由此便消除了之前本應由CPU處理的負荷,而釋放出來的CPU性能現在則可分配至包含高級控制算法的軟件,提高能源效率。通過為FOC配置專用電路,IMTS可以將操作處理時間減少至0.8μs,與配置在CPU上的軟件相比,用時不到其十分之一。
對于使用新材料制成的電源設備,新技術實現的處理性能可滿足具備高速開關性能的逆變器控制要求(性能示例:100kHz開關頻率,控制周期10μs),包括使用以碳化硅等新材料制成的電源設備的逆變器。
(2) 專業技術的發展為汽車動力系統控制提供功能安全保障
汽車動力系統控制必須能夠確保功能安全,以便及時檢測組件故障,將系統自動轉換到安全狀態。這一般是通過使用兩個微控制器提供系統冗余來實現,或者也可使用配置內部冗余電路的MCU,但后者的成本會相對較高。
新技術使用的MCU帶有兩個雙核鎖步配置的CPU,可定期監測IMTS電路的內部運行。該方法不僅可以降低成本,還可以實現高速控制和功能安全。功能安全會增加CPU的負荷,但在實際使用中,僅占CPU總處理能力的2.4%(注5)。
(3) 電路技術可靈活校正外部傳感器信號誤差
為實現高精密微控制器精確的處理性能,需要采集高精度的傳感器信號值。但實際運行中卻會有各種原因導致的錯誤,例如因傳感器安裝位置引起的誤差。新開發的IMTS可加載用戶開發的軟件實時校正誤差。此外,IMTS還可以獨立執行該校正處理,不會對CPU造成額外的負荷。正確的傳感器信號值,可在電機運行中實現更精確的處理性能和更高的能源效率。
瑞薩電子目前正在測試采用該技術的40納米MCU原型(帶片上閃存)。它使用真實的電機驅動系統確認真實系統中的操作。瑞薩電子旨在通過這種專用電機控制電路技術為電動車、混合動力車和插電式混合動力車的電子控制單元實現更高的能源利用效率。