[发明专利]抑制起停电机峰值起动电流的方法、继电器及起停电机

说明书

技术领域

本发明涉及汽车的起停电机，特别涉及抑制起停电机峰值起动电流的方法，本发明还涉及实现上述方法的继电器以及实施上述方法的起停电机。

背景技术

起停电机，也称启停电机，用于起动汽车的发动机。目前一般汽车使用的是起动电机（或称起动机），起停电机相比于一般起动电机，起停电机的寿命较长，功率较大。起停电机包括电机、电磁开关，电机的输出轴上连接有起动齿轮。汽车的点火开关接通后，汽车的蓄电池对电磁开关的线圈和电机分别供电，电磁开关的触点串接于电机的主回路上，用于控制电机的得、失电。当点火开关接通时，蓄电池的电源接入电磁开关的线圈，电磁开关的线圈得电后，一方面吸合电磁开关的触点使主回路接通，电机得电运转，另一方面电磁开关的吸合力推动起动齿轮与发动机的齿圈啮合，从而带动发动机旋转。发动机正常起动后，点火开关复位，电磁开关失电，电磁开关控制电机停止运转并使起动齿轮脱离齿圈。起停电机起动时，由蓄电池流经电机的主回路的电流为起停电机起动电流，简称起动电流，该起动电流的曲线图如图7所示。

现有一般汽车的起动电机功率仍较小，无法支持汽车发动机的快速起停。但是，如果增大起停电机的功率来支持快速起停，又将进一步增大起停电机起动时的瞬间起动电流，起动电流会有较大的瞬间峰值，致使起停电机的寿命缩短，同时还会影响汽车中的其它电子设备（如点火开关）；如果减少起停电机的起动次数来延长寿命，又将导致发动机经常处于怠速状态（如汽车遇到红绿灯时），从而浪费汽油资源，还增加了尾气排放和噪声，不利于环保节能。

发明内容

本发明第一个目的是提供抑制起停电机峰值起动电流的方法，在起停电机回路中点火时切入或切出限流电阻，以便实现在起停电机的起动瞬间抑制过大的起动电流，达到延长起停电机寿命的目的。

本发明的第二个目的是提供一种实现上述抑制峰值起动电流方法的继电器。

本发明的第三个目的是提供一种实施上述抑制起停电机峰值起动电流方法的起停电机，在起停电机回路中接入所述继电器，以在不影响起停电机正常工作的前提下抑制峰值起动电流。

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的通过以下技术方案实现：一种抑制起停电机峰值起动电流的方法，包括：（1）在包括蓄电池、点火开关、电磁开关的触点和起停电机的起停电机主回路上，增设一带有限流电阻的继电器，将限流电阻与继电器的两接线端子并联，然后接入到所述点火开关与电磁开关触点之间；

（2）蓄电池电源分别为继电器的线圈、电磁开关的线圈供电。

本发明的工作原理是在起停电机的点火开关接通时，利用限流电阻将起动电流的瞬间峰值抑制在设定值i值范围内，然后继电器复位，切出限流电阻，使起停电机主回路正常工作。所述设定值i值是起动电流的最高限定值，一般可采用不影响起停电机寿命的安全电流值，起停电机的功率不同，设定值i值可能会有所变化。

本发明可以做以下的改进：由于现有技术点火开关接通时，起停电机的起动电流从0首次升至i值是需要一定的时间的，这个时间称为升流时间t₃，所以本发明接入限流电阻和继电器后，可采用控制芯片来控制限流电阻马上切入或延时切入并按时切出起停电机主回路的方式，实现抑制i值以上起动电流的目的，有助于改善频繁起停的大电流冲击所导致的寿命缩短的问题：本发明可以在继电器的两接线端子处接入一控制芯片，该控制芯片具有延时及持续一段维持时间后接通、断开的功能，由控制芯片控制继电器的通、断、或持续时间，从而控制限流电阻的马上或延时切入和定时切出。

本发明还可以进一步做以下的改进：采用常闭式继电器，以便提高抑制峰值起动电流的可靠性，当采用常闭式继电器时，控制芯片通过以下方法控制继电器：

（1）控制芯片由得电开始，使控制芯片的控制端延时时间t_a后接通所述继电器的线圈回路，即使继电器延时断开，从而切入限流电阻；

（2）控制芯片由得电开始，使控制芯片的控制端经维持时间t_b后，断开所述继电器的线圈回路，即使继电器在得电维持时间t_b后恢复闭合接通状态，从而切出限流电阻。

为了精确控制限流电阻的切入和切出，本发明还可以就控制芯片的延时时间和维持时间做以下的改进：

当控制芯片设置延时时间t_a为0ms时，即为马上切入限流电阻；或者，

当t₁>t₂时，t_a≤t₁－t₂+t₃（A），