機電一體化技術在汽車制動系統中的應用

李通

【摘 要】隨著現代科學技術的不斷發展和進步，我國的社會經濟建設得到了很大的提高，其中機電一體化技術的逐步發展和成熟應用，為我國的經濟發展提供了強有力的動力，成為我國經濟發展中的重要技術支撐。本文從機電一體化的基本內涵入手，分析該技術在汽車制動系統中實際應用，以期為汽車的生產制造提供有意義的參考。

【關鍵詞】汽車制動系統；機電一體化；應用

計算機的發展使得計算機技術的應用范圍變得越來越廣泛，尤其是微型計算機的出現和應用，使得機械生產過程中微型計算機的應用也變得越來越多，比如計算機與機電的融合，催生了機電一體化，這種一體化技術的應用，使得各個行業的發展變得越來越智能化。機電一體化技術的應用，對于機械行業的發展有十分重要的意義，也對機械行業的生產效率帶來了極大的促進作用，提高了各種機械產品的質量。比如在汽車生產過程中就積極加強對了機電一體化技術的應用，從而使得汽車內部的制動系統變得更加智能化。

一、機電一體化

機電一體化技術是在一體化背景下，綜合應用多種先進的技術手段，生產出具有豐富功能的產品。機電一體化系統是機械與電子工程的有效結合，我們可以從這個角度的對機電一體化進行理解，我們把機電一體化看成一個整體系統，這個整體系統具有一些特點，第一，機電一體化產品的安全性能高，機電一體化產品功能很全，一般而言，相關產品都具有自動監控、警報、自動診斷、自動保護等方面的功能。一旦機電一體化產品在使用過程中出現了故障問題，產品基本都會通過自動保護功能進行安全保護，這樣，可以保障產品的安全運行，保障產品的質量。第二，機電一體化產品的生產效率很高。在一體化應用中，很多產品的設計和生產都應用到了信息技術、自動化技術、通信技術和等先進的技術手段，這些技術在產品中應用能夠有效提升產品生產效率，通過先進的技術對生產過程中的信息進行準確的檢測，可以保障產品生產的最好質量，保障產品的合格率。

二、機電一體化技術應用于汽車制動系統的主要技術

（1）機械技術。機械技術是機電一體化的核心技術，對零部件的要求較高，尤其在零部件的精確度方面，任何的誤差均會導致嚴重的后果。同時要求各零部件間具有良好的銜接性，以便在使用過程中，各零件與系統間，均能發揮出最好的效果。

（2）信息處理技術。信息處理技術也重要的關鍵技術之一，是連接中樞控制系統的主要技術。信息技術需要掌握完全的信息數據參數，以便使信息處理過程中，能夠更好的對信息指令及零件部件情況進行分析，從而提高其與中樞系統的兼容性。

（3）傳感技術。傳感技術不容忽視，在系統使用過程中，指令的發送均需要通過傳感系統的檢測，而后才能夠進行執行，傳感技術要求各傳感器間，必須能夠保持通暢并設定統一的信號傳感頻道，以此通過輸入數據信息的方式避免傳感器受到外界的干擾。

（4）自動控制技術。自動化發展是汽車發展的必然趨勢，汽車的機電一體化制動系統也必然向自動化發展，所以在自動控制技術方面，需要不斷提高技術水平并加以完善，從而確保其能夠在汽車定位及內部環境調節等領域發揮作用。

（5）驅動技術。驅動技術主要用于執行制動指令，是直接影響制動系統的重要元件，每一項指令的發出，均需要通過驅動技術的反饋，所以驅動技術相比其他技術對制動系統的影響更大，也是確保制動系統正常運轉的主要技術之一，在整體的機電一體化制動系統中，具有不可替代的重要作用。

三、機電一體化技術在汽車制動系統中的應用

在汽車的各個組成部分中，制動系統是一個十分關鍵的部分，當汽車遇到緊急情況需要剎車的時候，就是制動系統在發揮作用，使得汽車在行使過程中的安全性和可靠性得到保障，汽車的制動系統有了很多次改進，最先是在汽車后輪上安裝制動設備，隨著人們對汽車速度以及治理的要求越來越高，后輪發生抱死更加容易出現汽車失去控制方向的能力，后輪制度不能提高足夠的制動能力，很容易導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設備，隨著現代智能化社會的發展，機電一體化技術在汽車制動系統中的應用變得越來越廣泛。

汽車制動系統傳遞的信號主要是電流，整個系統中都沒有液壓管道，機械連接也十分少，整個系統中都是通過電線來傳遞能量，通過數據線來傳遞信號的，因此可以使得系統中的管道以及傳感器減少，縮短汽車制動反應的時間。

機電一體化技術在汽車制動系統中的應用可以將整個系統分成幾個模塊。第一是車輪制動模塊，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執行器、制動執行器中央電子控制單元等部分，這一個制動模塊采用的是電力制動，因此在控制的是有兩個輸入，一個是電信號輸入，一個是功能電流輸入。根據電流或者電子轉子的轉角，可以估算制動夾緊力的大小，但是外界環境的溫度變化以及磨損情況，也會對制動力產生影響。所以在計算制動夾緊力的時候，應該要集成力以及力矩傳感器的情況，對制動力以及制動力力矩進行計算，使得整個制動系統變得更加可靠、安全。

第二，中央電子控制單元。這部分主要是接受各種信號并且發出指令的，比如接受自動踏板發出的信號，可以實現對制動器進行制動，接受駐車制動信號，則可以控制駐車制動，接受車輪傳感器的信號，則可以對車輪是否處于抱死或者打滑狀態進行識別，對車輪的制動力進行控制，實現防抱死制動或者防滑制動。

第三，電子踏板模塊。機電一體化背景下的汽車制動系統取消了傳統液壓制動系統中機械式傳力機構以及真空助力器，采用的是踏板模擬器，這個模擬器可以將人作用在汽車踏板上的力以及速度轉換成電信號傳輸給中央電子控制單元，從而對踏板上的力有一個全面的了解。在踏板設計過程中，踏板模擬器應該要綜合大多數駕駛員的駕駛習慣，根據人體工程學進行設計，從而使得踏板操作更加舒適、安全，可以提高踏板制動速度。

四、結語

綜上所述，伴隨著機電一體化技術在汽車設計應用中的發展和消費者對汽車安全性、穩定性、自動性要求的提高，筆者認為，我國汽車設計行業應當不斷鼓勵機電一體化技術人員進行科技創新，改進汽車自動控制技術和微電子技術，在修理過程中積極完善汽車的零部件，加大對汽車機電一體化技術功能部件的安裝檢查力度，提高對機電一體化中計算機技術與微電子技術的重視程度，切實滿足消費者對汽車性能的需求，保障社會公眾的出行安全。

【參考文獻】

[1] 陶文堅，孫華，崔宣.機電一體化技術在汽車制動系統中的應用[J].機械管理開發，2012（6）：101-102.

[2] 趙德芳.試析機電一體化技術在汽車制動系統中的應用[J].現代制造，2013（18）：101.

[3] 楊忠敏.現代汽車機電技術的發展趨勢[J].汽車工程學報，2003（5）：12-16.