當(dāng)代汽車機械控制系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

王域丞

重慶大學(xué)弘深學(xué)院機械實驗班 重慶市 400044

1 引言

公輸班是春秋戰(zhàn)國時期有名的機關(guān)術(shù)家，他制造的木鳥被這樣評價：“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下”。由此可以看出我國在古時就已經(jīng)對自動化技術(shù)有了很好的發(fā)展，而且隨著時間的推移，自動化技術(shù)在我國也在不斷的發(fā)展，隨著我國的改革開放，國外許多優(yōu)秀而先進的自動化技術(shù)也逐漸被我國自動化研究人員所學(xué)習(xí)，比如近代西方工業(yè)革命瓦特改良的蒸汽機等等。然后發(fā)展到了現(xiàn)代，就進入了21世紀計算機自動化控制時代，自動化技術(shù)不再是一個神秘的事物，自動化技術(shù)慢慢進入了人們的視野，并且在人們的生活中大放異彩。而汽車行業(yè)作為一個需要被精密控制的行列，同樣進入了智能、精準、便捷、高效的自動化行列。應(yīng)用了自動化技術(shù)的汽車機械控制系統(tǒng)從根本上大大的提升了駕駛員的駕駛體驗，不僅對汽車的穩(wěn)定性和安全性都有極大的提高，而且還能保證汽車的運行效率的提高和減少汽車運行的能量消耗。雖然，自動化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用獲得了人們極好的口碑，但對于自動化技術(shù)的進一步研究與開發(fā)不可就此止步。自動化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用還有極大的可發(fā)展和可開拓的空間。本文將從當(dāng)代的自動化技術(shù)進行分析，探索和思考在汽車機械控制系統(tǒng)中如何更好的改進和創(chuàng)新現(xiàn)有的自動化技術(shù)，從而達到提高汽車行業(yè)對于自動化的使用水平，加速汽車機械控制系統(tǒng)的發(fā)展。

2 汽車機械控制系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用和技術(shù)分析

自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在汽車行業(yè)中具有一定的實際經(jīng)驗，這項技術(shù)主要著重于對汽車的運行過程進行控制，通過與日新月異的計算機技術(shù)相結(jié)合，對汽車的機械系統(tǒng)進行科學(xué)合理的自動控制，達到提高汽車行駛過程中的穩(wěn)定性和安全性的目的。因為計算機在一定的條件下，對汽車機械控制系統(tǒng)指令式的操作比人類的手動操作具有更可靠的準確性和科學(xué)性，并且具有更多的靈活性和多功能性，所以對于自動化在汽車機械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以說是發(fā)展空間十分之大的。而且計算機的精確計算有時候能達到人力無法達到的水平，對汽車行駛過程中遇到的突發(fā)狀況也能更好更完美的運用科學(xué)的方式進行迅速處理，從而保證不會造成交通堵塞等問題。所以說，未來汽車行業(yè)的發(fā)展必然是越來越多的向自動化控制技術(shù)靠攏，對于現(xiàn)如今配備了自動化控制機械系統(tǒng)的汽車，已經(jīng)可以逐步的將老式的汽車淘汰?，F(xiàn)在的汽車機械系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)，主要集中在對汽車的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和對收到的故障信息、影響行駛安全的危險信息進行處理。[1]

2.1 對汽車的信息進行監(jiān)測、反饋和處理

汽車的自動化應(yīng)用很大程度地依賴于計算機技術(shù)，而計算機技術(shù)的應(yīng)用，對汽車行駛過程中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，故障信息等能有效的進行準確的監(jiān)測并且及時給駕駛員汽車當(dāng)前狀態(tài)的反饋。人們在行車過程中，遇到交通事故或者汽車出現(xiàn)故障的情況都是不可避免的，那么這時候，人們就不可能在行駛過程中用自己的眼睛和耳朵對汽車的具體故障部位和故障原因進行診斷，因為人的眼睛和耳朵容易判斷失誤，而判斷失誤往往是造成悲劇發(fā)生的主要原因。自動化技術(shù)通過將傳感器遍布汽車各個關(guān)鍵的部位，有效地感知汽車的各個機械系統(tǒng)是否處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，然后再通過車上的線路反饋到顯示屏上。而且，汽車自動化機械控制系統(tǒng)的中樞又能通過一定的計算對故障進行準確的處理，防止汽車行駛過程中出現(xiàn)對駕駛員的生命安全問題有威脅的情況。比如ABS防抱死系統(tǒng)，汽車在行駛過程中遇到需要緊急剎車的情況時，如果僅僅只靠人力的踩剎車，往往很難做出精確有效的處理，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。那么就出現(xiàn)了配備ABS防抱死系統(tǒng)的汽車，ABS防抱死系統(tǒng)可以有效的保證駕駛員的安全，它能夠根據(jù)實際情況相應(yīng)的增大或者減少剎車力度和控制汽車的整個剎車過程，避免汽車因為錯誤的剎車操作造成車毀人亡的悲劇。汽車自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅能在汽車行駛過程中監(jiān)測汽車的運行信息，而且在汽車出現(xiàn)故障進行修理的過程中，也能夠起到一定的作用。以往的汽車發(fā)生故障問題，往往很難精準定位，導(dǎo)致維修人員需要花費大量的時間去檢測故障，有時候還需要對汽車進行大規(guī)模拆卸，這對汽車車身的穩(wěn)定性有一定程度的破壞性損傷。而現(xiàn)在新型的自動化汽車只要將汽車連接上電腦就能夠準確地定位到故障部位，減少了修理的時間和無意義拆卸造成的損壞，有效的保證了汽車的使用壽命。

2.2 對汽車的機械系統(tǒng)進行高效控制

汽車的行駛過中，如果僅僅依靠人力進行控制，即使是經(jīng)驗豐富的駕駛員也難以避免出現(xiàn)行車力度過度或者不到位的情況。比如有時候剎車和油門的控制不到位，不僅會造成能耗的增多，而且還會造成污染氣體大量排放的，同時還會對汽車造成一定程度的損傷。而汽車機械控制系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得汽車在行駛過程中更加平穩(wěn)與流暢，避免了許多復(fù)雜而又無意義的操作。同時，保證汽車處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，大大降低了故障發(fā)生的概率。[2]自動化還被應(yīng)用在發(fā)動機自動控制上，這使得汽車有更多的自動化的功能，比如方便安全的智能點火技術(shù)，由中樞系統(tǒng)對汽車的油溫，水溫，轉(zhuǎn)速等的控制和汽車的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行判斷然后采取相應(yīng)的科學(xué)合理的措施，從而達到減少能耗的目的。還有智能化控制燃油噴射的功能，如果僅僅只靠機械系統(tǒng)難以達到每次氣缸內(nèi)的混合氣都接近最佳的空燃比。而通過傳感器進行監(jiān)測的自動化控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)氣缸內(nèi)混合氣的比例進行合適的合理的調(diào)整，使得發(fā)動機的運轉(zhuǎn)處于極佳的狀態(tài)，降低了能源的消耗和浪費并減少不正常的混合氣空燃比造成的爆缸現(xiàn)象對發(fā)動機造成損耗的現(xiàn)象。

2.3 對汽車進行完善的自動化配電

汽車機械控制系統(tǒng)的配電設(shè)計必須具有可靠性和適用性的特點，以求達到提高車輛在運轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性，以及保障駕駛員生命財產(chǎn)安全的目的。在進行實際的配電設(shè)計時，需要根據(jù)汽車的具體標準設(shè)計能夠滿足汽車機械負荷需求的配電，使用靜態(tài)補償?shù)姆绞皆谪摵奢^小的情況下優(yōu)化配電線路，使用動態(tài)補償?shù)姆绞綄ω摵奢^大的部分進行優(yōu)化。同時，在保證系統(tǒng)有充足的電力供給時選擇合適的電力線路補償方式，使得配電線路中能夠減少電能的消耗與損失，減輕汽車電網(wǎng)系統(tǒng)中電力的負載。因為電流在線路中會對電阻做功，所以實際的線路還會因為對電阻做功產(chǎn)生一定的損耗。所以在進行配電設(shè)計時需要考慮到這個方面的影響：電阻越大對電流損耗越大。所以需要合適的線路材料減少電阻，以求電流最小的損耗。所以說過，根據(jù)各種影響線路的因素進行的配電設(shè)計，才能更好的對配電系統(tǒng)進行優(yōu)化，達到使用需要與設(shè)計標準。

3 汽車機械系統(tǒng)自動化控制的重要性和基本控制原理模塊

計算機應(yīng)用在汽車機械系統(tǒng)中使得汽車邁向了更加智能化信息化的時代。其一，汽車產(chǎn)生或存儲的信息能夠在控制系統(tǒng)的局域網(wǎng)中方便快捷的自動化流通。駕駛員根據(jù)自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的工作方式向系統(tǒng)發(fā)出指令，系統(tǒng)中樞對駕駛員的指令進行處理后再傳送到局域網(wǎng)，從而對汽車進行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在許多汽車都有配備聲控系統(tǒng)，人們只需要發(fā)出聲音指令，就可以控制車輛，比如通過語音可以自如地開啟和關(guān)閉汽車的車載空調(diào)，還能對空調(diào)的參數(shù)進行調(diào)整。其二，設(shè)計和使用汽車中樞計算機的系統(tǒng)軟件，通過計算機的精確性和高效性的功能，可以極大地提高汽車的運轉(zhuǎn)效率和可靠性，同時也使得汽車控制系統(tǒng)更加智能化集成化。自動化控制系統(tǒng)主要有以下兩種模塊分布：（1）傳感器信息模塊。主要的功能是監(jiān)測汽車各個部分的運行狀態(tài)，然后收集信息反饋到系統(tǒng)中樞，然后再由系統(tǒng)中樞經(jīng)過信息處理之后對汽車發(fā)出指令。（2）汽車機械系統(tǒng)控制模塊。這一部分是根據(jù)汽車中樞計算機收集整理汽車的運轉(zhuǎn)信息之后發(fā)出的指令，對汽車進行自動化的控制與操作。[3]

4 結(jié)語

總而言之，汽車機械系統(tǒng)的自動化控制就是為了在自動化程度越來越高的當(dāng)代社會中，滿足人們出行中對汽車的穩(wěn)定性、可靠性和便捷性的需要。同時解決汽車和環(huán)境保護之間的矛盾，降低燃油的惡性消耗，減少污染物的排放，達到節(jié)能環(huán)保的目的。本文對當(dāng)代的汽車機械控制系統(tǒng)的自動化技術(shù)進行了探析，將自動化技術(shù)在當(dāng)代的發(fā)展情況進行分析解析，認為雖然目前的自動化技術(shù)在汽車機械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)一定程度上滿足了人們的部分需求，但是汽車自動化控制仍有廣闊的發(fā)展前景，需要相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員不懈的努力。