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

諸葛橋忠

廣西城市職業(yè)大學(xué) 廣西崇左市 532000

1 前言

隨著汽車現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，汽車的產(chǎn)品質(zhì)量和制動(dòng)汽車的各種樣式、功能都需要有所應(yīng)的增加，汽車內(nèi)部進(jìn)行制動(dòng)的機(jī)械裝置已經(jīng)無法完全滿足汽車發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。在這種實(shí)際情況下,對(duì)原來的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的綜合改進(jìn)和優(yōu)化升級(jí),建立了目前所廣泛使用的汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來，液壓系統(tǒng)是制動(dòng)汽車技術(shù)生產(chǎn)和工業(yè)發(fā)展的重要不可組成的一部分，隨著汽車智能化和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓制動(dòng)系統(tǒng)在一定程度上與制動(dòng)汽車的發(fā)展前景并不是完全兼容的，因此難以與制動(dòng)汽車內(nèi)部自動(dòng)化的汽車中央制動(dòng)控制管理系統(tǒng)進(jìn)行相互配合。

2 汽車制動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)電一體化的基本概念

在工業(yè)整合化的背景下，各種先進(jìn)工程技術(shù)已經(jīng)得到了全面的整合應(yīng)用。機(jī)電一體化系統(tǒng)工程技術(shù)是工業(yè)機(jī)械和其他電子系統(tǒng)工程的完美結(jié)合，在一定的程度上，機(jī)電一體化系統(tǒng)可以直接看到機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)，有幾個(gè)重要方面:首先，安全性非常高。機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)能使產(chǎn)品的系統(tǒng)功能更加全面，如自動(dòng)設(shè)備監(jiān)測(cè)、報(bào)警、診斷、保護(hù)等。一旦是在運(yùn)作中發(fā)生緊急情況，一般可以采用自動(dòng)設(shè)備保護(hù)這種方法用來保護(hù)。其次，機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)也增強(qiáng)了系統(tǒng)功能的使用。機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)一般可以采用各種網(wǎng)絡(luò)程序和數(shù)字信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，操作過程一般非常簡(jiǎn)單，可以直接實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)化的的操作。

3 機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1 高安全性

在傳統(tǒng)汽車機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，由于機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)環(huán)境下的汽車生產(chǎn)安全技術(shù)以及自動(dòng)化管理水平相對(duì)較高，所以，在實(shí)際應(yīng)用開展日常生產(chǎn)工作管理過程中，如果生產(chǎn)技術(shù)一旦發(fā)生故障，則仍然可以充分利用智能自動(dòng)化汽車生產(chǎn)安全技術(shù)系統(tǒng)采取所有相對(duì)應(yīng)的安全保護(hù)結(jié)構(gòu)處理措施，進(jìn)而科學(xué)的避免產(chǎn)生安全問題和生產(chǎn)事故。除了上述的情況，汽車機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)上，因?yàn)闄C(jī)電一體化所產(chǎn)生出的產(chǎn)品所需要使用的則主要是電子元件的結(jié)構(gòu)，所以相較于對(duì)比傳統(tǒng)汽車機(jī)械生產(chǎn)模式下的所生產(chǎn)出的產(chǎn)品，最大限度上的降低機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的零部件以及可能產(chǎn)生的高磨損的零件，進(jìn)而大大減少產(chǎn)品故障頻率，致使機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品實(shí)際使用時(shí)的安全性以及使用穩(wěn)定性相對(duì)傳統(tǒng)更高。

3.2 生產(chǎn)效率高

在汽車制動(dòng)技術(shù)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，使用機(jī)電一體化控制技術(shù)，并且汽車在實(shí)際操作和應(yīng)用的過程中，機(jī)電一體化控制技術(shù)還包含汽車自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)管理技術(shù)、信息化和通信管理技術(shù)以及汽車互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理技術(shù)等先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)，所以以此特點(diǎn)作為技術(shù)基礎(chǔ)，大多數(shù)機(jī)電一體化技術(shù)普遍具有汽車信息庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)化控制處理分析能力以及制動(dòng)系統(tǒng)控制處理能力，通過應(yīng)用汽車制動(dòng)執(zhí)行控制技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化執(zhí)行控制系統(tǒng)技術(shù)，能夠有效保證汽車執(zhí)行按照預(yù)定工作方案設(shè)計(jì)的并進(jìn)行準(zhǔn)確地完成汽車生產(chǎn)加工作業(yè)，不會(huì)因?yàn)槭艿较嚓P(guān)操作者和技術(shù)人員的任何外界環(huán)境因素影響，所以說在汽車設(shè)備生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中能夠應(yīng)用機(jī)電一體化控制技術(shù),不僅在于能夠快速提升汽車設(shè)備生產(chǎn)的效率，一定程度上還在于能夠有效從根本上增加汽車設(shè)備生產(chǎn)以及作業(yè)中的質(zhì)量。

3.3 系統(tǒng)調(diào)整便捷

機(jī)電一體化系統(tǒng)和汽車操作管理技術(shù)在日常維護(hù)和管理方面，同樣需要具有操作便捷性和操作高效性，加上現(xiàn)階段對(duì)于我國(guó)所在汽車生產(chǎn)和裝備制造領(lǐng)域中，機(jī)電一體化汽車生產(chǎn)技術(shù)自身已經(jīng)具備強(qiáng)大的自我維護(hù)控制和生產(chǎn)監(jiān)督管理功能，所以在其日常運(yùn)轉(zhuǎn)以及生產(chǎn)時(shí)，可以及時(shí)且有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)日常工作中所產(chǎn)生的故障問題，以此作為技術(shù)基礎(chǔ)，采取一套相應(yīng)的故障問題應(yīng)對(duì)解決方案實(shí)施策略，最終能夠保證我國(guó)汽車生產(chǎn)管理系統(tǒng)人員能夠有效恢復(fù)正常的生產(chǎn)工作和日常生產(chǎn)管理狀態(tài)。

4 機(jī)電一體化在汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

4.1 車輪控制模塊應(yīng)用

車輛移動(dòng)控制電子系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于車輪部分的車輪控制電子模塊首先包括關(guān)于車輛控制操作員的所有內(nèi)容，然后就是關(guān)于車輪控制電子模塊的相關(guān)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。此時(shí)模塊的控制實(shí)施主要由兩個(gè)連接入口即用于控制電信號(hào)的輸入來控制電子信息，輸入控制電信號(hào)的就是控制電子信息，根據(jù)控制電子軟件發(fā)送的實(shí)際工作情況信息來確定車輛執(zhí)行的動(dòng)作。事實(shí)上，在這些外部環(huán)境中，外部環(huán)境溫度和其在輪子上的磨損對(duì)我們計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用壓力產(chǎn)生重要影響。因此，在進(jìn)行計(jì)算車輪壓力時(shí)，必須充分考慮到那些影響車輪壓力計(jì)算結(jié)果的外部環(huán)境因素。只有通過這種方式計(jì)算才能真正做到有效地保證發(fā)動(dòng)機(jī)的外部動(dòng)力計(jì)算的準(zhǔn)確性。汽車整體制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)中的應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)中的車輪制動(dòng)控制主要有兩個(gè)組成部分。首先就是制動(dòng)執(zhí)行器；其次就是制動(dòng)執(zhí)行器的車輪控制系統(tǒng)中央驅(qū)動(dòng)單元。整個(gè)汽車制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)的車輪控制主要就是依靠電力來驅(qū)動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)。因此在汽車制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)中應(yīng)該有兩個(gè)主要信號(hào)，一個(gè)功能是外界電流傳入信號(hào)，另一個(gè)主要就是傳輸控制信號(hào)。汽車制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)該能夠根據(jù)制動(dòng)執(zhí)行過程中的電流變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)于制動(dòng)力矩的準(zhǔn)確計(jì)算，需要特別注意的一點(diǎn)是在制動(dòng)的執(zhí)行過程中對(duì)于外界制造的動(dòng)力以及外界摩擦力也能夠在一定程度上直接影響制動(dòng)器的效果。

4.2 中央電子控制模塊應(yīng)用

使用中央高頻電子自動(dòng)控制單元主要是為了有效地及時(shí)接收外部的控制信號(hào)并提供具體控制。在接收到自動(dòng)控制器發(fā)出信號(hào)之后，中央高頻電子自動(dòng)控制單元就可以向發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)指令，確保自動(dòng)控制器能夠被車輛有效地控制，可有效地及時(shí)防止系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)安全故障，并大大提高系統(tǒng)的工作效率。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中中央控制主要的任務(wù)就是要接受制動(dòng)信號(hào)以及傳輸相應(yīng)的制動(dòng)信號(hào)命令。中央電子控制系統(tǒng)能夠主動(dòng)地接受一個(gè)來自制動(dòng)系統(tǒng)踏板的制動(dòng)指令進(jìn)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。同時(shí)中央電子控制若接收了駐車制動(dòng)的命令就能夠會(huì)自動(dòng)控制每個(gè)車輪實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)；中央電子控制如果接收了每個(gè)車輪制動(dòng)的命令，就能夠會(huì)隨時(shí)自動(dòng)監(jiān)控每個(gè)車輪的制動(dòng)效果，對(duì)于每個(gè)車輪運(yùn)行過程中的抱死以及車輪打滑對(duì)其實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控和自動(dòng)識(shí)別，能夠能在第一時(shí)間對(duì)每個(gè)車輪的制動(dòng)抱死以及車輪打滑情況給予實(shí)時(shí)控制，有效地防止了由于汽車車輪在制動(dòng)運(yùn)行過程中的車輪抱死以及車輪打滑故障。

4.3 電子踏板模塊應(yīng)用

作為機(jī)電一體化制動(dòng)系統(tǒng)的一部分，汽車工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)逐漸禁止使用傳統(tǒng)的制動(dòng)液壓，而且也開始逐漸轉(zhuǎn)向采用電子模擬機(jī)的制動(dòng)方式應(yīng)用來對(duì)其進(jìn)行制動(dòng)。這種電子軌跡控制可以有效用于汽車駕駛?cè)税l(fā)出的力學(xué)電子控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成為適用于汽車制動(dòng)中央控制系統(tǒng)制動(dòng)需要的電子制動(dòng)信號(hào)，并經(jīng)過轉(zhuǎn)換后將電子控制信號(hào)及時(shí)反饋傳遞到汽車制動(dòng)中央電子控制數(shù)據(jù)處理單元，可以及時(shí)明確當(dāng)前汽車制動(dòng)系統(tǒng)作用力的各種強(qiáng)弱點(diǎn)和大小，從而更好地及時(shí)幫助改進(jìn)當(dāng)前制動(dòng)時(shí)的操控處理系統(tǒng)。該種制動(dòng)操控技術(shù)的不斷更新設(shè)計(jì)、發(fā)展就需要我們通過網(wǎng)絡(luò)收集大量的當(dāng)前汽車駕駛員的日常制動(dòng)工作中的行為習(xí)慣和當(dāng)前制動(dòng)操控技術(shù)，確保當(dāng)前車輛使用電子制動(dòng)踏板的舒適性和安全性，并不斷改進(jìn)這些新型電子制動(dòng)踏板制動(dòng)設(shè)備，提高其對(duì)汽車駕駛?cè)酥苿?dòng)操作行為的反應(yīng)性和靈敏度，從而可以使得其制動(dòng)設(shè)備人員能夠?qū)ο嚓P(guān)的中央力學(xué)制動(dòng)電子控制信號(hào)及其運(yùn)動(dòng)情況做出迅速反饋。

5 結(jié)束語

因?yàn)樵缙诘臋C(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)不夠完善，導(dǎo)致該技術(shù)未能在汽車制動(dòng)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，而在當(dāng)今社會(huì)機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)逐漸成熟邁向更加完善的技術(shù)應(yīng)用背景下，需不斷提高其基本技術(shù)應(yīng)用率，并不斷對(duì)其技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)工作流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)而為機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)在現(xiàn)代汽車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中的持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。