馮華

河南省安陽鋼鐵建設(shè)有限責任公司 河南 安陽 455004

引言

汽車機械控制系統(tǒng)是保障汽車安全性能的重要條件之一，將自動化技術(shù)應(yīng)用到汽車機械控制系統(tǒng)內(nèi)，可有效提升控制系統(tǒng)的智能化水平，能夠保證汽車運行體系的安全性、穩(wěn)定性。

1 汽車機械控制系統(tǒng)分析

1.1 傳感器

根據(jù)傳感器技術(shù)理論要求，汽車機械控制系統(tǒng)的傳輸通道共有2種，其一，以時間節(jié)點為依據(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，在實際運用中，該傳輸通道信號頻率特定，信號混亂現(xiàn)象較少，同時具有極低故障率，且結(jié)構(gòu)簡單，在應(yīng)用方面范圍更廣。當汽車傳感器系統(tǒng)應(yīng)用自動化技術(shù)時，可實現(xiàn)自動調(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)，從而對車輛實時工況進行準確判斷，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)是汽車機械控制系統(tǒng)的重要組成部分，可對全車電子系統(tǒng)及附屬機械系統(tǒng)進行控制。通過中央控制系統(tǒng)，駕駛員可對車輛各個控制器進行控制，如整車車門開關(guān)、音響控制面板等。將自動化技術(shù)應(yīng)用到汽車中央控制系統(tǒng)，最主要的體現(xiàn)在于以微型計算機技術(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)勢在于接口數(shù)量多、功能多及運行穩(wěn)定，可充分滿足各部件控制需求。同時，在汽車機械控制系統(tǒng)內(nèi)有效利用中央控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)系統(tǒng)控制精度的有效提升，同時加快響應(yīng)速度。在整個系統(tǒng)模塊運轉(zhuǎn)過程中，能夠?qū)ζ噦鞲衅餮b置采集到的數(shù)據(jù)信息進行實時處理，同時還具備自動報警作用，當監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)有任何異常問題出現(xiàn)，都會自動響應(yīng)且報警，及時告知用戶，從而進一步提升整車運行效率及安全性能。

2 機械自動化技術(shù)在汽車控制中的主要應(yīng)用

2.1 設(shè)備自動控制

為簡化駕駛員的操作，閉環(huán)自動控制系統(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算機，對數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計以做出正確指令。在自動控制系統(tǒng)中，駕駛員只需要下達或輸入簡單的指令，或通過智能語音系統(tǒng)發(fā)出語音指令，控制系統(tǒng)就會指導(dǎo)整個汽車系統(tǒng)運行。

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。為防止單個機械結(jié)構(gòu)的故障影響其他機電結(jié)構(gòu)，同時準確判斷出故障發(fā)生的部件和類型，從而幫助駕駛員和維修人員及時有效地進行故障評估，在汽車的一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中，需增加自動化的程度和零件。通過安裝傳感器和其他監(jiān)控裝置，可實時監(jiān)控汽車各個部件的工作狀態(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，控制中心收到信號后及時采取拉響警報或緊急制動等保護措施，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、多級駕駛輔助等功能于一體的綜合系統(tǒng)，把計算機技術(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、傳感器、倒車影像及控制器等設(shè)備，把人、路、車3個主要因素結(jié)合成一個系統(tǒng)并實現(xiàn)信息交互，讓汽車具有一定的智能化和感知力，能夠自動對車輛的安全和危險狀態(tài)進行統(tǒng)計，使車輛在智能化下達到目的地，最終把駕駛員替換下來。

3 機械自動化技術(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，為機械自動化的集成化發(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。比如，之前汽車中的發(fā)動機和變速器分別時由兩個系統(tǒng)控制，可對其進行集成，集合成為動力傳動系統(tǒng)，再比如，以制動、牽引、防滑為主要目的三個控制系統(tǒng)可利用總線集成為一個制動控制系統(tǒng)，控制器對汽車發(fā)出的信號進行接收、運算、控制，并對各個系統(tǒng)進行協(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)星等多個學(xué)科進行交叉融合，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)容實時反饋給架勢人員，并自動規(guī)劃合理的路線，保證汽車駕駛的效率。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

機械自動化技術(shù)勢必朝著網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)發(fā)展，這也帶動著汽車控制技術(shù)朝著這一個方向應(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)合每個汽車上所搭載電子網(wǎng)絡(luò)，融合成為一個新的、大規(guī)模的汽車網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換。在這個汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每個汽車都保持獨立，及時處理汽車遇到的問題，而在需要時則會主動收集數(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機械結(jié)構(gòu)能夠平穩(wěn)運行的一個內(nèi)容，更像是汽車結(jié)構(gòu)的替補，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)正處在一個高速發(fā)展的階段，且隨著機械自動化技術(shù)的不斷進步，汽車控制系統(tǒng)還會朝著集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向繼續(xù)進步，隨著智能化技術(shù)的提高以及人們對智能化工具的需要，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)備并將其有機地應(yīng)用在汽車上，以提高汽車的舒適性和安全性。