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机电一体化技术在汽车制动系统中的应用探讨

2020-09-10曹国英

内燃机与配件 2020年9期
关键词:机电一体化技术应用

曹国英

摘要:机电一体化技术融合了应用机械技术和电子技术,近年來随着计算机技术的不断进步和普及,机电一体化技术也得到了空前的发展,被广泛应用到了各个领域,在汽车制造行业机电一体化技术也体现出了重要的价值,对于汽车的智能化和自动化发展有重要的促进作用。本文对机电一体化技术在汽车制动系统中的应用进行了探讨,希望能够为相关汽车研究设计提供一些参考。

关键词:机电一体化技术;汽车制动系统;应用

0  引言

机电一体化技术集计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术、机械技术等为一体,随着科学技术的不断发展,各技术融合的趋势越来越明显,因此机电一体化技术的应用前景非常广阔。将机电一体化技术应用在汽车制动系统中,能够对汽车内部制动系统进行智能化的操作和控制,从而推动汽车的智能化发展,由此可见研究机电一体化技术在汽车制动系统中的应用具有非常重要的现实意义。

1  机电一体化技术概述

机电一体化技术是工程领域不同中国种类技术的综合,是建立在多种技术基础上的一种高新技术,随着机电一体化技术的发展,代替了部分机械技术,在此基础上生产出来的产品相比于传统机电产品具有非常明显的优势,主要体现在以下几个方面:

1.1 安全性能高  由于机电一体化产品的自动化程度较高,因此在工作过程中如果遇到一些故障能够自动采取相应的保护措施,从而避免发生安全事故,除此之外,由于机电一体化产品使用的是电子元器件,因此相比于传统机电产品来说,减少了可动构件和磨损部件,有效降低了产品的故障率,由此可见,机电一体化产品的使用安全性和可靠性更高。

1.2 生产效率高  在机电一体化产品中,用到了自动化技术、信息技术、通信技术等先进技术,因此基本上都具备信息自动处理和控制功能,不仅提升了控制的灵敏度和精确度,还有效提升了生产能力,节省了操作人员、缩短了生产周期、降低了生产成本,通过自动控制系统能够使执行机构按照设计要求精确的完成预定的动作,不受操作人员主观因素影响,因此除了能够提高生产效率之外,还能提高工作质量。

1.3 适用范围广  机电一体化技术不仅改善了产品的使用性能,而且还不受传统机电产品单技术和功能的限制,具有自动控制、自动调节、自动校验、自动保护等多种复合功能,因此能够满足不同的需求,相比于传统机电产品来说适用范围更广[1]。

1.4 调整维护方便  对于机电一体化产品来说,不需要改变产品中的任何部件就可以转变工作方式,只需要改变控制程序就可以满足不同的需求,除此之外,其维护也更加方便,由于机电一体化产品具有自动检验和监视功能,因此能够及时的发现工作过程中的故障,并采取相应的故障应对措施,从而恢复其正常工作状态。

2  汽车制动系统中的主要技术

近年来,在汽车工业中,一些由传统机械部件完成的功能逐渐被电子元件所取代,推动了汽车性能、功能、效率和节能等多个方面的进一步发展。汽车制动系统是确保行车安全的关键,近年来随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的不断提升,汽车制动系统的重要性越来越明显,如果制动系统存在故障,那么汽车行驶就存在着严重的安全隐患。对于汽车制动系统来说,主要是通过数据线来传递电流信号,因此可以利用机电一体化技术来缩短汽车制动反应的时间,从而缩短制动距离,提高汽车行驶安全性。在汽车制动系统中,主要用到的技术有机械技术、信息处理技术、传感技术、自动控制技术和驱动技术,机械技术是机电一体化技术的重要组成部分,对机械零件有着较高的要求,在汽车制动系统中必须要加大对零部件尺寸、规格、衔接状况的检查力度,从而确保零件能够满足机械技术的要求;信息处理技术是零件与系统连接的重要技术,需要一定的信息基础,所以为了保证中枢系统的性能,需要对数据进行全面的汇总,从而对措施的可实施性进行分析;传感技术主要是通过传感器进行传送各类数据信息,包括指令的发送、接收和执行,能够有效避免外界因素的干扰;自动控制技术是机电一体化技术最为突出的特点,能够实现高端控制,是汽车自动化发展的关键;驱动技术在汽车运转过程中非常重要,主要是用来执行命令的,在发出指令之后,通过驱动技术进行反馈[2]。

3  机电一体化技术在汽车制动系统中的具体应用

机电一体化的制动系统主要是通过电路进行控制,取消了之前油液线的控制机制,利用中枢控制系统作为控制中心,相比于液压系统,机电一体化指定系统的反应速度明显提高、安装简便同时也便于维护,除此之外制动踏板的设计也更加符合人体力学,制动系统的使用寿命也得到了延长。机电一体化技术在汽车制动系统中的具体应用可以从车轮控制系统、中央电子控制单元和电子踏板智能控制进行讨论。

3.1 车轮智能控制系统  在汽车制动系统中,机电一体化技术在车轮智能控制方面主要体现在两个部分,一个是制动执行器,另一个是制动执行器的控制中央单元。由于沉沦智能控制系统是通过电力实现制动的,因此在控制过程中应用到的输入方式主要是电流信号和功能传输两种,在制动过程中,制动系统根据电流的变化情况来计算制动力矩,但是由于制动效果过会受到外界制动力和摩擦力的影响,难以精确预算,因此制动系统在进行制动力矩计算过程中需要根据制动集成力和力矩传感数值来确定,通过对制定系统的有效设计来提高制动系统的可靠性,为车辆的行驶安全提供保障[3]。

3.2 中央电子控制单元  汽车制动系统的中央电子控制单元是用来接收制动信号并传输制动命令的,例如,如果中央电子控制单元接收到来自制动踏板的制动信号,就可以对制动器进行智能化控制;如果中央电子控制单元接收到驻车制动信号,就可以对驻车制动进行控制;如果中央电子控制单元接收到来自车轮传感器的信号,就可以识别控制车轮状况,监控车轮的制动效果,从而避免出现故障状况,由此可见,机电一体化技术在汽车制动系统中的中央控制单元发挥出了重要的作用[4]。

3.3 电子踏板智能控制  在汽车制动系统中,机电一体化技术的应用主要是利用踏板制动模拟器来对电子踏板进行智能化控制,取消了液压汽车制动中的部分机械制动结构,也取消了真空助力制动器[5]。通过踏板模拟器来分析驾驶员作用域踏板上的力,从而将速度转化为电信号传输到中央电子控制单元,在经过中央电子单元对数据信息进行分析之后,实现对电子踏板的智能控制,达到良好的制动效果。

4  结束语

总而言之,随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,对汽车性能突出了更高的要求,因此在汽车设计制造领域也逐渐朝着智能化和自动化的方向发展。在汽车制动系统中应用机电一体化技术能够完善汽车的制动功能,提高制动效果,不仅对于汽车行业的发展有着重要的促进作用,还能够为驾驶员的安全提供可靠保障,因此要加大对机电一体化技术的研究力度,从而最大限度的发挥出机电一体化技术的重要价值。

参考文献:

[1]孔晔.试论机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].山东工业技术,2017(20):44.

[2]万江云,李志武,刘果,等.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].科技创新与应用,2018(22):159-160.

[3]曾蕾.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用分析[J].科学与信息化,2019(31):9,11.

[4]张欣荣.浅析机电一体化技术在汽车中的应用[J].科技创新与应用,2017(9):141-142.

[5]于强.机电一体化技术在汽车中的应用分析[J].商品与质量,2018(50):197.

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