DE102005028605B4

DE102005028605B4 - Method for current measurement with a shunt and device for current measurement

Info

Publication number: DE102005028605B4
Application number: DE102005028605.4A
Authority: DE
Inventors: Tero Jaervelaeinen; Gilles Schmitt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2025-06-22
Also published as: DE102005028605A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms (I, I, I) bei einer elektrischen sterngeschalteten Wechselstrommaschine (10) mit einer Maschinensteuervorrichtung (12), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere jeweils einer Phase zugeordnete Schaltanordnungen (14) mit jeweils mindestens einem Schaltelement (16), wobei die Maschinensteuervorrichtung (12) mittels Betriebsschaltvorgängen die Schaltanordnungen (14) derart schaltet, dass zumindest zeitweise mindestens ein Phasenstrom (I, I, I) zur Maschine (10) geleitet wird, um einen Betrieb der Maschine (10) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass neben den den Betrieb der Maschine (10) bewirkenden Betriebsschaltvorgängen mindestens ein weiterer der Bestimmung des mindestens einen Phasenstroms (I, I, I) dienender Messvorgang mittels mindestens einer der Schaltanordnungen (14) durchgeführt wird, wobei für den mindestens einen Messvorgang ein Taktmuster für Tastverhältnissignale (DC, DC, DC) erzeugt wird, welches Polaritäten und Tastverhältnisse der Schaltanordnungen (14) so einstellt, dass während des mindestens einen Messvorgangs mindestens ein Phasenstrom (I, I, I) gemessen wird, wobei der mindestens eine Messvorgang im Anschluss an einen der Betriebsschaltvorgänge durchgeführt wird, wobei für den mindestens einen Messvorgang Taktperioden (T0) der Betriebsschaltvorgänge auf eine Taktperiode (TM) reduziert werden, welche einer Impulsdauer eines Messimpulses entspricht.Method for determining at least one phase current (I, I, I) in an electric star-connected AC machine (10) having a machine control device (12), in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of switching arrangements (14) each assigned to one phase, each having at least one switching element (16 ), wherein the machine control device (12) by means of operating switching operations switches the switching arrangements (14) such that at least at times at least one phase current (I, I, I) is conducted to the machine (10) to effect operation of the machine (10). characterized in that in addition to the operation of the machine (10) causing operating switching operations at least one further determination of the at least one phase current (I, I, I) serving measuring operation is carried out by means of at least one of the switching assemblies (14), wherein for the at least one measuring operation a clock pattern for duty cycle signals (DC, DC, DC) is generated which s polarities and duty cycles of the switching arrangements (14) adjusted so that at least one phase current (I, I, I) is measured during the at least one measuring operation, wherein the at least one measuring operation is performed subsequent to one of the operating switching operations, wherein for the at least one Measuring cycle periods (T0) of the operating switching operations to a clock period (TM) are reduced, which corresponds to a pulse duration of a measuring pulse.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms bei einer elektrischen sterngeschalteten Wechselstrommaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine zugehörige Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a method for determining at least one phase current in an electrical star-connected AC machine, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1, as well as an associated device according to the preamble of claim 8.

Stand der TechnikState of the art

Beim Betrieb von elektrischen Maschinen ist es oftmals gewünscht oder erforderlich, mindestens einen Phasenstrom zu bestimmen. Dies gilt insbesondere für Anwendungen in der Kraftfahrzeugtechnik, bei denen eine elektrische Maschine getaktet angesteuert wird, bevorzugt mittels einer pulsweitenmodulierten (PWM-) Spannung. Die Information über den mindestens einen Phasenstrom dient als ein Eingabeparameter in Steuerungs- oder Regelungskreise, die beispielsweise einer Überwachung oder einer Abschaltung bei Überschreitung eines Grenzwerts dienen. Zur Messung des Phasenstroms ist es bekannt, einen niederohmigen Strommessshunt (Shunt) einzusetzen, der im Stromkreis des Phasenstroms angeordnet ist. Die über den Shunt abfallende Spannung ist proportional zum Phasenstrom und wird über entsprechende Kontakte abgegriffen. Das Signal dieses Spannungsabfalls wird weiterverarbeitet (beispielsweise verstärkt oder digitalisiert) und ausgewertet. Für das Anwendungsbeispiel einer dreiphasigen Maschine ergibt sich, dass stets mindestens zwei Phasenströme bestimmt werden müssen - der dritte Strom ergibt sich unmittelbar aus den zwei bekannten Strömen. Um dies zu realisieren, muss ein Shunt in jeder Phase der elektrischen Maschine angeordnet sein. Im Zusammenspiel mit den benötigten Vorrichtungen zur Signalaufbereitung, entstehen durch diese Lösung hohe Kosten und ein großer Platzbedarf. Zudem ist es bekannt, mit Hilfe eines digitalen Signalprozessors (DSP) die Phasenströme mit genau einem Shunt zu messen, der in der Zusammenführung der Phasen angeordnet ist (Application note von Texas Instruments, Three Phase Current Measurements Using a Single Line Resistor on the TMS320F240, Literature number: BPRA077, May 1998). Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Messung asynchron mit der Taktperiode ist. Der Zeitpunkt der Messung muss für jede Taktperiode neu berechnet werden, und die Tastverhältnisse müssen auf sehr komplizierte Weise angepasst beziehungsweise korrigiert werden. Dadurch entsteht - alleine aufgrund der Strommessung - ein hoher Rechenaufwand, der sich nur mit spezialisierten Mikrocontrollern, insbesondere dem vorgeschlagenen digitalen Signalprozessor, bewältigen lässt. Es verbleibt daher, insbesondere für Anwendungen in der Kraftfahrzeugtechnik, der Wunsch nach einer einfacheren und kostengünstigeren Lösung.In the operation of electrical machines, it is often desirable or necessary to determine at least one phase current. This applies in particular for applications in motor vehicle technology in which an electrical machine is controlled in a clocked manner, preferably by means of a pulse width modulated (PWM) voltage. The information about the at least one phase current serves as an input parameter in control or regulation circuits which serve, for example, monitoring or shutdown when a limit value is exceeded. For measuring the phase current, it is known to use a low-impedance current shunt (shunt), which is arranged in the circuit of the phase current. The voltage drop across the shunt is proportional to the phase current and is tapped via corresponding contacts. The signal of this voltage drop is further processed (for example amplified or digitized) and evaluated. For the application example of a three-phase machine it follows that always at least two phase currents must be determined - the third current results directly from the two known currents. To realize this, a shunt must be located in each phase of the electric machine. In conjunction with the required signal conditioning devices, this solution results in high costs and a large space requirement. In addition, it is known to measure the phase currents with exactly one shunt, which is arranged in the combination of the phases (application note from Texas Instruments, Three Phase Current Measurements Using a Single Line Resistor on the TMS320F240, using a digital signal processor (DSP)). Literature number: BPRA077, May 1998). However, the method has the disadvantage that the measurement is asynchronous with the clock period. The timing of the measurement must be recalculated for each clock period, and the duty cycles must be adjusted or corrected in a very complicated manner. This results - due to the current measurement alone - a high computational effort, which can be handled only with specialized microcontrollers, in particular the proposed digital signal processor. There remains therefore, especially for applications in automotive engineering, the desire for a simpler and less expensive solution.

Ein Verfahren zur Bestimmung eines Phasenstroms ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 102004057869 A1 offenbart.A method for determining a phase current is, for example, in the published patent application DE 102004057869 A1 disclosed.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Für ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms bei einer elektrischen sterngeschalteten Wechselstrommaschine mit einer Maschinensteuervorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere jeweils einer Phase zugeordnete Schaltanordnungen mit jeweils mindestens einem Schaltelement, wobei die Maschinensteuervorrichtung mittels Betriebsschaltvorgängen die Schaltanordnungen derart schaltet, dass zumindest zeitweise mindestens ein Phasenstrom zur Maschine geleitet wird, um den Betrieb der Maschine zu bewirken, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass neben den den Betrieb der Maschine bewirkenden Betriebsschaltvorgängen mindestens ein weiterer der Bestimmung des Phasenstroms dienender Messschaltvorgang mittels mindestens einer der Schaltanordnungen durchgeführt wird, wobei für den Messschaltvorgang ein Taktmuster für Tastverhältnissignale erzeugt wird, welches Polaritäten und Tastverhältnisse der Schaltanordnungen so einstellt, dass während des Messschaltvorgangs mindestens ein Phasenstrom gemessen wird. Die Maschinensteuervorrichtung schaltet also eine der Maschine zugeordnete Spannungsquelle mittels der Schaltanordnungen derart auf die einzelnen Phasen der Maschine, dass der Betrieb der Maschine bewirkt wird. Zur Durchführung der Phasenstrommessung wird mittels mindestens einer Schaltanordnung ein Messschaltvorgang durchgeführt. Das heißt, zur Phasenstrommessung stehen nicht nur die bekannten Betriebsschaltvorgänge und Schaltzustände zur Verfügung, sondern es wird ein zusätzlicher Messschaltvorgang erzeugt. Es entsteht dadurch eine besondere Flexibilität hinsichtlich der zeitlichen Positionierung der Phasenstrommessung. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Pulsweitenmodulation einer sinusbestromten Wechselstrommaschine mit nur einem Shunt, wobei in vorteilhafter Weise alle für eine Stromregelung zu messenden Phasenströme innerhalb einer Taktperiode erfasst werden können, d.h. nahezu gleichzeitig erfasst werden können. Dadurch ist die Zeitverzögerung zwischen Messungen insbesondere bei verschiedenen Phasenströmen für eine Stromregelung, z.B. eine feldorientierte Regelung, mit einem Shunt in einem sterngeschalteten AC-Motor (PSM oder ASM) sehr kurz. Die gemessenen verschiedenen Phasenströme weisen in vorteilhafter Weise keine Zeitverzögerung von mindestens einer Taktperiode auf, wenn mehrere Phasenströme für die Stromregelung gemessen werden. Zudem ergibt sich insbesondere dann, wenn zur Fehlerüberwachung alle drei Phasenströme gemessen werden um die Bedingung ia+ib+ic=0 zu überprüfen nur eine geringe Zeitverzögerung. For a method for determining at least one phase current in an electrical star-connected alternator with a machine control device, in particular for a motor vehicle, having a plurality of each associated with one phase switching arrangements each having at least one switching element, the machine control device by means of switching operations, the switching arrangements such that at least temporarily at least one Phase current is passed to the machine to effect the operation of the machine, the invention proposes that in addition to the operation of the machine causing operating switching operations at least one of the determination of the phase current serving Meßschaltvorgang is performed by means of at least one of the switching arrangements, wherein for the measurement switching operation, a clock pattern is generated for duty cycle signals, which sets polarities and duty cycles of the switching arrangements so that during the Mes switching operation at least one phase current is measured. The machine control device thus switches a voltage source assigned to the machine by means of the switching arrangements to the individual phases of the machine such that the operation of the machine is effected. To carry out the phase current measurement, a measuring switching operation is carried out by means of at least one switching arrangement. That is, not only the known operational switching operations and switching states are available for phase current measurement, but it is an additional measurement switching process generated. This creates a special flexibility with regard to the temporal positioning of the phase current measurement. The method according to the invention enables a pulse width modulation of a sinusoidal AC machine with only one shunt, wherein advantageously all the phase currents to be measured for a current control can be detected within a clock period, i. can be detected almost simultaneously. As a result, the time delay between measurements, especially at different phase currents for current regulation, e.g. a field-oriented scheme, with a shunt in a star-connected AC motor (PSM or ASM) very short. The measured different phase currents advantageously have no time delay of at least one clock period when multiple phase currents are measured for current regulation. In addition, this results in particular when all three phase currents are measured for error monitoring in order to check the condition ia + ib + ic = 0 only a small time delay.

Erfindungsgemäß wird der Messvorgang im Anschluss an einen der Betriebsschaltvorgänge durchgeführt. Für den Messvorgang wird beispielsweise die Taktperiode der einzelnen Betriebsschaltvorgänge auf eine Taktperiode reduziert, welche der Impulsdauer eines Messimpulses entspricht. Durch die Reduzierung der Taktperiode kann die Zeitdauer des Messvorgangs verkürzt werden. According to the invention, the measuring operation is carried out following one of the operating switching operations. For the measuring process, for example, the clock period of the individual operating switching operations is reduced to a clock period which corresponds to the pulse duration of a measuring pulse. By reducing the clock period, the duration of the measurement process can be shortened.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für jeden zu messenden Phasenstrom ein Messimpuls erzeugt, während dem der entsprechende Phasenstrom gemessen wird.In an embodiment of the method according to the invention, a measuring pulse is generated for each phase current to be measured, during which the corresponding phase current is measured.

In vorteilhafter Weise wird der Messvorgang nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktperioden der Betriebsschaltvorgänge ausgeführt, z.B. nach 20 Taktperioden. Dadurch werden die normalen Betriebsschaltvorgänge weniger beeinflusst.Advantageously, the measuring operation is carried out after a predetermined number of clock periods of the operational switching operations, e.g. after 20 clock periods. This will affect the normal operation switching less.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die während des Messvorgangs erzeugten Messimpulse im Anschluss innerhalb einer Kompensationstaktperiode kompensiert. Zur Kompensation der Messimpulse werden die Tastverhältnisse innerhalb der Kompensationsperiode so eingestellt, dass die Mittelwerte der Spannungen, welche für die Phasen über die Zeitdauer des vorherigen Messvorgangs und der anschließenden Kompensationsperiode ausgegeben werden, den Mittelwerten der Spannungen entspricht, welche für die Phasen während den normalen Betriebsschaltvorgängen ausgegeben werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the measuring pulses generated during the measuring process are subsequently compensated within a compensation clock period. To compensate for the measurement pulses, the duty cycles within the compensation period are adjusted so that the average values of the voltages output for the phases over the time period of the previous measurement and the subsequent compensation period correspond to the average values of the voltages that are used for the phases during normal operation switching be issued.

Die Zeitdauer der Kompensationsperiode entspricht beispielsweise der Differenz einer Taktperiode der Betriebsschaltvorgänge und der Zeitdauer des vorherigen Messvorgangs, welche der Anzahl der Taktperioden der zum Messen des mindestens einen Phasenstroms erzeugten Messimpulse entspricht.The duration of the compensation period corresponds, for example, to the difference between a clock period of the operating switching operations and the time duration of the previous measuring operation, which corresponds to the number of clock periods of the measuring pulses generated for measuring the at least one phase current.

Alternativ entspricht die Zeitdauer der Kompensationsperiode der Differenz von zwei Taktperioden der Betriebsschaltvorgänge und der Zeitdauer des vorherigen Messvorgangs, welche der Anzahl der Taktperioden der zum Messen des mindestens einen Phasenstroms erzeugten Messimpulse entspricht. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise größere Messimpulse, da mehr Zeit für die Kompensation zur Verfügung steht, und die Transistoren werden wie bei den normalen Betriebsschaltvorgängen nur maximal zweimal innerhalb von zwei Taktperioden getaktet.Alternatively, the duration of the compensation period corresponds to the difference between two clock periods of the operating switching operations and the duration of the previous measuring operation, which corresponds to the number of clock periods of the measuring pulses generated for measuring the at least one phase current. This advantageously allows larger measurement pulses, as more time is available for compensation, and the transistors are clocked only a maximum of two times within two clock periods, as in normal operation switching operations.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms bei einer elektrischen sterngeschalteten Wechselstrommaschine mit einer Maschinensteuervorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere jeweils einer Phase zugeordnete Schaltanordnungen mit jeweils mindestens einem Schaltelement, wobei die Maschinensteuervorrichtung mittels Betriebsschaltvorgängen die Schaltanordnungen derart schaltet, dass zumindest zeitweise mindestens ein Phasenstrom zur Maschine geleitet wird, um den Betrieb der Maschine zu bewirken, wobei die Vorrichtung eine Messeinrichtung aufweist und eine neben den den Betrieb der Maschine bewirkenden Betriebsschaltvorgängen mindestens einen der Bestimmung des Phasenstroms dienenden Messschaltvorgang durchführende Messschaltvorrichtung vorgesehen ist, welche für den Messschaltvorgang ein Taktmuster für Tastverhältnissignale erzeugt, welches Polaritäten und Tastverhältnisse der Schaltanordnungen so einstellt, dass während des Messvorgangs mindestens ein Phasenstrom messbar ist wobei der Messvorgang im Anschluss an einen der Betriebsschaltvorgänge durchführbar ist, wobei für den Messvorgang die Taktperioden der Betriebsschaltvorgänge auf eine Taktperiode reduzierbar sind, welche der Impulsdauer eines Messimpulses entspricht.Furthermore, the invention relates to a device for determining at least one phase current in an electrical star-connected alternator with a machine control device, in particular for a motor vehicle, having a plurality of each associated with a phase switching arrangements each having at least one switching element, wherein the machine control device by means of operating switching operations, the switching arrangements such that at least at least one phase current is routed to the machine at times to effect the operation of the machine, the apparatus having a measuring device and at least one of the determination of the phase current serving measuring switching operation performing measuring switching device is provided in addition to the operation of the machine operating switching operations, which for the Meßschaltvorgang generates a clock pattern for duty cycle signals which sets polarities and duty cycles of the switching arrangements so in that at least one phase current can be measured during the measuring process, wherein the measuring process can be carried out following one of the operating switching operations, wherein for the measuring process the clock periods of the operating switching operations can be reduced to one clock period which corresponds to the pulse duration of a measuring pulse.

Es ist vorteilhaft, wenn ein Messelement der Messeinrichtung in einer Zusammenführung aller Phasen angeordnet ist. Es ist demnach nicht mehr erforderlich, Messelemente für jede Phase vorzusehen.It is advantageous if a measuring element of the measuring device is arranged in a combination of all phases. It is therefore no longer necessary to provide measuring elements for each phase.

Vorteilhafterweise weist die Messeinrichtung einen Messwiderstand, insbesondere einen Shunt, auf. Dadurch lässt sich die Messeinrichtung preiswert gestalten.Advantageously, the measuring device has a measuring resistor, in particular a shunt. As a result, the measuring device can be made inexpensive.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Schaltanordnungen jeweils zwei Schaltelemente auf. Diese Schaltelemente sind dabei bevorzugt als Halbleiterschaltelemente, insbesondere Transistoren, ausgebildet. Dabei sind die Schaltelemente insbesondere in Reihe angeordnet, wobei zwischen den Schaltelementen ein Abzweig in eine Phase der elektrischen Maschine angeordnet ist. Im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Schaltanordnung lassen sich so eine oder mehrere Brückenschaltungen realisieren, mittels derer die gewünschte Bestromung der Maschine bewirkt wird.In a further development of the invention, the switching arrangements each have two switching elements. These switching elements are preferably formed as semiconductor switching elements, in particular transistors. In this case, the switching elements are arranged in particular in series, wherein a branch is arranged in a phase of the electric machine between the switching elements. In conjunction with at least one further switching arrangement, one or more bridge circuits can thus be realized, by means of which the desired energization of the machine is effected.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wechseln die Schaltelemente ihre Schaltzustände gegenläufig zueinander. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der zugeführte Strom stets durch die Wicklungen der Maschine fließt, und nicht aufgrund einer durchgeschalteten Schaltanordnung ein Kurzschluss entsteht. Es können dabei zudem so genannte Totzeiten vorgesehen werden, die bei einem Wechsel des Schaltzustands verhindern, dass das eine Schaltelement durchschaltet, insbesondere als Transistor leitend wird, bevor das andere Schaltelement öffnet, insbesondere als Transistor sperrt. Dadurch wird verhindert, dass kurzzeitig ein Kurzschlussstrom entsteht.In an advantageous embodiment of the invention, the switching elements change their switching states in opposite directions to each other. This can ensure that the supplied current always flows through the windings of the machine, and does not cause a short circuit due to a switched-through switching arrangement. It can also be provided so-called dead times, which prevent a switching element, that turns on a switching element, in particular as a transistor becomes conductive before the other switching element opens, in particular locks as a transistor. This prevents short-circuit current from occurring for a short time.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms,
2 eine Detailansicht der Vorrichtung gemäß 1,
3 ein zeitlicher Verlauf eines mittig ausgerichteten Taktmusters,
4 einen zeitlichen Ablauf eines ersten Ausführungsbeispiels der Schaltvorgänge der Transistoren T1 bis T6 bei einem Verfahren zur Bestimmung des Phasenstroms,
5 einen zeitlichen Ablauf eines zweiten Ausführungsbeispiels der Schaltvorgänge der Transistoren T1 bis T6 bei einem Verfahren zur Bestimmung des Phasenstroms, und
6 einen zeitlichen Ablauf eines dritten Ausführungsbeispiels der Schaltvorgänge der Transistoren T1 bis T6 bei einem Verfahren zur Bestimmung des Phasenstroms.

The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Showing:

1 a device for determining at least one phase current,
2 a detailed view of the device according to 1 .
3 a time course of a centrally aligned clock pattern,
4 a timing of a first embodiment of the switching operations of the transistors T1 to T6 in a method for determining the phase current,
5 a timing of a second embodiment of the switching operations of the transistors T1 to T6 in a method for determining the phase current, and
6 a timing of a third embodiment of the switching operations of the transistors T1 to T6 in a method for determining the phase current.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung mindestens eines Phasenstroms I_A , I_B , I_C bei einer elektrischen Maschine 10 mit einer Maschinensteuervorrichtung 12 aufweisend mehrere jeweils einer Phase zugeordnete Schaltanordnungen 14 mit jeweils zwei Schaltelementen 16. Die elektrische Maschine 10 ist hier als Wechselstrommotor 11 in Sternschaltung ausgebildet. In jeder Schaltanordnung 14 ist ein Schaltelement 16 als High-Side-Schaltelement 18 einem positiven Spannungspotential einer Spannungsquelle 20 zugeordnet und das andere Schaltelement 16 als Low-Side-Schaltelement 22 einem negativen Potential der Spannungsquelle 20 zugeordnet. Parallel zur Spannungsquelle 20 ist ein Elektrolytkondensator 24 geschaltet. Zwischen dem High-Side-Schaltelement 18 und dem Low-Side-Schaltelement 22 ist jeweils ein Abzweig 26 angeordnet, an den jeweils eine Motorwicklung 28 angeschlossen ist. Die Schaltanordnungen 14 werden von der Maschinensteuervorrichtung 12 mittels Betriebsschaltvorgängen derart geschaltet, dass zumindest zeitweise mindestens ein Phasenstrom I_A , I_B , I_C zur Maschine 10 geleitet wird, um den Betrieb der Maschine 10 zu bewirken. Die Schaltelemente 16 jeder Schaltanordnung 14 werden dabei gegenläufig zueinander geschaltet, das heißt es ist stets eines der Schaltelemente 16 geöffnet, um das Auftreten eines Kurzschlussstroms durch eine Schaltanordnung 14 zu verhindern. 1 shows a device 1 for determining at least one phase current I _A . I _B . I _C in an electric machine 10 with a machine control device 12 comprising a plurality of each associated with a phase switching arrangements 14 each with two switching elements 16 , The electric machine 10 is here as an AC motor 11 trained in star connection. In every switching arrangement 14 is a switching element 16 as a high-side switching element 18 a positive voltage potential of a voltage source 20 assigned and the other switching element 16 as a low-side switching element 22 a negative potential of the voltage source 20 assigned. Parallel to the voltage source 20 is an electrolytic capacitor 24 connected. Between the high-side switching element 18 and the low-side switching element 22 is each a branch 26 arranged at the respective one motor winding 28 connected. The switching arrangements 14 are from the machine control device 12 switched by means of operating switching operations such that at least temporarily at least one phase current I _A . I _B . I _C to the machine 10 is directed to the operation of the machine 10 to effect. The switching elements 16 each switching arrangement 14 are thereby switched in opposite directions, that is, it is always one of the switching elements 16 opened to the occurrence of a short-circuit current through a switching arrangement 14 to prevent.

In der Zusammenführungsleitung 30 ist ein Messelement 32 einer Messeinrichtung 34 angeordnet. Das Messelement 32 ist hier als Messwiderstand (Shunt) 36 ausgeführt. Die Messeinrichtung 34 greift den Spannungsabfall über den Shunt 36 ab und ermittelt daraus den durch die Zusammenführungsleitung 30 fließenden Strom. Der Maschinensteuervorrichtung 12 und der Messeinrichtung 34 ist eine Messschaltvorrichtung 38 zugeordnet. Während die Maschinensteuervorrichtung 12 die den Betrieb der Maschine bewirkenden Betriebsschaltvorgänge steuert oder regelt, dient die Messschaltvorrichtung 38 der Ausführung eines zusätzlichen Messschaltvorgangs. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die genannten Komponenten zwar einzeln dargestellt sind, dass diese aber selbstverständlich auch teilweise beziehungsweise vollständig integriert sein können.In the merge lead 30 is a measuring element 32 a measuring device 34 arranged. The measuring element 32 is here as a measuring resistor (shunt) 36 executed. The measuring device 34 picks up the voltage drop across the shunt 36 and determines from this through the merge line 30 flowing electricity. The machine control device 12 and the measuring device 34 is a measuring switching device 38 assigned. While the engine control device 12 controls or regulates the operation of the machine causing operating switching operations, the Meßschaltvorrichtung serves 38 the execution of an additional measuring switching operation. It should be noted at this point that the components mentioned are indeed shown individually, but that these can of course also be partially or completely integrated.

Während des Betriebs stellt sich das Zusammenspiel zwischen Maschinensteuervorrichtung 12 und Messschaltvorrichtung 38 wie folgt dar. Die Maschinensteuervorrichtung 12 löst in den Schaltanordnungen 14 Schaltvorgänge aus, die den gewünschten Betrieb der elektrischen Maschine 10 bewirken. Um nun die Messung eines Phasenstroms I_A , I_B , I_C durchzuführen, wird zunächst von der Messschaltvorrichtung 38 der gewünschte Zeitpunkt der Messung ermittelt. Die dazu benötigte Information kann auf einfache Weise direkt von der Maschinensteuervorrichtung 12 bereitgestellt werden. Soll die Strommessung vorgenommen werden, das heißt der Messschaltvorgang durchgeführt werden, sendet die Messschaltvorrichtung 38 ein Signal an die Maschinensteuervorrichtung 12. Aufgrund dieses Signals führt die Maschinensteuervorrichtung 12 einen Schaltvorgang in mindestens einer der Schaltanordnungen 14 durch. Wie später noch näher erläutert wird, führt dies dazu, dass in der Zusammenführungsleitung 30 ein Strom fließt, der einen unmittelbaren Rückschluss auf einen der Phasenströme I_A , I_B , I_C ermöglicht. Während des Messschaltvorgangs sendet die Messschaltvorrichtung 38 ein Signal an die Messeinrichtung 34 zur Strommessung beziehungsweise fragt einen ermittelten Strommesswert ab. Der Messschaltvorgang wird dann beendet, indem die für den Messschaltvorgang erfolgte Schaltzustandsänderung in der mindestens einen Schaltanordnung rückgängig gemacht wird. Das heißt, nach Beendigung des Messschaltvorgangs sind die Schaltzustände aller Schaltanordnungen wieder so, wie unmittelbar vor dem Einleiten des Messschaltvorgangs.During operation, the interaction between machine control device arises 12 and measuring switching device 38 as follows. The engine control device 12 dissolves in the switching arrangements 14 Switching operations that indicate the desired operation of the electrical machine 10 effect. Now to the measurement of a phase current I _A . I _B . I _C to perform, is first of the measuring switching device 38 determines the desired time of measurement. The information required for this can be easily obtained directly from the machine control device 12 to be provided. If the current measurement is to be made, that is to say the measuring switching operation is carried out, the measuring switching device sends 38 a signal to the machine control device 12 , Due to this signal, the engine control device performs 12 a switching operation in at least one of the switching arrangements 14 by. As will be explained in more detail later, this results in that in the merge line 30 a current flows, which makes an immediate inference to one of the phase currents I _A . I _B . I _C allows. During the measuring switching process, the measuring switching device sends 38 a signal to the measuring device 34 for current measurement or queries a determined current reading. The measuring switching process is then terminated by reversing the switching state change in the at least one switching arrangement that has occurred for the measuring switching process. That is, after completion of the Meßschaltvorgangs the switching states of all switching arrangements are again as immediately before the initiation of the Meßschaltvorgangs.

Anhand der 2, die einen Detailausschnitt aus der 1 darstellt, sollen nun die Betriebsschaltvorgänge näher erläutert werden, die von der Maschinensteuervorrichtung 12 ausgelöst werden. Die High-Side-Elemente 18 der Schaltanordnungen 14 sind hier die Transistoren T1, T3, T5 und die Low-Side-Schaltelemente 22 sind die Transistoren T2, T4, T6. Ausgehend von einem Zustand, in dem die Transistoren T1, T3, T5 sperrend und die Transistoren T2, T4, T6 leitend geschaltet sind, das heißt es fließt kein Strom durch die elektrische Maschine 10, können verschiedene Schaltzustände eingenommen werden, welche in einer vorgebbaren Schaltreihenfolge durchlaufen werden können.Based on 2 which made a detail of the 1 will now be explained in more detail, the operation switching operations, the machine control device 12 to be triggered. The high-side elements 18 the switching arrangements 14 Here are the transistors T1 . T3 . T5 and the low-side switching elements 22 are the transistors T2 . T4 . T6 , Starting from a state where the transistors T1 . T3 . T5 Disabling and the transistors T2 . T4 . T6 are switched on, that is, no current flows through the electric machine 10 , various switching states can be taken, which can be traversed in a predeterminable switching sequence.

Da die Summe aller Ströme in der elektrischen Maschine 10 null ist, ergibt sich die Beziehung I_A + I_B + I_C = 0. Dadurch lassen sich während der Betriebsschaltvorgänge hinsichtlich der Phasenströme I_A , I_B , Ic aufgrund des in der Zusammenführungsleitung 30 fließenden Stroms I_M Rückschlüsse ziehen, welcher über die Messeinrichtung 34 gemessen wird und welcher durch die Schaltzustände der Transistoren T1 bis T6 bestimmt wird.Because the sum of all currents in the electric machine 10 is zero, the relationship I _A + I _B + I _C = 0 results. This makes it possible during phase shifts for the phase currents I _A . I _B , Ic due to the in the merge line 30 flowing electricity I _M Draw conclusions, which about the measuring device 34 is measured and which by the switching states of the transistors T1 to T6 is determined.

Zusätzlich können zur Messung von mindestens einem Phasenstrom I_A , I_B , I_C im Anschluss an eine normale Taktperiode von Betriebsschaltvorgängen der Transistoren T1 bis T6 die erfindungsgemäßen Messschaltvorgänge durchgeführt werden, welche anhand der 3 bis 6 näher erläutert werden.Additionally, to measure at least one phase current I _A . I _B . I _C following a normal clock period of operational switching of the transistors T1 to T6 the measuring switching operations according to the invention are carried out, which are based on the 3 to 6 be explained in more detail.

3 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines mittig ausgerichteten beispielsweise von einem Mikroprozessor erzeugten Taktmusters zur Erzeugung der verschiedenen Taktperioden für die Betriebsschaltvorgänge und die Messschaltvorgänge. Mit dem dargestellten Taktmuster werden eine Taktperiode T0 der Betriebsschaltvorgänge, eine Taktperiode TM, welche der Impulsdauer eines Messimpulses entspricht, und eine Kompensationstaktperiode TP erzeugt. Während der Kompensationsperiode TP werden im Anschluss die während des Messvorgangs erzeugten Messimpulse kompensiert. 3 shows a time course of a centrally aligned example generated by a microprocessor clock pattern for generating the different clock periods for the operation switching operations and the Meßschaltvorgänge. The clock pattern shown becomes one clock period T0 the operating switching operations, one clock period TM , which corresponds to the pulse duration of a measuring pulse, and a compensation clock period TP generated. During the compensation period TP Subsequently, the measuring pulses generated during the measuring process are compensated.

4 stellt die zeitlichen Verläufe der Schaltzustände der Transistoren T1 bis T6 als erstes Ausführungsbeispiel dar, wenn eine Strommessung der Phasenströme Ic und I_B mit einem Shunt und einer Messpulsweitenmodulation und einer Kompensation der Messimpulse durchgeführt wird. Die Abszisse ist eine Zeitachse, und der jeweilige Schaltzustand ist entlang der Ordinate abzulesen. Dabei bedeutet ein niedriger Wert (erster Pegel), dass der jeweilige Transistor sperrt, während ein hoher Wert (zweiter Pegel) ein Leiten des Transistors anzeigt. Anhand der zusätzlichen dünnen Linie werden die Grenzen der Messimpulse und der Zeitpunkt der Strommessung angedeutet. 4 represents the time courses of the switching states of the transistors T1 to T6 as a first embodiment, when a current measurement of the phase currents ic and I _B is performed with a shunt and a measuring pulse width modulation and a compensation of the measuring pulses. The abscissa is a time axis, and the respective switching state is read along the ordinate. In this case, a low value (first level) means that the respective transistor blocks, while a high value (second level) indicates a conduction of the transistor. On the basis of the additional thin line, the limits of the measuring pulses and the time of the current measurement are indicated.

Für die Erläuterungen sei angenommen, dass ein Ein- beziehungsweise Abschalten der Transistoren einer Schaltanordnung 14 tatsächlich zeitgleich erfolgen kann, ohne einen Kurzschlussstrom auszulösen, das heißt die zuvor erwähnten Totzeiten werden hier nicht betrachtet. Selbstverständlich kann deren Berücksichtigung in bekannter Weise durch ein Versetzen der jeweiligen Schaltflanken erfolgen. Anhand der Schaltvorgänge der Transistoren T3, T4, T5 und T6 zu den Zeitpunkten t1, t2, t3 wird nun das Prinzip der Phasenstrommessung erläutert. Vor dem Zeitpunkt t1 sperrt Transistor T5 und leitet Transistor T6. Zum Zeitpunkt t1 wird nun eine erste Messung und der zugehörige Messschaltvorgang eingeleitet. Dazu werden die Schaltzustände der Transistoren T5, T6 invertiert, das heißt T6 wird sperrend und T5 leitend geschaltet. Dadurch stellt sich die Situation ein, dass der Phasenstrom Ic zur elektrischen Maschine 10 fließt, von dort wieder als - I_A - I_B = I_C herausfließt und schließlich in der Zusammenführungsleitung 30 mündet. Der Phasenstrom Ic kann dort mittels der Messvorrichtung 34 ermittelt werden. Im Hinblick auf das Ende der ersten Messung zum Zeitpunkt t2, wird die Strommessung in der zeitlichen Mitte zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2, das heißt in der Mitte des Messschaltvorgangs, durchgeführt. Der Zeitpunkt der Strommessung ist mittels der dünnen Linie angedeutet. Zum Zeitpunkt t2 werden zum Beenden der ersten Messung die Schaltzustände der Transistoren T5, T6 invertiert, das heißt T5 wird sperrend und T6 leitend geschaltet. Vor dem Zeitpunkt t2 sperrt Transistor T3 und leitet Transistor T4. Zum Zeitpunkt t2 wird nun eine zweite Messung und der zugehörige Messschaltvorgang eingeleitet. Dazu werden die Schaltzustände der Transistoren T3, T4 invertiert, das heißt T4 wird sperrend und T3 leitend geschaltet. Dadurch stellt sich die Situation ein, dass der Phasenstrom I_B zur elektrischen Maschine 10 fließt, von dort wieder als - I_A - I_C = I_B herausfließt und schließlich in der Zusammenführungsleitung 30 mündet. Der Phasenstrom I_B kann dort mittels der Messvorrichtung 34 ermittelt werden. Im Hinblick auf das Ende der zweiten Messung zum Zeitpunkt t3, wird die Strommessung in der zeitlichen Mitte zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3, das heißt in der Mitte des Messschaltvorgangs, durchgeführt. Der Zeitpunkt der Strommessung ist mittels der dünnen Linie angedeutet. Zum Zeitpunkt t3 werden zum Beenden des Messvorgangs die Schaltzustände der Transistoren T1 bis T6 vor dem ersten Zeitpunkt t1 wieder eingestellt, d.h. die Schaltzustände der Transistoren T3 und T4 werden invertiert, das heißt T3 wird sperrend und T4 leitend geschaltet. Die Zeitdauer der einzelnen Messungen und damit der gesamte Messvorgang wird so kurz wie möglich gehalten, um die Auswirkungen auf den Betrieb der elektrischen Maschine 10 und gegebenenfalls die notwendige Kompensation so gering wie möglich zu halten.For the explanation, it is assumed that switching on or off of the transistors of a switching arrangement 14 actually occur at the same time, without triggering a short-circuit current, that is, the aforementioned dead times are not considered here. Of course, their consideration can be done in a known manner by offsetting the respective switching edges. Based on the switching operations of the transistors T3 . T4 . T5 and T6 at the times t1 . t2 . t3 The principle of phase current measurement will now be explained. Before the time t1 locks transistor T5 and conduct transistor T6 , At the time t1 Now a first measurement and the associated measurement switching process is initiated. These are the switching states of the transistors T5 . T6 inverted, that is T6 is locking and T5 switched on. As a result, the situation arises that the phase current Ic to the electric machine 10 flows, from there again as - I _A - I _B = I _{C flows} out and finally in the merge line 30 empties. The phase current Ic can there by means of the measuring device 34 be determined. With regard to the end of the first measurement at the time t2 , the current measurement is in the middle of the time between the time t1 and the time t2 , that is, in the middle of the measuring switching operation performed. The time of the current measurement is indicated by the thin line. At the time t2 become the termination of the first measurement, the switching states of the transistors T5 . T6 inverted, that is T5 is locking and T6 switched on. Before the time t2 locks transistor T3 and conduct transistor T4 , At the time t2 Now a second measurement and the associated measurement switching process is initiated. These are the switching states of the transistors T3 . T4 inverted, that is T4 is locking and T3 switched on. This sets the situation that the phase current I _B to the electric machine 10 flows, from there again as - I _A - I _C = I _B flows out and finally in the merge line 30 empties. The phase current I _B can there by means of the measuring device 34 be determined. With regard to the end of the second measurement at the time t3 , the current measurement is in the middle of the time between the time t2 and the time t3 , that is, in the middle of the measuring switching operation performed. The time of the current measurement is indicated by the thin line. At the time t3 become the termination of the measuring process, the switching states of the transistors T1 to T6 before the first time t1 set again, ie the switching states of the transistors T3 and T4 are inverted, that is T3 is locking and T4 switched on. The duration of each measurement and thus the entire measurement process is kept as short as possible to the impact on the operation of the electric machine 10 and, if necessary, to keep the necessary compensation as low as possible.

Nach dem zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 durchgeführten Messvorgang wird zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 eine Kompensation der für die einzelnen Messungen des Messvorgangs erzeugten Messimpulse durchgeführt. Wie aus 4 ersichtlich ist, entspricht die Kompensationsperiode TP der zweifachen Taktperiode T0 minus der Zeitdauer des Messvorgangs, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel der zweifachen Messimpulsperiode TM entspricht, d.h. TP = 2*T0 - 2*TM. Die generierten Taktmuster der Transistorschaltzustände werden so eingestellt, dass die Mittelwerte der Spannungen, welche für die drei Phasen über die Dauer der zweifachen Taktperiode T0 ausgegeben werden, gleich dem Mittelwert der Spannungen sind, welche während dieser zwei Taktperioden bei normalen Betriebsschaltvorgängen ausgegeben werden. Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, entspricht die Zeitdauer des leitenden Schaltzustands des Transistors T1 während der Kompensationsperiode TP der doppelten Zeitdauer Zeit1 (2 * Zeit1) des leitenden Zustands während einer Taktperiode T0 der normalen Betriebsschaltvorgänge. Dies liegt daran, dass der Transistor T1 während des Messvorgangs zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 nicht geschaltet wurde. Die Ausführungen gelten für Transistor T2 analog. Die Zeitdauer des leitenden Schaltzustands des Transistors T3 während der Kompensationsperiode TP entspricht der doppelten Zeitdauer Zeit2 des leitenden Zustands während einer Taktperiode T0 der normalen Betriebsschaltvorgänge minus der Messperiode TM bzw. der Zeitdauer der zweiten Messung (2 * Zeit2 - TM). Dies liegt daran, dass der Transistor T3 während des Messvorgangs für die Messperiode TM leitend geschaltet war. Die Ausführungen gelten für den Transistor T4 analog. Die Zeitdauer des leitenden Schaltzustands des Transistors T5 während der Kompensationsperiode TP entspricht der doppelten Zeitdauer Zeit3 des leitenden Zustands während einer Taktperiode T0 der normalen Betriebsschaltvorgänge minus der Messperiode TM bzw. der Zeitdauer der ersten Messung (2 * Zeit3 - TM). Dies liegt daran, dass der Transistor T5 während des Messvorgangs für die Messperiode TM leitend geschaltet war. Die Ausführung gelten für den Transistor T6 analog.After that between the times t1 and t3 performed measuring process is between the times t3 and t4 a compensation of the measurement pulses generated for the individual measurements of the measurement process carried out. How out 4 is apparent corresponds to the compensation period TP twice the clock period T0 minus the time duration of the measuring process, which in the illustrated embodiment corresponds to twice the measuring pulse period TM, ie TP = 2 * T0 - 2 * TM. The generated clock patterns of the transistor switching states are set so that the average values of the voltages that are for the three phases over the duration of the dual clock period T0 are equal to the average of the voltages which are output during these two clock periods during normal operation switching operations. How out 4 can be seen further corresponds to the duration of the conductive state of the transistor T1 during the compensation period TP twice the duration time1 (2 * time1) of the conducting state during one clock period T0 the normal operation switching operations. This is because the transistor T1 during the measuring process between the times t1 and t3 was not switched. The comments apply to transistor T2 analogous. The duration of the conductive switching state of the transistor T3 during the compensation period TP is twice the period of time 2 of the conducting state during one clock period T0 normal operating operations minus the measurement period TM or the duration of the second measurement (2 * Time2 - TM). This is because the transistor T3 during the measurement process for the measurement period TM was switched on. The comments apply to the transistor T4 analogous. The duration of the conductive switching state of the transistor T5 during the compensation period TP is twice the period of time 3 of the conducting state during a clock period T0 normal operating operations minus the measurement period TM or the duration of the first measurement (2 * time3 - TM ). This is because the transistor T5 was turned on during the measuring process for the measuring period TM. The design applies to the transistor T6 analogous.

5 stellt die zeitlichen Verläufe der Schaltzustände der Transistoren T1 bis T6 als zweites Ausführungsbeispiel dar, wenn eine Strommessung der Phasenströme -I_A und I_B mit einem Shunt und einer Messpulsweitenmodulation und einer Kompensation der Messimpulse durchgeführt wird. Der Ablauf der Phasenstrommessung verläuft analog zu den Ausführungen zu 4, so dass hier auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. 5 represents the time courses of the switching states of the transistors T1 to T6 as a second embodiment, when a current measurement of the phase currents - I _A and I _B is performed with a shunt and a measuring pulse width modulation and a compensation of the measuring pulses. The sequence of the phase current measurement is analogous to the explanations 4 , so that is waived here on a renewed description.

6 stellt die zeitlichen Verläufe der Schaltzustände der Transistoren T1 bis T6 als drittes Ausführungsbeispiel dar, wenn eine Strommessung der Phasenströme I_A , I_B und I_C mit einem Shunt und einer Messpulsweitenmodulation und einer Kompensation der Messimpulse durchgeführt wird. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 4 werden in 6 drei Messungen während des Messvorgangs ausgeführt, so dass zwischen dem dritten und vierten Zeitpunkt t3 und t4 eine dritte Messung ausgeführt wird und die Kompensation der erzeugten Messimpulse zwischen dem vierten und einem fünften Zeitpunkt t4 und t5 durchgeführt wird. Der Ablauf der Phasenstrommessung verläuft analog zu den Ausführungen zu 4, so dass hier auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. 6 represents the time courses of the switching states of the transistors T1 to T6 as a third embodiment, when a current measurement of the phase currents I _A . I _B and I _C is performed with a shunt and a measuring pulse width modulation and a compensation of the measuring pulses. In contrast to the embodiment according to 4 be in 6 carried out three measurements during the measuring process, so that between the third and fourth time t3 and t4 a third measurement is performed and the compensation of the generated measurement pulses between the fourth and a fifth time t4 and t5 is carried out. The sequence of the phase current measurement is analogous to the explanations 4 , so that is waived here on a renewed description.

Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform entspricht die Zeitdauer der Kompensationsperiode TP beispielsweise der Differenz einer Taktperiode T0 der Betriebsschaltvorgänge und der Zeitdauer des vorherigen Messvorgangs, welche der Anzahl der Taktperioden TM der zum Messen des mindestens einen Phasenstroms erzeugten Messimpulse entspricht, d.h. TP = T0 - nTM, wobei n die Anzahl der während des Messvorgangs durchgeführten Messungen repräsentiert. Die generierten Taktmuster der Transistorschaltzustände werden so eingestellt, dass die Mittelwerte der Spannungen, welche für die drei Phasen über die Dauer einer Taktperiode T0 ausgegeben werden, gleich dem Mittelwert der Spannungen sind, welche während dieser Taktperiode bei normalen Betriebsschaltvorgängen ausgegeben werden.In an alternative embodiment not shown, the time duration corresponds to the compensation period TP for example, the difference of a clock period T0 the operating shifts and the duration of the previous measurement, which is the number of clock periods TM corresponds to the measuring pulses generated for measuring the at least one phase current, ie TP = T0 - nTM, where n represents the number of measurements performed during the measuring operation. The generated clock patterns of the transistor switching states are set so that the average values of the voltages which are for the three phases over the duration of one clock period T0 are equal to the average of the voltages which are output during this clock period during normal operation switching operations.

Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform wird nach dem Messvorgang keine Kompensation durchgeführt, sondern es wird nach den Messimpulsen mit der Messperiode TM mit der normalen Taktperiode T0 und den normalen Tastverhältnissen für die Betriebsschaltvorgänge weiter getaktet, welche beispielsweise vom Regler vorgegeben werden.In another embodiment, not shown, no compensation is performed after the measurement process, but it is after the measurement pulses with the measurement period TM with the normal clock period T0 and the normal duty cycles for the operating switching operations further clocked, which are given for example by the controller.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren für die Strommessung in einem dreiphasigen Motor beschrieben ist, kann die Strommessung in einem M-phasigen Motor (M=3...n) daraus abgeleitet werden.Although the inventive method is described for current measurement in a three-phase motor, the current measurement in an M-phase motor (M = 3 ... n) can be derived therefrom.

Claims

Method for determining at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) in an electric star-connected AC machine (10) with a machine control device (12), in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of switching arrangements (14) each associated with at least one phase Switching element (16), wherein the machine control device (12) by means of operating switching operations, the switching arrangements (14) such that at least temporarily at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) is passed to the machine (10) to an operation of the machine (10), characterized in that in addition to the operation of the machine (10) causing operating switching operations at least one further determination of the at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) serving measuring by means of at least one of the switching assemblies (14) is performed, wherein for the at least one measurement a clock pattern for duty cycle signals (DC _a1 , DC _b1 , DC _c1 ) is generated, the polarities and duty cycles of the switching assemblies (14) adjusted so that at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) is measured during the at least one measuring operation, wherein the at least one measuring operation is carried out following one of the operating switching operations, wherein for the at least one measuring operation, clock periods (T0) of the operating switching operations are reduced to one clock period (TM) which corresponds to a pulse duration of a measuring pulse.

Method according to Claim 1 , characterized in that for each phase current to be measured (I _A , I _B , I _C ), a measuring pulse is generated during which the corresponding phase current is measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring operation is carried out after a predetermined number of clock periods (T0) of the operating switching operations.

Method according to Claim 2 , characterized in that the measurement pulses generated during the measuring operation are subsequently compensated within a compensation period (TP), the duty cycles within the compensation period (TP) being set in such a way that mean values of voltages which are responsible for the phases over the Period of the previous measurement and the subsequent compensation period (TP) are output, average values of voltages that are output for the phases during the normal operation switching operations.

Method according to Claim 4 characterized in that the period of the compensation period (TP) corresponds to a difference of a clock period (T0) of the operational switching operations and the duration of the previous measurement operation, the period of time of the previous measurement being one duration of a sum of the clock periods (TM) of measuring the at least one Phase current (I _A , I _B , I _C ) generated measuring pulses corresponds.

Method according to Claim 4 characterized in that the period of the compensation period (TP) corresponds to a difference of two clock periods (T0) of the operational switching operations and the duration of the previous measurement operation, the period of time of the previous measurement being one duration of a sum of the clock periods (TM) of measuring the at least corresponds to a phase current (I _A , I _B , I _C ) generated measuring pulses.

Device (1) for determining at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) in an electrical star-connected AC machine (10) with an engine control device (12), in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of each associated with a phase switching assemblies (14) each at least one switching element (16), wherein the machine control device (12) by means of operating switching operations, the switching arrangements (14) such that at least temporarily at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) is passed to the machine (10) to a Operation of the machine (10), wherein the device (1) comprises a measuring device (34), characterized by an operating in addition to the operation of the machine (10) performing operating switching machine control device (12) performing at least one of the determination of the phase current measuring operation Measuring switching device (38), which for the at least one measuring operation a clock generates pattern for duty cycle signals (DC _a1 , DC _b1 , DC _c1 ), which sets polarities and duty cycles of the switching arrangements (14) so that during the at least one measurement operation at least one phase current (I _A , I _B , I _C ) is measurable, the at least one measuring operation following one of the operating switching operations is feasible, wherein for the at least one measuring process, clock periods (T0) of the operating switching operations can be reduced to one clock period (TM) which corresponds to a pulse duration of a measuring pulse.

Device (1) according to Claim 7 , characterized in that a measuring element (32) of the measuring device (34) in a merge line (30) of all phases is arranged.

Device (1) according to Claim 7 or 8th , characterized in that the measuring device (34) has a measuring resistor (36), in particular a shunt.

Device (1) according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the switching arrangements (14) each have two switching elements (16).

Device (1) according to Claim 10 , characterized in that the switching elements (16) change their switching states in opposite directions to each other.