[发明专利]双同步的起动机马达

说明书

技术领域

本申请涉及起动机马达组件的领域，且更特别地涉及包括两个起动机马达的起动机马达组件。

背景技术

起动机马达组件用于启动车辆发动机，例如在重型车辆中的发动机。常规起动机马达组件大体上包括电动马达、螺线管和驱动机构。

当用户闭合车辆上的点火开关并对螺线管通电时，起动机马达被置于运行中。螺线管的通电在轴向方向上移动螺线管轴(在本文也被称为“柱塞”)。螺线管柱塞的运动闭合电触头，从而将满功率输送到电动马达。螺线管柱塞的运动还将驱动机构的小齿轮(pinion)移动成与发动机飞轮齿轮啮合。电动马达将扭矩输送到小齿轮。小齿轮又使飞轮旋转，从而发动车辆发动机。

一旦车辆发动机启动，车辆的操作员就断开点火开关，使螺线管组件去能。作为这个去能的结果，使柱塞移动的磁场减小并被回位弹簧克服，使柱塞返回到其原始位置。当柱塞移动到其原始位置时，小齿轮被拉离环形齿轮，且车辆发动机在摆脱起动机马达的情况下运行。

很多起动机马达包括便于小齿轮与车辆环形齿轮的啮合的特征。这样的特征的一个例子被称为“软启动”装置。软启动装置通常允许一些受限的功率在小齿轮啮合环形齿轮之前被提供到电动马达。作为结果，电动马达和小齿轮提供帮助小齿轮清除与环形齿轮的任何邻接的“软启动”扭矩，因而促进小齿轮齿与环形齿轮齿完全啮合。

软启动装置一般利用两个线圈，即，吸入(pull-in)线圈和保持(hold-in)线圈。当点火开关被接通时，吸入线圈和保持线圈都最初被通电，允许电流流经这两个线圈。通过这两个线圈的通电产生的电场促进螺线管组件的柱塞在轴向方向上移动，因而将小齿轮移动到与发动机飞轮的环形齿轮啮合。小齿轮由软启动装置的电动马达驱动，使得电动马达向小齿轮提供旋转扭矩。

软启动装置的电动马达与吸入线圈串联。因此，吸入线圈的电阻限制在小齿轮与环形齿轮啮合的过程期间流经电动马达的电流。因为只有受限的电流流经电动马达，由电动马达和相关的小齿轮提供的扭矩在小齿轮与环形齿轮啮合的过程期间也是受限的(相对于正常发动扭矩)。当小齿轮移动到与环形尺寸啮合时，它自由旋转。然而，一旦小齿轮与环形齿轮邻接，小齿轮的旋转速度就被限制，因为在小齿轮和环形齿轮之间的摩擦拽力防止小齿轮的快速加速。因此，小齿轮以相对慢的旋转速度(相对于正常发动速度)旋转成与环形齿轮完全啮合。小齿轮的这个相对慢的旋转速度允许小齿轮更容易与环形齿轮啮合。

当柱塞移动到其中柱塞接触圆盘啮合电触头时的点时，吸入线圈实际上被短路，且满功率被输送到电动马达。保持线圈然后将柱塞保持在适当的位置，以便在发动机发动期间维持小齿轮与环形齿轮的啮合。

具有软启动装置的起动机马达通常在启动车辆发动机方面非常有效。然而，软启动装置的一些小问题耦合与某些情况共存。问题可能存在的一种情况是当具有软启动装置的两个起动机马达用于发动单个发动机时的重载应用。在这种情况下，这两个起动机马达并联地电连接在车辆上的24V电池组两端。两个起动机马达的这个布置对于发动机的实际启动工作得相当好。然而，这两个起动机马达独立于彼此而运行，且并不总是在同一时间点提供满发动功率。这个时间差可能是0.25秒或更大。由于此，可能遭遇噪声，因为在第一起动机马达与环形齿轮完全啮合并发动发动机的同时，第二起动机马达仍然试图啮合环形齿轮。因此，提供供给优于现有的双起动机马达布置的减少的噪声的双起动机马达布置将是合乎需要的。如果这样的双起动机马达布置比起现有的双起动机马达布置能以仅有限的额外的成本实现，则也将是合乎需要的。

发明内容

根据本公开的一个实施例，一种起动机马达装置包括电池、第一起动机马达和第二起动机马达。第一起动机马达包括螺线管、电动马达、电池端子和接地端子。第一起动机马达的电池端子连接到电池的第一端子。第二起动机马达包括螺线管、电动马达、功率端子和接地端子。第二起动机马达的电池端子连接到第一起动机马达的接地端子。第二起动机马达的接地端子连接到电池的第二端子。

依照本公开的另一实施例，一种起动机马达装置包括全部串联连接的电池、第一起动机马达和第二起动机马达。第一起动机马达连接到电池并包括第一小齿轮。第二起动机马达连接到第一起动机马达并包括第二小齿轮。第一小齿轮和第二小齿轮配置成当电流流经第一起动机马达和第二起动机马达时啮合发动机环形齿轮。