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5.2.2 电子控制系统工作过程
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挖掘机电子控制系统的控制过程一般可归纳为三个步骤：
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第一步：实时数据采集。对答传感器的瞬时值实时采集、转换并输入ECU。
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第二步：实时决策。ECU对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已确定的控制规律，计算决定下一步的控制过程策略。
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第三步：实时控制。根据决策，适时地对执行器发出控制信号。
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以上过程不断重复，使整个控制系统能按照一定的动态品质指标工作。此外，挖掘机电子控制系统还应该能对被控参数和设备本身可能出现的异常状态进行及时监督和处理。挖掘机电子控制系统的上述三个步骤对计算机来讲实际上只是执行算术、逻辑运算和输入、输出操作。
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所谓的“实时”，是指信号的输入、计算和输出都在一定的时间范围内完成。也就是说，ECU对输入的信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内做出反应或控制。实时时间的长短随控制对象的不同而不同，对于挖掘机电子控制系统，因为控制对象是一个快速变化对象，因此要求实时时间很短，一般为毫秒级。
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5.2.3 挖掘机电子控制系统的特征
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挖掘机电子控制系统的特征主要表现为目的性、相关性、层次性和随机性4个方面。
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（1）目的性
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挖掘机电子控制系统的目的是解决与挖掘机性能相关的问题，而这些问题仅依靠通常的机械系统是难以解决的。例如ABS是为了保证挖掘机行驶时的安全性；悬架控制用来改善挖掘机的平顺性、操纵性和稳定性；而动力转向的目的是为了改善停车或低速行驶时的转向力以及保证在高速行驶时的路感。
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具体而言，挖掘机电子控制系统主要是为了改善如下一些基本功能：
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①改善乘坐舒适性。良好的乘坐舒适性应该是挖掘机在任何路面行驶时，无论法向运动还是侧向运动，颠簸和冲击都较小，理想的情况是希望获得像乘坐喷气式客机在天空飞行一样舒适的效果。
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②挖掘机行驶时的姿态控制。控制挖掘机在转向、制动和加速时的侧倾、纵倾等运动，以保证驾驶员有最舒适的挖掘机水平位置。
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③保证有高的操纵性和稳定性。依靠电子控制系统，挖掘机能对驾驶员的操纵及时而正确地给予响应，无论在何种速度下都能保证挖掘机的操纵性和稳定性。此外，挖掘机应不受侧向风或路面不平度的干扰。
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④提高行驶能力极限。挖掘机电子控制系统应在任何路面和任何行驶工况下都能实现最大的轮胎与路面间的牵引力。
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⑤自适应操纵系统。当作用在挖掘机上的惯性力超过轮胎与路面间的牵引力极限时，控制系统应能自动地给予转向、制动和加速，以避免挖掘机进入危险状态。
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（2）相关性
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挖掘机上各种电子控制系统往往是相互关联的，如果不考虑这种相关性，任何控制系统都会出现非所预期的结果。例如挖掘机上的主动悬架，如果不考虑防滑制动系统的行为，就有可能在紧急制动时导致挖掘机的上下起伏和纵向摇摆。这是因为主动悬架对防滑制动系统的波动产生的响应。又如主动悬架可以减小挖掘机侧倾，可是却破坏了四轮转向系统（4WS）的横摆响应。与此同时，若依靠4WS改善横摆响应，则主动悬架的侧倾收敛效果将减弱。
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（3）层次性
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挖掘机电子控制系统是有层次的，一般可以分成三个层次，如图5-15所示。第一层次是挖掘机综合控制系统。第二层次是各个子系统，如原动力控制、回转控制、行走控制系统等。而控制系统对发动机控制系统燃料和空气供给系统的控制等则属于第三层次。如将人-车-环境控制系统看作一个单独的控制层次，这样就成了4个层次。
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