车辆与工程机械电子液压控制的发展研究

肖娟

关键词：车辆；工程机械；电子液压控制

1液压机械传动控制系统的原理及特征

1.1液压机械传动系统原理

液压机械传动的控制系统保持稳定的状态，需要其内部的液体进行辅助。一般参照活塞的大小程度，在合理的范围内对其压力进行控制，从而实现将内部液体的压力转变为能量进行传动[1]。在此过程中，该控制系统以内部液体作为传输介质。该控制系统中由三个种类的元件组成，执行元件为能量转换的首要目标，将压力转变为所需要的能量形式。执行元件中，较为重要的是液压马达和液压缸，其作用是将液压油压力转变为机械能，从而驱动负载做功。执行元件的功能性还体现在对于液体流动的速度控制上。在系统中，这是传动效率的主要影响因素。动力元件是提供系统动力的元件，保障系统的正常运行。动力元件是系统运行的基础要素，较为关键。动力元件中最为普遍的是液压泵，此泵的主要作用是将液体进行运输，将原动机的机械能转换为液压油的压力能输出，从而实现液压传动的目标[2]。第三类为辅助元件，此类元件的功能在于连接动力元件与执行元件，从而使得系统能够平稳运行。

1.2液压机械传动系统特征

液压传动的特点较多，其本身的结构构造元件重量轻且体积小，能够使其灵活地进行运用，从而完成系统的集成化要求，并使得传动机械向着小型化发展。相对于其玲珑特色，较于机械传动，功率高效则是较为实用的特点。液压传动系统稳定性较高，不会产生过载风险[3]。因其系统中存在溢流阀能够起到保护作用，当其压力超过设定荷载压力，便会将液压油传回油箱，使得液压传动系统不会存在过载现象。其稳定性还体现在能够保证系统温度在合理范围。液压传动的液体在通常情况下会选用液压油作为传动介质，从而将系统运行产生的热量进行分散传递，达成降低系统温度的目标。液压油可以对元件进行润滑作用，从而使得传动设备可以稳定运转。液压传动系统还存在自动化程度较高的特点。在液压传动系统中对速度的转换控制，也相较更为简单，只需通过流量阀的流量调整进行调节，便能对速度进行控制。其后进行机械传动与液压的功率并联，能够达成机械传动的高效与液压传动的可控调速进行技术交互，进而达到无级调速的目标。

2发动机与电子液压控制系统的结合

在过去传统的机械与液力机械在传动过程中，主要借助多挡变速器设备，并利用发动机的功率功能，使其在宽度的速度与负荷范围内，促进燃油经济性提升。这就需要司机及时更换挡位，才能加以实现[4]。如今主要运用调节中心距离的方法，通过齿形带的传动机制，将其变速处理，但是由于传动调节的范围比较小，设备装置较大，造成反拖制动能力减弱。而利用液压传动机制，要加以必要的辅助控制装置设备，将其成为理想型的传动设备装置，使其发动机的转速效果与输出能力的负荷发生变化，而它并不需要司机进行换挡或踩油门的实践操作，就可以使其传动效率得到明显升高。将其与液压传动设备进行比较，液力机械的传动设备在一定程度上可以借助发动机自有的优势特点，使曲线工作的范围逐渐扩大，提高反拖能力效果。

通过详细地分析内燃机的负荷特征、燃油消耗特征以及万有特征，可以得出电子液压传动设备与发动机进行结合匹配时，通常都会出现2种情况，即恒功率输出情况、功率输出情况。恒功率输出情况可以借助控制设备将工作点进行有效匹配，并在额定功率在最大转矩限制时，额定转矩的耗油率就会在一定程度上降低；功率输出主要电子液压控制设备为主，对发动机进行控制，并将其保持在最佳经济性作业期间内，使发动机的输出率呈现出曲线形态，在曲线上能够找出油门对应点，将输出率与耗油率控制在最小范围。经过发动机的万有特征，将这条曲线的等功率求出，并将其合理控制在ECU装置设备中。结合匹配的主要目的就是为了通过更改发动机的油门，对发动机的转速进行有效调节，结合电子液压控制系统的负荷液压压力将泵排量求出，通过控制泵的变量将泵的输出排量进行追踪处理，从而得出最佳排量值，使发动机的输出与转速保持一致。从使用周期的层面加以分析，马达在最高范围内可以将工作的时间控制在2%之内，其中负荷的平均压力值通常情况下都小于工作压力的50%～65%之间。从高传动效率的层面分析，通常元件的转速与压力、排量等在标准区域内，就能使液压传动设备的效率达到最大化，进入高效区间。

在液压元件的使用中，转速作为元件的排量数与压力数的函数值，当压力逐渐减少时或者排量数变小时，这时许用的工作转速就会提升。当元件的额定转速达到最高转速的状态下，必须要通过降低排量值或者减少压力值的方式，确保其工作正常运转。在参数匹配过程中，通常情况下，将大排量最高运转速与发动机的最高运转速进行相互匹配。其中最小的排量在最高的转速工作状态下，将其与工程机械机构的最高转速进行有效匹配，且最小的排量值控制在91%～95%之间。

当车辆与工程机械的发动机与液压传动设备以及负荷间的相互配比需要下面2个过程加以保障，才能使其在正常的工作状态下。其一，在负荷力与速度范围之内，选择最佳契合点，从而明确发动机、分动器、液压泵的额定参数数值。其二，在运行过程中，要结合实际的负荷状况，明确液压元件的正常工作方式（变量特点）与调节参数数值（发动机节流阀开度数值，泵与马达设备的排量值），对其进行闭环调节，确保发动机与液压传动设备以及负荷系统都处于最佳的工作状态。只有在这个基础上，才能使车辆与工程机械保持在同一水平上。

3车辆与工程机械电子液压的信息控制

如今大规模工程机械主要以子系统分散布置的方式，将其所承担的工作任务进行分摊。运用过去传统的杆系与轮系的方式，想要实现子系统间的运动综合与传递是难以完成的。此外，机械方式还具有无法实现综合特征、布局设计困难等不足之处。由此可以得出，液压传动系统相比于液力传动系统的工作范围、匹配性更强一些。借助专业的检测发动机设备，对其转速、节流阀程度以及马达转速、车辆的排量等相关数据，根据相关的标准规定，对运行方式与计算调节形式进行选择，实现发动机与液压传统设备的完美结合。

结束语：

在车辆与工程机械中，液压传动系统的重要价值和作用是不容忽视的。合理使用电子液压控制技术手段不仅为车辆与工程机械行业带来新的发展契机，还能促进车辆与工程机械行业的协调发展，我国电子液压控制技术水平不断提升，带给了人们更加便捷的出行和生活条件。

参考文献：

[1]刘晓利,张军朋.基于液压传动的原理自制三种创新教具[J].物理教学探讨,2018,36(11):53-55.

[2]许春烨.流体传动及控制技术探究[J].四川水泥,2018(10):66.

[3]许午,曾一峰.机械设计制造中液压机械控制系统的应用解析[J].南方农机,2018,49(19):189.

[4]蒋祖信.液压传动技术在机械制造中的运用探讨[J].中国设备工程,2017(24):216-217.