洪 愷 陳傳群 唐 明

（安徽華菱汽車有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

智能控制技術(shù)是以自動(dòng)化電子技術(shù)為基礎(chǔ)，將信息化技術(shù)、測(cè)控技術(shù)等有效關(guān)聯(lián)，通過開環(huán)技術(shù)合理地設(shè)置模擬量控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)處理過程中，數(shù)據(jù)不會(huì)受到外界操控的影響，通過編制各種指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況的有效控制，確保機(jī)械設(shè)備按照人們的指令作出相應(yīng)的動(dòng)作。隨著車輛工程的高速發(fā)展，通過將智能控制技術(shù)與車輛工程相融合，能夠有效提升車輛工程的智能化發(fā)展水平。

1 智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展的主要應(yīng)用

1.1 車輛工程局部?jī)?yōu)化過程中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

車輛動(dòng)力裝置（汽油機(jī)）包括燃油噴射系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等，點(diǎn)火系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)車輛的關(guān)鍵，通過將智能控制技術(shù)與點(diǎn)火系統(tǒng)相融合，根據(jù)點(diǎn)火系統(tǒng)和控制器中的相關(guān)信息，對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行提前判斷，智能化選擇點(diǎn)火提前角，將混合氣體點(diǎn)燃，提升混合氣體的燃燒效率，增強(qiáng)燃燒安全性。此外，在汽車燃油噴射系統(tǒng)中，將智能控制技術(shù)應(yīng)用到其中，能夠根據(jù)汽車的進(jìn)氣量、目標(biāo)空燃量等確定出汽車的噴油量，同時(shí)可根據(jù)傳感器傳輸溫度，結(jié)合節(jié)氣門的具體位置，對(duì)燃油噴油量進(jìn)行修正，確保燃油在噴射時(shí)，車輛動(dòng)力裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 車輛制造過程中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

智能機(jī)械制造技術(shù)是當(dāng)前車輛制造過程中重要技術(shù)類型，主要包括系統(tǒng)工程、人工智能、機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)等。在汽車機(jī)械制造體系中，通過將人工智能融入其中，能有效提升汽車制造的智能化水平。從當(dāng)前智能控制技術(shù)在汽車制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用情況來看，主要包括虛擬化應(yīng)用仿真與柔性自動(dòng)化應(yīng)用2 個(gè)模塊。在柔性自動(dòng)化應(yīng)用中，可根據(jù)車輛使用者對(duì)車輛的具體要求，綜合應(yīng)用當(dāng)前技術(shù)水平、市場(chǎng)需求及政府政策等，利用柔性自動(dòng)化體系，通過人機(jī)界面，形成完善車輛信息管理體系，保證車輛在制造過程中生產(chǎn)規(guī)模、種類及數(shù)量等參數(shù)全面達(dá)到智能化規(guī)范的要求[1]。同時(shí)，整個(gè)過程中柔性自動(dòng)化控制系統(tǒng)、普通設(shè)備以及自動(dòng)化設(shè)備均平行運(yùn)行，在某些環(huán)節(jié)，人為因素也要加入其中，通過該種多方參與的運(yùn)行模式，可以較好地提升車輛機(jī)械制造環(huán)節(jié)自動(dòng)化水平。

例如，在車輛牽引力控制系統(tǒng)中，技術(shù)人員以脈寬調(diào)制控制原則，設(shè)計(jì)出針對(duì)車輛牽引力控制系統(tǒng)的聯(lián)合管理平臺(tái)，在平臺(tái)的支撐下，可實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)壓力的精細(xì)化調(diào)節(jié)。在牽引力控制系統(tǒng)中，選擇使用主動(dòng)安全控制方式，主要以原有牽引力驅(qū)動(dòng)力制造控制為根本，實(shí)現(xiàn)輪缸壓力精細(xì)化調(diào)整，確保車輪在設(shè)定的滑轉(zhuǎn)率范圍內(nèi)運(yùn)行。以此為基礎(chǔ)，通過脈寬調(diào)制的方式，在脈沖周期范圍內(nèi)，對(duì)牽引力控制系統(tǒng)開啟時(shí)間寬度進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)車輛輪缸壓力的智能化調(diào)整。此外，為了確保脈寬調(diào)制占空比在有效的范圍內(nèi)，技術(shù)人員以智能控制技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建出車輛牽引力控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制測(cè)試平臺(tái)，以不同系統(tǒng)下的硬件為載體，確定出不同牽引力制動(dòng)條件下的載波頻率，實(shí)現(xiàn)不同占比下輪缸壓力變化的智能化調(diào)整。

1.3 車輛機(jī)械設(shè)計(jì)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

車輛在行駛過程中，運(yùn)行工況處于動(dòng)態(tài)變化中，為了確保車輛在行駛過程中處于較好的工作狀態(tài)，在對(duì)車輛機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可將智能控制技術(shù)應(yīng)用到其中，建立模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)車輛運(yùn)行中各參數(shù)進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化。例如，在車輛點(diǎn)火提前角設(shè)計(jì)時(shí)，車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)四缸汽油改裝后進(jìn)氣管噴射方式的火花點(diǎn)火氫發(fā)動(dòng)機(jī)電控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)氫氣瓶出口壓力進(jìn)行針對(duì)性的減壓，點(diǎn)火時(shí)間通過控制系統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行控制。在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)于硬件模塊，設(shè)計(jì)人員可以通過傳感器信號(hào)處理輸入電路，將各個(gè)模塊運(yùn)行中的監(jiān)測(cè)參數(shù)輸入到微處理中。例如，冷卻水溫、氫氣流量、節(jié)氣門位置等，各種類型的運(yùn)行信息在微處理器上實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化，將總體數(shù)字量在中央處理器上顯現(xiàn)出來。機(jī)械設(shè)計(jì)人員通過對(duì)總數(shù)字量進(jìn)行邏輯判斷，設(shè)置可擴(kuò)展模塊，從而深入研究點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)人員可根據(jù)具體的結(jié)果，科學(xué)地設(shè)計(jì)點(diǎn)火提前角參數(shù)。此外，在機(jī)械設(shè)計(jì)智能控制器中，主要對(duì)PI 控制器、PWM 控制器及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，可通過智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將PI 控制器與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各參數(shù)進(jìn)行有效的整合，找出最優(yōu)的PI參數(shù)[2]。

1.4 車輛大燈設(shè)計(jì)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

車輛上的各種類型燈除了最為基礎(chǔ)的照明功能之外，還扮演著傳遞車輛信息的重要作用，例如，通過汽車的尾燈可以將車輛將要發(fā)生的轉(zhuǎn)彎、減速等信息傳遞為周邊的車輛與行人，降低車輛行駛事故的發(fā)生。而通過將智能控制技術(shù)應(yīng)用到車輛各種類型的照明燈、信號(hào)燈中，可較好地提升車輛的智能化水平。例如，在車輛轉(zhuǎn)彎、剎車時(shí)，智能控制系統(tǒng)捕抓相關(guān)指令信息與車輛行駛動(dòng)作，及時(shí)將車輛的照明燈、信號(hào)燈等打開，有效防范交通事故的發(fā)生。同時(shí)，在車輛照明系統(tǒng)中，通過使用智能控制技術(shù)，可根據(jù)外界情況的變化，實(shí)現(xiàn)照明燈光的自動(dòng)調(diào)節(jié)。例如，在外界光照條件較差時(shí)，智能控制技術(shù)可自動(dòng)提升車輛燈光強(qiáng)度，在外界光照較強(qiáng)時(shí)，智能控制技術(shù)可自動(dòng)適當(dāng)降低車輛光照強(qiáng)度，這個(gè)過程中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)近光燈、遠(yuǎn)光燈的自動(dòng)調(diào)整，降低駕駛員出現(xiàn)操作失誤的概率，更好地提升車輛行駛的安全性。

1.5 汽車縱向防撞系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

汽車縱向防撞控制主要是基于模糊控制理論，利用毫米波雷達(dá)以及霍爾傳感器等設(shè)施，通過監(jiān)測(cè)兩車的相對(duì)行駛距離和相對(duì)速度經(jīng)模糊算法，處理后作為輸入量，節(jié)氣門以及剎車控制量（后車加速度）作為輸出量進(jìn)行模糊控制研究，并在車輛安全距離的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的車輛跟車情況下的防撞智能控制系統(tǒng)。隨著汽車在人們生活中的普及，相應(yīng)的車輛交通事故也頻繁發(fā)生。其中高速追尾碰撞是事故的主要原因，在重大交通事故中占據(jù)較大比例[3]。通過利用仿真系統(tǒng)觀測(cè)智能控制技術(shù)下前車發(fā)生緊急制動(dòng)的情況（如圖1、圖2 所示）假設(shè)前后車距為50 m，且兩車的初始速度都為60 km/h，當(dāng)前車發(fā)生緊急制動(dòng)，以3m/s2的減速度行駛的話。控制系統(tǒng)能夠在很短時(shí)間內(nèi)控制車輛的行駛速度，并使兩車保持相同的相對(duì)速度，車輛保持最小的安全距離，避免發(fā)生碰撞事故。

圖1 相對(duì)速度變化示意圖

2 智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展趨勢(shì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于車輛工程整體的智能化水平提出了更高的要求，而將智能控制技術(shù)與車輛工程進(jìn)行深入融合已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。在具體實(shí)施的過程中，為了更好地推動(dòng)智能控制技術(shù)和車輛工程之間的融合水平，持續(xù)加大對(duì)智能控制技術(shù)和車輛工程融合發(fā)展的聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，是當(dāng)前及未來發(fā)展的重要方向。這個(gè)過程中，政府應(yīng)當(dāng)從國(guó)家層面上制定出更多有利于智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展的政策措施，各大高校、科研院所及車輛工程企業(yè)須充分認(rèn)識(shí)到智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展的必然性，充分結(jié)合各自實(shí)際，加大對(duì)車輛工程智能控制發(fā)展方向人才的培育力度，為兩者之間實(shí)現(xiàn)深度融合發(fā)展提供出更多的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。此外，要充分借鑒國(guó)外在兩者之間融合的先進(jìn)性，可采取聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，不斷提升我國(guó)智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展水平。

圖2 相對(duì)距離變化示意圖

3 結(jié)語

綜上分析，全面提升車輛工程智能化發(fā)展水平，已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，智能控制技術(shù)與車輛工程的融合發(fā)展也成了必然趨勢(shì)，但是從當(dāng)前兩者融合發(fā)展的情況來看，在很多方面還有著較大的提升空間，車輛工程中智能控制技術(shù)應(yīng)用方面還有亟待解決的問題。因此，這就需要車輛企業(yè)加大與智能控制單位的合作研究力度，深入地進(jìn)行智能控制技術(shù)與車輛控制的融合發(fā)展。