專利名稱：用于熱力發(fā)動機(jī)的裝備有電子控制設(shè)備的起動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于機(jī)動車中的熱力發(fā)動機(jī)的起動機(jī)的領(lǐng)域。更準(zhǔn)確地，本發(fā)明涉及一種裝備有電子控制設(shè)備的起動機(jī)。
背景技術(shù)：
包括雙接觸電磁接觸器的起動機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的這種起動機(jī)Ia(包括接觸器IOa)在下面參考圖1而被描述。接觸器IOa包括殼體104，柱塞芯100在該殼體中以平移方式運(yùn)動，該柱塞芯的前端101設(shè)置有指狀件1010。柱塞芯100的后端促動兩個移動接觸板CMl和CM2，其設(shè)計為在接觸端子C11、C12和C21、C22之間建立電流接觸。芯復(fù)位彈簧103被布置在殼體和柱塞芯100的前端101之間且施加回復(fù)力，該力抵抗柱塞芯朝向后方的平移運(yùn)動。接觸器IOa還包括兩個繞組，Lffl和La，其具有公共端。繞組Lm的另一端被連接至電塊件(electrical maSS)M(通常為車輛的底盤)。繞組La的另一端被連接至端子C12、 C22和電刷Bi。兩個繞組1^和La的公共端經(jīng)由車輛的啟動觸點(diǎn)13(或以類似方式作用的任意元件)而被連接至電池12的正極端子(“B+”)。端子Cll被直接連接至電池12的正極端子B+。端子C21通過限流電阻RD而被連接至電池12的正極端子。起動機(jī)Ia包括電馬達(dá)11。該馬達(dá)11通常包括電樞或轉(zhuǎn)子110(繞組U)和感應(yīng)器或定子114 (其可包括永久磁體)。電樞110通常經(jīng)由集電環(huán)115和兩個電刷Bl和B2而被通電，該集電環(huán)被布置在馬達(dá)11的后部，指定為正的電刷Bl被連接至端子C12、C22，指定為負(fù)的電刷B2被連接至塊件M。起動機(jī)被布置在馬達(dá)11的前方，所述起動機(jī)這里包括起動機(jī)齒輪單元113、自由輪112、嚙合彈簧115和皮帶輪(無附圖標(biāo)記)，撥叉15被接合在該皮帶輪中。螺旋斜軌111 也被設(shè)置在馬達(dá)11的前方。接觸器IOa和馬達(dá)11通過繞旋轉(zhuǎn)軸線Δ 1運(yùn)動的撥叉15機(jī)械聯(lián)接。如圖1所示，該撥叉15的上端被指狀件1010支撐。撥叉15的下端被機(jī)械地聯(lián)接在接合彈簧115的后部處、起動機(jī)皮帶輪的區(qū)域中，該彈簧自身被布置在該下端和自由輪112 之間。當(dāng)車輛駕駛員促動啟動觸點(diǎn)13時，電流則在接觸器10的繞組Lm和La中流動，繞組La通過馬達(dá)11連接至塊件Μ。電磁力然后在接觸器IOa中產(chǎn)生，該電磁力導(dǎo)致芯100被吸引至后方(箭頭f\)。彈簧103被壓縮且施加反作用回復(fù)力。柱塞芯100驅(qū)動撥叉15繞軸線Δ 1旋轉(zhuǎn)且該撥叉的下端由此驅(qū)動彈簧單元115、自由輪112和齒輪113向前(箭頭當(dāng)接觸器IOa的柱塞芯100到達(dá)其行程的中間點(diǎn)時，移動接觸板CMl短路接觸端子Cll和C12(閉合位置)，接觸端子C21和C22自己保持不被短路(斷開位置)。處于閉合位置中的接觸端子Cll和C12通過限流電阻RD連接正電刷Bl至電池12的正極端子B+ 且給馬達(dá)11通電，電路通過負(fù)電刷B2而被再次閉合。馬達(dá)11的電樞110(轉(zhuǎn)子)開始以降低的功率(也就是說以降低的速度和扭矩)繞其旋轉(zhuǎn)軸線Δ2轉(zhuǎn)動，這是因?yàn)殡娏魇艿诫娮鑂D的限制，其還導(dǎo)致齒輪113的旋轉(zhuǎn)。通過平移(箭頭f2)和旋轉(zhuǎn)R雙重運(yùn)動，齒輪 113接近熱力發(fā)動機(jī)的帶齒冠狀件14。更準(zhǔn)確地，然后可發(fā)生兩種情況1)在平移運(yùn)動(箭頭f2)中，齒輪113直接嚙合冠狀件14，且柱塞芯100將持續(xù)其平移運(yùn)動直至其到達(dá)其行程的末端。2)齒輪113的齒抵靠冠狀件14的齒，其還傾向于阻止柱塞芯100的行進(jìn)。起動機(jī)彈簧115允許柱塞芯100繼續(xù)其行進(jìn)，因?yàn)樵搹椈?15被壓縮，皮帶輪能在軸上滑動。齒輪 113被馬達(dá)11以降低的速度驅(qū)動，這防止由于所謂的“碾磨”作用對齒輪113的和冠狀件14 的齒的損壞。由于其旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動，齒輪113完成與冠狀件14的嚙合且柱塞芯100繼續(xù)其平移運(yùn)動直至其到達(dá)其行程的末端。當(dāng)接觸器IOa的柱塞芯100已經(jīng)到達(dá)其行程的末端時，移動接觸板CM2短路接觸端子C21和C22(閉合位置)，接觸端子Cll和C12保持處于閉合位置中。處于閉合位置中的接觸端子C21和C22將正電刷Bl直接連接至電池12的正極端子B+。馬達(dá)11然后被供應(yīng)全功率且轉(zhuǎn)動熱力發(fā)動機(jī)用于起動操作。在以上情況中，拉入式繞組(pull-in winding) La被短路，因?yàn)樵趦蓚€繞組La、Lm 的公共端之間沒有電勢差，且觸點(diǎn)C21-C22 二者被連接至電池12的正極端子。移動接觸板 CMl和CM2通過保持繞組Lm而被保持處于閉合位置中，該繞組作用于柱塞芯100和芯復(fù)位彈簧103上。當(dāng)駕駛員通過斷開啟動觸點(diǎn)13而斷開起動電路時，已經(jīng)產(chǎn)生于接觸器IOa中的電磁力停止，保持繞組Lm不再被通電。柱塞芯100被彈簧103返回至其閑置位置且電池12和馬達(dá)11之間的電連接被斷開。不再被通電的馬達(dá)11停止轉(zhuǎn)動齒輪113。而且，由于柱塞芯 100返回至其初始位置(朝向后方)，其作用于撥叉15，該撥叉將齒輪113從冠狀件14脫
1 O另一方面，如果駕駛員保持啟動觸點(diǎn)13處于閉合位置超過所需時間，車輛的熱力發(fā)動機(jī)開始運(yùn)行，齒輪113且由此馬達(dá)11的電樞110因此受到非常高的旋轉(zhuǎn)速度(典型地， 在以3000rpm旋轉(zhuǎn)的熱力發(fā)動機(jī)的情況下，齒輪的旋轉(zhuǎn)速度將到達(dá)25000rpm，“冠狀件-馬達(dá)”之間的減速比通常在8 1和16 1之間的范圍)。為了防止馬達(dá)11的離心力，由此必須將起動機(jī)軸從齒輪113分離。這就是賦予自由輪112的作用。在圖1的接觸器IOa中，觸點(diǎn)C11-C12的閉合在觸點(diǎn)C21-C22的閉合之前允許馬達(dá) 11以上述兩種不同操作模式運(yùn)行，其由不同配衡(taring)的接觸彈簧PI、P2和P3引入。該現(xiàn)有技術(shù)方案總體上是令人滿意的。但是，希望提出改進(jìn)，其能在上述類型的起動機(jī)的設(shè)計方面提供額外的自由度，特別是在啟動操作過程中觸點(diǎn)的閉合之間的區(qū)間的控制方面。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本申請人在連同本申請?zhí)峤坏姆▏鴮＠暾堉刑岢鲆环N新的雙接觸電磁接觸器設(shè)計，其并入可電控微促動器。更準(zhǔn)確地，該接觸器包括柱塞芯、第一拉入式繞組、第二保持繞組、移動接觸板、第一、第二和第三觸點(diǎn)以及可電控微促動器，該接觸器具有三個操作狀態(tài)觸點(diǎn)之間沒有電接觸的第一狀態(tài)，第一和第二觸點(diǎn)之間具有電接觸的第二狀態(tài)，以及第一、第二和第三觸點(diǎn)之間具有電接觸的第三狀態(tài)。在這種接觸器中，微促動器依賴于施加至其的電流而可以允許或阻止接觸器的第二和第三操作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明涉及一種用于熱力發(fā)動機(jī)的起動機(jī)，其包括雙接觸電磁接觸器和電子控制設(shè)備的組合，該接觸器具有微螺線管型的可電控微促動器，所述電子控制設(shè)備包括第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置以控制接觸器的拉入式繞組的激勵，且包括第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置以控制微促動器的激勵。根據(jù)另一特征，在電子控制設(shè)備的激活后第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置控制微促動器的激勵持續(xù)第一預(yù)定時間段。有利地，可電控微促動器允許接觸器的第二和第三操作狀態(tài)之間的時間間隔被調(diào)節(jié)。由此可以更好地調(diào)整起動機(jī)的控制定序和容易地將該定序適用于起動機(jī)的各種應(yīng)用。根據(jù)一個特定實(shí)施例，第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個MOSFET型的晶體管。根據(jù)本發(fā)明的一個特定實(shí)施例，第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括具有時間常數(shù)的第一 RC 電路，用于第一預(yù)定時間段。優(yōu)選地，具有時間常數(shù)的該第一 RC電路是差分型電路。根據(jù)本發(fā)明的另一特定特征，第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括第一穩(wěn)壓電路，該電路供應(yīng)第一穩(wěn)定電壓，該第一穩(wěn)定電壓供應(yīng)給第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一特定特征，第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個MOSFET型的晶體管。根據(jù)一個特定實(shí)施例，第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括具有時間常數(shù)的積分型第二和第三RC電路，該第二 RC電路控制第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至開始激活的轉(zhuǎn)換，第三RC電路控制第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至結(jié)束激活的轉(zhuǎn)換，第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的激活產(chǎn)生拉入式繞組的激活。根據(jù)本發(fā)明的另一特定特征，第一預(yù)定時間段在第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至開始激活的轉(zhuǎn)換和至結(jié)束激活的轉(zhuǎn)換之間被完成。根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)特別適用于裝備有自動“停止/起動”或“停&走”功能的熱力發(fā)動機(jī)的機(jī)動車中。


本發(fā)明將參考附圖通過特定實(shí)施例而被詳細(xì)說明，附圖中圖1示意性地示出了包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的雙接觸接觸器的起動機(jī)；圖2示意性地示出了包括根據(jù)本發(fā)明的雙接觸接觸器的起動機(jī)的特定實(shí)施例；圖3AJB和3C示意性地示出了圖2中的起動機(jī)的雙接觸設(shè)備的斷開/閉合的各個狀態(tài)和給起動機(jī)的電馬達(dá)供電的電力電路的相應(yīng)狀態(tài)；圖4A和4B是用在根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)中的雙接觸接觸器的特定實(shí)施例的橫截面視圖；圖5是用于圖4A和4B中的接觸器的微螺線管的特定實(shí)施例的透視分解圖；圖6A、6C和6B示出了圖5中的微螺線管的工作/閑置狀態(tài)；圖7是包括在根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)中的電子控制設(shè)備的特定實(shí)施例的框圖；圖8A、8B和8C示出了與圖7中的電子控制設(shè)備的操作相關(guān)的電壓和電流曲線。
具體實(shí)施例方式參考圖2-8，現(xiàn)在將描述具有根據(jù)本發(fā)明的雙接觸接觸器的起動機(jī)的特定實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)的總體構(gòu)造重復(fù)關(guān)于圖1所述的基本構(gòu)造，也就是說本身根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的總體構(gòu)造。與此相比較，本發(fā)明具有額外優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠洳恍枰蟮男薷那冶３峙c汽車工業(yè)中當(dāng)前使用的技術(shù)兼容。而且在下文中，與圖1通用的部件，或至少起到類似作用的部件，具有相同的附圖標(biāo)記且僅在必須的地方和時間進(jìn)行說明。如圖2所示，具有電磁控制的起動機(jī)(附圖標(biāo)記為1)包括三個主要部件，即接觸器(附圖標(biāo)記為10，具有其柱塞芯100)、馬達(dá)11和由撥叉15形成的機(jī)械聯(lián)接件。但是，根據(jù)本發(fā)明，接觸器10具有特定雙接觸特征，其將在后文描述。而且，電子控制設(shè)備ECC被提供用于操作接觸器10。如上面已參考圖1對于現(xiàn)有技術(shù)的起動機(jī)Ia的描述，根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)1的各個部件由電池12提供電力。在起動機(jī)1中，電池12除了給繞組La、Lffl和L3外還給電子控制設(shè)備ECC供電。如圖2所示，接觸器10包括雙接觸設(shè)備10dc，其與根據(jù)圖1中的現(xiàn)有技術(shù)的雙接觸設(shè)備非常不同。雙接觸設(shè)備IOdc主要包括移動接觸板CM、微螺線管MS形式的可電控微促動器、和三個觸點(diǎn)PC+、PCl和PC2。移動接觸板CM被柱塞芯100的后部以平移的方式促動且被設(shè)計為在觸點(diǎn)PC+和微螺線管MS的移動電磁芯匪之間建立電流接觸。微螺線管MS在圖2中示意性地示出，以便于理解雙接觸設(shè)備IOdc的操作。在該示例性視圖中，認(rèn)為移動芯匪由例如軟鐵構(gòu)造，以使得其具有電磁性質(zhì)和導(dǎo)電性。實(shí)際上， 如下面參考圖5和圖6A-6C關(guān)于特定實(shí)施例的詳細(xì)描述，微螺線管MS包括鐙型觸點(diǎn)，例如由銅制造，用于使電力傳輸至起動機(jī)1。再次參考圖2，移動芯匪通過導(dǎo)電編織件TS而被電連接至觸點(diǎn)PCl。該編織件TS 優(yōu)選地由銅制造。微螺線管MS包括電線圖B0，其一端連接至繞組La和Lm的公共端，該公共端連接至電池12的端子B+。線圈BO的另一端連接至電子控制設(shè)備ECC的連接端子(無附圖標(biāo)記)。觸點(diǎn)PC+被連接至電池12的端子B+。觸點(diǎn)PCl通過限流電阻RD而被連接至電子控制設(shè)備ECC的連接端子(無附圖標(biāo)記)和電刷Bi。就觸點(diǎn)PC2而言，其被直接連接至電刷Bi。一旦啟動觸點(diǎn)13被閉合，電子控制設(shè)備ECC經(jīng)由連接至電池12的端子B+的連接件20而被供應(yīng)電力。電子控制設(shè)備ECC還通過連接件21而被連接至繞組La，且通過允許繞組La的除了連接至繞組La和Lm的公共端外的那一端連接至塊件M來控制繞組La的激勵。雙接觸設(shè)備IOdc的操作現(xiàn)在參考圖3A-3C進(jìn)行詳細(xì)描述，該附圖是故意簡化的示意性視圖以便于讀者的理解。在圖3A中，雙接觸設(shè)備IOdc被示出處于斷開狀態(tài)(后文稱為“狀態(tài)0V”)。該狀態(tài)對應(yīng)于啟動觸點(diǎn)13的非激活。在雙接觸設(shè)備IOdc的該斷開狀態(tài)中，電馬達(dá)11被通電， 連接至電池12的端子B+的觸點(diǎn)PC+和觸點(diǎn)PC1、PC2中的一個或另一個之間沒有建立電連接。移動接觸板CM被芯復(fù)位彈簧103(圖幻保持在其閑置狀態(tài)中。微螺線管MS沒有被激勵且移動芯匪也處于其閑置狀態(tài)。在圖:3B中，雙接觸設(shè)備IOdc被示出處于第一閉合狀態(tài)，即處于“第一閉合接觸”狀態(tài)，后文稱為“狀態(tài)1CF”，其對應(yīng)于圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的觸點(diǎn)C11-C12的閉合狀態(tài)。在該狀態(tài)ICF中，啟動觸點(diǎn)13已被閉合且被保持閉合。移動接觸板CM被柱塞芯 100以平移的方式推動且確保觸點(diǎn)PC+和移動芯匪之間的電接觸。移動芯匪通過編織件 TS而被連接至觸點(diǎn)PCl，觸點(diǎn)PC+和觸點(diǎn)PCl之間的電接觸由此被確保。微螺線管MS的線圈BO這里被激勵且芯NM施加力f3，該力抵抗移動接觸板CM的推力，如圖;3B所示，其中板 CM被示出為稍微歪斜。線圈BO的激勵由此抑制移動芯匪的平移運(yùn)動且觸點(diǎn)PC+和PC2之間的電路保持?jǐn)嚅_。電連接僅被建立于觸點(diǎn)PC+和觸點(diǎn)PCl之間且電馬達(dá)11通過限流電阻RD而被以降低的功率供電。在圖3C中，雙接觸設(shè)備IOdc被示出為處于第二閉合狀態(tài)中，即處于“第二閉合接觸”狀態(tài)中，后文稱為“狀態(tài)2CF”，其對應(yīng)于圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的觸點(diǎn)C21-C22的閉合狀態(tài)。在該狀態(tài)中，啟動觸點(diǎn)13總是閉合。線圈BO的激勵已被中斷且被板CM推動的移動芯匪由此與觸點(diǎn)PC2接觸。電連接則建立于觸點(diǎn)PC+與觸點(diǎn)PCl和PC2之間。觸點(diǎn)PC2 被直接連接至電馬達(dá)11，而該電馬達(dá)被以全功率供電。根據(jù)本發(fā)明的雙接觸設(shè)備IOdc的設(shè)計允許調(diào)節(jié)狀態(tài)ICF和狀態(tài)2CF之間的間隔， 從第一狀態(tài)至第二狀態(tài)的變化通過微螺線管MS的斷電而被控制，該微螺線管自身受到電子控制設(shè)備ECC的控制。根據(jù)本發(fā)明的接觸器10的特定實(shí)施例在圖4A和4B中被示出為處于參考圖3A和 3C描述的斷開狀態(tài)OV和第二閉合接觸狀態(tài)2CF中。接觸器10在圖4A和4B中以縱向截面示出，以示出微螺線管MS在該接觸器中的位置。圖4A和4B中示出雙接觸設(shè)備IOdc的各個功能部件，除了觸點(diǎn)PC1。現(xiàn)在將參考圖5、6A、6B和6C詳細(xì)描述微螺線管MS。如圖5所示，微螺線管MS除了線圈BO和移動芯匪之外還包括形成線圈殼體且屬于電磁回路的容器AN、由銅制造的用于傳輸電力的鐙型觸點(diǎn)ET和復(fù)位彈簧RE。容器AN包括內(nèi)殼體(在圖4A和4B中可視)，線圈BO被容納在其中。容納線圈BO 的容器AN，以及彈簧RE，被插入移動芯匪中，且該單元被布置在鐙型觸點(diǎn)ET的上和下爪之間。由銅制造的編織件TS的一端被固定至該鐙型觸點(diǎn)ET，該編織件的另一端被連接至觸點(diǎn) PCl。通過在鐙型觸點(diǎn)ET的爪之間擠壓移動芯匪的這種裝配使得微螺線管MS的所有部分能被機(jī)械地保持在一起。如圖6A、6B和6C所示，雙接觸設(shè)備IOdc中的微螺線管MS的裝配和機(jī)械定位經(jīng)由容器AN而被確保，該容器與設(shè)備IOdc的壁一體地連接。圖6A示出了當(dāng)雙接觸設(shè)備IOdc處于狀態(tài)OV時微螺線管MS的狀態(tài)。在該狀態(tài)OV 中，彈簧RE確保了作用到鐙型觸點(diǎn)ET上的推力PR，且由此該鐙型觸點(diǎn)和移動芯匪被向下推動，沒有與移動板MC和觸點(diǎn)PC2的電接觸。
圖6B示出了當(dāng)雙接觸設(shè)備IOdc處于狀態(tài)ICF中時微螺線管MS的狀態(tài)。在該狀態(tài)ICF中，線圈BO被激勵，且施加至移動芯匪和鐙型觸點(diǎn)ET的力f3增強(qiáng)彈簧RE的推力 Pe且抵消移動芯匪和鐙型觸點(diǎn)ET在移動板CM作用下的位移。芯匪和鐙型觸點(diǎn)ET保持處于下部位置，僅在移動板MC和芯卡單元(core-clamp unit) NM-ET之間確保電接觸，通過編織件TS電連接至觸點(diǎn)PCl。圖6C示出了當(dāng)雙接觸設(shè)備IOdc處于狀態(tài)2CF時微螺線管MS的狀態(tài)。在狀態(tài)2CF 中，線圈BO不再被激勵。彈簧RE的推力Pk不足以抵消芯NM和鐙型觸點(diǎn)ET在移動板MC作用下的位移。芯匪和鐙型觸點(diǎn)ET進(jìn)入上部位置且電接觸則被在移動板MC與觸點(diǎn)PCl和 PC2之間通過芯卡單元NM-ET和編織件TS得到確保。電子控制設(shè)備ECC現(xiàn)在將參考圖7、8A、8B和8C進(jìn)行詳細(xì)描述?？紤]到用在設(shè)備ECC中的適當(dāng)數(shù)目的電子部件，應(yīng)注意該設(shè)備可被布置在接觸器帽10中。此外，應(yīng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，設(shè)備ECC可被實(shí)施為ASIC的形式。如圖7所示，該特定實(shí)施例中的電子控制設(shè)備ECC是模擬型電路。設(shè)備ECC主要包括三個晶體管Tl、T2和T3，兩個穩(wěn)壓電路CZl和CZ2，三個時間常數(shù)電路RC1、RC2和RC3， 以及換向鎖定電路SL。晶體管T1、T2和Τ3這里為MOSFET型。晶體管Tl和Τ3分別控制拉入式繞組La和線圈BO的激勵。晶體管Tl的漏極被連接至繞組La的除了被連接至繞組La和Lm的公共端外的端部。晶體管Tl的源極被連接至塊件Μ。晶體管Τ3的漏極被連接至線圈BO的除了被連接至繞組La和Lm的公共端之外的端部。晶體管Τ3的源極被連接至塊件Μ。晶體管Τ2 (如將更簡潔地出現(xiàn)在本說明的后續(xù)部分中)被設(shè)計為通過在繞組La的激勵被結(jié)束后連接晶體管Tl的柵極至塊件M而強(qiáng)制晶體管Tl斷開。晶體管Τ2包括分別連接至晶體管Tl的柵極和塊件M的源極和漏極。穩(wěn)壓電路CZl和CZ2是具有齊納二極管(Zener diode)的傳統(tǒng)電路。電路CZl由電阻R6和齊納二極管Zl形成且提供穩(wěn)定電壓Ul。電壓Ul被基于電壓UArc(其可在啟動觸點(diǎn)13被閉合后在設(shè)備ECC上可獲得)產(chǎn)生。啟動觸點(diǎn)13被閉合后， 電壓Uapc由此對應(yīng)于電池12的電壓Ub。電路CZ2由電阻R7和齊納二極管Z2形成且提供穩(wěn)定電壓U2。電壓U2是基于電 SUra (其在雙接觸設(shè)備IOdc的狀態(tài)ICF中在觸點(diǎn)PCl上可獲得)產(chǎn)生。當(dāng)電壓Ub可在觸點(diǎn)PCl上獲得時電壓Upci由此對應(yīng)于電壓Ubo穩(wěn)壓電路CZl提供電壓Ul給電路RCl和RC2。穩(wěn)壓電路CZ2提供電壓U2給電路 RC3 禾口 SL。電路RCl是積分型電路RC且包括與電容Cl串聯(lián)的兩個電阻Rl和R2。電壓Ul被供應(yīng)至電阻Rl的第一端子，其第二端子被連接至電容Cl的第一端子。電容Cl的第二端子被連接至電阻R2的第一端子，其第二端子被連接至塊件M。電阻Rl的端子和電容Cl的端子之間的連接點(diǎn)被連接至晶體管Tl的控制柵極。電路RC2是差分型電路RC且包括與電阻R5串聯(lián)的電容C3。電壓Ul被施加至電容C3的第一端子。電容C3的第二端子被連接至電阻R5的第一端子，其第二端子被連接至塊件M。電容C3的端子和電阻R5的端子之間的連接點(diǎn)被連接至晶體管T3的控制柵極。電路RC3是標(biāo)準(zhǔn)積分電路RC且包括與電容C2串聯(lián)的電阻R3。電壓U2被施加至電阻R3的第一端子。電阻R3的第二端子被連接至電容C2的第一端子，其第二端子被連接至塊件M。電阻R3的端子和電容C2的端子之間的連接點(diǎn)被連接至晶體管T2的控制柵極。換向鎖定電路SL包括與電阻R4串聯(lián)的換向二極管D1。電壓U2被施加至二極管 Dl的陽極，其陰極被連接至電阻R4的第一端。電阻R4的第二端被連接至晶體管Tl的柵極。設(shè)備ECC的操作現(xiàn)在將參考圖8A、8B和8C的曲線進(jìn)行描述。圖8A、8B和8C中的曲線的時間t0對應(yīng)于啟動觸點(diǎn)13的閉合。在時間t0處，電壓Uapc被施加至穩(wěn)壓電路CZl，該穩(wěn)壓電路施加穩(wěn)壓電壓Ul至電路 RCl 禾口 RC2。電路RC2的電容C3在時間t0處被放電，電壓Ul出現(xiàn)在從斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)的晶體管T3的柵極上。如圖8C所示，電流Ims然后建立于微螺線管MS的線圈BO中且激勵該線圈。力f3則被施加至微螺線管MS的移動芯匪。電路RCl的電容Cl在時間t0處被放電，等于Ul. (R2/(R1+R2))的電壓出現(xiàn)在晶體管Tl的柵極上。應(yīng)注意，晶體管T2然后處于斷開狀態(tài)，沒有電壓被施加至其柵極。由于其柵極電壓隨著電容Cl的負(fù)載而增加，晶體管Tl逐漸地從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)。然后被相反地極化的二極管Dl防止電流通過電路SL傳輸至塊件M，塊件的電流將擾亂電容 Cl的負(fù)載。如圖8B所示，電流Ia被逐漸地建立于拉入式繞組La中，該電流Ia的增加速度基本上由電路RCl的時間常數(shù)(R1+R2).C1確定。繞組La的通過電流Ia的激勵導(dǎo)致接觸器10的移動芯100的位移且雙接觸設(shè)備 IOdc在時間tl處轉(zhuǎn)換至狀態(tài)1CF。雙接觸設(shè)備IOdc至狀態(tài)ICF的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致電壓Upci出現(xiàn)在觸點(diǎn)PCl上，如圖8A所示。在時間tl處，電壓Upci給穩(wěn)壓電路CZ2供電，該電路則提供穩(wěn)定電壓U2至換向鎖定電路SL，以及至電路RC3。通過電路SL，電壓U2導(dǎo)致晶體管Tl的柵極的區(qū)域的電勢增加至約等于U2_0. 6V 的值，該量是由于二極管Dl導(dǎo)致的電壓降。晶體管Tl的柵極上的該電勢增加將晶體管Tl 鎖定在閉合狀態(tài)中且由此防止可能的轉(zhuǎn)換反彈。在時間tl處，晶體管T2保持處于斷開狀態(tài)而不管電壓U2的出現(xiàn)，這是因?yàn)殡娐?RC3施加的時間常數(shù)R3. C2。仍在時間tl處，馬達(dá)11通過電壓Upci而被通電且開始以降低的速度旋轉(zhuǎn)。這伴隨著電壓Ub的降低和后續(xù)地電壓Upci的降低，如圖8A所示，這是由于電力被供應(yīng)至馬達(dá)11。 由于馬達(dá)11而導(dǎo)致的電壓Ub的降低還產(chǎn)生了電流Ia和Ims的弱化，如圖8B和8C所示，但是其幅值保持足夠以保持線圈BO和繞組La的正確激勵。在時間t0處基于電壓Ul開始的電容C3的負(fù)載以時間常數(shù)R5. C5繼續(xù)。在時間 t2處，如圖8A-8C所示，電容C3的充電電壓達(dá)到這樣的值，即晶體管T3的柵極上的電壓不再足以保持電流通過該晶體管。晶體管T3則轉(zhuǎn)換至斷開狀態(tài)且中斷線圈BO中的電流Ims， 如圖8C所示。在時間t2處線圈BO中的電流Ims的中斷導(dǎo)致雙接觸設(shè)備IOdc從狀態(tài)ICF轉(zhuǎn)換至狀態(tài)2CF。在狀態(tài)2CF，雙接觸設(shè)備IOdc的觸點(diǎn)PC2被供應(yīng)電壓Ure2 (其大致等于Ura和 Ub)。電壓Upc2則以全功率供應(yīng)馬達(dá)11，起動機(jī)齒輪113在該階段與熱力發(fā)動機(jī)的帶齒冠狀件14嚙合。仍在時間t2處，如圖8A-8C所示，由馬達(dá)11引起的電力供應(yīng)導(dǎo)致電壓Ub = Upci = Upc2降低和拉入式繞組La中的電流Ia弱化，但是其幅值保持足夠以保持繞組La的正確激勵。如圖8B所示，電流Ia被保持在拉入式繞組La中直至?xí)r間t3。拉入式繞組La在等于t3-t2的期間的激勵的保持使得可以保證安全以避免起動機(jī)齒輪113的可能的返回。拉入式繞組La的激勵保持至?xí)r間t3，這可在時間t2后持續(xù)數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒，這依賴于本發(fā)明的應(yīng)用。時間t3由電路RC3的時間常數(shù)R3. C2確定。在時間t3處，電容C2的充電電壓已達(dá)到足夠的值來控制電流通過晶體管T2。晶體管T2轉(zhuǎn)換至閉合狀態(tài)且連接晶體管Tl的柵極至塊件M。晶體管Tl則從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換至斷開狀態(tài)且中斷繞組La中的電流Ia。在時間t3后，起動機(jī)齒輪113與帶齒冠狀件14的嚙合的保持得到確保，這是因?yàn)楸３掷@組Lm的激勵，只要啟動觸點(diǎn)13保持閉合該激勵就繼續(xù)。根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)節(jié)電路RC2的時間常數(shù)R5. C3，可以容易地調(diào)整馬達(dá)11的降低的速度和其全速度之間的時間間隔TEMP = t2-tl。
權(quán)利要求
1.一種用于熱力發(fā)動機(jī)的起動機(jī)，其特征在于，其包括雙接觸電磁接觸器(10)和電子控制設(shè)備(ECC)的組合，該接觸器具有微螺線管型(MQ的可電控微促動器，所述電子控制設(shè)備(ECC)包括第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置(T1、T2、CZ2、RC1、RC3、SL)以控制所述接觸器的拉入式繞組(La)的激勵，且包括第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置(T3、CZ2、Ra)以控制所述微促動器的激勵。
2.如權(quán)利要求1所述的起動機(jī)，其特征在于，在所述電子控制設(shè)備(ECC)的激活之后， 所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置(T3、CZ2、RU)控制所述微促動器(MQ的激勵持續(xù)第一預(yù)定時間段(t2-t0)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個MOSFET型的晶體管。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括具有時間常數(shù)的第一 RC電路(RU)，用于所述第一預(yù)定時間段(t2-t0)。
5.如權(quán)利要求4所述的起動機(jī)，其特征在于，具有時間常數(shù)的第一RC電路(RU)是差分型電路。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括第一穩(wěn)壓電路(CZl)，該電路供應(yīng)第一穩(wěn)定電壓(Ul)，該第一穩(wěn)定電壓(Ul)供應(yīng)至所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個MOSFET型的晶體管(Tl、T2)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置包括具有時間常數(shù)的積分型第二和第三RC電路(RC1、RC;3)，所述第二 RC電路(RCl)控制所述第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至開始激活(tl)的轉(zhuǎn)換，所述第三RC電路(RO)控制所述第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至結(jié)束激活(U)的轉(zhuǎn)換，所述第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的激活產(chǎn)生所述拉入式繞組(La)的激活。
9.如權(quán)利要求4所述的起動機(jī)，其特征在于，所述第一預(yù)定時間段(t2-t0)在所述第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置的至開始激活(tl)的轉(zhuǎn)換和至結(jié)束激活(U)的轉(zhuǎn)換之間被完成(t2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于熱力發(fā)動機(jī)的裝備有電子控制設(shè)備的起動機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的起動機(jī)包括雙接觸電磁接觸器(10)和電子控制設(shè)備(ECC)的組合，該接觸器具有微螺線管型的可電控微促動器。該電子控制設(shè)備包括第一晶體管轉(zhuǎn)換裝置(T1、T2、CZ2、RC1、RC3、SL)以控制該接觸器的拉入式繞組(La)的激勵且包括第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置(T3、CZ2、RC2)以控制微促動器的激勵。在該電子控制設(shè)備的激活之后，第二晶體管轉(zhuǎn)換裝置控制所述微促動器(MS)的激勵持續(xù)一預(yù)定時間段。
文檔編號F02N11/00GK102235285SQ20111011751
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者斯蒂芬妮.普萊迪奧 申請人:法雷奧電機(jī)設(shè)備公司