汽车电子控制系统中计算机控制技术的应用研究

韩少平

摘要：汽车电子控制系统当中应用计算机控制技术能够大大提高汽车性能，也满足大众对于汽车舒适性的要求。目前，汽车大多数都配备有娱乐导航系统，这种系统就是计算机控制技术在汽车電子控制系统中的具体应用体现。在这一背景下，本文展开对汽车电子控制系统中计算机控制技术的应用研究，希望能够对汽车产业的创新化发展提供理论依据和支持。

Abstract： The application of computer control technology in the automotive electronic control system can greatly improve the performance of the car， and also meet the public's requirements for car comfort. At present， most automobiles are equipped with entertainment navigation systems， which are the concrete application of computer control technology in automobile electronic control systems. In this context， this article starts the research on the application of computer control technology in automotive electronic control systems， hoping to provide theoretical basis and support for the innovative development of the automotive industry.

关键词：汽车电子控制系统;计算机控制技术;应用研究

Key words： automotive electronic control system;computer control technology;application research

中图分类号：U471.23                     文献标识码：A                  文章编号：1674-957X（2021）17-0213-02

0  引言

相关研究表明，汽车不安全问题的根源有九成以上是公路交通事故，而在事故问题中，车辆碰撞、追尾等比重非常高。为了提高行车的安全性，减少这种事故发生概率，我国投入了大量资金和资源，来研究汽车的自动安全技术。而很显然这需要计算机控制技术的介入和使用，所以怎样通过计算机控制技术的运用来大大改善汽车性能水平，是当前汽车行业着重研究的课题之一。

1  汽车电子控制系统简述

1.1 汽车电子控制系统含义  最近几年电子技术、汽车行业发展迅捷，两者结合的程度也颇高，汽车电子技术便由此诞生。该技术的应运而生对我国汽车行业发展而言具有变革性意义。新的时代背景下，衡量汽车智能化水平高低的一大指标就是汽车的电子化[1]。自技术上看，汽车电子技术既能够改善设备的质量性，又能够丰富和拓展汽车的功能性。汽车电子控制系统分作四类，其一是动力发动机集中控制系统。它又分作很多子系统，比如发动机集中控制系统、自动化变速控制系统等。其二是智能车身电子系统，它也囊括了诸多子系统，像是自动调节座椅系统、汽车夜视系统等。其三安全系统、底盘综合控制。比如驾驶员智能支持系统、车辆稳定控制系统等。其四是娱乐通讯系统。比如音响系统、导航系统等[2]。当前大众在购买汽车时，汽车电子功能是否多样和先进成为挑选汽车的重要指标之一。

1.2 汽车电子技术的优点  第一，汽车修复时间大大减少。相关研究证实，汽车总故障中汽车电气设备故障占比高达1/3，众所周知，汽车的构造比较复杂，其中零部件非常多，加上湿度、道路、环境等诸多外界因素的影响，汽车最终的可靠度和质量性是无法完全保障的，换言之，汽车性能还存在较大的提升空间。如今，伴随着汽车功能的增加，汽车零部件也显著增多，电气设备故障率也随之明显上涨。而电子控制汽车中大部分都装设了自诊断系统，该系统可精准评判故障类型，提高诊断速率，令汽车修复时间大大缩短。第二，节油效果突出。相较于传统油器式发动机，汽车发动机多施行的是电子综合优化管控，这种方式燃油消耗量大大减少，平均降低13%左右。因为汽车控制机械参数颇为复杂，所以实行电子技术优化管控后，计算机能够对控制对象的压力、温度等各种参数进行采样，通过科学规范的数据分析实现对汽车执行机构的合理控制[3]，这样便可以确保汽车运行状态良好的同时，还能大大节省耗油量。第三，降低污染。发动机空燃相较于闭环控制系统对发动机传感器的依赖度更重，在控制系统的帮助下，可完成实际空燃的范畴管控，技术工作者经由增设三元催化精华、废气再循环等装置，大大节约燃油量，还可分解排放气体，减轻对大气环境的污染程度。第四，降低交通事故发生率。交通事故的产生原因有两点，人为和客观。而增加电子装置可实现对人为、客观因素的把控，从而减少事故发生概率。人为因素把控的电子装置包含检测人的反应时间、心理状况、预防酒驾等，客观因素把控的电子装置包括安全气囊、电子控制防滑装置等。最后，增强乘坐的舒适感。现代化汽车运行系统中应用汽车电子技术，可加强对路况等的了解和掌握，从而实现对减震器等的参数控制，提升乘坐人员的舒适度和体验感。而且大众还可按照自身需求来进行参数调节，令汽车自动控制程度更符合现代人个性化需求。

2  汽车自动控制系统的分类

汽车自动控制系统分类有两种方法，其一是依据控制系统是否存在反馈环节来分类，其二是按照系统传输信号对时间的关系来分类。第一种方式可分成开环控制系统、闭环控制系统。第二种方式可分作连续控制系统、离散控制系统。开环控制系统，指的是汽车自动系统控制作用是受到系统输出量的影响，每个单元精度对开环控制系统的控制精度具有决定性影响。因此该系统多应用在精度要求偏低的情况下，而且由于该系统结构不复杂，所以更适合干扰因素少的场合下使用。闭环控制系统，指的是系统输出经由检测反馈单元直接反馈回来，然后作用到控制部，从而形成一种闭合的结构系统。该系统最大的优点是能够对自动化系统参数内变化或者外部干扰形成的偏差进行纠正，而且缺点在于精确度偏低[4]，而且系统元件存在间隙，这会使得系统存在不稳定风险，从而影响汽车最终的运行状态。连续控制系统其控制作用信号具备一定的连续化、模拟化特征。离散控制系统，又被称作采样控制系统，它最大的特征是系统控制信号采样数量、连续两、数字量的不同。通常来讲，凡是采样数值计算机控制系统，大部分都属于离散系统。

3  汽车电子控制系统中计算机控制技术的应用

3.1 汽车发动机方面的具体应用  汽车发动机主要构成包括点火时间控制装置、燃油喷射控制装置、怠速运转控制装置、再循环控制装置。发动机速度、进气量的不同，会令点火延迟控制系统點火时间有所差别，想要确保点火时间的最优化，务必要对发动机进气量、速度展开科学化的合理管控，确保速率固定值的最佳化，从而实现汽车燃料消耗的最低值。爆震传感器通过闭环系统把搜罗到的数据反馈至开环控制系统中，对废气排放加以把控，最大化减少废气排放量，实现管控的最终目的。另外汽车发动机中，通过计算技术所获取的反馈信息，可加强对参数、发动机冷却温度等的优化调节，令汽车发动机空转转速在合适的体系中稳妥的状态下。若想进一步提升发动机运行的态势，则要对其充气效率施行科学把控，并采取手段减轻汽车运行压力。可以对汽车气缸喷射予以健全拓展，运用汽车电子技术来提高自然吸气发动机的性能水平。

3.2 汽车底盘方面的具体应用  汽车底盘电子控制系统中关键构成部分是驱动防滑控制系统、防抱死制动控制系统。汽车驱动安全装置中，牵引力控制系统、防抱死控制系统缺一不可。要想推动汽车底盘系统的良好运行，必须要把计算机控制技术运用到其中。驱动防滑控制系统可借助于计算机的精准来确保车辆启动、转向时通过加速轮的启动转动，建立起协同效应，从而令汽车的运行态势步入良好轨道中，实现驾驶和乘坐人员体验感的大幅提升。因为计算机控制技术的精确把控，我们在控制汽车系统时，令其按照移位特征来对变速比展开高精准的控制，减轻燃料的消耗，同时大大提高效率[5]。而且因为由计算机控制技术的调整，汽车换挡也更为平滑和舒适，从而令汽车的优势更凸显出来，且大大增加了汽车的使用寿命。

3.3 汽车安全控制系统中计算机控制技术的具体应用  因为道路状况复杂多变，汽车运行速度又比较快，所以汽车的安全性必须要依赖高科技术来实现，确保汽车安全控制系统功能最大化发挥。汽车电子安全系统包括了车身系统内的全部电子设备，像是碰撞警示、安全气囊等，这些电子安全系统会大大提高和改善乘客驾驶人员的体验感，使其更感舒适。例如，安全气囊装置中采用计算机控制技术，能够最大化确保驾驶人员的人身安全。防御系统、碰撞系统则能够有效躲避和降低倒车、追尾事故的发生概率。当汽车行驶过程中，倘若发生两辆车辆安全距离缩短的状况时，系统会自动警示，驾驶人员获得提醒做出调整，以防两辆车出现碰撞。驾驶员倒车时也因为有碰撞警示、预防系统，可以更为安全和高效的躲开障碍物，防止发生不必要的事故。

制动防抱死系统是当前汽车中极为普遍的一个系统，传统的汽车防抱死系统是通过机械原理完成刹车时轮胎锁死，防止出现追尾、翻车等不安全事故。但是最近几年计算机技术获得显著发展，电子制动分配技术由此诞生，它比传统防抱死系统的动力性更强，可大大提高制动效果，还可确保车辆的安全。电子制动分配技术和制动防抱死系统的有效联动，可让车辆按照车身重量、车速、路况等信息对刹车制动力加以合理化分配，对前后轮的制动进行科学化调节，进而确保车辆总体的平稳和安全，最大化规避驾驶员紧急制动而可能造成的侧翻等状况。通过电子稳定装置来提高汽车的平稳性，尤其雨后湿滑路况下驾驶员紧急刹车，也会因电子稳定装置而保障车辆的不侧翻和安全运行。

3.4 汽车电子监控系统方面的具体应用  计算机系统和汽车电子监控系统的链接，是把服务器发出的信号进行连接，为驾驶人员提供具体的行车信息。此外电子监控系统还能够依据驾驶时间来适时提醒不可疲劳驾驶，保障全车人员的生命安全。电子监控系统作用颇大，车主可借助于卫星定位系统随时随地监督车辆，假如车辆受损或者丢失，车主可参考电子通信监控系统，对车辆进行定位，更好的找回失车，或者查看车辆受损具体情况。

计算机技术还可对车辆展开自检，运用车载控制器更好的了解车辆的行驶里程、各构件状态、耗损度等，并第一时间对故障进行筛选排除，保证车辆的安全运行。一些配置有车辆自检系统的汽车，可把在线监控器检测端口和计算机进行连结，这样能够第一时间获悉车辆故障信息，为车辆的使用提供最大便利性。

3.5 汽车信息系统方面的具体应用  车载信息系统是现代化汽车的标配系统，该系统可以更好的满足大众需求。汽车信息系统的发挥得益于计算机电子控制技术的发展。如今汽车信息系统越发复杂，电子控制器的运用也更加多变，但几乎都是通过实现网络的连接来更好的完成汽车子单元的通信功能，从而加强对各部件功能的精准把控。监控电子控制单元是其中一项重要系统，凭借自身的通信功能可完成对汽车控制系统数据的搜集，包含有里程讯息、燃油量等，建立完整的信息处理体系。在计算机技术的支持下，汽车信息系统得以不断完善和更新，令汽车的驾驶朝着无人驾驶的方向进一步发展。大数据时代下，大众对于汽车影音导航系统的依赖程度越来越高，该系统功能需要搭配适合的gps接收器才能发挥作用，而该接收器亦是需要计算机技术来完成功能分配和衔接，确保其形成统一化系统，从而提供更全面的信息。

4  结语

总而言之，伴随着计算机技术的更新和发展，汽车电子控制系统的发展空间也越来越大，在计算机技术的深度全面应用下，大众对汽车显然有了全新的认知，很多自动化系统得到了大众的认可和支持，而这也是汽车行业未来的发展趋向。所以计算机基础上的汽车电子控制系统也必然会获得更深层次的发展，不断开发创新下，其必然朝着集成向、智能化、网络化方向转变，这是未来汽车产业持续化发展不可逆的趋势，也是业内人为之努力的方向。

参考文献：

[1]包蕾.汽车智能电子控制系统设计开发与研究[J].汽车实用技术，2018（02）：43-46.

[2]邓添.自动控制系统下的汽车电子技术研究[J].内燃机与配件，2019（08）：57-59.

[3]陈金.自动控制系统下的汽车电子电工应用分析[J].中国新通信，2019（14）.

[4]杨明东.数字信号处理器在汽车电子控制中的应用[J].科技经济导刊，2019（3）.

[5]吴海燕，石静.汽车控制的研究现状与展望[J].汽车实用技术，2019（8）.