进出油口的背压控制方法、控制装置及工程机械设备

技术领域

本发明属于液压传动与控制技术领域，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

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。

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。

发明内容

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。

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；

进出油口的背压控制方法包括：

接收第一压力传感器和第二压力传感器的检测信号；

根据检测信号确定执行油缸的负载压力；

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；

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。

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：

接收控制手柄发出的实时流量信号；

根据实时流量信号确定流量信号等级；

根据流量信号等级和负载压力确定预调背压；

根据预调背压对出油控制阀进行控制。

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：

根据负载压力确定负载等级；

根据流量信号等级和负载等级确定预调背压。

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：

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；

根据负载等级以及负载压力的变化状态确定预调背压。

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：

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；

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。

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：

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；

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。

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：

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。

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：

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；

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。

在本发明实施例中，方法还包括：

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；

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。

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：

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；

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；

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。

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：

获取第三压力传感器采集的出油压力；

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；

根据过流面积确定目标阀芯位置。

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：

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；

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。

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。

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：

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；和

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；

控制装置包括：

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；

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；

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。

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。

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：

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。

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是根据本发明一实施例中的进出油口的背压控制方法的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例中的控制装置的控制流程示意图；

图3是图2中的步骤300的控制流程示意图；

图4是图2中的步骤400的控制流程示意图；

图5是本发明一实施例中的控制装置的结构示意图。

附图标记说明

1 执行油缸 2 驱动泵

3 油箱 4 进油控制阀

5 出油控制阀 6 第一压力传感器

7 第二压力传感器 8 第三压力传感器

9 第四压力传感器 10控制装置

11第一安全阀 12第二安全阀

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述本发明的进出油口的背压控制方法。

如图1和图2所示，本发明提供了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1，在工作状态下形成有进油口和出油口；

驱动泵2，与进油口之间形成进油油路；

油箱3，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4、出油控制阀5、第一压力传感器6和第二压力传感器7，进油控制阀4和出油控制阀5分设于进油油路和回油油路上，第一压力传感器6和第二压力传感器7用于分别对进油口和出油口进行压力检测；

进出油口的背压控制方法包括：

步骤100，接收第一压力传感器6和第二压力传感器7的检测信号。

具体地，执行油缸1的背压腔会随着工况的改变而改变，因此首先需要进行工况识别。第一压力传感器6可以实时地对进油口的压力进行监测，第二压力传感器7可以实时地对出油口的压力进行监测，并且第一压力传感器6和第二压力传感器7可以将采集的压力检测信号发送给控制器10。

步骤200，根据检测信号确定执行油缸1的负载压力。

具体地，控制器10在接收到第一压力传感器6和第二压力传感器7的检测信号后，根据第一压力传感器6检测到的压力及第二压力传感器7检测到的压力值，分别与各自受力面积相乘进行作差值比较，判断执行油缸1的油缸杆受力方向与运动方向是否相同，执行油缸1的运动方向可由控制手柄的控制信号获取。当然，实际应用中，也可以通过位置传感器等直接监测油缸杆的运动状态，来获得油缸杆的运动方向。

当油缸杆受力方向与运动方向相反，则判定执行油缸1为正负载；当油缸杆受力方向与运动方向相同，则判定执行油缸1为负负载，从而可以通过实时采集进油口和出油口的压力辨别执行油缸1处于何种工况。

步骤300，在根据负载压力确定执行油缸1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5进行控制。

进一步地，在根据负载压力确定执行油缸1为正负载时，可以根据实时流量信号和/或负载压力确定预调背压的大小，并对出油控制阀5的阀芯位置进行调整，以使得最终的背压压力调整为预调背压，从而实现对出油控制阀5的压力控制。同时，实时流量信号可以是由控制手柄发送给控制器10。

步骤400，在根据负载压力确定执行油缸1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4进行控制。

更具体地，在根据负载压力确定执行油缸1为负负载时，可以根据负载压力的变化状态确定预调背压的大小，并对进油控制阀4的阀芯位置进行调整，以使得最终的背压压力调整为预调背压，从而实现对进油控制阀4的压力控制。

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1的进油口和出油口的两侧分别设置有进油控制阀4和出油控制阀5，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6和第二压力传感器7，则可以通过进油控制阀4或者出油控制阀5对执行油缸1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6和第二压力传感器7的检测信号确定执行油缸1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5进行压力控制，而当确定执行油缸1为正负载时，也就是执行油缸1的油缸杆的受力方向与运动方向相反，出油口在执行油缸1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5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1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4进行压力控制，而当确定执行油缸1为负负载时，也就是执行油缸1的油缸杆的受力方向与运动方向相同，进油口在执行油缸1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4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。

如图3所示，在本发明实施例中，步骤300，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5进行控制包括：

步骤310，接收控制手柄发出的实时流量信号。

具体地，可以是根据工况需要，人手对控制手柄进行流量大小调整，以使得控制手柄可以将相应的实时流量信号发送给控制器10，控制器10一方面可以根据实时流量信号对进油控制器10阀进行流量控制，另一方面还可以根据实时流量信号对出油控制阀5进行压力控制。更具体地，流量控制是指通过对阀芯位置进行调整，以使得流过阀体的流量为一定值，而压力控制是指通过对阀芯位置进行调整，以使得前端或后端压力为一定值。

步骤320，根据实时流量信号确定流量信号等级。

进一步地，根据实时流量信号可以确定流量大小，例如，当流量Q<20L/min，流量信号等级为小流量信号；当流量20L/min≤Q<60L/min，流量信号等级为中流量信号；当流量Q≥60L/min，流量信号等级为大流量信号。当然本发明并不限于此，还可以有其他形式的流量信号等级划分方式。

步骤330，根据流量信号等级和负载压力确定预调背压。

进一步地，在不同的流量信号等级内，还可以根据负载压力的不同确定不同的预调背压。

步骤340，根据预调背压对出油控制阀5进行控制。

在执行油缸1为正负载的情况下，具体可以根据流量信号等级和负载压力确定预调背压，流量信号等级不同亦或是负载压力不同，确定的预调背压也就不同，从而能够根据实时工况对背压压力进行合理的调整。

当然本发明并不限于此，预调背压的预设还可以直接对应为流量信号等级或者负载压力。

在本发明实施例中，步骤330，根据流量信号等级和负载压力确定预调背压包括：

根据负载压力确定负载等级。

具体地，可以对当前检测的负载压力进行负载等级划分，例如：当负载压力P

根据流量信号等级和负载等级确定预调背压。

进一步地，当流量信号等级为小流量信号时，并且负载等级为轻载时，预调背压可以为3bar，负载等级为中载或重载时，预调背压可以为5bar；当流量信号等级为中流量信号时，并且负载等级为轻载时，预调背压可以为8bar，负载等级为中载时，预调背压可以为15bar，负载等级为重载时，预调背压可以为20bar；当流量信号等级为大流量信号时，并且负载等级为轻载时，预调背压可以为10bar，负载等级为中载时，预调背压可以为20bar，负载等级为重载时，预调背压可以为20bar。

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：

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；

根据负载等级以及负载压力的变化状态确定预调背压。

进一步地，先判断实时流量信号的流量信号等级是否达到震荡流量等级，例如，当流量信号等级达到大流量信号时，则判定为实时流量信号达到震荡流量等级，大流量信号为流量大于第一流量阈值时产生的信号，其可以用于指示流量大于第一流量阈值，第一流量阈值具体可以为60L/min。并且当流量信号等级为大流量信号时，还需要获取负载压力的变化状态，并判断负载压力是否处于压力震荡状态，根据判断结果才能确定相应的预调背压，具体预调背压的确定方式可以为：当流量信号等级为大流量信号时，负载等级为轻载且未处于压力震荡状态时，预调背压可以为10bar，负载等级为轻载且处于压力震荡状态时，预调背压可以提升为30bar；负载等级为中载且未处于压力震荡状态时，预调背压可以为20bar，负载等级为中载且处于压力震荡状态时，预调背压可以提升为35bar；负载等级为重载且未处于压力震荡状态时，预调背压可以为20bar，负载等级为重载且处于压力震荡状态时，预调背压可以提升为40bar。当然本发明并不限于此，还可以将中流量信号也确定为震荡流量等级，进而对负载压力的变化状态是否处于压力震荡状态进行判断，继续细分预调背压的设置。即在本实施例中，还将负载压力的变化状态是否处于压力震荡状态考虑进来，使得确定的预调背压是综合考虑了流量信号等级、负载等级以及压力震荡的影响，从而能够更进一步地根据实时工况对背压压力进行合理的调整。

此外，在根据负载压力确定执行油缸1为正负载的情况下，还可以直接对接收的实时流量信号是否达到震荡流量等级进行判断，若实时流量信号的大小达到震荡流量等级，则继续对负载压力的变化状态是否处于压力震荡状态进行判断，并据此判断结果确定预调背压。

此外，负载压力的变化状态是否处于压力震荡状态可以是通过将负载压力变化值与压力变化阈值进行比较，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，则可以确定处于压力震荡状态，若未达到上述条件则确定不处于压力震荡状态。

如图4所示，在本发明实施例中，步骤400，根据负载压力的变化状态确定的预调背压对进油控制阀4进行控制包括：

步骤410，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。

具体地，当确定执行油缸1为负负载时，并且在快速启动状态之后，流量和背压压力保持稳定后，此时可以通过第一压力传感器6和第二压力传感器7检测得到当前负载压力，并根据当前负载压力与控制器10中存储的前次负载压力计算得到负载压力变化值。

步骤420，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4进行控制。

具体地，可以根据负载压力变化值判断负载压力的变化状态是否处于压力震荡状态，若未处于压力震荡状态，则可以保持当前的背压压力，若处于压力震荡状态，则可以对进油控制阀4的阀芯位置进行调整，以将背压压力提升至压力震荡状态的预调背压，从而能够根据实时工况对背压压力进行合理的调整。

在本发明实施例中，步骤420，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4进行控制包括：

将负载压力变化值与压力变化阈值进行比较。

具体地，可以预设有压力变化阈值ΔF，并且ΔF为单个程序循环周期内设定的压力震荡判断阈值，单个循环周期阈值范围为0.5bar～5bar。

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。

即若|P

根据与压力震荡状态对应的预调背压对进油控制阀4进行控制。

具体地，若负载压力变化值至少连续两次超过压力变化阈值3bar，则判定处于压力震荡状态，此时可以对进油控制阀4的阀芯位置进行调整，以使得系统背压压力调整为压力震荡状态的预调背压。更具体地，压力震荡状态的预调背压是高于稳定状态的背压压力，系统处于稳定状态的背压压力可以为10bar，当判定为处于压力震荡状态时，由于压力震荡状态的预调背压可以设置为30bar，则可以控制进油控制阀4将背压压力提升至30bar，达到消除压力震荡的目的。

在本发明实施例中，根据检测信号确定执行油缸的负载压力之后，方法还包括：

在根据负载压力确定执行油缸1为负负载，并且执行油缸1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4进行控制。

具体地，在执行油缸1为负负载并且处于快速启动状态的情况下，会产生较大的吸空压力震荡，为了消除快速启动所产生的压力震荡，可以控制进油控制阀4的阀芯位置进行调整，以使得系统的背压压力达到快速启动状态的预调背压。更具体地，快速启动状态的预调背压可以设置为30bar，则当检测到处于快速启动状态时，将背压压力提高到30bar。

在本发明实施例中，在根据负载压力确定执行油缸1为负负载，并且执行油缸1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4进行控制包括：

在根据负载压力确定执行油缸1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。

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1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4进行控制。

具体地，在确定执行油缸1为负负载的情况下，还需要先对执行油缸1是否处于快速启动状态进行确定，而判断执行油缸1是否处于快速启动状态可以将当前流量变化值与第一流量变化阈值ΔQ_S进行比较，而当前流量值Q减去前次流量值old_Q可以计算得到当前流量变化值，即当满足以下公式：Q-old_Q>ΔQ，则可以判定执行油缸1处于快速启动状态。更具体地，流量值的大小可以根据控制手柄发出的实时流量信号确定，并且ΔQ为单个程序循环周期内设定快速启动判断阈值，单个循环周期的流量变化值的阈值范围可以为1L/min～5L/min。

此外，当检测到执行油缸1处于负负载工况以及快速启动状态后，提高背压压力至快速启动状态的预调背压30bar，维持启动稳定性，待流量稳定后，降低背压压力至10bar，维持平稳状态下的系统稳定性，降低系统能耗。同时在流量信号稳定时，通过检测负载压力的变化判定是否有压力震荡，在存在压力震荡时，将背压压力提高至压力震荡状态的预调背压，消除压力震荡。

在本发明实施例中，方法还包括：

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1为正负载的情况下，目标控制阀为出油控制阀5，在执行油缸1为负负载的情况下，目标控制阀为进油控制阀4。

控制目标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。

具体地，在步骤300中根据实时流量信号确定预调背压以及在步骤400中根据负载变化值确定预调背压后，可以通过调整目标控制阀的阀芯位置，以使得系统的背压压力达到预调背压，从而实现压力控制。

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：

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6或第二压力传感器7的检测信号确定执行油缸1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。

根据位移比例系数、预调背压以及执行油缸1的背压腔的实时压力确定阶段阀芯位移。

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。

进一步地，压力控制的目的是使得控制系统的背压压力保持在一个理想值，而在执行油缸1慢速动作时，可以通过对阀芯位置进行多次计算调整，并且在每次调整之后均可以将第一压力传感器6和第二压力传感器7实时检测的执行油缸1的背压腔的实时压力与预调背压进行比较，以使得实时压力逐渐逼近预调背压，并在阀芯到达目标阀芯位置时，实时压力也达到预调背压，从而实现对背压压力的闭环控制。此外，可以通过对流量变化进行检测，以判断执行油缸1是在慢速动作还是在快速动作，第二流量变化阈值可以为0.5L/min。

具体地，首先需要对闭环控制设定阀芯位置的初始位移，在启动状态接收第一次程序运行的流量指令后，可将与背压腔对应的初始阀芯位移设定为1.5mm，而在第二次程序运行接收新的流量指令，若当前流量变化未超过设定的第二流量变化阈值时，则可以判定执行油缸1处于慢速动作，此时可以在上一次阀芯位移的基础上进行背压压力的闭环控制。每次阀芯位移的计算公式为：x＝x

更具体地，先实时检测的执行油缸1的背压腔的实时压力，并通过阀芯位移的计算公式输出第一次的阀芯位移x，控制器10控制与背压腔对应的阀芯移动阀芯位移x，再次运行程序，将上次程序的阀芯位移作为本次闭环控制的x

在本发明实施例中，背压控制组件还包括设置在油箱3和出油控制阀5之间的回油油路上的第三压力传感器8，根据预调背压确定目标控制阀的目标阀芯位置还包括：

获取第三压力传感器8采集的出油压力。

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；

根据过流面积确定目标阀芯位置。

具体地，当执行油缸1快速动作时，由于流量上升过快，而闭环调整过慢容易引起憋压，并且闭环控制阀芯位移变化速度与进油阀芯位移变化速度稍有不匹配，则易造成压力突变，因此在检测到当前流量变化超过第二流量变化阈值时，可以直接对目标阀芯位置进行计算，从而可以提前控制与背压腔对应的控制阀的开度，避免引起压力突变。更具体地，过流面积计算公式为：

式中，Q为当前流量值，P

此外，目标阀芯位置的计算公式为：x＝a*A

在本发明实施例中，背压控制组件还包括第三压力传感器8和第四压力传感器9，第三压力传感器8设置在油箱3和出油控制阀5之间的回油油路上，第四压力传感器9设置在驱动泵2和进油控制阀4之间的进油油路上，方法还包括：

在根据负载压力确定执行油缸1为正负载的情况下，根据第一压力传感器6和第四压力传感器9的检测信号对进油控制阀4进行流量控制。

具体地，在根据负载压力确定执行油缸1为正负载的情况下，不仅可以根据实时流量信号确定的预调背压对出油控制阀5进行压力控制，还可以根据第一压力传感器6和第四压力传感器9的检测信号对进油控制阀4进行流量控制。

在根据负载压力确定执行油缸1为负负载的情况下，第二压力传感器7和第三压力传感器8的检测信号对出油控制阀5进行流量控制。

具体地，在根据负载压力确定执行油缸1为负负载的情况下，不仅可以负载压力变化值确定的预调背压对进油控制阀4进行压力控制，还可以根据第二压力传感器7和第三压力传感器8的检测信号对出油控制阀5进行流量控制。

在本发明实施例中，背压控制组件还包括第一安全阀11和第二安全阀12，第一安全阀11连接在进油口和油箱3之间，第二安全阀12连接在出油口和油箱3之间。则在系统内的油液压力升高超过规定值时，可以通过第一安全阀11和第二安全阀12向系统外排放油液介质来防止管道或设备内油液压力超过规定数值，对设备运行起重要保护作用。

此外，如图1和图5所示，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：

执行油缸1，在工作状态下形成有进油口和出油口；

驱动泵2，与进油口之间形成进油油路；

油箱3，与出油口之间形成回油油路；和

背压控制组件，包括进油控制阀4、出油控制阀5、第一压力传感器6和第二压力传感器7，进油控制阀4和出油控制阀5分设于进油油路和回油油路上，第一压力传感器6和第二压力传感器7用于分别对进油口和出油口进行压力检测；

控制装置10包括：

接收模块，用于接收第一压力传感器6和第二压力传感器7的检测信号；

压力确定模块，用于根据检测信号确定执行油缸1的负载压力；

执行模块，用于在根据负载压力确定执行油缸1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5进行控制，以及在根据负载压力确定执行油缸1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4进行控制。

在本发明实施例中，控制装置10还包括流量确定模块和预调背压确定模块；接收模块还用于接收控制手柄发出的实时流量信号；流量确定模块用于根据实时流量信号确定流量信号等级；预调背压确定模块用于根据流量信号等级和负载压力确定预调背压；执行模块还用于根据预调背压对出油控制阀5进行控制。

在本发明实施例中，预调背压确定模块还用于根据负载压力确定负载等级；根据流量信号等级和负载等级确定预调背压。

在本发明实施例中，预调背压确定模块还用于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；根据负载等级以及负载压力的变化状态确定预调背压。

在本发明实施例中，控制装置10还包括计算模块；计算模块用于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；执行模块还用于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4进行控制。

在本发明实施例中，控制装置10还包括比较模块和负载压力状态确定模块；比较模块用于将负载压力变化值与压力变化阈值进行比较；负载压力状态确定模块用于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；执行模块还用于根据与压力震荡状态对应的预调背压对进油控制阀4进行控制。

在本发明实施例中，执行模块还用于在根据负载压力确定执行油缸1为负负载，并且执行油缸1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4进行控制。

在本发明实施例中，比较模块还用于在根据负载压力确定执行油缸1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；执行模块还用于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1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4进行控制。

在本发明实施例中，控制装置10还包括阀芯位置确定模块；阀芯位置确定模块用于根据预调背压确定目标控制阀的目标阀芯位置；执行模块还用于控制目标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。

在本发明实施例中，压力确定模块还用于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6或第二压力传感器7的检测信号确定执行油缸1的背压腔的实时压力；流量确定模块还用于在当前流量变化未超过第二流量变化阈值的情况下，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；阀芯位置确定模块还用于根据位移比例系数、预调背压以及执行油缸1的背压腔的实时压力确定阶段阀芯位移；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。

在本发明实施例中，压力确定模块还用于获取第三压力传感器8采集的出油压力；计算模块还用于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；阀芯位置确定模块还用于根据过流面积确定目标阀芯位置。

在本发明实施例中，执行模块还用于在根据负载压力确定执行油缸1为正负载的情况下，根据第一压力传感器6和第四压力传感器9的检测信号对进油控制阀4进行流量控制；在根据负载压力确定执行油缸1为负负载的情况下，第二压力传感器7和第三压力传感器8的检测信号对出油控制阀5进行流量控制。

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。由于工程机械设备采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。