专用电机控制电路技术的关键特性：

(1) 开发静态电机控制处理专用电路模块和支持独立运行的电路技术

电机控制需要一系列涉及磁场定向控制(FOC)的静态处理，在每个控制周期内MCU会采集电机电流值和角度值在计算后得出下一周期的控制值；在控制值的基础上会生成PWM输出。

当多种电机控制程序同时运行时，对于以320 MHz频率运行的瑞萨电子40nm汽车MCU，产生的总处理负荷最高可占到其CPU性能的90%。新开发的IMTS是一种支持FOC操作的专用电路模块，可在很大程度上分担CPU的处理负荷。它以专用电机控制定时器电路的形式配置，链接紧凑，因此在每个定时器电路管理的控制周期中执行的一系列处理—从获取电流值和角度值到PWM信号输出，均可独立于CPU运行。

由此便消除了之前本应由CPU处理的负荷，而释放出来的CPU性能现在则可分配至包含高级控制算法的软件，提高能源效率。通过为FOC配置专用电路，IMTS可以将操作处理时间减少至0.8μs，与配置在CPU上的软件相比，用时不到其十分之一。

对于使用新材料制成的电源设备，新技术实现的处理性能可满足具备高速开关性能的逆变器控制要求(性能示例：100kHz开关频率，控制周期10μs)，包括使用以碳化硅等新材料制成的电源设备的逆变器。

(2) 专业技术的发展为汽车动力系统控制提供功能安全保障

汽车动力系统控制必须能够确保功能安全，以便及时检测组件故障，将系统自动转换到安全状态。这一般是通过使用两个微控制器提供系统冗余来实现，或者也可使用配置内部冗余电路的MCU，但后者的成本会相对较高。

新技术使用的MCU带有两个双核锁步配置的CPU，可定期监测IMTS电路的内部运行。该方法不仅可以降低成本，还可以实现高速控制和功能安全。功能安全会增加CPU的负荷，但在实际使用中，仅占CPU总处理能力的2.4%(注5)。

(3) 电路技术可灵活校正外部传感器信号误差

为实现高精密微控制器精确的处理性能，需要采集高精度的传感器信号值。但实际运行中却会有各种原因导致的错误，例如因传感器安装位置引起的误差。新开发的IMTS可加载用户开发的软件实时校正误差。此外，IMTS还可以独立执行该校正处理，不会对CPU造成额外的负荷。正确的传感器信号值，可在电机运行中实现更精确的处理性能和更高的能源效率。

瑞萨电子目前正在测试采用该技术的40纳米MCU原型(带片上闪存)。它使用真实的电机驱动系统确认真实系统中的操作。瑞萨电子旨在通过这种专用电机控制电路技术为电动车、混合动力车和插电式混合动力车的电子控制单元实现更高的能源利用效率。

部分内容来源：中国新能源汽车网

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