馬銀林

(襄陽(yáng)汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 441021)

汽車工業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用探討

馬銀林

(襄陽(yáng)汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 441021)

隨著汽車工藝的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車工業(yè)中得到了良好的應(yīng)用與創(chuàng)新，進(jìn)一步拓展了電子產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用范圍，有力推動(dòng)了汽車領(lǐng)域的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新的機(jī)械電子技術(shù)，將其應(yīng)用于汽車工業(yè)，有利于提高機(jī)械的質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率，強(qiáng)化汽車質(zhì)量，保證汽車的智能化，實(shí)現(xiàn)機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文就對(duì)汽車工業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

汽車工業(yè)；機(jī)電一體化；應(yīng)用

隨著電子計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展與不斷應(yīng)用，機(jī)電與計(jì)算機(jī)進(jìn)行了深度融合，形成了新的交叉學(xué)科—機(jī)電一體化[1]。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是汽車行業(yè)，能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，提高產(chǎn)品的功能質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，降低能源資源的損耗，促進(jìn)行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的提升，因此在汽車工業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)顯得尤為重要。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化是以工程系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等進(jìn)行融合滲透，從而形成新的邊緣技術(shù)科學(xué)，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)綜合化或系統(tǒng)的最優(yōu)化。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)與微電子技術(shù)的滲透，能夠改革傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，提高工作效率和工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的優(yōu)化管理，有效滿足機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

機(jī)電一體化的核心技術(shù)包括信息處理技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)，其中信息處理技術(shù)涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等，主要是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中，與主要工程信息進(jìn)行交換、分析和采集等，如工程內(nèi)部的狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)等，以此優(yōu)化處理信息資源，保證產(chǎn)品應(yīng)用效果。當(dāng)然在使用信息處理技術(shù)時(shí)，電子計(jì)算機(jī)具有決定性作用，能夠確保信息運(yùn)算與儲(chǔ)存等工作的順利開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的處理，綜合控制機(jī)電一體化產(chǎn)品[2]。而自動(dòng)控制技術(shù)則是利用自動(dòng)化特點(diǎn)來(lái)智能化調(diào)控產(chǎn)品，如速度控制和定位控制等，使產(chǎn)品能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行，提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度，滿足實(shí)際工作的需求。由于自動(dòng)控制技術(shù)能快速發(fā)現(xiàn)與處理產(chǎn)品中存在的故障，這就要求人們?cè)诓僮魇褂迷摷夹g(shù)時(shí)，有效控制模型的建立。

二、汽車工業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)電一體化技術(shù)快速發(fā)展的背景下，其良好的可靠性與安全性獲得了人們的接受與認(rèn)可，被廣泛應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：一是自動(dòng)變速器；二是汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)；三是微機(jī)控制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)；四是汽車激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)。

（一）自動(dòng)變速器

自動(dòng)變速器的主要作用是降低其損耗的功率，增加變速裝置檔數(shù)，促進(jìn)傳遞動(dòng)力系統(tǒng)有效功率的提高，從而合理控制汽車的行駛速度，保證汽車的舒適性與安全性。在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作過(guò)程中，可以利用傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)的工作情況，或者是借助電子監(jiān)控裝置來(lái)處理與輸入接收的數(shù)據(jù)信息，對(duì)開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳合信息、開(kāi)關(guān)程序、安裝換擋具體信息等進(jìn)行合理選擇，通過(guò)變量液壓來(lái)有效控制換擋。另外，可以利用自動(dòng)變速器來(lái)實(shí)自檢監(jiān)測(cè)電子監(jiān)控設(shè)施與電路，如果報(bào)警燈在汽車發(fā)動(dòng)后處于熄滅狀態(tài)，則表明其功能正常；若系統(tǒng)存在故障，自動(dòng)變速器會(huì)變成非電控狀態(tài)，電子監(jiān)控雖不再具備優(yōu)化的性能，但是變速器能夠持續(xù)穩(wěn)定工作。（二）汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用于汽車的重要作用是為了限制汽車后輪的制動(dòng)。由于汽車裝配有行車制動(dòng)器，能夠快速降低車速，促進(jìn)車輛行駛安全性能的提升，而單純的后輪制動(dòng)無(wú)法符合制動(dòng)力的實(shí)際需求，因此需要將制動(dòng)器裝置也加裝在前輪上[3]。相關(guān)研究表明，后輪先抱死會(huì)讓汽車在急剎車時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)，極易使汽車行駛方向失控，而汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的應(yīng)用能夠增強(qiáng)急剎車時(shí)的可控性，促進(jìn)失控危險(xiǎn)性的降低。汽車正常行駛中出現(xiàn)急剎車時(shí)，該系統(tǒng)制動(dòng)輪的傳感器會(huì)檢測(cè)車輛瞬時(shí)運(yùn)行的情況，然后計(jì)算其最佳制動(dòng)力矩，對(duì)制動(dòng)力矩進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，避免發(fā)生抱死現(xiàn)象，增強(qiáng)制動(dòng)中的穩(wěn)定性與可控性，保證汽車的安全行駛。

（三）微機(jī)控制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

對(duì)于控制發(fā)電機(jī)單元來(lái)說(shuō)，其主要是專門設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)或通過(guò)微處理器來(lái)形成大規(guī)模電路，然后借助輸出軸發(fā)動(dòng)機(jī)或利用傳感器接收電壓模擬信號(hào)，獲得相關(guān)的脈沖信號(hào)，在此基礎(chǔ)上將信號(hào)傳輸?shù)娇刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)單元。信號(hào)模擬能夠在數(shù)字模擬的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)數(shù)字，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)單元中的循環(huán)排氣效率、點(diǎn)火具體實(shí)踐和燃料空氣比例等，將計(jì)算結(jié)構(gòu)作為點(diǎn)火設(shè)備和噴射閥燃料控制的驅(qū)動(dòng)信息加以輸出，實(shí)時(shí)控制燃料質(zhì)量與空氣之間的比例。一般而言，燃料控制比例有所增加時(shí)，燃料會(huì)隨之變薄，不利于點(diǎn)火；如果燃料空氣比例有所減少，由于氧氣量不足，氣體在排放時(shí)會(huì)缺乏足量一氧化碳，點(diǎn)火相對(duì)困難，因此需要有效控制燃料比例，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在正常負(fù)荷下進(jìn)行平穩(wěn)運(yùn)行。

（四）汽車激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)

將測(cè)距激光雷達(dá)安裝在汽車前面部位時(shí)，一旦激光光束遇到障礙物，則會(huì)出現(xiàn)散射現(xiàn)象，捕捉到散射信息之后可以測(cè)出障礙物與車輛之間的距離，然后利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)持續(xù)跟蹤與動(dòng)態(tài)測(cè)量障礙物的方位信息，以此準(zhǔn)確判斷障礙物的運(yùn)行情況，計(jì)算出其車間距離和運(yùn)動(dòng)速度[4]。同時(shí)可以運(yùn)行的軌跡為依據(jù)，對(duì)其是否會(huì)碰撞到車輛進(jìn)行判斷，從而提醒司駕駛員及時(shí)調(diào)整車輛的行駛方向與行駛速度。當(dāng)然該系統(tǒng)借助中央處理器來(lái)綜合分析與處理汽車速度信息與障礙物信息，如果車輛與障礙物距離較近時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，避免危險(xiǎn)的產(chǎn)生，保證車輛的安全行駛。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提升，社會(huì)各界越來(lái)越關(guān)注如何提高生活質(zhì)量這題問(wèn)題，而汽車工業(yè)作為我國(guó)交通產(chǎn)業(yè)中的重要內(nèi)容，為人們?nèi)粘３霈F(xiàn)提供了諸多便利，促進(jìn)了我國(guó)的綜合發(fā)展。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車工業(yè)中，能夠提高其自動(dòng)化與智能化成都，保證汽車的節(jié)能性和安全性；同時(shí)電子技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生了汽車智能維修與汽車自動(dòng)化等多種學(xué)科分支，進(jìn)一步完善了汽車的性能，有利于促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]桂英海,任遠(yuǎn).機(jī)電一體化技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,15:153.

[2]王飛.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè),2012,18:276+278.

[3]嚴(yán)俊杰.機(jī)電一體化的內(nèi)涵特點(diǎn)及其在汽車工業(yè)上的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家,2015,11:197.

[4]石開(kāi)華.淺談機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技視界,2016,15: 128+144.

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1007-6344（2016）10-0193-01