機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　摘 要：自我國改革開放之后，社會經(jīng)濟得到迅速發(fā)展，在各行各業(yè)中都廣泛應(yīng)用到了機電一體化技術(shù)，使企業(yè)實現(xiàn)蓬勃發(fā)展，促進社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。在汽車制動系統(tǒng)中有效利用到機電一體化技術(shù)，在很大程度上推動汽車設(shè)計深化發(fā)展。下文分析了機電一體化的含義和特點，以及機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用背景和應(yīng)用優(yōu)勢，探究了機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：機電一體化;汽車制動系統(tǒng);應(yīng)用分析

　　《中國機電工業(yè)》(月刊)創(chuàng)刊于1988年，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會主辦。是中國機械工業(yè)聯(lián)合會會刊。辦刊理念：專業(yè)的眼光洞察行業(yè)風(fēng)云，獨特的視角接近事件真相。

　　1 引言

　　社會經(jīng)濟迅速發(fā)展背景下帶動了電子信息技術(shù)的發(fā)展，同時還使機電一體化技術(shù)得到提升進步，并且應(yīng)用于各行各業(yè)中，使企業(yè)發(fā)展實現(xiàn)智能化和自動化，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)濟效益和社會效益。在汽車制造業(yè)中的汽車制動系統(tǒng)也應(yīng)用到機電一體化技術(shù)，使汽車內(nèi)部的制動謝勇實現(xiàn)智能控制和智能操作，推動汽車制動系統(tǒng)智能化發(fā)展。下文將針對機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析探究。

　　2 機電一體化的含義和特點

　　2.1 機電一體化含義

　　機電一體化技術(shù)的綜合性較強，有著廣泛涉及內(nèi)容，其中包括了信息技術(shù)、機械技術(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)。隨著社會的發(fā)展，機電一體化技術(shù)得到了推廣和應(yīng)用，各行各業(yè)應(yīng)用機電一體化技術(shù)使企業(yè)發(fā)展得到有效推動，增加了企業(yè)經(jīng)濟效益，使企業(yè)在激烈的市場環(huán)境中占據(jù)一定競爭力，還使機電產(chǎn)品的智能化程度得到提高[1]。

　　2.2 機電一體化特點

　　機電一體化技術(shù)有較高安全性，通過保護、檢測還有報警程序的設(shè)計，在出現(xiàn)突發(fā)狀況的時候可以迅速啟動保護模式，避免以外事故出現(xiàn)。機電一體化技術(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，使機械加工的精準(zhǔn)度得到提升。同時還有很強的實用性，通過程序的快速編輯，然后利用數(shù)字化加工技術(shù)可以使機械加工效率得到提升，操作方便便捷有效[2]。此外，機電一體化技術(shù)有廣泛應(yīng)用范圍，功能具有多樣性，市場前景廣闊。

　　3 機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用背景和應(yīng)用優(yōu)勢

　　3.1 機電一體化技術(shù)在機電制動系統(tǒng)中的應(yīng)用背景

　　汽車設(shè)計過程中必須具備制動系統(tǒng)，在早期研制汽車時，制動系統(tǒng)發(fā)展尚未成熟，而當(dāng)時汽車設(shè)計也沒有制動能力。雖然在后期發(fā)展過程中優(yōu)化了汽車結(jié)構(gòu)，使汽車具有制動能力，但是制動方式還是通過手動操作來實現(xiàn)，沒有實現(xiàn)智能化，也沒有便捷性，同時還沒有完善的制動機制，缺乏制動系統(tǒng)有效性。

　　隨著時代發(fā)展，汽車種類和重量也不斷增多，手動制動的汽車已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展要求，從而研發(fā)出汽車制動系統(tǒng)，使汽車有緊急制動能力。隨著對原有系統(tǒng)的不斷改造和優(yōu)化，液壓制動系統(tǒng)被研發(fā)出來，并未在制造汽車和汽車發(fā)展中占有重要位置[3]。但是，液壓制動系統(tǒng)不具兼容性和靈活性，不能有效與汽車自動化中樞控制系統(tǒng)進行同和，所以在汽車職工系統(tǒng)中應(yīng)用到了機電一體化技術(shù)。

　　3.2 機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

　　機電一體化制動系統(tǒng)主要通過電路來進行控制，在很大程度上使制動系統(tǒng)基本穩(wěn)定性得到提高。在制動系統(tǒng)中，機制的控制不使用油液線，主要控制中心為中樞控制系統(tǒng)，從而為其提供制動指令。該系統(tǒng)的全面為Brake-By-Wier，簡稱為BBW。

　　機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用使系統(tǒng)有更快反應(yīng)速度，可在第一時間執(zhí)行使用者發(fā)出的指令，從而使制動距離得到縮短，進而提高系統(tǒng)使用安全性。維護系統(tǒng)也更加便捷，安裝流程來說也相對簡單，但是由于中樞系統(tǒng)控制機電一體化，所以要連接位數(shù)不多的電線路，繁瑣的油路系統(tǒng)不需要加入。車體重量的減輕離不開設(shè)計影響，不僅延長使用壽命，還是汽車基本動能得到提高[4]。

　　此外，系統(tǒng)布局的靈活性也在應(yīng)用機電一體化技術(shù)之后得到有效提高，因為不需要使用增壓器輸出壓力，使得汽車運行系統(tǒng)刨除了增壓系統(tǒng)，增加了汽車內(nèi)部的布局空間。同時，制動踏板與人體力學(xué)設(shè)計更加符合，因為傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)的制動他爸強度過高，生硬的踏板導(dǎo)致在實際使用過程中效果較高人體動力指數(shù)，要是長期使用還會使制動踏板出現(xiàn)松懈的問題，導(dǎo)致制動效果不佳，而機電一體化設(shè)計可以按照人體操作力度來針對制動踏板力度進行調(diào)節(jié)，進而將制動系統(tǒng)使用壽命延長[5]。同時，還提高了ABS系統(tǒng)兼容性，在踩下踏板之后不會有不必要的回彈振動產(chǎn)生，降低噪音。

　　4 機電一體化技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　4.1 BBW系統(tǒng)工作原理

　　汽車發(fā)出駐車制動信號的時候，通過踩踏制動腳踏板，在中央電控單元輸入制動信號，然后電控機械制動控制單元會開啟電機。旋轉(zhuǎn)絲桿螺母沿著絲桿螺紋方向轉(zhuǎn)動，緊密觸碰著制動器活塞，使加速制動摩擦片出現(xiàn)擠壓，并且擠壓到制動盤上，這一系列反應(yīng)主要是電機通過皮帶驅(qū)動絲桿和斜盤齒輪來實現(xiàn)。

　　當(dāng)上述流程完成之后，密封圈變形問題會在擠壓作用下產(chǎn)生，進而提高了電機電流，因此整個制動過程對電機電流的動態(tài)監(jiān)測需要通過制動控制單元來實現(xiàn)，要是電路電流高于額定額度，那么電機的供給電流會被制動控制單元自動斷開[6]。結(jié)束制動操作之后，要順著絲桿放線將旋轉(zhuǎn)螺母旋轉(zhuǎn)回原來的地方，使活塞壓力得到迅速釋放，以及降低制動盤失衡度，促使活塞恢復(fù)原本狀態(tài)，分開制動盤和摩擦片。

　　4.2 BBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　汽車全電路制動BBW系統(tǒng)可以分為車輪制動單位元、中央電子控制模塊還有電子踏板單元著3個部分。

　　車輪制動單元：車輪制動部分主要有2個部分構(gòu)成，制動執(zhí)行器和制動執(zhí)行器ECU。該單量單元進行制動和電子控制主要是通過電路的電力能量，功能電流信號和點電信號是由系統(tǒng)進行輸出。預(yù)估系統(tǒng)制動夾緊力要利用電子轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角或者電流來進行，要是在預(yù)算系統(tǒng)夾緊力的時候，器件出現(xiàn)破損或者受到外界因素影響，除了此估算指標(biāo)之外，還需要利用集成力和力矩傳感器針對制動力矩或者系統(tǒng)制動力進行實時估算，才能使系統(tǒng)制動準(zhǔn)確性得到提升[7]。