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汽车机械控制系统设计探析

摘要:随着我国经济的迅速发展,人民的生活水平不断提升,人们对于物质生活的追求也越来越明显。汽车作为人们日常出行所需的主要交通工具,几乎已经成为现代家庭中的必需品。自动化技术的提升为汽车产业的发展注入了动力,其在汽车机械控制系统中的应用也使汽车的质量越来越好,体验性越来越佳,相关的研究也体现出重要的现实意义。
关键词 汽车 机械控制 系统设计

近年来,我国科技的进步可经济水平的提升是有目共睹的。人们对于出行工具的要求越来越高,汽车作为人们青睐的出行工具,良好的体验感和舒适性是必不可少的。自动化的发展以及其在汽车机械控制系统中的应用使人们的这种需求得到一定程度上的满足,自动化技术的使用,不但节省了大量的人力,而且相较于传统的技术更具安全性。目前,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用向着多功能、智能化的方向发展。

1汽车机械控制系统中的模块分析

人们能够便捷的操控汽车,汽车能够安全的行驶都在很大程度上得益于汽车机械控制系统。它是整车的一个复杂化的系统,识别、掌控着汽车的各种行为。但这个复杂的系统仍然是由许多模块组成的,主要包含以下几个模块:

1.1传感器

汽车的传感器分布于汽车全省,主要作用为获取汽车的细节信息,并对车辆整体的运行情况进行判断和监控,形成监控信息的记录,并将这些信息呈现给人们。根据汽车机械控制系统的运行特点,通过传感器获取汽车某个时间点的信息,同时进行传输,也可以使用不同的频分制将所获取的信息传输至存储段,以达到对汽车的运行状态进行监控的目的,保证汽车控制系统的安全性和稳定性。

1.2电源管理

目前,大部分汽车的行驶通常是不以电为主要能源的,但是,整个汽车控制系统却与电密不可分,电源的管理是整个汽车机械控制系统的运行基础,各部分的稳定工作都仰赖于稳定而充足的电源。汽车控制系统中的诸多模块所需的电流与电压均不相同,这就要求电源管理能够满足这些不同的需求,通常需要配置5V、6V、12V的电压。测速元件、单片机等大部分部件使用的都是5V电压。电源输出电压如果不稳定,首先应对其进行稳压处理,然后再将其转化为相应的需求电压。

1.3配电设计优化

在配电设计的过程中,需充分考虑到汽车的负载容量与可靠性的要求,在符合相关标准的同时,还要尽量保持汽车机械的稳定性和灵活性。配电设计需根据线路负载情况来展开,在负载较小时采用静态补偿法进行设计,如果负载较大,则可使用动态补偿法。为了减少电能损耗,应使导线的电阻值尽量小。

2自动化技术在汽车机械控制中的设计与应用

2.1汽车运行情况的实时监控

基于自动化技术而设计的汽车机械控制系统能够在很大程度上满足汽车驾驶者对于了解汽车具体状况的需求,再次基础上开发出数据表。在汽车启动运行之后,通过各个传感器将速度、温度、压力、距离等参数信息数据传输给驾驶者,能够帮助驾驶者了解汽车运行的情况,以便实现故障的预防,提升安全性。在整个监控过程中,自动化技术发挥着十分重要的作用,例如对许多危险的情况做出自动化处理或者及时的向驾驶者发出警报。目前许多汽车中所配备的防撞预警就是自动化技术在汽车机械控制系统中广泛应用的功能之一。在此以胎压的检测监控为例,汽车轮胎压力的检测监控是目前许多车辆已经配备的系统之一,也是汽车机械控制系统内一个极为重要的安全辅助系统。当前,可以通过在轮胎的内部安装温度、压力传感器的方法来实现对汽车轮胎内部温度和压力参数的获取和监控,再通过无线传输将这些信号发送给汽车控制终端,再把这些信号进行处理,形成汽车胎压数据呈现给驾驶者。使驾驶者能够及时的获取胎压信息,并在轮胎发生渗漏或胎压过低的时候发出警报。汽车胎压监控传感器的设计与开发中,应注意到以下几点:第一,传感器的工作环境较为恶劣。其工作温度的范围为40℃至125℃,传感器应该能在高低温下稳定运行;期恐冲击能力也应在3000g以上,并且还需要受到离心力的作用,应保证耐受1000g的离心加速度。第二,胎压传感器通常需要置于汽车轮胎的内部,其更换的难度较大,因此,在设计胎压传感器的时候应在保证其稳定可靠的同时,尽量延长其使用寿命,发挥其低能耗特性。汽车胎压的监控系统,是在传感器的配合下,对汽车的胎压进行一种动态的监测和控制的方法,在传感器收集到温度、胎压等信息时,生成电子机械系统可识别的敏感信号,再通过电路监测单元将这些信号转化为能被监测到的模拟电压信号,并进行输出。在汽车的胎压监测系统中,有两类较为重要的敏感单元。分别是微电子机械系统压敏电阻和微电子机械系统温敏电阻。压敏电阻在汽车胎压改变的情况下能够使自身阻值产生变化,通过全桥电路的辅助,能够将电阻信号的变化转化为模拟电压信号进行输出。而温敏电阻则是通过恒流源来供电的,能够使车辆的温度变化超过预警值的时候促使温敏电阻的阻值发生变化,进而造成所分担压力的变化,并将这种变化以模拟电压信号的形式表现出来。

2.2故障的诊断与排除

现阶段,在汽车机械控制系统的设计过程中,自动化技术的应用逐渐以计算机网络技术为基础,并体现出了高度的综合性和集成性。车体故障的诊断和排除就是以计算机网络为基础的自动化技术应用的最集中的体现。在汽车运行过程中,机械控制系统能对出现的故障进行精确的判断,并作出自动化的处理措施,自主的排除故障,避免以故障的出现而造成的安全威胁和财产损失,因而基于自动化技术的汽车机械控制系统设计具有很好的安全性和经济性,对汽车本身和驾驶者而言都是十分重要的。

2.3自动化技术在汽车机械控制系统中的应用前景展望

我国的经济水平与科技水平都不断的进步,自动化技术在各个方面,特别是在实际生产方面已经得到了广泛的应用,这在很大程度上促进了社会生产力的发展,解放了人力。当然,自动化技术的功能还不仅限于此,它还可以,并且应该给人们带来更好的产品体验感和舒适性。因此,在汽车机械控制系统的设计中,它仍有很大的空间等待人们去挖掘。目前,正在研发与完善中的汽车机械控制系统中,辅助驾驶与自动驾驶技术最为火热,也是各大汽车研发公司的全新的竞争领域。汽车辅助驾驶是长时间驾驶汽车的司机的福音,辅助驾驶不能离开人的操作,但在很大程度上减少了司机长时间高度的精神集中所带来的驾驶疲劳感。利用自动化技术完善汽车机械控制系统,使汽车能够在司机发出指令时,自主的完成驾驶操作。例如定速巡航等功能已经被广泛的应用于汽车当中,目前,更安全、更方便自动化辅助驾驶技术仍在不断发展当中,并展现出充足的活力。相比于辅助驾驶,自动驾驶则是完全将人从驾驶工作中解放出来,这个领域的研发工作仍与自动化技术的应用密切相关。目前,已经有特斯拉、宝马等众多汽车公司开始生产并销售自动驾驶汽车。但是,目前,这个领域的相关技术仍有缺陷,相关的自动驾驶事故也曾出现过,相关的技术仍在不断的完善当中。在极为广阔的市场和良好前景的刺激下,众多的汽车公司仍会投入大量的人力财力在这个领域当中,随着自动化技术的不断发展,自动驾驶也将会逐渐走进人们的生活,改变人们的出行观念,并带来巨大的经济效益。

3结语

技术的发展使人们的生活日新月异,经济的发展提升了人们的生活水平。在技术与经济齐头并进的当下,人们对于物质生活和体验感的追求越来越明显。汽车作为人们出行所需的交通工具,安全性、体验感都是人们所关注的。自动化技术在汽车机械控制系统设计中的使用则在很大程度上满足的人们的需求,并且展现出良好的发展前景。相信随着技术人员的不断探索,自动化技术一定会在汽车机械控制系统中发挥更强更好的作用。

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