[发明专利]具有控制继电器开关的起动机系统

说明书

一种起动机系统，包括马达，具有螺线管开关的螺线管组件，由马达旋转并且可移动进入接合位置的小齿轮，在所述接合位置引擎可以被盘车并且螺线管开关被闭合以从电源向马达供电，以及被控制器调节的继电器开关并且闭合以向螺线管组件提供电力以致动螺线管开关。如果控制器监视的感测的马达供电电压在向螺线管组件施加电力之后的预定时段内降低到低于预定的阈值电平，则控制器在起动操作期间重复断开和闭合继电器开关，由此在起动操作期间自动重复施加给螺线管组件的电力，并且阻止对螺线管组件长时间施加电力。还公开了相关的方法。

相关申请的交叉引用和优先权

本申请要求于2014年12月4日提交的、发明名称为“STARTER SYSTEM HAVINGCONTROLLING RELAY SWITCH”的美国临时专利申请序列号No.62/087,707的优先权。

技术领域

本公开涉及起动机系统以及用于其中的磁性继电器开关，并且特别涉及用于开关以及用于这种系统的控制器。

背景技术

图1示出了多年来广泛用于汽车应用的一种类型的示例性起动机系统。用于某些轻负荷小客车应用的起动机系统在近些年来已经发展到以下程度，在某些情况下，这种传统的起动机系统(仅由操纵者启动的)已经被具有停止-起动和/或改变主意的能力的起动机系统取代，其可操作地接合临时停止的引擎，通过使用控制机，基于车辆和引擎条件以及感测到的操纵者输入自动重起动，而不需要操纵者单独开始起动机操作。但是，对于某些轻负荷应用和许多重负荷应用(例如重型卡车、公共汽车和牵引车)传统起动机系统当前仍然广泛使用。应当理解，因此，这里的“传统上”意味着起动机系统操作由操纵者开始的起动机系统，而不仅仅是现有技术中的起动机系统。

图1中所示的现有的传统起动机系统20包括起动机组件22、操纵者致动的起动机开关24、电池26、以及固定到飞轮和引擎曲柄轴30的引擎环形齿轮28。曲柄轴30和环形齿轮28能够围绕旋转轴32旋转。电池26可以是所示出的单个电池，或者电池26可以是串联的多个电池。轻负荷应用典型地采用单个12V电池26。一对串联连接的12V电池形成在重负荷应用(包括大型卡车、公共汽车和牵引车)中普遍使用的24V电池26。起动机系统20的部件的尺寸可以适于其电池26的电压输出。起动机系统20通常负极接地，如图所示，其中电池26的负极端子84总是被连接到地90。

起动机组件22具有典型地由导电材料(例如钢)制成的马达外壳/框架结构34，并且容纳起动机马达36。起动机马达36包括起动机绕组和线圈38，当被通电时，其可驱动地旋转转子(未示出)和马达36的输出轴40。马达36可以通过马达外壳/框架结构34被连接到地90，其被固定到接地的引擎并且与之电接触。可替换的，马达36可以单独接地。输出轴40被耦接到轴环42，并且在一些实施例中，耦接到如图所示的超越离合器44。轴环42和超越离合器(如果存在的话)可操作地耦接到小齿轮46，其能够围绕小齿轮46和马达输出轴40的公共的旋转轴48旋转。超越离合器44的设置允许小齿轮46按照比马达输出轴40更快的角速度围绕轴48旋转，从而防止在引擎起动时如果小齿轮仍然与环形齿轮28接合的情况下使起动机马达36被小齿轮46驱动。

起动机组件22还包括螺线管组件50。螺线管组件50包括可轴向移动的螺线管活塞52和对活塞52施加偏置力使其如图1所示向左进入活塞伸出位置的压缩弹簧53。螺线管活塞52的一端54链接到变速杆58的第一端56。变速杆58的相对的第二端60链接到轴环42。变速杆58在变速杆第一端56和第二端60之间的位置处枢轴连接到起动器组件框架结构34。如下面所讨论的，螺线管组件50的通电使得螺线管活塞52朝着活塞收缩位置向右移动，这使得变速杆58围绕其枢轴点进行枢轴运动，从而小齿轮46从其脱离接合位置朝着其接合位置向左移动。小齿轮46与环形齿轮28处于啮合接合，并且仅在小齿轮的接合位置处可能进行起动机组件22的引擎盘车。