機械自動化技術(shù)在汽車控制中的應用

魏星雷，亓俊國

（荊州理工職業(yè)學院，湖北荊州 434000）

0 引言

近年來，隨著人們生活水平的不斷提升，汽車在我國的普及程度越來越高，但是相較于過去而言，人們現(xiàn)在對汽車的安全以及性能也有了更高的要求。在機械自動化技術(shù)快速發(fā)展的背景下，汽車控制系統(tǒng)也更加趨于智能化、集成化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，以此來促進汽車安全性與舒適性的提高，這樣既能滿足現(xiàn)如今人們的實際需求，也可以有效提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，從而為汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。

1 機械自動化技術(shù)在汽車控制中的應用價值

1.1 節(jié)能環(huán)保

如圖1 所示，這是一種以機械自動化技術(shù)為基礎的汽車智能控制負荷傳感液壓裝置運行流程。汽車在運行的過程中，其液壓泵所輸出的壓力和實際的負載壓力相同，并輸出一定的能量，確保液壓泵所輸出等功率和汽車運行負載相一致，這樣不僅可以優(yōu)化配置不同裝置多執(zhí)行機構(gòu)的流量分配，也可以有效降低功率的損耗，使汽車更加環(huán)保與節(jié)能。

圖1 汽車智能控制負荷傳感液壓裝置運行流程

1.2 優(yōu)化汽車運行的性能

機械自動化技術(shù)被應用于汽車控制系統(tǒng)之中，可以對運行過程中發(fā)動機的功率進行設定。根據(jù)汽車實際的運行情況，可以選擇手動與自動兩種不同的模式，另外還能夠?qū)⑵囘\行的模式劃分為標準、經(jīng)濟及動力等3 種，滿足不同情況下汽車控制系統(tǒng)的需求，促使汽車實際運行的環(huán)保性和經(jīng)濟性提升。如果是一般的電控發(fā)動系統(tǒng)可編程，選擇動力運行模式時，汽車處于高負荷運行的狀態(tài)下，汽車發(fā)動系統(tǒng)則是高功率運行。如果處于經(jīng)濟運行模式下，汽車則是處于低功率的運行狀態(tài)下。而當汽車選擇標準運行模式，那么汽車發(fā)動機的功率則是處于中功率的運行狀態(tài)。這樣汽車的運行性能可以在一定程度上得到優(yōu)化。

1.3 提升汽車運行安全

在應用機械自動化技術(shù)的汽車上，發(fā)動機的運行會根據(jù)汽車的實際負載和運行狀態(tài)來調(diào)節(jié)和控制飛輪與車速等轉(zhuǎn)矩，以此來達到高速運行小轉(zhuǎn)矩動力輸出及低速運行大轉(zhuǎn)矩動力輸出。根據(jù)不同的汽車控制系統(tǒng)，安裝相應的故障自動監(jiān)測及診斷系統(tǒng)，利用聽覺與視覺結(jié)合，利用液晶顯示屏或監(jiān)測儀，這樣就可以對汽車運行系統(tǒng)實現(xiàn)三級預警，使得汽車診斷效率和故障監(jiān)測效率得到了提升，同時在汽車的自動化控制系統(tǒng)中安裝遙感裝置與GPS，可以對汽車的運行位置進行動態(tài)掌握，保障了汽車在實際運行過程中的安全性和穩(wěn)定性。

2 機械自動化技術(shù)在汽車控制中的應用

2.1 中央控制系統(tǒng)

汽車控制的關鍵部分即中央控制系統(tǒng)，它具有反應迅速的特點。是自動化技術(shù)和機械技術(shù)的有效融合，而傳感器技術(shù)是中央控制系統(tǒng)實現(xiàn)主要功能的關鍵，在汽車的監(jiān)控系統(tǒng)之中，傳感系統(tǒng)可以實施監(jiān)測汽車在運行過程中的情況，并利用傳感器技術(shù)將實際的情況進行傳輸，由故障監(jiān)測系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)進行判斷和解決，以此來確保汽車的運行安全。作為汽車整個系統(tǒng)的重要組成部分，中央控制系統(tǒng)的作用有2 個方面：①預警汽車運行中可能出現(xiàn)的故障；②實時反饋汽車的運行情況。而自動化技術(shù)被有效應用于中央控制系統(tǒng)之后，可以促進汽車駕駛的快速性和準確性。如果汽車在實際的運行過程中出現(xiàn)故障，中央控制系統(tǒng)就會自動分析和處理故障信息，并反饋相應的解決辦法，從而使駕駛?cè)藛T和車輛的安全得到保障。通常汽車在實際的運行過程中會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)信息，如速度、耗油量以及里程等，通過在汽車中進行數(shù)據(jù)采集設備的安裝，能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車實際運行情況的監(jiān)測，并對比汽車正常狀態(tài)下的運行情況，由駕駛者進行判斷，有效保證了車輛和人員的安全。

2.2 智能技術(shù)監(jiān)測汽車運行狀態(tài)

智能制造技術(shù)是機械自動化技術(shù)在汽車控制應用中發(fā)揮著重要作用，當前智能化設備已經(jīng)成為汽車中不可或缺的內(nèi)容。例如，車輛監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)，其構(gòu)成是由多個子系統(tǒng)完成，包括了數(shù)據(jù)傳輸、傳感以及采集系統(tǒng)等。這種技術(shù)的應用，能夠及時提醒駕駛員，避免駕駛?cè)藛T出現(xiàn)違規(guī)操作，并且可以在汽車發(fā)生故障時為駕駛者與檢修人員提供參考。同時，在汽車控制中應用機械自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)對汽車運行所產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的收集與分析，這樣駕駛者就可以根據(jù)分析結(jié)果來判斷汽車的運行安全，極大程度降低了汽車運行中故障發(fā)生的概率。

2.3 汽車電子裝置的應用

汽車電子裝置是機械自動化技術(shù)應用于汽車控制中的又一個重要組成部分，如常見的電子控制噴油裝置。當前，電子控制噴油裝置已經(jīng)被廣泛應用于汽車噴射系統(tǒng)當中，以往機電混合式或者機械式的燃油噴射系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)如今汽車發(fā)展的需求。電子控制噴油裝置，能夠自動控制噴油量，使發(fā)動機可以在最佳狀態(tài)下持續(xù)運轉(zhuǎn)，不僅保證了運行的穩(wěn)定性，也有節(jié)能的效果。這種噴油裝置主要是利用芯片處理器，將所收集和整理好的數(shù)據(jù)信息進行分析，并編程存儲于處理器中，而在實際運行中會利用汽車中各類傳感器進行工作，使的發(fā)動機能夠穩(wěn)定持續(xù)運行。除此之外，還有其他的一些電子裝置也被廣泛應用于汽車控制系統(tǒng)當中，促進了其自動化的水平提升。

3 機械自動化技術(shù)在汽車控制中的發(fā)展

目前，各行業(yè)領域?qū)C械自動化技術(shù)的應用都非常重視，在一定程度上影響著行業(yè)的發(fā)展。對于汽車行業(yè)而言，機械自動化技術(shù)的有效應用影響著汽車控制技術(shù)的進步，也是促進汽車控制系統(tǒng)自動化發(fā)展的關鍵?？梢灶A見，未來汽車控制系統(tǒng)的發(fā)展將主要有3 個方向。

3.1 集成化

隨著局域網(wǎng)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的進一步發(fā)展，使得數(shù)據(jù)總線技術(shù)的發(fā)展得到了推動，這為機械自動化的集成化發(fā)展提供了良好的條件，也使得集成化成為汽車控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。例如，過去汽車的變速器和發(fā)動機一般是由兩個不同的系統(tǒng)進行控制，可對此進行集成變?yōu)閯恿鲃酉到y(tǒng)。集成化的實現(xiàn)，能夠有效提升汽車在運行過程中的控制性能，是駕駛者操作更加便捷和準確。

3.2 智能化

計算機技術(shù)近些年來快速發(fā)展，這在一定程度上促進了汽車控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展，目前很多汽車廠商已經(jīng)開始致力于開發(fā)智能化汽車。智能交通系統(tǒng)出現(xiàn)與完善是汽車控制系統(tǒng)自動化的重要內(nèi)容，而對此的開發(fā)會涉及到衛(wèi)星、電子等多個學科，智能化的實現(xiàn)，汽車就可以在實際的運行當中及時獲取到路況及天氣信息，并合理規(guī)劃運行路線，促進汽車運行效率的提升。

3.3 網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡化技術(shù)的發(fā)展為汽車控制技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，電控器件的應用就是網(wǎng)絡化發(fā)展的重要里程碑。目前，分布式控制系統(tǒng)是汽車應用網(wǎng)絡化發(fā)展的基礎，其根據(jù)每個汽車上的電子網(wǎng)絡，形成一個比較大規(guī)模的汽車網(wǎng)絡，以此來進行數(shù)據(jù)快速交換的實現(xiàn)，以此來降低汽車的網(wǎng)絡化成本。

4 結(jié)束語

對于我國機械制造行業(yè)的發(fā)展來說，自動化技術(shù)的發(fā)展至關重要，不僅為社會的生產(chǎn)生活提供了便利，也保障了人們的生命財產(chǎn)安全，是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要影響因素。而自動化技術(shù)對汽車機械控制系統(tǒng)而言，可以有效提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并降低汽車的能耗，提升汽車的運行效率，對汽車企業(yè)經(jīng)濟效益的提高有著重要意義，在實際的應用中顯示出了良好的價值。不過，根據(jù)機械自動化技術(shù)當前的發(fā)展來看，還有很多地方需要相關的技術(shù)人員對此進行改善，并加強對此的推廣和應用，才可以促進我國機械制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。