计算机技术在汽车智能化设计上的应用

高洁

摘 要：为顺应时代发展的需要，汽车节能减排技术的应用在当前汽车智能化设计中是一个重点部分。在人们当前的日常生活和工作中，汽车为人们的出行带来了极大的便利，但是也带来了空气污染、交通堵塞等方面的问题。由此可见，智能化设计在未来的汽车领域中将会成为一个重点的发展方向，而计算机技术的不断发展，也使得汽车智能化设计的方向更加明确。

关键词：计算机技术；汽车智能化；设计；应用；分析

引言：现阶段，汽车的数量正在不断增加，但是道路的承载量是有限的，从而容易产生一系列的交通方面的问题，智能交通的诞生和有效应用有助于系列交通方面问题的解决，计算机技术也能很好地辅助智能交通系统，提高问题处理的效率。因此，得到了更多人的关注，也得到了广泛的研究。在此之前，已经有相关的工作人员对智能交通和汽车智能化发展这一问题进行了一定的研究，也给出了一定的发展建议。

1.计算机技术在汽车控制系统的应用分析

1.1计算机技术在汽车发动机控制系统的应用

在现代汽车计算机控制系统研究与应用中，汽车电脑得到了广泛的应用。利用一台主计算机处理车身传感器输入信号，以较小的电子控制单元控制其他系统。在进行汽车发动机计算机控制过程中，汽车发动机计算机控制系统通过各部件传感器信号输入的分析由计算机计算出最佳控制效果，并通过执行机构执行。通过这样的方式实现发动机的燃油控制、点火控制、进气控制、排放控制以及相关的警告控制等功能。利用各传感器对控制单元信号的收集与传送、利用计算机的处理以及执行机构的执行，实现喷油量控制、喷油正时控制、点火时刻控制、点火能量控制等。同时为了提高燃烧效率还需要对怠速控制以及电控节气门进行控制。针对现代发动机废气循环利用的问题，发动机计算机控制系统还能够实现废气再循环控制、油箱蒸汽排放控制。

1.2汽车主动安全性计算机控制系统的应用

针对现代汽车行车速度高、道路情况复杂的问题，汽车主动安全性计算机控制系统为提高车辆的操控性能、提高车辆主动安全性提供了良好的技术支持。目前，多数车辆所配备的ABS、EBD等系统是车辆主动安全性计算机控制系统最具代表性的应用。传统ABS系统是利用机械原理避免大力刹车时车轮锁死而失去转向能力、避免甩尾事故发生的目的。现代ABS技术发展中，更多的应用电子技术以及计算机控制技术将ABS与EBD技术进行结合应用，根据车速、车重以及路面情况科学分布刹车制动力，自动调节前、后轴的制动力分配比例，并配合ABS提高制动稳定性、提高车辆的制动性能、提高车辆主动安全性。ESP电子稳定装置更是现代计算机控制系统提高车辆稳定性、提高车辆主动安全性的重要技术应用。该项技术应用中不仅能够有效的控制牵引力驱动轮，而且还能够控制从动轮。通过电子稳定装置避免后轮驱动车辆转向过度情况的发生、通过对外侧前轮湿度制动稳定车辆、通过校正循迹方向校正行使方向。

1.3计算机技术在汽车监控领域的应用

计算机技术在汽车控制利用的应用中，除本身的控制控制职能外，还能够通过辅助系统提高车辆行使安全性。其中以汽车精确定位系统最具代表性。通过计算机控制系统中的车载端24小时全天候接受GPS卫星信号，以此为驾驶者提供精确的车辆位置与行使速度、里程。帮助驾驶者了解道路情况、提示疲劳驾驶等。通过计算机辅助控制系统还能够实现车辆的防盗、防损，并通过通信功能实现报警、车辆锁死等功能。例如，通过GPS定位系统找到丢失车辆、车主在发现车辆丢失后通过通信系统关闭发动机控制计算机以控制车辆的行使功能等。利用计算机辅助系统实现汽车应用的安全性。

2.从物理学的角度浅析计算机技术在汽车智能化设计上的应用

2.1从力学的角度分析计算机技术在汽车智能化设计上的应用

在智能汽车的制造中，与物理学方面的技术进行了充分的融合，其中的很多技术原理都可以用高中力学进行分析。例如：特斯拉汽车具有较强的稳定性，这种处于可控的稳定状态下的汽车往往拥有加大的质心侧偏角，使侧向力达到路面与轮胎的附着极限状态。而控制汽车稳定性的具体操作为：由传感器检测出汽车的具体运行状态，其参数包括横摆角的速度，侧向加速度，整车侧偏角以及左右轮速差值，且当名义变量与实际变量之间的差值超过规定极限时，智能汽车的控制系统会通过相关的控制逻辑和算法计算出汽车需要控制的横摆力矩，然后再通过控制汽车的横摆力矩来使汽车的操纵稳定性得到改善。

2.2从声学的角度分析计算机技术在汽车智能化设计上的应用

在物理学中，声学是人类所研究的一个比较早的领域，在这其中可以将机械波的产生等作为声学。例如：当前的超声学就在很多领域得到了应用，并取得了较为良好的效果。在当前的有些智能汽车中，就安装了智能防撞系统，该系统就是利用超声波的原理对汽车之间的距离进行测量和监控，超声波本身的频率是50Hz，当接收器接收到障碍物所反射波之后，将其转化为电信号，再由智能防撞系统进行分析，从而测出目标本身的距离。由此可见，利用超声波的反射特性来测量汽车与障碍物之间的距离，这样可以及时而有效的避开障碍物，从而降低交通事故发生的几率，达到智能防撞的目的，这是智能汽车的一大优势。

2.3从光学的角度分析计算机技术在汽车智能化设计上的应用

在智能汽车中，最为典型的功能就是无人驾驶功能，主要是因为其中添加了无人驾驶系统，通过埋线电磁感应系统以及光学智能传感系统进行信息的反馈，并对其中的跟踪路径进行了一定的优化，其中主要包括红外传感器、激光传感器等。而且光学传感器还可以对其他的车辆信息进行监测和收集，从而对车辆的运行状态进行控制。尤其是在汽车变道的时候，可以对前后的车辆行驶状态进行分析，以提示前后的车辆注意，确保驾驶人员的安全。

2.4从热学的角度分析计算机技术在汽车智能化设计上的应用

物理学是一门非常基础的学科，在高中的课程中有着较为重要的位置，其中热学是非常主要的一个学习内容。在智能汽车中，热学也得到了十分有效的应用，主要是利用温度的原理对其进行改造。例如：在当前的智能汽车中，加入了加热传感器，以实现对车内以及车身的温度进行有效监控，如果出现温度不合理的现象，就停止空调的运作，以防止出现车内温度过高或者过低而出现水蒸气液化，对驾驶人员的视线造成影响的情况，有效保证汽车运作的安全性。

总结：随着社会的迅速发展，我国的计算机技术应用的领域愈加广泛，在智能汽车的设计上计算机技术的应用取得了较为明显的效果。为了顺应绿色发展的趋势，智能化汽车将取代传统的燃油汽车，并成为人们进行日常出行的主要交通工具。从物理学的角度进行分析，计算机技术可以在力学、声学、光学、热学等多个角度对汽车进行智能化的设计。随着计算机技术的不断发展，未来汽车工业领域中，智能化汽车将会占据着很大一部分市场，具有十分良好的发展前景。

參考文献：

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