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1、武 威 职 业 学 院 汽车检测与维修 专业（专科）毕业设计（论文）题 目机电液一体化在汽车中的应用 姓 名 仇海峰 学 号 1003031040046 指 导 老 师 刘吉仁 完 成 日 期 2012-11-15 教 学 系 汽车工程系 1摘要随着科学的发展，人们生活水平不断的提高，汽车已不再是一种奢侈品，它正在以飞快的速度步入千家万户，随之而来的汽车新技术革命愈演愈烈。本文简介了机电液一体化技术及在汽车上的应用。从电控发动机，助力转向，电子稳定系统，自动变速器入手鲜明地展现了现代新技术（机电液一体化技术）给汽车带来的巨大变化以及给人们生活带来的便利。关键词：机电液一体化技术；电控发动机；助
2、力转向；电子稳定系统；自动变速器AbstractAbstract: With the development of science, the improvement of peoples living standards, cars are no longer a luxury, it is a rapid pace into the millions of households, followed by the new technological revolution intensified the car. This article introduces the integration o
3、f technology and electro-hydraulic applications in the car. From the electronically controlled engine, power steering, electronic stability system, automatic transmission start clearly shows the modern new technologies (hydraulic integration) has brought great changes to the car and the convenience
4、to peoples lives. Key words: hydraulic integration, electronically controlled engine, power steering, electronic stability system, automatic transmission. 目 录摘要IABSTRACTII前言11 概述2 1.1机电液一体化技术的简介21.1.2机电液一体化技术的主要内容及相互关系21.1.3机电液一体化技术的发展趋势32 机电液一体化技术在汽车上的应用52.1机电液一体化技术在发动机上的应用5 2.1.1应用在汽车发动机上的电子控制系统5
5、2.1.2应用在发动机上的优点72.2机电液一体化技术在底盘上的应用82.3 机电液一体化技术在汽车稳定系统上的应用102.4 机电液一体化技术在自动变速器上的应用10结语13致谢14参考文献15附录16前言近年来，由于电子技术的飞速发展及计算机的普遍使用，机械工程开始广泛采用机电液一体化技术，简单地说，机电液一体化技术就是电子技术、传感器技术与液压技术相结合，从而实现机械的自动控制、自动检测和处理。机电液一体化技术的应用，使液压能传递较大功率的优越性和电子的灵活性在机械上得以集中体现，可以大大提高机械的工作质量和精度、节约能源、提高效率、改善机械的操作性能以及提高安全性和可靠性。1 概述1.
6、1机电液一体化技术的简介1.1.1什么是机电液一体化技术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。用电子技术实现关键参数的实时监控在关键部位设置传感器对汽车上的发动机燃油、冷却、润滑、充电系统及行走、振动，转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控；借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警，利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码，维修人员利用监控器读取故障码，便于快速排除故障。1.1.2机电液一体化技术的主要内容及相互关系一机电液一体化技术主
7、要包括：（1）整机的电子控制。随着电子控制技术的飞速发展，特别是大规模集成电路的出现和应用，以微机器为核心的各种控制系统已经非常普遍，使整机的结构更简单，操纵更方便，可靠性更高。如仿型控制，操纵控制，电液控制，无限遥控，智能控制等。（2）发动机的电子控制。发动机是工程机械的动力源，随着更高要求的环保标准如欧标准、欧标准的出台，环保型的电喷发动机得到了广泛的应用。另外，电喷发动机还节约了能源，更好地实现了对发动机的柔性控制。具体包括发动机的油门控制，发动机的功率匹配控制，发动机工况和电控泵的监测与控制，燃油喷射控制，冷却系统和润滑系统的监测与保护等。（3）行走系统的电子控制。大大提高了工程机械行
8、走的灵活性，如自动调速，恒速控制，全轮独立自动转向，直线行驶控制，原地转向控制，功率分配控制等。（4）工作装置的电子控制。如摊铺机的自动找平控制和螺旋分料控制，拌合站的自动称量控制，压路机自动调频和调幅控制，旋挖钻机的自动回位和桅杆调平控制，水平定向钻的自动装卸钻杆控制等。二. 电子技术的发展促进了液压技术的发展工程机械的电、液一体化控制是密不可分的，纯粹的电子控制满足不了工程机械所需要的大功率和大扭矩的需求，纯粹的液压控制无法实现自动控制功能和参数的合理匹配，液压元件控制需要电子控制的参与，电子技术的进步也促进了液压技术的发展。（1）动力元件泵。为了实现电子自动控制的需要，相继出现了为适应闭
9、环反馈自动控制的电液比例变量泵、电液伺服变量泵、负载敏感泵等。（2）控制元件阀。相继出现了适应自动控制、通流能力大、响应速度快和易于集成的插装阀，精度高和响应速度快的数字阀，控制精度高和灵敏度高的伺服阀、比例阀，成本低和可靠性高的高速开关电磁阀等。（3）执行元件液压缸。采用带陶瓷镀层的液压缸能防腐蚀，便于在污染环境中工作，位置自动调节式液压缸，便于自动调节位置及行程。（4）液压系统整体结构模块化。集成化的液压系统可方便地构成各种形式，进一步提高可靠性。随捉模态技术、计算机技术的成熟，一些电带控制理论已开始在液压控制中得到应用，如线性系统的自适应控制，非线性系统的模糊控制，神经网络控制等。1.1
10、.3 机电液一体化技术的发展趋势一. 液压系统向高压化方向发展工程机械液压系统的特点就是输出的力矩和功率大，而这依赖于高压系统。随着大型、特大型工程机械和矿山机械的出现，继续向高压发展是液压系统发展的一个趋势。但是，从人机安全和系统元件寿命等角度来考虑，液压系统工作压力的增高受很多因素的制约。如液压系统压力的升高，增加了工作人员和机体的安全风险系数；高压下的腐蚀物质或颗粒物质将在系统内造成更严重的磨损；压力增大是泄漏增加，从而使系统的容积校率降低；零部件的强度和壁厚势必会因为高压而增加，致使元件机体、重量增大或者工作面积和排量减小，在给定负载下，工作压力过高导致的排量和工作面积减小将致使液压机
11、械的共振频率下降，给控制带来困难。二. 使用高速微处理器、敏感元件和传感器根据实际施工的需要，工程机械向着多功能化和智能化方向发展，这就使工程机械有很强的数据处理能力和精度很高“感知”能力。使用高速微处理器、敏感元件和传感器不只是能满足多功能和智能化要求，还可以提高整机的动态性能，缩短响应时间，使工程机械面对急剧变化的负载能快速做出动作反应。先进的激光传感器、超声波传感器、语音传感器等高精度传感器可提高机器的机器人化程度，便于整机的柔性控制。另外，数据通讯将采用已在汽车上广泛使用的CAN-BUS通讯方式，降低电信号在传输中的衰减和失真，提高控制精度。三. 更注重节能增效能源危机使全球面临的共同
12、难题，因此工程机械设计也必须考虑节能的需要。使用电喷发动机，对燃油和功率进行自动控制是节能的一条有效的途径，这也是保护环境的必然要求。另外，液压驱动系统位大功率作业提供了保证，但是液压系统由节流损失和容积损失，整体效率不高。因此新型材料的研制和零部件装配工艺的提高也是提高工程机械工作效率的必然要求。四.软件发挥更大作用先进的微处理器、通讯介质和传感器必须依赖于功能强大的软件才能发挥作用，软件是各组成部分进行对话的语言。现在，各种基于汇编语言或高级语言的软件开发平台不断涌现，为开发工程机械控制软件程序提供了更多、更好的选择。同时，软件开发中的控制算法也日趋重要，可用专家系统建立合理的控制算法，P
13、ID和模糊控制等各种控制算法的综合控制算法将会得到更完美的应用。五.智能化机群的协同作业随着用户对施工质量和施工进度要求的提高，智能化机群的协同作业作为国家“863”项目之一进行重点研究。如拌合站、搅拌运输车、沥青混凝土摊铺机、沥青混凝土转运车、压路机等黑色路面的机群施工。机群的协同作业是智能化的单机、现代化的通讯设备、GPS、遥控设备和合理的施工工艺相结合的产物。这一领域也为机电液一体化在工程机械上的应用提供了广阔的发展空间。六. 电流变流体技术电流变流体（ER流体）在自由状态下为可自由流动的混悬液体，一旦处在电场作用下，它会迅速固化，根据电场强弱程度分别显现粘稠、胶凝和坚硬的状态，且固化度与场强成正比。这种特性使它能理想地运用于液压系统和机械系统的阀、阻尼器及动力传输装置等。他对电信号响应极快，实在不到1ms的时间内实现状态变化。它采用PWM控制，可降低能耗，简化设计，延长寿命。电流变流体技术代表了液压技术发展的未来。1.2国内外机电液一体化技术在汽车上的应用如今，汽车电子化程度的高低，已成为衡量轿车综合性能和现代化水平的重要标志，许多工业发达国家都已形成了独立的汽车电子产品。国外汽车电子产品生产主要集中在几个大的汽
