智能控制技术在车辆工程中的应用

徐超 孙嘉佐 刘岩桥

江苏大学 江苏省镇江市 212013

1 引言

目前，在社会公众日常生活、工作环节，汽车已经逐渐延伸到了诸多领域，公众出行大多数都会选择汽车，汽车制造水平高低对于我国经济发展会起到极大影响，同时汽车制造行业实现高速发展，可以有效带领其他行业实现协同发展。所以，在车辆工程中对智能控制技术的应用进行分析，不仅可以确保公众在出行环节的安全性，与此同时也可以让车辆朝着更加智能化、舒适化方向不断发展。

2 车辆工程中应用智能控制技术的价值

现阶段，现代化科学技术高速发展，车辆制造技术的发展水平不断提升，传统意义上的单纯依靠驾驶员的个人能力来操纵的手动车辆控制系统，无法满足目前逐渐复杂化的道路状况，以及在安全监控层面提出的更高层次的要求，日常行车途中很难避免会遇到一些问题或者突发状况，无法以人为方式对其进行解决。现代化社会中，公众出行频率逐渐增加，如果没有汽车这类交通工具，会对出行造成极大的困难。伴随公众拥有车辆的数量持续增多，可以操控车辆的人数也在呈现单调递增的趋势，通过人为操作对车辆运行进行控制的方式，无法满足现代化社会高速发展的不同需求，所以对车辆在控制层面的制造工艺而言，需要紧跟现代化社会发展的步伐研发，创造出崭新的适合当前交通逐渐复杂化的实际状况的车辆智能化控制系统。当前经济正在飞速发展，随之衍生出一系列新型现代化科学信息技术，汽车研发领域的科研工作人员，需要想办法将现代化的科学信息技术与日常生活进行有机融合，从而开辟一个崭新的智能化时代。而且，智能控制技术引入到汽车工程项目中与其进行有机融合是目前科技发展的大势所趋，不仅可以为驾驶人员带来极大的便利，与此同时，也能让车辆在运行环节的稳定性得到有效保证，从而提升汽车的行车安全。就某种意义而言，在汽车行业发展历史中属于一个里程碑式的突破，对于当代汽车制造行业的高速发展而言，拥有至关重要的作用以及无可取代的价值。

3 智能控制技术目前在车辆工程中的实际应用分析

3.1 在车辆发动机中的应用

汽车在具体运行环节发动机是其主要动力来源，目前汽车行业高速发展，有关人员研发出的新能源汽车，主要是对原有的汽油、柴油实行有效替换，通过应用可再生性的能源，对汽车在运行环节提供充分的能量，对于环境保护而言，也能够起到一定程度的环保、节能作用。但就目前现状而言，我国对于电动汽车在研究领域仍然处于发展初期，在此环节需要对有关配套技术做好相应的完善以及优化工作，由此才能够有效跟随现代化电动汽车的发展步伐。后续工作在具体开展环节的一项主要内容是，通过合理、有效的应用控制系统，对发动机中的动力系统实行科学切换，且让汽车中的汽油、电能相互之间可以实现自由切换，最大程度防止由于切换环节出现卡顿，从而对汽车的行车安全造成不利影响。在当今研究体系中，针对自动化控制系统进行科学合理的应用，是当前研究环节的一个主要课题，通过对作用的发挥状况进行合理研究，从而让动力系统实现自由灵活的切换。对此方式进行合理应用，不仅能够让汽车在启动环节的速度得到有效的提升，与此同时也能够让车辆在运行环节的安全得到更大程度的保证。

与此同时，应用汽车智能化启动系统对车辆实行启动操作期间，系统会按照相应程序指令的具体状况，完成点火系统的启动操作，同时在启动操作之前，需要做好有关准备工作。与此同时，智能化控制系统在具体运行环节，可以对汽车内部的点火装备在运行中的实际状况实行有效监测，及时提醒驾驶人员汽车有可能发生的危险状况，从而针对汽车在运行中的状况实现系统化、全面性的监控，确保汽车运行环节的安全性。同时，应用智能启动系统能够极大程度降低汽车运行环节的燃料消耗，也可以以更加节能的方式完成车辆点火装备的启动操作。发出相应启动指令之后，系统会针对车辆内部的有关装备实现自动化的操控，按照相应程序指令作出有针对性的反应。此外，检查汽车燃料温度当前状况是否符合安全驾驶的要求，并对油箱中的燃料展开实时监测，保证燃料符合有关标准，最大程度的保证汽车在行驶期间的安全性、舒适性。

3.2 在车辆防撞系统中的应用

现阶段，交通事故长期以来是交通发展环节不容忽视的一个主要问题，目前每年交通事故都是导致公众失去生命的主要重大事故类型。交通事故中大多数事故产生的主要原因，都与车辆驾驶操作不当息息相关，如若在车辆的防撞系统中对智能化控制技术进行有机融合，就可以最大程度的保证驾驶人员的安全。对于一部分驾驶人员来讲，在驾驶途中如果遇到突发状况，会由于短时间内情绪紧张，从而大脑一片空白，无法沉着冷静的面对突发状况，最终酿成大祸，此种状况在车辆处于高速行驶状态下尤为明显。智能化控制技术在应用环节，需要对此问题进行科学合理的解决，将其与车辆防撞系统进行有机结合，对车辆周围存在的所有危险因素实行智能化、实时性的监测，一旦车辆周边存在对车辆驾驶安全造成危险的障碍物时，可以自动对驾驶人员发出相应的报警提醒，让驾驶人员可以有充分的反应时间，由此确保行车期间的安全。

3.3 在车辆车身上的应用

目前，通常情况下在对车辆车身进行生产制造环节，安全性是其思考的重点，将智能化控制技术予以合理应用，不仅可以确保汽车在应用环节的安全性因素，同时也可以强化对各个电子系统的有效管控工作，例如：仪表系统、通信系统等，都可以通过智能化控制系统，对车身实现有效的安装以及定位。所以，在对汽车车身进行生产制造环节，需要应用智能化的控制技术，对车身的性能进行合理检测，比如测试汽车在运行环节的阻力，可以更好的设计汽车车身的阻力。或者在汽车中安装相应的防盗系统，在监测到汽车受到破坏、外力冲击时，可以自动发送报警信息。与此同时，为了保证汽车在应用环节的安全性，一旦遭遇各种碰撞型的危险事故，汽车车身拥有的感应系统，能够及时迅速的做出相应反应，并迅速弹开安全气囊，最大程度保证乘车人员的生命安全。亦或是在驾驶环节，如果监测到存在安全隐患，可以自动化的对有关人员发出隐患预警，针对故障问题区域实行自动化的定位、隔离，从而对汽车实现有效管控，避免汽车在安全层面发生隐患问题。当前，可以将智能化控制系统、汽车导航系统二者之间进行有机结合，为其设计相应的行驶路线，从而为驾驶人员在行车期间，提供更加快速、便捷的服务，确保驾驶人员在行驶途中，对车辆安全距离的有效掌控，避免在行驶环节产生碰撞等事故。

3.4 在车辆动力装置中的应用

传统形式的发动机，主要包含柴油机、汽油机，传统发电机对智能控制技术在应用层面，主要包含燃油喷射系统、点火系统、其他形式的辅助控制系统等。

点火系统是汽油机上的主要配置，智能化控制点火系统的主要功能是，对点火提前角进行有效管控，控制单元按照传感器的有关信号，评判发动机的运行环节的具体状况，然后选择最为合理的提前角对混合气体进行点燃，由此可以对发动机的燃烧过程进行有效改良，从而提升燃烧环节的效率。此外，自动化控制点火系统，能够对发动机爆燃、点火能量进行有效管控。

智能燃油喷射控制系统的主要功能是，对燃油喷射量、喷射时间进行有效管控。控制单元按照目标的空燃比、进气量，对喷油数量进行具体确定，然后再按照传感器发送的温度、节气门的具体位置等有关参数信息，对于具体喷油量进行有效校正，确保发动机在运行环节可以收获浓度最佳的混合气体。最终确定合适喷油量之后，控制单元会按照传感器传输的发动机负荷、凸轮轴位置、曲轴位置等参数信息，最终确定最合理的喷油时间，确保喷油器在最合理喷油时间，喷出的最佳燃油数量，能够确保发动机的排放性、经济性、动力性。

发动机辅助控制系统，主要包含报警系统、自诊断系统、应急备用系统、失效保护系统、排放控制系统、增压控制系统、进气控制系统、怠速控制系统等，上述系统可以确保发动机，在任何工况下都能实现平稳、安全的工作，并向驾驶人员作出相应的提示。

当前，智能化控制技术在汽油机中的应用已经日趋完善，但在柴油机层面的应用还有待于进一步完善。伴随各种新型现代化技术的不断优化，柴油机在燃油排放性、经济性能层面都得到了极大程度的优化。

不仅仅是在传统意义上的发动机层面，智能控制系统目前在氢发动机、天然气发动机、二甲醚等其他燃料形式的新能源发电机中，也有较为广泛的应用。相对于传统形式的发动机而言，智能控制系统目前在新能源发动机中的应用，主要集中表现在对点火提前角、点火能量、燃料喷射的精准化控制，同时解决新能源燃料在燃烧环节产生的各种异常问题。

3.5 在车辆倒车系统中的应用

目前，我国的汽车制造对于汽车倒车系统，已经做出了相对较为全面的智能化管控，可以针对周围汽车的具体状况，做出有效的观察以及评估，从而对驾驶人员的倒车进行有效辅助，主要得益于倒车系统中智能化控制系统的高效应用，能够更好的辅助驾驶人员，针对周围状况实行有效观察，并推荐最合理的操作方式、倒车路线，有效解决倒车困难的问题。与此同时，也极大程度的降低了各种类型交通事故的发生几率，目前在倒车系统中不仅应用了智能控制技术，且在车辆后方位置安装了远红外的广角摄像装备，驾驶人员通过汽车车载屏幕，可以观察到车辆后方的实际状况，由此合理解决驾驶人员以往存在的倒车困难的问题。

3.6 在车辆轮胎、车灯中的应用

目前，通常情况下汽车在行驶环节，会由于行驶时间过长、地面温度过高等诸多原因，对于汽车的安全性、稳定性造成不利影响，情况严重可能会产生爆胎问题。智能化控制技术在合理应用之后，可以对汽车轮胎的运行状态进行有效监测，其中包含轮胎温度、轮胎压力等诸多参数，一旦监测到参数高于标准数值，系统会自动对其进行修正，同时发出相应的报警信息，避免各种类型安全事故的产生。除此之外，如果轮胎胎压过低，也会发出相应的报警信息，防止车辆在危险状态下持续行驶，由此有效防止产生二次事故。此项技术在车灯中的实际应用，主要体现是，系统可以对汽车车灯进行自动化的管控，汽车驾驶人员在倒车时，系统后车灯会自动打开，提醒车后人员注意躲避车辆。在光线相对较暗时，系统也会自动调节亮度并打开车灯。此种技术的合理应用，能够最大程度的防止，由于人为因素所造成的各种安全隐患，并提升汽车在行驶环节的安全性。

4 智能控制技术未来与车辆工程的融合发展前景分析

伴随社会公众生活质量持续提升，车辆应用人员对于车辆工程在科学技术水平层面提出了更高层次的要求，智能技术也在不断完善以及优化，同时在车辆工程中的应用范围也在不断延伸。当前，我国车辆制造设计环节，自动化水平相对而言低于国际标准，在具体运行环节存在较多问题，所以在对车辆工程展开具体制造时，车辆工程设计人员需要结合生产层面的具体要求，按照从低至高的原则，对于智能控制技术、车辆工程二者之间的有机融合，在计划层面实行有效的优化以及完善。同时，有关人员在车辆生产设计制造环节，可以将BP神经网络、传统形式的PI控制予以合理融合，按照汽车在运行环节的具体状况，对PI参数进行有效调控，确保车辆工程在设计制造环节的智能化程度得到合理提升。

5 结语

综上所述，随着汽车领域科学信息技术的发展，促使公众对汽车在控制层面的形式提出了更高层次的要求，当前传统意义上的车辆控制，已经无法满足公众提出的现代化需求。所以，在车辆工程中对智能控制技术进行应用，不仅可以让汽车操控更加有效、便捷，同时也可以提升汽车自身的安全性能，对于车辆实现自动化发展拥有极其重要的意义。