浅析机电一体化技术在汽车中的应用

周敏

摘要：随着我国社会经济建设快速发展以及科学技术不断的进步，电子工业与机械工业随着社会的进步不断推进的同时，汽车企业主动迎接新一轮机电一体化技术的浪潮。文章将结合机电一体化的具体内容，结合现代汽车中机电工程的应用具体分析机电化一体技术，希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

关键词：机电一体化；汽车

自1980年以来，电子计算机进入第三代，开始逐步小型化后，机械生产与电子计算机的技术结合率就不断提高。机电一体化技术在机械生产中使产量大幅度提高，有效地降低了产品损坏，大大地提升了产品的整体质量，从而使企业的生产水平快速进步，对于提升生产质量与效率有着重要的意义。以下主要围绕着机电技术一体化的基本内容展开简单的分析与探讨。

一、机电技术一体化的具体内容

机电一体化技术，从工程系统、电子机械技术出发，在两者间实现系统最优组合。高等级的机电一体化技术能使机电设备实现真正的自动化与智能化。数控车床，CAD辅助设计，柔性制造流水线等，是目前机电一体化应用的前沿领域。实现产品技术与最优系统的组合，是机电一体化追求的最终目标。

二、机电一体化的技术特点

（一）极高的安全性

机线一体化所附着使用的相关产品拥有自动化水平极高的及警告，诊断，保护功能。例如，在工作状态下，出现电力水平超过荷载的状况，采用了机电一体化的设备能够自行诊断当前状况，自动进行解决方式的判定，保护生产设备和生产人员，因此，机电设备一体化的设备有良好的安全性能。

（二）较高的生产力

自动信息处理和生产控制是机电一体化产品的最大特点，经过机电一体化校准的设备，传感设备的灵敏和精准都有较大范围的提升。自动控制系统能在工作状态下的设备生产达到最优质量和合格率，确保生产过程每一步都合乎预设值。机电一体化的设备能较好地完成自动化控制，有效的提高了生产能力。

（三）全面的功能

在机电一体化的进步过程中，常常表现为控制程序和生产数字化程度不断提高，人工操作的范围扩大，但操作手柄与按钮的数量减少，操作简便化。只要提前预输入全部过程，机器能替代人工进行全部的重复操作。高级的机电一体化产品能够在拥有主体预设模型的状态下，对外界变量进行自适应的生产调整，实现最优自动化操作。

（四）广泛的使用范围

传统的机电一体化产品能够较好地实现单项技术的控制功能，然而现代机电一体化产品已经能做到复合控制，最大限度的提升了生产自动化水平。现在机电设备常具有自动校正，补偿，保护等功能，在不同的领域能更好的适应生产的需要，符合客户提出的多变的生产要求。

三、机电一体化技术的具体应用

始于电源系统的发展，发电机从普通的直流类型转变成以硅二极管与交流发电机结合的电源系统。经过升级后的电源系统，能够更加稳定的输出电流，点火发电机和电子技术有了稳定结合的基础。

（一）发电机控制体系

大规模集成电路或已有的微型处理器是目前控制发电机单元的核心。大规模的微型集成电路将全部传感器所获得的脉冲信息送达至发动机控制单元。控制单元将数字信号转换成模拟信号。在充分的信号前提下，发动机单元将对空燃比，点火时间，排气效率做出最优估算，将最终计算值代入直接控制单元中，喷射阀与点燃设备就实际进行活动。例如，气缸中的燃气过少时，发动机的点火过程将困难重重；若是发动机气缸内的燃气过多，空气进气量过少，又会使得排放到空气中的一氧化碳数量增多，破坏环境的同时，发动机的寿命将受到损害。

（二）激光雷达测距

“汽车雷达”几乎已经成为现在购车环节中车辆的必备功能，汽车雷达，全称激光测距系统。通过对单片机与激光测距进行结合，能够通过传感器对正常行驶状态下的汽车或停车状态下的汽车进行周边识别，判断障碍物的存在，并在合适时机提醒车主进行车身的姿态调整，逼近临界值时，部分汽车能够实现自动处理。该系统的重点在于对距离传感器，制动决策的综合控制。通过安装测距激光仪于汽车的前栅格或后栅格，光学信号将在不同情况下产生不同 信号，判断出前方物体的运动情况，位置信息，计算出当前应保持的距离。出现突发临界状况时，汽车能够自动处置。

（三）自动变速器

在自动变速的轿车上，自动变速器的应用主要是减轻损耗的功率，帮助车主更好的进行普通驾驶，通过提升传动系统的有效功率值，增加变速档数，使汽车处于最佳的速度比例下进行行驶，使驾驶汽车更加安全舒适。具体的传感器将发动机实时状况传送给电子监控装置，由中央处理器进行处理，同时反向传回换挡的信息，换挡开关接收到信息后，通过液压变换实现档位的变动。使用自动变速器对电路实施监控可以有效地使电子监控设备进行自检，通常在汽车进入行驶状态前对电路进行全面检测。假如汽车在发动后，警报灯处于常亮状态，则说明汽车的电控就有一定问题。

（四）制动系统

传统车辆的制动动力源，轻型乘用车用的是真空助力，重卡用的是高压空气助力，非道路工程机械用的是液压助力，这些都需要发动机提供额外的动力去产生，如驱动液压泵，驱动空气压缩机等。总结一点，他们都需要利用发动机的扭矩，增加燃油消耗（除了非直喷的汽油机可以利用进气歧管产生较高的真空度）。混合动力车的刹车系统，可以用以上传统车的刹车系统，但是能量回收率很低，同时驾驶员刹车的时候，会有顿挫感，驾驶感受不好。如果是纯电动车用以上的传统刹车系统，需要增加额外的设备以及消耗大量的电能。比如增加一个真空泵，增加一个空压机等，不仅成本上升，电量的消耗增加。智能刹车系统。它可以跟制动踏板协同工作，可以抛开制动踏板独立工作，以实现智能刹车。我们知道，传统燃油车在我们踩下刹车踏板后，踏板会推动真空助力泵，再由真空助力泵推动刹车主缸产生刹车液压控制刹车钳进行刹车。但对于新能源和混动车型来说，因为没有发动机或者在纯电动模式下，真空助力泵是无法工作的（真空度是由发动机动力提供），那么不需要真空助力泵的刹车机构应运而生，这就是智能刹车系统。

结语：

综合上文所述我们可以知道，机电一体化技术是现代科学共同技术发展的伴生科技，没有电子技术，信息技术，机械工程技术的发展，机电一体化技术在汽车实际上的应用就会变成空谈。随着科技的不断进步，各种技术综合发展的现象也会变得寻常。机电一体化技术对汽车工业提升整体性能始终会有重要的一席。

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