地检测流过该导体的电流。


图I是示意性表示旋转电机的驱动装置的构成例的图。图2是示意性表示电流检测装置的实施方式的一个例子的框图。图3是示意性表示传感器部相对汇流条的配置例的立体图。图4是示意性表示传感器部相对汇流条的配置例的剖视图。图5是利用首I]视图表不表皮效应对磁场检测的影响的说明图。图6是利用衰减率表示表皮效应对磁场检测的影响的曲线图。图7是示意性表示电流检测装置的构成的一个例子的框图。图8是示意性表示电流检测装置的构成的其他的例子的框图。 图9是示意性表示修正系数的一个例子的曲线图。图10是示意性表示传感器部相对汇流条的其他的配置例的剖视图。图11是利用衰减率表示图10的配置中的表皮效应对磁场检测的影响的曲线图。图12是表示汇流条的剖面形状的其他例的剖视图。图13是示意性表示使用了环绕导体的聚磁芯的电流检测的原理的立体图。
具体实施例方式以下，以检测交流旋转电机的驱动电流(发电电流)的电流检测装置为例对本发明的实施方式进行说明。如图I所示，在本实施方式中电流检测装置I被应用于由3相交流驱动的旋转电机MG的驱动装置20。电流检测装置I被设置在U相、V相、W相的3相的各自的驱动电流(发电电流)流过的汇流条(导体)2U、2V、2W的附近。汇流条2U、2V、2W在旋转电机MG作为电动机发挥功能时提供驱动电流，作为发电机发挥功能时再生发电电流。另夕卜，在以下的说明中在仅称为汇流条2时是对全部的U相汇流条2U、V相汇流条2V、W相汇流条2W通称。首先，说明进行旋转电机MG的驱动控制的驱动装置20的构成。如图I所示，驱动装置20具备控制单元11、驱动电路12、旋转检测装置13、直流电源14、平滑电容器15和逆变器16。在此，直流电源14是电池等能够充电的二次电池。而且，驱动装置20将直流电源14的直流电力转换为规定频率的三相交流来向旋转电机MG供给。另外，驱动装置20将由旋转电机MG发出的交流电力转换为直流来向直流电源14供给。旋转检测装置13由旋转变压器等构成，将旋转电机MG的转速以及转子的旋转位置的检测信号向控制单元11输出。平滑电容器15在直流电源14的正极端子与负极端子之间被并联连接，来将直流电源14的电压平滑化。逆变器16具有多个开关元件而构成。开关元件优选使用IGBT (insulated gatebipolar transistor)>M0SFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)。如图I所示，在本实施方式中，使用IGBT作为开关元件。逆变器16具有与旋转电机MG的各相(U相、V相、W相的三相)分别对应的U相桥臂(leg) 17U、V相桥臂YJN、以及W相桥臂17W。各桥臂17U、17V、17W分别具有I组2个的开关元件，该I组2个的开关元件由串联连接的上段侧臂的IGBT18A与下段侧臂的IGBT18B构成。各IGBT18AU8B分别与续流二极管19并联连接。U相桥臂17U经由U相汇流条2U与旋转电机MG的U相线圈连接，V相桥臂17V经由V相汇流条2V与旋转电机MG的V相线圈连接，W相桥臂17W经由W相汇流条2W与旋转电机MG的W相线圈连接。此时，各汇流条2U、2V、2W将各相桥臂17U、17V、17W的上段侧臂的IGBT18A的发射极与下段侧臂的IGBT18B的集电极之间与旋转电机MG的各相线圈之间电连接。另外，各桥臂17U、17V、17W的上段侧臂的IGBT18A的集电极与和直流电源14的正极端子相连的高压电源线连接，各桥臂17U、17V、17W的下段侧臂的IGBT18B的发射极与和直流电源14的负极端子相连的接地线连接。逆变器16经由驱动电路12与控制单元11连接，并按照控制单元11生成的控制信号进行开关动作。控制单元11如图2所示那样构成为以微型计算机IOa等逻辑电路为核心的EQXelectronic control unit)10。EQJlO构成为除了微型计算机IOa以外还具有未图示的接口电路和其他的外围电路等。接口电路由EMI (electro-magnetic interference)抑制部件、缓冲电路等构成。微型计算机IOa构成为具有CPU核10b、程序存储器10c、工作存储器10d、A / D转换器IOe和其他未图示的通信控制部、计时器、端口等。CPU核IOb是微型计算机IOa的核心，构成为具有命令寄存器、命令解码器、成为各种运算的执行主体的ALU (arithmetic logic unit:算术逻辑单元)、标识寄存器、通用寄存器、中断控制器等。程序存储器IOc是存储旋转电机控制程序、电流检测程序、在执行这些程序时参照的各种参数等的非易失性的存储器。程序存储器IOc优选例如由闪存等构成。工作存储器IOd是临时存储程序执行中的临时数据的存储器。工作存储器IOd是易失性也没有问题，优选由能够高速读写数据的 DRAM (dynamic RAM)、SRAM (static RAM)构成。另外，在此，示出了除了 CPU 核 IOb 以外，A / D转换器10e、存储器10c、10d集成于一个芯片的形态，但是当然也可以由多个芯片构建计算机系统。另外，尤其在旋转电机MG为车辆的驱动装置的情况下等，直流电源14为高电压，逆变器16的各IGBT18AU8B开关高电压。这样，输入开关高电压的IGBT的栅极的脉冲状的栅极驱动信号的高电平与低电平的电位差远远高于微型计算机等的一般电子电路的动作电压。因此，栅极驱动信号经由驱动电路12被电压变换、绝缘后，被输入逆变器16的各IGBT18A、18B。由此，逆变器16在旋转电机MG作为电动机发挥功能时(进行动力运行动作时)，将来自直流电源14的直流电力转换成规定的频率以及电流值的三相交流电力来向旋转电机MG供给。另外，逆变器16在旋转电机MG作为发电机发挥功能时(进行再生动作时)，将由旋转电机MG发出的三相交流电力转换为直流电力来向直流电源14供给。这样，旋转电机MG通过控制单元11的控制，被以规定的输出扭矩以及转速驱动。此时，流过旋转电机MG的定子线圈(U相线圈、V相线圈、W相线圈)的电流的值被反馈到控制单元11。然后，控制单元11根据与目标电流的偏差执行PI控制(比例积分控制)、PID控制(比例微积分控制)来对旋转电机MG进行驱动控制。因此，流过设置在逆变器16的各相桥臂17U、17V、17W与旋转电机MG的各相线圈之间的各相汇流条2U、2V、2W的电流值被电流检测装置I检测。在本实施方式中，电流检测装置I构成为具有针对3根汇流条2U、2V、2W的全部配置的传感器部6。即、该电流检测装置I具备用于检测U相汇流条2U的电流的U相传感器部6U、用于检测V相汇流条2V的电流的V相传感器部6V、以及用于检测W相汇流条2W的电流的W相传感器部6W。各相传感器部6U、6V、6W检测由流过检测对象的各相汇流条2U、2V、2W的电流产生的磁场的磁通量，输出与该检测出的磁场的磁通量对应的检测信号。由流过汇流条2的电流而产生的磁场中的规定位置的磁通量与流过该汇流条2的电流的大小成正比。因此，通过各相传感器部6U、6V、6W能够检测流过各相汇流条2U、2V、2W的电流值。另外，由于3相中各相的电流平衡，瞬时值为O，所以也可以是仅检测2相的电流值的构成。如图2所示，在本实施方式中，电流检测装置I使用E⑶10而构成。传感器部6将与磁通量对应的检测值以模拟信号向E⑶10输出，利用E⑶10的A / D转换器10e，该检测值被转换为数字值。并且，与磁通量对应的检测值通过微型计算机IOa的CPU核10b、工作存储器IOd等硬件与储存在程序存储器IOc中的电流检测程序等软件的配合而被转换成电流值。在本实施方式的ECUlO中利用硬件与软件的配合作为电流检测装置I发挥功能的功能部称为控制单元11中的信号处理部Ila (参照图7以及图8)。当然，这样的实施方式是一个例子，还可以利用运算放大器等直接利用模拟信号求电流值、或不使用 软件仅使用硬件求电流值。除了向还作为控制单元11发挥功能的E⑶10输入基于电流检测装置I的各相传感器部6U、6V、6W的检测值以外，还输入基于旋转检测装置13的旋转电机MG的转速、旋转位置的检测信号。微型计算机IOa根据这些检测值、检测信号，通过CPU核IOb等硬件与保存在程序存储器IOc中的旋转电机控制程序等软件的配合，生成逆变器16的各IGBT18A、18B的控制信号。生成的控制信号如上述那样经由驱动电路12向逆变器16输出。在本实施方式的ECUlO中通过硬件与软件的配合来控制逆变器16的功能部称为控制单元11中的逆变器控制部Ilb (参照图7以及图8)。各相汇流条2U、2V、2W与各相传感器部6U、6V、6W的配置、以及各相传感器部6U、6V、6W的构成相同，因此下面仅说明汇流条2以及传感器部6。如图3以及作为图3的剖视图的图4所示，传感器部6被配置在汇流条2的附近。在本实施方式中，汇流条2是与电流流动的方向正交的剖面的形状为长方形的扁平形状的板状导体，由铜、铝等金属构成。在本实施方式中，在位于该剖面的长边侧(较长侧、长轴侧)的汇流条2的延伸面的附近设置有传感器部6。此时，图13所示那样的聚磁芯30、换句话说环绕导体2A的磁性体的聚磁芯30未被设置。该聚磁芯30是具有间隙的剖面C字状的磁性体芯，其使由流过导体2A的电流产生的磁通集中并导向设置在间隙间的传感器部6A。因此，本实施方式的电流检测装置I是不具备环绕导体的聚磁芯来设置传感器部6的所谓无芯型的电流检测装置。另外，改变磁通的方向、或者使磁通局部集中的磁性体与霍尔元件等一体化的传感器器件也被实用化。但是，即使在将这样的传感器器件作为传感器部6使用的情况下，只要不使用环绕导体的聚磁芯，这里就可以作为无芯型的电流检测装置对待。传感器部6例如使用霍尔元件、MR (磁阻效应)元件、MI (磁阻)元件等各种的磁检测元件而构成。在本实施方式中，传感器部6构成为集成有霍尔元件61与缓冲放大器62的集成电路(IC)芯片，该缓冲放大器62至少对该霍尔元件61的输出进行阻抗变换。并且，该IC芯片被安装于基板6a并被设置于汇流条2的附近。在图3以及图4中虽然省略，但基板6a与ECUlO通过驱动作为传感器部6的IC芯片的电源线以及传输基于传感器部6的检测值的信号线连接。另外，传感器部6被配置成检测中心位置与汇流条2的剖面的长边侧的中央一致(例如，参照图4 )。在本实施方式中，作为传感器部6的IC芯片如图3以及图4所示那样，是能够检测与IC芯片的芯片面平行的磁通，这里是与位于汇流条2的剖面的长边侧的延伸面平行的磁通的构成。换句话说，传感器部6构成为仅检测规定的磁通检测方向S的磁通的磁通量B。由于在汇流条2中流动的电流为交流电流，所以磁通检测方向S如图3以及图4所示那样包括相互相反的2方向。在图4中，为了容易理解，例示电流I从纸面的表面向里面的情况下的磁力线H，并例示了该情况下的磁通量B。如图3以及图4所示，各传感器部6以一个汇流条2为检测对象，为了检测流过该汇流条2的电流I，检测由于电流I流过该汇流条2而产生的磁通(磁通量B)。当然，离汇流条2越近磁场越强，磁通量B也越大。因此，传感器部6被配置在汇流条2的附近。只要满足耐温度性能、耐振动性能，传感器部6也可以以与汇流条2接触的状态设置。在本实施方式中，如图3以及图4所示那样，传感器部6以距离汇流条2规定距离(h)的状态被配置。此时，传感器部6被配置成为磁通检测方向S与汇流条2的延伸方向L大致正交的朝向。汇流条2的延伸方向L相当于电流的流通方向，因此在传感器部6中获得强的磁通。如图4所示，将汇流条2的中心(电流I的中心)与传感器部6的中心(霍尔元件的中心)的距离设为h，将汇流条2的剖面的长边侧(与传感器部6的对置面侧)的长度设为W。在汇流条2中流过电流I [A]时，传感器部6的中心处的磁通量B[T = Wb / m2]在将真空的透磁率设为ii Q[H / m = Wb / A m]时,用下式表示。 [数式I]Bm =…(I)
2(W + 2h)另外，当电流在导体中流动时，若该电流的频率变高，则由于表皮效应电流不在导体中均勻地流动,而集中在导体的表面。图5是利用与图4相同的剖视图表不表皮效应对磁场检测的影响的图。图5 (a)示出电流I均匀地在汇流条2中流动的情况，与图4同样，方便起见在中心示出电流I。该情况下，由于通过传感器部6的磁力线H的切线与磁通检测方向S平行，所以传感器部6中的磁通量B的全部分量被传感器部6检测。图5 (b)示出由于表皮效应电流偏向汇流条2的表面流动的情况，方便起见示出电流I1、I2、I3、I4分散在离中心最远的长方形的剖面的各顶点流动的电流I。另外，在图5
(b)中，代表性地图示了基于流过各顶点的电流中的电流Il的磁场的磁力线H。该情况下，通过传感器部6的磁力线H的切线与磁通检测方向S不平行。利用传感器部6仅检测传感器部6中的磁通量B中通过向量分解而成为与磁通检测方向S平行的分量的磁通量BI。因此，检测的磁通量B (BI)成为相对于流过汇流条2的电流I衰减的值。另外，分散在各顶点的电流II、12、13、14与传感器部6的相对距离也与图5 Ca)相比变长，从而传感器部6中的磁通量也变少。因此,检测的磁通量B成为相对于在汇流条2中流动的电流I衰减的值。随着电流频率变大，表皮效应也越显著，因此由传感器部6检测出的磁通量的衰减率也随着电流频率变大而变大。图6是示出这样的衰减率的曲线图。在图6中，将表皮效应开始显现的电流频率f0以下的衰减率设为1，来表示与电流频率对应的衰减率。电流检测装置I抑制这样的表皮效应的影响，高精度地检测磁通量B，根据所检测出的磁通量B (检测值)来检测电流I。因此，电流检测装置I如图7以及图8所示那样构成为具备取得流过汇流条2的电流I的频率、即、电流频率的电流频率取得部4、和基于电流频率对传感器部6的检测值进行修正的修正部5。磁通量B如上述那样，由设置在汇流条2的附近的传感器部6检测。并且，电流I的值根据上述式(I)由电流检测部3运算。如图7以及图8所示，在本实施方式中电流检测装置I构成为具有传感器部6与信号处理部11a。另外，信号处理部Ila在构成控制单元11的ECUlO中与逆变器控制部Ilb一起被构成。在本实施方式中，如图I以及图2所不,例不出在同一 ECUlO中使用同一微型计算机IOa构成信号处理部Ila以及逆变器控制部Ilb的情况，但并不局限于此。两者可以在不同ECU中构成，即使在同一 ECU中构成的情况下也可以使用不同微型计算机构成。电流频率取得部4利用以下所示的(a) (d)的方法中任意一个、或者多个的组合，取得流过汇流条2的电流I的频率、即电流频率。(a)汇流条2在旋转电机MG作为电动机发挥功能时，成为交流的驱动电流的供给路，在旋转电机MG作为发电机发挥功能时，成为交流的发电电流的再生路。驱动电流以及发电电流的频率取决于旋转电机MG的转数。因此，电流频率取得部4能够根据检测旋转电机MG的转数的旋转检测装置13的检测结果， 运算而取得电流频率。(b)另外，由流过汇流条2的电流I产生的磁场根据电流I的方向而切换磁力线的方向。换句话说，磁通的方向切换的频率取决于电流I的频率。因此，电流频率取得部4能够根据由传感器部6检测出的磁通量B的频率运算而取得电流频率。(C)另外，根据上述式(I)可知，磁通量B与电流I成正比。因此，电流频率取得部4还可以根据基于磁通量B由电流检测部3运算出的电流的频率直接取得电流频率。(d)另外,在本实施方式中，在同一 ECUlO使用同一微型计算机IOa构成信号处理部Ila以及逆变器控制部lib。因此，电流频率取得部4还可以从逆变器控制部IIb取得目标电流的频率、逆变器16的电压频率等来取得电流频率。作为一个方式，修正部5在电流检测部3利用传感器部6的输出值之前对其进行修正，从而修正传感器部6的检测值(参照图7)。或者、作为一个方式，修正部5通过变更传感器部6的动态范围，来对传感器部6的检测值进行修正(参照图8)。在此，动态范围的变更是指，由IC芯片构成的传感器部6的电源电压、施加于霍尔元件61的驱动电压的变更、缓冲放大器62的电源电压、放大率的变更。如图6所示那样，在本实施方式中，由传感器部6检测的磁通量B的衰减率随着电流频率变大而变大。因此，作为图7的构成中的一个方式，修正部5通过将随着电流频率变大而变大的修正系数k与传感器部6的输出值(检测值)相乘,来对传感器部6的检测值进行修正。图9是示出那样的修正系数k的例子的图。修正系数kl例示出将以与图6所示的衰减率的曲线相抵消的方式近似于二次曲线而得的修正系数k。修正系数k2例示出近似直线而得到的修正系数k。修正系数k3例示出将以与衰减率的曲线相抵消的方式近似的二次曲线按区域进一步近似于直线的修正系数k。另外，修正部5也可以不使用近似于直线、曲线的修正系数k，而通过参照存储有与电流频率对应的修正系数k的修正系数映射，来修正传感器部6的检测值。另外，作为一个方式，修正部5还可以通过参照存储有与电流频率对应的修正值的映射(修正映射)，来修正传感器部6的检测值。例如，优选设定将电流频率与传感器部6的检测值作为自变量(argument)来参照修正后的检测值的映射。这样的映射例如被保存在程序存储器IOc中。另外，作为图8的构成中的一个方式，修正部5通过随着电流频率变大而扩大传感器部6的动态范围来对传感器部6的检测值进行修正。关于扩大动态范围的比例与上述的修正系数k相同。换句话说，以与图6所示的衰减率的曲线相抵消的方式扩大动态范围。修正部5可以使用与修正系数k同样近似于直线、曲线的系数来变更动态范围，也可以参照存储有与电流频率对应的值的映射(范围映射)来变更动态范围。另外，修正部5还可以通过参照存储有与电流频率对应的电源电压的值、放大率的值的映射(电压映射、放大率映射)，来变更动态范围。该映射也例如被存储在程序存储器IOc中。〔其他的实施方式〕在上述实施方式中，以与电流流动的方向正交的剖面的形状为在与位于汇流条2的该剖面中的较长侧(长边侧、长轴侧)的延伸面对置地设置有传感器部6的情况为例进行了说明。但是，并不局限于该方式，如图10所示，也可以与位于扁平形状的汇流条2的该剖面中的较短侧(短边侧、短轴侧)的延伸面对置地设置传感器部6。但是，该情况下，由于表皮效应，如图5 (b)所示那样，当电流I集中于汇流条2的端面时，产生的磁场的中心不会从传感器部6的几何中心较大偏离，而是接近传感器部6。因此，与上述实施方式不同，即使产生表皮效应，磁通检测方向S中的磁通的方向 也不会变化，但传感器部6中的磁通量B会增加。图11是表示表皮效应开始显现的电流频率f0以上时的检测值的衰减率的图6所对应的曲线图，该情况下，由于表皮效应磁通量B增加。衰减率成为超过I的值，与增加率等价。因此，通过使用具有大体上与图9相反的特性的修正系数k等，如上述那样，能够修正传感器部6的检测值。电流检测装置I的块构成除了修正系数k的值等以外，与图7以及图8所示的相同。由于本领域技术人员能够容易地理解，故省略还与图9对应的修正系数k的具体例和详细的说明。另外，在上述实施方式中，虽然以汇流条2等导体的形状为长方形的情况为例进行了说明，但是当然导体的剖面形状并不局限于长方形。如果是在剖面的形状中，从重心、几何中心到外周面的距离为不均匀的外形形状的导体，则由于传感器部6受表皮效应的影响，能够应用本发明。换句话说，只要导体的剖面形状不是正圆或与正圆接近的形状，即使是正方形、菱形、正三角形等，传感器部6也会受表皮效应的影响。因此，与电流流动的方向正交的导体的剖面形状还可以是正方形、菱形、正三角形等。另外，在剖面为扁平形状的情况下，剖面的形状也可以如图12所示那样为椭圆形、多边形。表皮效应的影响在图12所示的长轴X与短轴Y的比率、S卩、长宽比高的形状容易出现。可知本领域技术人员通过将上述说明中的“长方形的长边”替换为“长轴”，将“长方形的短边”替换成“短轴”，即使汇流条2的形状成为长方形以外的情况，也能够应用本发明。另外，本发明的电流检测装置并不局限于在旋转电机中流动的交流电流、能够广泛应用于检测交流电流的用途。但是，不言而喻，包含本发明的要旨那样的变形也属于本发明的技术的范围内。产业上的可利用性本发明能够应用于检测流过交流旋转电机的电流等交流电流的电流检测装置。鉴于表皮效应以及安培右手螺旋法则，通过使导体的剖面形状成为圆形、顶点数多的正多边形，能够减少表皮效应的影响。但是，在由于使大电流流通、受装置的设置空间等限制而难以使导体的剖面形状成为圆形、正多边形的情况下，优选本发明的电流检测装置。尤其能够良好地应用于大电流流动，设置空间的限制多的汽车驱动装置所利用的旋转电机等中的电流检测装置。
图中符号说明I :电流检测装置；2、2U、2V、2W :汇流 条(导体)；3 :电流检测部；4 :电流频率取得部；5 :修正部；6、6U、6V、6W :传感器部；B :磁通量；1 :流过导体的电流；MG :旋转电机(交流旋转电机)；S :磁通检测方向。
权利要求
1.一种电流检测装置，具备 传感器部，其设置在剖面形状为从重心到外周面的距离不均匀的外形形状的导体的附近，检测规定的磁通检测方向的磁通； 电流检测部,其根据上述传感器部的检测值来检测流过上述导体的电流； 电流频率取得部，其取得流过上述导体的电流的频率、即电流频率；和 修正部，其根据上述电流频率来修正上述传感器部的检测值。
2.根据权利要求I所述的电流检测装置，其中， 上述导体在交流旋转电机作为电动机发挥功能时供给驱动电流，在交流旋转电机作为发电机发挥功能时再生发电电流， 上述电流频率取得部根据上述交流旋转电机的旋转速度来取得上述电流频率。
3.根据权利要求I所述的电流检测装置，其中， 上述电流频率取得部根据上述传感器部或者上述电流检测部的检测结果来取得上述电流频率。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的电流检测装置，其中， 上述修正部将对应于上述电流频率的系数与上述传感器部的上述检测值相乘来修正上述检测值。
5.根据权利要求I至3中任意一项所述的电流检测装置，其中， 上述修正部根据上述电流频率来变更上述传感器部的动态范围，从而修正上述检测值。
6.根据权利要求I至3中任意一项所述的电流检测装置，其中 上述修正部根据存储有对应于上述电流频率的修正值的映射来修正上述检测值。
7.根据权利要求I至6中任意一项所述的电流检测装置，其中， 上述剖面形状为包括长方形以及椭圆形的扁平形状。
全文摘要
本发明提供即使在电流流过的导体产生表皮效应，也能够高精度地检测流过该导体的电流的电流检测装置。该电流检测装置具备设置在导体的附近，检测规定的磁通检测方向的磁通的传感器部(6)；根据传感器部(6)的检测值检测流过导体的电流的电流检测部(3)；取得流过导体的电流的频率、即电流频率的电流频率取得部(4)；和根据电流频率来修正传感器部(6)的检测值的修正部(5)。
文档编号G01R15/20GK102782510SQ20118000964
公开日2012年11月14日 申请日期2011年1月13日 优先权日2010年3月9日
发明者西村圭亮 申请人:爱信艾达株式会社