基于單片機控制的車輛自動熄火系統設計

胡曉輝

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

關鍵詞：單片機；汽車；自動熄火；自動控制

中圖分類號：U463 文獻標志碼：A 文章編號：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。經常在駕駛員停車下車的時候發生汽車安全事故，主要表現為車輛溜車。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動機要熄火，但生活中經常會發生人們未將發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，所以可以設計開發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。

1 熄火系統設計方案

這個車輛自動熄火系統的設計思路是依托汽車已有的電氣系統和液壓系統，增加一個合成了電氣和液控的自動控制安全系統，這個車輛自動熄火系統主要包括幾大部分，分別是感應信號采集部分、單片機信號處理部分、電子閥控制部分、液壓執行機構。感應信號采集部分主要是通過壓力傳感器采集壓力信號，再將監測信號發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，液壓執行機構在電子閥控制部分的控制下進行動作，執行設定的熄火操作。

這個車輛自動熄火系統主要由單片機、感應器、熄火油缸、熄火開關、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。

車輛自動熄火系統中感應器與車門相接觸，感應車門的壓力進行判斷是否發送高電平信號給單片機；感應器連接在單片機上，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動機熄火開關。

2 系統設計原理

車輛自動熄火系統的具體原理是：當車輛行駛中車門關閉時，狀態如圖1中所示，感應器在車門的壓力下緊閉，單片機不會收到從感應器發來的高平信號，單片機不會發送換位信號給電磁控制閥，電磁控制閥的執行口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，無法拉動汽車發動機上的熄火開關。

當駕駛員需開門下車時，車門打開，感應器壓力釋放，發出高平信號給單片機，單片機收到信號經過處理之后，控制報警器發出語音警告提醒，同時發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行口P口進入延時閥，經過延時閥設定的延時時間之后，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，拉動汽車發動機上的熄火開關熄滅汽車發動機。

系統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。

車輛自動熄火系統還包括一個延時閥，這個延時閥設置在熄火控制閥和熄火油缸之間。這個延時閥的作用是當駕駛員只是打開車門，并沒有離開車輛時，暫時先不執行熄火操作，系統會延時一段時間，同時，報警器會提醒駕駛員車輛自動熄火系統將關閉汽車發動機。這樣就可以避免誤熄火，給駕駛員操作帶來不便，提高系統的實用性。這個延時設定的時間可以自定義。

車輛自動熄火系統還包括一個報警器。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、液壓執行機構工作的同時發出語音報警信號，提醒駕駛員自行主動熄火或者將于設定的延時時間后熄火。

如果考慮可以手動關閉車輛自動熄火系統，就需要另外增加一個手動開關。這個手動開關可以連接在單片機上，當這個手動開關關閉時，單片機根據信號進行設置，使車輛自動熄火系統不工作。

3 結束語

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

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