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

馮華

河南省安陽鋼鐵建設(shè)有限責(zé)任公司 河南 安陽 455004

引言

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。

1 汽車機(jī)械控制系統(tǒng)分析

1.1 傳感器

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。

1.2 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。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車控制中的主要應(yīng)用

2.1 設(shè)備自動(dòng)控制

為簡(jiǎn)化駕駛員的操作，閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用到汽車之中?？刂葡到y(tǒng)裝有大量傳感器，可采集汽車行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后將其傳送到汽車控制計(jì)算機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)以做出正確指令。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，駕駛員只需要下達(dá)或輸入簡(jiǎn)單的指令，或通過智能語音系統(tǒng)發(fā)出語音指令，控制系統(tǒng)就會(huì)指導(dǎo)整個(gè)汽車系統(tǒng)運(yùn)行。

2.2 設(shè)備故障診斷與警告

汽車的結(jié)構(gòu)變得越來越智能化。為防止單個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障影響其他機(jī)電結(jié)構(gòu)，同時(shí)準(zhǔn)確判斷出故障發(fā)生的部件和類型，從而幫助駕駛員和維修人員及時(shí)有效地進(jìn)行故障評(píng)估，在汽車的一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中，需增加自動(dòng)化的程度和零件。通過安裝傳感器和其他監(jiān)控裝置，可實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車各個(gè)部件的工作狀態(tài)。一旦汽車的關(guān)鍵設(shè)備或部件發(fā)生故障或工作異常，傳感器將向控制中心發(fā)送異常信號(hào)，控制中心收到信號(hào)后及時(shí)采取拉響警報(bào)或緊急制動(dòng)等保護(hù)措施，確保車輛的安全。

2.3 智能汽車

交通事故的發(fā)生一般都是人為因素引起的，比如駕駛員走神、疲勞駕駛、酒駕等，很少會(huì)有因汽車故障而發(fā)生的事故。智能車輛是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多級(jí)駕駛輔助等功能于一體的綜合系統(tǒng)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)以及人工智能技術(shù)等有機(jī)結(jié)合起來，是一種復(fù)合型高技術(shù)綜合體。在家用汽車上安裝這些高科技手段，像雷達(dá)、傳感器、倒車影像及控制器等設(shè)備，把人、路、車3個(gè)主要因素結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)信息交互，讓汽車具有一定的智能化和感知力，能夠自動(dòng)對(duì)車輛的安全和危險(xiǎn)狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，使車輛在智能化下達(dá)到目的地，最終把駕駛員替換下來。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車控制中的發(fā)展

3.1 集成化

在嵌入式系統(tǒng)和局域網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步的前提下，數(shù)據(jù)總線技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，為機(jī)械自動(dòng)化的集成化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也使得汽車控制系統(tǒng)朝著集成化方向發(fā)展成為了必然趨勢(shì)。比如，之前汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器分別時(shí)由兩個(gè)系統(tǒng)控制，可對(duì)其進(jìn)行集成，集合成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，再比如，以制動(dòng)、牽引、防滑為主要目的三個(gè)控制系統(tǒng)可利用總線集成為一個(gè)制動(dòng)控制系統(tǒng)，控制器對(duì)汽車發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行接收、運(yùn)算、控制，并對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而保證車輛的行駛控制性能。

3.2 智能化

近年來，諸多學(xué)者致力于對(duì)汽車智能化汽車的研究，汽車廠商也致力于開發(fā)智能化汽車。汽車控制的自動(dòng)化發(fā)展離不開智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn)與完善，而智能交通系統(tǒng)的開發(fā)又與電子、衛(wèi)星等多個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉融合，在汽車行駛的過程中，智能交通系統(tǒng)借助于衛(wèi)星導(dǎo)航和全球衛(wèi)星系統(tǒng)能夠?qū)⒙窙r、天氣等內(nèi)容實(shí)時(shí)反饋給架勢(shì)人員，并自動(dòng)規(guī)劃合理的路線，保證汽車駕駛的效率。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)必朝著網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)發(fā)展，這也帶動(dòng)著汽車控制技術(shù)朝著這一個(gè)方向應(yīng)用。電控器件在汽車上的應(yīng)用便是汽車控制技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的一個(gè)重要應(yīng)用?，F(xiàn)階段，汽車應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展以分布式控制系統(tǒng)基礎(chǔ)，結(jié)合每個(gè)汽車上所搭載電子網(wǎng)絡(luò)，融合成為一個(gè)新的、大規(guī)模的汽車網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換。在這個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每個(gè)汽車都保持獨(dú)立，及時(shí)處理汽車遇到的問題，而在需要時(shí)則會(huì)主動(dòng)收集數(shù)據(jù)，為該車提供必要的服務(wù)，從而提高汽車網(wǎng)絡(luò)的可靠性、降低汽車網(wǎng)絡(luò)化成本。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的汽車控制系統(tǒng)只是為了保證汽車各個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)內(nèi)容，更像是汽車結(jié)構(gòu)的替補(bǔ)，而現(xiàn)階段，汽車控制系統(tǒng)完成上述任務(wù)的基礎(chǔ)上，能夠保障汽車駕駛安全，提高汽車駕駛智能化。如今，汽車電子技術(shù)正處在一個(gè)高速發(fā)展的階段，且隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車控制系統(tǒng)還會(huì)朝著集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向繼續(xù)進(jìn)步，隨著智能化技術(shù)的提高以及人們對(duì)智能化工具的需要，各大汽車研發(fā)廠商以及科技公司都在研發(fā)更加智能化的設(shè)備并將其有機(jī)地應(yīng)用在汽車上，以提高汽車的舒適性和安全性。