汽车电机控制应用面临的两大全新挑战以及我们采取的应对措施

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STMCU-管管发布时间：2025-10-17 16:10

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文章简介:	多年来，意法半导体针对汽车电机控制应用推出了多款AutoDevKit开发板，这些开发板的名称均以“AEK-MOT”开头。例如，适用于驱动三路直流电机的通用系统AEK-MOT-2DC40Y1、无刷电机专用的AEK-MOT-3P99081，以及步进电机专用的AEK-MOT-SM81M1。还有一些针对性更强的解决方案，如电动尾门专用的AEK-MOT-TK200G1和电动车窗专用的AEK-MOT-WINH92。这一系列解决方案的背后原因在于，汽车的工程需求正在发生变化。随着应用场景日益多样化，解决方案也必须随之调整。让我们来探讨一下汽车制造商如何以全新视角审视这些需求。

汽车电机控制应用面临的两大全新挑战以及我们采取的应对措施

2025 年6 月9 日

多年来，意法半导体针对汽车电机控制应用推出了多款AutoDevKit 开发板，这些开发板的名称均以“AEK-MOT ”开头。 例如，适用于驱动三路直流电机的通用系统AEK-MOT-2DC40Y1、无刷电机专用的AEK-MOT-3P99081，以及步进电机专用的AEK-MOT-SM81M1。还有一些针对性更强的解决方案，如电动尾门专用的AEK-MOT-TK200G1和电动车窗专用的AEK-MOT-WINH92。这一系列解决方案的背后原因在于，汽车的工程需求正在发生变化。随着应用场景日益多样化，解决方案也必须随之调整。让我们来探讨一下汽车制造商如何以全新视角审视这些需求。

汽车的变革历程

挑战一：应用多样化

AEK-MOT-2DC40Y1

虽然很多人都在谈论汽车电气化或车载AI的出现，但有一个趋势却被很多人忽视了。在几十年的时间里，车辆的电机控制应用从大约十种发展到近**50 种，预计几年内将突破100 种。** 原因很简单：随着汽车数字化程度的提高，用电机控制应用程序取代基本的机械系统可显著增强安全性并实现智能化功能。除常见的电动车窗、车门或后备箱外，还有许多驾驶员没有注意到的系统，如主动悬架、电子制动、电动转向、电动车辆传动系统及新型执行器等。

挑战二：架构转型

此外，随着域架构的广泛采用，汽车的基础架构本身正经历重大变革。其核心转变在于，工程师的布局思路从按功能分类电子控制单元，转向了以域或物理位置为中心。这种架构优势在于简化设计。在某些情况下，采用域架构可减少20%的线束总重量。这也意味着，在汽车更广泛地融入人工智能的背景下，工程师可以利用更强大的计算系统，来实现更多样化的电机控制应用。

对新型电机控制应用的需求

AEK-MOT-3P99081

这一趋势带来两大挑战。首先是随着应用多样化，汽车主机厂需要不同的电机驱动器与电机类型。部分汽车主机厂还需权衡集成方案与非集成方案的选择。简言之，应用种类越丰富，研发团队越难快速找到适配的解决方案。其次，设计师正以全新视角审视汽车。区域架构的转型要求多样化系统间必须实现顺畅交互。换言之，团队越来越将车辆视为整体系统而非部件组合，需要能够满足这一全局视野的解决方案。

AEK-MOT ：如何顺应时代变革

完整的生态系统

另一个挑战在于每个自动化组件都需要与中央单元通信，这意味着需处理大量接口。当前系统接口标准不一：SPI、LIN、CAN、100BASE-TX、10BASE-T1S等协议并存。随着工程师以全局视角看待汽车，他们需要能兼容新旧接口的电机控制系统。 电机控制应用如何实现这些系统同样重要：是集成方案还是非集成方案？SDK对某种接口的支持是否更完善？抽象层能否帮助解决这些问题？这正是我们的AutoDevKit生态系统包含多样化开发板和统一软件库的原因，旨在帮助用户更便捷地利用这些资源。

此外，为了促进向软件定义汽车 (SDV) 的转型，意法半导体还开发了AutoDevKit功能模块AEK-COM-10BASET，作为网关实现多数电机驱动IC采用的传统协议与新兴的10BASE-T1S之间的通信。后者是正在制定中的远程控制协议 (RCP) 规范（开放联盟 - TC18远程控制协议）的关键组成部分，通过10BASES-T1S使用原生以太网帧实现确定性性能。本质上，RCP在以太网物理接口与SPI/I2C之间充当中间层，用于寄存器访问或与微控制器通信。

Non-integrated

AEK-MOT-SM81M1

AEK-MOT-2DC40Y1可驱动多达三个直流电机，支持两个双向电机并联或三个电机按序运行。该开发板配有VN7高边开关和VNH704AY集成H桥电机驱动器。文档详述了电机设置与可用配置方案。此外，开发人员还可通过AutoDevKit图形界面控制转向、电机启动及调速等功能。AEK-MOT-2DC40Y1 可连接SPC5 MCU板，助力集成商快速完成概念验证设计。同理，AEK-MOT-SM81M1 也可连接SPC5开发板但采用L99SM81V步进电机驱动器，而用于车窗升降的AEK-MOT-WINH92则采用L99H92。

Integrated

AEK-MOT-3P99081 专注于CAN总线控制的无刷电机应用。该开发板是采用SPC560P微控制器与L9908栅极驱动器的集成解决方案。MCU通过SPI接口与驱动器通信，便于访问配置选项、保护功能和诊断信息。同样地，用于电动尾门的AEK-MOT-TK200G1 采用SPC582B60E1微控制器和L99DZ200G驱动器，支持LIN总线和高速CAN接口，便于生产阶段的MCU编程。开发人员通过CAN总线与开发板通信，实现远程电机访问，即从其他域控制器访问电机。关注我们技术动态的读者会记得，该方案正是我们AEKD-TRUNKL1演示系统的核心组件。

AEK-MOT-WINH92

综上所述，AutoDevKit生态系统的全面性意味着团队在使用不同AEK-MOT开发板时更易上手，显著降低学习时间。团队可获得同属一个生态系统的一系列集成与非集成方案。因此，从决策者到平台开发工程师，均可更轻松地将汽车视为整体系统，了解各组件如何通过统一架构协同工作。 这使意法半导体在汽车电机控制应用持续重塑汽车产业的背景下，凭借独特优势成为客户的一站式解决方案供应商。