時間:2023-04-23 15:27:59
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關鍵詞:ESP系統 發展 穩定性
ESP系統綜合了ABS(防抱死制動系統)、ASR(加速防滑控制系統)和BAS(制動輔助系統)三個系統[1]。這個系統能夠通過合理分配輪胎力,通過汽車動力學行為使汽車最大限度的按照駕駛員的意愿行駛,也可以通過調節發動機來控制汽車,使汽車能達到司機的操作意圖,能在駕駛過程中,保持車輛的穩定。ESP系統現在在國外已經批量生產,但在國內仍然處于研究之中。因此,許多國產車上還沒有裝備這個系統。
一、ESP系統的發展
ESP最早使用是在1987年在奔馳和寶馬的汽車上安裝了牽引力控制系統,這種控制系統可以針對不同的車施加不同的制動力和牽引力來保持車輛穩定,最初設計并不是為了輔助轉向,90年代時,牽引力控制系統的叫TCL,最初是三菱裝備了防滑系統[2],在這之后,系統又不斷更新,和現在的ESP大致一樣了,它的設計目的是幫助司機在彎道時,車輛能夠按照預定路線行駛,車載電腦可以獲取車輛運行各部的參數,使電子牽引力控制系統起作用。
表一 幾種汽車在沒有ESP和有ESP的情況下的最大速度
表二 能夠安裝ESP的部分汽車品牌和不能安裝的部分汽車品牌
二、ESP系統的組成
ESP系統由電子控制單元(ECU)、輪速傳感器、橫向或縱向角速度傳感器、方向盤轉角傳感器,橫擺角速度傳感器和液壓系統構成。它是一種智能的主動安全系統。
1、ECU
ECU主要負責檢測車輛的行駛狀態,以高度靈敏的傳感器為媒介,可以計算分析出車輛的行駛方向是否偏離了司機的操作意圖,ESP能夠迅速識別出危險,它的作用是很重要的。
2、電磁感應式傳感器
輪速傳感器主要用于檢測輪速信號,分為兩種,一種是電磁感應式,另一種是霍爾式。現在最常用的輪速傳感器主要是電磁感應式傳感器,它安裝在車輪總成的非旋轉部分,和它相對的是隨車輪一起轉動的齒圈,它由導磁材料制成。當齒圈的相對傳感器轉動時,由于磁阻的變化,傳感器上會激勵出交變電壓信號,交變電壓的頻率與車輪轉速是成正比的[3]。ECU將傳感器信號轉換成同一個頻率的方波,然后通過頻率和周期來計算車輪轉速。
3、橫向或縱向角速度傳感器
角速度傳感器分為兩種,縱向角速度傳感器和橫向角速度傳感器,縱向角速度傳感器是沿汽車前進方向的,橫向角速度傳感器是垂直于前進方向的,他們的基本原理是相同的,只是成90度夾角安裝。在傳感器的內部,致密物質連接在一個可以移動的懸臂上,這樣可以反映出汽車的橫向和縱向角速度的大小[4]。
4、方向盤轉角傳感器
我們說過ESP能夠識別到駕駛員的操作意圖,正是通過計算方向盤轉角的大小和變化速率來實現這一目的的。方向盤轉角傳感器可以將方向盤轉角轉化為一個可以代表司機期望的行駛方向的信號,轉角一般根據光電編碼來確定,會有一個編碼盤來顯示,這上面的信息由接近式光電耦合器進行掃描。方向盤轉角傳感器與ECU的連接通過CAN總線來完成。
5、橫擺角速度傳感器
這個傳感器主要是用來檢測汽車沿垂直軸的偏轉,偏轉的大小代表的是汽車的穩定程度[5]。如果偏轉角速度達到一定值的時候,說明汽車有側滑或者甩尾的危險,就會觸發ESP來進行控制。
6、液壓調節器
液壓調節器是ESP控制系統的主要執行機構,它的目的是提高響應速度。這種液壓器要求駕駛員在沒有踩到制動踏板的時候,也要產生足夠的輪缸壓力,為了提高主動制動時的壓力建立的響應速度,又引進了預壓泵。預壓泵啟動后,可以將主動制動產生的壓力施加到回油泵的吸油端,使它產生一定的壓力,從而提高響應速度。
三、ESP的特點
實時監控,ESP能夠實時監控路面反應、汽車的運行狀況,以及司機的操控動作,根據檢測到的信息,對發動機和制動系統進行控制。
事先提醒,當駕駛者操作不當或者路面有異常狀況時,系統會發出警報,這是因為系統可以控制驅動輪和從動輪[6],當汽車在行駛過程中,出現轉向過多的情況時,ESP會通過調整輪胎,校正行駛方向。
主動干預,通過上個特點,我們也可以知道,ESP系統可以通過監測數據,而直接干預汽車的運行。
四、結語
我國在ESP方面的技術還很欠缺,要加大研發力度,提高汽車的安全性,引進外資,引進先進技術,提高自身實力。汽車工業越來越發達,使用者越來越多,汽車的安全性要求也不斷提高,我國應盡快研發,鼓勵研究。美國政府已經強制要求美國的車輛都要裝備ESP系統,主要就是處于車輛安全性的提高,我國政府也應該加大研究力度,盡早的讓國產的許多車輛安裝上,對于降低交通事故發生率有重要作用。
參考文獻
[1]徐濤 ESP系統的發展及應用 汽車零部件 2012.03
[2]周平君、孫大勇、王文廣 汽車電子穩定系統ESP及應用研究 黑龍江交通科技 2011.09
[3]李林 基于實時平臺的ESP系統性能客觀評價 吉林大學 2011
[4]安麗華 汽車電子穩定性程序(ESP)控制方法及聯合仿真研究 南京理工大學碩士畢業論文
[5]王憲彬 用于ESP系統的車輛狀態參數軟測量方法研究 吉林大學 2006
【關鍵詞】工程機械;專業;人才培養模式
一、工程機械運用與維護專業人才的需求
1.人才數量需求。工程機械運用與維護人員的培養培訓已被納入國家“技能型緊缺人才培養培訓工程”。據人才市場的有關統計印證了這一說法,近年來工程機械運用與維護技師一直位列無錫市對技能人才需求的前三名。
工程機械企業隨著社會的發展如雨后春筍,每個工程機械企業都少不了維護人才、管理人才。近幾年我校工程機械運用與維護專業的畢業生供不應求,早早被企業預訂一空,也反映出工程機械維護人才的緊缺程度。
2.人才質量需求。當前無錫工程機械維修業的技術水平已有整體提高,并且有越來越多的大專、本科人才加入,以無錫富力達(徐工)公司為例,該企業對工程機械相關專業科班出身的大學生尤其需要,目前他們只有3名大學生,這些人才在一線維修前沿鍛煉1至2年后,多數已成為企業的技術骨干。但現狀依然滯后于新型工程機械帶來的對維修技術的要求。
目前,先進的工程機械維修方式已從在工程機械出現了故障后再去維修,向“定期檢測、強制維護、視情修理”的方向轉變。此外,工程機械維修從“修舊式”向“換件式”轉變。近年來,更出現了工程機械遠程診斷技術。因此行業對高技能人才也產生了大量需求,提高了對工程機械修理人員的知識、技能等方面的需求。
二、工程機械運用與維護專業人才培養目標
我們對無錫市數十家工程機械檢測與維修行業、企業進行了有計劃的調研工作,幾乎所有企業都希望學校的專業教學能注重實踐能力、新設備、新技術、新工藝的培養,盡量與崗位對接,畢業就能頂崗工作或有一段短暫的工作適應期后就能適應崗位工作;約有75%以上的用人單位把就業者的職業道德和工作態度擺在了首要位置。因為工程機械維修事關駕駛員的生命安全和經濟利益,所以工程機械維修人才具有良好的職業道德是確保維修質量的首要因素。工程機械人才在技術等級上有高低之分,但在服務意識、職業道德方面的要求上基本相同。
綜合上述的考慮,我們將工程機械運用與維護專業的培養目標定位為:培養德、智、體等方面全面發展,具有良好的職業素質,面向工程機械維修服務公司,從事工程機械駕駛、檢測、維修、技術服務技能及管理技術工作的高級技能型專門人才。
三、建立“產學研一體化”人才培養模式
1.政府的引導和支持。目前,制約學校實施產學研一體化校企深層次合作人才培養模式的關鍵是缺乏政府相應的制度和法規政策的引導和支持。如學生的安全問題,責任重大,一直是學校和企業最頭痛的事情。工程機械行業涉及的機器設備、工作環境,安全問題尤為凸現。我國應依據中國國情,借鑒國外的先進經驗,制定具有中國特色的、有利于推動產學研結合發展的一系列政策法規。可在制定相關法規時,明文規定先進企業有為教育服務的責任和義務。可出臺相應的優惠政策,對積極參與產學研的企業享受一定的減免稅,充分調動企業參與產學研合作教育的主動性與積極性。可設立“產學研結合基金”等,引導和鼓勵學校進行產學研合作,調動學校的積極性和主動性;通過制定和實施“雙師型”教師職稱評聘制度,調動廣大教師的積極性;通過全面推行勞動就業準入制度和職業資格證書制度,調動廣大學生參與合作的積極性。
2.加強學校自身建設。產學研結合是創新性技術和產業的結合,不是中低技術和產業相結合,對學校提出了更高的要求。學校應該改變重教不重研的觀念意識,加強教師隊伍的建設,建立專業研究所,增加科研經費投入。在教師隊伍建設方面,應該制定相應的制度和政策,提高教師的學歷水平,鼓勵教師去著名院校進修學習,具備系統的扎實的專業理論知識;培養教師的專業實踐操作動手能力,要求教師下企業進行掛職鍛煉;鼓勵教師進行科學研究,積極申請項目課題,提高教師的科研能力。在科研方面,學校應該加大經費投入,加強硬件設施建設,設立科研基金,為教師進行科研創造良好條件,建立一支高水平的專業科研隊伍,能夠為企業解決生產中的技術問題及進行新產品的研發。
3.發揮企業的主動性和積極性。企業的領導應該高度重視產學研一體化人才培養模式,積極參與到人才培養方案制定的全過程。第一,企業應該提高員工的技術水平,增強自身的科研能力,培養高水平的人才。第二,企業對產學研合作應該制定配套的管理措施,這樣才能使產學研合作成為一種良性循環。企業配套的管理制度和員工較高的知識技術水平保障了學生能在生產第一線的操作應用得到最有經驗、最實際的指導,在操作中學習,能力水平迅速提高。對于工程機械企業,在人才短缺的現狀下,更應該主動積極地參與到產學研一體化人才培養模式中,培養更多高技能創新人才,為企業服務,提升企業等級,實現三贏。
4.提高社會的參與性。產學研一體化人才培養模式的實施,除了政府、學校、企業的合作參與保障外,還需要得到社會的認可和支持。產學研一體化人才培養模式的效果如何,需要社會進行監督和評價。通過社會的評價反饋,改進和完善產學研一體化人才培養模式。
四、構建工程機械運用與維護專業工學結合課程體系
1.課程種類、門數及學時
設置0.5學年的工學結合實習項目,導致其余各類課程總學時大幅減少,如何進行文化課、專業基礎課及其配套實踐課程、專業課及其配套實踐課程的重組與優化,成為工學結合課程體系建構需解決的首要問題。借鑒其他專業的基本經驗,確立工學結合課程體系建構思路為強化專業主干課程及與崗位技能訓練密切相關的課程,精簡文化課及非專業主干課,以適應課程總學時大幅減少的要求。
工學結合實習項目實施期間開設2-3門非專業主干課程,既體現了工作結合學習、邊工作邊學習的改革思路,又能有效彌補總課程學時減少過多的不足,更好地促進工、學、教的融合。
根據以上建構思路,形成的工程機械運用與維護專業工學結合課程體系中,文化(含基本素質教育)課程12門(472學時)、專業基礎課程10門(496學時)、專業課程10門(448學時)及實踐課程14門(計51周);其中工余學習課程3門,分別為工學結合崗位工藝、駕駛、維修技術等;工學結合實習項目1項(25周、20學分),理論課程總學時為1416學時。
與原先建構的課程體系相比較,文化課程門數減少5門,專業基礎課程門數不變,專業課程門數增加1門,理論課程總學時減少144學時。實踐課程門數雖然減少1門,但總學時則增加14周,充分體現了高職課程體系注重實踐的特色。
2.課程安排原則及順序
工學結合課程體系中課程安排原則之一是突出文化課程的“普通性”功能定位。文化課程主要功能是服務于培養高職學生必需的文化知識,而為后續專業基礎課或專業課學習的“基礎性”服務功能只是在少數課程中才能體現,所以完全沒有必要將文化課程集中在入學初的學期中。為此提出“伸長文化課教學跨度”的建構思路,將原先過度集中于第1學期內的文化課程伸長為第1-5學期,通過減少第1學期文化課學時,適當安排專業基礎課及其配套實踐課程的教學,實現學生入學初就進入專業知識學習及單項技能訓練的目標。
課程安排原則之二是工學結合實習課程實施前完成制圖測繪、發動機拆裝、底盤拆裝、電氣連線等基本技能訓練課程,為工學結合實習奠定必要的基本技能基礎。工學結合實習期間開設3門工余結合課程,實現工作結合學習,邊工作邊學習的教改思路。
課程安排原則之三是必須確保專業核心課程教學的質量要求。工程機械運用與維護專業的核心課程為工程機械發動機構造與維修、工程機械底盤構造與維修、工程機械電器構造與維修專用周,這些課程的學時、教學要求、教學質量必須得到充分保障,并且不作為工余學習課程。
3.課程結構形態的變化
傳統的三段式課程結構形態為文化課分配的學時數最多、專業基礎課次之、專業課則最少,呈“三角”形格局。三類課程按文化基礎課、專業基礎課及專業課的順序安排。
工程機械運用與維護專業工學結合課程體系中,文化基礎課、專業基礎課、專業課之間的學時大致相當,呈“目”形格局。課程安排按專業基礎課程、專業主干課程的順序安排,文化課、非機類課程在1-5學期內穿插安排。
工程機械運用與維護專業工學結合課程體系建構徹底打破了三段式課程的結構形態,數控技術崗位綜合技能培養的核心地位得到了真正意義上的確立。
五、開發工程機械運用與維護專業課程標準及特色教材
1.精品課程建設
學校與企業深度融合,由學校教師與企業技術人員共同組成教學團隊,重點將工程機械操作與維護、工程機械液壓系統故障排除等核心課程建設成為國家級或省級精品課程。
2.開發專業課程及課程標準
根據工程機械運用與維護專業人才培養方案、工學包課程體系,以工作過程為導向,以綜合能力培育為中心,融入職業資格標準和國內外工程機械企業技術服務資格標準,理論與實踐深度融合,建設課程標準,實現課程建設目標。課程標準的內容包括:課程性質、設計思路、課程目標、課程內容和要求、實施方法建議、評價標準、老師與教材要求、學習方法要求、課程資源等。
3.工學結合特色教材建設
配合工學包教學方案的實施,完成6個工學包內各門課程的教材建設。加強校本教材和工學結合教材建設工作,重點完成《工程機械電氣系統檢修》、《工程機械管理》等特色教材的編寫出版工作。形式上體現融紙質、電子、網絡的特色,內容上注入相關故障案例,體現“源于生產任務”特色。其中,紙質教材圖文并茂包括理論教材、學習指導、實訓指導書等;媒體化電子教材包括電子教案、多媒體課件、試題庫、相關數據素材庫等。
4.以工程機械設備等為載體設計工學單元的學習情境
將美國康明斯公司、中國徐工股份公司等企業先進的培訓理念、培訓資料、培訓模式、教學方式引入工學單元教學中,貫穿做中學、學中做的理念,創新工程機械運用與維護專業教學體系,制定一套完整、合理、有效的工學結合教學方案。以壓路機、裝載機、挖掘機和推土機等設備、故障現象或要完成的工作任務為載體,以設備操作流程、故障檢測、修理過程、工程任務等工作過程為主線,結合職業資格標準要求,設計各工學單元的學習情境。
六、教學質量體系建設
1.校內監控
注重教學目標、教學過程和教師質量的監控。教學過程的監控又是整個校內監控系統的重點,主要由教學檢查、教學評估、教學督導組成。對此采取如下措施:完善青年教師培養制度,完善教學檢查制度,完善學生評教制度,完善督促制度,完善實習生管理和考核制度,加入企業對實習生考核的評價份量。通過建立教學環節的質量標準和工作規范,對過程管理嚴格化,從而形成可持續改進的人才培養質量保障體系。
2.校外監控
由于本專業實行“產學研一體化”才培養模式,因此加強“校外”的教學監控很有必要。主要是加強校企雙方的溝通,明確并落實雙方管理職責。學校要求實習帶隊教師進行各個環節的監控管理及技術答疑,畢業論文指導教師通過網絡或電話定期進行論文指導,班主任定期探訪,學校相關領導要不定期督查。
參考文獻:
[1]普林林.應用性人才培養模式研究與實踐[M].高等教育出版社,2007.
[2]徐國慶.實踐導向職業教育研究[M].上海教育出版社,2005-07.