CN215334762U - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁阀，所述电磁阀包括通道、衔铁和永磁体，所述衔铁用于沿预定方向运动以开启所述通道，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道，所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧。如此配置，用磁力模拟粘合力，吻合了真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性，解决了现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

Description

电磁阀

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种电磁阀。

背景技术

在车辆运行过程中，碳罐电磁阀受控制器控制，所述控制器通过占空比信号可以控制碳罐电磁阀的开闭和执行速度，从而控制通过碳罐电磁阀的空气流量。在一定压差条件下，随着占空比从0％增加到100％，所述碳罐电磁阀首先将在7％占空比附近打开(该点也被成为开启占空比)，开始有流量通过，随着占空比继续增加，空气流量将按照一定的斜率增加。在实际应用中，碳罐电磁阀的开启占空比在5％～9％之间波动，其主要原因是衔铁橡胶老化后容易和对配密封面产生粘连效应，产生粘连力，导致每次衔铁打开时电磁力不仅需要克服弹簧力，同时还需要克服橡胶老化后的粘连力，使衔铁开启所需要的电磁力增加，即开启占空比增加；而一旦克服掉粘连力使衔铁打开后，粘连力消失，电磁力仅需要克服弹簧力，即衔铁打开后的受力条件与老化前一致、衔铁运动速度与老化前一致以及空气流通量与老化前一致，因此老化后的样品仅开启占空比增加，流量曲线的斜率基本不变。

在实际应用中，为了确保系统标定数据的覆盖性，需要使用开启占空比最小(如5％)和开启占空比最大(如9％)的样件在整车上进行验证，通常称这种样品为极限样品；对于新项目来说无法获得耐久后的样品，即难以获得开启占空比最大的极限样品，通常是通过调节弹簧力来制作，但这种方法具有局限性。当通过增大弹簧力制作最大开启占空比样件时，增大的弹簧力相当于是老化后的橡胶的粘连力，在衔铁打开瞬间可以达到此效果，但是随着衔铁被打开的行程增加，弹簧被压缩，弹簧力是阻力，随着压缩量增加，弹簧力越来越大，电磁力将逐渐难以克服弹簧力，导致衔铁打开后的受力情况与老化件相差较大，导致制作出的样件往往难以打开或者即使可以打开，但开启占空比超出公差范围，同时占空比流量曲线的斜率也会发生很大的偏移。

总之，现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁阀，以解决现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电磁阀，所述电磁阀用于数据标定试验，所述电磁阀包括通道、衔铁和永磁体，所述衔铁用于沿预定方向运动以开启所述通道，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道，所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧。

可选的，所述通道闭合时，所述永磁体对所述衔铁施加第一磁力；所述通道开启后，所述永磁体对所述衔铁施加第二磁力，所述第一磁力大于所述第二磁力的最大值。

可选的，所述第一磁力与所述第二磁力的最大值的比值大于或等于10。

可选的，所述电磁阀还包括弹性体，所述弹性体用于向所述衔铁施加沿所述预定方向反向的弹性力；所述第一磁力与所述弹性体在所述通道闭合时施加的闭合弹性力之比在0.1～10之间。

可选的，所述衔铁用于响应脉宽调制信号而开启所述通道，所述脉宽调制信号包括第一分量，所述第一分量用于驱使所述衔铁克服所述闭合弹性力，所述第一分量的占空比为6.5％～7.5％。

可选的，所述脉宽调制信号包括第二分量，所述第二分量用于驱使所述衔铁克服所述第一磁力，所述第一分量和所述第二分量之和的占空比为8.5％～9.5％。

可选的，所述电磁阀还包括盖体，所述盖体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧，所述永磁体与所述盖体固定连接。

可选的，所述电磁阀还包括至少一个磁性珠，所述磁性珠被配置为所述永磁体，所述磁性珠沿所述电磁阀的轴线的周向设置。

可选的，所述盖体具有珠孔，所述珠孔朝向所述预定方向反向开口，所述磁性珠的至少一部分设置于所述珠孔内。

可选的，所述磁性珠通过胶水与所述盖体固定连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的电磁阀包括通道、衔铁和永磁体，所述衔铁用于沿预定方向运动以开启所述通道，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道，所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧。如此配置，用磁力模拟粘合力，吻合了真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性，解决了现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的剖面图。

附图中：

1-通道；2-磁性珠；3-盖体；4-壳体；5-衔铁；6-弹性体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的核心思想在于提供一种电磁阀，以解决现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

以下参考附图进行描述。

请参考图1至图2，其中，图1是本实用新型一实施例的结构示意图；图2是本实用新型一实施例的剖面图。

本实施例提供了一种电磁阀，所述电磁阀用于数据标定试验，进一步地，所述电磁阀作为模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象参与到所述数据标定试验中。为了保证试验结果的准确性，所述电磁阀的力学特性应当吻合真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性。

所述电磁阀包括通道1、衔铁5和永磁体，所述衔铁用于沿预定方向运动以开启所述通道，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道，所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧。

需理解，为所述衔铁5提供动力的相关结构，所述衔铁5移动后导致所述通道开启或者关闭的具体机械结构，本领域技术人员可以根据现有技术进行设置，在此不做详细描述。所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧，其具体的设置方式，可以与所述电磁阀上的合适的部件连接，在不同的实施例中，所述永磁体可以与所述衔铁5接触或者与所述衔铁5之间存在距离；其中的一种可能的设置方式，可以根据图1和图2以及本实施例后续内容中的说明进行理解，但是本实用新型并不限于图1和图2中所示的具体的连接方式。

在背景技术中提到，老化后的碳罐电磁阀在打开时，除了受到正常的碳罐电磁阀需受到的阻力外，还受到老化后的橡胶的粘连力；而老化后的碳罐电磁阀在打开后受到的阻力，则几乎和正常的碳罐电磁阀一致。通过所述永磁体与所述衔铁之间的作用力，能够模拟老化后的碳罐电磁阀的受力情况。所述永磁体会对电磁阀内部的所述衔铁5产生吸力，该吸力大小与两者的距离有关，距离越近，吸力越大，距离越远，吸力越小；调节弹簧力的方案随着所述衔铁5行程的增加弹簧阻力会迅速增加，而采用永磁体的方法在所述衔铁5打开的过程中，阻力随着衔铁打开行程增加迅速减小，该条件更接近于老化样件的受力条件，因此通过该种方法制作的大开启占空比极限样品更稳定，而且该方法获得的空气流量曲线斜率也与老化样件更接近，相比调整弹簧力的方法更适合匹配标定使用；从而解决了现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

进一步地，所述通道1闭合时，所述永磁体对所述衔铁5施加第一磁力；所述通道开启后，所述永磁体对所述衔铁施加第二磁力，所述第一磁力大于所述第二磁力。需理解，所述第二磁力随着所述衔铁与所述永磁体之间的距离的变化而变化，但是。所述第一磁力大于所述第二磁力的最大值。

优选地，所述第一磁力与所述第二磁力的最大值的比值大于或等于10。如此配置，能够使得所述电磁阀与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度进一步增加。

通过发明人对真实的老化后的碳罐电磁阀的实验和总结，研究了老化后的橡胶的粘连力的范围。因此，在本实施例中，所述电磁阀还包括弹性体6，所述弹性体6用于向所述衔铁5施加沿所述预定方向反向的弹性力；所述第一磁力与所述弹性体6在所述通道闭合时施加的闭合弹性力之比在0.1～10之间。如此配置，进一步地增加了所述电磁阀与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度。需理解，所述弹性体6可以是弹簧，也可以是其他形式的弹性元件，可以理解的，当所述弹性体6为弹簧时，所述弹性体6提供的弹性力和所述衔铁5的位移呈正比例关系，当所述弹性体6为其他形式的弹性元件时，所述弹性体6提供的弹性力与所述衔铁5的位移呈其他形式的函数关系。

在本实施例中，所述衔铁5用于响应脉宽调制信号而开启所述通道1，所述脉宽调制信号包括第一分量，所述第一分量用于驱使所述衔铁5克服所述闭合弹性力，所述第一分量的占空比为6.5％～7.5％。第一分量也可以这样理解，若通过暴力手段将所述永磁体从所述电磁阀上移除，此时，使用占空比为6.5％～7.5％的脉宽调制信号就可以驱动所述衔铁5进而开启所述通道1。

进一步地，所述脉宽调制信号包括第二分量，所述第二分量用于驱使所述衔铁克服所述第一磁力，所述第一分量和所述第二分量之和的占空比为8.5％～9.5％。也就是说，当所述永磁体存在时，需使用占空比为8.5％～9.5％的脉宽调制信号才能驱动所述衔铁5进而开启所述通道1。

如此配置，与特定的老化后的碳罐电磁阀的力学特性相吻合。需理解，上述的占空比参数，仅是一种或者一系列的碳罐电磁阀的老化后的特性，所述电磁阀仅仅在对上述的老化后的碳罐电磁阀进行模。可以理解的，当碳罐电磁阀的结构发生变化后，上述的占空比参数可以进行调整，以适应新的碳罐电磁阀。

具体地，所述电磁阀还包括盖体3和壳体4，所述盖体3设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧并与所述壳体4固定连接，所述永磁体与所述盖体3固定连接。如此配置，使得所述电磁阀可以基于现有的碳罐电磁阀进行较小程度地改动得到，从而减少了加工成本。

所述电磁阀还包括至少一个磁性珠2，所述磁性珠2被配置为所述永磁体，所述磁性珠2沿所述电磁阀的轴线的周向设置。进一步地，所述磁性珠2的数量优选为6～10个。需理解，所述磁性珠2沿所述电磁阀的轴线的周向设置的目的是为了使得所述衔铁5受到所述第一磁力时受力均匀。采用所述磁性珠2的目的是为了尽可能使用标准件，从而减少所述电磁阀的加工成本。

进一步地，所述盖体3具有珠孔，所述珠孔朝向所述预定方向反向开口，所述磁性珠2的至少一部分设置于所述珠孔内。如此配置，使得加工过程中可以实时地测试所述第一磁力和所述第二磁力的受力大小，并进行微调。所述磁性珠2通过胶水与所述盖体3固定连接。如此配置，使得所述磁性珠2装配简单，减少了所述电磁阀的加工成本。

为了方案描述的完整性，本实施例还提供了一种所述电磁阀的加工方法。所述加工方法包括如下步骤：

S1在所述盖体3上制作珠孔，所述珠孔的深度小于所述珠孔的理想深度；

S2所述磁性珠2置入所述珠孔内，测试所述第一磁力和所述第二磁力是否符合预期，所述测试所述第一磁力和所述第二磁力的方法可以是通过测量脉宽调制信号的占空比，也可以是其他的方法；

S3若所述第一磁力和所述第二磁力不符合预期，所述珠孔的深度增加预设深度，并重复执行步骤S2；

S4若所述第一磁力和所述第二磁力符合预期，所述磁性珠2通过胶水与所述盖体3固定连接。

为了方案描述的完整性，本实施例还提供了一种数据标定试验，所述数据标定试验用于获取碳罐电磁阀工作时的控制参数，所述数据标定试验在执行时，使用上述的电磁阀替代真实的老化后的碳罐电磁阀进行参数标定。所述数据标定试验的其他步骤和相关细节，本领域技术人员可以参考现有技术进行设置，所述数据标定试验需要的开启占空比最小的样件可通过其他方式获得，在本说明书中不做详细描述。

综上所述，本实用新型提供的电磁阀包括通道1、衔铁5和永磁体，所述衔铁5用于沿预定方向运动以开启所述通道1，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道1，所述永磁体设置于所述衔铁5沿所述预定方向反向的一侧。如此配置，用磁力模拟粘合力，吻合了真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性，解决了现有技术中用于模拟老化后的碳罐电磁阀的试验对象与真实的老化后的碳罐电磁阀的力学特性吻合程度不高，甚至无法用于数据标定试验的问题。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁阀，其特征在于，所述电磁阀用于数据标定试验，所述电磁阀包括通道、衔铁和永磁体，所述衔铁用于沿预定方向运动以开启所述通道，以及沿所述预定方向相反的方向运动以关闭所述通道，所述永磁体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述通道闭合时，所述永磁体对所述衔铁施加第一磁力；所述通道开启后，所述永磁体对所述衔铁施加第二磁力，所述第一磁力大于所述第二磁力的最大值。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述第一磁力与所述第二磁力的最大值的比值大于或等于10。

4.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括弹性体，所述弹性体用于向所述衔铁施加沿所述预定方向反向的弹性力；所述第一磁力与所述弹性体在所述通道闭合时施加的闭合弹性力之比在0.1～10之间。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，所述衔铁用于响应脉宽调制信号而开启所述通道，所述脉宽调制信号包括第一分量，所述第一分量用于驱使所述衔铁克服所述闭合弹性力，所述第一分量的占空比为6.5％～7.5％。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述脉宽调制信号包括第二分量，所述第二分量用于驱使所述衔铁克服所述第一磁力，所述第一分量和所述第二分量之和的占空比为8.5％～9.5％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括盖体，所述盖体设置于所述衔铁沿所述预定方向反向的一侧，所述永磁体与所述盖体固定连接。

8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括至少一个磁性珠，所述磁性珠被配置为所述永磁体，所述磁性珠沿所述电磁阀的轴线的周向设置。

9.根据权利要求8所述的电磁阀，其特征在于，所述盖体具有珠孔，所述珠孔朝向所述预定方向反向开口，所述磁性珠的至少一部分设置于所述珠孔内。

10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于，所述磁性珠通过胶水与所述盖体固定连接。

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