機電一體化在汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展研究論文
機電一體化在汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展研究論文中闡述了其中一個(gè)觀(guān)點(diǎn)就是今天的汽車(chē)已經(jīng)入了電子控制的時(shí)代，并向自動(dòng)化智能化方向發(fā)展。
機電一體化在汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展研究論文【1】
摘要：汽車(chē)的發(fā)展與完善是人們智慧與勤勞的結晶，隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)的日益成熟，電子技術(shù)廣泛用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機，傳動(dòng)，懸架，制動(dòng)，儀表等各個(gè)系統。
實(shí)現了汽車(chē)動(dòng)力性，燃油經(jīng)濟性，安全性，操縱舒適性以及尾氣的排放污染減少，機電一體化使汽車(chē)的總體結構，工作原理，以及使用維修等方面發(fā)生了翻天覆地的變化。
關(guān)鍵詞：ECU 燃油經(jīng)濟性 變速器 汽車(chē)局域網(wǎng)
電子技術(shù)在汽車(chē)上第一次應用是本世紀30年代早期安裝在轎車(chē)內的真空電子管收音機，到1946年世界上第一臺計算機的發(fā)明1948年晶體管的發(fā)明以及1958年第一塊集成電路的誕生為機電一體化技術(shù)在汽車(chē)上的應用 拉開(kāi)了序幕。
隨著(zhù)像微電腦等高科技電子產(chǎn)品的不斷更新，極大地促進(jìn)了汽車(chē)電子控制技術(shù)的發(fā)展，這些電子產(chǎn)品的可靠性不斷提高，制造成本不斷降低，用于汽車(chē)的電子產(chǎn)品尺寸不斷減少，人們深深感受到現代電子技術(shù)廣泛應用于汽車(chē)控制上所帶來(lái)的顯著(zhù)地經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，現代汽車(chē)電子技術(shù)在改善汽車(chē)動(dòng)力性，經(jīng)濟性，安全性和舒適性等方面發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。
一、自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)
汽車(chē)自動(dòng)變速器能自動(dòng)改變傳動(dòng)比，調節或變換發(fā)動(dòng)機動(dòng)力輸出性能，大大提高發(fā)動(dòng)機與傳動(dòng)系統的使用壽命。
自動(dòng)變速器能較好地適應外界負載與道路條件的需要。
降低了駕駛員的勞動(dòng)強度，提高行車(chē)的安全性，并且，自動(dòng)變速器的應用可使發(fā)動(dòng)機經(jīng)常處于低有害氣體排放的區域內運轉，從而降低了廢氣污染，搭載自動(dòng)變速器的汽車(chē)換擋動(dòng)作準確，及時(shí)，工作穩定可靠，乘坐起來(lái)極其舒適。
自動(dòng)變速器在汽車(chē)的應用起源于1939年美國通用汽車(chē)公司，它被首次應用于轎車(chē)上，隨著(zhù)電子技術(shù)以及微處理機廣泛應用于變速技術(shù)，自動(dòng)變速技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
目前，常用的電子控制變速器有：
1、電控無(wú)級變速器(CVT)。
從結構和原理上來(lái)講與傳統的手動(dòng)變速器以及自動(dòng)變速器都有很大的不同，它的速比變化是無(wú)極的，可以實(shí)現發(fā)動(dòng)機與變速器的最佳匹配，使發(fā)動(dòng)機長(cháng)時(shí)間工作在最佳工況下，因此，可以有效提高汽車(chē)的動(dòng)力性，經(jīng)濟性和排放功能。
CVT在汽車(chē)變速器的發(fā)展史上具有變革意義，近20年來(lái)，CVT不僅在中國，在世界上都得到快速發(fā)展。
2、雙離合器自動(dòng)變速器是一種最新型的電控機械式自動(dòng)變速器，它不僅擁有手動(dòng)變速器的靈活性及自動(dòng)變速器的舒適性，而且還能提供無(wú)間斷的動(dòng)力輸出，一般的電子控制機械式自動(dòng)變速器(AMT)在換擋時(shí)要切斷動(dòng)力，再次啟動(dòng)必然引起傳動(dòng)系統沖擊，造成動(dòng)力損失，影響車(chē)輛的乘坐舒適性和動(dòng)力性。
DSG的出現從根本上解決了這一問(wèn)題，DSG的換擋極為迅速，不產(chǎn)生動(dòng)力間斷，也沒(méi)有頓挫感，明顯提高引擎動(dòng)力，傳輸效率和降低油耗，排放等優(yōu)點(diǎn)。
二、底盤(pán)電子控制技術(shù)
1、驅動(dòng)防滑控制系統(ASR)。
ASR是在汽車(chē)防抱死系統ABS的基礎上發(fā)展起來(lái)的，它的基本功能是防止汽車(chē)驅動(dòng)輪在加速時(shí)出現打滑，尤其是在下雨下雪，冰雹結冰等摩擦力較小的路面上，ASR通過(guò)控制制動(dòng)輪制動(dòng)力矩或控制發(fā)動(dòng)機與傳動(dòng)系的牽引力，驅動(dòng)時(shí)將車(chē)輪滑移率控制在一定范圍內，以獲得最大驅動(dòng)力和良好的轉向性能，保持汽車(chē)的行駛穩定。
2、電子控制懸架系統。
電子控制懸架系統經(jīng)過(guò)傳感器的檢測信號通過(guò)計算機處理能自動(dòng)控制車(chē)輛懸架的剛度，阻尼系數以及車(chē)身高度，根據汽車(chē)載質(zhì)量，車(chē)速和路面情況的變化而改變懸架特性。
突破傳統被動(dòng)懸架的局限性，使其與道路狀況和行駛狀態(tài)相適應，保證了汽車(chē)行駛的平順性和操縱的穩定性，適應了現代汽車(chē)對乘坐舒適性，行車(chē)安全性更高的要求。
3、電子穩定程序(ESC)。
ESC作為ABS/ASR功能上的延伸，不僅成功地解決了汽車(chē)在制動(dòng)和驅動(dòng)時(shí)的方向穩定性問(wèn)題，也出色解決了汽車(chē)轉向行駛時(shí)的方向穩定性問(wèn)題。
汽車(chē)轉向行駛時(shí)，ESC能夠提高地面側向附著(zhù)能力，從而避免最高80%側滑事故的發(fā)生。
4、巡航控制系統(CCS)。
CCS又稱(chēng)為車(chē)速控制系統或恒速控制系統，它利用先進(jìn)的電子技術(shù)，使汽車(chē)在行駛中根據行駛阻力的變化自動(dòng)調節節氣門(mén)的開(kāi)度，從而對速度進(jìn)行自動(dòng)調節。
CCS工作時(shí)，駕駛員無(wú)需操作油門(mén)踏板就能保證汽車(chē)以設定的車(chē)速勻速行駛，既能減輕駕駛操作疲勞程度，又提高了汽車(chē)的乘坐舒適性，也能改善汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性和發(fā)動(dòng)機的排放性能。
三、車(chē)載電子信息系統
它采用車(chē)載專(zhuān)用中央處理器，基于車(chē)身總線(xiàn)系統和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)形成的車(chē)載綜合信息系統，能夠實(shí)現包括三維導航實(shí)時(shí)路況，IPTV，輔助駕駛，故障檢測，車(chē)輛信息，車(chē)身控制，移動(dòng)辦公，元件通信，基于在線(xiàn)的娛樂(lè )功能及TSP服務(wù)等一系列應用，極大的提升了車(chē)輛電子化，網(wǎng)絡(luò )化以及智能化水平。
1、CAN總線(xiàn)在現代轎車(chē)的設計中已成為汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )的標準裝備，奔馳寶馬大眾等汽車(chē)公司以及美國通用福特汽車(chē)公司都采用了CAN作為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段。
CAN具有多主節點(diǎn)，開(kāi)放式結構，錯誤檢測及自恢復能力，實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳輸等優(yōu)點(diǎn)。
2、全球定位系統以及車(chē)輛導航系統。
GPS為具有海陸空全方位實(shí)時(shí)三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。
它使用24顆衛星高度為20200km的導航衛星組成，衛星星座分布在六條近圓軌道上，它可以在全球范圍內，實(shí)現全天候實(shí)時(shí)為用戶(hù)提供靜態(tài)或動(dòng)態(tài)目標的精確位置，速度和高度等信息。
車(chē)輛導航系統用來(lái)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示車(chē)輛在路網(wǎng)中的位置，并優(yōu)化車(chē)輛到達目的地的最佳路線(xiàn)，降低所需時(shí)間，改善了車(chē)輛行駛的安全性及效率，提高了道路通行能力，有利于緩解車(chē)流量，解決交通堵塞，能源節約等問(wèn)題。
3、電子收費系統(ETC)。
ETC作為智能交通系統的一個(gè)重要組成部分，實(shí)現了車(chē)輛經(jīng)過(guò)收費站無(wú)需停車(chē)交費，當車(chē)輛通過(guò)收費站，由計算機等設備自動(dòng)完成對車(chē)輛通行費的征收工作，從根本上克服由于收費造成的交通延誤以及交通堵塞，減少了停車(chē)次數，提高了燃油經(jīng)濟性，有利于環(huán)境保護。
四、機電一體化在汽車(chē)上應用的前景
采用電子技術(shù)對汽車(chē)進(jìn)行更為精確的控制，測量和通信是不斷提高汽車(chē)燃油經(jīng)濟性，環(huán)保性，安全性和舒適性的最重要手段。
隨著(zhù)人們快節奏生活的提高以及對汽車(chē)各項性能的更高要求，汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)上的應用也將越來(lái)越多，我相信隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，機電一體化技術(shù)的日益成熟，未來(lái)汽車(chē)將以更高的速度換代更新，未來(lái)汽車(chē)將以實(shí)現無(wú)聲，無(wú)污染，高燃油效率以及全自動(dòng)駕駛等目標發(fā)展，隨著(zhù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機的研制進(jìn)程，可模擬人類(lèi)神經(jīng)系統的汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統使它掌握駕駛員的駕車(chē)風(fēng)格，進(jìn)行全自動(dòng)駕駛將成為一種現實(shí)。
一切問(wèn)題只是時(shí)間問(wèn)題，機電一體化系統將使汽車(chē)駕駛的更智能化，更安全化，達到一個(gè)個(gè)科技的高峰。
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機電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的應用研究論文【2】
【摘 要】機電一體化在我國汽車(chē)領(lǐng)域中得到了迅猛的發(fā)展，促進(jìn)了機電一體化技術(shù)和汽車(chē)發(fā)展企業(yè)的有機結合。
筆者從分析了機電一體化技術(shù)的相關(guān)特征，并研究了機電一體化在我國汽車(chē)領(lǐng)域中的實(shí)際發(fā)展情況，探討了機電一體化技術(shù)在我國汽車(chē)行業(yè)中的應用問(wèn)題，為加大機電一體化技術(shù)在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中的應用力度提供科學(xué)依據。
【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù);汽車(chē)行業(yè);應用情況
計算機特別是微型計算機在1980年被廣泛應用在機械生產(chǎn)發(fā)展領(lǐng)域，將機電有效結合在一起，并逐漸形成了一體化技術(shù)。
此外，機電一體化技術(shù)在機械生產(chǎn)行業(yè)中的廣泛應用，為企業(yè)帶來(lái)了較為明顯的社會(huì )效益與經(jīng)濟效益，也提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，增強了產(chǎn)品質(zhì)量與功能，還減少了原材料能源的消耗量，從而全面提升了該企業(yè)在同行業(yè)中的競爭力。
本文針對機電一體化技術(shù)在我國汽車(chē)企業(yè)的具體應用情況進(jìn)行了研究分析。
1.機電一體化技術(shù)的特征
(1)機電一體化技術(shù)具備較高的安全性。
在整個(gè)工作過(guò)程中，一旦電力發(fā)生了超載與過(guò)流等故障時(shí)，可以采取自動(dòng)化保護措施，最大限度地避免和減少人員、機械設備出現事故，加強了機械設備的安全性能。
此外，機電一體化有關(guān)產(chǎn)品具備了自動(dòng)化監控、自動(dòng)化診斷、警報與自動(dòng)化保護等功能。
(2)機電一體化具備了較強生產(chǎn)能力。
由于機電一體化產(chǎn)品實(shí)現了自動(dòng)化監控目的，所以提高了設備的生產(chǎn)能力。
此外，機電一體化產(chǎn)品多數具備自動(dòng)處理信息和信息控制等能力，其檢車(chē)控制的精確度、靈敏性和應用范圍得到了很大程度的提升，采用自動(dòng)化控制系統可以保障機械設備的執行情況能夠根據相關(guān)的設計要求進(jìn)行，從而保障了產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。
2.機電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的發(fā)展情況
機電一體化技術(shù)在汽車(chē)制造領(lǐng)域中的應用初級階段。
這個(gè)應用階段主要的開(kāi)發(fā)時(shí)間是在20世的60年代至70年代這一時(shí)間段。
這個(gè)階段的發(fā)展重點(diǎn)在于應用電子機電技術(shù)對一些汽車(chē)機械設備功能進(jìn)行有效地改進(jìn)。
此階段的機電一體化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的典型應用主要表現在電子控制噴射燃油。
20世紀70年代至90年代屬于汽車(chē)機電一體化技術(shù)的發(fā)展應用階段。
這個(gè)階段中的應用重點(diǎn)在于采用機電一體化技術(shù)實(shí)現集成大規模電路的應用，而集成大規模電路的運用可以有效解決自動(dòng)控制機械設備存在的各種技術(shù)缺陷。
這個(gè)階段也是提高汽車(chē)運行可靠性能的重要階段。
20世紀90年代到目前屬于汽車(chē)機電一體化技術(shù)應用的成熟階段。
這個(gè)階段的汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)，隨著(zhù)微點(diǎn)機電一體化技術(shù)的興起與發(fā)展，促進(jìn)了汽車(chē)機電一體化技術(shù)的不斷成熟。
在這個(gè)應用階段內需要注重整個(gè)機電一體化技術(shù)的整體設計，并結合計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與信息處理技術(shù)在汽車(chē)制造生產(chǎn)中的廣泛應用，使得汽車(chē)生產(chǎn)不斷朝著(zhù)智能化與自動(dòng)化方向發(fā)展。
3.機電一體化技術(shù)在我國汽車(chē)行業(yè)中的應用
汽車(chē)電子化始于電源系統。
過(guò)去的發(fā)電機屬于直流類(lèi)發(fā)電機，之后被交流發(fā)電機與硅二極管相結合的發(fā)電機所取代，可以提高充電效率的穩定性能與可靠性能。
在此基礎上，調整了電壓后也能夠利用電路固體調節器。
3.1微機控制發(fā)電機體系
在合理的燃料控制比例下進(jìn)行有效地控制，對于所有發(fā)動(dòng)機運行能夠保持在正常負荷運行狀態(tài)是至關(guān)重要的。
控制發(fā)電機的核心是在利用微處理器的基礎上進(jìn)行專(zhuān)項設計。
通過(guò)各個(gè)傳感器準確接收電壓的模擬信號，并從輸出的軸發(fā)動(dòng)機中獲取脈沖信息完整輸出到發(fā)電機的控制單元中。
信號的模擬是在利用數字模擬技術(shù)的基礎上是，將信號轉化成信號數字。
再把這些信號信息作為基礎，在發(fā)電機的控制單元中對循環(huán)排氣效率、點(diǎn)火具體時(shí)間以及燃料空氣比例等，為燃料質(zhì)量與空氣配置比例的控制提供科學(xué)依據[2]。
3.2汽車(chē)的激光測距雷達系統
在汽車(chē)的格柵前部配置測距激光雷達。
利用光學(xué)天線(xiàn)發(fā)射出的光束在遇到前方障礙物后產(chǎn)生了散射在后方的信號，此外，被光學(xué)天線(xiàn)接收，且有效調節了方位的距離信息。
在利用中央處理設備的基礎上，分析出了方位的持續輸出距離信息，并準確識別出物體在前面運行的情況，計算出相應的汽車(chē)速度與間距。
3.3自動(dòng)變速器電子監控
發(fā)動(dòng)機在實(shí)際的運行過(guò)程中需要利用傳感器進(jìn)行檢測，并利用電子監控裝置處理接收到的數據信息，同時(shí)所選擇的電子監控機械設備必須要達到最佳行駛要求的信息檔次，對成功轉變成電液元件的執行變量液壓進(jìn)行換擋控制。
此外，所使用的自動(dòng)變起器對汽車(chē)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)地監控能夠實(shí)現電子監控機械設備的自檢監測。
3.4制動(dòng)系統
為了可以是汽車(chē)在實(shí)際的行駛過(guò)程中依靠合理的減速方式來(lái)降低直行車(chē)車(chē)速，保障了行駛的安全性與穩定性。
此外，ABS系統在汽車(chē)行業(yè)中的應用屬于典型的電子監控技術(shù)，在維持制動(dòng)機械設備對方向穩定性能的同時(shí)，也縮減了制動(dòng)距離，提高了汽車(chē)行駛的穩定性與安全性[3]。
4.結語(yǔ)
綜上所述，機電一體化技術(shù)的出現和發(fā)展是多種科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的必然結果，也是社會(huì )生產(chǎn)力的發(fā)展要求。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，各種技術(shù)的綜合運用與綜合發(fā)展現象日益明顯。
采用機電一體化技術(shù)在我國汽車(chē)制造設計過(guò)程中的應用，能夠全面提高各項汽車(chē)的各項功能，對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續性發(fā)展有著(zhù)重要的現實(shí)意義。
【參考文獻】
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