【应用】采用RH850/P1x系列带故障检测功能的32位MCU的汽车EPS方案，具有优异故障侦测功能

时间： 2016-01-29 来源：世强作者：落叶萧萧

汽车EPS的优势

汽车转向系统已经从最初的MS、HPS发展到了EPS（电动助力转向系统）。随着微电子控制技术在汽车电子领域的广泛使用，以及世界节能环保两大主题的推广，EPS的优越性能越来越突出：能耗少,安装方便,回正性能好,路感好,应用范围广：EPS可适应各种汽车，对于新能源车，尤其是纯电动汽车，EPS系统为其最佳选择。为此EPS成为了转向技术研究以及市场应用的重点和热点，是汽车动力转向系统的发展方向。

带故障检测功能的微控制器，非常适合汽车EPS应用

世强代理的瑞萨电子RH850/P1x系列32位MCU（微控制器）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，非常适合汽车EPS应用。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。内置的自检（BIST）功能可检测出影响故障检测功能本身的问题。错误控制模块(ECM)允许用户管理各种不同模块发出的错误信号。接收到错误信号后，ECU可采取多种操作，包括设置错误管脚输出、生成中断或复位信号，从而有助于确保安全性和可靠性。除了一系列的诊断功能以外，RH850/P1x系列还可以用作包含专用电源控制IC在内的工具包的一部分，从而可监控MCU的外部电源和内部电源，并可在发生故障的情况下复位控制。

此外，RH850/P1x系列还集成了一系列EPS外设功能，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EPS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。

采用RH850/P1x系列微控制器的EPS方案

一般来讲，常用的EPS助力电机分为直流有刷电机（DC）和直流无刷电机（BLDC）两种：

有刷控制及处理流程：转动方向盘，扭矩传感器将检测到的扭矩信号转化为电压信号传送给ECU（执行单元），ECU单元中的RH850/P1X根据扭矩信号，车速信号以及发动机转速信号，进行智能运算，得出电动机助力转矩的幅值和方向，再通过控制驱动电路，控制电机以完成助力转向控制.

无刷控制及处理流程：转动方向盘，旋转变压器实现转子实时检测，扭矩及车速信号检测，ECU单元中的RH850/P1X得到相应信号后再通过矢量控制算法，通过正弦波控制驱动电路以完成助力转向。RH850/P1X多通道、高精度的ADC以及专用定时器TSG3可保证精确的BLDC控制，所以整个无刷控制及处理流程兼具了谐波分量小，转矩脉动小，定位精度高等优势。

以上两种控制方式中，再当接收到错误讯号时，ECU有几种选项，包括设定错误脚位输出、产生中断或产生重置，可确保解决安全性及可靠性问题。