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机电一体化技术在汽车制动系统中的应用

2020-10-12罗溶

关键词:自动化应用机电一体化智能化

罗溶

摘 要:社会经济的迅速发展带动了电子信息技术的发展,同时还使机电一体化技术得到提升,并且应用于各行各业中,使企业发展实现智能化和自动化,在很大程度上提升了生产效率和生产质量,确保经济效益和社会效益。在汽车制造业中的制动系统也应用到机电一体化技术,使汽车内部的制动系统实现智能控制和智能操作,推动汽车制动系统智能化发展。基于此,本文对机电一体化技术在汽车制动系统中的具体应用进行详细的阐述。

关键词:机电一体化;汽车制动系统;智能化;自动化应用

1 机电一体化的含义和特点

1.1 机电一体化含义

机电一体化技术的综合性较强,涉及内容比较广泛,其中包括了信息技术、机械技术、传感测试技术、微电子技术、接口技术、电子电力技术和软件编程等技术。随着社会的发展,机电一体化技术得到了推广和应用,各行各业应用机电一体化技术使企业发展得到有效推动,增加了企业经济效益,使企业在激烈的市场环境中占据一定竞争力,还使机电产品的智能化程度得到提高。

1.2 机电一体化特点

机电一体化技术有较高安全性,通过保护、检测还有报警程序的设计,在出现突发状况的时候可以迅速启动保护模式,避免意外事故发生。机电一体化技术还有明显数字化特性,生产性能的提高离不开高数字化的作用,使机械加工的精准度得到提升;同时还有很强的实用性,通过程序的快速编译,利用数字化加工技术可以使机械加工效率得到提升,操作方便便捷有效。机电一体化技术有着广泛的应用范围,功能具有多样性,市场前景广阔。

2 机电一体化技术在汽车制动系统中的应用背景和优势

2.1 应用背景

制动系统是汽车必需具备的主要系统之一,在最早期的汽车研制过程中,制动系统为纯机械式制动系统,制动能量完全由人来提供,这个阶段汽车的主要特点是:质量小、结构简陋、动力不足、行驶缓慢,因此对制动力要求不高。在后期的发展过程中,汽车重量越来越大,车速越来越快,对制动系统要求越来越高,所以必须借助相关的助力器(例如:真空助力器)装置,通过制动液体或者气体传递制动压力,也即我们常用的液压制动或气制动。液压或气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,液压或气压制动系统缺乏一定的灵活性、兼容性及智能性,其在使用过程中,难以与汽车自动化中枢控制系统相融合,为追求汽车的高效能、可靠性、智能化、轻量化等性能,机电一体化技术成为汽车自动化发展中制动系统的最佳选择。

2.2 应用优势

现代的汽车电子化程度越来越高,新能源汽车和自动驾驶汽车的发展又进一步加快了这种趋势。机电一体化技术在汽车制动系统中的应用将使系统有更快反应速度,反应时间100ms以内,大幅度缩短刹车距离,进而提高系统使用安全性。系统维护也更加便捷,车辆的中枢系统为电控单元,多以电路连接,繁琐的油路系统不需要加入,汽车制动性能得到提升。此外,系统布局的灵活性也在应用机电一体化技术之后得到有效提高,所有液压装置(包括制动主缸、液压管路等装置等)均被电子元件替代,不需要助力器,让出布置空间;制动盘和鼓式制动器的调节器也被电机驱动装置取代;没有液压系统,质量轻且环保。电控制动系统的电子控制单元是通过制动信号、油门信号以及车速等车辆状态信号,驱动和控制执行机构的电机来产生所需的制动力;另在控制器添加代码可以集成电子驻车、紧急制动、巡航中的减速控制、自动预警、侧翻干预等多种附加功能。

3 机电一体化技术在汽车制动系统中的应用

3.1 信息处理

近几年来,自动驾驶时代的逼近推动了机电一体化技术在制动系统领域的进一步发展。将来线控制动是自动驾驶汽车“控制执行层”中最关键的,也是技术难度最高的部分。当汽车发生紧急情况时汽车的中枢控制系统需要直接给制动系统传递信号,制动系统在第一时间接收到信号时就需直接发出动作。所以此时机电一体化技术在汽车制动系统设计当中的另一大应用特点就得以体现,就是信息处理功能的应用,电控制动系统拥有良好的信息处理功能,能够第一时间接收到控制器所传递来的信号,然后依据制动系统本身所带有的信息(如轮速信号、加速度信号、方向转角信号、横摆角信号灯)处理功能对信息指令以及零部件的使用情况进行分析,从而做出动作。

3.2 传感技术

正如上文提到,制动系统本身是需要接受到中枢系统所传递的信号,才能够进行动作发出,所以今天一体化技术在当前汽车制动系统设计应用过程当中,另一大主要的应用技术就是传感技术应用,传感技术的应用能够使自动系统接收到中枢系统传递出来的信号。而且不论是中枢系统传输信号还是制动系统传输信号都需要通过传感系统的检测。传感技术的应用能够使制动系统当中所发出的信息指令转换成数据信息的方式与中枢系统进行信息传递,如轮速信号就是通过布置在四个轮边的轮速传感器提供,通过PWM协议或AK协议与控制系统连接,提供数据信号给控制单元。在传感技术应用完成之后,为了确保中枢系统包括智能系统所传递出来的信号不受到外界的干扰,传感器及各个模块的控制单元均应有一定的电磁抗干扰能力。

3.3 自动控制技术

我国汽车技术逐渐向智能化控制以及电子自动技术方面进行改进与发展,从而大幅度的改善汽车整体的技术性能,并且需积极加强未来发展汽车技术过程中电子自动化控制的研究与创新,能够较大的提高汽车制动系统电子自动化控制技术水平,智能驾驶、无人驾驶将是汽车发展的必然趋势。

4 结语

总而言之,现阶段我国需不断积极快速的发展机电一体化在汽车电子自动化控制技术与智能化技术中的应用。由于应用汽车电子自动化控制技术,能够最大化的使汽车制动系统进行安全、便捷以及有效的发展,同时也能够对城市环境质量进行显著提高,并且能够自动监控汽车运行情况,以及能够及时发现与解决汽车驾驶过程中产生的故障,从而确保对汽车电子自动化控制水平进行大幅度提高。

參考文献:

[1]刘永博.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用探究[J].内燃机与配件,2019:234-235.

[2]万江云,李志武,刘果.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,No.242(22):165-166.

[3]王钱动.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].商情,2017(19):207.

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