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汽车尾气排放监管系统设计
发布日期:2019-09-17 新闻来源: 正文字号
南职业技术学院  王彪 吉武俊
 
引言
大气是一种公共资源,大气环境是人类赖以生存的宝贵资源。根据《中国机动车环境管理年报(2018)》显示,2017年全国机动车保有量达到3.1亿辆,2017年全国机动车四项污染物排放总量初步核算为4359.7万吨,其中一氧化碳(CO)3327.3万吨,碳氢化合物(HC)407.1万吨,氮氧化物(NOx)574.3万吨,颗粒物(PM)50.9万吨。汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者,其排放的CO和HC超过80%,NOx和PM超过90%。
当前车载OBD-Ⅱ系统具有严格的排放针对性,其实质性能就是监测汽车排放。当汽车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物或燃油蒸发污染量超标时,故障灯就会点亮报警。但是如果驾驶者对此事听之任之的话,还是起不到尾气排放监管的作用,更达不到环境保护的目的。针对此种情况,本文所设计的系统通过CAN总线读取故障码,当读取到排放类故障码时,通过语音提醒驾驶员汽车有排放超标故障,系统将对车速进行限制,督促驾驶员及时去维修。从而减少汽车尾气对大气的污染,以满足环境保护的要求。
1 系统整体设计
该系统由微控制器、CAN总线模块、电源模块、油门踏板位置传感器信号处理模块、语音合成模块组成,如图1所示。当车辆打开点火开关后,该系统通过CAN总线读取车辆故障码,如果没有排放类故障码,该系统将油门踏板位置传感器信号原样传递给发动机控制单元;如果有排放类故障码,该系统通过语音合成模块播放“车辆存在排放故障,限速50公里/时,请及时维修。”对驾驶员进行语音提示,并通过对油门踏板位置传感器信号进行处理来进行限速。通过对车辆限速来督促驾驶员及时对车辆进行维修,从而减少汽车尾气超标排放的时间,达到保护环境的目的。
2 硬件电路设计
2.1微控制器
本控制系统的微控制器采用飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12DP512,该芯片采用5V电源供电,总线速度高达25MHz,内部集成了丰富的I/O模块和工业控制专业的通信模块,包括2个SCI、3个SPI、1个I2C、1个J1850和5个MSCAN。MSCAN符合BOSCH公司所定义的CAN2.0A/B协议,仅需外加CAN驱动器即可以接入CAN总线收发数据,简化了CAN模块的设计。同时,该芯片拥有14KB的RAM、512KB Flash ROM、4KB E2PROM,足以满足程序对存储空间的要求。
主管单位:河北省农业机械化管理局主办单位:河北省农业机械化研究所
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