具有高速和低速馬達運轉模式的發動機起動系統的製作方法
2023-10-11 12:41:29
專利名稱：具有高速和低速馬達運轉模式的發動機起動系統的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及一種發動機起動裝置，該發動機起動裝置可安裝在機動車輛中並設計成在第一供電路徑與第二供電路徑之間切換，在第一供電路徑中，電能通過電阻器供給以起動發動機起動馬達，在第二供電路徑中，在發動機起動馬達起動之後，電能不通過電阻器供給到發動機起動馬達。
背景技術：
當利用裝備有電動馬達的發動機起動機起動汽車發動機時，即，當通過電磁開關閉合主觸點以從電池供給電流而開啟馬達時，稱作湧流的強電流通常流過馬達。這使得電池的端子處的電壓暫時大幅下降，這可導致安裝在車輛中的由電池供電的比如指示器或音頻播放器之類其它電氣裝置停機。轉讓給與本申請的受讓人相同的受讓人的日本專利第一公開No. 2009-287459，教導了控制在起動發動機起動機的電動馬達時出現的湧流以避免電氣裝置的停機。圖4示出如上述公開中披露的發動機起動系統。電阻器120布置在一供電路徑中， 電流從電池100通過該供電路徑供給到電動馬達110。馬達繼電器130使電阻器120的端部短路。計時器140控制當馬達繼電器130被勵磁或閉合時的時間。具體地，計時器140 確定電磁開關150的勵磁和馬達繼電器130的勵磁之間的延時，使得馬達繼電器130的觸點直到在閉合電磁開關150的主觸點之後已經過該延時才閉合。具體地，計時器140延遲馬達繼電器130的勵磁，直到在勵磁電磁開關150之後已經過延時，由此在從主觸點閉合直到繼電器觸點閉合的時間段期間，使得電流從電池100 通過電阻器120流到馬達110。因此，在電阻器120的作用下降低的電流供給到馬達110， 使得馬達110以低速運行。比如，當小齒輪160與環形齒輪170嚙合之後已經過延時時，馬達繼電器130閉合以使電阻器120的端部短路，由此使得電池100的全電壓施加到馬達110上。因此，高於馬達110起動時的電流的電流供給到馬達110，使得馬達110以高速運行。但是，圖4的結構具有以下缺點。電磁開關150的主觸點與馬達繼電器130的繼電器觸點串聯。在起動馬達110之後，打開馬達繼電器130以使電阻器120的端部短路，因此，電流流過繼電器觸點，而繞過電阻器120，由於觸點(S卩，電阻器)大於不裝備馬達繼電器130的典型發動機起動系統中的觸點，這導致施加到馬達110上的電壓大幅下降。這不利地影響了發動機的起動性。當電阻器120被短路以將電池100的全電壓施加到馬達110上時，電流通過馬達繼電器130的繼電器觸點，因此，需要馬達繼電器130具有與電磁開關150的主觸點的電容基本上相同的電容。這導致發動機起動系統的總生產成本的提高。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種發動機起動裝置，該發動機起動裝置包括降低電動馬達的起動電流的電阻器和馬達繼電器，以在馬達起動之後在電流不通過電阻器的情況下向馬達供給電流，從而使由馬達繼電器引起的壓降減到最小，確保起動發動機的穩定性。根據實施例的一個方面，提供一種可用於機動車輛中的發動機起動裝置。該發動機起動裝置包括(a)電動馬達，其由電池供給電能，以產生用於起動發動機的轉矩；(b)從電池延伸到電動馬達的第一供電路徑；(C)第二供電路徑，其與第一供電路徑並聯地從電池延伸到電動馬達；(d)起動機電磁開關，其具有布置在第一供電路徑中的主觸點，當主觸點閉合時，電流在電池的全電壓下通過第一供電路徑供給到電動馬達；(e)布置在第二供電路徑中的電阻器；(f)馬達繼電器，其具有與電阻器串聯布置在第二供電路徑中的繼電器觸點；以及(g)控制器，當需要通過電動馬達起動發動機時，控制器控制起動機電磁開關和馬達繼電器的運轉。控制器延遲勵磁起動機電磁開關以閉合主觸點從而將電流在全電壓下供給到電動馬達的時間，直到在勵磁馬達繼電器以閉合繼電器觸點從而將電流經電阻器供給到電動馬達之後已經過給定時間延遲。具體地，主觸點布置於其中的第一供電路徑和繼電器觸點布置於其中的第二供電路徑布置為彼此並聯地延伸。電阻器與繼電器觸點串聯布置在第二供電路徑中。當接通馬達繼電器以閉合繼電器觸點時，電流將從電池通過第二供電路徑連續地流向馬達，直到主觸點閉合。由電阻器降低的電流供給到馬達，使得馬達以低於額定速度的速度運行。在經過所述時間延遲之後，控制器接通起動機電磁開關以閉合主觸點，全電壓將通過繞過第二供電路徑而通過第一供電路徑施加到馬達上，由此使得比流經第二供電路徑以起動馬達的電流更高的電流供給到馬達，從而馬達以高速(即，額定速度)運行。如上所述，當通過起動機電磁開關閉合主觸點時，將使得電流通過第一供電路徑流向馬達，而不經過第二供電路徑。換句話說，當需要向馬達施加全電壓從而使馬達以額定速度運行時，電流不經過繼電器觸點，由此導致沒有壓降，確保起動發動機的穩定性。馬達繼電器的繼電器觸點與電阻器串聯，因此，使得當繼電器觸點閉合時流到馬達的電流比當電池的全電壓施加到馬達上時流經第一供電路徑的電流小。換句話說，由電阻器降低的電流流動以起動馬達，由此允許馬達繼電器具有小於現有技術結構中的觸點電容的觸點電容，如在本申請的介紹部分中所述。這使得發動機起動裝置的總生產成本降低。在優選方式中，馬達繼電器通過第一外部端子和第二外部端子與第二供電路徑連接，其中，繼電器觸點包括第一固定觸點、第二固定觸點和活動觸點，第一固定觸點電氣地連接到第一外部端子，第二固定觸點電氣地連接到第二外部端子，活動觸點工作以電氣地斷開和閉合第一固定觸點與第二固定觸點。電阻器布置在馬達繼電器內部、電連接在第一外部端子與第一固定觸點之間或第二外部端子與第二固定觸點之間。具體地，電阻器安裝在馬達繼電器的殼體內部。換句話說，電阻器免於與殼體外部存在的易燃物體直接接觸地布置，因此，當電阻器長時間持續通電而使其發熱時，確保電阻器運轉的穩定性。另外，馬達繼電器的殼體避免溼氣附著到電阻器上，由此使得電阻器的耐用性改善。電阻器可布置在馬達繼電器的殼體內部的空間內，因此在不影響馬達繼電器在車輛中的可安裝性的情況下消除了對採用大尺寸馬達繼電器的需要。起動機電磁開關可裝備有勵磁線圈和柱塞。當被勵磁時，勵磁線圈產生磁引力，該磁引力使柱塞沿勵磁線圈的軸向在勵磁線圈內運動，以使連接到電動馬達上的小齒輪與聯接到發動機上的環形齒輪嚙合並閉合主觸點。該結構允許採用原有的典型電磁開關，因此在不需要大幅改變發動機起動機電路的情況下提供發動機起動裝置。起動機電磁開關可包括小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈。當被勵磁時，小齒輪運動電磁線圈產生磁引力，以使連接到電動馬達上的小齒輪向聯接到發動機上的環形齒輪運動。當被勵磁時，主觸點打開/閉合電磁線圈產生磁引力以閉合主觸點。 控制器工作以彼此獨立地控制小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈的運轉。具體地，彼此獨立地實現小齒輪向發動機的環形齒輪的運動和主觸點的閉合。換句話說，彼此獨立地控制小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈的運轉。因此， 發動機起動裝置可與自動發動機停止/重起系統(也稱作怠速停止系統)以及在手動操作發動機起動鍵時起動發動機的典型發動機起動系統一起使用。小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈可沿其軸向互相對準，並布置在單個殼體內部。這確保起動機電磁開關與典型電磁開關同樣良好的可安裝性。可選擇地，小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈中的每一個可布置在一個殼體中。比如，這允許在不需要打開小齒輪運動電磁線圈的殼體的情況下僅更換主觸點打開/閉合電磁線圈，由此使得發動機起動系統的運行成本降低。小齒輪運動電磁線圈可由典型電磁開關的大部分部件組成，而主觸點打開/閉合電磁線圈可由通用目的的電磁繼電器實現，由此使得發動機起動裝置的總生產成本降低。控制器可布置在起動機電磁開關的內部或外部。
從以下給出的詳細說明和本發明的優選實施例的附圖將更加全面地理解本發明， 但是，上述詳細說明和附圖不應視為將本發明限制在具體實施例上，而僅用於說明和理解的目的。在附圖中圖1是示出根據第一實施例的發動機起動系統的電路圖；圖2是示出根據第二實施例的發動機起動系統的電路圖；圖3是示出根據第三實施例的發動機起動系統的電路圖；以及圖4是示出傳統的發動機起動系統的電路圖。
具體實施例方式
參照附圖，其中，在幾個視圖中，相同的參考數字指代相同的部件，具體參照圖1， 示出可用於機動車輛的根據第一實施例的發動機起動系統1。 發動機起動系統1包括起動機2、電阻器7、馬達繼電器8和控制器10。起動機2 裝備有電動馬達3，電動馬達3產生轉矩並通過小齒輪4將轉矩傳遞給環形齒輪5，以起動安裝在機動車輛中的內燃機(未示出)。環形齒輪5機械地聯接到發動機的輸出軸(S卩，曲軸)。電阻器7用於當需要開啟馬達3時降低從電池6通過馬達電路(隨後將詳細說明) 供給到馬達3的電流。馬達繼電器8在電氣路徑之間切換，以在開啟馬達3之後在繞過電阻器7的情況下向馬達3供給電流。控制器10操作為延遲電磁開關9 (用作起動機電磁開關)運轉的起動，直到馬達繼電器8的運轉起動之後。馬達3為典型的換向器型，裝備有由永磁體或電磁體形成的磁場(未示出)，具有換向器11的電樞12和騎坐在換向器11的外周緣上的電刷13。馬達電路具有第一供電路徑和第二供電路徑，電流從電池6通過第一供電路徑和第二供電路徑供給到馬達3。具體地，第一供電路徑用於以電池6的全電壓向馬達3供給電流。第二供電路徑中安裝有電阻器7。第一供電路徑和第二供電路徑在電池6與馬達3之間相互並聯地延伸。小齒輪4裝配在輸出軸14上，輸出軸14與離合器15 —起連接到馬達3的電樞軸上。小齒輪14可沿一節輸出軸14移動。在電樞軸與輸出軸14之間，可布置比如行星齒輪減速器之類的減速器，以降低電樞12的速度，從而增大由馬達3輸出的扭矩。離合器15操作為單向離合器，以將馬達3的輸出軸14的轉矩傳遞到小齒輪4，並當小齒輪4的速度在起動發動機時超過輸出軸14的速度時，阻斷轉矩從小齒輪4向輸出軸 14傳遞。電磁開關9包括勵磁線圈16和布置在勵磁線圈16內部的柱塞17。當被通電時， 勵磁線圈16產生磁引力，以使柱塞17沿勵磁線圈16的軸向(即，從附圖看的橫向)運動。 柱塞17的運動將導致布置在第一供電路徑中的主觸點(隨後將詳細說明)閉合，並導致小齒輪4與離合器15 —起通過撥杆18向發動機推動。勵磁線圈16由吸引線圈16a和保持線圈16b組成。吸引線圈16a的一端連接到固定在電磁開關9的樹脂蓋(未示出)上的開關端子19，另一端連接到M端子螺栓21，隨後將詳細說明M端子螺栓21。保持線圈16b的一端連接到開關端子10，另一端通過電磁開關9的磁軛接地。主觸點為一對固定觸點和一活動觸點22。固定觸點分別通過B端子螺栓20和M 端子螺栓21連接到第一供電路徑。通過柱塞17的運動使活動觸點22運動，以電氣地斷開或閉合固定觸點。具體地，當活動觸點22與固定觸點緊靠時，固定觸點電連接在一起，即設置在接通狀態。當活動觸點22運動遠離固定觸點時，固定觸點彼此電氣地分離，S卩，設置在斷開狀態。固定觸點可分別與B端子螺栓20和M端子螺栓21的頭部一體地或獨立地形成。 為了圖示的簡潔，固定觸點與B端子螺栓20和M端子螺栓21在圖1中由「O」表示。B端子螺栓20和M端子螺栓21具有布置在樹脂蓋內部的頭部和穿過孔延伸到樹脂蓋外部的外螺紋圓柱體。B端子螺栓20和M端子螺栓21通過墊圈固定到樹脂蓋上。B端子螺栓20通過電纜電連接到電池6的正極端子。M端子螺栓21通過馬達引線電連接到正⑴電刷13。在馬達3的場由電磁體(或場繞組)形成的情況下，M端子螺栓21可連接到電磁體。馬達繼電器8裝備有繼電器線圈23和活動鐵芯對。當被通電時，繼電器線圈23 作為電磁體工作。當繼電器線圈23通電或斷電時，活動鐵芯M在繼電器線圈23內部沿其軸向(即，從附圖中看的豎直方向)運動。活動鐵芯M的運動將使得繼電器觸點(隨後將詳細說明)斷開或閉合。繼電器觸點布置在第二供電路徑中。繼電器線圈23的一端連接到開關端子25，另一端通過馬達繼電器8的磁軛接地， 開關端子25固定到馬達繼電器8的樹脂蓋(未示出)上。繼電器觸點包括固定觸點27和四以及活動觸點30。固定觸點27電連接到第一外部端子沈。固定觸點四電連接到第二外部端子觀。通過活動鐵芯M的運動使活動觸點30運動，以電氣地斷開或閉合固定觸點27和四。具體地，當活動觸點30與固定觸點27 和四緊靠時，固定觸點27和四電連接在一起，即，設置在接通狀態。當活動觸點30運動遠離固定觸點27和四時，固定觸點27和四彼此電氣地分離，即設置在斷開狀態。具體地，馬達繼電器8為常開型，在常開型中，當繼電器線圈23斷電時，固定觸點 27和四設置在斷開狀態，而當繼電器線圈23通電時，固定觸點27和28設置在接通狀態。通過與電磁開關9的B端子螺栓20和M端子螺栓21相同的螺栓實現第一外部端子和第二外部端子26和28。具體地，第一外部端子和第二外部端子沈和28具有穿過孔延伸到馬達繼電器8的樹脂蓋(未示出)外部的外螺紋圓柱體。第一外部端子和第二外部端子26和28通過墊圈固定到樹脂蓋上。第一外部端子沈通過電纜電連接到電池6的正極端子。第二外部端子28通過電纜電連接到電磁開關9的M端子螺栓21。電阻器7布置在馬達繼電器8的殼體(例如，樹脂蓋)內部，並如圖1所示，連接在第一外部端子26和固定觸點27之間。當接通起動開關31以起動發動機時，控制器10通過來自電池6的電能的供給而被接通，將勵磁電流通過連接到馬達繼電器8的開關端子25的電線32供給到繼電器線圈 23，以及通過連接到電磁開關9的開關端子19的電線33供給到勵磁線圈16。控制器10根據繼電器線圈23被勵磁時的接通時間確定勵磁線圈16被勵磁的接通時間，以便在閉合主觸點之前閉合繼電器觸點。具體地，控制器10裝備有計時器，該計時器延遲電磁開關9的運轉的起動，直到馬達繼電器8的運轉起動之後，以便在繼電器線圈23 的勵磁和勵磁線圈16的勵磁之間形成滯後時間。這使得能夠控制流過電阻器7的電流的時間段，換句話說，能夠控制馬達3接通時通過第二供電路徑流到馬達3的電流。以下詳細說明發動機起動系統1的運轉。當需要起動發動機時，即當需要接通起動開關31時，勵磁電流通過控制器10供給到馬達繼電器8的繼電器線圈23，使得繼電器觸點閉合。這使得電流從電池6通過電阻器 7流到馬達3。因此，供給到馬達3的電流由電阻器7降低，使得馬達3以比額定速度低的速度旋轉。在由控制器10設定的滯後時間過去之後，控制器10勵磁電磁開關9的勵磁線圈 16以閉合主觸點，使得形成繞過電阻器7的第一供電路徑。因此，電池6的全電壓通過第一供電路徑施加到馬達3上。這使得高於起動馬達3時的電流供給到馬達3，使得馬達3以高速(即額定速度)旋轉。電磁開關9設計成使得在小齒輪4運動並撞擊環形齒輪5時的時間稍後閉合主觸點。因此，在馬達3以低速旋轉的同時，行星齒輪4與環形齒輪5嚙合。上述運轉使得當起動馬達3時出現的湧流降到最小，因此避免了電池6的端子上的電壓的瞬時較大下降，電壓的瞬時較大下降可導致安裝在車輛中的由電池6供電的比如指示器或音頻播放器之類的其它電氣裝置的停機。如上所述，在馬達3以低速旋轉的同時， 控制器10使小齒輪4與環形齒輪5嚙合，從而使得由小齒輪4與環形齒輪5的嚙合引起的機械衝擊的量值減小。這使得小齒輪4與環形齒輪5的磨損減少。本實施例的發動機起動系統1提供以下優勢。發動機起動系統1具有裝備有主觸點的第一供電路徑和裝備有繼電器觸點的第二供電路徑。第一供電路徑和第二供電路徑彼此並聯。第二供電路徑具有與繼電器觸點串聯布置的電阻器7。當在繼電器觸點閉合之後主觸點閉合一給定時間段時，電流不流過第二供電路徑，而通過第一供電路徑流到馬達3。因此，電池6的全電壓施加到馬達3上。換句話說，電流不流過繼電器觸點以在全電壓運行馬達3，因此，當馬達3的運轉從低速模式轉換到高速模式時，不會引起馬達繼電器8的繼電器觸點上的電壓下降。這確保發動機起動的穩定性。馬達繼電器8具有與電阻器7串聯的繼電器觸點，因此，使得當繼電器觸點閉合時流到馬達3的電流比流經第一供電路徑以將電池6的全電壓施加馬達3上的電流小。換句話說，通過電阻器7降低的電流流過第二供電路徑，因此，允許採用更小觸點電容的馬達繼電器8，這導致發動機起動系統1的總生產成本的降低。電阻器7安裝在馬達繼電器8的殼體內部。換句話說，電阻器7免於與殼體外部存在的易燃物體直接接觸地布置，因此，當電阻器7長時間持續通電使其發熱時，確保電阻器7運轉的穩定性。另外，馬達繼電器8的殼體避免溼氣附著到電阻器7上，由此使得電阻器7的耐用
性改善。電阻器7可布置在馬達繼電器8的殼體(例如，樹脂蓋)內部的空間內，因此消除了對使用大尺寸馬達繼電器8的需要，而不會影響馬達繼電器8在車輛上的可安裝性。發動機起動系統1的上述結構允許採用原本的典型電磁開關，比如在本申請的介紹部分討論的日本專利公開文獻中公開的電磁開關，因此在不需要大幅改變發動機起動機電路的情況下提供發動機起動系統1。圖2示出根據第二實施例的發動機起動系統1。與第一實施例採用的相同參考數字指代相同部件，相同部件的詳細說明在此省略。控制器10嵌入電磁開關9內。具體地，控制器10布置在電磁開關9的殼體的內腔中。殼體可由樹脂製成。控制器10電氣地連接到吸引線圈16a和保持線圈16b的連接點以及開關端子19。控制器10還通過供電線路35連接到電池6，外部繼電器34布置在供電線路35中。當接通起動開關31時，通過來自電池6的電力勵磁外部繼電器34的線圈，使其觸點閉合。外部繼電器34和馬達繼電器8的開關端子25通過電線36連接。具體地，電線36 從供電線路35(8卩，-電位側)的一部分延伸到繼電器線圈23以勵磁繼電器線圈23，供電線路35跨過外部繼電器34遠離電池6。以下詳細說明第二實施例的發動機起動系統1的運轉。當需要起動發動機時，接通起動開關31，外部繼電器34閉合以將電力從電池6供給到馬達繼電器8的繼電器線圈23。然後閉合馬達繼電器8，使得電力從電池6通過電阻器7供給到馬達3。由電阻器7降低的電流流到馬達3，由此導致馬達3以比額定速度低的速度旋轉。在由控制器10設定的滯後時間過去之後，勵磁電磁開關9的勵磁線圈16以閉合主觸點，以便形成繞過電阻器7的第一供電路徑。因此，電池6的全電壓通過第一供電路徑施加到馬達3上。因此，高於起動馬達3時的電流的電流供給到馬達3，使得馬達3以高速 (即額定速度)旋轉。
與第一實施例相同，上述運轉使得當起動馬達3時通常出現的湧流降到最小，因此避免了電池6的端子上的電壓的瞬時較大下降，電壓的瞬時較大下降可導致安裝在車輛中的由電池6供電的比如指示器或音頻播放器之類的其它電氣裝置的停機。在馬達3以低速旋轉的同時，控制器10使小齒輪4與環形齒輪5嚙合，從而使得由小齒輪4與環形齒輪 5的嚙合引起的機械衝擊的量值的減小。這使得小齒輪4與環形齒輪5的磨損減少。電磁開關9具有布置於其中的控制器10，因此消除了對用於控制器10的獨立殼體的需要，並導致發動機起動系統1的總生產成本的降低。在殼體內部實現控制器10與勵磁線圈16之間的電連接。殼體確保電磁開關9的流體密封。這提高了控制器10在運轉中的可靠度和耐用性。圖3示出根據第三實施例的發動機起動系統1。與第一實施例採用的相同參考數字指代相同部件，相同部件的詳細說明在此省略。如從附圖能夠看出，電磁開關9有由兩個分離的電磁線圈組成。具體地，電磁開關9包括小齒輪運動電磁線圈37和主觸點打開/閉合電磁線圈 38。小齒輪運動電磁線圈37工作以使起動機2的小齒輪4運動到環形齒輪5。主觸點打開 /閉合電磁線圈38工作以斷開或閉合主觸點。由控制器10彼此獨立地控制小齒輪運動電磁線圈37和主觸點打開/閉合電磁線圈38的操作。小齒輪運動電磁線圈37和主觸點打開/閉合電磁線圈38沿其軸向互相對準，並布置在電磁開關的殼體內部。小齒輪運動電磁線圈37裝備有第一線圈40和柱塞41。第一線圈40通過第一開關端子39電連接到控制器10。當勵磁第一線圈40時，第一線圈40產生磁引力以使柱塞 41在第一線圈40內沿柱塞41的軸向運動。柱塞41的運動使得小齒輪4與離合器15 —起向發動機(即，環形齒輪幻前進。主觸點打開/閉合電磁線圈38裝備有第二線圈43和活動鐵芯44。第二線圈43 通過第二開關端子42電連接到控制器10。當勵磁第二線圈43時，第二線圈43產生磁引力以使活動鐵芯44在第二線圈43中沿活動鐵芯44的軸向運動，從而閉合主觸點。當接通起動開關31時，與第一實施例相同，控制器10由來自電池6的電力觸發， 然後供給電流以勵磁馬達繼電器8的繼電器線圈23。控制器10還將電流供給到小齒輪運動電磁線圈38的第一線圈40和主觸點打開/閉合電磁線圈38的第二線圈43。控制器10 在繼電器線圈23的勵磁與第二線圈43的勵磁之間產生滯後時間。換句話說，控制器10使繼電器觸點閉合，然後使主觸點閉合，即，使勵磁第二線圈43的時間延遲到勵磁繼電器線圈23的時間之後。控制器10還可延遲勵磁第二線圈43的時間，直到勵磁第一線圈40之後，使得在小齒輪4運動並與環形齒輪5嚙合之後閉合主觸點。具體地，控制器10可同步地勵磁第一線圈40和繼電器線圈23，並延遲第二線圈43的勵磁，直到在第一線圈40勵磁之後。這使得在馬達3以低速運行的同時，換句話說，在主觸點閉合之前，小齒輪4運動並撞擊環形齒輪5，從而確保在馬達3的低速轉動期間實現小齒輪4與環形齒輪5的嚙合時的穩定性。這使得由小齒輪4與環形齒輪5的嚙合引起的機械衝擊的量值的減小，並且小齒輪4與環形齒輪5的磨損減少。如上所述，本實施例的發動機起動系統1設計成彼此獨立地控制小齒輪運動電磁線圈37和主觸點打開/閉合電磁線圈38的運轉，由此可逆向在主觸點閉合之後使小齒輪4 開始運動，即，延遲第一線圈40的勵磁，直到勵磁第二線圈43之後。該運轉對於機動車輛的自動發動機停止/重起系統(也稱作怠速停止系統)是有用的。具體地，當在發動機完全停止之前發出發動機重起請求時，控制器10閉合主觸點以在高速運行馬達3，然後使小齒輪4與環形齒輪5嚙合，從而快速重起發動機，而不需等待發動機的完全停止。儘管已根據優選實施例對本發明進行了公開以便更好地理解本發明，但可以理解，在不脫離本發明的原理的情況下，本發明能夠以各種方式體現。因此，本發明應該理解為包括所示實施例的所有可能的實施例和改進，在不脫離如所附權利要求限定的本發明的原理的情況下，能夠實現上述所有可能的實施例和改進。電阻器7布置在與第一外部端子沈和固定觸點27電連接的馬達繼電器8的殼體內部，但可連接在第二外部端子觀與固定觸點四之間。電阻器7還可布置在馬達繼電器8的殼體外部。可選擇地，第三實施例中的小齒輪運動電磁線圈37和主觸點打開/閉合電磁線圈 38可分別布置在獨立殼體內。比如，這允許僅更換主觸點打開/閉合電磁線圈38，而不需要打開小齒輪運動電磁線圈37的殼體，由此使得發動機起動系統1的運行成本降低。小齒輪運動電磁線圈37可由典型電磁開關的大部分部件組成，而主觸點打開/閉合電磁線圈38 可由通用目的的電磁繼電器實現，由此使得發動機起動系統1的總生產成本降低。
權利要求
1.一種發動機起動裝置，包括電動馬達，所述電動馬達由電池供給電能，以產生用於起動發動機的轉矩；第一供電路徑，所述第一供電路徑從所述電池延伸到所述電動馬達；第二供電路徑，所述第二供電路徑與所述第一供電路徑並聯地從所述電池延伸到所述電動馬達；起動機電磁開關，所述起動機電磁開關具有布置在所述第一供電路徑中的主觸點，當所述主觸點閉合時，電流在所述電池的全電壓下通過所述第一供電路徑供給到所述電動馬達；電阻器，所述電阻器布置在所述第二供電路徑中；馬達繼電器，所述馬達繼電器具有與所述電阻器串聯布置在所述第二供電路徑中的繼電器觸點；以及控制器，當需要通過所述電動馬達起動所述發動機時所述控制器控制所述起動機電磁開關和所述馬達繼電器的運轉，所述控制器延遲所述起動機電磁開關被勵磁以閉合所述主觸點從而在所述全電壓下將電流供給到所述電動馬達的時間，直到在所述馬達繼電器被勵磁以閉合所述繼電器觸點從而將電流經所述電阻器供給到所述電動馬達之後已經過給定的時間延遲。
2.如權利要求1所述的發動機起動裝置，其中，所述馬達繼電器通過第一外部端子和第二外部端子與所述第二供電路徑連接，所述繼電器觸點包括第一固定觸點、第二固定觸點和活動觸點，所述第一固定觸點電氣地連接到所述第一外部端子，所述第二固定觸點電氣地連接到所述第二外部端子，所述活動觸點工作以電氣地斷開和閉合所述第一固定觸點與所述第二固定觸點，並且，所述電阻器布置在所述馬達繼電器內部、電連接在所述第一外部端子與所述第一固定觸點之間或所述第二外部端子與所述第二固定觸點之間。
3.如權利要求1所述的發動機起動裝置，其中，所述起動機電磁開關裝備有勵磁線圈和柱塞，當被勵磁時，所述勵磁線圈產生磁引力，所述磁引力使所述柱塞沿所述勵磁線圈的軸向在所述勵磁線圈內運動，以使連接到所述電動馬達的小齒輪與聯接到所述發動機的環形齒輪嚙合並閉合所述主觸點。
4.如權利要求1所述的發動機起動裝置，其中，所述起動機電磁開關包括小齒輪運動電磁線圈和主觸點打開/閉合電磁線圈，當被勵磁時，所述小齒輪運動電磁線圈產生磁引力，以使連接到所述電動馬達的小齒輪向聯接到所述發動機的環形齒輪運動，當被勵磁時， 所述主觸點打開/閉合電磁線圈產生磁引力以閉合所述主觸點；並且，所述控制器工作以彼此獨立地控制所述小齒輪運動電磁線圈和所述主觸點打開/閉合電磁線圈的運轉。
5.如權利要求4所述的發動機起動裝置，其中，所述小齒輪運動電磁線圈和所述主觸點打開/閉合電磁線圈沿其軸向互相對準，並布置在殼體內部。
6.如權利要求4所述的發動機起動裝置，其中，所述小齒輪運動電磁線圈和所述主觸點打開/閉合電磁線圈中的每一個布置在一個殼體中。
7.如權利要求1所述的發動機起動裝置，其中，所述控制器布置在所述起動機電磁開關外部。
8.如權利要求1所述的發動機起動裝置，其中，所述控制器布置在所述起動機電磁開關內部。
全文摘要
一種具有高速和低速馬達運轉模式的發動機起動系統。一種發動機起動裝置，包括從電池延伸到電動馬達以起動發動機的第一供電路徑和第二供電路徑。電磁開關具有布置在第一供電路徑中的主觸點。電阻器布置在第二供電路徑中。馬達繼電器具有與電阻器串聯布置的繼電器觸點。控制器延遲閉合主觸點以將電池的全電壓施加到馬達上的時間直到在閉合繼電器觸點以將電流通過電阻器供給到電動馬達之後已經過給定時間延遲。具體地，當需要向馬達施加全電壓從而以額定速度運行馬達時，電流不經過繼電器觸點，由此導致沒有壓降，確保起動發動機的穩定性。
文檔編號F02N11/00GK102192068SQ201110060719
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月9日 優先權日2010年3月10日
發明者鈴木佳明 申請人:株式會社電裝