DE102012111922A1 - Method for measuring phase current value of electric motor in electronic power steering system of motor vehicle, involves amplifying current-dependent voltage with adjustable gain factor, and automatically adjusting gain factor - Google Patents

Method for measuring phase current value of electric motor in electronic power steering system of motor vehicle, involves amplifying current-dependent voltage with adjustable gain factor, and automatically adjusting gain factor Download PDF

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Abstract

The method involves measuring a phase current value which receives a current-dependent voltage by a measuring circuit. The current-dependent voltage is directed to an analog-to-digital converter (ADC) of an electronic regulating and/or control unit (11) for scanning the phase current value. The current-dependent voltage is amplified with an adjustable gain factor, such that a predetermined resolution of the phase current value is reached when a measurement range of the converter is not exceeded. The gain factor is automatically adjusted by the measuring circuit. Independent claims are included for the following: (1) a method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle; and (2) an electronic power steering system of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts eines Elektromotors, welcher als elektrischer Servoantrieb in einem elektronischen Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung ein elektronisches Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs und ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät eines derartigen elektronischen Servolenksystems. The invention relates to a method for measuring at least one phase current value of an electric motor, which is used as an electric servo drive in an electronic power steering system of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle. Moreover, the invention relates to an electronic power steering system of a motor vehicle and an electronic control and / or control device of such an electronic power steering system.

Aus der DE 100 13 711 A1 ist ein Lenksystem bekannt, das unter anderem einen Servoantrieb zur Momentenunterstützung (Servolenkung) aufweist. Der Grad der Momentenunterstützung ist bei dem beschriebenen Lenksystem abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Während bei langsamer Fahrzeuggeschwindigkeit die Momentenunterstützung größer ist (z. B. um beim Rangieren des Fahrzeugs das Lenkrad ohne großen Kraftaufwand betätigen zu können), wird die Momentenunterstützung bei höheren Geschwindigkeiten (z. B. um die Fahrstabilität bei einer Autobahnfahrt zu erhöhen) gesenkt. Der Servoantrieb kann elektrisch oder hydraulisch arbeiten. Das in der DE 100 13 711 A1 beschriebene Lenksystem weist neben dem Servoantrieb auch Überlagerungsmittel auf, welche einen Zusatzwinkel erzeugen und den von der Lenkhandhabe vorgegebenen Lenkradwinkel mit diesem Zusatzwinkel überlagern. From the DE 100 13 711 A1 is a steering system is known, which has, inter alia, a servo drive for torque assistance (power steering). The degree of torque assistance is dependent on the vehicle speed in the described steering system. While the torque assist is greater at slower vehicle speeds (eg, to operate the steering wheel with little effort when maneuvering the vehicle), torque assist is reduced at higher speeds (eg, to increase driving stability on a highway ride). The servo drive can work electrically or hydraulically. That in the DE 100 13 711 A1 described steering system has in addition to the servo drive and superimposition means which generate an additional angle and superimpose the steering handle angle predetermined by the steering handle with this additional angle.

Es ist bekannt, Elektromotoren als elektrische Servoantriebe oder Überlagerungswinkelsteller in elektronischen Servolenksystemen bzw. Überlagerungslenksystemen einzusetzen. Zur Erzeugung der Lenkunterstützung oder der Winkelüberlagerung wird der dem Elektromotor zugeführte Strom gemessen und geregelt. Der Strommessbereich in einem elektronischen Servolenksystem (electric power steering/EPS) liegt für den Phasenstrom des Elektromotors bei bis zu +/–200 A. Gleichzeitig soll ein Strom von < 50 mA aufgelöst werden. Unter zusätzlicher Berücksichtigung der stets auftretenden Fehler von Analog-Digital-Umsetzern (ADC) und unter Nutzung von nur einem Verstärkungsfaktor in der Signalaufbereitung, wird ein Analog-Digital-Umsetzer mit 14-Bit-Auflösung oder höher benötigt. It is known to use electric motors as electric servo drives or overlay angle adjusters in electronic power steering systems or superposition steering systems. To generate the steering assistance or the angle superimposition, the current supplied to the electric motor is measured and regulated. The current measuring range in an electronic power steering system (EPS) is up to +/- 200 A for the phase current of the electric motor. At the same time, a current of <50 mA is to be resolved. In addition, considering the ever-occurring errors of analog-to-digital converters (ADC) and using only one gain factor in signal conditioning, an analog-to-digital converter with 14-bit resolution or higher is needed.

Derartige hochauflösende Analog-Digital-Umsetzer sind im Automotivebereich im Bereich der Leistungselektronik nicht gängig, d. h. erfordern spezielle, vergleichsweise teure Mikrocontroller mit integriertem hochauflösendem ADC. Darüber hinaus verursachen Störspannungen auf dem Bordnetz sowie Eigenstörungen, die insbesondere im Leistungsteil des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts des Servolenksystems auftreten, zusätzliches ADC-Rauschen, so dass die niederwertigen Bits der sehr hoch auflösenden ADCs nicht verwendet werden können. Such high-resolution analog-to-digital converters are not common in the automotive sector in the field of power electronics, d. H. require special, relatively expensive microcontrollers with integrated high-resolution ADC. In addition, interference voltages on the vehicle electrical system as well as intrinsic disturbances, which occur in particular in the power section of the electronic control and / or control unit of the power steering system, cause additional ADC noise, so that the low-order bits of the very high-resolution ADCs can not be used.

Aus der Praxis ist es daher bekannt, in elektronischen Servolenksystemen bei der Strommessung eine mehrstufige Stromverstärkung einzusetzen, die abhängig von dem tatsächlichen Strom den Verstärkungsfaktor der Signalaufbereitung derart einstellt, dass eine ausreichend große Auflösung erreicht wird. From practice, it is therefore known to use in electronic power steering systems in the current measurement, a multi-stage current gain, which adjusts the gain of the signal processing depending on the actual current such that a sufficiently large resolution is achieved.

Für die Messung des Stroms an der jeweiligen Phasenwicklung bzw. Phasenwindung des Elektromotors werden Messwiderstände bzw. sogenannte Shunts verwendet. Lenksysteme mit 3-Phasen-Motoren können je nach Konfiguration drei, zwei oder nur einen Shunt aufweisen. Der Aufwand zur Berechnung aller drei Phasenströme wird dann bei 2-Shunt- oder 1-Shunt-Systemen von der Hardware in eine intelligente Software verlagert. For the measurement of the current at the respective phase winding or phase winding of the electric motor measuring resistors or so-called shunts are used. Depending on the configuration, steering systems with 3-phase motors can have three, two or only one shunt. The effort required to calculate all three phase currents is then shifted from hardware to intelligent software in 2-shunt or 1-shunt systems.

Beispielsweise ergibt sich mit einem Messwiderstand von 1 mOhm, einem Verstärkungsfaktor von 100, einem Analog-Digital-Umsetzer mit einer Auflösung von 10 Bit und einer Referenzspannung von 3,3 V eine Stromauflösung in A / LSB (least significant bit) zu: 1 A/(1 A·1 mOhm·100/3,3 V·(210 – 1)LSB) = 32,25 mA/LSB. For example, with a measurement resistance of 1 mOhm, a gain of 100, an analog-to-digital converter with a resolution of 10 bits and a reference voltage of 3.3 V, a current resolution in A / LSB (least significant bit) results: 1 A / (1 A * 1 mOhm * 100 / 3.3 V * (2 10 -1) LSB) = 32.25 mA / LSB.

Mit dieser Auflösung lässt sich im Idealfall ein Strom im Bereich von –16,5 A bis +16,5 A einlesen, um in dem Auflösungsbereich bzw. dem zulässigen Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers zu bleiben. Mit einem Verstärkungsfaktor von 10 und ansonsten gleichen Werten ergibt sich die Stromauflösung zu: 1 A/(1 A·1 mOhm·10/3,3 V·(210 – 1)LSB) = 322,6 mA/LSB. Ideally, this resolution allows a current in the range of -16.5A to +16.5A to be read to stay within the resolution range or range of the analog-to-digital converter. With an amplification factor of 10 and otherwise the same values, the current resolution results in: 1 A / (1A · 1mOhm · 10 / 3.3V · (2 10 - 1) LSB) = 322.6mA / LSB.

Um positive und negative Ströme erfassen zu können, ist die Verstärkerschaltung in der Regel so ausgelegt, dass sich bei 0 A die Hälfte des Maximalwerts des Analog-Digital-Umsetzers ergibt, d. h. 210/2 = 512 LSB. In order to detect positive and negative currents, the amplifier circuit is generally designed so that the half of the maximum value of the analog-to-digital converter produces at 0 A, that is, 2 10/2 = 512 LSB.

Für die über den Messwiderstand eingelesenen Phasenstromwerte gibt es jeweils eine Signalaufbereitung, insbesondere durch eine Messschaltung. Die Signalaufbereitung bzw. die Messschaltung kann z. B. im Endstufentreiber des Steuergeräts integriert sein. Üblicherweise existiert nur ein Ausgang von der Signalaufbereitungsschaltung zum Analog-Digital-Umsetzer. Es ist bekannt, den von der Signalaufbereitung anzuwendenden Verstärkungsfaktor über eine serielle Schnittstelle von dem Mikrocontroller des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts softwaremäßig vorzugeben. For the phase current values read in via the measuring resistor, there is in each case a signal conditioning, in particular by a measuring circuit. The signal processing or the measuring circuit can, for. B. be integrated in the final stage driver of the controller. Usually, only one output from the signal conditioning circuit to the analog-to-digital converter exists. It is known that the amplification factor to be applied by the signal processing via a serial interface of the Specify the microcontroller of the electronic control and / or controller software by software.

Ein derartig umschaltbarer Verstärkungsfaktor ist im Vergleich zu mehrfach vollständig implementierten Verstärkern deutlich kostengünstiger. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass der Verstärkungsfaktor für den nächsten Messwert so gewählt werden muss, dass die Stromauflösung im gewünschten Bereich ist und der Analog-Digital-Umsetzer bei dieser Auflösung noch innerhalb seines Messbereichs ist. Dies ist für einen zweistufigen Verstärker zwar realisierbar, bei der Verwendung von mehr als zwei Stufen ist die Umschaltung jedoch nicht mehr genau berechenbar und muss aufwändig über Versuchsreihen verifiziert werden. Mehr als zwei Verstärkerstufen sind dann sinnvoll, wenn eine hohe Auflösung bei gleichzeitig hohen Maximalströmen gefordert ist. Such a switchable gain factor is significantly less expensive compared to multiple fully implemented amplifiers. The disadvantage, however, is that the amplification factor for the next measured value must be selected such that the current resolution is in the desired range and the analog-to-digital converter is still within its measuring range at this resolution. Although this is feasible for a two-stage amplifier, with the use of more than two stages, the switchover can no longer be calculated precisely and has to be laboriously verified via test series. More than two amplifier stages are useful if a high resolution is required with simultaneous high maximum currents.

Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts eines Elektromotors der eingangs erwähnten Art zu verbessern. Proceeding from this, the present invention has the object to improve a method for measuring at least one phase current value of an electric motor of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts eines Elektromotors gelöst, welcher als elektrischer Servoantrieb, insbesondere zur Lenkunterstützung oder als Überlagerungswinkelsteller, in einem elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, welcher über eine Anzahl von Phasenwicklungen bzw. Phasenwindungen verfügt und welcher von einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät des elektronischen Servolenksystems angesteuert und/oder geregelt wird, wobei wenigstens eine Messschaltung zur Messung des wenigstens einen Phasenstromwerts verwendet wird, welche insbesondere an ihrem Eingang wenigstens eine stromabhängige Spannung erhält, die an wenigstens einem Messwiderstand an wenigstens einer der Phasenwicklungen des Elektromotors abfällt, wobei die wenigstens eine stromabhängige Spannung an einen Analog-Digital-Umsetzer des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts bzw. an einen Eingang des Analog-Digital-Umsetzers zur Abtastung des wenigstens einen Phasenstromwerts geleitet wird, wobei die Messschaltung eine Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor derart durchführt, dass eine vorgebbare Auflösung des wenigstens einen Phasenstromwerts bei der Abtastung durch den Analog-Digital-Umsetzer erreicht und gleichzeitig ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers nicht überschritten wird, und wobei die Messschaltung den Verstärkungsfaktor selbsttätig einstellt. This object is achieved by a method for measuring at least one phase current value of an electric motor, which is used as an electric servo drive, in particular for steering assistance or as overlay angle adjuster, in an electronic power steering system of a motor vehicle, which has a number of phase windings or phase windings and which of an electronic control and / or control device of the electronic power steering system is controlled and / or regulated, wherein at least one measuring circuit for measuring the at least one phase current value is used, which receives at least at its input at least one current-dependent voltage at at least one measuring resistor to at least one the phase windings of the electric motor drops, wherein the at least one current-dependent voltage to an analog-to-digital converter of the electronic control and / or control device or to an input of the analo g-digital converter for scanning the at least one phase current value is passed, wherein the measuring circuit performs an amplification of the at least one current-dependent voltage with an adjustable gain such that reaches a predetermined resolution of the at least one phase current value in the sampling by the analog-to-digital converter and at the same time a measuring range of the analog-to-digital converter is not exceeded, and wherein the measuring circuit automatically adjusts the gain factor.

Durch diese Maßnahmen wird die Einstellung der Stromverstärkung in vorteilhafter Weise in die Messschaltung, d. h. in die Hardware, verlagert. Die Messschaltung kann eine Signalaufbereitungseinheit aufweisen bzw. als solche ausgebildet sein. Dadurch kann die Verstärkungseinstellung exakt in der Messschaltung realisiert werden, ohne softwaremäßig auf Versuchsreihen bzw. Erfahrungswerte zurückgreifen zu müssen. By these measures, the adjustment of the current gain in an advantageous manner in the measuring circuit, d. H. into the hardware, relocated. The measuring circuit may have a signal conditioning unit or be designed as such. As a result, the gain setting can be realized exactly in the measuring circuit, without having to fall back on test series or empirical values by software.

Für die Wahl des Verstärkungsfaktors ist die an dem den Messwiderstand der jeweiligen Phasenwicklung abfallende stromabhängige Spannung maßgeblich. Selbstverständlich kann jede Phasenwicklung eine Messschaltung aufweisen. Zudem ist es auch denkbar, dass lediglich zwei Messschaltungen für zwei Phasen vorhanden sind, da der dritte Phasenstrom über die beiden anderen gemessenen Phasenströme ermittelt werden kann. Auch besteht die Möglichkeit, die Strommessung für die jeweilige Phase entsprechend umzuschalten. Sonach wird die Verstärkung nicht von dem auf dem Regel- und/oder Steuergerät laufenden Computerprogramm anhand des letzten gemessenen Stromwerts festgelegt, sondern es wird die anliegende stromabhängige Spannung erfasst und ein optimaler Verstärkungsfaktor derart gewählt, dass die maximale Spannung des Analog-Digital-Umsetzers nicht überschritten wird. The selection of the amplification factor is based on the current-dependent voltage dropping across the measuring resistor of the respective phase winding. Of course, each phase winding may have a measuring circuit. In addition, it is also conceivable that only two measuring circuits for two phases are present, since the third phase current can be determined via the other two measured phase currents. It is also possible to switch the current measurement for the respective phase accordingly. Accordingly, the amplification is not determined by the computer program running on the control and / or control unit based on the last measured current value, but the applied current-dependent voltage is detected and an optimum amplification factor is chosen such that the maximum voltage of the analog-to-digital converter is not is exceeded.

Der Verstärkungsfaktor wird somit in vorteilhafter Weise unabhängig vom Lastzustand und dem damit verbundenen Motorphasenstrom des elektronischen Servolenksystems immer so eingestellt, dass die Auflösung ausreichend hoch ist. Es kann ein Mikrocontroller mit einem günstigen 8 Bit oder 10 Bit Analog-Digital-Umsetzer verwendet werden. Der Testaufwand bezüglich der Umschaltung der Verstärkungsfaktoren wird reduziert, da keine aufwändigen Testreihen durchgeführt werden müssen. Zudem wird nur eine Version der auf dem Regel- und/oder Steuergerät ablaufenden Software benötigt, welche alle Leistungsklassen von elektronischen Servolenksystemen mit jeweils unterschiedlich hohen maximalen Strömen abdeckt. Die Messschaltung bzw. die Signalaufbereitungseinheit soll vorzugsweise in eine Endstufentreiberschaltung bzw. in einen entsprechenden IC (integrated circuit) integriert werden. The amplification factor is thus always set in an advantageous manner, regardless of the load state and the associated motor phase current of the electronic power steering system so that the resolution is sufficiently high. It can be a microcontroller with a cheap 8-bit or 10-bit analog-to-digital converter can be used. The test effort with respect to the switching of the gain factors is reduced, since no complex test series must be performed. In addition, only one version of the running on the control and / or control unit software is required, which covers all performance classes of electronic power steering systems, each with different high maximum currents. The measuring circuit or the signal conditioning unit should preferably be integrated in an output stage driver circuit or in a corresponding integrated circuit (IC).

Bei der Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung können wenigstens eine, vorzugsweise zwei Verstärkungsstufen verwendet werden. Wenigstens eine erste Verstärkungsstufe kann die wenigstens eine stromabhängige Spannung insbesondere an ihrem Eingang erhalten und mit einem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor verstärken. Zusätzlich kann wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe, die von der wenigstens einen ersten Verstärkungsstufe verstärkte wenigstens eine stromabhängige Spannung insbesondere an ihrem Eingang erhalten und diese mit einem variabel einstellbaren zweiten Teilverstärkungsfaktor verstärken. When amplifying the at least one current-dependent voltage, at least one, preferably two amplification stages can be used. At least one first amplification stage can receive the at least one current-dependent voltage, in particular at its input, and amplify it with a predetermined minimum first partial amplification factor. In addition, at least one second amplification stage, which has amplified from the at least one first amplification stage, receives at least one current-dependent voltage, in particular at its input, and with it amplify a variably adjustable second partial gain factor.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn anhand der mit dem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor verstärkten wenigstens einen stromabhängigen Spannung an dem Ausgang der wenigstens einen ersten Verstärkungsstufe der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor der zweiten Verstärkungsstufe ermittelt wird. Sonach kann eine erste Verstärkungsstufe dazu verwendet werden, um zu entscheiden, welcher Verstärkungsfaktor bzw. Teilverstärkungsfaktor an der wenigstens einen zweiten Verstärkungsstufe eingestellt wird. Beispielsweise kann bei einer gemessenen Spannung von 1 V an der ersten Verstärkungsstufe im Falle eines Analog-Digital-Umsetzers mit maximal 3,3 V noch ein zweiter Teilverstärkungsfaktor von maximal 3,3 verwendet werden. It is very advantageous if the variably adjustable second partial amplification factor of the second amplification stage is determined on the basis of the at least one current-dependent voltage amplified by the predetermined minimum first partial amplification factor at the output of the at least one first amplification stage. Thus, a first gain stage may be used to decide which gain factor is set at the at least one second gain stage. For example, with a measured voltage of 1 V at the first amplification stage in the case of an analog-to-digital converter with a maximum of 3.3 V, a second partial amplification factor of at most 3.3 can be used.

Der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor der wenigstens einen zweiten Verstärkungsstufe kann derart, insbesondere mittels eines Komparators, bestimmt werden, dass die insbesondere an den Eingang des Analog-Digital-Umsetzers geleitete verstärkte stromabhängige Spannung maximal ist, wobei ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers nicht überschritten wird. Die Messschaltung bzw. die Signalaufbereitungseinheit misst über die erste Verstärkerstufe (mit einer Minimalverstärkung) den Spannungsabfall über dem Messwiderstand und entscheidet anhand der Spannung am Ausgang der ersten Stufe, welche Verstärkung für die zweite Stufe gewählt wird (adaptive Verstärkungseinstellung). Ziel ist es, die zweite Stufe so zu wählen, dass sich eine möglichst große Spannung am Analog-Digital-Umsetzer ergibt, ohne dass der Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers übersteuert wird. Der typische Messbereich eines Analog-Digital-Umsetzers ist 0 bis 3,3 V. The variably adjustable second partial amplification factor of the at least one second amplification stage can be determined in such a way, in particular by means of a comparator, that the amplified current-dependent voltage conducted in particular to the input of the analog-to-digital converter is maximal, whereby a measuring range of the analog-to-digital converter is not is exceeded. The measuring circuit or the signal conditioning unit measures the voltage drop across the measuring resistor via the first amplifier stage (with a minimum gain) and uses the voltage at the output of the first stage to decide which amplification is selected for the second stage (adaptive gain setting). The aim is to select the second stage in such a way that the greatest possible voltage is produced at the analog-to-digital converter without overloading the measuring range of the analog-to-digital converter. The typical measuring range of an analog-to-digital converter is 0 to 3.3 V.

Der einstellbare Verstärkungsfaktor der Messschaltung kann sich aus dem ersten Teilverstärkungsfaktor und dem zweiten Teilverstärkungsfaktor, insbesondere durch Multiplikation des ersten Teilverstärkungsfaktors mit dem zweiten Teilverstärkungsfaktor ergeben. The adjustable amplification factor of the measuring circuit can be obtained from the first partial amplification factor and the second partial amplification factor, in particular by multiplying the first partial amplification factor by the second partial amplification factor.

Vorteilhaft ist es, wenn das Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung, insbesondere nach ihrer Verstärkung durch die wenigstens eine erste Verstärkungsstufe, ermittelt wird. Hierdurch kann die Stromauflösung weiter erhöht werden. It is advantageous if the sign of the at least one current-dependent voltage, in particular after its amplification by the at least one first amplification stage, is determined. As a result, the current resolution can be further increased.

Dazu kann eine Offset-Spannung des Analog-Digital-Umsetzers der Messschaltung bzw. der Signalaufbereitungseinheit auf null gesetzt werden. For this purpose, an offset voltage of the analog-to-digital converter of the measuring circuit or the signal conditioning unit can be set to zero.

Bei einem positiven Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung kann wenigstens eine nicht-invertierende Verstärkungsstufe als die wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe verwendet werden, wobei bei einem negativen Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung wenigstens eine invertierende Verstärkungsstufe als die wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe verwendet werden kann. With a positive sign of the at least one current-dependent voltage, at least one non-inverting amplification stage may be used as the at least one second amplification stage, and if the at least one current-dependent voltage is negative, at least one inverting amplification stage may be used as the at least one second amplification stage.

Optional kann die Auflösung weiter erhöht werden, wenn nach der ersten Verstärkungsstufe die Offsetspannung auf null gesetzt wird. Wird die resultierende Spannung positiv, ist der gemessene Strom positiv. Ist die resultierende Spannung negativ, ist der gemessene Strom negativ. Das Vorzeichen kann dann über ein digitales Signal zwischen der Signalaufbereitungseinheit und dem Mikrocontroller des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts mitgeteilt oder von der Signalaufbereitungseinheit in einem Speicher abgelegt werden, auf welchen der Mikrocontroller des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts zugreift. Für die zweite Verstärkungsstufe wird dann bei positivem Strom ein nicht-invertierender Verstärker, bei negativem Strom ein invertierender Verstärker verwendet. Optionally, the resolution can be further increased if the offset voltage is set to zero after the first gain stage. If the resulting voltage is positive, the measured current is positive. If the resulting voltage is negative, the measured current is negative. The sign can then be communicated via a digital signal between the signal conditioning unit and the microcontroller of the electronic control and / or control unit or stored by the signal conditioning unit in a memory, which accesses the microcontroller of the electronic control and / or control device. For the second amplification stage then a positive current is a non-inverting amplifier, with negative current an inverting amplifier is used.

Die Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung kann von der Messschaltung automatisch geregelt werden, wobei der einstellbare Verstärkungsfaktor derart eingestellt wird, dass die stromabhängige Spannung stets einen definierten Maximalwert annimmt, welcher im Bereich eines vorgebbaren Messzeitfensters konstant gehalten wird. The gain of the at least one current-dependent voltage can be automatically controlled by the measuring circuit, wherein the adjustable gain factor is set such that the current-dependent voltage always assumes a defined maximum value, which is kept constant in the range of a predeterminable measurement time window.

Alternativ zur stufenförmigen bzw. stufigen Einstellung der Verstärkung kann auch eine automatische Verstärkungsregelung verwendet werden, welche dafür sorgt, dass der Verstärkungsfaktor stets so eingestellt wird, dass die Spannung an dem Analog-Digital-Umsetzer einen definierten maximalen Wert, beispielsweise von 3 Volt, annimmt. Der durch die Regelung eingestellte Verstärkungsfaktor wird dann im Bereich eines Messfensters konstant gehalten. In diesem Messfenster findet dann die Analog-Digital-Umwandlung statt. Das Zeitfenster kann über ein Signal vom Mikrocontroller des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts oder über eine serielle Schnittstelle vorgegeben werden. As an alternative to the stepped setting of the amplification, an automatic gain control can also be used, which ensures that the amplification factor is always set such that the voltage at the analog-to-digital converter assumes a defined maximum value, for example of 3 volts , The gain factor set by the control is then kept constant in the area of a measuring window. The analog-to-digital conversion then takes place in this measurement window. The time window can be specified via a signal from the microcontroller of the electronic control and / or controller or via a serial interface.

Der von der Messschaltung gewählte einstellbare Verstärkungsfaktor und/oder das ermittelte Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung kann in einem Speicherelement, insbesondere des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts, abgelegt oder als digitales Signal, insbesondere an einen Mikrocontroller des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts, übermittelt werden. The selectable amplification factor selected by the measuring circuit and / or the detected sign of the at least one current-dependent voltage can be stored in a memory element, in particular of the electronic control and / or control device, or as a digital signal, in particular to a microcontroller of the electronic control and / or Control device to be transmitted.

Durch diese Maßnahmen können dem auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät ablaufenden Computerprogramm zur Steuerung bzw. Regelung des Elektromotors der zur Berechnung des tatsächlichen Stroms notwendige einstellbare Verstärkungsfaktor und/oder das ermittelte Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung angezeigt werden. By means of these measures, the computer program executable on the electronic control and / or controller for controlling or regulating the electric motor can display the adjustable amplification factor necessary for calculating the actual current and / or the determined sign of the at least one current-dependent voltage.

Der wenigstens eine von dem Analog-Digital-Umsetzer abgetastete Phasenstromwert kann um den von der Messschaltung gewählten einstellbaren Verstärkungsfaktor bereinigt werden. The at least one phase current value sampled by the analog-to-digital converter can be adjusted by the adjustable amplification factor selected by the measuring circuit.

Die Messschaltung kann ein Triggersignal zum Start des Messvorgangs von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät erhalten, wenn die wenigstens eine stromabhängige Spannung, welche an dem wenigstens einen Messwiderstand an wenigstens einer der Phasenwicklung des Elektromotors abfällt, gültig ist. Sonach kann der Messschaltung in vorteilhafter Weise ein Signal zum Start des Messvorgangs übermittelt werden. The measuring circuit can receive a trigger signal for the start of the measuring process from the electronic control and / or control unit if the at least one current-dependent voltage which drops across the at least one measuring resistor on at least one of the phase windings of the electric motor is valid. Accordingly, the measuring circuit can be advantageously transmitted a signal for the start of the measuring process.

In Anspruch 15 ist ein Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs angegeben. Claim 15 specifies a method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle.

Anspruch 16 betrifft ein elektronisches Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs. Claim 16 relates to an electronic power steering system of a motor vehicle.

Eine Endstufentreiberschaltung für die Endstufe des Regel- und/oder Steuergeräts des elektronischen Servolenksystems kann die Messschaltung aufweisen. An output stage driver circuit for the output stage of the control and / or control unit of the electronic power steering system may comprise the measuring circuit.

Die Messschaltung kann wenigstens zwei Verstärkungstufen aufweisen. The measuring circuit may have at least two amplification stages.

Das elektronische Regel- und/oder Steuergerät kann die Endstufentreiberschaltung aufweisen. The electronic control and / or controller may include the output stage driver circuit.

Die Messschaltung kann wenigstens einen Komparator aufweisen. The measuring circuit may have at least one comparator.

In Anspruch 21 ist ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät eines elektronischen Servolenksystems angegeben. In claim 21, an electronic control and / or control device of an electronic power steering system is specified.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims. The following is an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing in principle.

Es zeigen: Show it:

1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektronischen Servolenksystems; und 1 a simplified schematic representation of an electronic power steering system according to the invention; and

2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Ansteuerung eines Elektromotors mittels einer Endstufentreiberschaltung in einem Servoantrieb des erfindungsgemäßen elektronischen Servolenksystems. 2 a simplified circuit diagram of a control of an electric motor by means of an output stage driver circuit in a servo drive of the electronic power steering system according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches bzw. elektromechanisches Servolenksystem 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs stark vereinfacht dargestellt. Das elektronische Servolenksystem 1 weist eine als Lenkrad ausgebildete Lenkhandhabe 2 auf. Das Lenkrad 2 ist über eine Lenksäule bzw. Gelenkwelle 3 mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden. Das Lenkgetriebe 4 dient dazu, einen Drehwinkel der Gelenkwelle 3 in einen Lenkwinkel δFm von lenkbaren Rädern 5a, 5b des Kraftfahrzeugs umzusetzen. Das Lenkgetriebe 4 weist dazu eine Zahnstange 6 und ein Ritzel 7 auf, an welches die Gelenkwelle 3 angreift. Darüber hinaus weist das elektronische Servolenksystem 1 einen elektrischen Servoantrieb 8 auf, welcher insbesondere der variablen Momentenunterstützung dient. Der elektrische Servoantrieb 8 weist einen Elektromotor 9 zur Realisierung der Momentenunterstützung über ein Riemengetriebe 10 auf. Das Riemengetriebe 10 weist ein Antriebsritzel und eine Riemenscheibe zur Übertragung der Momentenunterstützung über ein Kugelumlaufgetriebe (in 1 nicht dargestellt) auf die Zahnstange 6 des elektronischen Servolenksystems 1 auf. Des Weiteren ist ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät 11 zur Ansteuerung und Regelung des Elektromotors 9 vorgesehen. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines elektronischen Servolenksystems 1 mit einem Riemengetriebe 10 und einem separaten Kugelumlaufgetriebe zur Übertragung der Unterstützungskraft auf die Zahnstange 6, wie beispielsweise aus der DE 100 52 275 A1 bekannt, beschrieben. Für weitere elektrische Lenksystemtechnologien mit Momenten- bzw. Lenkunterstützung lassen sich jedoch mit geringfügigen Änderungen gleiche erfindungsgemäße Umsetzungen erzielen. Auch kann der Elektromotor ein Überlagerungswinkelsteller sein, wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Servolenksystem um ein Überlagerungslenksystem handelt (nicht dargestellt). In 1 is an electronic or electromechanical power steering system according to the invention 1 a motor vehicle, not shown, greatly simplified. The electronic power steering system 1 has a steering handle designed as a steering wheel 2 on. The steering wheel 2 is via a steering column or propeller shaft 3 with a steering gear 4 connected. The steering gear 4 serves to a rotation angle of the propeller shaft 3 in a steering angle δ Fm of steerable wheels 5a . 5b implement the motor vehicle. The steering gear 4 has a rack 6 and a pinion 7 on, to which the propeller shaft 3 attacks. In addition, the electronic power steering system has 1 an electric servo drive 8th on, which in particular serves the variable torque assistance. The electric servo drive 8th has an electric motor 9 for the realization of the torque support via a belt transmission 10 on. The belt transmission 10 has a drive pinion and a pulley for transmitting the torque support via a recirculating ball gear (in 1 not shown) on the rack 6 of the electronic power steering system 1 on. Furthermore, an electronic control and / or control device 11 for controlling and regulating the electric motor 9 intended. The invention is based on an electronic power steering system 1 with a belt transmission 10 and a separate recirculating ball gear for transmitting the assisting force to the rack 6 , such as from the DE 100 52 275 A1 known, described. For other electric steering system technologies with torque or steering assistance, however, similar implementations according to the invention can be achieved with minor changes. Also, the electric motor may be an overlay angle actuator when the power steering system according to the invention is a superposition steering system (not shown).

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

2 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer Ansteuerung bzw. Regelung des Elektromotors 9 mittels einer Endstufentreiberschaltung 12 in dem erfindungsgemäßen elektronischen Servolenksystem 1. Als Elektromotor 9 kann eine permanenterregte Synchronmaschine zum Einsatz kommen. Der Elektromotor 9 weist drei Phasenwicklungen 9a auf (in 2 vereinfacht gestrichelt angedeutet). Zum Betrieb des Elektromotors 9 ist ein dreiphasiger Wechselrichter 13 mit Transistoren, vorzugsweise Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET), M1, M2, M3, M4, M5 und M6 als elektronische Schalter vorgesehen, welcher von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 11 bzw. dessen Mikrocontroller µC über die Endstufentreiberschaltung 12 angesteuert wird. Das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 11 ist in 2 nur stark vereinfacht gestrichelt angedeutet und kann je nach Implementierung auch die Endstufentreiberschaltung 12 und/oder den Wechselrichter 13 umfassen. Die oberen (high-side) MOSFETs M1, M3 und M5 schalten die jeweilige Phasenwicklung 9a auf eine Bordnetzspannung UB, während die unteren (low-side) MOSFETs M2, M4 und M6 die jeweilige Phasenwicklung 9a auf das Massepotential schalten. In dem Wechselrichter 13 ist sonach für jede Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 ein erster elektronischer Schalter M1, M3 und M5 zum Schalten einer Bordnetzspannung UB bzw. einer Batteriespannung des Kraftfahrzeugs und ein zweiter elektronischer Schalter M2, M4 und M6 zum Schalten eines Massepotentials an der jeweiligen Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 vorhanden. Ein Zwischenkreiskondensator ist mit dem Bezugszeichen Czk versehen. In 2 ist exemplarisch nur die Ansteuerung der MOSFETs M1 und M2 über die Leitungen Gate_HS_U, Source_HS_U, Gate_LS_U, Source_LS_U näher dargestellt. Die Ansteuerung der MOSFETs M3, M4, M5 und M6 erfolgt jedoch analog. Darüber hinaus weist die Endstufentreiberschaltung 12 wenigstens eine Messschaltung 12a zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts IPhase an wenigstens einer der Phasenwicklungen 9a auf. Für die Messung des Stroms an der jeweiligen Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 sind Messwiderstände 14 bzw. Shunts vorhanden. Grundsätzlich kann ein Messwiderstand 14 je Phasenwicklung 9a vorhanden sein (gestrichelt angedeutet). Es ist in der Regel jedoch ausreichend die Ströme von zwei Phasenwicklungen 9a zu messen, da der Strom der verbleibenden dritten Phasenwicklung 9a in einfacher Weise berechnet werden kann, da die Summe aller Phasenstromwerte IPhase gleich Null sein muss. Wenigstens zwei Phasenstromwerte IPhase werden typischerweise gleichzeitig gemessen. Daher kann eine Messschaltung 12a je Messwiderstand 14 vorhanden sein (nicht dargestellt). Alternativ dazu könnte auch nur eine Messschaltung 12a vorhanden sein, welche zwischen den Phasenwicklungen 9a umschaltet. 2 shows a simplified circuit diagram of a control or regulation of the electric motor 9 by means of an output stage driver circuit 12 in the electronic power steering system according to the invention 1 , As electric motor 9 a permanent-magnet synchronous machine can be used. The electric motor 9 has three phase windings 9a on (in 2 simplified dashed lines indicated). For operation of the electric motor 9 is a three-phase inverter 13 with transistors, preferably metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFET), M1, M2, M3, M4, M5 and M6 as electronic switches provided, which of the electronic control and / or control device 11 or its microcontroller .mu.C via the output stage driver circuit 12 is controlled. The electronic control and / or control device 11 is in 2 only very simplified dashed lines indicated and depending on the implementation, the output stage driver circuit 12 and / or the inverter 13 include. The upper (high-side) MOSFETs M1, M3 and M5 switch the respective phase winding 9a to a vehicle electrical system voltage U B , while the lower (low-side) MOSFETs M2, M4 and M6 the respective phase winding 9a switch to the ground potential. In the inverter 13 is therefore for every phase winding 9a of the electric motor 9 a first electronic switch M1, M3 and M5 for switching a vehicle electrical system voltage U B or a battery voltage of the motor vehicle and a second electronic switch M2, M4 and M6 for switching a ground potential at the respective phase winding 9a of the electric motor 9 available. An intermediate circuit capacitor is provided with the reference symbol C zk . In 2 By way of example, only the driving of the MOSFETs M1 and M2 via the lines Gate_HS_U, Source_HS_U, Gate_LS_U, Source_LS_U is shown in more detail. However, the MOSFETs M3, M4, M5 and M6 are controlled analogously. In addition, the final stage driver circuit has 12 at least one measuring circuit 12a for measuring at least one phase current value I phase at at least one of the phase windings 9a on. For the measurement of the current at the respective phase winding 9a of the electric motor 9 are measuring resistors 14 or shunts available. Basically, a measuring resistor 14 each phase winding 9a be present (indicated by dashed lines). However, it is usually sufficient for the currents of two phase windings 9a to measure, since the current of the remaining third phase winding 9a can be calculated in a simple manner, since the sum of all phase current values I phase must be equal to zero. At least two phase current I phase values are typically measured simultaneously. Therefore, a measuring circuit 12a per measuring resistor 14 be present (not shown). Alternatively, only one measuring circuit could be used 12a be present, which between the phase windings 9a switches.

Über einen Analog-Digital-Umsetzer ADC kann das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 11 bzw. dessen Mikrocontroller µC den Phasenstromwert IPhase bestimmen.Via an analog-to-digital converter ADC, the electronic control and / or control unit 11 or whose microcontroller μC determine the phase current value I phase .

Das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 11 ist zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb des elektronischen Servolenksystems 1 des Kraftfahrzeugs eingerichtet, bei welchem mittels der Lenkhandhabe 1 ein Lenkradwinkel δs als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel δFm für wenigstens ein lenkbares Rad 5a, 5b des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird und bei welchem der elektrische Servoantrieb 8 mit dem Elektromotor 9 eingesetzt wird, welcher über die Anzahl von Phasenwicklungen 9a verfügt und welcher von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 11 des elektronischen Servolenksystems 1 mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts IPhase des Elektromotors 9 angesteuert und/oder geregelt wird. The electronic control and / or control device 11 is to carry out a method for operating the electronic power steering system 1 of the motor vehicle, in which by means of the steering handle 1 a steering wheel angle δ s as a measure of a desired wheel steering angle δ Fm for at least one steerable wheel 5a . 5b of the motor vehicle is specified and in which the electric servo drive 8th with the electric motor 9 which is about the number of phase windings 9a has and which of the electronic control and / or control device 11 of the electronic power steering system 1 with the aid of a method according to the invention for measuring at least one phase current value I phase of the electric motor 9 is controlled and / or regulated.

Die Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors 9 erfolgt mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung des wenigstens einen Phasenstromwerts IPhase des Elektromotors 9, wobei die wenigstens eine Messschaltung 12a zur Messung des wenigstens einen Phasenstromwerts IPhase verwendet wird, welche an ihrem Eingang wenigstens eine stromabhängige Spannung Umess erhält, die an dem wenigstens einen Messwiderstand 14 an wenigstens einer der Phasenwicklungen 9a des Elektromotors 9 abfällt, wobei die wenigstens eine stromabhängige Spannung Umess an einen Eingang des Analog-Digital-Umsetzers ADC des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts 11 zur Abtastung des wenigstens einen Phasenstromwerts IPhase geleitet wird und wobei die Messschaltung 12a eine Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor kverst derart durchführt, dass eine vorgebbare Auflösung des wenigstens einen Phasenstromwerts IPhase bei der Abtastung durch den Analog-Digital-Umsetzer ADC erreicht und gleichzeitig ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers ADC nicht überschritten wird, wobei die Messschaltung 12a den Verstärkungsfaktor kverst selbsttätig einstellt. The control and / or regulation of the electric motor 9 takes place with the aid of a method according to the invention for measuring the at least one phase current value I phase of the electric motor 9 , wherein the at least one measuring circuit 12a is used for measuring the at least one phase current value I phase , which receives at its input at least one current-dependent voltage U mess , which at the at least one measuring resistor 14 on at least one of the phase windings 9a of the electric motor 9 falls, wherein the at least one current-dependent voltage U mess to an input of the analog-to-digital converter ADC of the electronic control and / or control device 11 for scanning the at least one phase current value I phase is passed and wherein the measuring circuit 12a an amplification of the at least one current-dependent voltage U mess with an adjustable amplification factor k amplifies such that a predefinable resolution of the at least one phase current value I reaches phase during the sampling by the analog-to-digital converter ADC and at the same time a measuring range of the analog-to-digital converter ADC is not exceeded, the measuring circuit 12a the amplification factor k verst sets automatically.

Bei der Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess werden zwei Verstärkungsstufen V1 und V2 verwendet. Wie aus 2 ersichtlich, weist die Messschaltung 12a die zwei Verstärkungsstufen V1 und V2 auf. In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können auch nur eine oder mehr als zwei Verstärkungsstufen verwendet werden. When amplifying the at least one current-dependent voltage U mess , two amplification stages V 1 and V 2 are used. How out 2 can be seen, the measuring circuit 12a the two gain stages V 1 and V 2 on. In another embodiment, not shown, only one or more than two gain stages can be used.

Die erste Verstärkungsstufe V1 erhält die stromabhängige Spannung Umess an ihrem Eingang und verstärkt diese mit einem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor k1. Die zweite Verstärkungsstufe V2 erhält die von der ersten Verstärkungsstufe V1 verstärkte stromabhängige Spannung Umess an ihrem Eingang und verstärkt diese wiederum mit einem variabel einstellbaren zweiten Teilverstärkungsfaktor k2. The first amplification stage V 1 receives the current-dependent voltage U mess at its input and amplifies it with a predetermined minimum first partial amplification factor k 1 . The second amplification stage V 2 receives the current-dependent voltage U mess amplified by the first amplification stage V 1 at its input and in turn amplifies it with a variably adjustable second partial amplification factor k 2 .

Anhand der mit dem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor k1 verstärkten wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess an dem Ausgang der ersten Verstärkungsstufe V1 wird der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor k2 der zweiten Verstärkungsstufe V2 ermittelt. Based on the at least one current-dependent voltage U mess amplified by the predetermined minimum first partial amplification factor k 1 at the output of the first amplification stage V 1 , the variably adjustable second partial amplification factor k 2 of the second amplification stage V 2 is determined.

Die Messschaltung 12a kann auch als Signalaufbereitungseinheit ausgebildet sein. The measuring circuit 12a can also be designed as a signal conditioning unit.

Wie aus 2 ersichtlich wird der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor k2 der zweiten Verstärkungsstufe V2 derart mittels eines Komparators VGL bestimmt, dass die an dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers ADC anliegende verstärkte stromabhängige Spannung Umess maximal ist, wobei ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers ADC nicht überschritten wird. How out 2 the variably adjustable second partial amplification factor k 2 of the second amplification stage V 2 is determined in such a way by means of a comparator VGL that the amplified current-dependent voltage U mess present at the input of the analog-to-digital converter ADC is maximum, whereby a measuring range of the analog-digital Translator ADC is not exceeded.

Der resultierende einstellbare Verstärkungsfaktor kverst der Messschaltung 12a ergibt sich aus dem ersten Teilverstärkungsfaktor k1 und dem zweiten Teilverstärkungsfaktor k2 insbesondere durch Multiplikation des ersten Teilverstärkungsfaktors k1 mit dem zweiten Teilverstärkungsfaktor k2. The resulting adjustable gain factor k amplifier of the measurement circuit 12a results from the first partial amplification factor k 1 and the second partial amplification factor k 2, in particular by multiplication of the first partial amplification factor k 1 by the second partial amplification factor k 2 .

Der wenigstens eine von dem Analog-Digital-Umsetzer ADC abgetastete Phasenstromwert Iphase wird um den von der Messschaltung 12a gewählten einstellbaren Verstärkungsfaktor kverst bereinigt. The at least one phase current value I phase sampled by the analog-to-digital converter ADC is compared to that of the measuring circuit 12a selected adjustable gain k verst adjusted.

Wie aus 2 weiter ersichtlich, erhält die Messschaltung 12a ein Triggersignal Imess_Trig zum Start des Messvorgangs von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 11 bzw. dem Mikrocontroller µC, wenn die wenigstens eine stromabhängige Spannung Umess, welche an dem Messwiderstand 14 an der Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 abfällt, gültig ist. How out 2 further apparent, receives the measuring circuit 12a a trigger signal I mess_Trig to start the measurement process of the electronic control and / or control unit 11 or the microcontroller μC, if the at least one current-dependent voltage U mess , which at the measuring resistor 14 at the phase winding 9a of the electric motor 9 falls, is valid.

Die in 2 mit dem Bezugszeichen VRef versehene Einheit stellt für den Komparator VGL die entsprechenden Referenzspannungen für die unterschiedlichen einzustellenden Teilverstärkungsfaktoren k2 zur Verfügung. Eine Referenzspannung des Analog-Digital-Umsetzers ADC ist mit dem Bezugszeichen VRef_ADC versehen. In the 2 The unit provided with the reference symbol V Ref provides the corresponding reference voltages for the comparator VGL for the different partial gain factors k 2 to be set. A reference voltage of the analog-to-digital converter ADC is provided with the reference V Ref_ADC .

Ein Zusammenhang zwischen dem Phasenstromwert Iphase und dem Rohwert ADCRohwert des Analog-Digital-Umsetzers ADC ist wie folgt: ADCRohwert = (Iphase·Rshunt·kverst + UOffset)·ADCmax/VRef_ADC(1), mit ADCmax: maximaler Rohwert des Analog-Digital-Umsetzers ADC, welcher bei einem Analog-Digital-Umsetzer ADC mit 10 Bit, 210 – 1 beträgt;
ADCRohwert: über dem Mikrocontroller µC bzw. die Software eingelesener Rohwert des Analog-Digital-Umsetzers ADC im Bereich von 0 bis ADCmax;
VRef_ADC: Referenzspannung des Analog-Digital-Umsetzers ADC, welche typischerweise 3,3 Volt beträgt;
UOffset: konstante Spannung auf den die stromabhängige Spannung Umess (positiv oder negativ) addiert wird, welche typischerweise VRef_ADC /2 = 1,65 Volt beträgt;
Rshunt: Wert des Messwiderstands 14 über dem die stromabhängige Spannung Umess abfällt, welcher typischerweise im Bereich weniger mOhm liegt;
Iphase: Phasenstrom der über den Messwiderstand 14 fließt; und
kverst: variabler Verstärkungsfaktor, welcher sich aus dem ersten Teilverstärkungsfaktor k1 und dem zweiten Teilverstärkungsfaktor k2 ergibt.
A relationship between the phase current value I phase and the raw value ADC raw value of the analog-to-digital converter ADC is as follows: ADC raw value = (I phase * R shunt * k gain + U offset ) * ADC max / V Ref_ADC (1), with ADC max : maximum raw value of the analog-to-digital converter ADC, which in the case of an analog-to-digital converter ADC with 10 bits, 2 10 - 1;
ADC raw value : the raw value of the analog-to-digital converter ADC read in via the microcontroller μC or the software in the range from 0 to ADC max ;
V Ref_ADC : reference voltage of the analog-to-digital converter ADC, which is typically 3.3 volts;
U offset : constant voltage to which the current-dependent voltage U mess (positive or negative) is added, which is typically V ref_ADC / 2 = 1.65 volts;
R shunt : value of the measuring resistor 14 above which the current-dependent voltage U mess drops, which is typically in the range of a few mOhms;
I phase : phase current across the measuring resistor 14 flows; and
k verst : variable amplification factor , which results from the first partial amplification factor k 1 and the second partial amplification factor k 2 .

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Messschaltung 12a mit einer stufigen Verstärkung von 10, 20, 40 und 80 verwendet. Es ergibt sich daher für einen angenommenen maximalen Strom von +/–100 A bei vollem ADC-Ausschlag in Abhängigkeit der jeweiligen Verstärkung:
Imax10 = 100 A;
Imax20 = Imax10/2 = 50 A;
Imax40 = Imax10/4 = 25 A; und
Imax80 = Imax10/8 = 12,5 A.
In the present embodiment, a measuring circuit 12a used with a stepped gain of 10, 20, 40 and 80. It therefore results for an assumed maximum current of +/- 100 A at full ADC deflection depending on the respective gain:
I max10 = 100 A;
I max20 = I max10 / 2 = 50 A;
I max40 = I max10 / 4 = 25A ; and
I max80 = I max10 / 8 = 12.5 A.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ablauf der Strommessung wie folgt:

  • 1. Die Messschaltung 12a bekommt als Eingangssignal das Triggersignal Imess_Trig von dem Mikrocontroller µC, welches besagt, dass der Strom bzw. die Spannung über dem Messwiderstand 14 jetzt gültig ist. Dies ist nötig, da die Strommessung mit der PWM-Signalausgabe der Endstufentreiberschaltung 12 an den Elektromotor 9 synchronisiert wird.
  • 2. Die Messschaltung 12a weist zwei Verstärkungsstufen V1 und V2 auf. Die erste Verstärkungsstufe V1 hat den kleinstmöglichen Teilverstärkungsfaktor k1. Die zweite Verstärkungsstufe V2 hat den variablen zweiten Teilverstärkungsfaktor k2.
  • 3. Die Messschaltung 12a misst dann über die erste Verstärkungsstufe V1 mit der Minimalverstärkung von 15 den Spannungsabfall über dem Messwiderstand 14 und entscheidet anhand der stromabhängigen Spannung Umess am Ausgang der ersten Verstärkungsstufe V1, welche Verstärkung für die zweite Verstärkungsstufe V2 gewählt wird (adaptive Verstärkungseinstellung). Ziel ist es, die zweite Verstärkungsstufe V2 so zu wählen, dass sich eine möglichst große Spannung Umess an dem Analog-Digital-Umsetzer ADC ergibt, ohne dass der Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers ADC übersteuert wird. Der typische Messbereich eines Analog-Digital-Umsetzers ADC ist 0 bis 3,3 Volt.
In the present embodiment, the flow of the current measurement is as follows:
  • 1. The measuring circuit 12a receives as input signal the trigger signal I mess_Trig from the microcontroller μC, which states that the current or the voltage across the measuring resistor 14 is now valid. This is necessary because the current measurement with the PWM signal output of the output stage driver circuit 12 to the electric motor 9 is synchronized.
  • 2. The measuring circuit 12a has two gain stages V 1 and V 2 . The first gain stage V 1 has the smallest possible partial gain k 1 . The second amplification stage V 2 has the variable second partial amplification factor k 2 .
  • 3. The measuring circuit 12a then measures the voltage drop across the measuring resistor via the first gain stage V 1 with the minimum gain of 15 14 and decides on the basis of the current-dependent voltage U mess at the output of the first gain stage V 1 , which gain is selected for the second gain stage V 2 (adaptive gain setting). The goal is to select the second amplification stage V 2 so that the largest possible voltage U mess results in the analog-to-digital converter ADC, without the measuring range of the analog-to-digital converter ADC is overridden. The typical measuring range of an analog-to-digital converter ADC is 0 to 3.3 volts.

Der Vergleichsalgorithmus, welcher durch den Komparator VGL und dessen Referenzspannungen VRef lautet wie folgt:
Wenn Iphase·Rshunt·10 < (VRef_ADC – UOffset)/8, dann kverst = 80 bzw. k1 = 10 und k2 = 8,
sonst
Wenn Iphase·Rshunt·10 < (VRef_ADC – UOffset)/4, dann kverst = 40 bzw. k1 = 10 und k2 = 4,
sonst
Wenn Iphase·Rshunt·10 < (VRef_ADC – UOffset)/2, dann kverst = 20 bzw. k1 = 10 und k2 = 2,
sonst kverst = 10 bzw. k1 = 10 und k2 = 1.
Dabei ist die Offsetspannung UOffset typischerweise VRef_ADC/2 = 1,65 Volt. Die Vergleichsreferenzspannungen VRef ergeben sich zu VRef = (VRef_ADC – UOffset)/k2, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu 0,825 V bei k2 = 2; 0,4125 V bei k2 = 4 oder 0,20625 V bei k2 = 8.
The comparison algorithm which is determined by the comparator VGL and its reference voltages V Ref is as follows:
If I phase * R shunt * 10 <(V Ref_ADC -U offset ) / 8, then k verst = 80 or k 1 = 10 and k 2 = 8,
otherwise
If I phase · R shunt · 10 <(V Ref_ADC -U offset ) / 4, then k verst = 40 or k 1 = 10 and k 2 = 4,
otherwise
If I phase · R shunt · 10 <(V Ref_ADC -U offset ) / 2, then k verst = 20 or k 1 = 10 and k 2 = 2,
otherwise k verst = 10 or k 1 = 10 and k 2 = 1.
The offset voltage U offset is typically V Ref_ADC / 2 = 1.65 volts. The comparison reference voltages V Ref result in V Ref = (V Ref_ADC -U offset ) / k 2 , ie in the present exemplary embodiment to 0.825 V at k 2 = 2; 0.4125 V at k 2 = 4 or 0.20625 V at k 2 = 8.

Um den von der Messschaltung 12a gewählten Verstärkungsfaktor kverst in der Software bzw. auf dem Mikrocontroller µC berücksichtigen zu können, wird der gewählte Verstärkungsfaktor kverst bzw. k1 und k2 von der der Messschaltung 12a entweder in einem internen Speicher abgelegt, auf welchen beispielsweise über eine serielle Schnittstelle SPI zugegriffen werden kann oder direkt über digitale Signale k1, k2 zwischen der Messschaltung 12a und dem Mikrocontroller µC angezeigt. Als digitale Signale kommen für k1 und k2 z.B. "00" für eine Verstärkung von 10, "01" für eine Verstärkung von 20, "10" für eine Verstärkung von 40 und "11" für eine Verstärkung von 80 in Frage. To that of the measuring circuit 12a chosen amplification factor k verst in the software or on the microcontroller microcontroller can be considered, the selected amplification factor k verst or k 1 and k 2 of the measuring circuit 12a either stored in an internal memory, which can be accessed, for example, via a serial interface SPI or directly via digital signals k 1 , k 2 between the measuring circuit 12a and the microcontroller μC. As digital signals, for k 1 and k 2, for example, "00" for a gain of 10, "01" for a gain of 20, "10" for a gain of 40 and "11" for a gain of 80 are suitable.

Optional kann das Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess insbesondere an dem Ausgang der wenigstens einen ersten Verstärkungsstufe V1 ermittelt werden. Dazu wird die Offsetspannung UOffset des Analog-Digital-Umsetzers ADC auf null gesetzt. Bei einem positiven Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess wird eine nicht invertierende Verstärkungsstufe als zweite Verstärkungsstufe V2 verwendet, wobei bei einem negativen Vorzeichen der stromabhängigen Spannung Umess eine invertierende Verstärkungsstufe als die zweite Verstärkungsstufe V2 verwendet wird. Somit kann optional die Auflösung weiter erhöht werden, wenn nach der ersten Verstärkungsstufe V1 die Offsetspannung UOffset auf null gesetzt wird. Wird die resultierende Spannung positiv, ist der gemessene Strom positiv; ist die resultierende Spannung negativ, ist der gemessene Strom negativ. Das Vorzeichen wird dann über ein digitales Signal von der Messschaltung 12a an den Mikrocontroller µC übermittelt bzw. in einem Speicher abgelegt, auf welchen der Mikrocontroller µC dann zugreift (nicht dargestellt). Dazu kann folgender Vergleichsalgorithmus verwendet werden:
Wenn Iphase·Rshunt·10 < VRef_ADC/8, dann kverst = 80, sonst
wenn Iphase·Rshunt·10 < VRef_ADC/4, dann kverst = 40, sonst
wenn Iphase·Rshunt·10 < VRef_ADC/2, dann kverst = 20, sonst kverst = 10.
Optionally, the sign of the at least one current-dependent voltage U mess can be determined in particular at the output of the at least one first amplification stage V 1 . For this purpose, the offset voltage U offset of the analog-to-digital converter ADC is set to zero. In the case of a positive sign of the at least one current-dependent voltage U mess , a non-inverting amplification stage is used as the second amplification stage V 2 , wherein with a negative sign of the current-dependent voltage U mess, an inverting amplification stage is used as the second amplification stage V 2 . Thus, optionally, the resolution can be further increased if after the first gain stage V 1, the offset voltage U offset is set to zero. If the resulting voltage is positive, the measured current is positive; if the resulting voltage is negative, the measured current is negative. The sign is then transmitted via a digital signal from the measuring circuit 12a transmitted to the microcontroller .mu.C or stored in a memory, which then accesses the microcontroller .mu.C (not shown). The following comparison algorithm can be used for this:
If phase I · R · shunt 10 <V Ref_ADC / 8, then k = 80 reinforced, otherwise
if phase I · R · shunt 10 <V Ref_ADC / 4, then k reinforced = 40, otherwise
if I phase · R shunt · 10 <V Ref_ADC / 2, then k verst = 20, otherwise k verst = 10.

In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung Umess von der Messschaltung 12a automatisch geregelt werden, wobei der einstellbare Verstärkungsfaktor kverst derart eingestellt wird, dass die stromabhängige Spannung Umess stets einen definierten Maximalwert annimmt, welcher im Bereich eines vorgebbaren Messzeitfensters konstant gehalten wird. In a further, not shown embodiment of the invention, the gain of at least one current-dependent voltage U mess of the measuring circuit 12a be controlled automatically, the adjustable gain k verst is set such that the current-dependent voltage U mess always assumes a defined maximum value, which is kept constant in the range of a predetermined measurement time window.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Servolenksystem Power steering system
2 2
Lenkrad steering wheel
3 3
Gelenkwelle/Lenksäule Drive shaft / steering column
4 4
Lenkgetriebe steering gear
5a, 5b 5a, 5b
lenkbare Räder steerable wheels
6 6
Zahnstange rack
7 7
Ritzel pinion
8 8th
elektrischer Servoantrieb electric servo drive
9 9
Elektromotor electric motor
9a 9a
Phasenwindungen phase windings
10 10
Riemengetriebe belt transmission
11 11
elektronisches Regel- und/oder Steuergerät electronic control and / or control device
12 12
Endstufentreiberschaltung Stage driver circuit
12a 12a
Messschaltung zur Messung des Phasenstroms Measuring circuit for measuring the phase current
13 13
Wechselrichter inverter
14 14
Messwiderstand measuring resistor
Gate_HS_U, Source_HS_U, Gate_LS_U, Source_LS_UGate_HS_U, Source_HS_U, Gate_LS_U, Source_LS_U
Leitungencables
M1–M6 M1-M6
MOSFETs MOSFETs
IPhase I phase
Phasenstrom  phase current
Czk C zk
Zwischenkreiskondensator  Link capacitor
δFm δ Fm
Radlenkwinkel bzw. Lenkwinkel Wheel steering angle or steering angle
µC .mu.C
Mikrocontroller microcontroller
ADC ADC
Analog-Digital-Umsetzer Analog-to-digital converter
UB U B
Bordnetzspannung Board supply voltage
Umess U mess
stromabhängige Spannung current-dependent voltage
V1, V2 V 1 , V 2
Verstärkungsstufen gain stages
k1, k2 k 1 , k 2
Teilverstärkungsfaktoren Part gains
VGL SEE
Komparator/Vergleicher Comparator / comparator
Imess_Trig I mess_Trig
Triggersignal trigger signal
VRef_ADC V Ref_ADC
Referenzspannung des ADC Reference voltage of the ADC
UOffset U offset
Offsetspannung offset voltage
SPI SPI
serielle Schnittstelle serial interface
kverst k verst
einstellbarer Verstärkungsfaktor adjustable amplification factor
δs δ s
Lenkradwinkel steering wheel angle
δFm δ Fm
Radlenkwinkel wheel steering angle
VRef V Ref
Referenzspannung reference voltage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 10052275 A1 [0042] DE 10052275 A1 [0042]

Claims (21)

Verfahren zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts (IPhase) eines Elektromotors (9), welcher als elektrischer Servoantrieb (8) in einem elektronischen Servolenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, welcher über eine Anzahl von Phasenwicklungen (9a) verfügt und welcher von einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (11) des elektronischen Servolenksystems (1) angesteuert wird, wobei wenigstens eine Messschaltung (12a) zur Messung des wenigstens einen Phasenstromwerts (IPhase) verwendet wird, welche wenigstens eine stromabhängige Spannung (Umess) erhält, die an wenigstens einem Messwiderstand (14) an wenigstens einer der Phasenwicklungen (9a) des Elektromotors (9) abfällt, wobei die wenigstens eine stromabhängige Spannung (Umess) an einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts (11) zur Abtastung des wenigstens einen Phasenstromwerts (IPhase) geleitet wird und wobei die Messschaltung (12a) eine Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor (kverst) derart durchführt, dass eine vorgebbare Auflösung des wenigstens einen Phasenstromwerts (IPhase) bei der Abtastung durch den Analog-Digital-Umsetzer (ADC) erreicht und gleichzeitig ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers (ADC) nicht überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Messschaltung (12a) den Verstärkungsfaktor (kverst) selbsttätig einstellt. Method for measuring at least one phase current value (I phase ) of an electric motor ( 9 ), which as electrical servo drive ( 8th ) in an electronic power steering system ( 1 ) of a motor vehicle, which has a number of phase windings ( 9a ) and which of an electronic control and / or control device ( 11 ) of the electronic power steering system ( 1 ), wherein at least one measuring circuit ( 12a ) is used to measure the at least one phase current value (I phase ) which receives at least one current-dependent voltage (U mess ) which is applied to at least one measuring resistor ( 14 ) on at least one of the phase windings ( 9a ) of the electric motor ( 9 ), wherein the at least one current-dependent voltage (U mess ) to an analog-to-digital converter (ADC) of the electronic control and / or control device ( 11 ) for scanning the at least one phase current value (I phase ) is passed and wherein the measuring circuit ( 12a ) performs an amplification of the at least one current-dependent voltage (U mess ) with an adjustable amplification factor (k verst ) such that a specifiable resolution of the at least one phase current value (I phase ) in the sampling by the analog-to-digital converter (ADC) achieved and at the same time a measuring range of the analog-to-digital converter (ADC) is not exceeded, characterized in that the measuring circuit ( 12a ) adjusts the amplification factor (k verst ) automatically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) wenigstens eine, vorzugsweise zwei Verstärkungsstufen (V1, V2) verwendet werden. A method according to claim 1, characterized in that at least one, preferably two gain stages (V 1 , V 2 ) are used in the amplification of the at least one current-dependent voltage (U mess ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Verstärkungsstufe (V1) die wenigstens eine stromabhängige Spannung (Umess) erhält und diese mit einem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor (k2) verstärkt. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that at least one first amplification stage (V 1 ) receives the at least one current-dependent voltage (U mess ) and amplifies it with a predetermined minimum first partial amplification factor (k 2 ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe (V2) die von der wenigstens einen ersten Verstärkungsstufe (V1) verstärkte wenigstens eine stromabhängige Spannung (Umess) erhält und diese mit einem variabel einstellbaren zweiten Teilverstärkungsfaktor (k2) verstärkt. Method according to Claim 3, characterized in that at least one second amplification stage (V 2 ) receives the at least one current-dependent voltage (U mess ) amplified by the at least one first amplification stage (V 1 ) and this with a variably adjustable second subregistration factor (k 2 ). strengthened. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der von der wenigstens einen ersten Verstärkungsstufe (V1) mit dem vorgegebenen minimalen ersten Teilverstärkungsfaktor (k1) verstärkten wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor (k2) der zweiten Verstärkungsstufe (V2) ermittelt wird. Method according to Claim 4, characterized in that, based on the at least one current-dependent voltage (U mess ) amplified by the at least one first amplification stage (V 1 ) with the predetermined minimum first partial amplification factor (k 1 ), the variably adjustable second partial amplification factor (k 2 ) second gain stage (V 2 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der variabel einstellbare zweite Teilverstärkungsfaktor (k2) der wenigstens einen zweiten Verstärkungsstufe (V2) derart, insbesondere mittels wenigstens eines Komparators (VGL), bestimmt wird, dass die an den Analog-Digital-Umsetzer (ADC) geleitete verstärkte stromabhängige Spannung (Umess) maximal ist, wobei ein Messbereich des Analog-Digital-Umsetzers (ADC) nicht überschritten wird. Method according to Claim 4 or 5, characterized in that the variably adjustable second partial amplification factor (k 2 ) of the at least one second amplification stage (V 2 ) is determined in such a way, in particular by means of at least one comparator (VGL), that the analog-digital Converter (ADC) is maximum amplified current-dependent voltage (U mess ), wherein a measuring range of the analog-to-digital converter (ADC) is not exceeded. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der einstellbare Verstärkungsfaktor (kverst) der Messschaltung (12a) aus dem ersten Teilverstärkungsfaktor (k1) und dem zweiten Teilverstärkungsfaktor (k2), insbesondere durch Multiplikation des ersten Teilverstärkungsfaktors (k1) mit dem zweiten Teilverstärkungsfaktor (k2), ergibt. Method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the adjustable amplification factor (k verst ) of the measuring circuit ( 12a ) from the first partial amplification factor (k 1 ) and the second partial amplification factor (k 2 ), in particular by multiplication of the first partial amplification factor (k 1 ) by the second partial amplification factor (k 2 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess), insbesondere nach ihrer Verstärkung durch die wenigstens eine erste Verstärkungsstufe (V1), ermittelt wird. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the sign of the at least one current-dependent voltage (U mess ), in particular after its amplification by the at least one first amplification stage (V 1 ), is determined. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Offsetspannung (UOffset) des Analog-Digital-Umsetzers (ADC) auf null gesetzt wird. A method according to claim 8, characterized in that an offset voltage (U offset ) of the analog-to-digital converter (ADC) is set to zero. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem positiven Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) wenigstens eine nicht-invertierende Verstärkungsstufe als die wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe (V2) verwendet wird, wobei bei einem negativen Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) wenigstens eine invertierende Verstärkungsstufe als die wenigstens eine zweite Verstärkungsstufe (V2) verwendet wird. Method according to claim 8 or 9, characterized in that, in the case of a positive sign of the at least one current-dependent voltage (U mess ), at least one non-inverting amplification stage is used as the at least one second amplification stage (V 2 ), wherein with a negative sign the at least one a current-dependent voltage (U mess ) at least one inverting amplification stage is used as the at least one second amplification stage (V 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) von der Messschaltung (12a) automatisch geregelt wird, wobei der einstellbare Verstärkungsfaktor (Vverst) derart eingestellt wird, dass die stromabhängige Spannung (Umess) stets einen definierten Maximalwert annimmt, welcher im Bereich eines vorgebbaren Messzeitfensters konstant gehalten. A method according to claim 1, characterized in that the amplification of the at least one current-dependent voltage (U mess ) from the measuring circuit ( 12a ) is regulated automatically, wherein the adjustable gain factor (V verst ) is set such that the current-dependent voltage (U mess ) always assumes a defined maximum value, which kept constant in the range of a predetermined measurement time window. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Messschaltung (12a) gewählte einstellbare Verstärkungsfaktor (Vverst) und/oder das ermittelte Vorzeichen der wenigstens einen stromabhängigen Spannung (Umess) in einem Speicherelement, insbesondere des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts (11), abgelegt oder als digitales Signal (k1, k2), insbesondere an einen Mikrocontroller (µC) des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts (11), übermittelt wird. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the of the measuring circuit ( 12a ) selected adjustable gain factor (V verst ) and / or the detected sign of the at least one current-dependent Voltage (U mess ) in a memory element, in particular of the electronic control and / or control device ( 11 ), stored or as a digital signal (k 1 , k 2 ), in particular to a microcontroller (μC) of the electronic control and / or control device ( 11 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine von dem Analog-Digital-Umsetzer (ADC) abgetastete Phasenstromwert (IPhase) um den von der Messschaltung (12a) gewählten einstellbaren Verstärkungsfaktor (Vverst) bereinigt wird. Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one of the analog-to-digital converter (ADC) sampled phase current value (I phase ) to that of the measuring circuit ( 12a ) selected adjustable gain factor (V verst ) is adjusted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messschaltung (12a) ein Triggersignal (Imess_Trig) zum Start des Messvorgangs von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (11) erhält, wenn die wenigstens eine stromabhängige Spannung (Umess), welche an dem wenigstens einen Messwiderstand (14) an wenigstens einer der Phasenwicklungen (9a) des Elektromotors (9) abfällt, gültig ist. Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the measuring circuit ( 12a ) a trigger signal (I mess_Trig ) for the start of the measuring operation of the electronic control and / or control device ( 11 ), when the at least one current-dependent voltage (U mess ), which at the at least one measuring resistor ( 14 ) on at least one of the phase windings ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) falls, is valid. Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer Lenkhandhabe (2) ein Lenkradwinkel (δs) als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel (δFm) für wenigstens ein lenkbares Rad (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird und bei welchem ein elektrischer Servoantrieb (8) mit einem Elektromotor (9) eingesetzt wird, welcher über eine Anzahl von Phasenwicklungen (9a) verfügt und welcher von einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (11) des elektronischen Servolenksystems (1) mit Hilfe eines Verfahrens zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts (IPhase) des Elektromotors (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 angesteuert und/oder geregelt wird. Method for operating an electronic power steering system ( 1 ) of a motor vehicle, in which by means of a steering handle ( 2 ) a steering wheel angle (δ s ) as a measure of a desired wheel steering angle (δ Fm ) for at least one steerable wheel ( 5a . 5b ) of the motor vehicle and in which an electric servo drive ( 8th ) with an electric motor ( 9 ) which is connected via a number of phase windings ( 9a ) and which of an electronic control and / or control device ( 11 ) of the electronic power steering system ( 1 ) by means of a method for measuring at least one phase current value (I phase ) of the electric motor ( 9 ) is controlled and / or regulated according to one of claims 1 to 14. Elektronisches Servolenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs umfassend: – eine Lenkhandhabe (2) zur Vorgabe eines Lenkradwinkels (δS) als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel (δFm) für wenigstens ein lenkbares Rad (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs, – ein Lenkgetriebe (4), welches den Lenkradwinkel (δS) in den Radlenkwinkel (δFm) des wenigstens einen lenkbaren Rades (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs umsetzt, – einen Servoantrieb (8) mit einem Elektromotor (9), der über eine Anzahl von Phasenwicklungen (9a) verfügt, – eine Endstufentreiberschaltung (12) für den Elektromotor (9) mit einem Wechselrichter (13), welcher mit den Phasenwicklungen (9a) des Elektromotors (9) elektrisch verbunden ist, und mit wenigstens einer Messschaltung (12a) zur Messung wenigstens eines Phasenstromwerts (IPhase) an den Phasenwicklungen (9a), und – ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät (11) zur Ansteuerung und/oder Regelung des Elektromotors (9) über die Endstufentreiberschaltung (12) und den Wechselrichter (13), welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 eingerichtet ist. Electronic power steering system ( 1 ) of a motor vehicle comprising: - a steering handle ( 2 ) for specifying a steering wheel angle (δ S ) as a measure of a desired wheel steering angle (δ Fm ) for at least one steerable wheel ( 5a . 5b ) of the motor vehicle, - a steering gear ( 4 ), which determines the steering wheel angle (δ S ) in the wheel steering angle (δ Fm ) of the at least one steerable wheel ( 5a . 5b ) of the motor vehicle, - a servo drive ( 8th ) with an electric motor ( 9 ), which has a number of phase windings ( 9a ), - an output stage driver circuit ( 12 ) for the electric motor ( 9 ) with an inverter ( 13 ), which is connected to the phase windings ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) is electrically connected, and with at least one measuring circuit ( 12a ) for measuring at least one phase current value (I phase ) at the phase windings ( 9a ), and - an electronic control and / or control device ( 11 ) for controlling and / or regulating the electric motor ( 9 ) via the output stage driver circuit ( 12 ) and the inverter ( 13 ), which is adapted to carry out a method according to one of claims 1 to 15. Elektronisches Servolenksystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstufentreiberschaltung (12) die Messschaltung (12a) aufweist. An electronic power steering system according to claim 16, characterized in that the output stage driving circuit ( 12 ) the measuring circuit ( 12a ) having. Elektronisches Servolenksystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messschaltung (12a) wenigstens zwei Verstärkungsstufen (V1, V2) aufweist. Electronic power steering system according to claim 16 or 17, characterized in that the measuring circuit ( 12a ) has at least two amplification stages (V 1 , V 2 ). Elektronisches Servolenksystem nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messschaltung (12a) wenigstens einen Komparator (VGL) aufweist. An electronic power steering system according to claim 16, 17 or 18, characterized in that the measuring circuit ( 12a ) has at least one comparator (VGL). Elektronisches Servolenksystem nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Regel- und/oder Steuergerät (11) die Endstufentreiberschaltung (12) aufweist. Electronic power steering system according to one of claims 16 to 19, characterized in that the electronic control and / or control device ( 11 ) the output stage driver circuit ( 12 ) having. Elektronisches Regel- und/oder Steuergerät (11) eines elektronischen Servolenksystems (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20. Electronic control and / or control device ( 11 ) of an electronic power steering system ( 1 ) according to one of claims 16 to 20.
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