KopherBit
控制器

KCU Vehicle Control Unit：KCU GEN1 與 KCU GEN2 規格說明

KopherBit KCU GEN1 與 KCU GEN2 是車用通用型控制單元 (Vehicle Control Unit)。本文整理兩代產品的處理器、電源、I/O、通訊介面、機構與環境規格，協助系統整合工程師選型與導入。

Summary

KCU 是 KopherBit 開發的車用通用型控制單元 (Vehicle Control Unit, VCU)。KCU GEN1 採 NXP MPC5744P (200 MHz) 加 NXP S32K118 安全處理器，提供 4×CAN 2.0B、1×LIN，以及 15 個類比、44 個數位、4 個頻率輸入與 28 個高/低位驅動輸出，適合一般車輛控制應用。KCU GEN2 升級至 Infineon TC387QP (300 MHz)，記憶體擴大至 10 MB Flash / 1.5 MB RAM，新增 CAN FD 與 1×Ethernet，並可選配 EDR (Event Data Recorder) 與 EVCC (Electric Vehicle Communication Controller) 充電通訊功能，鎖定電動車與更高頻寬整合需求。

Technical Role

KCU 在整車 E/E 架構中扮演通用車用控制器角色：負責讀取感測器、控制致動器、與其他 ECU 透過 CAN/LIN 交換資料，並執行 AUTOSAR 應用層 SWC。GEN1 對應傳統燃油車與一般電子控制需求；GEN2 額外支援 CAN FD 與 Ethernet 高頻寬通訊，並透過可選 EVCC 模組覆蓋 ISO 15118 V2G 充電通訊，可作為 EV 整車或子系統控制器。

兩代皆可搭配 KopherBit 的 KopherSAR 基礎軟體、KopherConfig 配置工具、KopherBoot Bootloader 與 KopherUDS 進行燒錄、診斷與調校，落實 AUTOSAR Classic 應用開發流程。

Architecture

模組角色
Main MCU執行應用層 SWC、AUTOSAR RTE、車輛控制邏輯。GEN1: NXP MPC5744P；GEN2: Infineon TC387QP。
Safety MCUGEN1 專用：NXP S32K118，獨立安全處理器，分離安全與一般功能。GEN2 將安全機制整合於 TC387QP。
Power Domain9–36 V 寬幅輸入，供應 5 V 感測器電源 (GEN1: 5 組；GEN2: 4 組) 與內部 MCU。
Analog/Digital/Frequency Inputs訊號調理與保護電路，連接整車感測器。
High-Side / Low-Side Drivers驅動繼電器、馬達、燈具等致動器，部分通道支援 PWM。
CommunicationCAN / CAN FD / LIN / Ethernet (僅 GEN2)，連接整車網路、診斷工具、外部模組。
Optional Modules (GEN2)EDR 事件資料記錄、EVCC 充電通訊；於 Phase B 設計中作為可選功能。
Bootloader / CalibrationUDS 燒錄、XCP 量測與標定。

Key Capabilities

  • 9–36 V 寬電壓輸入，相容 12 V / 24 V 車型。
  • 多通道輸入：類比、數位 (MSDI)、頻率輸入並存，覆蓋常見車輛感測器類型。
  • 高/低位驅動輸出，部分通道具 PWM，可直接驅動致動器負載。
  • AUTOSAR Classic 軟體相容，搭配 KopherSAR、KopherConfig 進行 SWC、ARXML 與信號矩陣配置。
  • UDS Bootloader 支援 OTA / 線下燒錄；XCP 支援即時標定與量測。
  • 工業級寬溫工作 -40 ℃ 至 +85 ℃，IP6K7 / IP6K9K 防護，符合 ISO 16750、ISO 7637、CISPR 25。
  • GEN2 額外提供 CAN FD、Ethernet，並可選配 EDR、EVCC (ISO 15118 V2G)。

KCU GEN1 與 KCU GEN2 規格比較

項目KCU GEN1KCU GEN2 (Phase B)
Main ProcessorNXP MPC5744PInfineon TC387QP
Safety ProcessorNXP S32K118 (獨立)整合於 TC387QP
CPU Clock200 MHz300 MHz
MemoryFlash 2.5 MB / RAM 384 KBFlash 10 MB / RAM 1.5 MB
Supply VoltageDC 9–36 VDC 9–36 V
Sensor Supply (5 V)5 組4 組
Analog Inputs1520
Digital Inputs (MSDI)4422
Frequency Inputs44
Low-Side Drivers18 (含 4×PWM)28 (PWM)
High-Side Drivers10 (含 3×PWM)6 (PWM)
CAN4×CAN 2.0B (3 user + 1 debug)4×CAN 2.0B / FD
LIN1×LIN Master1×LIN Master
Ethernet無1×ETH
Optional Modules—EDR、EVCC (可選)
ConnectorTyco Electronics 121-pinMolex 112-pin
機構 (Size)141.8 × 175.3 × 37 mm141.8 × 175.3 × 37 mm (TBD)
重量 (Weight)756.4 g800 g (TBD)
外殼材料Aluminum Alloy 383 (ADC12)Aluminum Alloy 383 (ADC12)
Operating Temperature-40 ℃ ~ +85 ℃-40 ℃ ~ +85 ℃ (TBD)
Storage Temperature-40 ℃ ~ +85 ℃-40 ℃ ~ +85 ℃ (TBD)
防護等級IP6K7、IP6K9KIP6K7、IP6K9K (TBD)
規範符合性ISO 16750、ISO 7637、CISPR 25ISO 16750、ISO 7637、CISPR 25 (TBD)
濕度0–95 % 非凝結0–95 % 非凝結 (TBD)
BootloaderUDSUDS
CalibrationXCPXCP

標註 (TBD) 之欄位以 KCU Gen2 PhaseB Technical Reference 內部規格頁面為依據，正式量產規格仍以後續 Release 版本為準。

Engineering Inputs Required

客戶提供輸入用途
Signal matrix (DBC / ARXML)定義 CAN / CAN FD / LIN 通訊矩陣，產生 COM、PduR 配置。
I/O 對應表將實際感測器、致動器映射到 KCU pin、AI/DI/FI 通道。
DTC List + DID List設定 UDS Diagnostic Codes 與資料識別碼，串接 DEM / DCM。
安全目標 (Safety Goals) / TARA / HARA評估 GEN1 是否需要將安全功能切到 S32K118；GEN2 評估安全分區與監控策略。
Bootloader 流程需求客戶端燒錄工具、診斷服務範圍 (e.g. SecurityAccess)、Flash 區段配置。
EVCC / EDR 需求 (僅 GEN2)確認是否選用 V2G、ISO 15118-2/-20 對應協定，或事件記錄 storage 規模。

How KopherBit Supports This

  • 硬體：KCU GEN1 / GEN2 量產級控制器，可依客戶 BOM 與機構需求調整 Pin 定義。
  • 基礎軟體：KopherSAR (AUTOSAR Classic BSW)，內建 CAN/CAN FD/LIN/Eth 通訊堆疊、診斷服務、NM 網管。
  • 配置工具：KopherConfig 進行 SWC、信號矩陣與 BSW 配置；Kopher SWC Designer / Network Designer 加速建模。
  • Bootloader / 診斷：KopherBoot 提供 UDS-based bootloader；KopherUDS 作為診斷上位機。
  • 充電通訊 (GEN2 EVCC 選配)：KopherV2G 提供 ISO 15118-2/-20、SDP、TLS、EXI 軟體堆疊。
  • 驗證：KCU Gen2 Testbench 與 PLC Firmware 工裝、Charging Plug Lock Test 等內部測試框架，協助客戶完成系統整合驗證。

FAQ

KCU GEN1 與 KCU GEN2 該如何選擇？

若應用以傳統 CAN 通訊、固定 ECU 數量為主，且不需要 Ethernet 或 V2G 充電通訊，KCU GEN1 已足以涵蓋；若需要 CAN FD 高頻寬通訊、Ethernet 中央連接、EV 充電通訊 (ISO 15118)、或更大記憶體支援未來功能擴充，建議選擇 KCU GEN2。

KCU 是否支援 AUTOSAR Classic？

是。兩代 KCU 皆與 KopherSAR (KopherBit 自家 AUTOSAR Classic BSW) 整合，提供 RTE、COM、PduR、CanIf、UDS 等模組，並可透過 KopherConfig 進行配置。

KCU GEN1 為什麼需要兩顆 MCU？

KCU GEN1 將安全功能由獨立的 NXP S32K118 處理，與 MPC5744P 主應用 MCU 隔離，可降低相互干擾風險。KCU GEN2 改採 Infineon TC387QP，將安全分區整合於同一顆 MCU 上，並利用其多核與 Lock-Step 等硬體機制支援功能安全策略。

KCU GEN2 的 EVCC 與 EDR 功能是否內建？

兩者皆為 Phase B 設計中的可選 (Optional) 模組。EVCC 用於電動車充電通訊 (DC/AC，依客戶選擇 ISO 15118-2 / -20)；EDR 用於事件資料記錄。需依客戶需求於導入時選配啟用。

可以提供哪些診斷與標定支援？

兩代 KCU 皆支援 UDS Bootloader (ISO 14229) 與 XCP 標定 (ASAM XCP)。透過 KopherUDS 與 XCP 工具可進行 ECU 燒錄、DTC 讀取、量測與標定流程。

KCU 的工作環境條件為何？

工作溫度 -40 ℃ 至 +85 ℃，儲存溫度 -40 ℃ 至 +85 ℃；防護等級 IP6K7 / IP6K9K；符合 ISO 16750 (車輛環境條件)、ISO 7637 (電氣干擾)、CISPR 25 (車載 EMC)；濕度 0–95 % 非凝結。GEN2 之最終量產規格目前以 KCU Gen2 PhaseB 規格為依據，正式量產版本以後續 Release 為準。

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