摘要：随着计算机技术的高速发展，机电一体化概念和机电一体化技术也得到迅猛发展，同时其含义涵盖的内容也更加广泛，本文主要探讨机电一体化技术在汽车设计中的核心技术以及应用研究，分别从发动机控制技术、汽车激光雷达技术、自动变速控制系统、abs 系统等多个方面对机电一体化技术应用进行了探讨阐述。
关键词：机电一体化；汽车设计；应用研究
1机电一体化概念
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。
2机电一体化技术在汽车设计中的应用
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。同时固体电路调整器也代替了原来的机械电路调整器，点火装置也由原来的凸轮开关转换为晶体管，工作效率大幅度提高。随着机电一体化技术的发展，其在汽车设计中应用越来越广泛。并且逐渐朝向柔性制造、智能化以及仿生物系统化、微型化发展，不断促进汽车设计革命，提高汽车设计性能，提高汽车行驶安全性，因此具有极为广阔的市场应用前景，
2.1发动机控制系统
发动机控制系统通过微处理器来对汽车发动机进行控制的大规模集成电路系统。在汽车运行过程中，微机控制系统能够从分布于汽车高速的传感器中获得数据，并且从汽车发动机的输出轴中获得汽车运行的脉冲电压，这些脉冲信号都被传感器输送到发动机控制单元。根据信息技术原理，模拟信号可通过信号转换器转化为数字信号，然后根据数字信号技术特征，在发动机微机控制系统中对内部的空气燃料比以及再循环率开始计算，同时需要将计算所得到的真实结果作为控制染料喷阀以及发动机内部点火装置的主要依据，将数据输出信号作为其控制的依据，以此来控制发动机内部的空气燃料比。如果发动机内部空气燃料比增大，燃料就会缺乏，可能会导致发动机点火困难；如果发动机内部空气燃料比减小，导致氧气不足，因此，排放气体中不完全燃烧的一氧化碳以及碳化氢等有毒物质增加，不利于环境保护。因此必须将发动机微机控制系统中空气燃料比确定在一个适宜的范围之内，因此有利于发动机正常的负荷作用。
2.2 汽车激光雷达自动防撞系统
汽车激光雷达自动防撞系统能够在汽车行驶过程中检测到汽车前方以及后方障碍物，遇到危险情况，可提前发出警报，及时预警，此举可有效避免交通事故发生。汽车激光雷达自动防撞系统需要内部计算机测量出其与杂物之间的距离，主要包括激光测距雷达、处理传感器、监测传感器、障碍物显示器、车辆速度控制器等等部门元件组成。激光测距雷达安置在汽车前部，其发出的光学射线在遇到障碍物后会向后反射，其反射信号会被激光测距雷达所重新接收，并且确定出障碍物方位以及距离。通过对于信号反复进行分析，中央处理器可以判断出障碍物是静止还是动态，同时计算出其相对汽车行驶的相对距离以及相对速度，中央处理器可根据信息判断出其与汽车本体相撞的可能性，按照分析结果实施控制汽车的行驶速度，如果其分析可能遇到危险发生，便会提前发出预警，及时采取有效措施，对汽车速度进行控制。
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2.3 自动变速器系统
汽车自动变速器能够有效降低汽车功能损耗，提高汽车的传动效率，实现最佳汽车行驶条件，能够有效实现汽车安全、高效、舒适驾驶的目的。他的主要工作原理是分布于汽车各部的传感器将发动机工作状况传输到电子控制系统，并且根据电子控制系统中其他传感器信息选择最佳的档位，同时调整液压变量来实现换挡功能。自动变速器能够对电子控制系统采取有效监测的措施，比如说，汽车在发动之后，其报警系统中的报警灯不发光，说明其整体功能正常；如果报警灯发光，则说明整个系统存在相应的障碍。
2.4 车身稳定系统
（1）制动干预系统
车辆在快速转弯等情况下有不足转向的趋势时，集成式底盘管理模块ICM 中的中央行驶动态协调控制系统能迅速识别这种情况。控制系统将对弯道内侧后车轮进行制动干预的规定值传输给车身稳定系统控制模块 DSC，DSC将会准确地执行这个规定值。
（2）干燥制动系统
车身稳定系统控制模块DSC，干燥制动系统启动以后，在下雨时制动摩擦片与制动盘会定期轻微接合，以便及时去除制动盘片之间的水分，使制动盘片之间保持干燥，以保持良好的制动效能。
（3）制动准备系统
DSC会控制泵马达并在制动系统内建立适度的制动压力。如果此后驾驶员进行紧急制动，制动力就会很快传递到制动盘片上，制动准备系统有助于缩短制动时间。
（4）制动衰减支持系统
在车辆减速度较低，且制动盘温度较高时，制动衰减支持系统将为制动系统提供较大的制动力。制动衰减支持功能在于补偿因制动温度上升而造成的制动力损失。
（5）动态制动控制系统
这个功能就是紧急制动辅助系统HBA，如果驾驶员施加的制动力不足时，控制模式能识别紧急制动并自动增加制动力。
（6）坡道起步辅助系统
车辆处于上坡起步时，在解除制动2s内，车身稳定控制系统模块DSC自动保持制动力矩，避免制动解除后车辆向下滑动。
结语
在机电一体化的应用背景下，汽车的驱动系统设计越来越趋于成熟。科技的进步是机电一体化技术发展的催化剂，如今的驱动系统能耗更低、性能也更加稳定。技术的提高也促进了生产、加工水平的提高，汽车已经从奢侈品行列变为人们生活当中的必需品。倒车雷达、车内 GPS 导航、车载空调以及自动挡的出现，无不彰显着机电一体化的应用［4］。这些高新技术的广泛应用极大地提升了人们的用车体验，同时也使汽车行业蓬勃发展。由于绿色环保意识的提高和科学技术的发展，电动车的研究也越来越多，现实生活中电动车的使用也受到了越来越多人的欢迎。电动自行车、电动汽车，还有更多电动产品，也必将会在未来伴随技术进步、电动产品的不断更新换代和日趋完善，最终呈现在人们眼前、不再遥不可及。
参考文献：
［1］陶文坚，孙华，崔宣．机电一体化技术在汽车制动系统中的应用［J］．机械管理开发，2012（6）：101－102．
［2］ 吴昊．新时期汽车发动机的维修技术研究 ［J］．内燃机与配件，2018（3）：177－178．
［3］ 耿艳 ．计算机技术在机电一体化专业中的应用探究 ［J］．四川水泥，2018（1）：303．
［4］ 王佺庆，秦挽星 ．机电一体化技术在汽车中的应用及发展研究［J］．电子世界，2016（20）：134－135．
论文作者:吴会成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：汽车论文; 机电一体化论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 发动机论文; 障碍物论文; 《基层建设》2018年第36期论文;