[发明专利]具有多个起动器和智能继电器的系统

说明书

本发明教导了一种用于起动发动机的系统，其中，至少两个起动器组件用于起动发动机的环形齿轮。至少一个起动器组件有“智能继电器”，该“智能继电器”设置有自动重试功能，该自动重试功能检测抵靠情况，并通过使得螺旋管断电然后再通电而纠正它。有利地是，多个起动器组件能够彼此电连通，从而能够纠正起动器组件中的咔嗒‑无起动事件。

相关申请的优先权和交叉引用

本申请要求美国专利申请No.15/380427的优先权，其标题为SYSTEM WITHMULTIPLE STARTERS AND SMART RELAY，申请日为2016年12月15日。

技术领域

本申请涉及起动器电机组件领域，更特别是涉及包括两个或更多起动器电机的起动器电机组件。

背景技术

起动器电机组件用于起动车辆发动机，例如在重型车辆中的发动机。传统的起动器电机组件包括电动机、螺线管和驱动机构。

当用户闭合车辆上的点火开关和使得螺线管通电时，起动器电机开始操作。螺线管的通电使螺线管轴(本文中也称为“柱塞”)沿轴向方向运动。螺线管柱塞的运动使得电触点闭合，从而向电动机提供全功率。螺线管柱塞的运动还使得驱动机构的小齿轮运动而与发动机飞轮齿轮啮合。电动机向小齿轮传递扭矩。小齿轮再使得飞轮旋转，从而起动车辆发动机。

一旦车辆发动机起动，车辆操作者断开点火开关，使得螺线管组件断电。由于这样断电，使得柱塞运动的磁场就减小，并由复位弹簧克服，从而使得柱塞返回它的初始位置。当柱塞运动至它的初始位置时，小齿轮被拉动而离开环形齿轮，且车辆发动机在没有起动器电机的情况下操作。

本领域普通技术人员已知，传统的起动器系统已经容易产生在本领域中称为“咔嗒-无起动”的问题故障模式。咔嗒-无起动是指起动器组件小齿轮的轴向面被驱动而与发动机环形齿轮的交接轴向表面相抵，而不是环形齿轮和小齿轮的齿啮合。这种情况涉及在操作者驱动开关时起动器螺线管组件的通电，这导致小齿轮-环形齿轮抵靠(通常导致可听见的“咔嗒”声)，从而阻挡电磁开关接触板的运动，因此防止开关闭合。在小齿轮和环形齿轮之间的抵靠状态中，延长向螺线管组件施加电力能够防止齿轮啮合。

为了解决咔嗒-无起动的问题，一些起动器电机包括称为“软起动”的特征。软起动装置通常能够在小齿轮啮合环形齿轮之前向电动机提供一些有限的电力。因此，电动机和小齿轮提供“软起动”扭矩，该“软起动”扭矩帮助小齿轮消除与环形齿轮的任何抵靠，从而促使小齿轮的齿与环形齿轮的齿完全啮合。不过，刚刚提到的这种“软起动”特征有时不足以克服咔嗒-无起动事件。

本发明的类型的双重和三重起动器应用类型主题的一个历史挑战是所有起动器的可靠啮合(几乎是同时)。双重和三重起动器系统通常设置于大型重型设备中。例如，发动机大至150升的大型无人发电机通常具有三个起动器组件来起动发动机。这种发电机的起动操作能够完全自动化，在电故障开始时自动触发。在这些情况下，咔嗒-无起动事件能够导致起动器自动起动30或60秒，或任何编程的时间间隔，在此期间，非常高的电流通过线圈，这能够最终烧坏线圈和使得起动器组件失效。在其它大型工业设备中也可能出现类似问题，例如推土机、大型卡车和其它重型设备。

希望实现一种有成本效益的装置，用于保证在使用两个或更多起动器的系统中的所有起动器(该起动器起动单个发动机)都可靠地同时啮合。

发明内容

本发明教导了一种用于起动发动机的系统，其中，采用至少两个起动器组件来起动发动机的环形齿轮。至少一个起动器组件有“智能继电器”，该“智能继电器”设置成具有自动重试功能，该自动重试功能将检测抵靠情况，并通过使得螺线管断电然后再接通而纠正它。优选是，多个起动器组件能够彼此电连通，从而能够纠正在一个或多个起动器组件中的咔嗒-无起动事件。