当前位置: 首页 > news >正文

基于单片机与传感器技术的汽车起动线路设计

摘 要:在以发动机为动力源的汽车中,起动系统承担起使发动机由非工作状态进入工作状态的重要作用,属于发动机的附属系统。在传统汽车起动系统的基础上提出将单片机与传感器技术运用到起动控制线路中,通过传感器采集发动机工作状态信号,实现当发动机处于正常运转时无法接通起动控制线路从而保护起动机,对车辆的起动安全稳定性起到进一步优化的作用。
关键词:起动控制;单片机;传感器
随着汽车制造技术不断提升,现大部分中高端轿车的起动系统实现了无钥匙起动,也是平时俗称的一键起动,但无钥匙起动系统制造成本较高,故现在仍有大部分营运用车和一些低端小轿车依然采用传统起动系统,也就是需要驾驶员旋转钥匙进行起动发动机。传统起动系统控制线路主要由点火开关、起动继电器、起动机等部件组成。有结构简单,制造成本低、工作性能好、维修成本低的优点。虽然系统可以满足日常的生产需求,但也存在安全隐患,第一,对于手动档汽车来说,传统起动系统无法识别变速器是否处于空挡的位置,当车辆档位不是空挡时,驾驶员也没踩下离合器踏板就起动发动机,这时车辆会突然向前或向后快速移动,俗称“窜车”,会发生不可预知的危险。第二,当发动机正处于正常工作时,如果驾驶员再次转动钥匙至ST 档,起动机电路被接通,起动机驱动齿轮转动并弹出与正在转动的飞轮发生碰撞,由于此时飞轮转速较快,可能会造成起动机的驱动齿轮、单向传动离合器、直流电机等零件损坏,引起不必要的维修。对于上述的系统工作特点,本文提出”单片机 +传感器”的汽车起动线路设计,旨在进一步优化系统的安全稳定性。

1 传统起动系统的工作过程

传统起动系统现大多数用于营运用车或低端轿车,系统构 造简单,使用便捷,是一键起动系统的雏形,没有运用电子控制 单元、传感器等具有较高技术含量的电子元件。主要由控制线 路与起动机两大部分组成,控制线路包括蓄电池、点火开关、常 开式起动继电器,电磁开关,导线组成;起动机由直流电动机、动 力传动机构、控制机构三部分组成。系统的工作过程如图 1 所 示,当点火开关旋转至 ST 档,接通起动继电器的线圈电路使之 工作。电流便可以通过端子 50 流入起动机电磁开关,电磁开关 内的线圈产生磁场力,吸引电磁开关内的活动铁芯移动,铁芯端的接触盘被推出与端子 30、端子 C 结合,便接通了直流电动机 的驱动电路,电动机开始运转。活动铁芯同时也拉动拨叉把驱动齿轮撬出与飞轮啮合,起动机便能顺利带动发动机。当发动机开始自行运转后,驾驶员松开钥匙,断开 ST 档,起动继电器电路被断开,端子 50 无电流输入,电磁开关磁场消失,活动铁芯在回位弹簧的作用下回到原来的位置,便断开了直流电动机的电流,起动机停止工作,系统完成一次完整的工作过程。在系统工作过程中起动继电器和起动电磁开关起到小电流控制大电流的作用,避免了在起动车辆瞬间因电流过大而烧毁系统导线与开关。另外,系统在动力传递路线上设置有单向传动离合器,主要作用是:在发动机起动后防止发动机动力通过驱动齿轮反向传递给起动机,从而保护了起动机。但如果此时起动机控制电路迟迟没有断开,或断开后又再次接通,起动机驱动齿轮还是会弹出与正在转动的飞轮强行啮合而导致起动机发生机械损坏。

2 传统起动系统的改进设计

2.1 基于“单片机 + 传感器”的起动线路改进设计

通过上述对传统起动系统工作过程分析知道,对于“窜车” 的安全隐患与误起动引起的系统损坏可以通过改进来避免。对 于因驾驶员不按正常起动程序起动车辆引起的“窜车”事故,主 要是手动挡的车辆才会出现,原因是变速器档位不为空档,驾驶 员起动时也不踩下离合器踏板就起动车辆,发动机动力通过传 动系统传递到车轮而引发“窜车”事故。可以将常开式开关串接 到起动控制线路中,串接位置如图 2 所示。开关的导通与关闭通 过离合器踏板来控制,踩下踏板便导通,松开踏板就断开,这样 便可实现在起动车辆前必须踩下离合器踏板,防止了驾驶员不 按正常起动程序起动车辆引起的“窜车”事故。另外,为了防止因 驾驶员疏忽,在发动机处于正常工作状态时再次起动发动机引起起动机的机械损毁,带来不必要的维修,可通过将“单片机 + 传感器”技术串接到起动控制线路中,利用发动机在正常运转时进气歧管内有负压,停止工作时进气歧管内负压消失的特点,
可以将进气歧管的压力参数通过传感器转换成电压信号,作为 断开或接通起动机电路的控制依据。改进设计电路如图 2 所示, 在起动机控制回路的点火开关与起动继电器间串联一个常闭 继电器,在起动控制回路外附加“单片机 + 传感器”控制线路, 传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,传感器安装在进气歧 管上,用于检测发动机进气歧管内的压力参数。继电器的控制 回路接入到单片机中,单片机根据进气压力传感器的信号控制继电器工作,进气压力传感器信号电压随着发动机进气歧管内 的压力变化而变化。通过改进过后的起动控制线路,发动机的进气歧管内的压力参数就成为了起动控制电路能否正常接通 的因素之一。当发动机正常工作时,点火开关处于 ON 挡,单片机工作电路处于接通状态,同时发动机进气歧管内存在负压, 附加安装在进气歧管上的进气压力传感器检测到压力后产生信号电压,将信号电压输送给单片机,单片机接收传感器的信号电压后通过输出端控制常闭式继电器工作,常闭触点在磁场力吸引下断开,把起动机控制回路切断,此时起动发动机,起动机的控制电路在常闭式继电器处中断,无法控制起动机工作。
当发动机停止工作后,进气歧管内的负压消失,安装在进气歧管上的压力传感器检测不到负压,传感器的信号电压消失,停止向单片机输入信号电压,单片机也停止向继电器供电,常闭式继电器停止工作,继电器触点恢复常闭合状态,起动机控制电路恢复正常连接,在下一次起动发动机时,驾驶员踩下离合踏板,转动钥匙至 ST 档便能够顺利接通控制电路使起动机工作。经过使用“单片机 + 传感器”改进过的起动控制线路,可以有效防止在发动机处于正常工作状态时误起动发动机所引起的机械损毁,降低了汽车的维护保养费用。

2.2 起动系统改进后优势分析

一个成熟的设计方案,需做到不用大范围改变原有系统的 基础上实现工作性能稳定,安装方便,改进费用合理等特点。 “单片机 + 传感器”起动控制线路主要优点有以下几个。优点 一:单片机与传感器控制线路属于附加安装,不改变原车系统, 且工作性能稳定。附加安装的单片机与传感器有独立的电源控 制线路,进气压力传感器并不是运用原车上的进气压力传感 器,这一特点有效保护了发动机电路与控制参数。原发动机的 进气压力传感器信号作为发动机 ECU 控制喷油量的重要依据 信号,如果信号电压受到外加电路分压,可能会引起发动机工 作不稳定或无法起动等故障。为不改变发动机原控制线路,保 证发动机工作的稳定,本改进设计所用的压力传感器属于另外 附加安装在进气歧管中,控制线路也是单独运行,与发动机原 来的控制线路互不干扰。优点二,附加的压力传感器安装方便, 信号稳定,通过一根三通管将进气歧管的负压接通到压力传感 器感应腔内即可,这种安装方法不需要大范围改变汽车起动系 统与进气歧管原有的结构,附加安装的半导体压敏电阻式进气 压力传感器,内部用一硅膜片感应压力参数,能在发动机正常 运转时,持续检测进气歧管内的压力并输出信号电压给到单片 机。优点三,“单片机 + 传感器”的设计方案所用材料不多,改进 费用不贵,对传统起动线路改造并不需要太高的成本,适用于 从事营运类车辆使用。

3 结论

本文根据传统起动机控制系统的技术特性与结构,提出了 基于单片机与传感器技术的汽车起动线路改进设计,对传统起 动系起到进一步优化的作用,有效防止了起动时的意外“窜车” 现象与在发动机正常运转时误起动发动机所引起的机械损毁, 确保汽车起动系统使用的安全,提高了交通运输的经济效益。

相关文章:

基于单片机与传感器技术的汽车起动线路设计

摘 要:在以发动机为动力源的汽车中,起动系统承担起使发动机由非工作状态进入工作状态的重要作用,属于发动机的附属系统。在传统汽车起动系统的基础上提出将单片机与传感器技术运用到起动控制线路中,通过传感器采集发动机工作状态信…...

C#如何通过反射获取外部dll的函数

在C#中,你可以使用反射(Reflection)来加载外部的DLL(动态链接库)并获取其中的函数(在C#中通常称为方法)。但是,请注意,反射主要用于访问类型信息,并且对于非托…...

从零开始傅里叶变换

从零开始傅里叶变换 1 Overview2 傅里叶级数2.1 基向量2.2 三角函数系表示 f ( t ) f(t) f(t)2.2.1 三角函数系的正交性2.2.2 三角函数系的系数 2.3 复指数函数系表示 f ( t ) f(t) f(t)2.3.1 复指数函数系的系数2.3.2 复指数函数系的正交性 2.4 傅里叶级数总结 3 傅里叶变换…...

解决1万条数据前端渲染不卡的问题

万级数据前端渲染优化 解决思路requestAnimationFrame完整代码 解决思路 将数据分组,通过定时器或requestAnimationFrame两种方式分组渲染到Dom上 requestAnimationFrame 渲染数据-动画requestAnimationFram方法 使用requestAnimationFrame可以将动画的每一帧绘制…...

如何编写一个API——Python代码示例及拓展

下面是一个必备的API的demo,包括用户认证、数据库交互、错误处理和更复杂的异步任务处理。使用Flask来创建一个RESTful API,涉及用户注册、登录、以及获取用户信息的功能。 示例1:编写API 安装依赖 首先,你需要安装以下库来支持示例的功能: pip install flask flask-c…...

UMPNet: Universal Manipulation Policy Network for Articulated Objects

1. 摘要 UMPNet是一个基于图像的策略网络,能够推理用于操纵铰接物体的闭环动作序列。该策略支持6DoF动作表示和可变长度轨迹。 为处理多种类的物体,该策略从不同的铰接结构中学习,并泛化到未见过的物体或类别上。该策略是以自监督探索的方式…...

高通 Android 12/13冻结屏幕

冻结屏幕很多第一次听到以为是Android一种异常现象,实则不然,就是防止用户在做一些非法操作导致问题防止安全漏洞问题。 1、主要通过用户行为比如禁止下拉状态栏和按键以及onTouch事件拦截等,不知道请看这篇文章(Touch事件传递流…...

C++实现图的存储和遍历

前言 许多新手友友在初学算法和数据结构时,会被图论支配过。我这里整理了一下图论常见的存储和遍历方式,仅供参考。如有问题,欢迎大佬们批评指正。 存储我将提到四种方式:邻接矩阵、vector实现邻接表、数组模拟单链表实现的前向星…...

AI--构建检索增强生成 (RAG) 应用程序

LLM 所实现的最强大的应用之一是复杂的问答 (Q&A) 聊天机器人。这些应用程序可以回答有关特定源信息的问题。这些应用程序使用一种称为检索增强生成 (RAG) 的技术。 典型的 RAG 应用程序有两个主要组件 索引:从源中提取数据并对其进行索引的管道。这通常在线下…...

QT7_视频知识点笔记_4_文件操作,Socket通信:TCP/UDP

1.事件分发器&#xff0c;事件过滤器&#xff08;重要程度&#xff1a;一般&#xff09; event函数 2.文件操作&#xff08;QFile&#xff09; 实现功能&#xff1a;点击按钮&#xff0c;弹出对话框&#xff0c;并且用文件类读取出内容输出显示在控件上。 #include <QFi…...

智慧社区管理系统:打造便捷、安全、和谐的新型社区生态

项目背景 在信息化、智能化浪潮席卷全球的今天&#xff0c;人们对于生活品质的需求日益提升&#xff0c;期待居住环境能与科技深度融合&#xff0c;实现高效、舒适、安全的生活体验。在此背景下&#xff0c;智慧社区管理系统应运而生&#xff0c;旨在借助现代信息技术手段&…...

CustomTkinter:便捷美化Tkinter的UI界面(附模板)

CustomTkinter是一个基于Tkinter的Python用户界面库。 pip3 install customtkinter它提供了各种UI界面常见的小部件。这些小部件可以像正常的Tkinter小部件一样创建和使用&#xff0c;也可以与正常的Tkinter元素一起使用。 它的优势如下&#xff1a; CustomTkinter的小部件和…...

使用MicroPython和pyboard开发板(15):使用LCD和触摸传感器

使用LCD和触摸传感器 pybaord的pyb对LCD设备也进行了封装&#xff0c;可以使用官方的LCD显示屏。将LCD屏连接到开发板&#xff0c;连接后。 使用LCD 先用REPL来做个实验&#xff0c;在MicroPython提示符中输入以下指令。请确保LCD面板连接到pyboard的方式正确。 >>…...

c++20 std::jthread 源码简单赏析与应用

std::jthread 说明&#xff1a; std::jthread 是 C20 中引入的一个新特性&#xff0c;它是线程库中的一个类&#xff0c;专门用于处理 std::thread 与 std::stop_token 和 std::stop_source 之间的交互&#xff0c;以支持更优雅和安全的线程停止机制。 std::stop_source控制…...

自动化测试里的数据驱动和关键字驱动思路的理解

&#x1f345; 视频学习&#xff1a;文末有免费的配套视频可观看 &#x1f345; 点击文末小卡片&#xff0c;免费获取软件测试全套资料&#xff0c;资料在手&#xff0c;涨薪更快 初次接触自动化测试时&#xff0c;对数据驱动和关键字驱动不甚理解&#xff0c;觉得有点故弄玄须…...

【30天精通Prometheus:一站式监控实战指南】第6天:mysqld_exporter从入门到实战:安装、配置详解与生产环境搭建指南,超详细

亲爱的读者们&#x1f44b;   欢迎加入【30天精通Prometheus】专栏&#xff01;&#x1f4da; 在这里&#xff0c;我们将探索Prometheus的强大功能&#xff0c;并将其应用于实际监控中。这个专栏都将为你提供宝贵的实战经验。&#x1f680;   Prometheus是云原生和DevOps的…...

浅析智能体开发(第二部分):智能体设计模式和软件架构

大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;驱动的智能体&#xff08;AI Agent&#xff09;展现出许多传统软件所不具备的特征。不仅与传统软件的设计理念、方法、工具和技术栈有显著的差异&#xff0c;AI原生&#xff08;AI Native&#xff09;的智能体还融入了多种新概念和技术。…...

Unity学习笔记---Transform组件

组件介绍 Transform组件在每个游戏对象中都存在&#xff0c;且只存在一个。该组件保存了游戏对象的位置、平移、旋转、缩放等信息。 组件相关方法 //获取当前游戏对象的Transform组件this.transform; getObject.transform; GetComponent<Transform>();//属性 gameObje…...

springboot+jsp校园理发店美容美发店信息管理系统0h29g

前台管理:会员管理、会员预定、开单点单、收银结帐、技师提成 后台管理:数据维护、物料管理、数据查询、报表分析、系统设置等 灵活的付款方式&#xff0c;支持现金、挂帐、会员卡&#xff0c;同时支持多种折扣方式并可按用户要求设置多种结帐类型善的充值卡管理模块:支持优惠卡…...

css - sass or scss ?

总的来说&#xff0c;Sass 和 SCSS 提供的功能是一样的&#xff0c;选择哪种语法主要取决于你的个人或团队的偏好。...

[2025CVPR]DeepVideo-R1:基于难度感知回归GRPO的视频强化微调框架详解

突破视频大语言模型推理瓶颈,在多个视频基准上实现SOTA性能 一、核心问题与创新亮点 1.1 GRPO在视频任务中的两大挑战 ​安全措施依赖问题​ GRPO使用min和clip函数限制策略更新幅度,导致: 梯度抑制:当新旧策略差异过大时梯度消失收敛困难:策略无法充分优化# 传统GRPO的梯…...

XCTF-web-easyupload

试了试php&#xff0c;php7&#xff0c;pht&#xff0c;phtml等&#xff0c;都没有用 尝试.user.ini 抓包修改将.user.ini修改为jpg图片 在上传一个123.jpg 用蚁剑连接&#xff0c;得到flag...

脑机新手指南(八):OpenBCI_GUI:从环境搭建到数据可视化(下)

一、数据处理与分析实战 &#xff08;一&#xff09;实时滤波与参数调整 基础滤波操作 60Hz 工频滤波&#xff1a;勾选界面右侧 “60Hz” 复选框&#xff0c;可有效抑制电网干扰&#xff08;适用于北美地区&#xff0c;欧洲用户可调整为 50Hz&#xff09;。 平滑处理&…...

ubuntu搭建nfs服务centos挂载访问

在Ubuntu上设置NFS服务器 在Ubuntu上&#xff0c;你可以使用apt包管理器来安装NFS服务器。打开终端并运行&#xff1a; sudo apt update sudo apt install nfs-kernel-server创建共享目录 创建一个目录用于共享&#xff0c;例如/shared&#xff1a; sudo mkdir /shared sud…...

全球首个30米分辨率湿地数据集(2000—2022)

数据简介 今天我们分享的数据是全球30米分辨率湿地数据集&#xff0c;包含8种湿地亚类&#xff0c;该数据以0.5X0.5的瓦片存储&#xff0c;我们整理了所有属于中国的瓦片名称与其对应省份&#xff0c;方便大家研究使用。 该数据集作为全球首个30米分辨率、覆盖2000–2022年时间…...

SpringBoot+uniapp 的 Champion 俱乐部微信小程序设计与实现,论文初版实现

摘要 本论文旨在设计并实现基于 SpringBoot 和 uniapp 的 Champion 俱乐部微信小程序&#xff0c;以满足俱乐部线上活动推广、会员管理、社交互动等需求。通过 SpringBoot 搭建后端服务&#xff0c;提供稳定高效的数据处理与业务逻辑支持&#xff1b;利用 uniapp 实现跨平台前…...

自然语言处理——Transformer

自然语言处理——Transformer 自注意力机制多头注意力机制Transformer 虽然循环神经网络可以对具有序列特性的数据非常有效&#xff0c;它能挖掘数据中的时序信息以及语义信息&#xff0c;但是它有一个很大的缺陷——很难并行化。 我们可以考虑用CNN来替代RNN&#xff0c;但是…...

OpenLayers 分屏对比(地图联动)

注&#xff1a;当前使用的是 ol 5.3.0 版本&#xff0c;天地图使用的key请到天地图官网申请&#xff0c;并替换为自己的key 地图分屏对比在WebGIS开发中是很常见的功能&#xff0c;和卷帘图层不一样的是&#xff0c;分屏对比是在各个地图中添加相同或者不同的图层进行对比查看。…...

Angular微前端架构:Module Federation + ngx-build-plus (Webpack)

以下是一个完整的 Angular 微前端示例&#xff0c;其中使用的是 Module Federation 和 npx-build-plus 实现了主应用&#xff08;Shell&#xff09;与子应用&#xff08;Remote&#xff09;的集成。 &#x1f6e0;️ 项目结构 angular-mf/ ├── shell-app/ # 主应用&…...

CSS设置元素的宽度根据其内容自动调整

width: fit-content 是 CSS 中的一个属性值&#xff0c;用于设置元素的宽度根据其内容自动调整&#xff0c;确保宽度刚好容纳内容而不会超出。 效果对比 默认情况&#xff08;width: auto&#xff09;&#xff1a; 块级元素&#xff08;如 <div>&#xff09;会占满父容器…...