汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)研究

孫京+譚惠方+趙陽輝

摘 要：汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)研究目的在于加強(qiáng)汽車的安全性能，減少汽車安全事故，這需要從汽車生產(chǎn)安全控制與駕駛安全控制兩方面出發(fā)進(jìn)行探討，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)要進(jìn)行自動(dòng)化安全控制，保證汽車安全性能以及汽車的質(zhì)量，還要對(duì)駕駛中存在的各種安全隱患進(jìn)行分析，切實(shí)提高汽車的安全性能，促進(jìn)汽車企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車；自動(dòng)化；安全控制技術(shù)

0 前言

隨著人們生活質(zhì)量的不斷上升，汽車已經(jīng)成為人們生活的必需品，同時(shí)人們對(duì)汽車安全性要求越來越高，汽車企業(yè)只有不斷加強(qiáng)汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)的研究，才能提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)健康發(fā)展，為汽車品牌建立更好的口碑。

1 汽車生產(chǎn)自動(dòng)化安全控制技術(shù)概述

汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)主要包括硬件系統(tǒng)技術(shù)以及軟件系統(tǒng)技術(shù)兩部分，其中硬件系統(tǒng)技術(shù)是指車間監(jiān)控層、控制層以及設(shè)備層，監(jiān)控層中安全控制服務(wù)器對(duì)汽車焊接組裝車間進(jìn)行安全控制與監(jiān)督，對(duì)汽車的每一條生產(chǎn)線都有嚴(yán)格要求，并按照要求督促完成汽車的焊接與組裝作業(yè)，安全控制服務(wù)系統(tǒng)將車間生產(chǎn)情況以及生產(chǎn)問題直接反映到管理系統(tǒng)中，由管理系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和分析。[1]控制層的硬件組成主要是指PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)在控制層的每一個(gè)區(qū)域發(fā)揮的作用都是不同的，但都會(huì)被接入到相應(yīng)區(qū)域以太網(wǎng)中，之后再進(jìn)入生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)備層的硬件系統(tǒng)主要是指光幕、遠(yuǎn)程控制模塊以及變頻器等設(shè)備，這些設(shè)備都存在于汽車生產(chǎn)車間內(nèi)，也是PCL控制系統(tǒng)的重要組成。

軟件技術(shù)主要包括結(jié)構(gòu)編程技術(shù)、模塊編程技術(shù)等，結(jié)構(gòu)編程技術(shù)主要是指對(duì)以往編程方式進(jìn)行優(yōu)化，是按照汽車焊接和組裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，優(yōu)化編程結(jié)構(gòu)可以保證編程操作一致性，有效地提高了PCL的實(shí)用性，同時(shí)還能有效降低系統(tǒng)成本方便企業(yè)對(duì)生產(chǎn)車間的控制與監(jiān)督，能夠更好地協(xié)調(diào)汽車企業(yè)各部門的管理工作。模塊化編程主要是根據(jù)汽車生產(chǎn)焊裝線實(shí)際情況進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，針對(duì)汽車焊裝線運(yùn)行的差異性選擇不同的方式對(duì)安全門、氣缸以及機(jī)器人等進(jìn)行管理與控制，每一個(gè)控制環(huán)節(jié)都具備手動(dòng)與自動(dòng)雙重控制設(shè)計(jì)，軟件技術(shù)有效的提高了安全控制效率，極大地方便了汽車企業(yè)對(duì)汽車安全生產(chǎn)的控制與管理。

2 汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1 安全燃爆氣囊技術(shù)

近年來汽車安全事故越來越多，安全氣囊能夠在事故突發(fā)時(shí)起到保護(hù)車內(nèi)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(shù)的發(fā)展，安全氣囊智能化程度也在不斷加強(qiáng)，一些發(fā)達(dá)國家交通安全管理部門對(duì)國內(nèi)所有汽車前部安全氣囊做出了嚴(yán)格的要求與規(guī)范，規(guī)定汽車前部安全氣囊要能夠充分判定車內(nèi)座位上是否有乘客，同時(shí)還要對(duì)車身受力進(jìn)行傳感判定，在智能綜合判定之后再?zèng)Q定是否彈出氣囊以及彈出氣囊的等級(jí)等，判定的準(zhǔn)確性受到智能化的影響，因此要加強(qiáng)對(duì)安全燃爆氣囊的智能化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出能夠根據(jù)車內(nèi)人員的體重以及車身撞擊力，按照相應(yīng)的壓力和尺寸打開的安全氣囊，如果車內(nèi)人員體重較小，撞擊力也不強(qiáng)，氣囊就會(huì)避免按照最大尺寸和最大壓力打開，進(jìn)而減少氣囊對(duì)車內(nèi)人員的沖擊力，目前相繼出現(xiàn)了前部雙級(jí)氣囊和側(cè)部雙級(jí)氣囊技術(shù)，增加了氣囊對(duì)車內(nèi)人員的保護(hù)，加強(qiáng)汽車自動(dòng)化安全控制技術(shù)的應(yīng)用。[2]

2.2 防側(cè)翻系統(tǒng)技術(shù)

防側(cè)翻技術(shù)對(duì)加強(qiáng)汽車的安全控制十分重要，尤其是對(duì)一些質(zhì)心較高的SUV型汽車更加重要，大部分的防側(cè)翻技術(shù)系統(tǒng)都利用陀螺儀來檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)彎速度以及汽車為了避讓其他車輛出現(xiàn)突然傾斜的角度等，通過檢測(cè)來判斷汽車是否會(huì)發(fā)生側(cè)翻，如果會(huì)發(fā)生側(cè)翻，系統(tǒng)會(huì)利用牽引力控制系統(tǒng)穩(wěn)定車身并且切斷油門，同時(shí)對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)，以此糾正汽車運(yùn)行軌跡，主動(dòng)預(yù)防側(cè)翻，在防側(cè)翻系統(tǒng)主動(dòng)預(yù)防側(cè)翻同時(shí)，頭部安全氣囊會(huì)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(qū)域，對(duì)乘車人員以及駕駛?cè)藛T進(jìn)行頭部保護(hù)，目前這種系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)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(cè)翻技術(shù)減輕對(duì)車內(nèi)乘員的傷害。[3]

2.3 混合制動(dòng)器技術(shù)

混合制動(dòng)技術(shù)是指在汽車安全控制中利用智能技術(shù)控制汽車后輪的制動(dòng)力，在操作時(shí)，汽車駕駛員踩汽車制動(dòng)踏板，這種行為通過傳感器傳送到電卡鉗，電卡鉗實(shí)現(xiàn)汽車前后輪制動(dòng)力的分配。混合制動(dòng)器采用了整體式的電控停車制動(dòng)器，不僅減少了汽車元件的使用數(shù)量還使汽車在裝配過程中用螺釘和銷釘?shù)葘⒑筝喼苿?dòng)器的轉(zhuǎn)角進(jìn)行固定，不需要連接停車制動(dòng)電纜和軟管，有效地消除了停車踏板和制動(dòng)器的操作，擴(kuò)大了汽車內(nèi)的乘車空間。混合制動(dòng)器具有以下有點(diǎn)：減少了汽車整車重量，將一些汽車的后輪進(jìn)行簡(jiǎn)化，改善了汽車的控油灌裝時(shí)間，有效減少了制動(dòng)片的滯動(dòng)，能夠改進(jìn)前后制動(dòng)力的平衡性。

2.4 底盤一體化技術(shù)

底盤一體化技術(shù)簡(jiǎn)稱UCC，它是一種集成系統(tǒng)，主要通過汽車中央底盤的控制器連接轉(zhuǎn)動(dòng)、懸掛、制動(dòng)系統(tǒng)，控制器協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)，并將汽車控制在最佳狀態(tài)。底盤控制器不僅能夠檢測(cè)駕駛員的駕駛意圖和汽車的運(yùn)行狀態(tài)，還能有效的接收各個(gè)底盤傳感器的檢測(cè)，隨時(shí)制定最佳的安全控制方案，汽車中央底盤各個(gè)系統(tǒng)都會(huì)進(jìn)行有效配合，對(duì)駕駛員以及汽車狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過協(xié)調(diào)對(duì)汽車進(jìn)行統(tǒng)一控制，底盤一體化技術(shù)集成了傳感器，有效降低了汽車的生產(chǎn)成本，底盤所有系統(tǒng)可以共同使用單一傳感器，進(jìn)而減輕了汽車車身重量，還節(jié)省了汽車內(nèi)空間，并使車體結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步簡(jiǎn)單化，使汽車能夠具有較強(qiáng)的操縱性和靈敏度。

2.5 事故輔助上傳技術(shù)

事故輔助上傳系統(tǒng)是在汽車出現(xiàn)事故后，能夠應(yīng)用汽車上裝有的通訊系統(tǒng)進(jìn)行急救通信的技術(shù)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠最大程度起到汽車安全控制的作用，對(duì)車內(nèi)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(wǎng)絡(luò)呼叫支援系統(tǒng)，為事故救援提供幫助，這種系統(tǒng)能夠通過全球定位系統(tǒng)向救援方提供被救援車輛的位置信息，同時(shí)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(nèi)內(nèi)置無線電話等通信系統(tǒng)將事故信息自動(dòng)上傳，在上傳信息之后自動(dòng)斷開車上電源、斷開燃油泵并將所有車門鎖自動(dòng)打開，最大化的對(duì)汽車安全以及車內(nèi)乘員的安全進(jìn)行控制和保護(hù)，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(shù)應(yīng)受到各汽車企業(yè)的重視，得到更廣泛的應(yīng)用。

3 結(jié)語

近年來隨著汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，越來越多的企業(yè)將汽車安全性作為企業(yè)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)的主要?jiǎng)恿Γ谛畔⒓夹g(shù)的支持下，加大力度研究汽車自動(dòng)化控制技術(shù)，目前已有不少汽車企業(yè)在自動(dòng)化安全控制技術(shù)方面取得了較好的成就，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為了迎合廣大消費(fèi)者的安全需求，響應(yīng)政府部門的安全駕車號(hào)召，汽車行業(yè)只有不斷提高汽車生產(chǎn)制造以及汽車行駛的安全性，才能使我國汽車行業(yè)躋身于世界汽車行業(yè)前列。

參考文獻(xiàn)：

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

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[3] 郭喜來.帶式傳動(dòng)在汽車自動(dòng)化輸送安全系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技致富向?qū)В?013（32）.