The invention relates to a method for controlling the hydraulic pipe (3) device flow velocity of the liquid flow inside the pipe (1), which comprises a liquid flow (2) and one in the pipe section (2) generates a two-phase mixture of homogeneous liquid within the device (4 (5)).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 现有技术本专利技术涉及一种用来控制液压管道内的液体流的流动速度的装置及方法。在许多实际应用中，要求控制液压管道内的液体流的流动速度，例如，调节出所希望的流动速度和/或消除或至少减弱不希望的压力波动和/或至少在一个流动方向上反射压力波动。在其中必须以这种方式控制流动速度的液压系统也用于机动车中，如燃油喷射系统、动力转向系统及制动系统。在这些高动态系统中，特别是压力波动的消除或减弱尤其重要。传统的控制装置，如控制阀，利用内部的流体机械地起作用的几何结构的改变工作。换句话说，这种控制阀具有一个阀元件，它至少在两个位置之间可移动。传统的控制阀因此具有至少一个实体上可移动的部件。在高动态过程中，传统的控制阀的这种机构处于高的磨损现象中。本专利技术的优点相比而言，具有
【技术保护点】
一种用来控制液压管道（３）中的液体流的流动速度的装置，它具有一个液体可流过的管道段（２）及一个在该管道段（２）内的液体中产生均匀的二相混合物（５）的装置（４）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-8-3 102004037537.21所述特征的本发明控制装置及具有权利要求10所述特征的本发明控制方法具有以下优点，即流动速度的控制不需要机械机构，也就是说不需要实体上运动的部件，因此，本发明的装置几乎没有磨损地工作。此外，本发明的阀不需要运动部件，因此可实现极短的开关时间，这对于控制装置和用此装备的液压系统具有优点。本发明基于这样的总体构思，即，在一个为此设置的管道段中在液体中产生均匀的二相混合物，并且通过改变二相混合物中气相的质量份额来调节出当前所希望的流动速度。本发明在此利用这样的认识，即，在一个均匀的二相混合物中，音速与气相的质量份额有强的相关性，因此很小的气相质量份额就可以明显降低二相混合物的音速。例如，在水-水蒸气混合物中音速从没有气相情况下的约1400m/s降低到气相质量份额为大约10-3情况下的大约16m/s。此外，对于本发明重要的是下面的考虑，即二相混合物的音速代表几乎是最大可达到的流动速度，因为超音速将导致极高的碰撞损失。为了借助本发明的控制装置调节出所希望的流动速度，因此有目的地这样产生一个二相混合物，即在该二相混合物中的气相质量份额被这样选择，使得所形成的二相混合物的音速与所希望调节出的流动速度相应。此外，这种控制装置可被尤其简单地用来消除或至少减弱压力波动。因为借助二相混合物中气相的质量份额并通过由此产生的二相混合物的音速，由控制装置的管道段确定了最大允许的流动速度。亚音速的流动速度因此可几乎不被减弱地通过所述管道段，而超音速的流动速度由于极高的极限碰撞损失被大大阻尼，即可被明显减弱(geglaettet)。因为压力脉冲具有局部过高的速度，因而获得所希望的减弱或消除。根据需要，管道段可具有一个确定的横截面收缩结构或在液压管道内本身构成一个确定的横截面收缩结构。借助这种横截面收缩结构，在液压管道内部在控制装置区域中，液体流中流动速度可被局部地提高，以便由此即使在低流动速度时比其余的液压管道更快地达到二相混合物的音速范围。通过这种方式，控制装置可有利地与所设置的调节区相适应。在一个进一步构型中，合乎目的地，二相混合物在横截面收缩结构的区域中被产生，以便可与流动方向无关地调节流动速度。在另一实施形式中，管道段具有一个相邻于横截面收缩结构的、其横截面变大的二相区，在此，二相混合物在该二相区的区域中被产生。在该实施形式中，流动速度的控制与当前的流动方向相关。首先，气相的质量含量确定了可调节的最大流动速度。当现在二相区处在横截面收缩结构下游时，在横截面收缩结构内可完全调节出大于二相混合物的音速的速度。然而，如果二相区设在横截面收缩结构上游，液体流使二相混合物也延伸至横截面收缩结构中。因为那里有更高的速度，因此二相混合物的音速早很多地实现，因此控制装置在该流动方向上就已经在其余液压管道内低流动速度情况下阻塞或者阻尼。借助这种实施形式，可实现压力脉冲的尤其与方向相关的反射。本发明的其它重要特征和优点在从属权利要求、附图和相关的附图描述中给出。附图说明本发明的实施例在附图中示出并接下来被进一步说明，其中，相同的参考标号指示出相同或相似或功能上相同的部件。 图中分别示意性示出了图1.本发明装置的半纵剖视图的非常简化的原理示意图，图2.另一种实施形式的与图1中相同剖切的视图，图3.本发明装置的优选实施形式的电路图形式的原理示图。具体实施方式按照图1和2所示，本发明的控制装置1具有一个液体可流过的管道段2，它在图中由一个花括号表示。在装入状态下，控制装置1连接到液压管道3中，即，管道段2构成液压管道3的一段，这样在液压管道3中传输的液体也流过管道段2。 控制装置1此外装备一个产生装置4，它使得在管道段2内的液体中可以产生一个均匀的二相混合物。在产生装置4工作时形成的二相混合物在图中用交叉阴影线表示出并用5标明。在产生装置4工作时，通过这种方式，在管道段2内形成一个其中具有二相混合物5的二相区6，它在图中由一个花括号标示并且用6标明。 合乎目的地，管道段2在液压管道3内构成一个确定的横截面收缩结构。在这里所示的实施形式中，为此目的，管道段2设置一个也由一个花括号标示的确定的横截面收缩结构7。在此，在图1所示的实施形式中，横截面收缩结构7与二相区6叠合，这意味着，产生装置4在该实施形式中在横截面收缩结构7的区域中产生二相混合物5。与之有区别的是，在图2所示的实施形式中，二相区6与横截面收缩结构7相对于流动方向彼此相邻设置。在这种情况下，二相区6具有一个与横截面收缩结构7相比变大的横截面。 均匀的二相混合物5原则上可以任意形式或方式在二相区6的区域中产生。下面解释的实施形式因此是纯举例的且不应对一般性限制。 这样的实施形式是有利的，在该实施形式中产生装置4可直接从液压管道3内传送的液体流的液相产生二相混合物5的气相。例如，产生装置4可在二相区6中激发液体来产生气相，例如通过用超声或微波相应地加载来激发。气相在此直接在液相中产生，因此该均匀的二相混合物5直接在液体流中产生。 作为替换方案，也可首先分支出液体的一个分流，它则被汽化用来产生气相，如此产生的气相则被导回液相中，以便产生所述均匀的二相混合物5。 按照图1和2，产生装置4例如可具有一个旁路室8，它通过一个旁路9与管道段2连通，当管道段2被流过时，因此通过旁路9可分支一个分流。产生装置4此外还包含一个加热装置10，借助其辅助可使进入旁路室8的液相通过加热转变为气相。例如，加热装置10为一个电阻加热装置，例如一个设置在旁路室8中的加热丝或类似物的形式。变换地，加热装置例如也可用微波、超声波和/或红外波工作。由加热装置10产生的气相在图1和2中用小圆圈表示并用11标示。 为了产生装置4可将所产生的气相11送入二相区6，以便产生均匀的二相混合物5，管道段2在这里所示出的实施形式中在二相区6的区域中设有气体可穿过的壁12。在旁路室8内的相应气体压力下，气相11流过所述气体可穿过的壁12，由此在二相区6内形成二相混合物5。在此，通过二相区6内所述气体可穿过的壁12和/或导流装置的合适的构型，可达到所要求的二相混合物5的均匀性。壁12例如可通过被穿孔或者是多细孔的，来构型为气体可穿过的。例如壁由多细孔陶瓷材料或由气体可透过、而液体不可透过的膜组成。 本发明的控制装置1用于控制液压管道3中的液体流的流动速度。由于液压管道3内的管道段2构成或含有所述横截面收缩结构7，因此确定了最大流动速度的地点。纯液相的音速在此确定了可借助控制装置1调节的最大流动速度。 本发明基于这样的知识，即在二相混合物5内音速与气相质量份额有很强的关系，因此一个相对小的气相质量份额就已导致音速的明显降低。最小可调节的速度则确定借助控制装置1可调节的最小流动速度。 为了能在液体流中调节出所希望的流动速度，控制装置1此外还设有一个控制器13，它通过一个相应的控制线14操作产生装置4。控制器13在此被这样设置，即它可根据当前所希望的流动速度改变二相混合物5中的气相的质量份额。例如，二相混合物5的音速与气相的质量份额的相关性以特性曲线或计算公式的形式存储在控制器13的一个存储器中。也可设置一个调节回路，它的调节参量是气相的质量份额并且它的给定参量是流动速度。通过流动速度的给定值和实际值的比较，则可确定，是否为降低流动速度而必须向液体中加入更多气相，或是否为提高流动速度而必须节制气相到液相中的导入。 图1中控制装置1的实施形式下面也用1I表示，其工作方式如下控制装置1I例如可被用于一个预先确定的流动速度的调节。在此，产生装置4由控制器13这样控制，即，在二相区6中调节出一个二相混合物5，它的音速与所希望的待调节出的流动速度相应。液压管道3内传输的液体流则不可再超过调节的流动速度，因为该流动速度在二相混合物5内与音速相应，这样，为了超越音限必须克服极高的冲击阻力。 在根据图1的实施形式中，二相混合物5在横截面收缩结构7中被产生，即，二相区6处于横截面收缩结构7中。以此方式，控制装置1I与流动方向无关地工作，该流动方向在图1和2中用一个箭头表示并且用15标示。因为在管道段2内的最大的流动速度存在于横截面收缩结构7中，因此在那里可特别简单地借助于二相混合物5降低音速。 控制装置1I也可用于压力波动的阻尼、减弱或消除。在压力脉冲中存在局部过高的流动速度，它在相应调节出二相混合物5时高于二相混合物5的音速。与此相应地，到来的压力波不能或只能被强烈抑制地透过二相区6。在此，通过控制器13借助二相混合物5中气相的质量份额可调节出一个极限速度，直至流动速度的波动可以被容忍和仅仅具有较高速度的压力脉冲被阻尼。 当用控制装置1I同时控制液压管道...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌韦伊贝恩，克劳斯哈卜尔，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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