探究汽車控制的研究現(xiàn)狀與展望

竇凡清

摘 要：汽車控制技術(shù)在不斷發(fā)展過(guò)程中，為汽車工業(yè)快速發(fā)展提供了技術(shù)上的保障。汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越加激烈，怎樣對(duì)傳統(tǒng)汽車?yán)碚摲椒ㄟM(jìn)行創(chuàng)新，成為了汽車行業(yè)發(fā)展首要目標(biāo)。我國(guó)汽車行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，提高自主研發(fā)能力，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展。本文就對(duì)汽車控制的研究現(xiàn)狀及展望分析研究，希望能夠?yàn)槠嚳刂菩袠I(yè)發(fā)展提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：汽車控制；研究現(xiàn)狀；展望

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.172

0 前言

伴隨著汽車節(jié)能減排方案的落實(shí)電子控制技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)汽車行業(yè)快速發(fā)展建設(shè)的主要技術(shù)。近幾年，電子技術(shù)在汽車制造成本比例不斷提高，根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，汽車產(chǎn)品創(chuàng)新基本上都是以電子控制技術(shù)作為基礎(chǔ)。汽車安全性能在不斷提高過(guò)程中，動(dòng)力源及執(zhí)行器開始逐漸在汽車內(nèi)應(yīng)用，同時(shí)我國(guó)汽車電子市場(chǎng)具有良好的發(fā)展前景。因此，對(duì)汽車控制進(jìn)行分析研究，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 汽車控制研究現(xiàn)狀

汽車上主要的系統(tǒng)就是電子控制系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)、車窗、雨刷控制系統(tǒng)等等方面都有著應(yīng)用，同時(shí)汽車對(duì)控制技術(shù)依賴程度也在不斷提高。本文在對(duì)汽車控制研究現(xiàn)狀分析中，主要從以下幾方面進(jìn)行研究：

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)

在上世紀(jì)70年代最開始對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)分析研究，最開始的目的希望能夠有效提高汽車經(jīng)濟(jì)效益，降低汽車燃油數(shù)量。伴隨著汽車行業(yè)快速發(fā)展建設(shè)，汽車有關(guān)法律完善，有效推動(dòng)了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)研究上應(yīng)用。控制系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，對(duì)汽車節(jié)能減排性能及整體性能具有決定性作用，所以研究人員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究十分關(guān)注。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)屬于十分繁瑣的系統(tǒng)，所包含的內(nèi)容較多，本文主要對(duì)電子節(jié)氣門控制進(jìn)行研究。

電子節(jié)氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的重要組成部分，同時(shí)也是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制落實(shí)的前提條件，現(xiàn)階段在汽車內(nèi)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。電子節(jié)氣門開放程度并不是由加速踏板所決定，而是根據(jù)汽車實(shí)際行駛情況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而確定電子節(jié)氣門最佳開度，進(jìn)而保證電子節(jié)氣門開度與實(shí)際需求相吻合，讓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在最佳狀態(tài)下運(yùn)行[1]。

1.2 傳動(dòng)系控制

汽車在應(yīng)用傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之后，自身動(dòng)力性能及經(jīng)濟(jì)性能問(wèn)題能夠得到有效解決。在汽車傳動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)，主要由四部分構(gòu)成，分別為變速器、傳動(dòng)軸、離合器與差速器，其中汽車傳動(dòng)控制最為主要部門為離合器與變速器。現(xiàn)階段，不同類型的汽車所安裝的離合器與變速器類別不同，不同類別離合器與變速器特征不同，所需要面對(duì)的控制問(wèn)題不同，其中最為常見的控制問(wèn)題就是汽車起步過(guò)程控制。

汽車在起步過(guò)程中，汽車會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的力矩傳輸?shù)狡囓囕喩希M(jìn)而讓汽車瞬間進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在汽車起步控制評(píng)價(jià)過(guò)程中，主要從汽車穩(wěn)定性及速度兩方面分析，同時(shí)也是判斷汽車整體性能的主要依據(jù)。就AT與CVT而言，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之前具有變矩器，進(jìn)而能夠有效將汽車在起步過(guò)程中所產(chǎn)生的沖力吸收。但是對(duì)于DCT而言，汽車在起步過(guò)程中所產(chǎn)生的沖力主要利用離合器進(jìn)行吸收，這樣離合器運(yùn)行精確性就會(huì)受到影響。主要目的就是保證離合器能夠在最短時(shí)間內(nèi)結(jié)合，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也能夠穩(wěn)定運(yùn)行，在這個(gè)過(guò)程中汽車能夠保持具有良好的動(dòng)力性能[2]。

1.3 車輛主動(dòng)安全控制系統(tǒng)

從車輛安全角度而言，汽車主要分為兩種安全性能，分別為主動(dòng)安全性能與被動(dòng)安全性能。要是從發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該將車輛安全控制研究放在躲避事故上，所以汽車主動(dòng)安全控制系統(tǒng)研究已經(jīng)得到了研究人員高度重視。

汽車實(shí)際上屬于一個(gè)相對(duì)于緊閉的系統(tǒng)，車輛駕駛員在系統(tǒng)內(nèi)承擔(dān)著控制器的責(zé)任，為了能夠有效對(duì)駕駛員駕駛行為進(jìn)行控制，減少錯(cuò)誤操作數(shù)量，還需要增加一個(gè)控制器檢測(cè)裝置，進(jìn)而就需要對(duì)車輛駕駛?cè)藛T操作性能全方面分析研究。在上世紀(jì)80年代之后，各種汽車駕駛安全控制裝置逐漸退出，同時(shí)也逐漸在汽車內(nèi)應(yīng)用，有效提高了汽車安全性能[3]。

2 汽車控制的共性問(wèn)題與展望

汽車控制技術(shù)雖然已經(jīng)取得了十分顯著成果，但是由于汽車控制系統(tǒng)涉及到的功能較多，并且各個(gè)部分動(dòng)力相互影響，有關(guān)先進(jìn)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)汽車行業(yè)發(fā)展具有推動(dòng)性作用。但是汽車在應(yīng)用新型控制器之后，動(dòng)力結(jié)構(gòu)越加復(fù)雜，電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度顯著提高。簡(jiǎn)而言之，汽車控制技術(shù)上還存在較多尚未解決的問(wèn)題，需要研究人員對(duì)其深入分析。本文就對(duì)汽車控制技術(shù)所存在的共性問(wèn)題進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)汽車控制發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

2.1 汽車控制技術(shù)共性問(wèn)題

（1）動(dòng)力學(xué)耦合更加復(fù)雜。汽車控制系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化實(shí)際上十分繁瑣，同時(shí)汽車控制系統(tǒng)內(nèi)一直在應(yīng)用引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，這樣就造成汽車控制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)耦合更加復(fù)雜。所以，在構(gòu)建汽車機(jī)理模型過(guò)程中，無(wú)法從質(zhì)量、能量等定律方面構(gòu)建[4]。

（2）動(dòng)力學(xué)總成控制要求不斷提高。節(jié)能減排要求在不斷提高過(guò)程中，對(duì)汽車動(dòng)力學(xué)總成控制要求不斷提高。車輛在行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)需要在多種狀態(tài)下運(yùn)行，變速箱在運(yùn)行過(guò)程中需要轉(zhuǎn)速與力矩進(jìn)行結(jié)合，同時(shí)車輛各方面性能相互影響，存在一定矛盾點(diǎn)。這樣就造成汽車控制主要內(nèi)容就是對(duì)汽車多種運(yùn)行情況進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2.2 汽車控制展望

由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐漸完善，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)背景之下，汽車控制在今后發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該將降低成本作為首要目標(biāo)。汽車控制成本降低上，主要體現(xiàn)在降低汽車電子控制系統(tǒng)研發(fā)成本與車載電子控制單元上。就現(xiàn)階段汽車控制系統(tǒng)實(shí)際情況而言，還需要對(duì)控制器有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行確定。所以，需要在原有理論及方法基本上不斷進(jìn)行創(chuàng)新完善，構(gòu)建針對(duì)性評(píng)價(jià)方法，有效縮短汽車電子控制研發(fā)時(shí)間，降低在汽車電子控制系統(tǒng)上所投入的成本[5]。

3 結(jié)論

近幾年，我國(guó)汽車行業(yè)在發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，汽車行業(yè)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到汽車控制自主創(chuàng)新的重要性，但是還需要進(jìn)一步分析研究，雖然還存在一定問(wèn)題，需要研究人員深入分析研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]王耀南，申永鵬，孟步敏，李會(huì)仙，袁小芳.車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與展望[J].控制理論與應(yīng)用，2015（04）：432-447.

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