本發(fā)明涉及阻尼閥系統(tǒng)，更具體地涉及磁阻尼閥系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種磁阻尼壓力調(diào)節(jié)器以及用于控制該調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、機(jī)械系統(tǒng)中不受控制的振動(dòng)是不期望的，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致意外的系統(tǒng)行為、不必要的噪音、不必要的壓力波，并且如果不加以控制，可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損壞。眾所周知，通過(guò)使用一個(gè)或更多個(gè)阻尼器來(lái)控制機(jī)械系統(tǒng)中的不期望振動(dòng)，其目的是限制振動(dòng)，理想情況下是消除振動(dòng)。

2、在流體控制系統(tǒng)中，流量和/或壓力的變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)閥振動(dòng)，這進(jìn)而可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)。閥在流體控制系統(tǒng)中的一個(gè)示例應(yīng)用是燃油噴射系統(tǒng)的燃油壓力調(diào)節(jié)器。燃油壓力調(diào)節(jié)器位于燃油箱和燃油軌之間，其任務(wù)是使燃油噴射器上游的壓力幾乎不受發(fā)動(dòng)機(jī)燃油需求的影響。這是通過(guò)在燃油壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)精心設(shè)計(jì)膜片/活塞和彈簧裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即便如此，在快速瞬態(tài)情況下，燃油壓力調(diào)節(jié)器可能難以跟上燃油需求的快速變化，導(dǎo)致閥在其平衡位置附近振蕩，并產(chǎn)生不期望的出口壓力變化。為了防止這種不期望的壓力變化，需要進(jìn)行阻尼。

3、控制高粘度流體流動(dòng)的閥在某種程度上會(huì)被流經(jīng)閥的流體本身所阻尼。例如，燃油噴射系統(tǒng)的燃油壓力調(diào)節(jié)器中的柴油就是如此。然而，用于控制非粘性或低粘度流體的系統(tǒng)無(wú)法從這種阻尼中受益。

4、本發(fā)明正是在這種背景下設(shè)計(jì)出來(lái)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種閥，該閥包括殼體和關(guān)閉構(gòu)件，其中，關(guān)閉構(gòu)件被配置為相對(duì)于殼體在第一方向上移動(dòng)以打開(kāi)閥，并相對(duì)于殼體在與第一方向相反的第二方向上移動(dòng)以關(guān)閉閥，其中，該閥包括磁阻尼裝置，該磁阻尼裝置包括固定構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件，其中，固定構(gòu)件相對(duì)于殼體固定位置，并且可移動(dòng)構(gòu)件被配置為與關(guān)閉構(gòu)件一起移動(dòng)，其中，固定構(gòu)件或可移動(dòng)構(gòu)件中的一個(gè)包括磁場(chǎng)發(fā)生器，并且固定構(gòu)件或可移動(dòng)構(gòu)件中的另一個(gè)包括電導(dǎo)體，其中，磁阻尼裝置被配置為使得電導(dǎo)體的至少一部分暴露于由磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中。

2、有利的是，可移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在電導(dǎo)體中產(chǎn)生渦流，因?yàn)殡妼?dǎo)體所遇到的磁場(chǎng)由于固定構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化。電導(dǎo)體中的渦流進(jìn)而產(chǎn)生與磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)相反的磁場(chǎng)。相反的磁場(chǎng)起到抵抗固定構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用，從而通過(guò)消散關(guān)閉構(gòu)件的動(dòng)能來(lái)阻尼關(guān)閉構(gòu)件相對(duì)于閥殼體的運(yùn)動(dòng)，以快速達(dá)到平衡點(diǎn)。

3、可選地，可移動(dòng)構(gòu)件可以連接到關(guān)閉構(gòu)件、嵌入關(guān)閉構(gòu)件中或與關(guān)閉構(gòu)件成一體。這為閥提供了多種設(shè)計(jì)選擇。將可移動(dòng)構(gòu)件以組件形式連接到關(guān)閉構(gòu)件可能有利于降低閥部件成本?；蛘?，將可移動(dòng)構(gòu)件嵌入關(guān)閉構(gòu)件中或與關(guān)閉構(gòu)件成一體可能有利于更快速的組裝，并提供具有更少單獨(dú)部件的更堅(jiān)固的閥。

4、固定構(gòu)件的一部分可以被容納在位于殼體內(nèi)壁內(nèi)的凹槽中。

5、磁場(chǎng)發(fā)生器可以可選地包括永磁體，或者可以可選地包括電磁體。使用永磁體是有利的，因?yàn)椴恍枰娫础Ｏ喾?，使用電磁體能夠調(diào)節(jié)磁場(chǎng)，使得可以根據(jù)閥的工作條件調(diào)節(jié)阻尼水平。

6、固定構(gòu)件可以環(huán)繞可移動(dòng)構(gòu)件的至少一部分，以幫助最大化可移動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間的相互作用量，從而使電導(dǎo)體能夠更有效地與磁場(chǎng)相互作用。

7、在一個(gè)示例中，固定構(gòu)件可以位于一對(duì)磁通橋元件之間，該對(duì)磁通橋元件從殼體朝向可移動(dòng)構(gòu)件延伸。提供這種磁通橋是有利的，因?yàn)橛纱艌?chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)和由在電導(dǎo)體中感應(yīng)的渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中在橋的附近，從而增強(qiáng)由兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用引起的阻尼效果。

8、磁通橋元件可以突出超過(guò)固定構(gòu)件，以將磁通攜帶到更靠近可移動(dòng)構(gòu)件的位置，從而進(jìn)一步增強(qiáng)阻尼效果。

9、殼體可以包括非鐵磁材料，這有利地防止磁通通過(guò)殼體傳播很長(zhǎng)距離并消散。這將磁場(chǎng)集中在磁通橋元件附近，從而增強(qiáng)由兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用引起的阻尼效果。

10、閥可以可選地包括控制彈簧，該控制彈簧在殼體和可移動(dòng)構(gòu)件之間延伸，以提供通過(guò)可移動(dòng)構(gòu)件與關(guān)閉構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)一起作用或?qū)龟P(guān)閉構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的力（取決于閥的設(shè)計(jì)）。

11、可移動(dòng)構(gòu)件的一部分可以被配置為容納在控制彈簧內(nèi)，以在可移動(dòng)構(gòu)件和控制彈簧之間提供可靠的連接，并有助于閥的組裝。

12、在一個(gè)示例中，關(guān)閉構(gòu)件可以包括閥頭和閥桿，其中，可移動(dòng)構(gòu)件固定到閥桿、嵌入閥桿中或與閥桿成一體。這種結(jié)構(gòu)方便地允許可移動(dòng)構(gòu)件位于遠(yuǎn)離閥頭的位置，這對(duì)于封裝和操作目的可能是期望的。

13、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種壓力調(diào)節(jié)器，其中，壓力調(diào)節(jié)器包括位于壓力調(diào)節(jié)器的入口側(cè)上的入口和位于壓力調(diào)節(jié)器的出口側(cè)上的出口，其中，入口和出口根據(jù)關(guān)閉構(gòu)件的位置選擇性地流體連通。這有利地提供了一種壓力調(diào)節(jié)器，即使在用于調(diào)節(jié)低粘度或可壓縮流體時(shí)，也能夠有效地阻尼閥振蕩。

14、可選地，殼體可以限定控制腔，其中，控制腔包括由膜片或活塞分隔開(kāi)的第一部分和第二部分，其中，出口位于控制腔的第一部分中，并且關(guān)閉構(gòu)件被配置為在使用中根據(jù)膜片或活塞上的力平衡與膜片或活塞一起移動(dòng)。因此，壓力調(diào)節(jié)器出口側(cè)上的流體流動(dòng)被限制在控制腔的第一部分，而控制腔的第二部分沒(méi)有流體。

15、磁阻尼裝置可以可選地位于控制腔的第二部分中，在那里它可以被方便地封裝并與位于第一部分中的流體分離。

16、固定構(gòu)件的一部分可以被容納在位于殼體內(nèi)壁內(nèi)的凹槽中。

17、在一個(gè)示例中，當(dāng)控制腔由膜片分隔時(shí)，膜片的一部分可以與固定構(gòu)件的該部分一起被容納在凹槽中。這有助于將控制腔的第一部分與控制腔的第二部分流體密封。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于控制如上所述的壓力調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器包括電磁體，該控制系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)控制器，該控制系統(tǒng)被配置為：接收指示壓力調(diào)節(jié)器出口側(cè)上的流體流量需求的變化率的第一輸入信號(hào)；根據(jù)第一輸入信號(hào)確定阻尼特性；根據(jù)所確定的阻尼特性確定電源特性；以及發(fā)出控制信號(hào)以根據(jù)所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應(yīng)。

19、該控制系統(tǒng)有利地根據(jù)壓力調(diào)節(jié)器出口側(cè)上的流體流量需求的變化率來(lái)控制電磁體，從而控制其相關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。因此，由磁阻尼裝置提供的阻尼量也根據(jù)壓力調(diào)節(jié)器出口側(cè)上的流體流量需求的變化率來(lái)控制，從而允許針對(duì)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件和/或燃油需求優(yōu)化阻尼。

20、所述一個(gè)或更多個(gè)控制器可以共同包括：至少一個(gè)電子處理器，其具有至少一個(gè)用于接收輸入信號(hào)的電輸入；以及至少一個(gè)存儲(chǔ)裝置，其電耦合到至少一個(gè)電子處理器并在其中存儲(chǔ)有指令；其中，至少一個(gè)電子處理器被配置為訪問(wèn)至少一個(gè)存儲(chǔ)裝置并在其上執(zhí)行指令，以便：根據(jù)第一輸入信號(hào)確定阻尼特性；根據(jù)所確定的阻尼特性確定電源特性；以及發(fā)出控制信號(hào)以根據(jù)所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應(yīng)。

21、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于控制如上所述的壓力調(diào)節(jié)器的方法，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器包括電磁體，該方法包括：接收指示壓力調(diào)節(jié)器出口側(cè)上的流體流量需求的變化率的第一輸入；根據(jù)第一輸入確定阻尼特性；根據(jù)所確定的阻尼特性確定電源特性；以及根據(jù)所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應(yīng)。

22、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車輛，包括如上所述的閥、如上所述的壓力調(diào)節(jié)器或如上所述的控制系統(tǒng)。

23、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)軟件，該計(jì)算機(jī)軟件被設(shè)置為在被運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述方法。

24、根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有指令，當(dāng)該指令由一個(gè)或更多個(gè)電子處理器執(zhí)行時(shí)，使一個(gè)或更多個(gè)電子處理器執(zhí)行上述用于控制壓力調(diào)節(jié)器的方法。