電流檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電流檢測(cè)裝置，能夠基于多個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)高精度地檢測(cè)流過(guò)各導(dǎo)體的電流。該電流檢測(cè)裝置是根據(jù)N個(gè)無(wú)芯電流傳感器來(lái)檢測(cè)電流的總和為零的電路中的N根導(dǎo)體的電流的電流檢測(cè)裝置，取得對(duì)N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)與流過(guò)N根導(dǎo)體每一根的電流之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，使用信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)計(jì)算流過(guò)N根導(dǎo)體每一根的電流。
【專利說(shuō)明】電流檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于N個(gè)(N為3以上的自然數(shù))無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)對(duì)連接成流過(guò)N根導(dǎo)體的電流的總和為零的電路中的分別流過(guò)該N根導(dǎo)體的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于上述那樣的電流檢測(cè)裝置，例如已知有如下述的專利文獻(xiàn)I所記載那樣，基于電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)電流的技術(shù)。可認(rèn)為在該專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，構(gòu)成為各電流傳感器成為具備對(duì)檢測(cè)對(duì)象的導(dǎo)體進(jìn)行圍繞的集磁芯的電流傳感器，僅能夠檢測(cè)安裝有各電流傳感器的對(duì)象導(dǎo)體的磁場(chǎng)的磁通密度，能夠計(jì)算出對(duì)象導(dǎo)體的電流。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-22645號(hào)公報(bào)
[0004]但是，在如本發(fā)明那樣基于不具備對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行圍繞的集磁芯的無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)電流的裝置中，由于流過(guò)各導(dǎo)體的電流對(duì)所有的無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)造成影響，所以各無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)成為流過(guò)各導(dǎo)體的所有電流相互影響的輸出信號(hào)，不能基于無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，簡(jiǎn)單且精度良好地檢測(cè)流過(guò)各導(dǎo)體的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠基于多個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)高精度地檢測(cè)流過(guò)各導(dǎo)體的電流的電流檢測(cè)裝置。
[0006]本發(fā)明所涉及的電流檢測(cè)裝置基于N個(gè)(N為3以上的自然數(shù))無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)對(duì)連接成流過(guò)N根導(dǎo)體的電流的總和為零的電路中的分別流過(guò)該N根導(dǎo)體每一根的電流進(jìn)行檢測(cè)，其特征結(jié)構(gòu)是具備:信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系取得部，取得對(duì)上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的每一個(gè)與流過(guò)上述N根導(dǎo)體每一根的電流之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系；和電流計(jì)算部，使用上述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于上述N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)計(jì)算流過(guò)上述N根導(dǎo)體每一根的電流。
[0007]根據(jù)上述那樣的特征結(jié)構(gòu)，能夠使用N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的每一個(gè)與流過(guò)N根導(dǎo)體每一根的電流之間的信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)計(jì)算出流過(guò)N根導(dǎo)體每一根的電流。即，能夠基于與導(dǎo)體相同數(shù)量的無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，高精度地計(jì)算出各導(dǎo)體的電流。
[0008]這里，優(yōu)選上述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系是對(duì)上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)分別乘以預(yù)先設(shè)定為零以外的N個(gè)信號(hào)靈敏度系數(shù)來(lái)計(jì)算流過(guò)一根上述導(dǎo)體的電流的關(guān)系式針對(duì)上述N根導(dǎo)體每一根設(shè)定的相關(guān)關(guān)系。
[0009]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用針對(duì)各導(dǎo)體設(shè)定的電流計(jì)算關(guān)系式，計(jì)算出流過(guò)各導(dǎo)體的電流。這里，由于對(duì)N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的每一個(gè)乘以的各信號(hào)靈敏度系數(shù)被設(shè)定成零以外，所以能夠使各導(dǎo)體的電流對(duì)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的每一個(gè)造成的影響反映到各導(dǎo)體的電流的計(jì)算中。因此，能夠高精度地計(jì)算各導(dǎo)體的電流。[0010]這里，優(yōu)選上述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系是對(duì)流過(guò)上述N根導(dǎo)體每一根的電流分別乘以零以外的N個(gè)電流靈敏度系數(shù)來(lái)計(jì)算一個(gè)上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的關(guān)系式針對(duì)上述N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的每一個(gè)設(shè)定的相關(guān)關(guān)系即電流信號(hào)相關(guān)關(guān)系的逆特性；上述電流靈敏度系數(shù)是表示上述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)針對(duì)流過(guò)上述N根導(dǎo)體每一根的電流的靈敏度的系數(shù)。
[0011]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系被設(shè)為使用了對(duì)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)相對(duì)于流過(guò)N根導(dǎo)體每一根的電流的靈敏度進(jìn)行表示的系數(shù)即電流靈敏度系數(shù)的電流信號(hào)相關(guān)關(guān)系的逆特性，所以能夠高精度地計(jì)算出各導(dǎo)體的電流。
[0012]這里，優(yōu)選還具備:信號(hào)間相關(guān)關(guān)系取得部，取得基于流過(guò)上述N根導(dǎo)體的電流的總和為零的關(guān)系和上述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系而導(dǎo)出的、對(duì)(N-1)個(gè)上述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)與剩余I個(gè)上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)間相關(guān)關(guān)系；以及異常判定部，判定上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)是正常還是異常，在判定為上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器中任意一個(gè)的輸出信號(hào)異常時(shí)，上述電流計(jì)算部使用上述信號(hào)間相關(guān)關(guān)系，基于正常的(N-1)個(gè)所有上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)推定被判定為異常的上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，并且使用上述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于該推定出的輸出信號(hào)與正常的(N-1)個(gè)所有上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)計(jì)算出流過(guò)上述N根導(dǎo)體每一根的電流。
[0013]如上述那樣，在基于無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)電流的裝置中，由于流過(guò)各導(dǎo)體的電流對(duì)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)造成影響，所以若I個(gè)輸出信號(hào)異常，則不能進(jìn)行使用了信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系的計(jì)算，從而無(wú)法計(jì)算出所有導(dǎo)體的電流。
[0014]但是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為信號(hào)間相關(guān)關(guān)系取得部取得基于流過(guò)N根導(dǎo)體的電流的總和為零的關(guān)系和信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系而導(dǎo)出的、對(duì)(N-1)個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)與剩余I個(gè)輸出信號(hào)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)間相關(guān)關(guān)系。因此，當(dāng)判定為任意一個(gè)輸出信號(hào)異常時(shí)，能夠使用所取得的信號(hào)間相關(guān)關(guān)系，基于正常的(N-1)個(gè)輸出信號(hào)來(lái)推定被判定為異常的傳感器的正確的輸出信號(hào)。即，即使在I個(gè)傳感器的輸出信號(hào)異常時(shí)，通過(guò)使用信號(hào)間相關(guān)關(guān)系推定該傳感器的輸出信號(hào)，也能夠集齊使用了信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系的計(jì)算所必須的所有輸出信號(hào)，從而能夠計(jì)算出所有導(dǎo)體的電流。
[0015]這里，優(yōu)選上述信號(hào)間相關(guān)關(guān)系是對(duì)(N-1)個(gè)上述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)分別乘以預(yù)先設(shè)定為零以外的(N-1)個(gè)信號(hào)間系數(shù)來(lái)計(jì)算剩余I個(gè)上述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的關(guān)系式針對(duì)上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的每一個(gè)設(shè)定的相關(guān)關(guān)系。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用基于流過(guò)N根導(dǎo)體的電流的總和為零的關(guān)系和信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系而導(dǎo)出的關(guān)系式，來(lái)推定被判定為異常的無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)。
[0017]這里，優(yōu)選當(dāng)上述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)中的任意一個(gè)變?yōu)橐?guī)定的閾值以上時(shí)，上述異常判定部使向上述N根導(dǎo)體所有的通電停止，當(dāng)變?yōu)樯鲜鲩撝狄陨系纳鲜鰺o(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)在通電停止后沒(méi)有變得比上述閾值小時(shí)，判定為該無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)異常。
[0018]如上述那樣，在基于無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)電流的裝置中，流過(guò)各導(dǎo)體的電流對(duì)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)造成影響。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在輸出信號(hào)中的任意一個(gè)變?yōu)殚撝狄陨系那闆r下，使向所有導(dǎo)體的通電停止，所以能夠在完全消除了流過(guò)各導(dǎo)體的電流對(duì)各無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)造成的影響的狀態(tài)下判定異常。因此，能夠提高異常判定的精度。
[0019]這里，優(yōu)選上述N根導(dǎo)體的每一根與N相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相線圈連接。
[0020]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用上述電流檢測(cè)裝置，在無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)正常時(shí)及異常時(shí)雙方，檢測(cè)流過(guò)N相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相線圈的電流，可提高交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電流檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖2是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0023]圖3是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電源裝置及電流檢測(cè)裝置進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0024]圖4是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的無(wú)芯電流傳感器與導(dǎo)體的配置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0025]圖5是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的無(wú)芯電流傳感器與導(dǎo)體的配置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0026]圖6是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的多個(gè)無(wú)芯電流傳感器與導(dǎo)體的配置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0027]圖7是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的多個(gè)無(wú)芯電流傳感器與導(dǎo)體的配置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0028]圖8是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電流檢測(cè)裝置的處理進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0029]圖9是用于對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0030]圖10是用于對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0031]圖11是用于對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的多個(gè)無(wú)芯電流傳感器與導(dǎo)體的配置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0032]圖12是表示具有集磁芯的電流傳感器的例子的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示意地表示本實(shí)施方式所涉及的電流檢測(cè)裝置I的結(jié)構(gòu)的框圖。電流檢測(cè)裝置I是基于N個(gè)(N為3以上的自然數(shù))無(wú)芯電流傳感器S的輸出信號(hào)V來(lái)對(duì)例如圖2所示那樣的、連接成流過(guò)N根導(dǎo)體L的電流I的總和為零的電路Cl中的流過(guò)N根導(dǎo)體L每一根的電流I進(jìn)行檢測(cè)的裝置。
[0034]如圖1所示，電流檢測(cè)裝置I具備:信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系取得部30、信號(hào)間相關(guān)關(guān)系取得部31、異常判定部32、正常時(shí)電流計(jì)算部33及異常時(shí)電流計(jì)算部34。其中，正常時(shí)電流計(jì)算部33及異常時(shí)電流計(jì)算部34相當(dāng)于本發(fā)明中的“電流計(jì)算部”。
[0035]信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系取得部30取得對(duì)N個(gè)無(wú)芯電流傳感器S各自的輸出信號(hào)V與流過(guò)N根導(dǎo)體L每一根的電流I之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系Fl。信號(hào)間相關(guān)關(guān)系取得部31取得基于流過(guò)N根導(dǎo)體L的電流I的總和為零的關(guān)系和信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系Fl而導(dǎo)出的、對(duì)(N-1)個(gè)無(wú)芯電流傳感器S各自的輸出信號(hào)V與剩余I個(gè)無(wú)芯電流傳感器S的輸出信號(hào)V之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)間相關(guān)關(guān)系F2。
[0036]異常判定部32判定N個(gè)無(wú)芯電流傳感器S各自的輸出信號(hào)V是正常還是異常。
[0037]當(dāng)判定為N個(gè)無(wú)芯電流傳感器S所有的輸出信號(hào)V均正常時(shí)，正常時(shí)電流計(jì)算部33使用信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系Fl，基于所有N個(gè)無(wú)芯電流傳感器S的輸出信號(hào)V，來(lái)計(jì)算流過(guò)N根導(dǎo)體L每一根的電流I。
[0038]當(dāng)判定為N個(gè)無(wú)芯電流傳感器S中的任意一個(gè)輸出信號(hào)V異常時(shí)，異常時(shí)電流計(jì)算部34使用信號(hào)間相關(guān)關(guān)系F2，基于正常的(N-1)個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器S的輸出信號(hào)V,來(lái)推定被判定為異常的無(wú)芯電流傳感器Sm (以下稱為異常的無(wú)芯電流傳感器Sm)的輸出信號(hào)，并且使用信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系F1，基于推定出的輸出信號(hào)(以下稱為異常信號(hào)推定值Vme)和正常的(N-1)個(gè)無(wú)芯電流傳感器S的輸出信號(hào)Vc (以下稱為正常信號(hào)Vc)，來(lái)計(jì)算流過(guò)N根導(dǎo)體L每一根的電流I。
[0039]1.電路 Cl
[0040]電路Cl被連接成流過(guò)N根導(dǎo)體L的電流I的總和為零。在本實(shí)施方式所涉及的電路Cl中，以N根導(dǎo)體L分別與N相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的各相線圈C連接的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如圖2所示，N被設(shè)定為3，具備3根導(dǎo)體1^1、1^2、1^3、3個(gè)無(wú)芯電流傳感器S1、S2、S3、三相的線圈C1、C2、C3。
[0041]在本實(shí)施方式中，三相線圈Cl、C2、C3被星形接線。即，三相線圈C1、C2、C3各自的一端連接至中性點(diǎn)0，另一端與各導(dǎo)體L1、L2、L3連接。中性點(diǎn)O不與電源裝置20等三相線圈C1、C2、C3以外的部件連接。
[0042]各導(dǎo)體L1、L2、L3在與三相線圈C1、C2、C3的連接側(cè)的相反側(cè)和電源裝置20連接。其中，對(duì)于流過(guò)各導(dǎo)體L1、L2、L3的電流11、12、13，設(shè)從電源裝置20向3相線圈C1、C2、C3側(cè)(電路Cl側(cè))流動(dòng)的方向?yàn)檎齻?cè)，其相反方向?yàn)樨?fù)側(cè)。
[0043]流過(guò)與星形接線的三相線圈Cl、C2、C3連接的3根導(dǎo)體L1、L2、L3的電流I1、12、13的總和為零。例如，如圖2所示，從第一導(dǎo)體LI流向第一線圈Cl的電流Dl在中性點(diǎn)O向第二線圈C2及第三線圈C3分流，從中性點(diǎn)O流向第二線圈C2的電流D2和從中性點(diǎn)O流向第三線圈C3的電流D3的合計(jì)與原來(lái)的電流Dl相等(D1 = D2 + D3)。這時(shí)，在配置有無(wú)芯電流傳感器S1、S2、S3的導(dǎo)體L1、L2、L3中，第二電流12成為電流D2的負(fù)的值，第三電流13成為電流D3的負(fù)的值，第一電流Il成為電流Dl的正的值(II = D1、I2 = _D2、I3=-D3)。因此，Il = -12-13，電流I1、12、13的總和為零(II + 12 + 13 = O)。無(wú)芯電流傳感器S1、S2、S3被設(shè)置在將三相線圈C1、C2、C3與電源裝置20連接的導(dǎo)體L1、L2、L3的附近。
[0044]2.電源裝置20
[0045]如圖3所示，在本實(shí)施方式中，電流檢測(cè)裝置I被組裝至用于控制交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的控制單元11內(nèi)，構(gòu)成控制單元11的一部分?？刂茊卧?1構(gòu)成交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的電源裝置20的一部分，電源裝置20除了控制單元11之外，還具備驅(qū)動(dòng)電路12、旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置13、直流電源14、平滑電容器15、逆變器16。直流電源14是蓄電池等可充電的二次電池。電源裝置20將直流電源14的直流電力轉(zhuǎn)換成規(guī)定頻率的三相交流并向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG供給。另外，電源裝置20將由交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG發(fā)出的交流電力轉(zhuǎn)換成直流并向直流電源14供給。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置13由解析器等構(gòu)成，將交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)信號(hào)向控制單元11輸出。平滑電容器15并聯(lián)連接在直流電源14的正極端子與負(fù)極端子之間，將直流電源14的電壓平滑化。
[0046]逆變器16構(gòu)成為具有多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。優(yōu)選開(kāi)關(guān)元件應(yīng)用IGBT (絕緣柵雙極晶體管:insulated gate bipolar transistor)或MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管:metal oxide semiconductor field effect transistor)。如圖 3 所不，在本實(shí)施方式中，使用IGBT作為開(kāi)關(guān)元件。逆變器16具備與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的各相(第一相、第二相、第三相這三相)分別對(duì)應(yīng)的第一引腳(leg)17U、第二引腳17V及第三引腳17W。各引腳17U、17V、17W分別具備由串聯(lián)連接的上段側(cè)臂IGBT18A和下段側(cè)臂IGBT18B構(gòu)成的I組2個(gè)開(kāi)關(guān)元件。各IGBT18AU8B分別與續(xù)流二極管19并聯(lián)連接。
[0047]第一引腳17U經(jīng)由第一導(dǎo)體LI與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的第一線圈Cl連接，第二引腳17V經(jīng)由第二導(dǎo)體L2與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的第二線圈C2連接，第三引腳17W經(jīng)由第三導(dǎo)體L3與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的第三線圈C3連接。這時(shí)，各導(dǎo)體L1、L2、L3將各引腳17U、17V、17W的上段側(cè)臂IGBT18A的發(fā)射極和下段側(cè)臂IGBT18B的集電極之間與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的各相線圈之間電連接。各引腳17U、17V、17W的上段側(cè)臂IGBT18A的集電極與直流電源14的正極端子連接，各引腳17U、17V、17W的下段側(cè)臂IGBT18B的發(fā)射極與直流電源14的負(fù)極端子連接。
[0048]逆變器16經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路12與控制單元11連接，根據(jù)控制單元11的逆變器控制部生成的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作?？刂茊卧?1構(gòu)成為以未圖示的微型計(jì)算機(jī)等邏輯電路為核心的ECU (電子控制單元:electronic control unit)。
[0049]當(dāng)交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能時(shí)(進(jìn)行牽引動(dòng)作時(shí))，逆變器16將來(lái)自直流電源14的直流電力轉(zhuǎn)換成規(guī)定頻率及電流的三相交流電力并向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG供給。另外，當(dāng)交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能時(shí)(進(jìn)行再生動(dòng)作時(shí))，逆變器16將由交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG發(fā)出的三相交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力并向直流電源14供給。交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG被控制單元11控制成規(guī)定的輸出轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速。這時(shí)，流向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的定子線圈(第一線圈Cl、第二線圈C2、第三線圈C3)的電流的值被反饋至控制單元11。而且，控制單元11根據(jù)與目標(biāo)電流的偏差來(lái)執(zhí)行PI控制(比例積分控制)、PID控制(比例積分微分控制)從而控制交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG。因此，流過(guò)在逆變器16的各引腳17U、17V、17W與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG的各相線圈之間設(shè)置的各導(dǎo)體L1、L2、L3電流被構(gòu)成控制單元11的一部分的電流檢測(cè)裝置I檢測(cè)出。
[0050]3.無(wú)芯電流傳感器S
[0051]在本實(shí)施方式中，為了檢測(cè)流過(guò)3根導(dǎo)體L1、L2、L3的電流I1、12、13，電源裝置20具備與導(dǎo)體L相同數(shù)量的3個(gè)無(wú)芯電流傳感器S1、S2、S3。各無(wú)芯電流傳感器S1、S2、S3檢測(cè)由流向檢測(cè)對(duì)象的各導(dǎo)體L1、L2、L3的電流而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通密度，輸出與該檢測(cè)出的磁通密度相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。
[0052]一般當(dāng)在導(dǎo)體L中流過(guò)電流I時(shí)，距該導(dǎo)體L距離為r的位置處的磁通密度B用式(I)表示。這里，μ O為導(dǎo)磁率。
[0053][式I][0054]
【權(quán)利要求】
1.一種電流檢測(cè)裝置，基于N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)來(lái)對(duì)連接成流過(guò)N根導(dǎo)體的電流的總和為零的電路中的流過(guò)該N根導(dǎo)體每一根的電流進(jìn)行檢測(cè)，其中，具備: 信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系取得部，取得對(duì)所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)與流過(guò)所述N根導(dǎo)體每一根的電流之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表不的/[目號(hào)電流相關(guān)關(guān)系；以及 電流計(jì)算部，使用所述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于所述N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)計(jì)算流過(guò)所述N根導(dǎo)體每一根的電流， 其中，N為3以上的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流檢測(cè)裝置，其中， 所述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系是對(duì)所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)分別乘以預(yù)先設(shè)定為零以外的N個(gè)信號(hào)靈敏度系數(shù)來(lái)計(jì)算流過(guò)一根所述導(dǎo)體的電流的關(guān)系式針對(duì)所述N根導(dǎo)體的每一根設(shè)定的相關(guān)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流檢測(cè)裝置，其中， 所述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系是對(duì)流過(guò)所述N根導(dǎo)體每一根的電流分別乘以零以外的N個(gè)電流靈敏度系數(shù)來(lái)計(jì)算一個(gè)所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的關(guān)系式針對(duì)所述N個(gè)所有無(wú)芯電流傳感器的每一個(gè)設(shè)定的相關(guān)關(guān)系即電流信號(hào)相關(guān)關(guān)系的逆特性；所述電流靈敏度系數(shù)是表示所述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)相對(duì)于流過(guò)所述N根導(dǎo)體每一根的電流的靈敏度的系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的電流檢測(cè)裝置，其中，還具備: 信號(hào)間相關(guān)關(guān)系取得部，取得基于流過(guò)所述N根導(dǎo)體的電流的總和為零的關(guān)系和所述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系而導(dǎo)出的、對(duì)(N-1)個(gè)所述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)與剩余I個(gè)所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表示的信號(hào)間相關(guān)關(guān)系；以及 異常判定部，判定所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)是正常還是異常， 當(dāng)判定為所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器中任意一個(gè)的輸出信號(hào)異常時(shí)，所述電流計(jì)算部使用所述信號(hào)間相關(guān)關(guān)系，基于正常的(N-1)個(gè)所有所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)推定被判定為異常的所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，并且使用所述信號(hào)電流相關(guān)關(guān)系，基于該推定出的輸出信號(hào)與正常的(N-1)個(gè)所有所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)，來(lái)計(jì)算出流過(guò)所述N根導(dǎo)體每一根的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流檢測(cè)裝置，其中， 所述信號(hào)間相關(guān)關(guān)系是對(duì)(N-1)個(gè)所述無(wú)芯電流傳感器各自的輸出信號(hào)分別乘以預(yù)先設(shè)定為零以外的(N-1)個(gè)信號(hào)間系數(shù)來(lái)計(jì)算剩余I個(gè)所述無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)的關(guān)系式針對(duì)所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的每一個(gè)設(shè)定的相關(guān)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電流檢測(cè)裝置，其中， 當(dāng)所述N個(gè)無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)中的任意一個(gè)變?yōu)橐?guī)定的閾值以上時(shí)，所述異常判定部使向所述N根導(dǎo)體所有的通電停止，當(dāng)變?yōu)樗鲩撝狄陨系乃鰺o(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)在通電停止后沒(méi)有變得比所述閾值小時(shí)，所述異常判定部判定為該無(wú)芯電流傳感器的輸出信號(hào)異常。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的電流檢測(cè)裝置，其中， 所述N根導(dǎo)體每一根與N相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相線圈連接。
【文檔編號(hào)】G01R15/20GK103765229SQ201280039511
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】穗積佑哉, 西村圭亮, 蘇布拉塔·薩哈 申請(qǐng)人:愛(ài)信艾達(dá)株式會(huì)社