汽車自動化安全控制技術研究

孫京+譚惠方+趙陽輝

摘 要：汽車自動化安全控制技術研究目的在于加強汽車的安全性能，減少汽車安全事故，這需要從汽車生產安全控制與駕駛安全控制兩方面出發進行探討，在生產環節要進行自動化安全控制，保證汽車安全性能以及汽車的質量，還要對駕駛中存在的各種安全隱患進行分析，切實提高汽車的安全性能，促進汽車企業的發展。

關鍵詞：汽車；自動化；安全控制技術

0 前言

隨著人們生活質量的不斷上升，汽車已經成為人們生活的必需品，同時人們對汽車安全性要求越來越高，汽車企業只有不斷加強汽車自動化安全控制技術的研究，才能提升企業核心競爭力，使企業健康發展，為汽車品牌建立更好的口碑。

1 汽車生產自動化安全控制技術概述

汽車自動化安全控制技術主要包括硬件系統技術以及軟件系統技術兩部分，其中硬件系統技術是指車間監控層、控制層以及設備層，監控層中安全控制服務器對汽車焊接組裝車間進行安全控制與監督，對汽車的每一條生產線都有嚴格要求，并按照要求督促完成汽車的焊接與組裝作業，安全控制服務系統將車間生產情況以及生產問題直接反映到管理系統中，由管理系統對這些信息進行處理和分析。[1]控制層的硬件組成主要是指PLC控制系統，控制系統在控制層的每一個區域發揮的作用都是不同的，但都會被接入到相應區域以太網中，之后再進入生產監控系統。設備層的硬件系統主要是指光幕、遠程控制模塊以及變頻器等設備，這些設備都存在于汽車生產車間內，也是PCL控制系統的重要組成。

軟件技術主要包括結構編程技術、模塊編程技術等，結構編程技術主要是指對以往編程方式進行優化，是按照汽車焊接和組裝結構進行的，優化編程結構可以保證編程操作一致性，有效地提高了PCL的實用性，同時還能有效降低系統成本方便企業對生產車間的控制與監督，能夠更好地協調汽車企業各部門的管理工作。模塊化編程主要是根據汽車生產焊裝線實際情況進行程序設計，針對汽車焊裝線運行的差異性選擇不同的方式對安全門、氣缸以及機器人等進行管理與控制，每一個控制環節都具備手動與自動雙重控制設計，軟件技術有效的提高了安全控制效率，極大地方便了汽車企業對汽車安全生產的控制與管理。

2 汽車自動化安全控制技術的應用

2.1 安全燃爆氣囊技術

近年來汽車安全事故越來越多，安全氣囊能夠在事故突發時起到保護車內乘車人員人身安全的作用，因此，安全氣囊受重視程度較高，尤其是隨著信息技術的發展，安全氣囊智能化程度也在不斷加強，一些發達國家交通安全管理部門對國內所有汽車前部安全氣囊做出了嚴格的要求與規范，規定汽車前部安全氣囊要能夠充分判定車內座位上是否有乘客，同時還要對車身受力進行傳感判定，在智能綜合判定之后再決定是否彈出氣囊以及彈出氣囊的等級等，判定的準確性受到智能化的影響，因此要加強對安全燃爆氣囊的智能化設計，設計出能夠根據車內人員的體重以及車身撞擊力，按照相應的壓力和尺寸打開的安全氣囊，如果車內人員體重較小，撞擊力也不強，氣囊就會避免按照最大尺寸和最大壓力打開，進而減少氣囊對車內人員的沖擊力，目前相繼出現了前部雙級氣囊和側部雙級氣囊技術，增加了氣囊對車內人員的保護，加強汽車自動化安全控制技術的應用。[2]

2.2 防側翻系統技術

防側翻技術對加強汽車的安全控制十分重要，尤其是對一些質心較高的SUV型汽車更加重要，大部分的防側翻技術系統都利用陀螺儀來檢測汽車轉彎速度以及汽車為了避讓其他車輛出現突然傾斜的角度等，通過檢測來判斷汽車是否會發生側翻，如果會發生側翻，系統會利用牽引力控制系統穩定車身并且切斷油門，同時對汽車進行制動，以此糾正汽車運行軌跡，主動預防側翻，在防側翻系統主動預防側翻同時，頭部安全氣囊會彈出，由于安全氣囊的面積較大，能夠充分覆蓋住乘車人員的頭部區域，對乘車人員以及駕駛人員進行頭部保護，目前這種系統已經應用到部分品牌汽車中，此外，一些敞篷跑車與SUV汽車一樣也需要利用防側翻技術減輕對車內乘員的傷害。[3]

2.3 混合制動器技術

混合制動技術是指在汽車安全控制中利用智能技術控制汽車后輪的制動力，在操作時，汽車駕駛員踩汽車制動踏板，這種行為通過傳感器傳送到電卡鉗，電卡鉗實現汽車前后輪制動力的分配。混合制動器采用了整體式的電控停車制動器，不僅減少了汽車元件的使用數量還使汽車在裝配過程中用螺釘和銷釘等將后輪制動器的轉角進行固定，不需要連接停車制動電纜和軟管，有效地消除了停車踏板和制動器的操作，擴大了汽車內的乘車空間。混合制動器具有以下有點：減少了汽車整車重量，將一些汽車的后輪進行簡化，改善了汽車的控油灌裝時間，有效減少了制動片的滯動，能夠改進前后制動力的平衡性。

2.4 底盤一體化技術

底盤一體化技術簡稱UCC，它是一種集成系統，主要通過汽車中央底盤的控制器連接轉動、懸掛、制動系統，控制器協調各個系統，并將汽車控制在最佳狀態。底盤控制器不僅能夠檢測駕駛員的駕駛意圖和汽車的運行狀態，還能有效的接收各個底盤傳感器的檢測，隨時制定最佳的安全控制方案，汽車中央底盤各個系統都會進行有效配合，對駕駛員以及汽車狀態進行監測，并通過協調對汽車進行統一控制，底盤一體化技術集成了傳感器，有效降低了汽車的生產成本，底盤所有系統可以共同使用單一傳感器，進而減輕了汽車車身重量，還節省了汽車內空間，并使車體結構也進一步簡單化，使汽車能夠具有較強的操縱性和靈敏度。

2.5 事故輔助上傳技術

事故輔助上傳系統是在汽車出現事故后，能夠應用汽車上裝有的通訊系統進行急救通信的技術，該系統的設計能夠最大程度起到汽車安全控制的作用，對車內乘員提供最好的求救幫助，目前一些高端品牌車，如寶馬等都采用了網絡呼叫支援系統，為事故救援提供幫助，這種系統能夠通過全球定位系統向救援方提供被救援車輛的位置信息，同時還能夠記錄車輛碰撞過程以及車輛碰撞程度等，并通過車內內置無線電話等通信系統將事故信息自動上傳，在上傳信息之后自動斷開車上電源、斷開燃油泵并將所有車門鎖自動打開，最大化的對汽車安全以及車內乘員的安全進行控制和保護，有效提高了汽車的安全性，提高了汽車的使用性能，因此，事故輔助上傳技術應受到各汽車企業的重視，得到更廣泛的應用。

3 結語

近年來隨著汽車行業競爭加劇，越來越多的企業將汽車安全性作為企業發展與競爭的主要動力，在信息技術的支持下，加大力度研究汽車自動化控制技術，目前已有不少汽車企業在自動化安全控制技術方面取得了較好的成就，提高了企業的競爭力，為了迎合廣大消費者的安全需求，響應政府部門的安全駕車號召，汽車行業只有不斷提高汽車生產制造以及汽車行駛的安全性，才能使我國汽車行業躋身于世界汽車行業前列。

參考文獻：

[1] 米燕，于正永.基于嵌入式微控制器的汽車自動化安全控制[J].電腦知識與技術，2014（15）.

[2] 白文亭.汽車自動化迎來集成化時代安全技術解決方案為長城發動機加速[J].電氣時代，2014（09）.

[3] 郭喜來.帶式傳動在汽車自動化輸送安全系統中的應用分析[J].科技致富向導，2013（32）.