[发明专利]DC电机的电流容量限制

说明书

控制系统的实施例包括：电流指令模块，配置为接收转矩指令并且输出用于控制直流(DC)马达的电流指令；以及电流容量限制模块，配置为接收电流指令和指示最大马达电流的电流限制，基于电流限制来限制电流指令，并且基于容量限制值进一步主动地限制电流指令。

本申请是申请日为2017年5月25日、申请号为201710379799.3、发明名称为“DC电机的电流容量限制”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2016年5月25日提交的序列号为62/341,407的美国临时专利申请的优先权，其通过引用的方式整体并入此处。

技术领域

本发明涉及用于控制或管理DC电机的方法和系统，更具体地，涉及用于限制DC电机的电流容量(capability)的方法和系统。

背景技术

电动助力转向(Electrical power steering，EPS)系统使用电动马达作为致动器，以在驾驶员驾驶车辆时提供对驾驶员的帮助和/或提供车辆控制。有刷DC电机广泛应用于电动转向(EPS)行业，用于低成本应用和平台。使用这种机器的电力驱动系统需要更少的传感器和低成本的电子电路，并且能够通过整个操作空间实现良好的性能。

有刷DC电机具有经由电刷和滑环连接到绕组的机械换向器。当电流流过绕组时，会造成与电流和位置相关的电压降，通常称为电刷电压降，其本质上是高度非线性的。由于出于低成本应用的电机的尺寸，电机的运行常常接近其容量限制。在马达控制操作期间，操作条件可能有很大的差异，如果转矩和电流指令没有受到精确限制，则电机总是会引起致动器饱和(即，指令电压超过母线电压限制)，使得次优指令跟踪、转矩波动和可听噪声这方面性能不良。

发明内容

控制系统的实施例包括：电流指令模块，配置为接收转矩指令并且输出用于控制直流(DC)马达的电流指令；以及电流容量限制模块，配置为接收电流指令和指示最大马达电流的电流限制，基于电流限制来对电流指令进行限制，并且基于容量限制值进一步主动地限制电流指令。

一种直流(DC)马达的控制方法的实施例包括：接收转矩指令并且通过电流指令模块产生电流指令；在电流容量限制模块处接收电流指令和电流限制，该电流限制指示最大电流。该方法还包括基于电流限制来对电流指令进行限制；以及基于容量限制值进一步主动地限制电流指令。

根据结合附图的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加明显。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中特别指出并明确地要求保护被认为是本发明的主题。根据结合附图的以下详细描述，本发明的前述和其它特征以及优点是清楚的，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的包括转向控制和/或辅助系统的车辆的功能方框图；

图2是示出根据本发明的另一个实施例的DC马达控制系统的部件、模块以及功能的示意图；

图3示出可由图2的马达控制系统执行的电流容量限制方法的各个方面；

图4示出可由图2的马达控制系统执行的电流容量限制方法的各个方面；以及

图5示出根据本文描述的实施例的基于DC马达电流控制的模拟结果的示例。

具体实施方式

以下描述实际上仅是示例性的，并不意图限制本发明、应用或多种用途。应当理解，整个附图中相应的附图标记表示类似或对应的组件和特征。