电子控制装置及阶跃软啮合起动的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及阶跃软啮合起动机，包括依次连接的电子控制装置、电磁开关和电机，电子控制装置包括控制输入端子、第一输出端子、第二输出端子、第一功率管、第二功率管以及逻辑控制模块。控制输入端子与电磁开关的电源端子连接；第一输出端子连接在电磁开关的吸引线圈和保持线圈首端；第二输出端子与电机的输入端子连接；第一功率管设置在控制输入端子与第一输出端子之间；第二功率管设置在控制输入端子与第二输出端子之间；逻辑控制模块根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管及/或第二功率管导通/不导通/截至；第二功率管与电机的输入端子之间设置有限流电阻，以使电机在第二功率管导通时产生阶跃性的扭矩。本实用新型可有效地提高起动机柔性啮合的成功率及降低异常原因造成的故障率。
【专利说明】电子控制装置及阶跃软啮合起动机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及起动机【技术领域】，特别是一种阶跃软啮合起动机的电子控制装置。
【背景技术】
[0002]图1为目前已有的辅助啮合式起动机的剖视图，参考图1，对这种类型起动机的整体结构进行说明。在图1中，通过减速装置2降低电机I中的电枢11的输出转速同时增加其输出的旋转力矩，由电机I驱动通过单向器4安装于输出轴5的驱动齿轮6，进而对发动机施加起动力矩。
[0003]图2为现有技术的辅助啮合式起动机的电路图，该类型辅助啮合式起动机的电路主要包括直流电机1、电磁开关3和控制继电器12，目前的辅助啮合式起动机电磁开关3中的线圈都由一个吸引线圈36和保持线圈37组成，二个线圈的匝数基本相等，且首端连接在一起，即控制继电器12静触点的输出端50与吸引线圈36和保持线圈37连接在一起，吸引线圈36的尾端与直流电机I的电源端也是电磁开关的电机的输入端子30b连接，保持线圈37的尾端搭铁。控制继电器12与电磁开关的电磁开关的电源端子30连接。
[0004]吸引线圈36的电阻较小，如额定电压为24V的起动机，其电阻一般约为100毫欧，这样起动机在电磁开关3主触点闭合之前能够小扭矩慢转，从而让驱动齿轮6抵在飞轮齿圈10端面上时，驱动齿轮6能够慢慢旋转，叉开顶齿状态，啮入发动机飞轮齿圈10 ;啮入齿圈后，电磁开关3主触点才会闭合，电机I中才会有大电流流过，起动机才会大扭矩输出，从而避免起动机铣齿故障的发生。因此这类起动机也称为软啮合起动机。
[0005]由于这类起动机电磁开关3的吸引线圈36和保持线圈37的首端连在一起，为了保证电磁开关3可靠断电，这样电磁开关3的吸引线圈36和保持线圈37的有效匝数必须基本一致，而保持线圈37的匝数又不能太少，这样吸引线圈36的匝数也较多。虽然可以通过适当的增大吸引线圈36的线径、并减少吸引线圈36匝数的方法，使起动机在电磁开关3主触点未闭合之前能够慢慢旋转；但是吸引线圈36的匝数不能减少的太多，否则，考虑电磁开关3可靠断电，保持线圈36的匝数也需要大幅减少。由于这类起动机产生的软啮合力矩有限，在一些情况下，驱动齿轮6无法啮入齿圈10，从而产生顶齿现象，即驱动齿轮无法啮合齿圈故障。由于驱动齿轮6无法啮入飞轮齿圈10，吸引线圈36被迫长时间通电，而线圈中的电流又较大，这样辅助啮合式起动机的电磁开关3容易产生故障。
[0006]此外，目前软啮合起动机采用的继电器12为普通电磁式继电器，体积比较大，功能比较单一；当客户异常使用起动机，起动机异常工作时，该继电器12不具有检测保护功能，无法保护起动机。
实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有软啮合起动机存在的上述问题，提供一种电子控制装置，以有效地提高起动机柔性啮合的成功率，及有效地降低异常原因造成的起动机失效的故障率，从而提闻起动机的使用寿命。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供的一种电子控制装置，一种电子控制装置，连接在一起动机上，并通过一控制电源端子与一蓄电池连接，所述起动机包括有电磁开关和电机，所述电子控制装置包括:
[0009]控制输入端子，与电磁开关的电源端子连接；
[0010]第一输出端子，连接在电磁开关的吸引线圈和保持线圈首端；
[0011]第二输出端子，与电机的输入端子连接；
[0012]第一功率管，设置在控制输入端子与第一输出端子之间；
[0013]第二功率管，设置在控制输入端子与第二输出端子之间；以及
[0014]逻辑控制模块，与所述第一功率管和第二功率管分别连接，以根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管及/或第二功率管导通/不导通/截至；
[0015]其中，所述第二功率管与电机的输入端子之间设置有限流电阻，以使电机在第二功率管导通时产生阶跃性的扭矩。
[0016]上述的电子控制装置，其中，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的一端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述端子电压与一设定电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
[0017]上述的电子控制装置，其中，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的两端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述两端子电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
[0018]上述的电子控制装置，其中，所述电压采集模块包括:
[0019]第一电压采集模块，与所述控制电源端子或所述电磁开关的电源端子连接以采集控制电源端子电压或电磁开关电源端子电压；以及
[0020]第二电压采集模块，与所述电机的输入端子连接以采集电机输入端子电压。
[0021]本实用新型进一步提供一种阶跃软啮合起动机，包括依次连接电子控制装置、电磁开关和电机，所述电子控制装置通过一控制电源端子与一蓄电池连接，所述电子控制装置包括:
[0022]控制输入端子，与电磁开关的电源端子连接；
[0023]第一输出端子，连接在电磁开关的吸引线圈和保持线圈首端；
[0024]第二输出端子，与电机的输入端子连接；
[0025]第一功率管，设置在控制输入端子与第一输出端子之间；
[0026]第二功率管，设置在控制输入端子与第二输出端子之间；以及
[0027]逻辑控制模块，与所述第一功率管和第二功率管分别连接，以根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管及/或第二功率管导通/不导通/截至；[0028]其中，所述第二功率管与电机的输入端子之间设置有限流电阻，以使电机在第二功率管导通时产生阶跃性的扭矩。
[0029]上述的阶跃软啮合起动机，其中，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的一端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述端子电压与一设定电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
[0030]上述的阶跃软啮合起动机，其中，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的两端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述两端子电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
[0031]上述的阶跃软啮合起动机，其中，所述电压采集模块包括:
[0032]第一电压采集模块，与所述控制电源端子或所述电磁开关的电源端子连接以采集控制电源端子电压或电磁开关电源端子电压；以及
[0033]第二电压采集模块，与所述电机的输入端子连接以采集电机输入端子电压。
[0034]本实用新型的有益功效在于，可以有效地提高起动机柔性啮合的成功率，并可以有效地降低异常原因造成的起动机失效的故障率，如电磁开关烧毁、驱动齿轮打齿、单向器卡死、换向器甩排等故障；同时提高了起动机的使用寿命。
[0035]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为现有技术的软啮合起动机的剖视图；
[0037]图2为图1中现有技术的软啮合起动机的电路图；
[0038]图3为本实用新型第一实施例的阶跃软啮合起动机的电路图；
[0039]图4为图3中的逻辑控制模块结构框图；
[0040]图5为本实用新型第一实施例的阶跃软啮合起动机的控制方法流程图；
[0041]图6为本实用新型第二实施例的阶跃软啮合起动机的电路图；
[0042]图7为本实用新型第二实施例的阶跃软啮合起动机的控制方法流程图。
[0043]其中，附图标记
[0044]I 一电机
[0045]2—减速装置
[0046]3—电磁开关
[0047]4 一单向器
[0048]5—输出轴
[0049]6一驱动齿轮[0050]10—飞轮齿圈
[0051]11—电枢
[0052]12—控制继电器
[0053]13—蓄电池
[0054]22 —电子控制装置
[0055]35—钥匙门开关
[0056]36—吸引线圈
[0057]37—保持线圈
[0058]221—逻辑控制模块
[0059]2211—电压采集模块
[0060]22111—第一电压采集模块
[0061]22112—第二电压采集模块
[0062]2212—电压比较模块
[0063]2213—计时模块
[0064]2214—控制单元
[0065]223—电压检测线路
[0066]224—限流电阻
[0067]225—电压检测线路
[0068]30 —电磁开关的电源端子
[0069]30b—电机的输入端子
[0070]50—输出端
[0071]50c一控制电源端子
[0072]50 I 一第一输出端子
[0073]50 II一第二输出端子
[0074]Ql—第一功率管
[0075]Q2—第二功率管
[0076]SllO ?S200 步骤
【具体实施方式】
[0077]下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。
[0078]本实用新型的阶跃软啮合起动机采用具有多种保护功能的电子控制装置控制电磁开关，以便对起动机进行多种保护。以下结合具体实施例对本实用新型进行详细介绍。
[0079]第一实施例
[0080]参阅图3，本实用新型的阶跃软啮合起动机包括依次连接电子控制装置22、电磁开关3和电机I，电子控制装置22通过一控制电源端子50c与一蓄电池13连接，蓄电池13、电磁开关3、电机I与现有技术相同，电磁开关3包括吸引线圈36、保持线圈37、电磁开关的电源端子30和电磁开关的输出端子(此处的电磁开关的输出端子也为电机的输入端子30b)。区别是，本实用新型采用电子控制装置22替代电磁继电器。电子控制装置22包括控制输入端子，第一输出端子50 I，第二输出端子50 II，第一功率管Q1，第二功率管Q2，以及逻辑控制模块221，控制输入端子与电磁开关的电源端子30连接。第一输出端子50 I连接在电磁开关的吸引线圈36和保持线圈37首端。第二输出端子50 II与电机的输入端子30b连接。第一功率管Ql设置在控制输入端子与第一输出端子50 I之间。第二功率管Q2设置在控制输入端子与第二输出端子50 II之间。逻辑控制模块221与第一功率管Ql和第二功率管Q2分别连接，以根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管Ql及/或第二功率管Q2导通/不导通/截至。其中，第二功率管Q2与电机的输入端子30b之间设置有限流电阻224，以使电机I在第二功率管Q2导通时产生阶跃性的扭矩。
[0081]结合参阅图4，逻辑控制模块221包括电压采集模块2211、电压比较模块2212、计时模块2213和控制单元2214。第一功率管Q1、第二功率管Q2分别与控制单元2214连接。电压采集模块2211用于采集起动机的端子电压，电压比较模块2212用于将端子电压与一设定电压相比较或将两个端子电压进行比较，计时模块2213用于检测起动机的通电时间/第一功率管的导通时间/第二功率管的导通时间，控制单元2214与电压比较模块2212和计时模块2213分别连接，且控制单元2214基于电压比较模块2212及/或计时模块2213导通/不导通/截至第一功率管Ql及/或第二功率管Q2。本实施例中，电压采集模块2211包括第一电压采集模块22111和第二电压采集模块22112。第一电压采集模块22111通过电压检测电路225与控制电源端子50c连接，第二电压采集模块22112通过电压检测电路223与电机的输入端子30b连接。
[0082]通过上述结构，阶跃软啮合起动机利用电子控制装置22的两个控制回路分别控制电磁开关3的线圈(36和37)和限流电阻224。控制回路通过功率管(如MOS管的导通与截止实现电磁开关3的两个线圈电路和线路电阻的通断电。由于通过限流电阻可以调整起动机柔性啮合力矩，这样可以保证吸引线圈和限流电阻同时通电时，起动机电机可以产生足够的扭矩，这样起动机可以有效地避免顶齿故障的发生，保证了起动机啮合的可靠性。而驱动齿轮作用在飞轮齿圈端面上的作用力可以降低的较低，有效地减低了飞轮齿圈及驱动齿轮端面的磨损量，从而保证了起动机耐久的可靠性。
[0083]下面结合图5本实用新型第一实施例的起动机的控制流程图，详细介绍一下起动机的工作过程，如流程图所示，钥匙门开关35接通后(步骤S110)，电子控制装置的逻辑控制模块221开始通过电压检测线路225检测控制电源端子50c的电压(步骤S121 )，当检测到控制电源端子50c的电压大于等于设定的值Ul (发电机发电时，调节器输出电压为27.8±03V，Ul设定为27.5V)，则判断发动机在工作，控制单元2214控制第一功率管Ql不导通(步骤S123)，这样可以防止由于司机误操作造成的起动机二次起动，从而导致驱动齿轮断齿。当检测到控制电源端子50c电压小于Ul时，逻辑控制模块221的控制单元2214控制第一功率管Ql导通(步骤S122)，这样电磁开关的电源端子30的电流通过第一功率管Ql流到电磁开关3的吸引线圈36和保持线圈37中，驱动齿轮6在电磁开关产生电磁力的作用下朝飞轮齿圈10打出，同样由于电磁开关吸引线圈的电阻比较小，电机可以带动驱动齿轮小扭矩旋转，驱动齿轮开始与飞轮齿圈进行柔性啮合。
[0084]当第一功率管Ql通电时间达到设定的时间Tl后，如Tl设置为0.1?0.3s，逻辑控制模块221通过电压检测线路223检测电机的输入端子30b的电压(步骤13)，以便于判断电磁开关触点是否已经闭合，即间接判断驱动齿轮是否啮入发动机飞轮齿圈，当检测到电机的输入端子30b的电压与电磁开关的电源端子30的压降大于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压< U3，则判断电磁开关触点未闭合，电磁开关触点电磁开关的电源端子30与电机的输入端子30b未导通，即驱动齿轮未与飞轮齿圈实现啮合，则控制单元2214控制第二功率管Q2导通(步骤142)，则电流从电磁开关的电源端子30通过限流电阻224流到电磁开关的电机的输入端子30b，从而流入电机。同样限流电阻224的阻值比较小，与电磁开关吸引线圈电阻相似，这样电机会产生一个阶跃性的扭矩，从而可以保证产生的扭矩可以让驱动齿轮顺利啮入齿圈，甚至可以让静止状态下的飞轮齿圈旋转。如果检测到电磁开关电机的输入端子30b的电压与电磁开关的电源端子30的压降小于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压大于U3，则判断电磁开关触点实现了闭合，即驱动齿轮与飞轮齿圈已经实现了啮合，逻辑控制模块221将不会让第二功率管Q2导通，继续控制第一功率管Ql导通(步骤146)，由于电磁开关触点发生了闭合，电磁开关吸引线圈36将会被短路，只有保持线圈37中通过电流，这样第一功率管Ql中通过的电流将会降为几十安培，甚至只有几个安培。同样由于触点发生了闭合，蓄电池13中的电流将会直接通过电磁触点流到电机I，起动机会大扭矩输出，起动机开始启动发动机。
[0085]当发动机着车后，起动机的负载变小，控制电源端子50c的电压会上升。这样起动的过程中，逻辑控制模块221通过电压检测线路225检测到控制电源端子50c电压(步骤S161)，当检测到控制电源端子50c电压超过设定电压U2(如U2设置为24±0.3V)，第一功率管Ql截止(步骤S163)，电磁开关断电，起动机停止工作，这样可以缩短起动机的工作时间。如果检测到控制电源端子50c电压一直小于设定的电压U2，控制单元2214让第一功率管Ql继续导通(步骤S162)，直到计时模块2213检测到第一功率管Ql导通时间达到设定时间T4 (如设定T4为22~30s)，控制第一功率管Ql截止(步骤S200)，从而让电磁开关触点断开、驱动齿轮推出发动机飞轮齿圈，起动机停止工作。
[0086]当在一些异常情况 下，如驱动齿轮与飞轮齿圈齿轮副装配存在问题等，第二功率管Q2导通的时间通电时间达到设定的时间T2(此时功率管Ql导通时间达到T3=TI+T2)后，逻辑控制模块通过电压检测线路223检测电机的输入端子30b的电压，如果检测到电机的输入端子30b电压与电磁开关的电源端子30电压压降大于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压≤U3，则判断电磁开关触点未闭合，电磁开关的电源端子30与电机的输入端子30b未导通，即驱动齿轮未与飞轮齿圈实现啮合，则控制单元2214控制第一功率管Ql和第二功率管Q2截止(步骤S1440~步骤S153)，电磁开关吸引和保持线圈断电，起动机停止工作，从而可以防止由于异常原因造成的起动机顶齿，即驱动齿轮无法啮入齿圈，最终导致电磁开关线圈、限流电阻及功能管烧毁故障的发生。
[0087]第二实施例:
[0088]在一些情况下，如发动机后置，控制线路的电压降比较大，这样，控制电源端子50c和蓄电池正极端的压降分布范围比较大，对于24V系统，有的甚至达到了 2V以上。这样通过检测控制电源端子50c的电压大小，对起动机进行控制将不准确或起不到有效的保护作用，甚至起动相反的作用。如超越保护电压值设置过小，在压降比较小的车辆上，起动机还未完成起动，电子控制装置的保护功能就起作用，起动机被迫强制断电。当线路压降比较大时，起动机控制电源端子50c 的电压将有可能一直小于设置电压，起动机的超越保护功能将可能永远起不到作用。
[0089]针对上述问题，本实用新型又提出了另外一种方案，由于电磁开关的电源端子30与蓄电池正级间的连接导线比较粗且比较短，这样电磁开关的电源端子30的压降将会比较小，通过检测电磁开关的电源端子30的电压对起动机进行多种保护控制将会更加准确。
[0090]本实施方式与实施方式一相比,起动机的整体结构基本一致,如图6所示,阶跃软啮合起动机包括依次连接电子控制装置22、电磁开关3和电机1，电子控制装置22通过一控制电源端子50c与一蓄电池13连接,蓄电池13、电磁开关3、电机I与现有技术相同，电磁开关3包括吸引线圈36、保持线圈37、电磁开关的电源端子30和电机的输入端子30b。本实施例在实施方式一的基础上取消了电压检测线路225，增加了电压检测线路222，第一电压采集模块22111通过电压检测电路222与电磁开关的电源端子30连接，第二电压采集模块22112通过电压检测电路223与电机的输入端子30b连接。
[0091]下面结合图7的控制流程图，简要介绍一下本实施例的起动机的工作过程，钥匙门开关35接通后(步骤S110)，逻辑控制模块221开始通过电压检测线路222检测电磁开关的电源端子30的电压(步骤S121)，当检测到电磁开关的电源端子30的电压大于等于设定的值Ul (如Ul设定为27.5V),则判断发动机正在工作，控制单元2214控制第一功率管Ql和第二功率管Q2不导通(步骤S123)，起动机通电无反应，这样可以防止由于司机误操作造成的起动机二次起动，从而可以减少驱动齿轮断齿等故障。
[0092]当检测到电磁开关的电源端子30电压小于Ul时，控制单元2214控制第一功率管Ql导通(步骤S122)，这样电磁开关的电源端子30的电流通过第一功率管Ql流到电磁开关3的吸引线圈36和保持线圈37中，驱动齿轮在电磁开关产生电磁力的作用下打出，由于电磁开关吸引线圈的电阻比较小，电机可以带动驱动齿轮小扭矩旋转。
[0093]当第一功率管Ql通电时间达到设定的时间Tl (如0.1?0.3s)后，逻辑控制模块221通过电压检测线路223检测电机的输入端子30b的电压(步骤S13)，以便于判断电磁开关触点是否已经闭合，即间接判断驱动齿轮是否啮入发动机飞轮齿圈，当检测到电机的输入端子30b的电压与电磁开关的电源端子30的压降大于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压< U3，则判断电磁开关的电源端子30与电机的输入端子30b未闭合，即驱动齿轮未与飞轮齿圈实现啮合，则控制单元2214控制第二功率管Q2导通(步骤S142)，则电流从电磁开关的电源端子30通过限流电阻224流到电磁开关的电机的输入端子30b，从而流入电机。由于限流电阻224的阻值比较小，对于24V起动系统，阻值约为70?200mohms，对于12V起动系统，阻值约为20?IOOmohms，这样电机中会通过一个阶跃性的电流，同样电机会产生一个阶跃性的扭矩，从而可以保证产生的扭矩可以让驱动齿轮顺利啮入齿圈，甚至可以让静止状态下的飞轮齿圈旋转。
[0094]当检测到电机的输入端子30b的电压与电磁开关的电源端子30的压降小于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压大于U3，则判断电磁开关触点实现了闭合，即驱动齿轮与飞轮齿圈已经实现了啮合，控制单元将不会让第二功率管Q2导通，继续控制第一功率管Ql导通(步骤S146)，由于电磁开关触点发生了闭合，电磁开关3的吸引线圈36将会被短路，只有保持线圈37中通过电流，这样第一功率管Ql中通过的电流将会降为几十安培，甚至只有几个安培。同样由于触点发生了闭合，蓄电池13中的电流将会直接通过电磁开关触点流到电机，起动机会大扭矩输出，起动机开始发动机。[0095]当在一些异常情况下，如驱动齿轮与飞轮齿圈齿轮副装配存在问题等，第二功率管Q2导通的时间通电时间达到设定的时间T2(此时功率管Ql导通时间达到T3=TI+T2)后，逻辑控制模块通过电压检测线路223检测电机的输入端子30b的电压，如果检测到电机的输入端子30b电压与电磁开关的电源端子30电压压降大于设定的值AU，或者电机的输入端子30b的电压≤U3，则判断电磁开关触点未闭合，电磁开关的电源端子30与电机的输入端子30b未导通，即驱动齿轮未与飞轮齿圈实现啮合，则控制单元2214控制第一功率管Ql和第二功率管Q2截止(步骤S1440~步骤S153)，电磁开关吸引和保持线圈断电，起动机停止工作，从而可以防止由于异常原因造成的起动机顶齿，即驱动齿轮无法啮入齿圈，最终导致电磁开关线圈、限流电阻及功能管烧毁故障的发生。
[0096]当发动机起动后，起动机的负载变小，电磁开关3的电磁开关的电源端子30的电压会上升。这样起动的过程中，逻辑控制模块221通过电压检测线路222检测电磁开关的电源端子30的电压，当检测到电磁开关的电源端子30电压超过设定电压U2(通过大量测试数据分析，U2设置为24±0.3V比较合适)，控制第一功率管Ql截止(步骤S163)，电磁开关断电，起动机停止工作，这样可以缩短起动机的工作时间。如果检测到电磁开关的电源端子30电压一直小于设定的电压U2，逻辑控制模块让第一功率管Ql继续导通(步骤S162)，直到计时模块2213检测到第一功率管Ql导通时间达到设定时间T4 (如设定T为22~30s)，控制第一功率管Ql截止(步骤S200)，从而让电磁开关触点断开、驱动齿轮退出发动机飞轮齿圈，起动机停止工作。
[0097]针对不同的起动机应用，电子控制装置22中的限流电阻224的阻值可以比较方便地设计，不受保持线圈匝数等其他因素限制。限流电阻224也可以设计在电磁开关3中，如同线圈一样，绕在骨架上面；也可设计在起动机外边，如设计成一根导线，连接第二功率管Q2输出端与电磁开关3的电机的输入端子30b。限流电阻可以选用电阻率比较大材料制成，如康铜、不锈钢等。
[0098]针对不同的客户需求，上述保护功能可被屏蔽，如断开各个电压检测线路，就可减少相应的保护功能；上述各个保护功能的参数可以根据客户需求进行调整。
[0099]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种电子控制装置，连接在一起动机上，并通过一控制电源端子与一蓄电池连接，所述起动机包括有电磁开关和电机，其特征在于，所述电子控制装置包括: 控制输入端子，与电磁开关的电源端子连接； 第一输出端子，连接在电磁开关的吸引线圈和保持线圈首端； 第二输出端子，与电机的输入端子连接； 第一功率管，设置在控制输入端子与第一输出端子之间； 第二功率管，设置在控制输入端子与第二输出端子之间；以及逻辑控制模块，与所述第一功率管和第二功率管分别连接，以根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管及/或第二功率管导通/不导通/截至； 其中，所述第二功率管与电机的输入端子之间设置有限流电阻，以使电机在第二功率管导通时产生阶跃性的扭矩。
2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的一端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述端子电压与一设定电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
3.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的两端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述两端子电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
4.根据权利要求2或3所述的电子控制装置，其特征在于，所述电压采集模块包括: 第一电压采集模块，与所述控制电源端子或所述电磁开关的电源端子连接以采集控制电源端子电压或电磁开关电源端子电压；以及 第二电压采集模块，与所述电机的输入端子连接以采集电机输入端子电压。
5.一种阶跃软啮合起动机，包括依次连接电子控制装置、电磁开关和电机，所述电子控制装置通过一控制电源端子与一蓄电池连接，其特征在于，所述电子控制装置包括: 控制输入端子，与电磁开关的电源端子连接； 第一输出端子，连接在电磁开关的吸引线圈和保持线圈首端； 第二输出端子，与电机的输入端子连接； 第一功率管，设置在控制输入端子与第一输出端子之间； 第二功率管，设置在控制输入端子与第二输出端子之间；以及逻辑控制模块，与所述第一功率管和第二功率管分别连接，以根据起动机的通电时间和起动机的端子电压控制第一功率管及/或第二功率管导通/不导通/截至； 其中，所述第二功率管与电机的输入端子之间设置有限流电阻，以使电机在第二功率管导通时产生阶跃性的扭矩。
6.根据权利要求5所述的阶跃软啮合起动机，其特征在于，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的一端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述端子电压与一设定电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
7.根据权利要求5所述的阶跃软啮合起动机，其特征在于，所述逻辑控制模块包括电压采集模块、电压比较模块、计时模块和控制单元，所述电压采集模块用于采集起动机的两端子电压，所述电压比较模块与电压采集模块连接将所述两端子电压相比较，所述计时模块用于检测所述起动机的通电时间/所述第一功率管的导通时间/所述第二功率管的导通时间，所述控制单元与所述电压比较模块和计时模块分别连接，且所述控制单元基于所述电压比较模块及/或所述计时模块导通/不导通/截至所述第一功率管及/或所述第二功率管。
8.根据权利要求6或7所述的阶跃软啮合起动机，其特征在于，所述电压采集模块包括: 第一电压采集模块，与所述控制电源端子或所述电磁开关的电源端子连接以采集控制电源端子电压或电磁开 关电源端子电压；以及 第二电压采集模块，与所述电机的输入端子连接以采集电机输入端子电压。
【文档编号】F02N11/08GK203730196SQ201420071868
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】栗小云, 秦建旭 申请人:北京佩特来电器有限公司