[发明专利]轴上无刷起动器组件

说明书

一种起动器组件，包括连接到可沿第一轴线滑动的小齿轮的部分行星齿轮组。该起动器还包括容纳无刷电动机并具有第一轴承的电动机壳体。电动机包括多相定子和转子组件，其相对于第一轴同心地布置在壳体内。转子组件具有转子以及转子位置和速度传感器目标，该转子具有由第一轴承支撑的轴并且连接到与齿轮组啮合的太阳齿轮。起动器还包括电动机端盖，用于与电动机壳体配合并封闭电动机壳体，并具有支撑轴的第二轴承。该起动器还包括具有电源连接器的电子设备盖，该电源连接器用于与端盖配合并容纳电子换向器组件。换向器组件包括电力电子器件和布置在端盖和电力电子器件之间的控制处理器电子器件。

引言

本发明涉及用于内燃发动机的轴上无刷电起动器组件。

通常的内燃发动机经常使用电起动器来转动发动机的曲轴直至起动事件发生以启动发动机的燃烧起动。通常的起动器包括小齿轮，其由电动机驱动，并且被推出以与附接到发动机的曲轴飞轮或柔性板的齿圈接合，从而起动发动机。

在一些车辆应用中，采用了停止-起动系统，其中当不需要车辆推进时发动机自动停止或关闭以节省燃料，并且当再次请求驱动扭矩时，由这种起动器自动重新起动发动机。这种停止-起动系统可以用在具有单个动力装置的车辆中，或者用在包括用于为车辆提供动力的内燃发动机和电动机/发电机这两者的混合动力的车辆应用中。

电起动器可以是具有接触电刷的电动机，以在定子部分上的固定电线和转子部分的运动零件之间传导电流。物理接触可能会随时间而产生磨损。另外，有刷电动机在其可用速度范围内的上限附近提供的扭矩基本为零。

发明内容

一种电起动器组件包括部分行星齿轮组，其可操作地连接到配置为沿第一轴滑动的起动器小齿轮。起动器组件还包括具有第一轴承并配置为容纳无刷电动机的电动机壳体。无刷电动机包括多相定子组件，其布置在电动机壳体内相对于第一轴同心，以及转子组件，其布置为在定子组件内部旋转。转子组件包括转子，其具有布置在第一轴上的轴，其由第一轴承支撑并且直接连接到配置为接合部分行星齿轮组的太阳齿轮，以及转子位置和速度传感器目标。起动器组件还包括电动机端盖，其配置为与电动机壳体配合并封闭电动机壳体，并且具有第二轴承，其配置为支撑轴以相对于第一轴旋转。起动器组件还包括电子设备盖，其具有电源连接器，用于接收来自外部电源和能量存储系统的电能，并配置为与电动机端盖配合并容纳电子换向器组件。电子换向器组件包括电力电子组件，以及布置在电动机端盖和电力电子组件之间的控制处理器电子组件。

电起动器组件还可以包括齿轮组壳体，其配置为容纳部分行星齿轮组并且例如经由合适的紧固件固定到电动机壳体。

部分行星齿轮组可包括固定到齿轮组壳体的内齿圈和与内齿圈啮合的多个小齿轮。

电起动器组件可另外包括螺线管组件，其具有布置在平行于第一轴的第二轴上的小齿轮移位螺线管。小齿轮移位螺线管可以例如经由合适的紧固件固定到齿轮组壳体上。小齿轮移位螺线管还可以配置为经由杠杆装置使起动器小齿轮沿第一轴位移或滑动，以与连接到发动机的曲轴的外齿圈啮合以起动发动机。

部分行星齿轮组和起动器小齿轮是第一子组件的一部分；螺线管组件可以是第二子组件的一部分；电动机壳体、电动机和电动机端盖可以是第三子组件的一部分；并且电子设备盖和电子换向器组件可以是第四子组件的一部分。在这样的实施例中，第一子组件可以配置为与第二子组件预组装，第三子组件可以配置为与预组装的第一和第二子组件组装，并且第四子组件可以配置为与预组装的第一、第二和第三子组件组装。

转子位置和速度传感器目标可以配置为固定到转子轴的径向磁化的磁体。

控制处理器电子组件可包括处理器电路板以及转子位置和速度传感器，其配置为与转子位置和速度传感器目标协作。

电力电子组件可包括电源电路板、电流波纹滤波器和散热器，散热器配置成从电源电路板吸收热能。

电力电子组件可另外包括布置在电源电路板和散热器之间的导热电绝缘体。