機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用

王錢動

【摘要】 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的發(fā)展備受關(guān)注，是現(xiàn)代自動化技術(shù)在汽車中應(yīng)用與發(fā)展的又一重要技術(shù)。受汽車智能化發(fā)展的影響，汽車制動系統(tǒng)中的機(jī)電一體化技術(shù)仍需在未來化的發(fā)展歷程中不斷更新，從而使其能夠?yàn)槠浼夹g(shù)的完善創(chuàng)造有利條件。因此本文就機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用展開探究，并總結(jié)出機(jī)電一體化技術(shù)的主要技術(shù)要點(diǎn)及其在汽車制動領(lǐng)域的重要應(yīng)用與相關(guān)應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)電；一體化；技術(shù)；汽車；制動系統(tǒng)；應(yīng)用

近年來，自動化與智能化發(fā)展成為各行業(yè)發(fā)展的主流，作為重要的機(jī)械制造行業(yè)，汽車制造業(yè)也不斷的將自動化與智能化發(fā)展融入到汽車的實(shí)際應(yīng)用中，其中以機(jī)電一體化為基礎(chǔ)的汽車制動系統(tǒng)自動化技術(shù)不斷完善，研究效果也極為顯著，以Brake-By-Wire為代表的機(jī)電一體化制動系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用效果良好，成為現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動領(lǐng)域發(fā)展的重要開端。

一、機(jī)電一體化的內(nèi)涵和特點(diǎn)

（一）內(nèi)涵釋義

機(jī)電一體化技術(shù)是一門具有較強(qiáng)綜合性的學(xué)科技術(shù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容非常廣泛，機(jī)械、微電子、信息、傳感測試、電子電力、接口和軟件編程等技術(shù)都囊括其中。機(jī)電一體化技術(shù)在社會各行各業(yè)中的應(yīng)用極大地提升了機(jī)電產(chǎn)品的智能化。

（二）基本特點(diǎn)

第一，安全性較高。機(jī)電一體化技術(shù)可以設(shè)置報(bào)警、檢測和保護(hù)等程序，在遭遇突發(fā)情況時(shí)，能夠馬上開啟保護(hù)模式，避免事故的發(fā)生。第二，數(shù)字化特點(diǎn)顯著。正因?yàn)闄C(jī)電一體化具有該特點(diǎn)，其生產(chǎn)性能也較高，有助于提高機(jī)械加工的精確度。第三，使用性能較高。機(jī)電一體化技術(shù)能夠利用程序編輯以及數(shù)字加工技術(shù)，完成機(jī)械加工，簡單高效。第四，應(yīng)用范圍廣。機(jī)電一體化的功能具有多樣性，在多個(gè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，適應(yīng)能力強(qiáng)，市場前景非常廣闊。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在汽車自動系統(tǒng)中的應(yīng)用背景和優(yōu)勢

（一）應(yīng)用背景

制動系統(tǒng)是汽車所必備的主要系統(tǒng)之一，在最早期的汽車研制過程中，制動系統(tǒng)尚未成型，而當(dāng)時(shí)的汽車設(shè)計(jì)也不具備制動能力。在后期的發(fā)展過程中，雖然對汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，使其具備的制動能力，但卻僅停留在手動制動階段，制動機(jī)制尚不完善，同樣無法形成有效的制動系統(tǒng)。而在近現(xiàn)代的發(fā)展過程中，汽車重量與種類不斷增加，使手動制動已完全不符合時(shí)代發(fā)展的需求，在此時(shí)代背景下，第一代汽車制動系統(tǒng)應(yīng)用而生，使汽車具備了緊急制動能力。在后期的不斷發(fā)展過程中，不斷的對原有的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改造，以此形成了今天我們所常用的液壓制動系統(tǒng)。液壓制動系統(tǒng)在現(xiàn)階段的汽車制造與發(fā)展中長期占有重要地位，但在智能化與自動化發(fā)展的今天，液壓制動系統(tǒng)缺乏一定的靈活性與兼容性，使其在使用過程中，難以與汽車自動化中樞控制系統(tǒng)相融合，因而機(jī)電一體化技術(shù)即成為汽車自動化發(fā)展制動系統(tǒng)的最佳選擇。

（二）應(yīng)用優(yōu)勢

機(jī)電一體化制動系統(tǒng)主要由電路控制，提高了其基本穩(wěn)定性，在系統(tǒng)中，不再使用油液線的控制機(jī)制，而是將中樞控制系統(tǒng)作為主要的控制中心，從而為其提供制動指令。該系統(tǒng)全名稱為Brake-By-Wire，簡稱為BBW，該系統(tǒng)相比于液壓系統(tǒng)而言，具有多方面優(yōu)勢，其具體優(yōu)勢主要體現(xiàn)在五個(gè)方面。

第一是使用更為靈敏，系統(tǒng)反應(yīng)速度更快，可在使用者發(fā)出動作指令的第一時(shí)間進(jìn)行執(zhí)行，大大縮短的制動距離，提高了系統(tǒng)使用的安全性。第二是系統(tǒng)維護(hù)更為便捷，安裝流程相對簡單，由于機(jī)電一體化主要由中樞系統(tǒng)控制，所以僅需要為數(shù)不多的電路線進(jìn)行連接，不需要加入繁瑣的油路系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)使車體重量在一定程度上有所減輕，提高了汽車的基本動能，且使用壽命更長，更適于長期使用。第三提高了系統(tǒng)布局的靈活性，由于不需要進(jìn)行增壓器進(jìn)行壓力輸出，使增壓系統(tǒng)直接刨除在汽車運(yùn)行系統(tǒng)之外，讓汽車內(nèi)部布局空間更大。第四制動踏板更符合人體力學(xué)設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)制動踏板強(qiáng)度較高，踏板過于生硬，在使用過程中所需消耗的人體動力指數(shù)較高，在長期使用過程中，容易產(chǎn)生制動踏板松懈的問題，從而降低了制動效果。而機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)卻能夠按照人體實(shí)際操作力度調(diào)節(jié)制動踏板強(qiáng)度，有利于延長制動系統(tǒng)的使用壽命。第五是與ABS系統(tǒng)兼容性有所提高，使其不會在踩下踏板后而產(chǎn)生不必要的回彈振動，降低了噪音的產(chǎn)生。

三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車制動系統(tǒng)的主要技術(shù)

（一）機(jī)械技術(shù)

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的核心技術(shù)，對零部件的要求較高，尤其在零部件的精確度方面，任何的誤差均會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。同時(shí)要求各零部件間具有良好的銜接性，以便在使用過程中，各零件與系統(tǒng)間，均能發(fā)揮出最好的效果。

（二）信息處理技術(shù)

信息處理技術(shù)也重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，是連接中樞控制系統(tǒng)的主要技術(shù)。信息技術(shù)需要掌握完全的信息數(shù)據(jù)參數(shù)，以便使信息處理過程中，能夠更好的對信息指令及零件部件情況進(jìn)行分析，從而提高其與中樞系統(tǒng)的兼容性。

（三）傳感技術(shù)

傳感技術(shù)不容忽視，在系統(tǒng)使用過程中，指令的發(fā)送均需要通過傳感系統(tǒng)的檢測，而后才能夠進(jìn)行執(zhí)行，傳感技術(shù)要求各傳感器間，必須能夠保持通暢并設(shè)定統(tǒng)一的信號傳感頻道，以此通過輸入數(shù)據(jù)信息的方式避免傳感器受到外界的干擾。

（四）自動控制技術(shù)

自動化發(fā)展是汽車發(fā)展的必然趨勢，汽車的機(jī)電一體化制動系統(tǒng)也必然向自動化發(fā)展，所以在自動控制技術(shù)方面，需要不斷提高技術(shù)水平并加以完善，從而確保其能夠在汽車定位及內(nèi)部環(huán)境調(diào)節(jié)等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

（五）驅(qū)動技術(shù)

驅(qū)動技術(shù)主要用于執(zhí)行制動指令，是直接影響制動系統(tǒng)的重要元件，每一項(xiàng)指令的發(fā)出，均需要通過驅(qū)動技術(shù)的反饋，所以驅(qū)動技術(shù)相比其他技術(shù)對制動系統(tǒng)的影響更大，也是確保制動系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要技術(shù)之一，在整體的機(jī)電一體化制動系統(tǒng)中，具有不可替代的重要作用。

四、結(jié)語

由于早期的機(jī)電一體化技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致其未能在汽車制動領(lǐng)域得以應(yīng)用，而在現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)逐漸邁向完善的技術(shù)背景下，需提高其基本應(yīng)用率，并不斷對其進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，使現(xiàn)有的BBW系統(tǒng)能夠在汽車使用過程中發(fā)揮出最好的效果，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)流程進(jìn)行簡化，進(jìn)而為機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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