機電一體化技術在汽車制動系統中的應用

羅溶

摘 要：社會經濟的迅速發展帶動了電子信息技術的發展，同時還使機電一體化技術得到提升，并且應用于各行各業中，使企業發展實現智能化和自動化，在很大程度上提升了生產效率和生產質量，確保經濟效益和社會效益。在汽車制造業中的制動系統也應用到機電一體化技術，使汽車內部的制動系統實現智能控制和智能操作，推動汽車制動系統智能化發展。基于此，本文對機電一體化技術在汽車制動系統中的具體應用進行詳細的闡述。

關鍵詞：機電一體化;汽車制動系統;智能化;自動化應用

1 機電一體化的含義和特點

1.1 機電一體化含義

機電一體化技術的綜合性較強，涉及內容比較廣泛，其中包括了信息技術、機械技術、傳感測試技術、微電子技術、接口技術、電子電力技術和軟件編程等技術。隨著社會的發展，機電一體化技術得到了推廣和應用，各行各業應用機電一體化技術使企業發展得到有效推動，增加了企業經濟效益，使企業在激烈的市場環境中占據一定競爭力，還使機電產品的智能化程度得到提高。

1.2 機電一體化特點

機電一體化技術有較高安全性，通過保護、檢測還有報警程序的設計，在出現突發狀況的時候可以迅速啟動保護模式，避免意外事故發生。機電一體化技術還有明顯數字化特性，生產性能的提高離不開高數字化的作用，使機械加工的精準度得到提升;同時還有很強的實用性，通過程序的快速編譯，利用數字化加工技術可以使機械加工效率得到提升，操作方便便捷有效。機電一體化技術有著廣泛的應用范圍，功能具有多樣性，市場前景廣闊。

2 機電一體化技術在汽車制動系統中的應用背景和優勢

2.1 應用背景

制動系統是汽車必需具備的主要系統之一，在最早期的汽車研制過程中，制動系統為純機械式制動系統，制動能量完全由人來提供，這個階段汽車的主要特點是：質量小、結構簡陋、動力不足、行駛緩慢，因此對制動力要求不高。在后期的發展過程中，汽車重量越來越大，車速越來越快，對制動系統要求越來越高，所以必須借助相關的助力器（例如：真空助力器）裝置，通過制動液體或者氣體傳遞制動壓力，也即我們常用的液壓制動或氣制動。液壓或氣壓制動系統在現階段的汽車制造與發展中長期占有重要地位，但在智能化與自動化發展的今天，液壓或氣壓制動系統缺乏一定的靈活性、兼容性及智能性，其在使用過程中，難以與汽車自動化中樞控制系統相融合，為追求汽車的高效能、可靠性、智能化、輕量化等性能，機電一體化技術成為汽車自動化發展中制動系統的最佳選擇。

2.2 應用優勢

現代的汽車電子化程度越來越高，新能源汽車和自動駕駛汽車的發展又進一步加快了這種趨勢。機電一體化技術在汽車制動系統中的應用將使系統有更快反應速度，反應時間100ms以內，大幅度縮短剎車距離，進而提高系統使用安全性。系統維護也更加便捷，車輛的中樞系統為電控單元，多以電路連接，繁瑣的油路系統不需要加入，汽車制動性能得到提升。此外，系統布局的靈活性也在應用機電一體化技術之后得到有效提高，所有液壓裝置（包括制動主缸、液壓管路等裝置等）均被電子元件替代，不需要助力器，讓出布置空間;制動盤和鼓式制動器的調節器也被電機驅動裝置取代;沒有液壓系統，質量輕且環保。電控制動系統的電子控制單元是通過制動信號、油門信號以及車速等車輛狀態信號，驅動和控制執行機構的電機來產生所需的制動力;另在控制器添加代碼可以集成電子駐車、緊急制動、巡航中的減速控制、自動預警、側翻干預等多種附加功能。

3 機電一體化技術在汽車制動系統中的應用

3.1 信息處理

近幾年來，自動駕駛時代的逼近推動了機電一體化技術在制動系統領域的進一步發展。將來線控制動是自動駕駛汽車“控制執行層”中最關鍵的，也是技術難度最高的部分。當汽車發生緊急情況時汽車的中樞控制系統需要直接給制動系統傳遞信號，制動系統在第一時間接收到信號時就需直接發出動作。所以此時機電一體化技術在汽車制動系統設計當中的另一大應用特點就得以體現，就是信息處理功能的應用，電控制動系統擁有良好的信息處理功能，能夠第一時間接收到控制器所傳遞來的信號，然后依據制動系統本身所帶有的信息（如輪速信號、加速度信號、方向轉角信號、橫擺角信號燈）處理功能對信息指令以及零部件的使用情況進行分析，從而做出動作。

3.2 傳感技術

正如上文提到，制動系統本身是需要接受到中樞系統所傳遞的信號，才能夠進行動作發出，所以今天一體化技術在當前汽車制動系統設計應用過程當中，另一大主要的應用技術就是傳感技術應用，傳感技術的應用能夠使自動系統接收到中樞系統傳遞出來的信號。而且不論是中樞系統傳輸信號還是制動系統傳輸信號都需要通過傳感系統的檢測。傳感技術的應用能夠使制動系統當中所發出的信息指令轉換成數據信息的方式與中樞系統進行信息傳遞，如輪速信號就是通過布置在四個輪邊的輪速傳感器提供，通過PWM協議或AK協議與控制系統連接，提供數據信號給控制單元。在傳感技術應用完成之后，為了確保中樞系統包括智能系統所傳遞出來的信號不受到外界的干擾，傳感器及各個模塊的控制單元均應有一定的電磁抗干擾能力。

3.3 自動控制技術

我國汽車技術逐漸向智能化控制以及電子自動技術方面進行改進與發展，從而大幅度的改善汽車整體的技術性能，并且需積極加強未來發展汽車技術過程中電子自動化控制的研究與創新，能夠較大的提高汽車制動系統電子自動化控制技術水平，智能駕駛、無人駕駛將是汽車發展的必然趨勢。

4 結語

總而言之，現階段我國需不斷積極快速的發展機電一體化在汽車電子自動化控制技術與智能化技術中的應用。由于應用汽車電子自動化控制技術，能夠最大化的使汽車制動系統進行安全、便捷以及有效的發展，同時也能夠對城市環境質量進行顯著提高，并且能夠自動監控汽車運行情況，以及能夠及時發現與解決汽車駕駛過程中產生的故障，從而確保對汽車電子自動化控制水平進行大幅度提高。

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