項(xiàng)目介紹：
基于TC1782的第3代高性能整車控制器系統(tǒng)方案來(lái)自英飛凌汽車電子產(chǎn)業(yè)化合作伙伴。自主研發(fā)項(xiàng)目。整車控制器是新能源電驅(qū)動(dòng)車輛整車控制的核心部件，它對(duì)汽車的正常行駛、制動(dòng)能量回收控制、整車的能量?jī)?yōu)化管理、CAN網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)、整車故障的診斷和處理、車輛狀態(tài)監(jiān)視等功能起著關(guān)鍵作用。為滿足能量控制算法高運(yùn)算性能和整車安全性能的要求，本課題組研制了具有OBD功能的第3代高性能整車控制器，如圖1所示：

圖1.整車控制器控制框圖與實(shí)物圖

該控制器具有以下特點(diǎn)：

1) 主控芯片采用英飛凌32位高性能微處理器

微處理器采用英飛凌TriCore系列的擬雙核32位單片機(jī)TC1782，其集成單片機(jī)(MC)、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算(RISC) 處理器架構(gòu)和數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 三種不同類型器件特點(diǎn)于一身，具有32位主處理器TriCore（高性能32位4級(jí)流水線、完全集成的DSP功能、可單精度浮點(diǎn)運(yùn)算和180MHz全溫度范圍工作）和32位外設(shè)控制處理器PCP（32位單周期指令、16KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、32KB代碼存儲(chǔ)器和180MHz全溫度范圍工作）。且TriCore和PCP雙核支持冗余控制模式和多樣化控制模式，實(shí)現(xiàn)功耗低、速度快、性價(jià)比高的嵌入式應(yīng)用。

2) 基于“硬件+外置監(jiān)控芯片+Safe Tcore軟件”的安全監(jiān)控方式

結(jié)合英飛凌功能強(qiáng)大的32位TriCore單片機(jī)和專用SafeTcore軟件，采用智能化安全監(jiān)測(cè)芯片CIC61508，構(gòu)造了硬件+外置監(jiān)控芯片+Safe Tcore軟件的完整的安全認(rèn)證系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)主控制器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如圖2所示。存儲(chǔ)在CIC61508的ROM中的測(cè)試功能主要包括：內(nèi)部程序操作碼測(cè)試調(diào)度器/排序器，可生成帶有特定數(shù)據(jù)的測(cè)試請(qǐng)求，對(duì)照用戶定義的參數(shù)表檢查器件的響應(yīng)值；可對(duì)多達(dá)4個(gè)電源的欠壓或過(guò)壓監(jiān)測(cè)；多達(dá)8個(gè)并行數(shù)據(jù)比較和檢驗(yàn)函數(shù)；可檢查預(yù)定義的調(diào)度順序和關(guān)鍵任務(wù)執(zhí)行預(yù)算的操作系統(tǒng)任務(wù)監(jiān)視器和三個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)控制管腳，它們可用于以確定性方式，讓被控系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)。

圖2.智能化安全監(jiān)測(cè)框圖

該控制器具備強(qiáng)大的安全監(jiān)測(cè)功能，可抵御IEC61508和ISO26262汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最高級(jí)別的功能安全風(fēng)險(xiǎn)。

3) 故障管理系統(tǒng)

控制器集成故障管理系統(tǒng)，其工作主要包括：對(duì)CAN通信、執(zhí)行器及控制器自身實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。首先對(duì)系統(tǒng)失效模式和后果進(jìn)行分析，評(píng)估完成后設(shè)計(jì)故障診斷算法實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。若發(fā)現(xiàn)故障，則根據(jù)內(nèi)置的算法分離出故障信息，按照一定的格式和順序?qū)收线M(jìn)行存儲(chǔ)和管理，必要時(shí)進(jìn)行輸出控制。本控制器采用分層控制的結(jié)構(gòu)，首先通過(guò)數(shù)據(jù)交換層交換數(shù)據(jù)，如若有異常信號(hào)，則由故障管理層進(jìn)行故障的確認(rèn)、管理和處理。故障處理完成后，解釋駕駛員的操作意圖，進(jìn)入整車的能量管理層，最終控制車輛的運(yùn)行。控制功能框圖功能如圖3所示：

圖3.整車控制器分層控制與故障診斷系統(tǒng)功能示意圖

系統(tǒng)若有異常信號(hào)，故障診斷系統(tǒng)首先根據(jù)信號(hào)的重要性和包容性進(jìn)行故障的濾波，然后依據(jù)系統(tǒng)失效模式和故障分析進(jìn)行故障的異常判斷，通過(guò)輸入信號(hào)的反抖處理最終完成故障的確認(rèn)。故障管理單元?jiǎng)t根據(jù)接收到的故障信息與內(nèi)存中的故障狀態(tài)信息進(jìn)行核對(duì)，若發(fā)現(xiàn)狀態(tài)變化，則立即更新?tīng)顟B(tài)，同時(shí)改變故障狀態(tài)信息的存儲(chǔ)記錄，最后進(jìn)行故障的驗(yàn)證。故障驗(yàn)證完成后，再依據(jù)故障的等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的控制處理。

性能指標(biāo)：

該項(xiàng)目使用的INFINEON的物料清單：

1、主控芯片：TC1782

2、電壓轉(zhuǎn)換芯片：TLE6389-2GV，TLE7368E，LTC3026

3、安全監(jiān)控模塊：SAK-CIC61508

4、電子開(kāi)關(guān)：BSP75

英飛凌戰(zhàn)略商務(wù)項(xiàng)目部負(fù)責(zé)亞太區(qū)產(chǎn)業(yè)化合作伙伴網(wǎng)絡(luò)及生態(tài)圈的運(yùn)作。