机电一体化技术在汽车中的应用分析

于强

北京新能源汽车股份有限公司青岛分公司 山东青岛 266000

机电一体化技术是一门复杂性的系统学科，结合了机械工程、电子工程、自动控制工程及计算机工程等多种学科，学科之间互相渗透，相互交叉，是一门新兴的边缘学科。应用机电一体化技术能够实现产品自动化生产，能提高其智能化水平，实现产品质量飞跃。机电一体化技术是现代工业发展的起点，随着近几年来微电子技术以及互联网技术的发展，机电一体化技术得到了广泛应用。从目前形势来看，机电一体化技术在数控系统、机器人系统以及辅助设计系统中均有着出色的发挥，特别是在柔性制造以及集成电路制造系统中机电一体化技术更担当着重要的角色，具有广泛的市场发展前景。机电一体化技术在汽车中的应用主要发现于汽车电源系统，从历史材料上看，直流发电机是汽车刚开始制造时的主流技术，随着技术的发展，直流发电机被交流发电机以及二极管所取代，其性能大幅度提高。

1 在汽车制动系统中机电一体化的基本概念

机电一体化技术的一个重要基础就是机电工程系统，在一体化背景下，对各种先进的技术进行了综合应用，生产出来的产品也是多个功能的融合，机电一体化系统工程是机械与电子工程的结合，从某种程度上来讲，机电一体化可以将机械看成是一个整体，具有几个方面的特点。首先，安全性很高，机电一体化技术产品的功能十分全面，比如自动监控、警报、自动诊断、自动保护等，一旦在工作中出现了特殊情况，则一般都会采用自动保护方法对装置进行保护，因此安全性能较高。其次，生产效率较高[1]。在机电一体化背景下，各种产品的设计与生产都可以借助信息技术、自动化技术、通信技术、计算机技术等来完成，而且可以借助各种技术对生产过程中的信息进行准确的测量，采用机电一体化技术进行工作可以保证工作获得最好的质量和产品的合格效率。

2 机电一体化技术在汽车中的应用

2.1 发动机微机控制系统

发动机微机控制系统是一种实时控制客车发动机的系统，其核心部分是通用微处理器或专门设计的大型集成电路，在系统工作过程中，得到了发动机中传感器获得的模拟电压信号，将发动机输出轴获得的脉冲信号进行数字化，并将其传输到ECU，通过ECU分析客车发动机相关的数据，计算最佳空气燃料比、排气再循环率和点火时间，并根据计算结果对空气质量与燃料质量的比例进行调整和控制。过多的空气燃料比会导致点火困难等问题，低的空气燃料比会导致氧气不足，使燃料无法完全燃烧，使尾气中一氧化碳、碳氢等有毒气体的含量增加。

2.2 汽车激光雷达自动防撞控制系统

由于客车本身重量较大，转向控制的灵活性稍差，因此，为了确保客车本身的安全，在正常行驶或倒车时，必须能够探测到前后一定范围内的障碍物，当距离太近时，会发出警报，提醒司机避免发生交通事故，激光雷达自动防撞控制系统就是基于这一应用背景。激光雷达自动防撞控制系统主要由中央处理器、激光测距雷达、发光部、车辆环境监测雷达、显示器、速度传感器、受光部、速度控制器等组成。

2.3 自动变速器

变速器是一种改变汽车齿轮比的机构，适当的传动比可以减少功率损失，提高发动机输出功率的有效利用率，同时，也可以实现汽车速度的平稳过渡，它对汽车的安全性和舒适性有积极的影响，尤其是在客车方面，对变速器要求的调整更加及时和稳定。

3 在汽车制动系统设计过程中应用到的主要的机电一体化技术

3.1 机电一体化技术中的机械技术

作为机电一体化技术的核心技术内容，我国的机械技术在应用的过程中对于加工零部件有着非常高的技术要求以及质量要求，特别是在零部件加工过程中，零部件的表面精度要求更是高。这样就表明了在进行零部件加工的过程中，出现任何一个加工精度误差都有可能造成加工质量问题以及加工缺陷问题。因此我们在进行机械技术应用的过程中，要重视零部件的加工表面精度质量。

3.2 机电一体化技术中的信息处理技术

在机电一体化技术中，信息处理技术也是一项非常重要的技术，作为关键的应用技术之一，在汽车制动系统设计应用的过程中，直接对中枢系统的控制起到连接作用。因此我们在应用信息技术的过程中，要对其中包含的所有信息数据以及信息参数给予明确的了解和掌握，这样能够保障在进行技术应用的过程中，更好地处理信息数据，更好地保障在零部件加工过程中，对于零部件加工质量的管理和监督。

3.3 机电一体化技术中的传感技术

在汽车制动系统应用的过程中，传感系统是非常关键的应用技术之一。传感技术在汽车制动系统中不可或缺，这主要是由于在汽车制动系统运行的过程中，相关指令的接收和发送都是需要传感系统检测和完成，只有传感系统完成了指令的有效传输，才能够让下一道命令得以执行[2]。

3.4 机电一体化技术中的自动控制技术

随着我国汽车行业的不断发展和提升，实现自动化控制是一个非常大的发展方向，也是最终要实现的发展目标。因此在进行汽车制动系统设计应用的过程中，我们要对自动化技术进行切实的应用和分析，在应用自动化技术的过程中，要针对自动化技术本身来进行技术上的提升和优化，同时还要针对汽车制动系统来进行自动化控制技术的创新设计。

目前汽车设计技术已经越来越成熟，但仍有很大发展空间。未来的汽车，肯定会更加智能化；未来的出行，不仅会更加便利高效，同时会更加节能环保。机电一体化技术的产生离不开其他科学技术的进步与发展。新技术的产生就是机电一体化技术发展的新的动力源泉。