郭康龍 賈思凡 姚福康 李鳴灝 李思遠
摘 要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展和居民生活水平的提高,汽車進入到大多數(shù)居民的生活中,人們對于汽車安全性的要求也越來越高,而電子控制技術(shù)的發(fā)展可以在一定程度上滿足人們的需求,加強車輛中各個控制器之間的監(jiān)管和通訊,進而在一定程度上確保車輛整體之間的穩(wěn)定性。因此,要大力發(fā)展電子控制技術(shù)在車輛工程中的應用,進而促進車輛的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:智能控制技術(shù);車輛工程;應用
一、智能控制的內(nèi)涵
在自動化的初期階段,系統(tǒng)比較簡單,控制規(guī)律也不復雜,采用我們前面介紹的常規(guī)控制方法就能完成任務。然而,隨著社會和科學技術(shù)的不斷進步,各種生產(chǎn)過程的自動化、現(xiàn)代軍事裝備的控制以及航海、航空、航天事業(yè)的迅速發(fā)展,都對控制系統(tǒng)的快速性和準確性提出了愈來愈高的要求。對于各種規(guī)摸龐大、結(jié)構(gòu)復雜的大系統(tǒng),僅僅采用常規(guī)的控制措施是無法完成綜合自動化的。不過人們發(fā)現(xiàn),如果把人的智能和自動化技術(shù)結(jié)合起來,卻能收到令人滿意的效果。
二、智能控制技術(shù)在車輛工程中的應用分析
(一)智能控制技術(shù)應用于車身
系統(tǒng)可根據(jù)實際的行駛狀況需求,自動調(diào)節(jié)懸掛設(shè)置。主動控制系統(tǒng)使駕駛變得“十分舒適”,且“ 富于動感體驗”。智能車身控制系統(tǒng) (MAGIC BODYCONTROL)使得駕駛員可通過按鈕在兩種性能之間進行選擇。主動懸掛控制系統(tǒng)的主要功能是由液壓可控操縱缸來實現(xiàn)的,它們與主動減震器和螺旋彈簧一同進行懸掛控制。減震器彈簧元件能夠主動抑制5赫茲以下的車身震動。因特殊路況而發(fā)生縱向和側(cè)傾運動時、因極限側(cè)傾角而轉(zhuǎn)彎時、因制動車體傾斜時將產(chǎn)生此類震動。5赫茲以上的震動由主動減震器來抑制。在行駛過程中,液壓部件驅(qū)動活塞移動,進而會施加額外的力來影響螺旋彈簧的效果。根據(jù)車身的俯仰、側(cè)傾或縱向運動,彈簧座的位移會改變彈簧的張力,進而抵消車身的運動。壓力等級和持續(xù)時間取決于用于收到的當前車輛水平高度和車體加速度的傳感器信號。主動車身控制系統(tǒng) (ABC) 控制單元可通過傳感器和聯(lián)網(wǎng)控制單元接收與駕駛狀態(tài)和駕駛方式相關(guān)的信息。根據(jù)具體情況以及舒適 / 運動開關(guān)的狀態(tài),控制單元會通過閥體總成調(diào)節(jié)懸掛減震柱的壓力,以控制車輛減震和車身運動。智能控制系統(tǒng)也能更好的防盜,當有人利用不正當手段進入車內(nèi)時,汽車會發(fā)出警報聲并且亮起警示燈,自動切斷車內(nèi)的電源,讓不法分子無法偷走汽車。汽車的內(nèi)部都含有基礎(chǔ)的通信系統(tǒng)和裝置。汽車導航屬于汽車的控制系統(tǒng),導航的出現(xiàn)為人們的出行提供了極大的便利,它可以自動為駕駛員推薦更合適的路線,指引道路方向,確定行駛位置的同時還能提醒駕駛員保持合適的車距,避免在擁擠的道路上浪費更多的時間。汽車的儀表盤上顯示汽車的行駛速度、行駛路程、耗油量以及剩余油量等重要信息,汽車智能控制系統(tǒng)能自動根據(jù)車輛行駛的實際狀況將重要信息提供給駕駛員,讓駕駛員獲取相關(guān)信息的方式更加便捷、直觀。例如,當汽車油量不足時,智能控制系統(tǒng)會提醒駕駛員加油并提供最近的加油站的具體位置。另外,行駛在限速路段的汽車超過限制速度時,智能控制系統(tǒng)會自動告知駕駛員,提醒其減速,當駕駛員沒有做出減速行為時會自動控制車輛減速,進一步保障汽車的行駛安全。
(二)智能控制技術(shù)在防撞系統(tǒng)中的應用
計算機芯片對兩車距離以及兩車的瞬時相對速度進行處理后,判斷兩車的安全距離,如果兩車車距小于安全距離,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就會發(fā)出指令;另外一種是計算機芯片計算兩車碰撞時間(TTC)來計算危險程度,進而做出報警及剎車指令。自動防撞前方障礙物的性能:當汽車行使前方出現(xiàn)障礙物并對本車行使安全構(gòu)成威脅時,汽車自動防撞器能實施自動報警、自動減速、自動制動,最終使汽車與障礙物避免相撞。
(三)智能控制技術(shù)在車輛發(fā)動機上的應用
車輛發(fā)動機作為整個車輛行駛的重要核心,一旦發(fā)動機出現(xiàn)故障,則很容易導致汽車行駛受到影響,當發(fā)動機由低速向高速轉(zhuǎn)換時,電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的小渦輪,這樣,在壓力的作用下,小渦輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度,從而使凸輪軸在60度的范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn),從而改變進氣門開啟的時刻,達到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時的目的。通過控制系統(tǒng)對噴射裝置的反應,也能夠最大程度上減少燃料的消耗,節(jié)約能源資源,而且還可以保證車輛的平穩(wěn)行駛,避免因為動力系統(tǒng)的頻繁啟動而引發(fā)的故障,另外通過智能控制系統(tǒng)可以針對發(fā)動機的實時運行狀態(tài)進行監(jiān)控,發(fā)動機出現(xiàn)故障問題就能夠及時準確的進行報警,保證整個故障系統(tǒng)運行的合理性。
(四)智能控制技術(shù)應用于輪胎和車燈
所謂智能輪胎,是指胎內(nèi)裝有計算機芯片,或?qū)⒂嬎銠C芯片與胎體相連接的數(shù)字化輪胎。它能自動監(jiān)控并調(diào)節(jié)輪胎的行駛溫度和氣壓,提高安全性和便利性。目前,在各大輪胎企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)下,卡客車智能輪胎已呈現(xiàn)“百家爭鳴”之勢。另外,如果行駛中的汽車輪胎氣壓不足,智能控制系統(tǒng)也會立即提醒駕駛員,防止危險事故的發(fā)生。如果將智能控制系統(tǒng)應于于車燈,就能實現(xiàn)汽車車燈的自動化控制,如駕駛車輛倒車時汽車尾燈自動開啟,提醒周邊人員進行避讓。夜間行車或駛?cè)胨淼纼?nèi),系統(tǒng)會根據(jù)周圍光線自動開啟車燈,并根據(jù)行駛周邊的實際情況實現(xiàn)遠、近光燈的自由切換。
三、結(jié)束語
綜上所述,將智能控制技術(shù)應用于車輛工程中可以更好的推動汽車行業(yè)的發(fā)展,在方便人們操作的同時極大地提高了汽車的安全性能,智能控制能夠?qū)⑤^為抽象化的非數(shù)字模型轉(zhuǎn)換為知識表示,我們可以將較為復雜、抽象的已知算法的非數(shù)字過程通過實際的知識來實現(xiàn)核算推理,以便啟發(fā)和引導求解。當前階段在許多的發(fā)達國家當中都已經(jīng)開始使用專家控制系統(tǒng)為智能汽車提供輔助性的幫助,依靠此類系統(tǒng)能夠?qū)τ谥苓咇{駛情況進行精準的判定,從而給出更為可靠的駕駛策略,進一步降低事故發(fā)生的概率。
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