特開 2024-29501 電流センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024029501

(43)【公開日】2024-03-06

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/00 20060101AFI20240228BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

G01R15/00 500

G01R19/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022131805

(22)【出願日】2022-08-22

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】和田 祥太郎

(72)【発明者】

【氏名】古田 善一

(72)【発明者】

【氏名】根塚 智裕

【テーマコード（参考）】

2G025

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G025AB05

2G025AC01

2G035AB04

2G035AC03

2G035AD10

2G035AD20

2G035AD55

2G035AD59

2G035AD65

(57)【要約】

【課題】検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができる電流センサを提供する。
【解決手段】電流検出部１５は、被検出電流が流れる経路に直列に設けられたシャント抵抗４の端子電圧とシャント抵抗４の抵抗値に対応する検出用抵抗値とを用いて被検出電流を検出する。リレー制御部１７は、被検出電流が流れる経路に直列に介在するように設けられたリレーＲＬ１、ＲＬ２のオンオフを制御する。抵抗値補正回路１８は、シャント抵抗４の抵抗値を算出するとともに、その算出したシャント抵抗４の抵抗値である算出抵抗値に基づいて検出用抵抗値を補正する。電流検出部１５は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオン制御される期間に被検出電流を検出する。抵抗値補正回路１８は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間にシャント抵抗４の抵抗値を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検出電流が流れる経路に直列に設けられたシャント抵抗（４）の端子電圧と前記シャント抵抗の抵抗値に対応する検出用抵抗値とを用いて前記被検出電流を検出する電流検出部（１５）と、
前記被検出電流が流れる経路に直列に介在するように設けられたリレー（ＲＬ１、ＲＬ２）と、
前記リレーのオンオフを制御するリレー制御部（１７）と、
前記シャント抵抗の抵抗値を算出するとともに、その算出した前記シャント抵抗の抵抗値である算出抵抗値に基づいて前記検出用抵抗値を補正する抵抗値補正回路（１８）と、
を備え、
前記電流検出部は、前記リレー制御部により前記リレーがオン制御される期間に前記被検出電流を検出し、
前記抵抗値補正回路は、前記リレー制御部により前記リレーがオフ制御される期間に前記シャント抵抗の抵抗値を算出する電流センサ。

【請求項2】

前記抵抗値補正回路は、
前記被検出電流が流れる経路とは異なる経路において前記シャント抵抗と直列に接続され且つ前記シャント抵抗に比べて抵抗精度が高い補正抵抗（５）と、
前記シャント抵抗および前記補正抵抗の直列回路に対して交流信号を印加する信号印加部（６）と、
前記直列回路に前記交流信号が印加される際における前記シャント抵抗の端子電圧を検出する第１電圧検出部（７）と、
前記直列回路に前記交流信号が印加される際における前記補正抵抗の端子電圧を検出する第２電圧検出部（８）と、
前記第１電圧検出部による端子電圧の検出値である第１電圧検出値および前記第２電圧検出部による端子電圧の検出値である第２電圧検出値に基づいて前記シャント抵抗の抵抗値を算出するとともに、その算出した前記シャント抵抗の抵抗値である算出抵抗値に基づいて前記検出用抵抗値を補正する補正部（１６）と、
を備える請求項１に記載の電流センサ。

【請求項3】

前記抵抗値補正回路は、前記リレー制御部により前記リレーがオン制御される期間にも前記シャント抵抗の抵抗値を算出する請求項１または２に記載の電流センサ。

【請求項4】

前記被検出電流が流れる経路には、車両に搭載されるモータおよび前記モータに対する電力供給を行うための電力変換器のうち少なくとも一方が設けられており、
前記モータおよび前記電力変換器の状態を表す状態信号を入力する状態信号入力部（５３）と、
前記状態信号入力部を介して入力された前記状態信号に基づいて第１状態、第２状態および第３状態のうちいずれかに切り替える状態切替部（５４）と、
を備え、
前記第１状態は、前記リレー制御部が前記リレーをオン制御したうえで、前記電流検出部が前記被検出電流を検出する状態であり、
前記第２状態は、前記リレー制御部が前記リレーをオン制御したうえで、前記電流検出部が前記被検出電流を検出するとともに前記抵抗値補正回路が前記シャント抵抗の抵抗値を算出する状態であり、
前記第３状態は、前記リレー制御部が前記リレーをオフ制御したうえで、前記抵抗値補正回路が前記シャント抵抗の抵抗値を算出する状態である請求項１または２に記載の電流センサ。

【請求項5】

前記状態切替部は、
前記モータおよび前記電力変換器が駆動されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第１状態に切り替え、
前記モータおよび前記電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第３状態に切り替える請求項４に記載の電流センサ。

【請求項6】

前記状態切替部は、
前記モータおよび前記電力変換器が駆動されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第２状態に切り替え、
前記モータおよび前記電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第３状態に切り替える請求項４に記載の電流センサ。

【請求項7】

前記状態切替部は、
前記モータおよび前記電力変換器が駆動されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第１状態に切り替え、
前記モータの駆動が停止され且つ前記電力変換器が駆動されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第２状態に切り替え、
前記モータおよび前記電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を前記状態信号が表す場合には前記第３状態に切り替える請求項４に記載の電流センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検出電流が流れる経路に直列に設けられたシャント抵抗の端子電圧とシャント抵抗の抵抗値に対応する検出用抵抗値とを用いて被検出電流を検出する電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、２に開示されるように、従来の電流センサでは、被検出電流が流れる経路に直列に設けられたシャント抵抗の端子電圧を測定し、その測定された電圧値とシャント抵抗の抵抗値に対応する検出用抵抗値とに基づいて計測対象の電流値を算出するようになっている。この場合、シャント抵抗の抵抗値が経年劣化などにより変化することから、電流値の算出に用いられる検出用抵抗値を随時補正する必要がある。なお、以下の説明では、特許文献１に開示される従来の電流センサのことを第１従来技術と称するとともに、特許文献２に開示される従来の電流センサのことを第２従来技術と称することとする。

【0003】

第１従来技術では、次のようにして検出用抵抗値の補正が行われる。すなわち、第１従来技術は、通常時にシャント抵抗と同様に被検出電流が流れるように設けられたサブ抵抗と、通常時に被検出電流が流れることがないように設けられた補正抵抗と、を備えている。上記構成によれば、サブ抵抗は、シャント抵抗と同様に劣化するものの、補正抵抗は、ほとんど劣化することがない。第１従来技術では、補正時、サブ抵抗および補正抵抗の各抵抗値を比較することにより、サブ抵抗、ひいてはシャント抵抗の劣化度合いを求め、それに基づいて検出用抵抗値を補正するようになっている。

【0004】

第２従来技術では、次のようにして検出用抵抗値の補正が行われる。すなわち、第２従来技術は、シャント抵抗を複数備え、それら複数のシャント抵抗の相互接続ノードから補正電流を流す構成、またはシャント抵抗の中央部分に入力端子を設け、その入力端子から補正電流を流す構成とされている。第２従来技術では、補正電流を流した際における各抵抗の端子電圧を測定し、その測定結果に基づいて個々の抵抗値を算出することで検出用抵抗値を補正するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第８７７９７７７号明細書

【特許文献2】米国特許第１０４７３７２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

第１従来技術および第２従来技術のいずれについても、検出用抵抗値を補正するための各測定が行われる際、電流の測定対象に電流が流れるような構成となっている。そのため、第１従来技術および第２従来技術の構成では、測定対象において発生するノイズの影響を受けて各測定に誤差が生じてしまい、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができなくなり、その結果、電流の検出精度が低下するおそれがある。このようなノイズによる問題は、電流の測定対象が比較的大きなノイズを発生する可能性があるモータ、電力変換器などである場合、一層顕著なものとなる。このように、第１従来技術および第２従来技術では、検出用抵抗値の補正の精度を高めることが困難であった。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができる電流センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の電流センサは、電流検出部（１５）、リレー（ＲＬ１、ＲＬ２）、リレー制御部（１７）および抵抗値補正回路（１８）を備えている。電流検出部は、被検出電流が流れる経路に直列に設けられたシャント抵抗（４）の端子電圧とシャント抵抗の抵抗値に対応する検出用抵抗値とを用いて被検出電流を検出する。リレーは、被検出電流が流れる経路に直列に介在するように設けられる。リレー制御部は、リレーのオンオフを制御する。抵抗値補正回路は、シャント抵抗の抵抗値を算出するとともに、その算出したシャント抵抗の抵抗値である算出抵抗値に基づいて検出用抵抗値を補正する。

【0009】

上記構成では、リレーがオンされる期間には、電流の測定対象に流れる電流、つまり被検出電流と同等の電流がシャント抵抗に流れることになる。そこで、電流検出部は、リレー制御部によりリレーがオン制御される期間に被検出電流を検出する。このようにすれば、電流検出部は、シャント抵抗の端子電圧、つまりシャント抵抗における電圧降下に基づいて被検出電流を精度良く検出することができる。

【0010】

また、上記構成では、リレーがオフされる期間には、測定対象に被検出電流が流れなくなる。そこで、抵抗値補正回路は、リレー制御部によりリレーがオフ制御される期間にシャント抵抗の抵抗値を算出する。このようにすれば、抵抗値補正回路は、被検出電流が流れない状態でシャント抵抗の抵抗値を算出するための測定を行うことが可能となる。そのため、抵抗値補正回路は、被検出電流が流れることにより発生する各種のノイズの影響を受けることなく上記測定を行うことができ、その結果、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができる。

【0011】

請求項２に記載の電流センサの抵抗値補正回路は、補正抵抗（５）、信号印加部（６）、第１電圧検出部（７）、第２電圧検出部（８）および補正部（１６）を備えている。補正抵抗は、被検出電流が流れる経路とは異なる経路においてシャント抵抗と直列に接続され且つシャント抵抗に比べて抵抗精度が高い。信号印加部は、シャント抵抗および補正抵抗の直列回路に対して交流信号を印加する。第１電圧検出部は、直列回路に交流信号が印加される際におけるシャント抵抗の端子電圧を検出する。第２電圧検出部は、直列回路に交流信号が印加される際における補正抵抗の端子電圧を検出する。補正部は、第１電圧検出部による端子電圧の検出値である第１電圧検出値および第２電圧検出部による端子電圧の検出値である第２電圧検出値に基づいてシャント抵抗の抵抗値を算出するとともに、その算出したシャント抵抗の抵抗値である算出抵抗値に基づいて検出用抵抗値を補正する。

【0012】

このような構成によれば、第１従来技術および第２従来技術に対して検出用抵抗値の補正の精度を一層高めることができる。すなわち、第１従来技術では、シャント抵抗を用いて直接的に補正を行っておらず、サブ抵抗がシャント抵抗と同様に劣化するものであると仮定したうえで、そのサブ抵抗を用いて間接的にシャント抵抗の抵抗値に対応する検出用抵抗値の補正を行っている。そのため、第１従来技術では、上記した仮定が成立しない場合には、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができなくなり、その結果、電流の検出精度が低下するおそれがある。第２従来技術では、シャント抵抗を複数設けるか、または、シャント抵抗の中央部分に入力端子を設ける必要があることから、構成が複雑化する問題が生じる。また、第２従来技術では、検出用抵抗値の補正についての精度が補正電流の精度に大きく依存することから、補正の精度を十分に高めることが困難であった。

【0013】

これに対し、上記構成によれば、第１従来技術のようにサブ抵抗を用いて間接的に検出用抵抗値を補正することなく、シャント抵抗を用いて直接的に検出用抵抗値を補正することができる。また、上記構成によれば、第２従来技術のように、シャント抵抗を複数設けたり、シャント抵抗の中央部分に入力端子を設けたりする必要がなく、１つのシャント抵抗を設けるだけでよいことから、電流センサ全体の構成が複雑化することがない。

【0014】

さらに、上記構成によれば、算出抵抗値の算出精度、ひいては検出用抵抗値の補正の精度は、補正抵抗の抵抗値の精度と、第１電圧検出値および第２電圧検出値の検出精度とに大きく依存する。この場合、補正抵抗は、シャント抵抗に比べて抵抗精度が高くなっているため、検出用抵抗値の補正の精度が十分に高められる。したがって、上記構成によれば、電流センサ全体の構成の複雑化を招くことなく、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る電流センサの構成を模式的に示す図

【図2】第１実施形態に係る信号印加部の具体的な第１構成例を示す図

【図3】第１実施形態に係る信号印加部の具体的な第２構成例を示す図

【図4】第１実施形態に係る信号印加部の具体的な第３構成例を示す図

【図5】第１実施形態に係る信号印加部の具体的な第４構成例を示す図

【図6】第１実施形態に係る各同期検波回路の具体的な構成例を示す図

【図7】第１実施形態の変形例に係る電流センサの構成を模式的に示す図

【図8】第２実施形態に係る電流センサの構成を模式的に示す図

【図9】第２実施形態に係る状態切替部による各状態の具体的な切り替えパターンの一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図７を参照して説明する。

【0017】

＜全体構成＞
図１に示す本実施形態の電流センサ１は、例えば自動車などの車両に搭載されるものであり、測定対象２に流れる電流である被検出電流を検出する。測定対象２としては、車両に搭載されるモータ、電池、電力変換器などが想定される。測定対象２としては、車両を走行させるための駆動部に電力を供給する主機バッテリや車両の補機に電力を供給する補機バッテリなどの電池、ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータなどの電力変換器などが想定される。電力変換器は、車両を走行させるための駆動力を発生するモータに対して電力を供給するものであり、そのモータとともに上記した駆動部を構成する。

【0018】

この場合、測定対象２に対して負荷３が直列接続されており、測定対象２、負荷３および後述するリレーＲＬ１、ＲＬ２によりループ回路が構成される。負荷３としては、測定対象２が上記した電池である場合、例えば上記したモータ、上記した電力変換器、電動コンプレッサなどが想定される。また、負荷３としては、測定対象２が上記した電力変換器である場合、例えば上記したモータなどが想定される。本実施形態では、モータおよび電力変換器であるインバータが測定対象２となっている。すなわち、本実施形態では、被検出電流が流れる経路には、車両に搭載されるモータおよびモータに対する電力供給を行うための電力変換器のうち少なくとも一方が設けられている。

【0019】

電流センサ１は、シャント抵抗４、リレーＲＬ１、ＲＬ２、補正抵抗５、信号印加部６、第１電圧検出部７、第２電圧検出部８および制御部９を備えている。シャント抵抗４の一方の端子は、リレーＲＬ１を介して負荷３の一方の端子に接続され、その他方の端子は、回路の基準電位となるグランドに接続されるとともに測定対象２の低電位側端子に接続されている。

【0020】

負荷３の他方の端子は、リレーＲＬ２を介して測定対象２の高電位側端子に接続されている。つまり、シャント抵抗４は、被検出電流が流れる経路に直列に設けられている。また、リレーＲＬ１、ＲＬ２は、被検出電流が流れる経路に直列に介在するように設けられている。電流センサ１は、このように設けられたシャント抵抗４の端子電圧と、シャント抵抗４の抵抗値に対応する検出用抵抗値と、を用いて被検出電流を検出する。

【0021】

補正抵抗５の一方の端子は、信号印加部６に接続され、その他方の端子はシャント抵抗４の一方の端子に接続されている。つまり、補正抵抗５は、被検出電流が流れる経路とは異なる経路においてシャント抵抗４と直列に接続されている。この場合、被検出電流は、比較的大きな電流となることから、シャント抵抗４の抵抗値は、例えばμΩオーダといった比較的小さい値となっている。

【0022】

一方、補正抵抗５には比較的大きい被検出電流が流れることがないため、その抵抗値は、例えばｍΩオーダといった比較的大きい値となっている。一般に、抵抗値が小さい抵抗を精度良く作成することは難しいものの、抵抗値が大きい抵抗を精度良く作成することは比較的容易である。このようなことから、本実施形態において、補正抵抗５の抵抗精度は、シャント抵抗４の抵抗精度に比べて十分に高いものとなっている。

【0023】

信号印加部６は、後述する検出用抵抗値の補正が行われる補正時、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に対してパルス波または正弦波の交流信号を印加する。言い換えると、信号印加部６は、補正時、シャント抵抗４および補正抵抗５に対して同一の交流信号を印加する。この場合、信号印加部６は、例えば＋５Ｖの電源電圧ＶＤＤが供給される電源線１０から上記直列回路に対して交流の電流を供給する電流源として構成されている。このような信号印加部６の動作は、制御部９により制御される。言い換えると、制御部９は、信号印加部６による交流信号の印加の実行および停止を制御することができる。

【0024】

第１電圧検出部７は、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流信号が印加される際におけるシャント抵抗４の端子電圧を検出するものであり、第１Ａ／Ｄ変換器１１および第１同期検波回路１２を備えている。なお、図１などの図面では、Ａ／Ｄ変換器のことをＡＤＣと省略している。第１Ａ／Ｄ変換器１１は、シャント抵抗４の端子電圧を検出するために次のようなＡ／Ｄ変換動作を行う。すなわち、第１Ａ／Ｄ変換器１１は、シャント抵抗４の各端子の信号を入力し、それら各信号をＡ／Ｄ変換することによりシャント抵抗４の各端子電圧の差、つまりシャント抵抗４の端子間電圧に対応したデジタル信号を出力する。このようにして第１Ａ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル信号は、シャント抵抗４の端子の信号に対応した信号となっている。

【0025】

第１同期検波回路１２は、第１Ａ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル信号を入力するとともに信号印加部６における交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出し、その抽出した信号を制御部９へと出力する。第１同期検波回路１２の出力信号は、シャント抵抗４の端子電圧に対応した信号となる。このように、補正時、第１電圧検出部７は、第１同期検波回路１２の出力信号に基づいてシャント抵抗４の端子電圧を検出する構成となっており、その端子電圧の検出値である第１電圧検出値を表す信号を制御部９へと出力する。

【0026】

第１電圧検出部７は、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流信号が印加されないとき、つまり通常時、次のようにシャント抵抗４の端子電圧を検出する。すなわち、通常時、第１Ａ／Ｄ変換器１１は、補正時と同様にＡ／Ｄ変換動作を行う。この場合、第１Ａ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル信号は、第１同期検波回路１２に入力されることなく、制御部９へと出力される。つまり、通常時、第１電圧検出部７は、第１Ａ／Ｄ変換器１１の出力信号に基づいてシャント抵抗４の端子電圧を検出するようになっており、その端子電圧の検出値である第１電圧検出値を表す信号を制御部９へと出力する。

【0027】

第２電圧検出部８は、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流信号が印加される際における補正抵抗５の端子電圧を検出するものであり、第２Ａ／Ｄ変換器１３および第２同期検波回路１４を備えている。第２Ａ／Ｄ変換器１３は、補正抵抗５の端子電圧を検出するために次のようなＡ／Ｄ変換動作を行う。すなわち、第２Ａ／Ｄ変換器１３は、補正抵抗５の各端子の信号を入力し、それら各信号をＡ／Ｄ変換することにより補正抵抗５の各端子電圧の差、つまり補正抵抗５の端子間電圧に対応したデジタル信号を出力する。このようにして第２Ａ／Ｄ変換器１３から出力されるデジタル信号は、補正抵抗５の端子の信号に対応した信号となっている。

【0028】

第２同期検波回路１４は、第２Ａ／Ｄ変換器１３から出力されるデジタル信号を入力するとともに信号印加部６における交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出し、その抽出した信号を制御部９へと出力する。第２同期検波回路１４の出力信号は、補正抵抗５の端子電圧に対応した信号となる。このように、補正時、第２電圧検出部８は、第２同期検波回路１４の出力信号に基づいて補正抵抗５の端子電圧を検出する構成となっており、その端子電圧の検出値である第２電圧検出値を表す信号を制御部９へと出力する。

【0029】

制御部９は、第１電圧検出部７および第２電圧検出部８とともに、同一のＡＳＩＣなどの半導体集積回路として構成されている。なお、ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。制御部９は、電流検出部１５、補正部１６、リレー制御部１７などの機能ブロックを備えている。これら各機能ブロックは、ハードウェアにより実現されている。

【0030】

なお、制御部９は、第１電圧検出部７および第２電圧検出部８とは別の半導体集積回路として構成することができる。例えば、制御部９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成することができる。この場合、上記した各機能ブロックは、制御部９のＣＰＵがＲＯＭなどに格納されているコンピュータプログラムを実行してコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、この場合、各機能ブロックのうち少なくとも一部をハードウェアにより実現する構成としてもよい。

【0031】

電流検出部１５は、通常時に第１電圧検出部７から出力されるシャント抵抗４の端子電圧に対応した信号と、シャント抵抗４の抵抗値に対応する検出用抵抗値とを用いて被検出電流を検出する。検出用抵抗値は、実際に用いられるシャント抵抗４の初期の抵抗値に基づいて設定されたものであり、制御部９が備えるメモリに予め記憶されている。ただし、シャント抵抗４は、通常時に比較的大きい電流である被検出電流が流れることから、その抵抗値が経年劣化などにより初期値から変化してゆく。

【0032】

そこで、上記した検出用抵抗値は、補正部１６の動作によって随時補正されるようになっている。補正部１６は、補正時、第１電圧検出部７から出力される第１電圧検出値を表す信号および第２電圧検出部８から出力される第２電圧検出値を表す信号と、補正抵抗５の抵抗値に対応する補正抵抗値と、に基づいてシャント抵抗４の抵抗値を算出する。補正部１６は、その算出したシャント抵抗４の抵抗値である算出抵抗値に基づいて検出用抵抗値を補正する。例えば、補正部１６は、検出用抵抗値を算出抵抗値に一致させるように補正することができる。

【0033】

上記した補正抵抗値は、実際に用いられる補正抵抗５の初期の抵抗値であり、制御部９が備えるメモリに予め記憶されている。なお、補正抵抗５は、通常時に被検出電流が流れないことから、その抵抗値が経年劣化などにより初期値から変化することがほとんどない。このように、上記構成では、補正抵抗５、信号印加部６、第１電圧検出部７、第２電圧検出部８および補正部１６により、検出用抵抗値を補正する抵抗値補正回路１８が構成されている。

【0034】

リレー制御部１７は、リレーＲＬ１、ＲＬ２のオンオフを制御する。リレー制御部１７は、リレーＲＬ１をオン制御する際にはリレーＲＬ２もオン制御し、リレーＲＬ１をオフ制御する際にはリレーＲＬ２もオフ制御する。つまり、リレー制御部１７は、２つのリレーＲＬ１、ＲＬ２のオンオフを同様に制御する。このような構成によれば、２つのリレーＲＬ１、ＲＬ２のうち一方がオン固着した場合であっても、他方をオフすることにより負荷３などへの通電を遮断することができるため、車両の安全性を高めることができる。なお、本実施形態では、安全性を高めるために２つのリレーＲＬ１、ＲＬ２を設けているが、被検出電流が流れる経路に直列に介在するように１つのリレーを設ける構成であってもよい。

【0035】

リレー制御部１７は、通常時にはリレーＲＬ１、ＲＬ２の双方をオン制御するとともに、補正時にはリレーＲＬ１、ＲＬ２の双方をオフ制御する。そのため、電流検出部１５は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオン制御される期間に被検出電流を検出することになる。また、抵抗値補正回路１８は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間にシャント抵抗４の抵抗値を算出することになる。

【0036】

＜信号印加部の具体的な構成＞
信号印加部６の具体的な構成としては、例えば図２に示す第１構成例、図３に示す第２構成例、図４に示す第３構成例、図５に示す第４構成例などが挙げられる。
［１］第１構成例
図２に示すように、第１構成例の信号印加部６ａは、トランジスタ２１、信号生成部２２、ＯＰアンプ２３などを備えている。トランジスタ２１は、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴであり、そのドレインは補正抵抗５を介して電源線１０に接続され、そのソースはシャント抵抗４を介してグランドに接続されている。信号生成部２２は、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に印加する交流の電流と同じ周波数を有するパルス波または正弦波の信号を生成して出力する。

【0037】

信号生成部２２の出力信号は、ＯＰアンプ２３の非反転入力端子に与えられている。ＯＰアンプ２３の反転入力端子は、トランジスタ２１のドレインに接続され、その出力端子は、トランジスタ２１のゲートに接続されている。上記構成によれば、トランジスタ２１がＯＰアンプ２３により駆動されることでシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流電流である交流信号が印加される。このように、第１構成例の信号印加部６ａは、アンプ駆動の構成となっている。なお、この場合、補正抵抗５は、信号印加部６ａの電流源としても機能する。

【0038】

［２］第２構成例
図３に示すように、第２構成例の信号印加部６ｂは、図２に示した第１構成例の信号印加部６ａに対し、抵抗２４が追加されている点などが異なっている。この場合、トランジスタ２１のドレインは抵抗２４を介して電源線１０に接続され、そのソースは補正抵抗５およびシャント抵抗４を介してグランドに接続されている。

【0039】

上記構成によっても、第１構成例と同様、トランジスタ２１がＯＰアンプ２３により駆動されることでシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流電流である交流信号が印加される。このように、第２構成例の信号印加部６ｂは、第１構成例の信号印加部６ａと同様、アンプ駆動の構成となっている。なお、この場合、補正抵抗５とは別に設けられた抵抗２４およびトランジスタ２１が、信号印加部６ｂの電流源として機能する。

【0040】

［３］第３構成例
図４に示すように、第３構成例の信号印加部６ｃは、図２に示した第１構成例の信号印加部６ａに対し、ＯＰアンプ２３に代えてバッファ２５を備えている点などが異なっている。この場合、信号生成部２２の出力信号は、バッファ２５の入力端子に与えられている。バッファ２５の出力端子は、トランジスタ２１のゲートに接続されている。上記構成によれば、トランジスタ２１がバッファ２５により駆動されることでシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流電流である交流信号が印加される。このように、第３構成例の信号印加部６ｃは、バッファ駆動の構成となっている。

【0041】

［４］第４構成例
図５に示すように、第４構成例の信号印加部６ｄは、図３に示した第２構成例の信号印加部６ｂに対し、ＯＰアンプ２３に代えてバッファ２５を備えている点などが異なっている。この場合、信号生成部２２の出力信号は、バッファ２５の入力端子に与えられている。バッファ２５の出力端子は、トランジスタ２１のゲートに接続されている。上記構成によれば、トランジスタ２１がバッファ２５により駆動されることでシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流電流である交流信号が印加される。このように、第４構成例の信号印加部６ｄは、バッファ駆動の構成となっている。

【0042】

［５］各構成例の特徴
第１構成例および第３構成例は、補正抵抗５が電源線１０に近い配置であるとともにシャント抵抗４がグランドに近い配置となっているため、第１電圧検出部７および第２電圧検出部８が互いに大きく異なる電位で電圧検出することになる。そのため、第１構成例および第３構成例によれば、第２構成例および第４構成例に対し、シャント抵抗４および補正抵抗５の端子電圧の検出誤差が生じ易いものの、補正抵抗５が信号印加部６ａ、６ｃの電流源を兼ねることにより素子数を少なく抑えることができるというメリットがある。

【0043】

第２構成例および第４構成例は、信号印加部６ｂ、６ｄの電流源を構成するために補正抵抗５とは別の抵抗２４を設ける必要があるため、第１構成例および第３構成例に対し、素子数が増えるというデメリットがある。しかし、第２構成例および第４構成例は、補正抵抗５およびシャント抵抗４の両方がグランドに近い配置となっているため、第１電圧検出部７および第２電圧検出部８が互いに同じような電位で電圧検出することになる。そのため、第２構成例および第４構成例によれば、第１構成例および第３構成例に対し、シャント抵抗４および補正抵抗５の端子電圧の検出誤差を小さく抑えることができるというメリットがある。

【0044】

アンプ駆動の構成である第１構成例および第２構成例によれば、ＯＰアンプ２３の動作によりトランジスタ２１のドレイン電圧が一定に制御されるため、バッファ駆動の構成である第３構成例および第４構成例に対し、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に印加する交流電流の精度を高めることができるというメリットがある。一方、第３構成例および第４構成例によれば、第１構成例および第２構成例に対し、ＯＰアンプ２３に代えてバッファ２５を用いる分だけ、回路規模を小さく抑えることができるというメリットがある。

【0045】

＜各同期検波回路の具体的な構成＞
第１同期検波回路１２および第２同期検波回路１４の具体的な構成としては、例えば図６に示すような構成が挙げられる。この場合、信号印加部６によりシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に印加される交流の電流である交流信号が「Ｉｏ・ｃｏｓ（ωｔ）」であり、補正抵抗５の抵抗値がＲ１であり、シャント抵抗４の抵抗値がＲ２であるものとする。ただし、ωは角周波数であり、ｔは時間である。

【0046】

図６に示すように、第１同期検波回路１２は、乗算器３１、３２、ローパスフィルタ３３、３４および演算器３５を備えている。なお、本明細書では、ローパスフィルタのことをＬＰＦと省略することがある。シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流信号が印加される補正時、第１同期検波回路１２の乗算器３１、３２の各一方の入力端子には、第１Ａ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル信号が入力される。このデジタル信号は、補正時におけるシャント抵抗４の端子電圧に対応する信号であり、「Ｒ２・Ｉｏ・ｃｏｓ（ωｔ＋φ２）」と表すことができる。

【0047】

乗算器３１の他方の入力端子には、ＣＯＳ波信号「ｃｏｓ（ωｔ）」が入力されている。乗算器３２の他方の入力端子には、ＳＩＮ波信号「－ｓｉｎ（ωｔ）」が入力されている。これにより、乗算器３１、３２の各出力信号では、角周波数ωの信号がＤＣ成分として取り出されるようになる。乗算器３１、３２の各出力信号は、それぞれＬＰＦ３３、３４に入力されている。

【0048】

ＬＰＦ３３の出力信号Ｉ２は、入力信号の同相成分に比例する低周波の信号となり、ＬＰＦ３４の出力信号Ｑ２は、入力信号の直交位相成分に比例する低周波の信号となる。演算器３５は、信号Ｉ２と信号Ｑ２の二乗和の平方根を演算し、その演算結果を表す信号を出力する。演算器３５の出力信号は、「Ｒ２・Ｉｏ」と表すことができる。演算器３５の出力信号は、第１同期検波回路１２の出力信号となり、制御部９の補正部１６に与えられる。

【0049】

第２同期検波回路１４は、乗算器３６、３７、ローパスフィルタ３８、３９および演算器４０を備えている。シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に交流信号が印加される補正時、第２同期検波回路１４の乗算器３６、３７の各一方の入力端子には、第２Ａ／Ｄ変換器１３から出力されるデジタル信号が入力される。このデジタル信号は、補正時における補正抵抗５の端子電圧に対応する信号であり、「Ｒ１・Ｉｏ・ｃｏｓ（ωｔ＋φ１）」と表すことができる。

【0050】

乗算器３６の他方の入力端子には、ＣＯＳ波信号「ｃｏｓ（ωｔ）」が入力されている。乗算器３７の他方の入力端子には、ＳＩＮ波信号「－ｓｉｎ（ωｔ）」が入力されている。これにより、乗算器３６、３７の各出力信号では、角周波数ωの信号がＤＣ成分として取り出されるようになる。乗算器３６、３７の各出力信号は、それぞれＬＰＦ３８、３９に入力されている。

【0051】

ＬＰＦ３８の出力信号Ｉ１は、入力信号の同相成分に比例する低周波の信号となり、ＬＰＦ３９の出力信号Ｑ１は、入力信号の直交位相成分に比例する低周波の信号となる。演算器４０は、信号Ｉ１と信号Ｑ１の二乗和の平方根を演算し、その演算結果を表す信号を出力する。演算器４０の出力信号は、「Ｒ１・Ｉｏ」と表すことができる。演算器４０の出力信号は、第２同期検波回路１４の出力信号となり、制御部９の補正部１６に与えられる。

【0052】

補正部１６は、第１同期検波回路１２の出力信号「Ｒ２・Ｉｏ」を第２同期検波回路１４の出力信号「Ｒ１・Ｉｏ」で除算することにより、値「Ｒ２／Ｒ１」を求める。ここで、補正抵抗５の抵抗値Ｒ１は、既知の値であり、制御部９のメモリなどに予め記憶されている。そのため、補正部１６は、上述したようにして求めた値「Ｒ２／Ｒ１」に対して予め記憶されている抵抗値Ｒ１を乗算することにより、現時点におけるシャント抵抗４の抵抗値Ｒ２、つまり算出抵抗値を算出することができる。

【0053】

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態の電流センサ１では、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオンされる期間には、電流の測定対象２に流れる電流、つまり被検出電流と同等の電流がシャント抵抗４に流れることになる。そこで、電流検出部１５は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオン制御される期間に被検出電流を検出する。このようにすれば、電流検出部１５は、シャント抵抗４の端子電圧、つまりシャント抵抗４における電圧降下に基づいて被検出電流を精度良く検出することができる。

【0054】

また、本実施形態の電流センサ１では、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオフされる期間には、測定対象２に被検出電流が流れなくなる。そこで、抵抗値補正回路１８は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間にシャント抵抗４の抵抗値を算出する。このようにすれば、抵抗値補正回路１８は、被検出電流が流れない状態でシャント抵抗４の抵抗値を算出するための測定を行うことが可能となる。そのため、抵抗値補正回路１８は、被検出電流が流れることにより発生する各種のノイズの影響を受けることなく上記測定を行うことができ、その結果、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができる。

【0055】

第１従来技術および第２従来技術では、シャント抵抗の両端子間に並列に電流の測定対象などが接続された構成となっているため、その測定対象などのインピーダンスの影響により測定誤差が生じるおそれがあった。これに対し、本実施形態の電流センサ１では、抵抗値補正回路１８は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間に、つまりシャント抵抗４の両端子間に並列に測定対象２および負荷３が接続されていない状態で、シャント抵抗４の抵抗値を算出するための測定が行われる。そのため、本実施形態によれば、測定対象２、負荷３などのインピーダンスの影響を受けることなく、上記測定を行うことが可能となり、第１従来技術および第２従来技術に比べ、測定誤差が一層低く抑えられ、その結果、検出用抵抗値の補正を一層精度良く行うことができる。

【0056】

本実施形態の電流センサ１では、検出用抵抗値を補正する抵抗値補正回路１８は、補正抵抗５、信号印加部６、第１電圧検出部７、第２電圧検出部８および補正部１６を備えている。補正抵抗５は、被検出電流が流れる経路とは異なる経路においてシャント抵抗４と直列に接続されたものであり且つシャント抵抗４に比べて抵抗精度が高い。信号印加部６は、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に対して交流信号を印加する。

【0057】

第１電圧検出部７は、上記直列回路に交流信号が印加される際におけるシャント抵抗４の端子電圧を検出する。第２電圧検出部８は、上記直列回路に交流信号が印加される際における補正抵抗５の端子電圧を検出する。補正部１６は、第１電圧検出部７による端子電圧の検出値である第１電圧検出値および第２電圧検出部８による端子電圧の検出値である第２電圧検出値に基づいてシャント抵抗４の抵抗値を算出するとともに、その算出したシャント抵抗４の抵抗値である算出抵抗値に基づいて検出用抵抗値を補正する。

【0058】

このような構成によれば、第１従来技術のようにサブ抵抗を用いて間接的に検出用抵抗値を補正することなく、シャント抵抗４を用いて直接的に検出用抵抗値を補正することができる。また、上記構成によれば、第２従来技術のように、シャント抵抗を複数設けたり、シャント抵抗の中央部分に入力端子を設けたりする必要がなく、１つのシャント抵抗４を設けるだけでよいことから、電流センサ１全体の構成が複雑化することがない。

【0059】

さらに、上記構成によれば、算出抵抗値の算出精度、ひいては検出用抵抗値の補正の精度は、補正抵抗５の抵抗値の精度と、第１電圧検出値および第２電圧検出値の検出精度とに大きく依存する。この場合、補正抵抗５は、シャント抵抗４に比べて抵抗精度が高くなっているため、検出用抵抗値の補正の精度が十分に高められる。したがって、本実施形態によれば、電流センサ１全体の構成の複雑化を招くことなく、検出用抵抗値の補正を精度良く行うことができるという優れた効果が得られる。

【0060】

この場合、第１電圧検出部７は、シャント抵抗４の端子の信号を入力するとともに交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出して出力する第１同期検波回路１２を備え、第１同期検波回路１２の出力信号に基づいてシャント抵抗４の端子電圧を検出する構成である。また、この場合、第２電圧検出部８は、補正抵抗５の端子の信号を入力するとともに交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出して出力する第２同期検波回路１４を備え、第２同期検波回路１４の出力信号に基づいて補正抵抗５の端子電圧を検出する構成である。

【0061】

このような構成によれば、シャント抵抗４および補正抵抗５に印加する交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して取り出された信号によりシャント抵抗４の端子電圧および補正抵抗５の端子電圧が検出される。そのため、本実施形態によれば、熱起電力、回路側のオフセットなどのノイズの影響により第１電圧検出値および第２電圧検出値の検出精度が低下することが抑制され、その結果、検出用抵抗値の補正の精度を一層高めることができる。

【0062】

信号印加部６は、パルス波または正弦波の交流信号をシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に対して印加するようになっている。信号印加部６が正弦波の交流信号を印加する場合、その交流信号を生成するための構成、具体的には信号生成部２２の構成が複雑化するものの、交流信号として所望する周波数成分だけを含む信号とすることができることから第１電圧検出値および第２電圧検出値の検出誤差を低く抑えること、言い換えると、検出用抵抗値の補正の精度を高めることができる。これに対し、信号印加部６がパルス波の交流信号を印加する場合、その交流信号に高調波成分が含まれることから第１電圧検出値および第２電圧検出値の検出に関して誤差が生じるおそれがあるものの、交流信号を生成するための構成、具体的には信号生成部２２の構成を簡素化することができる。

【0063】

以下、本実施形態の変形例について説明する。
＜シャント抵抗４の配置に関する変形例＞
本実施形態では、シャント抵抗４が測定対象２のロウサイドに設けられた構成となっていたが、シャント抵抗４は、被検出電流が流れる経路に直列に設けられていればよく、その配置は適宜変更することができる。シャント抵抗４の配置としては、例えば図７に示すような変形例の構成を採用することができる。

【0064】

図７に示すように、変形例の構成を採用した電流センサ４１では、シャント抵抗４の一方の端子は、リレーＲＬ１を介して負荷３の一方の端子に接続され、その他方の端子は、測定対象２の高電位側端子に接続されている。この場合、測定対象２の低電位側端子は、回路の基準電位となるグランドに接続されるとともに、リレーＲＬ２を介して負荷の他方の端子に接続されている。つまり、この場合、シャント抵抗４は、測定対象２のハイサイドに設けられている。このような変形例の構成であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。

【0065】

＜シャント抵抗の抵抗値の算出に関する変形例＞
抵抗値補正回路１８は、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間にシャント抵抗４の抵抗値を算出するようになっていたが、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオン制御される期間にもシャント抵抗４の抵抗値を算出することができる。そこで、次のような変形例を採用することができる。すなわち、本変形例では、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオン制御される期間に、電流検出部１５が被検出電流を検出するとともに、抵抗値補正回路１８がシャント抵抗４の抵抗値を算出する。また、本変形例では、リレー制御部１７によりリレーＲＬ１、ＲＬ２がオフ制御される期間に、抵抗値補正回路１８がシャント抵抗４の抵抗値を算出する。

【0066】

上記変形例によれば、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオンされる期間にも、シャント抵抗４の抵抗値の算出を行うことができる。このようなリレーＲＬ１、ＲＬ２がオンされる期間におけるシャント抵抗４の抵抗値の算出結果は、次のように利用することができる。すなわち、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオンされる期間の抵抗値の算出精度は、測定対象２に被検出電流が流れることから、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオフされる期間の抵抗値の算出精度に比べて低いものとなる。

【0067】

そのため、上記抵抗値の算出結果は、検出用抵抗値の補正に用いることには適していない。しかし、上記抵抗値の算出結果からシャント抵抗４の抵抗値が大きく変化しているか否かを判断することはできる。そこで、本変形例によれば、上記抵抗値の算出結果を用いて、シャント抵抗４などに断線などの故障が生じているか否かを判断することができる。つまり、本変形例によれば、リレーＲＬ１、ＲＬ２がオンされる期間、シャント抵抗４などの故障診断を行うことが可能となり、車両の安全性を高めること、ひいては機能安全の実現に寄与することができる。

【0068】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図８および図９を参照して説明する。
図８に示すように、本実施形態の電流センサ５１は、図１に示した第１実施形態の電流センサ１に対し、制御部９に代えて制御部５２を備えている点などが異なっている。制御部５２は、制御部９が備える各機能ブロックに加え、状態信号入力部５３および状態切替部５４という２つの機能ブロックを備えている。

【0069】

状態信号入力部５３は、電流センサ５１の外部から与えられる状態信号Ｓａを入力する。状態信号Ｓａは、測定対象２および負荷３として想定されるモータおよび電力変換器、つまり車両に搭載されるモータおよびモータに対する電力供給を行うための電力変換器の状態を表す信号である。状態切替部５４は、状態信号入力部５３を介して入力された状態信号Ｓａに基づいて、電流センサ５１の状態を、第１状態、第２状態および第３状態のうちいずれかに切り替える。

【0070】

第１状態は、リレー制御部１７がリレーＲＬ１、ＲＬ２をオン制御したうえで、電流検出部１５が被検出電流を検出する状態である。第２状態は、リレー制御部１７がリレーＲＬ１、ＲＬ２をオン制御したうえで、電流検出部１５が被検出電流を検出するとともに抵抗値補正回路１８がシャント抵抗４の抵抗値を算出する状態である。第３状態は、リレー制御部１７がリレーＲＬ１、ＲＬ２をオフ制御したうえで、抵抗値補正回路１８がシャント抵抗４の抵抗値を算出する状態である。なお、第３状態では、抵抗値補正回路１８は、検出用抵抗値の補正も行うことになる。

【0071】

状態切替部５４による各状態の具体的な切り替えパターンとしては、例えば図９に示すような３つのパターンを挙げることができる。
［１］第１パターン
第１パターンＰ１では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器が駆動されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第１状態に切り替える。モータおよび電力変換器が駆動されている状態は、車両が運転者により運転されているとともに車両が走行中である状態に相当する。そこで、図９および以下の説明では、このような状態のことを「運転中且つ走行時」と称することがある。

【0072】

また、第１パターンＰ１では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第３状態に切り替える。モータおよび電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態は、車両が運転者により運転されておらず、車両の走行に関連する構成に対する電源がオフになっている状態に相当する。そこで、図９および以下の説明では、このような状態のことを「電源ＯＦＦ時」と称することがある。なお、第１パターンＰ１では、状態切替部５４は、電流センサ５１の状態を第２状態に切り替えることはない。

【0073】

［２］第２パターン
第２パターンＰ２では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器が駆動されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第２状態に切り替える。また、第２パターンＰ２では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第３状態に切り替える。

【0074】

［３］第３パターン
第３パターンＰ３では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器が駆動されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第１状態に切り替える。また、第３パターンＰ３では、状態切替部５４は、モータの駆動が停止され且つ電力変換器が駆動されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第２状態に切り替える。

【0075】

モータの駆動が停止され且つ電力変換器が駆動されている状態は、車両が運転者により運転されているとともに車両が一時停止中である状態に相当する。そこで、図９では、このような状態のことを「運転中且つ一時停止時」と表している。また、第３パターンＰ３では、状態切替部５４は、モータおよび電力変換器に対する電源の供給が停止されている状態を状態信号Ｓａが表す場合には電流センサ５１の状態を第３状態に切り替える。

【0076】

以上説明したように、本実施形態の電流センサ５１は、車両に搭載されたモータおよび電力変換器の状態を表す状態信号Ｓａに基づいて、リレーＲＬ１、ＲＬ２をオン制御したうえで被検出電流を検出する第１状態と、リレーＲＬ１、ＲＬ２をオン制御したうえで被検出電流を検出するとともにシャント抵抗４の抵抗値を算出する第２状態と、リレーＲＬ１、ＲＬ２をオフ制御したうえでシャント抵抗４の抵抗値を算出する第３状態と、のうちいずれかに切り替えることができる。

【0077】

このような構成によれば、そのときの車両の状態がどのような状態であるのかに基づいて、具体的には車両が運転中且つ走行中であるのか、車両が運転中且つ一時停止中であるのか、車両の電源がオフになっているのか、に基づいて、被検出電流を検出する第１状態と、被検出電流を検出するとともにシャント抵抗４の抵抗値を比較的低い精度で算出する第２状態と、シャント抵抗４の抵抗値を比較的高い精度で算出する第３状態と、のうち、最適なものに切り替えることが可能となる。

【0078】

状態切替部５４は、前述した第１パターンＰ１、第２パターンＰ２および第３パターンＰ３に沿って、上記各状態の切り替えを行うことができる。第１パターンＰ１によれば、運転中且つ走行時に抵抗値補正回路１８の動作を停止させることが可能になり、その結果、電流センサ５１における消費電流を低減することができる。第２パターンＰ２によれば、運転中且つ走行時にシャント抵抗４の短絡故障などに関する故障診断を行うことが可能になり、その結果、車両の安全性を向上させることができる。

【0079】

第３パターンＰ３によれば、運転中且つ走行時に抵抗値補正回路１８の動作を停止させることが可能になるとともに、運転中且つ一時停止中にシャント抵抗４の短絡故障などに関する故障診断を行うことが可能になるため、第１パターンＰ１よりは少なくなるものの電流センサ５１における消費電流を低減する効果が得られるとともに、第２パターンＰ２よりは少なくなるものの車両の安全性を向上させる効果が得られる。

【0080】

また、第１パターンＰ１、第２パターンＰ２および第３パターンＰ３のいずれによっても、電源ＯＦＦ時にシャント抵抗４の抵抗値を算出することが可能になる。そのため、第１パターンＰ１、第２パターンＰ２および第３パターンＰ３のいずれによっても、モータおよび電力変換器において生じるノイズの影響などを受けることなく、シャント抵抗４の抵抗値をより高い精度で算出することが可能となり、その結果、検出用抵抗値の補正を一層精度良く行うことができる。

【0081】

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

【0082】

信号印加部６の具体的な構成としては、上記各実施形態において説明した構成に限らずともよく、シャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に対して交流信号を印加することができる構成であればよく、例えばシャント抵抗４および補正抵抗５の直列回路に対して交流の電圧を供給する電圧源などにより構成することができる。

【0083】

第１同期検波回路１２の具体的な構成としては、上記各実施形態において説明した構成に限らずともよく、シャント抵抗４の端子の信号を入力するとともに交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出して出力することができる構成であればよい。第２同期検波回路１４の具体的な構成としては、補正抵抗の端子の信号を入力するとともに交流信号の周波数と同じ周波数で同期検波して信号を抽出して出力することができる構成であればよい。

【0084】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0085】

１、４１、５１…電流センサ、４…シャント抵抗、５…補正抵抗、６…信号印加部、７…第１電圧検出部、８…第２電圧検出部、１１…第１Ａ／Ｄ変換器、１２…第１同期検波回路、１３…第２Ａ／Ｄ変換器、１４…第２同期検波回路、１５…電流検出部、１６…補正部、１７…リレー制御部、１８…抵抗値補正回路、５３…状態信号入力部、５４…状態切替部、ＲＬ１、ＲＬ２…リレー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】