CN110221548A - 一种小型赛车通用整车控制器 - Google Patents

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吴静波
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Hong Fu New Energy (shanghai) Co Ltd
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Hong Fu New Energy (shanghai) Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers

Abstract

本发明公开了一种小型赛车通用整车控制器，其包括主控芯片、档位模块、刹车模块、陀螺仪模块、继电器、电位计、车速传感器、仪表、电源管理网络、开关量输入、开关量输出、CAN网络；所述档位模块、刹车模块、陀螺仪模块、继电器、电位计、车速传感器、仪表、开关量输入、开关量输出均与主控芯片连接；主控芯片与电源管理网络连接。

Description

一种小型赛车通用整车控制器
技术领域
本发明涉及大学生方程式赛车整车控制技术领域，尤其涉及一种小型赛车通用整车控制器。
背景技术
现有大学生方程式赛车整车控制器，主要包括了一个主控制芯片、电源管理模块、AD/DA模块、继电器模块、CAN收发模块，这些模块被简单的放到一块PCB板上。
1、现有的控制器多采用8位的单片机作为其控制芯片，且其外设结构简单，只能实现简单的控制算法与控制逻辑。
2、现有的控制器，由于没有集成陀螺仪模块，因此无法感知车子的运行姿态，也无法实现车子的姿态控制，因而无法发挥赛车的极限。
发明内容
本发明为了完善现有控制技术的不足，本发明提供一种小型赛车通用整车控制器。该小型赛车通用整车控制器可以提高大学生方程式赛车整车控制领域的技术水平，以满足赛车在特定环境下的竞速需求。
为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：
一种小型赛车通用整车控制器包括主控芯片、电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块；所述电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块均与主控芯片连接。
优选的方案，该小型赛车通用整车控制器布置在同一块PCB板上。
优选的方案，所述主控芯片通过CAN收发器还连接有ECU和仪表。
优选的方案，所述主控芯片为16位主控芯片。
通过采用上述方案，本发明的一种小型赛车通用整车控制器与现有技术相比，其技术效果在于：采用以上设计方案，其中换挡控制能够减小换挡的反应时间及换挡所需的时间，优化换挡策略；起步控制系统，可以减小赛车起步时的轮胎滑转率，让车子稳定快速起步；车身稳定控制系统，可以有效的降低赛车在恶略环境下冲出赛道的几率，提高赛车在赛道行驶的稳定性。
附图说明
图1为本发明一种小型赛车通用整车控制器的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，一种小型赛车通用整车控制器包括主控芯片、电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块；所述电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块均与主控芯片连接。该小型赛车通用整车控制器布置在同一块PCB板上。所述主控芯片通过CAN收发器还连接有ECU和仪表。所述主控芯片为16位主控芯片。
该小型赛车通用整车控制器的工作原理如下：当车载12V电源接入到电源管理模块时，整车控制器的主控芯片开始工作，接下来主控芯片通过AD/DA模块采集装在后桥桥差速器上的车速传感器信号及装在转向系统上的电位计的转向角度信号，然后通过CAN总线网络从发动机管理系统中读出发动机转速及温度信号。每当转向系统中的换挡拨片按下，此时换挡信号传入到主控芯片，主控芯片通过上述获得的信号，经过内部的处理程序计算出档位信息，同时控制继电器闭合，并分别通过CAN网络发送给发动机管理系统和仪表系统。
另外根据外部的陀螺仪模块，主控芯片经过卡尔曼滤波及PID控制程序后读取到赛车的加速度及车身的偏转角度。在赛车起步时通过车速信号及加速度信号经过计算得出车子是否滑转，然后通过控制刹车来减少赛车的滑转，来实现赛车的稳定快速起步。另外赛车在复杂的赛道上时，根据赛车的偏转角度及侧向加速度经计算得出车子是否处于漂移状态，然后内部的控制程序去控制刹车系统，从而赛车回到正常的行驶轨迹。
当驾驶员按下自动换挡的按钮后，主控芯片自动切换到相应的程序，根据车速信号和机发动机转速信号自动的设定档位状态，直至自动换挡信号关闭。
采用以上设计方案，其中换挡控制能够减小换挡的反应时间及换挡所需的时间，优化换挡策略；起步控制系统，可以减小赛车起步时的轮胎滑转率，让车子稳定快速起步；车身稳定控制系统，可以有效的降低赛车在恶略环境下冲出赛道的几率，提高赛车在赛道行驶的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小型赛车通用整车控制器，其特征在于，其包括主控芯片、电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块；所述电源管理网络、开关量输入、开关量输出、车速传感器、电位计、继电器、CAN收发器、陀螺仪模块、档位模块、刹车模块均与主控芯片连接。
2.根据权利要求1所述一种小型赛车通用整车控制器，其特征在于，该小型赛车通用整车控制器布置在同一块PCB板上。
3.根据权利要求2所述一种小型赛车通用整车控制器，其特征在于，所述主控芯片通过CAN收发器还连接有ECU和仪表。
4.根据权利要求3所述一种小型赛车通用整车控制器，其特征在于，所述主控芯片为16位主控芯片。
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