自動化技術在汽車機械控制中的應用實踐

張鵬

摘 要：在當前的經濟全球化背景下，汽車生產商以及相關的企業想要與時俱進，必須要隨著市場的需求進行改變。自動化技術是當前人們普遍重視的新技術，汽車生產企業需要積極發展先進的自動化技術，不斷提高汽車機械控制效率，提高控制系統的穩定性與時效性，并在確保汽車生產質量的情況下降低成本，以創造出最大的經濟效益。

關鍵詞：自動化技術;汽車控制;實踐應用

0 引言

如今在人們的生產和生活中，許多行業都應用了自動化技術，自動化技術是一種全方位的綜合性技術，它與很多科學技術有著密切的關聯，如控制理論、計算機技術等。其中控制理論、計算機技術的應用和影響也是最大的。在汽車行業，將自動化技術引入發展，可以提高汽車的運行效率、汽車能耗等，同時也為汽車的安全運行保駕護航，對汽車制造業的長遠發展具有非常重要的意義。

1 自動化技術概述

自動化技術具有較強的綜合性，與控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術和自動控制等有著緊密聯系，涉及的工具有ANN、DCS、HMI、SCADA和PLC等。追溯自動化技術的發展歷史可知，自動化技術的原型為反饋控制機制，應用在搭風車的風帆上，并且在1745年被埃德蒙·李申請了專利;1788年瓦特改良蒸汽機的問世，標志著自動化技術進入新的發展階段，且以離心調速裝置的形式應用于蒸汽機中;20世紀40年代，在美國數學家維納等人的努力下，自動調節、計算機和通信技術的開始滲透與自動化技術之中;20世紀60年代，在復雜的工業生產過程、航空及航天技術等領域的發展，自動化技術水平實現了大幅度提升;進入21世紀后，自動化技術逐步走進計算機自動設計中，且占據著重要地位。自動化技術在汽車機械控制系統中的運用，具有處理汽車故障、保障安全行車、提高信息保密性和完善自動配電技術等優勢，這對汽車行業和社會發展來說將會是重要的里程碑。

2 控制系統的主要模塊分類

2.1 傳感器模塊

傳感器遍布在汽車控制系統中，汽車的控制效果呈現是通過傳感器來完成的。隨著自動化技術在汽車機械控制系統中的發展，可以在傳感器技術的基礎上實現對汽車運行狀態的實時監控，同時還可以通過多種方式進行信號傳輸，將監控信息傳遞到控制系統。①以時間順序作為傳輸的節點;②以頻率差為依據進行信息傳輸。對比以上兩種傳輸方式，以頻率差為依據的更具優勢。汽車機械控制系統在實際工作中，信號頻率是固定的，出現混亂的現象極少，更容易實現自動化控制效果，而且這種方式出現故障的幾率很小，在應用上更為簡單方便。

2.2 中央控制系統模塊

在傳感器模塊之后，最為重要的零部件就是中央控制系統模塊。如果傳感器是對數據進行收集，那么中央控制系統模塊最為主要的工作就是將收集到的信息進行統一的處理和集中的存儲。而且如果在收集到的數據與日常數據有一定差距，或者是超出了先前規定的正常范圍內，中央控制系統模塊就會針對性地進行警報提示，而后對數據進行分析。另外在必要的時候，中央控制系統模塊還可以針對當前汽車控制的狀況提出一定的解決對策。總的來說中央控制系統模塊就是汽車機械控制系統自動化技術最為核心的部分也是整個自動化技術的大腦和控制中心。

2.3 電流管理模塊

電源管理模塊是在自動化技術的前提下實施的。因為在汽車機械控制系統中引入自動化技術的模塊有很多，而每個模塊需求的電流也不相同，對電流性質、電壓等需求都不同，想要在汽車機械控制系統中全面實現自動化，配備電流管理模塊是必不可少的。根據各模塊對電量的需求度來建立電流管理模塊，該模塊是自動化系統運行的基礎保障。各個模塊只有在電流充足的情況下，才可以平穩運行，進一步提升汽車的使用感。

3 實踐應用

3.1 處理汽車故障

傳統的汽車底盤由于涉及的零部件十分復雜，所以在汽車出現故障的時候，對整個底盤進行檢修非常困難，十分考驗后期維修人員的專業素養以及職業素質。但是對汽車底盤的零部件進行系統化自動化的分類之后，在汽車出現相關問題時。就可以針對性的了解是哪一個模塊出現了故障，并且進行針對性的故障檢查和維修。而且各個模塊之間相對獨立，在具體的維修以及更換過程之中也降低了難度。總體而言，自動化有利于底盤部件產品的故障檢查和維修工作。而且它在一定程度上提升了相關汽車生產企業的售后服務和保障，側面提升了企業的競爭力和軟實力。

3.2 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。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。

3.3 保證汽車行駛期間的安全性

自動化技術在汽車機械控制系統中應用的主要目的之一是保障行車的安全性與穩定性，只有滿足這一標準才能符合消費者對汽車的切實需求。若想提高行車安全，就要將安全系統構建在汽車自動控制系統中。汽車自動安全系統中，最關鍵的能力之一便是信息反饋能力，系統反饋的信息是自動保護得以有效實現的基礎條件。而要想將這一功能達成，那么就需要保障相關工作人員具有充足的專業技能及經驗，以便為汽車行車提供最大化的安全保障。另外，汽車控制系統在反饋各個信息時，在提供安全保護的同時，還能實施多項安全保護措施，只有這樣才能為駕駛員的人身安全提供全方位的保護，進而減小因外界因素引發的傷害，全面提升汽車的安全性能。若想達到這一目的，就要注重 PLC 系統中多種 I/O 模塊的合理運用。從汽車行業如今的發展來看，汽車安全系統是全人類關注的熱點話題，不但與社會有關汽車方面的需求相符合，同時也與消費者有關汽車方面的需求相適應。如果汽車的各項性能能夠滿足大眾的多樣化需求，便能在激烈的市場競爭中站穩腳步，最大限度服務人們的生活與工作。

4 結束語

當前隨著私家車不斷進行發展，自動化技術的利用，也是私家車向著智能化方向發展的一個主要趨勢之一。這其實是私家車發展的必然方向，因為越來越自動化智能化的系統，可以為駕駛員提供更為便利的駕駛體驗，讓居民的出行更加方便。但是目前我國在汽車機械控制系統自動化技術上仍舊處于起步階段，也在不斷向西方借鑒先進的發展經驗，仍舊存在著非常多的問題。這些也需要汽車以及自動化相關的技術人員和研究人員不斷進行研究和技術突破將汽車控制系統上應用的自動化技術不斷進行發展和更新，為汽車未來的發展打下更加堅實的基礎。

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