负载敏感电控系统、控制方法以及工程机械与流程

1.本发明涉及液压控制技术领域，具体地涉及一种负载敏感电控系统、一种应用于负载敏感电控系统的控制方法以及一种工程机械。


背景技术：

2.传统的负载敏感控制系统包括变量柱塞泵，该变量柱塞泵具有一个压力补偿器，多数负载敏感控制系统并非在恒定的压力下工作，当外部载荷变化时，负载敏感控制系统的工作压力是不同的，因此需要一个特殊感应油路和阀口的控制阀，以实现对负载敏感控制系统的控制，当负载敏感控制系统未工作时，控制阀切断动作油缸(或马达)与变量柱塞泵之间的压力信号，这样负载敏感控制系统在未工作时变量柱塞泵转入低压等待状态，控制阀在工作时，需要先从动作油缸(或马达)得到压力需求，并将压力信号传递给变量柱塞泵，使变量柱塞泵开始对负载敏感控制系统的压力作出响应，负载敏感控制系统所需的流量是由滑阀的开度控制，负载敏感控制系统的流量需求通过信号道、控制阀反馈给变量柱塞泵，上述负载敏感控制系统是通过液控逻辑进行压力和流量的匹配，可调整性差、无法实时有效的将发动机功率和变量柱塞泵的功率匹配起来从而使发动机持续工作在最佳油耗区、不利于实现多种数据的作业要求。


技术实现要素：

3.本发明实施方式的目的是为了克服现有负载敏感控制系统流量可调整性差的问题，提供一种负载敏感电控系统、一种应用于负载敏感电控系统的控制方法以及一种工程机械，以解决上述问题。
4.为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种负载敏感电控系统，包括与发动机连接的柱塞变量泵、多路阀组和多个执行元件，所述多路阀组包括多个先导阀，所述柱塞变量泵通过多个先导阀与多个执行元件一一对应连接；所述负载敏感电控系统还包括：
5.第一传感器，设置在所述柱塞变量泵的出口处，用于检测所述柱塞变量泵的出口压力；
6.多个第二传感器，每一先导阀的出油口与对应的执行元件的连接回路上安装有一个第二传感器，所述第二传感器用于检测对应的执行元件的负载压力；
7.控制器，与多个先导主阀、所述第一传感器和多个第二传感器电连接，用于根据所述柱塞变量泵的出口压力与执行元件的负载压力之间的压力差值控制该执行元件对应的先导阀的阀芯开度。
8.具体地，所述负载敏感电控系统还包括：调节阀，安装在所述柱塞变量泵的工作油路上且与所述控制器电连接，所述调节阀用于调节所述柱塞变量泵的出口压力。
9.具体地，所述调节阀为电比例减压阀。
10.具体地，所述负载敏感电控系统还包括：摆角传感器，与所述控制器电连接，所述摆角传感器用于检测所述柱塞变量泵斜盘的倾斜角度；
11.所述控制器还用于根据所述柱塞变量泵的出口压力与执行元件的负载压力之间的压力差值以及所述柱塞变量泵斜盘的倾斜角度控制所述调节阀的开度，以调节所述柱塞变量泵的出口压力。
12.具体地，所述多路阀组还包括：
13.多个控制阀，均与所述控制器电连接，每一先导阀的工作油路上安装有一个控制阀，所述控制器通过控制控制阀的开度，从而控制该控制阀对应的先导阀的阀芯开度。
14.具体地，所述控制阀为电比例减压阀。
15.具体地，所述负载敏感电控系统还包括：减压阀组，安装在所述多路阀组与所述柱塞变量泵之间的工作油路上，用于调节所述多路阀组与所述柱塞变量泵之间的工作油路的油压压力。
16.具体地，所述第一传感器和所述第二传感器均为压力传感器。
17.本发明另一方面，提供一种应用于负载敏感电控系统的控制方法，应用于上述的负载敏感电控系统，所述负载敏感电控系统包括：与发动机连接的柱塞变量泵、多路阀组和多个执行元件，所述多路阀组包括多个先导阀，所述柱塞变量泵通过多个先导阀与多个执行元件一一对应连接；所述控制方法包括：
18.检测所述柱塞变量泵的出口压力，以及每一执行元件的负载压力；
19.根据所述柱塞变量泵的出口压力与执行元件的负载压力之间的压力差值控制该执行元件对应的先导阀的阀芯开度。
20.具体地，所述控制方法还包括：
21.检测所述柱塞变量泵斜盘的倾斜角度；
22.根据所述柱塞变量泵的出口压力与执行元件的负载压力之间的压力差值以及所述柱塞变量泵斜盘的倾斜角度调节所述柱塞变量泵的出口压力。
23.本发明再一方面，提供一种工程机械，包括上述的负载敏感电控系统。
24.本发明提供一种负载敏感电控系统，第一传感器检测变量泵出口压力，第二传感器检测执行元件的负载压力，控制器通过变量泵出口压力和执行元件的负载压力之间的压力差值控制执行元件对应的先导阀的阀芯开度，从而控制先导阀对应工作回路中油液的流量，能够实现对不同先导阀所在工作回路中的油液流量进行控制，克服了现有技术中负载敏感控制系统流量可调整性差的问题。
25.本发明提供的负载敏感电控系统、应用于负载敏感电控系统的控制方法和工程机械，解决了现有负载敏感控制系统流量可调整性差的问题，实现了对不同执行元件所在工作回路的油液流量的控制，从而满足不同工况的作业要求，提高负载敏感电控系统应用的灵活性和多样性。
26.本发明实施方式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
27.附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，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实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
28.图1是本发明提供的负载敏感电控系统的液压原理图。
29.附图标记说明
30.1发动机2柱塞变量泵
31.3多路阀组4执行元件
32.5第一传感器6第二传感器
33.7调节阀8摆角传感器
34.9控制阀10减压阀组
35.11电控手柄12辅件
36.13油箱31先导阀
具体实施方式
37.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。
38.在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
39.在本发明第一方面，提供一种负载敏感电控系统，图1是本发明提供的负载敏感电控系统的液压原理图，该负载敏感电控系统包括：与发动机1连接的柱塞变量泵2、多路阀组3和多个执行元件4，所述多路阀组3包括多个先导阀31，所述柱塞变量泵2通过多个先导阀31与多个执行元件4一一对应连接；第一传感器5，设置在所述柱塞变量泵2出口处，用于检测所述柱塞变量泵2的出口压力；多个第二传感器6，每一先导阀31的出油口与对应的执行元件4的连接回路上安装有一个第二传感器6，所述第二传感器6用于检测对应的执行元件4的负载压力；控制器，与多个先导主阀31、所述第一传感器5和多个第二传感器6电连接，用于根据所述柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力之间的压力差值控制该执行元件4对应的先导阀31的阀芯开度。
40.本发明提供的负载敏感电控系统，通过第一传感器5检测柱塞变量泵2的出口压力，通过多个第二传感器6检测每一对应执行元件4的负载压力，控制器根据柱塞变量泵2的出口压力和执行元件4的负载压力的压力差值控制该执行元件4对应的先导阀31的阀芯开度，从而控制该执行元件4所在工作回路中油液的流量，通过控制器能够同时控制多个不同执行元件4所在工作回路的油液流量，能够满足不同工况下执行元件4的工作需求，同时通过控制器方便工作人员根据不同执行元件4的工作需求调节对应的执行元件4所在工作回路的油液的流量，提高负载敏感电控系统应用的灵活性和多样性。
41.在一个实施例中，如图1所示，在一种小型挖掘机的液压系统中，多个执行元件4为液压油缸和液压马达，多个液压油缸分别用于控制挖掘机的铲斗、斗杆和动臂，多个液压马达分别用于控制挖掘机的回转机构、左行走机构和右行走机构，柱塞变量泵2与每一液压油缸和每一液压马达通过多路阀组3中的先导阀31对应连接，此外需要说明的是，先导阀31为双向三位四通电磁阀，在每一双向三位四通电磁阀的进出口处均设置有一个第二传感器6，在实际应用中通过电控手柄11向控制器发送执行元件4的负载速度要求，控制器根据获取的负载速度要求调节该执行元件4对应的工作回路上的油液流量，控制器根据第一传感器5和第二传感器6检测到的柱塞变量泵2的出口压力与该执行元件4的负载压力的压力差值进
而控制该执行元件4所在工作回路上的先导阀31的阀芯开度，从而控制流经执行元件4的液压油的流量，进而控制执行元件4的负载速度，控制器根据小型挖掘机不同部件的运动要求，控制对应先导阀31的阀芯开度从而对与该先导阀31连接的执行元件4的负载速度进行调整。
42.为了稳定柱塞变量泵2的出口压力，确保负载敏感电控系统平稳工作，具体地，所述负载敏感电控系统还包括：调节阀7，安装在所述柱塞变量泵2的工作油路上且与所述控制器电连接，所述调节阀7用于调节所述柱塞变量泵2的出口压力，所述调节阀7为电比例减压阀。
43.为了调整柱塞变量泵2的出口压力，具体地，所述负载敏感电控系统还包括：摆角传感器8，与所述控制器电连接，所述摆角传感器8用于检测所述柱塞变量泵2斜盘的倾斜角度；所述控制器还用于根据所述柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力之间的压力差值以及所述柱塞变量泵2斜盘的倾斜角度控制所述调节阀7的开度，以调节所述柱塞变量泵2的出口压力。控制器在获取柱塞变量泵2斜盘的倾斜角度和柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力的压力差值后，根据倾斜角度和压力差值向调节阀7输出相应的控制电流以控制调节阀7的阀芯开度，进而调节柱塞变量泵2的出口压力。
44.为了控制多个执行元件4所在工作回路上的液压油流量，如图1所示，具体地，所述多路阀组3还包括：多个控制阀9，均与所述控制器电连接，每一先导阀31的工作油路上安装有一个控制阀9，所述控制器通过控制控制阀9的开度，从而控制该控制阀9对应的先导阀31的阀芯开度，所述控制阀9为电比例减压阀。实际应用中，控制器根据柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力的压力差值获知该执行元件4对应工作回路上的先导阀31的阀芯所需的开口面积，之后控制器向对应控制阀9输出相应的控制电流，通过控制阀9控制先导阀31的阀芯开度，实现对执行元件4对应的工作回路上的液压油流量的控制，满足不同工况需求。
45.为了确保负载敏感电控系统的工作油路中油压稳定，确保整个负载敏感电控系统工作稳定，如图1所示，具体地，所述负载敏感电控系统还包括：减压阀组10，安装在所述多路阀组3与所述柱塞变量泵2之间的工作油路上，用于调节所述多路阀组3与所述柱塞变量泵2之间的工作油路的油压压力，减压阀组10包括多个并联设置的减压阀。
46.具体地，所述第一传感器5和所述第二传感器6均为压力传感器。
47.如图1所示，在负载敏感电控系统中还包括辅件12和油箱13，柱塞变量泵2、减压阀组10、控制阀9和先导阀31的卸油口均与油箱13连通。
48.本发明另一方面，提供一种应用于本发明的负载敏感电控系统的控制方法，本发明的负载敏感电控系统包括：与发动机1连接的柱塞变量泵2、多路阀组3和多个执行元件4，所述多路阀组3包括多个先导阀31，所述柱塞变量泵2通过多个先导阀31与多个执行元件4一一对应连接；本发明的控制方法包括：
49.检测所述柱塞变量泵2的出口压力，以及每一执行元件4的负载压力；
50.根据所述柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力之间的压力差值控制该执行元件4对应的先导阀31的阀芯开度；
51.检测所述柱塞变量泵2斜盘的倾斜角度；
52.根据所述柱塞变量泵2的出口压力与执行元件4的负载压力之间的压力差值以及
所述柱塞变量泵2斜盘的倾斜角度调节所述柱塞变量泵2的出口压力。
53.本发明再一方面，提供一种工程机械，包括本发明的负载敏感电控系统。
54.本发明提供一种负载敏感电控系统，第一传感器检测变量泵出口压力，第二传感器检测执行元件的负载压力，控制器通过变量泵出口压力和执行元件的负载压力之间的压力差值控制执行元件对应的先导阀的阀芯开度，从而控制先导阀对应工作回路中油液的流量，能够实现对不同先导阀所在工作回路中的油液流量进行控制，克服了现有技术中负载敏感控制系统流量可调整性差的问题。
55.本发明提供的负载敏感电控系统、应用于负载敏感电控系统的控制方法和工程机械，解决了现有负载敏感控制系统流量可调整性差的问题，实现了对不同执行元件所在工作回路的油液流量的控制，从而满足不同工况的作业要求，提高负载敏感电控系统应用的灵活性和多样性。
56.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
57.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，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。
58.本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
59.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实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。