长期以来，比如永磁同步电机（PMSM）和感应电机等三相沟通电机，被广泛地使用于工业操控体系。在轿车使用领域，这些电机仍是相对时新的设备，现在正被逐步用作传统内燃机的补充品或替代品。PMSM选用的绕组为三相正弦散布绕组和机械位移绕组。三相正弦波和时刻位移电流能够发生旋转磁场。这一旋转磁场使电机滚动，经过（逆变器中的）MOSFET切换电机绕组的电流而发生。磁场定向操控（FOC）算法为电机电流操控生成PWM形式。转子的方位和电流继续不断地被检测。根据高功能微操控器的高效FOC体系，为电动轿车和混合动力轿车驱动供给安全高效的解决计划发明了条件（图1）。
图1：运转于FOC形式的32位TriCore微操控器。
AUDO MAX产品系列的PWM生成方法
英飞凌的32位AUDO MAX系列微操控器内装一枚主内核（TriCore CPU，浅绿色）和一枚快速协处理器（被称为PCP，深绿色）。这种非对称架构能够使用PCP高效处理外围设备，而无需中止在TriCore CPU上运转主算法的处理进程。PCP担任处理要害的实时中止负荷，因而可减轻CPU的担负。
有两种计划能够生成驱动逆变器的PWM.GPTA可生成十分杂乱的PWM形式，例如非对称死区时刻生成或定制形式。外设模块 CCU6是一个低端计划，可用于生成中心对齐和边际对齐的PWM形式。比较GPTA而言，CCU6能够以较低的软件开支直接支撑PWM信号生成，一起，无需装备多个定时器单元。
CCU6和GPTA这两个模块都具有触发功用，能够让PWM信号和A/D电流丈量完结无推迟的等时同步（拜见箭头“触发事情”）。作为一个附加的安全特性，每个GPTA模块都配有“紧迫形式中止信号”，可用于设置安全开关。针对TriCore AUDO MAX微操控器系列的一切成员，供给了一个根据PRO-SIL的安全渠道，它包含硬件（安全看门狗CIC61508）和软件（SafeTcore驱动程序），可满意ASIL认证的B级至D级要求。
经过模数转化器（ADC）丈量电流
图1所给示例对电机的两个相电流进行了丈量，并选用了一个模数转化器对其进行转化。根据逐次迫临寄存器（SAR），该模数转化器具有很高的精度（12位分辨率），而且转化时刻小于1微秒。由两个已知的相电流能够计算出第三个相电流。针对更高的安全要求，主张对电机的第三个相电流进行额定的丈量。针对这一使用，带有第三个模数转化模块的微操控器可供挑选。
衔接旋转变压器和编码器
旋转变压器将PMSM转子的角位移转化为一个电气值。一般情况下，可使用一个附加的正切函数电路从两个信号（正弦/余弦）导出转子的视点值。旋转变压器电路的信号输出至SPI总线，也可由微操控器直接读取旋转变压器的正弦和余弦信号。还有一种可选的方法是读取编码器信号，在运转于微操控器GPT12的编码器接口中对其进行调度，再反应到操控算法。
AUTOSAR之外重复使用轿车电子软件
近年来，轿车电子软件和通讯已经过OSEK、AUTOSAR、FlexRay等规范而规范化。除规范化软件成分以外，轿车电子体系还使用了可在多种使用中被重复使用的操控算法。现在，电机操控由散布在轿车车身、底盘和动力总成体系遍地的电子操控单元（ECU）来完结。MC-ISAR eMotor驱动程序提取了三相电机使用中电流操控的一般特性，规划用于支撑多种方位信息收集形式和逆变器操控设备。
三相电机操控
英飞凌AUDO MAX系列十分适用于电机的操控。TriCore架构和MC-ISAR eMotor驱动程序可选用高档操控战略操控多台三相电机，包含无刷直流电机（BLDC）块交流（block commutation，BC）及永磁同步电机（PMSM）磁场定向操控（FOC）。单一微操控器乃至还能一起支撑BLDC和PMSM电机操控。比较于其他类型的电机而言，选用FOC操控的PMSM电机能效更高、磨损更小，而且能够完结准确操控和定位。特别是，这种电机支撑线性转矩操控，为将其用于混合电动轿车动力总成体系奠定了根底。
图2显现了MC-ISAR eMotor驱动程序的电流操控环路，右侧为杂乱设备驱动（CDD）。这个时刻要害型电流操控环路在中止上下文中进行处理，处理时刻不超越50微秒。左边是附加的用于方位和转速操控的软件成分（SWC），由使用程序供给。
图2：电机操控中的电流操控环。
方位检测和电流检测形式
为契合准确定位的要求，MC-ISAR eMotor经过选用霍尔传感器外加增量编码器和旋转变压器，完结了典型高分辨率检测形式。此外，还可将无传感器FOC用于故障安全形式。关于本钱灵敏的使用，AUDO MAX系列支撑直接旋转变压器形式，该形式经过软件和分立%&&&&&%完结，避免了装备外置旋转变压器IC的需求，这能使每个操控单元在本钱上下降2美元左右。与此一起，MC-ISAR eMotor能够支撑两相或直流母线电流丈量形式（图3）。
图3:MC-ISAR eMotor操作形式。
MC-ISAR eMotor软件区分
此软件可区分为两个组成部分：不依赖于硬件和依赖于硬件的成分。不依赖于硬件的模块用于EmoControl、方位信息收集 PA和FOC（图4）。因而，EmoControl是经过FOC操控方向和电流的首要模块。送入电机的电流决议了转矩。MC-ISAR eMotor驱动向使用程序反应电机方位和转速信息。方位信息收集PA模块担任从旋转变压器和编码器信号中提取视点信息。具有Park-Clarke改换和空间矢量调制（SVM）的FOC，是经过检测给定电流和方位来设置新电流的首要部分。
图4：磁场定向操控（FOC）模块框图。
硬件相关的模块，包含重复使用的AUTOSAR MCAL驱动（ADC、SPI、DIO），或PWM信号生成（EmoPwm驱动CCU6）和编码器接口EmoIcu（经过GPT12读取编码信号）的专用模块。客户编写的方位和转速操控代码，能够按规范软件成分（SW-C）增加，就像AUTOSAR所供给的相同。
MC-ISAR eMotor安全考虑
为支撑契合安全要求的使用，从一开端规划软件成分时就考虑安全要求十分重要。在ECU的开发阶段应明确使用的特定需求，而且，这些需求将随使用的不同而不同。此外，为支撑安全使用，还应考虑现成电机驱动的某些安全要素。MC-ISAR eMotor选用契合ISO26262的软件开发流程开发而成，并可支撑安全相关体系中的三相电流丈量。
英飞凌eMotor首要优势概述
英飞凌AUDO MAX系列和MC-ISAR eMotor驱动，可并行操控多达4台PMSM或BLDC电机，一起还能满意使用使命操控所需的功能。MC-ISAR eMotor和规范AUTOSAR MCAL驱动由同一装备东西整合，因而，用户可在同一界面中为AUTOSAR MCAL和MC-ISAR eMotor驱动装备微操控器资源，为无缝装备不同软件模块发明了条件。轿车ECU开发人员可专心于电机的使用相关操控，而无需改编电机的操控算法。为下降体系本钱，AUDO MAX系列还支撑直接旋转变压器形式，免除了加装旋转变压器%&&&&&%的需求。AUDO MAX系列和MC-ISAR eMotor驱动被规划用于支撑安全使用。
