汽車機械控制系統中自動化技術的整合運用研究

謝振

摘 要：現如今，機械生產朝著自動化、智能化方向發展，將自動化技術應用于汽車機械控制系統中，不僅能為客戶創造較多便利條件，同時系統運行安全性、穩定性可以得到根本保障。文章在闡述基于自動化技術的系統功能模塊基礎上，較為詳細的探究自動化技術在汽車運行狀態監控、診斷與排除故障、調控機械系統、控制安全系統設計等諸多方面的應用，并探究其未來幾年的自動化技術的發展潛力。

關鍵詞：汽車 機械控制系統 自動化技術 應用策略

自動化技術是以計算機技術為基礎的一種新科技，也是從現代科學領域中發展而來的一種嶄新學科，現如今該項技術已融合至多個領域中，給人們生產、生活均創造很大便利條件。機械控制系統設計中積極采用自動化技術，將是該類系統未來發展的主流方向，自動化技術能促進系統功能升級改造過程，為人們提供更優質的服務，協助汽車制造行業創造更高的經濟效益。汽車現代化迎合了新時代發展的潮流，也是落實節能減排的重要舉措之一，在汽車行業內推廣自動化技術具有戰略性意義。

1 基于自動化技術的系統功能分析

1.1 中央控制系統

該系統是以微型計算機技術為支撐建設的，微型計算機有運行狀態安穩、功能多樣化及接口數目可擴展等諸多優點，能夠較好的滿足不同操作水平駕駛員的現實操控需求。將中央控制系統用于汽車機械控制系統設計領域中，可以明顯的提升控制系統的響應快捷性與控制準確度。中央控制系統自體運轉階段，能有效、全面的處置傳感器采集到的各種數據資料，若形成任何異常情況，則將會通過中央控制系統報警功能快速動作，從根本上保證車輛的安穩運轉狀態，提升汽車的安全性能[1]。

1.2 傳感器

傳感器為機械控制系統的重要組成部分，駕駛人員通過傳感器采集的信息能實時了解到汽車真實的運轉狀態，傳感器有一定監控功能。將傳感器整合至控制系統設計過程中，期通過兩種形式傳送信息，一是基于頻分制的傳導路徑，基于該類路徑傳送資料能減少信號混淆情況發生率，主要是由于其持有特定的信號頻率，且其故障率發生率還處于較低水平，結構樣式也有簡潔化特征，為檢查、維修等工作開展創造了很大便利條件，這是其廣泛應用的重要原因之一;第二種是依照時間傳輸信息。利用自動化技術設計出的傳感器系統，能較有效的監測、調控汽車輪胎壓力、行駛速度、油箱溫度油及干濕度等諸多指標，將實際監測到的數據和預設參數做比較分析，進而更全面的了解汽車運行狀態，更精確的做出變化和調整。

2 自動化技術在汽車機械控制系統中實踐應用

2.1 實時監控汽車的運轉狀況

大量生產實踐表明[2]，自動化技術運用到汽車控制系統中，，能明顯降低人力、物力的耗用量，強化各項檢測流程的簡潔性，以上是促進控制系統安穩、有效運行的重要基礎。自動化技術可以全面、精準感知汽車內各系統的運轉狀態，判斷起是否存有異常，針對采獲到的信息，與系統預設標準參數做對比，若確定其偏差超出限定值，則系統會自動觸動報警設施，通過儀表或者顯示屏提醒駕駛員。比如，系統能精確的將汽車壓力、溫度及速度等諸多信息傳遞給駕駛員，協助他們動態化了解與掌握車輛真實的運轉狀態，及時做出有關決策，力爭將安全事故發生率降至最低。

2.2 診斷與排除系統故障

自動化技術是一種集成度較高的科技，整合至汽車運行中，能精確辨識出系統故障位點，早期判斷潛在的故障類型，結合前期設定好的處理辦法，智能化解除。自動化技術應用階段，能較明顯的強化控制系統監測、診斷及排除部分意外狀況，使汽車安穩運行過程獲得強大的技術支持。比如，裝配了直接胎壓監測系統的車輛，若汽車運轉階段右側前輪胎壓下降時，則安設于右前輪內傳感器就會將檢測時采集的信號智能傳送給機械控制系統，比較實際胎壓和標準胎壓值，若實測胎壓超出設定的上限值，系統則將會傳遞出預警信號，解讀成因，比如可能是車輪漏氣造成的，并把相關指令傳送給駕駛員，告知駕駛員需要立即停車檢查[3]。

自動化技術在維修汽車故障問題方面也表現出較好效能。過往，汽車行駛階段發生故障時，檢修人員很難在短時間內準確探查到故障位點，故障檢測時耗用大量時間與精力，甚至進行大范圍拆卸、組裝，從某種程度上分析，傳統檢修方法對汽車結構穩定性形成一定損傷。而基于自動化技術開展汽車故障檢修工作，能利用計算機設備精確定位故障點，明顯降低修理時間成本，提高工效，延長汽車的使用年限。

2.3 高效率調控機械系統

駕駛及操控汽車運行狀態過程，駕駛員容易陷入疲勞狀態，這樣就難以保證能精確操控汽車，很可能對車輛造成損傷，情節嚴重時危及駕駛員的生命安全。不合理操控汽車，也會增加能源消耗，同時會形成大量污物污染空氣氣體。將機械控制系統實現自動化，能促進汽車安穩、順利運轉過程，規避了很多繁多且無實用價值的操作。自動化技術可以智能化控制汽車的發動機[4]。例如，增設智能化控制燃油噴射設施，其運行原理就是基于傳感器監測氣缸中混合氣狀態，使發動機的空燃比始終能維持最適狀態，減少油耗量。否則，未能充分燃燒的混合氣將會形成大量積碳，部分會吸附于前氧傳感器表層，降低感應敏捷性，導致ECU無法快捷、準確接收尾氣內氧濃度信號，ECU也無法精確調控噴油量，增加車輛運作階段的油耗量。再如，為整體調控轉速、水溫、油溫等參數，研發智能點火技術，起也能減少能源的耗用量。

2.4 設計汽車機械控制安全系統

保證汽車安穩運行狀態，是控制系統的重要職責，將自動化技術整合至控制系統內，可以在車輛運轉階段，對安全信息及時做出反饋。行車階段若發生危險事故時，安全機制設計系統還能結合危險事故級別，采用差異性的解除方案。

自動化技術整合至控制系統中，能規避汽車加速狀態下有效規避驅動輪打滑問題，汽車緊急剎車環節，若僅依賴踩剎車動作則很難有效規避交通事故，ABS防抱死系統就是為應對以上問題而開發的，該系統能實現全過程調控汽車的剎車力度，即便駕駛員在慌亂中剎車操作欠缺規范性，也能將車輛、人員的損傷程度降至最低[5]。目前大部分車輛安裝了車輛碰撞預警裝置系統可以為駕駛員提供預警信號的功能，若有行人橫穿馬路，那么安裝于汽車保險杠上的超聲波傳感器便會自動檢測與發出警示信號，對駕駛員安全駕駛有一定督促作用。現如今，該種預警技術在福特汽車金牛座、長安CS75等車型中均有較廣泛應用，明顯提升了車輛行駛過程的安全性。

2.5 健全汽車的配電自動化系統

在規劃設計機械控制系統的配電時，一定要整體考慮其應用過程的安全性與可靠性。在配電線路具體設計時，一般會結合線路現實的載荷狀態，基于差異化的補償方法完善配電線路設計水平[6]。比如，在小負荷工況下，推薦使用靜態補償法完善配電線路設計效果;而在重載條件下，推薦使用動態補償法優化設計配電線路。同時，為減少電能的損耗量，降低汽車電力的負載，在設計配電時還需考慮線路電阻形成的影響，電能損耗量和阻值大小存在正相關性。為降低導線電阻值，建議優選性價比較高的材料，以減少線路能耗量，析降低導線電阻，同時選擇性價比較高的材料，減少電能損耗量，優化配電系統。

3 汽車機械控制系統中自動化技術的發展潛力

現如今，我國社會經濟迅猛發展，廣大群眾物質生活水平有很大改善，私家車數目有逐年增長趨勢，這在很大程度推動了中國汽車制造業快速發展進程。經濟全球化大格局下，我國市場經濟發展深度逐漸拓展，國內外汽車制造業競爭白熾化。國內汽車制造業在后續發展階段更應加大自動化技術的應用力度，進而更好的迎合經濟市場的現實運作需求，這樣企業方能在激烈的市場環境中獲得更強大的競爭優勢。尤其是現代汽車市場需求的多元化，提示我國汽車制造業應將自動化技術優勢發揮至最大化，積極朝著智能化、集成化、自動化方向進軍，更好的滿足現代群體的個性化需求，機械控制系統為汽車的重要構成，自動化技術應用水平是影響系統功能發揮程度的主要因素，創新發展自動化技術，一方面能提升汽車可靠性，另一方面對社會經濟安寧、和諧運作也有促進作用，規避各種嚴重交通意外事故。

4 結束語

自動化技術是我國社會經濟、科學技術快速發展中形成的產物，其對機械生產與汽車行業創新發展有很大促進作用。盡管自動化技術在國內各個行業中應用歷程較為短暫，但未來幾年中期發展態勢將會是一片大好，明顯提升汽車制造業的生產效率，明顯降低汽車的生產與管理成本，協助汽車制造企業獲得更高經濟效益。

參考文獻：

[1]袁沛沛.機電自動化中傳感器技術的應用[J].南方農機，2020，51（07）：235-236.

[2]黃瑾媛.論汽車機械控制系統中當代自動化技術的應用[J].湖北農機化，2020（02）：86.

[3]吳金旭，張亞軍，高其虎，等.自動化氣動控制在汽車行業的應用[J].汽車實用技術，2020，45（02）：160-162.

[4]劉雨金.汽車機械控制系統中自動化技術的應用[J].湖北農機化，2019，47（24）：90-91.

[5]梁維澤.自動化技術在汽車機械控制系統中的應用[J].南方農機，2019，50（24）：31.

[6]王連桂.汽車自動化控制的相關設計[J].微型電腦應用，2019，35（11）：154-155+159.