BEV のレゾルバの代わりに回転位置センシング ...

Jun 28, 2023

回転測定のための既存のソリューションは、多くの場合、回転変圧器の一種であるレゾルバ原理に基づいています。 このシステムは複雑なので、各同期モーターの設計に合わせて特別に調整する必要があります。 一方、コンチネンタルの新しい高速誘導型電動モーター回転位置センサー (eRPS) は、極対の数に関係なく、あらゆるモーターに適した標準化されたコンポーネントです。 この技術のセンサーは、あるモーターから別のモーターに簡単に移設できるとコンチネンタルは約束します。 コンチネンタルによれば、レゾルバセンサーと比較して、eRPS はよりコンパクトで、40% 軽量で、より堅牢です。

「車両の電動化が進むにつれて、同期モーターの増加が進んでいます。その範囲は、トラクションモーターのような大型で強力なモーターから、電動ポンプのような小型のモーターまで多岐にわたります。当社の標準化された eRPS テクノロジーは、電気自動車に幅広い用途を提供します」と責任者のローラン ファーブル氏は述べています。コンチネンタル社のパッシブセーフティおよびセンサー部門の責任者です。 「測定精度、コンパクトな寸法、および複数の機能を組み合わせたオールインワンセンサーコンセプトは、自動車への高度な統合に貢献します。コンチネンタルは現在、エンジンポジションセンサーの主要サプライヤーの1つです。eRPSの導入により、当社は、電気モーター位置センサーでも主要なサプライヤーの 1 つとなるのに十分な位置にあります。」

eRPS は、ローターが機械内の回転磁界と同じ速度で回転する同期モーターを制御するように特別に設計されています。 モーター効率を最大化するには、モーター コントローラーがローターの正確な位置を知る必要があるため、このセンサーの設計は同期モーター アプリケーションの重要な部分となります。 レゾルバは比較的巨大なセンサーですが、eRPS は非常に平坦で、全長が短いコンパクトなモーター設計をサポートします。 センサーの設計は渦電流原理に基づいており、機械的公差に対する堅牢性を高めるように最適化されています。 最新の集積回路は信号処理に使用されています。 これらは、ASIL C を達成するために、自動車分野の機能安全に関する ISO 26262 規格に従って開発されています。オプションで、eRPS に 2 つの集積回路を組み込んで、機能安全の重要な部分である冗長性を確保できます。システム全体。

同期モーター向けに調整: コンチネンタルの eRPS。

トラクション モーターは顕著な使用例ですが、電動車両には他の同期モーターも使用されています。 たとえば、乾式ブレーキ システムも電気的に動作するため、位置センサーが必要です。 eRPS の開発において、コンチネンタルは誘導測定手法に関する既存の知識を活用しました。 たとえば、MK C2 ブレーキ バイ ワイヤ システムは誘導モーター位置センサーを使用しており、eRPS の場合と同様に、速度と精度が向上したセンサー コンセプトを開発するための基礎となりました。

誘導型回転位置センサーとして、eRPS はいくつかの統合構成をカバーします。 センサーはローターシャフトを通して、またはシャフトの端に取り付けることができます。 このモジュールには、ローター シャフト上の金属エンコーダーの電気角位置を直接検出する 1 つまたは 2 つの集積回路が埋め込まれた励磁コイルと受信コイルが含まれています。 このソリューションは、最小限の後処理を必要とする信号を提供します。 電気角位置データは、電子機械の効率的なトルク制御と可能な限り長いモーター寿命の達成に必要です。

「eRPS の信号パターンは、レゾルバの信号パターンよりも扱いが簡単です。測定原理は高速かつ堅牢で、高いエンジン速度と加速に適しています。非常にコンパクトで、必要な部品数は最小限です。」と Ronan LeRoy 氏は言います。コンチネンタル社のパッシブ セーフティおよびセンサー部門のセンサーおよびサブシステム製品センターの責任者。

最大電流 15 mA の eRPS は、4 つの極対を備えたモーターに対して ±0.5° の電気精度を提供します。 将来の電気自動車プラットフォームに必要な速度 (~24,000 rpm) をカバーするように設計されています。 eRPSの量産開始は2025年末の予定。

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