基于单片机控制的车辆自动熄火系统设计

胡晓辉

摘 要：为了在驾驶员离开车辆时自动熄火发动机，设计了一种基于单片机控制的电控液车辆自动熄火系统。该系统设计有感应器、单片机、电磁控制阀、熄火控制阀、熄火油缸等部件。当与车门相接触的传感器监测到车门开启时，可以通过单片机控制该系统工作，在电磁控制阀、熄火控制阀、熄火油缸等部件的控制下发动机自动熄火。文章对该系统的设计思路、设计原理进行了详细介绍。通过配置这套自动控制系统，可以大大提高车辆的安全性，具有广泛的应用前景。

关键词：单片机；汽车；自动熄火；自动控制

中图分类号：U463 文献标志码：A 文章编号：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，随着经济的快速增长，人们的生活越来越富有，很多家庭都开始以汽车作为主要的交通工具。但是随之而来的，除了汽车出行的方便快捷，还存在着一些安全问题。经常在驾驶员停车下车的时候发生汽车安全事故，主要表现为车辆溜车。虽然在车辆使用时，一般要求驾驶员打开车门离开车辆时发动机要熄火，但生活中经常会发生人们未将发动机熄火便开门下车，这样会造成安全隐患且浪费燃油。这种由于驾驶员的疏忽离车不熄火的行为，仅仅依靠制度管理和驾驶员自觉往往无法完全杜绝，所以可以设计开发一种能在驾驶员打开车门离开驾驶室时自动熄火的自动控制系统。

1 熄火系统设计方案

这个车辆自动熄火系统的设计思路是依托汽车已有的电气系统和液压系统，增加一个合成了电气和液控的自动控制安全系统，这个车辆自动熄火系统主要包括几大部分，分别是感应信号采集部分、单片机信号处理部分、电子阀控制部分、液压执行机构。感应信号采集部分主要是通过压力传感器采集压力信号，再将监测信号发送到单片机信号处理部分进行信号的判断、处理与输出，单片机信号处理部分输出信号控制电子阀控制部分的工作状态，液压执行机构在电子阀控制部分的控制下进行动作，执行设定的熄火操作。

这个车辆自动熄火系统主要由单片机、感应器、熄火油缸、熄火开关、延时阀、熄火控制阀、电磁控制阀、蓄能器、报警器、车门、油箱等组成。

车辆自动熄火系统中感应器与车门相接触，感应车门的压力进行判断是否发送高电平信号给单片机；感应器连接在单片机上，单片机连接着一个报警器和一个电磁控制阀的换位控制口；该电磁阀的进油口A口接连到蓄能器，执行口P口连接到熄火控制阀的换位控制口，回油口T口连接到油箱；熄火控制阀的进油口A口接连到蓄能器，执行口P口连接到延时阀，回油口T口连接到油箱；延时阀连接到一个熄火油缸，熄火油缸的推杆连接到汽车发动机熄火开关。

2 系统设计原理

车辆自动熄火系统的具体原理是：当车辆行驶中车门关闭时，状态如图1中所示，感应器在车门的压力下紧闭，单片机不会收到从感应器发来的高平信号，单片机不会发送换位信号给电磁控制阀，电磁控制阀的执行口P口和进油口A口不相通，蓄能器中的压力油无法通过电磁控制阀的执行口P口进入熄火控制阀的换位控制口；此时，熄火控制阀不会换位，执行口P口和进油口A口也不相通，蓄能器中的压力油也无法通过熄火控制阀的执行口P口进入熄火油缸，熄火油缸自然就不会运动，无法拉动汽车发动机上的熄火开关。

当驾驶员需开门下车时，车门打开，感应器压力释放，发出高平信号给单片机，单片机收到信号经过处理之后，控制报警器发出语音警告提醒，同时发出电信号控制电磁控制阀进行换位，电磁控制阀换位之后，执行口P口和进油口A口连通，蓄能器中的压力油通过电磁控制阀的执行口P口进入熄火控制阀的换位控制口；此时，熄火控制阀换位，熄火控制阀的执行口P口和进油口A口连通，蓄能器中的压力油通过熄火控制阀的执行口P口进入延时阀，经过延时阀设定的延时时间之后，液压油通过延时阀进入熄火油缸，熄火油缸在液压作用下做直线运动，拉动汽车发动机上的熄火开关熄灭汽车发动机。

系统中的熄火控制阀可选用常见的液控二位三通阀，电磁控制阀可选用常见的电控二位三通阀。

车辆自动熄火系统还包括一个延时阀，这个延时阀设置在熄火控制阀和熄火油缸之间。这个延时阀的作用是当驾驶员只是打开车门，并没有离开车辆时，暂时先不执行熄火操作，系统会延时一段时间，同时，报警器会提醒驾驶员车辆自动熄火系统将关闭汽车发动机。这样就可以避免误熄火，给驾驶员操作带来不便，提高系统的实用性。这个延时设定的时间可以自定义。

车辆自动熄火系统还包括一个报警器。这个报警器连接在单片机上，通过单片机控制。在单片机得到传感器的高电平信号后，控制该电子阀控制部分、液压执行机构工作的同时发出语音报警信号，提醒驾驶员自行主动熄火或者将于设定的延时時间后熄火。

如果考虑可以手动关闭车辆自动熄火系统，就需要另外增加一个手动开关。这个手动开关可以连接在单片机上，当这个手动开关关闭时，单片机根据信号进行设置，使车辆自动熄火系统不工作。

3 结束语

本文结合单片机控制技术开发设计了一种汽车自动熄火系统，并对该系统的设计思路、设计方案、工作原理进行了详细的介绍。设计完成之后进行了实物样品试制和测试。通过软硬件多次调试，本系统的感应信号采集部分、单片机信号处理部分、电子阀控制部分、液压执行机构都可正常工作，达到了预期的设计目标。本系统可在车门开启时进行警告语音提醒，并在设定的延时时间之后，成功执行了自动熄火。该汽车自动熄火系统可以有效提高汽车的安全性，具有广泛的推广价值和应用前景。

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