计算机控制技术在汽车电子系统中的应用论文

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　　摘   要 ：随着国民经济和现代科学技术的不断发展,汽车的智能化也成为了一种必然的趋势。5G、芯片、大数据、虚拟现 实等计算机控制技术的发展不仅使汽车的智能化在技术层面得以实现,而且让汽车制造的发展有了多重方向和升级空间。精准 化和高效化的计算机控制技术使汽车驾驶具有了智能化、人性化的特点,同时原有的舒适性、可操作性和节能性也得到了极大 地提高。计算机控制技术将安全控制系统和电子监控系统完美地结合在了一起,汽车不再仅是一个交通工具,而是一个与世界 互联的具有多种功能的人性化设备。

　　关键词：计算机控制技术；汽车电子系统；应用
　　【Abstract】：With the continuous development of national economy and modern science and technology, the intelligence of automobile has also become an inevitable trend. The development of computer control technologies such as 5G, chip, big data and virtual reality not only realizes the intellectualization of automobile at the technical level, but also provides multiple directions and upgrading space for the development of automobile manufacturing. The precise and efficient computer control technology makes the car driving intelligent and humanized . At the same time, the original comfort, operability and energy saving have also been greatly improved. Computer control technology perfectly combines the safety control system and electronic monitoring system. The car is no longer just a means of transportation, but a humanized device with multiple functions interconnected with the world.

　　【Key words】：computer control technology;automotive electronic system;application
　
　　0　 引言

　　汽车电子控制系统是由多个子系统在中央处理器的 控制下相互协同、相互配合,从而实现整体功能和协调 控制的系统。在网络时代的今天,汽车电子系统也同样 将实现网络化、自动化、智能化。通过芯片技术、5G 技术、大数据等现代科技的综合运用,计算机控制技术 与 GPS、GIS 相互融合。这不仅为驾驶员和乘客提供了 更加舒适的驾驶感和乘坐体验,同时又实现了汽车行驶 的自动化。汽车上的自主雷达、信号接收器等设备将获 取的汽车行驶信息实时传达到中央控制器,中央控制器 对获取的信息进行准确的分析处理。就这样,计算机控 制技术对车辆的行驶进行了整体化、集中化、智能化的管理。而且随着智能汽车行驶中获取数据的增多,汽车 生产企业又可以分析这些数据,使之成为智能汽车后期 升级换代的支持和依据。

　　1　 汽车电子系统中计算机控制技术的应用方向

　　汽车电子控制是指计算机中央控制器和网络对来自 于车载雷达等传感器接收的数据进行分析,然后对车内 其他部分进行控制的系统。由传感器、运行器和控制器 构成的汽车电子控制在车辆部件中得到了广泛的应用, 例如启动汽车发动机、汽柴油的喷射、ABS 系统、ESP 系统、定位导航、自动泊车、儿童安全座椅等。随着汽 车电子控制的广泛运用,消费者也将其作为购车时参考 的重要指标之一。同时,汽车电子系统也成为了国产车外销欧美各国市场的重要特色之一。

　　1.1 智能化

　　随着智能化技术在汽车电子系统中的应用,不仅使 汽车具有了思考决策的判断能力,也同时具备了不断学 习的能力,从而不断满足不同消费者人群的不同需求。 因为智能化和人性化的介入,使驾驶者和乘客的驾驶感 受和乘车体验不断得到改善。整个智能化得以实现,离 不开通讯设备、传感设备、中央处理器等各个设备之间 的有序协调运作。传感设备将搜集到的行驶信息,通过 通讯设备传输到管理系统终端,经过准确的处理,从而 对驾驶者进行智能提示。经过如此的信息处理,不仅降 低了交通意外的发生率,创造了更加安全的乘车条件,  同时也为驾驶者提供了最佳的行车路线图,节省了上下 班的时间,提高了整个城市的交通运输效率。

　　1.2 电子化

　　之前计算机电子控制技术仅被局限于车载收音机的应 用,随着各种技术和设备不断升级,其在各个领域都大显 身手。从收音机系统到发动机系统,到制动系统,再到其 他各个车载系统,  最终实现整车的体系化运行。而这一切 的实现都得益于计算机控制技术的电子化不断发展。在 国际石油价格的不断升高与实现碳中和目标的双重背景 下,汽车的油耗控制迫在眉睫,而汽车电子系统在发动 机、底盘和制动系统之间的运用,使这个问题迎刃而 解,将汽车油耗得以大幅降低,既降低了车主的用车成 本,又为环境保护作出了一份贡献。同时,乘客乘坐的 舒适程度也由于计算机电子化控制技术的运用得到了极 大的提高,如座椅的合理调节、车厢温度恒温控制等。


　　1.3 网络化

　　在 5G 技术和大数据技术发展的大背景下,车载互联 得以实现。每一辆车都不再是孤立的存在,车辆与车辆之 间,车辆与所有的智能设备之间都因网络而密切的联系 在一起。由此可以看出,网络化是汽车电子系统中最为 关键的技术。面对驾驶员和乘客日益增长的安全和舒适 度需求,汽车网络化将有效地使其得到满足。汽车网络 技术的介入,是复杂的汽车电子系统低故障率的有效保 障。中央处理器将分析汽车可能存在的问题,并实时通 过网络传送到车辆生产企业。此时,车辆生产企业会及 时对问题进行调研,从而避免更大事故的发生。汽车网 络化的不断增强,特别是 5G 技术的不断发展,使得信 号接收能力不断增强,杜绝了信号延迟卡顿等现象的发 生。虽然网络化程度日新月异,但是目前也面临着网络 标准不统一的问题。只有这个问题得以解决,整个车载 系统的运行效率才能得以更大的提升,从而汽车的控制效果也得到提升。这就需要国家牵头,引领各大车企, 制定统一的网络标准,才能为网络化的发展铺平道路。

　　2 　汽车电子系统中计算机控制技术的具体应用

　　汽车电子控制系统由发动机控制系统、汽车底盘控 制系统、车本身控制系统、电子信息控制系统四个主要 部分组成。汽车电子控制系统是一辆汽车的灵魂所在。 这将关系到汽车驾驶体验和乘车安全,所以它是国家汽 车质量检测和消费者购车的重要指标之一。最近十几年,  各主要汽车生产国的汽车电子控制系统也在不断地升级 和完善,汽车电子系统将更广泛地应用到汽车的生产制 造上来。

　　2.1 在安全控制系统中的应用

　　随着国民经济的不断发展和人民群众收入的不断增 加,汽车的保有量也不断上升。交通道路的不断改进使 车速也越来越快。城市化进程的加速,使上下班高峰期 路况也日益复杂多样。以上的种种变化都对汽车的安全 性、操控性、舒适性都提出了新的更高的要求。以往 汽车安全保障系统都是通过物理机械控制来防止紧急情 况和恶劣路况的追尾、溜车和侧翻等交通意外事故的发 生。现如今,在计算机电子控制技术发展的前提下,汽 车电子控制系统可以实现制动分配。在汽车遇到紧急情 况时,驾驶者可以具有更好的操纵感。在驾驶员刹车时, 该系统会让汽车动力按照合适的比例在前后四轮之间自 动化、合理化的调节,以此实现刹车距离的缩短和汽车 刹车时的稳定性,从而防止侧滑和翻车。除了刹车之 外,该系统还可以全天候实时对行驶的汽车在速度、重 量、路面颠簸等方面进行监控,做到均衡的动力分配, 以此让车辆更平稳。根据统计数据显示,该系统的应用 效果良好,特别是在雨雪天路面湿滑时,有效地降低了 侧滑追尾等事故的发生率,更好保障了乘车人员的安全。

　　2.2 在电子监控系统中的应用

　　在计算机控制技术和 5G 技术不断完善下,汽车随 时与卫星互联进行信号交换,随之而来的是与后台的大 数据处理中心互联。这将实现汽车的精准实时定位和驾 驶路线的全方位分析。驾驶员将获得最优的行驶路线, 控制与前后车辆的距离。在特殊的极端天气和湿滑路况 下,电子监控系统会及时提醒驾驶员及时减速,合理避 让,安全驾驶。如果驾驶员出现长时间的驾驶,电子监 控系统也会提醒驾驶员注意休息。汽车的精准定位将杜 绝汽车被盗事件的发生,一旦汽车超出了车主设定的范 围,将会发出警报提醒车主,并告知车主汽车所在的实 时位置,最终方便找回。如果汽车在行驶过程中出现异 常,电子监控系统也会及时告知驾驶员进行维修,以此防止更加严重的事故。总而言之,电子监控系统将汽车 的安全等级不断提高。

　　2.3 在底盘与车身控制系统中的应用

　　(1)计算机控制技术可以实现动力信号和电子信号 的相互转变,通过电控液力转速器来实现对传动系统的 有效控制。传感设备和监测设备获得驾驶员的操作指令 后,再将电子信号转变为动力信号,由此更好操控车 辆。(2)该系统可以运用到车内温度调节。在密闭的车 厢条件下,车厢温度会发生变化,这时车内的传感器会 实时获取驾驶员和乘客的体温以及车厢温度,将温度传 感器获得的数据传送到中央处理器进行分析,将分析的 结果再传送到车载空调系统,由此来控制车内的温度, 达到车内恒温的效果,这样会给车内人员带来最佳的乘 车体验。(3)该系统可用于车底盘系统中,通过计算机 控制技术对四轮驱动和动力转向加以调节和控制,由此 实现驾驶时的及时性和灵活性。


　　2.4 在汽车发动机电子控制系统中的应用

　　发动机就犹如汽车的心脏,它的好坏直接关系到汽 车的动力和驾驶体验,是衡量汽车制造工艺的重要指标 之一。与传统的物理机械打火相比,电子控制汽车发动 机会更加节能和更好的保护发动机,并延长其使用寿 命。发动机的工作原理是这样的：  当驾驶员扭动钥匙 时,传感设备接收到启动命令,由此传到中央控制系 统。中央控制系统授权发动机开始打火。这时,计算机 控制系统同时会命令喷油嘴释放燃油,燃油开始燃烧释 放动能,完成汽车的正常行驶。在这个过程中,汽油燃 烧是会释放大量的热量,会使发动机的温度升高。这 时,发动机是需要自来水或者冷冻液来冷却的。如果不 进行冷却,发动机会出现烧毁的情况。为了避免发动机 的损坏,计算机控制系统就会传达洒水命令到水箱,对 发动机进行降温处理 [1]。

　　3　 汽车电子系统中计算机控制技术提高应用效果的策略

　　3.1 培养计算机专业技术人才

　　科技是第一生产力,而人才是推动科技发展的唯一 强大动力。汽车电子系统作为一项科学技术,需要更多 的专业化人才投入其中才能保障其更加高速的发展。对 于汽车电子系统人才的要求也是苛刻的。科技人员不仅 要掌握汽车制造和计算机基础的相关技术外,还要对大 数据、通讯网络、多媒体等技术有较好的了解,并将其 进行融会贯通,才能更好地应用到汽车电子系统中。计 算机行业是不断变化更新的,特别是在汽车电子系统这 一领域,因此科技人才还要终生学习,时刻了解行业发展,完善自身技术,紧跟时代潮流。同时,要加强校企 合作,高校与企业建立广泛的联系和交流。学校引进新 教材、新设备、新思维,而企业提供试验基地、外出学 习。这样才能让科技人才在学与做的结合中不断提高自 身素质以适应不断发展变化的汽车电子系统 [2]。

　　3.2 运用信息化技术进行项目管理

　　汽车电子系统的构建是一项复杂的系统工程,要站 在整体的角度去思量,所以引进信息化技术对其进行项 目管理。在项目管理中,相关人员要做好料、工、费 管理和控制,可以引入信息化管理系统,如 ERP 系统。 这样可以实现数据的电子化交换、储存和分析,从而达 到降低成本、节约人力、控制费用的财务目标。同时,  随着大数据技术的日益发展,企业可以根据自身情况,  尝试探索企业项目控制的自动化和智能化,对获取的汽 车行驶数据、资金投入量、市场开拓情况等进行大数据 管理和分析,从而为企业的汽车电子系统改造升级提供 最优策略 [3]。

　　4 　结语

　　计算机控制技术已经成为汽车电子系统发展道路上 非常重要的一环,其网络化、电子化、智能化是标志性 特征。计算机控制技术在汽车电子系统中得到应用使汽 车的生产制造在各个方面都获得极大的升级和创新。在 制动安全方面,汽车的制动安全由电子制动分配技术得 以实现,相对于以往的物理机械制动分配,电子制动分 配更加合理及时,从而获得更高效的安全保障。在防盗 和防碰撞事故方面,汽车的行驶安全通过电子监控系统 得以保障,道路信息随时得到最为准确的分析和处理, 再对驾驶员进行及时的提醒。遇到突发情况,汽车会自 动采取紧急安全措施,以更好保护驾驶员和乘客的安 全。在乘客乘车体验方面,通过车身和底盘控制系统得 以提高,系统会对车内温度和湿度、噪音等方面进行实 时分析和控制,温度和湿度更加宜人。随着计算机控制 技术在汽车电子系统中的广泛应用,汽车的性能和驾驶 体验等各个方面也会不断发生日新月异的变化。

　　参考文献

　　[1] 郭杰.计算机检测控制技术在汽车电子控制装置中的应用分 析[J]. 电子测试,2017(19):124+114.

　　[2] 朱昱林 .探究计算机控制技术在汽车电子系统中的应用[J]. 内燃机与配件,2021(5):182-183.

　　[3] 杨鑫 .计算机检测控制技术在汽车电子控制系统中的应用 [J].时代汽车,2020(24):19-20.

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