现代汽车机电技术研究

现代汽车机电技术研究

张朝旭 代利彬

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要：随着人们生活水平的提高，家庭以及个人购买汽车数量不断增长。这极大地促进了我国汽车制造业的发展，越来越多的企业进入到汽车制造领域，汽车行业竞争越来越激烈。机电技术作为汽车制造的核心技术，机电技术直接关系到汽车的安全性、可靠性和节能性，因此各大汽车制造商不断加大机电技术的研发。本文主要分析了汽车机电技术以及现代汽车机电技术在汽车自动变速器、防抱死制动系统、自动驾驶系统等领域的应用。

关键词：现代汽车；机电技术；自动驾驶系统

1、汽车机电技术 随着我国汽车制造业的发展，各种先进技术广泛应用在汽车制造领域，极大地了促进汽车智能化水平。常见的汽车机电技术包括自动化技术、信息处理技术、传感技术、精密技术、系统功能技术等技术在汽车机电系统广泛应用。自动化技术综合了计算机技术、电子技术、自动控制、控制论等技术，将自动技术应用在汽车机电技术领域，可以实现汽车自动定位、自动校正和补偿；信息处理技术是利用计算机对数据信息进行处理，由于汽车生产过程中设计的相关数据比较多，通过信息处理技术，可以处理企业设计、生产环节的各项数据信息，提高设计和生产效率；传感技术是获取自然信息，并对其进行识别和处理的技术。汽车在运行过程中，需要检测汽车系统各个零件的性能和运行参数，并将检测的数据信息发送到控制中心；系统功能技术是根据先分块、再汇总的理念，从汽车整体功能出发，然后制定科学、合理的方案。

2、机电技术在汽车上的应用发展历程

2.1 机电技术在汽车上的应用发展历程

第一，机电技术应用于汽车生产行业的初期阶段。该阶段主要是介于上个世纪60年代中期和上个世纪70年代末期，在该阶段主要是采用基于机电技术的电子装置来对汽车的部分机械性能进行改善，在该阶段，机电技术应用于汽车的最典型例子就是电子控制燃油喷射；第二，机电技术应用于汽车生产行业的发展阶段。该阶段主要是介于上个世纪70年代末期和上个世纪90年代中期，在该阶段汽车的设计制造中，主要是基于机电技术的大规模集成电路的广泛应用，而大规模集成电路的应用有效的解决了机械部件自动控制的各种复杂问题，对增加汽车运行时的可靠性发挥了重要作用；第三，机电技术应用于汽车生产行业的成熟阶段。该阶段主要是从上个世纪 90 年代中期一直到现在，在该阶段汽车的设计制造中，随着基于机电技术的微电子技术的兴起与发展，促使汽车机电一体化技术发展日趋成熟。

2.2 机电技术在当前汽车上的应用

当前随着传感器技术和微电子技术等机电技术在汽车生产制造中的广泛应用，汽车的功能得到了增强，性能也得到了大幅度的提升。一系列新的机电技术的应用使得当今对汽车的控制已由发动机的范围不断的向全车的范围进行扩展，例如，当前的很多汽车都具有自动调整车高、自动变速换挡、雷达防碰撞、防滑制动、全自动空调、故障诊断以及自动驾驶等功能。

3、现代汽车机电技术在汽车领域的应用 3.1自动变速器 自动变速器可以在车辆行驶过程中自动改变齿轮传动比，不需要驾驶员动手换挡，目前大部分车辆已经开始使用自动变速器。汽车在行驶过程中，汽车驾驶员踩下油门踏板的时候，自动换挡系统控制变速齿轮中的离合器并结合制动器的制动能力，改变变速齿轮的动力传递线路，从而实现汽车档位的自动转换。与传统的变速器相比，自动变速器具有自动改变齿轮速度，所以让车子启动时更加平稳，减少汽车操作步骤，让汽车更好地适应汽车行驶要求，降低汽车行驶过程中排放的尾气量，降低汽车行驶过程中对环境的污染。 3.2防抱死制动系统 防抱死制动系统又称ABS，汽车在制动过程中，自动控制器控制制动力的大小，让车轮不会出现抱死现象，从而确保车轮和地面的附着力，防止车子出现侧滑或者方向失控现象，防抱死制动系统是为了防止汽车在行驶过程中遇到紧急刹车，避免出现轮胎抱死现象。防抱死制动系统的工作原理是根据车轮速度传感器传递的速度信号，判断车轮的抱死状态，如果判断车轮出现抱死现象，则关闭开始车轮的输入电磁阀门，让车轮的制动力保持不变，如果车轮继续抱死，则自动打开输出电磁阀门，这个时候车轮上的制动压力下降，可以防止车轮因为制动压力过大将车轮完全抱死，从而让车轮的制动系统处于最佳滑移率。防抱死制动系统在油柏路行驶的防滑性能达到80-90%，在雨天的防滑能力为10-30%，在雪天防滑能力为15-20%。其次，防抱死制动系统具备自动诊断能力，可以根据汽车运行情况进行监测，一旦发现汽车运行过程中出现异常情况，可以自动关闭自动防抱死制动系统，并发出警报信息，让驾驶员得知制动系统故障，并进行处理。

3.3自动驾驶系统 自动驾驶系统又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车，是通过车载计算机系统控制汽车的行驶方向和行驶速度，实现无人驾驶的智能汽车系统。自动驾驶系统是通过视觉计算、雷达基数、GPS、人工智能、视频监控技术等先进技术结合在一起，让计算机不需要经过人的操作，实现车辆自动驾驶。自动驾驶系统是利用红外线摄像头采集路况周围信息，从而根据周围的行驶环境设计出汽车最佳行驶速度和行驶方向，实现汽车自动驾驶的功能。

自动驾驶系统是近年来发展加快的汽车机电技术，目前美国在无人驾驶汽车领域领先世界，2012年美国谷歌公司获得美国政府颁发的首个自动驾驶车辆许可证，并正式将其自动驾驶系统投入使用。将自动驾驶系统运用在汽车制动系统中，降低交通事故发生概率，改善交通堵塞现象和汽车尾气污染问题，减少政府对护栏、减速带、路肩、交通标示等基础设施的投入，是一向节能环保的新技术。然而由于道路交通情况比较复杂，随时可以出现意外，这对自动驾驶系统提出了很大的挑战。2016年谷歌无人驾驶汽车在山景城和一台商务货车相撞，车站严重破损。因此，自动驾驶系统目前还无法大范围和大面积的推广，目前还无法证实投入到商用。但是随着人工智能、控制技术、传感技术的发展，未来自动驾驶技术将成为汽车制造业的发展方向。因此，需要加强自动驾驶系统技术研究。

4、现代汽车机电技术发展趋势

4.1 融入环保意识，提升安全性能

自汽车得到普及，不仅给大众带来便利，同时给社会带来隐忧，其最突出的是车祸和环保问题。虽然各国都在对交通问题进行严格管理，生产厂家在汽车安全上不断下工夫，汽车安全问题有缓解但仍难解决，因此提升汽车安全性是汽车机电技术的主流。除安全问题，汽车产生的废气是大气污染罪魁祸首之一，汽车制造业应注重汽车环保性，汽车机电技术将与环保结合，降低汽车对环境的伤害。

4.2 实现汽车自动化，促进汽车智能化

一些汽车研发人员开始着手汽车全面自动化、智能化，让人性化汽车出现在实际生活中，对驾驶人员错误驾驶行为限制、修正。这一切都离不开汽车机电技术，因此智能化是该技术未来发展方向。

4.3 满足生活需要，增加人性服务

在未来汽车发展的过程中，其应加人对人们生活关注，增加休息功能，在车中设立出功能分区。为满足人们办公需要，提供更加人性化服务，例如，支持网络连接、召开视讯会议等等。

结语：随着我国汽车行业的发展，计算机信息技术、控制技术、人工智能、传感技术等现代信息技术广泛应用在汽车生产领域，汽车逐渐向机电一体化方向发展。汽车机电一体化技术可以提高汽车运行效率，确保汽车机电系统的安全性和可靠性。我国汽车机电一体化技术相比国外，还存在一定的差距，需要进一步加强机电一体化技术的研发。

参考文献：

[1]张铭,吴森林.现代汽车机电技术研究[J].智能城市,2016(08)12-13.

[2]张志杰.浅析现代汽车机电技术的发展趋势[J].科学与信息化,2017(10):54-56.

[3]尹俊学,冯炳晓.浅析现代汽车机电技术的发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版）,2016(12):2148-2148