王麗華，姚君霞，高小煥

試論機電一體化技術(shù)在汽車智能制造的應(yīng)用

王麗華，姚君霞，高小煥

（西安汽車職業(yè)大學 電子工程系，陜西 西安 710600）

以汽車智能制造工作為研究對象，對機電一體化技術(shù)在其中的應(yīng)用條件進行分析。在簡要介紹機電一體化技術(shù)核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對其在汽車制造領(lǐng)域中的適應(yīng)性優(yōu)勢展開論述，并具體在自動變速器、制動防抱死、激光雷達測距的技術(shù)內(nèi)容中，說明其應(yīng)用條件，供相關(guān)技術(shù)研究參考。

機電一體化；汽車制造；智能技術(shù)；制動防抱死技術(shù)

汽車制造技術(shù)，是一種典型的綜合化技術(shù)。在適應(yīng)時代化科技條件的前提下，此項技術(shù)與現(xiàn)代的智能化發(fā)展方向有著良好的切合度，不僅是自身科技成長的客觀需要，也是市場化需求的表現(xiàn)內(nèi)容。而為了更好實現(xiàn)這一技術(shù)發(fā)展，需要在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)與拓展中，提高制造工作中的科技化含量。

1 機電一體化技術(shù)概述

機電一體化技術(shù)，是一種綜合性的科技應(yīng)用條件，從學科角度出發(fā)，涉及到多領(lǐng)域技術(shù)，并涵蓋了電子電力、信息技術(shù)、機械工程、接口技術(shù)等多種科技化內(nèi)容。在機電一體化技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用中，可以有效地提升電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)品質(zhì)，完成科技內(nèi)容的實踐升級。

從未來科技的發(fā)展趨勢上，機電一體化技術(shù)條件下，形成了自主化、智能化、功能化、選擇多樣性、信息集成化等技術(shù)特征，并可以在自身系統(tǒng)中的成長性特征條件中，拓展補充人工辨識系統(tǒng)等程序內(nèi)容，從而更好地滿足客觀技術(shù)需要，保證自身技術(shù)條件的成長狀態(tài)[1]。而在工業(yè)制造中，此項技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，不僅可以有效地提高汽車工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新水平，也可以在形成技術(shù)突破的同時，縮短技術(shù)更新?lián)Q代的成長周期，并形成更加健康的技術(shù)環(huán)境。

2 機電一體化技術(shù)與汽車制造的適應(yīng)性

機電一體化技術(shù)中，帶有明顯的模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、系統(tǒng)化特征。在這五點特征條件的影響作用下，可以使其技術(shù)條件在汽車制造領(lǐng)域中，表現(xiàn)出明顯的適應(yīng)性特征。在模塊化作用的指導下，可與汽車技術(shù)結(jié)構(gòu)形成完美的嫁接，并對汽車整體機械結(jié)構(gòu)與功能組成，形成一種統(tǒng)一性的模塊區(qū)分，在保證整體性的同時，使其各個模塊的獨立性得到重塑，更好地完成具體結(jié)構(gòu)的技術(shù)管理。在網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)條件中，通過車載網(wǎng)絡(luò)體系的升級，可以更好地將汽車引入網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境內(nèi)。而這一條件也勢必會在5G技術(shù)逐漸成熟的技術(shù)空間中，呈現(xiàn)出更加典型的應(yīng)用價值。受微型化特征的影響，可以盡可能地節(jié)省系統(tǒng)空間，并在有限的車輛空間中，盡可能地提高駕駛與乘坐的舒適度，增加汽車制造的價值屬性。在綠色化特征中，基于機電工程技術(shù)的科技化條件，可以補充車輛系統(tǒng)中的智能化條件，并通過自身的綠色設(shè)計，與健康能源的汽車發(fā)展理念融為一體。在系統(tǒng)化的內(nèi)容中，可以將車輛作為一種獨立的設(shè)備系統(tǒng)，并在融入智能化內(nèi)容的基礎(chǔ)上，更好地完成多技術(shù)因素的控制，通過通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，提高汽車智能服務(wù)能力，并在模仿生物機理的前提下，為車輛使用者提供更加便捷的服務(wù)與幫助。

3 汽車智能制造中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

3.1 自動變速器設(shè)置

機電一體化技術(shù)在汽車智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以在建設(shè)、補充、升級自動變速器技術(shù)應(yīng)用條件的同時，優(yōu)化汽車的耗損率狀態(tài)，并使變速裝置的檔位變化水平得到設(shè)計升級，將汽車的控制水平提升到新的層次上。同時，通過此項技術(shù)內(nèi)容的應(yīng)用，也可以提高汽車設(shè)備的安全性狀態(tài)，并降低車輛駕駛者的操作難度，提高車輛控制的舒適度等級。

車輛發(fā)動機設(shè)備處于工作狀態(tài)下時，可以通過傳感器設(shè)備，對其運行過程中的工作狀態(tài)進行檢查。以此，獲得車輛運行控制過程中的實時數(shù)據(jù)資料，完成車輛的實時檢查控制。在電子監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字化數(shù)據(jù)信息支撐下，可對開關(guān)程序、開關(guān)自動調(diào)和情況、系統(tǒng)換擋調(diào)整信息等內(nèi)容進行系統(tǒng)化選擇，并在變量液壓技術(shù)條件下，檔位的變換與車輛行進速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持平衡狀態(tài)[2]。

另外，在機電一體化技術(shù)支撐下的自動變速器設(shè)備中，可以對車輛進行簡易化自檢分析，并通過對汽車電子電路的狀態(tài)監(jiān)控，分析車輛的運行條件，如果發(fā)現(xiàn)車輛發(fā)生熄火問題，會在第一時間通過與警報系統(tǒng)的連接狀態(tài)，向駕駛?cè)藛T發(fā)出預(yù)警指示。值得注意的是，如果自動變速器的設(shè)備系統(tǒng)發(fā)生故障問題，就會使其設(shè)備轉(zhuǎn)化到非電控的工作狀態(tài)下，并仍然保持變速器的穩(wěn)定工作狀態(tài)。所以，汽車的智能化制造工程項目中，需要通過機電一體化技術(shù)條件，對其自動變速器設(shè)備進行優(yōu)化升級。內(nèi)容上，此項技術(shù)條件的應(yīng)用開發(fā)，不僅可以強化自動變速器的應(yīng)用功能條件，也能在技術(shù)拓展的內(nèi)容上，盡可能地提高現(xiàn)代汽車系統(tǒng)的智能化條件，完成市場化應(yīng)用成長。

3.2 制動防抱死技術(shù)

汽車智能制造的技術(shù)發(fā)展條件下，將機電一體化技術(shù)應(yīng)用在汽車制動的防抱死系統(tǒng)中，可以有效地控制車輛后輪的移動條件，并在汽車制動防抱死與汽車基礎(chǔ)配置的內(nèi)容中，形成完整的相互作用體系，以此補充車輛的控制水平。尤其在車速控制上，可以通過此項技術(shù)的應(yīng)用，快速降低車輛的行進速度，在發(fā)生緊急交通情況的第一時間，完成對于車輛的控制，有效地提升車輛的安全性，使智能化汽車的價值優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來。

傳統(tǒng)的車輛控制系統(tǒng)中，僅僅依靠單一的后輪制動，很難達到動力控制的客觀要求，也就無法保證車輛的控制狀態(tài)。加入制動防抱死程序后，可以對車輛的歷史行進數(shù)據(jù)進行分析，并形成與車輛駕駛者相匹配的控制技術(shù)條件。而從車輛基礎(chǔ)機械條件的角度出發(fā)，通過這一系統(tǒng)的搭建，可以將這一結(jié)構(gòu)引入到車輛的前輪機械結(jié)構(gòu)中，從而進一步優(yōu)化防抱死技術(shù)的安全性水平，實現(xiàn)整體技術(shù)的應(yīng)用升級。

對相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，將車輛的制動的防抱死系統(tǒng)，放置在車輛的后系統(tǒng)中，無法對車輛起到有效的控制效果，在出現(xiàn)緊急剎車情況時，仍然會出現(xiàn)失控的風險問題。因此，從基礎(chǔ)安全性的角度出發(fā)，有必要將機電一體化技術(shù)引入到車輛的防抱死技術(shù)系統(tǒng)中，并使其技術(shù)設(shè)置位置轉(zhuǎn)移到前輪系統(tǒng)中，完成技術(shù)控制。當車輛處于行進狀態(tài)下，基于機電一體化的防抱死系統(tǒng)，也可對其行進狀態(tài)進行分析，并在計算最佳制動時間的同時，保證智能系統(tǒng)對于設(shè)備程序的調(diào)控狀態(tài)，從而保證車輛穩(wěn)定性的應(yīng)用升級，從而真正意義上實現(xiàn)汽車的智能化行駛控制。

3.3 激光雷達測距系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)系統(tǒng)中，可以開發(fā)出以激光設(shè)備與雷達系統(tǒng)為核心的測距功能。將其安置在車輛前端時，這一系統(tǒng)能夠?qū)囕v前方的障礙物進行掃描與分析，并在檢查光束的作用下，分析障礙物與車輛之間的距離。

智能化車輛的行進過程中，在確定其光束產(chǎn)生條件的基礎(chǔ)上，可以保證激光測距雷達系統(tǒng)對于光線方向障礙物的捕捉，并通過其后續(xù)的智能化自動檢測系統(tǒng)，分析這一障礙物與車輛之間的距離條件。然后，在持續(xù)性最終障礙物的系統(tǒng)程序中，可以根據(jù)高密度的連續(xù)性數(shù)據(jù)，形成一種方向性信息，對障礙物的運動情況進行分析，并以此形成與車輛之間的實時距離。

利用這種綜合性的位置數(shù)據(jù)資料，可以將其傳遞到車輛的機電一體化控制系統(tǒng)中，并向駕駛員發(fā)出相應(yīng)的信息警報，使其可以預(yù)先對此類內(nèi)容作出準備與預(yù)警，完成車輛行駛速度與方向的調(diào)整，保證車輛行進中的安全性狀態(tài)[3]。

激光測距雷達系統(tǒng)中，中央控制系統(tǒng)的處理器設(shè)備是完成相關(guān)信息分析的主要功能結(jié)構(gòu)，也是電氣一體化技術(shù)的核心。如果車輛在行進過程中，與障礙物之間的距離逐漸縮短，就會以警報的形式向駕駛員提出預(yù)警，防止出現(xiàn)不必要的車禍問題。而將基于機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)程序引入到車輛制造中，勢必會提升汽車制造的智能化條件，在維護穩(wěn)定性與安全性的內(nèi)容上發(fā)揮價值優(yōu)勢。

4 總結(jié)

綜上，機電一體化技術(shù)，在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以大大加快其智能化發(fā)展，并在落實技術(shù)升級需要的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了汽車制造領(lǐng)域的升級建設(shè)。內(nèi)容上，不僅補充了激光測距、防抱死、自動變速等技術(shù)，也為未來的汽車智能化制造提供了開放化的空間，為整體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展提供了科技保障。

［1］劉世豪，李斌勇.基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車制造系統(tǒng)集成設(shè)計云平臺［J］.華南理工大學學報（自然科學版），2018，46（12）：84-92.

［2］姚錫凡，劉敏，張劍銘，等.人工智能視角下的智能制造前世今生與未來［J］.計算機集成制造系統(tǒng)，2019，25（1）：19-34.

［3］劉檢華，孫清超，程暉，等.產(chǎn)品裝配技術(shù)的研究現(xiàn)狀、技術(shù)內(nèi)涵及發(fā)展趨勢［J］.機械工程學報，2018，54（11）：2-28.

TH-39

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.074

2095－6835（2019）17－0158－02

王麗華（1986—），女，河南安陽人，碩士，助教，研究方向為計算機軟件與理論。

〔編輯：嚴麗琴〕