汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

高迎春 張東波

摘要：在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)之中，自動(dòng)化技術(shù)的地位日益突出，在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，主要以傳感器和中央控制這兩大模塊為主，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以使汽車的行駛狀態(tài)被實(shí)時(shí)掌控，從而提高其安全性能，保證駕駛便捷。本文主要討論自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

Abstract： In the auto machine control system， automation technology has become an increasingly important position， in the automotive mechanical control system of the application of automation technology， mainly by the sensors and the central control of the two modules is given priority to， through the application of automation technology can be real-time control of the automobile driving state， so as to improve the safety performance， ensure driving is convenient. This paper mainly discusses the application of automation technology in automotive mechanical control system.

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);汽車;機(jī)械控制系統(tǒng)

Key words： automation technology;car;mechanical control system

中圖分類號(hào)：U464.12;TP273+.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）19-0222-02

0? 引言

近年來(lái)，智能化技術(shù)越來(lái)越完善，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，因此在汽車領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，隨著時(shí)代的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)在人們的日常生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，其中也包括了汽車自動(dòng)化技術(shù)。大幅度提高應(yīng)用水平以后，人們的生活質(zhì)量上升，生產(chǎn)水平提高。采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行掌控，能使汽車的運(yùn)行效率提高，安全性能更加理想，保證汽車運(yùn)行穩(wěn)定能為人們的日常生活提供更多便利。

1? 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的功能體現(xiàn)

自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際上是涉及多門學(xué)科的一個(gè)綜合性學(xué)科，自動(dòng)化技術(shù)提升汽車運(yùn)行效能的優(yōu)勢(shì)特別突出，因此在汽車領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值非常大，汽車機(jī)械控制系統(tǒng)依靠自動(dòng)化技術(shù)，能夠改變汽車的運(yùn)行環(huán)境，提高運(yùn)行效率，確保汽車在安全狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)行。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的自動(dòng)化技術(shù)是汽車控制系統(tǒng)提高工作效率的重要支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)自動(dòng)化工作、智能化工作，能夠降低能耗，能夠促進(jìn)我國(guó)汽車制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提升我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。

1.1 保證行駛安全? 在汽車行駛時(shí)，通常需要結(jié)合相關(guān)的要求，對(duì)于汽車運(yùn)行相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，要想做到這一點(diǎn)，就要應(yīng)用好自動(dòng)化技術(shù)。做好相關(guān)參數(shù)設(shè)定也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，汽車的傳感器模塊，被采集的汽車行駛相關(guān)參數(shù)隨后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成下一步的處理工作，跟標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，來(lái)判斷汽車運(yùn)行狀態(tài)正常與否，如果超出了安全標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)發(fā)出預(yù)警，汽車運(yùn)行狀態(tài)由自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行掌控，汽車運(yùn)行能夠一直保持在安排狀態(tài)下進(jìn)行，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)改善汽車機(jī)械控制系統(tǒng)，能夠使汽車行駛的安全系數(shù)顯著上升，故障的發(fā)生率就越低，駕駛員以及乘坐人員的人身安全就能得到更有效地保證。自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)汽車控制機(jī)械系統(tǒng)各個(gè)部件進(jìn)行掌控，使汽車的安全水平顯著提升，在設(shè)計(jì)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)不同的安全等級(jí)，利用自動(dòng)化技術(shù)，確保安全隱患被最大程度降低，保證能夠在出現(xiàn)特殊情況時(shí)能夠及時(shí)向駕駛員發(fā)出預(yù)警。自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)ζ囆旭偣收线M(jìn)行較為精確的定位，能夠迅速找到錯(cuò)誤的所在，以便及時(shí)解決問(wèn)題，保證汽車和運(yùn)行效率的提高。

1.2 診斷汽車故障? 這些年來(lái)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的功能越來(lái)越完善，由于自動(dòng)化技術(shù)的充分利用，因此才使汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的運(yùn)行越來(lái)越平穩(wěn)，使汽車故障的診斷水平顯著上升，效率提高，質(zhì)量也得到而提升，現(xiàn)在在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，已經(jīng)與以往的自動(dòng)化技術(shù)有了本質(zhì)上的差別，汽車內(nèi)部的自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)械控制系統(tǒng)進(jìn)行高效的信息處理工作，從而及時(shí)判斷出可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，例如汽車行駛的時(shí)候后輪胎的胎壓突然降低，那么其附近的傳感器就會(huì)將胎壓檢測(cè)信號(hào)直接傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，然后向駕駛員發(fā)出預(yù)警，提示駕駛員后胎可能漏氣，為了避免爆胎，駕駛員就會(huì)停車進(jìn)行檢修，這樣就能夠保證汽車運(yùn)行的安全，從而降低安全事故的發(fā)生率，促進(jìn)運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。

2? 汽車機(jī)械控制系統(tǒng)模塊組成

2.1 傳感器? 傳輸器的傳輸有兩種常見(jiàn)形式，節(jié)點(diǎn)傳輸是依據(jù)不同的時(shí)序形成的一種傳輸信號(hào)形式，頻分制傳輸信號(hào)的發(fā)送與其自身的頻率相關(guān)，不會(huì)因?yàn)闀r(shí)序相同導(dǎo)致信號(hào)錯(cuò)亂，其電路構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單，因此故障發(fā)生率也不高，因此在實(shí)際應(yīng)用中，這一傳輸方式應(yīng)用較多。汽車傳感器是汽車中的核心部件，是汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，是實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)，汽車運(yùn)行有關(guān)數(shù)據(jù)被傳感系統(tǒng)收集，然后將這些物理信號(hào)向電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最后發(fā)射到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)一收集，進(jìn)行下一步的處理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再控制汽車的平穩(wěn)運(yùn)行。傳感器系統(tǒng)發(fā)揮監(jiān)測(cè)的作用，采集溫度、濕度、加速度、振動(dòng)等數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，如果傳感器采集到的加速度和距離等數(shù)據(jù)與原定的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)差距較大，就是汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)出現(xiàn)了問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

2.2 中央控制系統(tǒng)? 中央控制系統(tǒng)的核心就是微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)雖然體積不大，但是計(jì)算能力突出，接口也很多，不會(huì)占用汽車大量的空間，但是顯著的信息處理能力，卻能夠保證汽車更好地運(yùn)行，能夠及時(shí)分析傳感器返回的數(shù)據(jù)，并發(fā)出反饋指令調(diào)整汽車的運(yùn)行狀態(tài)。由于微機(jī)上多個(gè)接口能夠與多個(gè)傳感器進(jìn)行銜接，因此可以很好地對(duì)汽車運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行采集，極大地提高了中央控制系對(duì)汽車信息的處理能力和對(duì)汽車運(yùn)行的掌控能力，中央控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ嚨倪\(yùn)行提出一個(gè)合適的方案，同時(shí)利用報(bào)警功能，還能夠保證汽車運(yùn)行的安全性，甚至可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3? 自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 主動(dòng)安全技術(shù)? 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)，能夠促進(jìn)主動(dòng)安全技術(shù)的應(yīng)用水平得以上升，那么也能夠保證汽車高質(zhì)量運(yùn)行。主動(dòng)安全技術(shù)可以在最大程度上避免汽車在運(yùn)行期間發(fā)生故障、產(chǎn)生事故，沒(méi)有自動(dòng)化技術(shù)的支持，那么主動(dòng)安全技術(shù)就形同虛設(shè)，那么就無(wú)法對(duì)于安全主動(dòng)功能進(jìn)行有效設(shè)定，就不能夠保證汽車在出現(xiàn)故障時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行處理，降低事故發(fā)生率，降低事故的破壞程度。在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中，預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和車速控制系統(tǒng)都可以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，用好自動(dòng)化技術(shù)，可以控制剎車距離，避免剎車距離太大，避免汽車在緊急制動(dòng)的時(shí)候，無(wú)法有效控制，結(jié)果出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)使用了自動(dòng)化技術(shù)，因此汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠控制滑動(dòng)率的產(chǎn)生水平，駕駛員不需要反復(fù)踩油門，汽車依然能夠在高速狀態(tài)下安全行駛，預(yù)警系統(tǒng)會(huì)在關(guān)鍵時(shí)刻及時(shí)向運(yùn)動(dòng)員發(fā)出安全提醒，例如行人路過(guò)汽車前方的道路時(shí)，保險(xiǎn)杠附近的超聲波傳感器就會(huì)檢測(cè)到并發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒駕駛員注意避讓，從而保證交通安全水平比較高。實(shí)際上現(xiàn)階段碰撞預(yù)警技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)車型中都得到了深入廣泛的應(yīng)用，很多車輛保險(xiǎn)杠前端都裝有先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，包括了激光雷達(dá)等設(shè)備，能夠很好地進(jìn)行預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制? 應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)改造汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的時(shí)候，還可以使用自動(dòng)化技術(shù)管理發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制問(wèn)題，例如智能化點(diǎn)火裝置就可以自動(dòng)使汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生啟動(dòng)效果，這一裝置能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火的時(shí)候，對(duì)于水溫、轉(zhuǎn)速進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷，從而使汽車自身的耗油量顯著降低，避免浪費(fèi)油料，在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中使用能夠智能完成相關(guān)工作的燃油噴射裝置，也對(duì)汽車的性能有很大的改善作用，傳感器信息能夠被自動(dòng)收集，能夠自動(dòng)判定汽車的混合氣濃度，然后合理地掌控氧氣濃度，就能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，能夠一直維持最佳的工作狀態(tài)，使汽車的整體油耗顯著降低。

3.3 應(yīng)用于汽車底盤控制系統(tǒng)? 在用自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)工作性能的時(shí)候，不能夠忽視汽車底盤控制系統(tǒng)的自動(dòng)化工作水平。底盤控制系統(tǒng)是汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的組成部分，是自動(dòng)化技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用的環(huán)節(jié)。人們通過(guò)引進(jìn)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)使汽車的縱向動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性顯著提升，現(xiàn)在最新的自動(dòng)化控制技術(shù)也能夠保證汽車在行駛的時(shí)候滑移率能夠得到有效控制，能夠?qū)⑵嚨闹苿?dòng)距離變得最短，避免汽車失控。四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)能夠在側(cè)向上對(duì)汽車的動(dòng)態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定性的掌控，能夠保證汽車行駛安全，橫擺角的速度能夠被輪胎的側(cè)偏力等參數(shù)所控制，從而保證汽車的側(cè)向動(dòng)態(tài)性也能夠一直比較穩(wěn)定，利用懸架控制系統(tǒng)能夠保證汽車垂直動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，當(dāng)前我國(guó)使用的半自動(dòng)懸架控制系統(tǒng)，只需要將少量的調(diào)節(jié)量輸入到系統(tǒng)中，就可以實(shí)現(xiàn)懸架系統(tǒng)局部動(dòng)態(tài)特性的控制，從而保證汽車底盤部件能夠變得更加穩(wěn)定，確保汽車的垂直方向上穩(wěn)定性特別理想，并通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、反饋接收到的信息，保證車輛能夠得到高效控制，車輛的運(yùn)行高度智能化，使底盤運(yùn)行越來(lái)越平穩(wěn)，使車輛的安全性能越來(lái)越高，碰撞緩沖系統(tǒng)是現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)最主要的代表性技術(shù)。

4? 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

4.1 缺乏自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才? 任何行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)人才的支持，增加自動(dòng)化技術(shù)人才的數(shù)量、提高其能力，能夠使我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)很好發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)汽車機(jī)械控制方面技術(shù)人員數(shù)量很少，不能夠滿足市場(chǎng)的需求，其文化水平也比較低，不能適應(yīng)越來(lái)越復(fù)雜的市場(chǎng)背景。知識(shí)體系不完善，技能與實(shí)際應(yīng)用有較大差距，影響了汽車行業(yè)特別是機(jī)械控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，只有有關(guān)面向加強(qiáng)這方面的人才的培養(yǎng)，才能夠解決自動(dòng)化技術(shù)人才匱乏的問(wèn)題。

4.2 自動(dòng)化技術(shù)控制的汽車維護(hù)費(fèi)用高? 近年來(lái)我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平提升地很快，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛、越來(lái)越深入，汽車行業(yè)依靠自動(dòng)化技術(shù)，顯著提升了發(fā)展水平，汽車駕駛安全性能、便捷性能顯著提高，但是自動(dòng)化技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，還有一些不理想的情況，影響了自動(dòng)化控制技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的深入應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)雖然非常先進(jìn)，但是當(dāng)前使用自動(dòng)化控制技術(shù)的汽車的維護(hù)費(fèi)用比較高，導(dǎo)致自動(dòng)化控制技術(shù)的深入推廣應(yīng)用受到了一定的影響，不利于汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5? 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)用于汽車機(jī)械控制系統(tǒng)之中，能夠顯著提高汽車的運(yùn)行效能，保證其運(yùn)行的安全性，是促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重要保證，能夠顯著降低能源消耗和提高用戶滿意度，對(duì)于建設(shè)友好型社會(huì)價(jià)值巨大，因此應(yīng)該重視其應(yīng)用，不斷提高應(yīng)用水平。

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