智能控制技术在车辆工程的应用研究

郭康龙 贾思凡 姚福康 李鸣灏 李思远

摘 要：随着经济的发展和居民生活水平的提高，汽车进入到大多数居民的生活中，人们对于汽车安全性的要求也越来越高，而电子控制技术的发展可以在一定程度上满足人们的需求，加强车辆中各个控制器之间的监管和通讯，进而在一定程度上确保车辆整体之间的稳定性。因此，要大力发展电子控制技术在车辆工程中的应用，进而促进车辆的发展。

关键词：智能控制技术;车辆工程;应用

一、智能控制的内涵

在自动化的初期阶段，系统比较简单，控制规律也不复杂，采用我们前面介绍的常规控制方法就能完成任务。然而，随着社会和科学技术的不断进步，各种生产过程的自动化、现代军事装备的控制以及航海、航空、航天事业的迅速发展，都对控制系统的快速性和准确性提出了愈来愈高的要求。对于各种规摸庞大、结构复杂的大系统，仅仅采用常规的控制措施是无法完成综合自动化的。不过人们发现，如果把人的智能和自动化技术结合起来，却能收到令人满意的效果。

二、智能控制技术在车辆工程中的应用分析

（一）智能控制技术应用于车身

系统可根据实际的行驶状况需求，自动调节悬挂设置。主动控制系统使驾驶变得“十分舒适”，且“ 富于动感体验”。智能车身控制系统 （MAGIC BODYCONTROL）使得驾驶员可通过按钮在两种性能之间进行选择。主动悬挂控制系统的主要功能是由液压可控操纵缸来实现的，它们与主动减震器和螺旋弹簧一同进行悬挂控制。减震器弹簧元件能够主动抑制5赫兹以下的车身震动。因特殊路况而发生纵向和侧倾运动时、因极限侧倾角而转弯时、因制动车体倾斜时将产生此类震动。5赫兹以上的震动由主动减震器来抑制。在行驶过程中，液压部件驱动活塞移动，进而会施加额外的力来影响螺旋弹簧的效果。根据车身的俯仰、侧倾或纵向运动，弹簧座的位移会改变弹簧的张力，进而抵消车身的运动。压力等级和持续时间取决于用于收到的当前车辆水平高度和车体加速度的传感器信号。主动车身控制系统 （ABC） 控制单元可通过传感器和联网控制单元接收与驾驶状态和驾驶方式相关的信息。根据具体情况以及舒适 / 运动开关的状态，控制单元会通过阀体总成调节悬挂减震柱的压力，以控制车辆减震和车身运动。智能控制系统也能更好的防盗，当有人利用不正当手段进入车内时，汽车会发出警报声并且亮起警示灯，自动切断车内的电源，让不法分子无法偷走汽车。汽车的内部都含有基础的通信系统和装置。汽车导航属于汽车的控制系统，导航的出现为人们的出行提供了极大的便利，它可以自动为驾驶员推荐更合适的路线，指引道路方向，确定行驶位置的同时还能提醒驾驶员保持合适的车距，避免在拥挤的道路上浪费更多的时间。汽车的仪表盘上显示汽车的行驶速度、行驶路程、耗油量以及剩余油量等重要信息，汽车智能控制系统能自动根据车辆行驶的实际状况将重要信息提供给驾驶员，让驾驶员获取相关信息的方式更加便捷、直观。例如，当汽车油量不足时，智能控制系统会提醒驾驶员加油并提供最近的加油站的具体位置。另外，行驶在限速路段的汽車超过限制速度时，智能控制系统会自动告知驾驶员，提醒其减速，当驾驶员没有做出减速行为时会自动控制车辆减速，进一步保障汽车的行驶安全。

（二）智能控制技术在防撞系统中的应用

计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后，判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，数据处理系统就会发出指令;另外一种是计算机芯片计算两车碰撞时间（TTC）来计算危险程度，进而做出报警及刹车指令。自动防撞前方障碍物的性能：当汽车行使前方出现障碍物并对本车行使安全构成威胁时，汽车自动防撞器能实施自动报警、自动减速、自动制动，最终使汽车与障碍物避免相撞。

（三）智能控制技术在车辆发动机上的应用

车辆发动机作为整个车辆行驶的重要核心，一旦发动机出现故障，则很容易导致汽车行驶受到影响，当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。通过控制系统对喷射装置的反应，也能够最大程度上减少燃料的消耗，节约能源资源，而且还可以保证车辆的平稳行驶，避免因为动力系统的频繁启动而引发的故障，另外通过智能控制系统可以针对发动机的实时运行状态进行监控，发动机出现故障问题就能够及时准确的进行报警，保证整个故障系统运行的合理性。

（四）智能控制技术应用于轮胎和车灯

所谓智能轮胎，是指胎内装有计算机芯片，或将计算机芯片与胎体相连接的数字化轮胎。它能自动监控并调节轮胎的行驶温度和气压，提高安全性和便利性。目前，在各大轮胎企业的创新研发下，卡客车智能轮胎已呈现“百家争鸣”之势。另外，如果行驶中的汽车轮胎气压不足，智能控制系统也会立即提醒驾驶员，防止危险事故的发生。如果将智能控制系统应于于车灯，就能实现汽车车灯的自动化控制，如驾驶车辆倒车时汽车尾灯自动开启，提醒周边人员进行避让。夜间行车或驶入隧道内，系统会根据周围光线自动开启车灯，并根据行驶周边的实际情况实现远、近光灯的自由切换。

三、结束语

综上所述，将智能控制技术应用于车辆工程中可以更好的推动汽车行业的发展，在方便人们操作的同时极大地提高了汽车的安全性能，智能控制能够将较为抽象化的非数字模型转换为知识表示，我们可以将较为复杂、抽象的已知算法的非数字过程通过实际的知识来实现核算推理，以便启发和引导求解。当前阶段在许多的发达国家当中都已经开始使用专家控制系统为智能汽车提供辅助性的帮助，依靠此类系统能够对于周边驾驶情况进行精准的判定，从而给出更为可靠的驾驶策略，进一步降低事故发生的概率。

参考文献：

[1]王国玲.智能控制技术在车辆工程的应用[J].科学技术创新，2017（32）：163-164.

[2]吴虹剑，宁佐归.智能控制技术在车辆工程中的应用[J].广东蚕业，2017，51（09）：32.

[3]叶涛.车辆工程中智能控制技术的应用[J].中国高新区，2017（05）：63.

山西朔州 中北大学朔州校区 036000