機電一體化技術在汽車中的應用分析

宋金鵬

引言

機電一體化技術無疑是當代科學技術發展到一定水平的產物，符合當前社會生產力的要求。加快技術融合，促進各種技術的全面發展，也變得越來越重要。機電一體化技術在汽車制造設計中的應用能夠有效地提高汽車的性能，對汽車行業的發展具有重要的意義和深遠的影響。

1 機電一體化技術應用到汽車行業的優勢分析

1.1 更加完善便捷的使用功能

機電一體化技術也可以看作是通過數字技術控制機電技術，它包含了強大的控制系統和控制程序，具有比傳統機電控制更強大的控制功能。自動數字系統操作可以實現更準確、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，機電一體化技術可以通過系統設置實現預操作，因此對重復類的操作更加方便。在產品的生產中，機電一體化技術也比較靈活，可以根據實際情況改變選擇，調整工作方式，從而最大限度地提高生產效率。

1.2 更加安全的工作狀態

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

1.3 更加高效的生產功能

①機電一體化技術具有更準確的控制能力，能有效提高設備的生產效率；②機電一體化技術的監控檢測系統能夠實現生產的自動化監控，及時發現問題，解決問題；③機電一體化技術在產品的后續測試中具有較大的優勢，測試的準確性也有了很大的提高。

2 機電一體化技術在汽車中的應用

2.1 發動機微機控制系統

發動機微機控制系統是一種實時控制客車發動機的系統，其核心部分是通用微處理器或專門設計的大型集成電路，在系統工作過程中，得到了發動機中傳感器獲得的模擬電壓信號，將發動機輸出軸獲得的脈沖信號進行數字化，并將其傳輸到ECU，通過ECU分析客車發動機相關的數據，計算最佳空氣燃料比、排氣再循環率和點火時間，并根據計算結果對空氣質量與燃料質量的比例進行調整和控制。過多的空氣燃料比會導致點火困難等問題，低的空氣燃料比會導致氧氣不足，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動機的正常運行，對發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，根據客車的運行狀態，對空空氣燃料比進行實時準確的控制，可以保證客車發動機在起動、預熱、加速、減速和制動機空轉等不同狀態下始終處于最優運行狀態，從而大大延長發動機壽命，對客車的安全性和穩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

由于客車本身重量較大，轉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的障礙物，當距離太近時，會發出警報，提醒司機避免發生交通事故，激光雷達自動防撞控制系統就是基于這一應用背景。激光雷達自動防撞控制系統主要由中央處理器、激光測距雷達、發光部、車輛環境監測雷達、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，適當的傳動比可以減少功率損失，提高發動機輸出功率的有效利用率，同時，也可以實現汽車速度的平穩過渡，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，對變速器要求的調整更加及時和穩定。機電一體化技術的應用產生了一種自動變速器，通過各種傳感器實時檢測發動機的運行狀態，同時，根據客車的行駛狀況，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-液執行元件，并進一步控制其液壓變量，以實現換擋控制。為了確保自動變速器的機電部分的安全，整個控制系統電路將在汽車被驅動前進行全面檢測，確保在汽車啟動后所有功能都能正常運行。

3 汽車行業中機電一體化技術的發展趨勢

3.1 標準化

機電一體化汽車產品有多種類型，不同產品的機械、電氣接口各不相同，這導致汽車在配置機電一體化產品時進行復雜的適配操作，以確保產品的正常運行，因此，數據的標準化和接口的標準化逐漸成為機電一體化技術的發展趨勢。

3.2 智能化

隨著機器學習和人工智能的飛速發展，智能化已經成為機電一體化的一個重要發展方向，并在汽車中得到了廣泛的應用。自動泊車技術和自動導航技術得到了廣泛應用，甚至無人駕駛技術也將逐步得到應用。

3.3 網絡化

在信息時代，萬物的相互聯系將成為不可逆轉的趨勢，汽車作為人們日常生活中的重要交通工具和信息網絡的重要組成部分，可以通過網絡化駕駛者進行遠程控制和監視，并利用大數據進一步提高汽車行駛的安全性。

4 結束語

機電一體化技術是制造中的關鍵核心技術，社會生產力發展的要求，不僅是汽車行業取得的巨大成就，而且在其他行業得到了廣泛應用，給國家帶來了更大的經濟效益和社會效益。