车辆与工程机械电子液压控制的发展

朱军 盖玉斌

摘 要：在时代的发展过程中，科学技术的有效提升极大地促进了工程建设领域的发展。本文详细阐述了车辆与工程机械电子液压控制在新时代背景下的发展状态，并提出了全新的实现功率传输以及运动控制的有效方式，可能会对提升工程建设领域的发展做出一定的贡献。

关键词：工程机械;电子液压控制;发展趋势

车辆与工程机械主要是以内燃机作为内在驱动力，并在液压传动优势作用结合中逐渐提升了其优势地位。车辆与工程机械电子液压系统在实际操作过程中主要是由行走装置、作业装置以及操纵装置等几部分液压系统所组成，而每一个液压系统又是由不同的小系统所构成。因此，工程机械液压系统实际上就是由一个或多个泵组成、具有压力与流量相吻合的作业能力以及能够先导操纵功能的液压系统。车辆与工程机械电子液压控制在新时代背景下所取得的成绩主要分为以下几部分，首先是由电液比例逐渐向量泵、多路电液控制阀发展，组成的负载敏感液压系统等已经在相关领域内获得了较大的发展。其次，创新了防滑驱动、恒功率调节等专用电子控制的单元模块，除此之外，西方发达国家也生产了有针对性的工程机械电子液压控制并且能够直接对CAN总线上控制模块进行控制。另外，一部分控制模块中还有涵盖了很多能够对多路电液比例阀进行有效控制的PWM恒流驱动单元。最后是神经元网络以及一系列方针技术等在车用发动机中得到了广泛的应用，并取得了较为明显的效果。

1 发动机与液压系统的匹配

工程机械和车辆设计的过程中最为主要的问题便是如何将发动机、传动系统与外部负荷之间进行有效结合。一般来说，机械和液力机械转动在实际运用的过程中主要是借助多挡位变速器的切换或燃油供给来加强机械适应宽广的速度，并采取有效的方式提升车辆发动机的运动效率以此来保障动作的可靠性和安全性。但是在此过程中较为困难的便是司机在行驶过程中需要结合实际情况对档位进行恰当的变化。但是这种方式常常会受到外在因素的影响而出现问题。采用中心距可调节的齿型带传动装置虽然能够让车辆在行驶的过程中实现无级变速，但是其缺陷在于传动比调节的适用范围相对较为狭小，并且装置占据的面积相对较大，并且无法有效实现反制动效果。而采用液压传动，并设置相应的控制装置，能够在车辆内部实现较为合理的传动布置，让车辆的发动机能够较为迅速地适应外负荷产生的变化，并且在实际操作过程中并不需要司机进行换挡以及加油等一系列操作，传动效率远超从前。液压机械传动装置在实际操作的过程中还能充分发挥发动机特性曲线的优势和作用，适用范围更广，作业能力更强。

2 探究车辆与工程机械电子液压控制优化措施

2.1 发动机的运行工况选择

通过对内燃机的负荷特性、燃油消耗特性等进行有效的分析与考量，液压传动装置与发动机匹配时通常会出现两种工况，一种是恒功率输出;在操作中主要是借助控制装置将作业动作与额定功率进行匹配;另外一种是变功率输出。在操作中主要是让发动机以最经济的运行轨迹进行运动，发动起的输出是一条曲线，曲线上每一个点都会与油门中对应的位置进行匹配，保障输出的耗油率相对较小。该曲线主要是由车辆发动机的万有特性曲线和等功率曲线进行有效的控制，一般预先存在控制装置的ECU内。其任务主要是对发动机的油门进行相应的改变，并将发动机的转速调整至规范的范围，并根据液压系统的负荷压力求出泵的希望排量，将控制泵的希望排放量进行有效的控制，保障发动机的输出扭矩、功率、转速等处于合理范围。

2.2 液压传动装置的参数选择与匹配

从使用年限角度分析，泵在最高压力下的使用时间应当控制在2%以内，平均负荷对应的平均压力应当小于最高工作压力的一半。若是产品样本中元件并未明确标注其使用效率以及使用年限等基本信息，一般情况下，可以将额定压力的85%左右设定为平均压力。从车辆的传动效率角度分析，通常情况下元件的转速以及压力等指标应当保持在合理的范围之内，并控制液压传动装置的效率为最佳。液压元件的工作转速主要是元件的排量以及压力的函数，当车辆元件压力降低时，应当结合实际情况将许用工作转速调高。当元件的转速在额定值与最高值之间时，应当结合车辆的运行情况将压力和排量进行适当降低。同时，在匹配泵的参数时，通常情况下会将全排量最高转速与发动机的最高转速保持一致性。

3 车辆与工程机械液压系统的计算机控制

传动系统与操纵系统是构成车辆与工程机械的重要元素，在实际操作中由于大型工程机械设备会承担较多的工作量，因此该机械中的系统在设置时处于分散的状态，针对此种状况，原有的基于杆系和轮系的机械综合方式无法将各个系统之间的运行与传递等功能进行有效的控制。除此之外，此种方式对于实现希望的综合特性机构设计和布置等方面也存在一定的难度。但是随着时代的发展，越来越多先进的科学技术应用其中，采用基于网络的控制技术能够有效地将机械传动与操纵系统的运动控制結合在一起，全面提升控制效果。此外，还需要找到优化传动和操纵系统运动控制与综合的新方法。根据上文中传统控制方法中存在的突出问题，应当充分考虑和分析液压传动、电传动等系统在传递动力和控制等方面的优势和作用，或能够有效实现车辆与工程机械运动控制的效果。具体分析如下：首先是从工作量以及结构布置等角度进行分析，将工作子系统进行合理的分布与设置;其次是采用功率介质传输动力;最后是借助现场总线控制系统对车辆与工程机械的模式和子系统进行有效的管理和控制。

4 结束语

综上所述，液压传动装置的设计能够有效扩大车辆的适用范围并提升其工作性能，通过对发动机转速、排量以及泵的工作压力等参数信息进行综合分析与考虑，并且结合运行模式对各个参数进行有效的调节与控制，才能实现发动机、液压传动装置与负荷之间处于最佳的匹配状态。

参考文献：

[1]马鹏跃.车辆工程专业应用型人才培养体系的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（28）：5040-5041.

[2]李运华，张磊，袁海文等.车辆与工程机械电子液压控制的发展[J].汽车工程，2003，25（03）：215-218，231.

作者简介：朱军（1983-），男，辽宁丹东人，本科，助理工程师，研究方向：汽车改装、专用车制造、机械、汽车电子。