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摘要:机电一体化技术在汽车制动系统中发挥着不可忽视的作用,在汽车制动系统中的应用方面也较多,对于汽车行业而言意义重大。由于早期的机电一体化技术的不成熟,造成了不能在汽车制动领域的全面应用,虽说有遗憾,但也是种发展过程,正因为机电一体化的逐渐成熟化,才能在后续的汽车制动系统中发挥更大功效。虽然现阶段的机电一体化技术在汽车制动系统中的应用,还存在不完美的地方,相信在科研人员的努力下,机电一体化技术会更完善,为汽车行业增添新的活力。
关键词:机电一体化;汽车制动系统;应用分析
伴随着我国科技的进步、人民生活质量的提高,汽车行业迎来了它发展的新契机,汽车行业正在逐步走向成熟化、高端化,已经取得了很好的成就。在汽车性能这块,消费者也提出了更高的要求,再加上国内外汽车领域的激烈竞争环境,导致汽车各项机能、系统都需要得到较大的提升,以此来力求在社会发展洪流中立稳脚跟。
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,有着广泛涉及内容,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,避免以外事故出现。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,通过程序的快速编辑,然后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。此外,机电一体化技术有广泛应用范围,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应用优势
2.1机电一体化技术在机电制动系统中的应用背景
汽车设计过程中必须具备制动系统,在早期研制汽车时,制动系统发展尚未成熟,而当时汽车设计也没有制动能力。虽然在后期发展过程中优化了汽车结构,使汽车具有制动能力,但是制动方式还是通过手动操作来实现,没有实现智能化,也没有便捷性,同时还没有完善的制动机制,缺乏制动系统有效性。随着时代发展,汽车种类和重量也不断增多,手动制动的汽车已经不能满足社会发展要求,从而研发出汽车制动系统,使汽车有紧急制动能力。随着对原有系统的不断改造和优化,液压制动系统被研发出来,并未在制造汽车和汽车发展中占有重要位置。但是,液压制动系统不具兼容性和灵活性,不能有效与汽车自动化中枢控制系统进行同和,所以在汽车职工系统中应用到了机电一体化技术。
2.2机电一体化技术在汽车制动系统中的应用优势
机电一体化制动系统主要通过电路来进行控制,在很大程度上使制动系统基本稳定性得到提高。在制动系统中,机制的控制不使用油液线,主要控制中心为中枢控制系统,从而为其提供制动指令。该系统的全面为Brake-By-Wier,简称为BBW。机电一体化技术在汽车制动系统中的应用使系统有更快反应速度,可在第一时间执行使用者发出的指令,从而使制动距离得到缩短,进而提高系统使用安全性。维护系统也更加便捷,安装流程来说也相对简单,但是由于中枢系统控制机电一体化,所以要连接位数不多的电线路,繁琐的油路系统不需要加入。车体重量的减轻离不开设计影响,不仅延长使用寿命,还是汽车基本动能得到提高。
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,因为不需要使用增压器输出压力,使得汽车运行系统刨除了增压系统,增加了汽车内部的布局空间。
同时,制动踏板与人体力学设计更加符合,因为传统液压制动系统的制动他爸强度过高,生硬的踏板导致在实际使用过程中效果较高人体动力指数,要是长期使用还会使制动踏板出现松懈的问题,导致制动效果不佳,而机电一体化设计可以按照人体操作力度来针对制动踏板力度进行调节,进而将制动系统使用寿命延长。同时,还提高了ABS系统兼容性,在踩下踏板之后不会有不必要的回弹振动产生,降低噪音。
3机电一体化技术在汽车制动系统中的应用
3.1BBW系统工作原理
汽车发出驻车制动信号的时候,通过踩踏制动脚踏板,在中央电控单元输入制动信号,然后电控机械制动控制单元会开启电机。旋转丝杆螺母沿着丝杆螺纹方向转动,紧密触碰着制动器活塞,使加速制动摩擦片出现挤压,并且挤压到制动盘上,这一系列反应主要是电机通过皮带驱动丝杆和斜盘齿轮来实现。当上述流程完成之后,密封圈变形问题会在挤压作用下产生,进而提高了电机电流,因此整个制动过程对电机电流的动态监测需要通过制动控制单元来实现,要是电路电流高于额定额度,那么电机的供给电流会被制动控制单元自动断开。结束制动操作之后,要顺着丝杆放线将旋转螺母旋转回原来的地方,使活塞压力得到迅速释放,以及降低制动盘失衡度,促使活塞恢复原本状态,分开制动盘和摩擦片。
3.2BBW系统结构
汽车全电路制动BBW系统可以分为车轮制动单位元、中央电子控制模块还有电子踏板单元着3个部分。车轮制动单元:车轮制动部分主要有2个部分构成,制动执行器和制动执行器ECU。该单量单元进行制动和电子控制主要是通过电路的电力能量,功能电流信号和点电信号是由系统进行输出。预估系统制动夹紧力要利用电子转子的转角或者电流来进行,要是在预算系统夹紧力的时候,器件出现破损或者受到外界因素影响,除了此估算指标之外,还需要利用集成力和力矩传感器针对制动力矩或者系统制动力进行实时估算,才能使系统制动准确性得到提升。
3.3BBW系统技术要点
3.3.1系统执行能量需求
一般情况下鼓式制动执行器需要的功率为100W,盘式制动执行器需要的公路为1kW,经常使用的12V车辆电气系统不能使电气制动高功率要求得到满足,所以可以搭建42V电压系统,但是电压的升高会带来安全隐患,所以在实际设计过程中要考虑多方面的影响因素以及由于电压升高而带来的安全问题。
3.3.2容错需求
由于BBW系统完全摒弃传统液压元件系统,所以后背执行系统是不具备独立性的。及时可以通过多种技术缓解容错系统安全性问题,但是还是要配置后备执行系统才是最根本办法。要是电子控制单元和节点等有问题出现,那么保持现有系统的完整性,然后以此为基础,利用启动装置后备系统来调整汽车运行。
4结语
伴随着计算机技术的越来越高科技化,借助计算机技术的优势,汽车行业研发了一项新技术,那就是机电一体化技术。这种技术在汽车行业制动系统中发挥着重要作用,其价值不可估量。机电一体化技术与汽车机械制造相结合,将汽车整体性能做到了极大增强,实现了汽车的智能化,是汽车行业的进步,是科技发展的价值所在,给消费者带去了更多的安全感,推动了汽车行业的快速发展。
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