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

李通

【摘 要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了很大的提高，其中機(jī)電一體化技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟應(yīng)用，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的動(dòng)力，成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要技術(shù)支撐。本文從機(jī)電一體化的基本內(nèi)涵入手，分析該技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用，以期為汽車的生產(chǎn)制造提供有意義的參考。

【關(guān)鍵詞】汽車制動(dòng)系統(tǒng)；機(jī)電一體化；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍變得越來越廣泛，尤其是微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得機(jī)械生產(chǎn)過程中微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也變得越來越多，比如計(jì)算機(jī)與機(jī)電的融合，催生了機(jī)電一體化，這種一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得各個(gè)行業(yè)的發(fā)展變得越來越智能化。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有十分重要的意義，也對(duì)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率帶來了極大的促進(jìn)作用，提高了各種機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。比如在汽車生產(chǎn)過程中就積極加強(qiáng)對(duì)了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，從而使得汽車內(nèi)部的制動(dòng)系統(tǒng)變得更加智能化。

一、機(jī)電一體化

機(jī)電一體化技術(shù)是在一體化背景下，綜合應(yīng)用多種先進(jìn)的技術(shù)手段，生產(chǎn)出具有豐富功能的產(chǎn)品。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械與電子工程的有效結(jié)合，我們可以從這個(gè)角度的對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行理解，我們把機(jī)電一體化看成一個(gè)整體系統(tǒng)，這個(gè)整體系統(tǒng)具有一些特點(diǎn)，第一，機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全性能高，機(jī)電一體化產(chǎn)品功能很全，一般而言，相關(guān)產(chǎn)品都具有自動(dòng)監(jiān)控、警報(bào)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等方面的功能。一旦機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)了故障問題，產(chǎn)品基本都會(huì)通過自動(dòng)保護(hù)功能進(jìn)行安全保護(hù)，這樣，可以保障產(chǎn)品的安全運(yùn)行，保障產(chǎn)品的質(zhì)量。第二，機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率很高。在一體化應(yīng)用中，很多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都應(yīng)用到了信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)和等先進(jìn)的技術(shù)手段，這些技術(shù)在產(chǎn)品中應(yīng)用能夠有效提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，通過先進(jìn)的技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，可以保障產(chǎn)品生產(chǎn)的最好質(zhì)量，保障產(chǎn)品的合格率。

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

（1）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(duì)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(huì)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。

（2）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(duì)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。

（3）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(cè)，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(hào)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。

（4）自動(dòng)控制技術(shù)。自動(dòng)化發(fā)展是汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)，汽車的機(jī)電一體化制動(dòng)系統(tǒng)也必然向自動(dòng)化發(fā)展，所以在自動(dòng)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。

（5）驅(qū)動(dòng)技術(shù)。驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要用于執(zhí)行制動(dòng)指令，是直接影響制動(dòng)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(dòng)技術(shù)的反饋，所以驅(qū)動(dòng)技術(shù)相比其他技術(shù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的影響更大，也是確保制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中，具有不可替代的重要作用。

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

在汽車的各個(gè)組成部分中，制動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)十分關(guān)鍵的部分，當(dāng)汽車遇到緊急情況需要?jiǎng)x車的時(shí)候，就是制動(dòng)系統(tǒng)在發(fā)揮作用，使得汽車在行使過程中的安全性和可靠性得到保障，汽車的制動(dòng)系統(tǒng)有了很多次改進(jìn)，最先是在汽車后輪上安裝制動(dòng)設(shè)備，隨著人們對(duì)汽車速度以及治理的要求越來越高，后輪發(fā)生抱死更加容易出現(xiàn)汽車失去控制方向的能力，后輪制度不能提高足夠的制動(dòng)能力，很容易導(dǎo)致汽車行駛過程中的安全問題，因此人們開始在前輪上安裝制動(dòng)設(shè)備，隨著現(xiàn)代智能化社會(huì)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越廣泛。

汽車制動(dòng)系統(tǒng)傳遞的信號(hào)主要是電流，整個(gè)系統(tǒng)中都沒有液壓管道，機(jī)械連接也十分少，整個(gè)系統(tǒng)中都是通過電線來傳遞能量，通過數(shù)據(jù)線來傳遞信號(hào)的，因此可以使得系統(tǒng)中的管道以及傳感器減少，縮短汽車制動(dòng)反應(yīng)的時(shí)間。

機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用可以將整個(gè)系統(tǒng)分成幾個(gè)模塊。第一是車輪制動(dòng)模塊，第二是中央電子控制單元，第三是電子踏板。

第一，車輪控制模塊。車輪控制模塊包括制動(dòng)執(zhí)行器、制動(dòng)執(zhí)行器中央電子控制單元等部分，這一個(gè)制動(dòng)模塊采用的是電力制動(dòng)，因此在控制的是有兩個(gè)輸入，一個(gè)是電信號(hào)輸入，一個(gè)是功能電流輸入。根據(jù)電流或者電子轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角，可以估算制動(dòng)夾緊力的大小，但是外界環(huán)境的溫度變化以及磨損情況，也會(huì)對(duì)制動(dòng)力產(chǎn)生影響。所以在計(jì)算制動(dòng)夾緊力的時(shí)候，應(yīng)該要集成力以及力矩傳感器的情況，對(duì)制動(dòng)力以及制動(dòng)力力矩進(jìn)行計(jì)算，使得整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)變得更加可靠、安全。

第二，中央電子控制單元。這部分主要是接受各種信號(hào)并且發(fā)出指令的，比如接受自動(dòng)踏板發(fā)出的信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)，接受駐車制動(dòng)信號(hào)，則可以控制駐車制動(dòng)，接受車輪傳感器的信號(hào)，則可以對(duì)車輪是否處于抱死或者打滑狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)車輪的制動(dòng)力進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)或者防滑制動(dòng)。

第三，電子踏板模塊。機(jī)電一體化背景下的汽車制動(dòng)系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械式傳力機(jī)構(gòu)以及真空助力器，采用的是踏板模擬器，這個(gè)模擬器可以將人作用在汽車踏板上的力以及速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給中央電子控制單元，從而對(duì)踏板上的力有一個(gè)全面的了解。在踏板設(shè)計(jì)過程中，踏板模擬器應(yīng)該要綜合大多數(shù)駕駛員的駕駛習(xí)慣，根據(jù)人體工程學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得踏板操作更加舒適、安全，可以提高踏板制動(dòng)速度。

四、結(jié)語

綜上所述，伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)應(yīng)用中的發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)汽車安全性、穩(wěn)定性、自動(dòng)性要求的提高，筆者認(rèn)為，我國汽車設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷鼓勵(lì)機(jī)電一體化技術(shù)人員進(jìn)行科技創(chuàng)新，改進(jìn)汽車自動(dòng)控制技術(shù)和微電子技術(shù)，在修理過程中積極完善汽車的零部件，加大對(duì)汽車機(jī)電一體化技術(shù)功能部件的安裝檢查力度，提高對(duì)機(jī)電一體化中計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的重視程度，切實(shí)滿足消費(fèi)者對(duì)汽車性能的需求，保障社會(huì)公眾的出行安全。

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