DE102019208954B4

DE102019208954B4 - Method for determining phase currents of an inverter, device and vehicle

Info

Publication number: DE102019208954B4
Application number: DE102019208954.2A
Authority: DE
Inventors: Matthias Leeb; Alan Misterek; Josef Laumer
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: DE102019208954A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung von Phasenströmen (IU, IV, IW) eines Wechselrichters (1), wobei wiederholt- durch den Wechselrichter (1) eine an einem Gleichspannungsbus (3) des Wechselrichters (1) anliegende Eingangsgleichspannung (UDC) mittels einer Pulsweitenmodulation moduliert wird, um einen Mehrphasenstrom (I2), umfassend zumindest drei Phasen (U, V, W) mit einem jeweiligen Phasenstrom (IU, IV, IW) zu generieren,- der Mehrphasenstrom (12) an einem Mehrphasenbus (5) des Wechselrichters (1) ausgegeben wird,- durch eine Strommessvorrichtung (7) des Wechselrichters (1) zumindest zwei Phasenstromwerte (IU1, IV1, IW1) während eines Modulationszyklus der Pulsweitenmodulation gemessen werden,- durch eine Steuereinheit (9) aus den zumindest zwei Phasenstromwerten (IU1, IV1, IW1) die zumindest drei Phasenströme (IU, IV, IW) bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass- durch die Steuereinheit (9) mittels eines vorbestimmten mathematischen Modells, das ein parametriertes Maschinenmodell umfasst, basierend auf Phasenströmen (IU, IV, IW) zumindest eines vorhergehenden Modulationszyklus jeweilige Ersatzphasenstromwerte (IU2, IV2, IW2) bestimmt werden, wobei- bei Feststellung einer fehlerhaften Messung von zumindest zwei der Phasenstromwerte (IU1, IV1, IW1) eines Modulationszyklus die jeweiligen Ersatzphasenstromwerte (IU2, IV2, IW2) den jeweiligen Phasenströmen (IU, IV, IW) zugeordnet werden.Method for determining phase currents (IU, IV, IW) of an inverter (1), wherein - an input DC voltage (UDC) applied to a DC voltage bus (3) of the inverter (1) is repeatedly modulated by the inverter (1) by means of pulse width modulation in order to generate a multiphase current (I2) comprising at least three phases (U, V, W) with a respective phase current (IU, IV, IW), - the multiphase current (12) is output on a multiphase bus (5) of the inverter (1), - at least two phase current values (IU1, IV1, IW1) are measured by a current measuring device (7) of the inverter (1) during a modulation cycle of the pulse width modulation, - the at least three phase currents (IU, IV, IW) are determined by a control unit (9) from the at least two phase current values (IU1, IV1, IW1), characterized in that - the control unit (9) uses a predetermined mathematical Model comprising a parameterized machine model, based on phase currents (IU, IV, IW) of at least one previous modulation cycle, respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) are determined, wherein - if an incorrect measurement of at least two of the phase current values (IU1, IV1, IW1) of a modulation cycle is detected, the respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) are assigned to the respective phase currents (IU, IV, IW).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Phasenströmen eines Wechselrichters, eine Vorrichtung zur Bestimmung von Phasenströmen eines Wechselrichters und ein Kraftfahrzeug mit der Vorrichtung.The invention relates to a method for determining phase currents of an inverter, a device for determining phase currents of an inverter and a motor vehicle with the device.

Elektrische Maschinen werden oft über einen Dreiphasenstrom angetrieben. Die Regelung der magnetischen Flussdichte und des Drehmoments erfolgt über die jeweiligen Phasenströme des Dreiphasenstroms. Ein jeweiliger Phasenstrom fließt dabei durch eine jeweilige Spule der elektrischen Maschine. Der Dreiphasenstrom wird durch einen Wechselrichter, welcher auch als Inverter oder Drehrichter bezeichnet wird, bereitgestellt. An dem Wechselrichter ist ein Zwischenkreis angeschlossen, welcher eine Gleichspannungsquelle mit einem Eingangsspannungsbus des Wechselrichters verbindet. Der Wechselrichter ist somit mit einem positiven und einem negativen Eingangsspannungspotential verbunden. Der Mehrphasenstrom wird an einem Mehrphasenbus des Wechselrichters bereitgestellt, wobei einer jeweiligen Phase ein jeweiliger Pol zugeordnet ist. Ein jeweiliger Pol kann über eine jeweilige Halbbrücke entweder mit dem positiven oder dem negativen Eingangsspannungspotential verbunden werden. Um einen jeweiligen Phasenstrom bereitzustellen, erfolgt mittels der Halbbrücken eine Pulsweitenmodulation. Dabei werden durch eine Einstellung eines Tastgrads einer Modulationssequenz die jeweiligen Phasenströme eingestellt. In diesem Fall spricht man von einer sogenannten Raumzeigermodulation.Electrical machines are often driven by a three-phase current. The magnetic flux density and torque are controlled by the respective phase currents of the three-phase current. Each phase current flows through a respective coil of the electrical machine. The three-phase current is provided by an inverter, which is also referred to as an inverter or rotary converter. An intermediate circuit is connected to the inverter, which connects a DC voltage source to an input voltage bus of the inverter. The inverter is thus connected to a positive and a negative input voltage potential. The multi-phase current is provided on a multi-phase bus of the inverter, with a respective pole assigned to each phase. Each pole can be connected to either the positive or the negative input voltage potential via a respective half-bridge. In order to provide a respective phase current, pulse width modulation is carried out using the half-bridges. The respective phase currents are set by setting a duty cycle of a modulation sequence. In this case, this is referred to as space vector modulation.

Für die Regelung ist es erforderlich, die jeweiligen Phasenströme zu bestimmen, welche durch die jeweiligen Spulen fließen. Eine Möglichkeit besteht in einer Messung der Phasenströme an den jeweiligen Polen des Mehrphasenbusses. Dieser Ansatz ist jedoch aufgrund der verwendeten Hall-Sensorik relativ kostenintensiv. Ein zweiter Ansatz besteht in einer Messung der Phasenströme an den jeweiligen Halbbrücken. Hierzu kann ein Strommesswiderstand in einen jeweiligen Low-Side-Pfad einer Halbbrücke eingesetzt werden, welche den Phasenstrom erfasst, während ein Low-Side-Schalter der Halbbrücke auf leitend geschaltet ist. Diese Anordnung erfordert eine Synchronisation der Strommessvorrichtung und der Pulsweitenmodulation. Ein dritter Ansatz besteht in einer Messung der Phasenströme an einem Pol des Eingangsspannungsbusses. Hierfür ist nur ein Strommesswiderstand erforderlich. Dieser Ansatz nutzt die Tatsache, dass während eines Modulationszyklus der Pulsweitenmodulation die Phasenströme über den Eingangsgleichstrom bestimmt werden können. Hierbei ist es erforderlich zumindest 2-mal während eines Modulationszyklus der Pulsweitenmodulation den aktuellen Eingangsgleichstrom zu messen. In Abhängigkeit von der aktuellen Schalterstellung lässt sich der gemessene Eingangsgleichstrom dem jeweiligen Phasenstrom zuordnen. Bei einer Kenntnis von zwei Phasenströmen lässt sich aus den zwei bekannten Phasenströmen der dritte Phasenstrom berechnen. Dies kann beispielsweise bei einer sogenannten Sternschaltung über die Knotenregel erfolgen.For the control, it is necessary to determine the respective phase currents that flow through the respective coils. One possibility is to measure the phase currents at the respective poles of the multi-phase bus. However, this approach is relatively cost-intensive due to the Hall sensors used. A second approach is to measure the phase currents at the respective half-bridges. For this purpose, a current measuring resistor can be inserted into a respective low-side path of a half-bridge, which detects the phase current while a low-side switch of the half-bridge is switched to conducting. This arrangement requires synchronization of the current measuring device and the pulse width modulation. A third approach is to measure the phase currents at one pole of the input voltage bus. Only one current measuring resistor is required for this. This approach uses the fact that during a modulation cycle of the pulse width modulation, the phase currents can be determined via the input direct current. It is necessary to measure the current input direct current at least twice during a modulation cycle of the pulse width modulation. Depending on the current switch position, the measured input direct current can be assigned to the respective phase current. If two phase currents are known, the third phase current can be calculated from the two known phase currents. This can be done, for example, in a so-called star connection using the node rule.

Nachteilig an der Verwendung von Strommesswiderständen, sogenannten Shunts, gegenüber der Verwendung von Hallsensoren ist die geringere Leistungsdichte. Bei hoher Spannungsausnutzung bzw. einer hohen Wechselrichteraussteuerung kommt es bei der Strommessung zu Messausfällen, sodass eine Regelung erschwert wird. Zu den Messausfällen kommt es, weil die Low-Side-Schalter bei einer hohen Wechselrichteraussteuerung für eine relativ kurze Zeit geschlossen sind. Für die Messung des Phasenstroms ist jedoch eine Mindestzeit erforderlich, weil es aufgrund von Induktivitäten zu Überschwingungen des Phasenstroms nach einem Schließen des Schalters kommt. Nach einer bestimmten Zeit klingt das Überschwingen ab und der Phasenstrom kann verlässlich bestimmt werden. Ab einer bestimmten Aussteuerung ist der Schalter zu kurz für eine Phasenstrombestimmung geschlossen, weil die Schwingungen noch nicht abgeklungen sind. Somit ist die Phasenstrombestimmung ab einer bestimmten Aussteuerung nicht mehr möglich, wodurch die Aussteuerung begrenzt wird.The disadvantage of using current measuring resistors, so-called shunts, compared to Hall sensors is the lower power density. With high voltage utilization or a high inverter control, measurement failures occur during current measurement, making control more difficult. The measurement failures occur because the low-side switches are closed for a relatively short time when the inverter control is high. However, a minimum time is required to measure the phase current because inductances cause the phase current to overshoot after the switch is closed. After a certain time, the overshoot dies down and the phase current can be reliably determined. Above a certain control, the switch is closed for too short a time to determine the phase current because the oscillations have not yet died down. This means that above a certain control, the phase current can no longer be determined, which limits the control.

Ein Einblick in die Problematik gewährt beispielsweise die Veröffentlichung HUO, Bin; FLINT, Tom; MOYNIHAN, Finbarr. Improved single current sensing method and its realization based on ADMCF341 DSP controller. Analog Devices Technical Paper, 1995 .An insight into the problem is provided, for example, by the publication HUO, Bin; FLINT, Tom; MOYNIHAN, Finbarr. Improved single current sensing method and its realization based on ADMCF341 DSP controller. Analog Devices Technical Paper, 1995 .

Die Druckschrift US 2011 / 0 110 138 A1 beschreibt ein Verfahren zur Stromrekonstruktion in einem mehrphasigen System, wobei ein Digitalfilter eingesetzt wird und die Rekonstruktion des Stromwerts einer Phase zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Auswertung der Stromwerte der anderen Phasen zu diesem Zeitpunkt basiert.The publication US 2011 / 0 110 138 A1 describes a method for current reconstruction in a multiphase system, whereby a digital filter is used and the reconstruction of the current value of a phase at a certain point in time is based on the evaluation of the current values of the other phases at that point in time.

Die Druckschrift beschreibt US 2011 / 0 025 369 A1 ein Testsystem eines elektrischen Antriebs, der mittels getakteten Schaltern betrieben wird. Die Wicklungsströme werden überwacht und die getakteten Schalter werden hierbei getestet.The publication describes US 2011 / 0 025 369 A1 a test system for an electric drive that is operated using clocked switches. The winding currents are monitored and the clocked switches are tested.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Messausfälle bei der Bestimmung der Phasenströme mittels Strommesswiderständen zu kompensieren, um deren Verwendung zu ermöglichen.It is an object of the invention to compensate for measurement failures when determining the phase currents by means of current measuring resistors in order to enable their use.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Phasenströmen eines Wechselrichters. In dem Verfahren ist es vorgesehen, dass wiederholt durch den Wechselrichter eine an einem Gleichspannungsbus des Wechselrichters anliegende Eingangsgleichspannung mittels einer Pulsweitenmodulation moduliert wird, um einen Mehrphasenstrom, umfassend zumindest drei Phasen mit jeweiligen Phasenströmen zu generieren. Mit anderen Worten wird durch den Wechselrichter durch die Pulsweitenmodulation ein Mehrphasenstrom bereitgestellt. Der Mehrphasenstrom weist zumindest drei Phasen auf, welche einen jeweiligen Phasenstrom aufweisen. Um die Phasenströme bereitstellen zu können, ist es vorgesehen, dass durch den Wechselrichter eine Pulsweitenmodulation durchgeführt wird, um während einer Modulationssequenz die jeweiligen Phasenströme bereitzustellen. Hierbei kann für eine jeweilige Phase in einer jeweiligen Modulationssequenz ein jeweiliger Abtastgrad eingestellt werden. Es ist vorgesehen, dass der Mehrphasenstrom an einem Mehrphasenbus des Wechselrichters ausgegeben wird. Mit anderen Worten weist der Wechselrichter den Mehrphasenbus auf, an welchem die Phasenströme bereitgestellt werden. Während des Verfahrens werden durch eine Strommessvorrichtung des Wechselrichters zumindest zwei Phasenstromwerte während eines Modulationszyklus der Pulsweitenmodulation gemessen. Mit anderen Worten wird innerhalb eines Modulationszyklus der jeweilige Phasenstromwert von zumindest zwei Phasenströmen durch die Strommessvorrichtung gemessen. Durch eine Steuereinheit werden aus den zumindest zwei Phasenstromwerten die zumindest drei Phasenströme bestimmt. Mit anderen Worten werden aus den gemessenen Phasenstromwerten der zumindest zwei Phasenströme die zumindest drei Phasenströme rekonstruiert. Dabei kann beispielsweise der dritte der zumindest drei Phasenströme aus den Phasenstromwerten der zumindest zwei Phasenströme mittels einer vorbestimmten Relation berechnet werden. Es ist vorgesehen, dass durch die Steuereinheit mittels eines vorbestimmten mathematischen Modells, das ein parametriertes Maschinenmodell umfasst, basierend auf Phasenströmen zumindest eines vorhergehenden Modulationszyklus jeweilige Ersatzphasenstromwerte bestimmt werden, wobei bei einer Feststellung einer fehlerhaften Messung von zumindest zwei der Phasenstromwerten eines Modulationszyklus die jeweiligen Ersatzphasenstromwerte den jeweiligen Phasenströmen zugeordnet werden. Mit anderen Worten werden durch die Steuereinheit für den jeweiligen Modulationszyklus die jeweiligen Ersatzphasenstromwerte für die zumindest drei Phasenströme bestimmt, wobei die Bestimmung nach dem mathematischen Modells erfolgt. Das mathematische Modell kann auf Grundlage der Phasenströme vorheriger Modulationszyklen generiert sein oder die Phasenströme der vorherigen Modulationszyklus können als Eingabewerte für das mathematische Modell verwendet werden, um die Ersatzphasenstromwerte für den Modulationszyklus zu berechnen. Das mathematische Modell kann beispielsweise eine Interpolation und/oder eine Extrapolationsfunktion aufweisen. Eine fehlerhafte Messung kann mit Mittels aus dem Stand der Technik erkannt werden, wie es eingangs beschrieben wurde.The invention relates to a method for determining phase currents of an inverter. In the method, it is provided that an input DC voltage applied to a DC voltage bus of the inverter is repeatedly modulated by the inverter by means of pulse width modulation in order to generate a multiphase current comprising at least three phases with respective phase currents. In other words, a multiphase current is provided by the inverter through the pulse width modulation. The multiphase current has at least three phases, which have a respective phase current. In order to be able to provide the phase currents, it is provided that a pulse width modulation is carried out by the inverter in order to provide the respective phase currents during a modulation sequence. In this case, a respective sampling degree can be set for a respective phase in a respective modulation sequence. It is provided that the multiphase current is output on a multiphase bus of the inverter. In other words, the inverter has the multiphase bus on which the phase currents are provided. During the method, at least two phase current values are measured by a current measuring device of the inverter during a modulation cycle of the pulse width modulation. In other words, within a modulation cycle, the respective phase current value of at least two phase currents is measured by the current measuring device. A control unit determines the at least three phase currents from the at least two phase current values. In other words, the at least three phase currents are reconstructed from the measured phase current values of the at least two phase currents. For example, the third of the at least three phase currents can be calculated from the phase current values of the at least two phase currents using a predetermined relationship. It is provided that the control unit uses a predetermined mathematical model, which includes a parameterized machine model, to determine respective replacement phase current values based on phase currents of at least one previous modulation cycle, wherein if an incorrect measurement of at least two of the phase current values of a modulation cycle is determined, the respective replacement phase current values are assigned to the respective phase currents. In other words, the control unit determines the respective replacement phase current values for the at least three phase currents for the respective modulation cycle, wherein the determination is made according to the mathematical model. The mathematical model can be generated on the basis of the phase currents of previous modulation cycles or the phase currents of the previous modulation cycle can be used as input values for the mathematical model to calculate the equivalent phase current values for the modulation cycle. The mathematical model can, for example, have an interpolation and/or an extrapolation function. An erroneous measurement can be detected using means from the state of the art, as described at the beginning.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass für den Fall einer fehlerhaften Messung auf die Ersatzphasenstromwerte zurückgegriffen werden kann, wodurch ersatzweise die Phasenstromwerte in einem Regelungsverfahren verwendet werden können. Eine Regelung über Phasenströme ist hierdurch trotz eines Messausfalls möglich.The invention provides the advantage that in the event of a faulty measurement, the substitute phase current values can be used, meaning that the phase current values can be used as a substitute in a control process. Control via phase currents is therefore possible despite a measurement failure.

Die Erfindung umfasst auch Weiterbildungen durch die sich weitere Vorteile ergeben.The invention also includes further developments which result in further advantages.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die jeweiligen Phasenstromwerte durch einen Strommesswiderstand als Strommessvorrichtung gemessen werden. Mit anderen Worten weist die Strommessvorrichtung zumindest einen Strommesswiderstand zur Bestimmung der Phasenströme auf. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass die Erfassung der Phasenströme durch ein Bauteil erfolgen kann, welches weniger Kosten verursacht als beispielsweise eine Hallsonde. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Phasenströme mittels eines sogenannten Shunts bestimmt werden, wobei ein Spannungsabfall an dem Shunt proportional zu einem Strom durch den Shunt ist. Über eine Erfassung des Spannungsabfalls kann der Strom durch den Strommesswiderstand ermittelt werden.A further development of the invention provides that the respective phase current values are measured by a current measuring resistor as a current measuring device. In other words, the current measuring device has at least one current measuring resistor for determining the phase currents. The further development results in the advantage that the phase currents can be recorded by a component that is less expensive than, for example, a Hall probe. For example, it can be provided that the phase currents are determined by means of a so-called shunt, whereby a voltage drop at the shunt is proportional to a current through the shunt. The current through the current measuring resistor can be determined by recording the voltage drop.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die jeweiligen Phasenstromwerte durch die Strommessvorrichtung an dem Gleichspannungsbus gemessen werden. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Phasenstromwerte durch eine Strommessung des Stroms durch den Gleichspannungsbus des Wechselrichters erfasst werden. Die Messung erfolgt somit in einer sogenannten Single-Shunt-Anordnung. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass lediglich eine Strommessvorrichtung zur Bestimmung der Phasenströme erforderlich ist.A further development of the invention provides that the respective phase current values are measured by the current measuring device on the DC bus. In other words, it is provided that the phase current values are recorded by a current measurement of the current through the DC bus of the inverter. The measurement is thus carried out in a so-called single shunt arrangement. The further development results in the advantage that only one current measuring device is required to determine the phase currents.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die jeweiligen Phasenstromwerte durch die Strommessvorrichtung an einer jeweiligen Halbbrücke einer jeweiligen Phase gemessen werden. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass ein jeweiliger Phasenstromwert an der jeweiligen Halbbrücke der Phase gemessen wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jeweils ein Strommesswiderstand an einer Seite der jeweiligen Halbbrücke angeordnet ist, um den Phasenstromwerte der jeweiligen Phase zu einem Zeitpunkt zu messen, zu dem ein Schalter auf der Seite der Halbbrücke leitend ist. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Halbbrücken einen Strommesswiderstand aufweisen.A further development of the invention provides that the respective phase current values are measured by the current measuring device on a respective half-bridge of a respective phase. In other words, it is provided that a respective phase current value is measured on the respective half-bridge of the phase. It can be provided, for example, that a current measuring resistor is arranged on one side of the respective half-bridge in order to measure the phase current value of the respective phase at a time when a switch on the side of the half-bridge is conductive. It can be provided that at least two half-bridges have a current measuring resistor.

Das mathematische Modell umfasst ein parametriertes Maschinenmodell. Mit anderen Worten erfolgt die Bestimmung der Ersatzphasenstromwerte mittels eines Modells, welches den Elektromotor beschreibt. Es kann vorgesehen sein, dass das Schätzverfahren ein Softwaremodell der Maschine umfasst, welches es ermöglicht, die Ersatzphasenstromwerte abzuleiten. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Ersatzphasenstromwerte über eine Modellierung des Elektromotors bestimmt werden können.The mathematical model includes a parameterized machine model. In other words, the equivalent phase current values are determined using a model that describes the electric motor. It can be provided that the estimation method includes a software model of the machine, which makes it possible to derive the equivalent phase current values. This has the advantage that the equivalent phase current values can be determined by modeling the electric motor.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das mathematische Modell ein Kalman-Filter umfasst. Mit anderen Worten werden durch die Steuereinheit Phasenströme vorhergehender Modulationssequenzen verwendet, um ein Kalman-Filter zu erstellen oder zu aktualisieren. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Phasenströme ein Zustandsvektor sein können. Eine Dynamikmatrix des Kalman-Filter kann den Elektromotor beschreiben. Die Messbarkeit der Phasenstromwerte kann durch eine Messmatrix angegeben sein, wobei diese eine Einheitsmatrix sein kann, wenn alle Phasenstromwerte messbar sind. Tritt ein Messausfall auf, kann der Wert der Matrix, welcher dem Phasenstrom zugewiesen ist, den Wert 0 aufweisen. Ist keiner der Phasenstromwerte messbar, kann die Messmatrix lediglich den Wert 0 aufweisen. Die Ersatzphasenstromwerte können prädizierte Phasenstromwerte sein, welche durch das Kalman-Filter für die Modulationssequenz bestimmt sein können. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass eine Echtzeitbestimmung der Ersatzphasenstromwerte ermöglicht ist.A further development of the invention provides that the mathematical model comprises a Kalman filter. In other words, the control unit uses phase currents from previous modulation sequences to create or update a Kalman filter. For example, it can be provided that the phase currents can be a state vector. A dynamic matrix of the Kalman filter can describe the electric motor. The measurability of the phase current values can be specified by a measurement matrix, which can be a unit matrix if all phase current values are measurable. If a measurement failure occurs, the value of the matrix assigned to the phase current can have the value 0. If none of the phase current values are measurable, the measurement matrix can only have the value 0. The replacement phase current values can be predicted phase current values, which can be determined by the Kalman filter for the modulation sequence. The development results in the advantage that real-time determination of the replacement phase current values is possible.

Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung von Phasenströmen eines Wechselrichters. Der Wechselrichter der Vorrichtung ist dazu eingerichtet, eine an einem Gleichspannungsbus des Wechselrichters anliegende Eingangsgleichspannung mittels einer Pulsweitenmodulation zu modulieren, um einen Mehrphasenstrom, umfassend zumindest drei Phasen mit einem jeweiligen Phasenstrom zu generieren und den Mehrphasenstrom an einem Mehrphasenbus des Wechselrichters auszugeben. Die Vorrichtung weist eine Strommessvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, zumindest zwei Phasenstromwerte während eines Modulationszyklus der Pulsweitenmodulation zu messen. Eine Steuereinheit der Vorrichtung ist dazu eingerichtet, aus den zumindest zwei Phasenstromwerten die zumindest drei Phasenströme zu berechnen. Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, mittels eines vorbestimmten mathematischen Modells, basierend auf Phasenströmen zumindest eines vorhergehenden Modulationszyklus jeweilige Ersatzphasenstromwerte zu bestimmen, und bei Feststellung einer fehlerhaften Messung von zumindest zwei der Phasenstromwerte eines Modulationszyklus die jeweiligen Ersatzphasenstromwerte den jeweiligen Phasenströmen zuzuordnen.The invention also includes a device configured to carry out a method for determining phase currents of an inverter. The inverter of the device is configured to modulate an input DC voltage applied to a DC voltage bus of the inverter by means of pulse width modulation in order to generate a multiphase current comprising at least three phases with a respective phase current and to output the multiphase current on a multiphase bus of the inverter. The device has a current measuring device configured to measure at least two phase current values during a modulation cycle of the pulse width modulation. A control unit of the device is configured to calculate the at least three phase currents from the at least two phase current values. It is provided that the control unit is configured to determine respective substitute phase current values by means of a predetermined mathematical model based on phase currents of at least one previous modulation cycle and, if an incorrect measurement of at least two of the phase current values of a modulation cycle is detected, to assign the respective substitute phase current values to the respective phase currents.

Die Vorrichtung kann beispielsweise zur Regelung eines Mehrphasenelektromotors vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor aufweisen.The device can be provided, for example, for controlling a multiphase electric motor. The control unit can, for example, have a microcontroller and/or a microprocessor.

Die Erfindung umfasst auch ein Fahrzeug mit der beschriebenen Vorrichtung. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein elektrisch betriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug handeln.The invention also includes a vehicle with the described device. The vehicle can be, for example, an electrically powered vehicle or a hybrid vehicle.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the device according to the invention and the vehicle according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the device according to the invention and the vehicle according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 einen Wechselrichter;
2 eine Regelung eines Elektromotors unter Einbeziehung eines Verfahrens zur Rekonstruktion von Phasenströmen eines Wechselrichters;
3 ein möglicher Verlauf des Id-Anteils;
4 ein möglicher Verlauf des Iq-Anteils; und
5 einen möglichen Verlauf einer Komponente der Messmatrix.

An embodiment of the invention is described below. Shown here:

1 an inverter;
2 a control of an electric motor including a method for reconstructing phase currents of an inverter;
3 a possible course of the Id share;
4 a possible course of the Iq share; and
5 a possible course of a component of the measurement matrix.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the components of the embodiment described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and can therefore also be considered as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

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

1 zeigt einen Wechselrichter. Der Wechselrichter 1 der Vorrichtung 2 kann einen Gleichspannungsbus 3 aufweisen, welcher mit einer Gleichspannungsquelle 4 elektrisch leitend verbunden sein kann. Der Wechselrichter 1 kann dazu eingerichtet sein, einen Mehrphasenstrom I2 an einem Mehrphasenbus 5 bereitzustellen. Der Mehrphasenstrom I2 kann zum Betreiben eines Elektromotors 6 vorgesehen sein. Zu diesem Zweck kann der Mehrphasenbus 5 elektrisch leitend mit dem Elektromotor 6 verbunden sein. Der Mehrphasenstrom I2 kann zumindest drei Phasen U, V, W aufweisen, welche einen jeweiligen Phasenstrom IU, IV, IW aufweisen können. Jeder der Phasen U, V, W kann eine jeweilige Halbbrücke BU, BV, BW in dem Wechselrichter 1 zugeordnet sein. Eine jeweilige Halbbrücke BU, BV, BW kann jeweils zwei Schalter S aufweisen. Über die Schalter S kann eine Leitung der jeweiligen Phasen mit einem positiven Eingangspotential DC+ oder einem negativen Eingangspotential DC- verbunden werden. Zur Bereitstellung des Mehrphasenstrom I2 kann es vorgesehen sein, dass die Schalter S der Halbbrücken BU, BV, BW geschaltet werden, um eine pulsweitenmodulierte Spannung an den Leitungen der Phasen U, V, W bereitzustellen. Hierdurch können die Phasenströme IU, IV, IW durch eine Festlegung eines jeweiligen Tastgrades einer Modulationssequenz bereitgestellt werden. Um die jeweiligen Phasenströme IU, IV, IW bestimmen zu können, kann die Vorrichtung 2 eine Strommessvorrichtung 7 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, einen Strom über einen Spannungsabfall an einem Strommesswiderstand 8 der Strommessvorrichtung 7 zu messen. Bei dem Strommesswiderstand 8 kann es sich um einen sogenannten Shunt handeln. Es kann vorgesehen sein, dass die Messung mittels einer Multi-Shunt-Konfiguration an zumindest zwei der Halbbrücken BU, BV, BW erfolgen kann, wobei ein jeweiliger Strommesswiderstand 8 auf einer Seite der jeweiligen Halbbrücke BU, BV, BW angeordnet sein kann. Somit können Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 in der Halbbrücke gemessen werden. Es kann alternativ dazu vorgesehen sein, dass die Strommessvorrichtung 7 nur einen Strommesswiderstand 8 aufweist, welcher vor dem Gleichspannungsbus 3 angeordnet ist, um dort die jeweiligen Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 während einer Modulationssequenz zu erfassen. Die Vorrichtung 2 kann eine Steuereinheit 9 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, die jeweiligen Phasenströme IU, IV, IWaus den Phasenstromwerten IU1, IV1, IW1 zu bestimmen. Die Steuereinheit 9 kann dazu eingerichtet sein, den Wechselrichter 1 anzusteuern, um die Phasenströme IU, IV, IW einzuregeln. Die Steuereinheit 9 kann dazu eingerichtet sein, mittels eines mathematischen Modells, welches ein Maschinenmodell des Elektromotors 6 und ein Kalman-Filter umfassen kann, Ersatzphasenstromwerte IU2, IV2, IW2 zu bestimmen. Die Ersatzphasenstromwerte IU2, IV2, IW2 können prädizierte Werte sein, welche durch das mathematische Modell für die Modulationssequenz bestimmt sein können. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 9 aus Phasenstromwerten IU1, IV1, IW1 vorhergehender Modulationssequenzen das Kalman-Filter aktualisiert. Im Fall eines Messausfalls kann die Steuereinheit die Ersatzphasenstromwerte IU2, IV2, IW2 statt der Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 verwenden, um die Phasenströme IU, IV, IW zu bestimmen, um somit eine unterbrechungslose Regelung ermöglichen zu können. 1 shows an inverter. The inverter 1 of the device 2 can have a DC voltage bus 3, which can be electrically connected to a DC voltage source 4. The inverter 1 can be set up to provide a multiphase current I2 on a multiphase bus 5. The multiphase current I2 can be provided for operating an electric motor 6. For this purpose, the multiphase bus 5 can be electrically connected to the electric motor 6. The multiphase current I2 can have at least three phases U, V, W, which can have a respective phase current IU, IV, IW. Each of the phases U, V, W can be assigned a respective half-bridge BU, BV, BW in the inverter 1. Each half-bridge BU, BV, BW can each have two switches S. Via the switches S, a line of the respective phases can be connected to a positive input potential DC+ or a negative input potential DC-. To provide the multiphase current I2, it can be provided that the switches S of the half-bridges BU, BV, BW are switched in order to provide a pulse-width modulated voltage on the lines of the phases U, V, W. In this way, the phase currents IU, IV, IW can be provided by specifying a respective duty cycle of a modulation sequence. In order to be able to determine the respective phase currents IU, IV, IW, the device 2 can have a current measuring device 7, which can be set up to measure a current via a voltage drop at a current measuring resistor 8 of the current measuring device 7. The current measuring resistor 8 can be a so-called shunt. It can be provided that the measurement can be carried out by means of a multi-shunt configuration on at least two of the half-bridges BU, BV, BW, wherein a respective current measuring resistor 8 can be arranged on one side of the respective half-bridge BU, BV, BW. Phase current values IU1, IV1, IW1 can thus be measured in the half-bridge. Alternatively, it can be provided that the current measuring device 7 has only one current measuring resistor 8, which is arranged in front of the DC voltage bus 3 in order to detect the respective phase current values IU1, IV1, IW1 during a modulation sequence. The device 2 can have a control unit 9, which can be set up to determine the respective phase currents IU, IV, IW from the phase current values IU1, IV1, IW1. The control unit 9 can be set up to control the inverter 1 in order to regulate the phase currents IU, IV, IW. The control unit 9 can be set up to determine equivalent phase current values IU2, IV2, IW2 by means of a mathematical model, which can include a machine model of the electric motor 6 and a Kalman filter. The equivalent phase current values IU2, IV2, IW2 can be predicted values, which can be determined by the mathematical model for the modulation sequence. It can be provided that the control unit 9 updates the Kalman filter from phase current values IU1, IV1, IW1 of previous modulation sequences. In the event of a measurement failure, the control unit can use the substitute phase current values IU2, IV2, IW2 instead of the phase current values IU1, IV1, IW1 to determine the phase currents IU, IV, IW in order to enable uninterrupted control.

2 zeigt eine Anwendung eines Verfahrens zur Bestimmung von Phasenströmen im Rahmen einer Regelung eines Elektromotors. Es kann sich um eine feldorientierte Regelung handeln, bei welcher der Elektromotor 6 mittels eines Id-Anteils Id und eines Iq-Anteils Iq geregelt werden kann. Der Id-Anteil kann in Richtung eines magnetischen Flusses des Elektromotors 6 und der Iq-Anteil senkrecht zum Id-Anteil sein. Der Id-Anteil und der Iq-Anteil können über eine Regelungseinheit 10 auf jeweilige Referenzwert Idref und Iqref geregelt werden, wobei es sich beispielsweise um einen PI-Regler handeln kann. Der Elektromotor kann einen Rotorpositionswinkel th erfassen und weiterleiten. Der Id-Anteil und der Iq-Anteil können in einer Transformationseinheit 11 in die Phasenströme IU, IV, IW transformiert werden. Zur Bereitstellung der Phasenströme IU, IV, IW kann eine Pulsmuster-Regeleinheit 12 den Wechselrichter 1 durch eine Vorgabe der Tastgrade d in einer Modulationsphase steuern, damit dieser die Phasenströme IU, IV, IW der Elektromaschine 6 bereitstellen kann. Die Phasenströme IU, IV, IW können durch die Steuereinheit 9 aus den Phasenstromwerten IU1, IV1, IW1 berechnet werden. 2 shows an application of a method for determining phase currents in the context of controlling an electric motor. This can be a field-oriented control in which the electric motor 6 can be controlled by means of an Id component Id and an Iq component Iq. The Id component can be in the direction of a magnetic flux of the electric motor 6 and the Iq component can be perpendicular to the Id component. The Id component and the Iq component can be controlled to respective reference values Idref and Iqref via a control unit 10, which can be a PI controller, for example. The electric motor can detect and transmit a rotor position angle th. The Id component and the Iq component can be transformed into the phase currents IU, IV, IW in a transformation unit 11. To provide the phase currents IU, IV, IW, a pulse pattern control unit 12 can control the inverter 1 by specifying the duty cycle d in a modulation phase so that it can provide the phase currents IU, IV, IW to the electric machine 6. The phase currents IU, IV, IW can be calculated by the control unit 9 from the phase current values IU1, IV1, IW1.

Die Figur zeigt ein Blockschaltbild der feldorientierten Regelung. Die zwei wesentlichen Blöcke der Erfindung sind die Messauswertungseinheit 14 und der Block Kalman-Filter Algorithmus 13. Dabei handelt es sich um ein Implementierungsbeispiel in der d/q-Ebene. Im Allgemeinen kann das Kalman Filter in verschiedenen Domänen (z.B. UVW, etc.) implementiert werden. Dabei ist auch die Phasenanzahl nicht auf drei beschränkt. Die restlichen Blöcke stellen ein bewährtes und bekanntes Verfahren zur Regelung und Ansteuerung von elektrischen Maschinen dar. Grundlegend für die Feldorientierte Regelung ist die Messung der Phasenströme IU, IV, IW. Die hier verwendete Fußpunktmessung beruht auf der Tatsache, dass der Phasenstrom dem Strom durch den unteren Leistungshalbleiter entspricht, wenn dieser leitend ist. Der dabei entstehende Spannungsabfall über einen Shunt wird verstärkt und der Phasenstrom berechnet. Die Phasenstrommessung hängt damit direkt von der Ansteuerung des Wechselrichters und der damit verbundenen Schaltsequenz ab. Der Block Messauswertungseinheit 14 in der Figur erkennt, ab welchem Aussteuergrad einer der drei Phasenströme nicht mehr messbar ist und berechnet diesen über die Nullsumme aller Phasenströme. Ist keine eindeutige Rekonstruktion der Messsignale möglich, beispielweise durch Messausfall in zwei Phasen, wird die Messmatrix H entsprechend aktualisiert. Die Messmatrix H zeigt dabei an, welche Phasenströme IU, IV, IW gemessen werden können. Die Messmatrix H kann dabei eine Einheitsmatrix darstellen, wenn alle Phasenströme IU, IV, IW messbar sind. Ist mehr als ein Phasenstrom nicht messbar, wird die Messmatrix H entsprechend mit Nullen besetzt (alternative Besetzung entsprechend Implementierungsvariante möglich). Diese Situation tritt bei hoher Spannungsausnutzung bzw. Wechselrichteraussteuerung auf und wird im Folgenden als Messausfall bezeichnet. Ein Messausfall kann vorliegen, wenn ein vorbestimmter Wert der Aussteuerung, also des Tastgrads d überschritten wird. Der Block Kalman-Filter Algorithmus 13 enthält das parametrierte Maschinenmodell und das Kalman-Filter. Im Wesentlichen ermöglicht dieser Block das Schätzen der von Messausfällen betroffenen Phasenströme. Damit stellt das Kalman-Filter einen unverzichtbaren Teil für die performante feldorientierte Regelung bei Fußpunktmessung dar. The figure shows a block diagram of the field-oriented control. The two essential blocks of the invention are the measurement evaluation unit 14 and the Kalman filter algorithm block 13. This is an implementation example in the d/q level. In general, the Kalman filter can be implemented in different domains (e.g. UVW, etc.). The number of phases is not limited to three. The remaining blocks represent a proven and well-known method for controlling and regulating electrical machines. The measurement of the phase currents IU, IV, IW is fundamental to the field-oriented control. The base point measurement used here is based on the fact that the phase current corresponds to the current through the lower power semiconductor when it is conductive. The resulting voltage drop across a shunt is amplified and the phase current is calculated. The phase current measurement is therefore directly dependent on the control of the inverter and the associated switching sequence. The measurement evaluation unit 14 block in the figure recognizes the control level at which one of the three phase currents can no longer be measured and calculates this using the zero sum of all phase currents. If no clear reconstruction of the measurement signals is possible, for example due to measurement failure in two phases, the measurement matrix H is updated accordingly. The measurement matrix H shows which phase currents IU, IV, IW can be measured. The measurement matrix H can represent a unit matrix if all phase currents IU, IV, IW are measurable. If more than one phase current cannot be measured, the measurement matrix H is filled with zeros accordingly (alternative filling possible depending on the implementation variant). This situation occurs when the voltage is used to a high degree or when the inverter is controlled, and is referred to below as a measurement failure. A measurement failure can occur when a predetermined value of the control, i.e. the duty cycle d, is exceeded. The Kalman filter algorithm 13 block contains the parameterized machine model and the Kalman filter. Essentially, this block enables the phase currents affected by measurement failures to be estimated. The Kalman filter is therefore an indispensable part of high-performance field-oriented control for base point measurement.

Durch die Verwendung des Kalman-Filters kann die gleiche Spannungsausnutzung erreicht werden wie bei Strommessung mit Hall-Sensoren, d.h. gleiche Leistungsdichte trotz geringerer Kosten für Shunt-Sensorik. Beispielrechnung 6 Phasenmaschine:

Kosten Hallsensorik: 4,56% Total Manufacturing Costs (TMC) Kosten Shuntsensorik: 2,73% TMC

By using the Kalman filter, the same voltage utilization can be achieved as with current measurement with Hall sensors, ie the same power density despite lower costs for shunt sensors. Example calculation 6 phase machine:

Hall sensor costs: 4.56% Total Manufacturing Costs (TMC) Shunt sensor costs: 2.73% TMC

3 zeigt einen möglichen Verlauf des Id-Anteils. Der Id-Anteil kann über eine Zeit t entlang einer Kurve verlaufen und bei einem Auftreten eines Messfehlers eine Auslenkung aufweisen. Die Anwendung des Kalman-Filters ermöglicht es, bei einem Erkennen eines Messfehlers, die Ersatzstromwerte IU2, IV2, IW2 statt der Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 zu verwenden. Dadurch ergeben sich bei der Bestimmung des Id-anteils keine Auslenkungen mehr. 3 shows a possible course of the Id component. The Id component can run along a curve over a time t and exhibit a deflection if a measurement error occurs. The application of the Kalman filter makes it possible to use the equivalent current values IU2, IV2, IW2 instead of the phase current values IU1, IV1, IW1 if a measurement error is detected. This means that there are no more deflections when determining the Id component.

4 zeigt einen möglichen Verlauf des Iq-Anteils. Der Iq-Anteil kann über eine Zeit t entlang einer Kurve verlaufen und bei einem Auftreten eines Messfehlers eine Auslenkung aufweisen. Die Anwendung des Kalman-Filters ermöglicht es, bei einem Erkennen eines Messfehlers, die Ersatzstromwerte IU2, IV2, IW2 statt der Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 zu verwenden. Dadurch ergeben sich bei der Bestimmung des Iq-anteils keine Auslenkungen mehr. 4 shows a possible course of the Iq component. The Iq component can run along a curve over a time t and exhibit a deflection if a measurement error occurs. The application of the Kalman filter makes it possible to use the equivalent current values IU2, IV2, IW2 instead of the phase current values IU1, IV1, IW1 if a measurement error is detected. This means that there are no more deflections when determining the Iq component.

5 zeigt einen möglichen Verlauf einer Komponente der Messmatrix. Die Komponente H11 der Messmatrix H kann einem der Phasenströme zugeordnet sein. Die Komponente H11 kann einen Wert 1 aufweisen, wenn der zugeordnete Phasenstromwert messbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass der zugeordnete Phasenstromwert im Fall eines Messfehlers nicht messbar ist. In dieser Situation kann der Wert der Komponente H11 auf 0 gesetzt sein. Es kann sein, dass ein weiterer der Phasenstromwerte IU1, IV1, IW1 ebenfalls nicht messbar ist, sodass eine Rekonstruktion der Phasenströme aus den Phasenstromwerten IU1, IV1, IW1 nicht möglich ist. In diesem Fall kann es erforderlich sein, die Phasenströme IU, IV, IW über die Ersatzstromwerte IU2, IV2, IW2 zu bestimmen. 5 shows a possible course of a component of the measurement matrix. Component H11 of measurement matrix H can be assigned to one of the phase currents. Component H11 can have a value of 1 if the assigned phase current value is measurable. It can be provided that the assigned phase current value is not measurable in the event of a measurement error. In this situation, the value of component H11 can be set to 0. It may be that another of the phase current values IU1, IV1, IW1 is also not measurable, so that reconstruction of the phase currents from the phase current values IU1, IV1, IW1 is not possible. In this case, it may be necessary to determine the phase currents IU, IV, IW using the equivalent current values IU2, IV2, IW2.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung Messausfälle kompensiert werden können.Overall, the example shows how measurement failures can be compensated by the invention.

Claims

Method for determining phase currents (IU, IV, IW) of an inverter (1), wherein - an input DC voltage (UDC) applied to a DC voltage bus (3) of the inverter (1) is repeatedly modulated by the inverter (1) by means of pulse width modulation in order to generate a multiphase current (I2) comprising at least three phases (U, V, W) with a respective phase current (IU, IV, IW), - the multiphase current (12) is output on a multiphase bus (5) of the inverter (1), - at least two phase current values (IU1, IV1, IW1) are measured by a current measuring device (7) of the inverter (1) during a modulation cycle of the pulse width modulation, - the at least three phase currents (IU, IV, IW) are determined by a control unit (9) from the at least two phase current values (IU1, IV1, IW1), characterized in that - the control unit (9) uses a predetermined mathematical Model comprising a parameterized machine model, based on phase currents (IU, IV, IW) of at least one previous modulation cycle, respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) are determined, wherein - if an incorrect measurement of at least two of the phase current values (IU1, IV1, IW1) of a modulation cycle is detected, the respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) are assigned to the respective phase currents (IU, IV, IW).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the respective phase current values (IU1, IV1, IW1) are measured by a current measuring resistor (8) of the current measuring device (7).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the respective phase current values (IU1, IV1, IW1) are measured by the current measuring device (7) on the DC voltage bus (3).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the respective phase current values (IU1, IV1, IW1) are measured by the current measuring device (7) at a respective half-bridge (BU, BV, BW) of a respective phase.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model comprises a Kalman filter.

Device (2) configured to carry out a method for determining phase currents (IU, IV, IW) of an inverter (1), according to one of the preceding claims, wherein - the inverter (1) is configured to modulate an input DC voltage (UDC) applied to a DC voltage bus (3) of the inverter (1) by means of pulse width modulation in order to generate a multiphase current (I2) comprising at least three phases (U, V, W) with a respective phase current (IU, IV, IW) and to output the multiphase current I2 on a multiphase bus (5) of the inverter (1), - the device (2) has a current measuring device (7) which is configured to measure at least two phase current values (IU1, IV1, IW1) during a modulation cycle of the pulse width modulation, - the device (2) has a control unit (9) which is configured to determine the at least three phase currents (IU, IV, IW), characterized in that the control unit (7) is set up to - determine respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) based on phase currents (IU, IV, IW) of at least one previous modulation cycle by means of a predetermined mathematical model, the mathematical model comprising a parameterized machine model, and - upon detection of an incorrect measurement of at least two of the phase current values (IU1, IV1, IW1) of a modulation cycle, to assign the respective replacement phase current values (IU2, IV2, IW2) to the respective phase currents (IU, IV, IW).

Vehicle with a device according to Claim 6 .