碰撞后燃油自动切断电控系统设计
本论文的题目是碰撞后燃油自动切断电控系统设计，主要研究了碰撞后燃油自动切断电控系统研究背景和国内外的发展现状，证明了燃油自动切断电控系统在汽车上面的必要性，然后分析了碰撞后燃油自动切断电控系统的组成结构和原理，通过对碰撞后燃油自动切断电控系统的硬件和软件的总体分析，最终设计出了碰撞后燃油自动切断电控系统。关键词 碰撞，燃油自动切断，电控系统
目 录
1绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3本论文研究的内容 3
2.碰撞后燃油自动切断电控系统组成、结构、原理研究 3
2.1碰撞后燃油自动切断电控系统的组成和结构 3
2.1.1传感器 3
2.1.2电子控制装置 5
2.1.3执行器 6
2.2碰撞后燃油自动切断电控系统的原理研究 6
2.2.1滚球式碰撞传感器的工作原理 6
2.2.2油压传感器的工作原理 7
2.2.3继电器的工作原理 7
3碰撞后燃油自动切断电控系统硬件总体设计 8
3.1信息采集模块 8
3.2主控制模块的设计 9
3.3燃油切断模块 10
3.4显示模块 11
3.5电源模块 12
4.软件总体设计 12
4.1软件的总体流程设计 13
4.2碰撞后燃油自动切断电控系统的设计 13
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在这个飞速发展的时代，以前被视为奢侈品的汽车已经逐渐走入了千家万户。汽车的普及给许多人带来了便利，因此人们出行大多数选择汽车。从以前马路上三三两两的汽车到现在满大街的汽车，各式各样，五颜六色。这说明着时代的进步和工业革命的巨大成功。但是汽车的越来越多也导致了交通事故越来越多，据统计，我国每年在交通事故中死亡的人数已经超过了10万，受伤的人更是不计其数。为了能够减少交通事故对人的伤害，世界各国都在研究出更加完善的措施，从外来说，要加强交通 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
道路的管理和提高驾驶员的素质；从内来说，要完善汽车内部结构，使发生交通事故之后，减少汽车本身对人的伤害，安全气囊、安全带、防抱死装置等这些都是有效的措施。而在如今，越来越多的电控系统被运用到汽车上，使汽车越来越智能和安全。其中为了防止汽车碰撞后发生侧翻导致燃油流出而造成更加严重的事故，科学家研究出了碰撞燃油自动切断装置。该装置的产生大大减少了汽车发生侧翻或者因为碰撞导致油管破损，燃油从中流出来发生火灾甚至爆炸的情况。随着传感器越来越先进，该装置对碰撞速度和力度等条件的感应也越来越灵敏，也更加保证了碰撞后人和车的安全，减轻了人员损伤和财产损失；也能避免了使周围的行人、车辆、坏境受到伤害。所以说该电控系统有着巨大的作用。
1.2 国内外发展现状
最早的电控系统出现在20世纪40年代，早期的电控系统是由现场基地式仪表和继电器构成的，现在的电控系统大多数都是采用电脑或者微处理器进行智能控制的系统。20世纪70年代出现了微处理器，很快的它就被人们引入可编程的处理器，使电控系统增加了运算、数据传送以及数据处理的功能。为了使工程技术人员使用的比较方便，可编程控制器采用的主要的编程语言是类似于继电器电路图的编程语言，并且将计算机要处理的储存元件都以继电器的形式命名。上个世纪80年代到90年代中期，电控系统得到了飞速的发展。在这个时期，电控系统的处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力等都得到了很大程度的提高。20世纪末，过程控制领域逐渐引入了电控系统。如今，电控系统在轻工业、冶金业、汽车业、机械制造业等多个领域都得到了很长远的发展。到目前为止，电控系统存在的问题主要有：系统的开放性问题；与传感器、执行器的接线问题；价格比较昂贵的问题[1]。但是随着时代的进步，这些问题早已被解决，我相信，会有更好的，性价比更高的电控系统被运用到汽车上面。
说完了电控系统的发展，我们在来说说碰撞后燃油自动切断电控系统的发展。说到燃油自动切断系统，我们就得看看它的核心电磁控制阀，因为电磁控制阀的发展是伴随着电控燃油切断技术发展而来。
电磁控制阀作为电控燃油切断系统的核心部分，国内外都一直加强力度对电磁控制阀的研究。先说说电磁控制阀的组成，电磁阀的主要的组成结构是电磁线圈和阀芯。在说说它的工作原理，当电磁阀的线圈通电或者断电的时候，磁芯将会运行转动然后会导致流体通过阀体或者被切断了，用来达到改变流体方向的目的。国外最早源于五十年代，英国科学家A.H赛尔研究开发出来了两种电磁控制阀 ，分别是“H”型电磁控制阀和“C”型电磁控制阀。他们由“E”型电磁阀发展而来。其中“H”型电磁控制阀用的材料是低碳钢，它采用叠压的方式从而减小了高频工作下的涡流的损耗，启动关闭时间都在一秒以内，但是此电磁阀因为结构比较复杂，导致了阀芯的升程被限制。相比较之下，“C”型电磁阀的升程被大大提高，因为它采用锥形结构，闭合和打开的时间也相对比较短[3]。
国内关于电磁切断阀的研究主要通过Matlab编程研究其电磁以及动态响应特性。清华大学的欧阳明高研发的串联式环状多级电磁铁关闭和开启的响应时间都在1ms之内；夏胜枝等人在理论的基础上结合了大量的实验发现了弹簧预紧力是影响电磁阀开启的主要因素；林镇宏等人研究出了一种双向电磁控制阀，并且通过实验证明了双向驱动的可行性。国内的电磁控制阀相比于国外而言闭合和开启的响应的时间都远远落后，还要加大力度对这方面进行研究。
2003年7月25号，本田技研工业株式会社申请了发动机的燃油切断装置的专利。该装置由日本人西田一智，金井充善等人发明，它的控制开关是位于开启和闭合位置的发动机所控制的。发动机的线圈与常开电磁阀相连，其中发电机的线圈是发电机多个线圈中的一个，这个常开型电磁阀是用来在通电时阻断化油器中燃油的通路的。从而在该开关的关闭位置处，在该发电机控制开关处于开启位置时，电磁阀因为这一个发电线圈的原因通电[4]。电载荷的输出来自于这一个发电线圈的输出和其他发电线圈的输出，所以，在发动机的工作过程中，电载荷的输出来自于一直以来用于切断燃油的这一发电线圈的输出和其他发电线圈的输出，所以发电机的发电性能被大大的提高了。
目 录
1绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3本论文研究的内容 3
2.碰撞后燃油自动切断电控系统组成、结构、原理研究 3
2.1碰撞后燃油自动切断电控系统的组成和结构 3
2.1.1传感器 3
2.1.2电子控制装置 5
2.1.3执行器 6
2.2碰撞后燃油自动切断电控系统的原理研究 6
2.2.1滚球式碰撞传感器的工作原理 6
2.2.2油压传感器的工作原理 7
2.2.3继电器的工作原理 7
3碰撞后燃油自动切断电控系统硬件总体设计 8
3.1信息采集模块 8
3.2主控制模块的设计 9
3.3燃油切断模块 10
3.4显示模块 11
3.5电源模块 12
4.软件总体设计 12
4.1软件的总体流程设计 13
4.2碰撞后燃油自动切断电控系统的设计 13
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在这个飞速发展的时代，以前被视为奢侈品的汽车已经逐渐走入了千家万户。汽车的普及给许多人带来了便利，因此人们出行大多数选择汽车。从以前马路上三三两两的汽车到现在满大街的汽车，各式各样，五颜六色。这说明着时代的进步和工业革命的巨大成功。但是汽车的越来越多也导致了交通事故越来越多，据统计，我国每年在交通事故中死亡的人数已经超过了10万，受伤的人更是不计其数。为了能够减少交通事故对人的伤害，世界各国都在研究出更加完善的措施，从外来说，要加强交通 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
道路的管理和提高驾驶员的素质；从内来说，要完善汽车内部结构，使发生交通事故之后，减少汽车本身对人的伤害，安全气囊、安全带、防抱死装置等这些都是有效的措施。而在如今，越来越多的电控系统被运用到汽车上，使汽车越来越智能和安全。其中为了防止汽车碰撞后发生侧翻导致燃油流出而造成更加严重的事故，科学家研究出了碰撞燃油自动切断装置。该装置的产生大大减少了汽车发生侧翻或者因为碰撞导致油管破损，燃油从中流出来发生火灾甚至爆炸的情况。随着传感器越来越先进，该装置对碰撞速度和力度等条件的感应也越来越灵敏，也更加保证了碰撞后人和车的安全，减轻了人员损伤和财产损失；也能避免了使周围的行人、车辆、坏境受到伤害。所以说该电控系统有着巨大的作用。
1.2 国内外发展现状
最早的电控系统出现在20世纪40年代，早期的电控系统是由现场基地式仪表和继电器构成的，现在的电控系统大多数都是采用电脑或者微处理器进行智能控制的系统。20世纪70年代出现了微处理器，很快的它就被人们引入可编程的处理器，使电控系统增加了运算、数据传送以及数据处理的功能。为了使工程技术人员使用的比较方便，可编程控制器采用的主要的编程语言是类似于继电器电路图的编程语言，并且将计算机要处理的储存元件都以继电器的形式命名。上个世纪80年代到90年代中期，电控系统得到了飞速的发展。在这个时期，电控系统的处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力等都得到了很大程度的提高。20世纪末，过程控制领域逐渐引入了电控系统。如今，电控系统在轻工业、冶金业、汽车业、机械制造业等多个领域都得到了很长远的发展。到目前为止，电控系统存在的问题主要有：系统的开放性问题；与传感器、执行器的接线问题；价格比较昂贵的问题[1]。但是随着时代的进步，这些问题早已被解决，我相信，会有更好的，性价比更高的电控系统被运用到汽车上面。
说完了电控系统的发展，我们在来说说碰撞后燃油自动切断电控系统的发展。说到燃油自动切断系统，我们就得看看它的核心电磁控制阀，因为电磁控制阀的发展是伴随着电控燃油切断技术发展而来。
电磁控制阀作为电控燃油切断系统的核心部分，国内外都一直加强力度对电磁控制阀的研究。先说说电磁控制阀的组成，电磁阀的主要的组成结构是电磁线圈和阀芯。在说说它的工作原理，当电磁阀的线圈通电或者断电的时候，磁芯将会运行转动然后会导致流体通过阀体或者被切断了，用来达到改变流体方向的目的。国外最早源于五十年代，英国科学家A.H赛尔研究开发出来了两种电磁控制阀 ，分别是“H”型电磁控制阀和“C”型电磁控制阀。他们由“E”型电磁阀发展而来。其中“H”型电磁控制阀用的材料是低碳钢，它采用叠压的方式从而减小了高频工作下的涡流的损耗，启动关闭时间都在一秒以内，但是此电磁阀因为结构比较复杂，导致了阀芯的升程被限制。相比较之下，“C”型电磁阀的升程被大大提高，因为它采用锥形结构，闭合和打开的时间也相对比较短[3]。
国内关于电磁切断阀的研究主要通过Matlab编程研究其电磁以及动态响应特性。清华大学的欧阳明高研发的串联式环状多级电磁铁关闭和开启的响应时间都在1ms之内；夏胜枝等人在理论的基础上结合了大量的实验发现了弹簧预紧力是影响电磁阀开启的主要因素；林镇宏等人研究出了一种双向电磁控制阀，并且通过实验证明了双向驱动的可行性。国内的电磁控制阀相比于国外而言闭合和开启的响应的时间都远远落后，还要加大力度对这方面进行研究。
2003年7月25号，本田技研工业株式会社申请了发动机的燃油切断装置的专利。该装置由日本人西田一智，金井充善等人发明，它的控制开关是位于开启和闭合位置的发动机所控制的。发动机的线圈与常开电磁阀相连，其中发电机的线圈是发电机多个线圈中的一个，这个常开型电磁阀是用来在通电时阻断化油器中燃油的通路的。从而在该开关的关闭位置处，在该发电机控制开关处于开启位置时，电磁阀因为这一个发电线圈的原因通电[4]。电载荷的输出来自于这一个发电线圈的输出和其他发电线圈的输出，所以，在发动机的工作过程中，电载荷的输出来自于一直以来用于切断燃油的这一发电线圈的输出和其他发电线圈的输出，所以发电机的发电性能被大大的提高了。
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