自动化技术在汽车机械控制中的应用实践

张鹏

摘 要：在当前的经济全球化背景下，汽车生产商以及相关的企业想要与时俱进，必须要随着市场的需求进行改变。自动化技术是当前人们普遍重视的新技术，汽车生产企业需要积极发展先进的自动化技术，不断提高汽车机械控制效率，提高控制系统的稳定性与时效性，并在确保汽车生产质量的情况下降低成本，以创造出最大的经济效益。

关键词：自动化技术;汽车控制;实践应用

0 引言

如今在人们的生产和生活中，许多行业都应用了自动化技术，自动化技术是一种全方位的综合性技术，它与很多科学技术有着密切的关联，如控制理论、计算机技术等。其中控制理论、计算机技术的应用和影响也是最大的。在汽车行业，将自动化技术引入发展，可以提高汽车的运行效率、汽车能耗等，同时也为汽车的安全运行保驾护航，对汽车制造业的长远发展具有非常重要的意义。

1 自动化技术概述

自动化技术具有较强的综合性，与控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术和自动控制等有着紧密联系，涉及的工具有ANN、DCS、HMI、SCADA和PLC等。追溯自动化技术的发展历史可知，自动化技术的原型为反馈控制机制，应用在搭风车的风帆上，并且在1745年被埃德蒙·李申请了专利;1788年瓦特改良蒸汽机的问世，标志着自动化技术进入新的发展阶段，且以离心调速装置的形式应用于蒸汽机中;20世纪40年代，在美国数学家维纳等人的努力下，自动调节、计算机和通信技术的开始渗透与自动化技术之中;20世纪60年代，在复杂的工业生产过程、航空及航天技术等领域的发展，自动化技术水平实现了大幅度提升;进入21世纪后，自动化技术逐步走进计算机自动设计中，且占据着重要地位。自动化技术在汽车机械控制系统中的运用，具有处理汽车故障、保障安全行车、提高信息保密性和完善自动配电技术等优势，这对汽车行业和社会发展来说将会是重要的里程碑。

2 控制系统的主要模块分类

2.1 传感器模块

传感器遍布在汽车控制系统中，汽车的控制效果呈现是通过传感器来完成的。随着自动化技术在汽车机械控制系统中的发展，可以在传感器技术的基础上实现对汽车运行状态的实时监控，同时还可以通过多种方式进行信号传输，将监控信息传递到控制系统。①以时间顺序作为传输的节点;②以频率差为依据进行信息传输。对比以上两种传输方式，以频率差为依据的更具优势。汽车机械控制系统在实际工作中，信号频率是固定的，出现混乱的现象极少，更容易实现自动化控制效果，而且这种方式出现故障的几率很小，在应用上更为简单方便。

2.2 中央控制系统模块

在传感器模块之后，最为重要的零部件就是中央控制系统模块。如果传感器是对数据进行收集，那么中央控制系统模块最为主要的工作就是将收集到的信息进行统一的处理和集中的存储。而且如果在收集到的数据与日常数据有一定差距，或者是超出了先前规定的正常范围内，中央控制系统模块就会针對性地进行警报提示，而后对数据进行分析。另外在必要的时候，中央控制系统模块还可以针对当前汽车控制的状况提出一定的解决对策。总的来说中央控制系统模块就是汽车机械控制系统自动化技术最为核心的部分也是整个自动化技术的大脑和控制中心。

2.3 电流管理模块

电源管理模块是在自动化技术的前提下实施的。因为在汽车机械控制系统中引入自动化技术的模块有很多，而每个模块需求的电流也不相同，对电流性质、电压等需求都不同，想要在汽车机械控制系统中全面实现自动化，配备电流管理模块是必不可少的。根据各模块对电量的需求度来建立电流管理模块，该模块是自动化系统运行的基础保障。各个模块只有在电流充足的情况下，才可以平稳运行，进一步提升汽车的使用感。

3 实践应用

3.1 处理汽车故障

传统的汽车底盘由于涉及的零部件十分复杂，所以在汽车出现故障的时候，对整个底盘进行检修非常困难，十分考验后期维修人员的专业素养以及职业素质。但是对汽车底盘的零部件进行系统化自动化的分类之后，在汽车出现相关问题时。就可以针对性的了解是哪一个模块出现了故障，并且进行针对性的故障检查和维修。而且各个模块之间相对独立，在具体的维修以及更换过程之中也降低了难度。总体而言，自动化有利于底盘部件产品的故障检查和维修工作。而且它在一定程度上提升了相关汽车生产企业的售后服务和保障，侧面提升了企业的竞争力和软实力。

3.2 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。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。

3.3 保证汽车行驶期间的安全性

自动化技术在汽车机械控制系统中应用的主要目的之一是保障行车的安全性与稳定性，只有满足这一标准才能符合消费者对汽车的切实需求。若想提高行车安全，就要将安全系统构建在汽车自动控制系统中。汽车自动安全系统中，最关键的能力之一便是信息反馈能力，系统反馈的信息是自动保护得以有效实现的基础条件。而要想将这一功能达成，那么就需要保障相关工作人员具有充足的专业技能及经验，以便为汽车行车提供最大化的安全保障。另外，汽车控制系统在反馈各个信息时，在提供安全保护的同时，还能实施多项安全保护措施，只有这样才能为驾驶员的人身安全提供全方位的保护，进而减小因外界因素引发的伤害，全面提升汽车的安全性能。若想达到这一目的，就要注重 PLC 系统中多种 I/O 模块的合理运用。从汽车行业如今的发展来看，汽车安全系统是全人类关注的热点话题，不但与社会有关汽车方面的需求相符合，同时也与消费者有关汽车方面的需求相适应。如果汽车的各项性能能够满足大众的多样化需求，便能在激烈的市场竞争中站稳脚步，最大限度服务人们的生活与工作。

4 结束语

当前随着私家车不断进行发展，自动化技术的利用，也是私家车向着智能化方向发展的一个主要趋势之一。这其实是私家车发展的必然方向，因为越来越自动化智能化的系统，可以为驾驶员提供更为便利的驾驶体验，让居民的出行更加方便。但是目前我国在汽车机械控制系统自动化技术上仍旧处于起步阶段，也在不断向西方借鉴先进的发展经验，仍旧存在着非常多的问题。这些也需要汽车以及自动化相关的技术人员和研究人员不断进行研究和技术突破将汽车控制系统上应用的自动化技术不断进行发展和更新，为汽车未来的发展打下更加坚实的基础。

参考文献：

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