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

羅溶

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了電子信息技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)還使機(jī)電一體化技術(shù)得到提升，并且應(yīng)用于各行各業(yè)中，使企業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化，在很大程度上提升了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，確保經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在汽車制造業(yè)中的制動(dòng)系統(tǒng)也應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)，使汽車內(nèi)部的制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制和智能操作，推動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)智能化發(fā)展。基于此，本文對機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;汽車制動(dòng)系統(tǒng);智能化;自動(dòng)化應(yīng)用

1 機(jī)電一體化的含義和特點(diǎn)

1.1 機(jī)電一體化含義

機(jī)電一體化技術(shù)的綜合性較強(qiáng)，涉及內(nèi)容比較廣泛，其中包括了信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感測試技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、電子電力技術(shù)和軟件編程等技術(shù)。隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到了推廣和應(yīng)用，各行各業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)使企業(yè)發(fā)展得到有效推動(dòng)，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，使企業(yè)在激烈的市場環(huán)境中占據(jù)一定競爭力，還使機(jī)電產(chǎn)品的智能化程度得到提高。

1.2 機(jī)電一體化特點(diǎn)

機(jī)電一體化技術(shù)有較高安全性，通過保護(hù)、檢測還有報(bào)警程序的設(shè)計(jì)，在出現(xiàn)突發(fā)狀況的時(shí)候可以迅速啟動(dòng)保護(hù)模式，避免意外事故發(fā)生。機(jī)電一體化技術(shù)還有明顯數(shù)字化特性，生產(chǎn)性能的提高離不開高數(shù)字化的作用，使機(jī)械加工的精準(zhǔn)度得到提升;同時(shí)還有很強(qiáng)的實(shí)用性，通過程序的快速編譯，利用數(shù)字化加工技術(shù)可以使機(jī)械加工效率得到提升，操作方便便捷有效。機(jī)電一體化技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用范圍，功能具有多樣性，市場前景廣闊。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用背景和優(yōu)勢

2.1 應(yīng)用背景

制動(dòng)系統(tǒng)是汽車必需具備的主要系統(tǒng)之一，在最早期的汽車研制過程中，制動(dòng)系統(tǒng)為純機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)能量完全由人來提供，這個(gè)階段汽車的主要特點(diǎn)是：質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡陋、動(dòng)力不足、行駛緩慢，因此對制動(dòng)力要求不高。在后期的發(fā)展過程中，汽車重量越來越大，車速越來越快，對制動(dòng)系統(tǒng)要求越來越高，所以必須借助相關(guān)的助力器（例如：真空助力器）裝置，通過制動(dòng)液體或者氣體傳遞制動(dòng)壓力，也即我們常用的液壓制動(dòng)或氣制動(dòng)。液壓或氣壓制動(dòng)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(dòng)化發(fā)展的今天，液壓或氣壓制動(dòng)系統(tǒng)缺乏一定的靈活性、兼容性及智能性，其在使用過程中，難以與汽車自動(dòng)化中樞控制系統(tǒng)相融合，為追求汽車的高效能、可靠性、智能化、輕量化等性能，機(jī)電一體化技術(shù)成為汽車自動(dòng)化發(fā)展中制動(dòng)系統(tǒng)的最佳選擇。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢

現(xiàn)代的汽車電子化程度越來越高，新能源汽車和自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展又進(jìn)一步加快了這種趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用將使系統(tǒng)有更快反應(yīng)速度，反應(yīng)時(shí)間100ms以內(nèi)，大幅度縮短剎車距離，進(jìn)而提高系統(tǒng)使用安全性。系統(tǒng)維護(hù)也更加便捷，車輛的中樞系統(tǒng)為電控單元，多以電路連接，繁瑣的油路系統(tǒng)不需要加入，汽車制動(dòng)性能得到提升。此外，系統(tǒng)布局的靈活性也在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)之后得到有效提高，所有液壓裝置（包括制動(dòng)主缸、液壓管路等裝置等）均被電子元件替代，不需要助力器，讓出布置空間;制動(dòng)盤和鼓式制動(dòng)器的調(diào)節(jié)器也被電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置取代;沒有液壓系統(tǒng)，質(zhì)量輕且環(huán)保。電控制動(dòng)系統(tǒng)的電子控制單元是通過制動(dòng)信號(hào)、油門信號(hào)以及車速等車輛狀態(tài)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)來產(chǎn)生所需的制動(dòng)力;另在控制器添加代碼可以集成電子駐車、緊急制動(dòng)、巡航中的減速控制、自動(dòng)預(yù)警、側(cè)翻干預(yù)等多種附加功能。

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

3.1 信息處理

近幾年來，自動(dòng)駕駛時(shí)代的逼近推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)在制動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。將來線控制動(dòng)是自動(dòng)駕駛汽車“控制執(zhí)行層”中最關(guān)鍵的，也是技術(shù)難度最高的部分。當(dāng)汽車發(fā)生緊急情況時(shí)汽車的中樞控制系統(tǒng)需要直接給制動(dòng)系統(tǒng)傳遞信號(hào)，制動(dòng)系統(tǒng)在第一時(shí)間接收到信號(hào)時(shí)就需直接發(fā)出動(dòng)作。所以此時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的另一大應(yīng)用特點(diǎn)就得以體現(xiàn)，就是信息處理功能的應(yīng)用，電控制動(dòng)系統(tǒng)擁有良好的信息處理功能，能夠第一時(shí)間接收到控制器所傳遞來的信號(hào)，然后依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)本身所帶有的信息（如輪速信號(hào)、加速度信號(hào)、方向轉(zhuǎn)角信號(hào)、橫擺角信號(hào)燈）處理功能對信息指令以及零部件的使用情況進(jìn)行分析，從而做出動(dòng)作。

3.2 傳感技術(shù)

正如上文提到，制動(dòng)系統(tǒng)本身是需要接受到中樞系統(tǒng)所傳遞的信號(hào)，才能夠進(jìn)行動(dòng)作發(fā)出，所以今天一體化技術(shù)在當(dāng)前汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用過程當(dāng)中，另一大主要的應(yīng)用技術(shù)就是傳感技術(shù)應(yīng)用，傳感技術(shù)的應(yīng)用能夠使自動(dòng)系統(tǒng)接收到中樞系統(tǒng)傳遞出來的信號(hào)。而且不論是中樞系統(tǒng)傳輸信號(hào)還是制動(dòng)系統(tǒng)傳輸信號(hào)都需要通過傳感系統(tǒng)的檢測。傳感技術(shù)的應(yīng)用能夠使制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中所發(fā)出的信息指令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息的方式與中樞系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞，如輪速信號(hào)就是通過布置在四個(gè)輪邊的輪速傳感器提供，通過PWM協(xié)議或AK協(xié)議與控制系統(tǒng)連接，提供數(shù)據(jù)信號(hào)給控制單元。在傳感技術(shù)應(yīng)用完成之后，為了確保中樞系統(tǒng)包括智能系統(tǒng)所傳遞出來的信號(hào)不受到外界的干擾，傳感器及各個(gè)模塊的控制單元均應(yīng)有一定的電磁抗干擾能力。

3.3 自動(dòng)控制技術(shù)

我國汽車技術(shù)逐漸向智能化控制以及電子自動(dòng)技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)展，從而大幅度的改善汽車整體的技術(shù)性能，并且需積極加強(qiáng)未來發(fā)展汽車技術(shù)過程中電子自動(dòng)化控制的研究與創(chuàng)新，能夠較大的提高汽車制動(dòng)系統(tǒng)電子自動(dòng)化控制技術(shù)水平，智能駕駛、無人駕駛將是汽車發(fā)展的必然趨勢。

4 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)階段我國需不斷積極快速的發(fā)展機(jī)電一體化在汽車電子自動(dòng)化控制技術(shù)與智能化技術(shù)中的應(yīng)用。由于應(yīng)用汽車電子自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠最大化的使汽車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行安全、便捷以及有效的發(fā)展，同時(shí)也能夠?qū)Τ鞘协h(huán)境質(zhì)量進(jìn)行顯著提高，并且能夠自動(dòng)監(jiān)控汽車運(yùn)行情況，以及能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決汽車駕駛過程中產(chǎn)生的故障，從而確保對汽車電子自動(dòng)化控制水平進(jìn)行大幅度提高。

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