機電液一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用

馬長喜 辛學(xué)松

摘 要：機電液一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用，很大的提高了汽車的整體質(zhì)量，本文具體介紹機電一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用，以ABS防抱死系統(tǒng)為例，具體介紹ABS防抱死系統(tǒng)的功用及工作原理。ABS具有防滑、防鎖死的優(yōu)點，是汽車安全控制系統(tǒng)，安裝在液壓制動的汽車上，在汽車制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)動，ABS的安裝使用，很大程度上提高汽車的制動方向穩(wěn)定。科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，對社會和人類發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，汽車產(chǎn)量不斷增加，由于電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，機電一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用越來越多，比如：ABS防抱死系統(tǒng)的應(yīng)用，自動變速器系統(tǒng)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用，發(fā)動機上的應(yīng)用等。使汽車的性能有很大的提高，隨著汽車新型款式動力的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用將為汽車行業(yè)帶來更大的效益。

關(guān)鍵詞：汽車；機電液一體化；應(yīng)用；制動系統(tǒng)

一、機電液一體化概述

機電液一體化技術(shù)的簡介：機電液一體化技術(shù)是機械技術(shù)、液壓技術(shù)和微電子技術(shù)的有機結(jié)合，它是在融合了機械、液壓、計算機、傳感器、自動控制等多門科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興科學(xué)。用電子科學(xué)技術(shù)來實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)參數(shù)監(jiān)控關(guān)鍵部位，讓傳感器對汽車的發(fā)動機部分燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑潤滑、發(fā)電系統(tǒng)及行走系、振動裝置，轉(zhuǎn)向系等的溫度、流量、壓力等多參數(shù)進行同步監(jiān)控；借助電路和電腦監(jiān)控來進行分析進行異常的報警，利用微型電腦控制器來對整機上的閥門、繼電器、電磁開關(guān)進行檢測、診斷故障同時分析出故障碼，維修人員利用微型電腦控制器讀取的故障碼，進行快速故障排除。

機電液一體化技術(shù)基于機械、液壓和計算機三項技術(shù)融合的基礎(chǔ)上，發(fā)展新科技，機電一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用主要包括征集控制、電子控制、行駛系電子控制、工作裝置的電子控制、在汽車特定的電子傳感器，對汽車運行實時監(jiān)控，監(jiān)控汽車運行異常報警裝置，利用計算機系統(tǒng)對汽車產(chǎn)生異常系統(tǒng)診斷分析，并得出故障碼發(fā)給維修人員，方便維修人員解決異常故障，機電一體化技術(shù)在汽車的應(yīng)用不但提高汽車的性能，車輛行駛更加平穩(wěn)，豐富汽車的功能，也給汽車維修人員維修帶來方面，全面提高汽車質(zhì)量。

二、ABS防抱死的概述

在汽車剎車時，如果車輪出現(xiàn)抱死并滑移，車輪和地面間的側(cè)向附著力會全部消失。如果只是汽車前輪（轉(zhuǎn)向輪）剎車到抱死并滑移而后輪還在轉(zhuǎn)動，汽車將失去控制方向的能力。如果只是汽車后輪剎車到抱死并滑移而前輪還在轉(zhuǎn)動，即便受到不是很大的側(cè)向力干擾力，汽車也會產(chǎn)生側(cè)向滑動（通常說的甩尾）現(xiàn)象。這些都非常容易造成重大的交通事故。因此，汽車在剎車時不能使車輪剎車到抱死并出現(xiàn)滑移，而是能使車輪剎車到邊轉(zhuǎn)邊滑的狀態(tài)。

由反復(fù)試驗而得知，汽車的車輪滑動率在15%～20%時，輪胎與地面之間有最佳的附著系數(shù)。所以最佳發(fā)揮車輪與地面間的這種附著能力，現(xiàn)在很多汽車上都裝置了防止輪胎抱死制動系統(tǒng)（英文為Antilock Brake System），簡稱ABS。

三、ABS的結(jié)構(gòu)和工作的原理

通常，ABS是在車輛制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上加裝輪速傳感器、ABS電子控制單元、制動壓力控制裝置及制動控制電路等組成。制動過程中，ABS電子控制單元（ECU）3不斷地從傳感器1和5獲取車輪轉(zhuǎn)速信號，并進行處理，分析輪胎是否出現(xiàn)將抱死或拖滑。

如果輪胎沒有將抱死或拖滑，制動壓力控制裝置將不參與ABS的工作，制動主缸信號7和各個制動輪缸信號9相通，制動中的壓力繼續(xù)增大，此時ABS制動過程中處于增壓狀態(tài)。

如果電子控制單元診斷出某個汽車車輪（假設(shè)為左前輪）將出現(xiàn)抱死或拖滑，它立即向制動壓力調(diào)節(jié)控制裝置發(fā)出指令，關(guān)閉制動主缸和左前制動分缸的通道，使左前制動分缸的壓力不繼續(xù)增大，此時ABS制動過程中處于保持壓力狀態(tài)。

若電控單元依然判斷出左前輪處于抱死拖滑狀態(tài)，它立即向制動壓力調(diào)節(jié)控制裝置發(fā)出指令，打開左前制動分缸與儲液壺或儲能壺的通道，讓左前制動分缸中的油壓降低，此時ABS制動過程是處于減壓情況態(tài)。

四、機電液一體化在汽車上的應(yīng)用

以機電液一體化技術(shù)為界面的新功能開發(fā)國外利用該技術(shù)成立了自動駕駛系統(tǒng)；并推出自動轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，汽車可爬68%的陡坡；通過操作指示燈、提醒燈和電器開關(guān)來防止錯誤的操作；通過座椅上的開關(guān)在汽車上行駛中牽引與行駛液壓回路轉(zhuǎn)換。

隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量逐年增加，尤其是高科技的飛速發(fā)展，機電液技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用后，使液壓能傳遞較大功率的優(yōu)越性和電子控制的靈活性在機械上得以集中體現(xiàn)，可以大大提高汽車的行駛質(zhì)量和精度、節(jié)約能量、提高效率、改善汽車的操縱性能以及提高安全性和可靠性。但同時給汽車故障診斷與排除增加了一定難度。隨著科技的發(fā)展，機電液一體化已經(jīng)應(yīng)用到汽車上，具體有自動變速器，ABS系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。

本篇論文重點討論機電液一體化在汽車上的應(yīng)用之一——自動變速器。變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一，它的好壞關(guān)系著汽車能否順利改變汽車行駛速度，以及能否順利倒車和實現(xiàn)空擋。本文主要研究自動變速器的構(gòu)造原理與常見故障，對其進行分析和解決。對使用和維護汽車有著很現(xiàn)實的意義。

五、結(jié)語

在不斷發(fā)展的汽車行業(yè)推動下，機電一體化技術(shù)必須成為汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢，并且新的機電一體化技術(shù)不斷完善，而機電一體化技術(shù)在汽車中的性能更為完善，智能化程度提高，汽車應(yīng)用設(shè)計更加符合人們特性需求，跟人們生活帶來極大的方便，隨著國內(nèi)外技術(shù)的交流增多，國內(nèi)外企業(yè)的合作，我國汽車行業(yè)必定有一個很好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1] 薛宏建.汽車故障與檢修500例[M].第二版.北京.機械工業(yè)出版社，2006，7.

[2] 鄧書濤.汽車概論[M].第一版.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006，8.

[3] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會.汽車構(gòu)造[M].第一版.北京.機械工業(yè)出版社，2001，6.

[4] 張建俊.汽車檢測技術(shù)[M].第一版.北京.高等教育出版社，2003，12.

作者簡介：馬長喜（1988-），男，漢族，河南洛陽人，助理實驗師，研究方向：機械。