DE69830829T2 - Elektromagnetisches Proportionalventil mit Ankerdämpfung - Google Patents

Elektromagnetisches Proportionalventil mit Ankerdämpfung Download PDF

Info

Publication number
DE69830829T2
DE69830829T2 DE1998630829 DE69830829T DE69830829T2 DE 69830829 T2 DE69830829 T2 DE 69830829T2 DE 1998630829 DE1998630829 DE 1998630829 DE 69830829 T DE69830829 T DE 69830829T DE 69830829 T2 DE69830829 T2 DE 69830829T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluid
valve
attenuator
solenoid
solenoid valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1998630829
Other languages
English (en)
Other versions
DE69830829D1 (de
Inventor
Hamid Najmolhoda
David L. Seid
David A. Nezwek
John A. Cruden Jr.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saturn Electronics and Engineering Inc
Original Assignee
Saturn Electronics and Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saturn Electronics and Engineering Inc filed Critical Saturn Electronics and Engineering Inc
Publication of DE69830829D1 publication Critical patent/DE69830829D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69830829T2 publication Critical patent/DE69830829T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2013Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
    • G05D16/2024Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means the throttling means being a multiple-way valve
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2093Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power
    • G05D16/2097Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power using pistons within the main valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0396Involving pressure control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2278Pressure modulating relays or followers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86582Pilot-actuated
    • Y10T137/8659Variable orifice-type modulator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86582Pilot-actuated
    • Y10T137/86614Electric

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solenoid-betätigtes Proportionalventil mit veränderlicher Kraft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Steuern des Drucks eines Fluids gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14. Ein derartiges Ventil und Verfahren sind in der Schrift US-A 5 611 370 offenbart.
  • Ein Proportional-Solenoid-Steuerventil mit veränderlicher Kraft, welches ähnlich dem in der Schrift US-A 5 611 370 ist und relativ kostengünstig herzustellen ist und kompakte Abmessungen aufweist und dabei eine im Wesentlichen lineare proportionale Fluidsteuerung aufrechterhält, ist in der Schrift US-A-4 988 074 beschrieben. Dieses Proportional-Solenoid-Steuerventil mit veränderlicher Kraft umfasst ein äußeres Stahl-Solenoid-Gehäuse und ein Aluminium-Ventilgliedgehäuse, welche mechanisch miteinander gefügt sind, z.B. durch Lappen an dem Stahl-Solenoid-Gehäuse, die um Bereiche des Aluminium-Ventilgliedgehäuses gelegt sind. Das Proportional-Steuerventil mit veränderlicher Kraft umfasst einen ferromagnetischen (z.B. Stahl-)Anker, der von Federn mit niedriger Federrate an einander gegenüberliegenden Enden des Ankers innerhalb des Bohrlochs eines kernlosen Solenoid-Spulenkörpers so gehalten ist, dass er zwischen Positionen, welche zu einer geschlossenen Ventilstellung und einer vollgeöffneten Ventilstellung korrespondieren, als Antwort auf einen an eine elektromagnetische Spule angelegten elektrischen Strom hin- und herbeweglich ist. Die Position des Ankers wird durch Ausbalancieren der veränderlichen Kraft eines elektromagnetischen Feldes einer elektromagnetischen Spule und der Kraft des magnetischen Feldes eines Permanentringmagneten gegenüber der Kraft einer gewundenen Kompressionsfeder, welche das Ventil zur Geschlossenstellung des Ventils hin vorspannt, gesteuert. Die elektromagnetische Spule, der Spulenkörper und der Anker sind in dem Stahl-Solenoid-Gehäuse derart untergebracht, dass das Stahlgehäuse eine Konzentration des Flusses des elektromagnetischen Feldes an dem Anker bereitstellt. Das Fluidsteuerventil an dem Ende des Ankers bewegt sich relativ zu einem in dem Aluminium-Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz, um einen Fluideinlass mit Fluidauslassöffnungen zu verbinden, um so den Fluiddruck an Fluidsteueröffnungen proportional zur Größe des angelegten elektrischen Stromes zu regulieren.
  • Eine kommerziell hergestellte Version dieses Fluidsteuerventils wurde so modifiziert, dass sie ein Edelstahl-Kugelventil und einen gesonderten, in die Düse gepressten Edelstahl-Ventilsitzeinsatz aufweist. Das Kugelventil ist in einem Edelstahl-Käfig zwischen dem Ventilsitz und einem stabartigen, zylinderförmigen Stahlanker, der sich relativ zu dem Ventilsitz proportional zur Größe des an die elektromagnetische Spule angelegten elektrischen Stromes bewegt, eingeschlossen. Wenn sich der Anker relativ zu dem Ventilsitz bewegt, um das Ventil zu betätigen, wird das Kugelventil aufgrund des Fluiddrucks in dem Ventilgliedgehäuse und des Einschlusses in dem Kugelventilkäfig in dem Spulenkörper veranlasst, dem Ende des Ankers zu folgen. Der Fluideinlass wird durch Öffnen des Kugelventils mit Fluidauslassöffnungen verbunden, um so den Fluiddruck an Fluidsteueröffnungen proportional zur Größe des an die Spule angelegten elektrischen Stromes zu regulieren.
  • In dem Ventilgliedgehäuse ist ein Steuerschieberventil angeordnet, um eine Zweistufen-Hochfluss-Funktion bereitzustellen, wobei der Einlassöffnung zugeführtes unter Druck stehendes Fluid zunächst so geleitet wird, dass es die Steueröffnungen umgeht und einem Ende des Steuerschieberventils zufließt, um es von einer Nullfluidfluss-Steuerschieberposition zu einer Maximumfluidfluss-Steuerschieberposition relativ zu den Steueröffnungen zu bewegen, wie durch den für das Kugelventil durch Einstellen der Kraft der gewundenen Feder voreingestellten Teilöffnungsdruck bestimmt. Sodann wird in einer zweiten Operationsstufe der Fluidfluss durch die Steueröffnungen gesteuert, indem das Steuerschieberventil zwischen der Minimal- und der Maximalfluss-Steuerschieberposition proportional zur Höhe des elektrischen Stromflusses zu der Spule bewegt wird. Solche Proportional-Solenoid-Steuerventile mit veränderlicher Kraft, welche heutzutage kommerziell hergestellt werden, werden mit einem Aluminiumguss-Getriebekörper oder -gehäuse mit Hilfe einer an einer äußeren Düsennut angreifenden Klemmplatte, Schraube oder beidem operativ verbunden.
  • Das in der Schrift US-A 5 611 370 offenbarte Proportional-Solenoid-Steuerventil mit veränderlicher Kraft weist ein im Wesentlichen nichtmagnetisches gemeinsames Gehäuse für das Solenoid und das Steuerventil auf, wodurch Herstellung und Konstruktion des Ventils vereinfacht werden und dabei eine im Wesentlichen lineare proportionale Fluiddrucksteuerung aufrechterhalten wird.
  • Bei der Verwendung des Proportional-Solenoid-Drucksteuerventils mit veränderlicher Kraft in einem elektronisch gesteuerten automatischen Getriebe eines Fahrzeugs oder einem anderen komplexen hydraulischen Steuerungssystem gibt es zahlreiche Quellen für hydraulisches und/oder elektromechanisches "Geräusch" in dem gesteuerten Fluidsystem, welches eine Systeminstabilität einleiten oder verschärfen kann, indem es eine sympathetische harmonische Schwingung in in Beziehung stehenden Systemkomponenten verursacht. Hydraulische Schwingungsinstabilitäten des Systems können schädliche Ventil-Leistungsverhaltenscharakteristika erzeugen, die das Fahrzeugleistungsverhalten oder -zuverlässigkeit abträglich beeinflussen. Bei einem automatischen Getriebe steuert das Proportional-Solenoid-Drucksteuerventil mit veränderlicher Kraft üblicherweise zahlreiche kritische Systemparameter und sein Leistungsverhalten sollte konsistent und stabil sein.
  • Wenn ein Drucksteuerungssolenoid auf das inhärente elektronische und/oder hydraulische Systemgeräusch antwortet, indem es in eine unkontrollierte Schwingungsantwort gezwungen wird, kann das ganze Fluidsystem instabil werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventils mit veränderlicher Kraft und eines Verfahrens wie in der Schrift US-A-5 611 370 oder US-A-4 988 074 offenbart, welches eine verbesserte Stabilität der Ventilantwort gegenüber Druckschwingungen in dem gesteuerten Fluidsystem bereitstellt, speziell bei Verwendung in einer elektronisch gesteuerten hydraulischen automatischen Getriebeanwendung.
  • Diese Aufgabe wird durch das Proportional-Solenoid-Ventil mit veränderlicher Kraft nach Anspruch 1 bzw. dem Verfahren nach Anspruch 14 erfüllt.
  • Ein Dämpfungsglied in einem solenoidbetätigten Ventil ist an sich aus den Schriften DE-A-33 10 021 und DE-A 14 50 547 bekannt. Jedoch beziehen sich beide Dokumente mehr auf Umschaltventile (Ein/Aus-Ventile) als auf Proportional-Solenoid-Ventile mit veränderlicher Kraft zum Regulieren eines Fluiddrucks proportional zur Größe des angelegten elektrischen Stroms; ferner weist keines dieser bekannten Ventile einen Permanentmagneten zum Ausbalancieren der Kraft des Feldes des Magneten und der variablen Kraft eines elektromagnetischen Feldes einer elektromagnetischen Spule auf.
  • Die durch das in der Schrift DE-A-33 10 021 offenbarte Dämpfungsglied zu erfüllende Aufgabe liegt in der Verminderung des Geräuschs, das sich sonst aus dem Öffnen und Schließen des Ventils ergeben würde, welches einen in einer Solenoidspule angeordneten Anker und eine Ventilspindel mit einem an dem Anker befestigten Ende und einem freien Ende, welches ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilglied trägt, aufweist. Zwischen dem Ventilglied und dem Anker ist die Ventilspindel mit einem scheibenförmigen Dämpfungsglied versehen, welches beweglich in einer Fluiddämpfungskammer aufgenommen ist.
  • Bei dem in der Schrift DE-A-14 50 547 offenbarten Ventil ist eine Feder zwischen einem in einer Solenoidspule angeordneten Anker und einem kolbenförmigen Dämpfungsglied, an dem eine ein Ventilglied tragende Spindel befestigt ist, angeordnet; das Dämpfungsglied ist in einer Fluiddämpfungskammer aufgenommen. Die durch die Kombination einer Feder und eines Dämpfungsgliedes zu erfüllende Aufgabe besteht darin, das Schließen und Öffnen des Ventils zu verzögern und zu dämpfen.
  • Weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Ventils und Verfahrens sind durch die Ansprüche 2 bis 13 bzw. Anspruch 15 definiert.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventil mit veränderlicher Kraft und ein Verfahren bereit zum Steuern des Drucks eines unter Druck stehenden Fluids in einem Fluidsteuerungssystem im Verhältnis zum Strompegel eines elektrischen Eingangssignals und in der Weise, dass Druckschwingungen, welche aus dem elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Geräusch in einem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, vermindert oder gedämpft werden, um dadurch die Stabilität der Ventilantwort zu verbessern. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventil mit veränderlicher Kraft einen Anker in Anlage mit einem Fluiddrucksteuerventil, welcher als Antwort auf einen elektrischen Strom, der an ein Solenoid angelegt wird, welches an einem Spulenkörper in einem Solenoid-Gehäuse angeordnet ist, bewegbar ist, und Mittel zum Vorspannen des Ankers in einer Richtung, um eine Ventilfluiddruckantwort auf den dem Solenoid zugeführten Strompegel herzustellen (d.h. Fluiddruck in Abhängigkeit vom Solenoid-Strom).
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Anker eine Ankerdämpfungsscheibe oder wirkt mit derselben zusammen, wobei die Ankerdämpfungsscheibe mit einem inneren Ende des Ankers verbunden ist oder das innere Ende des Ankers an sie angreift, so dass sie gemeinsam in der Fluiddämpfungskammer bewegbar sind, welche in der Nähe des inneren Ankerendes angeordnet ist, um das Dämpfungsglied aufzunehmen. Die Querschnittsfläche des Dämpfungsgliedes und der Zwischenraum zwischen der Peripherie des Dämpfungsglieds und der zusammenwirkenden Wand der Dämpfungskammer sind so gewählt, dass Druckschwingungen vermindert oder gedämpft werden. Das Dämpfungsglied kann integral geformt mit dem Anker ausgebildet sein oder mit ihm verbunden sein, z.B. durch Presssitz. Alternativ kann das Dämpfungsglied von dem Anker gesondert sein, dieser aber an ihm angreifen, derart, dass Druckschwingungen vermindert oder gedämpft werden.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungskammer in einem Ventil- oder Düsengehäuse in der Nähe von Fluidablassöffnungen angeordnet, wobei die Erfindung jedoch diesbezüglich nicht begrenzt ist.
  • Das Dämpfungsglied kann aus einem magnetisch permeablen Material hergestellt sein, z.B. Stahl, um einen verbesserten Magnetflussträger zu stellen, um Magnetfluss direkt in den Anker zu lenken und dabei gleichzeitig die Größe der Solenoid-Einheit zu reduzieren, wobei die Erfindung jedoch diesbezüglich nicht begrenzt ist.
  • Die obengenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, detaillierteren Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten, nachfolgenden Figuren.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die 1 bis 3 sind Längsschnitte verschiedener Ausführungsformen eines Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventils mit veränderlicher Kraft in Einklang mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen, gemäß welcher ein Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventil 10 mit veränderlicher Kraft ein Ventilglied 12 und zugehörige Ventilkomponenten, welche in einem Ventil- oder Düsengehäuse 19a angeordnet sind, und ein Solenoid 14, welches in einem im Wesentlichen zylindrischen Solenoid-Gehäuse 19b angeordnet ist, aufweist, um ein Fluidsteuerventil von im Wesentlichen der Art bereitzustellen, wie in der Schrift US-A-4 988 074 beschrieben. Das Ventilgehäuse 19a kann aus Aluminium hergestellt sein, während das Solenoid-Gehäuse 19b Stahl oder ein anderes ferromagnetisches Material gemäß der Schrift US-A-4 988 074 umfassen kann. Das Ventilgehäuse 19a und das Solenoid-Gehäuse 19b können mittels Lappen (nicht gezeigt) des Solenoid-Gehäuses 19b, die über eine Ringschulter des Ventilgehäuses 19a gelegt sind, gefügt sein, wie in der Schrift US-A-4 988 074 gezeigt, oder als ein einziges, gemeinsames Gehäuse ausgebildet sein in Einklang mit der Schrift US-A-5 611 370, wobei das gemeinsame Gehäuse aus einem im Wesentlichen nichtmagnetischen Material mit geringer oder gar keiner magnetischen Permeabilität hergestellt ist.
  • Ein Material, welches für ein derartiges gemeinsames oder einziges Gehäuse besonders geeignet ist, umfasst Aluminium und dessen Legierungen oder einen thermoplastischen Kunststoff, durch Gießen oder Spritzgießen in die erforderliche Form der Gehäusekonfiguration zur Aufnahme des Ventilgliedes 12 und des Solenoid 14 gebracht. Das gemeinsame Gehäuse umfasst einen Gehäuseabschnitt oder -bereich zum Umschließen des Solenoid 14 und einen Düsengehäuseabschnitt oder -bereich zum Umschließen des Ventils 12 und zugehöriger Ventilkomponenten.
  • Gemäß 1 ist das Solenoid 14 in dem Solenoid-Gehäuse 19b (oder – im Falle der Ausführungsform mit gemeinsamem Gehäuse – in dem Solenoid-Gehäuseabschnitt) angeordnet und umfasst eine elektromagnetische Solenoidspule 16, welche um eine zylindrische Oberfläche eines Spulenkörpers 18 aus geformtem Kunststoff gewickelt ist, der ein zylindrisch geformtes Bohrloch 20 aufweist, das seine Längsachse durchsetzt. Der Spulenkörper 18 ist aus einem glasgefüllten thermoplastischen Kunststoff hergestellt. Ein in Axialrichtung länglicher, im Wesentlichen zylindrischer Anker 22, der aus einem ferromagnetischen Material (z.B. Stahl) hergestellt ist, ist mittels einer dünnen Feder 24 mit niedriger Federrate, welche an einem hinteren äußersten Ende 22a des Ankers angeordnet ist, innerhalb des Bohrlochs 20 des Kunststoff-Spulenkörpers 18 gehalten.
  • Die Plattenfeder 24 ist von der Art, wie sie in der Schrift US-A-4 988 074 beschrieben ist. Das heißt, die Federplatte ist aus einem sehr dünnen nichtmagnetischen austenitischen Edelstahl gebildet, z.B. aus einem vollkommen harten austenitischen Edelstahl, der eine sehr niederartige Feder für die Federkonfiguration nach 5 des vorgenannten Patents Nr. 4 988 074 stellt. Die innere Peripherie der Plattenfeder 24 ist mittels eines Ringhaltegliedes 23 aus einer halbharten Messingplatte und eines Ringhalters 27 aus halbhartem Messing am hinteren äußeren Ende 22a des Ankers 22 angeordnet, so dass der Anker 22 in Axialrichtung frei längsbeweglich innerhalb des Spulenkörpers 18 gehalten ist. Das gegenüberliegende vordere innere Ende 22b des Ankers ist durch eine ähnliche optionale Plattenfeder 26 gehalten. Die Plattenfeder 26 kann bei der Ausführungsform nach 1 weggelassen sein, wobei das innere Ende 22b des Ankers 22 unabgestützt bleibt, abgesehen von der axialen Peripherie eines Dämpfungsgliedes 25, welches in einer Dämpfungskammer 80 aufgenommen ist, wie im Folgenden beschrieben.
  • Die äußere Peripherie der Plattenfeder 24 ist zwischen dem radial vergrößerten ringförmigen Endflansch 18h des Spulenkörpers 18 und einem gegenüberliegenden ringförmigen Ende einer Ventilgehäusekappe oder -verschlusses 46 aus einer Aluminiumlegierung (z.B. Al-Legierung 6061 T6) angeordnet. Das Solenoid-Gehäuse 19b umfasst einen ringförmigen Endflansch 19e, welcher die Kappe oder den Verschluss 46 überlagert, wie gezeigt, mit einer Belleville-Wellenscheibe 47 zwischen denselben zum Auffangen von Summentoleranzen.
  • Wie in 1 gezeigt, wirkt ein inneres Ende 22b des Ankers 22 mit einem Fluiddämpfungsglied 25 zusammen, welches seinerseits an einem Stahl-Kugelventil 38 angreift. Das Kugelventil 38 wirkt mit einem ringförmigen Ventilsitz 21a an einem in das Ventil- oder Düsengehäuse 19a gepressten Kugelventilkäfigeinsatz 21 zusammen. Das Kugelventil 38 und der Ventilsitz 21a definieren ein Fluidableitungsventil zum Ableiten von Fluid zu Ablassöffnungen 74 wie im Folgenden beschrieben. Der zylindrische axiale Schaftabschnitt 25a des Dämpfungsgliedes 25 ist in eine zylindrische Senkbohrung in dem inneren Ende 22b des Ankers 22 eingepresst, wie gezeigt, so dass er koaxial mit dem Anker 22 angeordnet ist und das Dämpfungsglied daran fixiert ist. Eine optionale Kohlenstoffstahl-Flussscheibe W kann in einem Rücksprung des Spulenkörpers 18 gemäß der vorstehend erwähnten Schrift US-A-4 988 074 bereitgestellt sein, um den elektromagnetischen Fluss an dem inneren Ende des Ankers zu konzentrieren.
  • Ein axial magnetisierter Ringmagnet 34 ist in einem ringförmigen Rücksprung 36 an dem hinteren Ende des Spulenkörpers 18 axial hinter der Solenoid-Spule 16 angeordnet. Der Ringmagnet 34 ist aus einem Selten-Erden-Permanentmagnetmaterial hergestellt, z.B. Sm-Co oder Nd2Fe14B, wodurch die Verwendung eines Magneten mit kleineren Abmessungen möglich wird, was in einem kompakten Solenoid resultiert. Der Ringmagnet 34 erzeugt ein permanentes Magnetfeld, welches den Anker 22 auch in Abwesenheit eines elektrischen Stroms zu der Spule 16 im Wesentlichen sättigt. Es ist also ein relativ kleineres magnetisches Feld erforderlich, um den Anker 22 zwischen der axialen Position, die in 1 gezeigt ist und zu einer Ventil-Geschlossenstellung korrespondiert (in der das Kugelventil 38 auf dem Ventilsitz 21a sitzt), und einer axialen Position, in 1 nach links, welche zu einer Ventil-Offenstellung korrespondiert (in der das Kugelventil 38 von dem Ventilsitz 21a getrennt ist), zu bewegen.
  • Das Kugelventil 38 ist in einem mit flachen Seiten versehenen Rücksprung oder Käfig, der durch mechanische Bearbeitung oder sonstwie in dem Edelstahleinsatz 21 wie gezeigt zwischen dem inneren Ende des Ankers 22 und dem Ventilsitz 21a gebildet ist, aufgenommen und seitlich begrenzt. Bei dieser Ventilanordnung ist das Kugelventil 38 durch eine gewundene Feder 42 gegen das Ankerende 22b vorgespannt und folgt der Bewegung des Ankers 22 in einer Richtung zu dem Ventilsitz 21a hin bzw. von diesem weg infolge des Fluiddrucks auf das Kugelventil und infolge seines Eingeschlossenseins in dem Einsatz 21.
  • Die gewundene Kompressionsfeder 42 (Federvorspannungsmittel) ist in einer zylindrischen Anker-Senkbohrung zwischen dem axialen Ankerende 22a und einem zentralen, sich axial erstreckenden Vorsprung 46a der Ventilgehäusekappe oder -verschlusses 46 festgehalten. Der Vorsprung 46a nimmt die gewundene Feder 42 mit dem Ende der Feder 42 an der inneren Oberfläche oder Wandung der Kappe 46 angreifend auf. Der Anker 22 ist durch die gewundene Feder 42 in die Ventil-Geschlossenstellung vorgespannt, wenn die Solenoidspule 16 energielos ist. Die Kappe oder der Verschluss 46 umfasst eine zylindrische Außenfläche, welche in einer zylindrischen Senkbohrung des Spulenkörpers 18 aufgenommen ist, um die Feder 24 festzuhalten, wie gezeigt.
  • Ein Kunststoffverbinderkörper 52 ist an dem Spulenkörper 18 angeordnet und tritt aus dem Solenoid-Gehäuse 19b durch eine geeignete Öffnung 19f in demselben aus. Elektrische Kontakte 54 (nur einer gezeigt) erstrecken sich durch den Spulenkörper 18 und durch Öffnungen in dem Verbinderkörper 52 hindurch. Derartige elektrische Kontakte 54 sind in der vorstehend erwähnten Schrift US-A-4 988 074 gezeigt. Die Enden der elektrischen Kontakte 54 sind mit den Drähten der elektromagnetischen Spule 16 verbunden, um ein elektrisches Stromsignal von einer veränderlichen Stromquelle (nicht gezeigt) zu empfangen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Ankerdämpfungsglied 25 einen im Wesentlichen scheibenförmigen Abschnitt 25b, welcher an dem Schaftabschnitt 25a angeordnet ist, der in dem inneren Ankerende 22b aufgenommen ist. Der scheibenförmige Abschnitt 25b weist einen zylindrischen Rücksprung oder Höhlung auf, um ein becherförmiges Scheibenende an seinem kugelventilseitigen Ende zu bilden, um die Masse zu reduzieren, und erstreckt sich radial von der Längsachse des Ankers 22 und Schaftabschnitts 25a. Das Ankerdämpfungsglied kann ein ferromagnetisches Material, z.B. Stahl, umfassen, um einen verbesserten Magnetflussträger bereitzustellen, um den magnetischen Fluss direkt in das Ankerende 22b zu lenken und dabei gleichzeitig die Abmessungen der Solenoid-Einheit zu reduzieren. Das Ankerdämpfungsglied 25 kann alternativ ein Kunststoffmaterial, z.B. einen glasgefülltem thermoplastischen Kunststoff, oder ein anderes magnetisch nichtpermeables Material umfassen, da die vorliegende Erfindung nicht auf ein besonderes Dämpfungsmaterial begrenzt ist.
  • Das becherförmige Scheibenende oder -abschnitt 25b umfasst eine zylindrische äußere periphere Oberfläche 25c, welche mit einer in dem Ventil- oder Düsengehäuse 19a angeordneten zylindrischen Dämpfungskammer 80 zusammenwirkt, um Druckschwingungen zu vermindern oder zu dämpfen, welche aus dem elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren; d.h. dem/der Fluidsystem oder -schaltungsanordnung, bei dem/der es sich z.B. um eine automatische Getriebeschaltungsanordnung, gesteuert durch das Ventil 12, handeln kann. Hierzu ist ein kontrollierter Zwischenraum zwischen der äußeren zylindrischen peripheren Oberfläche 25c des Dämpfungsgliedes 25 und der zylindrischen Kammerwandung 80a vorgesehen. Die Dämpfungskammer 80 ist durch mechanische Bearbeitung oder sonstwie in dem Ventil- oder Düsengehäuse 19a gebildet und steht in Verbindung mit den Ablassöffnungen 74 (zwei gezeigt, wobei sich zwei zusätzliche, nicht gezeigte Ablassöffnungen in die Zeichenebene hinein und aus ihr heraus erstrecken).
  • Im Einsatz in einer automatischen Getriebeanwendung, wobei das Steuerventil in dem hydraulischen Getriebefluid voll eingetaucht ist, wird die Dämpfungskammer 80 typisch überwiegend Hydraulikfluid enthalten, wobei jedoch auch etwas Luft in der Dämpfungskammer 80 vorhanden sein kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Querschnittsfläche des Dämpfungsgliedes 25 und der Zwischenraum zwischen der Oberfläche 25c und der zusammenwirkenden Wand 80a der Dämpfungskammer 80 so gewählt, dass sie eine Verminderung oder Dämpfung von Druckschwingungen, welche aus dem Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, bewirken, welche Druckschwingungen zu einem nichtlinearen Ventilantwortverhalten führen können. Eine beispielhafte Querschnittsfläche des Scheibenabschnitts 25b (Querschnittsfläche berechnet unter Verwendung des Außendurchmessers des Dämpfungsgliedes 25) kann 0,252 cm2 (0,039 Inch2) betragen (Außendurchmesser des Dämpfungsgliedscheibenabschnitts 1,37 cm (0,54 Inch)). Für diese beispielhafte Querschnittsfläche des Dämpfungsgliedes 25 kann ein beispielhafter radialer Zwischenraum von ca. 0,127 mm (0,005 Inch) zwischen der Scheibenoberfläche 25c und der Kammerwand 80a für das Proportional-Solenoid-Fluidsteuerventil mit veränderlicher Kraft, welches in 1 gezeigt ist und zur Verwendung in einer hydraulischen automatischen Getriebeanwendung zum Steuern einer Gangschaltungs-Hydraulikschaltungsanordnung ausgebildet ist, vorgesehen sein. Allgemeiner kann der vorstehend erwähnte radiale Zwischenraum im Bereich von 0,1016 bis 0,1397 mm (0,004 bis 0,0055 Inch) liegen für einen Scheibenabschnitt-Außendurchmesser im Bereich von 1,37 bis 1,38 cm (0,540 bis 0,542 Inch) und eine axiale Länge der Oberfläche 25c im Bereich von 0,178 bis 0,188 cm (0,070 bis 0,074 Inch) in einer Dämpfungskammer mit einem Innendurchmesser von 1,397 bis 1,400 cm (0,550 bis 0,551 Inch), um eine Dämpfungsfläche im Bereich von 0,1935 bis 0,2581 mm2 (0,0003 bis 0,0004 Inch2) bereitzustellen, wenngleich die Erfindung diesbezüglich nicht begrenzt ist. In der Tat stellen die Dämpfungskammer 80 und das Dämpfungsglied 25 ein eingeschlossenes Fluidvolumen bereit, welches überwiegend Hydraulikfluid umfasst und welches durch die begrenzte Zwischenraumfläche zwischen der Oberfläche 25c und der Wand 80a hindurchbewegt werden muss und dabei die aus dem elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultierenden Druckschwingungen vermindert oder dämpft.
  • Das Ventil- oder Düsengehäuse 19a weist einen longitudinalen Durchgang 66 auf mit einer im Wesentlichen zylindrischen Konfiguration zur Aufnahme eines Steuerschiebers 67 aus einer Aluminiumlegierung (z.B. Al-Legierung 6262), der in dem Durchgang 66 in satt anliegender, gleitbeweglicher Weise an Steuerschieberendbereichen axial hin- und herbeweglich angeordnet ist.
  • Das Gehäuse 19a ist in einer Bohrung oder Kammer (nicht gezeigt) in einem Aluminiumguss-Getriebekörper (nicht gezeigt) oder anderen Fluidsteuerungssystem angeordnet. Äußere O-Ringdichtungen S1, S2 an dem Ventilgehäuse 19a dichten an dem Getriebegehäuse und trennen die Versorgungs- und Steuerleitungen oder -kanäle (nicht gezeigt) der Getriebehydraulikschaltungsanordnung.
  • Das Ventilgehäuse 19a weist eine Druckfluid-Zulauf- oder Einlassöffnung 72, eine Mehrzahl von Steueröffnungen 83, eine Mehrzahl von ersten Ablassöffnungen 81, welche den Steueröffnungen 83 zugeordnet sind, und eine Mehrzahl von zweiten Ablassöffnungen 74, welche dem Kugelventil 38 zugeordnet sind, auf. Das Ventilgehäuse 19a umfasst die Dämpfungskammer 80, welche mit dem Kugelventil 38 in Verbindung steht und damit auch mit den entsprechenden Ablassöffnungen 74. Diese Öffnungen können durch Gießen, mechanisches Bearbeiten oder sonstwie in dem Ventilgehäuse 19a gebildet sein. Die Steueröffnungen 83, die Ablassöffnungen 81 und die Ablassöffnungen 74 sind auf dem Umfang des Düsengehäuses 19a im Abstand voneinander angeordnet. Typisch weist das Ventilgehäuse 19a zwei Steueröffnungen 83, vier Ablassöffnungen 81 und vier Ablassöffnungen 74 auf. Eine röhrenförmige Fluidfiltersiebanordnung FSA ist an dem Düsengehäuse 19a mittels eines Halters 75 gehalten und durch einen O-Ring 77 an demselben gedichtet. Die Anordnung umfasst Filtersiebe F, welche die Einlass- und Steueröffnungen 72, 83 überlagern, wie gezeigt, um einen Fluidfluss durch darüberliegende Öffnungen OP in dem Filterstützring R zu erlauben und den Zutritt von schädlichen Schmutz- oder Abriebteilchen, die in dem Fluid vorhanden sein können, zu verhindern. Die Filtersiebe F werden von dem Stützring R getragen.
  • Die Einlassöffnung 72 steht in Verbindung mit einer ringförmigen Kammer 73, die ihrerseits mit einem radialen Fluiddurchgang 67a des Steuerschiebers 67 in Verbindung steht. Der Durchgang 67a steht in Verbindung mit einem longitudinalen zentralen Durchgang 67b des Steuerschiebers 67, der einen mit Presssitz darin gefügten Öffnungsstopfen 67h aufweist.
  • Das verschiebliche Steuerschieberventil 67 ist in dem Ventilgehäuse 19a angeordnet, um eine Zweistufen-Operation bereitzustellen, wobei in der ersten Stufe unter Druck stehendes Fluid der Einlass- oder Zulauföffnung 72 zugeführt wird, wobei das innere Ende 67c des Steuerschieberventils gegen eine Gehäusestopendwand (nahe Einsatz 21) anliegt, wie in 1 gezeigt, wie von einer Feder 68 vorgespannt, und wobei das Kugelventil 38 gegen den Ventilsitz 21a anliegt, ohne elektrischen Stromfluss zu der Spule 16. Die Feder 68 liegt an einem Endverschluss 69 an. Im Ergebnis wird der eintretende Fluidstrom veranlasst, die Steueröffnungen 83 zu umgehen, und stattdessen so gerichtet, dass er durch die Steuerschieberdurchgänge 67a, 67b und den Öffnungsstopfen 67h zu dem axialen Fluiddurchgang des Ventileinsatzes 21 strömt. Das Kugelventil 38 sitzt zunächst – infolge der Kraft der gewundenen Feder 42 – auf dem Ventilsitz 21a. Die Position des Steuerschieberventils 67, welche zu einer Minimalfluidfluss-Steuerschieberventilposition relativ zu den Steueröffnungen 83 korrespondiert, tritt auf, wenn die ringförmige Steuerschieber-Steuerfläche 67e mit der Einlassöffnung 72 nicht in Verbindung steht. Sobald jedoch das Fluid den Ventilsitz 21 erreicht, steigt der Fluiddruck auf ein solches Maß, dass das Steuerschieberventil 67 entgegen der Feder 68 ausreichend nach rechts in 1 bewegt wird, um die ringförmige Steuerfläche 67e mit der Einlassöffnung 72 in Verbindung zu bringen, wobei die Ablassöffnungen 81 geschlossen werden. Diese Stellung des Steuerschieberventils 67 korrespondiert zu einer Maximalfluidfluss-Steuerschieberventilposition relativ zu den Steueröffnungen 83, wobei die ringförmige Steuerschieber-Steuerkammer mit der Einlassöffnung 72 in Verbindung steht. Durch die Verbindung der Steuerschieber-Steuerfläche 67e mit der Einlassöffnung 72 wird auch das Ende 67d des Steuerschieberventils 67 via Durchgang 67g mit der Steuerdrucköffnung 83 verbunden. Wenn also die stationären Strömungszustände verwirklicht sind, sind die einander gegenüberliegenden Enden des Steuerschieberventils 67 dem gleichen Fluiddruck ausgesetzt.
  • Anschließend umfasst eine zweite Operationsstufe das Steuern des Fluidflusses durch die Steueröffnungen 83 durch die Steuerschieberventilbewegung zwischen der vorstehend erwähnten Minimum- und Maximumfluss-Steuerschieberposition. Die Bewegung des Steuerschieberventils wird durch Ableiten von Fluid von dem Ventilsitz 21a durch die Ablassöffnungen 74 gesteuert, um den Fluiddruck auf lineare proportionale Weise zu verändern. Beispielsweise wird der Spule 16 über die Kontakte 54 ein elektrischer Strom zugeführt, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, welches – zusätzlich zu der Kraft des Fluiddrucks auf das Kugelventil 38 – die gewundene Feder 42 und die geringe Kraft der Federplatte 24 überwindet, um den Anker 22 linear proportional zu dem an die Spule 16 angelegten Strompegel zu bewegen. Weil das Kugelventil 38 sich mit dem Anker 22 bewegt, öffnet sich das Kugelventil 38 linear proportional zu dem an die Spule 16 angelegten Strom und leitet Fluid aus den Ablassöffnungen 74 ab, um den Fluiddruck an den Steuerschieberventilgliedenden außer Gleichgewicht zu setzen, um die Steuerschieberventilposition linear proportional zwischen der vorstehend erwähnten Minimal- und Maximalfluidfluss-Steuerschieberposition relativ zu den Steueröffnungen 83 und Ablassöffnungen 81 des Ventilgehäuses 19a zu steuern. Dies sorgt für einen kontrollierten Fluidfluss aus den Steueröffnungen 83 heraus im direkten Verhältnis zur Öffnung des Kugelventils 38 gemäß der linearen Bewegung des Ankers 22, die ihrerseits direkt proportional zu dem Betrag des elektrischen Stromes ist, der der Spule 16 des Solenoid 14 zugeführt wird.
  • Eine derartige axiale Steuerschieberbewegung, wie im Vorstehenden beschrieben, liefert einen Negativverstärkungsmodus der Fluidflusssteuerung, wobei ein linearer Rückgang des Fluiddrucks an den Steueröffnungen 83 im Verhältnis zu einem Anstieg des elektrischen Stromflusses zu der Spule 16 steht. Es kann aber auch ein Positivverstärkungsmodus der Fluidflusssteuerung durch das beschriebene Proportional-Fluidsteuerventil 10 mit veränderlicher Kraft erhalten werden durch Umkehrung des elektrischen Stromflusses in der Spule 16 und durch Zuführen von Zulaufdruck durch die Einlassöffnung 72 bei vollgeöffnetem Kugelventil 38, wie durch die Stellung des Ankers 22 bei stromdurchflossener Spule 16 bestimmt, wie in dem vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 5 611 370 beschrieben.
  • Unabhängig davon, ob das Proportional-Solenoid-Steuerventil 10 mit veränderlicher Kraft in einem Positiv- oder Negativverstärkungsmodus betrieben wird, werden die Ankerscheibe 25 und Dämpfungskammer 80 zusammenwirken, um Fluiddruckschwingungen zu vermindern oder zu dämpfen, welche aus dem elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, welche Druckschwingungen ihrerseits zu einem nichtlinearen Ventilantwortverhalten führen können. In einer elektronisch gesteuerten Fahrzeuggetriebeanwendung kann elektromechanisches Geräusch in dem gesteuerten System oder Schaltungsanordnung seinen Ursprung in dem Getriebesteuermodul (z.B. ein zerhacktes Pulsbreitensteuersignal) und Schwingungen der Kupplungs- oder Gangschaltungsventile in dem Getriebekörper haben und Fluiddruckschwingungen und eine nichtlineare Ventilantwort erzeugen.
  • Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung illustriert, wobei gleiche Bezugsziffern, durch den Index ' gekennzeichnet, gleiche Elemente wie in 1 bezeichnen. Die Ausführungsform von 2 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass der Scheibenabschnitt 25b' des Dämpfungsgliedes 25' nicht becherförmig ist, sondern wie gezeigt mehr mit einer flachen Scheibenkonfiguration ausgebildet ist mit einer zylindrischen Außenfläche 25c', welche mit einer zylindrischen Wand 80a' einer Kammer 80' zusammenwirkt, wie oben beschrieben. Die Plattenfeder 26 von 1 ist in 2 nicht vorhanden. Das Ankerdämpfungsglied 25' ist in der Kammer 80' in der Weise aufgenommen, wie im Vorstehenden für 1 beschrieben, um mit der Kammer 80' zusammenzuwirken, um Fluiddruckschwingungen, welche aus dem Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, zu vermindern oder zu dämpfen.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung illustriert, wobei gleiche Bezugsziffern, durch den Index '' gekennzeichnet, gleiche Elemente wie in 1 bezeichnen. Die Ausführungsform von 3 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten darin, dass das Dämpfungsglied 25'' von dem Anker 22'' gesondert und nicht mit diesem verbunden ist. Vielmehr greift an dem gesonderten becherförmigen, in einer zylindrischen Dämpfungskammer 80'' aufgenommenen Dämpfungsglied oder -scheibe 25'' ein zylindrischer Pfropfen 27'' an, der durch Presssitz fest in das innere Ende 22'' des Ankers gefügt ist, wie gezeigt. Hierzu umfasst der Pfropfen 27'' eine gerundete Nase 27a'' zum Bereitstellen eines Näherungspunktkontaktes mit dem Dämpfungsglied oder -scheibe 25''. Das Ankerdämpfungsglied oder -scheibe 25'' ist in einer Kammer 80' in der Weise aufgenommen, wie im Vorstehenden für 1 beschrieben, so dass seine zylindrische Außenfläche 25c'' mit der zylindrischen Kammer 80'' zusammenwirkt, um Fluiddruckschwingungen, welche aus dem Geräusch in dem gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, zu vermindern oder zu dämpfen.
  • Die Ausführungsformen von 2 und 3 funktionieren ähnlich wie die Ausführungsform von 1, um den Fluiddruck zu steuern und die Stabilität der Ventilantwort auf Druckschwingungen in dem gesteuerten Fluidsystem zu verbessern durch das Zusammenwirken zwischen dem Dämpfungsglied 25', 25'' und der jeweiligen Dämpfungskammer 80', 80''.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann die Steuerschieberfeder 68, 68', 68'' weggelassen und Fluiddruck verwendet werden, um den Steuerschieber vorzuspannen, wie in der vorstehend erwähnten Schrift US-A-5 611 370 beschrieben.
  • Es wurden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen des Proportional-Solenoid-Ventils mit veränderlicher Kraft und der Fluidsteuervorrichtung für ein elektronisches Getriebe gemäß der Erfindung aufgezeigt und im Detail beschrieben; es versteht sich jedoch, dass Variationen oder Modifikationen möglich sind, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims (15)

  1. Proportional-Solenoid-Ventil (10) mit veränderlicher Kraft zum Steuern des Drucks eines Fluids in einem Fluidsteuerungssystem, umfassend ein Gehäuse (19a, 19b) mit einer darin vorgesehenen Solenoid-Spule (16), einem Anker (22), welcher als Antwort auf einen an die Solenoid-Spule angelegten elektrischen Strom bewegbar ist, wobei der Anker einen äußeren Endbereich (22a), angeordnet in der Nähe eines Permanentmagneten (34), einen inneren Endbereich (22b) und einen Zwischenbereich zwischen den Endbereichen aufweist und in der Solenoid-Spule (16) angeordnet ist, und Vorspannmittel (42) zum Vorspannen des Ankers in einer Richtung, um eine Ventilfluiddruckantwort auf den Solenoid-Strom herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Endbereich (22b) des Ankers (22) und ein Dämpfungsglied (25), welches hiermit zusammenwirkt, so dass sie gemeinsam bewegbar sind, in der Nähe eines Fluiddrucksteuerventils (38, 21a) angeordnet sind, so dass das Fluiddrucksteuerventil (38, 21a) mit dem Anker bewegbar ist, wobei das Dämpfungsglied bewegbar in einer Fluiddämpfungskammer (80) in dem Gehäuse (19a, 19b) aufgenommen ist, um nichtlineare Ventilantworten, welche aus Druckschwingungen in dem Fluidsteuerungssystem resultieren, zu vermindern.
  2. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25) an dem Fluiddrucksteuerventil (38, 21a) angreift.
  3. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25) mit dem inneren Endbereich (22b) des Ankers (22) verbunden ist.
  4. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25'') von dem inneren Endbereich (22b'') des Ankers (22'') gesondert ist und dieser an ihm angreift.
  5. Solenoid-Ventil nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Dämpfungsglied (25) eine becherförmige Höhlung an seinem inneren Ende aufweist.
  6. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25') integral geformt mit dem inneren Endbereich des Ankers (22') ausgebildet ist.
  7. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungskammer (80) in einem Düsengehäuse (19a) definiert ist, in dem das Fluiddrucksteuerventil (38, 21a) untergebracht ist.
  8. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungskammer (80) in der Nähe einer Fluidablassöffnung (74) angeordnet ist.
  9. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25) eine aus einem magnetisch permeablen Material hergestellte Scheibe (25b) aufweist, um Magnetfluss in den Anker (22) zu tragen.
  10. Solenoid-Ventil nach Anspruch 9, wobei die Dämpfungsgliedscheibe (25b) aus Stahl ist.
  11. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsfläche des Dämpfungsgliedes (25) und ein Zwischenraum zwischen einer Peripherie (25c) des Dämpfungsglieds und einer zusammenwirkenden Wand der Dämpfungskammer (80) so gewählt sind, dass Druckschwingungen, welche aus dem elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Geräusch in dem/der gesteuerten Fluidsystem oder -schaltungsanordnung resultieren, vermindert werden, wodurch die Stabilität der Ventilantwort verbessert wird.
  12. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1 mit einer Dämpfungsfläche zwischen der Peripherie (25c) des Dämpfungsgliedes (25) und der Wand der Dämpfungskammer (80) im Bereich von 0,19 bis 0,26 mm2 (0,0003 bis 0,0004 Inch2).
  13. Solenoid-Ventil nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsglied (25) und die Dämpfungskammer (80) zylindrisch sind.
  14. Verfahren zum Steuern des Drucks eines Fluids in einem Fluidsteuerungssystem mittels eines Proportional-Solenoidventils (10) mit veränderlicher Kraft als Antwort auf einen an eine Solenoid-Spule (16) des Proportional-Solenoid-Ventils mit veränderlicher Kraft angelegten elektrischen Strom zum Bewegen eines Ankers (22) des Solenoid-Ventils, wobei der Anker einen äußeren Endbereich (22a), angeordnet in der Nähe eines Permanentmagneten (34), einen inneren Endbereich (22b) und einen Zwischenbereich zwischen den Endbereichen aufweist und in der Solenoid-Spule (16) angeordnet ist und wobei der Anker durch Vorspannmittel (42) in einer Richtung vorgespannt wird, um eine Ventilfluiddruckantwort auf den Solenoid-Strom herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungsglied (25) mit dem inneren Endbereich (22b) des Ankers (22) in einer zusammenwirkenden Fluiddämpfungskammer (80) in der Nähe eines Fluiddrucksteuerventils (38, 21a) bewegt wird, so dass nichtlineare Ventilantworten, welche aus Druckschwingungen in dem Fluidsteuerungssystem resultieren, vermindert werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Bewegung des Ankers (22) durch das Dämpfungsglied (25) auf das Fluiddrucksteuerventil (38, 21a) übertragen wird.
DE1998630829 1997-11-26 1998-11-20 Elektromagnetisches Proportionalventil mit Ankerdämpfung Expired - Lifetime DE69830829T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/978,257 US5984259A (en) 1997-11-26 1997-11-26 Proportional variable force solenoid control valve with armature damping
US978257 1997-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69830829D1 DE69830829D1 (de) 2005-08-18
DE69830829T2 true DE69830829T2 (de) 2006-04-20

Family

ID=25525915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998630829 Expired - Lifetime DE69830829T2 (de) 1997-11-26 1998-11-20 Elektromagnetisches Proportionalventil mit Ankerdämpfung

Country Status (5)

Country Link
US (3) US5984259A (de)
EP (1) EP0919754B1 (de)
JP (1) JP4678900B2 (de)
CA (1) CA2251231C (de)
DE (1) DE69830829T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222436U1 (ru) * 2023-10-12 2023-12-25 Акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ Клапан электромагнитный пропорциональный

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984259A (en) * 1997-11-26 1999-11-16 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve with armature damping
KR100518716B1 (ko) * 1997-11-26 2006-07-06 세턴 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 인코포레이티드 전기자 댐핑 동작이 있는 비례식 가변형 힘 솔레노이드제어 밸브
DE19820341C2 (de) * 1998-05-07 2000-04-06 Daimler Chrysler Ag Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Einspritzdüse für flüssige Einspritzmedien
US6871833B1 (en) 1999-06-30 2005-03-29 Seagate Technology Llc Disc drive shocking station with high speed spool valve actuation
EP1099484B1 (de) * 1999-11-11 2006-06-07 The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin Vorrichtung und Verfahren zur Verabreichung von Tropfen
US6209563B1 (en) 2000-01-07 2001-04-03 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid control valve
US6581634B2 (en) 2000-01-10 2003-06-24 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid control valve with particle gettering magnet
US6321767B1 (en) 2000-01-10 2001-11-27 Saturn Electronics & Engineering, Inc. High flow solenoid control valve
US6347616B1 (en) * 2000-05-10 2002-02-19 Delphi Technologies, Inc. Solenoid valve for a vehicle carbon canister
US6644350B1 (en) * 2000-05-26 2003-11-11 Acutex, Inc. Variable pressure solenoid control valve
US6405743B1 (en) * 2000-11-03 2002-06-18 Eaton Corporation Dampening of solenoid operated valve
DE10104622B4 (de) * 2001-02-02 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Druckregelventil
US6669909B2 (en) * 2001-03-26 2003-12-30 Allegro Technologies Limited Liquid droplet dispensing
US6598852B2 (en) * 2001-04-06 2003-07-29 Keihin Corporation Solenoid valve
US6718950B2 (en) * 2001-12-14 2004-04-13 Caterpillar Inc. Electrically driven hydraulic pump sleeve actuator
DE50303266D1 (de) * 2002-02-19 2006-06-14 Schrott Harald Bistabiles elektromagnetisches Ventil
US6692396B1 (en) * 2002-02-27 2004-02-17 Torque-Traction Technologies, Inc. Solenoid actuated variable pressure relief valve assembly for limited slip differential assembly
US6918569B2 (en) * 2002-02-28 2005-07-19 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Active combustion fuel valve
US6699151B2 (en) * 2002-03-27 2004-03-02 Torque-Traction Technologies, Inc. Solenoid valve controlled all-wheel drive hydraulic coupling assembly
JP2003343384A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Mitsubishi Electric Corp 高圧燃料供給装置
DE10325178A1 (de) * 2003-06-04 2005-01-05 Hydac Fluidtechnik Gmbh Proportional-Druckregelventil
US6899313B2 (en) * 2003-06-25 2005-05-31 Delphi Technologies, Inc. Magnetic actuator and method
US6902506B2 (en) * 2003-08-13 2005-06-07 Daimlerchrysler Corporation Limited slip differential with integrated solenoid valve and plenum
US7246787B2 (en) * 2003-12-19 2007-07-24 Kumar Viraraghavan S Solenoid valve assembly
US7051857B2 (en) * 2004-03-08 2006-05-30 Eaton Corporation Coupling device and improved method of controlling torque transmission
US7458395B2 (en) * 2004-06-07 2008-12-02 Borgwarner Inc. Low leak poppet solenoid
US7007925B2 (en) * 2004-08-05 2006-03-07 Husco International, Inc. Electrohydraulic valve having an armature with a rolling bearing
JP4634285B2 (ja) * 2005-02-24 2011-02-16 三菱重工業株式会社 ポペット弁を備えた電磁制御燃料噴射装置
US7343934B2 (en) * 2005-04-15 2008-03-18 Fema Corporation Of Michigan Proportional pressure control valve with control port pressure stabilization
US7673597B2 (en) * 2005-12-09 2010-03-09 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Hydraulic fluid passage with particle gettering magnet
US8127791B2 (en) 2005-12-21 2012-03-06 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid operated fluid control valve
US7481414B2 (en) * 2006-05-05 2009-01-27 Siemens Canada Limited Natural vacuum leak detection device with magnetic damping
US7686039B2 (en) * 2006-06-30 2010-03-30 Caterpillar Inc. Cartridge valve assembly
JP2008045486A (ja) * 2006-08-16 2008-02-28 Yanmar Co Ltd 蓄圧式燃料噴射装置
DE102006061558A1 (de) * 2006-12-27 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Fördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
US8387644B2 (en) 2007-02-09 2013-03-05 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid operated fluid control valve
US20090166274A1 (en) * 2007-05-24 2009-07-02 Eaton Corporation Engine valve with a combined engine oil filter and valve actuator solenoid
DE112008001516A5 (de) * 2007-07-18 2010-06-10 Schaeffler Kg Ventilteil eines hydraulischen Steuerventils
AU2009207410B2 (en) * 2008-01-25 2013-07-04 Eaton Corporation Solenoid valve assembly
DE102008006178A1 (de) * 2008-01-26 2009-07-30 Schaeffler Kg Druckmitteleinsatz für ein Steuerventil in einer hydraulischen Stellvorrichtung
US8172060B2 (en) * 2008-04-02 2012-05-08 Saturn Electonics & Engineering, Inc. Dynamic pressure control system with solenoid valve command current trimming
US8006719B2 (en) * 2008-04-15 2011-08-30 Husco Automotive Holdings Llc Electrohydraulic valve having a solenoid actuator plunger with an armature and a bearing
US7992839B2 (en) * 2008-04-15 2011-08-09 Husco Automotive Holdings Llc Electrohydraulic valve having a solenoid actuator plunger with an armature and a bushing
US8186378B2 (en) * 2008-04-15 2012-05-29 Husco Automotive Holdings, LLC Filter band for an electrohydraulic valve
DE102008040589A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Robert Bosch Gmbh Ankerbolzen für Magnetventil
AT507088B1 (de) * 2008-12-05 2010-02-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur aktiven unterdrückung von druckschwingungen in einem hydrauliksystem
AT507087B1 (de) * 2008-12-05 2010-02-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur semi-aktiven reduktion von druckschwingungen in einem hydrauliksystem
KR20110110204A (ko) * 2009-01-27 2011-10-06 보르그워너 인코퍼레이티드 고유 점성 감쇠를 가지는 개방 단부 가변 블리드 솔레노이드(vbs) 밸브
US20100264348A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Food Global Technologies LLC Dynamic Bore Plug Assembly
WO2011087973A2 (en) * 2010-01-12 2011-07-21 Borgwarner Inc. Solenoid with spring plug
WO2012118698A2 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 Borgwarner Inc. Two-stage variable force solenoid
KR101329444B1 (ko) * 2011-10-25 2013-11-14 주식회사 현대케피코 자동변속기용 솔레노이드 밸브
JP6259821B2 (ja) 2012-06-21 2018-01-10 ボーグワーナー インコーポレーテッド 液圧スリーブを介して汚染保護してソレノイドモータを通気するための方法
GB2506614A (en) 2012-10-03 2014-04-09 Ibm Extracting core data for a summary dump file based upon most recent trace data entries
US9627121B2 (en) * 2014-05-28 2017-04-18 Flextronics Automotive, Inc. Solenoid robust against misalignment of pole piece and flux sleeve
DE102014210530A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Schieberventil, insbesondere zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes
JP6638209B2 (ja) * 2015-04-13 2020-01-29 浜名湖電装株式会社 電磁弁
DE102017131037A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Schieberventil mit Kanal
US10619755B2 (en) 2018-01-17 2020-04-14 Nextern, Inc. Solenoid operated valve with flux density concentration ring and molded-in valve seat
US11009144B2 (en) * 2019-01-03 2021-05-18 RB Distribution, Inc. Solenoid control valve
US20230078232A1 (en) * 2020-02-13 2023-03-16 Padmini Vna Mechatronics Pvt. Ltd. Oil solenoid valve with real time monitoring of plunger position

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103612A (en) * 1963-09-10 Solenoid operated valve
US3211417A (en) * 1961-07-17 1965-10-12 Itt Oil-filled solenoid valve construction
US3226605A (en) * 1962-04-05 1965-12-28 Roberts Controls Company Solenoid damping mechanism
DE1450547A1 (de) * 1964-08-19 1968-12-05 Herion Erich Absperreinrichtung,insbesondere Umschaltventil mit Magnetausloesung
AT279287B (de) * 1965-07-24 1970-02-25 Danfoss As Magnetventil fuer gase
DE2636937A1 (de) * 1975-08-18 1977-02-24 Opo Giken Kk Tauchkernsolenoid
FR2452647A1 (fr) * 1979-03-26 1980-10-24 Renault Servo-valve
US4315599A (en) * 1980-03-03 1982-02-16 Biancardi Robert P Apparatus and method for automatically watering vegetation
US4947887A (en) * 1981-10-16 1990-08-14 Borg-Warner Corporation Proportional solenoid valve
DE3144362A1 (de) * 1981-11-07 1983-05-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetisch betaetigbares stellglied
DE3310021A1 (de) * 1983-03-19 1984-09-20 Otto 6762 Alsenz Gampper Jun. Magnetventil
JPH0660700B2 (ja) * 1985-04-01 1994-08-10 株式会社日立製作所 油圧制御用閉ル−プ式比例電磁弁
DE3529134A1 (de) * 1985-08-14 1987-02-26 Teves Gmbh Alfred Magnetventil
US4794890A (en) * 1987-03-03 1989-01-03 Magnavox Government And Industrial Electronics Company Electromagnetic valve actuator
US4988074A (en) * 1988-05-17 1991-01-29 Hi-Ram, Inc. Proportional variable force solenoid control valve
DE4016990A1 (de) * 1990-01-20 1991-07-25 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
US5060695A (en) * 1990-04-02 1991-10-29 Coltec Industries Inc Bypass flow pressure regulator
US5188073A (en) * 1990-04-06 1993-02-23 Hitachi Ltd. Fluid control valve, valve support member therefor and idling air amount control apparatus for automobile using the fluid control valve
DE4036491C2 (de) * 1990-11-16 1994-01-27 Danfoss As Magnetventil
US5139224A (en) * 1991-09-26 1992-08-18 Siemens Automotive L.P. Solenoid armature bounce eliminator
DE4329760A1 (de) * 1993-09-03 1995-03-09 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
DE9402205U1 (de) * 1994-02-10 1994-04-28 Hydraulik Ring Gmbh Proportionalmagnet-Ventileinheit
US5611370A (en) * 1994-11-10 1997-03-18 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve and transmission fluid control device
US5996628A (en) * 1996-01-16 1999-12-07 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve
US5845667A (en) * 1996-12-19 1998-12-08 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Single stage variable force solenoid pressure regulating valve
US5984259A (en) * 1997-11-26 1999-11-16 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve with armature damping

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222436U1 (ru) * 2023-10-12 2023-12-25 Акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ Клапан электромагнитный пропорциональный

Also Published As

Publication number Publication date
JP4678900B2 (ja) 2011-04-27
EP0919754B1 (de) 2005-07-13
CA2251231C (en) 2007-07-24
DE69830829D1 (de) 2005-08-18
CA2251231A1 (en) 1999-05-26
US5984259A (en) 1999-11-16
JPH11241784A (ja) 1999-09-07
US20020020442A1 (en) 2002-02-21
EP0919754A3 (de) 2000-09-20
EP0919754A2 (de) 1999-06-02
US6223761B1 (en) 2001-05-01
US6435472B1 (en) 2002-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830829T2 (de) Elektromagnetisches Proportionalventil mit Ankerdämpfung
DE69920794T2 (de) Elektromagnetisches Proportionalventil mit veränderbarer Stellkraft, welches einen sekmentierten Permanentmagnet aufweist
DE69923741T2 (de) Einstufiges, elektromagnetisches Druckregelventil mit einstellbarer Motorkraft
DE69721201T2 (de) Einstufiges, elektromagnetisches Druckregelventil mit einstellbarer Motorkraft
DE69722686T2 (de) Elektromagnetisches Proportionalventil mit veränderbarer Stellkraft
DE3934771C1 (de)
DE102005058846B4 (de) Ventilbaukastensystem mit elektromagnetisch betätigtem Ventil
EP0575384B1 (de) Zweirohr-stossdämpfer
DE19907732B4 (de) Hydraulisches Magnetventil
WO1993017254A1 (de) Dämpferventil sowie verfahren zur kontinuierlichen verstellung der dämpfungskraft eines regelbaren schwingungsdämpfers
DE3315222A1 (de) Elektrisch ansteuerbares druckbegrenzungsventil mit hydraulischer federvorspannung
EP0638150B1 (de) Vorgesteuertes ventil für fahrwerksregelungssysteme
DE4442085A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Proportionaldruckregelventil
DE102006014463A1 (de) Elektrisch ansteuerbares Ventil
DE60217252T2 (de) Kraftstoffeinspritzventil einer Brennkraftmaschine
DE19624884A1 (de) Elektromagnetisches Proportionaldruckregelventil
EP0485737B1 (de) Druckregelventil
DE10118711A1 (de) Proportional-variables Ablassmagnetventil mit Einzelsteuerung der Druckkalibrierung und enthaltenem Tellerventil mit Dichtungskugel
DE602004006563T2 (de) Magnetischer Betätiger
EP2213921A1 (de) Druckregelventil
DE10104622B4 (de) Hydraulisches Druckregelventil
DE102006046825B4 (de) Druckregelventil
DE102007012151A1 (de) Proportionalmagnet
WO1991010813A1 (de) Hydraulische stelleinrichtung
DE10030659A1 (de) Schaltbares Solenoidventil zur Verwendung in einem Bremssystem mit Antiblockier-Betriebsart

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition