機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

曹國英

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)融合了應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)，近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和普及，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了空前的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，在汽車制造行業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)也體現(xiàn)出了重要的價(jià)值，對(duì)于汽車的智能化和自動(dòng)化發(fā)展有重要的促進(jìn)作用。本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)汽車研究設(shè)計(jì)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);汽車制動(dòng)系統(tǒng);應(yīng)用

0? 引言

機(jī)電一體化技術(shù)集計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等為一體，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各技術(shù)融合的趨勢(shì)越來越明顯，因此機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，能夠?qū)ζ噧?nèi)部制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行智能化的操作和控制，從而推動(dòng)汽車的智能化發(fā)展，由此可見研究機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1? 機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是工程領(lǐng)域不同中國種類技術(shù)的綜合，是建立在多種技術(shù)基礎(chǔ)上的一種高新技術(shù)，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，代替了部分機(jī)械技術(shù)，在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來的產(chǎn)品相比于傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 安全性能高? 由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化程度較高，因此在工作過程中如果遇到一些故障能夠自動(dòng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，從而避免發(fā)生安全事故，除此之外，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品使用的是電子元器件，因此相比于傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品來說，減少了可動(dòng)構(gòu)件和磨損部件，有效降低了產(chǎn)品的故障率，由此可見，機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用安全性和可靠性更高。

1.2 生產(chǎn)效率高? 在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，用到了自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，因此基本上都具備信息自動(dòng)處理和控制功能，不僅提升了控制的靈敏度和精確度，還有效提升了生產(chǎn)能力，節(jié)省了操作人員、縮短了生產(chǎn)周期、降低了生產(chǎn)成本，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)要求精確的完成預(yù)定的動(dòng)作，不受操作人員主觀因素影響，因此除了能夠提高生產(chǎn)效率之外，還能提高工作質(zhì)量。

1.3 適用范圍廣? 機(jī)電一體化技術(shù)不僅改善了產(chǎn)品的使用性能，而且還不受傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)和功能的限制，具有自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)保護(hù)等多種復(fù)合功能，因此能夠滿足不同的需求，相比于傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品來說適用范圍更廣[1]。

1.4 調(diào)整維護(hù)方便? 對(duì)于機(jī)電一體化產(chǎn)品來說，不需要改變產(chǎn)品中的任何部件就可以轉(zhuǎn)變工作方式，只需要改變控制程序就可以滿足不同的需求，除此之外，其維護(hù)也更加方便，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)檢驗(yàn)和監(jiān)視功能，因此能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)工作過程中的故障，并采取相應(yīng)的故障應(yīng)對(duì)措施，從而恢復(fù)其正常工作狀態(tài)。

2? 汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的主要技術(shù)

近年來，在汽車工業(yè)中，一些由傳統(tǒng)機(jī)械部件完成的功能逐漸被電子元件所取代，推動(dòng)了汽車性能、功能、效率和節(jié)能等多個(gè)方面的進(jìn)一步發(fā)展。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是確保行車安全的關(guān)鍵，近年來隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的不斷提升，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的重要性越來越明顯，如果制動(dòng)系統(tǒng)存在故障，那么汽車行駛就存在著嚴(yán)重的安全隱患。對(duì)于汽車制動(dòng)系統(tǒng)來說，主要是通過數(shù)據(jù)線來傳遞電流信號(hào)，因此可以利用機(jī)電一體化技術(shù)來縮短汽車制動(dòng)反應(yīng)的時(shí)間，從而縮短制動(dòng)距離，提高汽車行駛安全性。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，主要用到的技術(shù)有機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)，機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，對(duì)機(jī)械零件有著較高的要求，在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中必須要加大對(duì)零部件尺寸、規(guī)格、銜接狀況的檢查力度，從而確保零件能夠滿足機(jī)械技術(shù)的要求;信息處理技術(shù)是零件與系統(tǒng)連接的重要技術(shù)，需要一定的信息基礎(chǔ)，所以為了保證中樞系統(tǒng)的性能，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的匯總，從而對(duì)措施的可實(shí)施性進(jìn)行分析;傳感技術(shù)主要是通過傳感器進(jìn)行傳送各類數(shù)據(jù)信息，包括指令的發(fā)送、接收和執(zhí)行，能夠有效避免外界因素的干擾;自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)最為突出的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高端控制，是汽車自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵;驅(qū)動(dòng)技術(shù)在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)過程中非常重要，主要是用來執(zhí)行命令的，在發(fā)出指令之后，通過驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行反饋[2]。

3? 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

機(jī)電一體化的制動(dòng)系統(tǒng)主要是通過電路進(jìn)行控制，取消了之前油液線的控制機(jī)制，利用中樞控制系統(tǒng)作為控制中心，相比于液壓系統(tǒng)，機(jī)電一體化指定系統(tǒng)的反應(yīng)速度明顯提高、安裝簡(jiǎn)便同時(shí)也便于維護(hù)，除此之外制動(dòng)踏板的設(shè)計(jì)也更加符合人體力學(xué)，制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命也得到了延長。機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用可以從車輪控制系統(tǒng)、中央電子控制單元和電子踏板智能控制進(jìn)行討論。

3.1 車輪智能控制系統(tǒng)? 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)電一體化技術(shù)在車輪智能控制方面主要體現(xiàn)在兩個(gè)部分，一個(gè)是制動(dòng)執(zhí)行器，另一個(gè)是制動(dòng)執(zhí)行器的控制中央單元。由于沉淪智能控制系統(tǒng)是通過電力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的，因此在控制過程中應(yīng)用到的輸入方式主要是電流信號(hào)和功能傳輸兩種，在制動(dòng)過程中，制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)電流的變化情況來計(jì)算制動(dòng)力矩，但是由于制動(dòng)效果過會(huì)受到外界制動(dòng)力和摩擦力的影響，難以精確預(yù)算，因此制動(dòng)系統(tǒng)在進(jìn)行制動(dòng)力矩計(jì)算過程中需要根據(jù)制動(dòng)集成力和力矩傳感數(shù)值來確定，通過對(duì)制定系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)來提高制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，為車輛的行駛安全提供保障[3]。

3.2 中央電子控制單元? 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的中央電子控制單元是用來接收制動(dòng)信號(hào)并傳輸制動(dòng)命令的，例如，如果中央電子控制單元接收到來自制動(dòng)踏板的制動(dòng)信號(hào)，就可以對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行智能化控制;如果中央電子控制單元接收到駐車制動(dòng)信號(hào)，就可以對(duì)駐車制動(dòng)進(jìn)行控制;如果中央電子控制單元接收到來自車輪傳感器的信號(hào)，就可以識(shí)別控制車輪狀況，監(jiān)控車輪的制動(dòng)效果，從而避免出現(xiàn)故障狀況，由此可見，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的中央控制單元發(fā)揮出了重要的作用[4]。

3.3 電子踏板智能控制? 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要是利用踏板制動(dòng)模擬器來對(duì)電子踏板進(jìn)行智能化控制，取消了液壓汽車制動(dòng)中的部分機(jī)械制動(dòng)結(jié)構(gòu)，也取消了真空助力制動(dòng)器[5]。通過踏板模擬器來分析駕駛員作用域踏板上的力，從而將速度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸?shù)街醒腚娮涌刂茊卧诮?jīng)過中央電子單元對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子踏板的智能控制，達(dá)到良好的制動(dòng)效果。

4? 結(jié)束語

總而言之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)汽車性能突出了更高的要求，因此在汽車設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域也逐漸朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠完善汽車的制動(dòng)功能，提高制動(dòng)效果，不僅對(duì)于汽車行業(yè)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用，還能夠?yàn)轳{駛員的安全提供可靠保障，因此要加大對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究力度，從而最大限度的發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)的重要價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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