汽車工業(yè)領域機電一體化的應用
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1.自動變速器系統(tǒng)
汽車自動變速器的主要作用是降低汽車行駛過程中的功率損耗，提升汽車動力系統(tǒng)的有效功率，通過增加變速檔數實現汽車的舒適安全行駛。汽車行駛過程中，發(fā)動機的實時運行狀態(tài)需要借助傳感系統(tǒng)進行測量，測量的數據信息通過電子監(jiān)控設備進行處理，并且具有換擋信息程序、開關程序以及開關關閉程序，根據汽車最優(yōu)行駛的條件要求來選擇相應的電子監(jiān)控裝置。如汽車發(fā)動機啟動后，相關的警示燈關閉，說明系統(tǒng)功能正常；如果警示燈未關閉，那么這時的自動變速器就處于非電控狀態(tài)，但其仍然可以正常工作，只是相關的優(yōu)化性能不再生效。
2.制動系統(tǒng)
起初的汽車一般在后輪安裝制動設備，隨著汽車行駛速度的不斷提升，單純在后輪安裝制動設備已經無法有效提供充足的制動動力，促使了汽車前輪也需要安裝相應的制動設備。當汽車制動設備工作時，汽車的動態(tài)軸負荷就會轉移、前輪的載重量就會增加、后輪載重量降低，但后輪發(fā)生抱死時更容易使汽車失去方向控制能力，于是汽車防抱死制動設備就產生了。汽車防抱死制動設備的主要功能就是可以感知制動發(fā)生時每個車輪的瞬間運動方向，并且根據相關情況調節(jié)制動設備的動力鉅大小，防止抱死現象的發(fā)生。ABS防抱死系統(tǒng)就是比較著名的電子監(jiān)控技術，提升了汽車行駛的安全性。
3.計算機控制發(fā)電機系統(tǒng)
計算機微處理器或者集成電路用以控制發(fā)電機單元，利用傳感器負責接收電壓信號，并獲得發(fā)動機的脈沖數據，傳送到發(fā)動機電控單元中。信號模擬器通過數字模型輸出數字信號，以這些信息為基礎發(fā)電機控制單元對點火時間、燃料空氣比例、循環(huán)排氣效率進行優(yōu)化計算，并將計算結果作為控制點火設備和燃料閥開關大小的參數，從而控制燃料與空氣的適當比例。在燃料空氣比增加時，會使得點火困難；當燃料空氣比降低時由于氧氣缺乏，造成燃料燃燒不充分，排放的氣體中一氧化碳的含量會增加。
4.激光測距雷達系統(tǒng)
在汽車前面部位安裝測距激光雷達，當激光光束遇到障礙物后就會散射，當散射信號被捕捉到，測出車輛與障礙物之間的距離，使用計算機系統(tǒng)對障礙物方位信息進行持續(xù)的動態(tài)測量和跟蹤，就能夠準確判斷障礙物是否在運動，并計算出其運動速度和車間距離，根據運行軌跡判斷其是否能夠與車輛發(fā)生碰撞，從而提醒車輛駕駛員調整車輛運行速度、方向。當出現危險情況時，系統(tǒng)會發(fā)出警報信息。
二、總結
機電一體化融合了眾多技術、跨越了多個領域，它是一種集成產品，特別是現代計算機系統(tǒng)為機電一體化的實現帶來了真正的飛躍和突破，成為工業(yè)生成自動化控制中的一項重要技術。它有效地提升了汽車產品的質量和駕乘舒適度，隨著機電一體化解決方案智能化和汽車工業(yè)的發(fā)展，兩者的融合深度將會進一步增強。
作者：嚴俊杰 單位：鄂州職業(yè)大學機械工程學院
