摘要：计算机的迅猛发展已经成为我们生活中不可缺少的一部分，今天的智能化生活是十几年前的人们所不敢想象的，而未来几十年里，也将会有更多的技术革新，甚至是我们以前无法想象的场景都将会出现。机电一体化是计算机与机电的“友好”融合，它们的结合催生了机电一体化技术，这对于整个机械行业而言，具有里程碑式的意义。
关键词：机电一体化；汽车；应用
1机电一体化技术的特点
1.1机电一体化技术的高安全性能
机电一体化产品相比其他的技术产品，可以实现自动化监控，如果出现问题会进行警报，通过自动化的诊断来进一步实施自动化保护，这些性能节约了人力、物力资源，并在电力有过载、对流等一系列故障情况时，可以通过这种自动化保护方式，使得人员与机械设备故障得到有效的防范，从而全面提升使用设备的安全性能。
1.2机电一体化技术的高生产性能
机电一体化在进行控制检测中展现出其灵敏性及精敏度，由于产品很多自身组成部分就具有对信息进行自动处理和控制功能，这就使得其应用范围有较大的提升空间。自动控制系统可以实现对机械机构的良好执行，根据设计所设定的具体要求来完成既定操作，从而使得整体的工作能够得到更优质质量的产品以及提高产品的合格率。此外，机电一体化的产品还以自动化控制为平台，生产能力得到极大的提升。
1.3机电一体化推动使用性能的提升
通过控制程序的数字化可以大大降低操作手柄与按钮的数量。这就使得整个操作都极其便捷简单。机电一体化技术操作其程序根据提前所设定好的过程并利用电子操作系统来实现。机电一体化高级产品主要针对数学相关的模型根据外界不断变化的参数随机进行理想工作方式的获取，从而真正做到自动操作的最优化。
1.4适用范围广泛
电子一体化产品其具备复合功能的技术，已经超过了相关产品的单项技术功能的控制，能够较大的推动产品自动化功能，使其提高一个水准，此外还可以进行自动补偿、自动监控、自动保护及智能化，这些针对不同的领域都有着极为广泛的应用，而且也十分符合当前客户的高标准和要求。
2汽车机电一体化技术的发展
机电一体化在汽车行业应用发展快速，许多的机械控制系统被电子控制系统代替，其发展主要有三个阶段：第一阶段是20世纪60年代到70年代，主要是应用电子装置对部分汽车机械功能进行改善，比如电子控制燃油喷射；第二阶段是80年代到90年代，主要是汽车制造设计上体现机电一体化技术，进行集成大规模电路应用，并解决了机械部件无法解决的复杂自动控制问题，对于提升汽车运行过程中的可靠功能发挥了关键作用；第三阶段是90年代中期至今，机电一体化技术在汽车领域已经达到了成熟发展，重视整体上机电一体化技术的设计，广泛应用计算机网络技术和信息技术，使汽车更加自动化、智能化。
3机电一体化技术在汽车中的应用
业中也得到了广泛的应用，从历史角度来看，机电一体化技术在汽车中的应用主要可以分为三个阶段：第一阶段是二十世纪六十到七十年代期间，机电一体化技术在汽车中的应用主要体现在对汽车机械装置的改善中，电控燃油喷射、电动助力转向等技术开始得到应用；第二阶段是八十到九十年代期间，随着集成电路的广泛应用，其在汽车中也得到了一定的应用，解决了机械装置难以实现的汽车控制难题，大大提高了汽车行驶的安全性；第三阶段是二十世纪末至今，随着信息技术特别是网络技术的不断发展，机电一体化技术在汽车中的应用更为成熟广泛，推动汽车不断向自动化、智能化方向发展。
3.1发动机控制系统
发动机控制系统的核心是发动机控制单元ECU，其普遍配置于各类汽车的发动机之中，通过压力传感器、速度传感器以及温度传感器等，对发动机的状态进行实时监测，并对发动机的状态及时进行调整，确保发动机始终运行于最佳状态下。发动机控制系统形成了自闭环的控制系统，其通过对空气燃料比、点火时间以及排气等的实时监测，对空气燃料比进行调节，并将结果反馈至ECU，从而保证最优的空气燃料比，大大提高了发动机的节能性与稳定性。当空气燃料比过高时，燃料较少不利于点火，而当空气燃料比较低时，氧气不足将导致燃料的燃烧不充分，一方面造成了燃料的浪费，另一方面产生了大量的一氧化碳、碳化氢等有毒气体，对环境造成了严重的污染。过高过低的空气燃料比都对发电机的寿命有着不利的影响，因此发动机控制系统的应用通过最优空气燃料比的控制，能够保证发动机始终运行于最佳状态下，不仅提高了发动机的燃烧效率，更有效延长了发动机的使用寿命。
3.2电子制动系统
汽车的电子制动系统主要包括BBW系统、ABS系统以及ASR系统三大部分。BBW系统的应用改变了传统制动系统的机械构造，刹车脚踏板到刹车片间传递的不再是液压信号，而是通过电信号进行传播，不仅有效缩短了机械装置的制动反映时间，更大大提高了制动系统的可靠性。BBW系统主要由电子踏板模块、ECM控制模块以及制动模块三部分组成，当驾驶者踩下刹车板时，电子踏板模块将其转换为电信号，并将信号传递至ECM控制模块，ECM控制模块通过分析判断后向制动模块发出信号，控制启动制动电机，通过制动器活塞将制动片按压到制动盘上进行制动；相反地，当驾驶者松开刹车板时，电子踏板模块也将其转换为电信号并传递至ECM控制模块，控制模块判断驾驶员松开脚踏板后向制动模块发出信号，控制制动电机反转释放制动活塞压力，此时制动片将脱离制动盘，汽车恢复行驶状态。随着汽车行驶速度的不断提升，对制动能力的要求越来越高，为了实现更短的制动距离，单纯的后轮制动已经无法满足汽车的制动需求，制动装置也开始在前轮得到配置。当汽车发生急刹车时，前轮增重后轮减重以及后轮抱死的现象对制动过程中车辆的方向控制十分不利，容易发生失控事故，因此ABS系统应用而生，其在BBW系统的基础上，进一步提高了汽车的制动能力。ABS系统在汽车制动时，通过传感器对各制动轮的运动状态进行检测，并通过运动状态计算得到各制动轮的最佳制动力矩，从而有效避免了轮上抱死现象，大大提高了汽车制动过程中的控制性与稳定性，减少了汽车的制动距离，有效增强了汽车制动过程中的安全性。ABS系统的控制框图如图1所示。
图1
3.3倒车雷达及倒车影像
机电一体化技术的应用除了带来安全性上的提高外，还大大改善了驾驶者的驾驶体验。由于视野盲区的限制，驾驶者在倒车时无法准确及时地感知车辆后部信息，往往需要有人下车指引，倒车雷达与倒车影像的应用使得驾驶者的倒车操作变得更为便捷。倒车雷达主要有超声波传感器、控制器及蜂鸣器三部分组成。超声波传感器主要分布于汽车车尾的保险杠上，在汽车倒车时向外发出超声波，并接收外部物体的反射回波，并将相关信息传递至控制器；控制器通过对信息的处理判断车辆与障碍物的距离，并根据距离的远近控制蜂鸣器按照特定的频率发出警报，为驾驶者提供相应的距离信息。
结束语
机电一体化技术是制造业关键核心技术，发展社会生产力的要求，不只是在汽车行业取得如此大的成就，在其他的各行各业中都得到了更广泛的应用，为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]孙素闪.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技向导，2017（30）.
[2]石美峰.机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技，2017，（3）.
论文作者:封云静1,于艳2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/11
标签：机电一体化论文; 汽车论文; 技术论文; 发动机论文; 燃料论文; 模块论文; 驾驶者论文; 《基层建设》2018年第24期论文;