原创 速锐得解码特斯拉Model Y整车网关电路及CAN通信协议DBC控制策略

2022-12-1 15:31 2854 1 1 分类: 汽车电子

研究和解码特斯拉Model Y的整车控制中心的控制策略,比研究一般宝马、奔驰、奥迪的CAN总线数据更有乐趣,速锐得近期解码了特斯拉Model Y整车网关电路,分析出特斯拉Model Y网关电路图及CAN矩阵并编译了特斯拉Model Y通信协议DBC文件。

 

研究特斯拉Model Y是比较有趣的一件事,首先这款车是全球销量前五其中的唯一一款电动汽车,自从上海特斯拉Model Y量产以来,目前在中国的销售价格也是最便宜的,起步价才28个W,今年以来就特斯拉Model Y已经全球销售了54万辆,不研究它,还研究谁?

 

其次,特斯拉Model Y在全球的改装件、零部件、升级、外饰、汽车电子,后续都有足够的想象空间,能拿到特斯拉Model Y整车网关电路及CAN通信协议DBC控制策略,无疑在原始开发和底层技术积累上,就掌握着一手资源和主动权。如何去解码一款特斯拉Model Y整车网关电路及CAN通信协议DBC,无疑是需要一套好用的工具、技术、人员、测试、软件等多方面的资源。另外就是首先得有一台特斯拉Model Y。

 

比较幸运的是,客户开来了一台2022新款特斯拉Model Y,已经全身镀膜,闪亮得有点心动,很不礼貌的是,我们需要拆掉一些东西。首先我们根据接口测试,研究出特斯拉Model Y各个线缆的通路,在特斯拉中控扶手箱后边,找到一个装饰面板,先打开它,然后测试里面所有的线序及连接网络情况,如下图所示:

 

为了更适配原车线路,我们采用特种探针结合万用表及外设工具,根据结构引脚上的线束端子,逐个做出测试,在这个接口处,有3路CAN网络,我们选择第一组CAN网络进行测试。红色探针和黑色探针分别接入万用表,测量出所有线束端子的电压,然后一一做好记录,根据特斯拉Model Y总线网络,我们拟出拓补图纸,如下图所示:

 

特斯拉CAN数据非常丰富,除了部分娱乐系统的数据用的以太网,其他基本都是用标准CAN2.0 ,这也意味着,我们从CAN总线的CANH和CANL能获得更多可用的信息,整车有257个CANID,涉及内容包括了国产化后DBC部分上做了大量的改动,在CAN网关上,采用标准的CANBUS 11bit 500k的速率。速锐得通过测试发现,特斯拉Model Y直接实现的控制功能有:开锁、落锁、后视镜折叠/展开、引擎盖开启,状态数据包括了车五门状态、后尾箱、引擎盖、车灯组状态、转向灯、方向盘转向角、加速踏板幅度、制动踏板、汽车挡位、Ready状态、车速、总里程、车架号、剩余电量、续航里程、充电状态、输出扭矩、加速模式、转向模式、能量回收、停止模式、儿童锁开关、车窗锁开关、雨刮、自动远光灯等。部分数据单独列出来CAN ID是如下形式:

 

特斯拉Model Y的BMS电池管理系统也非常发达,这和领先全球的电池控制技术积累是分不开的,电池的可用效率,目前也是全球领先的,通过3天的测试、类比、环比,对照,我们拿到了很多的CAN报文,并通过SPY3,编译了特斯拉Model Y整车控制策略DBC文件。如下图所示:

 

 

特斯拉Model Y整车控制器策略主要功能

一是整车能量分配及优化管理:根据驾驶员的具体操作和实际工况对车辆进行管理、优化及调整,以实现优化能量供给,延长车辆使用寿命,提高车辆运行经济性。

二是故障处理及诊断功能:对出现的异常情况进行诊断、提示和主动修复工作系统状态仪表显示。

三是整车设备管理:监控各设备运行状态,及时进行动态调整。

四是系统控制:根据既定的操控程序对驾驶员的各项操作进行及时响应,实时与数据库进行比对,对各节点进行动态控制。

我们梳理下特斯拉Model Y整车控制器策略主要功能项目,如下表格:

序号

功能点

功能描述

1

高压上下电功能

整车驱动上下电、充电上下电时序管理

1.1

驱动上电

车辆正常功能下的上电功能

1.2

驱动下电

车辆正常功能下的下电功能

1.3

碰撞绝缘故障下电

当出现碰撞故障、绝缘三级故障时的异常下电功能

1.4

一般故障下电

当出现非绝缘三级故障,非整车三级故障时的故障下电功能

1.5

充电上电

充电时的上电功能

1.6

充电下电

充电完成或者退出充电时的下电功能

1.7

高压上下电仲裁功能

保证充电上下电的优先级高于驱动上下电

2

驱动功能

根据整车状态,解析驾驶员意图,输出扭矩命令,控制整车行驶

2.1

挡位识别

可根据当前车速和输出扭矩实现逻辑挡位输出

2.2

驾驶模式识别

在一定条件下实现经济模式、NORMAL模式和切换功能

2.3

滑行工况回馈扭矩控制

整车制动踏板和加速踏板均未踩下的状态执行滑行能量回收

2.4

制动工况回馈扭矩控制

整车根据加速踏板、制动踏板状态执行制动能量回收

2.5

驱动扭矩控制

正常行驶时根据加速踏板开度、挡位、当前车速进行扭矩输出,仲裁,分配及滤波。

2.6

挡位防盗

根据整车状态,向换挡器输出挡位锁止信号

2.7

最高车速限制

当整车达到出厂设置的最高车速时,限制扭矩输出,实现限速。

2.8

蠕行功能

在起步挂挡时,整车会缓慢行驶至标定车速

2.9

跛行回家

当整车有故障时,整车降扭、限速行驶

2.10

坡起辅助功能

当整车在坡上时,控制整车缓慢向前行驶,辅助进行坡起。

3

高压互锁防护

 

4

碰撞防护

采集气囊传感器碰撞信号,当有碰撞发生时停止扭矩输出,切断高压电。

5

真空泵控制

采集真空泵信号,控制零扭矩输出。

6

热管理功能

整车高压系统级空调系统管理功能

6.1

驱动高压散热功能

驱动状态下,控制水泵及风扇,对电机,电控进行散热

6.2

PTC加热功能

控制PTC继电器,实现空调加热功能。

6.3

空调制冷功能

输出压缩机启停信号

7

动力防盗功能

通过与PEPS防盗认证,防止整车被非法启动。

8

附件管理功能

控制DCDC等相关附件的工作状态

9

剩余里程显示功能

通过计算百公里平均电耗及电池剩余电量,计算续航里程

10

故障处理功能

对整车不同等级故障进行处理

11

网关功能

VCU具备不同总线间信号转发功能

 

 

深入研究,才有深度可能,我们做的事情和黑客类似,但是不是为了炫技,我们也只是在应用端为行业提供必要的数据支撑,无论是你想做一款特斯拉的仪表盘,还是想要改装特斯拉Model Y智能随动转向大灯,或者增加一个新的电子控制器,只要和数据打上交道,使得产品能用,功能齐全,原车兼容,那么,我们在这一块就能帮得到你。

 

 

作者: lauguo2013, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3901940.html

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