计算机控制在当代汽车中的重要应用
摘要随着经济和科技发展，汽车行业发展迅速，带动了国家经济的发展，科技水平对汽车行业的发展起着越来越重要的作用。

因此，各种计算机控制技术在汽车上的应用也越来越多。

汽车的发展目标是自动化和智能化，走绿色发展之路，为适应现代汽车工业迅猛发展及消费者的需求，汽车智能化至关重要，计算机控制技术的迅速发展为汽车技术的改善提供了条件，计算机控制技术将成为汽车工业未来发展的关键。

关键词计算机控制；技术应用；自动化；智能化；绿色发展
1 国内汽车发展现状
随着社会进步和科技发展，我国汽车行业发展迅速，国内汽车年产量和国民汽车保有量明显增加。

据统计，如图1所示。

由图可知，中国汽车年产量从2000年至2013年一直呈上升趋势，2008到2013年的汽车年产量增加很明显。

根据国家统计局数据显示，全国拥有民用汽车从1949年底仅5万余辆增长到1978年底135.84万辆，2008年汽车年产量为930.59，2009年汽车年产量为1379.53，2013年的汽车年产量为增加很明显。

说明现在汽车行业得到了迅猛发展，国民对汽车的需求量急剧增长，国家的汽车产量也逐渐增加，对汽车的性能要求越来越高。

2 汽车计算机控制系统
2.1 汽车计算机控制系统的简介
汽车计算机控制是指汽车中借助微处理器实现的控制，是汽车、机电、计算机、控制、传感器、执行器、网络等方面理论与技术的高度结合，能将信息和能量传递、加工和比较，并根据信息改变控制系统的状态，达到预期的控制目标。

按照系统的主要控制功能，可以将汽车中的计算机控制系统分为发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统等。

汽车计算机控制系统一般由控制单元、传感单元、执行单元、动力单元、控制指令和连接网络组成[1]。

2.2 计算机控制系统的应用：
计算机控制系统在汽车领域的应用主要是在车身和汽车行业的应用[2]。

（1）计算机控制技术在车身上的应用：
①电控燃油喷射系统
电控燃油喷射系统是实现燃料完全燃烧的系统[3]，自动地保证发动机一直
处在最佳的工作状态，提高发动机工作效率的同时，减少油量的消耗。

②电控自动变速器
电控自动变速器按预先编好运算程序进行运算，自动改变变速杆的位置，实现变速器的自动变换，达到最适合档位和最恰当的换挡时间[2]。

该系统可提高汽车对行驶负荷和道路条件的适应性，提高汽车的加速性能。

③防抱死制动系统
防抱死制动系统通过控制防止汽车制动时车轮的抱死，提高汽车行驶的操控性和安全性，减小制动距离和制动时对车的损坏。

④汽车安全保障系统。

当汽车发生碰撞时，碰撞传感器对碰撞程度进行感应，命令气体点火器点火，产生一定量的气体，向气囊中充气，保护驾驶人员的安全。

⑤车用全自动空调的电子控制。

车用全自动空调的电子控制是根据各种温度传感器输出的信号，控制调节器的开度，自动地将车内温度保持在设定的温度范围内，使车内的温度、湿度始终处于最佳状态[6]。

⑥电子转向助力系统。

电子转向助力系统是用蓄电池和电动机提供动力[2]，与传统的液压助力系统相比，具有部件少、结构简单，质量轻的特点，转向回正灵活，提高了汽车行驶时的稳定性和安全性。

目前，汽车技已经广泛应用计算机控制技术，如排放系统、进气系统、点火控制系统，底盘控制等，提高了汽车行驶的机动性、舒适性、安全性和适用性，同时将汽车技术和信息技术相结合，促进了汽车行业的发展和信息时代的进步；更好地满足了消费者的需要，促进整个社会的可持续发展。

（2）计算机控制系统在汽车产业业的应用
①汽车性能测试方面[3]
PLC控制系统：主要功能是开关量控制。

面向对象控制系统：是利用典型基础控制产品进行系统设计和二次开发。

DCS控制系统，是汽车过程工业自动化的主控系统，控制分散、操作显示
集中。

模块化控制系统是以模块为基础，组成高度可配置的、分布式采集控制系统，这种系统当I/O出现故障时，只需要调换故障的模块，而不需替换整个系统。

②汽车监控方面
车载端计算机控制系统的职能：1.精确定位；2.记忆功能；3.控制功能；4.通信功能；5.防劫报警职能。

监控端计算机控制系统的职能：1.数据预处理；2.数据跟踪；3.跟踪监控功能；4.报警功能。

③汽车检测方面
汽车管理检测方面：主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断，实现车辆二级维护备案，并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输。

汽车故障检测方面：通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后，同行可以通过一个公共的数据咨询所需的维修技术，汽车行业间共享资源信息，解决企业资源短缺和不合理配置等问题，并且可以共享工作经验；维修企业可以通过网络查询到所修车辆的原始检测数据等相关信息，极大地提高维修效率和准确性，使汽车行业可以共同发展。

综上所述，随着计算机技术及汽车行业的快速发展，汽车计算机控制系统应用于汽车的各个领域，带动了汽车行业的发展，为汽车开发商提供了创新的新途径，降低了生产成本，提高了生产质量和生产效率，提高了市场竞争优势，明显的优点也促使计算机控制系统成为汽车开发厂商关注的焦点。

3 计算机控制系统在汽车领域应用中的展望
3.1 汽车技术的发展趋势
在当今的经济全球化的发展趋势下，人们的生活水平和生活质量逐渐提高，对汽车的性能要求越来越高，汽车行业的竞争力越来越强；汽车领域的创新至关重要，预示着未来汽车的发展目标是自动化和智能化，而日渐发达的计算机控制技术将成为汽车工业未来发展的重要支柱。

在当今社会可持续发展的要求下，汽车行业的发展方向是绿色发展，因此，在排气系统上的技术改进是汽车开发商提高市场竞争力的一个途径。

为了适当今政治、经济和社会全面协调可持续发展的要求，更好地满足消费者的需求，计算机技术及电子控制技术会更广泛地被应用在汽车领域，实现汽车产业、信息产业以及整个社会的全面协调可持续发展。

3.2 计算机控制技术在汽车领域的发展趋势
汽车技术的创新和提高，发展带动了经济的发展，先进的计算机控制技术将成为汽车工业未来发展的重要支柱，汽车领域的创新就是对计算机技术及电子控制技术等先进技术的创新应用。

（1）传感器技术和数据传输网络
传感器种类和数量的多样化，可以扩大汽车计算机控制系统的控制范围。

研制新型的传感器，改善传感器在接收和转化信号的抗干扰能力，提高传感器输入信号的准确性和稳定性；同时，使传感器本身能对信号进行放大和校正，将所接收的不同信号最终转化为同一类型的信号传递给电子控制单元，使信号标准化，为计算机后续的工作提供方便，提高计算机控制系统的高效性。

随着科学技术的进步，未来的计算机控制系统将实现整车控制系统，复杂的信息交换过程必不可少，因此，提高计算机的容量和数据传输的速度十分重要。

建立高速数据传输网络，提高数据之间转化的速度，可以及时处理行驶过程中问题，提高交通安全性。

（2）巡航系统
巡航控制功能是发动机控制功能的扩展，是一种由驾驶者通过开关选择的功能。

汽车巡航控制系统利用先进的电子技术和计算机控制技术对汽车行驶速度进行自动调节，它是使汽车以恒速或接近于恒速行驶的一种电子控制装置[4]。

当驾驶者选择启动巡航控制功能后，可以设定汽车的巡航速度，发动机控制系统将以巡航车速作为控制目标参数，根据汽车实际车速与目标车速的差异，自动控制节气门驱动装置，调节发动机进气量，使实际车速与目标车速的误差保持在一定范围内[5]。

装有CCS的汽车具有以下优点：①保持汽车车速的稳定②提高汽车行驶时的舒适性③节省燃料，提高经济性和环保性。

我国的自动巡航控制装置还不成熟，处于研制阶段[5]。

随着我国高速公路网建设纵横迅速延伸，加强自动巡航控制方面创新研发，开发适合我国交通状况和经济水平的自动巡航控制系统，并广泛应用到汽车行业的各个领域具有非常重大的意义[5]。

目前，汽车自动巡航控制系统也存在很大不足[5]。

巡航系统的使用受行驶环境的限制。

在车流密度大的公路上要经常变速，不宜使用巡航系统[5]；在车流少的时候司机容易走神，也易发生交通事故。

因此，改进巡航控制系统很重要。

将车流检测装置与巡航系统相连接，当车流量达到一定数量时，检测装置将信号传递给巡航系统，巡航系统自动调整当前行驶速度，同时发出警报，对驾驶员起到警示作用；将巡航系统开启语音功能，与GPS定位系统相结合，定时对汽车到达地进行语音播报，提高驾驶员的注意力。

4 结束语
随着电子技术和计算机领域的飞速发展，计算机控制在汽车行业占据着举足轻重的作用。

随着现代科学技术发展和进步，以计算机应用为核心的信息处理、控制与管理相结合的系统成为主流。

计算机控制具有可靠性、高性能价格比、高效率等优点，融入工业和日常生活等各个角落，汽车将成为计算机和信息技术最重要的对象，而汽车计算机控制系统也成为汽车发展的趋势。

参考文献
[1] 王箴.CAN总线在汽车中应用[J].中国汽车报，2004.
[2] 李小青.计算机控制系统在汽车上的应用[J].微型机应用，2003.
[3] （美）D.诺莱斯.汽车计算机控制系统[M].机械工业出版社，2002.
[4] 张志远，万佩林.汽车自动巡航系统智能控制策略[J]，辽宁工程技术大学学报，2006.
[5] 王连军.汽车巡航控制系统的使用与发展[J].中国高新技术企业，2009.
[6] 张幽彤，陈宝江.汽车电子技术原理及应用[M].北京：北京理工大学出版社，2006.。