電動助力轉向用馬達與ECU的電源一體化

開發可以實現電動助力轉向用馬達與ECU一體化的世界上最小最輕量級的電源包

立足于汽車節能減排研發而成、并被廣泛使用的EPS（電動助力轉向系統）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，將分離于以往的轉向驅動馬達的ECU與馬達進行一體化，進一步推動了小型產品的開發。

由于馬達與ECU的一體化減少了相互連接時所需線束，并且省略了組裝產品的工序，因此，在降低成本發面發揮了重要作用。另外，連接馬達與ECU之間的線束具備天線功能，但是馬達與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馬達與ECU一體化，不僅可以實現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品進行一體化改良，技術上的障礙是顯而易見的。

首先是熱的問題。馬達本身要發熱，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也必須結合馬達進行小型化改良，因此，高密度集成電路的散熱性會進一步降低。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部有可能產生微小的裂紋。

在電容方面，采用了最新的小型、低電阻的電容，實現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。關于焊錫問題，通過對材料的構成和焊盤的形狀進行改良而得以解決。

熱的問題是實現電源一體化的一項巨大難關。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計進行改良，最終攻克了層層難關并實現了一體化。

在進行馬達與ECU的一體化的同時需要挑戰對控制性的改良。為了實現用馬達輔助時能較自然地產生轉矩，也同時建立了一套可以將阻礙轉向操控感與造成振動和噪音的齒槽效應和轉矩波動控制到最小限度的控制方法。

為建立這種控制方法，首先是將一體化的EPS電源包安裝到測試專用車上并重復基本動作，采集數據。一邊摸索馬達轉矩的產生方式和操控感的關聯性，一邊設計使其成為現實的邏輯程序，根據測試進行評估，進而實施改良，并不斷循環此方式。

并且，為了實現更加自然的操控感，將造成噪音與振動的轉矩波動控制到最小限度，制成了具備最優控制參數的馬達與ECU一體化的EPS電源包。

在進行一體化的同時，嘗試了建立可以深入改良轉向操控感、噪音與振動的控制方法。

來自開發人員的說明

除了熱與控制方法之外，還攻克了因導入MR傳感器取代以往的旋變器帶來的問題等諸多難關，開發了EPS電源包。今后，我們需要在應對自動駕駛方面傾盡全力。萬一發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，而汽車技術的發展不會停止，開發順應市場趨勢的產品是我們的使命。從零件到模塊，甚至到建立模塊相關的控制方法，我們已經構建了這種高階系統，應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，讓客戶認可我們是值得信賴的合作伙伴。