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2007-08-17 02:58:38

从上海Bauma展看电器控制在工程机械上的应用
２００４年（上海）Ｂａｕｍａ展示会于１１月１６日至１９日在上海新国际展览中心举行。本人参观的重点是了解国内外装载机电器系统，特别是查找我们与国际知名企业间产品差距。
一、国际知名企业装载机电器状况
电器系统配制已由多个单独仪表检测、继电器、开关控制向以微电子技术为核心、采用现场总线控制，向智能化方向发展。装载机内部一般都装有多个智能型控制器，分别实现工作装置的电液比例控制，电控变速器控制、故障检测与诊断等功能的控制。多个控制器之间相互通讯，信息共享。有故障预警、故障诊断功能，通过故障代码或报警指示灯告知操作人员，进行及时准确处理。传感器、开关、灯具、蓄电池都是选用国际名牌或自己独家生产，长久的可靠性及简便的维修性，使其极具有竞争力。线束全部采用密封插接件，有效防油、防水、防外部异物短路，可靠性高。
以卡特９８０Ｇ系列ＩＩ轮式装载机为例
·电控发动机
发动机是６缸涡轮增压和后冷却式３４０６Ｅ电子单元喷油器（ＥＵＩ）。ＥＵＩ是一种无需调节、高压直接喷射式燃油系统，采用电子方式监控驾驶员和传感器的输入，与ＡＤＥＭＩＩＩ电子模块和整机监控系统（ＣＭＳ）一起控制发动机工作，如喷油正时、喷油量、喷油延续时间、喷油压力等。ＡＤＥＭＩＩＩ还提供海拔高度自动补偿、冷态模式启动策略和机油压力与冷却液报警，可在所有作业条件下均能获得精确的发动机转速控制、优越的冷启动效果、低烟雾和低徘放。ＣＭＳ监控发动机关键系统运行状况，当出现下列６种临界条件时，自动降低发动机的额定功率，保护发动机：
１．冷却液温度过高
２?进气温度过高
３?发动机机油压力过低
４．燃油压力过高
５?燃油压力过低
６?发动机超速
·电控变速器
变速控制换档已由ＥＧＳ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＧｅａｒ，Ｓｅｌｅｃｔｏｒ）半自动换档到ＡＰＣ（ＡｄｖａｎｃｅＰｒｏｇｒａｍＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）全自动变速换档。其通过预设的车速及负荷情况来实现了自动变速换档，提高车辆的操纵性能，使操作者将主要精力集中于作业，而不是濒繁的换档。并可避免发动机高速时的变速及换档冲击。同时，兼有故障自诊断及强制降档功能。
·电液比例控制系统
操纵装置由两个轴式手柄组成，提供了精确的指尖控制。电子传感器和液压系统将手柄位置与动臂及铲斗的速度和位置精确地匹配。根据输入和输出，用ＣＭＳ来控制电液系统，以监控举升位置、驾驶员的命令。借助电液系统，可在驾驶室内调整举升、下降和铲斗自动定位装置能缩短循环时间。由于提供可重复、可自由设定的停止位置，极大减少了目测定位的需要，降低劳动强度提高效率。
·故障检测与诊断
１．对整机电气系统、制动系统、传动系统及动力系统等的主要运行参数进行实时监测、分析，并按预先设定的报警级别实现声光电四个等级报警，同时产生相应的故障代码，为维修、保养提供依据。
第１级报警通过警示指示灯闪亮使驾驶员了解机器状态。该项报警表明一个系统需要驾驶员加以注意，要求做出技术变化。
第２级报警要求改变机器的操作以降低一个或多个系统中过高的温度。
第２一Ｓ级报警发出恒定的报警声响，表明第２级报警中的一个或多个系统正处于严重状态。需要立即采取改正措施以防止机器损坏。
第３级报警动作报警器鸣响、警示指示灯和动作灯闪亮，提示驾驶员要立即关掉机器，以防止一个系统或整台机器损坏。
２．对整机行驶或设备造成安全威胁的关键参数实时监控，当出现危险信号时，能自动切断动力，或制动抱死，或使发动机自动熄火。
３．对整机各主要零部件运行参数、故障情况自动记录，便于对系统的故障情况进行分析、统计。
·节能功能
自动控制不断变化的风扇转速，以适应机器对冷却的不同需求。如：控制系统对发动机冷却液、变速箱油温、液压油温和进气歧管的温度进行连续监控，综合这些信息用来控制风扇转速使之保持在需要的水平，以保持正常的系统温度。冷却器工作正常时可降低燃油消耗。
二、国内装载机电器状况
国内同行电器系统配置还基本上停留在以多个简单仪表组合为特征的常规电器。部分产品有电子监控功能，但由于国内电液技术、自动变速技术落后国际，这部分全靠进口，造成控制水平跟不上国际水平，只能实现简单的显示、报警控制功能。对一些比较复杂控制、算法的控制只能靠进口或引进。对于开关、灯具、线束、仪表、传感器使用的都是国产产品，技术、质量等级相差不大，只是在布局、数量上有差别。有部分单位参展产品使用了进口仪表、开关、灯具，它们无论从外观，还是可靠性上都超过了国产件，但造成制造成本翻番。
三、差距和感想
差距主要体现在装载机控制系统的先进性。象ＣＡＴ、小松等公司在结合自己装载机特点的基础上，充分利用当代先进的微电子技术成果，都开发出了自己的控制器，并形成系列化、模块化。在智能控制器与控制系统上，它们已将传感技术、自动控制技术、网络技术、现场总线技术广泛地应用于产品，自动化水平高。先进的计算机控制技术大大提高了工程机械的附加值。
虽然我们在国内领先，但赶超国际知名品牌，特别是ＣＡＴ、小松，我们还有很长一段路要走。国外工程机械控制技术经过数十年的发展，已相当成熟，部分公司都有自己的专有技术、技术。国内同行在这方面还刚刚起步，在部分领域还是一片空白。国内企业如果想快速追赶，必须加大以下几个方面的工作力度：
１．加大控制技术开发研究力度，针对迫切急需提升的控制技术，选准研究方向，要有详细研究计划、考核计划，不能贪大求全，盲目追求一些所谓的先进技术，但在工程机械上用处不大的技术。控制技术项目可操作性要强，要能迅速在产品上应用，转化为效益，提高工程机械的附加值。
２?加大国际交流、合作，实行拿来主义，通过“短、频、快”紧随国际工程机械控制技术先进潮流。
３?加强现在先进的控制技术知识培训。一流的技术需要一流的人才做支撑。电子技术日新月异，需要不断学习充电，只有我们自己掌握了关键技术，才能称之为专有技术。

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