机电一体化技术在汽车制动系统中的应用

方卫春 倪海洋 寿沣

浙江亚太机电股份有限公司/浙江大华技术股份有限公司 浙江杭州 310053

1 机电一体化技术概述

机电一体化在工业生产管理中的应用范围在不断扩大，而在汽车工业中应用机电一体化，能进一步探索汽车研发生产的价值和作用，进而扩大汽车行业的影响范围。由此可见，在汽车工业中应用机电一体化是主要发展趋势之一，其优势主要体现在以下几个方面：

1.1 安全性能高

机电一体化在汽车系统中的应用，能提供多种一体化服务，如监控、警报、诊断、保护等。例如，当汽车在行驶过程中出现了故障，机电一体化系统会自动采取相应的保护措施；当汽车某些设备出现了电压过低或过高的情况，系统会操作汽车相应系统自动停止运行，或发出警报提示驾驶人员这一情况。由此可见，机电一体化的应用具有较高的安全性，能确保汽车驾驶人员和系统设备的安全。

1.2 生产效率高

机电一体化系统及其设备处理各种信息、控制相应系统设备都是通过自动化的方式完成的，在结合计算机控制系统之后，机电一体化能更好地完成各项汽车设备所设计的动作，极大地提高了汽车的运行性能。在满足汽车运行性能及运行安全需求的基础上，机电一体化系统及设备能做到自动化处理，提高汽车相应系统设备的生产效率，同时还能降低汽车的生产成本[1]。

1.3 适用范围广

机电一体化系统和设备具有较为良好的技术综合性能，这表示其功能较多，超过了单一的产品功能，具有较为广泛的应用范围。此外，机电一体化系统和设备还具备较高的自动化水平，能更好地满足客户对于系统的需求，同时还能为客户提供不同的自动化控制方案，客户也能自行调节。由此可见，机电一体化系统和设备的智能化水平、自我保护水平、可扩展水平、自我监控水平，扩大了其应用范围，可以被应用在汽车工业的各生产环节中，也可以被应用在汽车运行系统的各环节中。

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]。

2 机电一体化技术在汽车制动系统中的应用现状

汽车制动系统是汽车整体控制系统中最主要的系统内容之一，而且汽车制动系统能够为汽车提供更为全面的保护。我国传统的汽车制造业在进行汽车整体生产和设计过程当中，制动系统的应用相对较少，而且由于我国传统的汽车制造业本身所应用的生产技术相对落后，也就导致在我国汽车制造业发展前期汽车制动系统的研究工作处于初期开发状态，而随着我国技术体系的不断完善，技术水平的不断提升，汽车结构在进行整体优化之后本身具备了这种能力，而汽车制动系统也正式应用到了汽车的控制系统当中。

虽然我国的汽车制造业在进行汽车制动系统研究过程当中，已经将其应用到了汽车的控制系统当中，但是近现代的发展过程当中汽车所应用的制动系统为手动制动方式，而随着近几年来技术水平的不断提升，人们对生活质量的不断提高，手动制动功能已经不符合时代发展需求，也正是在这样的背景与需求直下，汽车制造业开始针对汽车制动系统进行全面的优化和技术创新，汽车具备了紧急制动功能。而在后期汽车制动系统研究过程当中，汽车制动系统也在进行全面优化尤其是现在人们最常用的，以及最常见的液压制动系统，但随着智能化技术和自动化技术的不断发展，液压制动系统相对于自动化控制系统而言缺乏灵活性与兼容性，在进行使用过程当中，有的液压制动系统与汽车本身的控制系统不兼容，从而导致制动功能出现问题，而正是在这样的背景下，机电一体化技术开始应用到汽车制动系统的设计当中。

3 机电一体化技术在汽车制动系统中的具体应用

3.1 车轮智能控制系统

针对汽车制动系统，机电一体化技术主要在车轮智能控制当中的两个部分进行应用，一个是制动执行器，另外一个是制动执行器当中的控制中央单元。因为车轮智能控制主要是由电力实现的，所以在控制当中所采用的输入方法主要就是电流信号以及功能传输，在制动当中，制动系统按照电流变化状态来对制动力矩进行计算，然后因为制动效果会受到制动力以及摩擦力对其的影响，很难准确的预算，所以制动系统在对制动力矩计算中需要按照集成力以及力矩传感数值来进行确定，采用对制定系统的合理设计，将制动可靠性提升。

3.2 中央电子控制单元

汽车制动系统当中的中央电子控制单元，主要就是对制动信号进行接收并且传输，比如，中央电子控制单元接收到制动踏板的信号，就可以对制动器进行控制；若是接收到驻车制动信号，就可以对驻车制动进行控制；若是接收到车轮的传感器信号，就可对车轮的状态及时识别以及控制，对于车辆的制动效果进行监控，以此来防止产生相应的故障情况，由此可以看出，在汽车制动系统当中，对于机电一体化在中央控制单元中的应用有着很重要的作用[3]。

3.3 电子踏板智能控制

针对汽车制动系统，相对于机电一体化技术的合理应用，在对踏板制动模拟器的应用中，主要就是对电子踏板实现智能控制，将液压汽车制动中的相关机械制动结构进行了取消，也对真空助力制动器进行了取消。采用踏板模拟器来对驾驶人员作用在踏板上的作用力进行分析，以此来对速度转换为电信号，将其及时传输到中央控制单元，在通过对数据的分析后，从而实现对电子踏板的控制，确保制动效果良好。

4 结语

总之，随着当前社会经济以及人们生活水平的提升，相对于汽车性能的要求更高，所以，在汽车设计制造当中也不断朝向智能以及自动化方向发展。汽车制动系统中对于机电一体化技术的应用，可以对汽车的制动功能进行改善，将制动效果提升，不但对汽车行业的发展有着很好的促进作用，还可以为驾驶人员的安全提供良好的保障，所以，就需要加强对机电一体化技术的研究，以此最大化的将机电一体化技术的价值体现出来。