CN103390527A - 用于汽车起动机的配电继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于汽车起动机的配电继电器。的配电继电器（100）具有接触桥件（14、11）、吸引线圈（1）和保持线圈（2）以及用于桥接保持线圈（2）的桥接开关（13、11），该接触桥件在配电继电器的吸引位置中打开并且在配电继电器的保持位置中闭合，其中吸引线圈（1）和保持线圈（2）串联，所述桥接开关在配电继电器的吸引位置中闭合并且桥接保持线圈（2），并且所述桥接开关在配电继电器的保持位置中打开并且不桥接保持线圈（2）。

Description

用于汽车起动机的配电继电器

技术领域

本发明涉及一种用于汽车起动机的配电继电器、具有这种配电继电器的汽车起动机以及用于起动汽车的方法。

背景技术

作为汽车起动机可以使用电机，该电机通过传动装置驱动所谓的起动机齿轮。通过分离装置可以将起动机齿轮接合到内燃机曲轴上的齿环中。为此所需要的力可以通过所谓的接合或者说插入继电器产生。

为了起动内燃机，例如通过点火开关闭合起动机电路。由此，通过吸引线圈拉入插入继电器的继电器衔铁并且通过分离装置将起动机齿轮移动到齿环中。如果齿轮在齿环中足够深入，那么接合继电器的继电器衔铁额外地连接接触桥件并且由此闭合电机的电路。其衔铁由此开始旋转并且齿轮通过多线螺纹进入其最终位置。由此，内燃机可以旋转并且最终起动。一旦内燃机起动，空转就负责电机的脱耦。

如果点火开关电路中断，那么继电器衔铁就通过松开的继电器衔铁复位弹簧运动到其静止位置中并且在此打开接触桥件并且将齿轮从齿环中移动到其原始位置中。中断电机的电路并且使电机惯性运行。

在常规的汽车中内燃机的接合以及随后的起动通常是没有问题的。然而尤其在所谓的起动-停止-系统中，常规的起动器是不适合的。

起动-停止-系统例如要求起动机齿轮在内燃机惯性运行时尽可能快地接合到还在旋转的齿环中，从而实现了快速的重复起动。因此，并且也由于比较频繁的起动过程，显著增加了起动-停止-系统中相应装置的磨损。此外，觉得与起动过程联系的噪音有干扰。

为了保持起动-停止-系统中的机械磨损以及噪音进入尽可能小，可以相互分开所解释的接合以及换档功能。为此可以提供额外的配电继电器，该配电继电器与齿轮接合到齿环中无关地通过其它存在的接合继电器实现对电机电路的通电。在此，例如可以在时间上与接合错开地实现通电。

发明内容

本发明改善了相应的接合继电器的功能并且由此实现了用于起动汽车的改善的方案，尤其是具有起动-停止-系统的汽车。

按本发明提出了具有独立权利要求所述特征的用于汽车起动机的带有转换触头的配电继电器、具有这种配电继电器的汽车起动机以及用于起动汽车的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及下面说明的主题。

按本发明的配电继电器与齿轮接合到齿环中无关地改善了汽车起动机的电机电路的闭合。为此，该配电继电器具有至少两个使继电器衔铁运动的电绕线（“线圈”）。在此，将第一线圈构造成高阻抗的并且在下面称作“保持线圈”，第二线圈构造成低阻抗的并且在下面称作“吸引线圈”。吸引以及保持线圈可以围绕共同的核心缠绕。

吸引以及保持线圈串联，并且设置了用于通过桥接线路将保持线圈桥接在继电器的第一接通位置（优选静止位置/标准位置）中的桥接开关，该接通位置在下面也称作“吸引位置”。如此构造所述继电器，使得桥接开关在第二接通位置（优选操作位置）中打开，该接通位置也称作“保持位置”，并且由此取消保持线圈的桥接。同时在保持位置中闭合由继电器接通的接触桥件。在吸引位置中打开接触桥件。当然，在桥接开关闭合时也许剩余电流还是流过保持线圈。通过以下方法可以增强并且有利地利用这种情况，即例如在桥接线路中布置电阻元件或二极管。一方面通过桥接线路并且另一方面通过保持线圈的电流通过电阻关系获得，如下面所解释的。

具有吸引和保持线圈的继电器可以有利地首先将大的吸引力并且随后将减小的保持力施加到继电器衔铁上。只要保持线圈桥接，就通过低阻抗的吸引线圈进行通电来产生吸引力。在此，由于较高的电流而产生了强烈的磁通势Θ。然而通过大的电流也产生了高的热量生成，该热量生成也许会损坏继电器并且应该避免。同时，更小的磁通势也足够用于保持继电器。两者可以通过随后对高阻抗的保持线圈（不再桥接）以及低阻抗的吸引线圈的共同的通电来实现。

通过吸引以及保持线圈的串联也不必设置机构用于在吸引以及保持线圈并联时仅仅为了对于需要连接继电器并且由此连接接触桥件用来闭合汽车起动机电机电路的时刻来对吸引线圈进行通电。此外，必须确保相应的机构，对于接触桥件必须保持关闭以后的时刻仅仅对保持线圈进行通电。然而这经常证明是耗费的并且要求相应的触发逻辑电路，该触发逻辑电路使得汽车起动机变贵。本发明相应地提出了以下解决方案，其中所述功能在很大程度上自动地并且不使用耗费的触发逻辑电路来运行。

构造按本发明的配电继电器用于通过接触桥件闭合用于汽车起动机的电路。这尤其适合于起动-停止-系统。

为了改善继电器的开关可靠性，桥接线路中低阻抗的电阻是有利的。电阻值例如可以<吸引线圈的1/10。该电阻也在桥接的状态下通过保持线圈产生特定的电流。该措施改善了吸引以及保持功能的切换。代替电阻，二极管也可以是有利的。

也可以如此构造按本发明的配电继电器，从而除了前面所解释的接通位置（吸引以及保持位置）之外通过接通触头实现了第三接通位置。该第三接通位置在本申请文件的范围内称作“中间位置”。优选在从吸引位置过渡到保持位置中时优选占据该中间位置。为此，转换触头具有两个接触元件，所述接触元件可以分别通过带动机构移动到切换轴上。构造第一接触元件用于闭合接触桥件，构造第二接触元件用于闭合桥接开关。在从吸引位置转换到保持位置时，如所提到的，首先闭合桥接开关。接触桥件是打开的。在切换时如此移动所述切换轴，使得第一接触元件的带动机构通过弹簧将其压到接触桥接的触头上并且由此闭合接触桥件。然而第二接触元件还没有被其带动机构抓住并且因此还首先将桥接开关保持闭合。这相应于所谓的中间位置，其中不仅所述桥接开关而且所述接触桥件都是闭合的。所述切换轴随后继续运动，使得第二接触元件也被其带动机构抓住。由此打开桥接开关并且以这种方式占据保持位置。

按本发明的汽车起动机具有所解释的配电继电器。该汽车起动机以及按本发明同样设置的方法以相同的方式获得所解释的优点。

本发明的其它优点以及设计方案从说明书以及附图中获得。

当然，前面所述的以及后面还要解释的特征不仅可以以相应所说明的组合，而且也以其它组合或者单独地进行使用，而不会离开本发明的范围。

根据实施例在附图中示意性地示出了本发明并且下面参照附图进行详细描述。

附图说明

图1示出了按本发明实施方式的起动机继电器；

图2A到2C示出了按本发明实施方式的处于不同开关状态下的起动机继电器的转换触头。

具体实施方式

在附图中，相同的或者相同作用的元件带有相同的附图标记并且不重复解释。

在图1中示意性地示出了按本发明实施方式的配电继电器并且整体用100表示。

配电继电器布置在点划线示出的壳体中。该配电继电器具有串联的吸引线圈1和保持线圈2。该吸引线圈1和保持线圈2示例性地围绕共同的核心3缠绕，如图1中仅仅象征性地示出。为了对吸引线圈1和保持线圈2进行通电，设置了接头4，该接头例如可以通过标准化设置在汽车中的接线柱50用起动器电流进行加载。串联的线圈1、2不仅连接到壳体的接地端5上，而且也连接到壳体的接地连线6上。

保持线圈2可通过桥接线路7进行桥接。为了进行桥接，与转换触头10的接触元件11形成桥接开关的桥接触头13可以通过接触元件11相互连接。这在图1所示的开关状态中就是这种情况。如果在接头4上有电压，那么电流可以流过桥接线路7以及通过接触元件11相互连接的用于吸引线圈1的桥接触头13。如果在桥接线路7中设置电阻元件8，那么在桥接线路7和保持线圈2之间产生电流分配。

在图1中所示的开关位置相应于所解释的吸引位置。在这种情况下打开接触桥接触头14之间的电连接，该电连接本身与电机的相应的接头9连接。

如果在接头4上存在电压，那么如前面所解释的，电流首先基本上流过吸引线圈。该吸引线圈通过由磁衔铁3产生的磁场将力施加到切换轴12上，该切换轴使得其沿着箭头方向15移动。由此也移动接触元件11。由此分开桥接触头13之间的电连接并且打开由桥接触头13和接触元件11形成的桥接开关。另一方面，通过接触元件11形成接触桥接触头14之间的电连接并且闭合接触桥件14、11。由此可以对电机进行通电。同时，电流在接头4上继续存在电压时流过保持继电器2以及吸引继电器1。如所解释的，这相应于保持状态。流过吸引线圈的电流强度由于更高的电阻而降低保持线圈。

图2A到2C示出了按本发明实施方式的处于不同开关状态下的起动机继电器的转换触头10。

在图2A到2C所示的实施方式中，转换触头10分别具有两个接触元件11a和11b，所述接触元件可以通过切换轴12前后移动。为此，在切换轴12上设置相应的带动机构12a和12b。

转换触头10的在图2A中所示的接通位置相应于一再解释的吸引位置。接触桥接触头14相互分开，因为第一接触元件11a不接触该接触桥接触头。反之，桥接开关的桥接触头13通过第二接触元件11b相互连接。所述接触元件11a、11b没有被相应的带动机构12a和12b捕获。

在对相应的继电器100进行通电时，如上所述，感应切换轴12沿着箭头方向15的运动。

在图2B中示出了由此占据的中间位置。在此，第一带动机构12a通过中间连接的弹簧18移动第一接触元件并且将其压到接触桥接触头14上。弹簧16的弹性距离定义了切换轴12可以沿箭头方向15继续移动的距离，而不需要让第二带动机构12b已经捕获了第二接触元件11b。由此，在所示出的中间位置中不仅所述桥接触头13而且所述接触桥接触头14都可以同时相互导电连接。

如果切换轴12沿箭头方向15继续移动，那么就占据了在图2C中示出的保持位置。在该位置中，第二带动机构12b捕获第二接触元件11b并且相应地进行了移动。由此，首先分开桥接触头13之间闭合的连接。

Claims (12)

1.配电继电器（100），具有接触桥件（14、11；14、11a）、吸引线圈（1）和保持线圈（2）以及用于桥接保持线圈（2）的桥接开关（13、11；13、11b），该接触桥件在配电继电器的吸引位置中打开并且在配电继电器的保持位置中闭合，其中吸引线圈（1）和保持线圈（2）串联，所述桥接开关在配电继电器的吸引位置中闭合并且桥接保持线圈（2），并且所述桥接开关在配电继电器的保持位置中打开并且不桥接保持线圈（2）。

2.按权利要求1所述的配电继电器，其中，接触桥件（14、11；14、11a）和桥接开关（13、11；13、11b）共同地构造在转换触头（10）中。

3.按权利要求2所述的配电继电器（100），其中，如此构造所述转换触头，从而在从吸引位置切换到保持位置中时占据中间位置，在该中间位置中桥接开关（13、11；13、11b）和接触桥件（14、11；14、11a）闭合。

4.按权利要求3所述的配电继电器（100），其中，所述转换触头具有两个能运动的接触元件（11a、11b），通过所述接触元件能够闭合桥接开关（13、11；13、11b）、接触桥件（14、11；14、11a）或者这两者。

5.按权利要求4所述的配电继电器（100），其中，所述接触元件（11a、11b）能移动地布置在切换轴（12）上。

6.按权利要求5所述的配电继电器（100），其中，所述切换轴（12）能移动地支承在转换触头上并且具有带动机构（12a、12b），所述带动机构被如此构造，以致于在切换轴（12）在转换触头中移动时带动接触元件（11a、11b）。

7.按上述权利要求中任一项所述的配电继电器（100），该配电继电器被如此构造，以致于在对吸引线圈（1）通电时从吸引位置切换到保持位置中。

8.按上述权利要求中任一项所述的配电继电器（100），该配电继电器被如此构造，以致于在吸引位置中在通电时产生1000和2000之间的、尤其1250和1750之间的例如1500安培匝的磁通势。

9.按上述权利要求中任一项所述的配电继电器（100），该配电继电器被如此构造，以致于在保持位置中在通电时产生50和500之间的、尤其100和300之间的例如200安培匝的磁通势。

10.按上述权利要求中任一项所述的配电继电器（100），其中在桥接线路（7）中布置电阻元件和/或二极管（8），这引起了桥接开关（13、11；13、11b）闭合时流过保持线圈（2）的一定程度的电流。

11.汽车起动机，其具有电机以及按上述权利要求中任一项所述的配电继电器（100），其中配电继电器的接触桥件（14、11；14、11a）连接到电机的电路中。

12.用于起动汽车的方法，其中对按权利要求11所述的汽车起动机进行通电，由此将配电继电器（100）从吸引位置切换到保持位置中并且对电机进行通电。

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