智能自动化技术在汽车工程中的应用研究

墨海波

Abstract： With the improvement of people's living standards， cars are no longer just a means of transportation， but also a manifestation of people enjoying a high-quality life. Therefore， people have higher requirements for the overall safety and comfort of automobiles， which means that automotive engineering needs to adopt more advanced technologies to meet this. Among them， the application of intelligent automation technology is the most extensive， and the application of this technology has enabled the further development of the entire automotive engineering industry. The application of intelligent automation technology in automobile engineering can not only improve the overall manufacturing efficiency of automobiles， but also improve the performance of automobiles.

关键词： 汽车工程;汽车制造;智能自动化技术;应用

Key words： automotive engineering;automobile manufacturing;intelligent automation technology;application

中图分类号：U46                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）04-0236-03

1  智能控制的介绍以及在汽车工程中应用的意义

智能控制又称自动控制，涵盖了人工智能和运筹学的专业知识，是多个学科结合的产物。智能控制可以说是一种信息的反馈。包括基本反馈、智能决策、智能信息。智能信息作为知识的重要载体客观存在，可以完整直观地呈现智能信息中包含的信息，通过识别信息的特征，可以在最短的时间内得到一组智能化的信息，同时，也可以根據基本信息需求，专业地处理已有的智能信息。在微处理和信息处理过程中，能够在最大程度上降低信息带来的不确定性，智能信息是智能自动化技术全过程中非常重要的一个环节，可以有效控制智能信息系统。在汽车工程中，系统控制的特点因项目而异，存在明显差异，通过呈现的各种功能，可以对信息进行独立的反馈，并能够从反馈中得到的信息能够实现一种智能化的信息精细化。在另一个层次上进行分析，智能信息之所以被称为智能反馈信息自动化技术，是因为其具备一些接近人类的基本特征。这也称为智能决策的智能控制决策，从定量的角度来看，智能决策控制很容易，可以通过自动化技术和应用程序获得出色的结果，并且可以顺利投入使用，这种定性整合使得模仿人脑成为可能，智能自动化技术发挥着重要作用。

自动化技术的开发和运用进一步提升了中国只能制造产业的进步质量。利用自动化技术拥有的集成功能和智能控制功能，就保证了整体自动化生产系统的运行精度。针对汽车行业来说，由于社会需求的不断提高，汽车行业从业人员的压力就也在缓慢增加，尤其是对许多监管功能的需求提高，促进了汽车工程精度和自动化的发展。灵活多变的智能自动化技术的应用范围从根本上，提高了汽车的生产水平，提升了汽车的整体性能，使驾驶员能够享受到更好的驾驶体验。就当前的状况来看，汽车工程的智能化自动技术的应用已经取得了突破，有了极大的进步发展，特别是其本身适用的智能化和操控整体手段，这样可以更好的保障在行驶途中的高时效性和整体的稳定。一些关键性部件如电子系统、座椅、汽车底盘、门窗、导航和照明等是主要的设计。

2  自动化技术在汽车安全系统中作用

自动化技术在汽车安全系统中的作用主要体现在两个部分：首先是汽车故障分析处理;二是保障行车安全，以下为具体分析：

2.1 汽车故障分析与处理

伴随汽车使用寿命的增长，汽车故障问题逐渐增加，自动化技术能够及时诊断和分析汽车故障并有效处理。伴随中国互联网技术的不断进步，也推动了我国汽车自动化技术系统的健全，自动化系统在控制系统中得到了十分广泛的应用。新一代自动化控制技术在最大程度上结合了计算机智能的优点和运行程序，分析车辆内部数据，诊断车辆系统故障原因，进而提示车主进行车辆内部检查和维修。运用汽车自动化技术诊断汽车故障，能够在最大程度上避免汽车在行驶过程中出现二次损坏的风险。

2.2 保障行驶安全

汽车机械自动化控制系统的核心功能是确保车辆的安全，充分利用自动化技术设置预防性安全，积极采取措施预防各种车辆安全事故。汽车制动系统、速度控制系统、预警和监控系统都需要使用自动化技术，在车辆制动系统中，车辆制动防抱死系统可以减少制动距离，在车辆突然制动时稳定车辆，防止车辆失控;此外，当车辆处于加速阶段时，可通过自动化技术将滑移率控制在安全范围内，防止车辆驱动轮快速打滑，车速控制系统无需踩下油门踏板即可控制车辆保持稳定和认可的速度，具有适合在高速公路上行驶的自动化技术。早期的警报监控系统可以使用自动化技术将超声波传感器连接到汽车保险杠上，当行人过马路时，传感器会提醒驾驶员小心驾驶;自动化技术不单单能够监控所行驶道路的路况，还可以监测驾驶员和车辆，许多车型采用碰撞警告技术，将激光雷达固定在车辆的前保险杠上，以监控行人和车辆的驾驶状况。将汽车的自动安全控制技术应用到控制系统中，能够及时有效地收集汽车行驶过程中的数据，对驾车情况实时进行监控，以保证汽车能够安全行驶。比如说，当新手驾驶时，若在这段时间内发生异常操作或是操作错误，安全控制系统就会给出警告信息，以加快正确操作。自动控制技术能够确保行车安全，以降低交通事故的发生率。

3  智能自动化技术在汽车工程中的具体应用

智能自动化技术在汽车行业中的应用，不仅提高了汽车的生产水平，还使汽车的整体性能得以提升，使驾驶员能够享受到更好的驾驶体验。下面简单阐述了智能自动化技术在汽车工程中的几点应用：

3.1 自动驾驶及交通管理

自动驾驶是人工智能技术应用中的一种高端技术，各领域专家和汽车爱好者十分关注此项技术，尤其是无人驾驶作为先进的人工智能领域，对整个汽车行业的发展方向和趋势有着一定的影响，无需人工控制和操作，即可确保车辆的安全行驶。还利用了人工智能在云平台和大数据处理和计算中的天然优势，当前，该技术已能够实现，自动驾驶将能够成为未来汽车领域的主流和趋势，促进人工智能领域的发展，人工智能使自动驾驶汽车成为可能，可以减轻驾驶员的压力，降低疲劳和交通事故的出现，传感技术系统和人工智能可以确保车辆的安全行驶，车辆方向和制动性能以及人工智能系统执行GPS定位、导航和其他功能由传感器实现，另外，人车交互技术可以监控人为因素造成的交通事故，降低发生交通事故的可能性，可以在司机感到疲倦时或根据司机的情绪情况来提示其休息一下，从而能够降低交通事故出现的几率。车车交互技术可以按照被监测的周围车辆的位置和速度来识别危险，提示驾驶员避让车辆，并识别道路交通状况。

3.2 单机设备调试的方法

首先，能够调整和优化汽车电器的操作控制系统，根据原理图和接线图完成设备接线，过程操作、信号灵敏度和可靠性是根据设备的使用说明书通过模拟操作确定的，综合检查后，即可进行汽车与各种汽车系统的联调实验。接下来，将进行实验以检查和调整汽车系统，例如润滑、冷却和加热，调试润滑系统时，需要按照润滑剂（试剂）的性质和供应方法，需要在需要润滑的部件中填充润滑剂。最后，充满液压油的液压系统的规格、类型和设计特性需要满足手册的相关规定，当充满液体时，相应的排气口会反复打开，以完全排除空气，试压时，应注意缓慢升压。为保证10分钟后压力下降，需要检查气焊和密封等是否存在泄漏，阀门系统的机构需要通过多次测试才能达到可靠性和准确性，同时需要确保数量、压力和温度。

3.3 智能自动化在汽车后视镜系统中的应用

智能自动化技术在汽车玻璃后视系统中的运用分成以下两个组成部分：一是在空间监控系统中的运用。该系统主要由检测元件、调节控制器、功放电路、执行元件、减速器等组成。如图1所示。

該系统可以有效地可视化汽车的具体位置，相关人员能够在系统中注入不同的波，有效的区分空间控制系统的类型。在这一阶段中，输入处于不断改变的状态，相关的结果也会随之发生变化，其关键就是按一定比例有效控制输入输出，保证系统安全稳定运行。在打造内部能源供应链的过程中，设计者可通过简单的可逆电路方式，确保整体空间系统能够向两个方向旋转，该技术的核心目标是有效消除方向和位置的偏差。

其次，采用模糊控制系统，让驾驶员能够利用后视镜看到后视的行驶状态，在及时调整行驶方向和速度的同时，保证整体行驶阶段的安全。如果要调整后视镜，则应该考虑驾驶员的位置，以确保驾驶员能够有效地通过后视镜监控行车状况。采用模糊控制技术，能够判断位置是否正确或在设定位置时，再利用转换器将设定值转换为模拟值，由电机驱动，后视镜就可检测自由循环。在为设计人员设计模糊控制的阶段中，模糊芯片属于其中不可或缺的一部分，模糊芯片能在模糊控制中得到如此积极运用的核心原因是它们在推理速度以及精度上具有很大的优势，能更好地识别自动控制目标。

3.4 智能自动化在车辆整体设计中的运用

从汽车工程行业来分析，汽车研发及设计部分十分重要。当前，随着科技的不断发展，逐渐缩小了汽车产品质量的差距，这更导致了一定水平的汽车考核标准在不断变化，车辆性能指标并非是唯一的评价标准，美学设计、舒适性、各项也越来越备受重视。在此背景下，现代汽车的设计流程就属于汽车制造商早期规划工作中最重要的部分，例如产品植入和构建产品来源。使用自动智能技术就能使汽车设计更好，同时能够更多地利用其他原生软件的设计效果。例如说2017款日产BladeGlider车，在汽车后排座椅下方安装了五组大容量锂电池，输出功率220kW，用于动力分配的两台电动机功率更大，可达到在130kW值，其扭矩更是能够实现惊人的700N/m，超过了大多数高性能V8汽车的速度。并且，这款概念车的总重量仅为1300公斤，能够给人更好的驾驶体验。这种动力驱动的理念，要想达到量产的目的，单靠手工生产，难度很大。在汽车制造过程中使用自动化智能技术，只有将汽车制造参数纳入生产系统，才能实现大型汽车制造的目标，并基于设备监控及时处理整个生产过程中的问题。车辆介绍如图2所示。

3.5 刹车驻车系统

为全面保证车辆在行驶阶段中的安全，提高驻车制动系统的灵敏度非常关键。当前的车辆已自动检测到危险电路，在有行人或汽车靠近时，汽车将突然刹车以避免危险，或抬起汽车的底盘以降低碰撞风险。这种有效的响应不光可以保证车内乘员的安全，还可以降低发生车祸的风险。刹车驻车避险的有效性和汽车对周边障碍物距离的准确判断有密切关联，在智能自动化汽车当中设计了一些传感探测器能够更好的识别汽车本身的行驶状况与周边环境，避免了驾驶人员因为视觉影响而没有及时发现周边危险。由于现在大部分的汽车都是自动换挡，在这个过程中要进行刹车制动需要车辆内部进行智能化的变速调节，结合车辆本身的运行状况，如上坡、下坡等，合理控制刹车的制动力大小，确保安全与舒适。

3.6 发动机控制系统传感器

发动机控制系统是否能够根据设计思路运行，取决于内部部件的相互配合程度，发动机系统的工作原理是，电子控制单元根据程序内容，按照部件的反馈信息，向发动机发出控制指令，并通过系统发送信息，传达控制汽车的目的，并且能够在不同环境下根据命令启动引擎。受益于现代电子技术，发动机部分的传感器具有节能降耗的特点，可以在提高汽车稳定性的同时提高驾驶员的驾驶舒适度。发动机内部有很多传感器，压力传感器就是其中一种，压力传感器主要检测汽车中的制动液压系统，当前市场上经常使用的压力传感器包括差压传感器和压力传感器。下面进行汽车发动机的主要传感器介绍，车速传感器、角度传感器和转速传感器主要负责检测汽车发动机内的汽车发动机的速度、角度和转速，在汽车领域，磁阻传感器和霍尔效应传感器正逐渐出现。发动机的气体浓度传感器主要检测汽车排气管的含氧量和车内气体，车内燃气量可动态采集，混合气浓度可调。从而使空气燃烧率接近理想值，有效提高空气燃烧效果，防止由于空气成分不科学造成的气体污染排放增加，实现节能环保，当前市场上常用的气体浓度传感器有氧化锆浓度池式气体传感器和氧化锆传感器。汽车内部的流量传感器在发动机部分，其功能是检查汽车的燃油流量与进氣量的燃烧比，流量传感器根据工作内容将速度传感器分为两部分，并采集相关部分的数据。因此，传感器分为燃油流量传感器和空气流量传感器两种，燃油流量和空气流量通过传感器进行调节，当达到设定的燃油喷射量时，能够提高空燃效果，减少空燃产生的污染物量。比如2016款丰田凯美瑞混合动力车系6AR-FSE发动机采用新型硅片式热模式空气流量传感器（HMF6），传感器内部集成数字处理电路使传感器输出更加精确。传感器结构如图3所示。

4  结语

如今，汽车工业的发展对国民经济的稳步发展的贡献是显而易见的，同时在公众对汽车需求逐渐增强的情况下，通过智能自动化技术的应用，能够实现汽车概念设计的大规模生产，能够在一定程度上提升汽车的生产效率、质量和安全性，在未来技术的不断发展和影响下，智能自动化技术可以在汽车工程中得到更广泛的应用。

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