基于單片機(jī)控制的車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胡曉輝

摘 要：為了在駕駛員離開車輛時(shí)自動(dòng)熄火發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)控制的電控液車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有感應(yīng)器、單片機(jī)、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(cè)到車門開啟時(shí)，可以通過單片機(jī)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(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火。文章對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。通過配置這套自動(dòng)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：?jiǎn)纹瑱C(jī)；汽車；自動(dòng)熄火；自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）32-0085-02

Abstract： In order to extinguish the engine automatically when the driver leaves the vehicle， a kind of auto extinguishing system of electrically controlled liquid vehicle based on single chip microcomputer is designed. The system is designed with inductor， single-chip microcomputer， solenoid control valve， flameout cylinder and other components. When the sensor contacted with the door detects the door to open， the system can be controlled by the single chip microcomputer， and the engine can automatically flameout under the control of the electromagnetic control valve， flameout cylinder and other parts. In this paper， the design ideas and design principles of the system are introduced in detail. Through the configuration of the automatic control system， it can greatly improve the safety of vehicles， and has a wide range of application prospects.

Keywords： single chip microcomputer； automobile； auto flameout； auto control

引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，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(shí)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(shí)，一般要求駕駛員打開車門離開車輛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)要熄火，但生活中經(jīng)常會(huì)發(fā)生人們未將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火便開門下車，這樣會(huì)造成安全隱患且浪費(fèi)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(jì)開發(fā)一種能在駕駛員打開車門離開駕駛室時(shí)自動(dòng)熄火的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1 熄火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

這個(gè)車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(gè)合成了電氣和液控的自動(dòng)控制安全系統(tǒng)，這個(gè)車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)主要包括幾大部分，分別是感應(yīng)信號(hào)采集部分、單片機(jī)信號(hào)處理部分、電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。感應(yīng)信號(hào)采集部分主要是通過壓力傳感器采集壓力信號(hào)，再將監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)信號(hào)處理部分進(jìn)行信號(hào)的判斷、處理與輸出，單片機(jī)信號(hào)處理部分輸出信號(hào)控制電子閥控制部分的工作狀態(tài)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電子閥控制部分的控制下進(jìn)行動(dòng)作，執(zhí)行設(shè)定的熄火操作。

這個(gè)車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)主要由單片機(jī)、感應(yīng)器、熄火油缸、熄火開關(guān)、延時(shí)閥、熄火控制閥、電磁控制閥、蓄能器、報(bào)警器、車門、油箱等組成。

車輛自動(dòng)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(jìn)行判斷是否發(fā)送高電平信號(hào)給單片機(jī)；感應(yīng)器連接在單片機(jī)上，單片機(jī)連接著一個(gè)報(bào)警器和一個(gè)電磁控制閥的換位控制口；該電磁閥的進(jìn)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(jìn)油口A口接連到蓄能器，執(zhí)行口P口連接到延時(shí)閥，回油口T口連接到油箱；延時(shí)閥連接到一個(gè)熄火油缸，熄火油缸的推桿連接到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)的具體原理是：當(dāng)車輛行駛中車門關(guān)閉時(shí)，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(jī)不會(huì)收到從感應(yīng)器發(fā)來的高平信號(hào)，單片機(jī)不會(huì)發(fā)送換位信號(hào)給電磁控制閥，電磁控制閥的執(zhí)行口P口和進(jìn)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(jìn)入熄火控制閥的換位控制口；此時(shí)，熄火控制閥不會(huì)換位，執(zhí)行口P口和進(jìn)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(jìn)入熄火油缸，熄火油缸自然就不會(huì)運(yùn)動(dòng)，無法拉動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的熄火開關(guān)。

當(dāng)駕駛員需開門下車時(shí)，車門打開，感應(yīng)器壓力釋放，發(fā)出高平信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)收到信號(hào)經(jīng)過處理之后，控制報(bào)警器發(fā)出語(yǔ)音警告提醒，同時(shí)發(fā)出電信號(hào)控制電磁控制閥進(jìn)行換位，電磁控制閥換位之后，執(zhí)行口P口和進(jìn)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(jìn)入熄火控制閥的換位控制口；此時(shí)，熄火控制閥換位，熄火控制閥的執(zhí)行口P口和進(jìn)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(jìn)入延時(shí)閥，經(jīng)過延時(shí)閥設(shè)定的延時(shí)時(shí)間之后，液壓油通過延時(shí)閥進(jìn)入熄火油缸，熄火油缸在液壓作用下做直線運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的熄火開關(guān)熄滅汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

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(dòng)熄火系統(tǒng)還包括一個(gè)延時(shí)閥，這個(gè)延時(shí)閥設(shè)置在熄火控制閥和熄火油缸之間。這個(gè)延時(shí)閥的作用是當(dāng)駕駛員只是打開車門，并沒有離開車輛時(shí)，暫時(shí)先不執(zhí)行熄火操作，系統(tǒng)會(huì)延時(shí)一段時(shí)間，同時(shí)，報(bào)警器會(huì)提醒駕駛員車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)將關(guān)閉汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。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(shí)用性。這個(gè)延時(shí)設(shè)定的時(shí)間可以自定義。

車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)還包括一個(gè)報(bào)警器。這個(gè)報(bào)警器連接在單片機(jī)上，通過單片機(jī)控制。在單片機(jī)得到傳感器的高電平信號(hào)后，控制該電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的同時(shí)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛員自行主動(dòng)熄火或者將于設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后熄火。

如果考慮可以手動(dòng)關(guān)閉車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)，就需要另外增加一個(gè)手動(dòng)開關(guān)。這個(gè)手動(dòng)開關(guān)可以連接在單片機(jī)上，當(dāng)這個(gè)手動(dòng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，單片機(jī)根據(jù)信號(hào)進(jìn)行設(shè)置，使車輛自動(dòng)熄火系統(tǒng)不工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合單片機(jī)控制技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)了一種汽車自動(dòng)熄火系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案、工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行了實(shí)物樣品試制和測(cè)試。通過軟硬件多次調(diào)試，本系統(tǒng)的感應(yīng)信號(hào)采集部分、單片機(jī)信號(hào)處理部分、電子閥控制部分、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可正常工作，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本系統(tǒng)可在車門開啟時(shí)進(jìn)行警告語(yǔ)音提醒，并在設(shè)定的延時(shí)時(shí)間之后，成功執(zhí)行了自動(dòng)熄火。該汽車自動(dòng)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(jià)值和應(yīng)用前景。

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