[发明专利]容错永磁直流马达驱动器

说明书

描述了用于生成多绕组PMDC马达的输出转矩的技术方案。一种示例方法包括由电流控制器生成针对PMDC马达的多个绕组集中的第一绕组集的第一电压命令，该第一绕组集响应于第一电压命令而生成第一电流。该方法还包括由电流控制器生成针对PMDC马达的绕组集中的第二绕组集的第二电压命令，该第二绕组集响应于第二电压命令而生成第二电流。该方法还包括由PMDC马达基于第一电流和第二电流生成输出转矩。

背景技术

本申请大体上涉及永磁直流马达(PMDC马达)驱动器，并且尤其涉及PMDC马达驱动器的容错操作。

对于诸如包括电动助力转向(EPS)和自动驾驶辅助系统(ADAS)的汽车子系统中涉及的那些安全关键系统的容错操作的需求正在增加。这种需求触发了在机电运动控制系统中引入冗余，实现了改善的容错能力，从而实现了故障安全运行。电驱动系统通常包括电机、一个或多个功率转换器和传感器以及用于促进运动控制系统的操作的其他组件。

因此，期望在驱动系统中引入冗余以改善汽车子系统和使用这种电驱动系统的其他组件的容错能力。

发明内容

根据一个或多个实施例，一种系统包括永磁直流(PMDC)马达，该马达包括多个绕组集。多个绕组集中的第一绕组集包括第一对磁极、第一对电刷和第一绕组。此外，多个绕组集中的第二绕组集包括第二对磁极、第二对电刷和第二绕组。该系统还包括控制器，该控制器通过向第一绕组集施加第一电压命令来使PMDC马达生成预定量的转矩，其中，第一绕组集响应于第一电压命令而生成第一电流，并且该控制器通过向第二绕组集施加第二电压命令来使PMDC马达生成预定量的转矩，其中，第二绕组集响应于第二电压命令而生成第二电流。第一电流和第二电流使马达生成预定量的转矩。

根据一个或多个实施例，永磁直流(PMDC)马达包括多个绕组集。多个绕组集中的第一绕组集包括第一对磁极、第一对电刷和第一绕组。多个绕组集中的第二绕组集包括第二对磁极、第二对电刷和第二绕组。第一绕组集响应于来自控制器的第一电压命令而生成第一电流命令。第二绕组集响应于来自控制器的第二电压命令而生成第二电流命令。

根据一个或多个实施例，一种用于生成多绕组PMDC马达的输出转矩的方法包括：由电流控制器生成针对PMDC马达的多个绕组集中的第一绕组集的第一电压命令，其中，第一绕组集响应于第一电压命令而生成第一电流。该方法还包括由电流控制器生成针对PMDC马达的多个绕组集中的第二绕组集的第二电压命令，其中，第二绕组集响应于第二电压命令而生成第二电流。该方法还包括由PMDC马达基于第一电流和第二电流生成输出转矩。

根据以下结合附图的描述，这些和其他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清楚地要求保护本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本公开的前述和其他特征以及优点将变得清晰，其中：

图1是包括转向系统的车辆10的示例性实施例；

图2描绘了根据一个或多个实施例的PMDC机器的构造；

图3描绘了根据一个或多个实施例的PMDC机器的另一种构造；

图4描绘了根据一个或多个实施例的示例多绕组PMDC机器；

图5描绘了根据一个或多个实施例的使用数学模型的双绕组PMDC机器的框图；

图6描绘了根据一个或多个实施例的示例多绕组PMDC机器；

图7描绘了根据一个或多个实施例的使用多绕组PMDC机器的示例系统700；

图8描绘了根据一个或多个实施例的示例容错系统；以及

图9示出了根据一个或多个实施例的用于在使用多绕组PMDC马达的PMDC马达控制系统中提供容错能力的示例方法的流程图。