一种新型车内汽油气体浓度监测控制装置

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　　摘 要：本文设计了一套基于单片机技术的车内汽油气体浓度监测控制装置，该装置由电源模块、汽油气体传感器、输入装置、单片机、显示器、控制ECU、空调以及导线八部分组成，可实时监测车内汽油气体浓度，并当车内汽油浓度值大于设定值时启动空调进入外循环模式进行换气，实现车内空气质量控制，尽可能减小车内空气中汽油对人体的伤害。显示屏能够实时显示车内汽油气体浓度值，因此该装置也可用来预防因车内汽油泄露而导致的安全故障。
　　关键词：汽油气体浓度；汽车；监测；控制
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.005
　　0 引言
　　目前的中国，基本每家每户都拥有汽车，甚至一家多辆，汽车已经成为出门必不可少的代步工具。而车内空气质量一直困扰着大家，影响车内空气质量的因素有车辆本身散发的气味、车内装饰物以及挥发的汽油。本文针对影响车内质量的一个因素——车内汽油气体浓度进行研究，车内汽油浓度值过大对晕车的人的影响特别明显，对于车内有抽烟的人的车辆是一大安全隐患，也不利于老人小孩的身体健康。在这个大前提下，车内汽油气体浓度监测装置的存在就很有必要。
　　1 设计思路
　　只要是使用汽油作为动力原料的汽车，车内肯定会有汽油气体存在，而汽油气体浓度过大会对人体造成危害，本文从这点出发，研究了一款能够根据车内汽油浓度自动换气的监测控制装置。设计该装置的最终目的是当汽油浓度大于某一值时启用空调外循环模式进行换气，而当车内汽油气体浓度小于一定值时默认为正常，不采取任何措施。该装置中需要的几大模块分别是电源、浓度检测、浓度对比、控制、实施、显示，其中电源由车上电源提供；浓度检测用汽油气体传感器实现，该传感器可检测出车内汽油气体浓度并将该数值转换成可被单片机识别的信号；浓度对比由单片机实现，对比对象即临界值由输入装置输入；对比结果传输给ECU，ECU控制空调工作，控制程序预设两种情况，第一，空调处于非工作状态，需要启动空调并使空调工作于外循环模式；第二，空调已经启动，但处于内循环模式，此时需要将空调切换到外循环模式；最终换气工作由空调实施。空调工作一段时间以后，当车内汽油气体浓度回到正常值，ECU控制空调回到原来工作状态。车内汽油气体浓度以及空调工作状态由显示器实时显示。
　　2 结构设计
　　图1为车内汽油气体浓度监测控制装置结构流程图，该结构由电源模块、汽油气体传感器、输入装置、单片机、显示器、控制ECU、空调以及导线八部分组成。
　　电源模块负责给系统供电，该装置中电源模块由车辆电源系统充当，得电后系统开始工作，首先由汽油气体传感器检测车内汽油气体含量，并将该数值转换成可被单片机识别的信号传输给单片机，单片机里已经有输入装置预先输入一临界值，经单片机将传感器传输来数值与临界值作对比，从而控制空调的启停与模式转换。在整个工作过程中车内汽油气体浓度值与空调工作模式都显示到显示器上。车上人员可根据显示器上的浓度值来判断车内是否发生了汽油大量泄露的情况。该结构中电源与空调都是车上现有装置，车上安装该装置只需添加中间控制部分即可。
　　3 适用范围
　　该装置主要针对车内汽油气体浓度，所以该装置主要适用于：（1）以汽油为动力原料的小轿车；（2）家里有老人，有小孩、孕妇的家庭；（3）有车内抽烟习惯的人群。我国的小轿车大部分都是汽油车，而小轿车一般都是私人家庭所有，一个完整的家庭有老人，有小孩，也可能有孕妇，对于老弱病残孕，一些很小的细节可能会对他们造成很大的伤害，所以车内汽油浓度的监测至关重要。因此只要是以汽油为动力原料的小轿车都可以安装该装置，而且密封性能越好的车，该装置的作用越显著。
　　4 结束语
　　本文设计了一种新型车内汽油气体浓度监测控制装置，该结构可实时监测车内汽油气体浓度值，并当浓度值大于設定值时由ECU 控制车辆空调进入外循环模式进行换气，保证良好的车内环境。当车上安装有车内汽油气体浓度监测控制装置的时候，就可将车内汽油气体对人体的影响降到最低，也能利用精确的检测值避免因车内汽油管路泄露而导致的危险。
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　　作者简介：赵中涛（1990-），女，甘肃白银人，硕士研究生，助教，研究方向：车辆工程。
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