汽车设计中机电一体化技术探析

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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。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。下面主要阐述机电一体化技术在汽车设计中的应用研究。

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。

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。

4abs系统

abs系统是汽车安全系统中重要组成部分，能够适当降低汽车的行驶速度，保证汽车行车安全。起先汽车制动器基本出现于汽车后轮，后来由于汽车速度提高，仅仅依靠后轮制动不能够满足汽车安全性，因此在汽车前轮也普遍安装汽车制动器。通过对于汽车动态的研究，技术人员发现如果后轮先抱死则更容易引发汽车方向失控，因此，根据这一现象开始研究汽车的制动防抱死装置，也就是我们常说的abs系统。abs系统能够在车轮中的数据监测器感知车轮瞬间工作状态，并且根据车轮工作状态制定相对应的动力矩，以免出现车轮抱死的现象。abs系统是电子控制系统在汽车制造与设计应用中非常重要的作用，能够在汽车行驶中保持汽车整体稳定性，缩短相对应的制动距离，有效提高汽车制动安全性。

5结语

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，值得相关技术人员进行深入研究和思考。