汽车机械控制系统下自动化控制技术的应用

摘要：机械控制系统作为汽车的核心机构，其工作质量直接决定着汽车本身的运行精度。在技术与设备的不断更新下，汽车机械控制系统也在向自动化、智能化方向发展。基于此，文章对汽车机械控制系统的模块功能进行介绍，对自动化控制技术的应用价值进行解析，并从实时监控、故障诊断、技术发展方向等方面，对汽车机械控制系统下自动化控制技术的应用形式进行研究。

关键词：汽车;机械控制系统;自动化控制技术

0  引言

汽车作为重要的交通工具，在道路体系的建设下，为人们出行带来极大的便利。随着人们生活经济水平的不断提升，对汽车的各项性能需求也逐渐加大，在此种定向需求下，间接推动着技术的融合型发展。在自动化控制技术的应用下，为汽车各项组件提供智能化操作平台，在内部电子电路体系的建设下，不仅可增强汽车系统的智能功用，还为汽车监测与维修提供精准的数据信息，便于维修人员的检修。而在自动化控制技术的发展下，可将汽车机械控制系统的各项联动机构有效整合，为汽车制造产业、维修产业等提供有效助力。

1  汽车机械控制系统的模块功能介绍

1.1 传感器模块

汽车中传感器构件是汽车各项执行行为的基准，其分布于汽车的各个部位，对各项指令所产生的行为进行监管，然后依托于内部电子信息传输路径将传感器所捕捉到的信息反馈到主操控界面中，进而对汽车当前面临的状态进行分析。例如，汽车倒车雷达是现代化汽车中最基本的传感装置，当汽车执行倒车指令时，传感器将对车尾部的环境进行监控，当车身后部的一定距离内存在障碍物时，则传感器将对主操控系统进行信息反馈，提醒驾驶人员。传感器在对信息进行传输时，需具备时效性，对汽车所面临的某一个维度信息进行正确衡量，然后将信息传输到与传感器相对应的模块系统，此类信息服务模式多以频段传输为主，对节点信息进行记录与存储，进而达到系统监控目的。

1.2 配电模块

汽车在启动、运行、制动过程中，一般以电子线路的连接形式为主，尤其是在汽车智能化时代的到来下，内部电子设施逐渐增多，增大汽车系统的电子管控难度。配电模块则类似于一个集成化操控单元，通过对汽车运行过程中产生的电子信息进行分析，然后依据总电操控模式对内部各项信息行为进行合理分配，保证各项电子设备荷载的稳定性。如系统内的电子设备终端负载量较小时，则系统将自动进行静态电量补偿，维系设备本身运行的稳定性。

1.3 电源模块

当前新能源电力汽车尚未普及，传统的燃油汽车仍作为市场的主力。电源是汽车機械控制系统运行的基准，电源系统内部的供电稳定性，决定着汽车控制系统运行的精度与质量。从机械控制系统本身来讲，其属于一个集成化操控模块，电源则需对多个系统机构进行供电，以满足汽车行驶需求。

2  自动化控制技术在汽车机械控制系统的重要性解析

2.1 系统调节

自动化控制技术涵盖范围较广，如机电技术、信息技术、电子技术等属于自动化控制技术的一个分支。对于汽车机械控制系统来讲，机械构件、电子构件的结合是系统运行的根本，而自动化控制技术则是为机械与电子之间搭建一个沟通桥梁，将车辆运行过程中产生的数据信息进行整合，然后依据汽车的运行行为将信息及时传输到各个部件之中，保证各项机构可精准的执行指令程序，进而满足汽车的运行需求。

2.2 软件设计

随着自动化控制技术的发展，在汽车控制系统中得到广泛的运用，在自动化操控体系下，控制软件与机械系统的结合，为汽车增添更多的智能化操控形式，同时在软件指令的操控下，可精准的执行某一项信息指令服务，进而令系统可精准的执行各类操控程序。

2.3 自动化功能

自动化功能的建设是为传统工作程序提供相应信息支持路径，当信息在自检过程中，发现系统存在相应的漏洞时，则将及时发出指令，令驾驶员了解汽车存在的故障。如发动机、车辆指示灯、胎压、制动系统出现问题时，均可在仪表盘上进行信息展示。

3  汽车机械控制系统下自动化控制技术的应用

3.1 实时监控

汽车机械控制系统在运行过程中，是以驾驶人员的操控指令需求为基准，通过精准化的执行某一项指令，令驾驶员及时认知到汽车当前所面临的问题。如汽车在启动时，内部传感器部件将对汽车各项构件运行信息进行检索，然后依据汽车交互界面将信息反馈到驾驶员面前。如汽车在怠速状态下的转速值、温度值等，在指示灯的显示下，驾驶员可对各类信息进行精准查验，方便后续操控指令的执行。如某一项故障指示灯处于常亮状态，驾驶员将对汽车运行状态有一个初步的了解，然后制定相应的举措来对可能出现的风险进行有效规避。在整个内控监管体系中，自动化控制技术将对系统运行起到监督作用，在实时监管下，如汽车本身出现危险问题，则将及时向驾驶人员发出警醒作用，而汽车防撞击预警则是目前最基础的运用形式。如无人汽车在驾驶过程中，其需要外部传感器对路况信息进行及时分析，当汽车前方、侧方存在障碍物时，传感器将对外部信息进行采集，及时回传到中央处理系统内，然后系统依据自身车速对各项自动驾驶行为进行调节，以适应当前路况的行驶需求。此类数据信息的高效率处理是以自动化技术为平台，对各类信息资源进行精准查验，此过程信息处理应保证及时性、有效性、精准性，才可令无人驾驶汽车在行驶过程中及时调整自身的驾驶行为。

以胎压自检系统为例，现阶段，大部分汽车具备胎压监测功能，其作为机械控制系统中的一个基础环节，系统在辅助过程中，主要是对外部监测信息进行处理，然后依托于内部模块监测基准信息，与实测信息进行比对，以此来获得与之对应的数据值误差，然后再依据汽车行驶状态最终确定故障的发生机理。自动控制技术在其中的应用，主要是以温度、压力监测装置为主，通过传感器对气压内部信息进行监测，然后再将信号回传到汽车与驾驶者的交互界面中。

在对自动化胎压监测系统进行设计时，应考虑到传感装置本身的工作特性，其工作温度占有的值量跨度较大，一般在15～130℃之间，如在北方冬天的室外则温度将在-28～130℃之间，传感装置在工作过程中，应在高温、低温下进行自动切换，且当温度差较大时，将不会影响传感装置的测量精度。同时，传感装置是安置于轮胎内部的，在轮胎进行转动时，将受到偏离心力的作用，为此，传感装置本身应具有坚固的特性，传感装置拆卸难度较大，为保证其可发挥最大的功能效用，应保证装置自身的低功耗、高稳定性的特点。

胎压监测系统在传感装置的支持下，可对汽车本身的运行行为进行有效监控，监测系统在电源单元的支持下，将传感装置检测到信息传输到敏感单元、监测单元内部，然后依据系统内的信息检测形式，将信号进行精准识别，然后再依据电路检测信息，模拟内部电压信号值，进而测得相应的数据信息值。胎压监测系统中的敏感单元与监测单元属于微电子线路的一种，其在运行过程中，采用敏阻值效应对电路本身进行辅助控制，当内部电子信传输到阻值单元内部时，如信号超出阻值单元可承受的最大值量时，将发出相应的预警，然后经由电压信号展现到交互界面上。

3.2 故障诊断

汽车智能化发展成为当前主流趋势，而与之相对应的机械控制系统，则内部工作机理将呈现出复杂的工序。而自动化控制技术在进行内部检测时，是结合及计算机网络平台，对内部电子线路的信息进行自检，内部系统展现出的集成性则是自动化控制技术的检测基准。通过内部线路的自动化检测对汽车存在的故障信息进行逐一检测，然后依据系统中的异常信息，将信息与基准参数进行比对，如参数检测误差信息较大时，则将信息反馈到与之相对应的单元模块内，进而保证系统整体工作的完整性。自动化控制技术在对机械控制系统进行检测时，可依据故障类型来做出合理的系统自检，并自动处理故障。如手动档汽车在长时间低档高速运行的状态下，汽车发动机的温度将过高，同时也将加大缸体积碳的风险，当驾驶员进行熄火处理时，汽车所有的设备元件将处于停止工作的状态，而此时系统内部自检功能，在电源切断前将进行系统检测，当发现车辆发动机处于异常状态时，则将启动相应的工作指令程序，对发动机进行降温处理，此时即便是车辆处于熄火状态时，依然可以听到发动机冷却风扇工作时发出的声响。从技术角度来看，其安全性、稳定性、集成性等优势，令自动化控制技术占据较大的应用空间，同时也为汽车驾驶人员提供安全保障。

3.3 预期发展方向分析

就我国目前的经济发展态势来讲，自动化控制技术的发展是属于一种社会需求型技术产物，其不仅是以生产力为基础，更是将各类信息功能与自动化功能进行整合，以此来为技术领域提供新的发展方向。对于汽车机械控制系统来講，自动化控制技术也不仅仅是以当前的信号传输、故障诊断等为主，其仍存在较多的应用价值。鉴于此，应依据系统本身来最大限度的拓展自动化控制技术的应用价值，如在现有的无人驾驶技术上进行不断完善，通过添加人工智能系统，将神经网络算法与控制技术进行深度融合，确保在获取外部信息时，系统内部可及时作出响应，然后依据既定的驾驶模式对信息进行综合反馈，以提升驾驶质量。

4  结语

综上所述，汽车产品的出现，极大解决人们出行困难的问题，在人们需求的逐渐加大下，汽车领域的发展模式也围绕智能化、自动化开展。作为汽车核心机构的机械控制系统来讲，在自动化控制技术的应用下，可对机构内部进行高效率控制，极大降低信息传递的时延性，进而将汽车运行中存在的故障问题及时传递到仪表盘中，令驾驶员及维修人员对车辆的故障进行及时诊断，保证车辆的正常运行。

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作者简介：张利虎（1986-），男，四川雅安人，讲师，本科，巴中职业技术学院，研究方向为机械制造及自动化。