車輛自動熄火系統(tǒng)設(shè)計研究

時間:2022-11-20 10:35:05

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車輛自動熄火系統(tǒng)設(shè)計研究

摘要:為了在駕駛員離開車輛自動熄火發(fā)動機,設(shè)計了一種基于單片機控制的電控液車輛自動熄火系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計有感應(yīng)器、單片機、電磁控制閥、熄火控制閥、熄火油缸等部件。當(dāng)與車門相接觸的傳感器監(jiān)測到車門開啟時,可以通過單片機控制該系統(tǒng)工作,在電磁控制閥、熄火控制閥、熄火油缸等部件的控制下發(fā)動機自動熄火。文章對該系統(tǒng)的設(shè)計思路、設(shè)計原理進行了詳細(xì)介紹。通過配置這套自動控制系統(tǒng),可以大大提高車輛的安全性,具有廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:單片機;汽車;自動熄火;自動控制

近年來,隨著經(jīng)濟的快速增長,人們的生活越來越富有,很多家庭都開始以汽車作為主要的交通工具。但是隨之而來的,除了汽車出行的方便快捷,還存在著一些安全問題。經(jīng)常在駕駛員停車下車的時候發(fā)生汽車安全事故,主要表現(xiàn)為車輛溜車。雖然在車輛使用時,一般要求駕駛員打開車門離開車輛時發(fā)動機要熄火,但生活中經(jīng)常會發(fā)生人們未將發(fā)動機熄火便開門下車,這樣會造成安全隱患且浪費燃油。這種由于駕駛員的疏忽離車不熄火的行為,僅僅依靠制度管理和駕駛員自覺往往無法完全杜絕,所以可以設(shè)計開發(fā)一種能在駕駛員打開車門離開駕駛室時自動熄火的自動控制系統(tǒng)。

1熄火系統(tǒng)設(shè)計方案

這個車輛自動熄火系統(tǒng)的設(shè)計思路是依托汽車已有的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng),增加一個合成了電氣和液控的自動控制安全系統(tǒng),這個車輛自動熄火系統(tǒng)主要包括幾大部分,分別是感應(yīng)信號采集部分、單片機信號處理部分、電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機構(gòu)。感應(yīng)信號采集部分主要是通過壓力傳感器采集壓力信號,再將監(jiān)測信號發(fā)送到單片機信號處理部分進行信號的判斷、處理與輸出,單片機信號處理部分輸出信號控制電子閥控制部分的工作狀態(tài),液壓執(zhí)行機構(gòu)在電子閥控制部分的控制下進行動作,執(zhí)行設(shè)定的熄火操作。這個車輛自動熄火系統(tǒng)主要由單片機、感應(yīng)器、熄火油缸、熄火開關(guān)、延時閥、熄火控制閥、電磁控制閥、蓄能器、報警器、車門、油箱等組成。系統(tǒng)原理如圖1所示。圖1中的序號分別代表:1是蓄能器,2是報警器,3是單片機,4是感應(yīng)器,5是車門,6是熄火開關(guān),7是熄火油缸,8是延時閥,9是熄火控制閥,10是電磁控制閥,11是油箱。車輛自動熄火系統(tǒng)中感應(yīng)器與車門相接觸,感應(yīng)車門的壓力進行判斷是否發(fā)送高電平信號給單片機;感應(yīng)器連接在單片機上,單片機連接著一個報警器和一個電磁控制閥的換位控制口;該電磁閥的進油口A口接連到蓄能器,執(zhí)行口P口連接到熄火控制閥的換位控制口,回油口T口連接到油箱;熄火控制閥的進油口A口接連到蓄能器,執(zhí)行口P口連接到延時閥,回油口T口連接到油箱;延時閥連接到一個熄火油缸,熄火油缸的推桿連接到汽車發(fā)動機熄火開關(guān)。

2系統(tǒng)設(shè)計原理

車輛自動熄火系統(tǒng)的具體原理是:當(dāng)車輛行駛中車門關(guān)閉時,狀態(tài)如圖1中所示,感應(yīng)器在車門的壓力下緊閉,單片機不會收到從感應(yīng)器發(fā)來的高平信號,單片機不會發(fā)送換位信號給電磁控制閥,電磁控制閥的執(zhí)行口P口和進油口A口不相通,蓄能器中的壓力油無法通過電磁控制閥的執(zhí)行口P口進入熄火控制閥的換位控制口;此時,熄火控制閥不會換位,執(zhí)行口P口和進油口A口也不相通,蓄能器中的壓力油也無法通過熄火控制閥的執(zhí)行口P口進入熄火油缸,熄火油缸自然就不會運動,無法拉動汽車發(fā)動機上的熄火開關(guān)。當(dāng)駕駛員需開門下車時,車門打開,感應(yīng)器壓力釋放,發(fā)出高平信號給單片機,單片機收到信號經(jīng)過處理之后,控制報警器發(fā)出語音警告提醒,同時發(fā)出電信號控制電磁控制閥進行換位,電磁控制閥換位之后,執(zhí)行口P口和進油口A口連通,蓄能器中的壓力油通過電磁控制閥的執(zhí)行口P口進入熄火控制閥的換位控制口;此時,熄火控制閥換位,熄火控制閥的執(zhí)行口P口和進油口A口連通,蓄能器中的壓力油通過熄火控制閥的執(zhí)行口P口進入延時閥,經(jīng)過延時閥設(shè)定的延時時間之后,液壓油通過延時閥進入熄火油缸,熄火油缸在液壓作用下做直線運動,拉動汽車發(fā)動機上的熄火開關(guān)熄滅汽車發(fā)動機。系統(tǒng)中的熄火控制閥可選用常見的液控二位三通閥,電磁控制閥可選用常見的電控二位三通閥。車輛自動熄火系統(tǒng)還包括一個延時閥,這個延時閥設(shè)置在熄火控制閥和熄火油缸之間。這個延時閥的作用是當(dāng)駕駛員只是打開車門,并沒有離開車輛時,暫時先不執(zhí)行熄火操作,系統(tǒng)會延時一段時間,同時,報警器會提醒駕駛員車輛自動熄火系統(tǒng)將關(guān)閉汽車發(fā)動機。這樣就可以避免誤熄火,給駕駛員操作帶來不便,提高系統(tǒng)的實用性。這個延時設(shè)定的時間可以自定義。車輛自動熄火系統(tǒng)還包括一個報警器。這個報警器連接在單片機上,通過單片機控制。在單片機得到傳感器的高電平信號后,控制該電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機構(gòu)工作的同時發(fā)出語音報警信號,提醒駕駛員自行主動熄火或者將于設(shè)定的延時時間后熄火。如果考慮可以手動關(guān)閉車輛自動熄火系統(tǒng),就需要另外增加一個手動開關(guān)。這個手動開關(guān)可以連接在單片機上,當(dāng)這個手動開關(guān)關(guān)閉時,單片機根據(jù)信號進行設(shè)置,使車輛自動熄火系統(tǒng)不工作。

3結(jié)束語

本文結(jié)合單片機控制技術(shù)開發(fā)設(shè)計了一種汽車自動熄火系統(tǒng),并對該系統(tǒng)的設(shè)計思路、設(shè)計方案、工作原理進行了詳細(xì)的介紹。設(shè)計完成之后進行了實物樣品試制和測試。通過軟硬件多次調(diào)試,本系統(tǒng)的感應(yīng)信號采集部分、單片機信號處理部分、電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機構(gòu)都可正常工作,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。本系統(tǒng)可在車門開啟時進行警告語音提醒,并在設(shè)定的延時時間之后,成功執(zhí)行了自動熄火。該汽車自動熄火系統(tǒng)可以有效提高汽車的安全性,具有廣泛的推廣價值和應(yīng)用前景。

作者:胡曉輝 單位:江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院