[发明专利]停止-启动自同步启动器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种停止-启动自同步启动器系统，用于启动机动车的发动机。

背景技术

在机动车中，车辆的发动机(譬如内燃机)通常经由启动器旋转，以使得发动机开始为其本身提供动力。典型的启动器包括由电机驱动的小齿轮(pinion gear)，该小齿轮被推出用于接合环齿轮，该环齿轮被连接到发动机的飞轮或挠性板，以便于启动发动机。

在一些车辆应用中采用停止-启动系统，其中在车辆不需要推进力时，发动机自动停止或关闭，以节省燃料，且然后在再次需要车辆驱动时，通过启动器自动重新启动。这样的停止-启动系统可以被用于具有单个动力装置的传统车辆，或用在包括内燃机和电动机/发电机两者为车辆提供动力的混合动力车辆应用中。

发明内容

本文公开了一种用于具有停止-启动能力的发动机的启动器系统。该启动器系统包括第一齿轮，其连接到发动机使得第一齿轮以发动机的速度旋转。启动器系统还包括相对于发动机布置的启动器。该启动器包括第二齿轮，布置为选择性地与第一齿轮啮合并将扭矩施加到第一齿轮，以启动发动机，以启动发动机，使得该第二齿轮能够以该发动机的速度旋转。该启动器还包括同步器，其布置为在第一齿轮和第二齿轮接合之前将第二齿轮的速度与发动机的速度基本匹配，使得第二齿轮能够与第一齿轮啮合并将扭矩施加到第一齿轮，以由此启动发动机。

第一齿轮还可以包括第一摩擦表面，而同步器包括第二摩擦表面，该第二摩擦表面被构造为能被驱动成与第一摩擦表面接触。在第一和第二摩擦表面之间的这样的接触的意图是让第一齿轮的速度与发动机的速度基本匹配。

第一摩擦表面和第二摩擦表面的每一个可以配置为是基本互补的锥形表面。第二摩擦表面可以由塑料材料形成。

启动器还可包括超越离合器，该超越离合器操作性地连接到第二齿轮，被布置为朝向第一齿轮移位。这样的超越离合器可被构造为在第一齿轮比第二齿轮转得慢时将启动器扭矩传递到第二齿轮，而在第一齿轮比第二齿轮转得快时自由转动。

启动器还可以包括布置在同步器和超越离合器之间的弹簧，以由此迫使同步器离开超越离合器并朝向第一齿轮运动。

此外，启动器还可以包括固定地连接到第二齿轮和超越离合器的轴。该同步器可被布置在该轴上第二齿轮和超越离合器之间。轴和同步器中的每一个可包括互补的花键，使得当第二齿轮与第一齿轮啮合时，同步器沿着轴滑动并且压缩弹簧。

此外，启动器还可以包括螺线管，该螺线管被配置为朝向第一齿轮移位超越离合器，以由此在弹簧作用下迫使同步器朝向摩擦表面方向运动。

具有这样的启动器系统的发动机可以被布置在具有电动机/发电机的油电混合动力车中。在该情况下，发动机被配置为经由启动器选择性地在电动机/发电机运行时关闭，并被重新启动以为车辆提供动力。所公开的启动器被配置为通过12伏电系统操作。

本发明的上述特征和优点和其他特征和优点在参考附图阅读下文对执行本发明的最佳方式的详细描述之后是非常清楚的。

附图说明

图1是包括用于发动机的停止-启动同步启动器系统的机动车动力系统的示意性图示；

图2是图1所示的停止-启动同步启动器系统的部分截面视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1是用于油电混合动力车(hybrid electric vehicle)的动力系统的启动系统5的示例性实施例的示意性视图。启动器系统5包括发动机10。尽管启动器系统5被示出为用于油电混合动力车的动力传动系(powertrain)，但是该系统可以用于任何具有发动机10的车辆动力传动系。

发动机10包括飞轮(或挠性板)12，其连接到发动机的曲轴(未示出)，并且由此以与发动机相同的速度旋转。飞轮12通常经由诸如螺栓或螺钉(未示出)这样的紧固件连接到曲轴。第一齿轮，其为具有特定齿轮齿形和齿距的环齿轮14，其被布置在飞轮12的外周上。如本领域技术人员所理解的，环齿轮14通常具有设计为有助于实现发动机10的有效启动的外径。