機電一體化技術在汽車制動系統中的應用

王錢動

【摘要】 機電一體化技術在汽車制動系統中的發展備受關注，是現代自動化技術在汽車中應用與發展的又一重要技術。受汽車智能化發展的影響，汽車制動系統中的機電一體化技術仍需在未來化的發展歷程中不斷更新，從而使其能夠為其技術的完善創造有利條件。因此本文就機電一體化技術在汽車制動系統中的應用展開探究，并總結出機電一體化技術的主要技術要點及其在汽車制動領域的重要應用與相關應用效果。

【關鍵詞】 機電；一體化；技術；汽車；制動系統；應用

近年來，自動化與智能化發展成為各行業發展的主流，作為重要的機械制造行業，汽車制造業也不斷的將自動化與智能化發展融入到汽車的實際應用中，其中以機電一體化為基礎的汽車制動系統自動化技術不斷完善，研究效果也極為顯著，以Brake-By-Wire為代表的機電一體化制動系統實際應用效果良好，成為現代機電一體化技術在汽車制動領域發展的重要開端。

一、機電一體化的內涵和特點

（一）內涵釋義

機電一體化技術是一門具有較強綜合性的學科技術，設計的內容非常廣泛，機械、微電子、信息、傳感測試、電子電力、接口和軟件編程等技術都囊括其中。機電一體化技術在社會各行各業中的應用極大地提升了機電產品的智能化。

（二）基本特點

第一，安全性較高。機電一體化技術可以設置報警、檢測和保護等程序，在遭遇突發情況時，能夠馬上開啟保護模式，避免事故的發生。第二，數字化特點顯著。正因為機電一體化具有該特點，其生產性能也較高，有助于提高機械加工的精確度。第三，使用性能較高。機電一體化技術能夠利用程序編輯以及數字加工技術，完成機械加工，簡單高效。第四，應用范圍廣。機電一體化的功能具有多樣性，在多個領域中被廣泛應用，適應能力強，市場前景非常廣闊。

二、機電一體化技術在汽車自動系統中的應用背景和優勢

（一）應用背景

制動系統是汽車所必備的主要系統之一，在最早期的汽車研制過程中，制動系統尚未成型，而當時的汽車設計也不具備制動能力。在后期的發展過程中，雖然對汽車結構進行了優化，使其具備的制動能力，但卻僅停留在手動制動階段，制動機制尚不完善，同樣無法形成有效的制動系統。而在近現代的發展過程中，汽車重量與種類不斷增加，使手動制動已完全不符合時代發展的需求，在此時代背景下，第一代汽車制動系統應用而生，使汽車具備了緊急制動能力。在后期的不斷發展過程中，不斷的對原有的系統進行優化與改造，以此形成了今天我們所常用的液壓制動系統。液壓制動系統在現階段的汽車制造與發展中長期占有重要地位，但在智能化與自動化發展的今天，液壓制動系統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相融合，因而機電一體化技術即成為汽車自動化發展制動系統的最佳選擇。

（二）應用優勢

機電一體化制動系統主要由電路控制，提高了其基本穩定性，在系統中，不再使用油液線的控制機制，而是將中樞控制系統作為主要的控制中心，從而為其提供制動指令。該系統全名稱為Brake-By-Wire，簡稱為BBW，該系統相比于液壓系統而言，具有多方面優勢，其具體優勢主要體現在五個方面。

第一是使用更為靈敏，系統反應速度更快，可在使用者發出動作指令的第一時間進行執行，大大縮短的制動距離，提高了系統使用的安全性。第二是系統維護更為便捷，安裝流程相對簡單，由于機電一體化主要由中樞系統控制，所以僅需要為數不多的電路線進行連接，不需要加入繁瑣的油路系統。該設計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。第三提高了系統布局的靈活性，由于不需要進行增壓器進行壓力輸出，使增壓系統直接刨除在汽車運行系統之外，讓汽車內部布局空間更大。第四制動踏板更符合人體力學設計，傳統的液壓制動系統制動踏板強度較高，踏板過于生硬，在使用過程中所需消耗的人體動力指數較高，在長期使用過程中，容易產生制動踏板松懈的問題，從而降低了制動效果。而機電一體化的設計卻能夠按照人體實際操作力度調節制動踏板強度，有利于延長制動系統的使用壽命。第五是與ABS系統兼容性有所提高，使其不會在踩下踏板后而產生不必要的回彈振動，降低了噪音的產生。

三、機電一體化技術應用于汽車制動系統的主要技術

（一）機械技術

機械技術是機電一體化的核心技術，對零部件的要求較高，尤其在零部件的精確度方面，任何的誤差均會導致嚴重的后果。同時要求各零部件間具有良好的銜接性，以便在使用過程中，各零件與系統間，均能發揮出最好的效果。

（二）信息處理技術

信息處理技術也重要的關鍵技術之一，是連接中樞控制系統的主要技術。信息技術需要掌握完全的信息數據參數，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行分析，從而提高其與中樞系統的兼容性。

（三）傳感技術

傳感技術不容忽視，在系統使用過程中，指令的發送均需要通過傳感系統的檢測，而后才能夠進行執行，傳感技術要求各傳感器間，必須能夠保持通暢并設定統一的信號傳感頻道，以此通過輸入數據信息的方式避免傳感器受到外界的干擾。

（四）自動控制技術

自動化發展是汽車發展的必然趨勢，汽車的機電一體化制動系統也必然向自動化發展，所以在自動控制技術方面，需要不斷提高技術水平并加以完善，從而確保其能夠在汽車定位及內部環境調節等領域發揮作用。

（五）驅動技術

驅動技術主要用于執行制動指令，是直接影響制動系統的重要元件，每一項指令的發出，均需要通過驅動技術的反饋，所以驅動技術相比其他技術對制動系統的影響更大，也是確保制動系統正常運轉的主要技術之一，在整體的機電一體化制動系統中，具有不可替代的重要作用。

四、結語

由于早期的機電一體化技術不夠成熟，導致其未能在汽車制動領域得以應用，而在現階段機電一體化技術逐漸邁向完善的技術背景下，需提高其基本應用率，并不斷對其進行創新與優化，使現有的BBW系統能夠在汽車使用過程中發揮出最好的效果，并在此基礎上對系統流程進行簡化，進而為機電一體化技術在汽車制動系統中的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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