CN116517900A - 平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 - Google Patents
平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116517900A CN116517900A CN202310326849.7A CN202310326849A CN116517900A CN 116517900 A CN116517900 A CN 116517900A CN 202310326849 A CN202310326849 A CN 202310326849A CN 116517900 A CN116517900 A CN 116517900A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- stage
- control valve
- control
- main stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 146
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 29
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 23
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 230000009471 action Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/026—Pressure compensating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/029—Counterbalance valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本发明涉及液压控制领域，公开了一种平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质。所述平衡阀组，包括：第一油口，用于连接执行器；第二油口，用于连接主泵端；以及平衡阀主级、平衡阀先导级和第一传感活塞。其中，所述平衡阀主级的关于第一腔体的两个开口A1、A2分别连接所述第一油口和所述第二油口，且该平衡阀主级的关于第二腔体的开口A3连通所述平衡阀先导级的开口，该开口还通过所述第一传感活塞的节流口连通至所述第一油口，且所述平衡阀先导级的另一开口连通至所述第二油口。本发明的平衡阀组能够与流量控制阀相配合以在实际应用之前实现对进出油口的集成设计，而在实际应用时则无需另外在执行器端布置平衡阀，降低了硬件成本。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制技术领域，具体地，涉及一种平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质。
背景技术
当前的液压控制回路，特别是负载口独立控制回路，一般是将独立的进出油口都集成至流量控制阀中，实际应用时则需要再次针对负载工况在执行器端布置平衡阀或液压锁来实现负载保持、负负载工况回油流量调节等功能，加大了硬件成本。
因此，本发明旨在针对液压控制回路设计一种新型的平衡阀组，以与流量控制阀配合来实现对进出油口的集成控制设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质，用于通过提供一种新型的平衡阀组来实现对液压控制回路的进出油口的集成控制设计，进而降低应用时再专门布置平衡阀所带来的硬件成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种平衡阀组，包括：第一油口，用于连接执行器；第二油口，用于连接主泵端；以及平衡阀主级、平衡阀先导级和第一传感活塞。其中，所述平衡阀主级的关于第一腔体的两个开口A1、A2分别连接所述第一油口和所述第二油口，且该平衡阀主级的关于第二腔体的开口A3连通所述平衡阀先导级的开口，该开口还通过所述第一传感活塞的节流口连通至所述第一油口，且所述平衡阀先导级的另一开口连通至所述第二油口。
优选地，所述平衡阀主级被配置为具有单向导通模式和比例调节模式；在所述单向导通模式下，所述平衡阀主级被单向导通而使得所述第一油口和所述第二油口直接连通；在所述比例调节模式下，所述平衡阀主级进行流量或背压调节。
优选地，所述平衡阀先导级是开度可控的比例节流阀，用于通过开度调节而改变所述平衡阀主级的第二腔体压力，使得所述平衡阀主级进行流量或背压调节。
本发明还提供一种液压控制回路的控制方法，所述液压控制回路包括执行器和适配于该执行器的上述的平衡阀组。所述控制方法包括：在所述第二油口连接回油油路的情况下，获取所述执行器的负载工况；以及根据所述负载工况控制所述平衡阀组进行背压调节或回油流量调节。
优选地，所述根据所述负载工况控制所述平衡阀组进行背压调节或回油流量调节包括：在所述负载工况为负负载工况时，控制所述平衡阀组进行回油流量调节；以及在所述负载工况为正负载工况时，控制所述平衡阀组进行背压调节。
优选地，控制所述平衡阀组进行回油流量调节包括：获取所述平衡阀主级的需求流量；根据所述需求流量和第一腔体压力，计算针对所述平衡阀主级的期望第二腔体压力，该期望第二腔体压力使得平衡阀主级的输出流量与所述需求流量一致；以及针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述平衡阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力。
优选地，控制所述平衡阀组进行背压调节包括：获取所述平衡阀主级的实际第二腔体压力和期望第二腔体压力，所述期望第二腔体压力是相应的第一腔体压力；以及针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对相应平衡阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力，实现背压调节。
优选地，所述液压控制回路还包括设置在泵出口和第二油口之间的第一流量控制阀组和第二流量控制阀组，其中所述第一流量控制阀组通过所述第二油口连接所述平衡阀组，所述第二流量控制阀组通过所述第二油口连接所述执行器。所述控制方法还包括：在所述第二油口连接进油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组进行进油流量调节，所述平衡阀主级被单向导通，所述第一流量控制阀组与所述执行器被直接连通，并，以及控制所述第二流量控制阀组执行关于进油油路和回油油路的油路切换；以及在所述第二油口连接回油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组执行关于进油油路和回油油路的油路切换，控制所述第二流量控制阀组进行进油流量调节。
优选地，所述第一流量控制阀组包括控制阀主级、控制阀先导级和第二传感活塞，其中所述控制阀主级的两个开口C1、C2分别连接所述第二油口和所述泵出口，且该控制阀主级的开口C3连通所述控制阀先导级的开口D1，该开口D1还通过所述第二传感活塞的节流口连通至所述泵出口，且所述控制阀先导级的另一开口D2连接所述第二油口。其中，通过控制所述控制阀先导级的开度来控制所述控制阀主级的第二腔体压力，以实现所述进油油量调节。
优选地，所述通过控制所述控制阀先导级的开度来控制所述控制阀主级的第二腔体压力包括：获取所述控制阀主级的需求流量；根据所述需求流量和泵出口压力，计算针对所述控制阀主级的期望第二腔体压力，该期望第二腔体压力使得所述控制阀主级的输出流量与所述需求流量一致；以及针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述控制阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述控制阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力。
优选地，所述获取所述控制阀主级的需求流量包括：根据所述指令信号及预设的用于示出指令信号与流量的关联关系的Map表，查询所述控制阀主级的初始需求流量；获取执行器的需求流量总和；若所述需求流量总和大于主泵最大流量，则确定处于泵饱和流量工况，并根据各个控制阀主级的初始需求流量相对于所述需求流量总和的占比，基于所述主泵最大流量来对各个控制阀主级的最终需求流量进行加权分配；以及若所述需求流量总和小于或等于所述主泵最大流量，则确定各个控制阀主级的最终需求流量为各自的初始需求流量。
本发明还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任意的液压控制回路的控制方法。
本发明还提供了一种控制器，包括：存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现上述任意的液压控制回路的控制方法。
通过上述技术方案，本发明设计了一种新型的平衡阀组，其包括具有负载压力反馈机制的平衡阀主级以及用于调节该平衡阀主级的过油流量的平衡阀先导级和传感活塞，从而能够与流量控制阀相配合来实现对进出油口的集成控制设计，从而在实际应用时可直接装配经过集成控制设计后的阀组，无需另外在执行器端布置平衡阀或液压锁来实现负载保持、负负载工况回流流量调节等功能，降低了硬件成本。
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。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例一的平衡阀组的结构示意图；
图2是本发明实施例二的控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中控制平衡阀组进行回油流量调节的流程示意图；
图4是本发明实施例中控制平衡阀组进行背压调节的流程示意图；
图5A是本发明实施例中适配于一个执行器的液压控制回路的结构示意图；
图5B是本发明实施例中适配于两个执行器的液压控制回路的结构示意图；
图6是本发明实施例三的控制方法的示例整体控制策略框图
图7是本发明实施例中的示例进油流量控制策略的流程示意图；
图8是本发明实施例中的示例进油流量控制策略的原理示意图；以及
图9是本发明实施例中获取相应主级的需求流量的流程示意图。
附图标记说明
100、平衡阀组；200、执行器；300、主泵；400、第一流量控制阀组；500、第二流量控制阀组；600、泵出口压力传感器；700、回油口压力传感器；
110、第一油口；120、第二油口；130、平衡阀主级；140、平衡阀先导级；150、第一传感活塞；160、主溢流阀；
410、控制阀主级；420、控制阀先导级；430、第二传感活塞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，涉及的方位词“左”、“右”等是示例性的，旨在便于描述相对关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述方位词在本发明中的具体含义。
还需要说明，对于本领域的技术人员而言，在知悉附图示出的液压连接关系之后，也可以将油路或阀体等进行简单的置换，从而实现本发明的液压控制回路的功能，这同样属于本发明的保护范围。相关液压元件(例如比例节流阀、传感活塞、常规流量控制阀、主泵等)的结构、元件内的腔体设计(如相应主级的阀芯、第二腔体和第一腔体)、部分常规元件间的连接关系(例如主泵和相应阀体)均属于本领域技术人员熟知的，因此下文仅简略描述，而将描述重点集中于本发明的独创平衡阀组及相应的独创性控制方法。
实施例一
图1是本发明实施例一的平衡阀组的结构示意图。如图1所示，该平衡阀组100包括：第一油口110，用于连接执行器；第二油口120，用于连接主泵端(其中的连接线为虚线，表明第二油口可通过其他阀体间接地连接至主泵)；以及平衡阀主级130、平衡阀先导级140和第一传感活塞150。其中，所述平衡阀主级130的关于第一腔体的两个开口A1、A2分别连接所述第一油口110和所述第二油口120，且该平衡阀主级130的关于第二腔体的开口A3连通所述平衡阀先导级140的开口B1，该开口B1还通过所述第一传感活塞150的节流口连通至所述第一油口110，且所述平衡阀先导级140的另一开口B2连通至所述第二油口120。
在示例中，所述平衡阀先导级140是开度可控的比例节流阀，而第一传感活塞150是一种两端受力以改变节流口开度的元件；另外，以执行器为油缸为例，第一腔体可理解为油缸至该平衡阀组之间的液压油腔，第二腔体可理解为该平衡阀主级至平衡阀先导级之间的液压油腔，此外还可以包括与第二腔体相对的第三腔体，该第三腔体连接两个开口A1、A2，通过平衡阀先导级可以调节第二腔体与第三腔体之间的压差，进而实现平衡阀主级的开度调节。据此，结合图1易知，所述平衡阀主级130在适应于平衡阀先导级140的开度变化而改变的第二腔体压力及来自执行器端的负载反馈的第一腔体压力的作用下产生阀芯位移，并可以适应于所述阀芯位移改变过油流量，而所述第一传感活塞150和平衡阀先导级140共同对所述平衡阀主级130的第二腔体压力构成分压作用。即，通过对平衡阀先导级140的开度控制可改变其与第一传感活塞150针对平衡阀主级130的分压关系，进而改变平衡阀主级130的第二腔体压力，且进一步改变平衡阀主级130的位移，再结合相应控制策略，可以使得平衡阀主级130进行流量调节或背压调节。
据此，本发明实施例一设计了一种新型的平衡阀组，其包括具有负载压力反馈机制(即考虑了执行器端的负载反馈)的平衡阀主级以及用于调节该平衡阀主级的过油流量的平衡阀先导级和传感活塞，从而能够与流量控制阀相配合来实现对进出油口的集成控制设计，且在实际应用时可直接装配经过集成控制设计后的平衡阀组，无需另外在执行器端布置平衡阀或液压锁来实现负载保持、负负载工况回流流量调节等功能，降低了硬件成本。
在优选的实施例中，该平衡阀组100还可以包括设置在两个油口之间的主溢流阀160，其起安全卸荷作用。举例而言，在第二油口120连接回油油路的情况下，当回油口压力到达设定压力时，主溢流阀160自动开启排泄，以保证背压稳定。
在优选的实施例中，所述平衡阀主级130被配置为具有单向导通模式和比例调节模式。在所述单向导通模式下，所述平衡阀主级130被单向导通而使得所述第一油口110和所述第二油口120直接连通。举例而言，若此时第二油口120连接进油油路，则该进油油路经单向导通的平衡阀主级130而与执行器直接连通，以向执行器供油。在所述比例调节模式下，所述平衡阀主级130进行流量或背压调节。举例而言，若此时第二油口120连接回油油路，则该平衡阀主级130被执行开度控制以进行回油流量调节或背压调节。在此，关于平衡阀主级130的单向导通模式和比例调节模式的具体应用以及关于回油流量调节或背压调节的实施例细节，还将其他实施例中描述，在此则不再进行赘述。
下面将通过其他实施例来介绍应用本发明实施例一的平衡阀组所实现的多项功能。
实施例二
本发明实施例二提供了一种液压控制回路的控制方法，其中所述液压控制回路包括执行器200和适配于每一执行器的第一实施例的平衡阀组100。
图2是本发明实施例二的控制方法的流程示意图。结合图1和图2，该控制方法包括以下的步骤S100和步骤S200：
步骤S100，在所述第二油口连接回油油路的情况下，获取所述执行器的负载工况。
步骤S200，根据所述负载工况控制所述平衡阀组进行背压调节或回油流量调节。
在优选的实施例中，该步骤S200包括：在所述负载工况为负负载工况时，控制所述平衡阀组100进行回油流量调节；以及在所述负载工况为正负载工况时，控制所述平衡阀组100进行背压调节。
在更为优选的实施例中，如图3所示，控制所述平衡阀组100进行回油流量调节可以包括以下的步骤S211至步骤S213：
步骤S211，获取所述平衡阀主级的需求流量。
其中，所述需求流量可以根据对执行器的速度需求来进行设定，例如针对起重机油缸的液压控制，可根据吊装物的设定速度来对应设置油缸回油流量，即在此的需求流量。
步骤S212，根据所述需求流量和第一腔体压力，计算针对所述平衡阀主级的期望第二腔体压力。
其中，该期望第二腔体压力使得平衡阀主级的输出流量与所述需求流量一致。
在示例中，可将所述需求流量和通过传感器检测的第一腔体压力输入至预设的第一主级控制模型，以输出所述期望第二腔体压力。其中，所述第一主级控制模型是基于平衡阀主级的流量方程和力平衡方程预先构建的用于示出需求流量、第一腔体压力和期望第二腔体压力之间的关联的计算模型。下文将会详细介绍针对控制阀主级构建相应的第二主级控制模型的方案，而该第一主级控制模型与之类似，故在此不再进行赘述。
步骤S213，针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述平衡阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力。
针对该步骤S213，首先需要获得实际第二腔体压力。在优选的实施例中，第一传感活塞150是第二腔体压力和第一腔体压力线性相关的传感元件，即该传感活塞被配置为处于非极限位置时使得平衡阀主级130的第二腔体压力与第一腔体压力呈线性相关。因此，通过第一传感活塞150能够较为容易地获得平衡阀主级130的第二腔体压力。其次，在获得实际第二腔体压力之后，需要通过闭环控制算法来控制该实际第二腔体压力。其中，所述闭环控制算法可以是离散PI算法，具体实现可参考下文应用于控制阀主级进行进油测量调节的策略中的离散PI算法。
在更为优选的实施例中，如图4所示，控制所述平衡阀组100进行背压调节可以包括以下的步骤S221至步骤S222：
步骤S221，获取所述平衡阀主级的实际第二腔体压力和期望第二腔体压力。
其中，所述期望第二腔体压力是相应的第一腔体压力。举例而言，所述第一传感活塞是第二腔体压力Peid和回油口压力Pd线性相关的传感元件，该回油口压力等于相应主级的第一腔体压力，即传感活塞能够实现Pd-Peid传感方程，则采用下式(1)获取所述平衡阀主级的实际第二腔体压力Peid：
式中，Ai是活塞进油腔作用面积，Ad是活塞第二腔体作用面积，F0是活塞弹簧预紧力。
步骤S222，针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对相应平衡阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力，实现背压调节。
举例而言，所述闭环控制算法采用如下的离散PI算法：
ΔI(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k) (2)
e(k)＝Ped(k)-Peid(k) (3)
其中，ΔI(k)是针对所述平衡阀先导级的开度的控制量，Ped(k)是针对所述平衡阀主级的第k个步长下的期望第二腔体压力，Peid(k)是针对所述平衡阀主级的第k个步长下的实际第二腔体压力，e(k)是针对所述平衡阀主级的第k个步长下的期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，Kp是比例增益系数，Ki是积分增益系数。
据此，以油缸为例，平衡阀组100在油缸大腔进油时仅单向导通，而在油缸大腔回油时进行背压控制和流量控制的选择，从而平衡阀组100一方面可以实现例如负负载工况下的节流调速，另一方面可以实现正负载工况下的背压调节。
实施例三
在实施例二的基础上，本实施例三将平衡阀组100与流量控制阀组相配合以进行进出口集成控制设计。
参考图5A，针对一个工作联(即只有一个执行器的情况)，所述液压控制回路还包括设置在主泵300对应的泵出口和第二油口120之间的第一流量控制阀组400和第二流量控制阀组500，其中所述第一流量控制阀组400通过所述第二油口120连接所述平衡阀组100，所述第二流量控制阀组500通过所述第二油口120连接所述执行器200。进一步地，所述第一流量控制阀组400包括控制阀主级410、控制阀先导级420和第二传感活塞430，其中所述控制阀主级410的两个开口C1、C2分别连接所述第二油口120和所述泵出口，且该控制阀主级410的开口C3连通所述控制阀先导级420的开口D1，该开口D1还通过所述第二传感活塞430的节流口连通至泵出口，且所述控制阀先导级420的另一开口D2连接第二油口120。
此外，该液压控制回路还可设置泵出口压力传感器600和回油口压力传感器700，用于相应检测主泵300对应的泵出口压力和执行器200对应的回油口压力(或背压)。其中，回油口压力与平衡阀组的入口压力以及平衡阀主级的第一腔体压力相同，从而回油口压力传感器700也可理解为是针对平衡阀主级的第一腔体压力传感器。另外，类似于图1中的主溢流阀160，也可针对流量控制阀组与泵出口设置主溢流阀，进行安全保护。
需说明的是，第二流量控制阀组500的结构与第一流量控制阀组400相同，故而在此不再进行赘述。还需说明的是，每一执行器对应有一组工作联，进而如图5B所示，其针对两个执行器，对应具有两组工作联，但其中另一工作联的回路结构与图5A示出的工作联相同，故而不再进行赘述。
基于图5A和图5B所示出的具有流量控制阀组的液压控制回路，承接于图2所示出的步骤，本发明实施例三的控制方法还可以包括以下步骤S300和步骤S400(图2中未示出)。另外，图6是本发明实施例三的控制方法的示例整体控制策略框图，其通过示例描述了步骤S100-步骤S400的具体实现方案。据此，结合图6，步骤S300和步骤S400(图中未示出)如下所示：
步骤S300，在所述第二油口120连接进油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组400进行进油流量调节，所述平衡阀主级130被单向导通，所述第一流量控制阀组400与所述执行器200被直接连通，以及控制所述第二流量控制阀组500执行关于进油油路和回油油路的油路切换。
步骤S400，在所述第二油口120连接回油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组400执行关于进油油路和回油油路的油路切换，控制所述第二流量控制阀组500进行进油流量调节。
其中，关于执行油路切换和进油流量调节的策略判断逻辑，参考图6，优选为包括以下步骤：从操作手柄获取所述指令信号；在所述指令信号指示执行器200进行第一动作时，确定所述第一流量控制阀组400进行进油流量调节，以及确定所述第二流量控制阀组500执行所述油路切换；以及在所述指令信号指示执行器200进行与所述第一动作相反的第二动作时，确定所述第一流量控制阀组400执行所述油路切换，以及确定所述第二流量控制阀组500进行进油流量调节。
其中，针对进油流量调节的控制策略通过图7、图8示出，其旨在通过控制所述控制阀先导级420的开度来控制所述控制阀主级410的第二腔体压力，以使得相应主级的实际输出流量与需求流量一致。其中，图7是进油流量控制策略的流程示意图，图8是进油流量控制策略的原理示意图。如图7所示，且结合图8，优选为以下步骤包括：
步骤S701，获取所述控制阀主级的需求流量。
步骤S702，根据所述需求流量和泵出口压力，计算针对所述控制阀主级的期望弹簧腔压力，该期望弹簧腔压力使得所述控制阀主级的输出流量与所述需求流量一致。
步骤S703，针对所述期望弹簧腔压力与当前的实际弹簧腔压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述控制阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述控制阀先导级的开度来适应改变所述实际弹簧腔压力。
其中，针对步骤S701，如图9所示，通过以下步骤获取所述控制阀主级的需求流量：
步骤S801，根据所述指令信号及预设的用于示出指令信号与流量的关联关系的Map表，查询所述控制阀主级的初始需求流量。
步骤S802，获取执行器的需求流量总和。
步骤S803，若所述需求流量总和大于主泵最大流量，则确定处于泵饱和流量工况，并根据各个控制阀主级的初始需求流量相对于所述需求流量总和的占比，基于所述主泵最大流量来对各个控制阀主级的最终需求流量进行加权分配。
步骤S804，若所述需求流量总和小于或等于所述主泵最大流量，则确定各个控制阀主级的最终需求流量为各自的初始需求流量。
针对步骤S801-S804，举例而言，首先，将操作手柄的指令信号输入至设定的电流-流量Map表，以查询各阀组的主级的需求流量Qi，其中阀组n的需求流量记为Qin；其次，如下面的式(4)所示，依据需求流量Qin累计求和，并记为Qj；再次，将Qj同主泵最大流量Qmax比较，判断是否处于泵饱和流量工况，若为饱和流量工况，采用下面的式(5)对各阀组需求流量进行加权分配。
流量Qj计算公式：
饱和流量分配公式：
如此，Qen即是各个阀组n的主级的最终需求流量，但需要说明的是，下文主要是以其中的一个主级为例，故而为便于描述，本文直接将用于计算的需求流量记为Qe。
下面结合图5A、图5B以及图6，通过示例来具体描述平衡阀组100和第一流量控制阀组400及第二流量控制阀组500相配合所实现的流量调节、背压调节等功能。
在示例中，所述第一流量控制阀组400和所述第二流量控制阀组500中的控制阀主级是三位四通阀，而平衡阀组100中的平衡阀主级是两位两通阀，各阀组的先导级均为比例节流阀。针对第二传感活塞430，取泵出口压力、控制阀主级的弹簧腔压力作用至两端，在两端压力的相互作用下调整传感活塞节流开度，进而可保证弹簧腔压力同泵出口压力的平衡关系，因传感活塞的有效面积比固定，因此泵出口压力同弹簧腔压力呈线性关系，故而第二传感活塞430可充当关联于泵出口压力与相应主级的弹簧腔压力的线性关系的传感元件。类似地，第一传感活塞150可充当关联于背压与相应主级的弹簧腔压力的线性关系的传感元件。
进一步地，以第一流量控制阀组400为例，其控制阀主级410被配置为在适应于所述先导阀的开度变化而改变的弹簧腔压力及来自执行器端的负载反馈的负载腔压力的作用下产生阀芯位移，并适应于所述阀芯位移改变过油流量和油路，其中所述第二传感活塞430和控制阀先导级420共同对其弹簧腔压力构成分压作用。即，通过对控制阀先导级420的开度控制可改变分压关系，进而改变弹簧腔压力，以进行流量调节或油路切换。
更进一步地，在示例中，控制阀主级410是三位四通阀，初始位置为O型机能，在实现流量控制功能时，利用先导级开度对主级的弹簧腔压力进行限制，使主级工作于初始位置及中间状态，而当需切换为回油油路时，使先导级全开，从而在负载腔压力及泵出口压力作用下，主级的阀芯将处于右位实现油路切换，据此通过主级能同时实现流量控制、油路切换功能，简化了系统油路。
继续以控制阀主级410是三位四通阀为例，取泵出口压力Pp、负载腔压力Pc作用到控制阀主级410的阀芯右侧，控制阀先导级420同第二传感活塞430分压后的压力作为控制阀主级410的弹簧腔压力Pe，当负载扰动时，负载腔压力Pc波动会直接引起控制阀主级410的过油流量偏差；同时，负载腔压力Pc因作用于控制阀主级410的阀芯右侧，使得控制阀主级410的阀芯位移同步变化，根据薄刃小口公式可知，此时控制阀主级410的阀芯位移变化对过油流量的影响同负载腔压力Pc引起的流量变化影响的方向相反，从而对过油流量偏差有补偿，且能够在弹簧腔压力的作用下最终达到某个平衡状态。如此，控制阀主级410以阀芯位移变化补偿负载导致的其节流口前后压差变化引起的流量误差，并维持一个平衡状态，但此平衡状态下，控制阀主级410的过油流量并非是需求流量，从而这就需要后续利用流量控制策略来控制过油流量维持在需求流量。需说明的是，第二流量控制阀组500的流量控制及油路切换方案与第一实施例类似，在此不再进行赘述。
结合图6进一步举例而言，执行器是油缸，针对油缸大腔设置本发明实施例的液压控制回路并执行相应控制方法，第一动作例如是油缸伸出，第二动作例如是油缸缩回。则结合图5A和图6，步骤S100-步骤S400所示出的关于执行油路切换、进油流量控制策略、压力控制策略或者回油流量控制策略的选择可以描述如下：
1)操作手柄响应于用户操作而发出指示油缸伸出或缩回的指令信号，因此可通过解析该指令信号确定被控油缸的数量及动作等。该指令信号例如是手柄电流，可在满足设定电流之后，对其进行计数，并将其输入至设定的电流-流量Map表中，以查询出要使得油缸进行指定动作而需要采用的油路以及在相关油路上提供给液压控制回路的需求流量等。
2)当执行器油缸需伸出、且为正负载时，平衡阀组100的先导级输入电流为0mA，平衡阀组保持关闭状态而仅单向阀导通，由第一流量控制阀组400进行给执行器200的进油流量调节，而第二流量控制阀组500此时则用于进行油路切换，使第二流量控制阀组500的先导级全开，在负载力及泵出口压力作用下相应主级的阀芯将处于右位实现油路切换，实现执行器小腔流量回油。需说明的是，执行器油缸伸出时其大腔为进油侧、小腔为回油侧，而执行器油缸缩回时其大腔为回油侧，小腔为进油侧。
3)当执行器油缸需缩回时，第一流量控制阀组400此时用于进行油路切换，使第一流量控制阀组400的先导级全开，在负载力及泵出口压力作用下主级将处于右位实现油路切换，第二流量控制阀500进行进油流量调节，平衡阀组100进行背压调节，当根据泵出口压力和平衡阀组第一腔体压力等判断出负载方向以确定当前为负负载工况时，平衡阀组100执行回流流量控制策略，此时从主泵300与平衡阀组100连通，由平衡阀组100来进行回流流量调节。
需说明的是，结合图6，关于手柄的指令信号的动作判断结果同时发送到执行器，进而可结合执行器实际动作来确定负载工况，例如针对油缸，负负载是指负载方向与液缸运动方向相同，反之，称为正负载。或者，例如针对油缸，还可通过泵出口压力传感器以及针对油缸配置的大腔压力传感器和小腔压力传感器来判断负载方向，进而确定是否为负负载。
同平衡阀组100相似，流量控制阀组基于第二主级控制模型来输出相应的期望弹簧腔压力，该第二主级控制模型是基于相应主级的流量方程和力平衡方程预先构建的用于示出需求流量、泵出口压力和期望弹簧腔压力之间的关联的计算模型。
下面通过示例具体说明流量控制阀组的第二主级控制模型的构建及应用。
首先，相应主级的流量方程如下：
Qe＝Kaxe-KbPc (6)
其中，Qe是需求流量，Ka是相应主级的流量增益；Kb是相应主级压力增益，xe是相应主级的阀芯位移，Pc是负载腔压力。
其次，力平衡方程为：
PpAp-PeAe+PcAc-F1＝kexe (7)
式中，Ap是相应主级进油腔作用面积；Ae是相应主级弹簧腔作用面积；Ac是相应主级负载腔作用面积；ke是相应主级弹簧刚度；F1是相应主级弹簧预紧力；Pp是泵出口压力；Pe是所求的期望弹簧腔压力；xe是相应主级的阀芯位移，Pc是负载腔压力。
再次，将主级弹簧设置为弱弹簧后，弹簧位移变化引起的弹簧力变化可近似忽略，通过测试、拟合后可获取Pc关于Pe、Pp线性方程如式(8)所示：
Pc＝k1Pe-k2Pp+k3 (8)
式中，k1是Pe的比例系数，k2是Pp的比例系数，k3是Pc的偏移量。
结合式(6)、(7)、(8)可得，所述第二主级控制模型被描述为采用下式(9)计算期望弹簧腔压力Pe：
其中，各参数含义如上，在此不再赘述。
进一步地，第二传感活塞430是弹簧腔压力和泵出口压力线性相关的传感元件，即该传感活塞被配置为处于非极限位置时使得弹簧腔压力Pei与泵出口压力Pp呈线性相关，即其能够实现Pp-Pei传感方程。据此，可通过下面的式(10)计算出相应主级的当前实际弹簧腔压力Pei：
式中，Ai是活塞进油腔作用面积，Ad是活塞弹簧腔作用面积，F0是活塞弹簧预紧力，Pp是泵出口压力。如此，通过传感活塞能够较为容易地获得弹簧腔压力，进而有利于简化计算过程，以较少的部件实现流量控制。
针对流量控制阀组，其采用的闭环控制算法可以被描述为下式所示出的离散PI算法：
ΔI(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k) (11)
e(k)＝Pe(k)-Pei(k) (12)
其中，Δu(k)是针对所述比例节流阀的开度的控制量，Pe(k)是第k个步长下的期望弹簧腔压力Pe，Pei(k)是第k个步长下的实际弹簧腔压力Pei，Kp是比例增益系数，Ki是积分增益系数，e(k)是第k个步长下的期望弹簧腔压力与当前的实际弹簧腔压力的偏差。ΔI(k)为控制量，其是针对比例节流阀(先导阀)的控制电流，其控制比例节流阀开度以保证主级有足够的弹簧腔压力，进而即使在主级因负载腔压力而适应于压差移位时，弹簧腔压力也能保证主级有适宜的开度而使得输出流量和需求流量相一致。
需说明的是，除上述的离散PI散法，也可采用常规PID算法。
综上，本发明实施例的液压控制回路的控制方法至少具有以下方面的优势：
1)设计了具有流量-位移-液压反馈构型的液压控制回路，并配置了关于油路切换、流量控制和背压控制的策略，以“策略+回路构型”的方式在简化常规负载口独立油路的同时，通过多项控制功能来保证回路中的流量分配精度。
2)本发明实施例的流量-位移-液压反馈构型以负载压力反馈对主级开度进行自适应调整，又通过设计的流量控制策略实现负载扰动下流量偏差补偿，使得负载波动下无较大流量突变，在多负载复合、剧变负载工况下都能保证较高的流量控制精度。
3)本发明实施例的流量控制策略同时考虑压差和流量，从而主级计量口的流量控制(或称节流开度控制)、压差控制不解耦，液动力影响低，流量可控区间大，流量控制特性可编程应用，不受结构限制。
4)本发明实施例通过传感活塞模型简化控制策略，且整个控制策略中不需要应用位移传感器、倾角传感器等，便于以较少的部件实现复合动作较高的流量分配精度。
5)本发明实施例设计了平衡阀组，且将回油节流口以分布式方式集成至平衡阀组，并配置平衡阀组具有回油流量控制和背压控制的功能，从而能够以流量控制、背压控制的方式实现正负载背压调节、负负载节流调速功能等。
实施例四
本发明实施例四提供了一种控制器，包括：存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现实施例二或实施例三所述的控制方法。
其中，所述控制器可以利用常规的具有计算能力和数据传输能力的控制器来实现，例如应用实施例二、实施例三的控制方法的工程机械(如消防车、起重机等)自带的控制器。
其中，处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现本发明实施例涉及的控制方法。
其中，存储器可以包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。另外，存储器可以包括至少一个存储芯片。
该实施例三的控制器的更多实施细节及效果可参考实施例一至实施例三，在此则不再进行赘述。
本发明另一实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任意实施例所述的控制方法。其中，所述机器例如是单独配置成的控制器或者工程机械自带的控制器。另外，所述机器可读存储介质包括但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体(Flash Memory)或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备等各种可以存储程序代码的介质。
其中，关于该实施例的机器可读存储介质的更多实施细节及效果，可参考前述相应方法的实施例，在此则不再进行赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如交换部分步骤的执行顺序。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (13)
1.一种平衡阀组(100)，其特征在于，包括：
第一油口(110)，用于连接执行器；
第二油口(120)，用于连接主泵端；以及
平衡阀主级(130)、平衡阀先导级(140)和第一传感活塞(150)；
其中，所述平衡阀主级(130)的关于第一腔体的两个开口(A1、A2)分别连接所述第一油口(110)和所述第二油口(120)，且该平衡阀主级(130)的关于第二腔体的开口(A3)连通所述平衡阀先导级(140)的开口(B1)，该开口(B1)还通过所述第一传感活塞(150)的节流口连通至所述第一油口(110)，且所述平衡阀先导级(140)的另一开口(B2)连通至所述第二油口(120)。
2.根据权利要求1所述的平衡阀组，其特征在于，所述平衡阀主级被配置为具有单向导通模式和比例调节模式；
在所述单向导通模式下，所述平衡阀主级被单向导通而使得所述第一油口和所述第二油口直接连通；
在所述比例调节模式下，所述平衡阀主级进行流量或背压调节。
3.根据权利要求1所述的平衡阀组，其特征在于，所述平衡阀先导级(140)是开度可控的比例节流阀，用于通过开度调节而改变所述平衡阀主级(130)的第二腔体压力，使得所述平衡阀主级(130)进行流量或背压调节。
4.一种液压控制回路的控制方法，其特征在于，所述液压控制回路包括执行器和适配于该执行器的权利要求1-3中任意一项所述的平衡阀组(100)，所述控制方法包括：
在所述第二油口(120)连接回油油路的情况下，获取所述执行器的负载工况；以及
根据所述负载工况控制所述平衡阀组(100)进行背压调节或回油流量调节。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述负载工况控制所述平衡阀组进行背压调节或回油流量调节包括：
在所述负载工况为负负载工况时，控制所述平衡阀组进行回油流量调节；以及
在所述负载工况为正负载工况时，控制所述平衡阀组进行背压调节。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，控制所述平衡阀组进行回油流量调节包括：
获取所述平衡阀主级(130)的需求流量；
根据所述需求流量和第一腔体压力，计算针对所述平衡阀主级(130)的期望第二腔体压力，该期望第二腔体压力使得平衡阀主级(130)的输出流量与所述需求流量一致；以及
针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述平衡阀先导级(140)的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级(140)的开度来适应改变所述实际第二腔体压力。
7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，控制所述平衡阀组进行背压调节包括：
获取所述平衡阀主级的实际第二腔体压力和期望第二腔体压力，所述期望第二腔体压力是相应的第一腔体压力；以及
针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对相应平衡阀先导级(140)的开度的控制量，以通过改变所述平衡阀先导级(140)的开度来适应改变所述实际第二腔体压力，实现背压调节。
8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述液压控制回路还包括设置在泵出口和第二油口(120)之间的第一流量控制阀组(400)和第二流量控制阀组(500)，其中所述第一流量控制阀组(400)通过所述第二油口(120)连接所述平衡阀组(100)，所述第二流量控制阀组(500)通过所述第二油口(120)连接所述执行器(200)；
所述控制方法还包括：
在所述第二油口(120)连接进油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组(400)进行进油流量调节，所述平衡阀主级(130)被单向导通，所述第一流量控制阀组(400)与所述执行器(200)被直接连通，以及控制所述第二流量控制阀组(500)执行关于进油油路和回油油路的油路切换；以及
在所述第二油口(120)连接回油油路的情况下，控制所述第一流量控制阀组(400)执行关于进油油路和回油油路的油路切换，控制所述第二流量控制阀组(500)进行进油流量调节。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一流量控制阀组(400)包括控制阀主级(410)、控制阀先导级(420)和第二传感活塞(430)，其中所述控制阀主级(410)的两个开口(C1、C2)分别连接所述第二油口(120)和所述泵出口，且该控制阀主级的开口(C3)连通所述控制阀先导级(420)的开口(D1)，该开口(D1)还通过所述第二传感活塞(430)的节流口连通至所述泵出口，且所述控制阀先导级(420)的另一开口(D2)连接所述第二油口(120)；
其中，通过控制所述控制阀先导级(420)的开度来控制所述控制阀主级的第二腔体压力，以实现所述进油油量调节。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述通过控制所述控制阀先导级的开度来控制所述控制阀主级的第二腔体压力包括：
获取所述控制阀主级的需求流量；
根据所述需求流量和泵出口压力，计算针对所述控制阀主级的期望第二腔体压力，该期望第二腔体压力使得所述控制阀主级的输出流量与所述需求流量一致；以及
针对所述期望第二腔体压力与当前的实际第二腔体压力的偏差，执行预设的闭环控制算法来输出针对所述控制阀先导级的开度的控制量，以通过改变所述控制阀先导级的开度来适应改变所述实际第二腔体压力。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述控制阀主级的需求流量包括：
根据所述指令信号及预设的用于示出指令信号与流量的关联关系的Map表，查询所述控制阀主级的初始需求流量；
获取执行器的需求流量总和；
若所述需求流量总和大于主泵最大流量，则确定处于泵饱和流量工况，并根据各个控制阀主级的初始需求流量相对于所述需求流量总和的占比，基于所述主泵最大流量来对各个控制阀主级的最终需求流量进行加权分配；以及
若所述需求流量总和小于或等于所述主泵最大流量，则确定各个控制阀主级的最终需求流量为各自的初始需求流量。
12.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求4至11中任意一项所述的液压控制回路的控制方法。
13.一种控制器，其特征在于，包括：
存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及
所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现权利要求4至11中任意一项所述的液压控制回路的控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310326849.7A CN116517900A (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310326849.7A CN116517900A (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116517900A true CN116517900A (zh) | 2023-08-01 |
Family
ID=87401998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310326849.7A Pending CN116517900A (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116517900A (zh) |
-
2023
- 2023-03-29 CN CN202310326849.7A patent/CN116517900A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5129230A (en) | Control system for load sensing hydraulic drive circuit | |
| US5937645A (en) | Hydraulic device | |
| KR970000492B1 (ko) | 건설기계의 유압구동장치 | |
| US20030106313A1 (en) | Electro-hydraulic valve control system and method | |
| US20160195083A1 (en) | Electronic load sense control with electronic variable load sense relief, variable working margin, and electronic torque limiting | |
| CN109695599B (zh) | 变量液压系统、泵输出流量控制方法、工程机械 | |
| US5152143A (en) | Hydraulic drive system | |
| EP0427865A1 (en) | Hydraulic driving device of construction equipment | |
| CN115434986A (zh) | 液压系统控制方法及可读存储介质 | |
| CN110725817B (zh) | 一种基于比例溢流阀的进出口独立调节电液位置伺服系统高能效控制方法 | |
| Yuan et al. | Modeling and control of two stage twin spool servo-valve for energy-saving | |
| CN113027847B (zh) | 液压系统的流量分配控制方法、设备和装置以及液压系统 | |
| CN116517900A (zh) | 平衡阀组及液压控制回路的控制方法、控制器和介质 | |
| CN212744559U (zh) | 一种起重机扩展阀组及液压系统 | |
| JPS6214718B2 (zh) | ||
| JP4960646B2 (ja) | ロードセンシング式油圧制御装置 | |
| CN116557367A (zh) | 电液比例流量控制阀组、方法、介质、控制器及系统 | |
| US6244158B1 (en) | Open center hydraulic system with reduced interaction between branches | |
| CN107816468B (zh) | 负载传感式驱动系统 | |
| JP2004019873A (ja) | 油圧制御装置および該油圧制御装置を備えた産業車両 | |
| Hansen et al. | Development and implementation of an advanced power management algorithm for electronic load sensing on a telehandler | |
| JP6126712B1 (ja) | 流体圧アクチュエータの制御装置 | |
| Campanini et al. | Optimized control for an independent metering valve with integrated diagnostic features | |
| Kim et al. | A suboptimal controller design method for the energy efficiency of a load-sensing hydraulic servo system | |
| US10794380B2 (en) | Pump device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |