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关键词:ESP系统 发展 稳定性
ESP系统综合了ABS(防抱死制动系统)、ASR(加速防滑控制系统)和BAS(制动辅助系统)三个系统[1]。这个系统能够通过合理分配轮胎力,通过汽车动力学行为使汽车最大限度的按照驾驶员的意愿行驶,也可以通过调节发动机来控制汽车,使汽车能达到司机的操作意图,能在驾驶过程中,保持车辆的稳定。ESP系统现在在国外已经批量生产,但在国内仍然处于研究之中。因此,许多国产车上还没有装备这个系统。
一、ESP系统的发展
ESP最早使用是在1987年在奔驰和宝马的汽车上安装了牵引力控制系统,这种控制系统可以针对不同的车施加不同的制动力和牵引力来保持车辆稳定,最初设计并不是为了辅助转向,90年代时,牵引力控制系统的叫TCL,最初是三菱装备了防滑系统[2],在这之后,系统又不断更新,和现在的ESP大致一样了,它的设计目的是帮助司机在弯道时,车辆能够按照预定路线行驶,车载电脑可以获取车辆运行各部的参数,使电子牵引力控制系统起作用。
表一 几种汽车在没有ESP和有ESP的情况下的最大速度
表二 能够安装ESP的部分汽车品牌和不能安装的部分汽车品牌
二、ESP系统的组成
ESP系统由电子控制单元(ECU)、轮速传感器、横向或纵向角速度传感器、方向盘转角传感器,横摆角速度传感器和液压系统构成。它是一种智能的主动安全系统。
1、ECU
ECU主要负责检测车辆的行驶状态,以高度灵敏的传感器为媒介,可以计算分析出车辆的行驶方向是否偏离了司机的操作意图,ESP能够迅速识别出危险,它的作用是很重要的。
2、电磁感应式传感器
轮速传感器主要用于检测轮速信号,分为两种,一种是电磁感应式,另一种是霍尔式。现在最常用的轮速传感器主要是电磁感应式传感器,它安装在车轮总成的非旋转部分,和它相对的是随车轮一起转动的齿圈,它由导磁材料制成。当齿圈的相对传感器转动时,由于磁阻的变化,传感器上会激励出交变电压信号,交变电压的频率与车轮转速是成正比的[3]。ECU将传感器信号转换成同一个频率的方波,然后通过频率和周期来计算车轮转速。
3、横向或纵向角速度传感器
角速度传感器分为两种,纵向角速度传感器和横向角速度传感器,纵向角速度传感器是沿汽车前进方向的,横向角速度传感器是垂直于前进方向的,他们的基本原理是相同的,只是成90度夹角安装。在传感器的内部,致密物质连接在一个可以移动的悬臂上,这样可以反映出汽车的横向和纵向角速度的大小[4]。
4、方向盘转角传感器
我们说过ESP能够识别到驾驶员的操作意图,正是通过计算方向盘转角的大小和变化速率来实现这一目的的。方向盘转角传感器可以将方向盘转角转化为一个可以代表司机期望的行驶方向的信号,转角一般根据光电编码来确定,会有一个编码盘来显示,这上面的信息由接近式光电耦合器进行扫描。方向盘转角传感器与ECU的连接通过CAN总线来完成。
5、横摆角速度传感器
这个传感器主要是用来检测汽车沿垂直轴的偏转,偏转的大小代表的是汽车的稳定程度[5]。如果偏转角速度达到一定值的时候,说明汽车有侧滑或者甩尾的危险,就会触发ESP来进行控制。
6、液压调节器
液压调节器是ESP控制系统的主要执行机构,它的目的是提高响应速度。这种液压器要求驾驶员在没有踩到制动踏板的时候,也要产生足够的轮缸压力,为了提高主动制动时的压力建立的响应速度,又引进了预压泵。预压泵启动后,可以将主动制动产生的压力施加到回油泵的吸油端,使它产生一定的压力,从而提高响应速度。
三、ESP的特点
实时监控,ESP能够实时监控路面反应、汽车的运行状况,以及司机的操控动作,根据检测到的信息,对发动机和制动系统进行控制。
事先提醒,当驾驶者操作不当或者路面有异常状况时,系统会发出警报,这是因为系统可以控制驱动轮和从动轮[6],当汽车在行驶过程中,出现转向过多的情况时,ESP会通过调整轮胎,校正行驶方向。
主动干预,通过上个特点,我们也可以知道,ESP系统可以通过监测数据,而直接干预汽车的运行。
四、结语
我国在ESP方面的技术还很欠缺,要加大研发力度,提高汽车的安全性,引进外资,引进先进技术,提高自身实力。汽车工业越来越发达,使用者越来越多,汽车的安全性要求也不断提高,我国应尽快研发,鼓励研究。美国政府已经强制要求美国的车辆都要装备ESP系统,主要就是处于车辆安全性的提高,我国政府也应该加大研究力度,尽早的让国产的许多车辆安装上,对于降低交通事故发生率有重要作用。
参考文献
[1]徐涛 ESP系统的发展及应用 汽车零部件 2012.03
[2]周平君、孙大勇、王文广 汽车电子稳定系统ESP及应用研究 黑龙江交通科技 2011.09
[3]李林 基于实时平台的ESP系统性能客观评价 吉林大学 2011
[4]安丽华 汽车电子稳定性程序(ESP)控制方法及联合仿真研究 南京理工大学硕士毕业论文
[5]王宪彬 用于ESP系统的车辆状态参数软测量方法研究 吉林大学 2006
【关键词】工程机械;专业;人才培养模式
一、工程机械运用与维护专业人才的需求
1.人才数量需求。工程机械运用与维护人员的培养培训已被纳入国家“技能型紧缺人才培养培训工程”。据人才市场的有关统计印证了这一说法,近年来工程机械运用与维护技师一直位列无锡市对技能人才需求的前三名。
工程机械企业随着社会的发展如雨后春笋,每个工程机械企业都少不了维护人才、管理人才。近几年我校工程机械运用与维护专业的毕业生供不应求,早早被企业预订一空,也反映出工程机械维护人才的紧缺程度。
2.人才质量需求。当前无锡工程机械维修业的技术水平已有整体提高,并且有越来越多的大专、本科人才加入,以无锡富力达(徐工)公司为例,该企业对工程机械相关专业科班出身的大学生尤其需要,目前他们只有3名大学生,这些人才在一线维修前沿锻炼1至2年后,多数已成为企业的技术骨干。但现状依然滞后于新型工程机械带来的对维修技术的要求。
目前,先进的工程机械维修方式已从在工程机械出现了故障后再去维修,向“定期检测、强制维护、视情修理”的方向转变。此外,工程机械维修从“修旧式”向“换件式”转变。近年来,更出现了工程机械远程诊断技术。因此行业对高技能人才也产生了大量需求,提高了对工程机械修理人员的知识、技能等方面的需求。
二、工程机械运用与维护专业人才培养目标
我们对无锡市数十家工程机械检测与维修行业、企业进行了有计划的调研工作,几乎所有企业都希望学校的专业教学能注重实践能力、新设备、新技术、新工艺的培养,尽量与岗位对接,毕业就能顶岗工作或有一段短暂的工作适应期后就能适应岗位工作;约有75%以上的用人单位把就业者的职业道德和工作态度摆在了首要位置。因为工程机械维修事关驾驶员的生命安全和经济利益,所以工程机械维修人才具有良好的职业道德是确保维修质量的首要因素。工程机械人才在技术等级上有高低之分,但在服务意识、职业道德方面的要求上基本相同。
综合上述的考虑,我们将工程机械运用与维护专业的培养目标定位为:培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向工程机械维修服务公司,从事工程机械驾驶、检测、维修、技术服务技能及管理技术工作的高级技能型专门人才。
三、建立“产学研一体化”人才培养模式
1.政府的引导和支持。目前,制约学校实施产学研一体化校企深层次合作人才培养模式的关键是缺乏政府相应的制度和法规政策的引导和支持。如学生的安全问题,责任重大,一直是学校和企业最头痛的事情。工程机械行业涉及的机器设备、工作环境,安全问题尤为凸现。我国应依据中国国情,借鉴国外的先进经验,制定具有中国特色的、有利于推动产学研结合发展的一系列政策法规。可在制定相关法规时,明文规定先进企业有为教育服务的责任和义务。可出台相应的优惠政策,对积极参与产学研的企业享受一定的减免税,充分调动企业参与产学研合作教育的主动性与积极性。可设立“产学研结合基金”等,引导和鼓励学校进行产学研合作,调动学校的积极性和主动性;通过制定和实施“双师型”教师职称评聘制度,调动广大教师的积极性;通过全面推行劳动就业准入制度和职业资格证书制度,调动广大学生参与合作的积极性。
2.加强学校自身建设。产学研结合是创新性技术和产业的结合,不是中低技术和产业相结合,对学校提出了更高的要求。学校应该改变重教不重研的观念意识,加强教师队伍的建设,建立专业研究所,增加科研经费投入。在教师队伍建设方面,应该制定相应的制度和政策,提高教师的学历水平,鼓励教师去著名院校进修学习,具备系统的扎实的专业理论知识;培养教师的专业实践操作动手能力,要求教师下企业进行挂职锻炼;鼓励教师进行科学研究,积极申请项目课题,提高教师的科研能力。在科研方面,学校应该加大经费投入,加强硬件设施建设,设立科研基金,为教师进行科研创造良好条件,建立一支高水平的专业科研队伍,能够为企业解决生产中的技术问题及进行新产品的研发。
3.发挥企业的主动性和积极性。企业的领导应该高度重视产学研一体化人才培养模式,积极参与到人才培养方案制定的全过程。第一,企业应该提高员工的技术水平,增强自身的科研能力,培养高水平的人才。第二,企业对产学研合作应该制定配套的管理措施,这样才能使产学研合作成为一种良性循环。企业配套的管理制度和员工较高的知识技术水平保障了学生能在生产第一线的操作应用得到最有经验、最实际的指导,在操作中学习,能力水平迅速提高。对于工程机械企业,在人才短缺的现状下,更应该主动积极地参与到产学研一体化人才培养模式中,培养更多高技能创新人才,为企业服务,提升企业等级,实现三赢。
4.提高社会的参与性。产学研一体化人才培养模式的实施,除了政府、学校、企业的合作参与保障外,还需要得到社会的认可和支持。产学研一体化人才培养模式的效果如何,需要社会进行监督和评价。通过社会的评价反馈,改进和完善产学研一体化人才培养模式。
四、构建工程机械运用与维护专业工学结合课程体系
1.课程种类、门数及学时
设置0.5学年的工学结合实习项目,导致其余各类课程总学时大幅减少,如何进行文化课、专业基础课及其配套实践课程、专业课及其配套实践课程的重组与优化,成为工学结合课程体系建构需解决的首要问题。借鉴其他专业的基本经验,确立工学结合课程体系建构思路为强化专业主干课程及与岗位技能训练密切相关的课程,精简文化课及非专业主干课,以适应课程总学时大幅减少的要求。
工学结合实习项目实施期间开设2-3门非专业主干课程,既体现了工作结合学习、边工作边学习的改革思路,又能有效弥补总课程学时减少过多的不足,更好地促进工、学、教的融合。
根据以上建构思路,形成的工程机械运用与维护专业工学结合课程体系中,文化(含基本素质教育)课程12门(472学时)、专业基础课程10门(496学时)、专业课程10门(448学时)及实践课程14门(计51周);其中工余学习课程3门,分别为工学结合岗位工艺、驾驶、维修技术等;工学结合实习项目1项(25周、20学分),理论课程总学时为1416学时。
与原先建构的课程体系相比较,文化课程门数减少5门,专业基础课程门数不变,专业课程门数增加1门,理论课程总学时减少144学时。实践课程门数虽然减少1门,但总学时则增加14周,充分体现了高职课程体系注重实践的特色。
2.课程安排原则及顺序
工学结合课程体系中课程安排原则之一是突出文化课程的“普通性”功能定位。文化课程主要功能是服务于培养高职学生必需的文化知识,而为后续专业基础课或专业课学习的“基础性”服务功能只是在少数课程中才能体现,所以完全没有必要将文化课程集中在入学初的学期中。为此提出“伸长文化课教学跨度”的建构思路,将原先过度集中于第1学期内的文化课程伸长为第1-5学期,通过减少第1学期文化课学时,适当安排专业基础课及其配套实践课程的教学,实现学生入学初就进入专业知识学习及单项技能训练的目标。
课程安排原则之二是工学结合实习课程实施前完成制图测绘、发动机拆装、底盘拆装、电气连线等基本技能训练课程,为工学结合实习奠定必要的基本技能基础。工学结合实习期间开设3门工余结合课程,实现工作结合学习,边工作边学习的教改思路。
课程安排原则之三是必须确保专业核心课程教学的质量要求。工程机械运用与维护专业的核心课程为工程机械发动机构造与维修、工程机械底盘构造与维修、工程机械电器构造与维修专用周,这些课程的学时、教学要求、教学质量必须得到充分保障,并且不作为工余学习课程。
3.课程结构形态的变化
传统的三段式课程结构形态为文化课分配的学时数最多、专业基础课次之、专业课则最少,呈“三角”形格局。三类课程按文化基础课、专业基础课及专业课的顺序安排。
工程机械运用与维护专业工学结合课程体系中,文化基础课、专业基础课、专业课之间的学时大致相当,呈“目”形格局。课程安排按专业基础课程、专业主干课程的顺序安排,文化课、非机类课程在1-5学期内穿插安排。
工程机械运用与维护专业工学结合课程体系建构彻底打破了三段式课程的结构形态,数控技术岗位综合技能培养的核心地位得到了真正意义上的确立。
五、开发工程机械运用与维护专业课程标准及特色教材
1.精品课程建设
学校与企业深度融合,由学校教师与企业技术人员共同组成教学团队,重点将工程机械操作与维护、工程机械液压系统故障排除等核心课程建设成为国家级或省级精品课程。
2.开发专业课程及课程标准
根据工程机械运用与维护专业人才培养方案、工学包课程体系,以工作过程为导向,以综合能力培育为中心,融入职业资格标准和国内外工程机械企业技术服务资格标准,理论与实践深度融合,建设课程标准,实现课程建设目标。课程标准的内容包括:课程性质、设计思路、课程目标、课程内容和要求、实施方法建议、评价标准、老师与教材要求、学习方法要求、课程资源等。
3.工学结合特色教材建设
配合工学包教学方案的实施,完成6个工学包内各门课程的教材建设。加强校本教材和工学结合教材建设工作,重点完成《工程机械电气系统检修》、《工程机械管理》等特色教材的编写出版工作。形式上体现融纸质、电子、网络的特色,内容上注入相关故障案例,体现“源于生产任务”特色。其中,纸质教材图文并茂包括理论教材、学习指导、实训指导书等;媒体化电子教材包括电子教案、多媒体课件、试题库、相关数据素材库等。
4.以工程机械设备等为载体设计工学单元的学习情境
将美国康明斯公司、中国徐工股份公司等企业先进的培训理念、培训资料、培训模式、教学方式引入工学单元教学中,贯穿做中学、学中做的理念,创新工程机械运用与维护专业教学体系,制定一套完整、合理、有效的工学结合教学方案。以压路机、装载机、挖掘机和推土机等设备、故障现象或要完成的工作任务为载体,以设备操作流程、故障检测、修理过程、工程任务等工作过程为主线,结合职业资格标准要求,设计各工学单元的学习情境。
六、教学质量体系建设
1.校内监控
注重教学目标、教学过程和教师质量的监控。教学过程的监控又是整个校内监控系统的重点,主要由教学检查、教学评估、教学督导组成。对此采取如下措施:完善青年教师培养制度,完善教学检查制度,完善学生评教制度,完善督促制度,完善实习生管理和考核制度,加入企业对实习生考核的评价份量。通过建立教学环节的质量标准和工作规范,对过程管理严格化,从而形成可持续改进的人才培养质量保障体系。
2.校外监控
由于本专业实行“产学研一体化”才培养模式,因此加强“校外”的教学监控很有必要。主要是加强校企双方的沟通,明确并落实双方管理职责。学校要求实习带队教师进行各个环节的监控管理及技术答疑,毕业论文指导教师通过网络或电话定期进行论文指导,班主任定期探访,学校相关领导要不定期督查。
参考文献:
[1]普林林.应用性人才培养模式研究与实践[M].高等教育出版社,2007.
[2]徐国庆.实践导向职业教育研究[M].上海教育出版社,2005-07.