JP2007198904A - Current detecting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current detecting device capable of accurately detecting current to be detected over a wide range. <P>SOLUTION: A core 1 is made annular and has a gap section 1a in its portion, and a magnetic field is generated at the gap section 1a in accordance with the magnitude of the current to be detected flowing in a surrounding current line 10. A Hall IC 2 is disposed in the gap section 1a of the core 1 and outputs a Hall voltage corresponding to the magnitude of the magnetic field generated at the gap section 1a. A filter 3 whose time constant is variable, is disposed on the signal output side of the Hall IC 2. A controller 4 varies the time constant of the filter 3, so as to increase it on the low-load side, from a drive signal (engine start signal) of a starter motor 12 connected to the current line 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホール素子を用いた電流検出装置に関するものである。   The present invention relates to a current detection device using a Hall element.

ホール素子を用いた電流検出装置として、環状のコアにおける間隙部(ギャップ部)にホール素子を配置し、コアによって囲まれた空間に配した電流線に被検出電流が流れるとコアの間隙部に被検出電流の大きさ応じた磁界が発生し、この磁界をホール素子のホール電圧として検出する構造が知られている(例えば特許文献1)。
特開昭62−163974号公報
As a current detection device using a Hall element, a Hall element is arranged in a gap (gap) in an annular core, and when a current to be detected flows in a current line arranged in a space surrounded by the core, a current is detected in the gap of the core. A structure in which a magnetic field corresponding to the magnitude of the detected current is generated and this magnetic field is detected as the Hall voltage of the Hall element is known (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 62-163974

ところが、コアの間隙部にホール素子を配した電流検出装置においては、コアの磁気ヒステリシスが生じない領域で電流を測定すべく大電流用にコアの設計をすると微小電流測定時にノイズの影響を受けやすい。逆に、微小電流を正確に測定すべくコアの設計をすると大電流測定時に磁気ヒステリシスが生じてしまう。このように、大電流(500アンペア以上)の電流値測定が可能で、なおかつ数アンペアの電流値を精度よく測定することができなかった。   However, in a current detection device in which a Hall element is arranged in the gap of the core, if the core is designed for a large current to measure the current in a region where the magnetic hysteresis of the core does not occur, it will be affected by noise when measuring a minute current. Cheap. On the other hand, if the core is designed to accurately measure a minute current, magnetic hysteresis occurs when measuring a large current. Thus, it was possible to measure a current value of a large current (500 amperes or more), and it was not possible to accurately measure a current value of several amperes.

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、その目的は、広い範囲にわたり被検出電流を正確に測定することができる電流検出装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a current detection device capable of accurately measuring a detected current over a wide range.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、ホール素子の信号出力側に設けられ、時定数を変更可能なノイズ除去フィルタと、電流線につながる負荷の駆動信号に基づいて前記ノイズ除去フィルタの時定数を低負荷側では大きくする方向に変更する時定数変更手段と、を備えた電流検出装置を要旨とする。   In order to solve the above-described problems, in the invention described in claim 1, based on a noise removal filter that is provided on the signal output side of the Hall element and that can change the time constant, and a drive signal of a load connected to the current line A gist of the present invention is to provide a current detecting device including time constant changing means for changing the time constant of the noise removal filter in a direction to increase the time constant on the low load side.

請求項1に記載の発明によれば、ホール素子の信号出力側に設けられたノイズ除去フィルタについて、時定数変更手段により、電流線につながる負荷の駆動信号に基づいてノイズ除去フィルタの時定数が低負荷側では大きくする方向に変更される。上述した場合で説明するならば、大電流測定時においてもコアの磁気ヒステリシスが生じないようにコアを設計し、微小電流測定時にはフィルタの時定数を大きくして耐ノイズ性を向上し(S/N比を向上し)高精度化が図られる。よって、広い範囲にわたり被検出電流を正確に測定することができる。   According to the first aspect of the present invention, the time constant of the noise removal filter is set based on the drive signal of the load connected to the current line by the time constant changing means for the noise removal filter provided on the signal output side of the Hall element. On the low load side, the direction is increased. In the case described above, the core is designed so that the magnetic hysteresis of the core does not occur even when measuring a large current, and the time constant of the filter is increased when measuring a minute current to improve the noise resistance (S / N ratio is improved) and high accuracy is achieved. Therefore, the detected current can be accurately measured over a wide range.

請求項2に記載のように、請求項1に記載の電流検出装置において、ノイズ除去フィルタは可変抵抗器を有するRC型ローパスフィルタであり、時定数変更手段はRC型ローパスフィルタの可変抵抗器の抵抗値を変えることによって時定数を変更するようにするとよい。   As described in claim 2, in the current detection device according to claim 1, the noise removal filter is an RC type low-pass filter having a variable resistor, and the time constant changing means is a variable resistor of the RC type low-pass filter. It is preferable to change the time constant by changing the resistance value.

請求項3に記載のように、請求項1に記載の電流検出装置において、ノイズ除去フィルタは可変容量コンデンサを有するRC型ローパスフィルタであり、時定数変更手段はRC型ローパスフィルタの可変容量コンデンサの容量値を変えることによって時定数を変更するようにしてもよい。   According to a third aspect of the present invention, in the current detection device according to the first aspect, the noise removal filter is an RC type low pass filter having a variable capacitor, and the time constant changing means is a variable capacitor of the RC type low pass filter. The time constant may be changed by changing the capacitance value.

請求項4に記載のように、請求項1に記載の電流検出装置において、前記ノイズ除去フィルタは2次のローパスフィルタであってもよい。
請求項5に記載の発明では、ホール素子の信号出力側に設けられたノイズ除去フィルタと、ホール素子の出力側の信号をノイズ除去フィルタから迂回させる第1状態と、ホール素子の出力側の信号をノイズ除去フィルタに通過させる第2状態とに切替可能な信号経路切替手段と、電流線につながる負荷の駆動信号に基づいて前記信号経路切替手段を制御して高負荷側では第1状態に、また、低負荷側では第2状態に切り替える切替制御手段と、を備えた電流検出装置を要旨とする。
As described in claim 4, in the current detection device according to claim 1, the noise removal filter may be a secondary low-pass filter.
According to the fifth aspect of the present invention, a noise removal filter provided on the signal output side of the Hall element, a first state in which a signal on the output side of the Hall element is bypassed from the noise removal filter, and a signal on the output side of the Hall element The signal path switching means that can be switched to the second state that passes the noise removal filter, and the signal path switching means based on the drive signal of the load connected to the current line to control the signal path switching means to the first state on the high load side, Further, the gist of the present invention is a current detection device including switching control means for switching to the second state on the low load side.

請求項5に記載の発明によれば、ホール素子の信号出力側に設けられたノイズ除去フィルタについて、切替制御手段により、電流線につながる負荷の駆動信号に基づいて信号経路切替手段が制御されて高負荷側では第1状態に、また、低負荷側では第2状態に切り替えられる。上述した場合で説明するならば、大電流測定時においてもコアの磁気ヒステリシスが生じないようにコアを設計し、微小電流測定時にはノイズ除去フィルタを通過させて耐ノイズ性を向上し(S/N比を向上し)高精度化が図られる。よって、広い範囲にわたり被検出電流を正確に測定することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the signal path switching means is controlled by the switching control means based on the drive signal of the load connected to the current line, with respect to the noise removal filter provided on the signal output side of the Hall element. The high load side is switched to the first state, and the low load side is switched to the second state. In the case described above, the core is designed so that the magnetic hysteresis of the core does not occur even when measuring a large current, and the noise resistance is improved by passing a noise removal filter when measuring a minute current (S / N). The ratio is improved) and high accuracy is achieved. Therefore, the detected current can be accurately measured over a wide range.

請求項6に記載のように、請求項5に記載の電流検出装置において、信号経路切替手段は、ノイズ除去フィルタを迂回するバイパス線路と、同バイパス線路の分岐部に設けた切替スイッチとを有する構成としてもよい。   According to a sixth aspect of the present invention, in the current detection device according to the fifth aspect, the signal path switching means includes a bypass line that bypasses the noise removal filter, and a changeover switch provided at a branching portion of the bypass line. It is good also as a structure.

請求項7に記載のように、請求項5に記載の電流検出装置において、前記ノイズ除去フィルタは2次のローパスフィルタであってもよい。
請求項8に記載のように、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電流検出装置において、前記電流線は断面が長方形状をなすバスバーであり、このバスバーにおける長方形状をなす断面での長辺にて構成される面に垂直にホール素子を配置するとよい。
As described in claim 7, in the current detection device according to claim 5, the noise removal filter may be a secondary low-pass filter.
As described in claim 8, in the current detection device according to any one of claims 1 to 7, the current line is a bus bar having a rectangular cross section, and the bus bar has a rectangular cross section. It is preferable to arrange the Hall element perpendicular to the plane constituted by the long sides.

請求項9に記載のように、請求項1〜8のいずれか1項に記載の電流検出装置において、前記電流線は、バッテリと少なくともスタータモータをつなぐ配線であり、前記負荷の駆動信号は、スタータモータを駆動するためのエンジン始動信号であるとしてもよい。   As described in claim 9, in the current detection device according to any one of claims 1 to 8, the current line is a wiring that connects the battery and at least the starter motor, and the drive signal of the load is: An engine start signal for driving the starter motor may be used.

(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態における電流検出装置を示す。この装置は自動車に搭載される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a current detection apparatus according to this embodiment. This device is mounted on an automobile.

電流検出装置は、コア(磁気コア)1とホールIC2とローパスフィルタ3とコントローラ4を備えている。板状のコア1は、環状をなし、且つ、その一部に間隙部1aを有している。また、コア1は、電流線10を囲繞しており、電流線10に流れる被検出電流Ifの大きさに応じて間隙部1aに磁界が発生する。電流線10は、バッテリ11と少なくともスタータモータ12をつなぐ配線である。詳しくは、車載バッテリ11と、スタータモータ12を含めた各種の車載負荷とをつなぐ線であり、配線用のワイヤーよりなる。図1には、スタータモータ以外のその他の負荷を符号13で示す。そして、この電流線10には車載機器(スタータモータ12等)の駆動状態により、大きな電流も小さな電流も流れる。例えば、エンジン始動時にはスタータモータ12が駆動して大きな電流が流れ、エンジンの始動が完了するとスタータモータ12の駆動が停止され、流れる電流は小さくなる。   The current detection device includes a core (magnetic core) 1, a Hall IC 2, a low-pass filter 3, and a controller 4. The plate-like core 1 has an annular shape and has a gap 1a in a part thereof. The core 1 surrounds the current line 10, and a magnetic field is generated in the gap 1 a according to the magnitude of the detected current If flowing in the current line 10. The current line 10 is a wiring that connects the battery 11 and at least the starter motor 12. Specifically, it is a line connecting the in-vehicle battery 11 and various in-vehicle loads including the starter motor 12, and is composed of a wiring wire. In FIG. 1, a load other than the starter motor is denoted by reference numeral 13. A large current and a small current flow through the current line 10 depending on the driving state of the in-vehicle device (such as the starter motor 12). For example, when the engine is started, the starter motor 12 is driven and a large current flows. When the engine is completely started, the starter motor 12 is stopped and the flowing current becomes small.

ホールIC2はホール素子と増幅用のICを一体化したものであり、ホールIC2は、コア1の間隙部1aに配置されている。ホール素子はコア1の間隙部1aに発生する磁界の大きさに応じたホール電圧を出力し、その信号は増幅されてホールIC2から出力される。   The Hall IC 2 is obtained by integrating a Hall element and an amplification IC. The Hall IC 2 is disposed in the gap 1 a of the core 1. The Hall element outputs a Hall voltage corresponding to the magnitude of the magnetic field generated in the gap 1a of the core 1, and the signal is amplified and output from the Hall IC 2.

ローパスフィルタ3は、ホールIC(ホール素子)2の信号出力側に設けられ、時定数を変更可能なノイズ除去フィルタである。フィルタの具体的構成を図2に示す。図2において、フィルタ3はRC型ローパスフィルタであって、可変抵抗器3aとコンデンサ3bを備えている。この可変抵抗器3aの抵抗値を変えることによってフィルタ3の時定数を変更することができるようになっている。可変抵抗器3aの抵抗値は外部からの信号により変更できるようになっている。   The low-pass filter 3 is a noise removal filter that is provided on the signal output side of the Hall IC (Hall element) 2 and that can change the time constant. A specific configuration of the filter is shown in FIG. In FIG. 2, the filter 3 is an RC type low-pass filter, and includes a variable resistor 3a and a capacitor 3b. The time constant of the filter 3 can be changed by changing the resistance value of the variable resistor 3a. The resistance value of the variable resistor 3a can be changed by an external signal.

図1において、時定数変更手段としてのコントローラ4は、フィルタ3と接続されており、可変抵抗器3aの抵抗値を変える機能を有している。コントローラ4はエンジン始動信号を入力する。エンジン始動信号(負荷の駆動信号)は、スタータモータ12を駆動するための信号である。   In FIG. 1, a controller 4 as time constant changing means is connected to the filter 3 and has a function of changing the resistance value of the variable resistor 3a. The controller 4 inputs an engine start signal. The engine start signal (load drive signal) is a signal for driving the starter motor 12.

一方、ホールIC2の出力(ホール電圧を増幅した後の信号)はローパスフィルタ3およびA/Dコンバータ(図示略)を介して監視用コンピュータ(図示略)にバッテリ電流値として取り込まれる。そして、監視用コンピュータにおいてバッテリ11を監視しており、(間接的に)スタータモータ12やその他の負荷13をモニターしている。具体的には、バッテリ電流値と、別途求めたバッテリ電圧値との積(消費電力)が大きいとスタータモータ12等において過大な負荷がかかるおそれがあるとして警報等にて過大な負荷がかかるのを回避する動作を実行するようになっている。   On the other hand, the output of the Hall IC 2 (the signal after amplifying the Hall voltage) is taken in as a battery current value to the monitoring computer (not shown) via the low-pass filter 3 and the A / D converter (not shown). The monitoring computer monitors the battery 11 and (indirectly) monitors the starter motor 12 and other loads 13. Specifically, if the product (power consumption) of the battery current value and the separately obtained battery voltage value is large, an excessive load may be applied to the starter motor 12 or the like as an alarm or the like. The action to avoid is to be executed.

次に、本実施形態における電流検出装置の作用を説明する。
時定数変更手段としてのコントローラ4は、エンジン始動信号を入力している時には大電流の測定時であるとしてフィルタ3の時定数を小さくしており、一方、エンジン始動信号を入力しない時には微小電流測定時であるとしてフィルタ3の時定数を大きくする。具体的には、例えば、エンジン始動信号の入力時には時定数を10ミリ秒(ms)であったものをエンジン始動信号を入力しなくなると時定数を1秒に切り替える。他にも、負荷の大きさに応じて、例えば、時定数を10ミリ秒と、100ミリ秒と、1秒とに切り替えるようにしてもよい(高負荷時=10ミリ秒、中負荷時=100ミリ秒、低負荷時=1秒)。
Next, the operation of the current detection device in this embodiment will be described.
The controller 4 as the time constant changing means reduces the time constant of the filter 3 because it is a time of measuring a large current when the engine start signal is being input, while measuring a minute current when the engine start signal is not input. The time constant of the filter 3 is increased as it is time. Specifically, for example, when the engine start signal is input, the time constant is 10 milliseconds (ms). When the engine start signal is not input, the time constant is switched to 1 second. Alternatively, for example, the time constant may be switched between 10 milliseconds, 100 milliseconds, and 1 second according to the size of the load (high load time = 10 milliseconds, medium load time = 100 milliseconds, low load = 1 second).

このように、コントローラ4は、スタータモータ(電流線10につながる負荷)12の駆動信号としてのエンジン始動信号に基づいて、ノイズ除去フィルタとしてのローパスフィルタ3の時定数を、スタータモータ12の駆動時には小さく、また、スタータモータ12の非駆動時には大きくする。より詳しくは、大電流測定時においてもコア1の磁気ヒステリシスが生じないようにコア1を設計し、時定数が大きく応答性が悪くてもバッテリ11を監視する上で問題のない微小電流測定時にはローパスフィルタの時定数を大きくして耐ノイズ性を向上し(S/N比を向上し)高精度化を図る。   As described above, the controller 4 determines the time constant of the low-pass filter 3 as a noise removal filter based on the engine start signal as the drive signal of the starter motor (load connected to the current line 10) when the starter motor 12 is driven. It is small and large when the starter motor 12 is not driven. More specifically, the core 1 is designed so that the magnetic hysteresis of the core 1 does not occur even when measuring a large current, and when measuring a minute current that does not cause a problem in monitoring the battery 11 even if the time constant is large and the response is poor. Increase the time constant of the low-pass filter to improve noise resistance (improve the S / N ratio) and improve accuracy.

このようにして、自動車のバッテリ監視装置(電源マネージメントシステム)ではエンジン始動時には大電流を、また、通常時には微小電流を測定したい。そこで、エンジン始動信号に基づいてエンジンの始動による大電流測定を行うべくローパスフィルタ(LPF)の時定数を小さくし、また、通常時にはローパスフィルタ(LPF)の時定数を大きくすることにより、大電流が測定できるとともに微小電流の測定も精度よく行うことができる。   In this way, a battery monitoring device (power management system) for automobiles wants to measure a large current when the engine is started and a minute current during normal operation. Therefore, by reducing the time constant of the low-pass filter (LPF) in order to measure a large current by starting the engine based on the engine start signal, and by increasing the time constant of the low-pass filter (LPF) in normal times, Can be measured and a minute current can be measured with high accuracy.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ホールIC(ホール素子)2の信号出力側に設けられ、時定数を変更可能なローパスフィルタ(ノイズ除去フィルタ)3と、電流線10につながる負荷(12)の駆動信号に基づいてフィルタ3の時定数を低負荷側では大きくする方向に変更するコントローラ(時定数変更手段)4と、を備えたので、広い範囲にわたり被検出電流を正確に測定することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A filter based on a drive signal of a low-pass filter (noise removal filter) 3 provided on the signal output side of the Hall IC (Hall element) 2 and capable of changing the time constant, and a load (12) connected to the current line 10 3 is provided with a controller (time constant changing means) 4 that increases the time constant of 3 in the direction of increasing on the low load side, so that the detected current can be accurately measured over a wide range.

(2)フィルタ3は可変抵抗器3aを有するRC型ローパスフィルタであって、コントローラ4はRC型ローパスフィルタの可変抵抗器3aの抵抗値を変えることによって時定数を変更するようにしたので、実用性に優れている。   (2) The filter 3 is an RC type low-pass filter having a variable resistor 3a, and the controller 4 changes the time constant by changing the resistance value of the variable resistor 3a of the RC type low-pass filter. Excellent in properties.

図2では、ノイズ除去フィルタとしてのローパスフィルタ3は可変抵抗器3aを有するRC型ローパスフィルタであり、コントローラ4はRC型ローパスフィルタの可変抵抗器3aの抵抗値を変えることによって時定数を変更したが、これに代わり、ノイズ除去フィルタとしてのローパスフィルタ3は可変容量コンデンサを有するRC型ローパスフィルタであり、コントローラ4はRC型ローパスフィルタの可変容量コンデンサの容量値を変えることによって時定数を変更するようにしてもよい。   In FIG. 2, the low-pass filter 3 as a noise removal filter is an RC-type low-pass filter having a variable resistor 3a, and the controller 4 changes the time constant by changing the resistance value of the variable resistor 3a of the RC-type low-pass filter. However, instead of this, the low-pass filter 3 as a noise removal filter is an RC type low-pass filter having a variable capacitor, and the controller 4 changes the time constant by changing the capacitance value of the variable capacitor of the RC type low-pass filter. You may do it.

また、図2ではフィルタ3は1次のRC型ローパスフィルタであったが、これに限ることなく、図2のCR回路を2段に直列に接続する等して2次のローパスフィルタを用いてもよい。要は、時定数を変更可能なノイズ除去フィルタであればよい。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
In FIG. 2, the filter 3 is a first-order RC low-pass filter. However, the present invention is not limited to this, and a second-order low-pass filter can be used by connecting the CR circuit of FIG. Also good. In short, any noise removal filter that can change the time constant may be used.
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.

図3には本実施の形態における電流検出装置のフィルタ部分における電気的構成を示す。本実施形態のローパスフィルタ(ノイズ除去フィルタ)3は第1実施形態とは異なり時定数を固定したものである。   FIG. 3 shows an electrical configuration of the filter portion of the current detection device according to the present embodiment. Unlike the first embodiment, the low-pass filter (noise removal filter) 3 of the present embodiment has a fixed time constant.

本実施形態においては、図1に示したコア1と、ホールIC(ホール素子)2と、ホール素子(2)の信号出力側に設けられたノイズ除去フィルタ(3)とに加えて、図3に示した信号経路切替手段20とコントローラ30とを有している。   In the present embodiment, in addition to the core 1 shown in FIG. 1, the Hall IC (Hall element) 2, and the noise removal filter (3) provided on the signal output side of the Hall element (2), FIG. The signal path switching means 20 and the controller 30 shown in FIG.

図3の信号経路切替手段20は、ノイズ除去フィルタとしてのローパスフィルタ3を迂回するバイパス線路21と、同バイパス線路21の分岐部に設けた切替スイッチ22とを有している。そして、ホールIC2の出力信号(ホール素子の出力側の信号)をローパスフィルタ3から迂回させる第1状態と、ホールIC2の出力信号(ホール素子の出力側の信号)をローパスフィルタ3に通過させる第2状態とに切替可能である。詳しくは、フィルタ3の出力側配線24には切替スイッチ22が挿入されている。バイパス線路21の一端はフィルタ3の入力側配線23とつながっている。バイパス線路21の他端は切替スイッチ22を介してフィルタ3の出力側配線24と接続可能となっている。切替スイッチ22は、バイパス線路21とスイッチ22の下流側の配線24をつなぐA側(第1状態)とフィルタ3の出力端子とスイッチ22の下流側の配線24をつなぐB側(第2状態)とに切替可能となっている。このスイッチ22はコントローラ30により制御される。   The signal path switching means 20 in FIG. 3 includes a bypass line 21 that bypasses the low-pass filter 3 as a noise removal filter, and a change-over switch 22 provided at a branch portion of the bypass line 21. Then, the first state in which the output signal of the Hall IC 2 (the signal on the output side of the Hall element) is bypassed from the low-pass filter 3, and the output signal of the Hall IC 2 (the signal on the output side of the Hall element) is passed through the low-pass filter 3. Switching between two states is possible. Specifically, a changeover switch 22 is inserted in the output side wiring 24 of the filter 3. One end of the bypass line 21 is connected to the input side wiring 23 of the filter 3. The other end of the bypass line 21 can be connected to the output side wiring 24 of the filter 3 via the changeover switch 22. The changeover switch 22 includes an A side (first state) connecting the bypass line 21 and the downstream wiring 24 of the switch 22, and a B side (second state) connecting the output terminal of the filter 3 and the downstream wiring 24 of the switch 22. And can be switched. The switch 22 is controlled by the controller 30.

次に、本実施形態における電流検出装置の作用を説明する。
コントローラ30は、エンジン始動信号を入力している時にはスイッチ22をA側にしており、一方、エンジン始動信号を入力しない時にはスイッチ22をB側に切り替える。つまり、コントローラ30は、エンジン始動時と通常時ではホール素子出力信号の伝達通路を切り替えて、エンジン始動時はローパスフィルタ3を通さず、また、エンジン始動時以外はローパスフィルタ3を通すようにしている。
Next, the operation of the current detection device in this embodiment will be described.
The controller 30 switches the switch 22 to the A side when the engine start signal is input, and switches the switch 22 to the B side when the engine start signal is not input. That is, the controller 30 switches the transmission path of the Hall element output signal at the time of engine start and normal time so that it does not pass through the low-pass filter 3 at the time of engine start, and passes through the low-pass filter 3 at times other than at the time of engine start. Yes.

このように、切替制御手段としてのコントローラ30は、電流線10につながる負荷としてのスタータモータ12の駆動信号に基づいて信号経路切替手段20を制御して高負荷側では第1状態に、また、低負荷側では第2状態に切り替える。つまり、大電流測定時においてもコア1の磁気ヒステリシスが生じないようにコア1を設計し、時定数が大きく応答性が悪くてもバッテリ11を監視する上で問題のない微小電流測定時にはローパスフィルタ3を通過させて耐ノイズ性を向上し(S/N比を向上し)高精度化を図る。これにより、広い範囲にわたり被検出電流を正確に測定することができる。   Thus, the controller 30 as the switching control means controls the signal path switching means 20 based on the drive signal of the starter motor 12 as the load connected to the current line 10 to enter the first state on the high load side, Switch to the second state on the low load side. That is, the core 1 is designed so that the magnetic hysteresis of the core 1 does not occur even when measuring a large current, and the low-pass filter is used when measuring a minute current that has no problem in monitoring the battery 11 even if the time constant is large and the response is poor. No. 3 is passed and noise resistance is improved (S / N ratio is improved) to improve accuracy. As a result, the detected current can be accurately measured over a wide range.

本実施形態においてフィルタ3は図2のように1次のRC型ローパスフィルタであっても、図2のCR回路を2段に直列に接続する等して2次のローパスフィルタを用いてもよい。   In the present embodiment, the filter 3 may be a primary RC low-pass filter as shown in FIG. 2, or a secondary low-pass filter may be used by connecting the CR circuit of FIG. 2 in series in two stages. .

なお、前記各実施形態は以下のように変更してもよい。
図4に示すように、電流線はワイヤーではなくバスバー40であってもよい。詳しくは、バスバー40は、断面が長方形状をなしている。そして、このバスバー40における長方形状をなす断面での長辺にて構成される面に垂直にホールIC(ホール素子)2を配置するとよい。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
As shown in FIG. 4, the current line may be a bus bar 40 instead of a wire. Specifically, the bus bar 40 has a rectangular cross section. And it is good to arrange | position Hall IC (Hall element) 2 perpendicular | vertical to the surface comprised by the long side in the cross section which makes | forms the rectangular shape in this bus-bar 40. FIG.

また、コア1の間隙部1aにホールIC2を配置したが、ホール素子を単体のかたちで配置してもよいことは言うまでもない。   Further, although the Hall IC 2 is disposed in the gap 1a of the core 1, it goes without saying that the Hall element may be disposed in a single form.

第1の実施形態における電流検出装置の全体構成図。The whole block diagram of the electric current detection apparatus in 1st Embodiment. フィルタの具体的構成図。The specific block diagram of a filter. 第2の実施形態における電流検出装置のフィルタ部分の電気的構成図。The electrical block diagram of the filter part of the electric current detection apparatus in 2nd Embodiment. 別例のバスバーを用いた場合の電流検出装置の構成図。The block diagram of the electric current detection apparatus at the time of using the bus bar of another example.

符号の説明Explanation of symbols

1…コア、1a…間隙部、2…ホールIC、3…ローパスフィルタ、3a…可変抵抗器、4…コントローラ、10…電流線、11…バッテリ、12…スタータモータ、20…信号経路切替手段、21…バイパス線路、22…切替スイッチ、30…コントローラ、40…バスバー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core, 1a ... Gap part, 2 ... Hall IC, 3 ... Low pass filter, 3a ... Variable resistor, 4 ... Controller, 10 ... Current line, 11 ... Battery, 12 ... Starter motor, 20 ... Signal path switching means, 21 ... Bypass line, 22 ... Changeover switch, 30 ... Controller, 40 ... Busbar.

Claims (9)

環状をなし且つその一部に間隙部(1a)を有し、囲繞した電流線(10)に流れる被検出電流(If)の大きさに応じて前記間隙部(1a)に磁界が発生するコア(1)と、
前記コア(1)の間隙部(1a)に配置され、この間隙部(1a)に発生する磁界の大きさに応じたホール電圧を出力するホール素子(2)と、
前記ホール素子(2)の信号出力側に設けられ、時定数を変更可能なノイズ除去フィルタ(3)と、
前記電流線(10)につながる負荷(12)の駆動信号に基づいて前記ノイズ除去フィルタ(3)の時定数を低負荷側では大きくする方向に変更する時定数変更手段(4)と、
を備えたことを特徴とする電流検出装置。
A core that has an annular shape and has a gap portion (1a) at a part thereof, and generates a magnetic field in the gap portion (1a) according to the magnitude of the detected current (If) flowing through the enclosed current line (10). (1) and
A Hall element (2) arranged in the gap (1a) of the core (1) and outputting a Hall voltage corresponding to the magnitude of the magnetic field generated in the gap (1a);
A noise removal filter (3) provided on the signal output side of the Hall element (2) and capable of changing a time constant;
Time constant changing means (4) for changing the time constant of the noise removal filter (3) to be increased on the low load side based on the drive signal of the load (12) connected to the current line (10);
A current detection device comprising:
前記ノイズ除去フィルタ(3)は可変抵抗器(3a)を有するRC型ローパスフィルタであり、時定数変更手段(4)はRC型ローパスフィルタの可変抵抗器(3a)の抵抗値を変えることによって時定数を変更することを特徴とする請求項1に記載の電流検出装置。 The noise removal filter (3) is an RC type low-pass filter having a variable resistor (3a), and the time constant changing means (4) changes the resistance value of the variable resistor (3a) of the RC type low-pass filter. The current detection device according to claim 1, wherein the constant is changed. 前記ノイズ除去フィルタ(3)は可変容量コンデンサを有するRC型ローパスフィルタであり、時定数変更手段(4)はRC型ローパスフィルタの可変容量コンデンサの容量値を変えることによって時定数を変更することを特徴とする請求項1に記載の電流検出装置。 The noise removal filter (3) is an RC low-pass filter having a variable capacitor, and the time constant changing means (4) changes the time constant by changing the capacitance value of the variable capacitor of the RC low-pass filter. The current detection device according to claim 1, characterized in that: 前記ノイズ除去フィルタ(3)は2次のローパスフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の電流検出装置。 The current detection device according to claim 1, wherein the noise removal filter is a secondary low-pass filter. 環状をなし且つその一部に間隙部(1a)を有し、囲繞した電流線(10)に流れる被検出電流(If)の大きさに応じて前記間隙部(1a)に磁界が発生するコア(1)と、
前記コア(1)の間隙部(1a)に配置され、この間隙部(1a)に発生する磁界の大きさに応じたホール電圧を出力するホール素子(2)と、
前記ホール素子(2)の信号出力側に設けられたノイズ除去フィルタ(3)と、
前記ホール素子(2)の出力側の信号をノイズ除去フィルタ(3)から迂回させる第1状態と、前記ホール素子(2)の出力側の信号をノイズ除去フィルタ(3)に通過させる第2状態とに切替可能な信号経路切替手段(20)と、
前記電流線(10)につながる負荷(12)の駆動信号に基づいて前記信号経路切替手段(20)を制御して高負荷側では第1状態に、また、低負荷側では第2状態に切り替える切替制御手段(30)と、
を備えたことを特徴とする電流検出装置。
A core that has an annular shape and has a gap portion (1a) at a part thereof, and generates a magnetic field in the gap portion (1a) according to the magnitude of the detected current (If) flowing through the enclosed current line (10). (1) and
A Hall element (2) arranged in the gap (1a) of the core (1) and outputting a Hall voltage according to the magnitude of the magnetic field generated in the gap (1a);
A noise removal filter (3) provided on the signal output side of the Hall element (2);
A first state in which the signal on the output side of the Hall element (2) is bypassed from the noise removal filter (3), and a second state in which the signal on the output side of the Hall element (2) is passed through the noise removal filter (3) A signal path switching means (20) switchable between
Based on the driving signal of the load (12) connected to the current line (10), the signal path switching means (20) is controlled to switch to the first state on the high load side and to the second state on the low load side. Switching control means (30);
A current detection device comprising:
前記信号経路切替手段(20)は、ノイズ除去フィルタ(3)を迂回するバイパス線路(21)と、同バイパス線路(21)の分岐部に設けた切替スイッチ(22)とを有することを特徴とする請求項5に記載の電流検出装置。 The signal path switching means (20) includes a bypass line (21) that bypasses the noise removal filter (3), and a changeover switch (22) provided at a branch portion of the bypass line (21). The current detection device according to claim 5. 前記ノイズ除去フィルタ(3)は2次のローパスフィルタであることを特徴とする請求項5に記載の電流検出装置。 The current detection device according to claim 5, wherein the noise removal filter is a secondary low-pass filter. 前記電流線は断面が長方形状をなすバスバー(40)であり、このバスバー(40)における長方形状をなす断面での長辺にて構成される面に垂直にホール素子(2)を配置したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電流検出装置。 The current line is a bus bar (40) having a rectangular cross section, and the Hall element (2) is arranged perpendicularly to the plane formed by the long sides of the rectangular cross section of the bus bar (40). The current detection device according to claim 1, wherein: 前記電流線(10)は、バッテリ(11)と少なくともスタータモータ(12)をつなぐ配線であり、前記負荷の駆動信号は、スタータモータ(12)を駆動するためのエンジン始動信号である請求項1〜8のいずれか1項に記載の電流検出装置。 The current line (10) is a wiring connecting the battery (11) and at least the starter motor (12), and the load drive signal is an engine start signal for driving the starter motor (12). The current detection device according to any one of?
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