汽車的計算機控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

全海燕 馮家炳

摘要：隨著社會的發(fā)展，隨處可見的汽車滿足了人們出行需求、旅行需求。在物質(zhì)生活不斷豐富的背景下，道路交通安全逐漸成為社會關(guān)注的熱點。但是隨著汽車數(shù)量的增多，道路交通形勢不斷惡化，交通事故頻發(fā)，在這樣的背景下，提升汽車性能、保證出行安全有很大的必要性。但是人們將汽車安全的重點放在行人因素、道路因素上，忽視汽車因素對行車安全的影響?；趯ζ囆熊嚢踩矫娴乃伎?，筆者在文章中闡述了汽車計算機控制技術(shù)，分析了汽車計算機控制技術(shù)，力求促進現(xiàn)代化汽車安全性能的提升。

關(guān)鍵詞：汽車;計算機控制;智能化;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

0? 引言

運用計算機技術(shù)控制汽車、提升汽車性能，保證人們出行的安全性，是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要方向。隨著經(jīng)濟的發(fā)展與時代的進步，汽車的計算機控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為必然，針對這種情況，采取合理的方式探析計算機控制汽車技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，促進現(xiàn)代汽車朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，具有強烈的現(xiàn)實意義。

1? 汽車計算機控制技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸深入到各個領(lǐng)域，汽車的構(gòu)造越來越復(fù)雜。汽車自動化、智能化發(fā)展表現(xiàn)在燃料的經(jīng)濟性、動力方面，降低汽車制造成本的同時保證汽車具備良好性能。因此在發(fā)展的過程中利用微型計算機控制技術(shù)控制汽車的內(nèi)部系統(tǒng)，提升汽車的安全性、舒適性、環(huán)保性?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中，汽車的發(fā)展朝著更高端化、個性化的方向發(fā)展。進入新時期之后，計算機控制的汽車與自動化技術(shù)緊密的聯(lián)系在一起，與通信技術(shù)、轉(zhuǎn)換技術(shù)、液晶顯示等技術(shù)聯(lián)系在一起，精準控制汽車系統(tǒng)的運用，有效提升了汽車的綜合性能。

2? 汽車計算機的控制系統(tǒng)

2.1 燃油噴射控制技術(shù)

柴油機計算機燃油噴射系統(tǒng)的控制技術(shù)是通過對汽車行駛狀況的監(jiān)測，實時精準控制燃油噴射的過程。這項技術(shù)的優(yōu)勢是在任何情況下都可以選擇符合汽車運行需要的參數(shù)，實現(xiàn)燃油的最優(yōu)控制。這項技術(shù)運用ECU作為控制中心，內(nèi)部安裝多類傳感器監(jiān)測汽車發(fā)動機運行的各種參數(shù)，按照預(yù)先在ECU中設(shè)定的參數(shù)優(yōu)化內(nèi)部程序，控制噴油時刻保持為最佳狀態(tài)，讓汽車可以在最佳狀態(tài)下運行，提升了汽車的性能。汽油噴射系統(tǒng)的控制技術(shù)與柴油機控制技術(shù)類似，汽油噴射裝置也是由各種傳感器、ECU、執(zhí)行系統(tǒng)等組成，噴射裝置由計算機控制開閉時間，根據(jù)汽油機反饋的運行情況調(diào)整供油。

2.2 點火裝置控制技術(shù)

汽車點火裝置受到多種因素的影響，如發(fā)動機、轉(zhuǎn)速、進氣管空氣的質(zhì)量等等，但是電子控制可以充分考慮人們對點火的需求，讓汽車處于最佳的點火狀態(tài)。電子點火裝置由多個結(jié)構(gòu)組成，有計算機、傳感器、執(zhí)行系統(tǒng)等等對汽車的傳感器實時監(jiān)測，分析其中的各項參數(shù)、運算判斷之后優(yōu)化調(diào)整汽車的點火時間，達到節(jié)省汽車燃料和減少廢氣排放的目標，最大程度降低汽車造成的空氣污染。

2.3 汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定ESP系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括ABS、ASR系統(tǒng)，其中ABS剎車系統(tǒng)和ASR防側(cè)滑系統(tǒng)對汽車的穩(wěn)定性起到很好的作用。ESP系統(tǒng)經(jīng)過加速度傳感器、執(zhí)行、ECU車輪、策劃傳感器等組成，計算機處于實時監(jiān)控狀態(tài)。汽車的發(fā)動機、制動系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)下，干預(yù)汽車的所有調(diào)節(jié)情況，保證汽車在轉(zhuǎn)向的時候具有很高的穩(wěn)定性。

ABS系統(tǒng)的原理是安裝在汽車的傳動軸上，車輪轉(zhuǎn)速器與ABS系統(tǒng)實時檢測汽車運行狀態(tài)下的每一個參數(shù)，計算出轉(zhuǎn)速、滑移率，與計算機計算出的轉(zhuǎn)速、滑移率比較分析，從而做出是否增加、減小制動壓力的決定，讓汽車一直保持良好制動狀態(tài)。所以系統(tǒng)工作的流程就是“抱死與松開”的過程。ASR系統(tǒng)是防止汽車驅(qū)動輪特殊情況下出現(xiàn)車輪打滑的情況，比如下雨、下雪等特殊天氣、環(huán)境下路面摩擦力變小的情況。ESP不同于ABS、ASR系統(tǒng)，ESP既要保證汽車左右縱向力的變化處于監(jiān)控狀態(tài)下，也需要控制汽車車輪縱向滑移情況過大，ABS、ASR是被動做出反應(yīng)[1]。

2.4 ECAT系統(tǒng)

計算機控制變速器自動換擋系統(tǒng)就是ECAT系統(tǒng)，該系統(tǒng)將會控制各種參數(shù)的變化，轉(zhuǎn)換成電氣信號之后經(jīng)過調(diào)制，輸入到計算機內(nèi)部;計算機經(jīng)過判斷之后決定是否換擋，如果需要換擋，換擋控制系統(tǒng)發(fā)出換擋指令之后轉(zhuǎn)換變速桿的位置，從而獲得最佳的換擋時間，將其調(diào)換至最佳擋位。自動換擋可以實現(xiàn)控制變速器的最佳行駛動力，保證安全性和有效性。

2.5 CCS系統(tǒng)

CCS系統(tǒng)即計算機控制常速巡航系統(tǒng)，根據(jù)實際行車的速度計算出計算機控制恒速，以行駛阻力自動調(diào)整發(fā)動機，控制汽車的行駛。駕駛員不用踩油門踏板就可以讓汽車保持恒速運行的狀態(tài)，減少不必要的車速變化等等。該系統(tǒng)的運用可以減少疲勞駕駛情況出現(xiàn)，保證汽車行駛的安全性。

2.6 汽車被動安全系統(tǒng)

ARS為安全氣囊防護系統(tǒng)，該系統(tǒng)的構(gòu)成是傳感器、控制單位、氣體發(fā)生器、氣囊等。如果汽車在行駛的途中發(fā)生碰撞，系統(tǒng)采集碰撞壓力，傳感器監(jiān)測到碰撞壓力之后將信息發(fā)送給ECU，氣體發(fā)生器根據(jù)ECU傳遞的信號發(fā)出點火信號進行點火，隨后產(chǎn)生大量的無害氣體進入氣囊，氣囊逐漸膨脹變得宛如枕頭狀，發(fā)生碰撞之后人的臉部不會撞在方向盤上，而是撞在安全氣囊上，保護駕駛?cè)藛T的頭部，減少對人體造成的傷害。

2.7 空調(diào)系統(tǒng)、EESS系統(tǒng)、EIS系統(tǒng)

駕駛員設(shè)置好工作溫度之后空調(diào)會自動檢測汽車內(nèi)部、外部、發(fā)動機、太陽輻射等等溫度自動調(diào)節(jié)汽車內(nèi)部溫度，維持汽車內(nèi)的溫度。汽車安裝的溫度傳感器檢測信號是經(jīng)過計算機計算處理之后的，驅(qū)動風(fēng)扇電機自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等進行自動控制，將汽車車內(nèi)溫度保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)保證了駕駛?cè)藛T、車內(nèi)人員的舒適性。該系統(tǒng)省去了駕駛?cè)藛T、車內(nèi)人員手動控制車內(nèi)溫度的步驟，有效保證汽車的安全駕駛性能。

EESS系統(tǒng)即計算機控制環(huán)保系統(tǒng)，在現(xiàn)代化汽車運用過程中，汽車節(jié)能技術(shù)、電控環(huán)保技術(shù)等的不斷改進下，AIS、EGR、ISC、ETWC、CFS等等多種裝置的運用，保證汽車系統(tǒng)的高效節(jié)能，提升汽車的現(xiàn)代科技性。

EIS計算機控制信息系統(tǒng)可以方便、直觀的展示出各種信息，面對行駛的復(fù)雜環(huán)境，可以及時控制和預(yù)警，針對汽車運行過程可能遇到情況與即將遇到的情況做好診斷和顯示處理等。

3? 汽車計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

汽車計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運用計算機總線技術(shù)讓汽車的各個控制系統(tǒng)連接成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制局部系統(tǒng)的功能，對控制系統(tǒng)的所有信息及時處理，如傳遞數(shù)據(jù)信息、減少復(fù)雜插件的存在和降低需要設(shè)計的空間，節(jié)省汽車的成本。可以通過顯示器向駕駛員顯示出更有價值的信息，保證信息傳遞的高效性與合理性。

CAN是汽車計算機網(wǎng)絡(luò)總線，其中有單片機系統(tǒng)、接收電路、傳感器等原件，汽車上有各種計算機電控單元，實現(xiàn)對CAN總線信息資源的共享，從而匹配協(xié)調(diào)處理好各個系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的可靠性和維護性[2]。CAN總線具備很強的抗干擾性和靈活性，還具備擴展性，從而廣泛的運用在汽車計算機電控系統(tǒng)中。

計算機控制汽車管理檢測系統(tǒng)目前普遍運用在各個汽車站點動態(tài)檢測管理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的運用可以實現(xiàn)對汽車信息的檢測、管理等，在汽車運行的過程中，利用網(wǎng)絡(luò)信息的共享性、傳遞性等，實現(xiàn)對汽車的管理，該系統(tǒng)還可以對汽車進行維護、報案、報廢、違規(guī)現(xiàn)象等進行自動化分析處理，可以采用新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將其通過集線器連接構(gòu)成的汽車管理檢測系統(tǒng)局域網(wǎng)，實現(xiàn)局域網(wǎng)和局域網(wǎng)構(gòu)建起廣域網(wǎng)。該系統(tǒng)運用在全國所有的交通運輸管理部門、汽車檢測站點。

目前維修信息管理系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運用在汽車維修領(lǐng)域內(nèi)，通過無線通信、監(jiān)控操作、傳感器等在汽車運行的過程中實現(xiàn)遠程監(jiān)控診斷。建立故障分析診斷中，互聯(lián)網(wǎng)保證了高效的遠程診斷服務(wù)，克服了時間和地域障礙，突破了傳統(tǒng)汽車故障診斷技術(shù)，從而更好的彌補了現(xiàn)有的診斷技術(shù)。

4? 汽車計算機控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 ITS技術(shù)

汽車計算機控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展朝著智能化方向不斷發(fā)展，未來汽車智能化傳感器提供用來模擬、處理的信號，在對信號分析處理的時候可以放大信息，自動優(yōu)化檢測，不斷校正線性與非線性的傳感器信號，從而更好處理汽車行駛過程中存在的情況。智能交通系統(tǒng)與多個專業(yè)交叉運用，與計算機技術(shù)、信息技術(shù)、衛(wèi)星定位等聯(lián)系在一起，組合成統(tǒng)一的系統(tǒng)為交通系統(tǒng)的發(fā)展做了鋪墊，預(yù)計在未來的發(fā)展中該技術(shù)將會發(fā)揮較大的優(yōu)勢。該技術(shù)是將汽車運行過程中的動態(tài)信息、資料等通過信息技術(shù)、計算機技術(shù)優(yōu)化處理;衛(wèi)星定位可以為駕駛員提供最佳線路，繞過建筑物密集區(qū)域，讓車與車之間保持最佳距離。汽車防碰撞系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動調(diào)速，獲取道路流量，最小化交通事故的存在。GPS系統(tǒng)獲取道路沿線的天氣、車流量、發(fā)生事故路段等各種交通沿線的情況，綜合分析計算出最佳行車路線，保證車輛行駛過程中的安全性和穩(wěn)定性。

4.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展讓汽車電控器件的數(shù)量增多，同時更加智能化、復(fù)雜化，車載電氣設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換要求越來越高，同時數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)更加復(fù)雜。這種情況下數(shù)據(jù)傳輸對系統(tǒng)的容積、傳輸速度、處理速度要求都很高，系統(tǒng)要求更高[3]。所以在未來的發(fā)展中應(yīng)該使用光導(dǎo)纖維進行高速傳輸，控制汽車行駛的最佳水平提升汽車的綜合性能。

4.3 智能汽車

給汽車安裝大腦讓汽車學(xué)會自動思考，智能汽車的發(fā)展在汽車行業(yè)中已經(jīng)成為趨勢。目前很多公司都在研究智能汽車，智能汽車需要有完善的導(dǎo)航資料庫、精準的GPS定位系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等等。未來智能汽車在裝備上還會同時運用多種設(shè)備通訊、保證汽車本身智能控制之外還會提供全方面的信息化系統(tǒng)服務(wù)、可視化通訊設(shè)備等，讓汽車在各個方面滿足人的需求，同時也更加安全便捷。

5? 結(jié)語

在未來的發(fā)展中每個人都能夠駕駛智能交通工具，以遵守交通規(guī)則為前提的背景下無人駕駛智能汽車的發(fā)展是未來汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。

參考文獻：

[1]劉斌.超大跨度重型鋼網(wǎng)架計算機控制同步整體提升施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（12）：174-175.

[2]孫豪.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下“計算機控制技術(shù)”課程教學(xué)改革模式研究[J].微型電腦應(yīng)用，2019（6）：60-62.