汽车无刷EPS需要怎样的单片机？

时间： 2019-07-01 来源：Renesas（世强编辑整理）

技术问答

越来越多的汽车制造商们正逐渐通过使用电动发动机实现从液压转向辅助系统到电动助力转向系统（EPS）的转变，以减轻重量并提高燃料效率，这一举措也是汽车制造商们为生产更加环保的车辆所做出的努力。近年来，除了简单的动力换挡功能外，使用联动功能以辅助司机在驾驶车辆过程中启动EPS系统也已成为了一种趋势，例如依靠联动功能实现根据行驶速度及转向角度提供连续变化的转向器速比调整。这一趋势对MCU提出了新的要求，必须支持复杂的电机控制，要内置高性能CPU、大容量存储器、专用定时器单元、高速且高精度的A/D转换器以及与其它控制单元进行通信接口等特性。此外，随着用户对车辆安全的关注日益增高，针对汽车领域发布的ISO 26262功能安全标准于2011年生效。系统要求具有最高级别的安全性，如转向和制动，要求符合ASIL-D*，一种最高级别的标准。该标准要求MCU须含有如冗余内核等安全机制。

EPS系统框图

图1：EPS系统框图

电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的，它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作。系统主要由三大部分构成：信号传感装置（包括扭矩传感器、方向盘角度传感器和车速传感器），电子控制单元和转向助力机构（电机、离合器、减速传动机构等）。

电动机仅在需要助力时工作，驾驶员在操纵转向盘时，装在转向盘轴上的扭矩传感器不断地测出转向轴上的扭短信号，该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。电控单元根据这些输入信号，确定助力扭矩的大小和方向，即选定电动机的电流和转向，调整转向辅助动力的大小。电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。

汽车行业正在寻求一种能够为司机和乘客带来更安全的驾驶体验以及保持心灵宁静的创新方法。作为市场领导者，瑞萨正在开发的解决方案将便于向市场推出更便捷、更高效、更具性价比的下一代汽车系统,其中RH850/P1x系列32位MCU是全球首款采用40nm工艺的汽车底盘MCU。瑞萨将40nm工艺与其独有的MONOS内存结构相结合，提供了具有创新的电动助力转向(EPS)、制动系统及其他底盘系统解决方案，从而降低了功耗，并提高了底盘系统中安全系统的开发效率。

RH850/P1M 微控制器的主要特点如下：

1) 40nm工艺和MONOS闪存技术：超低功耗、更高性能

2) 非常适合底盘系统使用的故障检测功能

RH850/P1x系列的设计过程中充分考虑了底盘系统要求故障检测率高、控制周期短的特点，集成了一整套高效的故障检测功能。CPU采用锁步双核系统（lockstep2）。错误检查和校正(ECC)功能可检测并修正影响内存（如闪存）的数据差错。另外，CPU还具有故障检测功能，可对定时器、ADC、串行通信及其他模块进行系统级诊断。对于安全级别高的EPS来说，RH850/P1M是一个非常安全的选择。

3) 全面补充了底盘系统的外设功能
RH850/P1x系列包含两组TSG3模块（第3代定时器S），TSG3模块是增强型电机控制定时器，专为提高底盘系统的电机控制性能而设计。对于串行通信，其保留了之前瑞萨产品的CAN模块架构，同时增加了传输和接收消息缓存的数量，提高了缓存的易用性。最后，RH850/P1x系列还提供广泛采用的SENT和PSI5等传感器的数字接口。

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全部评论（1）

LG0903010212 Lv5 技术专家 2019-11-19

谁有瑞萨片子的bootloader？
- Matthew回复：瑞萨MCU分为16bit RL78和32bit RH850，请告知所使用的具体系列型号。另，平台上搜索瑞萨自编程等也会有相应的介绍和应用笔记。
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