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

　　摘 要：自我國(guó)改革開放之后，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展，在各行各業(yè)中都廣泛應(yīng)用到了機(jī)電一體化技術(shù)，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)蓬勃發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中有效利用到機(jī)電一體化技術(shù)，在很大程度上推動(dòng)汽車設(shè)計(jì)深化發(fā)展。下文分析了機(jī)電一體化的含義和特點(diǎn)，以及機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用背景和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，探究了機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;汽車制動(dòng)系統(tǒng);應(yīng)用分析

　　《中國(guó)機(jī)電工業(yè)》(月刊)創(chuàng)刊于1988年，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦。是中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)刊。辦刊理念：專業(yè)的眼光洞察行業(yè)風(fēng)云，獨(dú)特的視角接近事件真相。

　　1 引言

　　社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展背景下帶動(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)得到提升進(jìn)步，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)中的汽車制動(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)謝勇實(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。下文將針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析探究。

　　2 機(jī)電一體化的含義和特點(diǎn)

　　2.1 機(jī)電一體化含義

　　機(jī)電一體化技術(shù)的綜合性較強(qiáng)，有著廣泛涉及內(nèi)容，其中包括了信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感測(cè)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(chǎng)環(huán)境中占據(jù)一定競(jìng)爭(zhēng)力，還使機(jī)電產(chǎn)品的智能化程度得到提高[1]。

　　2.2 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(guò)保護(hù)、檢測(cè)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，避免以外事故出現(xiàn)。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(guò)程序的快速編輯，然后利用數(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[2]。此外，機(jī)電一體化技術(shù)有廣泛應(yīng)用范圍，功能具有多樣性，市場(chǎng)前景廣闊。

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

　　3.1 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用背景

　　汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中必須具備制動(dòng)系統(tǒng)，在早期研制汽車時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展尚未成熟，而當(dāng)時(shí)汽車設(shè)計(jì)也沒有制動(dòng)能力。雖然在后期發(fā)展過(guò)程中優(yōu)化了汽車結(jié)構(gòu)，使汽車具有制動(dòng)能力，但是制動(dòng)方式還是通過(guò)手動(dòng)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，沒有實(shí)現(xiàn)智能化，也沒有便捷性，同時(shí)還沒有完善的制動(dòng)機(jī)制，缺乏制動(dòng)系統(tǒng)有效性。

　　隨著時(shí)代發(fā)展，汽車種類和重量也不斷增多，手動(dòng)制動(dòng)的汽車已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展要求，從而研發(fā)出汽車制動(dòng)系統(tǒng)，使汽車有緊急制動(dòng)能力。隨著對(duì)原有系統(tǒng)的不斷改造和優(yōu)化，液壓制動(dòng)系統(tǒng)被研發(fā)出來(lái)，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(dòng)系統(tǒng)不具兼容性和靈活性，不能有效與汽車自動(dòng)化中樞控制系統(tǒng)進(jìn)行同和，所以在汽車職工系統(tǒng)中應(yīng)用到了機(jī)電一體化技術(shù)。

　　3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　機(jī)電一體化制動(dòng)系統(tǒng)主要通過(guò)電路來(lái)進(jìn)行控制，在很大程度上使制動(dòng)系統(tǒng)基本穩(wěn)定性得到提高。在制動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)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(dòng)指令。該系統(tǒng)的全面為Brake-By-Wier，簡(jiǎn)稱為BBW。

　　機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)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(shí)間執(zhí)行使用者發(fā)出的指令，從而使制動(dòng)距離得到縮短，進(jìn)而提高系統(tǒng)使用安全性。維護(hù)系統(tǒng)也更加便捷，安裝流程來(lái)說(shuō)也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是由于中樞系統(tǒng)控制機(jī)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(jì)影響，不僅延長(zhǎng)使用壽命，還是汽車基本動(dòng)能得到提高[4]。

　　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，因?yàn)椴恍枰褂迷鰤浩鬏敵鰤毫Γ沟闷囘\(yùn)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(shí)，制動(dòng)踏板與人體力學(xué)設(shè)計(jì)更加符合，因?yàn)閭鹘y(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)他爸強(qiáng)度過(guò)高，生硬的踏板導(dǎo)致在實(shí)際使用過(guò)程中效果較高人體動(dòng)力指數(shù)，要是長(zhǎng)期使用還會(huì)使制動(dòng)踏板出現(xiàn)松懈的問題，導(dǎo)致制動(dòng)效果不佳，而機(jī)電一體化設(shè)計(jì)可以按照人體操作力度來(lái)針對(duì)制動(dòng)踏板力度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而將制動(dòng)系統(tǒng)使用壽命延長(zhǎng)[5]。同時(shí)，還提高了ABS系統(tǒng)兼容性，在踩下踏板之后不會(huì)有不必要的回彈振動(dòng)產(chǎn)生，降低噪音。

　　4 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)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(dòng)信號(hào)的時(shí)候，通過(guò)踩踏制動(dòng)腳踏板，在中央電控單元輸入制動(dòng)信號(hào)，然后電控機(jī)械制動(dòng)控制單元會(huì)開啟電機(jī)。旋轉(zhuǎn)絲桿螺母沿著絲桿螺紋方向轉(zhuǎn)動(dòng)，緊密觸碰著制動(dòng)器活塞，使加速制動(dòng)摩擦片出現(xiàn)擠壓，并且擠壓到制動(dòng)盤上，這一系列反應(yīng)主要是電機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)絲桿和斜盤齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　當(dāng)上述流程完成之后，密封圈變形問題會(huì)在擠壓作用下產(chǎn)生，進(jìn)而提高了電機(jī)電流，因此整個(gè)制動(dòng)過(guò)程對(duì)電機(jī)電流的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)需要通過(guò)制動(dòng)控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，要是電路電流高于額定額度，那么電機(jī)的供給電流會(huì)被制動(dòng)控制單元自動(dòng)斷開[6]。結(jié)束制動(dòng)操作之后，要順著絲桿放線將旋轉(zhuǎn)螺母旋轉(zhuǎn)回原來(lái)的地方，使活塞壓力得到迅速釋放，以及降低制動(dòng)盤失衡度，促使活塞恢復(fù)原本狀態(tài)，分開制動(dòng)盤和摩擦片。

　　4.2 BBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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

　　車輪制動(dòng)單元：車輪制動(dòng)部分主要有2個(gè)部分構(gòu)成，制動(dòng)執(zhí)行器和制動(dòng)執(zhí)行器ECU。該單量單元進(jìn)行制動(dòng)和電子控制主要是通過(guò)電路的電力能量，功能電流信號(hào)和點(diǎn)電信號(hào)是由系統(tǒng)進(jìn)行輸出。預(yù)估系統(tǒng)制動(dòng)夾緊力要利用電子轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角或者電流來(lái)進(jìn)行，要是在預(yù)算系統(tǒng)夾緊力的時(shí)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(duì)制動(dòng)力矩或者系統(tǒng)制動(dòng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)估算，才能使系統(tǒng)制動(dòng)準(zhǔn)確性得到提升[7]。