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1、1,WHTU FSAE,赛车电气系统设计与实现,余超,2,目录,3,背景FSAE赛车电气系统 FSAE赛车电气系统搭铁方案设计,FSAE赛车电气系统概述,4,背景,2010年，FSAE首次在国内举办比赛，主要参赛人群为国内在读的研究生和本科生，以汽车专业为主的一项学生方程式赛车比赛。要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。通过参加本次比赛，可以提升和锻炼学生的动手能力，实践能力，团队合作能力和发现问题解决问题的能力。同时，由于是第一次在国内举办比赛，很多有汽车专业的大学都很重视这项比赛。所以FSAE是一个能
2、够检验汽车专业实力的良好平台。,5,FSAE赛车电气系统,FSAE赛车电气系统主要由发动机电控系统、数字仪表系统及紧急控制系统组成；FSAE赛车与一般汽车一样采用蓄电池负极搭铁(接地)的布线方式，发电机通过调压整流器后并联到蓄电池；赛车线束采用单边走向呈E型布置。,6,FSAE赛车电气系统搭铁方案设计,线束搭铁在整个线束设计中很重要，很多电器故障现象都是由于搭铁不良而引起的。线束搭铁一要安全牢靠，二要防止信号干扰。一般情况下控制器与传感器的搭铁，不应与汽车常规电器件，特别是汽车上的电感器件的搭铁合为一体，弱信号传感器的搭铁最好独立，搭铁点最好设在离器件较近的位置，以保证信号的真实传递。,7,蓄
3、电池的安装位置设计调压整流器起动继电器刹车灯及开关刹车超行程开关电气系统最终设计方案,FSAE赛车主要电器部件设计选型,8,FSAE赛车蓄电池的安装应考虑重量平衡问题，与发电机、起动机的接线尽可能短，并远离热源,蓄电池的安装位置设计,9,FSAE赛车上的电能是由蓄电池与发电机提供的，发电机内虽有整流器，但是经整流后的直流电压仍然会随发动机的转速而波动，因此需通过电压调节器将发电机输出的电压稳定在一定范围。,调压整流器,10,发动机起动的过程为：按下赛车的起动按钮后，起动继电器吸合接通起动机电源，吸合起动齿轮，起动机转动带动飞轮转动，起动发动机起动继电器流过的电流高达200 A以上，是一个较易损
4、坏的电器件，安装时应尽可能靠近起动机和电池,起动继电器,11,赛车刹车灯选用的是汽车上用的LED高位刹车灯，这样可以更加美观和节能而刹车开关可选能自动回位的常开式开关，当踩下踏板时，开关电路才接通，刹车灯亮,刹车灯及开关,12,FSAE赛车蓄电池的安装应考虑重量平衡问题，与发电机、起动机的接线尽可能短，并远离热源,蓄电池的安装位置设计,13,FSAE赛车规则上要求装一个刹车超行程开关，具体要求如下：1)当刹车系统发生故障，比如制动泵漏油使制动踏板超过其有效行程时，此开关必须使发动机停止运转(切断点火系统和电动燃油泵系统的所有电源)；2)此时即使松开制动踏板，上述部件的电源也不会恢复(此开关具自
5、锁功能)，且此开关的安装位置，必须使得驾驶员(在车上)不能重新启动它；3)此开关必须通过本身的某部件使其生效(实现应有的功能)，而不能通过可编程的逻辑控制器件、发动机控制单元或类似的数字控制器来控制。超行程开关安装后，若制动系统发生故障而超过有效行程，则开关被按下，发动机熄火；此时，即使松开制动踏板，发动机也不能重新启动，只有通过拆车身，才可以使开关复位。,刹车超行程开关,14,综上对各主要电器部件进行说明之后，结合它们的要求和条件，最后形成FSAE赛车的设计方案。电路图如下：,电气系统最终设计方案,15,16,发动机电控系统包括各种传感器和信号处理电路，通过中央控制单元控制执行器达到预定的效果，FSAE提供的发动机发动机是春风的CF-188水冷发动机，由于原装发动机是采用化油器的为了提高动力性和经济性我们计划改装成电控燃油喷射式。如下图：,发动机电控系统设计,17,18,冷却液温度传感器,测温电路,19,节气门位置传感器,20,三坐标加速度传感器,21,初始化,自检,获取各传感器信息,向仪表和无线监控模块发送信息,曲轴位置传感器中断,获取发动机转速、负荷等信息,查询点火提前角表,计数、延时,是否到达点火时刻,发出点火信号,no,yes,点火中断子程序,主程序,22,THE END,Thank you！,
