液压供油单元、液压泵站及液压供油单元的供油控制方法

摘要

液压供油单元，包括供油流量调节装置、供油压力调节装置、控制单元（4）以及设置有流量检测装置（2）的供油控制油路（10），其中所述供油流量调节装置和供油压力调节装置中的一者设置在供油控制油路（10）上，另一者设置为用于控制液压泵，所述供油流量调节装置和供油压力调节装置分别电连接于控制单元（4），以通过控制单元的控制而调节液压供油单元的供油流量（Qs）和供油压力（Ps），并且流量检测装置（2）电连接于控制单元。此外，本发明还提供一种液压供油单元的供油控制方法和液压泵站。本发明在恒压供油控制和恒流源供油控制等方面，其控制灵活性更高，适用性更广，控制精度显著提高，并且节能性更好。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向液压系统供应液压油的液压供油单元。进一步 地，本发明涉及一种包括所述液压供油单元的液压泵站。此外，本发明还涉 及一种采用所述液压供油单元的供油控制方法。

背景技术

液压泵站主要用于向机械设备的液压系统供应液压油，其一般包括电 机、液压泵、油箱等。根据应用需要，液压泵站可以为恒压式液压泵站或恒 流式液压泵站。现有技术中，恒压式液压泵站一般采用定量泵加溢流阀的形 式，其能给负载提供恒定压力的液压油，定量泵输出的液压油流量一部分提 供给液压执行机构，另一部分从溢流阀回油箱，溢流阀的溢流损失构成恒压 式液压泵站功率损失的主要组成部分。恒流式液压泵站一般采用恒流控制式 变量泵（例如比例控制式流量调节泵），而溢流阀作为安全阀，这种液压泵 站能给液压执行机构提供基本恒定的流量，压力由系统负载压力决定，且小 于溢流阀设定压力，溢流阀无液压油通过。

具体地，就典型的恒压式液压泵站而言，参见图1所示，液压泵23为 通过电机22驱动的定量泵，液压泵23的进油口与油箱21连通，出油口连 接于供油油路，其输出流量为Qp，溢流阀24在整个工作过程中处于溢流工 况，溢流流量Qr，且液压泵的出口压力Ps（也可称为“系统压力”）由溢流 阀24的设定溢流压力决定，液压泵的供油流量Qs（也可称为“系统流量”） 满足：

Qs=Qp-Qr；

因恒压要求，必须在整个调节过程中保证出口压力Ps由溢流阀24控制， 因此溢流流量Qr≠0。同时由于液压泵23为定量泵，其输出流量Qp恒定， 所以，溢流流量Qr与供油流量Qs变化趋势相反。

由溢流阀的流量压力特性曲线可知，通过溢流阀的溢流流量变化将导致 两个问题：

第一，溢流阀的调压精度降低，在同样的调压弹簧设定压力下，较小溢 流流量下的溢流阀的调节压力要小于较大溢流流量下的溢流阀的调节压力， 即溢流阀由于溢流流量的变化存在较大的调压偏差。

第二，溢流阀的节流损失变化，节流损失与溢流流量成正比，当液压泵 站运行在大溢流流量工况下时，恒压式液压泵站溢流损失的很大，效率很低， 液压泵泵出的液压油的大部分经由溢流阀流回油箱，浪费了能源。

就典型地恒流式液压泵站而言，参见图2所示，液压泵23为通过电机 22驱动的变量泵，例如可以采用排量控制式变量泵，典型地可以为比例控制 式排量调节泵，液压泵23的输出流量为Qp，通过控制液压泵23的排量调 节机构可以改变其输出流量Qp，溢流阀24在整个工作过程中作安全阀使用， Qr＝0，因此液压泵的供油流量Qs（也可称为“系统流量”）满足：

Qs=Qp；

在此需要说明的是，在恒流控制中，无论采用上述排量控制式变量泵或 定量泵，在液压泵的排量调定后（定量泵的排量不可调节），对于本领域技 术人员公知地，用于驱动液压泵的动力装置（例如电机22）的转速在工作过 程中保持恒定或基本恒定，常规的发动机或电机在油量或电流稳定供应的情 形下，其转速基本维持稳定。当然，随着电控发动机以及变频调速电机的广 泛使用，动力装置的转恒定性更加精确。在下文的说明中，涉及恒流控制供 油的，动力装置的转速对于本领域技术人员公知地维持稳定，对比将不再赘 述。

因为恒流要求，在整个供油过程中保证系统流量Qs全部来自于对液压 泵23独立控制，为了避免溢流阀24溢流影响到系统流量Qs，所以溢流阀 24不得有溢流流量，即Qr＝0，因此液压泵的出口压力Ps（也可称为“系统 压力”）必须小于溢流阀24的开启压力，这常常限制了恒流式液压泵站的最 大工作压力范围。

如上所述，对于现有的恒压式液压泵站，其多用于负载启动时需较大流 量，负载稳定后所需流量较小的应用场合。但是，现有的恒压式液压泵站的 溢流流量变化范围较大，会造成调压精度降低，从而导致系统压力Ps不稳 定，不能维持足够稳定和精度较高的恒压供油。此外，这种现有技术的恒压 式液压泵站的溢流损失较大，节能性很差。

对于现有的恒流源泵站，其系统压力必须小于泵站溢流阀的开启压力， 若系统压力接近泵站溢流阀的设定压力，则会产生溢流流量，从而降低流量 调节精度，这限制了恒流式液压泵站的最大工作压力范围。

此外，通过上述现有技术的两种形式的液压泵站可以看出，现有的液压 泵站并不能实现恒压供油模式和恒流供油模式的方便切换，这使得现有的液 压泵站不能根据应用需要切换供油模式，限制了液压泵站的适用范围。

有鉴于此，需要提供一种新型的液压供油单元及其液压泵站，以相对有 效地解决现有技术的上述问题。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题是要提供一种液压供油单元，该液压供 油单元能够方便地实现恒压供油模式和恒流供油模式的方便切换，从而拓宽 供油作业的适应性。

本发明进一步所要解决的技术问题是要提供一种液压供油单元，该液压 供油单元不但能够实现恒压供油模式和恒流供油模式的方便切换，而且能够 相对有效地增加恒压供油作业的恒压精度和/或恒流供油作业的工作压力适 应范围和恒流精度。

此外，本发明所要解决的技术问题是要提供一种液压泵站，该液压泵站 能够方便地实现恒压供油模式和恒流供油模式的方便切换，从而拓宽液压泵 站的应用适应性。

在上述基础上，本发明所要解决的技术问题是要提供一种液压供油单元 的供油控制方法，该供油控制方法能够相对有效地增加恒压供油作业的恒压 精度。

进一步地，本发明所要解决的技术问题是要提供一种液压供油单元的供 油控制方法，该供油控制方法能够动态的适应系统压力变化并相对有效地确 保恒流供油作业的恒流精度。

此外，本发明所要解决的技术问题是要提供一种液压供油单元的供油控 制方法，该供油控制方法能够方便地实现恒压供油模式和恒流供油模式的切 换。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液压供油单元，包括由动力装 置驱动的液压泵，该液压泵的进油口通过管路连接到油箱，出油口连接于供 油油路，其中，所述液压供油单元还包括供油流量调节装置、供油压力调节 装置、控制单元以及设置有流量检测装置的供油控制油路，其中所述供油控 制油路的一端连接于所述供油油路，另一端连接于所述油箱或该油箱所连接 的回油油路，所述供油流量调节装置和所述供油压力调节装置中的一者设置 在所述供油控制油路上，另一者设置为用于控制所述液压泵，所述供油流量 调节装置和供油压力调节装置分别电连接于所述控制单元，以通过所述控制 单元的控制而调节所述液压供油单元的供油流量和供油压力，并且所述流量 检测装置电连接于所述控制单元。

优选地，所述流量检测装置处于所述油箱与设置在所述供油控制油路上 的所述供油流量调节装置或供油压力调节装置之间。

典型地，所述流量检测装置为流量传感器；或者所述流量检测装置包括 油压传感器和节流阀，其中所述节流阀连接在所述供油控制油路上，所述油 压传感器连接在该节流阀的输入油口一侧以检测油压，该油压传感器电连接 于所述控制单元。

作为一种优选形式，所述供油压力调节装置设置在所述供油控制油路 上，以通过该供油压力调节装置实现所述供油油路的溢流调压，所述供油压 力调节装置通过所述控制单元的控制而改变溢流开启压力，以调节所述液压 供油单元的供油压力；以及所述供油流量调节装置设置为用于改变所述液压 泵的转速或排量，从而所述供油流量调节装置通过所述控制单元的控制而能 够改变所述液压泵的泵油输出流量，以由此调节所述液压供油单元的供油流 量。

具体选择地，所述供油压力调节装置为比例溢流阀，所述供油控制油路 兼作溢流油路，从而所述控制单元通过控制所述比例溢流阀的溢流开启压力 而调节所述液压供油单元的供油压力；以及所述液压泵为电控比例排量调节 泵，所述供油流量调节装置为该电控比例排量调节泵的电控比例排量调节机 构。

典型地，所述电控比例排量调节泵为电液比例变量泵。

具体地，所述电控比例排量调节泵还包括用于检测所述液压泵的实际排 量的排量检测装置，该排量检测装置电连接于所述控制单元。

作为另一种具体选择形式，所述供油压力调节装置为比例溢流阀，所述 供油控制油路兼作溢流油路，从而所述控制单元通过控制所述比例溢流阀的 溢流开启压力而调节所述液压供油单元的供油压力；以及所述液压泵为定量 泵，所述动力装置为变频调速电机，所述供油流量调节机构为变频器，该变 频器电连接所述变频调速电机，所述变频器通过所述控制单元的控制而调节 所述变频调速电机的转速，从而改变所述液压泵的泵油输出流量，以由此调 节所述液压供油单元的供油流量。

作为另一种优选形式，所述供油流量调节装置设置在所述供油控制油路 上，以通过所述控制单元的控制而使得所述供油油路上的液压油向所述供油 控制油路分流，从而调节所述液压供油单元的供油流量；以及所述供油压力 调节装置设置为用于实现所述液压泵的压力切断控制，从而所述供油压力调 节装置通过所述控制单元的控制而能够调节所述液压供油单元的供油压力。

具体选择地，所述液压泵为电控比例压力调节泵，所述供油压力调节装 置为该电控比例压力调节泵的电控比例压力调节机构；以及所述供油流量调 节装置为比例节流阀，从而所述供油控制油路兼作供油流量调节油路。

典型地，所述电控比例压力调节泵为电液比例恒压泵。

在上述液压供油单元的技术方案的基础上，本发明提供一种液压泵站， 其中，该液压泵站包括根据上述任一液压供油单元。

作为一种独特的恒压式供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油 控制方法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的供油油路上连接有 作为溢流油路的供油控制油路，该溢流油路上设置有用于溢流调压的供油压 力调节装置，其中，所述供油控制方法包括如下步骤：第一，将所述供油压 力调节装置的溢流开启压力设置为等于所需的预设目标供油压力，并通过所 述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启溢流；第二，在所述供油 压力调节装置开启溢流的状态下，检测所述溢流油路上的溢流流量，并通过 增大或减小所述液压泵的泵油输出流量来调节该溢流流量，以使得所述溢流 流量等于预设溢流保持流量或处于预设溢流保持流量范围内。

更具体地，在所述第一步骤中，在所述液压泵运转之后，在所述供油压 力调节装置未开启溢流的情形下，通过增大该液压泵的泵油输出流量而使得 所述供油压力调节装置开启溢流。

更具体地，在所述第二步骤中，当所述溢流流量大于所述预设溢流保持 流量或所述预设溢流保持流量范围的上限值时，通过减小所述液压泵的泵油 输出流量来使得所述溢流流量减小；当所述溢流流量小于所述预设溢流保持 流量或所述预设溢流保持流量范围的下限值时，通过增大所述液压泵的泵油 输出流量来使得所述溢流流量增大。

典型地，在所述第二步骤中，通过流量检测装置实时地检测所述溢流油 路上的溢流流量以获取该溢流流量。

具体地，所述供油压力调节装置为溢流阀。

优选地，所述溢流阀为比例溢流阀。

作为一种独特的恒流式供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油 控制方法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的供油油路上连接有 用作溢流油路的供油控制油路，该溢流油路上设置有溢流阀形式的供油压力 调节装置，其中，所述供油控制方法包括如下步骤：第一，将所述供油压力 调节装置的溢流开启压力设置为大于预设最大供油压力，并使得所述液压泵 运转且泵油输出流量保持为所需的预设目标供油流量；第二，在所述液压泵 运转过程中，检测所述溢流油路上的溢流流量，当检测到所述溢流流量不为 零时，通过增大所述供油压力调节装置的溢流开启压力，以使得所述溢流流 量等于零。

优选地，所述供油压力调节装置为比例溢流阀。

作为另一种独特的恒流供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油 控制方法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的供油油路上连接有 作为供油流量调节油路的供油控制油路，其中，所述供油控制方法包括如下 步骤：第一，使得所述液压泵运转且泵油输出流量保持不变；第二，将所述 液压泵泵出的液压油的一部分从所述供油油路上分流到所述供油控制油路 上，并检测和调节该供油控制油路上的旁通流量，使得该供油控制油路上的 旁通流量等于所述泵油输出流量与预设目标供油流量之差，从而使得所述液 压供油单元对外输出的供油流量等于所需的所述预设目标供油流量。

典型地，所述供油控制油路上设置有用于控制该供油控制油路上流量的 供油流量调节装置和流量检测装置。

具体地，所述供油流量调节装置为可调式节流阀。

优选地，所述可调式节流阀为比例节流阀。

此外，作为采用上述供油压力调节装置设置在供油控制油路上的液压供 油单元所实现的恒压供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方 法，其中，所述供油控制方法包括如下步骤：第一，通过所述控制单元将所 述供油压力调节装置的溢流开启压力设置为等于所需的预设目标供油压力， 并通过控制所述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启溢流；第 二，在所述供油压力调节装置开启溢流的状态下，通过所述溢流检测装置检 测所述溢流油路上的溢流流量，所述控制单元接收所述溢流检测装置的溢流 流量检测信号，并通过控制所述供油流量调节装置增大或减小所述液压泵的 泵油输出流量来调节该溢流流量，以使得所述溢流流量等于预设溢流保持流 量或处于预设溢流保持流量范围内。

具体地，在所述第一步骤中，在所述供油压力调节装置未开启溢流的情 形下，所述控制单元通过控制所述供油流量调节装置而调节所述液压泵增大 泵油输出流量，从而使得所述供油压力调节装置开启溢流。

具体地，在所述第二步骤中，所述控制单元将所述溢流流量与所述预设 溢流保持流量或所述预设溢流保持流量范围进行比较，当所述溢流流量大于 所述预设溢流保持流量或所述预设溢流保持流量范围的上限值时，通过控制 所述供油流量调节装置减小所述液压泵的泵油输出流量来使得所述溢流流 量减小；当所述溢流流量小于所述预设溢流保持流量或所述预设溢流保持流 量范围的下限值时，通过控制所述供油流量调节装置增大所述液压泵的泵油 输出流量来使得所述溢流流量增大。

作为采用上述供油压力调节装置设置在供油控制油路上的液压供油单 元所实现的恒流供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方法， 其中，所述供油控制方法包括如下步骤：第一，通过所述控制单元将所述供 油压力调节装置的溢流开启压力设置为大于预设最大供油压力，并通过所述 控制单元控制所述供油流量调节装置，以使得所述液压泵的泵油输出流量等 于所需的预设目标供油流量且保持恒定；第二，在所述液压泵运转过程中， 通过所述流量检测装置检测所述溢流油路上的溢流流量，当检测到所述溢流 流量不为零时，通过所述控制单元增大所述供油压力调节装置的溢流开启压 力，以使得所述溢流流量等于零。

作为采用上述供油压力调节装置设置在供油控制油路上的液压供油单 元所实现的供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方法，其中， 所述供油控制方法包括根据应用需要，通过所述控制单元选择恒压供油模式 或恒流供油模式，其中，所述恒压供油模式包括：第一，通过所述控制单元 将所述供油压力调节装置的溢流开启压力设置为等于预设目标供油压力，并 通过所述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启溢流；第二，在所 述供油压力调节装置开启溢流的状态下，通过所述溢流检测装置检测所述溢 流油路上的溢流流量，所述控制单元接收所述溢流检测装置的溢流流量检测 信号，并通过控制所述供油流量调节装置增大或减小所述液压泵的泵油输出 流量来调节该溢流流量，以使得所述溢流流量等于预设溢流保持流量或处于 预设溢流保持流量范围内；所述恒流供油模式包括：第一，通过所述控制单 元将所述供油压力调节装置的溢流开启压力设置为大于预设最大供油压力， 并通过所述控制单元控制所述供油流量调节装置，以使得所述液压泵的泵油 输出流量等于所需的预设目标供油流量且保持恒定；第二，在所述液压泵运 转过程中，通过所述流量检测装置检测所述溢流油路上的溢流流量，当检测 到所述溢流流量不为零时，通过所述控制单元增大所述供油压力调节装置的 溢流开启压力，以使得所述溢流流量等于零。

作为采用上述供油流量调节装置设置在供油控制油路上的液压单元所 实现的恒流供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方法，其中， 所述供油控制方法包括如下步骤：第一，通过所述控制单元控制所述供油压 力调节装置，以将所述液压泵的压力切断值设置为高于预设最大供油压力， 并使得所述液压泵运转，以使得所述液压泵保持恒定的泵油输出流量；第二， 使得所述液压泵泵出的液压油的一部分从所述供油油路上分流到所述供油 控制油路上，其中通过所述流量检测装置和所述供油流量调节装置检测和调 节该供油控制油路的旁通流量，以使得该供油控制油路的旁通流量等于所述 泵油输出流量与预设目标供油流量之差，从而使得所述液压供油单元对外输 出的供油流量等于所需的所述预设目标供油流量。

优选地，在所述第一步骤中，通过所述控制单元控制所述供油压力调节 装置，以将所述液压泵的压力切断值设置为该液压泵的最大压力切断值，从 而使得所述液压泵以该液压泵的最大排量运转。

作为采用上述供油流量调节装置设置在供油控制油路上的液压单元所 实现的恒压供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方法，其中， 所述供油控制方法包括：通过所述控制单元控制所述供油流量调节装置以使 得所述供油控制油路截止，以及通过所述控制单元控制所述供油压力调节装 置，以将所述液压泵的压力切断值设置为等于预设目标供油压力，并且使得 所述液压泵运转，从而在所述液压泵运转过程中，通过所述供油压力调节装 置的压力切断控制而使得所述液压供油单元的供油压力等于所述预设目标 供油压力。

作为采用上述供油流量调节装置设置在供油控制油路上的液压供油单 元所实现的供油方法，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方法，其中， 所述供油控制方法包括根据应用需要，通过所述控制单元选择恒压供油模式 或恒流供油模式，其中，所述恒压供油模式包括：通过所述控制单元控制所 述供油流量调节装置以使得所述供油控制油路截止，以及通过所述控制单元 控制所述供油压力调节装置，以将所述液压泵的压力切断值设置为等于预设 目标供油压力，并且使得所述液压泵运转，从而在所述液压泵运转过程中， 通过所述供油压力调节装置的压力切断控制而使得所述液压供油单元的供 油压力等于所述预设目标供油压力；所述恒流供油模式包括：第一，通过所 述控制单元控制所述供油压力调节装置，以将所述液压泵的压力切断值设置 为高于预设最大供油压力，并使得所述液压泵运转，以使得所述液压泵保持 恒定的泵油输出流量；第二，使得所述液压泵泵出的液压油的一部分从所述 供油油路上分流到所述供油控制油路上，其中通过所述流量检测装置和所述 供油流量调节装置检测和调节该供油控制油路的旁通流量，以使得该供油控 制油路的旁通流量等于所述泵油输出流量与预设目标供油流量之差，从而使 得所述液压供油单元对外输出的供油流量等于所需的所述预设目标供油流 量。

通过上述技术方案，本发明的液压单元及其供油控制方法的主要优点在 于，其与现有技术相比，第一，本发明的液压供油单元可以实现更高的调压 精度高，并且节能效果好。恒压供油模式下，本发明通过控制溢流流量在一 个相对较小的预设溢流保持流量或预设溢流保持流量范围附近变化。与传统 技术相比，本发明消除了溢流流量变化导致调压精度变化的影响，并使得液 压供油单元在整个工作过程中的溢流损失维持在一个稳定的较小值。第二， 本发明的恒流调节精度更高并且更可靠，恒流源模式下，本发明利用流量检 测装置，实时检测溢流流量，若其不为零，则提高供油压力调节装置的溢流 开启压力，确保了液压泵的泵油输出流量全部流向液压系统，从而使得恒流 控制更可靠，恒流精度更高。此外，本发明的液压供油单元可以集成恒压源 与恒流源两种调节模式，其功能综合性与自动化程度均高于传统型式。不仅 如此，本发明技术构思范围内的分流形式的恒流控制方法更提供一种能够极 大地改善液压供油系统布置灵活性和适用性的技术方案。有关本发明的技术 创新众多，具体可以参见下文的详细描述。总之，本发明的液压供油单元、 供油控制方法以及液压泵站在恒压供油控制和恒流源供油控制等方面，其控 制灵活性更高，适用性更广，控制精度显著提高，并且节能性更好。

本发明的其他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

下列附图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， 其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局 限于下述附图及具体实施方式。在附图中：

图1是现有技术中典型形式的恒压式液压泵站的液压供油单元。

图2是现有技术中典型形式的恒流式液压泵站的液压供油单元。

图3是本发明一种具体实施方式的液压供油单元的原理结构图。

图4和图5分别是本发明的液压供油单元所采用的两种典型形式的流量 检测装置的结构原理图。

图6是本发明另一种具体实施方式的液压供油单元的原理结构图。

图7是本发明又一种具体实施方式的液压供油单元的原理结构图。

图8是图3所示具体实施方式的液压供油单元的供油控制方法的典型逻 辑控制框图，其中显示了本发明供油控制方法的主要步骤。

图9和图10分别是带有典型形式的电控比例排量调节机构的电控比例 排量调节泵和带有典型形式的电控比例压力调节机构的电控比例压力调节 泵的原理图，其中仅是简化显示，增加的控制单元等主要是为了便于对本发 明技术方案的理解。

本发明附图标记说明：

1电机；                  2流量检测装置；

3比例溢流阀；            4控制单元；

5电控比例排量调节泵；    5a电控比例排量调节机构；

5b排量检测装置；         6油箱；

7油压传感器；            8节流阀；

9流量传感器；            10供油控制油路；

11供油油路；             12定量泵；

13变频调速电机；         14变频器；

15比例节流阀；           16电控比例压力调节泵；

16a电控比例压力调节机构。

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，本发明的保护范围并 不局限于下述的具体实施方式。

预先说明的是，本发明的液压供油单元不仅适用于上文所述的液压泵 站，而且可以作为流动式工程机械的液压供油系统，具体的应用领域并不构 成对本发明保护范围的限制。本发明的液压供油单元所采用的液压元件基本 属于液压领域的常用液压元件，对于液压领域的技术人员而言，大多数液压 技术创新均在于液压装置或设备的液压布置结构或液压连接关系，而不是具 体单独的液压元件，因此不应因为单个的液压元件本身公知而否定本发明的 独创性。同时，由于液压领域的技术人员对同一液压元件的名称不尽相同， 因此在下文的描述中，对于相关的技术术语、液压元件的名称将采用相对标 准的技术术语，并尽量标示其它比较通用的液压元件名称，适当对其液压原 理简略说明，以便于对本发明技术方案的理解。此外，尤其需要强调是，由 于液压领域的普遍用法，在下文的描述中，除非特别说明的之外，“压力” 等同于“油压”，例如溢流阀的“溢流开启压力”，主要是通过调节溢流阀的 调压元件，来实现其“溢流开启压力”的改变，其含义是溢流阀的进油口的 液压油的油压达到“溢流开启压力”时，溢流阀开启溢流，下文对此不再赘 述。

本发明的液压供油单元及其供油控制方法主要是综合利用供油压力调 节装置、供油流量调节装置、流量检测装置、供油控制油路等所形成的独特 的液压连接关系，从而实现控制精度（例如恒压精度和恒流精度）更高、调 节损失更小、适用性更强的供油控制形式。为了便于理解相关技术人员理解 本发明的技术方案，以下首先参照图3至图10描述本发明的三种具体实施 方式的液压供油单元，在描述过程中将附带描述利用这些液压供油单元所实 现的供油控制方法，在此基础上，将综合三种具体实施形式的液压供油单元 概括描述本发明的更具普遍意义的液压供油单元的技术方案，并在此基础上 形成更具广泛层次的相关的恒压供油控制方法和恒流供油控制方法。

参见图3所示，该液压供油单元包括由动力装置驱动的液压泵，该液压 泵的进油口通过管路连接到油箱6，出油口连接于供油油路11，其中，所述 液压供油单元还包括供油流量调节装置、供油压力调节装置、控制单元4以 及设置有流量检测装置2的供油控制油路10，其中所述供油压力调节装置为 比例溢流阀3，该比例溢流阀3设置在供油控制油路10上，从而供油控制油 路10兼作溢流油路，控制单元4电连接于比例溢流阀3，从而通过控制比例 溢流阀3的溢流开启压力po而对液压泵的出油口油压实现溢流调压，液压 泵的出油口油压即为液压供油单元的供油压力Ps；所述液压泵为电控比例排 量调节泵5，所述供油流量调节装置为该电控比例排量调节泵5的电控比例 排量调节机构5a，该电控比例排量调节机构5a也电连接于控制单元4，此 外，控制单元4还电连接于流量检测装置2。

在该图3所示的具体实施形式中，上述动力装置可以为发动机或电机1 （例如三相交流电机），当然也可以是其它形式的动力装置，典型地，动力 装置通过相应的减速装置连接于液压泵，以驱动液压泵旋转而泵油。需要说 明的是，在液压系统的供油系统中，无论是恒压控制或恒流控制，用于驱动 液压泵的动力装置以稳定工作状态运行，以使得其转速保持恒定或基本恒 定，这对于本领域技术人员是熟知的。在本发明的技术方案中，除非特别说 明之外，动力装置的工作状态均为稳定工作状态运行。控制单元4可以采用 以电子控制单元、单片机、PLC为主体的集成控制单元，根据应用需要可以 集成相应的信号放大器、信号转换单元等，或者可以采用工程机械上常用的 电控单元，这在液压领域的电控比例控制技术中常用的控制装置，下文图6 和图7所示的控制单元与图3所示的实施形式相同，不再重复描述。

上述流量检测装置2设置在供油控制油路10上，优选地，所述流量检 测装置2处于油箱6与比例溢流阀3之间。参见图5所示，所述流量检测装 置2为流量传感器9。当然，流量检测装置2也可以采用其它形式，例如参 见图4，所述流量检测装置2可以包括油压传感器7和节流阀8，其中节流 阀8连接在供油控制油路10上，所述油压传感器7连接在该节流阀8的输 入油口81一侧以检测油压，该油压传感器7电连接于所述控制单元4。图4 所示形式的流量检测装置2实际上采用的差压流量计的流量检测原理，由于 节流阀8的出口连接于油箱，油压为零，油压传感器7检测输入油口81一 侧的油压，即可获得压差，控制单元4通过差压流量计的公知流量计算公式， 即可获得供油控制油路10上的液压油流量，例如图3所示的溢流流量Qr。 下文图6和图7所示实施形式的液压供油单元采用的流量检测装置2可以相 同，对比不再赘述。

在图3所示的实施方式中，供油压力调节装置采用比例溢流阀3，比例 溢流阀3为液压领域普遍采用的电控液压元件，其主要通过控制比例电磁铁 能够实现连续的溢流开启压力的调节，例如可以为电磁比例溢流阀、电液比 例溢流阀等。有关比例溢流阀3的内部结构以及控制原理，可以参见中国电 力出版社2010年版《工程机械液压与液力传动》或者其它液压手册，对此 不再赘述。比例溢流阀3电连接于控制单元4，从而通过控制单元4的控制， 可以控制比例溢流阀3的溢流开启压力po的调节。另外，在液压供油系统 中，溢流阀的溢流调压功能广泛采用，即在溢流阀的溢流开启压力设定后， 当液压泵的出油口油压（即供油压力Ps）达到溢流开启压力时，溢流阀开启 溢流，只要溢流阀持续的维持溢流状态，则液压泵的出油口油压（即供油压 力Ps）将始终保持为溢流开启压力。

另外，在图3所示的实施方式中，所述液压供油单元的液压泵采用的是 变量泵，对于本领域技术人员熟知的，按照控制功能分类，变量泵主要分为 压力控制式变量泵（本领域技术人员也称为“恒压泵”、“压力调节泵”或“压 力切断控制式变量泵”）、排量控制式变量泵（本领域技术人员也称为“排量 调节泵”）、功率控制式变量泵（本领域技术人员也称为“恒功率泵”）和负 载敏感控制式变量泵。图3所示的液压供油单元的液压泵采用的为排量调节 泵，排量调节泵具有排量调节机构，通过控制该排量调节机构而实现液压泵 的排量改变，在正常的工作状态下（即动力装置稳定运行），液压泵的排量 即为液压泵的转子旋转一周所排出的液压油量，图3中的液压泵具体为电控 比例排量调节泵5，例如电液比例变量泵，在此情形下，所述供油流量调节 装置为电控比例排量调节泵5的电控比例排量调节机构5a，电控比例排量调 节机构5a电连接于控制单元4，从而可以通过控制单元4控制电控比例排量 调节机构5a，并进而通过该电控比例排量调节机构5a实现液压泵排量的改 变，而液压泵排量的改变则会使得液压泵的泵油输出流量Qp发生改变 （Qp=Vn，其中V为排量，n为液压泵主轴转速，在供油控制中n通常维持 恒定），由此改变液压供油单元的供油流量Qs。电控比例排量调节泵5属于 液压领域中比较广泛采用的一种变量泵，比较典型地是电液比例变量泵，有 关电控比例排量泵5的电控比例排量调节机构5a的液压结构形式多种多样， 其主要是通过电控比例换向阀或者包含电控比例换向阀的组合阀控制排量 调节油缸，进而通过排量调节油缸驱动液压泵内部的变量构件，从而实现液 压泵排量的改变，有关电控比例排量泵的比例调节原理以及结构可以参见冶 金工业出版社2009年版《电液比例与伺服控制》。图9给出了电控比例排量 调节泵5的一种简化显示的典型形式的电控比例排量调节机构5a，通过控制 单元4控制电控比例排量调节机构5a中的电磁比例换向阀，引入液控油对 变量驱动油缸实现连续的动态控制，实现电控比例排量泵5的排量的连续控 制。此外，电控比例排量调节泵5一般还具有排量检测装置5b，通常其可以 采用位移传感器或其它形式的传感器，通过测量变量驱动油缸的工作行程或 其它参数反应当前排量。排量检测装置5b可以电连接于控制单元4，以便于 进行控制。有关电控比例排量调节泵5在液压领域广泛采用，对此不再赘述。

图8所示为通过图3所示的液压供油单元所实现的供油控制方法的逻辑 框图，其反应了本发明供油控制方法的主要关键步骤，其中相关的符号含义 参见下表：

序号 符号 含义 说明 1 po 比例溢流阀的溢流开启压力 通过控制单元控制 2 do 电控比例排量调节泵的排量 通过控制单元控制 3 di 电控比例排量调节泵的检测排量 通过排量检测装置检测 4 Qr 比例溢流阀溢流流量 通过流量检测装置检测 5 qe 预设溢流保持流量 存储在控制单元中 6 K 排量转换成流量的计算系数 存储在控制单元中

如图8所示，图3所示的液压供油单元进入预备工作状态，即“开始”， 在此情形下，液压供油单元得电，为了便于后续的调节，可以通过控制单元 4使得比例溢流阀的溢流开启压力po以及电控比例排量调节泵的排量do复 位为零，启动电机1使得电控比例排量泵5运转，通过控制单元选择恒压供 油模式或恒流供油模式。在恒压供油模式下，控制单元4内部具有预设溢流 保持流量qe，并通过控制单元4控制比例溢流阀3，使得比例溢流阀3的溢 流开启压力po等于预设目标供油压力，在此需要说明的是，预设目标供油 压力主要是根据液压供油单元所针对的液压系统的液压执行元件工作所需 要的油压而设定的，这可以根据例如工程机械的液压系统的工况进行选择， 例如液压起重机需要提升100吨的重物，在此情形下负载压力确定，所需的 预设目标供油压力可以根据负载压力除以举升液压缸的有杆腔的横截面获 得。在上述参数设定后，通过增大电控比例液压泵5的排量do而增大电控 比例液压泵5的泵油输出流量Qp，从而使得比例溢流阀5开启溢流，在此 情形下供油压力Qs等于比例溢流阀3的溢流开启压力，即等于预设目标供 油压力。为了避免溢流流量过大造成过大的溢流损失，浪费能源，同时需要 维持溢流状态以维持预设目标供油压力，可以通过控制单元4设定或者读取 已存储在控制单元4中的预设溢流保持流量qe，预设溢流保持流量qe与供 油流量Qs一起决定了液压供油单元的泵油输出流量Qp，这直接决定液压供 油单元的能量消耗。因此，预设溢流保持流量qe可以选择相对较小的数值， 使得比例溢流阀3既维持溢流调压状态，也不会造成较大的溢流损失。参见 图8所示，以qe为控制基准，流量检测装置2检测的Qr为反馈信号，通过 控制单元4对电控比例排量调节阀5的电控比例排量调节机构5a进行排量 调节，从而改变电控比例排量调节阀5的泵油输出流量Qp，对比例溢流阀 的溢流流量Qr进行闭环控制。当供油流量Qs的增大而影响到溢流流量Qr 而使得Qr＜qe时，增大电控比例液压泵5的排量do，使得泵油输出流量Qp 以超过供油流量Qs增大的速度增长，则溢流流量Qr重新恢复至预设溢流保 持流量qe；当供油流量Qs减小时，调节方向相反。因此，无论供油流量怎 样变化，都将使得溢流流量Qr维持在溢流保持流量qe附近变化。此外，在 图8中可以容易地获得供油流量Qs=Qp-Qr=Kdi-Qr，其中K为排量转换成流 量的计算系数，一般可以为转速，di为电控比例排量调节泵的排量检测装置 5b所检测排量，这样计算更精确一点，但是实际上由于电控比例排量调节泵 5的电控调节是比较精确的，供油流量Qs完全可以以控制单元4控制的电 控比例液压泵5当前的排量do直接计算。

在恒流供油模式下，通过控制单元4设定比例溢流3的溢流开启压力po 大于预设最大供油压力（该预设最大供油压力可以根据液压供油单元所针对 的液压系统的日常工作状况确定），使得比例溢流阀3成为安全阀。通过控 制单元4设定电控比例排量调节泵5的排量do，使得该设定的排量do对应 于所需的预设目标供油流量，该预设目标供油流量根据液压供油单元所针对 的液压系统所需的液压油流量确定，在此情形下，由于泵油输出流量Qp全 部供应到液压系统中，因此泵油输出流量Qp等于预设目标供油流量。在液 压油泵工作过程中，通过流量检测装置2实时地检测溢流流量Qr，若Qr>0， 则说明溢流阀3处于工作状态，须进一步增大比例溢流阀3的溢流开启压力 po，以确保电控比例排量调节泵5泵油输出流量全部供向液压系统中的液压 执行元件。

通过上述参照图8的描述，本领域技术人员可以对通过图3的液压供油 单元所实现的供油控制方法形成初步的理解，但是需要说明的是，图8仅是 一种逻辑控制框图，其主要在编程控制中采用，就本发明的供油控制方法而 言，并不局限于图8所示的具体细节，例如液压泵的运转可以在设定比例溢 流阀3的溢流开启压力po等于预设目标供油压力之前，也可以在设定之后； 在设定之前，通过控制单元4使得比例溢流阀的溢流开启压力po以及电控 比例排量调节泵的排量do复位为零仅是一种常规的控制形式，实际上这并 不属于本发明供油控制方法的必要特征，由于比例控制属于电控连续控制， 电流强度与比例电磁铁的电磁力之间存在对应关系，通过控制单元4对溢流 开启压力或电控比例排量调节泵的排量进行直接控制即可方便地实现，并不 必然需要每次控制之前的复位控制。另外，有关图8中的供油流量Qs的计 算在恒压控制中并不重要，供油流量Qs根据外部液压系统的工作情况而变 化，就本发明图3的液压供油单元所实现的供油控制方法而言，其主要是根 据预设溢流保持流量qe进行闭环控制，确保溢流流量稳定，增加恒压精度， 减小溢流损失。另外，通过上述描述显然可以看出，本发明的供油控制方法 并不限于通过一个预设溢流保持流量qe作为控制基准，而是可以通过一个 预设溢流保持流量范围作为控制基准，只要溢流流量处于该预设溢流保持流 量范围内，均认为溢流流量是稳定的，这同样属于本发明的技术构思，因此 属于本发明的保护范围。通过上述说明可以看出，图8所示的一些控制流程 的时间点并不固定，因此在本发明下述的供油控制方法中，除明确限定的之 外，在同一步骤中的相关操作可以同时进行或先后进行，另外有关液压供油 单元得电等属于必然的工作条件，本发明下述的供油控制方法对此不进行赘 述。

参见图3和图8所示，本发明提供一种采用图3所示的液压供油单元的 供油控制方法，该供油控制方法包括根据应用需要，通过控制单元4选择恒 压供油模式或恒流供油模式，其中，所述恒压供油模式包括：第一，通过控 制单元4将比例溢流阀3的溢流开启压力po设置为等于预设目标供油压力， 并通过所述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启溢流；第二，在 比例溢流阀3开启溢流的状态下，通过溢流检测装置2检测所述溢流油路上 的溢流流量Qr，所述控制单元接收溢流检测装置2的溢流流量检测信号， 并通过控制电控比例排量调节泵5的电控比例排量调节机构5a增大或减小 所述液压泵的泵油输出流量Qp来调节该溢流流量Qr，以使得所述溢流流量 Qr等于预设溢流保持流量qe或处于预设溢流保持流量范围内；

所述恒流供油模式包括：第一，通过控制单元4将比例溢流阀3的溢流 开启压力po设置为大于预设最大供油压力，并通过所述控制单元4控制电 控比例排量调节泵5的电控比例排量调节机构5a，以使得所述液压泵的泵油 输出流量Qp等于所需的预设目标供油流量且保持恒定；第二，在所述液压 泵运转过程中，通过所述流量检测装置2检测所述溢流油路上的溢流流量 Qr，当检测到所述溢流流量Qr不为零时，通过所述控制单元4增大比例溢 流阀3的溢流开启压力po，以使得所述溢流流量Qr等于零。

显然地，通过本发明的图3所示的液压供油单元不但能够方便地实现恒 压供油模式和恒流供油模式的切换，而且能够相对可靠地提高恒压控制精度 或恒流控制精度，其中在恒压控制模式中，独创地使得溢流流量保持稳定， 减小溢流阀的调压偏差（在溢流流量稳定在一个预设溢流保持流量qe的情 形下，根据溢流阀公知的压力流量特性曲线可知可以减小调压偏差，并且提 供了设置一个相对较小的预设溢流保持流量qe可能，这更能降低调压偏差）， 并可以减小溢流损失。此外，通过上述描述可以看出，对于本领域技术人员 可以容易想到的是，通过图3所示的液压供油单元，可以实现独立的恒压供 油控制方法或独立恒流供油控制方法，即控制单元4不再选择恒流控制模式 或恒压控制模式的选择步骤，在此情形下，本发明的液压供油单元可以专用 于恒压供油或恒流供油。

在此情形下，作为一种独立的恒压供油方法，本发明提供一种采用图3 所示的液压供油单元的供油控制方法，该供油控制方法包括：第一，通过控 制单元4将比例溢流阀3的溢流开启压力po设置为等于预设目标供油压力， 并通过所述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启溢流；第二，在 比例溢流阀3开启溢流的状态下，通过溢流检测装置2检测所述溢流油路上 的溢流流量Qr，所述控制单元接收溢流检测装置2的溢流流量检测信号， 并通过控制电控比例排量调节泵5的电控比例排量调节机构5a增大或减小 所述液压泵的泵油输出流量Qp来调节该溢流流量Qr，以使得所述溢流流量 Qr等于预设溢流保持流量qe或处于预设溢流保持流量范围内。

同样地，作为一种独立的恒流供油方法，本发明提供一种采用图3所示 的液压供油单元的供油控制方法，该供油控制方法包括：第一，通过控制单 元4将比例溢流阀3的溢流开启压力po设置为大于预设最大供油压力，并 通过所述控制单元4控制电控比例排量调节泵5的电控比例排量调节机构 5a，以使得所述液压泵的泵油输出流量Qp等于所需的预设目标供油流量且 保持恒定；第二，在所述液压泵运转过程中，通过所述流量检测装置2检测 所述溢流油路上的溢流流量Qr，当检测到所述溢流流量Qr不为零时，通过 所述控制单元4增大比例溢流阀3的溢流开启压力po，以使得所述溢流流量 Qr等于零。

作为图3所示的液压供油单元的一种变型实施形式，参见图6所示，图 6所示的液压供油单元与图3所示部分相同，例如比例溢流阀3、流量检测 单元2等基本相似，但是供油流量调节装置部分明显不同，以下重点描述不 同的元件和连接关系，对于相同的元件不再重复描述，可以参照图3所示的 实施方式。具体地，如图6所示，该图6所示实施形式的液压供油单元包括 由动力装置驱动的液压泵，该液压泵的进油口通过管路连接到油箱6，出油 口连接于供油油路11，其中，所述液压供油单元也包括供油流量调节装置、 供油压力调节装置、控制单元4以及设置有流量检测装置2的供油控制油路 10，其中所述供油压力调节装置为比例溢流阀3，该比例溢流阀3设置在供 油控制油路10上，从而供油控制油路10兼作溢流油路，控制单元4电连接 于比例溢流阀3，从而通过控制比例溢流阀3的溢流开启压力po而对液压泵 的出油口油压实现溢流调压；所述液压泵为定量泵12，所述动力装置为变频 调速电机13，所述供油流量调节机构为变频器14，该变频器14电连接所述 变频调速电机13，所述变频器14通过所述控制单元4的控制而调节所述变 频调速电机13的转速，从而改变所述液压泵的泵油输出流量Qp，以由此调 节所述液压供油单元的供油流量Qs。此外，流量检测装置2同样电连接于 控制单元4。

在该图6所示的实施方式中，与常规的使得动力装置稳定匀速运行不同， 其动力装置采用变频调速电机13，由于定量泵12的排量是一定的，通过控 制单元4控制变频器14改变变频调速电机13的转速，从而使得定量泵12 的转速改变，由此使得定量泵12的泵油输出流量Op发生变化。公知地，变 频调速电机13能够通过变频器14精确地调节转速，这使得定量泵的流量能 够精确调节。

与上述图3所示的液压供油单元的控制步骤基本类似，本发明提供一种 采用图6所示的液压供油单元的供油控制方法，该供油控制方法包括根据应 用需要，通过控制单元4选择恒压供油模式或恒流供油模式，其中，所述恒 压供油模式包括：第一，通过控制单元4将比例溢流阀3的溢流开启压力po 设置为等于预设目标供油压力，并通过定量泵12的运转而使得所述供油压 力调节装置开启溢流；第二，在比例溢流阀3开启溢流的状态下，通过溢流 检测装置2检测所述溢流油路上的溢流流量Qr，所述控制单元接收溢流检 测装置2的溢流流量检测信号，并通过控制变频器14增大或减小所述液压 泵的泵油输出流量Qp来调节该溢流流量Qr，以使得所述溢流流量Qr等于 预设溢流保持流量qe或处于预设溢流保持流量范围内；

所述恒流供油模式包括：第一，通过控制单元4将比例溢流阀3的溢流 开启压力po设置为大于预设最大供油压力，并通过所述控制单元4控制变 频器14使得变频调速电机13维持预定的转速，从而使得所述液压泵的泵油 输出流量Qp等于所需的预设目标供油流量且保持恒定；第二，在所述液压 泵运转过程中，通过所述流量检测装置2检测所述溢流油路上的溢流流量 Qr，当检测到所述溢流流量Qr不为零时，通过所述控制单元4增大比例溢 流阀3的溢流开启压力po，以使得所述溢流流量Qr等于零。

同样地，通过本发明的图6所示的液压供油单元不但能够方便地实现恒 压供油模式和恒流供油模式的切换，而且能够相对可靠地提高恒压控制精度 或恒流控制精度。此外，与上述图3所示的液压供油单元相同，通过图6所 示的液压供油单元也可以实现独立的恒压供油控制方法或独立恒流供油控 制方法，即控制单元4不再选择恒流控制模式或恒压控制模式的选择步骤， 在此情形下，本发明的液压供油单元可以专用于恒压供油或恒流供油，对比 不再赘述。

作为本发明的液压供油单元技术构思范围内的另一种具体实施方式，参 见图7所示，本发明图7所示的液压供油单元包括由动力装置驱动的液压泵， 该液压泵的进油口通过管路连接到油箱6，出油口连接于供油油路11，其中， 所述液压供油单元也包括供油流量调节装置、供油压力调节装置、控制单元 4以及设置有流量检测装置2的供油控制油路10，与图3和图6不同的是， 所述液压泵为电控比例压力调节泵16，所述供油压力调节装置为该电控比例 压力调节泵16的电控比例压力调节机构16a，该电控比例压力调节机构16a 电连接于控制单元4，以通过该电控比例压力调节机构实现所述液压泵的压 力切断控制，从而能够调节所述液压供油单元的供油压力Ps；以及所述供油 流量调节装置为比例节流阀15，该比例节流阀15电连接于控制单元4并设 置在供油控制油路10上，从而所述供油控制油路10兼作供油流量调节油路， 在比例节流阀15通过所述控制单元4的控制下，可以使得所述供油油路11 上的液压油向供油控制油路10分流，从而调节所述液压供油单元的供油流 量Qs。此外，流量检测装置2电连接于控制单元4。

在图7所示的这种实施方式的液压供油单元中，其采用的液压泵为上文 所述的压力控制式变量泵，公知地，压力控制式变量泵具有自身的压力调节 机构，通过压力调节机构可以设定该压力控制式变量泵的压力切断值，在液 压泵的出油口油压不大于该压力切断值时，压力调节机构不发生作用，当液 压泵的出油口油压大于所述压力切断值时，压力调节机构发生作用，驱动变 量驱动油缸减小液压泵的排量，使得液压泵的出油口油压恢复到压力切断值 以下，也就是说，压力控制式变量泵的出油口油压（即供油压力Ps）始终维 持在压力切断值附近，因此压力控制式变量泵也通称为“恒压泵”。具体地， 图7所示的所述液压泵为电控比例压力调节泵16，典型地例如电液比例恒压 泵，有关电控比例压力调节泵16的电控比例压力调节机构16a的液压结构 形式多种多样，对此可以参见冶金工业出版社2009年版《电液比例与伺服 控制》、《液压气动与密封》1996年第4期第38页“恒压变量泵的使用”等。 图10给出了电控比例压力调节泵16的电控比例压力调节机构16a的一种最 为简单的形式，工程机械上使用的电控比例压力调节泵的电控压力调节机构 更为完善复杂。通过控制单元4控制电控比例压力调节泵16的电控比例压 力调节机构16a，可以通过电磁比例铁电控设置压力切断值。此外，图10 中的电控比例压力调节机构16a也可以采用常规的调压弹簧，而通过液控口 X所连接的液控油路上的电磁比例换向阀或者相关的比例组合阀实现压力 切断值的电控控制。有关电控比例压力调节泵16，尤其是电液比例恒压泵在 液压领域广泛采用，在此仅简略描述。参见图7所示，也就是说，图7所示 的实施形式将供油压力调节装置（即电控比例压力调节阀的电控比例压力调 节机构16a）置于液压泵的一侧，以对液压泵进行压力控制，而将供油流量 调节装置设置在供油控制油路10上，这与图3和图6所示的将供油压力调 节装置设置在供油控制油路10上、供油流量调节装置设置液压泵的一侧正 好相反。但两者在控制方法的实现上采用的是同样技术构思。图7所示的供 油流量调节装置采用比例节流阀15，该比例节流阀15电连接与控制单元4， 从而可以通过控制单元4的控制，对供油控制油路10上的旁通流量Qt实现 连续的控制。

对于图7实施形式的液压供油单元，其作恒压供油控制时，让比例节流 阀15完全关闭，根据预设目标供油压力通过控制单元4设定电控比例压力 调节泵16对应的压力切断值，通过电控比例压力调节泵16即可容易地实现； 其作恒流供油控制时，可以将电控比例压力调节泵16的压力切断值设定为 压力高于预设最大供油压力（根据图7所示的液压供油单元所针对的液压系 统日常的工作情况确定一个预设最大供油压力）或设定为该电控比例压力调 节泵16的最大压力切断值，则工作时电控比例压力调节泵16将处于稳定排 量位置或最大排量位置，即泵油输出流量QP一定。通过控制单元4调节比 例节流阀15以产生旁通流量，使得供油油路11上的部分液压油分流到供油 控制油路10上，同时流量检测装置2获取旁通流量Qt大小，即可通过分流 将供油流量Qs调节为所需的目标供油流量，即QS=QP-Qt。图7所示实施 形式的液压供油单元不仅方便了在恒压供油模式和恒流供油模式之间的切 换，其实际上同时提供了分流控制形式的恒流控制思路，这种恒流控制思路 并不局限于应用图7所示的特定情形，在一些应用场合，例如变量泵的最小 排量或定量泵的排量所对应的液压油流量大于液压系统所需的流量时，这种 恒流控制方法是非常有用的，其使得供油控制更加方便灵活。

由此，参见图7所示，本发明提供一种采用图7所示的液压供油单元的 供油控制方法，其中，所述供油控制方法包括根据应用需要，通过控制单元 4选择恒压供油模式或恒流供油模式，其中，所述恒压供油模式包括：通过 控制单元4控制比例节流阀15以使得供油控制油路10截止，以及通过控制 单元4控制液压泵（即电控比例压力调节阀16）的电控比例压力调节机构 16a，以将所述液压泵的压力切断值设置为等于预设目标供油压力，并且使 得所述液压泵运转，从而在所述液压泵运转过程中，通过所述电控比例压力 调节机构16a的压力切断控制而使得所述液压供油单元的供油压力Ps等于 所述预设目标供油压力；所述恒流供油模式包括：第一，通过所述控制单元 4控制液压泵的电控比例压力调节机构16a，以将所述液压泵的压力切断值 设置为高于预设最大供油压力，并使得所述液压泵运转，以使得所述液压泵 保持恒定的泵油输出流量Qp；第二，使得所述液压泵泵出的液压油的一部 分从供油油路11上分流到供油控制油路10上，其中通过所述流量检测装置 2和比例节流阀15检测和调节该供油控制油路10的旁通流量Ot，以使得该 供油控制油路10的旁通流量Ot等于泵油输出流量Qp与预设目标供油流量 之差，从而使得所述液压供油单元对外输出的供油流量Qs等于所需的上述 预设目标供油流量。

与上述图3所示的液压供油单元类似，通过本发明的图7所示的液压供 油单元不但能够方便地实现恒压供油模式和恒流供油模式的切换，而且能够 相对可靠地提高恒压控制精度或恒流控制精度，此外，对于本领域技术人员 可以容易想到的是，通过图7所示的液压供油单元，可以实现独立的恒压供 油控制方法或独立恒流供油控制方法，即控制单元4不再选择恒流控制模式 或恒压控制模式的选择步骤，在此情形下，本发明的液压供油单元可以专用 于恒压供油或恒流供油。

在此情形下，作为一种独立的恒压供油方法，本发明提供一种采用图7 的液压供油单元的供油控制方法，其中，所述供油控制方法包括：通过控制 单元4控制比例节流阀15以使得供油控制油路10截止，以及通过控制单元 4控制液压泵（即电控比例压力调节阀16）的电控比例压力调节机构16a， 以将所述液压泵的压力切断值设置为等于预设目标供油压力，并且使得所述 液压泵运转，从而在所述液压泵运转过程中，通过所述电控比例压力调节机 构16a的压力切断控制而使得所述液压供油单元的供油压力Ps等于所述预 设目标供油压力。

此外，图7所示的液压供油单元也可以专用于恒流控制，相应地，本发 明提供一种采用图7的液压供油单元的供油控制方法，其中，所述供油控制 方法包括：第一，通过所述控制单元4控制液压泵的电控比例压力调节机构 16a，以将所述液压泵的压力切断值设置为高于预设最大供油压力，并使得 所述液压泵运转，以使得所述液压泵保持恒定的泵油输出流量Qp；第二， 使得所述液压泵泵出的液压油的一部分从供油油路11上分流到供油控制油 路10上，其中通过所述流量检测装置2和比例节流阀15检测和调节该供油 控制油路10的旁通流量Ot，以使得该供油控制油路10的旁通流量Ot等于 泵油输出流量Qp与预设目标供油流量之差，从而使得所述液压供油单元对 外输出的供油流量Qs等于所需的上述预设目标供油流量。

通过上述参照图3至图10的描述可以看出，本发明提供的液压供油单 元综合通过利用供油压力调节装置、供油流量调节装置、流量检测装置、供 油控制油路10实现了恒压供油控制和恒流供油控制的方便切换，不仅如此， 其实际上还提出了三种独创性的恒压控制式供油控制方法和恒流控制式供 油控制方法，这些供油控制方法完全可以独立进行使用。此外，上述图3至 图10中所示的供油压力调节装置、供油流量调节装置和流量检测装置仅是 为方便理解所例举的形式，液压领域的技术人员在本发明上述技术构思的启 示下，可以容易地想到其它多种形式，例如各种组合或复合阀的供油压力调 节装置或供油流量调节装置。

因此，本发明的液压供油单元的基本技术构思可以总结为：本发明的液 压供油单元包括由动力装置驱动的液压泵，该液压泵的进油口通过管路连接 到油箱6，出油口连接于供油油路11，其中，所述液压供油单元还包括供油 流量调节装置、供油压力调节装置、控制单元4以及设置有流量检测装置2 的供油控制油路10，其中所述供油控制油路10的一端连接于所述供油油路 11，另一端连接于所述油箱6或该油箱6所连接的回油油路，所述供油流量 调节装置和所述供油压力调节装置中的一者设置在所述供油控制油路10上， 另一者设置为用于控制所述液压泵，所述供油流量调节装置和供油压力调节 装置分别电连接于所述控制单元4，以通过所述控制单元4的控制而调节所 述液压供油单元的供油流量Qs和供油压力Ps（通过排量控制或转速控制等 改变泵油输出流量Qp从而改变供油流量Qs，或者通过分流控制改变供油流 量Qs等），并且所述流量检测装置2电连接于所述控制单元4。

在上述技术构思范围内，作为一种具体布置形式，例如图3和图6的布 置形式，所述供油压力调节装置设置在所述供油控制油路10上，以通过该 供油压力调节装置实现所述供油油路11的溢流调压，所述供油压力调节装 置通过所述控制单元4的控制而改变溢流开启压力，以调节所述液压供油单 元的供油压力Ps；以及所述供油流量调节装置设置为用于改变所述液压泵的 转速或排量，从而所述供油流量调节装置通过所述控制单元4的控制而能够 改变所述液压泵的泵油输出流量Qp，以由此调节所述液压供油单元的供油 流量Qs。

作为另一种具体布置形式，例如图7的布置形式，所述供油流量调节装 置设置在所述供油控制油路10上，以通过所述控制单元4的控制而使得所 述供油油路11上的液压油向所述供油控制油路10分流，从而调节所述液压 供油单元的供油流量Qs；以及所述供油压力调节装置设置为用于实现所述 液压泵的压力切断控制，从而所述供油压力调节装置通过所述控制单元4的 控制而能够调节所述液压供油单元的供油压力Ps。

在本发明的上述技术构思范围内，只要采用本发明的液压供油单元的上 述技术构思，无论其供油压力调节装置、供油流量调节装置或流量检测装置 采用何种具体形式，其均属于本发明的保护范围。在此基础上，本发明提供 一种液压泵站，其中，该液压泵站包括上述任一技术方案的液压供油单元。

此外，通过上述描述可以看出，在本发明的技术构思范围内，提供了一 种可以独立适用的恒压控制式供油控制方法，具体地，本发明提供一种液压 供油单元的供油控制方法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的供 油油路11上连接有作为溢流油路的供油控制油路10，该溢流油路上设置有 用于溢流调压的供油压力调节装置，其中，所述供油控制方法包括如下步骤： 第一，将所述供油压力调节装置的溢流开启压力po设置为等于所需的预设 目标供油压力，并通过所述液压泵的运转而使得所述供油压力调节装置开启 溢流；第二，在所述供油压力调节装置开启溢流的状态下，检测所述溢流油 路上的溢流流量Qr，并通过增大或减小所述液压泵的泵油输出流量Qp来调 节该溢流流量Qr，以使得所述溢流流量Qr等于预设溢流保持流量qe或处 于预设溢流保持流量范围内。

对于该恒压控制式供油控制方法需要理解的是，该恒压控制式供油控制 方法完全可以独立适用，在此情形下，用作溢流调压的供油压力调节装置并 不限于图3或图6中的比例溢流阀，由于在该供油控制方法中，溢流开启压 力一旦根据目标供油压力设定后并不需要动态改变，因此完全可以采用普通 的溢流阀或其它溢流装置，在控制过程中需要动态调节的是液压泵的泵油输 出流量，这可以通过液压领域的多种手段实现，因此任何供油系统只要采用 了本发明的上述恒压控制式供油控制方法，即属于本发明的保护范围。本发 明的这种恒压控制式供油控制方法的独创性在于，其独创地使得溢流流量保 持稳定，其可以通过设置一个相对较小的预设溢流保持流量或预设溢流保持 流量范围来减小溢流阀的调压偏差（在溢流流量稳定在一个预设溢流保持流 量qe的情形下，根据溢流阀公知的压力流量特性曲线可知可以减小调压偏 差），并可以减小溢流损失，即相对现有技术而言，其在提高恒压精度和降 低溢流损失方面具有无可比拟的优点。

优选地，在上述第一步骤中，在所述液压泵运转之后，在所述供油压力 调节装置未开启溢流的情形下，可以通过增大该液压泵的泵油输出流量Qp 而使得所述供油压力调节装置开启溢流。更具体地，在所述第二步骤中，当 所述溢流流量Qr大于所述预设溢流保持流量qe或所述预设溢流保持流量范 围的上限值时，通过减小所述液压泵的泵油输出流量Qp来使得所述溢流流 量Qr减小；当所述溢流流量Qr小于所述预设溢流保持流量qe或所述预设 溢流保持流量范围的下限值时，通过增大所述液压泵的泵油输出流量Qp来 使得所述溢流流量Qr增大。此外，在所述第二步骤中，可以通过流量检测 装置2实时地检测所述溢流油路上的溢流流量Qr以获取该溢流流量Qr。如 上所述，在该独立采用的恒压控制式供油控制方法中，所述供油压力调节装 置可以为各种形式的溢流阀或其它溢流调压装置，例如常规的溢流阀。当然， 优选地，为了方便溢流开启压力的设定或实现电控控制，所述溢流阀优选为 比例溢流阀。

在本发明的技术构思范围内，本发明还提供了一种可以独立适用的恒流 控制式供油控制方法，具体地，本发明提供一种液压供油单元的供油控制方 法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的供油油路11上连接有用 作溢流油路的供油控制油路10，该溢流油路上设置有溢流阀形式的供油压力 调节装置（在此情形下溢流阀形式的压力调节装置作为安全阀，这在现有的 液压供油系统中是常用的，具有极强的针对性），其中，所述供油控制方法 包括如下步骤：第一，将所述供油压力调节装置的溢流开启压力po设置为 大于预设最大供油压力（即液压供油单元所针对的液压系统的液压执行机构 日常使用中通常所需的最大供油压力），并使得所述液压泵运转且泵油输出 流量Qp保持为所需的预设目标供油流量；第二，在所述液压泵运转过程中， 检测所述溢流油路上的溢流流量Qr，当检测到所述溢流流量Qr不为零时， 通过增大所述供油压力调节装置的溢流开启压力po，以使得所述溢流流量 Qr等于零。

本发明的这种恒流控制式供油控制方法增加了溢流油路上的流量检测 步骤，防止液压供油单元所针对供油的液压系统中因为各种情况，出现油压 异常增大或溢流阀形式的供油压力装置的溢流开启压力设定得存在偏差，以 致作为溢流油路的液压供油油路10上出现溢流，进而影响到恒流供油精度。 通过本发明的该恒流控制式供油控制方法，可以完全避免上述情况，从而使 得恒流控制更可靠，相对有效地提高了恒流控制精度。

优选地，为了方便动态地调节溢流阀形式的供油压力调节装置的溢流开 启压力，所述供油压力调节装置可以采用比例溢流阀3。

此外，在本发明的技术构思范围内，本发明还提供了一种可以独立适用 的独特的分流形式的恒流控制式供油控制方法，具体地，本发明提供一种液 压供油单元的供油控制方法，所述液压供油单元的液压泵的出油口所连接的 供油油路11上连接有作为供油流量调节油路的供油控制油路10，其中，所 述供油控制方法包括如下步骤：第一，使得所述液压泵运转且泵油输出流量 Qp保持不变；第二，将所述液压泵泵出的液压油的一部分从所述供油油路 11上分流到所述供油控制油路10上，并检测和调节该供油控制油路10上的 旁通流量Qt，使得该供油控制油路10上的旁通流量Qt等于所述泵油输出流 量Qp与预设目标供油流量之差，从而使得所述液压供油单元对外输出的供 油流量Qs等于所需的所述预设目标供油流量。

针对此种通过分流控制的恒流式液压供油方法，需要理解的是，对供油 油路11上液压油进行分流控制可以采用多种公知的技术手段，并不限于图7 所示的比例节流阀的形式，这种恒流式液压供油方法的优点在于，在实际供 油系统中，液压泵的排量无法调节（例如定量泵）或变量泵的排量范围与需 要的供油流量不相匹配，例如，液压泵的泵油输出流量（例如定量泵）或设 定的最大排量（例如压力控制的变量泵）与液压执行机构所需要的预设目标 供油流量不匹配，在此情形下，通过本发明的上述恒流式供油方法，能够方 便地通过分流的方式实现调节，从而极大地改善了供油系统的灵活性和适用 性。

在此种分流控制的恒流式液压供油方法中，优选地，所述供油控制油路 10上设置有用于控制该供油控制油路10上流量的供油流量调节装置和流量 检测装置2。具体地，所述供油流量调节装置可以为可调式节流阀，为了方 便流量的电控调节，所述可调式节流阀可以为比例节流阀15。

由上可以看出，本发明的液压供油单元及其供油控制方法存在众多对现 有技术存在重大的突破的技术创新，典型地，例如，本发明的液压供油单元 独创性地设置供油控制油路10（供油油路11的旁路）并在该供油控制油路 旁路设置流量检测装置2，以检测供油控制油路10上的流量（根据应用情形 可以是溢流流量Qr或旁通流量Qt）。尤其是，在本发明的供油控制方法中， 利用供油控制油路10上的流量信号，在恒压源控制模式下，控制供油控制 油路10上的溢流流量大小，以达到稳定调压精度与提高节能效果的目的； 在恒流源控制模式下，又可以通过检测供油控制油路10上的流量的有无， 增加恒流控制的可靠性，避免存在溢流而影响恒流精度。此外，本发明的液 压供油单元及其供油控制方法均可以通过控制单元电控实现，其功能综合性 与自动化程度均高于传统型式。有关本发明的其它技术创新，在上文中已经 进行了相关描述，在于不再一一描述。

由上描述可以看出，本发明的液压供油单元及其供油控制方法的主要优 点在于，其与现有技术相比，：第一，本发明的液压供油单元可以实现更高 的调压精度高，并且节能效果好。恒压供油模式下，本发明通过控制溢流流 量Qr在一个相对较小的预设溢流保持流量qe或预设溢流保持流量范围附近 变化。与传统技术相比，本发明消除了溢流流量变化导致调压精度变化的影 响，并使得液压供油单元在整个工作过程中的溢流损失维持在一个稳定的较 小值。第二，本发明的恒流调节精度更高并且更可靠，恒流源模式下，本发 明利用流量检测装置2，实时检测溢流流量Qr，若其不为零，则提高供油压 力调节装置的溢流开启压力，确保了液压泵的泵油输出流量全部流向液压系 统，从而使得恒流控制更可靠，恒流精度更高。此外，本发明的液压供油单 元可以集成恒压源与恒流源两种调节模式，其功能综合性与自动化程度均高 于传统型式。不仅如此，本发明技术构思范围的分流形式的恒流控制方法等 更提供一种能够极大地改善液压供油系统布置灵活性和适用性的技术方案。 有关的优点在上文中已经进行了适当说明，由于本发明的技术创新众多，限 于篇幅，在此不再重复描述。总之，本发明的液压供油单元、供油控制方法 以及液压泵站在恒压供油控制和恒流源供油控制等方面，其控制灵活性更 高，适用性更广，控制精度显著提高，并且节能性更好。

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。

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。

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。