[发明专利]用于内燃机的起动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分所述的用于内燃机的起动机。

背景技术

在博世汽车工程手册第25版第986页描述了一种这种类型的被实施为推动式螺旋齿轮起动机(Schub-Schubtrieb-Starter)的起动机，所述起动机通过一种所谓的起动继电器被通电。所述继电器承担如下功能：使起动电机的小齿轮接合也就是说啮合到内燃机的齿圈中，和接通起动电机的主电流。在小齿轮啮合到齿圈中时，在此需区别两个可能的过程：在大约20％-30％的接通中，小齿轮的齿进入齿圈的齿槽，而在大约70％-80％的接通中，在啮合时小齿轮的齿碰到齿轮圈的齿上并且所述啮合需通过啮合弹簧进行辅助。这种已知的起动机结构类型虽然只需要一个唯一的继电器，并且由此可以低成本地进行制造，另一方面，对于在将电机线圈与电源相连接的开关触点上的高的电机电流的接通过程，产生了非常恶劣的工作条件。特别是在电池部分放电的情况下并且在啮合部件的机械磨损增加的情况下，在接通起动机主电流时的动力可能减小至在接通过程中产生的电弧会将触点焊接的程度。另一方面，在小齿轮直接啮合到电机齿圈中时，依据起动机的结构类型，在齿-齿槽起始位置上，接通过程的动力和由此决定的触点磨损可能很大。

为了改善接通过程，特别是在高功率起动机中，由上述的文献出处还可知，在所谓的滑动齿轮式起动机中，以两阶段接通电机电流，其中，在第一阶段中，所述起动机的小齿轮朝向电机的齿圈运动，并且同时给起动电机的电枢通以减小的电流，从而在啮合时使所述电枢旋转并且使小齿轮通过所述电枢旋转，并由此使啮合过程变得容易。在此，啮合机构具有止动爪，所述止动爪在小齿轮的啮合过程结束时才闭合继电器的另一个开关触点并且通过该开关触点闭合电机的主电路。由此，所述啮合过程和电机主电流的接通过程在两个分开的工作过程中进行，但是所述起动继电器的结构在机械和电方面是复杂的且易受干扰的。

发明内容

依据本发明的具有独立权利要求所述特征的起动机具有如下优点：将使小齿轮啮合和接通电机电流这两个工作过程通过使用分开的用于这两个工作过程的部件，特别是通过使用分开的继电器而完全隔离，其中，可以使继电器的结构形式最优地与相应工作步骤相适应。但是对于全部或个别开关部件，也可以为了接通较大的电流而使用适合的半导体元件，优选是晶体管或GTO(门极可关断)晶闸管。由此，特别是，可以将用于高电机主电流的接通功能在内燃机起动时完全与啮合过程分开并且由此避免啮合动力反作用于继电器的接触系统。在这种情况下，触点闭合速度与啮合情况无关。

特别有利的是，起动电机主电路中的接通继电器通过所述啮合继电器本身在啮合运动结束时或即将结束时被激活并且在此使起动电机直接与电源相连接。通过这种方式，以很小的附加消耗在啮合运动结束时产生小齿轮的啮合运动与起动机主电路电流的接通过程之间精确的共同作用。有利的是，为此为所述啮合继电器配备一个保持线圈和一个单独的吸引线圈，所述两个线圈共同操纵用于激活接通继电器的开关触点。所述保持线圈和吸引线圈优选地安装在同一个继电器铁心上并且在此可选择地同向或反向连接。在同向连接的情况下，以较少的匝数以及/或者较小的励磁电流实现必要的总磁通势，而在磁通势反向的情况下，可以将具有较小磁通势的线圈用于对接通过程起阻尼作用。在此，有利地对所述保持线圈和吸引线圈的匝数和励磁电流进行选择，使所述保持线圈以高的匝数以及足够的励磁电流引起啮合继电器的接通过程，而使吸引线圈具有明显更少的匝数，但却能通以显著更高的励磁电流，该励磁电流足以在啮合时使电枢略微转动。

通过以单阶段给起动机通电获得了一种特别简单且低成本的电路结构，其中将所述啮合继电器的吸引线圈作为串联电阻与起动电机的串联线圈串联并且所述啮合继电器的两个线圈共同接通一个工作触点，通过所述工作触点给接通继电器的线圈通电并且在啮合继电器的吸引运动结束时给起动电机供给满额的电机电流。这样的设置在一种已知的方式中需要啮合弹簧，在主电路电流突然接通前，所述啮合弹簧与陡螺纹相结合，特别是在小齿轮和齿圈的所谓齿碰齿位置中对啮合过程进行辅助。

通过起动电机的一种基本上已知的两阶段通电实现了一种特别柔和的啮合过程，其中在第一通电阶段中，用于起动机电枢的受限制的转动电流流过啮合继电器的常闭触点和吸引绕组。随后，在第二阶段中，在继电器衔铁的吸引运动结束时或即将结束时通过啮合继电器的工作触点给分开的接通继电器通电并且为起动电机输送满额的电机电流。在此，可以根据不同的要求最优地设计这两个分开的继电器。

附图说明