汽车机械控制系统中自动化技术的整合运用研究

谢振

摘 要：现如今，机械生产朝着自动化、智能化方向发展，将自动化技术应用于汽车机械控制系统中，不仅能为客户创造较多便利条件，同时系统运行安全性、稳定性可以得到根本保障。文章在阐述基于自动化技术的系统功能模块基础上，较为详细的探究自动化技术在汽车运行状态监控、诊断与排除故障、调控机械系统、控制安全系统设计等诸多方面的应用，并探究其未来几年的自动化技术的发展潜力。

关键词：汽车 机械控制系统 自动化技术 应用策略

自动化技术是以计算机技术为基础的一种新科技，也是从现代科学领域中发展而来的一种崭新学科，现如今该项技术已融合至多个领域中，给人们生产、生活均创造很大便利条件。机械控制系统设计中积极采用自动化技术，将是该类系统未来发展的主流方向，自动化技术能促进系统功能升级改造过程，为人们提供更优质的服务，协助汽车制造行业创造更高的经济效益。汽车现代化迎合了新时代发展的潮流，也是落实节能减排的重要举措之一，在汽车行业内推广自动化技术具有战略性意义。

1 基于自动化技术的系统功能分析

1.1 中央控制系统

该系统是以微型计算机技术为支撑建设的，微型计算机有运行状态安稳、功能多样化及接口数目可扩展等诸多优点，能够较好的满足不同操作水平驾驶员的现实操控需求。将中央控制系统用于汽车机械控制系统设计领域中，可以明显的提升控制系统的响应快捷性与控制准确度。中央控制系统自体运转阶段，能有效、全面的处置传感器采集到的各种数据资料，若形成任何异常情况，则将会通过中央控制系统报警功能快速动作，从根本上保证车辆的安稳运转状态，提升汽车的安全性能[1]。

1.2 传感器

传感器为机械控制系统的重要组成部分，驾驶人员通过传感器采集的信息能实时了解到汽车真实的运转状态，传感器有一定监控功能。将传感器整合至控制系统设计过程中，期通过两种形式传送信息，一是基于频分制的传导路径，基于该类路径传送资料能减少信号混淆情况发生率，主要是由于其持有特定的信号频率，且其故障率发生率还处于较低水平，结构样式也有简洁化特征，为检查、维修等工作开展创造了很大便利条件，这是其广泛应用的重要原因之一;第二种是依照时间传输信息。利用自动化技术设计出的传感器系统，能较有效的监测、调控汽车轮胎压力、行驶速度、油箱温度油及干湿度等诸多指标，将实际监测到的数据和预设参数做比较分析，进而更全面的了解汽车运行状态，更精确的做出变化和调整。

2 自动化技术在汽车机械控制系统中实践应用

2.1 实时监控汽车的运转状况

大量生产实践表明[2]，自动化技术运用到汽车控制系统中，，能明显降低人力、物力的耗用量，强化各项检测流程的简洁性，以上是促进控制系统安稳、有效运行的重要基础。自动化技术可以全面、精准感知汽车内各系统的运转状态，判断起是否存有异常，针对采获到的信息，与系统预设标准参数做对比，若确定其偏差超出限定值，则系统会自动触动报警设施，通过仪表或者显示屏提醒驾驶员。比如，系统能精确的将汽车压力、温度及速度等诸多信息传递给驾驶员，协助他们动态化了解与掌握车辆真实的运转状态，及时做出有关决策，力争将安全事故发生率降至最低。

2.2 诊断与排除系统故障

自动化技术是一种集成度较高的科技，整合至汽车运行中，能精确辨识出系统故障位点，早期判断潜在的故障类型，结合前期设定好的处理办法，智能化解除。自动化技术应用阶段，能较明显的强化控制系统监测、诊断及排除部分意外状况，使汽车安稳运行过程获得强大的技术支持。比如，装配了直接胎压监测系统的车辆，若汽车运转阶段右侧前轮胎压下降时，则安設于右前轮内传感器就会将检测时采集的信号智能传送给机械控制系统，比较实际胎压和标准胎压值，若实测胎压超出设定的上限值，系统则将会传递出预警信号，解读成因，比如可能是车轮漏气造成的，并把相关指令传送给驾驶员，告知驾驶员需要立即停车检查[3]。

自动化技术在维修汽车故障问题方面也表现出较好效能。过往，汽车行驶阶段发生故障时，检修人员很难在短时间内准确探查到故障位点，故障检测时耗用大量时间与精力，甚至进行大范围拆卸、组装，从某种程度上分析，传统检修方法对汽车结构稳定性形成一定损伤。而基于自动化技术开展汽车故障检修工作，能利用计算机设备精确定位故障点，明显降低修理时间成本，提高工效，延长汽车的使用年限。

2.3 高效率调控机械系统

驾驶及操控汽车运行状态过程，驾驶员容易陷入疲劳状态，这样就难以保证能精确操控汽车，很可能对车辆造成损伤，情节严重时危及驾驶员的生命安全。不合理操控汽车，也会增加能源消耗，同时会形成大量污物污染空气气体。将机械控制系统实现自动化，能促进汽车安稳、顺利运转过程，规避了很多繁多且无实用价值的操作。自动化技术可以智能化控制汽车的发动机[4]。例如，增设智能化控制燃油喷射设施，其运行原理就是基于传感器监测气缸中混合气状态，使发动机的空燃比始终能维持最适状态，减少油耗量。否则，未能充分燃烧的混合气将会形成大量积碳，部分会吸附于前氧传感器表层，降低感应敏捷性，导致ECU无法快捷、准确接收尾气内氧浓度信号，ECU也无法精确调控喷油量，增加车辆运作阶段的油耗量。再如，为整体调控转速、水温、油温等参数，研发智能点火技术，起也能减少能源的耗用量。

2.4 设计汽车机械控制安全系统

保证汽车安稳运行状态，是控制系统的重要职责，将自动化技术整合至控制系统内，可以在车辆运转阶段，对安全信息及时做出反馈。行车阶段若发生危险事故时，安全机制设计系统还能结合危险事故级别，采用差异性的解除方案。

自动化技术整合至控制系统中，能规避汽车加速状态下有效规避驱动轮打滑问题，汽车紧急刹车环节，若仅依赖踩刹车动作则很难有效规避交通事故，ABS防抱死系统就是为应对以上问题而开发的，该系统能实现全过程调控汽车的刹车力度，即便驾驶员在慌乱中刹车操作欠缺规范性，也能将车辆、人员的损伤程度降至最低[5]。目前大部分车辆安装了车辆碰撞预警装置系统可以为驾驶员提供预警信号的功能，若有行人横穿马路，那么安装于汽车保险杠上的超声波传感器便会自动检测与发出警示信号，对驾驶员安全驾驶有一定督促作用。现如今，该种预警技术在福特汽车金牛座、长安CS75等车型中均有较广泛应用，明显提升了车辆行驶过程的安全性。

2.5 健全汽车的配电自动化系统

在规划设计机械控制系统的配电时，一定要整体考虑其应用过程的安全性与可靠性。在配电线路具体设计时，一般会结合线路现实的载荷状态，基于差异化的补偿方法完善配电线路设计水平[6]。比如，在小负荷工况下，推荐使用静态补偿法完善配电线路设计效果;而在重载条件下，推荐使用动态补偿法优化设计配电线路。同时，为减少电能的损耗量，降低汽车电力的负载，在设计配电时还需考虑线路电阻形成的影响，电能损耗量和阻值大小存在正相关性。为降低导线电阻值，建议优选性价比较高的材料，以减少线路能耗量，析降低导线电阻，同时选择性价比较高的材料，减少电能损耗量，优化配电系统。

3 汽车机械控制系统中自动化技术的发展潜力

现如今，我国社会经济迅猛发展，广大群众物质生活水平有很大改善，私家车数目有逐年增长趋势，这在很大程度推动了中国汽车制造业快速发展进程。经济全球化大格局下，我国市场经济发展深度逐渐拓展，国内外汽车制造业竞争白炽化。国内汽车制造业在后续发展阶段更应加大自动化技术的应用力度，进而更好的迎合经济市场的现实运作需求，这样企业方能在激烈的市场环境中获得更强大的竞争優势。尤其是现代汽车市场需求的多元化，提示我国汽车制造业应将自动化技术优势发挥至最大化，积极朝着智能化、集成化、自动化方向进军，更好的满足现代群体的个性化需求，机械控制系统为汽车的重要构成，自动化技术应用水平是影响系统功能发挥程度的主要因素，创新发展自动化技术，一方面能提升汽车可靠性，另一方面对社会经济安宁、和谐运作也有促进作用，规避各种严重交通意外事故。

4 结束语

自动化技术是我国社会经济、科学技术快速发展中形成的产物，其对机械生产与汽车行业创新发展有很大促进作用。尽管自动化技术在国内各个行业中应用历程较为短暂，但未来几年中期发展态势将会是一片大好，明显提升汽车制造业的生产效率，明显降低汽车的生产与管理成本，协助汽车制造企业获得更高经济效益。

参考文献：

[1]袁沛沛.机电自动化中传感器技术的应用[J].南方农机，2020，51（07）：235-236.

[2]黄瑾媛.论汽车机械控制系统中当代自动化技术的应用[J].湖北农机化，2020（02）：86.

[3]吴金旭，张亚军，高其虎，等.自动化气动控制在汽车行业的应用[J].汽车实用技术，2020，45（02）：160-162.

[4]刘雨金.汽车机械控制系统中自动化技术的应用[J].湖北农机化，2019，47（24）：90-91.

[5]梁维泽.自动化技术在汽车机械控制系统中的应用[J].南方农机，2019，50（24）：31.

[6]王连桂.汽车自动化控制的相关设计[J].微型电脑应用，2019，35（11）：154-155+159.