作业执行机构的液压控制系统及其控制方法和作业机械与流程

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种作业执行机构的液压控制系统及其控制方法和作业机械。

背景技术

作业机械的应用场景多、应用范围广泛、例如多功能救援车，主要应用在地震、塌方、滑坡、泥石流等自然灾害发生时进行抢险救援作业。作业机械的作业执行机构许多采用液压控制，例如装载机的作业执行机构、多功能救援车的挖掘臂等，挖掘臂作为多功能救援车主要的执行机构，其结构包括大臂、小臂、铲斗及其他相关附件，分别通过大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸驱动。液压系统通过主阀将液压油分配至各液压缸，挖掘臂通过液压缸驱动完成单一或复合动作。其中液压系统和控制方式是挖掘臂的核心，直接关系到挖掘臂的复合协调性、操控性、响应速度和工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种作业执行机构的液压控制系统，采用该作业执行机构的液压控制系统，在液压泵提供的液压油的流量小于作业执行机构的多个执行件的工作需求流量总和时，液压控制系统能够根据作业执行机构的姿态为多个执行件选择合适的流量分配模式，以提高作业执行机构多个执行件的动作协调性或者满足作业执行机构的动作的优先性要求。

本发明同时还提供一种应用该液压控制系统的作业机械，以及该液压控制系统的控制方法。

本发明第一方面公开一种作业执行机构的液压控制系统，所述作业执行机构包括相互连接的多个执行件，所述液压控制系统包括：

多个液压驱动装置，与所述多个执行件对应设置，各所述液压驱动装置用于驱动对应的所述执行件动作；

液压泵，用于给所述多个液压驱动装置提供液压油；

液压阀组，连接于所述液压泵与所述多个液压驱动装置之间，用于调节所述液压泵输入所述多个液压驱动装置液压油的压力和流量；

测量装置，用于测量所述作业执行机构的姿态形成测量结果；

控制装置，与所述测量装置和所述液压阀组信号连接，所述控制装置被配置为：在所述液压泵提供液压油的流量小于所述多个液压驱动装置的工作需求流量总和，且所述多个液压驱动装置中两个以上液压驱动装置处于工作状态时，根据所述测量装置的所述测量结果选择和调整所述液压泵的液压油分配到所述多个液压驱动装置的流量分配模式并相应地控制所述液压阀组。

进一步地，所述测量装置通过测量所述多个执行件的动作测量所述作业执行机构的姿态。

进一步地，所述测量装置包括：用于测量所述液压驱动装置的位移的位移传感器和/或用于测量所述液压驱动装置的角度的角度传感器。

进一步地，所述多个液压驱动装置包括多个液压缸。

进一步地，所述流量分配模式包括流量优先模式、流量等比例下降模式、等值减小模式或指定减小模式。

进一步地，所述液压阀组包括与所述多个液压驱动装置对应设置的通流面积可调整的多个阀组件，各阀组件连接于对应的所述液压驱动装置和所述液压泵之间，所述控制装置与所述多个阀组件信号连接以调整各所述阀组件的通流面积。

进一步地，所述阀组件包括换向滑阀，所述控制装置控制所述换向滑阀阀芯滑动的位移。

进一步地，所述液压控制系统包括用于检测所述换向滑阀的阀芯的位移的位移传感器，所述位移传感器与所述控制装置信号连接。

进一步地，所述液压驱动装置包括第一油腔和第二油腔，所述阀组件包括用于连通对应的液压驱动装置的第一油腔以控制第一油腔进排油的第一换向滑阀组件和用于连通对应的液压驱动装置的第二油腔并控制第二油腔进排油的第二换向滑阀组件。

进一步地，所述液压控制系统还包括用于所述液压控制系统回油和与所述液压泵连通的油箱，所述第一换向滑阀组件和/或所述第二换向滑阀组件包括：

第一液控换向滑阀，所述第一液控换向滑阀包括位于其阀芯两端的两个液控口以及与对应液压驱动装置的对应腔室连通的第一液控换向滑阀的第一阀口、与所述液压泵的排油口连通的第一液控换向滑阀的第二阀口以及与所述油箱连通的第一液控换向滑阀的第三阀口；和

第一电磁换向滑阀，所述第一电磁换向滑阀包括与所述第一液控换向滑阀的两个液控口其中一个相连的第一电磁换向滑阀的第一阀口、与所述两个液控口中的另一个相连的第一电磁换向滑阀的第二阀口、与所述液压泵的排油口连通的第一电磁换向滑阀的第三阀口以及与所述油箱连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口。

进一步地，所述第一液控换向滑阀具有由其所述两个液控口控制切换的第一液控换向滑阀的第一阀位、第一液控换向滑阀的第二阀位和第一液控换向滑阀的第三阀位，在所述第一液控换向滑阀的第一阀位下，所述第一液控换向滑阀的第一阀口与所述第一液控换向滑阀的第二阀口连通，所述第一液控换向滑阀的第三阀口断开；在所述第一液控换向滑阀的第二阀位下，所述第一液控换向滑阀的第一阀口、所述第一液控换向滑阀的第二阀口和所述第一液控换向滑阀的第三阀口均断开；在所述第一液控换向滑阀的第三阀位下，所述第一液控换向滑阀的第一阀口与所述第一液控换向滑阀的第三阀口连通，所述第一液控换向滑阀的第二阀口断开；

所述第一电磁换向滑阀具有第一电磁换向滑阀的第一阀位、第一电磁换向滑阀的第二阀位和第一电磁换向滑阀的第三阀位，在所述第一电磁换向滑阀的第一阀位下，所述第一电磁换向滑阀的第一阀口与所述第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，所述第一电磁换向滑阀的第二阀口与所述第一电磁换向滑阀的第四阀口连通；在所述第一电磁换向滑阀的第二阀位下，所述第一电磁换向滑阀的第一阀口和第一电磁换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口三者均相互连通，所述第一电磁换向滑阀的第三阀口断开；在所述第一电磁换向滑阀的第三阀位下，所述第一电磁换向滑阀的第二阀口与所述第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，所述第一电磁换向滑阀的第一阀口与所述第一电磁换向滑阀的第四阀口连通。

进一步地，所述第一电磁换向滑阀的第三阀口与所述液压泵的排油口之间还设有减压阀。

进一步地，所述液压泵为变量泵，所述变量泵的变量机构与所述变量泵的排油口之间还连接有负载反馈阀，所述负载反馈阀用于将液压泵工作时的液压油引入所述变量机构中以调节所述变量泵的排量。

进一步地，所述负载反馈阀包括第二液控换向滑阀和第二电磁换向滑阀，所述第二液控换向滑阀包括位于两侧的用于控制其阀芯移动的两个液控口，所述第二液控换向滑阀还包括与所述变量机构连通的第二液控换向滑阀的第一阀口、与所述液压泵的排油口连通的第二液控换向滑阀的第二阀口以及与所述油箱连通的第二液控换向滑阀的第三阀口；

所述第二电磁换向滑阀包括与第二液控换向滑阀的两个液控口其中一个相连的第二电磁换向滑阀的第一阀口、与所述两个液控口中的另一个相连的第二电磁换向滑阀的第二阀口、与所述液压泵的排油口连通的第二电磁换向滑阀的第三阀口以及与所述油箱连通的第二电磁换向滑阀的第四阀口。

进一步地，所述第二液控换向滑阀具有由所述液控口控制切换的第二液控换向滑阀的第一阀位、第二液控换向滑阀的第二阀位，在所述第二液控换向滑阀的第一阀位下，所述第二液控换向滑阀的第一阀口、所述第二液控换向滑阀的第二阀口、所述第二液控换向滑阀的第三阀口均连通；在所述第二液控换向滑阀的第二阀位下，所述第二液控换向滑阀的第一阀口与所述第二液控换向滑阀的第二阀口连通，所述第二液控换向滑阀的第三阀口断开；

所述第二电磁换向滑阀具有第二电磁换向滑阀的第一阀位、第二电磁换向滑阀的第二阀位和第二电磁换向滑阀的第三阀位，在所述第二电磁换向滑阀的第一阀位下，所述第二电磁换向滑阀的第一阀口与所述第二电磁换向滑阀的第三阀口连通，所述第二电磁换向滑阀的第二阀口与所述第二电磁换向滑阀的第四阀口连通；在所述第二电磁换向滑阀的第二阀位下，所述第二电磁换向滑阀的第一阀口、第二电磁换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第二电磁换向滑阀的第四阀口三者均相互连通，所述第二电磁换向滑阀的第三阀口断开；在所述第二电磁换向滑阀的第三阀位下，所述第二电磁换向滑阀的第二阀口与所述第二电磁换向滑阀的第三阀口连通，所述第二电磁换向滑阀的第一阀口与所述第二电磁换向滑阀的第四阀口连通。

进一步地，所述变量泵的变量斜盘上还设有用于检测所述变量斜盘的倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器与所述控制装置信号连接以将所述结果输出到所述控制装置。

进一步地，所述液压控制系统还包括用于检测所述液压驱动装置的第一油腔或所述液压驱动装置的第二油腔的流量检测装置。

进一步地，所述流量检测装置包括用于检测液压驱动装置的第一油腔或第二油腔的液压油的压力的第一压力传感器和用于检测所述液压泵的排油口排出的液压油的压力的第二压力传感器。

进一步地，所述作业执行机构包括挖掘臂，所述多个执行件包括与支撑所述作业执行机构的机体铰接的大臂、与所述大臂铰接的小臂和与所述小臂铰接的铲斗。

本发明第二方面公开一种作业机械，所述作业机械包括作业执行机构和本发明第一方面任一项所述的作业执行机构的液压控制系统。

本发明第三方面公开一种根据本发明第一方面的作业执行机构的液压控制系统的控制方法，

所述控制方法包括：

步骤s1，测量所述作业执行机构的姿态形成测量结果；

步骤s2，判断所述液压泵提供液压油的流量是否小于所述多个液压驱动装置的工作需求流量总和以及判断所述多个液压驱动装置中是否两个以上液压驱动装置处于工作状态；

步骤s3，如果所述步骤s2中的判断结果均为是，根据步骤s1获得的所述测量结果选择所述液压泵的液压油分配到对应控制的所述多个执行件的多个液压驱动装置的流量分配模式并相应地控制所述液压阀组。

进一步地，在所述步骤s1中，通过测量所述多个执行件的动作测量所述作业执行机构的姿态。

进一步地，测量所述多个执行件的动作包括测量所述液压驱动装置的位移和/或测量所述液压驱动装置的角度。

进一步地，所述流量分配模式包括流量优先模式、流量等比例下降模式、等值减小模式或指定减小模式。

进一步地，在所述步骤s3中通过控制所述液压阀组调节所述液压泵与各所述液压驱动装置之间的通流面积实施所述流量分配模式。

进一步地，包括控制设置在所述液压泵和各所述液压驱动装置之间的换向滑阀的阀芯的位移。

进一步地，所述步骤s3还包括检测所述换向滑阀的阀芯的位移，通过检测的所述阀芯的位移反馈调节所述换向滑阀的阀芯的位移。

基于本发明提供的作业执行机构的液压控制系统，在液压泵提供的液压油的流量小于作业执行机构的多个执行件的工作需求流量总和时，控制装置根据测量装置测量的作业执行机构的姿态的检测结果，为多个执行件的液压驱动装置选择合适的流量分配模式，从而可以提高作业执行机构多个执行件的动作协调性或者满足作业执行机构的动作的优先性要求。

本发明提供的作业机械和作业执行机构的液压控制系统的控制方法与本发明提供的作业执行机构的液压控制系统具有相同的优点。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例的作业执行机构的液压控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明实施例的作业执行机构包括相互连接的多个执行件，执行件用于执行作业操作，例如挖掘机中，执行件包括用于铲掘土石方物料的大臂、小臂和铲斗。作业执行机构的液压控制系统包括多个液压驱动装置、液压泵、液压阀组、测量装置和控制装置。

液压驱动装置可以是液压缸、液压马达等。多个液压驱动装置与多个执行件对应设置，各液压驱动装置用于驱动对应的执行件动作，即每个执行件都设置有液压驱动装置来驱动其动作。

液压泵用于给多个液压驱动装置提供液压油。

液压阀组连接于液压泵与多个液压驱动装置之间，用于调节液压泵输入多个液压驱动装置的液压油的压力和流量。液压阀组包括一些阀组件，通过控制各个阀组件的连通和闭合等动作，来实现液压泵泵入各个液压驱动装置的液压油的压力和流量的调节。

测量装置用于测量作业执行机构的姿态形成测量结果。作业执行机构的姿态，即作业执行机构所展现的各执行件的各自的形态以及各执行件整体所共同展示的形态。测量装置可以通过测量各个执行件的动作，从而测量作业执行机构的姿态。例如，测量装置可以是一些测量器件，通过测量各个执行件的角度、位移或者坐标等方式最终得到作业执行机构的姿态，测量装置还可以是摄像或者探测装置，通过拍摄作业执行机构的影像然后进行数据处理得到各执行件的位置和形态最终分析得到作业执行机构的姿态，或者通过超声探测、激光探测、遥感探测等探测方式探测作业执行机构的各执行件的位置和形态从而得到作业执行机构的姿态。

控制装置与测量装置和液压阀组信号连接，控制装置被配置为：在液压泵提供液压油的流量小于多个液压驱动装置的工作需求流量总和，且多个液压驱动装置中两个以上液压驱动装置处于工作状态时，控制装置根据测量装置的测量结果选择和调整液压泵的液压油分配到多个液压驱动装置的流量分配模式并相应地控制液压阀组。控制装置与测量装置和液压阀组信号连接，从而测量装置可以将测量结果发送给控制装置，控制装置可以控制操作液压阀组的各个阀的开合以调整流量分配模式。

应用本实施例的作业执行机构的液压控制系统，在液压泵提供的液压油的流量小于作业执行机构的多个执行件的工作需求流量总和时，即当液压泵提供的液压油的流量不能使处于工作状态中的多个液压驱动装置都满足其工作流量需求，亦即液压泵不能同时满足所有执行件的负载要求时，控制装置根据测量装置测量的作业执行机构的姿态的测量结果，可以为多个执行件的液压驱动装置选择合适的流量分配模式，例如流量优先模式、流量等比例下降模式、等值减小模式或指定减小模式等模式，从而可以提高作业执行机构多个执行件的动作协调性或者满足作业执行机构的一些动作的优先性要求。

例如，对于作业执行机构为具有动臂和铲斗的装载机的作业执行机构，当液压泵不能同时满足所有执行件的流量需求时，测量装置测量作业执行机构的姿态并向控制装置发送测量结果，控制装置根据测量结果判断得出装载机的作业执行机构此时处于向运输车转移物料的某个过程中，此时控制装置根据已经预设的该种姿态下的流量分配模式，为了防止物料洒落优先保证铲斗的翻转角度，启用铲斗流量优先的模式，即优先供应和保证控制铲斗翻转角度的转斗油缸的流量需求。在一些实施例中控制装置根据测量结果判断得出装置机的作业执行机构此时处于装载机准备装载和靠近物料的下落过程中，在液压泵的流量供应小于作业执行机构的各执行件的工作需求流量总和时，为了提高作业执行机构整体的协调性，控制装置可以选择流量等比例下降模式，即进入到控制铲斗翻转的转斗油缸和控制大臂升降的大臂油缸的流量等比例下降，从而有助于保证此时铲斗和大臂动作的协调性。在其他的作业执行机构的某个过程中，流量分配模式还可以是进入各工作中的执行件的液压驱动装置的流量减小相同值的等值减小模式或指定某个执行件的液压驱动装置的流量减小的指定减小模式等模式。

在一些实施例中，多个液压驱动装置包括多个液压缸。

在一些实施例中，液压阀组包括与多个液压驱动装置对应设置的通流面积可调整的多个阀组件，各阀组件连接于对应的液压驱动装置和液压泵之间，控制装置与多个阀组件信号连接以调整各阀组件的通流面积。通过在各个液压驱动装置与液压泵之间设置通流面积可调整的阀组件，控制装置通过调整该各个阀组件各自的通流面积以及它们的组合，从而可以调整得到所选择的流量分配模式。

在一些实施例中，阀组件包括换向滑阀，控制装置控制换向滑阀阀芯滑动的位移。设置换向滑阀可以通过控制阀芯的移动来调整通流面积，同时还可以切换液压油流路的方向。

在一些实施例中，液压控制系统包括用于检测换向滑阀的阀芯的位移的位移传感器，位移传感器与控制装置信号连接。设置位移传感器检测换向滑阀阀芯的位移并发送给控制装置，可以实现控制装置对换向滑阀的阀芯的反馈调节，提高控制精度。

在一些实施例中，液压驱动装置包括第一油腔和第二油腔，阀组件包括用于连通对应的液压驱动装置的第一油腔以控制第一油腔进排油的第一换向滑阀组件和用于连通对应的液压驱动装置的第二油腔并控制第二油腔进排油的第二换向滑阀组件。该实施例中，每一液压驱动装置的两个油腔均设置有换向滑阀组件来调节其进排油的通流面积，该设置中控制装置可以选择独立的调整每个油腔的进排油，也可以配合调节两个油腔的进排油，提高了控制策略的可选择性，同时也提高了控制调节的可靠性。

在一些实施例中，液压控制系统还包括用于液压控制系统回油和与液压泵连通的油箱，第一换向滑阀组件和/或第二换向滑阀组件包括：第一液控换向滑阀，第一液控换向滑阀包括位于其阀芯两端的两个液控口以及与对应液压驱动装置的对应腔室连通的第一液控换向滑阀的第一阀口、与液压泵的排油口连通的第一液控换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第一液控换向滑阀的第三阀口；和第一电磁换向滑阀，第一电磁换向滑阀包括与第一液控换向滑阀的两个液控口的其中一个相连的第一电磁换向滑阀的第一阀口、与两个液控口中的另一个相连的第一电磁换向滑阀的第二阀口、与液压泵的排油口连通的第一电磁换向滑阀的第三阀口以及与油箱连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口。

该实施例中，通过选择第一液控换向滑阀来作为调节液压驱动组件进排油流量的阀组件，并通过设置第一电磁换向滑阀来控制第一液控换向滑阀的阀芯位移，可以实现对阀芯位移的自动控制，从而实现对各液压驱动装置流量的自动控制。

在一些实施例中，第一液控换向滑阀具有由其两个液控口控制切换的第一液控换向滑阀的第一阀位、第一液控换向滑阀的第二阀位和第一液控换向滑阀的第三阀位，在第一液控换向滑阀的第一阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口与第一液控换向滑阀的第二阀口连通，第一液控换向滑阀的第三阀口断开；在第一液控换向滑阀的第二阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口、第一液控换向滑阀的第二阀口和第一液控换向滑阀的第三阀口均断开；在第一液控换向滑阀的第三阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口与第一液控换向滑阀的第三阀口连通，第一液控换向滑阀的第二阀口断开。

第一电磁换向滑阀具有第一电磁换向滑阀的第一阀位、第一电磁换向滑阀的第二阀位和第一电磁换向滑阀的第三阀位，在第一电磁换向滑阀的第一阀位下，第一电磁换向滑阀的第一阀口与第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，第一电磁换向滑阀的第二阀口与第一电磁换向滑阀的第四阀口连通；在第一电磁换向滑阀的第二阀位下，第一电磁换向滑阀的第一阀口和第一电磁换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口三者均相互连通，第一电磁换向滑阀的第三阀口断开；在第一电磁换向滑阀的第三阀位下，第一电磁换向滑阀的第二阀口与第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，第一电磁换向滑阀的第一阀口与第一电磁换向滑阀的第四阀口连通。

在一些实施例中，第一电磁换向滑阀的第三阀口与液压泵的排油口之间还设有减压阀。该设置有助于保持第一电磁换向滑阀的第三阀口进油压力的稳定性，从而有助于实现对第一液控换向滑阀的液控口的精准控制。

在一些实施例中，液压泵为变量泵，变量泵的变量机构与变量泵的排油口之间还连接有负载反馈阀，负载反馈阀用于将液压泵工作时的液压油引入变量机构中以调节变量泵的排量。该设置可以实现负载压力对液压泵排量的反馈调节，在液压泵提供的液压油的流量不能同时满足所有执行件的工作需求流量后，可以对液压泵排量进行增加调节，从而有助于实现液压泵的排油量与各执行件的工作需求流量之间的匹配。

在一些实施例中，负载反馈阀包括第二液控换向滑阀和第二电磁换向滑阀。

第二液控换向滑阀包括位于两侧的用于控制其阀芯移动的两个液控口。第二液控换向滑阀还包括与变量机构连通的第二液控换向滑阀的第一阀口、与液压泵的排油口连通的第二液控换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第二液控换向滑阀的第三阀口。

第二电磁换向滑阀包括与第二液控换向滑阀的两个液控口其中一个相连的第二电磁换向滑阀的第一阀口、与两个液控口中的另一个相连的第二电磁换向滑阀的第二阀口、与液压泵的排油口连通的第二电磁换向滑阀的第三阀口以及与油箱连通的第二电磁换向滑阀的第四阀口。

在一些实施例中，第二液控换向滑阀包括由液控口控制切换的第二液控换向滑阀的第一阀位、第二液控换向滑阀的第二阀位。在第二液控换向滑阀的第一阀位下，第二液控换向滑阀的第一阀口、第二液控换向滑阀的第二阀口、第二液控换向滑阀的第三阀口均连通。在第二液控换向滑阀的第二阀位下，第二液控换向滑阀的第一阀口与第二液控换向滑阀的第二阀口连通，第二液控换向滑阀的第三阀口断开。

第二电磁换向滑阀包括第二电磁换向滑阀的第一阀位、第二电磁换向滑阀的第二阀位和第二电磁换向滑阀的第三阀位。在第二电磁换向滑阀的第一阀位下，第二电磁换向滑阀的第一阀口与第二电磁换向滑阀的第三阀口连通，第二电磁换向滑阀的第二阀口与第二电磁换向滑阀的第四阀口连通。在第二电磁换向滑阀的第二阀位下，第二电磁换向滑阀的第一阀口、第二电磁换向滑阀的第二阀口以及与油箱连通的第二电磁换向滑阀的第四阀口三者均相互连通，第二电磁换向滑阀的第三阀口断开。在第二电磁换向滑阀的第三阀位下，第二电磁换向滑阀的第二阀口与第二电磁换向滑阀的第三阀口连通，第二电磁换向滑阀的第一阀口与第二电磁换向滑阀的第四阀口连通。

在一些实施例中，变量泵的变量斜盘上还设有用于检测变量斜盘的倾斜角度的角度传感器。角度传感器与控制装置信号连接以将结果输出到控制装置。该设置可以使控制装置通过角度传感器测量的斜盘倾斜角度的结果得到变量泵的当前排量，从而可以通过结合变量泵的转速计算得到变量泵当前工作状态下输出液压油的流量。

在一些实施例中，液压控制系统还包括用于检测液压驱动装置的第一油腔或液压驱动装置的第二油腔的流量检测装置。通过对液压驱动装置流量的检测，控制装置可以根据检测结果来反馈调节液压阀组，从而实现根据作业执行机构的姿态选择的流量分配模式的执行。

在一些实施例中，流量检测装置包括用于检测液压驱动装置的第一油腔或第二油腔的液压油的压力的第一压力传感器和用于检测液压泵的排油口排出的液压油的压力的第二压力传感器。通过检测得到的第一油腔或第二油腔的液压油的压力和液压泵的压力，然后通过结合液压油的密度、以及液压泵与液压驱动装置之间的通流面积按照节流口的流量公式可以求得液压驱动装置进排油的流量。

液压泵与液压驱动装置之间的通流面积可以根据利用位移传感器得到的换向滑阀阀芯的位移以及滑阀流道的结构尺寸求得。

在一些实施例中，流量检测装置包括流量计。

在一些实施例中，作业执行机构包括挖掘臂，多个执行件包括与支撑作业执行机构的机体铰接的大臂、与大臂铰接的小臂和与小臂铰接的铲斗。

下面以一个具体实施例来示意说明本发明的作业执行机构的液压控制系统。

在本实施例中，如图1所示，作业执行机构包括设置于作业机械机体上用于挖掘作业的挖掘臂。挖掘臂的执行件包括大臂、小臂和铲斗，大臂与机体铰接，小臂与大臂铰接，铲斗与小臂铰接。液压驱动装置包括用于驱动大臂的大臂油缸4.11、用于驱动小臂的小臂油缸5.11和用于驱动铲斗的铲斗油缸6.11。大臂油缸4.11、小臂油缸5.11和铲斗油缸6.11的第一油腔和第二油腔分别为无杆的大腔和有杆的小腔。大臂油缸4.11、小臂油缸5.11和铲斗油缸6.11上均设有测量其活塞杆位移的位移传感器。

液压泵包括用于给大臂油缸4.11、小臂油缸5.11和铲斗油缸6.11提供液压油的负载敏感变量泵1。

负载敏感变量泵1与各液压驱动装置间的液压阀组包括分别连接于负载敏感变量泵1与大臂油缸4.11、小臂油缸5.11和铲斗油缸6.11之间的三组阀组件。每组阀组件均包括设置于负载敏感变量泵1与对应的液压驱动装置的第一油腔之间的第一换向阀组件，和设置于负载敏感变量泵1与对应的液压驱动装置的第二油腔之间的第二换向阀组件。每组阀组件的第一换向阀组件和第二换向阀组件均包括用于控制对应液压驱动装置的腔室进排油的第一液控换向滑阀和用于控制对应的第一液控换向滑阀动作的第一电磁换向滑阀。

本实施例中，各阀组件的第一液控换向滑阀分别为：连接于负载敏感变量泵1与大臂油缸4.11的大腔之间的大臂油缸大腔液控换向滑阀4.2、连接于负载敏感变量泵1与大臂油缸4.11的小腔之间的大臂油缸小腔液控换向滑阀4.8、连接于负载敏感变量泵1与小臂油缸5.11的大腔之间的小臂油缸大腔液控换向滑阀5.2、连接于负载敏感变量泵1与小臂油缸5.11的小腔之间的小臂油缸小腔液控换向滑阀5.8、连接于负载敏感变量泵1与铲斗油缸6.11的大腔之间的铲斗油缸大腔液控换向滑阀6.2和连接于负载敏感变量泵1与铲斗油缸6.11的小腔之间的铲斗油缸小腔液控换向滑阀6.8。

上述第一液控换向滑阀均包括位于其阀芯两端的两个液控口以及与对应的液压驱动装置的对应腔室连通的第一液控换向滑阀的第一阀口、与负载敏感变量泵1的排油口连通的第一液控换向滑阀的第二阀口以及与油箱2连通的第一液控换向滑阀的第三阀口。

本实施例中，各阀组件的第一电磁换向滑阀分别为：用于控制大臂油缸大腔液控换向滑阀4.2的大臂油缸大腔电磁换向滑阀4.1、用于控制大臂油缸小腔液控换向滑阀4.2的大臂油缸小腔电磁换向滑阀4.10、用于控制小臂油缸大腔液控换向滑阀5.2的小臂油缸大腔电磁换向滑阀5.1、用于控制小臂油缸小腔液控换向滑阀5.2的小臂油缸小腔电磁换向滑阀5.10、用于控制铲斗油缸大腔液控换向滑阀6.2的铲斗油缸大腔电磁换向滑阀6.1、用于控制铲斗油缸小腔液控换向滑阀6.2的铲斗油缸小腔电磁换向滑阀6.10。

上述第一电磁换向滑阀均包括与对应的第一液控换向滑阀的两个液控口其中一个相连的第一电磁换向滑阀的第一阀口、与两个液控口中的另一个相连的第一电磁换向滑阀的第二阀口、与负载敏感变量泵1的排油口连通的第一电磁换向滑阀的第三阀口以及与油箱2连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口。

上述第一液控换向滑阀均具有由其两端的两个液控口控制切换的第一阀位、第二阀位和第三阀位。在第一液控换向滑阀的第一阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口与第一液控换向滑阀的第二阀口连通，第一液控换向滑阀的第三阀口断开，液压驱动装置进油。在第二阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口、第一液控换向滑阀的第二阀口和第一液控换向滑阀的第三阀口均断开。在第三阀位下，第一液控换向滑阀的第一阀口与第一液控换向滑阀的第三阀口连通，第一液控换向滑阀的第二阀口断开，液压驱动装置排油。

上述第一电磁换向滑阀均具有第一阀位、第二阀位和第三阀位。在第一电磁换向滑阀的第一阀位下，第一电磁换向滑阀的第一阀口与第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，第一电磁换向滑阀的第二阀口与所述第一电磁换向滑阀的第四阀口连通。在第二阀位下，第一电磁换向滑阀的第一阀口和第一电磁换向滑阀的第二阀口以及与油箱2连通的第一电磁换向滑阀的第四阀口三者均相互连通，所述第一电磁换向滑阀的第三阀口断开。在第三阀位下，第一电磁换向滑阀的第二阀口与第一电磁换向滑阀的第三阀口连通，第一电磁换向滑阀的第一阀口与第一电磁换向滑阀的第四阀口连通。

第一电磁换向滑阀的第三阀口与负载敏感变量泵1的排油口之间设有减压阀3.2以及检测液压油油压的压力传感器3.3。

上述第一液控换向滑阀上均设有与控制装置信号连接的用于检测第一液控换向滑阀的阀芯位移的位移传感器。

如图1所示，本实施例中，设置的位移传感器有：设于大臂油缸大腔液控换向滑阀4.2上的位移传感器4.5、设于大臂油缸小腔液控换向滑阀4.8上的位移传感器4.9、设于小臂油缸大腔液控换向滑阀5.2上的位移传感器5.5、设于小臂油缸小腔液控换向滑阀5.8上的位移传感器5.9、设于铲斗油缸大腔液控换向滑阀6.2上的位移传感器6.5、设于铲斗油缸小腔液控换向滑阀6.8上的位移传感器6.9。

如图1所示，大臂油缸大腔液控换向滑阀4.2的第一阀口与大臂油缸4.11的大腔之间设有压力传感器4.3，与油箱2之间设有单向溢流阀4.4。大臂油缸小腔液控换向滑阀4.8的第一阀口与大臂油缸4.11的小腔之间设有压力传感器4.7，与油箱2之间设有单向溢流阀4.6。小臂油缸大腔液控换向滑阀5.2的第一阀口与小臂油缸5.11的大腔之间设有压力传感器5.3，与油箱2之间设有单向溢流阀5.4。小臂油缸小腔液控换向滑阀5.8的第一阀口与小臂油缸5.11的小腔之间设有压力传感器5.7，与油箱2之间设有单向溢流阀5.6。铲斗油缸大腔液控换向滑阀6.2的第一阀口与铲斗油缸6.11的大腔之间设有压力传感器6.3，与油箱2之间设有单向溢流阀6.4。小臂油缸小腔液控换向滑阀6.8的第一阀口与铲斗油缸6.11的小腔之间设有压力传感器6.7，与油箱2之间设有单向溢流阀6.6。负载敏感变量泵1的排油油路上还设有用于检测负载敏感变量泵1的排油口的油压的压力传感器3.5。

负载敏感变量泵1的变量机构与负载敏感变量泵1的排油口之间还连接有负载反馈阀。

如图1所示，本实施例中，负载反馈阀包括第二液控换向滑阀3.6和第二电磁换向滑阀3.8，第二液控换向滑阀3.6包括位于两端的用于控制其阀芯移动的两个液控口，第二液控换向滑阀3.6还包括与负载敏感变量泵1的变量机构连通的第二液控换向滑阀3.6的第一阀口、与负载敏感变量泵1的排油口连通的第二液控换向滑阀3.6的第二阀口以及与油箱2连通的第二液控换向滑阀3.6的第三阀口。

第二电磁换向滑阀3.8包括与第二液控换向滑阀3.6的两个液控口中一个相连的第二电磁换向滑阀3.8的第一阀口、与两个液控口中的另一个相连的第二电磁换向滑阀3.8的第二阀口、与负载敏感变量泵1的排油口连通的第二电磁换向滑阀3.8的第三阀口以及与油箱2连通的第二电磁换向滑阀3.8的第四阀口。

第二液控换向滑阀3.6具有由液控口控制切换的第二液控换向滑阀3.6的第一阀位、第二液控换向滑阀3.6的第二阀位。在第二液控换向滑阀3.6的第一阀位下，第二液控换向滑阀3.6的第一阀口、第二液控换向滑阀3.6的第二阀口、第二液控换向滑阀3.6的第三阀口均连通，此时负载敏感变量泵1直接向油箱2排油，负载敏感变量泵1卸荷。在第二液控换向滑阀3.6的第二阀位下，第二液控换向滑阀3.6的第一阀口与第二液控换向滑阀3.6的第二阀口连通，第二液控换向滑阀3.6的第三阀口断开，此时第二液控换向滑阀3.6将负载敏感变量泵1的排油口的油压引入变量机构的排量调节油路ls中来调整负载敏感变量泵1的排量。

第二电磁换向滑阀3.8具有第二电磁换向滑阀3.8的第一阀位、第二电磁换向滑阀3.8的第二阀位和第二电磁换向滑阀3.8的第三阀位。在第二电磁换向滑阀3.8的第一阀位下，第二电磁换向滑阀3.8的第一阀口与第二电磁换向滑阀3.8的第三阀口连通，第二电磁换向滑阀3.8的第二阀口与第二电磁换向滑阀3.8的第四阀口连通。在第二电磁换向滑阀3.8的第二阀位下，第二电磁换向滑阀3.8的第一阀口、第二电磁换向滑阀3.8的第二阀口以及与油箱2连通的第二电磁换向滑阀3.8的第四阀口三者均相互连通，第二电磁换向滑阀3.8的第三阀口断开。在第二电磁换向滑阀3.8的第三阀位下，第二电磁换向滑阀3.8的第二阀口与第二电磁换向滑阀3.8的第三阀口连通，第二电磁换向滑阀3.8的第一阀口与第二电磁换向滑阀3.8的第四阀口连通。

负载敏感变量泵1的变量机构的排量调节油路ls上设有检测油压的压力传感器3.1，与油箱2之间设有溢流阀3.4，负载敏感变量泵1上还设有用于检测斜盘倾斜角度的角度传感器7。

负载敏感变量泵1提供的液压油的流量可以通过设置流量计等方式来检测，在本实施例中是通过角度传感器7检测出负载敏感变量泵1的斜盘的倾斜角度换算得出负载敏感变量泵1的排量，再结合负载敏感变量泵1的转速，根据两者即可求出负载敏感变量泵1提供的液压油的流量。本实施例中负载敏感变量泵1由发动机带动，发动机转速即为负载敏感变量泵1的转速。

本实施例中，用于测量挖掘臂的姿态的测量装置包括大臂、小臂和铲斗上设有的位移传感器，根据位移传感器提供的数据还可以计算得到各执行件的速度，从而得到用于驱动各执行件的液压缸的速度，再结合各液压缸的缸径结构大小数据，即可计算得到各执行件的液压驱动装置的流量数据。

在本实施例中，挖掘臂在工作时，控制装置控制第二液控换向滑阀3.6处于第二阀位，在挖掘臂准备进行某个作业操作时，根据各执行件的工作时的需求速度，可以计算得到各执行件的液压缸的工作需求流量，当负载敏感变量泵1提供液压油的流量小于即将进行工作的液压驱动装置的工作需求流量总和，且两个以上液压驱动装置处于工作状态时，控制装置根据挖掘臂的姿态，按照数据库中存储的根据经验和试验等方式事先设定好的各种姿态下最佳的流量分配模式，选择此时在挖掘臂的现在姿态下合适的流量分配模式，并根据选择的流量分配模式来确定各执行件的进排油的通流面积，进而通过控制对应各执行件的第一电磁换向滑阀来控制对应的各个第一液控换向滑阀动作，从而执行选定的流量分配模式，并根据各个第一液控换向滑阀上设定的位移传感器反馈的阀芯的位移来精准控制各个第一液控换向滑阀的阀芯位移。然后根据经控制后的各执行件的液压缸的进排油的流量来反馈修正控制指令，以精准实现选定的流量分配模式。在执行选定的流量分配模式的同时，负载敏感变量泵1的变量机构在负载油压的作用下逐渐增加排量，以与多个液压驱动装置的工作需求流量总和逐渐匹配，当负载敏感变量泵1提供的液压油的流量能满足液压驱动装置的工作需求流量总和时，所有液压驱动装置的流量按需分配。

本发明实施例还公开一种作业机械，作业机械包括前述的作业执行机构的液压控制系统。

在一些实施例中，作业机械为多功能救援车，作业执行机构包括挖掘臂，多个执行件包括与作业机械的机体铰接的大臂、与大臂铰接的小臂和与小臂铰接的铲斗。

本发明实施例还公开一种前述作业执行机构的液压控制系统的控制方法，包括：

步骤s1，测量作业执行机构的姿态形成测量结果；

步骤s2，判断液压泵提供液压油的流量是否小于多个液压驱动装置的工作需求流量总和以及判断多个液压驱动装置中是否两个以上液压驱动装置处于工作状态；

步骤s3，如果步骤s2中的判断结果均为是，根据步骤s1获得的测量结果选择液压泵的液压油分配到对应控制的多个执行件的多个液压驱动装置的流量分配模式并相应地控制所述液压阀组。

在一些实施例中，在步骤s1中，通过测量多个执行件的动作测量作业执行机构的姿态。

在一些实施例中，测量多个执行件的动作包括测量液压驱动装置的位移和/或测量液压驱动装置的角度。

在一些实施例中，流量分配模式包括流量优先模式、流量等比例下降模式、等值减小模式或指定减小模式。

在一些实施例中，在步骤s3中通过控制液压泵与各液压驱动装置之间的通流面积实施流量分配模式。

在一些实施例中，控制液压泵与各液压驱动装置之间的通流面积包括控制设置在液压泵和各液压驱动装置之间的换向滑阀的阀芯的位移。

在一些实施例中，在步骤s3还包括检测换向滑阀的阀芯的位移，通过检测结果来反馈调节换向滑阀的阀芯的位移。

在一些实施例中，作业执行机构包括挖掘臂，多个执行件包括与机体铰接的大臂、与大臂铰接的小臂和与小臂铰接的铲斗。

本发明实施例的控制方法与本发明实施例的作业执行机构的液压控制系统具有相同的优点。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。