特許 7465169 電流センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-02

(45)【発行日】2024-04-10

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20240403BHJP

【ＦＩ】

G01R15/20 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020125702

(22)【出願日】2020-07-22

(65)【公開番号】P2022021850

(43)【公開日】2022-02-03

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】清水 浩史

(72)【発明者】

【氏名】一条 弘洋

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 章人

(72)【発明者】

【氏名】磯貝 肇臣

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開平６－１４０２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１６３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１５２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭３６－２３４０７（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １５／００－１５／２６

Ｈ０１Ｆ ３８／２０－３８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記磁束補正機構は、前記検出素子（１０１，１１１，１２１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された磁性体の配置（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ）を含み、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの前記導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正し、
前記複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５）は、前記検出素子の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に垂直な第２方向に互いにずらして配置され、
前記磁性体の配置は、前記検出素子の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体（１０２ａ，１０２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ）と、前記複数の導体を介して前記検出素子と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体（１０２ｃ，１１２ｃ）とを含む電流センサ（１００，１１０）。

【請求項2】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記磁束補正機構は、前記検出素子（１０１，１１１，１２１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された磁性体の配置（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ）を含み、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの前記導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正し、
前記複数の導体（１２３～１２５）は、前記検出素子の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置され、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体に対して第２方向となる位置に配置された導体横位置磁性体（１２２ａ，１２２ｂ）を含む電流センサ（１２０）。

【請求項3】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１７１，２２１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に垂直な第２方向に互いにずらして配置された前記複数の導体（１７３～１７５，２２３～２２５）であり、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第２方向の距離が近い近横位置導体（１７４，２２４）の前記第２方向の幅が、前記近横位置導体よりも前記検出素子との前記第２方向の距離が遠い遠横位置導体（１７３，１７５，２２３，２２５）の前記第２方向の幅よりも広いことにより、前記近横位置導体の前記断面積が、前記遠横位置導体の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１７０，２２０）。

【請求項4】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１３１，２３１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に垂直な第２方向に互いにずらして配置された前記複数の導体（１３３～１３５，２３３～２３５）であり、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体は、前記第１方向及び前記第２方向と直交する方向の両端部（１３３ａ，１３３ｃ，１３４ａ，１３４ｃ，１３５ａ，１３５ｃ）の前記第２方向の幅よりも中央部（１３３ｂ，１３４ｂ，１３５ｂ）の前記第２方向の幅が狭くなっており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第２方向の距離が近い近横位置導体（１３４，１４４，２３４）の中央部（１３４ｂ）の前記第２方向の幅が、前記近横位置導体よりも前記検出素子との前記第２方向の距離が遠い遠横位置導体（１３３，１３５，１４３，１４５，２３３，２３５）の中央部（１３３ｂ，１３５ｂ）の前記第２方向の幅よりも広いことにより、前記近横位置導体の中央部の前記断面積が、前記遠横位置導体の中央部の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１３０，２３０）。

【請求項5】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１６１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に垂直な第２方向に互いにずらして配置された前記複数の導体（１６３～１６５）であり、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体は、前記第１方向及び前記第２方向と直交する方向の両端部（１６３ａ，１６３ｃ，１６４ａ，１６４ｃ，１６５ａ，１６５ｃ）の前記第１方向の幅よりも中央部（１６３ｂ，１６４ｂ，１６５ｂ）の前記第１方向の幅が狭くなっており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第２方向の距離が近い近横位置導体（１６４）の中央部（１６４ｂ）の前記第１方向の幅が、前記近横位置導体よりも前記検出素子との前記第２方向の距離が遠い遠横位置導体（１６３，１６５）の中央部（１６３ｂ，１６５ｂ）の前記第１方向の幅よりも広いことにより、前記近横位置導体の中央部の前記断面積が、前記遠横位置導体の中央部の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１６０）。

【請求項6】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１９１，２０１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に垂直な第２方向に互いにずらして配置された前記複数の導体（１９３～１９５，２０３～２０５）であり、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第２方向の距離が近い近横位置導体（１９４，２０４，２３４）の前記第１方向の幅が、前記近横位置導体よりも前記検出素子との前記第２方向の距離が遠い遠横位置導体（１９３，１９５，２０３，２０５，２３３，２３５）の前記第１方向の幅よりも広いことにより、前記近横位置導体の前記断面積が、前記遠横位置導体の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１９０，２００）。

【請求項7】

前記磁束補正機構は、前記位置関係に基づいて設計された磁性体の配置（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ）を含み、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの前記導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正し、
前記磁性体の配置は、前記検出素子の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体（１０２ａ，１０２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ）と、前記複数の導体を介して前記検出素子と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体（１０２ｃ，１１２ｃ）とを含む請求項３～６のいずれかに記載の電流センサ。

【請求項8】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１８１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に互いにずらして配置された複数の導体（１８３～１８５）であり、
前記第１方向と、前記複数の導体それぞれの電流流通方向とに垂直な方向を第２方向とし、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第１方向の距離が近い近縦位置導体（１８３）の前記第２方向の幅が、前記近縦位置導体よりも前記検出素子との前記第１方向の距離が遠い遠縦位置導体（１８４，１８５）の前記第２方向の幅よりも広いことにより、前記近縦位置導体の前記断面積が、前記遠縦位置導体の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１８０）。

【請求項9】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（１５１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に互いにずらして配置された複数の導体（１５３～１５５）であり、
前記第１方向と、前記複数の導体それぞれの電流流通方向とに垂直な方向を第２方向とし、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体は、前記電流流通方向の両端部（１５３ａ，１５３ｃ，１５４ａ，１５４ｃ，１５５ａ，１５５ｃ）の前記第２方向の幅よりも中央部（１５３ｂ，１５４ｂ，１５５ｂ）の前記第２方向の幅が狭くなっており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第１方向の距離が近い近縦位置導体（１５３）の中央部（１５３ｂ）の前記第２方向の幅が、前記近縦位置導体よりも前記検出素子との前記第１方向の距離が遠い遠縦位置導体（１５４，１５５）の中央部（１５４ｂ，１５５ｂ）の前記第２方向の幅よりも広いことにより、前記近縦位置導体の中央部の前記断面積が、前記遠縦位置導体の中央部の前記断面積よりも大きい、電流センサ（１５０）。

【請求項10】

一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体（１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）と、
前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、を備え、
前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）を有し、
前記検出素子（１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１）と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された前記複数の導体の組合せ（１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５）が前記磁束補正機構として機能し、
前記複数の導体の組合せは、前記検出素子（２１１）の上下面に垂直な第１方向となる位置で、前記第１方向に互いにずらして配置された複数の導体（２１３～２１５）であり、
前記第１方向と、前記複数の導体それぞれの電流流通方向とに垂直な方向を第２方向とし、
前記第１方向及び前記第２方向に延びる平面で前記導体を切断する場合における前記導体の切断面の断面積を、前記導体の断面積とし、
前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように、前記位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれの前記断面積が調整されており、
前記複数の導体のうち、前記検出素子との前記第１方向の距離が近い近縦位置導体（２１３）の前記第１方向の幅が、前記近縦位置導体よりも前記検出素子との前記第１方向の距離が遠い遠縦位置導体（２１４，２１５）の前記第１方向の幅よりも広いことにより、前記近縦位置導体の前記断面積が、前記遠縦位置導体の前記断面積よりも大きい、電流センサ（２１０）。

【請求項11】

前記磁束補正機構は、前記位置関係に基づいて設計された磁性体の配置（１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ）を含み、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの前記導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正し、
前記磁性体の配置は、前記複数の導体に対して第２方向となる位置に配置された導体横位置磁性体（１２２ａ，１２２ｂ）を含む請求項８～１０のいずれか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、電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、３相交流モータにおいて各相の出力電流を検出するために、３相交流電力を伝達する３本のバスバに対して、それぞれ１つずつ検出素子を配置する電流センサが記載されている。各検出素子は、検出対象である１本のバスバに流れる電流に起因して発生する磁界を検出するに際して、非検出対象である他の２本のバスバに流れる電流に起因する磁界の影響を受ける。特許文献１は、非検出対象であるバスバに流れる電流に起因する磁界の影響を低減し、各検出素子のＳＮ比を向上させるために、バスバの形状と、検出素子の配置とを工夫するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１３２４９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、３相交流モータにおけるバスバ等の複数の導体に流れる電流をそれぞれ別々に検出するために、１つの導体に１つの検出素子を設ける技術は知られている。しかしながら、複数の導体に流れる電流を一括して１つの検出素子により検出する技術は知られておらず、この場合、複数の導体に流れる電流を複数の検出素子によりそれぞれ別々に検出する場合とは全く別の技術的思想が求められる。

【0005】

検出素子は、導体に流れる電流により発生する磁束を感知して電流検出を行う。複数の導体に流れる電流を複数の検出素子によりそれぞれ別々に検出する場合には、導体と検出素子とは１対１で配置されるため、導体に流れる電流と、検出素子が感知する磁束との対応関係をそれぞれ適切に調整することは比較的容易である。

【0006】

これに対して、複数の導体に流れる電流を一括して１つの検出素子により検出する場合には、各導体と、検出素子との位置関係等により、各導体に流れる電流と、検出素子が感知する磁束との対応関係が相違することがある。例えば、磁束密度は、導体と検出素子との距離の二乗に反比例するため、複数の導体に同量の電流が流れていても、検出素子に近い導体において発生する磁束の磁束密度は、検出素子から遠い導体において発生する磁束の磁束密度よりも高密度になる。その結果、複数の導体に同量の電流が流れているにも関わらず、検出素子に近い導体について検出される電流値は、遠い導体について検出される電流値よりも大きくなる。

【0007】

上記に鑑み、本発明は、複数の導体に流れる電流を一括して１つの検出素子により高精度に検出する電流センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る電流センサは、一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された複数の導体と、前記複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、前記複数の導体に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子と、を備える。前記検出素子と、前記複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、前記複数の導体のそれぞれにおいて、前記導体電流と、前記検出素子が感知する前記導体磁束との対応関係が略等価となるように前記複数の導体のうちに少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構を有する。

【0009】

本発明に係る電流センサによれば、検出素子は、複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、複数の導体に流れる電流を一括して検出する。磁束補正機構は、検出素子と、複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体電流と、検出素子が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように導体磁束を補正するように設計されている。このため、各導体と検出素子との位置関係等により、各導体に流れる電流と検出素子が感知する磁束との対応関係が相違することを、緩和することができる。その結果、複数の導体に流れる電流を一括して１つの検出素子により高精度に検出する電流センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る電流センサが適用される駆動回路を備える、回転電機の駆動装置。

【図2】第１実施形態に係る電流センサを示す図。

【図3】変形例に係る電流センサを示す図。

【図4】第２実施形態に係る電流センサを示す図。

【図5】第３実施形態に係る電流センサを示す図。

【図6】変形例に係る電流センサを示す図。

【図7】第４実施形態に係る電流センサを示す図。

【図8】第５実施形態に係る電流センサを示す図。

【図9】第６実施形態に係る電流センサを示す図。

【図10】第７実施形態に係る電流センサを示す図。

【図11】第８実施形態に係る電流センサを示す図。

【図12】変形例に係る電流センサを示す図。

【図13】第９実施形態に係る電流センサを示す図。

【図14】変形例に係る電流センサを示す図。

【図15】変形例に係る電流センサを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
第１実施形態に係る検出素子は、３相交流モータである回転電機のＵ相、Ｖ相、Ｗ相を流れる電流を一括して検出するためのセンサであり、例えば、図１に示すような回転電機の駆動装置１０における監視センサＤＴとして用いることができる。

【0012】

図１に、回転電機の駆動制御を実行する駆動装置１０を示す。回転電機は、中性点が開放されたオープン巻線の３相回転電機であり、Ｕ相巻線Ｕと、Ｖ相巻線Ｖと、Ｗ相巻線Ｗとを備えている。駆動装置１０は、駆動回路１１と、制御部１２と、直流電源ＶＤＣとを備えている。駆動回路１１は、第１インバータＩＮＶ１と、第２インバータＩＮＶ２と、高電位接続線Ｌａと、低電位接続線Ｌｂと、接続線スイッチＳＣと、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷと、監視センサＤＴとを備えている。

【0013】

第１インバータＩＮＶ１は、３相インバータであり、直流電源ＶＤＣに接続されており、回転電機のＵ相巻線Ｕの一端に接続された上アームスイッチＳＵ１ａ及び下アームスイッチＳＵ１ｂと、Ｖ相巻線Ｖの一端に接続された上アームスイッチＳＶ１ａ及び下アームスイッチＳＶ１ｂと、Ｗ相巻線Ｗの一端に接続された上アームスイッチＳＷ１ａ及び下アームスイッチＳＷ１ｂとを備える。

【0014】

第２インバータＩＮＶ２は、３相インバータであり、回転電機のＵ相巻線Ｕの他端に接続された上アームスイッチＳＵ２ａ及び下アームスイッチＳＵ２ｂと、Ｖ相巻線Ｖの他端に接続された上アームスイッチＳＶ２ａ及び下アームスイッチＳＶ２ｂと、Ｗ相巻線Ｗの他端に接続された上アームスイッチＳＷ２ａ及び下アームスイッチＳＷ２ｂとを備える。

【0015】

高電位接続線Ｌａは、第１インバータＩＮＶ１の直流高電位側と第２インバータＩＮＶ２の直流高電位側とを接続する配線である。低電位接続線Ｌｂは、第１インバータＩＮＶ１の直流低電位側と前記第２インバータの直流低電位側とを接続する。

【0016】

第１インバータＩＮＶ１において、各相の上アームスイッチＳＵ１ａ，ＳＶ１ａ，ＳＷ１ａの高電位側端子は直流電源ＶＤＣの正極端子に接続され、各相の下アームスイッチＳＵ１ｂ，ＳＶ１ｂ，ＳＷ１ｂの低電位側端子は直流電源ＶＤＣの負極端子に接続されている。上アームスイッチＳＵ１ａ，ＳＶ１ａ，ＳＷ１ａ及び下アームスイッチＳＵ１ｂ，ＳＶ１ｂ，ＳＷ１ｂは、それぞれ半導体スイッチング素子である。

【0017】

第２インバータＩＮＶ２において、各相の上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａの高電位側端子は高電位接続線Ｌａに接続され、各相の下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂの低電位側端子は低電位接続線Ｌｂに接続されている。上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａ及び下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂは、それぞれ半導体スイッチング素子である。なお、半導体スイッチング素子としては、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、逆並列に接続された還流ダイオードを有するＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を例示できる。

【0018】

第１インバータＩＮＶ１において、各相の上アームスイッチＳＵ１ａ，ＳＶ１ａ，ＳＷ１ａと下アームスイッチＳＵ１ｂ，ＳＶ１ｂ，ＳＷ１ｂとの間の中間点は、それぞれ、第１相接続線ＬＵ１，ＬＶ１，ＬＷ１によって、巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの一端（第２インバータＩＮＶ２と接続されていない一端）と接続されている。第２インバータＩＮＶ２において、各相の上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａと下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂとの間の中間点は、それぞれ、第２相接続線ＬＵ２，ＬＶ２，ＬＷ２によって、巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの一端（第１インバータＩＮＶ１と接続されていない一端）と接続されている。第１相接続線ＬＵ１，ＬＶ１，ＬＷ１には、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷとして、それぞれ１つずつの電流センサが設置されている。さらに、３つの第１相接続線ＬＵ１，ＬＶ１，ＬＷ１に流れる全電流を一括して検出可能な１つの電流センサとして、監視センサＤＴが設置されている。

【0019】

接続線スイッチＳＣは、高電位接続線Ｌａに設けられており、高電位接続線Ｌａを導通または遮断することにより、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とを導通または遮断する。接続線スイッチＳＣが閉状態（オン状態）の場合には、駆動回路１１は、Ｈブリッジ回路として利用することができ、回転電機のＨ駆動が可能となる。

【0020】

接続線スイッチＳＣが開状態（オフ状態）の場合には、駆動回路１１によって回転電機のＹ駆動が可能となる。例えば、第２インバータＩＮＶ２の全ての上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａを閉状態とするとともに全ての下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂを開状態とすることにより、回転電機のＹ駆動が可能となる。すなわち、回転電機のＵ相巻線Ｕと、Ｖ相巻線Ｖと、Ｗ相巻線ＷとをＹ結線で接続することができる。この場合、上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａは、Ｙ結線（星形結線）の中性点を構成する中性点構成スイッチに相当する。

【0021】

制御部１２は、ＣＰＵや各種メモリからなるマイコンを備えており、回転電機における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２における各スイッチの開閉（オンオフ）により通電制御を実施する。回転電機の検出情報には、例えば、レゾルバ等の角度検出器により検出される回転子の回転角度（電気角情報）や、電圧センサにより検出される電源電圧（インバータ入力電圧）、電流センサにより検出される各相の通電電流が含まれる。

【0022】

制御部１２は、さらに、接続線スイッチＳＣの開閉を制御する。制御部１２は、Ｈ駆動時には、接続線スイッチＳＣを閉状態に制御し、Ｙ駆動時には、接続線スイッチＳＣを開状態に制御する。制御部１２は、第１インバータＩＮＶ１および第２インバータＩＮＶ２の各スイッチおよび接続線スイッチＳＣを操作する操作信号を生成して出力する。

【0023】

制御部１２は、回転電機をＨ駆動する際には、接続線スイッチＳＣを閉状態に制御して、例えば、交互ＰＷＭ駆動を実行することができる。交互ＰＷＭ駆動は、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とを交互に作動させる非対称スイッチング制御の一例である。

【0024】

制御部１２は、回転電機をＹ駆動する際には、接続線スイッチＳＣを開状態に制御し、第２インバータＩＮＶ２の上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａを閉状態に制御し、第２インバータＩＮＶ２の下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂを開状態に制御することにより、回転電機のＵ相巻線Ｕと、Ｖ相巻線Ｖと、Ｗ相巻線Ｗとは、Ｙ結線された状態となる。より具体的には、巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの第２インバータＩＮＶ２側の巻線端子が、それぞれ上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａを介して接続されることにより、Ｙ結線が実現される。第２インバータＩＮＶ２を利用してＹ結線を構成するとともに、第１インバータＩＮＶ１についてＰＷＭ制御等を実行することにより、回転電機をＹ駆動させることができる。上アームスイッチＳＵ２ａ，ＳＶ２ａ，ＳＷ２ａは、Ｙ結線の中性点を構成する中性点構成スイッチに相当する。下アームスイッチＳＵ２ｂ，ＳＶ２ｂ，ＳＷ２ｂは、中性点を構成しないため、非中性点構成スイッチに相当する。

【0025】

制御部１２は、回転電機のＨ駆動時に、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷが検出する相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷと、監視センサＤＴが検出する全電流ＩＴとを取得し、相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷと、全電流ＩＴとに基づいて、駆動回路１１の故障診断を実行する。より具体的には、制御部１２は、相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの総和電流ＩＳ（三相和演算値）を算出し、その電流波形を、監視センサＤＴの検出値である全電流ＩＴの電流波形と比較する。回転電機のＨ駆動時には、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷが検出するＵ，Ｖ，Ｗ相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷは同位相にならないため打ち消し合うことがない。その結果、３次成分の総和電流ＩＳは零にはならず、正常時には正弦波形となる。なお、制御部１２は、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷから、相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを取得し、３次成分の総和を演算することにより、総和電流ＩＳを得ることができる。

【0026】

例えば、制御部１２は、総和電流ＩＳと全電流ＩＴとの双方が、異常波形である（正常な正弦波形ではない）場合には、素子故障（例えば、各インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２を構成するスイッチング素子の故障）などの故障モードに該当し、駆動回路１１において、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷおよび監視センサＤＴではなく、他の部位の故障であると判断する。

【0027】

また、制御部１２は、総和電流ＩＳが異常波形であり、かつ、全電流ＩＴが正常波形である場合には、相電流センサ故障の故障モードに該当し、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷの少なくともいずれかが故障したと判断する。

【0028】

また、制御部１２は、総和電流ＩＳが正常波形であり、かつ、全電流ＩＴが異常波形である場合には、監視センサ故障の故障モードに該当し、監視センサＤＴが故障したと判断する。

【0029】

また、制御部１２は、総和電流ＩＳと全電流ＩＴとの双方が正常な正弦波形である場合には、相電流センサＤＵ，ＤＶ，ＤＷおよび監視センサＤＴの全てが正常であると判断する。

【0030】

図２に、第１実施形態に係る電流センサ１００を示す。電流センサ１００は、検出素子１０１と、複数の磁性体１０２ａ～１０２ｃと、複数の導体１０３～１０５と、回路基板１０６と、ケーシング１０７とを備えている。なお、図２（ａ）は電流センサ１００の断面図であり、図２（ｂ）は電流センサ１００の導体１０３～１０５の平面図であり、導体１０３～１０５と、検出素子１０１および磁性体１０２ａ，１０２ｂとの平面方向における位置関係を示す図である。

【0031】

複数の導体１０３～１０５は、いわゆるバスバであり、それぞれ、その一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続されている。より具体的には、導体１０３は、回転電機のＵ相に導通接続され、導体１０４は、Ｖ相に導通接続され、導体１０５は、Ｗ相に導通接続されている。導体１０３～１０５は、ｘｙ平面を平面方向とする平板状であり、形状および大きさは略同一である。導体１０３～１０５は、その一部がケーシング１０７内に収容されている。

【0032】

検出素子１０１は、回路基板１０６の上面（図２に示すｚ軸の正方向側の面）に設置されている。回路基板１０６の上面には、検出素子１０１に対してｘ軸の負方向および正方向となる位置に、それぞれ、磁性体１０２ａ，１０２ｂが設置されている。検出素子１０１、磁性体１０２ａ～１０２ｃ、および回路基板１０６は、その全体がケーシング１０７内に収容されている。

【0033】

３つの導体１０３～１０５は、検出素子１０１に対してｚ軸の負方向となる位置において、ｘ軸方向にずらして配置されている。導体１０４は、検出素子１０１の真下に配置され、導体１０３，１０５は、検出素子１０１の真下よりもｘ軸の負方向および正方向にずれた位置に配置されている。導体１０３は、磁性体１０２ａの真下に配置され、導体１０５は、磁性体１０２ｂの真下に配置されている。導体１０４の真下となる位置には、磁性体１０２ｃが配置されている。

【0034】

ここで、検出素子１０１の上下面に垂直なｚ軸方向を第１方向とし、第１方向に垂直なｘ軸方向を第２方向とすると、導体１０３～１０５は、検出素子１０１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されているといえる。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１０３～１０５の通電方向である。また、磁性体１０２ａ，１０２ｂは、検出素子１０１の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体に相当し、磁性体１０２ｃは、導体１０３～１０５を介して検出素子１０１と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体に相当する。

【0035】

導体１０３には、導体電流として、回転電機のＵ相電流がｙ軸の正方向に流れる。導体１０４には、導体電流として、回転電機のＶ相電流がｙ軸の正方向に流れる。導体１０５には、導体電流として、回転電機のＷ相電流がｙ軸の正方向に流れる。検出素子１０１は、導体電流により発生する磁束を検出することにより導体電流を検出するコアレス電流素子である。検出素子１０１は、Ｕ相電流によって発生するＵ相磁束、Ｖ相電流によって発生するＶ相磁束、およびＷ相電流によって発生するＷ相磁束を感知し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を一括して検出する。ｙ軸の正方向に流れるＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流によって、検出素子１０１にｘ軸の正方向の磁束Ｍ１，Ｍ２が発生する。検出素子１０１は、磁束Ｍ１、Ｍ２を感知して、磁束Ｍ１，Ｍ２に応じた電圧値を回路基板１０６に出力する。

【0036】

磁性体１０２ａ～１０２ｃは、透磁率を調整できる磁性体を材料とする。磁性体１０２ａ～１０２ｃは、低磁気抵抗の閉回路を構成して、Ｕ相磁束とＷ相磁束の磁束密度と向きとを調整する。例えば、磁束密度は、導体１０３～１０５と検出素子１０１との距離の二乗に反比例するため、磁性体１０２ａ～１０２ｃが存在しない場合には、導体１０３～１０５に同量の電流が流れていても、検出素子１０１に近い導体において発生する磁束Ｍ１の磁束密度は、検出素子１０１から遠い導体１０３，１０５において発生する磁束Ｍ２の磁束密度よりも高密度になる。図２（ａ）に示すように、磁性体１０２ａ～１０２ｃを設けることにより、低磁気抵抗の閉回路が構成され、導体１０４に流れるＶ相電流と磁束Ｍ１との対応関係と、導体１０３，１０５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍ２との対応関係とを略等価にすることができる。

【0037】

上記のとおり、電流センサ１００は、一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された３つの導体１０３～１０５と、導体１０３～１０５にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、３つの導体１０３～１０５に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子１０１とを備える。電流センサ１００は、さらに、磁性体１０２ａ～１０２ｃを備える。磁性体１０２ａ～１０２ｃの配置は、検出素子１０１と、３つの導体１０３～１０５のそれぞれとの位置関係に基づいて、３つの導体のそれぞれにおいて、導体電流と、検出素子１０１が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように３つの導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構として機能する。このため、各導体１０３～１０５と、検出素子１０１との位置関係等により、各導体１０３～１０５に流れる電流と、検出素子１０１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができる。その結果、電流センサ１００によれば、導体１０３～１０５に流れる電流を一括して１つの検出素子１０１により高精度に検出できる。

【0038】

電流センサ１００のように、導体１０３～１０５が、検出素子１０１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されている場合には、図２に示すように、検出素子１０１の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体１０２ａ，１０２ｂと、導体１０３～１０５を介して検出素子１０１と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体１０２ｃとを含むように、磁性体の配置を構成する。これにより、各導体１０３～１０５に流れる電流と、検出素子１０１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができ、導体１０３～１０５に流れる電流を一括して１つの検出素子１０１により高精度に検出できる。

【0039】

（変形例）
図３に、変形例に係る電流センサ１１０を示す。電流センサ１１０は、検出素子１１１と、複数の磁性体１１２ａ～１１２ｃと、複数の導体１１３～１１５と、回路基板１１６と、ケーシング１１７とを備えている。導体１１３～１１５は、ｙｚ平面を平面方向とする平板状である点において、図２に示す導体１０３～１０５と相違している。その他の構成については、電流センサ１００と同様であるため、図２に１００番台で示す各構成を１１０番台に読み替えることにより、図３に示す各構成の説明を省略する。

【0040】

検出素子１１１の上下面に垂直なｚ軸方向を第１方向とし、第１方向に垂直なｘ軸方向を第２方向とすると、導体１１３～１１５は、検出素子１１１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されているといえる。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１１３～１１５の通電方向である。また、磁性体１１２ａ，１１２ｂは、検出素子１１１の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体に相当し、磁性体１１２ｃは、導体１１３～１１５を介して検出素子１１１と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体に相当する。

【0041】

検出素子１１１は、Ｕ相電流によって発生するＵ相磁束、Ｖ相電流によって発生するＶ相磁束、Ｗ相電流によって発生するＷ相磁束を感知し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を一括して検出する。検出素子１１１は、ｘ軸の正方向の磁束Ｍ１１，Ｍ１２を感知する。

【0042】

電流センサ１００と同様に、電流センサ１１０においても、導体１１３～１１５は、検出素子１１１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されている。この場合には、電流センサ１００と同様に、検出素子１１１の第２方向に配置されたセンサ横位置磁性体１１２ａ，１１２ｂと、導体１１３～１１５を介して検出素子１１１と対向する位置に配置されたセンサ対向位置磁性体１１２ｃとを含むように、磁性体の配置を構成することにより、各導体１１３～１１５に流れる電流と、検出素子１１１が感知する磁束Ｍ１１，Ｍ１２との対応関係が相違することを緩和することができる。導体１１３～１１５に流れる電流を一括して１つの検出素子１１１により高精度に検出できる。

【0043】

（第２実施形態）
図４に、第２実施形態に係る電流センサ１２０を示す。電流センサ１２０は、検出素子１２１と、複数の磁性体１２２ａ，１２２ｂと、複数の導体１２３～１２５と、回路基板１２６と、ケーシング１２７とを備えている。電流センサ１２０は、導体１２３～１２５が検出素子１２１に対してｚ軸の負方向となる位置においてｚ軸方向にずらして配置されている点、および、磁性体１２２ａ，１２２ｂが導体１２３～１２５に対して第２方向に配置されている点において、電流センサ１００と相違している。その他の構成については、電流センサ１００と同様であるため、図２に１００番台で示す各構成を１２０番台に読み替えることにより、図４に示す各構成の説明を省略する。

【0044】

３つの導体１２３～１２５は、検出素子１２１に対してｚ軸の負方向となる位置において、ｚ軸方向にずらして配置されている。導体１２３～１２５は、検出素子１２１の真下において、検出素子１２１に近い側から遠い側に向かって、導体１２３，導体１２４，導体１２５の順序で配置されている。導体１２４，１２５に対してｘ軸の負方向および正方向となる位置に、それぞれ磁性体１２２ａ，１２２ｂが配置されている。

【0045】

導体１２３～１２５は、検出素子１２１の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置されているといえる。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１２３～１２５の通電方向である。また、磁性体１２２ａ，１２２ｂは、導体１２３～１２５に対して第２方向となる位置に配置された導体横位置磁性体に相当する。

【0046】

検出素子１２１は、Ｕ相電流によって発生するＵ相磁束、Ｖ相電流によって発生するＶ相磁束、Ｗ相電流によって発生するＷ相磁束を感知し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を一括して検出する。検出素子１２１は、ｘ軸の正方向の磁束Ｍ２１，Ｍ２２を感知する。

【0047】

上記のとおり、電流センサ１２０は、一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された３つの導体１２３～１２５と、導体１２３～１２５にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、３つの導体１２３～１２５に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子１２１とを備える。電流センサ１２０は、さらに、磁性体１２２ａ，１２２ｂを備える。磁性体１２２ａ，１２２ｂは、検出素子１２１と、３つの導体１２３のそれぞれとの位置関係に基づいて、３つの導体のそれぞれにおいて、導体電流と、検出素子１２１が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように３つの導体のうちに少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構として機能する。このため、各導体１２３～１２５と、検出素子１２１との位置関係等により、各導体１２３～１２５に流れる電流と、検出素子１２１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができる。その結果、電流センサ１２０によれば、導体１２３～１２５に流れる電流を一括して１つの検出素子１２１により高精度に検出できる。

【0048】

電流センサ１２０のように、導体１２３～１２５が、検出素子１２１の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置されている場合には、図４に示すように、導体１２３～１２５に対して第２方向となる位置に配置された導体横位置磁性体１２２ａ，１２２ｂを含むように、磁性体の配置を構成する。これにより、各導体１２３～１２５に流れる電流と、検出素子１２１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができ、導体１２３～１２５に流れる電流を一括して１つの検出素子１２１により高精度に検出できる。

【0049】

上記の各実施形態では、磁束補正機構として、検出素子と、３つの導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された磁性体の配置を含む電流センサ１００，１１０，１２０について説明したが、磁束補正機構としての機能を有するためには、各磁性体は、検出素子と、３つの導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、その配置が設計され、３つの導体のうちの少なくともいずれか１つの導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正するものであればよい。

【0050】

（第３実施形態）
図５に、第３実施形態に係る電流センサ１３０を示す。電流センサ１３０は、検出素子１３１と、複数の導体１３３～１３５と、回路基板１３６と、ケーシング１３７とを備えている。電流センサ１３０は、導体１３３～１３５の形状および大きさが略同一でない点、および、磁性体を備えていない点において、電流センサ１００と相違している。その他の構成については、電流センサ１００と同様であるため、図２に１００番台で示す各構成を１３０番台に読み替えることにより、図５に示す各構成の説明を省略する。

【0051】

３つの導体１３３～１３５は、検出素子１３１に対してｚ軸の負方向となる位置において、ｘ軸方向にずらして配置されている。導体１３４は、検出素子１３１の真下に配置され、導体１３３，１３５は、検出素子１０１の真下よりもｘ軸の負方向および正方向にずれた位置に配置されている。導体１３３～１３５は、検出素子１３１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されている。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１３３～１３５の通電方向である。

【0052】

図３（ｂ）に示すように、導体１３３は、ｘ軸方向の負方向において切り欠きが設けられた略Ｕ字状であり、ｙ軸方向の両端部１３３ａ，１３３ｃと、ｙ軸方向において両端部１３３ａ、１３３ｃの間に位置する中央部１３３ｂとを備えている。中央部１３３ｂのｘ軸方向の幅は、両端部１３３ａ，１３３ｃのｘ軸方向の幅よりも狭い。

【0053】

導体１３４は、ｘ軸方向の負方向および正方向において切り欠きが設けられた略Ｉ字状であり、ｙ軸方向の両端部１３４ａ，１３４ｃと、ｙ軸方向において両端部１３４ａ、１３４ｃの間に位置する中央部１３４ｂとを備えている。中央部１３４ｂのｘ軸方向の幅は、両端部１３４ａ，１３４ｃのｘ軸方向の幅よりも狭い。

【0054】

導体１３５は、ｘ軸方向の正方向において切り欠きが設けられた略Ｕ字状であり、ｙ軸方向の両端部１３５ａ，１３５ｃと、ｙ軸方向において両端部１３５ａ、１３５ｃの間に位置する中央部１３５ｂとを備えている。中央部１３５ｂのｘ軸方向の幅は、両端部１３５ａ，１３５ｃのｘ軸方向の幅よりも狭い。導体１３３～１３５に示すように、切り欠きは、検出素子１３１からより遠い側に設けることが好ましい。

【0055】

そして、導体１３４の中央部１３４ｂのｘ軸方向の幅は、導体１３３，１３５の中央部１３３ｂ，１３５ｂのｘ軸方向の幅よりも広い。導体１３３～１３５は、ｚ軸方向の厚みは同じであるため、導体１３４の中央部１３４ｂにおけるＶ相電流の流れ方向の断面積は、導体１３３，１３５の中央部１３３ｂ，１３５ｂにおけるＵ相電流およびＷ相電流の流れ方向の断面積よりも広い。

【0056】

すなわち、導体１３３～１３５は、導体電流の流れ方向（ｙ軸方向）の両端部１３３ａ，１３３ｃ，１３４ａ，１３４ｃ，１３５ａ，１３５ｃの第２方向（ｘ軸方向）の幅よりも中央部１３３ｂ，１３４ｂ，１３５ｂの第２方向の幅が狭くなっている。また、導体１３４は、検出素子１３１との第２方向の距離が近い近横位置導体に相当し、導体１３３，１３５は、近横位置導体よりも検出素子１３１との第２方向の距離が遠い遠横位置導体に相当する。そして、近横位置導体に相当する導体１３４の中央部１３４ｂは、遠横位置導体に相当する１３３，１３５の中央部１３３ｂ，１３５ｂよりも第２方向の幅が広いことにより、導体電流の流れ方向の断面積が大きい。

【0057】

検出素子１３１は、Ｕ相電流によって発生するＵ相磁束、Ｖ相電流によって発生するＶ相磁束、Ｗ相電流によって発生するＷ相磁束を感知し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を一括して検出する。検出素子１３１は、ｘ軸の正方向の磁束Ｍ３１，Ｍ３２を感知する。図５（ｂ）に示すように、検出素子１３１と、３つの導体１３３～１３５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体１３３～１３５の形状を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１３４に流れるＶ相電流と磁束Ｍ３１との対応関係と、導体１３３，１３５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍ３２との対応関係とを略等価にすることができる。

【0058】

磁束密度は、導体１３３～１３５と検出素子１３１との距離の２乗に反比例するため、この距離の相違による磁束密度の相違を打ち消すように、導体電流の流れ方向の断面積を設計することが好ましい。例えば、検出素子１３１と導体１３４との距離を基準として、検出素子１３１と導体１３３との距離がＲｕ倍、検出素子１３１と導体１３５との距離がＲｗ倍である場合には、Ｕ相電流の流路断面積Ｓｕは、Ｓｕ×Ｒｕ＾２＝Ｓｖ、Ｗ相電流の流路断面積Ｓｗは、Ｓｗ×Ｒｗ＾２＝Ｓｖにより、算出できる。なお、Ｒｕ＾２は、Ｒｕの２乗であり、Ｒｗ＾２は、Ｒｗの２乗である。

【0059】

上記のとおり、電流センサ１３０は、一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続された３つの導体１３３～１３５と、導体１３３～１３５にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、３つの導体１３３～１３５に流れる電流を一括して検出する１つの検出素子１３１とを備える。電流センサ１３０においては、検出素子１３１と、３つの導体１３３～１３５のそれぞれとの位置関係に基づいて、３つの導体１３３～１３５のそれぞれの形状および大きさが設計されている。このように設計された３つの導体１３３～１３５の組合せは、導体電流と、検出素子１３１が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように３つの導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構として機能する。このため、各導体１３３～１３５と、検出素子１３１との位置関係等により、各導体１３３～１３５に流れる電流と、検出素子１３１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができる。その結果、電流センサ１３０によれば、導体１３３～１３５に流れる電流を一括して１つの検出素子１３１により高精度に検出できる。

【0060】

電流センサ１３０のように、導体１３３～１３５が、検出素子１３１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置されている場合には、図５に示すように設計された導体１３３～１３５の組合せを採用できる。これにより、検出素子１３１に近い導体１３４に流れるＶ相電流の流れ方向の断面積を、検出素子１３１から遠い導体１３３，１３５に流れるＵ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積よりも広くすることができる。その結果、各導体１３３～１３５に流れる電流と、検出素子１３１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができ、導体１３３～１３５に流れる電流を一括して１つの検出素子１３１により高精度に検出できる。

【0061】

（変形例）
なお、図６に示す電流センサ１４０のように、導体１４４が導体１４３，１４５よりも下方に配置され、ｚ軸方向に見ると導体１４４の一部と、導体１４３，１４５の一部とが重なっている場合にも、第３実施形態に係る技術を適用できる。すなわち、導体１４４は、導体１３４と同様の略Ｉ字状とし、導体１４３，１４５は略Ｕ字状とし、検出素子１３１と各導体１３３～１３５の距離の２乗に基づいて、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１４４に流れるＶ相電流と磁束との対応関係と、導体１４３，１４５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束との対応関係とを略等価にすることができる。

【0062】

（第４実施形態）
図７に、第４実施形態に係る電流センサ１５０を示す。電流センサ１５０は、検出素子１５１と、複数の導体１５３～１５５と、回路基板１５６と、ケーシング１５７とを備えている。電流センサ１５０は、導体１５３～１５５が検出素子１５１に対してｚ軸の負方向となる位置においてｚ軸方向にずらして配置されている点、および、導体１５３～１５５が互いに相違している点において、電流センサ１３０と相違している。その他の構成については、電流センサ１３０と同様であるため、図５に１３０番台で示す各構成を１５０番台に読み替えることにより、図７に示す各構成の説明を省略する。

【0063】

３つの導体１５３～１５５は、検出素子１５１に対してｚ軸の負方向となる位置において、ｚ軸方向にずらして配置されている。導体１５３～１５５は、検出素子１５１の真下において、検出素子１５１に近い側から遠い側に向かって、導体１５３，導体１５４，導体１５５の順序で配置されている。導体１５３～１５５は、検出素子１５１の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置されているといえる。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１５３～１５５の通電方向である。

【0064】

導体１５３～１５５は、導体１３４と同様に、ｘ軸方向の負方向および正方向において切り欠きが設けられた略Ｉ字状である。その中央部１５３ｂ，１５４ｂ，１５５ｂのｘ軸方向の幅は、両端部１５３ａ，１５３ｃ，１５４ａ，１５４ｃ，１５５ａ，１５５ｃのｘ軸方向の幅よりも狭い。そして、中央部のｘ軸方向の幅は、中央部１５５ｂ，中央部１５４ｂ、中央部１５３ｂの順序で広くなっている。

【0065】

すなわち、導体１５３～１５５は、検出素子１５１の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置された複数の導体の組合せに相当する。導体１５３～１５５は、導体電流の流れ方向の両端部１５３ａ，１５３ｃ，１５４ａ，１５４ｃ，１５５ａ，１５５ｃの第２方向の幅よりも中央部１５３ｂ，１５４ｂ，１５５ｂの第２方向の幅が狭くなっている。また、導体１５３は、検出素子１５１との第１方向の距離が近い近縦位置導体に相当し、導体１５４，１５５は、近縦位置導体よりも検出素子１５１との第１方向の距離が遠い遠縦位置導体に相当する。そして、近縦位置導体に相当する導体１５３の中央部１５３ｂは、遠縦位置導体に相当する１５４，１５５の中央部１５４ｂ，１５５ｂよりも第２方向の幅が広いことにより、導体電流の流れ方向の断面積が大きい。

【0066】

第３実施形態と同様に、中央部１５３ｂ，１５４ｂ，１５５ｂのｘ軸方向の幅は、導体１５３～１５５と検出素子１５１との距離の２乗に基づいて設計できる。例えば、検出素子１５１と導体１５３との距離を基準として、検出素子１５１と導体１５４との距離がＲｖ倍、検出素子１５１と導体１５５との距離がＲｗ倍である場合には、Ｖ相電流の流路断面積Ｓｖは、Ｓｖ×Ｒｖ＾２＝Ｓｕ、Ｗ相電流の流路断面積Ｓｗは、Ｓｗ×Ｒｗ＾２＝Ｓｕにより、算出できる。

【0067】

上記のとおり、電流センサ１５０における３つの導体１５３～１５５の組合せは、導体電流と、検出素子１５１が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように３つの導体のうちの少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する磁束補正機構として機能する。このため、導体１５３～１５５に流れる電流を一括して１つの検出素子１５１により高精度に検出できる。

【0068】

電流センサ１５０のように、導体１５３～１５５が、検出素子１５１の第１方向となる位置で、第１方向に互いにずらして配置されている場合には、図５に示すように設計された導体１５３～１５５の組合せを採用できる。これにより、検出素子１５１に近い導体１５３に流れるＵ相電流の流れ方向の断面積を、検出素子１５１から遠い導体１５４，１５５に流れるＶ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積よりも広くすることができる。その結果、各導体１５３～１５５に流れる電流と、検出素子１５１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができ、導体１５３～１５５に流れる電流を一括して１つの検出素子１５１により高精度に検出できる。

【0069】

（第５実施形態）
図８に、第５実施形態に係る電流センサ１６０を示す。電流センサ１６０は、検出素子１６１と、複数の導体１６３～１６５と、回路基板１６６と、ケーシング１６７とを備えている。導体１６３～１６５は、ｙｚ平面を平面方向とする平板状である点、および、導体１６３～１６５がいずれも略Ｕ字状である点において、図５に示す電流センサ１３０と相違している。その他の構成については、電流センサ１３０と同様であるため、図５に１３０番台で示す各構成を１６０番台に読み替えることにより、図７に示す各構成の説明を省略する。

【0070】

導体１６３～１６５は、検出素子１６１の第１方向（ｚ軸方向）となる位置で、第２方向（ｘ軸方向）に互いにずらして配置されている。なお、第１方向および第２方向に垂直なｙ軸方向は、導体１６３～１６５の通電方向である。

【0071】

導体１６３～１６５は、ｚ軸方向の負方向において切り欠きが設けられた略Ｕ字状である。その中央部１６３ｂ，１６４ｂ，１６５ｂのｚ軸方向の幅は、両端部１６３ａ，１６３ｃ，１６４ａ，１６４ｃ，１６５ａ，１６５ｃのｚ軸方向の幅よりも狭い。そして、中央部１６４ｂのｚ軸方向の幅は、中央部１６３ｂ，１６５ｂよりも広い。導体１６３～１６５は、ｘ軸方向の厚みは同じであるため、導体１６４の中央部１６４ｂにおけるＶ相電流の流れ方向の断面積は、導体１６３，１６５の中央部１６３ｂ，１６５ｂにおけるＵ相電流およびＷ相電流の流れ方向の断面積よりも広い。

【0072】

検出素子１６１は、Ｕ相電流によって発生するＵ相磁束、Ｖ相電流によって発生するＶ相磁束、Ｗ相電流によって発生するＷ相磁束を感知し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を一括して検出する。検出素子１６１は、ｘ軸の正方向の磁束Ｍ１１，Ｍ１２を感知する。

【0073】

第３実施形態と同様に、検出素子１６１と各導体１６３～１６５の距離の２乗に基づいて、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１６４に流れるＶ相電流と磁束との対応関係と、導体１６３，１６５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束との対応関係とを略等価にすることができる。

【0074】

上記のとおり、導体１６３～１６５は、検出素子１６１の第１方向となる位置で、第２方向に互いにずらして配置された複数の導体の組合せに相当する。導体１６３～１６５は、導体電流の流れ方向の両端部１６３ａ，１６３ｃ，１６４ａ，１６４ｃ，１６５ａ，１６５ｃの第１方向の幅よりも中央部１６３ｂ，１６４ｂ，１６５ｂの第１方向の幅が狭くなっている。また、導体１６４は、検出素子１６１との第２方向の距離が近い近横位置導体に相当し、導体１６３，１６５は、近横位置導体よりも検出素子１６１との第２方向の距離が遠い遠横位置導体に相当する。そして、近横位置導体に相当する導体１６４の中央部１６４ｂは、遠横位置導体に相当する１６３，１６５の中央部１６３ｂ，１６５ｂよりも第１方向の幅が広いことにより、導体電流の流れ方向の断面積が大きい。

【0075】

電流センサ１６０のように、導体１６３～１６５がｙｚ平面を平面方向とする平板状である場合には、ｚ軸方向に切り欠きを設けて、中央部１６３ｂ，１６４ｂ，１６５ｂを調整するように設計された導体１６３～１６５の組合せを採用できる。これにより、検出素子１６１に近い導体１６４に流れるＶ相電流の流れ方向の断面積を、検出素子１６１から遠い導体１６３，１６５に流れるＵ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積よりも広くすることができる。その結果、各導体１６３～１６５に流れる電流と、検出素子１６１が感知する磁束との対応関係が相違することを緩和することができ、導体１６３～１６５に流れる電流を一括して１つの検出素子１６１により高精度に検出できる。

【0076】

（第６実施形態）
図９に、第６実施形態に係る電流センサ１７０を示す。電流センサ１７０は、検出素子１７１と、複数の導体１７３～１７５と、回路基板１７６と、ケーシング１７７とを備えている。導体１７３～１７５は、導体１７３～１７５のｘ軸方向の幅全体を変えている点において、図５に示す電流センサ１３０と相違している。その他の構成については、電流センサ１３０と同様であるため、図５に１３０番台で示す各構成を１７０番台に読み替えることにより、図９に示す各構成の説明を省略する。

【0077】

第３実施形態と同様に、検出素子１７１と、３つの導体１７３～１７５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体１７３～１７５のｘ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１７４に流れるＶ相電流と磁束Ｍ７１との対応関係と、導体１７３，１７５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍ７２との対応関係とを略等価にすることができる。

【0078】

（第７実施形態）
図１０に、第７実施形態に係る電流センサ１８０を示す。電流センサ１８０は、検出素子１８１と、複数の導体１８３～１８５と、回路基板１８６と、ケーシング１８７とを備えている。導体１８３～１８５は、導体１８３～１８５のｘ軸方向の幅全体を変えている点において、図７に示す電流センサ１５０と相違している。その他の構成については、電流センサ１５０と同様であるため、図７に１５０番台で示す各構成を１８０番台に読み替えることにより、図１０に示す各構成の説明を省略する。

【0079】

第４実施形態と同様に、検出素子１８１と、３つの導体１８３～１８５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体１８３～１８５のｘ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１８３に流れるＵ相電流と磁束Ｍ８１との対応関係と、導体１８４，１８５にそれぞれ流れるＶ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍ８２との対応関係とを略等価にすることができる。

【0080】

（変形例）
図１１に、変形例に係る電流センサ１９０を示す。電流センサ１９０は、検出素子１９１と、複数の導体１９３～１９５と、回路基板１９６と、ケーシング１９７とを備えている。導体１９３～１９５は、ｚ軸方向の幅全体を変えている点において、図８に示す電流センサ１６０と相違している。その他の構成については、電流センサ１６０と同様であるため、図８に１６０番台で示す各構成を１９０番台に読み替えることにより、図１１に示す各構成の説明を省略する。

【0081】

第５実施形態と同様に、検出素子１９１と、３つの導体１９３～１９５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体１９３～１９５のｚ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体１９４に流れるＶ相電流と磁束Ｍとの対応関係と、導体１９３，１９５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍとの対応関係とを略等価にすることができる。

【0082】

（第８実施形態）
図１２に、第８実施形態に係る電流センサ２００を示す。電流センサ２００は、検出素子２０１と、複数の導体２０３～２０５と、回路基板２０６と、ケーシング２０７とを備えている。導体２０３～２０５は、ｘ軸方向に替えて、ｚ軸方向の幅全体を変えている点において、図９に示す電流センサ１７０と相違している。その他の構成については、電流センサ１７０と同様であるため、図９に１７０番台で示す各構成を２００番台に読み替えることにより、図１２に示す各構成の説明を省略する。

【0083】

第６実施形態と同様に、検出素子２０１と、３つの導体２０３～２０５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体２０３～２０５のｚ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体２０４に流れるＶ相電流と磁束Ｍとの対応関係と、導体２０３，２０５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍとの対応関係とを略等価にすることができる。

【0084】

（第９実施形態）
図１３に、第９実施形態に係る電流センサ２１０を示す。電流センサ２１０は、検出素子２１１と、複数の導体２１３～２１５と、回路基板２１６と、ケーシング２１７とを備えている。導体２１３～２１５は、ｘ軸方向に替えて、ｚ軸方向の幅を変えている点において、図１０に示す電流センサ１８０と相違している。その他の構成については、電流センサ１８０と同様であるため、図１０に１８０番台で示す各構成を２１０番台に読み替えることにより、図１３に示す各構成の説明を省略する。

【0085】

第７実施形態と同様に、検出素子２１１と、３つの導体２１３～２１５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体２１３～２１５のｚ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体２１３に流れるＵ相電流と磁束Ｍ１１１との対応関係と、導体２１４，２１５にそれぞれ流れるＶ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍ１１２との対応関係とを略等価にすることができる。

【0086】

（変形例）
図１４に、変形例に係る電流センサ２２０を示す。電流センサ２２０は、検出素子２２１と、複数の導体２２３～２２５と、回路基板２２６と、ケーシング２２７とを備えている。導体２２３～２２５は、ｙｚ平面を平面方向とする平板状である点、および、ｚ軸方向に替えて、ｘ軸方向の幅を変えている点において、図１２に示す電流センサ２００と相違している。その他の構成については、電流センサ２００と同様であるため、図１２に２００番台で示す各構成を２２０番台に読み替えることにより、図１４に示す各構成の説明を省略する。

【0087】

第８実施形態と同様に、検出素子２２１と、３つの導体２２３～２２５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体２２３～２２５のｘ軸方向の幅を設計し、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することにより、導体２２４に流れるＶ相電流と磁束Ｍとの対応関係と、導体２２３，２２５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍとの対応関係とを略等価にすることができる。

【0088】

（変形例）
図１５に、変形例に係る電流センサ２３０を示す。電流センサ２３０は、検出素子２３１と、複数の導体２３３～２３５と、回路基板２３６と、ケーシング２３７とを備えている。導体２３３～２３５は、図５に示す電流センサ１３０と同様に導体２３３～２３５の形状を変更している点において、図１２に示す電流センサ２００と相違している。その他の構成については、電流センサ２００と同様であるため、図１２に２００番台で示す各構成を２３０番台に読み替えることにより、図１４に示す各構成の説明を省略する。

【0089】

電流センサ２３０は、第３実施形態に係る技術と、第８実施形態に係る技術とを併せて適用した技術に関する。検出素子２３１と、３つの導体２３３～２３５のそれぞれとの位置関係に基づいて、導体２３３～２３５のｚ軸方向の幅を設計し、その中央部におけるｘ軸方向の幅を設計して、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の流れ方向の断面積を調整することができる。これにより、導体２３４に流れるＶ相電流と磁束Ｍとの対応関係と、導体２３３，２３５にそれぞれ流れるＵ相電流、Ｗ相電流と磁束Ｍとの対応関係とを略等価にすることができる。

【0090】

なお、上記の各実施形態において、磁束補正機構としての複数の導体の組合せについて説明したが、磁束補正機構としての機能を有するためには、複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの導体磁束について、磁束密度、磁束の向き、および検出素子との距離との少なくともいずれか一方を補正するものであればよい。また、複数の導体は、３つの導体に限定されず、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。

【0091】

また、図１５において具体例を挙げたように、上記に説明した各実施形態は、適宜、組み合わせて用いることができる。例えば、磁束補正機構として、磁性体の配置と、導体の組合せとの双方を備えた電流センサであってもよい。

【0092】

上記の各実施形態によれば、下記の効果を得ることができる。

【0093】

電流センサは、複数の導体と、１つの検出素子と、磁束補正機構とを備える。複数の導体は、一端が駆動回路に導通接続され、他端が回転電機に導通接続されている。検出素子は、複数の導体にそれぞれ流れる導体電流によってそれぞれ発生する導体磁束を感知して、複数の導体に流れる電流を一括して検出する。磁束補正機構は、検出素子と、複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて、複数の導体のそれぞれにおいて、導体電流と、検出素子が感知する導体磁束との対応関係が略等価となるように複数の導体のうちに少なくともいずれか１つについて導体磁束を補正する。各導体と、検出素子との位置関係等により、各導体に流れる電流と、検出素子が感知する磁束との対応関係が相違することを、磁束補正機構により緩和することができる。その結果、複数の導体に流れる電流を一括して１つの検出素子により高精度に検出する電流センサを提供できる。

【0094】

磁束補正機構は、検出素子と、複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された磁性体の配置（例えば、磁性体１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂの配置）を含んでいてもよい。このような磁性体の配置は、複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの導体磁束について、磁束密度と磁束の向きとの少なくともいずれか一方を補正するように構成されていることが好ましい。磁性体の配置により、低磁気抵抗の閉回路が構成され、複数の導体に流れる導体電流と磁束との対応関係を、それぞれ略等価にすることができる。

【0095】

磁束補正機構は、検出素子と、複数の導体のそれぞれとの位置関係に基づいて設計された複数の導体の組合せ（例えば、導体１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５の組合せ）を含んでいてもよい。このような複数の導体の組合せは、複数の導体のうちの少なくともいずれか１つの導体磁束について、磁束密度、磁束の向き、および検出素子との距離との少なくともいずれか一方を補正するように構成されていることが好ましい。例えば、複数の導体と検出素子との距離に基づいて設計した複数の導体の形状や大きさの組合せにより、複数の導体に流れる導体電流の流れ方向の断面積を調整することにより、複数の導体に流れる導体電流と磁束との対応関係を、それぞれ略等価にすることができる。

【0096】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0097】

１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０，１９０，２００，２１０，２２０，２３０…電流センサ、１０３～１０５，１１３～１１５，１２３～１２５，１３３～１３５，１４３～１４５，１５３～１５５，１６３～１６５，１７３～１７５，１８３～１８５，１９３～１９５，２０３～２０５，２１３～２１５，２２３～２２５，２３３～２３５…導体、１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１，２０１，２１１，２２１，２３１…検出素子、１０２ａ～１０２ｃ，１１２ａ～１１２ｃ，１２２ａ，１２２ｂ…磁性体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】