多功能数据采集卡 (带 A/ D 、

D/ A 和 I/ O 控制通道)

传输给计算机 ,计算机 (或单片机) 经过比较计算产
生的 PWM 控制信号又经多功能数据采集卡的 I/ O
控制通道通过放大器作用于高速开关电磁阀 ,其输
出压力控制信号直接作用于恒压变量泵的恒压控制
阀 ,因此 ,可根据高速开关电磁阀输出先导压力的不
同来达到控制恒压变量泵输出压力的目的. 由于高
速开关电磁阀压力控制回路具有比例控制的功能 ,
通过简单的电液控制系统就能实现其压力的比例控
制 ,并且高速开关电磁阀本身具有数模转换的功能 ,
应用它作为接口元件 ,计算机可以直接控制恒压变
量泵的输出压力 ,实现泵输出压力的无级变化调节
来满足负载不同工况的要求.

此外 ,在国内 ,上海工业大学黄谊教授针对一台

C Y14

18 型双柱塞泵用高速开关阀位置控制系统

进行排量控制 ,通过仿真分析和实验研究 ,得到了较
好的控制效果 : 稳态误差为 0. 25 % , 调整时间为

175 s. 广西大学的周显文老师也对高速开关阀作

为先导阀的位置控制液压泵/ 液压马达变量机构进
行了研究 ,并得出结论 :由高速开关阀作先导阀与逻
辑锥阀配合构成的系统可实现大流量的比例控

制

[ 6 - 7 ]

2. 2 　汽车防抱死制动控制

在汽车防抱死制动装置 (简称 ABS) 中 ,液压调

节器主要由 1 个 2 位 3 通高速开关电磁阀、

油泵、

电

机、

单向阀和蓄油箱组成. 其工作原理如图 3 所示.

图

　汽车防抱死制动装置工作原理

当常规制动 (即 ABS 未工作) 时 ,电控制器没有

信号发出 ,高速电磁开关阀线圈无电流而阀芯不动 ,
车轮制动靠的是人踩踏板 ,并通过主缸使制动缸中
的油压增加而获得较大的制动力来实现. 然而此种
情况下 ,极会因为施加的制动力过大 ,使车轮被抱死
而导致汽车失去操纵性、

方向稳定性和发生各种危

险运动状况. 当 ABS 投入工作时、

电子控制器会根

据轮速传感器检测到的车轮转速 ,迅速计算出车轮

速度和滑移率 ,并发出相应的指令信号去控制 3 通
高速电磁开关阀的通断 ,使得制动缸快速地与蓄油
箱和主缸交替相通 ,改变制动缸油压力而达以调节
车轮制动力、

防止车轮被抱死的目的. 例如 ,当车轮

即将被抱死时 ,电子控制器迅即发出指令信号 ,使高
速电磁开关阀快速动作 ,切断制动缸与主缸的油路
而使制动缸与蓄油箱直接联通 ,因而迅速降低了制
动缸中油压力后减小车轮制动力 ,避免了车轮被抱
死. 与此同时 ,油泵也迅速启动 ,将制动缸排至蓄油
箱的液压油再输送到主缸中 ,为下一次常规制动做
好了准备. 随后 ,系统进入常规制动状态

[ 8 ]

关于液压 PWM 技术的应用在国内还不成熟 ,

除了上述应用研究之外 ,还有许多方面需要进行深
入的研究 ,如应用基于高速开关阀控制的汽车主动
悬架系统 ,通过计算机控制高速开关阀的输出油压 ,
由此控制油气缸内的油压以控制车体的振动、

应用

高速开关电磁阀控制非对称液压缸力伺服系统的研
究、

PWM 在液压系统位置控制中的应用和应用高

速开关电磁阀 PWM 技术 ,实现柴油机电控燃油喷
射的定时、

定量控制等.

参考文献

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设计

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张　云

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　施光林

钟廷修

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机

床与液压

,2001 , (2) :7 - 9.

作者简介

刘　忠 　

(1968 - ) ,

男

湖南长沙人

清华大学机械

工程学院博士后

湖南师范大学机电技术装备研究所副教授

研究方

向为工程机械设计理论及控制策略、

机电液一体化技术

・

1机械与电子2

2006 (4)