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摘要:我國經濟的快速發展以及科技力量的日新月異，使我國的車輛與工程機械電子液壓控制技術逐漸成熟，從而被社會各行各界所使用。但從目前來看，該技術的使用仍存在一些缺陷，需要不斷加強其應用效果。本文對液壓控制技術進行簡單介紹，通過分析發動機與電子液壓控制系統結合中的關鍵，對機械電子液壓控制技術的應用進行探討并作出展望，以期為相關工作人員提供幫助。

關鍵詞:車輛與工程機械；電子液壓控制；計算機技術；應用分析

0引言

由于社會主義市場經濟的蓬勃發展以及當前我國基礎設施工程數量不斷增大，施工機械的運用也越來越普遍。目前中國施工機械行業規模已排名全球第二，并成為了僅次于美國的世界機械工業強國。而液壓控制系統，由于傳動效率高、穩定性較好和可以進行無極調壓等優勢，在中國施工機械行業的運用越來越普遍。但由于液壓元件特性，以及油液清潔度差等各種因素的共同作用，在施工機械設備作業過程中液壓控制系統經常會出現故障，特別當主油泵發生故障情況時，往往會造成液壓控制系統無法工作。為此，在液壓系統油道中特別設計了液壓緊急動力單元，當主泵出現故障時可以對工作設備實施緊急撤收，可便于設備的及時轉移修理。

1液壓控制技術

1.1概念

電子液壓控制作為汽車和工程機械開發中一項技術，具有重要的作用。該技術主要由電子控制和液壓傳動技術二個方面內容所構成，兩者相互促進和發展。首先，電子控制技術的應用是建立在電力基礎上的，首先利用電動機發力，而后再通過液泵機完成其機械能到壓力的轉換，從而實現高效率運行。然后，工作人員對閥門實施合理的控制，從而完成了對液壓油實際流動方向的正確把控，在這一過程中，隨著液壓油實際流動的方向不同液壓缸就會產生不同的動作，從而進行了不同的工作。

1.2特點

電子液壓控制技術在車輛以及工程機械發展過程中的應用，具有其獨特的特點。首先，電子液壓控制技術可以在極小的空間范圍內實現大功率的作業，同時聯合多個機械共同展開操作，有效地實現了對設備的遠程操控。其次，電子液壓控制器在實際的應用過程中需要發動機進行發電，有效地提高了對能源的利用效率，而且它的使用沒有過于復雜的條件限制，可以在大多數環境中實現持續平穩的運行，這就保證了其工作運行的安全性和穩定性，提高了其工作效率。另一方面，電子液壓控制技術中液壓元件可以實現標準化和自動化的控制，具有節能環保的特點，在使用過程中不會出現嚴重的環境污染情況，是保護環境的一個重要舉措，在某種程度上推動了環境的可持續性健康發展。

2發動機與電子液壓控制系統的結合

在本世紀初期，我國絕大部分發動機的工作原理是通過多個檔位的變速箱對轉速進行控制，完成能量的轉換，其優點在于保證燃料的充分燃燒，提高燃料的利用率。但與之相應的，駕駛員必須及時改變變速箱的擋位，使轉速適應工作需要，才能完成工作。隨著發動機技術的更新換代，傳動技術有了進一步的升級，許多發動機開始通過調整中央距離系數的方式來控制發動機的出力。但同樣的，該技術也存在一定缺陷，因傳動系統調整的中心區域間距較小，影響了機器的制動效率。而將電子液壓控制系統與發動機相結合，利用液壓傳動機理，可以明顯解決該問題，使發動機的控制效率和對輸送能量的負荷發生了變化，減少了駕駛員的操作頻率以及操作難度的同時提高傳動效率。電子液壓控制系統與傳統液壓傳動裝置不同的是，前者可以充分發揮發動機的特性，增強機械的反拖能力。此外，通過分析內燃機的工作狀態可知，將電子液壓控制系統與發動機相結合，可以得到兩種工作狀態。一種是功率不變的輸出，這種輸出模式中，當額定功率在最大扭矩限制內時，額定扭矩的最大耗油量也會在一定程度上減小；另一種是輸出可變的模式，這種模式下主要以電子液壓控制裝置為主，對發電機加以適當控制，并使之維持在最經濟性作業時間內，使發電機的輸出值保持曲線形狀，從曲線方向上也可以找到油門的對應點，從而使輸出率和耗油量都限制在最小范圍內。綜合調整的最主要目的是在于根據改變發動機的油門，對發電機的速度做出合理調整，同時根據電子液壓控制器的最大負荷液壓壓力將泵排量求出，并根據控制油泵的變量將油泵的輸出排量進行追蹤處理，以便得到最終排量數值，使發電機的輸出功率和速度保持一致。從高傳動效能的層面分析，通常將元件的速度與氣壓、排量等在標準范圍內，就可以將液壓傳動裝置的效能實現最佳，從而進入最高效率區間。在液壓元器件的實際應用中，工作速度成為元器件的最大排量數和最大氣壓數的函式值，在氣壓逐步降低時或是最大排量數變小時，這時許用的工作速度也會增加。在元器件的最高速度超過最大轉速的狀態下，就一定要采取減少排量數或是降低最大氣壓數的方法，以保證其工作順利運行。在技術參數搭配過程中，在一般情況下，將大排量最快運行速與發電機的最大運轉速加以合理相互搭配。將這些很小的排量值在以最大的速度工作狀況下，將其與建筑或機械機構的最大速度加以合理搭配，且將很小的排量值限制在百分之九十一~百分之九十五左右。

3車輛與工程機械電子液壓控制技術的應用

3.1實現自動化控制

隨著汽車工業及工程機械發展規模的不斷擴大，對電氣及液壓控制提出了更高的技術需求。通過將液壓控制與電氣技術加以有效的組合，進而運用電氣技術的應用達到了控制液壓系統的目的。通過采用這些方法，能夠有效的改善了汽車和施工機器中電氣設備使用性能和效率的改善，從而改善了各種能源在汽車和施工計算中的效率，從而改善了其在汽車和施工機器中應用的安全和運行穩定性。比如，以工程挖掘機為例。通過使用電子技術對液壓進行控制系統，可以有效的減小其運行復雜度，提高運行的靈活性和簡潔性，同時能夠結合實際狀況對參數做出有效調節，從而提高了挖掘效率的提高程度。就目前情況而言，由于當前的科技水平已有了一種新的發展趨勢，而電子技術也正逐步削弱著其在液壓系統控制上的力度，從而形成了通過變電比控制系統液壓的新概念。靈活的使用電液比能夠更有效地改善汽車和工程機械的穩定性，使控制系統呈現出更為靈活的特性，從而達到更靈活的效果。然后，通過加強對動態采集液壓泵壓力參數及其流動參數的收集工作，并把所收集的信息傳遞至控制中心，而控制中心將會在的基礎上進行相對應的分析與評估，并制定相應的控制指令，從而實現了系統智能化控制效果，減少人為操作不當帶來的影響，進一步減少了機器的損耗，延長了機器的使用壽命，為企業帶來更大的效益。圖1是以單片機作為控制核心的一種自動該控制器，通過多個模塊之間的相互配合，可以在車輛原地轉向或低速轉向時，滿足低速轉向輕便性的要求；當車輛高速轉向時，又滿足高速時的操縱穩定性要求，在緊急轉向時，保證轉向的響應性。

3.2實現發動機與液壓系統的匹配

在進行汽車和工程機械設計工作時最重要的問題就是實現發電機與傳動系統及其外部載荷之間的最優化配合問題。由于以往在該領域中所采用的機械和液力機械傳動方式大部分都是通過切換各檔位變速器機構的傳動比提高機器對載荷變動范圍及其寬廣速度的適應性，同時增加發電機輸出功率，以達到燃料成本的合理下降，該部分的難點是駕駛員必須選取恰當的時間實現檔位的轉換。雖然采用了可調解中心距的齒型帶傳動裝置也可以實現無級式變速器的效果，但實際上由于齒輪比調整范圍仍有一定局限，該裝置在工作容積上變化很大，從而很難形成反拖制動的能力。通過相應的控制裝置及輔助液壓傳動機構能達到對傳動系統設備的有效優化，從而提高了發動機輸出轉矩和控制機構對外載荷改變的適應能力，該設備也不再對操作者有很大的影響，能達到對傳動系統效率的高效改善。

3.3實現智能化控制

智能化控制技術與傳統控制技術也有一定的差別，智能化控制技術是在傳統智能化控制技術基礎上所產生的一個更加較為理想的控制技術方法。智能管理在汽車和機械中的運用能夠實現公司長期穩定的運營，提高企業使用壽命和年限，降低其在施工過程中出現故障的概率。其次，在使用自動化控制系統的過程當中，首先必須提前構建起一個科學合理的施工機械設備數據庫，并在這個數據庫內錄入最優的工程機械液壓控制系統模塊，最后再把傳感器配置到施工機械設備當中，方便其采集各種數據參數。最后，再將數據庫中的最優模型與采集的實測數據二者加以比較，從而進行對工程機械與液壓控制系統的智能控制。通過實現智能化控制，可以極大的提高各種機器的靈敏度，使電子液壓控制技術得以更好的應用。圖2為汽車中EHPS液壓助力轉向系統，通過電子液壓系統的使用，可以使不同速度行駛的汽車獲得良好的轉向控制，傳動效率也超過了60%，極大的增加了汽車的可靠性。

3.4實現信息化控制

從目前的情況來看，大型機械的施工作業一般是將總的施工任務分成各小項，逐項完成。在這一過程中就可看出，液壓傳動系統相對于傳統液力傳動系的實際工作范圍、配合性能更要強一點。但值得注意的是，將該技術應用于發動機中，必須對發動機運行過程中的各類數據（如轉速，閥門開度等）進行良好的收集，并作出分析。從而可以通過設定好的調節程序，對實際工作方式進行調整，在滿足實際工作需要的同時實現發動機和液壓傳統裝置的完美組合。

3.5實現節能化控制

電子液壓控制技術是車輛與工程機械發展過程中最重要的技術，具有節能環保的優勢，取得了眾多的突破。應該來說，節能環保這個特性已形成是其未來發展趨勢的一種主要趨向，為了更好實現其節能環保的特性，可使用液體甚至是生物潤滑油取代液壓系統，降低機械驅動方面的過度消耗，增加產品應用年限。其次，為達到液壓控制系統的節電特征，可通過液力透平設備對所消耗的電能加以再利用，從而進一步提高了電能的再利用效果。不過，就目前情況而言，中國對液力透平技術方面的研究成果仍亟待更進一步的提升，因此未來仍有必要加大研究。

3.6實現規范化控制

首先，在從事機械工程作業時，各種動作都必須盡可能做到簡單和緩柔順。機械工程技術人員必須時刻按照設備執行標準和規定每一作業，以降低設備的操作壓力，降低勞動強度較大的機器作業，以降低液壓機器發生故障的頻次，以提高機器液壓裝置的使用時長，同時也降低了相應的保養費用。另外還必須重視在機器操作中產生的氣濁噪音問題，在發生氣濁噪音的時候第一時刻就要對機器的所有部件予以檢查修理，待故障解決之后再接著使用。第二次，在從事機械作業時，還必須保證適當的機械液壓系統工作溫度，一般最合適的主機工作溫度應該在室溫~六十攝氏度左右。因為，一旦液壓控制系統的工作溫度過高，就會使潤滑油的黏度減小，潤滑量也降低，這樣就增大了主機內部各元件間的磨擦力，使主機容易磨蝕，危害主機的運行。為降低油溫過高狀況的發生，就必須隨時注意散熱器采暖的工作效果，以降低變質油品對散熱器采暖的危害，并確保散熱器采暖工作能順利作業。在氣溫變化較大的時節，也要注意選擇適當的工作時機，以降低高溫作業，并確保主機在合適的工作溫度下正常展開工作。

3.7應用于制動系統中

近年來，國外的研發人員也開始將全液壓剎車控制系統運用到參與實際作業的工程用機械汽車當中，因為相比于傳統的剎車控制系統來說，該系統在體積差別不大或者更小的狀況下，可以帶來更大的制動力矩、更高的剎車壓力和更為靈敏的剎車感受。而且，由于液壓管路作為全部封閉的電路，所以在制動過程中基本上沒有對周邊壞境產生污染物，因而具備了卓越的環境特性。圖3為全液壓剎車控制系統示意圖，它將串聯主缸（TMC）、制動助力器、控制系統（制動防抱死系統（ABS）和電子穩定控制系統（ESC））整合成為一個結構緊湊、重量輕的制動模塊。并且可以在150毫秒（車輪鎖定時間）的時間里建立起制動壓。

4車輛與工程機械電子液壓控制技術的發展趨勢

近些年來中國國內汽車以及工程機械工業達到了高速發展階段，在該歷史背景下，液壓控制技術達到了同電氣技術的有效融合，從而借助電氣技術的有效運用實現了控制液壓系統的目的。該方法能夠切實改善汽車與施工機械的各項特性及其效率，并且還可以進一步提高各種能量在汽車與施工機械設備中的效率，對在其使用過程中汽車與施工機械設備的安全和穩定性具有很大的保護意義。以工程挖掘機為例，通過利用電子技術進行對其的液壓控制系統，可以很大程度減少在機械作業方面的困難度，使工程挖掘機的工作效率得以有效提高。但由于現如今的我國科學技術水平已經進入嶄新的發展階段，而電氣技術又在多路閥施工機械的沖擊下，正逐步削弱它在液壓系統控制上的力度，正是基于此，中國便形成了通過電液比控液壓系統的新理念。靈活地利用電液比，既可提高汽車和工程機械的安全和穩定性，也可使控制系統呈現出更為敏捷的特性，以達到遠程的監控效果。加強了動態地采集液壓泵壓力參數和水流參數等數據的收集工作，并將其及時向控制中心傳送，以后自動化中心就會在數據信息的基礎上進行適當的數據分析和評估，從而進行適當的控制指令，這樣就對智能化管理有了促進作用，也能夠在很大程度降低對人工的工作壓力。

5結束語

綜上所述，液壓控制不但是在中國工程機械發展中起到了舉足輕重的作用，還帶動相關產業的快速發展。所以，對國內建筑機械制造廠家而言，想要提高建筑機械設備產品質量，一定要不斷創新現有的制造技術，積極運用液壓控制，這對于提升建筑機械設備產品質量以及使用性能等都具有很大的積極意義。

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作者:趙儉 單位:甘肅鋼鐵職業技術學院