机电一体化技术在汽车中的应用分析

成立刚

摘要：机电一体化技术在汽车行业中的快速发展，有效推动了机电一体化技术与汽车企业的互相结合。本文主要分析了机电一体化技术的基本内容，机电一体化技术特点，汽车机电一体化技术的发展，机电一体化技术在汽车上的应用。

关键词：机电一体化;汽车;应用

计算机尤其是微型计算机在20世纪80年代被广泛的应用在机械生产控制中，将机电有效的结合在一起，逐渐发展为一种一体化技术。机电一体化技术的广泛应用，对机械行业产生了十分明显的经济效益，提升了生产效率，同时增强了产品的质量功能，有效减少了材料能源的耗损。提高了企业在行业中的整体竞争能力。

一、机电一体化技术的基本内容

机电一体化技术的重要出发点是工程系统，结合电子机械等相关技术，充分实现最优化的系统或者产品的技术综合。机电一体化技术是指将技术相关原理在机电一体化系统中充分的应用与发展。机电一体化技术也可以被看作是技术群的综合名称。机电一体化产品系统通过具有若干个特殊功能的电子机械要素共同组成的有机体，能够充分符合人的最佳使用要求，同时也是机械系统与电子系统的有机置换和结合，进一步对新的产品赋予全新的性能，拥有优良的人机合作关系。机电一体化系统工程集成综合了机械与电子工程，也就是提供机电一体化系统的规格与功能，技术工作人员应用机电一体化技术对整个体系过程实施必要的制造与设计。

二、机电一体化技术特点

（一）机电一体化技术具有极高的安全性

机电一体化的相关产品具有的功能包括自动化监控、警报、自动化诊断、自动化保护等性能。在工作整体过程中，当电力出现过载、过流等一系列故障时，能够采用自动化的保护方法，尽量防止与减少人员与机械设备发生事故，明显提升了使用设备的安全性能。

（二）机电一体化技术具有较高的生产能力

机电一体化的产品大部分都具有自动信息处理与控制的能力，其检测控制的灵敏性、精敏度以及应用范围都产生了极大程度提升，利用自动控制系统能够更加准确的保障机械机构的执行情况按照设计的具体要求完成既定的操作，保证工作获得最好的质量和产品的合格效率。与此同时，因为机电一体化的产品已经充分实现了自动化控制，有效提升了生产的能力。

三、汽车机电一体化技术的发展

机电一体化技术在汽车行业的应用初级阶段。这个阶段主要发生的时间是在上世纪60年代到70年代，这段发展时间重点是利用电子机电技术对部分汽车机械功能实施有效的改善，机电一体化技术此阶段在汽车上最典型的应用就是电子控制喷射燃油。上世纪70年代到90年代是汽车机电一体化技术应用发展时期。在这个阶段中发生的制造设计，重点是利用机电一体化进行集成大规模电路应用，集成大规模电路的有效运用能够及时解决自动控制机械设备的各类问题，对于提升汽车运行过程中的可靠功能发挥了关键作用。上世纪90年代至今是汽车机电一体化技术应用的成熟发展阶段。在这个阶段中制造设计的汽车，伴随着逐渐发展兴起的微点机电一体化技术，推动了汽车机电一体化技术的日渐成熟，在这个时间内应当尤其重视整体机电一体化技术的设计，再结合网络计算机与技术信息在制造生产汽车行业中的大范围运用，使得汽车更加的智能自动化。

四、机电一体化技术在汽车上的应用

汽车的电子化开始于电源系统。从前的发电机都属于直流类型发电机，之后被硅二级管与交流发电机共同结合所替代，能够有效提升充电效率的可靠性能。从此以后，调整之后的电压也从电路固体调节器替代了电压机械式调节器，进一步在点火发电机上的配电设备上也从凸轮机械式开关转变为晶体管功率。

（一）微机控制发电机体系

控制发电机单元的中心是利用微处理器或是专门设计的发动机集成大规模电路。通过各个传感器接收电压模拟信号以及从输出轴发动机获得的脉冲信息全部传输至控制发动机单元。信号模拟利用数字模拟直接转变为信号数字。将这些信息作为重要基础，在控制发动机单元中对燃料空气比例、点火具体时间、循环排气效率实施最好的计算，将最终的计算结果当做喷射阀燃料控制与点火设备的驱动信息进行输出，用来对空气与燃料质量之间的比例实施控制。当燃料空气比例增加时，燃料十分稀薄，点火非常困难。相反，当燃料空气比例减少时，因为缺乏充足的氧气，在气体排放过程中缺乏充足的燃烧的一氧化碳增加的含量。所以，将燃料控制比例很好的在最佳情况下实施控制，对于各种发动机运动保持正常负荷是非常关键的。

（二）汽车激光测距雷达系统

汽车防按控制系统与激光单片机的有效组合，能够在行驶正常速度下或者是倒车减速时对前后方距离范围内检测是否存在障碍物体，并且在关键时间组织报警，进一步有效阻止发生的交通事故。這个系统重点通过计算机对车间距离的处理器、雷达测距、前后汽车状况等进行控制。

在汽车格栅前部安装测距激光雷达。通过光学天线发射的光束遭遇了前方的障碍物之后，出现了散射的后方信号，同时被光学天线进行了接收，并且调节出方位距离信息。利用中央处理设备分析持续输出的方位距离信息，能够准确判断出物体是否在前面运动，计算出相应的汽车间距和速度，并且判断它能否与本车进行必要的接触，进一步决定汽车行驶的安全速度。当出现危险情况时，系统与警报装置接触，发送警报信号。

（三）自动变速器的电子监控

自动化变速器的重要作用是为了其损耗功率的降低，提升传递动力系统的有效功率，增加了变速装置的档数，有利于汽车最佳行驶的速度比例，充分实现了汽车的安全、舒适功能。发动机具体工作情况需要利用传感器实施检测，接收的数据信息将被电子监控装置输入且处理，并且安装换挡具体信息，开关的程序以及开关自动跳合有关信息，通过选择的电子监控设备符合最佳行驶条件的信息档次，成功被转变为电液元件执行的变量液压对换挡实施控制。使用自动变起器对电路实施监测可以有效的对电子监控设施进行自检监测，也就是在行驶之前监测所有的电路。假如汽车发动之后，报警灯处于熄灭情况，表明其具备了正常的功能。相反，假如系统出现了故障，自动化变速器表现为非电控状态，这时，电子监控虽然已经失去了优化性能，可是变速器能够持续工作。

（四）制动系统

为了能够令汽车在行驶的整体过程中凭借适合的减速速度降低直行车速停车，确保了行驶的可靠、安全性能，汽车上全部装置了制动行车设备。最先仅在汽车后轮上安装制动设备，可是伴随着不断提升汽车速度与质量，简单依靠后轮缺乏制动来提升充足的制动能力，这样才会促使汽车前轮上安装制动设备。人们一般对制动发生时出现的动态轴荷转移、前轮重量增加以及后轮重量减轻的认知，后轮发生抱死更加容易出现汽车失去控制方向的能力，同时还要逐渐开发对汽车后轮制动产生限制效果的设备，也就是汽车抱死制动装备。其重要的功能就是制动轮可感知的每一个瞬间产生的运动行为，并且按照这种运动情况对应的调节制动装备具有的大小动力钜，防止汽车轮出现抱死现象。其中ABS系统在汽车上应用是最为显著的电子监控技术，利用制动设备对方向稳定性的维持以及对制动距离的缩减，能够有效提升了汽车行驶的安全性。

结束语

机电一体化技术的产生是很多科学技术迅速发展的结果，是发展社会生产力的要求。伴随着科技的不断发展，各种技术综合发展的现象会越来越显著。根据机电一体化技术在汽车制造设计中的应用，有效提升了各项汽车功能，对于汽车行业的发展具有十分关键的意义。

（作者单位：东风悦达起亚汽车有限公司）