智能控制技术在车辆工程中的应用

摘 要：随着汽车工业、电子科技、控制技术和信息技术的飞速发展，智能控制技术在车辆工程中的应用已经越来越广泛。本文介绍了智能控制技术在车辆动力装置、防撞系统、汽车尾灯、汽车车身上的应用，阐述了智能控制技术在各个部分应用的主要原理、组成和功能。智能控制技术必将推动汽车工业走向一个新的高峰。

关键词：智能控制技术；车辆工程；应用

伴随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对汽车的需求越来越大。汽车已经成为人们生产生活不可或缺的交通工具。汽车行业的水平代表着一个国家的综合技术水平，汽车工业的发展会带动其他行业的发展。智能控制技术在车辆工程中的应用有利于提高汽车的安全性和舒适性，有利于减少行车过程中的车祸事故，有利于节约能源保护环境。在越来越激烈的行业竞争中各汽车生产商为了久立于不败之地，有必要尽快实现智能控制的全面应用。

1 智能控制技术在车辆动力装置上的应用

传统的发动机包括汽油机和柴油机，传统发动机对智能控制技术的应用主要是在点火系统、燃油喷射系统及其他辅助控制系统。

点火系统是汽油机上的必须的配置，智能控制点火系统最基本的功能就是实现对点火提前角的控制。控制单元根据传感器的相关信号判断发动机的运行情况，然后选择最恰当的提前角点燃混合气体，这样可以改善发动机的燃烧过程，从而提高燃烧效率。另外，智能控制点火系统还能控制点火能量和发动机爆燃。

智能燃油喷射控制系统的基本功能就是控制燃油喷油量和喷射正时。控制单元根据目标空燃比和进气量确定喷油量，然后再根据传感器传来的温度和节气门位置等信息修正基本喷油量，保证发动机在各种运行情况下都可以获得最佳浓度的混合气。在确定最佳喷油量后，控制单元根据传感器传来的曲轴位置、凸轮轴位置、发动机负荷等信息确定最佳喷油时刻，确保喷油器在最佳喷油时刻喷入最佳燃油量，以保证发动机的动力性、经济性和排放性。

发动机的辅助控制系统包括怠速控制、进气控制、增压控制、排放控制、失效保护、应急备用、自诊断和报警，这些系统可以保证发动机在各种工作情况下平稳的工作并提示驾驶员一些情况。

目前，智能控制技术在汽油机上的应用已经越来越多并逐渐完善，但是在柴油机上的应用还不够。随着各种新技术的不断出现，柴油机的燃油经济性和排放性得到了极大的改善。

不仅是在传统发动机上，智能控制系统在如天然气发动机、氢发动机、二甲醚等其他燃料的新能源发动机上的应用也很广泛。相对与传统发动机，智能控制系统在新能源发动机上的应用主要突出表现在对燃料喷射、点火能量、点火提前角的准确控制，并解决新能源燃料燃烧时的各种异常燃烧问题，从而使得发动机达到最佳的动力性、经济性和排放性。

2 智能控制技术在汽车防撞系统的应用

早在十几年前，国际上那些先进的汽车生产商就已经开始着手研究开发汽车防撞系统，我国的汽车防撞系统的研究开发同发达国家相比存在着较大的差距。事实证明，汽车防撞系统的开发可以降低由于驾驶员疲劳或者来不及反应、车速过快等紧急情况下的事故发生率，不仅可以使驾驶员们拥有一个轻松安全的驾驶环境，还可以为社会和谐做出巨大贡献。

智能控制技术在汽车防撞系统上的应用主要表现在车速和车距检测上。通过建立安全车距模型，利用测距传感器，当两车距离小于安全行驶的距离时，运用模糊控制等控制原理使控制系统根据情况自动调节实现分级减速，可以有效的避免或减少行车过程中的追尾事故，保障驾驶员的安全，还可以延长车辆的使用寿命。

3 智能控制技术在汽车尾灯中的应用

在行驶过程中，汽车一般会通过车灯发出“左转”、“右转”、“超车”、“刹车”和“靠边停车”等警示信号，这些信号可以通过智能控制在汽车尾灯中的得到体现。汽车尾灯智能控制系统可以在汽车尾灯中的应用，可以使汽车在进行刹车和转弯的时候自动提醒后方车辆，可以极大的减少交通事故的发生。

4 智能控制技术在汽车车身上的应用

汽车车身的智能控制主要表现在安全控制、仪表控制、通信控制和舒适性控制等几个方面。

安全控制包括安全气囊、智能控制安全带、防盗系统等。当发生撞车事故时，安全气囊的ECU通过传感器检测到的突然减速信号，控制引爆折叠包中的氮化物，使驾驶员与方向盘之间形成一个软垫进行缓冲，避免严重伤亡。

智能控制安全带通常和安全气囊一起工作，当检测到碰撞时，在控制单位的作用下，安全带快速收紧十到十五厘米，使得驾驶员和乘客身体向前移动的距离缩短，从而避免因碰撞发生的伤害。

防盗系统一般和汽车中控门锁系统配合工作。在报警状态下，如果有人强行进入汽车或打开后备箱和发动机罩，防盗系统就会发出灯光闪烁和喇叭鸣叫等报警信息并切断点火、启动和供油电路，阻止车辆运行，防止车辆被盗。

仪表控制主要包括电子仪表和多功能综合屏显示系统。智能控制系统利用微处理器处理各传感器的信号，显示如车速、转速、油耗和里程等多种信息。

通信控制系统主要是车载导航系统和车载网络系统。车载导航可以接受GPS全球定位信号，确定车辆当前位置，并通过显示屏中的地图显示。目前的车载网络系统主要采用CAN总线技术连接汽车上的各个控制单位，实现整车各个控制单位的实时通信。

舒适性控制主要体现在定速巡航控制上。定速巡航系统可以根据车辆在行驶过程中的阻力自动增加或减少节气门的开度，使汽车的速度保持在设定值。定速巡航系统省去了驾驶员在驾驶过程中频繁踩加速踏板的动作，只要掌握方向盘就可以安全轻松的进行驾驶。这大大减少了驾驶员的劳动强度，并且匀速运行也有利于减少交通事故的发生。

5 结语

本文阐述了智能控制系统在车辆工程中的应用，主要记叙了在动力装置、防撞系统、汽车尾灯和汽车车身的应用。旨在提高汽车驾驶的舒适性和安全性，提高汽车的自动化程度，减少行车过程中的车祸事故，节约能源保护环境。

参考文献：

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