(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相交流電力の各相に対応する複数本のバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、
間隔をおいて設けられる前記複数本のバスバーのうち、少なくとも隣り合う２つの前記バスバー間であって、前記バスバーの軸線方向からみたとき前記バスバー間を結ぶ直線に対して所定角度をなす位置に設置されるとともに、前記隣り合う２つのバスバーを流れる電流によって生じる磁場ベクトルを検出し、この検出される磁場ベクトルに基づき前記隣り合う２つのバスバーを流れる交流電流の値を検知する磁気センサを備え、
前記磁気センサは、前記磁場ベクトルの向きにより示される回転磁場を検出可能である回転磁場検出素子と、前記磁場ベクトルの長さにより示される磁場強度を検出可能である磁場強度検出素子と、を備え、
前記磁気センサは隣り合う２つのバスバー間を結ぶ線分の垂直２等分線上の位置であって、前記２つのバスバー間を結ぶ線分に対して４５度をなす位置に設置される電流検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電流検出装置において、
前記交流電流の相数は３相である電流検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電流検出装置において、
給電源及び給電対象に接続されるプラグが両端に設けられた接続コードを備え、
前記両プラグの何れか一方に前記複数本のバスバー及び前記磁気センサが設けられ、
前記両プラグが前記給電源及び前記給電対象に接続されたとき、電力が前記バスバーを含む前記接続コードを通じて前記給電源から前記給電対象に伝達される電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気自動車等の駆動用の３相交流モータに印加される電流を検出する電流検出装置が知られている。具体的には、バッテリからの直流電力はインバータにより３相交流電力に変換される。このインバータにて生成される交流電力はその各相の電力供給ライン（バスバー）を介してモータに印加される。各バスバーには、同バスバーに流れる電流によって発生する磁場の変化を検出する磁気センサが設けられている。ここで、バスバーに流される電流が大きいほど、発生する磁場は強くなる。このように、磁場の強さは電流に比例する等、電流と磁場との間に一定の関係があることを利用することにより、磁気センサは各バスバーを流れる電流の値や電流位相を検出可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の電流検出装置においては、各バスバーに磁気センサが設けられる。すなわち、計３つの磁気センサが必要となる。ここで、図２に示すように、交流電流の各相は１２０度ずつ位相がずれている。そこで、例えば特許文献２に示すように、２つの磁気センサにて２相の電流を検出して、残りの１相は位相のずれから推定することで、３相の電流を検知する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１２１７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２の電流検出装置において、３相の交流電流を検知するには、少なくとも２つ以上の磁気センサが必要となる。特に近年、各種電子機器の小型化の要求に伴い、それらに内蔵される電流検出装置もよりコンパクトなものが求められている。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より少ない磁気センサで構成された電流検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、複数相交流電力の各相に対応する複数本のバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、間隔をおいて設けられる前記複数本のバスバーのうち、少なくとも隣り合う２つの前記バスバー間であって、前記バスバーの軸線方向からみたとき前記バスバー間を結ぶ直線に対して所定角度をなす位置に設置されるとともに、前記隣り合う２つのバスバーを流れる電流によって生じる磁場ベクトルを検出し、この検出される磁場ベクトルに基づき前記隣り合う２つのバスバーを流れる交流電流の値を検知する磁気センサを備え、前記磁気センサは、前記磁場ベクトルの向きにより示される回転磁場を検出可能である回転磁場検出素子と、前記磁場ベクトルの長さにより示される磁場強度を検出可能である磁場強度検出素子と、を備え、前記磁気センサは隣り合う２つのバスバー間を結ぶ線分の垂直２等分線上の位置であって、前記２つのバスバー間を結ぶ線分に対して４５度をなす位置に設置されることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、磁気センサは隣り合う２つのバスバーに流される電流により生じる磁場ベクトル、正確には、それらの合成磁場ベクトルを検出する。この検出された磁場ベクトルに基づき、単一の磁気センサにより、両バスバーに流される電流の値を検知することができる。例えば、３相交流の場合、単一のセンサで３相すべての電流を検出可能となる。これは２相の電流が分かればこれらに基づき残りの１相は推定可能だからである。このように、いっそう少ない磁気センサで複数本のバスバーに流される電流の値の検知が可能となる。
また、回転磁場検出素子は前記磁場ベクトルの向きにより示される回転磁場を検出し、磁場強度検出素子は前記磁場ベクトルの長さにより示される磁場強度を検出する。従って、単一の検出素子により磁場ベクトルにおける回転磁場及び磁場強度を検出する場合に比べて、迅速な回転磁場及び磁場強度の検出が可能となる。
さらに、前記磁気センサが隣り合うバスバー間を結ぶ線分の垂直２等分線上に設置されることで、磁気センサは検出対象である両バスバーに流れる電流による磁場の影響を均等に受けることができる。ここで、各バスバーの周辺には電流が流れる方向を中心軸とした周方向を向く磁場が形成される。このため、磁気センサを、バスバー間を結ぶ直線に対して４５度をなす位置に設置することで、一方のバスバーによる磁場の向きと、他方のバスバーによる磁場の向きとを直交させることができる。これにより、磁気センサにより検出される磁気ベクトルの向きが所定時間毎に所定角度だけ周方向に回転する。よって、磁場ベクトルに係る成分分解等の演算をより簡単にできるとともに、両バスバーに関して同精度で電流値を検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流検出装置において、前記交流電流の相数は３相であることをその要旨としている。
同構成によれば、単一の磁気センサにて、モータ等の回転動力源の駆動電力として汎用される３相交流電力の各相すべての電流を検知可能である。詳しくは、磁気センサは、２相の交流電流が隣り合う２つのバスバーに流されることにより生じる磁場ベクトルを検出する。磁場ベクトルを、例えば成分分解することで、両バスバーに流される電流の値を検知することができる。両バスバーに流される電流の値に基づき、残りの一本のバスバーに流れる電流の値は推定可能である。３相交流電流は、各相の電流の波形においてそれぞれ１２０度ずつ位相がずれて検出されるからである。このように、単一の磁気センサで３本のバスバーに流される電流の値の検出が可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電流検出装置において、給電源及び給電対象に接続されるプラグが両端に設けられた接続コードを備え、前記両プラグの何れか一方に前記複数本のバスバー及び前記磁気センサが設けられ、前記両プラグが前記給電源及び前記給電対象に接続されたとき、電力が前記バスバーを含む前記接続コードを通じて前記給電源から前記給電対象に伝達されることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、プラグに複数本のバスバー及び磁気センサは設けられる。よって、給電源及び給電対象間を電気的に接続する際には、両プラグを給電源及び給電対象に接続するだけでよい。従って、例えば、バスバーを給電源及び給電対象にねじ等で締結するようにした場合に比べて、給電源及び給電対象間の接続に関する工数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電流検出装置において、より少ない磁気センサで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態におけるモータ駆動電流検出装置の構成図。
【図２】三相交流電力の電流の波形図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】第１の実施形態におけるバスバー及び磁気センサ周辺の磁場ベクトルを示した模式図。
【図５】第１の実施形態における磁気センサが検出する合成磁場ベクトルを示した模式図。
【図６】第１の実施形態における合成磁場ベクトルが成分分解された磁場ベクトルを示した模式図。
【図７】第２の実施形態における磁気センサの構成図。
【図８】他の実施形態における磁気センサを複数配置した図１のＡ−Ａ線断面図。
【図９】第３の実施形態におけるモータ駆動電流検出装置の構成図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電流検出装置をモータ駆動電流検出装置に具体化した第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、モータ駆動電流検出装置はバッテリ５からモータ７に印加される電流を検出する。具体的には、バッテリ５は直流電流をインバータ６に印加する。インバータ６は、バッテリ５からの直流電力を、モータ７を駆動させるための３相交流電力に変換する。ここで、３相交流電力とは、特にモータの駆動に利用される３系統（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電流または交流電圧である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流の波形は、図２のグラフに示すように、それぞれ１２０度ずつ位相がずれている正弦波である。
【００２０】
また、インバータ６は、モータ７への電力供給ラインである第１〜第３バスバー１１〜１３を介してモータ７に接続されている。第１〜第３バスバー１１〜１３は銅等の導電材料からなる。インバータ６は生成したＵ相の交流電力を第１バスバー１１に、Ｖ相の交流電力を第２バスバー１２に、Ｗ相の交流電力を第３バスバー１３に供給する。モータ７は各バスバー１１〜１３から供給される電力により回転する。
【００２１】
図１に示すように、第１バスバー１１及び第２バスバー１２間には磁気センサ１０が設置されている。本実施形態における磁気センサ１０は、例えばホール素子、ＭＲ素子（磁気抵抗素子）等の回転磁場及び磁場強度が検出可能であるものが使用される。
【００２２】
詳しくは、図３に示すように、断面円形でなる第１〜第３バスバー１１〜１３は水平方向に等間隔で配置されている。磁気センサ１０は、第１バスバー１１及び第２バスバー１２間の中央における上方に位置する。正確には、第１バスバー１１の中心Ｏｕ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ直線と、第２バスバー１２の中心Ｏｖ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ直線とは直交している。すなわち、磁気センサ１０、第１バスバー１１及び第２バスバー１２の中心Ｏｕ，Ｏｖ，Ｏｓをそれぞれ直線で結ぶことで、二等辺直角三角形が形成される位置に磁気センサ１０は設置されている。また、磁気センサ１０には、図１に示すように、演算回路１０ａが内蔵されている。演算回路１０ａは、磁場の検出結果に基づき各種の演算を行い、その演算結果を、接続ライン２０、２１を介して制御装置８に出力する。制御装置８は、インバータ６に指令信号を出力して、インバータ６を介してモータ７を駆動する。なお、演算回路１０ａによる演算方法については、後で詳述する。
【００２３】
次に、バッテリ５からモータ７側への電力供給時における、磁気センサ１０による各バスバー１１〜１３に流れる電流の検出方法について説明する。
各バスバー１１〜１３に電流が流されると、その周辺にはバスバー１１〜１３に流される電流の値に応じた磁場が発生する（右ねじの法則）。ここで、前述のように、各バスバー１１〜１３には位相が１２０度ずつずれた交流電流が流れている。従って、各バスバー１１〜１３に流れる電流の値は、時々刻々と変化する。電流値の増減に応じて各バスバー１１〜１３の周辺に形成される磁場（正確には、その強度）は増減する。
【００２４】
図４には、一例として先の図２の時刻ｔ１における第１バスバー１１及び第２バスバー１２の周辺に形成される磁場を示す。なお、時刻ｔ１において、第１バスバー１１に流される電流の絶対値は第２バスバー１２に流される電流の絶対値より大きい。また、両バスバー１１，１２に流される電流の値は、プラス及びマイナスで異なるところ、第１のバスバーには図４の紙面手前側に電流が流れ、第２バスバー１２には図４の紙面奥側に電流が流れる。図４では、第１バスバー１１及び第２バスバー１２の周囲に形成される磁場を、矢印で示される磁場ベクトルにより表す。磁場ベクトルは、その矢印の全長が磁場の強さを表しており、その方向が磁場の向きを表している。すなわち、磁場ベクトルは、磁場強度及び回転磁場を示す指標である。第１バスバー１１には、図４の紙面手前側に電流が流れるため、第１バスバー１１を中心に左回り方向に磁場ベクトルが向いている。一方、第２バスバー１２には、図４の紙面奥側に電流が流れるため、第２バスバー１２を中心に右回り方向に磁場ベクトルが向いている。
【００２５】
また、第１バスバー１１には第２バスバー１２より大きな絶対値をとる電流が流されているため、第１バスバー１１への通電に伴い形成される磁場の範囲は、第２バスバー１２への通電に伴い形成される磁場よりも広範囲となる。
【００２６】
また、磁場ベクトルを示す矢印の長さからも分かるように、第１バスバー１１近傍に形成される磁場の強度は第２バスバー１２近傍に形成される磁場強度よりも大きくなっている。そして、両バスバー１１，１２から離れるにつれて、小さくなる。本例では、第１バスバー１１への通電に伴い発生する磁場は第２バスバー１２にまで及んでいる。
【００２７】
前述したように、各バスバー１１〜１３に流れる電流の波形は、正弦波となる。従って、時間の経過とともに各バスバー１１〜１３に流れる電流の値は変化する。このため、各バスバー１１〜１３に流される電流の値が増減するのに伴い、磁場強度も増減する。すなわち、時間経過とともに磁場ベクトルの長さが変わる。
【００２８】
また、各バスバー１１〜１３に流される電流の値は、時間の経過とともに、ゼロを中心にプラスの値をとったり、マイナスの値をとったりする。よって、各バスバー１１〜１３には、図１において左右両方向に電流が流れうる。このように、各バスバー１１〜１３に流れる電流の方向の変化に応じて、磁場ベクトルの向きも変わる。
【００２９】
以上のように、各バスバー１１〜１３周辺の磁場ベクトルの長さ及び向きは時々刻々と変化する。これに伴い、磁気センサ１０の周辺における磁場ベクトルの方向も変化する。前述のように、磁気センサ１０は、第１バスバー１１及び第２バスバー１２それぞれとの間隔が等しくなるように設けられている。このため、磁気センサ１０は第１バスバー１１及び第２バスバー１２の周辺に形成される磁場の変化を均等に受ける。
【００３０】
磁気センサ１０には、図５に示すように、互いに直交するＢｖ軸及びＢｕ軸が設定されている。Ｂｕ軸は第１バスバー１１から発生する磁場ベクトルに沿う方向に延びており、Ｂｖ軸は第２バスバー１２から発生する磁場ベクトルに沿う方向に延びている。換言すると、図３に示すように、Ｂｖ軸は第１バスバー１１の中心Ｏｕ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ線方向に伸び、Ｂｕ軸は第２バスバー１２の中心Ｏｖ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ線方向に伸びている。Ｂｕ軸には通電時の第１バスバー１１が形成する磁場が加わり、Ｂｖ軸には通電時の第２バスバー１２が形成する磁場が加わる。
【００３１】
よって、図５に示すように、各バスバー１１〜１３に交流電流が流されている場合には、磁気センサ１０に印加される矢印で示す磁場ベクトルは、Ｂｕ軸及びＢｖ軸の直交点を中心に時計回りに回転する。また、図５に示すように、磁気センサ１０に印加される磁場ベクトルの先端は略円形の軌跡を描くように移動する。ここで、磁場ベクトルとは、第１バスバー１１への通電により発生する磁場と、第２バスバー１２への通電により発生する磁場との合成磁場ベクトルである。このため、磁気センサ１０の演算回路１０ａは所定時間間隔毎に、磁場ベクトルをＢｕ軸方向及びＢｖ軸方向に成分分解することで、第１バスバー１１及び第２バスバー１２に流れるＵ相及びＶ相の交流電流を算出することができる。
【００３２】
以下に、演算回路１０ａによるＵ相及びＶ相の交流電流の算出方法について詳細に説明する。
まず、磁場ベクトルの成分分解の手法について説明する。以下、成分分解を行っていない磁場ベクトルを合成磁場ベクトルＶと表す。
【００３３】
図６に示すように、Ｂｕ軸及びＢｖ軸の直交点を回転中心として、Ｂｕ軸に対して所定角度θをなす合成磁場ベクトルＶが検出されたとする。合成磁場ベクトルＶは三角関数を用いて成分分解することができる。すなわち、Ｂｕ軸方向への磁場ベクトルＶｕは、「合成磁場ベクトルＶ×Ｃｏｓθ」で求められる。また、Ｂｖ軸方向への磁場ベクトルＶｖは、「合成磁場ベクトルＶ×Ｓｉｎθ」で求められる。
【００３４】
図５の丸数字１に示す時点におけるＢｕ軸に沿う方向の合成磁場ベクトルＶが検出された場合には、Ｓｉｎ０°＝０であるため、Ｂｖ軸方向の磁場ベクトルＶｖはゼロとなる。また、Ｃｏｓ０°＝１であるため、Ｂｕ軸方向の磁場ベクトルＶｕは、合成磁場ベクトルＶに等しくなる。よって、図２の丸数字１の時点におけるように、Ｖ相の電流値はゼロとなり、Ｕ相の電流値は磁場ベクトルＶｕの長さに応じた基準電流値Ｉａとなる。
【００３５】
図５の丸数字１に示す時点における合成磁場ベクトルＶは、所定時間経過後においては時計回りに４５度だけ回転して丸数字２に示す時点における向きとなる。このとき、Ｂｕ軸方向の磁場ベクトルＶｕは、「合成磁場ベクトルＶ×Ｃｏｓ４５°」で求められ、Ｂｖ軸方向の磁場ベクトルＶｖは、「合成磁場ベクトルＶ×Ｓｉｎ４５°」で求められる。ここで、Ｓｉｎ４５°及びＣｏｓ４５°は√２／２である。従って、このとき両軸方向の磁場ベクトルＶｕ，Ｖｖは等しくなる。このときのＵ相及びＶ相の電流値は、合成磁場ベクトルＶの長さ、及びＢｕ軸及びＢｖ軸方向の磁場ベクトルＶｖ，Ｖｕの長さの比率から、基準電流値Ｉａを基準として求めることができる。すなわち、図２の丸数字２の時点において、Ｕ相及びＶ相の電流値は、「基準電流値Ｉａ×√２／２」となる。
【００３６】
図５の丸数字２に示す時点における合成磁場ベクトルＶは、所定時間経過後においては時計回りに４５度だけ回転して丸数字３に示す時点における向きとなる。このとき、Ｓｉｎ９０°＝１であるため、Ｂｖ軸方向の磁場ベクトルＶｖは合成磁場ベクトルＶに等しくなる。また、Ｃｏｓ９０°＝０であるため、Ｂｕ軸方向の磁場ベクトルＶｕは、ゼロとなる。よって、図２の丸数字３の時点におけるように、Ｕ相の電流値はゼロとなり、Ｖ相の電流値は磁場ベクトルＶｕの長さに応じた基準電流値Ｉａとなる。
【００３７】
このような手順にて、各時刻におけるＵ相及びＶ相の電流値を求めて、それらを曲線で結ぶことで、図２に示すようなＵ相及びＶ相の交流電流の波形が得られる。
ここで、図５の丸数字１に示す時点における磁場ベクトルＶｕの長さは厳密には最大ではない。磁場ベクトルＶｕの長さは、合成磁場ベクトルＶの向きが丸数字１に示す時点における向き（θ＝０°）から反時計回りに２２．５度だけ回転したとき及びその角度から１８０度回転したときに最大となる。ここで、磁場ベクトルＶｕの長さが最大のときには、図２に示すＵ相電流の値の最大値又は最小値であるピーク値をとる。
【００３８】
また、同様に、丸数字３に示す時点における磁場ベクトルＶｖの長さは厳密には最大ではない。磁場ベクトルＶｖの長さは、丸数字３に示す時点における向き（θ＝９０°）から時計回りに２２．５度だけ回転したとき及びその角度から１８０度回転したときに最大となる。ここで、磁場ベクトルＶｖの長さが最大のときには、図２に示すＶ相電流の値の最大値又は最小値であるピーク値をとる。
【００３９】
基準電流値Ｉａは、モータ７に供給可能とされる最大電流値に基づき求められる。この値は、モータの仕様等に基づき予め設定される。すなわち、基準電流値Ｉａ：最大電流値＝図５の丸数字１、２又は３に示す時点における合成磁場ベクトルＶの長さ：合成磁場ベクトルＶの最大長さ、の関係から基準電流値Ｉａが算出可能となる。
【００４０】
演算回路１０ａの算出結果（Ｉｕ，Ｉｖ）は接続ライン２０、２１を介して制御装置８に出力される。制御装置８は磁気センサ１０の算出結果に基づき、Ｕ相及びＶ相の交流電流から１２０度位相がずれたＷ相の交流電流を推定する。そして、制御装置８は各相の波形等に基づき、例えば、モータ７への給電状況の異常の有無等の各種判断を行い、インバータ６に指令信号を出力して、モータ７の駆動制御を行う。
【００４１】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）磁気センサ１０は第１バスバー１１及び第２バスバー１２に流される電流により生じる磁場ベクトル、正確には、それらの合成磁場ベクトルを検出する。この検出された磁場ベクトルに基づき、単一の磁気センサ１０により、両バスバー１１，１２に流される電流の値を検知することができる。これにより、単一の磁気センサ１０で３相すべての電流を検出可能となる。これは２相の電流が分かればこれらに基づき残りの１相は推定可能だからである。このように、いっそう少ない磁気センサ１０で各バスバー１１〜１３に流される電流の値の検知が可能となる。
【００４２】
（２）前記磁気センサ１０が第１バスバー１１及び第２バスバー１２の中心Ｏｕ，Ｏｖを結ぶ線分の垂直２等分線上に設置されることで、磁気センサ１０は検出対象である両バスバー１１，１２に流れる電流による磁場の影響を均等に受けることができる。ここで、各バスバー１１〜１３の周辺には電流が流れる方向を中心軸とした周方向を向く磁場が形成される。このため、磁気センサ１０を、各バスバー１１〜１３の軸方向からみて両バスバー１１，１２を結ぶ直線に対して４５度をなす位置に設置することで、第１バスバー１１による磁場の向きと、第２バスバー１２による磁場の向きとを直交させることができる。これにより、磁気センサ１０により検出される磁気ベクトルの向きが所定時間毎に所定角度だけ周方向に回転する。よって、磁場ベクトルに係る成分分解等の演算をより簡単にできるとともに、両バスバー１１，１２に関して同精度で電流値を検出することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかるモータ駆動電流検出装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態の電流検出装置は、磁気センサ１０の構成が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態の電流検出装置は、図１に示す第１の実施形態の電流検出装置とほぼ同様の構成を備えている。
【００４４】
図７に示すように、磁気センサ１０は回転磁場検出素子に相当するＭＲ（磁気抵抗効果）素子１５と、磁場強度検出素子に相当するＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子１６とからなる。なお、本実施形態においては、演算回路１０ａは省略されている。
【００４５】
ＭＲ素子１５は、第１の実施形態における合成磁場ベクトルＶの向きに相当する回転磁場を検出可能である。具体的には、ＭＲ素子は自身に印加される磁気ベクトルの向きに応じた電圧を生成する。すなわち、ＭＲ素子１５はＢｖ軸方向における磁場ベクトルを検出して、その方向に応じた信号（電圧値）Ｓｖを制御装置８に出力する。また、ＭＲ素子１５はＢｕ軸方向における磁場ベクトルを検出して、その方向に応じた信号（電圧値）Ｓｕを制御装置８に出力する。このときの両信号Ｓｕ，Ｓｖは、図２に示すＵ相及びＶ相の交流電流と振幅は異なるものの、同一周期の正弦波である。
【００４６】
ＧＭＲ素子１６は、第１の実施形態における合成磁場ベクトルＶの長さに相当する磁場強度を検出可能である。具体的には、ＧＭＲ素子１６は所定時間間隔毎の磁場強度を検出し、磁場強度に応じた信号（電圧値）Ｓｏを制御装置８に出力する。制御装置８は、信号Ｓｕ，Ｓｖの波形に信号Ｓｏに基づく振幅を掛け合わせることで、図２に示すＵ相及びＶ相の交流電流を算出することができる。
【００４７】
このように、磁気センサ１０が設置される位置における磁場に関して、磁場ベクトルＶの方向（回転磁場）及び磁場強度を別々に検出することができるため、第１の実施形態において演算回路１０ａが行っていた成分分解等の演算が不要となる。よって、磁気センサ１０は、より迅速に制御装置８に検出結果の出力が可能となり、ひいては迅速な電流値の検出が可能となる。また、磁気センサ１０に演算回路１０ａが不要となるため、より簡易な構成のモータ駆動電流検出装置とすることが可能となる。
【００４８】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（２）の作用効果に加え以下の作用効果を奏することができる。
（３）ＭＲ素子１５は前記磁場ベクトルの向きにより示される回転磁場を検出し、ＧＭＲ素子１６は前記磁場ベクトルの長さにより示される磁場強度を検出する。従って、単一の検出素子により磁場ベクトルにおける回転磁場及び磁場強度を検出する場合に比べて、成分分解等の演算が不要となるため迅速な回転磁場及び磁場強度の検出が可能となる。
【００４９】
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかるモータ駆動電流検出装置の第３の実施形態について説明する。この実施形態の電流検出装置は、インバータ６及びモータ７間の接続をプラグにて接続可能に構成した点が上記両実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態の電流検出装置は、図１に示す第１の実施形態の電流検出装置とほぼ同様の構成を備えている。
【００５０】
図９に示すように、インバータ６には制御装置８が内蔵されている。また、インバータ６及びモータ７間には、接続コード５５が接続されている。接続コード５５は、インバータ６に接続される第１プラグ５１と、モータ７に接続される第２プラグ５２と、両プラグ５１，５２を接続する３本の接続ライン５４とからなる。これら接続ライン５４は、図示しない被覆に覆われることにより一束とされている。
【００５１】
図１０に示すように、第１プラグ５１は、第１〜第３バスバー１１〜１３及び磁気センサ１０は、樹脂材により円柱状にモールド成形されている。第１〜第３バスバー１１〜１３は、各バスバー１１〜１３の中心Ｏｕ，Ｏｖ，Ｏｒを線分で結ぶことで正三角形を形成する位置に配置されている。
【００５２】
また、図１１に示すように、第１及び第３バスバー１１，１３は、インバータ６側に突出して形成されている。また、第２バスバー１２も同様にインバータ６側に突出して形成されている。一方、インバータ６には、第１〜第３バスバー１１〜１３が差し込まれる差込口５８が形成されている。各差込口５８の内部には、同差込口５８に差し込まれた各バスバー１１〜１３とインバータ６とを電気的に接続可能とする接続端子５９ａ，５９ｂが設けられている。接続端子５９ａ，５９ｂは上下において互いに対向している。接続端子５９ａは、板状の金属材料がその先端部において内側に曲げ返されることにより形成されている。接続端子５９ｂは平板状に形成されている。そして、両接続端子５９ａ，５９ｂ間に第１〜第３バスバー１１〜１３が挿入可能とされている。両接続端子５９ａ，５９ｂ間に差し込まれた各バスバー１１〜１３は、接続端子５９ａの曲げ返された部分の弾性力により差込口５８からの抜出が抑制される。また、当該弾性力により両接続端子５９ａ，５９ｂと、各バスバー１１〜１３との接触圧力が確保される。各バスバー１１〜１３が各差込口５８（両接続端子５９ａ，５９ｂ間）に差し込まれた状態においては、インバータ６と第１〜第３バスバー１１〜１３とは電気的に接続された状態となる。
【００５３】
また、上記実施形態と同様、第１バスバー１１の中心Ｏｕ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ線分と、第２バスバー１２の中心Ｏｖ及び磁気センサ１０の中心Ｏｓを結ぶ線分とが直交する位置に磁気センサ１０が設置されている。これにより、上記実施形態と同様に、単一の磁気センサ１０で３相すべての電流を検出可能となる。
【００５４】
図１１に示すように、磁気センサ１０は、第１プラグ５１に埋め込まれている。そして、磁気センサ１０に接続される接続ライン２０、２１は、第１プラグ５１の側面から外出している。そして、接続ライン２０、２１の外端部には、コネクタ５６が接続されている。同コネクタ５６は、インバータ６に形成される差込口５７に差し込まれる。これにより、磁気センサ１０と制御装置８とが電気的に接続され、磁気センサ１０（正確には、演算回路１０ａ）の演算結果が接続ライン２０、２１を通じてインバータ６内に設けられる制御装置８に出力される。
【００５５】
なお、図９においては、各バスバー１１〜１３及びインバータ６は実線で示される接続ラインを介して接続されて図示されているが、これは電気的な接続関係を示したもので、実際には、各バスバー１１〜１３がインバータ６の各差込口５８に差し込まれることで各バスバー１１〜１３は両接続端子５９ａ，５９ｂを介してインバータ６に接続されている。
【００５６】
次に、第１プラグ５１の製造方法を簡単に説明する。
まず、図１１に示すように、第１〜第３バスバー１１〜１３のインバータ６と反対側の 端部を樹脂材でモールドすることにより樹脂部材６０を形成する。また、これとは別に樹脂材で磁気センサ１０をモールド成形することにより樹脂部材６１を形成する。この樹脂部材６１には、第１〜第３バスバー１１〜１３を挿通可能とした貫通孔６３を形成する。そして、樹脂部材６１の貫通孔６３を第１〜第３バスバー１１〜１３に挿通する。ここで、樹脂部材６０が樹脂部材６１に接触する面の外周縁に形成された係合突部６５ａが樹脂部材６１の先端外周部に形成された被係合部６５ｂに係合することにより両樹脂部材６０，６１は固定される。以上で第１プラグ５１の製造が完了となる。なお、第２プラグ５２は、接続ライン５４の第１プラグ５１と反対側の端部が接続される図示しない接続端子が樹脂によりモールド成形されてなる。
【００５７】
従って、インバータ６及びモータ７間を接続する際には、手作業にて第１プラグ５１をインバータ６に、第２プラグ５２をモータ７にそれぞれ接続するだけでよい。これにより、インバータ６とモータ７との接続作業が簡単になる。インバータ６及びモータ７の接続態様として、例えば、インバータ６とモータ７とを各バスバー１１〜１３で直接的に接続することも考えられる。しかし、この場合には、インバータ６と各バスバー１１〜１３、及び各バスバー１１〜１３とモータ７とをそれぞれねじで締結する必要があるので手間がかかる。この点、本例によれば、このような、ねじによる締結作業が省略できるので、バスバーをねじで締結して接続する場合に比べ、接続工数を減らすことができる。
【００５８】
なお、バッテリ５の電力がモータ７に供給されている際には、バッテリ５が給電源に相当し、モータ７が給電対象に相当する。また、モータ７の駆動に伴いバッテリ５が充電される際には、モータ７が給電源に相当し、バッテリ５が給電対象に相当する。
【００５９】
以上、説明した実施形態によれば、上記両実施形態の（１）〜（３）の作用効果に加え以下の作用効果を奏することができる。
（４）第１プラグ５１に第１〜第３バスバー１１〜１３及び磁気センサ１０が設けられる。よって、インバータ６及びモータ７間を接続する際には、第１プラグ５１をインバータ６に接続し、第２プラグ５２をモータ７に接続するだけでよい。従って、例えば、第１〜第３バスバー１１〜１３をインバータ６及びモータ７にねじ等で締結するようにした場合に比べて、インバータ６及びモータ７間の接続に関する工数を減らすことができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・第３の実施形態においては、第１プラグ５１をバスバー軸線方向から見た場合、第１〜第３バスバー１１〜１３は、第１〜第３バスバー１１〜１３の各中心Ｏｕ，Ｏｖ，Ｏｒを結んだとき正三角形が形成される位置に配置されている。しかし、例えば、図３に示すように、第１〜第３バスバー１１〜１３を一列に並べた状態で第１プラグ５１を形成してもよい。この場合には、第１プラグ５１は例えば直方体状に形成される。
【００６１】
・第３の実施形態においては、第１プラグ５１に磁気センサ１０が設けられていたが、磁気センサ１０は第２プラグ５２に設けられていてもよい。
・第２の実施形態においては、回転磁場検出素子としてＭＲ素子１５を設けたが、回転磁場を検出可能であれば、ＭＲ素子１５に限らずホール素子等であってもよい。また、同様に磁場強度検出素子としてＧＭＲ素子１６を設けたが、磁場強度を検出可能であれば、ＧＭＲ素子１６に限らず、ホール素子等で代用可能である。
【００６２】
・第１〜第３の実施形態においては、磁気センサ１０により、バスバー１１〜１３に流される３相の交流電流が検知可能とされていた。しかし、複数相の交流電流であれば、３相の交流電流に限定されず、例えば６相交流電力が供給されて駆動されるモータにおいて、各バスバーに流される各相の交流電流を検知可能としてもよい。この場合には、計６本のバスバーに対して３つの磁気センサにより、全バスバーに流される電流の値を検出できる。なお、想定される位相のずれに基づき電流の波形を推定すれば、さらに少ない磁気センサで全バスバーに流される電流の値を検出可能である。
【００６３】
・第１〜第３の実施形態においては、磁気センサ１０は、自身、第１バスバー１１及び第２バスバー１２を結ぶことで二等辺直角三角形が形成される位置に設置されている。しかし、磁気センサ１０の設置位置は、第１バスバー１１及び第２バスバー１２を結ぶ直線上でなく、かつ、第１バスバー１１及び第２バスバー１２に電流が流されることにより生じる磁場の変化を検出可能であれば、上記位置に限定されない。ここで、例えば、第１バスバー１１及び第２バスバー１２を結ぶ直線上に磁気センサ１０が設置された場合には、Ｂｕ軸及びＢｖ軸が同一線上に存在することとなり成分分解が不可能となる。また、磁気センサ１０の設置位置を変えることで、第１バスバー１１及び第２バスバー１２に流される電流の値の検出精度を調整することができる。すなわち、第１バスバー１１に流される電流の値を、より高精度に検出したい場合には、磁気センサ１０を第１バスバー１１に近い位置に設置する。これにより、磁気センサ１０は第１バスバー１１への通電により形成される磁場の影響をより強く受けるため、例えば、第１バスバー１１に流される電流の値の微量な差を検出することが可能となる。
【００６４】
・第１〜第３の実施形態においては、磁気センサ１０は第１バスバー１１及び第２バスバー１２間に単数個設置されていた。しかし、図８に示すように、さらに、磁気センサ１０を第２バスバー１２及び第３バスバー１３間に第１バスバー１１及び第２バスバー１２間に設置される磁気センサ１０と同様の位置関係にて設置してもよい。この場合には、２つの磁気センサ１０でより精度高く各バスバー１１〜１３に流れる電流を検出できるとともに、たとえ、故障等によりどちらか一方の磁気センサ１０が検出不能となった場合であっても、各バスバー１１〜１３に流される電流の値を検出できる。本構成においても、従来の各バスバー１１〜１３に磁気センサ１０を設けることでフェイルセーフ機能を具備させる構成に比べて、より少ない磁気センサ１０にてフェイルセーフ機能を具備させることができる。
【００６５】
・第１〜第３の実施形態においては、モータ駆動に要する電流の値を検出していた。しかし、電気的負荷であればモータに限らず、その他負荷駆動に要する電流の値を検出してもよい。
【００６６】
・第１及び第３の実施形態においては、制御装置８は磁気センサ１０の算出結果に基づき、Ｕ相及びＶ相の交流電流から１２０度位相がずれたＷ相の交流電流を推定していた。しかし、演算回路１０ａがＷ相の交流電流の推定を行ってもよい。また、演算回路１０ａが行っている演算を制御装置８が行ってもよい。この場合には、演算回路１０ａを省略できる。
【００６７】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）磁気センサはホールセンサ又はＭＲセンサである電流検出装置。
【００６８】
同構成によれば、ホールセンサ又はＭＲセンサにより磁場ベクトル、すなわち回転磁場及び磁場強度を検出可能である。
（ロ）回転磁場検出素子はホール素子又はＭＲ素子であって、磁場強度検出素子はホール素子又はＧＭＲ素子である電流検出装置。
【００６９】
同構成によれば、回転磁場検出素子としてホール素子又はＭＲ素子を用いることで、磁気センサの設置位置における回転磁場を検出できる。また、磁場強度検出素子としてホール素子又はＧＭＲ素子を用いることで、磁気センサの設置位置における磁場強度を検出できる。
【符号の説明】
【００７０】
５…バッテリ、６…インバータ、７…モータ、８…制御装置、１０…磁気センサ、１０ａ…演算回路、１１〜１３…バスバー、１５…ＭＲ素子、１６…ＧＭＲ素子、５１，５２…プラグ、５５…接続コード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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