进出油口的背压控制方法、控制装置及工程机械设备与流程

本发明属于液压传动与控制，具体涉及一种进出油口的背压控制方法、控制装置及工程机械设备。

背景技术：

1、背压作为系统的辅助压力，主要作用是减小系统在运行时的震荡，但是背压设置过高又会造成系统能耗加大。

2、目前，为了对背压进行控制，一般是在出油口增加节流口进行节流，从而提高系统稳定性。该方式在一定意义上提高了系统稳定性，不过背压压力的大小与节流口设计有关，节流口一旦设计好无法更改，背压压力无法根据工况的不同进行适时调整，节流口设计过小，节流损失较大，系统能耗增加；节流口设计过大，在负载力多变时，背压压力难以消除压力震荡。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种进出油口的背压控制方法、控制装置及工程机械设备，旨在解决现有的背压控制方式难以根据工况的不同进行适时调整的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种进出油口的背压控制方法，应用于进出油口的背压控制系统，其中，进出油口的背压控制系统包括：执行油缸、驱动泵、油箱和背压控制组件；执行油缸在工作状态下形成有进油口和出油口；驱动泵与进油口之间形成进油油路；油箱与出油口之间形成回油油路；背压控制组件包括进油控制阀、出油控制阀、第一压力传感器和第二压力传感器，进油控制阀和出油控制阀分设于进油油路和回油油路上，第一压力传感器和第二压力传感器用于分别对进油口和出油口进行压力检测；

3、进出油口的背压控制方法包括：

4、接收第一压力传感器和第二压力传感器的检测信号；

5、根据检测信号确定执行油缸的负载压力；

6、在根据负载压力确定执行油缸为正负载的情况下，根据实时流量信号和/或负载压力确定的预调背压对出油控制阀进行控制；

7、在根据负载压力确定执行油缸为负负载的情况下，根据负载压力的变化状态确定的预调背压对进油控制阀进行控制。

8、在本发明实施例中，根据实时流量信号和/或负载压力确定的预调背压对出油控制阀进行控制包括：

9、接收控制手柄发出的实时流量信号；

10、根据实时流量信号确定流量信号等级；

11、根据流量信号等级和负载压力确定预调背压；

12、根据预调背压对出油控制阀进行控制。

13、在本发明实施例中，根据流量信号等级和负载压力确定预调背压包括：

14、根据负载压力确定负载等级；

15、根据流量信号等级和负载等级确定预调背压。

16、在本发明实施例中，根据流量信号等级和负载等级确定预调背压包括：

17、当流量信号等级达到震荡流量等级时，获取负载压力的变化状态；

18、根据负载等级以及负载压力的变化状态确定预调背压。

19、在本发明实施例中，根据负载压力的变化状态确定的预调背压对进油控制阀进行控制包括：

20、根据当前负载压力和前次负载压力计算得到负载压力变化值；

21、在根据负载压力变化值确定负载压力的变化状态处于压力震荡状态的情况下，根据与压力震荡状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制。

22、在本发明实施例中，在根据负载压力变化值确定负载压力的变化状态处于压力震荡状态的情况下，根据与压力震荡状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制包括：

23、在负载压力变化值至少两次连续超过压力变化阈值的情况下，确定负载压力的变化状态处于压力震荡状态；

24、根据与压力震荡状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制。

25、在本发明实施例中，根据所述检测信号确定所述执行油缸的负载压力之后，所述方法还包括：

26、在根据负载压力确定执行油缸为负负载，并且执行油缸处于快速启动状态的情况下，根据与快速启动状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制。

27、在本发明实施例中，在根据负载压力确定执行油缸为负负载，并且执行油缸处于快速启动状态的情况下，根据与快速启动状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制包括：

28、在根据负载压力确定执行油缸为负负载的情况下，将当前流量变化值与第一流量变化阈值进行比较；

29、若当前流量变化值超过第一流量变化阈值，则判定执行油缸处于快速启动状态，并根据与快速启动状态对应的预调背压对进油控制阀进行控制。

30、在本发明实施例中，方法还包括：

31、根据预调背压确定目标控制阀的目标阀芯位置，其中，在执行油缸为正负载的情况下，目标控制阀为出油控制阀，在执行油缸为负负载的情况下，目标控制阀为进油控制阀；

32、控制目标控制阀的阀芯移动到目标阀芯位置，以对目标控制阀进行压力控制。

33、在本发明实施例中，根据预调背压确定目标控制阀的目标阀芯位置包括：

34、在当前流量变化未超过第二流量变化阈值的情况下，根据第一压力传感器或第二压力传感器的检测信号确定执行油缸的背压腔的实时压力，根据控制手柄发出的实时流量信号确定的目标控制阀的位移比例系数；

35、根据位移比例系数、预调背压以及执行油缸的背压腔的实时压力确定阶段阀芯位移；

36、根据阶段阀芯位移对目标控制阀的阀芯位置进行调整，以使目标控制阀的阀芯到达目标阀芯位置。

37、在本发明实施例中，背压控制组件还包括设置在油箱和出油控制阀之间的回油油路上的第三压力传感器，根据预调背压确定目标控制阀的目标阀芯位置还包括：

38、获取第三压力传感器采集的出油压力；

39、在当前流量变化超过第二流量变化阈值的情况下，将拟合过流系数、油液密度、当前流量值、预调背压以及出油压力确定过流面积；

40、根据过流面积确定目标阀芯位置。

41、在本发明实施例中，背压控制组件还包括第三压力传感器和第四压力传感器，第三压力传感器设置在油箱和出油控制阀之间的回油油路上，第四压力传感器设置在驱动泵和进油控制阀之间的进油油路上，方法还包括：

42、在根据负载压力确定执行油缸为正负载的情况下，根据第一压力传感器和第四压力传感器的检测信号对进油控制阀进行流量控制；

43、在根据负载压力确定执行油缸为负负载的情况下，第二压力传感器和第三压力传感器的检测信号对出油控制阀进行流量控制。

44、在本发明实施例中，背压控制组件还包括第一安全阀和第二安装阀，第一安全阀连接在进油口和油箱之间，第二安全阀连接在出油口和油箱之间。

45、为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，应用于进出油口的背压控制系统，其中，进出油口的背压控制系统包括：

46、执行油缸，在工作状态下形成有进油口和出油口；

47、驱动泵，与进油口之间形成进油油路；

48、油箱，与出油口之间形成回油油路；和

49、背压控制组件，包括进油控制阀、出油控制阀、第一压力传感器和第二压力传感器，进油控制阀和出油控制阀分设于进油油路和回油油路上，第一压力传感器和第二压力传感器用于分别对进油口和出油口进行压力检测；

50、控制装置包括：

51、接收模块，用于接收第一压力传感器和第二压力传感器的检测信号；

52、压力确定模块，用于根据检测信号确定执行油缸的负载压力；

53、执行模块，用于在根据负载压力确定执行油缸为正负载的情况下，根据实时流量信号和/或负载压力确定的预调背压对出油控制阀进行控制，以及在根据负载压力确定执行油缸为负负载的情况下，根据负载压力的变化状态确定的预调背压对进油控制阀进行控制。

54、为实现上述目的，本发明还提供一种工程机械设备，其中，工程机械设备包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，所述处理器读取并执行所述计算机程序指令，以实现如上所述的进出油口的背压控制方法。

55、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的进出油口的背压控制方法具有如下的有益效果：

56、当使用上述的进出油口的背压控制方法时，由于在执行油缸的进油口和出油口的两侧分别设置有进油控制阀和出油控制阀，以及分别用于对进油口和出油口进行压力检测的第一压力传感器和第二压力传感器，则可以通过进油控制阀或者出油控制阀对执行油缸的进油口或者出油口形成的背压压力进行独立控制，并且背压控制方法包括在根据第一压力传感器和第二压力传感器的检测信号确定执行油缸为正负载的情况下，根据实时流量信号和/或负载压力确定的预调背压对出油控制阀进行压力控制，而当确定执行油缸为正负载时，也就是执行油缸的油缸杆的受力方向与运动方向相反，出油口在执行油缸上所对应的腔室为背压腔，而根据实时流量信号和/或负载压力确定的预调背压对出油控制阀进行压力控制，从而实现了根据实时工况对整个系统的背压压力进行调整的目的；同时背压控制方法还包括在根据负载压力确定执行油缸为负负载的情况下，根据负载压力变化值确定的预调背压对进油控制阀进行压力控制，而当确定执行油缸为负负载时，也就是执行油缸的油缸杆的受力方向与运动方向相同，进油口在执行油缸上所对应的腔室为背压腔，而根据负载压力变化值确定的预调背压对进油控制阀进行压力控制，从而也实现了根据实时工况对整个系统的背压压力进行调整的目的，则通过进出油口的背压控制方法能够根据工况的不同对背压压力进行调整，在维持系统稳定性的前提下，达到减小系统能耗的目的。

57、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。