汽车机械控制系统中的自动化技术运用

自改革开放以来，我国国民经济增长迅速，汽车作为人们日常出行的主要交通工具，伴随经济的快速发展，汽车保有量直线上升，据相关数据统计，截至2013年底，我国汽车保有量已达到1．37亿辆以上，且该数值正逐年上涨。在汽车保有量大幅上涨的同时，交通事故总数也随之攀升。驾驶员主观因素除外，车辆自身安全性能是否良好也是交通事故发生的主要因素。汽车机械控制系统是保障汽车安全性能的重要条件之一，将自动化技术应用到汽车机械控制系统内，可有效提升控制系统的智能化水平，能够保证汽车运行体系的安全性、稳定性。为此，研究汽车机械控制系统内自动化技术的应用具有重要意义。
1 自动化技术的概述
自人类开始劳动以来，就一直梦想着制造出无需人参与，就可自行完成任务的劳动工具。从而在生产过程中实现省时省力的目的，并满足人们日常工作、生活所需。特别是工业革命之后，为自动化发展带来了巨大的动力。自动化理论最早在《控制论》中被提出，这也是自动化技术诞生的标志。作为一门综合性技术，自动化技术与系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术等关系密切，从自动化技术应用至今，也在各大领域得到了广泛的应用，自动化从广义上讲，可认为是在人类生产、生活与管理的一切过程中，利用相应技术装置与策略，仅通过少量人工干预或无人工干预，即可达到预期目标的一个过程，该项技术的应用，能够有效降低人体劳动强度，或脑力劳动，从而进一步提升工作效率，且具有良好的经济效益。伴随科学技术的不断进步，自动化应用范围越来越多，各行各业都在大力研发及利用自动化技术，自动化技术的不断进步，间接地推动了我国工业生产的迅速发展，特别是在制造业应用中，通过自动化仪表与集中控制装置，可实现连续生产过程自动化的持续发展，并能够大幅提升劳动生产率。在此背景下，自动化技术在制造业中被赋予了越来越高的定位，在实现其固有控制、监测等功能的基础上，自动化技术还能增强能效，改善生产管理水平。
2 汽车机械控制系统分析
2．1传感器
汽车机械控制系统内，在合理运用传感器技术与其相关装置的同时，可实时监督、控制汽车运行状态。根据传感器技术理论要求，汽车机械控制系统的传输通道共有2种，其一，以时间节点为依据的传输通道;其二，以频分制为依据的传输通道。以上两种传输通道相比，第二种更具优势，在实际运用中，该传输通道信号频率特定，信号混乱现象较少，同时具有极低故障率，且结构简单，在应用方面范围更广。当汽车传感器系统应用自动化技术时，可实现自动调节车辆相关参数的作用，如调节油温、轮胎压力、干湿度、车速等，且利用对比分析的方式，分析系统参数与预设参数，从而对车辆实时工况进行准确判断，为系统调整提供便利。
2．2中央控制系统
中央控制系统是汽车机械控制系统的重要组成部分，可对全车电子系统及附属机械系统进行控制。通过中央控制系统，驾驶员可对车辆各个控制器进行控制，如整车车门开关、音响控制面板等。将自动化技术应用到汽车中央控制系统，最主要的体现在于以微型计算机技术构成中央控制系统的基础，相比其他技术系统，其优势在于接口数量多、功能多及运行稳定，可充分满足各部件控制需求。同时，在汽车机械控制系统内有效利用中央控制系统，可实现系统控制精度的有效提升，同时加快响应速度。在整个系统模块运转过程中，能够对汽车传感器装置采集到的数据信息进行实时处理，同时还具备自动报警作用，当监控设备发现有任何异常问题出现，都会自动响应且报警，及时告知用户，从而进一步提升整车运行效率及安全性能。
3 汽车机械控制系统自动化技术的应用
3．1实时监控
汽车机械控制系统内自动化技术的应用范围较广，如数据报表功能的应用。数据报表功能的开发，能够利用各类系统装置生成多种信号参数，如温度、压力及速度等，且利用数据传输的方法将各类信息数据实时传送给车辆驾驶员，帮助驾驶员及时了解汽车工作状况，便于实时监控汽车运行状况，从而保证行车安全。
为更好地便于理解，笔者决定以汽车轮胎压力监控系统为研究对象进行分析。在汽车机械系统中汽车轮胎压力监控系统是其极为关键的安全辅助电子装置。如将压力、温度传感器安装到汽车轮胎内，可在不同运行状态下实时监测汽车的气压、温度等信息，且利用无线射频技术，向汽车驾驶室终端传输信号，通过信号处理，可生成当前状态下汽车轮胎压力，如出现数据异常情况，则会有报警信号自动发出，及时将异常信息提供给驾驶人员，如提示轮胎气压过低或渗漏等情况。
在设计、开发汽车轮胎压力监控传感器时，应重视下述问题，如表1所示。

表1 车轮胎压力监控传感器设计、开发的问题
如为直接式轮胎压力监测系统，在依托传感器技术条件下，能够对汽车轮胎压力生成一种动态监测与控制的传感器系统方案，其技术原理如图1所示。在温度信号与轮胎压力影响下，微电子机械系统内的敏感单元将有敏感信号生成，此时可通过电路检测单元，调整敏感信号，调为检测的模拟电压信号，并将其当做传感器装置的输出信号。
在此装置内，主要包括2类敏感单元，第一，微电子机械系统压敏电阻。在改变汽车轮胎压力时，也会改变压力敏感电阻值，同时，在电路辅助条件下，能够将变化的电阻信号进行模拟电压输出信号转化。第二，微电子机械系统温敏电阻。利用恒流源将电流供应给温敏电阻，从而在改变车辆轮胎温度的情况下，实现改变温度敏感电阻值，诱使两端电压发生一定改变，基于温度变化，形成和其同步对应的模拟电压输出信号。
3．2排除及诊断故障
自动化技术在汽车机械控制系统内主要以计算机网络技术为基础条件，其特点为集成性、综合性等。汽车运行过程中故障诊断及排除系统能够对汽车机械控制系统内的故障做出准确判断，且根据设定好的处理方法自动化进行处置，该系统的应用能够克服故障产生后，因车辆持续运行严重损害汽车机械控制系统。作为一项高度集成的综合性技术，在汽车机械控制系统内自动化技术的应用，能针对一些突发问题进行自动监测、排除与诊断，这对提升汽车运行的安全性与稳定性极为重要。

图1 汽车轮胎压力动态监控传感器系统技术原理示意图
4 结语
在社会经济高速发展的今天，汽车成为了人们出行不可或缺的代步工具。为保障驾驶过程中的行车安全，必须重视汽车整体安全性能。汽车机械控制系统是汽车整体结构的重要组成部分，提高系统应用技术水平，可有效提升整车性能。将自动化技术应用到汽车机械控制系统，不仅能够提高整车质量，还能克服传统控制模式存在的不足。实现智能化、集成化，进而带动整个汽车机械行业的健康、持续发展。