l的初始通电至小齿轮9与齿圈8成功地啮合时的时间间隔(或经过的时间)可以预先计数(通过利用计时回路31的计时功能)。所计数的时间间隔可以设定在计时回路31中。如图1中所示，计时回路31响应于起动器继电器2的接通信号而激活。在时间间隔tl期满时(见图2、图3)，模式转换器30中的马达致动器被通电。
[0035](优点)
[0036]在发动机从怠速停止重新起动时，自螺线管SLl初始通电时起至少直到小齿轮9与齿圈8成功地啮合为止起动器特性被设定成高扭矩低速特性，其中，小齿轮9的旋转速度设定为最低。如图3中所示，小齿轮9的旋转速度的增长率与起动器处于低扭矩高速特性时的小齿轮9的旋转速度的增长率相比被降低了。S卩，小齿轮9在啮合时的旋转速度与起动器处于低扭矩高速特性时的小齿轮9在啮合时的旋转速度相比被降低了。图3为沿着图2中示出的时间轴线(横坐标)的时间间隔O— T期间的波形图的放大视图。如上文所描述的，小齿轮9通过螺线管SLl的致动而被推动朝向齿圈8并且抵接齿圈8。当小齿轮9和齿圈8在小齿轮9旋转期间以啮合状态的方式匹配时，小齿轮9与齿圈8成功地啮合，小齿轮9在啮合时的旋转速度为小齿轮9在小齿轮9与齿圈成功啮合时的旋转速度。
[0037]在按照上文构造的第一实施方式的发动机起动装置中，小齿轮在啮合时减小的旋转速度可以增强接合的可靠性。因此无需增大用于将小齿轮9推动朝向齿圈8的驱动弹簧32(见图1)的载荷。因此，无需增大螺线管SLl的吸引力。这可以在不增大起动器的尺寸的情况下防止起动器的安装性能的下降。
[0038]此外，在小齿轮9与齿圈8已经成功地啮合之后，可变级减速器6切换成非延迟模式，并且发动机随后以低扭矩高速特性被起动。因此增大了起动转速。所增大的起动转速可以导致缩短发动机的起动时间。特别地，在车辆具有怠速停止系统或自动起停系统的情况下，可以缩短自起动器的初始致动(本实施方式中的螺线管SLl的初始通电)直至发动机重新起动为止的时间量，从而可以有助于提高车辆的驾驶员或其他乘客舒适度。
[0039]通过利用计时回路31来切换可变级减速器6的操作模式(在延迟模式与非延迟模式之间进行切换)，可以容易地且适当地控制何时将可变级减速器6的操作模式从高扭矩低速特性切换成低扭矩高速特性。
[0040]此外，本实施方式的起动器I利用带刷DC马达，从而与利用交流(AC)马达一一其中利用逆变器来控制大的电流一一时相比，允许发动机起动装置以更低的成本实施。
[0041]现在将参照附图对本发明的其他实施方式进行解释，具有与第一实施方式的功能相同功能的元件指定为相同的标号并且为了简单起见不再进行描述。
[0042](第二实施方式)
[0043]第一实施方式的起动器I包括用于将起动器特性在两个不同的特性、即，低扭矩高速特性与高扭矩低速特性之间进行切换的可变级减速器6。替代性地，在第二实施方式中，多个这种可变级减速器6可以以彼此串联的方式结合，其中，各个可变级减速器6的操作模式可以通过模式转换器30各自进行切换。这允许起动器特性在至少三个不同特性之间进行切换，即，起动器特性可以以至少三级进行切换。
[0044]通过这种构型，起动器在啮合时的输出特性可以设定为下述输出特性，所述输出特性在扭矩方面比最高扭矩特性低但在扭矩方面比发动机起动时的输出特性高。
[0045]如在第一实施方式中，在那样的高扭矩低速特性时，可以降低小齿轮在嗤合时的旋转速度，从而增强接合的可靠性。然而，马达5的太高的起动扭矩会增大小齿轮与齿圈之间的齿轮端面的磨损，从而导致用于保持接合的可靠性的耐久性的降低。为了避免出现马达5的起动扭矩在啮合时太高的情况，在第二实施方式中，起动器的输出特性可以不设定为最高扭矩特性，而设定为在扭矩方面比最高扭矩特性低的输出特性，即，设定成适合的扭矩特性，直到小齿轮9与齿圈8成功啮合为止。这允许通过降低小齿轮在啮合时的旋转速度而提高接合的可靠性，同时使齿轮端面的磨损增加最小化以保持耐久性。
[0046](改型)
[0047]在第一实施方式中，计时回路31用于将可变级减速器6的操作模式在延迟模式与非延迟模式之间进行切换。代替利用计时回路31的，ECU4可以用来提供与计时回路31的功能相同的功能。在第一实施方式中，计时回路31构造成对自螺线管SLl的初始通电直到起动器特性从高扭矩低速特性切换成低扭矩高速特性为止经过的时间tl进行计数，其中，计时回路31响应于起动器继电器2的接通信号而开始计时。替代性地，计时回路31可以构造成对自螺线管SL2初始通电时起直到起动器特性从高扭矩低速特性切换成低扭矩高速特性为止经过的时间进行计数，其中，计时回路31可以响应于起动器继电器3的接通信号而开始计时。即，在螺线管SL2初始通电之后的时间t2(参见图2、图3)，可以对模式转换器30的马达致动器进行通电。
[0048]在第一实施方式中，起动器特性切换机构构造成将起动器特性从高扭矩低速特性切换成低扭矩高速特性。在第二实施方式中，起动器特性切换机构构造成将起动器特性在高扭矩低速特性与低扭矩高速特性之间以至少三级进行切换。替代性地，起动器特性切换机构可以构造成不像第一实施方式和第二实施方式中那样以逐渐可变的方式对起动器特性进行切换，而以连续可变的方式进行切换。
[0049]第一实施方式的电磁螺旋管装置10为串列螺线管装置(tandem-solenoiddevice)，该串联螺旋管装置包括用于将小齿轮推动朝向齿圈8的螺线管SLl和用于断开和闭合主接触件的螺线管SL2。替代性地，代替利用该串联螺线管装置10，可以使用常规的电磁开关，该电磁开关构造成利用单个螺线管，该单个落线管不仅用于将小齿轮9推动朝向齿圈8而且也用于断开和闭合主接触件。
【主权项】
1.一种用于起动发动机的装置，所述装置包括: 惯性接合式起动器(1)，所述惯性接合式起动器(1)构造成利用螺线管(SL1)的吸引力来将小齿轮推到与所述发动机的齿圈接合的位置中并且随后将马达(5)的旋转力从所述小齿轮(9)传递至所述齿圈(8)以起动所述发动机； 起动器特性切换机构(6、30)，所述起动器特性切换机构出、30)构造成将所述起动器(1)的输出特性在多个输出特性之间进行切换，所述多个输出特性至少包括低扭矩高速特性和高扭矩低速特性，所述起动器(1)的输出特性被称为起动器特性；以及 正时控制器(31)，所述正时控制器(31)构造成控制所述起动器特性切换机构(6、30)在何时切换起动器特性，以使得:自所述起动器的初始致动时起至少直到所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功啮合为止，起动器特性被设定成所述高扭矩低速特性，并且，在所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功地啮合之后，起动器特性从所述高扭矩低速特性被切换成所述低扭矩高速特性，所述发动机由所述起动器(1)以所述低扭矩高速特性起动。2.根据权利要求1所述的装置，其中，自所述起动器(1)的初始致动时起至少直到所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功地啮合为止起动器特性所被设定成的所述高扭矩低速特性为所述多个起动器特性中的所述小齿轮的旋转速度为最低的起动器特性。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述起动器特性切换机构出、30)构造成在所述多个起动器特性之间以三级或更多级的方式或以连续可变的方式对起动器特性进行切换，并且自所述起动器(1)的初始致动时起至少直到所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功地啮合为止起动器特性所被设定成的所述高扭矩低速特性为在扭矩方面比所述多个起动器特性中的具有最高扭矩的起动器特性低的起动器特性。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述发动机由所述起动器(1)起动时的所述低扭矩高速特性在扭矩方面比自所述起动器(1)的初始致动时起至少直到所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功地啮合为止起动器特性所被设定成的所述高扭矩低速特性低。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中， 所述正时控制器(31)包括用于对自所述起动器(5)的初始致动时起经过的时间进行计数的计时器功能，以及 所述正时控制器(31)构造成控制所述起动器特性切换机构(6、30)在何时切换起动器特性，以使得在所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)已经成功地啮合之后基于由所述计时器功能计数的自所述起动器(1)的初始致动时起经过的时间来将起动器特性从所述高扭矩低速特性切换成所述低扭矩高速特性。6.根据权利要求5所述的装置，其中， 由所述计时器功能预先计数的自所述起动器(5)的初始致动时起至所述小齿轮(9)与所述齿圈(8)成功地啮合时经过的时间在所述正时控制器(31)中预先设定，以及 所述正时控制器(31)构造成在确定由所述计时器功能计数的自所述起动器(5)的初始致动时起经过的时间已经达到预先设定的经过时间时，触发所述起动器特性切换机构(6、30)以将起动器特性从所述高扭矩低速特性切换至所述低扭矩高速特性。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述马达(5)为带刷直流(DC)马达。
【专利摘要】一种用于起动发动机的装置，该装置包括惯性接合式起动器(1)。在该装置中，起动器特性切换机构(6、30)构造成将起动器(1)的输出特性在多个输出特性之间进行切换，多个输出特性至少包括低扭矩高速特性和高扭矩低速特性，其中，起动器(1)的输出特性在下文中被称为起动器特性。正时控制器(31)构造成控制起动器特性切换机构(6、30)在何时切换起动器特性，以使得起动器特性在自起动器(1)的初始致动时起至少直到小齿轮(9)与齿圈(8)成功地啮合为止设定为高扭矩低速特性，并且在小齿轮(9)与齿圈(8)成功地啮合之后，起动器特性从高扭矩低速特性切换成低扭矩高速特性，发动机通过起动器(1)以该低扭矩高速特性起动。
【IPC分类】F02N15/04
【公开号】CN105275706
【申请号】CN201510295628
【发明人】平林崇
【申请人】株式会社电装
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月2日
【公告号】DE102015108135A1, US20150354524