汽車電子領域的如火如荼的迅猛發展中，從物聯網的問世，再到車聯網的落地，可以說是無縫銜接。但是對于汽車而言，安全駕駛最重要的因素還是穩定性和可靠性，才能讓駕駛員有完美的駕駛感。本文會闡述關于提高EPS的穩定性、可靠性，看看是哪些因素在作怪？

一、汽車助力轉向系統發展歷程

汽車助力轉向系統從最早操作費力的傳統機械轉向系統，發展到機械液壓助力轉向系統，到當下普遍的電子液壓助力轉向系統，已經是在助力轉向系統的發展歷程中有了質的飛躍。現如今隨著節能環保與智慧安全已成為時代發展的主題，電子助力轉向系統（Electronic Power Steering，簡稱 EPS）隨之誕生。在電子液壓助力轉向系統的基礎上去除了液壓助力系統，使得汽車助力轉向系統變得更環保，更節能，更人性化，更安全可靠。

二、如何保證 EPS 工作穩定可靠

為了保證 EPS 電控系統工作穩定可靠，在整個核心控制單元的前端到后端的所有行為應得到相應的監控，并且采用的 IC 都應符合 ISO 26262 標準安全要求，應對在汽車內部惡劣的環境。本文介紹方案采用集成 CAN/LIN 收發器，功能安全等級 ASIL D 的電源 SBC 芯片負責互聯互通和電源監控管理，配合功能安全等級 ASIL D 的主控 MCUSPC5744P，主控中集成獨立于 MCU 的 FCCU 錯誤檢測控制單元，結合 SBC 對 FCCU 的監視，來提高系統的魯棒性及穩定可靠。

圖 1 功能安全等級故障、失效率指標

圖 2  EPS 控制方案介紹

主控 MCU：SPC5744P 除了滿足安全等級 ASIL D 以外，還帶有相對于 ARM 框架更豐富的外設資源，以及最高能達到 384K RAM 空間和 2.5M 的 Flash 空間，在主頻 200MHz 的鎖步雙核下，提供了更高的系統靈活性，輕松應對各種汽車電子控制應用需求。鎖步雙核的校驗核執行和主核相同的指令，校驗運行的指令是否正確。如果出現不匹配，則觸發 FCCU 故障進行錯誤處理。且 FCCU 模塊支持高達 74 個錯誤源，對應不同的錯誤源做出不同的響應，提高整個系統控制的穩定可靠性。

系統基礎芯片:使用 FS6500 家族的芯片，提供穩定可靠的電流電壓給系統正常運行工作，還集成了 CAN/LIN 收發器，簡化設計，減少系統 PCB 的大小。在主控 FCCU 監控系統的所有行為的同時，SBC 提供監視主控的高級看門狗、電壓水平檢測、FCCU 監視等功能。

預驅：GD3000 三相預驅，集成三個半橋預驅和一個電荷泵，門極驅動能力可以達到 2.5 A，可以靈活的配置驅動輸出能力，同時滿足 AEC-Q100 標準。

圖 3  GD3000 框圖

磁性旋轉位置傳感器：AS5147 支持 DAEC 動態角度誤差補償，11 位二進制增量脈沖計數，可編程的零位位置，支持 14 位分辨率，滿足 AEC-Q100 0 級標準。  

場效應晶體管：車規級的 MOSFET，使用電荷平衡技術，具有低導通電阻和較小的柵極電荷性能。以最小化傳導損耗，提供優異的開關性能，并能承受極端的 dv/dt 率。

EEPROM：在 EPS 系統中，針對重要的數據，配備車規級的 EEPROM 存儲，存儲重要的數據以及備份。