机电液一体化技术在汽车中的应用

马长喜 辛学松

摘 要：机电液一体化技术在汽车的应用，很大的提高了汽车的整体质量，本文具体介绍机电一体化技术在汽车的应用，以ABS防抱死系统为例，具体介绍ABS防抱死系统的功用及工作原理。ABS具有防滑、防锁死的优点，是汽车安全控制系统，安装在液压制动的汽车上，在汽车制动状态下仍能转动，ABS的安装使用，很大程度上提高汽车的制动方向稳定。科学技术发展日新月异，对社会和人类发展起着至关重要的作用，随着我国国民经济的发展，汽车产量不斷增加，由于电子技术和计算机技术的迅速发展，机电一体化技术在汽车的应用越来越多，比如：ABS防抱死系统的应用，自动变速器系统的应用，转向系统的应用，发动机上的应用等。使汽车的性能有很大的提高，随着汽车新型款式动力的不断发展，机电一体化技术在汽车的应用将为汽车行业带来更大的效益。

关键词：汽车；机电液一体化；应用；制动系统

一、机电液一体化概述

机电液一体化技术的简介：机电液一体化技术是机械技术、液压技术和微电子技术的有机结合，它是在融合了机械、液压、计算机、传感器、自动控制等多门科学技术的基础上发展起来的一门新兴科学。用电子科学技术来实现关键数据参数监控关键部位，让传感器对汽车的发动机部分燃油系统、冷却系统、润滑润滑、发电系统及行走系、振动装置，转向系等的温度、流量、压力等多参数进行同步监控；借助电路和电脑监控来进行分析进行异常的报警，利用微型电脑控制器來对整机上的阀门、继电器、电磁开关进行检测、诊断故障同时分析出故障码，维修人员利用微型电脑控制器读取的故障码，进行快速故障排除。

机电液一体化技术基于机械、液压和计算机三项技术融合的基础上，发展新科技，机电一体化技术在汽车的应用主要包括征集控制、电子控制、行驶系电子控制、工作装置的电子控制、在汽车特定的电子传感器，对汽车运行实时监控，监控汽车运行异常报警装置，利用计算机系统对汽车产生异常系统诊断分析，并得出故障码发给维修人员，方便维修人员解决异常故障，机电一体化技术在汽车的应用不但提高汽车的性能，车辆行驶更加平稳，丰富汽车的功能，也给汽车维修人员维修带来方面，全面提高汽车质量。

二、ABS防抱死的概述

在汽车刹车时，如果车轮出现抱死并滑移，车轮和地面间的侧向附着力会全部消失。如果只是汽车前轮（转向轮）刹车到抱死并滑移而后轮还在转动，汽车将失去控制方向的能力。如果只是汽车后轮刹车到抱死并滑移而前轮还在转动，即便受到不是很大的侧向力干扰力，汽车也会产生侧向滑动（通常说的甩尾）现象。这些都非常容易造成重大的交通事故。因此，汽车在刹车时不能使车轮刹车到抱死并出现滑移，而是能使车轮刹车到边转边滑的状态。

由反复试验而得知，汽车的车轮滑动率在15%～20%时，轮胎与地面之间有最佳的附着系数。所以最佳发挥车轮与地面间的这种附着能力，现在很多汽车上都装置了防止轮胎抱死制动系统（英文为Antilock Brake System），简称ABS。

三、ABS的结构和工作的原理

通常，ABS是在车辆制动系统的基础之上加装轮速传感器、ABS电子控制单元、制动压力控制装置及制动控制电路等组成。制动过程中，ABS电子控制单元（ECU）3不断地从传感器1和5获取车轮转速信号，并进行处理，分析轮胎是否出现将抱死或拖滑。

如果轮胎没有将抱死或拖滑，制动压力控制装置将不参与ABS的工作，制动主缸信号7和各个制动轮缸信号9相通，制动中的压力继续增大，此时ABS制动过程中处于增压状态。

如果电子控制单元诊断出某个汽车车轮（假设为左前轮）将出现抱死或拖滑，它立即向制动压力调节控制装置发出指令，关闭制动主缸和左前制动分缸的通道，使左前制动分缸的压力不继续增大，此时ABS制动过程中处于保持压力状态。

若电控单元依然判断出左前轮处于抱死拖滑状态，它立即向制动压力调节控制装置发出指令，打开左前制动分缸与储液壶或储能壶的通道，让左前制动分缸中的油压降低，此时ABS制动过程是处于减压情况态。

四、机电液一体化在汽车上的应用

以机电液一体化技术为界面的新功能开发国外利用该技术成立了自动驾驶系统；并推出自动转动控制系统，汽车可爬68%的陡坡；通过操作指示灯、提醒灯和电器开关来防止错误的操作；通过座椅上的开关在汽车上行驶中牵引与行驶液压回路转换。

随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，尤其是高科技的飞速发展，机电液技术在汽车上的广泛应用后，使液压能传递较大功率的优越性和电子控制的灵活性在机械上得以集中体现，可以大大提高汽车的行驶质量和精度、节约能量、提高效率、改善汽车的操纵性能以及提高安全性和可靠性。但同时给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。随着科技的发展，机电液一体化已经应用到汽车上，具体有自动变速器，ABS系统，转向系统等。

本篇论文重点讨论机电液一体化在汽车上的应用之一——自动变速器。变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，它的好坏关系着汽车能否顺利改变汽车行驶速度，以及能否顺利倒车和实现空挡。本文主要研究自动变速器的构造原理与常见故障，对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。

五、结语

在不断发展的汽车行业推动下，机电一体化技术必须成为汽车行业发展的趋势，并且新的机电一体化技术不断完善，而机电一体化技术在汽车中的性能更为完善，智能化程度提高，汽车应用设计更加符合人们特性需求，跟人们生活带来极大的方便，随着国内外技术的交流增多，国内外企业的合作，我国汽车行业必定有一个很好的发展前景。

参考文献：

[1] 薛宏建.汽车故障与检修500例[M].第二版.北京.机械工业出版社，2006，7.

[2] 邓书涛.汽车概论[M].第一版.西安：西安电子科技大学出版社，2006，8.

[3] 中国机械工业教育协会.汽车构造[M].第一版.北京.机械工业出版社，2001，6.

[4] 张建俊.汽车检测技术[M].第一版.北京.高等教育出版社，2003，12.

作者简介：马长喜（1988-），男，汉族，河南洛阳人，助理实验师，研究方向：机械。