電動助力轉(zhuǎn)向用電機(jī)與ECU的電源一體化

正在開發(fā)可以實現(xiàn)電動助力轉(zhuǎn)向用電機(jī)與ECU一體化的、世界上小型輕量型代表。

立足于汽車節(jié)能減排研發(fā)而成、并被廣泛使用的EPS（電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）再次獲得新的突破。隨著汽車市場對省空間、輕量化的需求增強(qiáng)，將分離于以往的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機(jī)的ECU與電機(jī)進(jìn)行一體化，進(jìn)一步推動了小型產(chǎn)品的開發(fā)。
由于電機(jī)與ECU的一體化減少了相互連接時所需線束，并且省略了組裝產(chǎn)品的工序，因此，在降低成本發(fā)面發(fā)揮了重要作用。另外，連接電機(jī)與ECU之間的線束具備天線功能，但是電機(jī)與ECU一體化之后可以撤掉天線以擺脫噪音干擾的問題。

將分體式EPS電機(jī)與ECU一體化，不僅可以實現(xiàn)小型輕量化與成本的削減，還可以解決線束造成的噪音干擾問題。

為了將原本相互獨立的產(chǎn)品進(jìn)行一體化改良，技術(shù)上的障礙是顯而易見的。
首先是熱的問題。電機(jī)本身要發(fā)熱，加之一體化的EPS沒有散熱的空間，這兩個問題就成了障礙。另外，ECU也必須結(jié)合電機(jī)進(jìn)行小型化改良，因此，高密度集成電路的散熱性會進(jìn)一步降低。特別是電解電容還存在著尺寸大、熱引起的干透及電解液蒸發(fā)的問題。由于熱會給焊錫造成較大的影響，在熱疲勞的作用下內(nèi)部有可能產(chǎn)生微小的裂紋。
在電容方面，采用了小型、低電阻的電容，實現(xiàn)了小型化和較高的可靠性，也找出了解決熱造成的影響以及占空間等問題的布局方案。關(guān)于焊錫問題，通過對材料的構(gòu)成和焊盤的形狀進(jìn)行改良而得以解決。

熱的問題是實現(xiàn)電源一體化的一項巨大難關(guān)。通過對高密度集成電路的元件選定、電路布局、電路板類型以及焊盤設(shè)計進(jìn)行改良，最終攻克了層層難關(guān)并實現(xiàn)了一體化。

在進(jìn)行電機(jī)與ECU的一體化的同時需要挑戰(zhàn)對控制性的改良。為了實現(xiàn)用電機(jī)輔助時能較自然地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，也同時建立了一套可以將阻礙轉(zhuǎn)向操控感與造成振動和噪音的齒槽效應(yīng)和轉(zhuǎn)矩波動控制到極小限度的控制方法。
為建立這種控制方法，首先是將一體化的EPS電源組件安裝到測試專用車上并重復(fù)基本動作，采集數(shù)據(jù)。一邊摸索電機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生方式和操控感的關(guān)聯(lián)性，一邊設(shè)計使其成為現(xiàn)實的邏輯程序，根據(jù)測試進(jìn)行評估，進(jìn)而實施改良，并不斷循環(huán)此方式。
并且，為了實現(xiàn)更加自然的操控感，將造成噪音與振動的轉(zhuǎn)矩波動控制到極小限度，制成了具備優(yōu)控制參數(shù)的電機(jī)與ECU一體化的EPS電源組件。

來自研發(fā)人員的說明

除了熱與控制方法之外，還攻克了因?qū)隡R傳感器取代以往的旋變器帶來的問題等諸多難關(guān)，開發(fā)了EPS電源組件。今后，我們需要在應(yīng)對自動駕駛方面傾盡全力。萬一發(fā)生故障時的容錯性問題、與人交接駕駛時的問題等，還有許多亟待解決的課題，而汽車技術(shù)的發(fā)展不會停止，開發(fā)順應(yīng)市場趨勢的產(chǎn)品是我們的使命。從零件到模塊，甚至到建立模塊相關(guān)的控制方法，我們已經(jīng)構(gòu)建了這種高階系統(tǒng)，應(yīng)克服的課題也上升到新的高度，我想，今后也要一如既往的鉆研技術(shù)，讓客戶認(rèn)可我們是值得信賴的合作伙伴。