Kilpa-auton sähköjärjestelmä : virranhallinta, CAN-väylä ja toimintavarmuus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä perehdyttiin siihen, mitä hyötyjä ja rajoitteita hajautetulla sähköjärjestelmällä on kilpa-autossa verrattuna tavanomaiseen järjestelmään, sekä miten käytännössä suunnitellaan ja rakennetaan laadukas ja toimintavarma johtosarja kilpa-autoon. Työssä toteutettiin havainnollistava kytkentä hajautetusta sähköjärjestelmästä, joka hyödyntää CAN-väylää.

Työn alussa perehdyttiin hajautetun järjestelmän erityispiirteisiin ja CAN-väylän toimintaan. Tästä edettiin sähköjärjestelmän suunnitteluun ja siinä huomioitavien anturien ja laitteiden erityispiirteisiin. Lisäksi käytiin läpi, miten johtosarjasta saadaan valmistettua laadukas ja toimintavarma. Lopuksi valmistettiin havainnollistava kytkentä käyttäen Haltech Nexus R5 -moottorinohjainta, Haltech PD16 -virranhallintamoduulia, Haltech CAN-väylä -näppäimistöä ja AIM MXG -näyttöä.

Työn tuloksena saatiin selkeä kokonaiskuva CAN-väylän käytettävyydestä hajautetun sähköjärjestelmän toteutuksessa sekä käytännön ohjeita laadukkaan ja toimintavarman johtosarjan rakentamiseen.

This thesis examines the advantages and limitations of a distributed electrical system in a race car compared to a conventional system and outlines the practical process of designing and constructing a high-quality and reliable wiring harness for motorsport applications. As part of the study, an illustrative implementation of a distributed electrical architecture utilizing the CAN bus was carried out.

The work began by introducing the key characteristics of distributed systems and the fundamentals of CAN bus communication. It then proceeded with the design of the electrical system, with particular attention to the requirements of sensors and devices integrated into the network. Furthermore, methods for ensuring the quality and reliability of the wiring harness are discussed in detail. The practical demonstration was implemented using a Haltech Nexus R5 engine control unit, a Haltech PD16 power distribution module, a Haltech CAN bus keypad, and an AIM MXG display.

The results provide a clear overall understanding of the usability of the CAN bus in implementing a distributed electrical system, as well as practical guidelines for constructing a high-quality and reliable wiring harness.