汽車機械控制系統下自動化控制技術的應用

摘要：機械控制系統作為汽車的核心機構，其工作質量直接決定著汽車本身的運行精度。在技術與設備的不斷更新下，汽車機械控制系統也在向自動化、智能化方向發展?；诖?，文章對汽車機械控制系統的模塊功能進行介紹，對自動化控制技術的應用價值進行解析，并從實時監控、故障診斷、技術發展方向等方面，對汽車機械控制系統下自動化控制技術的應用形式進行研究。

關鍵詞：汽車;機械控制系統;自動化控制技術

0 ?引言

汽車作為重要的交通工具，在道路體系的建設下，為人們出行帶來極大的便利。隨著人們生活經濟水平的不斷提升，對汽車的各項性能需求也逐漸加大，在此種定向需求下，間接推動著技術的融合型發展。在自動化控制技術的應用下，為汽車各項組件提供智能化操作平臺，在內部電子電路體系的建設下，不僅可增強汽車系統的智能功用，還為汽車監測與維修提供精準的數據信息，便于維修人員的檢修。而在自動化控制技術的發展下，可將汽車機械控制系統的各項聯動機構有效整合，為汽車制造產業、維修產業等提供有效助力。

1 ?汽車機械控制系統的模塊功能介紹

1.1 傳感器模塊

汽車中傳感器構件是汽車各項執行行為的基準，其分布于汽車的各個部位，對各項指令所產生的行為進行監管，然后依托于內部電子信息傳輸路徑將傳感器所捕捉到的信息反饋到主操控界面中，進而對汽車當前面臨的狀態進行分析。例如，汽車倒車雷達是現代化汽車中最基本的傳感裝置，當汽車執行倒車指令時，傳感器將對車尾部的環境進行監控，當車身后部的一定距離內存在障礙物時，則傳感器將對主操控系統進行信息反饋，提醒駕駛人員。傳感器在對信息進行傳輸時，需具備時效性，對汽車所面臨的某一個維度信息進行正確衡量，然后將信息傳輸到與傳感器相對應的模塊系統，此類信息服務模式多以頻段傳輸為主，對節點信息進行記錄與存儲，進而達到系統監控目的。

1.2 配電模塊

汽車在啟動、運行、制動過程中，一般以電子線路的連接形式為主，尤其是在汽車智能化時代的到來下，內部電子設施逐漸增多，增大汽車系統的電子管控難度。配電模塊則類似于一個集成化操控單元，通過對汽車運行過程中產生的電子信息進行分析，然后依據總電操控模式對內部各項信息行為進行合理分配，保證各項電子設備荷載的穩定性。如系統內的電子設備終端負載量較小時，則系統將自動進行靜態電量補償，維系設備本身運行的穩定性。

1.3 電源模塊

當前新能源電力汽車尚未普及，傳統的燃油汽車仍作為市場的主力。電源是汽車機械控制系統運行的基準，電源系統內部的供電穩定性，決定著汽車控制系統運行的精度與質量。從機械控制系統本身來講，其屬于一個集成化操控模塊，電源則需對多個系統機構進行供電，以滿足汽車行駛需求。

2 ?自動化控制技術在汽車機械控制系統的重要性解析

2.1 系統調節

自動化控制技術涵蓋范圍較廣，如機電技術、信息技術、電子技術等屬于自動化控制技術的一個分支。對于汽車機械控制系統來講，機械構件、電子構件的結合是系統運行的根本，而自動化控制技術則是為機械與電子之間搭建一個溝通橋梁，將車輛運行過程中產生的數據信息進行整合，然后依據汽車的運行行為將信息及時傳輸到各個部件之中，保證各項機構可精準的執行指令程序，進而滿足汽車的運行需求。

2.2 軟件設計

隨著自動化控制技術的發展，在汽車控制系統中得到廣泛的運用，在自動化操控體系下，控制軟件與機械系統的結合，為汽車增添更多的智能化操控形式，同時在軟件指令的操控下，可精準的執行某一項信息指令服務，進而令系統可精準的執行各類操控程序。

2.3 自動化功能

自動化功能的建設是為傳統工作程序提供相應信息支持路徑，當信息在自檢過程中，發現系統存在相應的漏洞時，則將及時發出指令，令駕駛員了解汽車存在的故障。如發動機、車輛指示燈、胎壓、制動系統出現問題時，均可在儀表盤上進行信息展示。

3 ?汽車機械控制系統下自動化控制技術的應用

3.1 實時監控

汽車機械控制系統在運行過程中，是以駕駛人員的操控指令需求為基準，通過精準化的執行某一項指令，令駕駛員及時認知到汽車當前所面臨的問題。如汽車在啟動時，內部傳感器部件將對汽車各項構件運行信息進行檢索，然后依據汽車交互界面將信息反饋到駕駛員面前。如汽車在怠速狀態下的轉速值、溫度值等，在指示燈的顯示下，駕駛員可對各類信息進行精準查驗，方便后續操控指令的執行。如某一項故障指示燈處于常亮狀態，駕駛員將對汽車運行狀態有一個初步的了解，然后制定相應的舉措來對可能出現的風險進行有效規避。在整個內控監管體系中，自動化控制技術將對系統運行起到監督作用，在實時監管下，如汽車本身出現危險問題，則將及時向駕駛人員發出警醒作用，而汽車防撞擊預警則是目前最基礎的運用形式。如無人汽車在駕駛過程中，其需要外部傳感器對路況信息進行及時分析，當汽車前方、側方存在障礙物時，傳感器將對外部信息進行采集，及時回傳到中央處理系統內，然后系統依據自身車速對各項自動駕駛行為進行調節，以適應當前路況的行駛需求。此類數據信息的高效率處理是以自動化技術為平臺，對各類信息資源進行精準查驗，此過程信息處理應保證及時性、有效性、精準性，才可令無人駕駛汽車在行駛過程中及時調整自身的駕駛行為。

以胎壓自檢系統為例，現階段，大部分汽車具備胎壓監測功能，其作為機械控制系統中的一個基礎環節，系統在輔助過程中，主要是對外部監測信息進行處理，然后依托于內部模塊監測基準信息，與實測信息進行比對，以此來獲得與之對應的數據值誤差，然后再依據汽車行駛狀態最終確定故障的發生機理。自動控制技術在其中的應用，主要是以溫度、壓力監測裝置為主，通過傳感器對氣壓內部信息進行監測，然后再將信號回傳到汽車與駕駛者的交互界面中。

在對自動化胎壓監測系統進行設計時，應考慮到傳感裝置本身的工作特性，其工作溫度占有的值量跨度較大，一般在15～130℃之間，如在北方冬天的室外則溫度將在-28～130℃之間，傳感裝置在工作過程中，應在高溫、低溫下進行自動切換，且當溫度差較大時，將不會影響傳感裝置的測量精度。同時，傳感裝置是安置于輪胎內部的，在輪胎進行轉動時，將受到偏離心力的作用，為此，傳感裝置本身應具有堅固的特性，傳感裝置拆卸難度較大，為保證其可發揮最大的功能效用，應保證裝置自身的低功耗、高穩定性的特點。

胎壓監測系統在傳感裝置的支持下，可對汽車本身的運行行為進行有效監控，監測系統在電源單元的支持下，將傳感裝置檢測到信息傳輸到敏感單元、監測單元內部，然后依據系統內的信息檢測形式，將信號進行精準識別，然后再依據電路檢測信息，模擬內部電壓信號值，進而測得相應的數據信息值。胎壓監測系統中的敏感單元與監測單元屬于微電子線路的一種，其在運行過程中，采用敏阻值效應對電路本身進行輔助控制，當內部電子信傳輸到阻值單元內部時，如信號超出阻值單元可承受的最大值量時，將發出相應的預警，然后經由電壓信號展現到交互界面上。

3.2 故障診斷

汽車智能化發展成為當前主流趨勢，而與之相對應的機械控制系統，則內部工作機理將呈現出復雜的工序。而自動化控制技術在進行內部檢測時，是結合及計算機網絡平臺，對內部電子線路的信息進行自檢，內部系統展現出的集成性則是自動化控制技術的檢測基準。通過內部線路的自動化檢測對汽車存在的故障信息進行逐一檢測，然后依據系統中的異常信息，將信息與基準參數進行比對，如參數檢測誤差信息較大時，則將信息反饋到與之相對應的單元模塊內，進而保證系統整體工作的完整性。自動化控制技術在對機械控制系統進行檢測時，可依據故障類型來做出合理的系統自檢，并自動處理故障。如手動檔汽車在長時間低檔高速運行的狀態下，汽車發動機的溫度將過高，同時也將加大缸體積碳的風險，當駕駛員進行熄火處理時，汽車所有的設備元件將處于停止工作的狀態，而此時系統內部自檢功能，在電源切斷前將進行系統檢測，當發現車輛發動機處于異常狀態時，則將啟動相應的工作指令程序，對發動機進行降溫處理，此時即便是車輛處于熄火狀態時，依然可以聽到發動機冷卻風扇工作時發出的聲響。從技術角度來看，其安全性、穩定性、集成性等優勢，令自動化控制技術占據較大的應用空間，同時也為汽車駕駛人員提供安全保障。

3.3 預期發展方向分析

就我國目前的經濟發展態勢來講，自動化控制技術的發展是屬于一種社會需求型技術產物，其不僅是以生產力為基礎，更是將各類信息功能與自動化功能進行整合，以此來為技術領域提供新的發展方向。對于汽車機械控制系統來講，自動化控制技術也不僅僅是以當前的信號傳輸、故障診斷等為主，其仍存在較多的應用價值。鑒于此，應依據系統本身來最大限度的拓展自動化控制技術的應用價值，如在現有的無人駕駛技術上進行不斷完善，通過添加人工智能系統，將神經網絡算法與控制技術進行深度融合，確保在獲取外部信息時，系統內部可及時作出響應，然后依據既定的駕駛模式對信息進行綜合反饋，以提升駕駛質量。

4 ?結語

綜上所述，汽車產品的出現，極大解決人們出行困難的問題，在人們需求的逐漸加大下，汽車領域的發展模式也圍繞智能化、自動化開展。作為汽車核心機構的機械控制系統來講，在自動化控制技術的應用下，可對機構內部進行高效率控制，極大降低信息傳遞的時延性，進而將汽車運行中存在的故障問題及時傳遞到儀表盤中，令駕駛員及維修人員對車輛的故障進行及時診斷，保證車輛的正常運行。

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作者簡介：張利虎（1986-），男，四川雅安人，講師，本科，巴中職業技術學院，研究方向為機械制造及自動化。