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

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摘要:近年來，駕駛安全逐漸得到了人們的普遍關(guān)注，對(duì)于汽車的需求，不再停留在代步階段，更多用戶更注重安全性、操縱性與經(jīng)濟(jì)性，如何更好地提升整車性能成為了關(guān)鍵。自動(dòng)化技術(shù)作為一種新型技術(shù)形式，可有效節(jié)省成本、降低人工失誤率、減少勞動(dòng)強(qiáng)度。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械控制系統(tǒng)，可有效提升汽車系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步提高汽車系統(tǒng)的整體能源利用效率。

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

0引言

自改革開放以來，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，汽車作為人們?nèi)粘３鲂械闹饕煌üぞ撸殡S經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車保有量直線上升，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013年底，我國(guó)汽車保有量已達(dá)到1．37億輛以上，且該數(shù)值正逐年上漲。在汽車保有量大幅上漲的同時(shí)，交通事故總數(shù)也隨之攀升。駕駛員主觀因素除外，車輛自身安全性能是否良好也是交通事故發(fā)生的主要因素。汽車機(jī)械控制系統(tǒng)是保障汽車安全性能的重要條件之一，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)，可有效提升控制系統(tǒng)的智能化水平，能夠保證汽車運(yùn)行體系的安全性、穩(wěn)定性。為此，研究汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。

1自動(dòng)化技術(shù)的概述

自人類開始勞動(dòng)以來，就一直夢(mèng)想著制造出無需人參與，就可自行完成任務(wù)的勞動(dòng)工具。從而在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)省時(shí)省力的目的，并滿足人們?nèi)粘９ぷ鳌⑸钏琛Ｌ貏e是工業(yè)革命之后，為自動(dòng)化發(fā)展帶來了巨大的動(dòng)力。自動(dòng)化理論最早在《控制論》中被提出，這也是自動(dòng)化技術(shù)誕生的標(biāo)志。作為一門綜合性技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)與系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)等關(guān)系密切，從自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用至今，也在各大領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，自動(dòng)化從廣義上講，可認(rèn)為是在人類生產(chǎn)、生活與管理的一切過程中，利用相應(yīng)技術(shù)裝置與策略，僅通過少量人工干預(yù)或無人工干預(yù)，即可達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的一個(gè)過程，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效降低人體勞動(dòng)強(qiáng)度，或腦力勞動(dòng)，從而進(jìn)一步提升工作效率，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化應(yīng)用范圍越來越多，各行各業(yè)都在大力研發(fā)及利用自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，間接地推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，特別是在制造業(yè)應(yīng)用中，通過自動(dòng)化儀表與集中控制裝置，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的持續(xù)發(fā)展，并能夠大幅提升勞動(dòng)生產(chǎn)率。在此背景下，自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中被賦予了越來越高的定位，在實(shí)現(xiàn)其固有控制、監(jiān)測(cè)等功能的基礎(chǔ)上，自動(dòng)化技術(shù)還能增強(qiáng)能效，改善生產(chǎn)管理水平。

2汽車機(jī)械控制系統(tǒng)分析

2．1傳感器

汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)，在合理運(yùn)用傳感器技術(shù)與其相關(guān)裝置的同時(shí)，可實(shí)時(shí)監(jiān)督、控制汽車運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)傳感器技術(shù)理論要求，汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的傳輸通道共有2種，其一，以時(shí)間節(jié)點(diǎn)為依據(jù)的傳輸通道;其二，以頻分制為依據(jù)的傳輸通道。以上兩種傳輸通道相比，第二種更具優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際運(yùn)用中，該傳輸通道信號(hào)頻率特定，信號(hào)混亂現(xiàn)象較少，同時(shí)具有極低故障率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在應(yīng)用方面范圍更廣。當(dāng)汽車傳感器系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)車輛相關(guān)參數(shù)的作用，如調(diào)節(jié)油溫、輪胎壓力、干濕度、車速等，且利用對(duì)比分析的方式，分析系統(tǒng)參數(shù)與預(yù)設(shè)參數(shù)，從而對(duì)車輛實(shí)時(shí)工況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，為系統(tǒng)調(diào)整提供便利。

2．2中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)是汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的重要組成部分，可對(duì)全車電子系統(tǒng)及附屬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過中央控制系統(tǒng)，駕駛員可對(duì)車輛各個(gè)控制器進(jìn)行控制，如整車車門開關(guān)、音響控制面板等。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到汽車中央控制系統(tǒng)，最主要的體現(xiàn)在于以微型計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成中央控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，相比其他技術(shù)系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)在于接口數(shù)量多、功能多及運(yùn)行穩(wěn)定，可充分滿足各部件控制需求。同時(shí)，在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)有效利用中央控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制精度的有效提升，同時(shí)加快響應(yīng)速度。在整個(gè)系統(tǒng)模塊運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，能夠?qū)ζ噦鞲衅餮b置采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)還具備自動(dòng)報(bào)警作用，當(dāng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)有任何異常問題出現(xiàn)，都會(huì)自動(dòng)響應(yīng)且報(bào)警，及時(shí)告知用戶，從而進(jìn)一步提升整車運(yùn)行效率及安全性能。

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

3．1實(shí)時(shí)監(jiān)控

汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，如數(shù)據(jù)報(bào)表功能的應(yīng)用。數(shù)據(jù)報(bào)表功能的開發(fā)，能夠利用各類系統(tǒng)裝置生成多種信號(hào)參數(shù)，如溫度、壓力及速度等，且利用數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒▽⒏黝愋畔?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給車輛駕駛員，幫助駕駛員及時(shí)了解汽車工作狀況，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車運(yùn)行狀況，從而保證行車安全。為更好地便于理解，筆者決定以汽車輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行分析。在汽車機(jī)械系統(tǒng)中汽車輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)是其極為關(guān)鍵的安全輔助電子裝置。如將壓力、溫度傳感器安裝到汽車輪胎內(nèi)，可在不同運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車的氣壓、溫度等信息，且利用無線射頻技術(shù)，向汽車駕駛室終端傳輸信號(hào)，通過信號(hào)處理，可生成當(dāng)前狀態(tài)下汽車輪胎壓力，如出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況，則會(huì)有報(bào)警信號(hào)自動(dòng)發(fā)出，及時(shí)將異常信息提供給駕駛?cè)藛T，如提示輪胎氣壓過低或滲漏等情況。在設(shè)計(jì)、開發(fā)汽車輪胎壓力監(jiān)控傳感器時(shí)，應(yīng)重視下述問題。如為直接式輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在依托傳感器技術(shù)條件下，能夠?qū)ζ囕喬毫ι梢环N動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制的傳感器系統(tǒng)方案。在溫度信號(hào)與輪胎壓力影響下，微電子機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的敏感單元將有敏感信號(hào)生成，此時(shí)可通過電路檢測(cè)單元，調(diào)整敏感信號(hào)，調(diào)為檢測(cè)的模擬電壓信號(hào)，并將其當(dāng)做傳感器裝置的輸出信號(hào)。在此裝置內(nèi)，主要包括2類敏感單元，第一，微電子機(jī)械系統(tǒng)壓敏電阻。在改變汽車輪胎壓力時(shí)，也會(huì)改變壓力敏感電阻值，同時(shí)，在電路輔助條件下，能夠?qū)⒆兓碾娮栊盘?hào)進(jìn)行模擬電壓輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化。第二，微電子機(jī)械系統(tǒng)溫敏電阻。利用恒流源將電流供應(yīng)給溫敏電阻，從而在改變車輛輪胎溫度的情況下，實(shí)現(xiàn)改變溫度敏感電阻值，誘使兩端電壓發(fā)生一定改變，基于溫度變化，形成和其同步對(duì)應(yīng)的模擬電壓輸出信號(hào)。

3．2排除及診斷故障

自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)條件，其特點(diǎn)為集成性、綜合性等。汽車運(yùn)行過程中故障診斷及排除系統(tǒng)能夠?qū)ζ嚈C(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)的故障做出準(zhǔn)確判斷，且根據(jù)設(shè)定好的處理方法自動(dòng)化進(jìn)行處置，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠克服故障產(chǎn)生后，因車輛持續(xù)運(yùn)行嚴(yán)重?fù)p害汽車機(jī)械控制系統(tǒng)。作為一項(xiàng)高度集成的綜合性技術(shù)，在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能針對(duì)一些突發(fā)問題進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)、排除與診斷，這對(duì)提升汽車運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性極為重要。

4結(jié)語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，汽車成為了人們出行不可或缺的代步工具。為保障駕駛過程中的行車安全，必須重視汽車整體安全性能。汽車機(jī)械控制系統(tǒng)是汽車整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，提高系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)水平，可有效提升整車性能。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械控制系統(tǒng)，不僅能夠提高整車質(zhì)量，還能克服傳統(tǒng)控制模式存在的不足。實(shí)現(xiàn)智能化、集成化，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)汽車機(jī)械行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。

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作者：顧現(xiàn)偉 單位：黃河交通學(xué)院