Соленоид переменной силы - Variable force solenoid

А соленоид переменного усилия (VFS) является электрогидравлический устройство, которое регулирует давление пропорционально или обратно пропорционально сигналу (напряжению или току), полученному от бортовой контроллер из трансмиссия. VFS с низким расходом используется в качестве устройств уровня сигнала для контроля давления в линии передачи или применения муфт. VFS с высоким расходом напрямую регулирует давление в трубопроводе или используется для прямого управления муфтой переключения передач. VFS - это тип Соленоид трансмиссии. Одна или несколько VFS могут использоваться в автоматическая коробка передач или установлен в АКПП корпус клапана.^[1]

Теория Операции

Соленоид переменного усилия включает:

• Вал привода совмещен с центральной осью клапана и соленоида.
• Жила из электропроводящего провода
• Цилиндрический сердечник, через который наматывается провод, вызывающий индуцированный поток магнитного потока.
• Привод, который приводит в действие вал, удаленный от корпуса нефункциональным (фиксированным) воздушным зазором и перемещающийся в осевом направлении от края сердечника.
• Неподвижные подшипники на противоположных концах вала привода и сжатой пружины
• Золотник клапана, регулирующий выходной поток и давление

В установившемся режиме типичная цель конструкции VFS - контролировать давление путем уравновешивания трех осевых сил:

• Сила пружины из-за сжатия пружины положением клапана
• Магнитная сила в первую очередь из-за регулируемого тока через катушку соленоида.
• Сила давления из-за контролируемых участков потока и давления подачи, часто называемого линейным давлением.

VFS может быть сконструирован таким образом, что любая из этих сил действует в любом осевом направлении. Если магнитная сила действует против силы давления, то увеличение тока через катушку соленоида в установившемся режиме вызовет увеличение выходного давления VFS. Это обычно называется «пропорциональным» VFS, поскольку регулируемое выходное давление увеличивается с регулируемым током. В отсутствие тока эта конструкция создает низкое давление, поэтому ее также можно назвать соленоидом «нормально низкого давления». Если магнитная сила действует в том же направлении, что и сила давления, то увеличение тока вызовет уменьшение контролируемого давления. Это можно назвать «обратно пропорциональным» или «нормально высоким» соленоидом.

Другие силы могут изменить результирующий управляемый выход давления из VFS. Они включают

• трение из-за гидравлической или магнитной боковой нагрузки
• трение из-за мусора
• установившиеся и динамические силы потока

Типичная ошибка конструкции электрогидравлических устройств с регулируемым давлением заключается в плохо контролируемом минимальном рабочем воздушном зазоре. Когда это происходит, сопротивление магнитной цепи быстро падает при высоком токе и малых рабочих воздушных зазорах, а магнитная сила быстро растет. Это наблюдается как «застревание» клапана, когда давление соответствует проектному замыслу до определенной точки работы - обычно самого высокого давления для нормально высокого или самого низкого давления для нормально низкого соленоида - в этот момент небольшое изменение направления тока не происходит. вызвать ожидаемое изменение давления.

Магнитная цепь

Типичная магнитная цепь приводится в движение обмоткой катушки с контролируемым током, чтобы создать магнитный поток через рабочий воздушный зазор. По необходимости существует круглый воздушный зазор, который может обеспечивать только радиальную силу (также известную как боковая нагрузка). Эти два воздушных зазора определяют сопротивление магнитной цепи. Скорость изменения запасенной энергии рабочего воздушного зазора обеспечивает осевую магнитную силу.

На изображениях ниже показаны силовые линии и плотность поля для примера конструкции соленоида. ^[2]

использованная литература

1. Ван, Яньин (2001). «Динамическое моделирование соленоида переменного усилия и сцепления для гидравлического управления в системе трансмиссии транспортного средства». Американская конференция по контролю, 2001. Труды 2001 г.. 3: 1789–1793.
2. http://www.femm.info/wiki/HomePage