王學(xué)軍，劉春暉，劉玉振

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汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化關(guān)鍵問題探究*

王學(xué)軍，劉春暉，劉玉振

（山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253034）

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在汽車檢測領(lǐng)域也取得了長足的進(jìn)步，為了達(dá)到檢測目標(biāo)，運(yùn)用了許多機(jī)械設(shè)備。文章針對領(lǐng)域在實(shí)現(xiàn)汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化過程中可能遇到的問題進(jìn)行分析，以促進(jìn)汽車檢測行業(yè)的發(fā)展。

汽車檢測；設(shè)備機(jī)電一體化；關(guān)鍵問題

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活質(zhì)量有了顯著提高，高性能、高質(zhì)量的汽車成為了人們的追求，[1]該需求刺激了汽車檢測領(lǐng)域的發(fā)展。由于檢測工作復(fù)雜，檢測結(jié)果不能全面真實(shí)反映車輛狀況，難以滿足汽車檢測需求。通過對該領(lǐng)域原有設(shè)備進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，有助于達(dá)到檢測的目的，也促進(jìn)了該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化關(guān)鍵問題和基本概況

在汽車發(fā)動機(jī)故障診斷和整車檢測時(shí)，要借助專業(yè)檢測設(shè)備。目前，由于缺乏相關(guān)技術(shù)層面的支持，機(jī)械設(shè)備無法檢測在高速運(yùn)行狀態(tài)下的汽車的各項(xiàng)性能。[2]利用這類設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，汽車的運(yùn)行速度不能夠太高，否則將無法對汽車性能進(jìn)行檢測。除此之外，這類設(shè)備在利用率方面也有一定的限制，考慮到側(cè)力彈簧的影響，汽車的運(yùn)行速度不應(yīng)該高于0.19km/h。以上分析，上述的檢測設(shè)備是無法對正常運(yùn)行狀下的汽車的各項(xiàng)性能做出精確的檢驗(yàn)。因此，要改進(jìn)上述的設(shè)備，采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的方式是至關(guān)重要的。

2 汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化進(jìn)程

在對汽車檢測設(shè)備進(jìn)行機(jī)電一體化改進(jìn)過程中，盡可能在舊有設(shè)備之上進(jìn)行改造。在此過程中，選擇好的傳感器是很重要的，要求既滿足精度高又能反映靈敏的要求。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展利于汽車檢測在正常行駛狀態(tài)下的各項(xiàng)性能的分析，滿足檢測要求。此外，汽車的安全性能與汽車制動能力之間有著密切的聯(lián)系，對該項(xiàng)性能的檢測至關(guān)重要。盡管轎車有四個(gè)車輪，但是它們制動力的變化都是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，在該方面的機(jī)電一體化改進(jìn)過程中，要用傳感器取代原來的部件，放棄使用傳力杠桿和測力彈簧。只有這樣，才能解決原來的檢測設(shè)備無法檢測正常狀態(tài)下行駛的汽車的問題，在一定程度上使檢測結(jié)果更加精確。除上述之外，為了能夠更好地檢測不同車輪中的制動力變化，要求在制動檢測儀的一側(cè)安裝傳感器，收集數(shù)據(jù)并處理，并將其結(jié)果展示在LED屏上。

3 汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化關(guān)鍵問題的解決

3.1 檢查基本儀器

從理論上來說，要在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行全面的改進(jìn)，這樣才可能把降低轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)所造成的負(fù)面影響降到最低。[3]在選擇傳感器時(shí)，有兩個(gè)要求：第一是收集數(shù)據(jù)速度要快，第二是收集的數(shù)據(jù)的精確度要高。采用機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方法，對汽車的各項(xiàng)性能進(jìn)行檢測，保障汽車的安全性。實(shí)際中，對于正常行駛狀態(tài)下的汽車，車輪制動變化都是在瞬間完成的。在進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，要放棄使用原來的部分零件，比如側(cè)力彈簧等，并且將其與計(jì)算機(jī)設(shè)備相連接。[4]汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對于汽車的正常行駛非常重要，該系統(tǒng)會在汽車高速行駛狀態(tài)下發(fā)生變化，如車輪側(cè)滑量和車軸側(cè)滑會因?yàn)楦咚傩旭偠兇?。為了使檢測設(shè)備更好地完成對高速行駛狀態(tài)下汽車的檢測，要對原來的設(shè)備進(jìn)行改造，放棄使用齒輪和齒條傳動。最后，隨著對汽車檢測要求的提高，舊有設(shè)備內(nèi)部的電機(jī)已經(jīng)難以滿足檢測要求。所以，在機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)過程中，要替換掉這部分電機(jī)，選配質(zhì)量高、性能更加穩(wěn)定電機(jī)，同時(shí)還要選用精確度高、反應(yīng)靈敏傳感器，使用計(jì)算機(jī)處理信號可以使得信號更加穩(wěn)定。

3.2 檢測信號和誤差問題

利用原來的檢測設(shè)備，對汽車進(jìn)行側(cè)滑和制動檢測時(shí)，可以直接截取相關(guān)設(shè)備的位移信號，[5]可以在最大程度上保證收集數(shù)據(jù)的精確性。所以，在選擇傳感器的安裝位置時(shí)，要求考慮到可能產(chǎn)生誤差多方面的情況。為了在最大程度上保證收集的數(shù)據(jù)的精確性，對傳感器的精確度的要求比較嚴(yán)格。對汽車各設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，要求輸入檢測信號。但是，該信號在傳播過程中會受到外界多方面的影響，比如裝配精度誤差、傳感器輸出信號的波動、電磁信號的干擾等，這些影響最終會導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。為了有效地解決上述問題，在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)過程中，避免出現(xiàn)較大誤差，汽車檢測設(shè)備生產(chǎn)廠家對此進(jìn)行了大膽的革新和改進(jìn)，提高檢測設(shè)備的準(zhǔn)確性。例如在檢測設(shè)備上面附加設(shè)置標(biāo)定按鍵，通過計(jì)算機(jī)數(shù)值處理來削減誤差，但這種辦法僅僅是在計(jì)算機(jī)處理方面做出一定的區(qū)別，它在實(shí)際工作中仍然是存在較小誤差的。

4 結(jié)束語

由此可見，對原有設(shè)備進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)改進(jìn)會涉及到多方面的內(nèi)容，而就其設(shè)備本身而言，它就是一種集成產(chǎn)品。現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展為該領(lǐng)域?qū)嵤C(jī)電一體化的改進(jìn)提供了技術(shù)層面的現(xiàn)實(shí)條件，在這樣的情況下，有利于加快該領(lǐng)域自動化控制的發(fā)展。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)對汽車檢測領(lǐng)域乃至整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展起著愈來愈重要的作用，它既有助于汽車性能的檢測，提高汽車的質(zhì)量，又能促進(jìn)該行業(yè)的迅速發(fā)展。

[1] 梁昭權(quán).淺析機(jī)電一體化在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2017(17):215.

[2] 潘彩霞.機(jī)電一體化應(yīng)用中的電機(jī)控制與保護(hù)路徑研究[J].裝備制造技術(shù),2017(03):208-209+216.

[3] 周鋒,鐘日鋒,朱軍.汽車檢測設(shè)備的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)[J].汽車技術(shù), 2018(01):34-37.

[4] 李大瑞.基于微電腦控制的汽車檢測設(shè)備機(jī)電一體化研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018(9):148.

[5] 馬銀林.汽車檢測設(shè)備的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)分析[J].智能城市, 2017,3 (1):105.

[6] 周鋒,鐘日鋒,朱軍.汽車檢測設(shè)備的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)[J].汽車技術(shù), 2018(1):34-37.

Research on Key Problems of Electromechanical Integration of Automobile Testing Equipment*

Wang Xuejun, Liu Chunhui, Liu Yuzhen

( Shandong Huayu Institute of Technology, Shandong Dezhou 253034 )

With the continuous development of information technology, great progress has been made in the field of auto -mobile detection in China. In order to achieve the detection target, many mechanical equipments have been used. In this paper, the problems that may be encountered in the process of realizing mechatronics of automotive testing equipment are analyzed in order to promote the development of automotive testing industry.

automobile inspection; Electromechanical integration of equipment; the key to the question

U472.9

A

1671-7988(2019)08-82-02

U472.9

A

1671-7988(2019)08-82-02

王學(xué)軍（1971.-）男，教師，工程師，就職于山東華宇工學(xué)院汽車工程學(xué)院。從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化工作。

本文為2018年山東華宇工學(xué)院教育教學(xué)與新工科研究項(xiàng)目——“新工科背景下車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號：2018 JG 07）的研究階段性成果。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.026