这些年，跟着燃料功率方面的请求不断进步，电动车、混合动力车和插电式混合动力车在轿车市场中所占的份额逐渐扩展。为进一步进步电动车的运用规模，有必要增强电机操控的动力功率。

因而，不只需求对充电机进行机械性改进，进步电机的电子操控单元的功用和功用也十分重要。可用于支撑下一代电动车、混合动力车以及插电式混合动力车的电子操控单元需求十分抢先的功用和杂乱的操控软件，而这势必会大幅添加这些电子操控单元中的微操控器的处理负荷。与此一起，为确保在高温环境中的高度可靠性，还需求限制轿车微操控器发生的热量。因而，需求将微操控器的内部电路（包含CPU内核）的操作频率保持在相对较低的水平，而这会阻碍其功用的进步。

为满意上述需求，在微操控器履行的众多电机操控中，瑞萨电子将IMTS作为静态处理的专用电路模块，由于该处理过程一般需求高反响功用，如收集传感器数据，在此根底上核算并输出操控值等。IMTS独立于CPU，可自立运转，可明显降低电机操控微操控器的CPU负荷。节省下来的CPU功用便能够分配至高档电机操控算法上，然后进步将来电动车、混合动力车和插电式混合动力车的动力功率。

专用电机操控电路技能的要害特性：

（1） 开发静态电机操控处理专用电路模块和支撑独立运转的电路技能

电机操控需求一系列触及磁场定向操控（FOC）的静态处理，在每个操控周期内MCU会收集电机电流值和视点值在核算后得出下一周期的操控值；在操控值的根底上会生成PWM输出（注3）。当多种电机操控程序一起运转时，关于以320 MHz频率运转的瑞萨电子40nm轿车MCU，发生的总处理负荷最高可占到其CPU（注4）功用的90%。新开发的IMTS是一种支撑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。它以专用电机操控定时器电路的方式装备，连接紧凑，因而在每个定时器电路办理的操控周期中履行的一系列处理—从获取电流值和视点值到PWM信号输出，均可独立于CPU运转。

由此便消除了之前本应由CPU处理的负荷，而释放出来的CPU功用现在则可分配至包含高档操控算法的软件，进步动力功率。经过为FOC装备专用电路，IMTS能够将操作处理时刻减少至0.8μs，与装备在CPU上的软件比较，用时不到其十分之一。关于运用新材料制成的电源设备，新技能完成的处理功用可满意具备高速开关功用的逆变器操控请求（功用示例：100kHz开关频率，操控周期10μs），包含运用以碳化硅等新材料制成的电源设备的逆变器。

（2） 专业技能的发展为轿车动力体系操控供给功用安全保证

轿车动力体系操控有必要能够确保功用安全，以便及时检查组件毛病，将体系主动变换到安全状况。这一般是经过运用两个微操控器供给体系冗余来完成，或许也可运用装备内部冗余电路的MCU，但后者的成本会相对较高。

新技能运用的MCU带有两个双核锁步装备的CPU，可定时监测IMTS电路的内部运转。该方法不只能够降低成本，还能够完成高速操控和功用安全。功用安全会添加CPU的负荷，但在实践运用中，仅占CPU总处理才能的2.4%（注5）。

（3） 电路技能可灵敏校对外部传感器信号差错

为完成高精密微操控器准确的处理功用，需求收集高精度的传感器信号值。但实践运转中却会有各种因素致使的错误，例如因传感器安装方位导致的差错。新开发的IMTS可加载用户开发的软件实时校对差错。此外，IMTS还能够独立履行该校对处理，不会对CPU形成额定的负荷。准确的传感器信号值，可在电机运转中完成更准确的处理功用和更高的动力功率。

瑞萨电子现在正在测验选用该技能的40纳米MCU原型（带片上闪存）。它运用实在的电机驱动体系承认实在体系中的操作。瑞萨电子旨在经过这种专用电机操控电路技能为电动车、混合动力车和插电式混合动力车的电子操控单元完成更高的动力利用功率。

（注1）磁场定向操控（FOC）是一种广泛用于电机操控的基本处理算法，这种电机操控算法中一般运用杂乱的核算，包含三角函数，进行坐标变换，然后生成更挨近指定操控值的DC信号。

（注2）2017年2月7日，依据瑞萨电子的研讨。

（注3）PWM代表脉冲宽度调制，该类脉冲信号用于驱动运用MCU的外部功率设备。

（注4）估计下一代体系将需求12.5μs的操控周期。CPU负荷的核算值是基于每个操控周期中一起发生两个电机操控操作（例如，前轮和后轮的驱动电机）。

（注5）CPU负荷的核算值假定电机以100，000rpm的速度运转时，在一个滚动继续时期检查到毛病。