机电一体化技术在汽车制动系统中的应用探究

机电一体化技术在汽车制动系统中的应用探究

章锐

山西省晋中市中北大学信息商务学院山西晋中030600

摘要：当前，机电一体化技术在汽车制动系统中获得了深入应用，成为了一项重要的汽车制造技术。如今，汽车行业正逐渐向着智能化的方向发展，对于机电一体化技术的应用有着广阔的空间，但还需不断的完善和提高。本文阐述了机电一体化技术的概念，其在汽车制动系统中的应用背景和优势，并提出了几点其在不同部位的具体应用方法。

关键词：机电一体化技术；汽车制动系统；应用

引言：

如今，所有行业都在向着信息化和科技化的方向发展，汽车行业也不例外。如今，计算机技术应用广泛，其与机电相融合成为了机电一体化。机电一体化技术在多个行业中都获得了应用，大大提高了机械产品的生产质量，在汽车行业中的应用提高了生产效率，推动了行业的发展。

一、机电一体化

机电一体化技术将各类先进的技术进行了整合，因此利用机电一体化技术生产出的产品也具有复合性功能的特点。机电一体化产品的主要特点有以下几点：一，具有较高的安全性，产品中具备自动报警系统、安全控制系统、保护系统和监控系统等，能够大大提高机械设备的安全性。二，具有较高的生产效率。运用机电一体化技术，能够对各类机械运行过程中的数据进行测量，工作效率和质量都能获得保障。三，机电一体化技术提升了使用功能。机电一体化技术一般都会利用各种计算机程序以及数字技术来实现功能，操作过程很简单，可以实现自动化操作[1]。

二、机电一体化技术在汽车自动系统中的应用背景和优势

（一）应用背景

在汽车的各项系统中，制动系统占据着关键地位。在汽车制造初期，汽车不具备制动能力，也没有制动系统，随着制造技术的不断发展，开始出现了手动制动，但制动系统也仍未形成。如今，汽车行业已经进入到了快速发展的轨道中，汽车的性能大大提高，种类也更加繁多，手动制动已经不再适用，制动系统由此产生，且还在不断的完善和发展，形成了今天我们所常用的液压制动系统。液压制动系统在现阶段的汽车制造与发展中长期占有重要地位，但在智能化与自动化发展的今天，液压制动系统缺乏一定的灵活性与兼容性，使其在使用过程中，难以与汽车自动化中枢控制系统相融合，因而机电一体化技术即成为汽车自动化发展制动系统的最佳选择。

（二）应用优势

机电一体化制动系统主要由电路控制，提高了其基本稳定性，在系统中，不再使用油液线的控制机制，而是将中枢控制系统作为主要的控制中心，从而为其提供制动指令。该系统全名称为Brake-By-Wire，简称为BBW，该系统相比于液压系统而言，具有多方面优势，其具体优势主要体现在五个方面。

首先，机电一体化制动系统与过去的手动制动相比，反应速度增加了数倍，驾驶者在发出制动指令的一瞬间即可立即执行，这大大提高了灵敏度和行车的安全性。其次，机电一体化制动系统的安装更为简便，后期的维护也十分方便，其中涉及到的电路系统线不多，且没有了油路系统，因此整体车身的重量也大大减轻，能够延长汽车的使用寿命。另外，由于不需要进行增压器进行压力输出，使增压系统直接刨除在汽车运行系统之外，让汽车内部布局空间更大。第四制动踏板更符合人体力学设计，传统的液压制动系统制动踏板强度较高，踏板过于生硬，在使用过程中所需消耗的人体动力指数较高，在长期使用过程中，容易产生制动踏板松懈的问题，从而降低了制动效果。而机电一体化的设计却能够按照人体实际操作力度调节制动踏板强度，有利于延长制动系统的使用寿命。最后是与ABS系统兼容性有所提高，使其不会在踩下踏板后而产生不必要的回弹振动，降低了噪音的产生[2]。

三、机电一体化技术在汽车制动系统中的应用

（一）简述汽车制动系统中车轮控制中的机电一体化技术应用

汽车制动系统应用机电一体化中的车轮控制主要有两个组成部分。首先就是制动执行器；其次是制动执行器的控制中央单元。整个汽车制动系统的控制主要依靠电力来进行制动。因此在汽车制动系统中有两个信号，一个是电流传入信号，另一个功能传输信号。制动系统能够根据制动过程中的电流变化实现对于制动力矩的计算，需要注意的是在制动的过程中外界制动力以及摩擦力也能够在很大程度上影响制动效果。因此汽车制动系统在计算制动力矩的过程中应该主要针对制动集成力以及相应的力矩传感数值来进行确定，制动力矩的准确计算能够有效地实现制动系统的安全、可靠、平稳，保障车辆的正常行驶[3]。

（二）简述汽车制动系统中中央控制中机电一体化技术的应用

在汽车制动系统中中央控制主要的任务就是要接受制动信号以及传输制动命令。中央控制能够主动地接受来自制动踏板的制动指令进而实现制动效果。中央控制如果接收到驻车制动的命令就会控制车辆进行驻车制动；中央控制如果接收了车轮制动的命令，就会随时监控车轮的制动效果，对于车轮制动过程中的抱死以及打滑对实时监控和识别，能够第一时间对车轮的抱死以及打滑给予控制，有效防止了汽车车轮在制动过程中的制动抱死以及车轮打滑故障。

（三）简述汽车制动系统中电子制动踏板中机电一体化技术的应用

在机电一体化技术的应用过程中，汽车制动系统逐渐取消了液压汽车制动系统中的一部分机械制动传输结构，同时也取消了真空助力制动器。主要采用了踏板制动模拟器来实现汽车的制动。汽车踏板制动模拟器能够将驾驶员通过制动踏板发出的制动命令进行电子转化，将制动控制信号传输到中央控制单元中，让中央控制能够有效地了解制动踏板的制动意图，实现制动效果。在进行制动踏板的设计过程中，我们要更加智能地将驾驶员的驾驶习惯以及驾驶舒适度考虑在内，这样的制动踏板设计才能够更加地便于驾驶员进行制动操作，让驾驶员在试驾的过程中舒适驾车、安全驾车[4]。

四、结语

由于早期的机电一体化技术不够成熟，导致其未能在汽车制动领域得以应用，而在现阶段机电一体化技术逐渐迈向完善的技术背景下，需提高其基本应用率，并不断对其进行创新与优化，使现有的BBW系统能够在汽车使用过程中发挥出最好的效果，并在此基础上对系统流程进行简化，进而为机电一体化技术在汽车制动系统中的发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]倪永胜.汽车中机电一体化技术的应用分析[J].智能城市，2016，26（07）.

[2]桂英海，任远.机电一体化技术在汽车行业中的应用分析[J].山东工业技术，2016，24（15）.

[3]赵德芳.试析机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].现代制造，2013（05）.

[4]胡云林.浅谈汽车制动系统液压控制回路[J].湖北农机化，2013（05）.