[发明专利]利用变量泵实现压力切断功能的液压系统

说明书

一种用于液压系统的控制单元配置成：获取由压力传感器检测的实际系统压力和由动作指令输入元件输入的动作指令；获取动作指令确定泵对应的需求排量；基于需求排量与泵的当前输出排量确定泵输出量差值、并且基于确定出的泵输出量差值由仿溢流阀特性查取压力阈值；基于实际系统压力和查取的压力阈值降低需求排量，由此确定泵输出排量；控制泵以确定的泵输出排量操作。

技术领域

本申请涉及一种液压系统，尤其是工程设备的液压系统，具有系统压力主动切断功能。

背景技术

在液压系统中，尤其是工程设备的液压系统中，经常采用液压泵驱动执行元件。液压泵的输出端通常配备溢流阀。当系统压力升高达到并超过溢流阀的开启压力时，溢流阀打开，以将系统压力降低，由此提供系统安全性。这种防止系统压力过高的功能通常称作压力切断功能。

目前，在工程设备的液压系统中采用变量泵的情况越来越多。可以通过控制变量泵的控制电流来调节变量泵的排量，因此就能够通过减小变量泵的排量来降低泵的输出压力，从而通过主动控制实现系统压力切断，而不必借助溢流阀。利用变量泵在闭式或开始液压系统中实现压力切断的方案具有诸多优点。首先，避免了液压油通过溢流阀流入回油管路而造成能量损失。此外，在有些应用场合，需要限制液压系统输出的力或者力矩。利用变量泵，可以通过限制液压系统里的压力实现限制液压系统提供的力或者力矩。

但是，在利用变量泵实现压力切断的现有技术中，往往会遇到以下问题：(1)压力切断响应快，容易造成系统压力震荡；(2)如果保证压力切断时系统压力稳定，则压力切断响应慢。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种用于液压系统的控制方案，其中能够在采用变量泵实现压力切断的方案中同时兼顾压力切断响应速度和系统稳定性。

为了实现该目的，本申请在一个方面提供了一种用于液压系统的控制单元，所述液压系统包括：

动力源；

由动力源驱动的泵，所述泵为变量泵；

由泵供应液压油的执行元件；

压力传感器，配置成检测液压系统的实际系统压力；

动作指令输入元件，配置成能够输入期望的执行元件动作；以及

控制单元，其存储有预先构建的仿溢流阀特性，所述仿溢流阀特性表征压力阈值与泵输出量差值之间的对应关系；

其中，所述控制单元配置成：

获取由压力传感器检测的实际系统压力和由动作指令输入元件输入的动作指令；

获取所述动作指令确定泵对应的需求排量；

基于所述需求排量与泵的当前输出排量确定泵输出量差值、并且基于确定出的泵输出量差值由所述仿溢流阀特性查取压力阈值；

基于所述实际系统压力和查取的压力阈值降低所述需求排量，由此确定泵输出排量；

控制所述泵以确定的泵输出排量操作。

在一种实施方式中，所述泵输出量差值为泵输出排量差值，所述仿溢流阀特性表征压力阈值与泵输出排量差值之间的对应关系，其中压力阈值与泵输出排量差值之间正相关。

在一种实施方式中，所述仿溢流阀特性表征压力阈值与泵输出排量差值之间的对应关系，其中压力阈值与泵输出排量差值之间呈线性关系或二次曲线关系。

在一种实施方式中，所述控制单元配置成基于所述需求排量和所述确定的泵输出排量确定泵输出排量差值，并且基于确定出的泵输出排量差值由所述仿溢流阀特性查取压力阈值。