1.2 汽车电子驱动控制技术

1.新能源汽车中的电机控制

混合动力汽车和电动汽车中最常见的5种电机是感应电机（IM）、开关磁阻电机（SRM）、绕线转子同步电机（SM）、直流电机（DC）和永磁同步电机（PMSM）。储能电池最常见为4种，包含镍的电池，例如镍-铁-碱，镍金属氢化物（Ni-MH）和镍镉（NiCd）；包含钠的电池，例如氯化镍/氯化钠（Na/NiCl2）和硫化钠（NaS）；包含锂的电池，例如锂离子电池以及铅酸电池。

图1-1为上述电机与储能电池所构成的组合，其中PMSM+锂电池的方案最常见。表1-1为目前汽车中驱动电动机及储能电池的使用情况。

2.网络通信

近年车载网络中车身网络尤为普及，各种车身处理器的数量也随之增加。为支持这些单元，MCU需具备一些通用功能：CAN/LIN网络支持，对应于各种单元规模的封装/内存，克服车内线路引起的电磁辐射的低EMI设计，待机时为降低电池消耗的低功耗设计。另外，自带CAN/LIN的MCU还需适应不同的车身控制要求。目前，瑞萨等众多半导体厂商都能为汽车安全提供最佳的解决方案，拥有从低端到高端的微控制器产品线，包括从乘客检测到气囊展开控制器。伴随着如白线探测、障碍物探测等车辆安全功能的多样化，对微控制器内CPU的性能、内置存储器的容量等提出了更高的要求。为了对应安全行驶支持系统，瑞萨公司提供了内置大容量存储器的32位微处理器M32R。此外，具备可直接存取内置RAM中的CCD相机及雷达数据的DRI（Direct RAM Interface）功能的多种产品正在开发中。

图1-1 多种电机与储能电池所构成的组合

表1-1 目前汽车中驱动电动机及储能电池的使用情况

（续）

FlexRayTM是下一代X-By-Wire系统用车载网络协议，具有高速、高灵活性、高可靠性的特点。瑞萨公司很早就开始了内置FlexRayTM控制器的微控制器的开发和产品化。由M32C系列开始向SH、M32R拓展，使该协议在网关、制动、EPS、发动机等各项目中得到应用。其他公司也紧随其后，实现了内置FlexRayTM微控制器的产品化。

电动助力转向（Electronic Power Steering, EPS）系统要求有一个高性能的CPU、大容量的嵌入式存储空间以及高速、高精度的A-D转换器。而且还必须有通信接口（FlexRay, CAN），以保证与动力传动系统的协调控制。为满足这种需要，众多半导体厂商提供用于电动机的专用驱动IC和PowerMOS（第7代），使得汽车电子工程师们能够较为轻松地面对复杂的汽车电子控制问题。

LIN是性价比较高的单主车载网络协议，用于开关输入、传感器输入、执行器控制等各种车身控制领域。市场提供封装形式丰富、低功耗、高工作温度、EMI/EMS性能优异的多种适于车身控制的LIN微控制器。

CAN在当今的车载网络中已成为标准网络协议，从骨干网络到动力传动系统、车身系统都得到了广泛的应用。当今的CAN微控制器具有多种封装、低功耗、高工作温度、优异的EMI/EMS性能、丰富的产品线等特点，以最大限度地满足用户的各种系统需求。

ASRB2.0是以安全气囊系统网络化为目标，由Safe-By-Wire Plus联盟制定的网络协议，被标准化为ISO 22896。