機電液一體化技術在汽車中的應用

馬長喜 辛學松

摘 要：機電液一體化技術在汽車的應用，很大的提高了汽車的整體質量，本文具體介紹機電一體化技術在汽車的應用，以ABS防抱死系統為例，具體介紹ABS防抱死系統的功用及工作原理。ABS具有防滑、防鎖死的優點，是汽車安全控制系統，安裝在液壓制動的汽車上，在汽車制動狀態下仍能轉動，ABS的安裝使用，很大程度上提高汽車的制動方向穩定。科學技術發展日新月異，對社會和人類發展起著至關重要的作用，隨著我國國民經濟的發展，汽車產量不斷增加，由于電子技術和計算機技術的迅速發展，機電一體化技術在汽車的應用越來越多，比如：ABS防抱死系統的應用，自動變速器系統的應用，轉向系統的應用，發動機上的應用等。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展，機電一體化技術在汽車的應用將為汽車行業帶來更大的效益。

關鍵詞：汽車；機電液一體化；應用；制動系統

一、機電液一體化概述

機電液一體化技術的簡介：機電液一體化技術是機械技術、液壓技術和微電子技術的有機結合，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技術的基礎上發展起來的一門新興科學。用電子科學技術來實現關鍵數據參數監控關鍵部位，讓傳感器對汽車的發動機部分燃油系統、冷卻系統、潤滑潤滑、發電系統及行走系、振動裝置，轉向系等的溫度、流量、壓力等多參數進行同步監控；借助電路和電腦監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。

機電液一體化技術基于機械、液壓和計算機三項技術融合的基礎上，發展新科技，機電一體化技術在汽車的應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，對汽車運行實時監控，監控汽車運行異常報警裝置，利用計算機系統對汽車產生異常系統診斷分析，并得出故障碼發給維修人員，方便維修人員解決異常故障，機電一體化技術在汽車的應用不但提高汽車的性能，車輛行駛更加平穩，豐富汽車的功能，也給汽車維修人員維修帶來方面，全面提高汽車質量。

二、ABS防抱死的概述

在汽車剎車時，如果車輪出現抱死并滑移，車輪和地面間的側向附著力會全部消失。如果只是汽車前輪（轉向輪）剎車到抱死并滑移而后輪還在轉動，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動，即便受到不是很大的側向力干擾力，汽車也會產生側向滑動（通常說的甩尾）現象。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滑移，而是能使車輪剎車到邊轉邊滑的狀態。

由反復試驗而得知，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。所以最佳發揮車輪與地面間的這種附著能力，現在很多汽車上都裝置了防止輪胎抱死制動系統（英文為Antilock Brake System），簡稱ABS。

三、ABS的結構和工作的原理

通常，ABS是在車輛制動系統的基礎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獲取車輪轉速信號，并進行處理，分析輪胎是否出現將抱死或拖滑。

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，制動中的壓力繼續增大，此時ABS制動過程中處于增壓狀態。

如果電子控制單元診斷出某個汽車車輪（假設為左前輪）將出現抱死或拖滑，它立即向制動壓力調節控制裝置發出指令，關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增大，此時ABS制動過程中處于保持壓力狀態。

若電控單元依然判斷出左前輪處于抱死拖滑狀態，它立即向制動壓力調節控制裝置發出指令，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。

四、機電液一體化在汽車上的應用

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

隨著國民經濟的迅猛發展，汽車產量逐年增加，尤其是高科技的飛速發展，機電液技術在汽車上的廣泛應用后，使液壓能傳遞較大功率的優越性和電子控制的靈活性在機械上得以集中體現，可以大大提高汽車的行駛質量和精度、節約能量、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。隨著科技的發展，機電液一體化已經應用到汽車上，具體有自動變速器，ABS系統，轉向系統等。

本篇論文重點討論機電液一體化在汽車上的應用之一——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空擋。本文主要研究自動變速器的構造原理與常見故障，對其進行分析和解決。對使用和維護汽車有著很現實的意義。

五、結語

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

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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。