機械自動化技術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，另外還能夠將汽車運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)來調節(jié)和控制飛輪與車速等轉矩，以此來達到高速運行小轉矩動力輸出及低速運行大轉矩動力輸出。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。是自動化技術和機械技術的有效融合，而傳感器技術是中央控制系統(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，從而使駕駛人員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，能夠實現(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 智能技術監(jiān)測汽車運行狀態(tài)

智能制造技術是機械自動化技術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容。例如，車輛監(jiān)控技術系統(tǒng)，其構成是由多個子系統(tǒng)完成，包括了數(shù)據(jù)傳輸、傳感以及采集系統(tǒng)等。這種技術的應用，能夠及時提醒駕駛員，避免駕駛人員出現(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，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，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 機械自動化技術在汽車控制中的發(fā)展

目前，各行業(yè)領域對機械自動化技術的應用都非常重視，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，機械自動化技術的有效應用影響著汽車控制技術的進步，也是促進汽車控制系統(tǒng)自動化發(fā)展的關鍵。可以預見，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)技術和嵌入式系統(tǒng)的進一步發(fā)展，使得數(shù)據(jù)總線技術的發(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)絡化技術的發(fā)展為汽車控制技術的發(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 結束語

對于我國機械制造行業(yè)的發(fā)展來說，自動化技術的發(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)機械自動化技術當前的發(fā)展來看，還有很多地方需要相關的技術人員對此進行改善，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。