本發明涉及阻尼閥系統，更具體地涉及磁阻尼閥系統。本發明還涉及一種磁阻尼壓力調節器以及用于控制該調節器的系統和方法。
背景技術：
1、機械系統中不受控制的振動是不期望的，因為它可能導致意外的系統行為、不必要的噪音、不必要的壓力波，并且如果不加以控制，可能會對系統造成損壞。眾所周知，通過使用一個或更多個阻尼器來控制機械系統中的不期望振動，其目的是限制振動，理想情況下是消除振動。
2、在流體控制系統中，流量和/或壓力的變化會導致系統中的一個或更多個閥振動，這進而可能導致整個系統的振動。閥在流體控制系統中的一個示例應用是燃油噴射系統的燃油壓力調節器。燃油壓力調節器位于燃油箱和燃油軌之間，其任務是使燃油噴射器上游的壓力幾乎不受發動機燃油需求的影響。這是通過在燃油壓力調節器內精心設計膜片/活塞和彈簧裝置來實現的。即便如此，在快速瞬態情況下，燃油壓力調節器可能難以跟上燃油需求的快速變化，導致閥在其平衡位置附近振蕩，并產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，需要進行阻尼。
3、控制高粘度流體流動的閥在某種程度上會被流經閥的流體本身所阻尼。例如，燃油噴射系統的燃油壓力調節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無法從這種阻尼中受益。
4、本發明正是在這種背景下設計出來的。
技術實現思路
1、根據本發明的一個方面，提供了一種閥，該閥包括殼體和關閉構件，其中，關閉構件被配置為相對于殼體在第一方向上移動以打開閥，并相對于殼體在與第一方向相反的第二方向上移動以關閉閥，其中，該閥包括磁阻尼裝置，該磁阻尼裝置包括固定構件和可移動構件，其中，固定構件相對于殼體固定位置，并且可移動構件被配置為與關閉構件一起移動，其中，固定構件或可移動構件中的一個包括磁場發生器，并且固定構件或可移動構件中的另一個包括電導體，其中，磁阻尼裝置被配置為使得電導體的至少一部分暴露于由磁場發生器產生的磁場中。
2、有利的是，可移動構件和固定構件之間的相對運動在電導體中產生渦流，因為電導體所遇到的磁場由于固定構件和可移動構件之間的相對運動而發生變化。電導體中的渦流進而產生與磁場發生器產生的磁場相反的磁場。相反的磁場起到抵抗固定構件和可移動構件之間相對運動的作用，從而通過消散關閉構件的動能來阻尼關閉構件相對于閥殼體的運動，以快速達到平衡點。
3、可選地，可移動構件可以連接到關閉構件、嵌入關閉構件中或與關閉構件成一體。這為閥提供了多種設計選擇。將可移動構件以組件形式連接到關閉構件可能有利于降低閥部件成本。或者，將可移動構件嵌入關閉構件中或與關閉構件成一體可能有利于更快速的組裝，并提供具有更少單獨部件的更堅固的閥。
4、固定構件的一部分可以被容納在位于殼體內壁內的凹槽中。
5、磁場發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，因為不需要電源。相反，使用電磁體能夠調節磁場，使得可以根據閥的工作條件調節阻尼水平。
6、固定構件可以環繞可移動構件的至少一部分，以幫助最大化可移動構件和固定構件之間的相互作用量，從而使電導體能夠更有效地與磁場相互作用。
7、在一個示例中，固定構件可以位于一對磁通橋元件之間，該對磁通橋元件從殼體朝向可移動構件延伸。提供這種磁通橋是有利的，因為由磁場發生器產生的磁場和由在電導體中感應的渦流產生的磁場集中在橋的附近，從而增強由兩個磁場的相互作用引起的阻尼效果。
8、磁通橋元件可以突出超過固定構件，以將磁通攜帶到更靠近可移動構件的位置，從而進一步增強阻尼效果。
9、殼體可以包括非鐵磁材料，這有利地防止磁通通過殼體傳播很長距離并消散。這將磁場集中在磁通橋元件附近，從而增強由兩個磁場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構件之間延伸，以提供通過可移動構件與關閉構件的運動一起作用或對抗關閉構件的運動的力（取決于閥的設計）。
11、可移動構件的一部分可以被配置為容納在控制彈簧內，以在可移動構件和控制彈簧之間提供可靠的連接，并有助于閥的組裝。
12、在一個示例中，關閉構件可以包括閥頭和閥桿，其中，可移動構件固定到閥桿、嵌入閥桿中或與閥桿成一體。這種結構方便地允許可移動構件位于遠離閥頭的位置，這對于封裝和操作目的可能是期望的。
13、根據本發明的另一方面，提供了一種壓力調節器，其中，壓力調節器包括位于壓力調節器的入口側上的入口和位于壓力調節器的出口側上的出口，其中，入口和出口根據關閉構件的位置選擇性地流體連通。這有利地提供了一種壓力調節器，即使在用于調節低粘度或可壓縮流體時，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，并且關閉構件被配置為在使用中根據膜片或活塞上的力平衡與膜片或活塞一起移動。因此，壓力調節器出口側上的流體流動被限制在控制腔的第一部分，而控制腔的第二部分沒有流體。
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、固定構件的一部分可以被容納在位于殼體內壁內的凹槽中。
17、在一個示例中，當控制腔由膜片分隔時，膜片的一部分可以與固定構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、根據本發明的另一方面，提供了一種用于控制如上所述的壓力調節器的控制系統，其中，磁場發生器包括電磁體，該控制系統包括一個或更多個控制器，該控制系統被配置為：接收指示壓力調節器出口側上的流體流量需求的變化率的第一輸入信號；根據第一輸入信號確定阻尼特性；根據所確定的阻尼特性確定電源特性；以及發出控制信號以根據所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應。
19、該控制系統有利地根據壓力調節器出口側上的流體流量需求的變化率來控制電磁體，從而控制其相關的磁場強度。因此，由磁阻尼裝置提供的阻尼量也根據壓力調節器出口側上的流體流量需求的變化率來控制，從而允許針對給定的發動機運行條件和/或燃油需求優化阻尼。
20、所述一個或更多個控制器可以共同包括：至少一個電子處理器，其具有至少一個用于接收輸入信號的電輸入；以及至少一個存儲裝置，其電耦合到至少一個電子處理器并在其中存儲有指令；其中，至少一個電子處理器被配置為訪問至少一個存儲裝置并在其上執行指令，以便：根據第一輸入信號確定阻尼特性；根據所確定的阻尼特性確定電源特性；以及發出控制信號以根據所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應。
21、根據本發明的又一方面，提供了一種用于控制如上所述的壓力調節器的方法，其中，磁場發生器包括電磁體，該方法包括：接收指示壓力調節器出口側上的流體流量需求的變化率的第一輸入；根據第一輸入確定阻尼特性；根據所確定的阻尼特性確定電源特性；以及根據所確定的電源特性控制向電磁體的電力供應。
22、根據本發明的另一方面，提供了一種車輛，包括如上所述的閥、如上所述的壓力調節器或如上所述的控制系統。
23、根據本發明的又一方面，提供了一種計算機軟件，該計算機軟件被設置為在被運行時執行上述方法。
24、根據本發明的再一方面，提供了一種非暫時性計算機可讀存儲介質，其上存儲有指令，當該指令由一個或更多個電子處理器執行時，使一個或更多個電子處理器執行上述用于控制壓力調節器的方法。