JPH11125359A - 二重利得圧力制御ソレノイド - Google Patents

二重利得圧力制御ソレノイド

Info

Publication number
JPH11125359A
JPH11125359A JP10229781A JP22978198A JPH11125359A JP H11125359 A JPH11125359 A JP H11125359A JP 10229781 A JP10229781 A JP 10229781A JP 22978198 A JP22978198 A JP 22978198A JP H11125359 A JPH11125359 A JP H11125359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
force
solenoid
control signal
pressure control
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.)
Pending
Application number
JP10229781A
Other languages
English (en)
Inventor
Garrett R Holmes
ガレット・アール・ホームズ
Bradley C Erickson
ブラッドリー・シー・エリクソン
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.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
Borg Warner Automotive 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 Borg Warner Automotive Inc filed Critical Borg Warner Automotive Inc
Publication of JPH11125359A publication Critical patent/JPH11125359A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • F16K31/0679Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor with more than one energising coil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844Monitoring or fail-safe circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御要素を作動させて、所望量の力または圧
力を達成できる二重利得可変制御ソレノイドを提供す
る。 【解決手段】 二重利得制御ソレノイド(10)は、個
々に巻き付けらえれた2つのコイル(20、22)を備
えている。一方のコイル(20)は、他方のコイル(2
2)よりも巻数の数が多くなっており、高力用のコイル
として作動する。巻数の少ないコイル(22)は、低力
用のコイルとして作動する。低力用のコイル(22)
は、入力電流の所定の範囲に亘って感度が改善されてい
る。一方、高力用のコイル(20)は、感度は低いがよ
り大きな力を提供する。所定の電流範囲に亘って感度を
改善するために、高力用のコイル(20)と低力用のコ
イル(22)は、種々の作動モードで使用することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、概ね、ソレノイ
ドアクチュエータに関し、特に、制御要素を作動させ且
つ所望の移行機能を達成するための、個々に巻き付けら
れ且つ制御される2つのコイルを有する二重利得(ga
in:ゲイン、すなわち増幅度)可変制御ソレノイド
(換言すれば、2つの利得によって可変制御を行うソレ
ノイド)に関する。
【0002】
【従来の技術】圧力制御ソレノイドは、非常に多くの用
途に関して、一般に使用されており、アーマチュアを電
磁的に作動し、これによって、バルブ要素を強制的に駆
動して圧力を制御している。自動車両においては、ソレ
ノイドが幅広く用いられており、これによって、クラッ
チに対する圧力を制御して、トランスミッション(変速
機)のクラッチ要素を係合させたり、または、制動要素
に対する圧力を制御している。また、圧力制御ソレノイ
ドを用いて、バルブを制御し、これによって、開口位置
と閉鎖位置との間でバルブポートの開口量を変えること
ができるようにしている。
【0003】通常の圧力制御ソレノイドは、概ね、アー
マチュアを備えている。かかるアーマチュアは、電磁引
力によって、また、ボビンの周囲に巻き付けられた電磁
コイルによって作動させられる。バルブ要素が、前記ア
ーマチュアによってしばしば変位させられる。また、リ
ターンスプリング(戻しばね)が、前記電磁力の方向と
反対の方向に前記アーマチュアをしばしば偏倚させる。
電磁コイルの電磁引力とリターンスプリングの弾発力と
によって、対向する力を前記アーマチュアに加え、これ
によって、あるサイクルでバルブによって開閉されるバ
ルブポートを通る流体の流れを変えることができるよう
になっている。
【0004】二重コイル制御ソレノイドも公知である。
典型的な二重コイル制御ソレノイドは、概ね、前記ボビ
ンの周囲に巻き付けられた一対の電磁コイルを備えてお
り、典型的に、対向する力(すなわち、互いに対して反
対向きの力)を前記アーマチュアに加える。前記対向す
る力のうち一方の方向の力によって、前記アーマチュア
は第1の方向に偏倚させられる。また、前記対向する力
のうち他方の力によって、前記アーマチュアは第1の方
向と反対の方向に偏倚させられる。前記一般的なソレノ
イドは、通常、前記電磁コイルに供給される電流をオン
またはオフするようにして制御される。そして、そのた
め、結果として、一対のバルブの位置が概ね設定される
ようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】現行の用途において
は、同じ用途において高い制御圧力を提供する能力を維
持しながら、低い制御圧力で、感度が良好であることが
益々要求されている。例えば、ある用途においては、前
記アーマチュアに加えられる力または前記アーマチュア
の変位をこれまで以上に十分に制御して、力や圧力を変
えることが所望されるオートマチックトランスミッショ
ン(自動変速機)のクラッチ要素に、幅広い範囲の力ま
たは圧力を加えることができるようにすることが要求さ
れている。
【0006】そのため、制御要素を作動させて、所望量
の力または圧力を達成できる二重利得可変制御ソレノイ
ドを提供することが望ましい。
【0007】さらに、各コイルに対して加えられる電流
を独立して可変制御できる二重コイル制御ソレノイドを
提供することが望ましい。またさらに、前記アーマチュ
アを二重利得制御できるように、二重コイル制御ソレノ
イドを作動させる方法を提供することが望ましい。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願の一つの発明は、二
重利得圧力制御ソレノイドであって、ソレノイドハウジ
ングと、前記ソレノイドハウジングに固定状態に取り付
けられたボビンと、通路内に配置された移動可能なアー
マチュアとを備えており、前記アーマチュアは、前記通
路内で軸線方向に移動可能になっており、前記二重利得
圧力制御ソレノイドは、また、前記ボビンに巻き付けら
れた第1のコイルを備えており、前記第1のコイルは、
第1の可変制御信号を前記第1のコイルに加える第1の
セットの端子に連結されており、前記第1のコイルは、
前記第1の可変制御信号によって独立して励磁されて、
第1の電磁力を第1の方向に沿って前記アーマチュアに
加えることができ、前記二重利得圧力制御ソレノイド
は、さらに、前記ボビンに巻き付けられた第2のコイル
を備えており、前記第2のコイルは、第2の可変制御信
号を前記第2のコイルに加える第2のセットの端子に連
結されており、前記第2のコイルは、前記第2の可変制
御信号によって独立して励磁されて、第2の電磁力を前
記第1の方向に沿って前記アーマチュアに加えることが
できるように構成されている。
【0009】本願の他の発明は、二重利得圧力制御ソレ
ノイドであって、ソレノイドハウジングと、前記ソレノ
イドハウジングに固定状態に取り付けられ、通路が設け
られたボビンと、前記ボビンの前記通路内に配置され、
前記通路内で軸線方向に移動可能なアーマチュアと、前
記ボビンに巻き付けられた第1のコイルとを備えてお
り、前記第1のコイルは、第1の可変制御信号を前記第
1のコイルに加える第1のセットの端子に連結されてお
り、前記第1のコイルは、前記第1の可変制御信号によ
って独立して励磁されて、第1の電磁力を第1の方向に
沿って前記アーマチュアに加えることができ、前記第1
の可変制御信号は、第1の範囲の利得の電磁力を供給し
ており、前記二重利得圧力制御ソレノイドは、さらに、
前記ボビンに巻き付けられた第2のコイルを備えてお
り、前記第2のコイルは、第2の可変制御信号を前記第
2のコイルに加える第2のセットの端子に連結されてお
り、前記第2のコイルは、前記第1のコイルよりも巻き
線の巻数が多くなっており、前記第2のコイルは、前記
第2の可変制御信号によって独立して励磁されて、第2
の電磁力を第1の方向に沿って前記アーマチュアに加え
ることができ、前記第2の可変制御信号は、前記第1の
範囲の利得よりも大きな第2の範囲の利得を供給できる
ように構成されている。
【0010】本願の別の発明は、二重コイルソレノイド
で、二重利得圧力制御を行う方法であって、第1の可変
制御信号を第1のコイルに加えて、移動可能なアーマチ
ュアに第1の方向に沿って第1の電磁力を発生させるス
テップを備えており、前記第1の電磁力は、前記第1の
可変制御信号の増分変化に応じて、第1の率で変化して
おり、前記方法は、また、前記第1の可変制御信号を変
化させ、これにより、力の利得の前記第1の率にしたが
って、前記移動可能なアーマチュアに加えられる力の量
を変えるステップと、第2の可変制御信号を第2のコイ
ルに加えて、前記移動可能なアーマチュアに前記第1の
方向に沿って第2の電磁力を加えるステップとを備えて
おり、前記第2の電磁力は、前記第2の可変制御信号の
増分変化に応じて、第2の率の利得の力を供給してお
り、前記方法は、さらに、前記第2の可変制御信号を変
化させ、これにより、力の利得の前記第2の率にしたが
って、前記移動可能なアーマチュアに加えられる電磁力
の量を変えるステップを備えて構成されている。
【0011】本願発明の教示にしたがって、二重利得制
御ソレノイドが、ソレノイドハウジングと、前記ソレノ
イドハウジングに取り付けられたボビンとを備えてい
る。前記二重利得制御ソレノイドは、通路内に配置され
た移動可能なアーマチュアを備えている。前記アーマチ
ュアは、前記通路内において軸線方向に移動可能になっ
ている。第1のコイルが、前記ボビンに巻き付けられて
いる。前記第1のコイルは、第1の可変制御信号を前記
第1のコイルに加えるための第1のセット(すなわち、
第1のひと組)の端子に連結されている。第2のコイル
が、前記ボビンに巻き付けられている。前記第2のコイ
ルは、第2の可変制御信号を前記第2のコイルに加える
ための第2のセット(すなわち、第2のひと組)の端子
に連結されている。前記第1のコイルは、前記第1の可
変制御信号によって独立して励磁され(換言すれば、通
電されまたは付勢され)、これによって、第1の電磁力
が第1の方向に沿って前記アーマチュアに加えられる。
一方、前記第2のコイルは、前記第2の可変制御信号に
よって独立して励磁され、これによって、第2の電磁力
が第1の方向に沿って前記アーマチュアに加えられる。
【0012】本願発明によれば、二重利得圧力制御を行
う(すなわち、2つの利得によって圧力を制御する)方
法が、また、提供される。前記方法は、第1の可変制御
信号を第1のコイルに加えて、移動可能なアーマチュア
上に第1の方向に沿って第1の電磁力を発生させるステ
ップと、前記第1の可変制御信号を変化させて、前記移
動可能なアーマチュアに加えられる電磁力の量を変える
ステップとを備えている。前記方法は、さらに、第2の
制御信号を第2のコイルに加えて、第2の電磁力を前記
第1の方向に沿って前記移動可能なアーマチュアに加え
るステップを備えている。
【0013】本願発明の他の特徴や効果は、下記に詳細
に述べられる記述や図面を参照することによって、当業
者にとって明らかとなるであろう。
【0014】
【発明の実施の形態】さて、図1を参照すると、二重利
得制御ソレノイド(換言すれば、2つの増幅度によって
制御を行うソレノイド)10が、図1に図示されてい
る。図示され且つ本願明細書に説明されたような二重利
得制御ソレノイド10は、スプールバルブを作動させ
て、高圧通路と低圧通路の間の流体圧力を制御する圧力
制御ソレノイドとなっている。二重利得制御ソレノイド
10は、反比例式ソレノイドのように示されているが、
当業者は、本願発明が比例式ソレノイドとも関連して作
動させることができることを理解するであろう。
【0015】二重利得制御ソレノイド10は、第1のボ
ビン14と第2のボビン16とを覆うハウジング12を
備えている。第1のボビン14は、当該第1のボビン1
4上に巻き付けられた第1の電磁コイルすなわち一次電
磁コイル20を備えている。第2のボビン16は、当該
第2のボビン16上に巻き付けられた第2の電磁コイル
すなわち二次電磁コイル22を備えている。二次電磁コ
イル22は、一次電磁コイル20から独立している。一
次電磁コイル20を備えた第1のボビン14と、二次電
磁コイル22を備えた第2のボビン16とは、互いに軸
線方向に変位して配置されている。当業者は、一次電磁
コイル及び二次電磁コイルの各コイルに対して別体のボ
ビンを使用するのではなく、一次電磁コイル及び二次電
磁コイルの両方のコイルを単一のボビンに巻き付けるこ
とができるということを理解するであろう。
【0016】二重利得制御ソレノイド10は、さらに、
アーマチュア(換言すれば、可動鉄片部)18を備えて
いる。アーマチュア18は、第1のボビン14に設けら
れた通路40内に配置されている。アーマチュア18
は、一次電磁コイル20及び二次電磁コイル22によっ
て発生する電磁力により、通路40内で軸線方向に変位
させられる。アーマチュアばね24が、アーマチュア1
8の開口部内に配置されており、ほぼ下向きの方向にア
ーマチュア18を偏倚させている。調整ねじ30が、ア
ーマチュアばね24によって引き起こされる下向きの力
を調整できるようになっている。磁極片26が、アーマ
チュア18と電磁的に相互に作用するようになってい
る。その結果、一次電磁コイル20または二次電磁コイ
ル22が励磁される(換言すれば、通電されるまたは付
勢される)と、アーマチュア18は、磁極片26に向け
て、ほぼ上向きの方向に偏倚される。磁極片26は、当
該磁極片26とアーマチュア18との間に配置されたエ
アギャップ(空隙)用のスペーサ28を備えている。
【0017】二重利得制御ソレノイド10のハウジング
12は、バルブ本体34に固定状態に取り付けられてい
る。バルブ本体34内には、スプールバルブ32が設け
られている。アーマチュア18は、変位力をスプールバ
ルブ32に及ぼす。スプールバルブ32を変位させるこ
とによって、出力圧力に対して流体の入力圧力が可変的
に減少する。ダイヤフラム38が、アーマチュア18と
スプールバルブ32との間に配置されており、これによ
って、ハウジング12とバルブ本体34との間を液密に
することができる。また、磁束管36が、第2のボビン
16とバルブ本体34との間に配置されており、磁束管
36は、二重利得制御ソレノイド10のための磁気回路
を完成させている。
【0018】図2に示されているように、二重利得制御
ソレノイド10は、一次電磁コイル20及び二次電磁コ
イル22を励磁するための入力端子を備えている。第1
の電磁コイルすなわち一次電磁コイル20は、一対の端
子42を備えている。一対の端子42のうち一方の端子
は、第1の励磁器(第1のドライバー)すなわち一次励
磁器(一次ドライバー)46からディジタル可変制御信
号を受信する。一対の端子42のうち他方の端子は、ア
ースに連結されている。第2の電磁コイルすなわち二次
電磁コイル22は、一対の端子44に接続されている。
一対の端子44のうち一方の端子は、第2の励磁器(第
2のドライバー)すなわち二次励磁器(二次ドライバ
ー)48からディジタル可変制御信号を受信する。一対
の端子44のうち他方の端子は、アースに連結されてい
る。したがって、一次電磁コイル20及び二次電磁コイ
ル22は、それぞれのディジタル可変制御信号によっ
て、独立して制御される。図2に示されているように、
一次励磁器46は、ディジタル制御信号を両端子42間
に出力する。二次励磁器48は、ディジタル制御信号を
両端子44間に出力する。一次励磁器46は、一次電磁
コイル20に入力される電流を制御しており、二次励磁
器48は、二次電磁コイル22に入力される電流を制御
している。
【0019】上述したように、図1及び図2において記
述された二重利得制御ソレノイド10は、一次電磁コイ
ル20と二次電磁コイル22の2つの電磁コイルを備え
ている。第1の電磁コイルすなわち一次電磁コイル20
は、第2の電磁コイルすなわち二次電磁コイル22より
もかなり多くの巻数を備えている。当業者は、一次電磁
コイル20と二次電磁コイル22の各々に等しい電流を
加えたとき、一次電磁コイル20は、二次電磁コイル2
2よりも大きな磁束密度を発生するということを理解す
るであろう。一次電磁コイル20は、二次電磁コイル2
2よりも多くの巻数を備えている結果、前記磁束密度の
相違が生じる。というのは、コイルによって発生する磁
界は、コイルの単位長さ当たりの巻数にしたがって変化
するからである。一次電磁コイル20及び二次電磁コイ
ル22の各々の磁気特性を合成することによって、二重
利得制御ソレノイド10の作動をかなり柔軟に制御でき
るようになっている。
【0020】各一次電磁コイル20及び二次電磁コイル
22は、ぞれぞれ、一次励磁器46と二次励磁器48に
よってディジタル方式で制御される。一次励磁器46と
二次励磁器48は、それぞれ、0から255のステップ
で変化するディジタル入力にしたがった可変電流信号を
出力する。この態様で、一次励磁器46と二次励磁器4
8から出力される当該励磁器の電流範囲は、255の離
散的なステップで、0の電流出力値から最大電流出力値
まで変化する。例えば、一次励磁器46及び二次励磁器
48から出力される電流の最大出力値が0アンペア(a
mp)から1アンペア(amp)まで変化する場合、1
ステップは、ほぼ3.92ミリアンペア(millia
mps)に等しくなる。各一次電磁コイル20及び二次
電磁コイル22に加えられた電流は、各一次電磁コイル
20及び二次電磁コイル22によって引き起こされる電
磁力を変化させる。また、各一次電磁コイル20及び二
次電磁コイル22によって引き起こされるその電磁力
は、一次電磁コイル20及び二次電磁コイル22を励磁
する一次励磁器46及び二次励磁器48から出力される
電流の全範囲に亘って、非線形的に変化する。
【0021】図3において、二重利得制御ソレノイド1
0のための第1のシーケンシャルモードの作動が説明さ
れている。図3は、各コイル1及び2に関して、特定の
時間に、一定の電流が与えられたときの、時間に対する
電流値と、時間に対する力とのグラフを図示している。
コイル1は一次電磁コイル20に対応しており、コイル
2は二次電磁コイル22に対応している。図3は、ま
た、時間に対する全体の力(合計の力)FT のグラフを
図示している。図3では、全体の力FT は、一次電磁コ
イル20の力F1 と二次電磁コイル22の力F2 とを加
えた力(FT=F1+F2)を表している。なお、図1及
び図2の二重利得制御ソレノイド10の作動モードを説
明するために使用している図3ないし図7の各々におい
て、これらの定義が全体を通して使用されている。
【0022】図3において、コイル2に対応する二次電
磁コイル22の入力電流I2 は、時間T0 で流れ始め、
0アンペア(A)から、時間T1 での最大入力電流値ま
で傾斜する。このようにして、時間T1 で、二次励磁器
48は、0ステップの0アンペアから、255ステップ
の最大電流まで、その出力電流を増加させる。アーマチ
ュア18をほぼ上向きの方向に偏倚させるために、コイ
ル2は、結果として、力F2 =Ftrans をアーマチュア
18に及ぼす。また、一次励磁器46は、時間T1 で、
電流をコイル1に出力し、その結果、力F1=Ftrans
がアーマチュア18に及ぼされる。すなわち、時間T1
で、コイル1とコイル2は、等しい力(F1 =F2 =F
trans )を出力する(厳密には、コイルの合成出力が瞬
間的に2F1又は2F2にならないように、コイル1の通
電を停止すると同時にコイル2の通電を開始する。)。
この結果、コイル2の作動からコイル1の作動への変移
(または、遷移)が円滑に行われる。前記合成出力FT
は、T0 からT1 まで徐々に傾斜しながら増加してお
り、次いで、一次電磁コイル20の巻数は多いことか
ら、時間T1 の後、合成出力FT は、著しく増加する。
【0023】図4は、図1及び図2に示した二重利得制
御ソレノイド10の第2の作動モードを図示している。
第2の作動モードにおいて、二重利得制御ソレノイド1
0は、一次電磁コイル20と二次電磁コイル22とを同
時に作動させ、低電流値での感度(resolutio
n)を改善するようになっている。二次電磁コイル22
に加えられる入力電流I2 は、時間T0 からT1 まで上
向きに傾斜する。これにより、全体の力FT は、徐々に
傾斜しながら増加する。時間T1 で、一次電磁コイル2
0は、そのとき、追加の力を、コイル2によって与えら
れた力に加える。図4において、時間T0 で、二次電磁
コイル22に加えられる電流I2 は、0から、時間T1
での最大値まで増加する。二次電磁コイル22によって
出力される力F2 は、電流I2 の増加にしたがって増加
する。時間T0 からT1 までの全体の力FT は、その同
じ時間間隔の間、二次電磁コイル22によって引き起こ
された力F2 に等しくなっている。時間T1 のときとそ
の後は、二次電磁コイル22に入力する電流I2 は、二
次励磁器48への255ステップの入力にしたがって二
次励磁器48によって出力された最大値に留まってい
る。また、時間T1 で、一次励磁器46は、入力電流I
1 を一次電磁コイル20加える。その結果、一次電磁コ
イル20によって力F1 が引き起こされる。一次電磁コ
イル20の力F1 と、二次電磁コイル22の力F2
は、結果として合成され、全体の力FT がアーマチュア
18に供給される。このようにして、図4に関して説明
された第2の作動モードによって、低電流値での感度を
改善することができ、次いで、より高い電流値で、一次
電磁コイル20によって加えられる力を、より大きく増
加させることができる。
【0024】図5は、第3の同時作動モードを図示して
おり、その作動モードにおいては、一次電磁コイル20
が力F1 をアーマチュア18に加えた後にのみ、二次電
磁コイル22を係合すなわち励磁させるようになってい
る。図5においては、一次電磁コイル20は、時間T0
から中間時間Ti まで、入力電流I1 によって励磁され
ている。一次電磁コイル20を励磁することによって、
力F1 が、アーマチュア18に加わる。時間T0 から中
間時間Ti まで、アーマチュア18に及ぼされる全体の
力FT は、一次電磁コイル20によって加えられる力F
1 に等しくなっている。コイル2は、時間Ti で電流I
2 によって励磁が開始される。この電流I2 は、最小値
0から、時間T1 での最大値まで変化する。したがっ
て、二次電磁コイル22は、力F2 を発生する。同時
に、一次電磁コイル20に加えられる電流I1 は、時間
i から時間T1 まで実質的に一定に維持される。この
時間間隔の間、徐々に増加する電流I2 が二次電磁コイ
ル22に加えられ、全体の力FT は、時間Ti から時間
1 にかけて増加する。時間T1 で、電流I2 は最大値
に達し、一方、一次電磁コイル20に加えられる電流I
1 は増加し始め、その結果、増加した力F1 が、一次電
磁コイル20によって加えられる。このようにして、合
成された力FT は、時間T1 の後、より大きな割合で増
加する。
【0025】図6は、第4の同時作動モードを図示して
いる。その作動モードの制御によって、高い電流値での
感度の改善がもたらされている。図6において、一次電
磁コイル20は、電流I1 で励磁される。電流I1 は、
時間T0 におけるゼロアンペアから、時間T1 における
最大値まで増加する。電流を一次電磁コイル20に加え
ることによって、力F1 がアーマチュア18に加えられ
る。時間T0 から時間T1 まで、アーマチュア18に加
えられる全体の力FT は、一次電磁コイル20によって
引き起こされる力F1 に等しくなっている。時間T1
で、電流I2 が、二次電磁コイル22に加えられ、その
結果、二次電磁コイル22によって、力F2 がアーマチ
ュア18に加えられる。力F1 と力F2 とが加えられる
ことによって、合成された磁気力FT が、アーマチュア
18に供給される。
【0026】さらに、図7に示されるような第5の同時
作動モードにおいては、二次電磁コイル22は、増加し
た一定の力を、一次電磁コイル20によって加えられる
磁気力に供給する。電流I1 は、時間T0 で一次電磁コ
イル20に加えられ始め、最小値から、時間T1 におけ
る最大値まで、線形的に増加する。また、時間T0 で、
電流I2 は、その最大値まで段階的態様で増加し、これ
によって、その電流I2 に対応する段階的な力F2 が供
給され、この結果、全体の力FT が最初の段階で増加す
る。時間T0 から時間T1 まで、電流I1 が線形的に増
加したとき、これに対応して、力FT も同様に増加す
る。図7に図示された作動モードによれば、二次励磁器
48を、電流スイッチとする必要があるだけで、二次電
磁コイル22に加えられる電流I2 を変えるために、0
から255ステップまでの制御を行うディジタル式の励
磁器(ドライバー)とする必要はないという特定の効果
を奏することができる。
【0027】前述したことから、二重利得制御ソレノイ
ド10は、ソレノイドを制御するために新規な方法及び
装置を提供しているということが理解できる。前記作動
モードのうちの1つの作動モード選択することによっ
て、全体にわたる力及び感度を好適に組み合わせること
ができる。特定の用途に応じて、低力状態の感度と、中
間の力の状態の感度と、高力状態の感度とを改善するこ
とができる。
【0028】この発明は、特定の例に関連して開示した
が、しかしながら、特許請求の範囲で定義したものを除
いて、前記特定の例の開示によって、本願発明を限定す
る意図はない。というのは、当業者は、明細書及び図面
を検討した後、本願発明の精神から離れることなしに、
他の変形を加えることができるということを理解するか
らである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本願発明の原理にしたがって構成され
た二重利得制御ソレノイド、すなわち二重コイル制御ソ
レノイドの縦断面図である。
【図2】図2は、底部から見た、図1の二重コイル制御
ソレノイドの端面図である。
【図3】図3は、独立したコイルに加えられる電流と、
独立したコイルによって引き起こされる力と、ソレノイ
ドに生じる全体的な力とを表す、1つの操作方法による
グラフである。
【図4】図4は、独立したコイルに加えられる電流と、
独立したコイルによって引き起こされる力と、ソレノイ
ドに生じる全体的な力とを表す、第2の操作方法による
グラフである。
【図5】図5は、独立したコイルに加えられる電流と、
独立したコイルによって引き起こされる力と、ソレノイ
ドに生じる全体的な力とを表す、第3の操作方法による
グラフである。
【図6】図6は、独立したコイルに加えられる電流と、
独立したコイルによって引き起こされる力と、ソレノイ
ドに生じる全体的な力とを表す、第4の操作方法による
グラフである。
【図7】図7は、独立したコイルに加えられる電流と、
独立したコイルによって引き起こされる力と、ソレノイ
ドに生じる全体的な力とを表す、第5の操作方法による
グラフである。
【符号の説明】
10 二重利得制御ソレノイド 12 ハウジング 14 第1のボビン 16 第2のボビ
ン 18 アーマチュア 20 一次電磁コ
イル 22 二次電磁コイル 24 アーマチュ
アばね 26 磁極片 28 エアギャップ(空隙)用のスペーサ 30 調整ねじ 32 スプールバ
ルブ 34 バルブ本体 36 磁束管 38 ダイヤフラム 40 通路 42 端子 44 端子 46 一次励磁器 48 二次励磁器
フロントページの続き (72)発明者 ブラッドリー・シー・エリクソン アメリカ合衆国ミシガン州48346,クラー クストン,ホーンクリフ・ドライブ 6546

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二重利得圧力制御ソレノイド(10)で
    あって、 ソレノイドハウジング(12)と、 前記ソレノイドハウジング(12)に固定状態に取り付
    けられたボビン(14)と、 通路(40)内に配置された移動可能なアーマチュア
    (18)とを備えており、 前記アーマチュアは、前記通路(40)内で軸線方向に
    移動可能になっており、 前記二重利得圧力制御ソレノイドは、また、前記ボビン
    (14)に巻き付けられた第1のコイル(20)を備え
    ており、前記第1のコイル(20)は、第1の可変制御
    信号を前記第1のコイル(20)に加える第1のセット
    の端子(42)に連結されており、 前記第1のコイル(20)は、前記第1の可変制御信号
    によって独立して励磁されて、第1の電磁力を第1の方
    向に沿って前記アーマチュア(18)に加えることがで
    き、 前記二重利得圧力制御ソレノイドは、さらに、前記ボビ
    ン(14)に巻き付けられた第2のコイル(22)を備
    えており、前記第2のコイル(22)は、第2の可変制
    御信号を前記第2のコイル(22)に加える第2のセッ
    トの端子(44)に連結されており、 前記第2のコイルは、前記第2の可変制御信号によって
    独立して励磁されて、第2の電磁力を前記第1の方向に
    沿って前記アーマチュア(18)に加えることができる
    二重利得圧力制御ソレノイド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1の可変制御信号は、第1のディジタル出力信号
    を備えており、 前記第2の可変制御信号は、第2のディジタル出力信号
    を備えている二重利得圧力制御ソレノイド。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1のコイル(20)は、増加した信号変化の間で
    生じる力の感度変化を低くすることができように前記第
    1のディジタル出力信号に応答して可変力を供給し、 前記第2のコイル(22)は、前記第2のディジタル出
    力信号を受信し、増加した信号変化の間で生じる力の感
    度変化を高くすることができ、 前記第2のコイル(22)は、さらに、前記第1のコイ
    ル(20)よりも大きな範囲の力を供給する二重利得圧
    力制御ソレノイド。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1の電磁力は、前記第1の可変制御信号に比例し
    ており、 前記第2の電磁力は、前記第2の可変制御信号に比例し
    ている二重利得圧力制御ソレノイド。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1のコイル(20)は、前記第2のコイル(2
    2)から軸線方向に沿って変位させられている二重利得
    圧力制御ソレノイド。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1のコイル(20)は、前記第2のコイル(2
    2)よりも巻き線の巻数が多いを備えている二重利得圧
    力制御ソレノイド。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記通路(40)は、前記ボビン(14)に設けられて
    いることを特徴とする二重利得圧力制御ソレノイド。
  8. 【請求項8】 二重利得圧力制御ソレノイド(10)で
    あって、 ソレノイドハウジング(12)と、 前記ソレノイドハウジング(12)に固定状態に取り付
    けられ、通路(40)が設けられたボビン(14)と、 前記ボビン(14)の前記通路(40)内に配置され、
    前記通路(40)内で軸線方向に移動可能なアーマチュ
    ア(18)と、 前記ボビン(14)に巻き付けられた第1のコイル(2
    0)とを備えており、前記第1のコイル(20)は、第
    1の可変制御信号を前記第1のコイル(20)に加える
    第1のセットの端子(42)に連結されており、 前記第1のコイル(20)は、前記第1の可変制御信号
    によって独立して励磁されて、第1の電磁力を第1の方
    向に沿って前記アーマチュア(18)に加えることがで
    き、前記第1の可変制御信号は、第1の範囲の利得の電
    磁力を供給しており、 前記二重利得圧力制御ソレノイドは、さらに、前記ボビ
    ン(14)に巻き付けられた第2のコイル(22)を備
    えており、前記第2のコイル(22)は、第2の可変制
    御信号を前記第2のコイル(22)に加える第2のセッ
    トの端子(44)に連結されており、 前記第2のコイル(22)は、前記第1のコイル(2
    0)よりも巻き線の巻数が多くなっており、 前記第2のコイルは、前記第2の可変制御信号によって
    独立して励磁されて、第2の電磁力を第1の方向に沿っ
    て前記アーマチュア(18)に加えることができ、 前記第2の可変制御信号は、前記第1の範囲の利得より
    も大きな第2の範囲の利得を供給できる二重利得圧力制
    御ソレノイド。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の二重利得圧力制御ソレ
    ノイド(10)において、 前記第1の可変制御信号は、前記第1のコイルに加えら
    れる電磁力の量に比例した離散的な出力値を備えたディ
    ジタル信号となっており、 前記第2の可変制御信号は、前記第2のコイルに加えら
    れる電磁力の量に比例した離散的な出力値を備えたディ
    ジタル信号となっていることを特徴とする二重利得圧力
    制御ソレノイド。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の二重利得圧力制御ソ
    レノイド(10)において、 前記第1のコイル(20)は、増加する信号変化の間で
    生じる力の感度変化を低くすることができるように前記
    第1のディジタル出力信号に応答して可変力を供給し、 前記第2のコイル(22)は、前記第2のディジタル信
    号を受信し、増加する信号変化の間で生じる力の感度変
    化を高くすることができ、前記第1のコイルよりも大き
    な範囲の力を供給する二重利得圧力制御ソレノイド。
  11. 【請求項11】 二重コイルソレノイド(10)で、二
    重利得圧力制御を行う方法であって、 第1の可変制御信号を第1のコイル(20)に加えて、
    移動可能なアーマチュア(18)に第1の方向に沿って
    第1の電磁力を発生させるステップを備えており、 前記第1の電磁力は、前記第1の可変制御信号の増分変
    化に応じて、第1の率で変化しており、 前記方法は、また、 前記第1の可変制御信号を変化させ、これにより、力の
    利得の前記第1の率にしたがって、前記移動可能なアー
    マチュア(18)に加えられる力の量を変えるステップ
    と、 第2の可変制御信号を第2のコイル(22)に加えて、
    前記移動可能なアーマチュア(18)に前記第1の方向
    に沿って第2の電磁力を加えるステップとを備えてお
    り、 前記第2の電磁力は、前記第2の可変制御信号の増分変
    化に応じて、第2の率の利得の力を供給しており、 前記方法は、さらに、 前記第2の可変制御信号を変化させ、これにより、力の
    利得の前記第2の率にしたがって、前記移動可能なアー
    マチュア(18)に加えられる電磁力の量を変えるステ
    ップを備えている二重利得圧力制御を行う方法。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の二重利得圧力制御
    を行う方法において、 力の利得の前記第2の率は、力の利得の前記第1の率よ
    りも大きい二重利得圧力制御を行う方法。
JP10229781A 1997-08-15 1998-08-14 二重利得圧力制御ソレノイド Pending JPH11125359A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US911692 1997-08-15
US08/911,692 US5899436A (en) 1997-08-15 1997-08-15 Dual gain pressure control solenoid having one bobbin with two individually wound coils, a high force coil and a low force coil for improving transfer function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11125359A true JPH11125359A (ja) 1999-05-11

Family

ID=25430702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10229781A Pending JPH11125359A (ja) 1997-08-15 1998-08-14 二重利得圧力制御ソレノイド

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5899436A (ja)
JP (1) JPH11125359A (ja)
DE (1) DE19833102A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236310A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Aisin Aw Co Ltd 電磁弁装置
JP2020147238A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 株式会社アドヴィックス 液圧制御装置

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11148439A (ja) * 1997-06-26 1999-06-02 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁及びその燃料噴射方法
US6029703A (en) * 1998-12-18 2000-02-29 Borg-Warner Automotive, Inc. Pressure solenoid control valve with flux shunt
JP4390231B2 (ja) * 1999-05-14 2009-12-24 油研工業株式会社 電磁操作装置
DE10016600A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Continental Teves Ag & Co Ohg Elektromagnetventil
US6837478B1 (en) 1999-11-16 2005-01-04 Continental Teves Ag & Co., Ohg Electromagnet valve
US20040108395A1 (en) * 2001-09-13 2004-06-10 Hitachi, Ltd. Electromagnetic fuel injector
US6687553B2 (en) 2000-06-29 2004-02-03 Borgwarner Inc. Dual gain variable control system
DE10046939B4 (de) * 2000-09-21 2004-08-26 Woco Industrietechnik Gmbh Tauchankersystem mit Anschlagdämpfung
US20020162593A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-07 Eaton Corporation Electrically operated pressure control valve
US6544138B2 (en) 2001-05-08 2003-04-08 Borg-Warner Automotive, Inc. Electro-hydraulic module for automatic transmission control
DE10139243B4 (de) * 2001-08-09 2006-11-16 Kendrion Binder Magnete Gmbh Verfahren zur Überwachung eines elektromagnetisch betriebenen Aktors sowie elektromagnetisch betriebene Kupplung oder Bremse
US6684854B2 (en) 2001-12-14 2004-02-03 Caterpillar Inc Auxiliary systems for an engine having two electrical actuators on a single circuit
US6907901B2 (en) * 2002-06-03 2005-06-21 Borgwarner Inc. Solenoid control valve
US7325564B2 (en) * 2004-03-24 2008-02-05 Keihin Corporation Linear solenoid valve
US7487798B2 (en) * 2004-03-31 2009-02-10 Keihin Corporation Linear solenoid valve
JP2006112620A (ja) * 2004-09-14 2006-04-27 Aisin Aw Co Ltd ダイヤフラム、及びそれを備えたソレノイドバルブ
US7228783B2 (en) * 2005-08-05 2007-06-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Pressure control system for a torque-transmitting mechanism
US20080169439A1 (en) * 2006-12-18 2008-07-17 Borgwarner Inc. Integrated two-stage low-leak control valve
US20090140188A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 Stonel Corporation Energy efficient solenoid for mechanically actuating a movable member
US20090140186A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 Metso Automation Usa Inc. Energy efficient solenoid for mechanically actuating a movable member
JP5150425B2 (ja) * 2008-09-11 2013-02-20 川崎重工業株式会社 油浸型ソレノイドの調整ネジ構造及びそれを備える油浸型ソレノイド
DE102008060889B4 (de) * 2008-12-09 2022-08-25 Pierburg Gmbh Druckregelventil
CN102109047B (zh) * 2009-12-25 2014-12-17 浙江三花制冷集团有限公司 双稳态电磁阀
EP2389970A1 (en) * 2010-05-31 2011-11-30 General Electric Company Breathing circuit pressure control system
US9671028B2 (en) 2014-12-31 2017-06-06 Metso Flow Control Usa Inc. Low power solenoid actuated valve
CN204756101U (zh) * 2015-06-05 2015-11-11 厦门科际精密器材有限公司 电磁阀
CN105257823A (zh) * 2015-10-13 2016-01-20 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种自动变速器电磁阀的控制方法
DE102015219878A1 (de) * 2015-10-14 2016-10-27 Continental Automotive Gmbh Ventileinrichtung, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Ventileinrichtung
DE102015016608A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-22 Friedrich Müller Coaxial, druckausgeglichen, direktgesteuert aufgebautes Ventil mit Kaskadenantrieb
US10082216B1 (en) * 2017-07-21 2018-09-25 Johnson Controls Technology Company Adaptive valve control system
DE102018130614A1 (de) * 2018-12-03 2020-06-04 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Elektromagnetische Vorrichtung für ein Bremssystem für ein Fahrzeug, Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer elektromagnetischen Vorrichtung für ein Bremssystem für ein Fahrzeug und Bremssystem für ein Fahrzeug
US11978588B2 (en) 2021-08-12 2024-05-07 Dana Automotive Systems Group, Llc Multi-stage solenoid actuator and method for operation of a multi-stage solenoid actuator

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1090902A (en) * 1912-09-30 1914-03-24 H A & L D Holland Company Electrical valve.
US1177761A (en) * 1914-11-18 1916-04-04 James H Clemmer Electrically-operated valve.
US1216658A (en) * 1916-01-24 1917-02-20 Conservative Heating Company Electromagnetic valve.
US1243219A (en) * 1916-04-08 1917-10-16 William D Ralphs Electrical valve.
US1457599A (en) * 1920-08-30 1923-06-05 El Roy L Payne Valve
US1624132A (en) * 1921-03-26 1927-04-12 Brown Engineering Corp Gas-control appliance
US1700029A (en) * 1926-04-28 1929-01-22 Arthur O Dady Electrically-operated valve
US1978737A (en) * 1931-03-23 1934-10-30 Honeywell Regulator Co Solenoid
US2268960A (en) * 1940-04-15 1942-01-06 William A Ray Fluid control valve and electromagnetic operator therefor
US2769943A (en) * 1953-04-20 1956-11-06 Milwaukee Gas Specialty Co Electromagnetic control device
US4065096A (en) * 1976-07-01 1977-12-27 Graham-White Sales Corporation Solenoid-actuated valve
US4361309A (en) * 1980-06-23 1982-11-30 Niipondenso Co., Ltd. Electromagnetic actuator
US4546955A (en) * 1982-10-14 1985-10-15 Honeywell Inc. Two-stage solenoid valve
US4649803A (en) * 1984-08-15 1987-03-17 The Garrett Corporation Servo system method and apparatus, servo valve apparatus therefor and method of making same
US4624282A (en) * 1985-02-01 1986-11-25 Honeywell Inc. Two-stage solenoid valve
US4760491A (en) * 1987-02-02 1988-07-26 Loral Corporation Fail-safe brake valve driver
US4948093A (en) * 1989-10-10 1990-08-14 Tohoku Mikuni Kogyo Kabushiki Kaisha Solenoid valve
US5178359A (en) * 1990-02-08 1993-01-12 Applied Power Inc. Porportional pressure control valve
JPH03278206A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Mitsubishi Electric Corp 電磁流量制御装置
DE4042084A1 (de) * 1990-12-28 1992-07-02 Eberspaecher J Magnet-wegeventil zur volumenstromsteuerung
US5218996A (en) * 1992-04-06 1993-06-15 Fasco Controls Corporation Three-way three-position solenoid valve
CA2087392C (en) * 1992-04-27 1998-10-27 Russell J. Vanrens Double solenoid valve actuator
US5328150A (en) * 1993-09-01 1994-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Digital damper actuator
US5441232A (en) * 1993-12-10 1995-08-15 Kyosan Denki Co., Ltd. Solenoid valve
US5460329A (en) * 1994-06-06 1995-10-24 Sturman; Oded E. High speed fuel injector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236310A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Aisin Aw Co Ltd 電磁弁装置
JP2020147238A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 株式会社アドヴィックス 液圧制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19833102A1 (de) 1999-02-18
US5899436A (en) 1999-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11125359A (ja) 二重利得圧力制御ソレノイド
JPH03278206A (ja) 電磁流量制御装置
US4483369A (en) Linear motor-actuated flow control valve
US20090121817A1 (en) Linear solenoid
WO2020110881A1 (ja) ソレノイド
JP4741147B2 (ja) 燃料噴射弁
DE69924215T2 (de) Elektromagnetisch betätigte Ventileinrichtung in einer Brennkraftmaschine
JP4463527B2 (ja) 油圧回路の圧力レベルの調整のための比例圧力調整弁
US6504699B1 (en) Method and device for driving a solenoid valve
JPS60159481A (ja) 制御弁
EP1693607A2 (en) Solenoid valve and method of producing the same
JP2009085306A (ja) 調圧バルブ
US20070075283A1 (en) Valve apparatus
JPH06241137A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US4530374A (en) Linear motor-actuated flow control valve
JP4501789B2 (ja) 三方電磁弁
WO2018030053A1 (ja) ソレノイドアクチュエータ
JP2000050606A (ja) 電磁式アクチュエータ
JPH11280935A (ja) 電磁弁
JP2657361B2 (ja) リニアソレノイドの通電制御方法
US20240271641A1 (en) Solenoid proportional relief valve
SU1006800A1 (ru) Электрогидравлический усилитель-преобразователь
JPH08200540A (ja) 電磁開閉弁
JP3444151B2 (ja) ポペット式電磁比例弁の組み付け方法
JP3408635B2 (ja) 三方ソレノイド弁、及び三方ソレノイド弁の駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050303

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070410

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070709

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070820