智能控制技术在车辆工程中运用思考

智能控制技术在车辆工程中运用思考

摘要:基于对车辆工业的调研,介绍了智能控制技术,分析了智能控制技术在车辆工程中的重要性。并以此为基础深入探讨了智能控制技术在车辆工程中的具体应用。

关键词:智能控制技术;车辆工程;应用

汽车是现代社会当中的重要组成部分,直接关系到人们的出行质量,只有赋予车辆更加健全、完善的功能,才会使车辆为人们提供更好的服务。而想要达到这一目的,则在现代车辆工程的基础上,有效对智能控制技术进行应用,将车辆的各项功能交由智能技术进行控制,赋予车辆更加良好服务能力的同时,提升车辆安全性,提升车辆驾乘乐趣,降低交通事故发生率,减少人员在事故中的损伤。

1智能控制技术概述

智能控制技术是现代社会较为常见的技术手段之一,其中包含多种技术,如云计算、大数据红外捕捉、传感器、机械、传动等,在这些技术相互配合作用下,共同对机械设备予以控制,使设备完全脱离人员的操控,可智能地运行与操作。对于智能技术来说,最早出现在20世纪60年代中后期,扎德等首次提出了“模糊数学”的概念,之后傅京孙等以此为基础,结合AI、自动控制等技术,得出一个全新的交叉领域———智能控制。在这一时期,智能控制较为简单,仅应用了初级算法。之后的十余年间,国外学者不断对智能控制予以研究,逐渐开发出了很多更加先进的算法,如人工神经网络算法等,赋予智能控制技术更加强大的性能,使得智能控制技术的应用范围不断扩大。而到了今天,智能控制技术更加成熟与完善,并被广泛应用到社会各个领域当中,其中包括车辆工程[1]。

2智能控制技术在车辆工程中的重要性

现代社会当中,车辆是人们日常出行时的主要交通工具之一,确保车辆具有较高的舒适性、安全性、便捷性,可以为使用者提供更加良好的服务尤其重要。对于车辆来说,内部系统较为复杂,既有发动机和其他零部件的匹配性,还有电气系统的相互交叉使用性能,因而人员直接操控时很容易出现一些问题,如车速很难控制在最佳状态,遇到紧急情况时人员可能错误判断等,从而引发交通事故,不仅会造成经济上的损失,而且还会危害驾驶者的生命安全。而在应用智能控制技术后,可将驾驶工作交由控制系统完成,控制系统可动态检测周围环境信息,通过对这些信息的快速分析,掌握车辆周围具体情况,并以此为基础对车辆状态予以调整,使车辆处于最佳状态,大大预防了交通事故的发生,减少车辆损伤,加强对人员生命安全的保护。

3智能控制技术在车辆工程中的具体应用

3.1车身的应用

车身是车辆当中较为关键的一部分,不仅用于其他各模块的装载,同时还为人员驾驶提供一定场所,所以,在车身制作时,应对安全性予以高度重视,只有保证车身具有较高的安全性,才会使车身发挥出最大功能。而通过智能控制技术的应用,则可有效达到这一目的。首先,车身制作过程中,通过智能控制技术的应用,全面检测车身性能,如测量车辆行驶时车身所产生的阻力,进而完成车身外形、高度等方面的设计;其次,在车身内部加载相应的防盗系统,当其他人员偷盗或损坏车辆时,该系统会立即发出警告,以向主人进行提示;最后,车辆处于行驶状态时,若突然出现故障,系统会向人员发出故障警报,以使人员了解车辆出现故障的状况,采取一定的应对措施,以免故障危害人员生命安全。诸如车辆右转向时给驾驶人提供右道清晰图像,也是智能控制的良好体现。此外,在导航系统设计时也应用了智能控制系统,该系统根据人员要求,结合对周围环境的监测,制定出最佳的行驶路线。在导航的同时,还能提供车辆的速度提醒、路段限速等辅助。导航系统如图1所示。

3.2发动机的应用

发动机是车辆的核心部分,可以为车辆的行驶提供动力。近年来,随着社会各界环保意识的不断提升,加之汽车工业的迅猛发展,使得现代汽车领域逐渐加强了对可再生资源的应用,这对汽车工业与现代社会的发展具有重要意义。然而需要注意的是,电动技术依然处于早期起步阶段,相关技术并不完善,依然存在较大的发展空间,为了进一步提升汽车性能与功能,向人们提供更加良好的服务,必须要对电动技术予以创新。车辆行驶过程中速度较快,若在动力切换时突然发生了卡顿现象,则会引发非常严重的问题,给人员的生命安全带来危害。而在发动机设计时,有效融入智能控制技术,则会提升动力切换效果,由传统的人工控制逐渐变成更加先进的智能控制,一方面赋予车辆更快的启动速率,另一方面还会使车辆更加安全。车辆启动时,在智能发动机的控制下,按照人员的指令完成车辆点火操作,同时,监控系统会对整个点火过程进行动态监控,准确掌握整个点火情况,发现问题第一时间发出警报,以提升车辆点火的安全性[2]。此外,采用智能发电机后还会降低能耗量,有利于能源的节约。发动机启停技术当下应用十分火爆,为节能减排提供了良好的契机。

3.3防撞系统中的应用

由于车辆数量的不断增加和人员操作不规范,经常引发一些交通事故,轻者会造成一定经济损失,重者会危害人员的生命安全。车辆驾驶过程中若突然出现紧急情况,一些人将产生紧张情绪,难以做出合理的操作,进而出现交通事故。也就是说,人员操作不当是交通事故的直接原因。而在车辆设计、制造时,有效对智能控制系统进行应用,开发出性能良好功能完善的防撞系统,即可防止这一问题的发生。目前,在国内外很多车辆设计时都将智能控制技术融入到防撞系统内,如宝马7系等。车辆行驶的过程中会通过雷达声响等多种技术自动采集周围场景信息,通过对这些信息的分析构建出相应的场景模型,以此为基础,测算出车辆与其他物品间的距离,推算出两者发生碰撞的时间,并将这些信息显示给操作人员,为人员准确操作提供信息支持,如图2所示。若人员未做出反应,车辆速度无变化,系统控制将速度降低,以此达到防撞的目的。比如东风本田URV车型,自适应巡航开启中一旦前车发生速度降低,智能控制技术开启应用,自动判断跟车安全距离后自动启动刹车功能,拉大安全距离,保护司乘人员安全[3]。

3.4轮胎与车灯的应用

车辆行驶时,轮胎会与地面产生较大的摩擦,加之温度环境等因素的影响,可能会使轮胎发生爆胎等风险,如果突然出现这一问题,将会影响车辆行驶的平稳性,进而带来很多严重后果,危害人员的生命健康。所以,在汽车轮胎生产时,逐渐应用了智能控制技术,通过该技术对轮胎周围环境予以检测,准确了解轮胎的具体情况,若温度升高到预设值以上,一方面向人员发出警报,车辆相应故障灯会启动,第一时间告诉司乘应该做出安全反应。另一方面还会自动控制车辆减速,以保证轮胎处于最佳状态,防止由轮胎爆裂而引发交通事故。此外,该技术还会检测轮胎气压,当温度低于预设值时,会向人员发出警告,以使人员作出应对方案。尾灯是车辆中较为重要的一部分,通过尾灯的控制,可向外传输相应信息,如向左转、向右转、掉头等,其他人员或车辆接收到这些信息后,会作出相应的反应,进而减少交通事故的出现。而在尾灯设计时,对智能控制技术进行应用则可以有效提升尾灯控制效果,为外界传输更加准确的信息,有利于交通事故的预防。

3.5动力装置中的应用

车辆行驶时动力装置至关重要,可以为车辆输送动力能源。动力装置有很多元件构成,其中的点火与燃油喷射元件较为重要,对其进行设计时可有效融入智能控制技术,将提升整个动力装置的性能,使燃油发挥最大作用的同时,保证车辆安全行驶。以电子控制点火系统为例,通过微型电子计算机操控后能够针对实际需求计算出燃油喷射量的最佳值,在确保车辆正常启动的同时减少燃油的消耗,有利于成本的节约[4]。此外,在动力装置内安放性能良好的传感器用于动力装置的全面检测,准确掌握动力装置的具体情况,进而制定出科学合理的控制方案,为动力装置安全稳定运行提供支持。

3.6车道辅助系统的应用

车辆在变道时通常需要打转向灯告知后方和前方车辆,然后正常安全转向。经常会有驾驶人员不打转向灯进行变道,给后方同向车辆和前方对向车辆造成安全隐患。智能控制技术的使用中,如果不打转向灯就进行转向变道,智能大脑技术就会感受到程序出错,坚持原有方向行驶,阻止驾驶人转动方向盘,同时,驾驶人面前会频频闪烁黄光,警告驾驶人变道未使用转向灯功能,为安全驾驶保驾护航。

3.7倒车系统中的应用

除了上述几个方面,我国很多车辆制造时还将智能控制应用到倒车系统当中。倒车时,系统会自动收集周边环境信息,通过这些信息的分析构建出简单的场景模型,并以此为基础设计出相应的倒车方案,为人员倒车操作提供支持,同时提供清晰的倒车影像,确保人员有效完成倒车操作,防止出现倒车困难。

4智能控制技术未来展望

智能控制技术的应用,赋予车辆更加良好的性能,在企业获取经济效益的同时,为人们提供更好的服务。车辆工程逐渐扩大了智能控制技术的应用范围,促进整个车辆工程更好的发展。但相对于发达国家,我国智能控制技术研究时间不长,依然处于起步阶段,在一定程度上影响车辆工程的具体应用[5]。所以还应加强对智能控制技术的研究,不断对该技术进行创新与完善,努力研究车、路、网的协同应用,进而在车辆工程当中发挥出更大的作用。

5结论

智能控制技术是现代较为先进的技术手段之一,有效将其应用到车辆工程当中,不仅可以赋予车辆更高的安全性,而且还会向人员提供更加良好的服务。所以,在车辆设计、生产时,企业应对智能控制技术予以高度重视,针对自身情况合理对该技术进行应用。

作者:王保中 胡延明 贾爱芹 李新乐 陈迎社 单位:黄河交通学院