CN110332184B - 电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器 - Google Patents

电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器，该方法包括：在检测到电静液作动器中作动筒的供油腔的压力小于回油腔的压力时，比较供油腔与回油腔压力差是否超过压力阈值；若压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路处于开启状态，使得载荷抑制油路对液压油产生阻尼作用，其中，载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压泵出口与模式选择阀之间；开启状态为载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小的状态。本发明实施例通过载荷抑制油路对液压油产生阻尼作用，让电静液作动器反馈的能量被消耗在液压油中，并通过液压缸散发到空气中，解决了反馈到控制器的能量过多需要额外对控制器进行冷却的问题。

Description

电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器
技术领域
本发明实施例涉及飞机飞控技术，尤其涉及一种电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器。
背景技术
随着多电/全电飞机技术的发展，飞控作动***也从液压能源驱动向功率电传驱动(Power-by-Wire)发展，由电能驱动的电作动器正逐步在飞机上得到应用。电静液作动器(Electro-Hydrostatic Actuator，EHA)在实际应用中发现还存在不少问题需要优化和提升，其中一点就是电机控制器的发热与冷却问题。当前为了降低电机控制器的发热量以及提高对电机控制器的冷却效果，均采用被动式方案，即在现有热载荷基础上提升承热能力和冷却能力，增加了***整体质量，降低了功重比，不利于在飞机上的应用。
发明内容
本发明实施例提供一种电静液作动器能量回馈抑制方法、抑制油路及电静液作动器，以实现在不改变控制器设计的情况下，通过采用能量回馈抑制方法，主动降低EHA电机控制器的热载荷，进而降低其冷却需求，提高整机功重比。
第一方面，本发明实施例提供了一种电静液作动器能量反馈抑制方法，包括：在检测到电静液作动器中作动筒的供油腔的压力小于回油腔的压力时，比较所述供油腔与回油腔压力差是否超过压力阈值；
若所述压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路处于开启状态，使得所述载荷抑制油路对液压油产生阻尼作用，其中，所述载荷抑制油路设置在所述电静液作动器的液压泵出口与模式选择阀之间；所述开启状态为所述载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小的状态。
第二方面，本发明实施例还提供了一种载荷抑制油路，该载荷抑制油路包括：第一控制阀组和第二控制阀组，其中，
所述第一控制阀组包括并联设置的第一阻尼油路和第一单向阀，所述第一阻尼油路单向工作，且所述第一阻尼油路与第一单向阀的工作方向相反；
所述第二控制阀组包括并联设置的第二阻尼油路和第二单向阀，所述第二阻尼油路单向工作，且所述第二阻尼油路与第二单向阀的工作方向相反；
其中，所述第一阻尼油路和所述第二阻尼油路均设置有双压力采集端口。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电静液作动器，该电静液作动器包括：液压泵，作动筒，模式选择阀以及本发明任一实施例所述的载荷抑制油路，所述载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压缸中；其中，
第一控制阀组的一端与所述液压泵的第一端口相连，第一控制阀组的另一端与所述模式选择阀的第一阀口相连；其中，第一阻尼油路的一个压力采集端口连通所述作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通所述作动筒的回油腔；
第二控制阀组的一端与所述液压泵的第二端口相连，第二控制阀组的另一端与所述模式选择阀的第二阀口相连；其中，第二阻尼油路的一个压力采集端口连通所述作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通所述作动筒的回油腔。
本发明实施例通过在电静液作动器中的液压缸中设置一个载荷抑制油路，该载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压泵和模式选择阀之间，在电静液作动器处于顺载模式时，通过载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀采集作动筒的两个油腔的压力差，并判断该压力差是否超过压力阈值，在压力差超过压力阈值时，控制与作动筒回油腔连通的压力控制阻尼阀的阀门开度逐渐变小，使得该阻尼抑制油路对液压油产生阻尼作用，进而让电静液作动器反馈的能量被消耗在液压油中，并通过液压缸的表面散发到空气中，解决了反馈到控制器的能量过多需要额外对控制器进行冷却的问题，通过主动消耗的方式将多余的能量在到达控制器之前被消耗掉，因而无需加载额外的冷却负荷，从而有效降低了电机控制器整体热载荷，进而降低***整体质量，提高***功重比。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种电静液作动器能量反馈抑制方法的流程图；
图2a是本发明实施例二中的一种电静液作动器能量反馈抑制方法的流程图；
图2b是本发明实施例二中的一种载荷抑制油路的工作模式示意图；
图3是本发明实施例三中的一种载荷抑制油路的结构示意图；
图4a是本发明实施例四中的一种电静液作动器的结构示意图；
图4b是本发明实施例四中的采用直流无刷电机的电静液作动器的电机驱动模块的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电静液作动器能量反馈抑制方法的流程图，本实施例可适用于电静液作动器被外界做功的情况，该方法可以由电静液作动器来执行，具体包括如下步骤：
S110、在检测到电静液作动器中作动筒的供油腔的压力小于回油腔的压力时，比较供油腔与回油腔压力差是否超过压力阈值。
其中，作动筒有两个油腔，其中一个为供油腔，一个为回油腔，供油腔和回油腔是动态转化的，其中，流入液压油的腔室为供油腔，流出液压油的腔室为回油腔。例如，当电静液作动器被外界做功时，液压油从作动筒的第一油腔流入，从第二油腔流出，此时，第一油腔即为供油腔，第二油腔即为回油腔；当电静液作动器对外做功时，液压油从作动筒的第一油腔流出，从第二油腔流入，此时，第一油腔即为回油腔，第二油腔即为供油腔。
供油腔与回油腔的压力差是指两个油腔的压力差的绝对值，该压力差是一个正数。例如，这里当供油腔的压力小于回油腔的压力，此时，需要比较的是供油腔的压力比回油腔的压力具体小多少，因而通过将回油腔的压力减去供油腔的压力便可以得到相应的差值，再将得到的差值与设定的压力阈值进行比较。
这里的压力阈值需要根据电静液作动器***的压力进行确定，根据***的压力来确定该压力阈值。需要注意的是，该压力阈值即为确定电静液作动器是处于状态还是处于逆载状态的判断依据，具体地，当供油腔的压力小于回油腔的压力，且压力差超过该压力阈值时，则判断电静液作动器此时处于顺载状态，电静液作动器被外界做功，此时，作动筒被外界做功产生的多余能量被输送至控制器，因而需要启动载荷抑制油路工作，通过载荷抑制油路将外界做功产生的反馈能量进行抑制或消耗。
S120、若该压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路处于开启状态，使得载荷抑制油路对液压油产生阻尼作用，其中，该载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压泵出口与模式选择阀之间；开启状态为载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小的状态。
其中，载荷抑制油路为设置在电静液作动器的液压泵出口与模式选择阀之间的油路，其通过管路分别与液压泵和模式选择阀的接口相连通，用于对液压缸中的液压油产生阻尼作用，使得液压油在液压缸中产生热量，从而使得从作动筒反馈的能量在到达控制器之前被部分消耗掉，并通过液压缸的缸体表面散发到空气中，从而减少了从作动筒反馈到控制器的能量。
载荷抑制油路处于开启状态是指载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小的状态，载荷抑制油路中设置有压力控制阻尼阀，在电静液作动器处于对外做功状态时，该压力控制阻尼阀的阀门开度处于最大，也就是说，该压力控制阻尼阀对液压油的流动不产生阻尼作用；当电静液作动器处于被外界做功的状态时，此时电静液作动器***会产生反馈能量，因而需要对反馈的能量进行抑制，具体地，调整该载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小，使得压力控制阻尼阀对液压油产生阻尼作用，从而将反馈的能量进行提前消耗。压力控制阻尼阀的阀门开度的大小需要根据作动筒的两个油腔的压力差的大小，以及该压力控制阻尼阀本身的弹簧预紧力进行调整。
作为一种实现方式，压力控制阻尼阀的开度按照公式(1)来确定，
其中：xsv为阻尼阀门开度(0～1)，单位null；
p1为作动筒的供油腔端口压力，单位bar；
p2为作动筒的回油腔端口压力，单位bar；
ps为压力控制阻尼阀的弹簧预紧力，单位bar；
pck为压力控制阻尼阀的阀门完全关闭压力，单位bar。
需要注意的是，这里的供油腔和回油腔也是根据液压油的流向动态调整的。
本实施例的技术方案，通过在电静液作动器的油路反馈回路中设置一个载荷抑制油路，通过控制该载荷抑制油路中压力控制阻尼阀的开度的变化，使得该载荷抑制油路在电静液作动器被外界做功时，通过载荷抑制油路对液压油的阻尼作用，产生额外的热量消耗，将从作动筒反馈至电动机的能量提前在液压部件中进行消耗，并通过液压缸的缸体表面将产生的热量传递至空气中，从而减少了传输到电机的反馈能量，使得电机控制器的能量消耗大大降低，从而不需要再为电机控制器配备多余的冷却负荷，从源头上降低了机载负荷，降低机载***的整体质量，提高了机载***的功重比。
实施例二
图2a为本发明实施例二提供的一种电静液作动器能量反馈抑制方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，该方法可以由电静液作动器来执行，具体包括如下步骤：
S210、在检测到电静液作动器中作动筒的供油腔的压力小于回油腔的压力时，比较供油腔与回油腔压力差是否超过压力阈值。
其中，作动筒有两个油腔，其中一个为供油腔，一个为回油腔，供油腔和回油腔是动态转化的，其中，流入液压油的腔室为供油腔，流出液压油的腔室为回油腔。
S220、若压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路中与回油腔连接的控制阀组中的压力控制阻尼阀的阀门开度变小，与供油腔连接的控制阀组中的压力控制阻尼阀的阀门开度最大。
其中，该载荷抑制油路中设置有两个控制阀组，其中一个控制阀组设置在供油腔的油路中，另一个控制阀组设置在回油腔油路中。每个控制阀组中都设置有压力控制阻尼阀，通过控制相应的压力控制阻尼阀的阀门开度，使得载荷抑制油路处于工作状态，对液压油产生阻尼作用。
压力控制阻尼阀的阀门开度最大表明该压力控制阻尼阀处于开路状态，其对液压油没有阻尼抑制作用；压力控制阻尼阀的阀门开度变小表明该压力控制阻尼阀开始工作，对通过的液压油产生阻尼作用。
作为一种实现方式，该载荷抑制油路中设置有两个控制阀组，分别为第一控制阀组和第二控制阀组，其中，第一控制阀组设置在液压泵的第一出口与模式选择阀的第一阀口之间，第二控制阀组设置在液压泵的第二出口与模式选择阀的第二阀口之间，其中，
第一控制阀组包括第一单向阀，第一压力控制阻尼阀和第一油路单向阀，其中，第一压力控制阻尼阀与第一油路单向阀串联组成第一阻尼油路，第一单向阀与第一阻尼油路并联，且第一油路单向阀与第一单向阀反向设置；
第二控制阀组包括第二单向阀，第二压力控制阻尼阀和第二油路单向阀，其中，第二压力控制阻尼阀与第二油路单向阀串联组成第二阻尼油路，第二单向阀与第二阻尼油路并联，且第二油路单向阀与第二单向阀反向设置。
其中，第一压力控制阻尼阀和第二压力控制阻尼阀都设置有两个压力采集端口，其中一个压力采集端口用来采集作动筒的供油腔的压力，另一个压力采集端口用来采集作动筒的回油腔的压力，压力控制阻尼阀通过计算采集的两个油腔的压力得到两个油腔的压力差。
其中，单向阀具有单向导通的作用，压力控制阻尼阀根据自身的压力采集端口采集的压力差来决定其自身的阀门开度，通过调整阻尼阀的阀门开度实现对液压油阻尼作用的调节。在两个控制阀组中，均设置有阻尼油路和单向阀，且将阻尼油路的方向与单向阀的方向设置为相反的工作方向，可以使得液压油只能从其中的一个支路通过。例如，当液压油从第一单向阀通过时，因为第一阻尼油路中的第一油路单向阀的方向与第一单向阀的方向相反，此时第一阻尼油路中的第一油路单向阀处于关闭状态，液压油不会从第一阻尼油路通过；相反，当液压油从第一阻尼油路通过时，此时第一单向阀处于关闭状态，液压油不会从第一单向阀通过。
需要注意的是，为了保证第一控制阀组和第二控制阀组的压力控制阻尼阀都能够正常工作，需要将第一单向阀与第二单向阀的工作方向设置为一致，将第一油路单向阀与第二油路单向阀的工作方向设置为一致。例如，当第一单向阀设置为液压油从作动筒向液压泵流动时为工作状态时，则第二单向阀也设置为从作动筒向液压泵流动的方向为工作状态；相应地，第一油路单向阀以及第二油路单向阀的工作状态均为从液压泵流向作动筒的方向。
图2b为本发明实施例二提供的一种载荷抑制油路的工作模式示意图，液压油的流向与作动筒的两个油腔的压力差构成了一个坐标系，该坐标系中横轴表示作动筒两个油腔的压差，纵轴表示液压油的流动方向，液压油从作动筒的第一油腔流入，第二油腔流出时，液压流向为正；液压油从作动筒的第二油腔流入，第一油腔流出时，液压流向为负；P1为作动筒的第一油腔的压力，P2位作动筒的第二油腔的压力，ΔP为压力阈值，图中，Q表示液压油的流动方向，粗线表示液压油的流通回路，该载荷抑制油路在该坐标系中不同象限下的工作情况如下。
象限1：液压流向为正，P1>P2，此时，电静液作动器处于逆载模式，该载载荷抑制油路不工作；实现过程为：第一单向阀导通，第一阻尼油路关闭，此时，第一控制阀组对油路无阻尼作用；第二单向阀关闭，控制第二压力控制阻尼阀处于完全打开状态，使得第二控制阀组对油路不产生阻尼作用，该过程中载荷抑制油路不工作，整个液压回路上无阻尼抑制作用。
象限2：液压流向为正，P1<P2，且P2-P1＞ΔP，此时，电静液作动器处于顺载模式，需要启动该载荷抑制油路工作；实现过程为：第一单向阀导通，第一阻尼油路关闭，此时，第一控制阀组对油路无阻尼作用；第二单向阀关闭，第二阻尼油路中的第二压力控制阻尼阀采集的第二压力端口的压力大于第一压力端口的压力，控制第二压力控制阻尼阀的阀门开度变小，产生阻尼效果，液压回路上产生阻尼抑制作用。
象限3：液压流向为负，P1<P2，此时，电静液作动器处于逆载模式，该载载荷抑制油路不工作；实现过程为：第二单向阀导通，第二阻尼油路关闭，此时，第二控制阀组对油路无阻尼作用；第一单向阀关闭，控制第一压力控制阻尼阀处于完全打开状态，使得第一控制阀组对油路不产生阻尼作用，该过程中载荷抑制油路不工作，整个液压回路上无阻尼抑制作用。
象限4：液压流向为负，P1>P2，且P1-P2＞ΔP，此时，电静液作动器处于顺载模式，需要启动该载荷抑制油路工作；实现过程为：第二单向阀导通，第二阻尼油路关闭，此时，第二控制阀组对油路无阻尼作用；第一单向阀关闭，第一阻尼油路导通，第一压力控制阻尼阀采集的第一压力端口的压力大于第二压力端口的压力，控制第一压力控制阻尼阀的阀门开度变小，产生阻尼效果，液压回路上产生阻尼抑制作用。
S230、在检测到作动筒的供油腔的压力大于回油腔的压力时，则控制载荷抑制油路处于关闭状态，使得载荷抑制油路对液压油无阻尼作用，其中，关闭状态为载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度处于最大的状态。
其中，作动筒的供油腔的压力大于回油腔的压力，表明电静液作动器此时处于对外界做功的状态，也就是电静液作动器处于逆载态，此时无反馈能量，因而该载荷抑制油路无需工作。
本实施例通过在电静液作动器的液压泵和模式选择阀之间设置两个控制阀组，每个控制阀组中设置反向并联的阻尼油路和单向阀，使得阻尼油路和单向阀在同一时刻只能有一个处于工作状态；通过将两个控制阀组中的单向阀的工作方向设置为一致，相应地，将两个阻尼油路的工作方向设置为一致，使得两个控制阀组的压力控制阻尼阀能够正常工作；根据油路中液压油的流动方向，控制与作动筒的回油腔连通的压力控制阻尼阀的阀门开度，使得对应的控制阀组处于工作状态，进而使得载荷抑制油路处于开启状态。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种载荷抑制油路的结构示意图，该载荷抑制油路可应用于电静液作动器中的反馈能量抑制中，例如，应用于飞机的电静液作动器中，实现对电静液作动器在被外界做功过程中产生的反馈能量进行控制，减少反馈到电机的能量；如图3所示，该载荷抑制油路具体包括：
第一控制阀组和第二控制阀组，其中，
第一控制阀组包括并联设置的第一阻尼油路和第一单向阀，第一阻尼油路单向工作，且第一阻尼油路与第一单向阀的工作方向相反；
第二控制阀组包括并联设置的第二阻尼油路和第二单向阀，第二阻尼油路单向工作，且第二阻尼油路与第二单向阀的工作方向相反；
其中，第一阻尼油路和第二阻尼油路均设置有双压力采集端口。
可选的，两个阻尼油路可以通过压力控制阻尼阀和单向阀的组合来实现，例如，可以通过将压力控制阻尼阀与单向阀进行串联，来组成一个完整的阻尼油路，相应地，
第一阻尼油路包括串联设置的第一压力控制阻尼阀和第一油路单向阀，第二阻尼油路包括串联设置的第二压力控制阻尼阀和第二油路单向阀；其中，第一油路单向阀与第一单向阀的工作方向相反，第二油路单向阀与第二单向阀的工作方向相反。
通过将第一油路单向阀和第一单向阀的工作方向设置为相反，使得第一阻尼油路和与之并联的第一单向阀的工作方向相反；同样地，通过将第二油路单向阀和第二单向阀的工作方向设置为相反，使得第二阻尼油路和与之并联的第二单向阀的工作方向相反。
因为两个压力控制阻尼阀均设置有两个压力端口，这样通过压力控制阻尼阀便可以实现计算相应的压力差，并根据压力差来决定压力控制阻尼阀的工作状态。
可选的，将第一单向阀和第二单向阀的工作方向设置为相同，相应地，将第一油路单向阀与第二油路单向阀的工作方向设置为相同，可以方便对两个控制阀组的控制，使得在需要对载荷抑制油路进行控制时，只需要根据油路的流动方向对其中的一个控制阀组进行控制，另一个控制阀组因为油路自身的设置，便可以实现对整个载荷抑制油路的控制，简化了控制过程。
作为一种实现方式，压力控制阻尼阀的开度按照公式(2)来确定，
其中：xsv为阻尼阀门开度(0～1)，单位null；
p1为压力控制阻尼阀的第一压力端口压力，单位bar；
p2为压力控制阻尼阀的第二压力端口压力，单位bar；
ps为压力控制阻尼阀的弹簧预紧力，单位bar；
pck为压力控制阻尼阀的阀门完全关闭压力，单位bar。
本实施例通过设置两个独立工作的控制阀组，每个控制阀组中均并联设置有工作方向相反的阻尼油路和单向阀，使得同一个控制阀组在同一时刻，只能有一个支路处于工作状态；并通过将两个控制阀组中的单向阀的工作方向设置为一致，将两个控制阀组中的阻尼油路的工作方向设置为一致，简化了对载荷抑制油路的控制过程。本发明实施例载荷抑制油路通过单向阀和压力控制阻尼阀的组合作用，实现根据需要进行对油路进行阻尼作用，通过压力控制阻尼阀的进行阻尼控制，具有结构简单，控制准确的优点。
实施例四
图4a为本发明实施例四提供的一种电静液作动器的结构示意图，该电静液作动器可以应用于飞控***中，如图4a所示，图中粗线表示液压油的流通回路，该电静液作动器具体包括：
电动机，液压泵，作动筒，模式选择阀以及本发明任一实施例所述的载荷抑制油路，载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压缸中；电动机设置有电动机驱动模块，作动筒、电动机驱动模块以及模式选择阀电连接EHA控制器，其中，
第一控制阀组的一端与液压泵的第一端口相连，第一控制阀组的另一端与模式选择阀的第一阀口相连；其中，第一阻尼油路的一个压力采集端口连通作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通作动筒的回油腔；
第二控制阀组的一端与液压泵的第二端口相连，第二控制阀组的另一端与模式选择阀的第二阀口相连；其中，第二阻尼油路的一个压力采集端口连通作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通作动筒的回油腔。
电静液作动器使用的电动机有直流无刷和永磁同步两种类型，其中直流无刷电机因制造及控制简便，在实际产品中使用更多。下面以直流无刷电机为例对电机驱动模块的热载荷消耗进行说明，如图4b为采用直流无刷电机的电静液作动器的电机驱动模块的原理图。
电机驱动模块中的功率部分主要包含：斩波模块、制动模块和换相模块。其中斩波模块对机载电源进行调压，控制电动机转速，斩波模块的控制信号采用PWM波调制，开关频率通常不低于10kHz。斩波模块输出的电能经LC电路整流滤波，衰减高频干扰，保持供电特性。换相模块根据直流无刷电机转子位置，对定子绕组进行通断电控制，实现换相，同时根据换相顺序实现对电机转动方向的控制。换相模块每一时刻导通上下桥的两个开关，实现电流导通。制动模块则是在需要对电机进行制动控制，即有能量从电动机回馈到控制器时，对这部分能量进行快速消耗，通过制动电阻将其转化为热量。
通过对电机驱动模块工作原理的分析，其中的主要热载荷包括：
(1)电子元件正常工作能耗：低于10W，与电机功率弱相关。
(2)功率开关器件损耗：与开关频率和导通电流密切相关，包括开关损耗和导通损耗。
(3)制动能耗：当电机工作在制动模式时，从作动器回馈的能量消耗在控制器内。
其中，电子元件正常工作能耗相较于其他两部分对整体热载荷影响很小，可忽略不计。制动能耗主要取决于电静液作动器的工作循环负荷情况。功率开关器件的损耗根据选用的器件型号稍有不同，总体来说越新代次的产品功率损耗越小。
采用载荷抑制油路前，电动机控制器内热载荷分项对比情况如表一所示，斩波模块的开关损耗以及电机的制动损耗是电静液作动器控制器的主要热载荷。其中斩波模块的开关损耗与电机电流相关，随载荷增加有较大幅度的升高，但在总热载荷中的占比随载荷增加而不断降低，从空载时的68％降到了100kN时的15％。电机的制动损耗随载荷增加而显著升高，在总热载荷中比例也从空载时的32％升高到了100kN时的78％。此外，随着电机绕组电流升高，斩波模块和换相模块的导通损耗也有显著升高，但绝对值相对较小，对整体热载荷影响不大。换相模块的开关频率与电机速度相关，随载荷变化较小。
表一、采用载荷抑制油路前，电动机控制器内热载荷分项对比表
在增加了载荷抑制油路后，其中，当电静液作动器处于顺载状态时，与回油腔连接的阻尼油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度变小，与供油腔连接的阻尼油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度最大，载荷抑制油路处于工作状态。
增加了载荷抑制油路后，电动机控制器内热载荷分项对比情况如表二所示，电动机控制器的整体热载荷在60kN达到最高，之后随载荷增加而降低，其中制动载荷占比也显著降低。由此可知，增加的载荷抑制油路在较高外部载荷时发挥了显著作用，在低外部载荷情况下作用较小。其中，60kN的转折点与压力控制阻尼阀的设定有关，更改阀门开孔面积，将改变阻尼转折点。
表二、增加了载荷抑制油路后，电动机控制器内热载荷分项对比表
采用能量回馈抑制方法后，电静液作动器的电动机控制器内的热载荷明显下降，温度相比之前也有明显降低，说明该方法可有效降低控制器的热载荷设计需求，降低冷却***质量，提高整体功重比。
本发明实施例所提供的一种电静液作动器，通过在电静液作动器的液压回路中设置一个载荷抑制油路，将回馈能量大部分消耗在液压回路中，降低传导至电动机及其控制器的回馈能量，从而主动降低电动机控制器的热载荷，便于电动机控制器的热设计，提高整机功重比。
需要说明的是，本发明所有实施例中的术语“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一个或者更多个特征。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电静液作动器能量反馈抑制方法，其特征在于，包括：
在检测到电静液作动器中作动筒的供油腔的压力小于回油腔的压力时，比较所述供油腔与回油腔压力差是否超过压力阈值；
若所述压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路处于开启状态，使得所述载荷抑制油路对液压油产生阻尼作用，其中，所述载荷抑制油路设置在所述电静液作动器的液压泵出口与模式选择阀之间；所述开启状态为所述载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度由最大开始变小的状态；
所述载荷抑制油路包括：第一控制阀组和第二控制阀组，第一控制阀组设置在液压泵的第一出口与所述模式选择阀的第一阀口之间，第二控制阀组设置在液压泵的第二出口与所述模式选择阀的第二阀口之间，其中，
所述第一控制阀组包括第一单向阀，第一压力控制阻尼阀和第一油路单向阀，其中，所述第一压力控制阻尼阀与所述第一油路单向阀串联组成第一阻尼油路，所述第一单向阀与所述第一阻尼油路并联，且所述第一油路单向阀与所述第一单向阀反向设置；
所述第二控制阀组包括第二单向阀，第二压力控制阻尼阀和第二油路单向阀，其中，所述第二压力控制阻尼阀与所述第二油路单向阀串联组成第二阻尼油路，所述第二单向阀与所述第二阻尼油路并联，且所述第二油路单向阀与所述第二单向阀反向设置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力差通过第一压力控制阻尼阀和第二压力控制阻尼阀获取，所述第一压力控制阻尼阀和第二压力控制阻尼阀分别采集所述作动筒的两个油腔的压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述压力差大于压力阈值，则控制载荷抑制油路处于开启状态，包括：
若所述压力差大于压力阈值，则控制与回油腔连接的控制阀组中的压力控制阻尼阀的阀门开度变小，与供油腔连接的控制阀组中的压力控制阻尼阀的阀门开度最大。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力控制阻尼阀的阀门开度按照公式(1)确定：
其中：xsv为阻尼阀门开度(0～1)，单位null；
p1为所述压力控制阻尼阀的供油腔端口压力，单位bar；
p2为所述压力控制阻尼阀的回油腔端口压力，单位bar；
ps为所述压力控制阻尼阀的弹簧预紧力，单位bar；
pck为所述压力控制阻尼阀的阀门完全关闭压力，单位bar。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在检测到所述作动筒的供油腔的压力大于回油腔的压力时，则控制所述载荷抑制油路处于关闭状态，使得所述载荷抑制油路对液压油无阻尼作用，其中，所述关闭状态为所述载荷抑制油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度处于最大的状态。
6.一种载荷抑制油路，其特征在于，包括：第一控制阀组和第二控制阀组，其中，
所述第一控制阀组包括并联设置的第一阻尼油路和第一单向阀，所述第一阻尼油路单向工作，且所述第一阻尼油路与第一单向阀的工作方向相反；
所述第二控制阀组包括并联设置的第二阻尼油路和第二单向阀，所述第二阻尼油路单向工作，且所述第二阻尼油路与第二单向阀的工作方向相反；
其中，所述第一阻尼油路和所述第二阻尼油路均设置有双压力采集端口；
所述第一单向阀和所述第二单向阀的工作方向设置为相同。
7.根据权利要求6所述载荷抑制油路，其特征在于，所述第一阻尼油路包括串联设置的第一压力控制阻尼阀和第一油路单向阀，所述第二阻尼油路包括串联设置的第二压力控制阻尼阀和第二油路单向阀；其中，所述第一油路单向阀与所述第一单向阀的工作方向相反，所述第二油路单向阀与所述第二单向阀的工作方向相反。
8.一种电静液作动器，其特征在于，包括：液压泵，作动筒，模式选择阀以及权利要求6或7所述的载荷抑制油路，所述载荷抑制油路设置在电静液作动器的液压缸中；其中，
第一控制阀组的一端与所述液压泵的第一端口相连，第一控制阀组的另一端与所述模式选择阀的第一阀口相连；其中，第一阻尼油路的一个压力采集端口连通所述作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通所述作动筒的回油腔；
第二控制阀组的一端与所述液压泵的第二端口相连，第二控制阀组的另一端与所述模式选择阀的第二阀口相连；其中，第二阻尼油路的一个压力采集端口连通所述作动筒的供油腔，另一个压力采集端口连通所述作动筒的回油腔。
9.根据权利要求8所述的电静液作动器，其特征在于，当所述电静液作动器处于顺载状态时，与回油腔连接的阻尼油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度变小，与供油腔连接的阻尼油路中的压力控制阻尼阀的阀门开度最大，所述载荷抑制油路处于工作状态。
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