宋金鵬

引言

機電一體化技術(shù)無疑是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定水平的產(chǎn)物，符合當(dāng)前社會生產(chǎn)力的要求。加快技術(shù)融合，促進各種技術(shù)的全面發(fā)展，也變得越來越重要。機電一體化技術(shù)在汽車制造設(shè)計中的應(yīng)用能夠有效地提高汽車的性能，對汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義和深遠的影響。

1 機電一體化技術(shù)應(yīng)用到汽車行業(yè)的優(yōu)勢分析

1.1 更加完善便捷的使用功能

機電一體化技術(shù)也可以看作是通過數(shù)字技術(shù)控制機電技術(shù)，它包含了強大的控制系統(tǒng)和控制程序，具有比傳統(tǒng)機電控制更強大的控制功能。自動數(shù)字系統(tǒng)操作可以實現(xiàn)更準(zhǔn)確、更簡單的機電控制，大大減少了操作使用的按鍵和工具，使整體操作更加容易。同時，機電一體化技術(shù)可以通過系統(tǒng)設(shè)置實現(xiàn)預(yù)操作，因此對重復(fù)類的操作更加方便。在產(chǎn)品的生產(chǎn)中，機電一體化技術(shù)也比較靈活，可以根據(jù)實際情況改變選擇，調(diào)整工作方式，從而最大限度地提高生產(chǎn)效率。

1.2 更加安全的工作狀態(tài)

機電一體化技術(shù)具有比傳統(tǒng)機電技術(shù)更強的保護性能，在工作時，如果遇到過載等情況，可通過一體化系統(tǒng)及時采取防護措施并發(fā)出警告，有效減少經(jīng)濟損失和人員傷亡。同時，更智能化的控制也使設(shè)備得到了最佳的使用，提高了設(shè)備的使用壽命，提高了工作效率。

1.3 更加高效的生產(chǎn)功能

①機電一體化技術(shù)具有更準(zhǔn)確的控制能力，能有效提高設(shè)備的生產(chǎn)效率；②機電一體化技術(shù)的監(jiān)控檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的自動化監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題；③機電一體化技術(shù)在產(chǎn)品的后續(xù)測試中具有較大的優(yōu)勢，測試的準(zhǔn)確性也有了很大的提高。

2 機電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用

2.1 發(fā)動機微機控制系統(tǒng)

發(fā)動機微機控制系統(tǒng)是一種實時控制客車發(fā)動機的系統(tǒng)，其核心部分是通用微處理器或?qū)ｉT設(shè)計的大型集成電路，在系統(tǒng)工作過程中，得到了發(fā)動機中傳感器獲得的模擬電壓信號，將發(fā)動機輸出軸獲得的脈沖信號進行數(shù)字化，并將其傳輸?shù)紼CU，通過ECU分析客車發(fā)動機相關(guān)的數(shù)據(jù)，計算最佳空氣燃料比、排氣再循環(huán)率和點火時間，并根據(jù)計算結(jié)果對空氣質(zhì)量與燃料質(zhì)量的比例進行調(diào)整和控制。過多的空氣燃料比會導(dǎo)致點火困難等問題，低的空氣燃料比會導(dǎo)致氧氣不足，使燃料無法完全燃燒，使尾氣中一氧化碳、碳氫等有毒氣體的含量增加。過高和過低的空氣燃料比不利于客車發(fā)動機的正常運行，對發(fā)動機的壽命等因素有一定的影響，同時也會造成燃料的浪費，因此，根據(jù)客車的運行狀態(tài)，對空空氣燃料比進行實時準(zhǔn)確的控制，可以保證客車發(fā)動機在起動、預(yù)熱、加速、減速和制動機空轉(zhuǎn)等不同狀態(tài)下始終處于最優(yōu)運行狀態(tài)，從而大大延長發(fā)動機壽命，對客車的安全性和穩(wěn)定性也有積極的影響。

2.2 汽車激光雷達自動防撞控制系統(tǒng)

由于客車本身重量較大，轉(zhuǎn)向控制的靈活性稍差，因此，為了確保客車本身的安全，在正常行駛或倒車時，必須能夠探測到前后一定范圍內(nèi)的障礙物，當(dāng)距離太近時，會發(fā)出警報，提醒司機避免發(fā)生交通事故，激光雷達自動防撞控制系統(tǒng)就是基于這一應(yīng)用背景。激光雷達自動防撞控制系統(tǒng)主要由中央處理器、激光測距雷達、發(fā)光部、車輛環(huán)境監(jiān)測雷達、顯示器、速度傳感器、受光部、速度控制器等組成。

2.3 自動變速器

變速器是一種改變汽車齒輪比的機構(gòu)，適當(dāng)?shù)膫鲃颖瓤梢詼p少功率損失，提高發(fā)動機輸出功率的有效利用率，同時，也可以實現(xiàn)汽車速度的平穩(wěn)過渡，它對汽車的安全性和舒適性有積極的影響，尤其是在客車方面，對變速器要求的調(diào)整更加及時和穩(wěn)定。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生了一種自動變速器，通過各種傳感器實時檢測發(fā)動機的運行狀態(tài)，同時，根據(jù)客車的行駛狀況，通過對中央處理器的分析和計算，得到最佳的換檔決策，換不換檔、換幾檔均可由中央處理器輸出控制信息控制，直接作用于電-液執(zhí)行元件，并進一步控制其液壓變量，以實現(xiàn)換擋控制。為了確保自動變速器的機電部分的安全，整個控制系統(tǒng)電路將在汽車被驅(qū)動前進行全面檢測，確保在汽車啟動后所有功能都能正常運行。

3 汽車行業(yè)中機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化

機電一體化汽車產(chǎn)品有多種類型，不同產(chǎn)品的機械、電氣接口各不相同，這導(dǎo)致汽車在配置機電一體化產(chǎn)品時進行復(fù)雜的適配操作，以確保產(chǎn)品的正常運行，因此，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和接口的標(biāo)準(zhǔn)化逐漸成為機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

3.2 智能化

隨著機器學(xué)習(xí)和人工智能的飛速發(fā)展，智能化已經(jīng)成為機電一體化的一個重要發(fā)展方向，并在汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。自動泊車技術(shù)和自動導(dǎo)航技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，甚至無人駕駛技術(shù)也將逐步得到應(yīng)用。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

在信息時代，萬物的相互聯(lián)系將成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，汽車作為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾煌üぞ吆托畔⒕W(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，可以通過網(wǎng)絡(luò)化駕駛者進行遠程控制和監(jiān)視，并利用大數(shù)據(jù)進一步提高汽車行駛的安全性。

4 結(jié)束語

機電一體化技術(shù)是制造中的關(guān)鍵核心技術(shù)，社會生產(chǎn)力發(fā)展的要求，不僅是汽車行業(yè)取得的巨大成就，而且在其他行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，給國家?guī)砹烁蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。