[发明专利]电磁阀和监控该电磁阀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及种监控电磁阀操作的方法和一种其操作特性便于以本发明的方法监控的阀结构。

背景技术

电磁阀具有很多应用，包括但不限于燃料蒸气控制。当电磁线圈由施加在线圈上的致动电压通电时，希望监控衔铁在关闭和打开位置之间的运动。典型地，衔铁在线圈中的电流增加到足够水平时开始移动。衔铁然后移动至到达其完全停止在打开位置的结束位置处。

为了监控螺线管的运动设置电路——该电路通过检测线圈电流的电流信号的突变来检测阀是打开还是关闭。更具体而言，在衔铁到达完全打开位置时电流信号具有明显的突变(例如，电流电平的急降)，且电流信号在衔铁到达完全关闭位置时具有类似的突变。目前已知的监控方法比较衔铁行进路径中对应于结束位置或硬停/急停(hard stop)位置的时间值之间的实际电流信号和预定电流信号。

虽然现有方法可以通过测量电流和硬停之间的持续时间来确定阀门是否正确运行，但是目前没有方法检测阀门开始打开(即“啪的一声”打开)的时间，因为例如由于形成足够电流来移动衔铁和/或在衔铁中出现任何猛烈运动所需的时间，在线圈通电的时间和衔铁开始打开阀门的时间之间可能存在延迟。换句话说，现有方法仅仅检测衔铁运动中的硬停，而非两个硬停(位置)之间的任意细微/不明显的衔铁运动。因此，没有方法精确地确定衔铁实际运动的时间长度，由此难以准确地确定阀门在给定的通电循环期间实际打开多长时间。

希望存在一种可以精确地检测阀门何时啪地一声打开以及阀门何时完全打开的方法，以提供例如可被用来改进燃料蒸气控制系统的操作或改善阀门运行于其中的系统的诊断性能的附加信息。

发明内容

本发明的实施例涉及一种用于监控电磁阀操作的方法，该电磁阀具有衔铁和接合到该衔铁并设置在阀座上的提动头，其中衔铁能够在打开位置和关闭位置之间移动。该方法包括下述步骤：给阀中的线圈通电，以产生反映电流-时间关系的电流信号；检测电流信号中的第一拐点，其中第一拐点出现在衔铁开始从打开和关闭位置中的一个位置朝打开和关闭位置中的另一个位置运动的时刻；以及检测电流信号中的第二拐点，其中第二拐点出现在衔铁完全运动到打开和关闭位置中的另一个位置的时刻。

本发明的实施例还涉及一种电磁阀，该电磁阀包括：线圈；衔铁，其在线圈断电时的关闭位置和线圈通电时的打开位置之间运动；提动头，其接合到衔铁上，其中在提动头和衔铁之间设置有间距；以及阀座。线圈通电时该阀具有电流信号，并且衔铁和提动头之间的间距使得电流信号在衔铁开始向打开位置运动且提动头开始提升离开阀座时具有第一拐点。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的阀的横截面示意图；

图2是阀的电流信号，以图示根据本发明的一个实施例的方法。

具体实施方式

图1是位于燃料蒸气控制阀11中的电磁阀10的一部分的代表性示意图，图2图示出在操作期间阀10的螺线管感应电流信号12(电流-时间)的示例。图1中的阀10图示为处于断电位置。阀10包括电磁线圈14和衔铁16。衔铁16可在关闭位置(如图1所示)和打开位置之间移动。在一个实施例中，滑动提动头18可设在衔铁16的端部并在衔铁16处于关闭位置时与阀座20接合。衔铁16和提动头18之间的间距22形成一位于衔铁16和提动头18之间的小的游隙或“空隙”。预载弹簧23可抵靠提动头18设置以将提动头18压靠在阀座20上，因此阀10即使在加压条件下仍可保持关闭。

图1所示实施例是常闭阀10，其中在线圈14断电时衔铁16处于关闭位置并且提动头18与阀座20接合。然而，本发明所属领域的普通技术人员将理解，在不背离本发明范围的情况下可以使用其他阀结构。

当线圈14上施加电压时，线圈14通电，并且通过线圈14的电流增加，如图2中部分A所示。在这期间，线圈14中的电流增大，直至电流水平高到足以产生足够的磁力来移动衔铁16。衔铁16朝向打开位置运动并且闭合衔铁16和提动头18之间的间距22，直至衔铁16接触提动头18的顶部。在此刻，衔铁16和提动头18紧密地接合在一起。