CN105020081A - 发动机起动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机起动设备。一种用于起动发动机的设备能够在没有控制流经场线圈(6)的场电流的电子控制单元(ECU)的情况下切换起动器的输出特性。该设备(1)包括：起动器，该起动器包括绕线磁极式有刷直流(DC)电动机(2)；旁路路径(10)，该旁路路径(10)与电动机(2)的场线圈(6)的至少一部分以并联的方式电连接；以及开关(11)，该开关(11)沿旁路路径(10)设置并且被配置成使得旁路路径导通或不导通。

Description

发动机起动设备
技术领域
本发明涉及发动机起动设备，该发动机起动设备能够切换包括绕线磁极式有刷直流(DC)电动机的起动器的输出特性。
背景技术
传统地，期望怠速停止使能起动器尽可能多地减少发动机重新起动的时间，以改善车辆的驾驶者或其他乘客的舒适感。用于减少重新起动时间的技术包括增大曲轴起动(cranking)速度，然而，在发动机摩擦力高的低温度下使该技术结合有良好的起动性能需要使用大尺寸且高功率的电动机。
用于在不增大电动机的尺寸的情况下增大重新起动发动机时的曲轴起动速度的已知技术包括根据需要在高速特性和高扭矩特性之间进行切换。
例如，日本专利申请特许公报No.2004-197719公开了下述技术：准备包括串联线圈和分流线圈作为场线圈的电动机，并且通过控制流经电动机的分流线圈的场电流的电子控制单元(ECU)来在高速特性和高扭矩特性之间进行切换。
然而，如在日本专利申请特许公报No.2004-197719中公开的技术需要几安培至几十安培的通电电流使电流经过分流线圈，这导致增大了控制这样的大电流的ECU的成本。因此，可能减弱使用低成本有刷直流电流(DC)电动机的优点。
鉴于上述，本发明的示例性实施例涉及提供一种发动机起动设备，该发动机起动设备能够在没有控制流经场线圈的场电流的电子控制单元(ECU)的情况下以低成本切换起动器的输出特性。
发明内容
根据本发明的示例性实施例，提供有一种用于起动发动机的设备，该设备包括：起动器，该起动器包括绕线磁极式有刷直流(DC)电动机；旁路路径，该旁路路径与电动机的场线圈的至少一部分以并联的方式电连接；以及开关，该开关沿旁路路径设置并且被配置成使得旁路路径导通或不导通。
在以上实施例中，例如，假设旁路路径的电阻值与场线圈的由该旁路路径旁路的部分的电阻值彼此相等，则当开关使得该旁路路径导通时，该旁路路径和场线圈的旁路的部分分摊相同的电流。因此，减少了由场线圈生成的场功率，这提供了起动器的高速特性。
当开关随后使得旁路路径不导通时，由场线圈生成的场功率增大，这是因为没有电流流经旁路路径，这提供了起动器的高扭矩特性。通过该配置，控制流经场线圈的场电流不需要使用昂贵的电阻控制单元(ECU)，这允许以较低的成本切换起动器的输出特性。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的发动机起动设备的示意性电路图；
图2是根据本发明的第二实施例的发动机起动设备的示意性电路图；
图3是根据本发明的第三实施例的发动机起动设备的示意性电路图；
图4是根据本发明的第四实施例的发动机起动设备的示意性电路图；
图5是用于阐述根据本发明的第一实施例至第十二实施例中的每个实施例的发动机起动设备的操作的时序图；以及
图6是根据本发明的第十三实施例的发动机起动设备的示意性电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更全面地描述本发明。
(第一实施例)
根据本发明的第一实施例的发动机起动设备1包括用于可变地设置起动器的输出特性的装置(随后描述)，该输出特性变换器被配置成根据情况在起动器的高速特性和高扭矩特性之间切换。
如图1所示，起动器包括：电动机2，该电动机2被配置成生成旋转力；小齿轮(未示出)，该小齿轮被配置成将电动机2的旋转力转移到连接至发动机的环形齿轮；电磁开关4，该电磁开关4被配置成打开和关闭设置在电动机2的通电电路中的主触点3，等。电动机2的通电电路为电源线，在主触点3被关闭时通过该电源线将电功率从电池5提供至电动机2。
电动机2为绕线磁极式有刷(wound-field-type brushed)直流电流(DC)电动机，该绕线磁极式有刷直流电流(DC)电动机包括：场元件，该场元件被配置成通过对场线圈6通电来生成磁场；电枢7，该电枢7沿其轴线具有换向器；电刷8，该电刷8被配置成随着电枢7旋转而在换向器7上滑动，等。如图1所示，第一实施例的电动机2为DC串联电动机，该DC串联电动机被配置成使得场线圈6与电枢线圈(未示出)以串联的方式电连接。
电磁开关4包括开关线圈4a，该开关线圈4a通过第一起动器继电器9电连接至电池5。当第一起动器继电器9被接通时，开关线圈4a由电池5供电。从而主触点3被关闭。
如图1所示，用于变化地设置起动器的输出特性的装置包括：旁路路径10，该旁路路径10用于对要与电枢线圈串联连接的场线圈6的整体进行旁路；以及开关11，该开关11被配置成在旁路路径10的导通状态和非导通状态之间进行切换。沿旁路路径10设置有具有预定电阻值的电阻器12。替代设置电阻器12，旁路路径10可以具有与电阻器12的电阻值相等的互连电阻值。
开关11包括沿旁路路径10设置的继电器触点11a以及用于响应于电磁体的接通/断开操作而打开或关闭继电器触点11a的继电器线圈11b。开关11是常开继电器，使得在继电器线圈11b未通电时，继电器触点11a打开，而在继电器线圈11b通电时，继电器触点11a关闭。也就是说，开关11被配置成通过关闭继电器触点11a来使得旁路路径10导通并且通过打开继电器触点11a来使旁路路径10不导通。
继电器线圈11b的一端通过第二起动器继电器13电连接至电池5，而继电器线圈11b的另一端电连接至定时器电路14。
定时器电路14(其为集成电路(IC))通过第一起动器继电器9电连接至电池5。当第一起动器继电器9被接通时，定时器电路14开始计数。定时器电路14能够控制对继电器线圈11b的通电/断电。例如，定时器电路14在第二起动器继电器13被接通的同时开始计数，并且从而开始对继电器线圈11b通电。此后，当已经经过预定时间量时，继电器线圈11b被断电。第一起动器继电器9和第二起动器继电器13的打开和关闭由电子控制单元(ECU)(未示出)控制。
(优点)
在第一实施例中，旁路路径10对场线圈6的整体进行旁路，并且电连接至电动机2的通电电路，这允许响应于沿旁路路径10设置的开关11的切换操作来切换起动器的输出特性。例如，假设包括电阻器12的旁路路径10的电阻值与由旁路路径10旁路的场线圈6的电阻值彼此相等，则当开关11使得旁路路径10导通时，旁路路径10和场线圈6分摊相同的电流。因此，减少了由场线圈6生成的场功率，这提供了高速特性。特别地，在第一实施例中，旁路路径10不是对场线圈6的一部分而是对场线圈6的整体进行旁路。这允许显著地减少在旁路路径10导通的情况下由场线圈6生成的场功率。
可以通过减小旁路路径10的电阻值来减少在旁路路径10导通的情况下由场线圈6生成的场功率。例如，当旁路路径10的电阻值等于场线圈6的电阻值的1/2时，在旁路路径10导通的情况下流经场线圈6的电流为流经电动机2的通电电路的总电流的1/3。因此，在旁路路径10导通的情况下由场线圈6生成的场功率被减少至1/3，这提供了高速特性。当开关11被断开以使得旁路路径10不导通时，由场线圈6生成的场功率增大，这提供了高扭矩特性。
通过这种配置，不必通过使用昂贵的ECU来控制流经场线圈6的场电流，而是可以仅通过开关11的切换操作来控制流经场线圈6的场电流。因此，与在日本专利申请特许公报No.2004-197719中公开的技术相比，可以以较低的成本切换起动器的输出特性。
第一实施例的起动器被配置成使得：通过由开关11使得旁路路径10导通来将起动器的输出特性切换至高速特性，而通过由开关11使得旁路路径10不导通来将起动器的输出特性切换至高扭矩特性。通过这种配置，在开关11的故障或导通缺陷的情况下，起动器的输出特性为高扭矩特性。这使得发动机即使在具有高发动机摩擦力的低温度条件下也能被正常起动，这提供了高安全性发动机起动设备。
在旁路路径10与场线圈6和电枢线圈二者以并联的方式电连接的比较示例中，需要设置旁路路径10的电阻值，以防在旁路路径10导通的情况下流经电枢线圈的电流的值减小，从而使得电动机2不能旋转。更具体地，旁路路径10的电阻值需要远大于场线圈6的电阻值和电枢线圈的电阻值之和。然而，旁路路径10的过大的电阻值将导致在旁路路径10导通的情况下流经旁路路径10的电流的减小的值，这将导致当旁路路径10在导通和不导通之间切换时发生的小的输出特性变化。
相比而言，在第一实施例中，旁路路径10仅对要与电枢线圈以串联的方式电连接的场线圈6进行旁路。通过这种配置，无论旁路路径10是导通还是不导通，流经电枢线圈的电流的值均保持不变。这使得旁路路径10的电阻值被大大减小，从而使得当旁路路径10在导通状态和非导通状态之间切换时输出特性更显著地变化。
现在，将参照附图阐述本发明的其他实施例。为了简便起见，对与在第一实施例中具有相同功能的元件分配相同的附图标记，并且不再进行描述。
(第二实施例)
现在，将阐述本发明的第二实施例。如图2所示，旁路路径10针对相应的整个场磁极对场线圈6中的每个场线圈的少量数目的匝数进行旁路。
在图2所示的电路配置中，包括电阻器12的旁路路径10的电阻值被设置成大致等于零欧姆(Ω)。这可以提供当旁路路径10在导通和不导通之间切换时输出特性的变化，该输出特性的变化与当针对相应的整个场磁极场线圈6中的每个场线圈的匝数的数目在场线圈6的匝数的两个不同数目之间切换时的输出特性的变化基本相等。
图2示出了并绕电动机2的电路配置。可替选地，这样的电流配置可应用于串绕电动机，其中，旁路路径10针对相应的整个场磁极对串联线圈中的每个线圈的少量数目的匝数进行旁路。仍然可替选地，这样的电路配置可应用于具有串绕线圈和并绕线圈的复合缠绕电动机，其中，旁路路径10针对相应的整个场磁极对串联线圈中的每个线圈的少量数目的匝数进行旁路。
(第三实施例)
如图3所示，第三实施例可应用于具有四个或更多个场磁极的串绕电动机2。旁路路径10针对至少一对场磁极场对线圈6进行旁路，其中，一对场磁极包括一对北极和南极。
在图3所示的这样的电路配置中，例如，当旁路路径10在导通状态和非导通状态之间切换时，磁极的数目可以在四和二之间切换。
(第四实施例)
如图4所示，第四实施例可应用于复合缠绕电动机2，该复合缠绕电动机2具有包括四个串联线圈6a和一个分流线圈6b的场线圈6。旁路路径10对分流线圈6b进行旁路。
在图4所示的这样的配置中，当旁路路径10在导通状态和非导通状态之间进行切换时，起动器的输出特性可以在复合缠绕输出特性和与串绕输出特征大致相等的输出特性之间切换。
(第五实施例)
第五实施例可应用于具有怠速停止系统(ISS)或者自动停止和前进系统的车辆。在这样的车辆中，起动器的输出特性可以在下述特性之间进行切换：在当发动机被ISS重新起动时在对发动机进行曲轴起动(cranking)期间的输出特性，以及当在发动机由驾驶者起动操作起动时在对发动机进行曲轴起动期间的输出特性。在驾驶者起动操作中，例如，驾驶者手动操作插入至钥匙孔中的发动机钥匙或者起动按钮等来起动发动机。
在第五实施例中，旁路路径10在导通状态和非导通状态之间进行切换，使得：当发动机被ISS重新起动时，在对发动机进行曲轴起动期间的起动器的输出特性为高速特性，以及当发动机仅被驾驶者起动操作起动时，在对发动机进行曲轴起动期间的输出特性为高扭矩特性。
例如，在关于第一实施例描述的电流配置(参见图1)中，当发动机被ISS重新起动时，旁路路径10被开关11切换至导通状态。这使得发动机在高速特性的情况下被曲轴起动，这导致在重新起动发动机时的减少的延迟。
当发动机仅由驾驶者的起动操作起动时，旁路路径10被开关11切换至非导通状态。这使得发动机在高扭矩特性的情况下被曲轴起动，这可以在从低温度到高温度的宽温度范围内实现可靠的发动机起动。
(第六实施例)
在第六实施例中，由定时器电路14控制开关11的操作，使得：当在开始对电动机2通电之后经过预定时间时的起动器的输出特性为高速特性时，起动器的输出特性此后被从高速特性切换至高扭矩特性。
例如，如果由于在从怠速停止状态重新起动发动机时的不期望的高发动机摩擦力而不能在短时间内完成发动机起动，则可能由于扭矩不足而不能起动发动机。参照图5的时序图，在沿时间轴(横坐标轴)的时间t1处开始对电磁开关4通电。当在时间t2处开始对电动机2通电之后，在时间t3处小齿轮与环形齿轮成功啮合。
此后，在不存在扭矩不足等的情况下，将在时间t5处完成发动机重新起动。当在时间5处不能完成发动机起动时，在时间t6处，开关11使得旁路路径10不导通。因此，起动器的输出特性被从高速特性切换至高扭矩特性，这可以消除扭矩不足，从而允许发动机被成功地重新起动。
从怠速停止状态到完成发动机重新起动的时间量通常为大约0.4秒。因此，当在时间t5处不能完成发动机重新起动时，在开始对电动机2通电之后经过的时间为0.5秒至2秒时，开关11使得旁路路径10不导通。在不能检测到开始对发动机2通电的情况下，在开始对电磁开关4通电之后经过的时间为0.5秒至2秒时，开关11可以使得旁路路径10不导通。
可以由定时器电路14控制何时使得旁路路径10不导通。也就是说，如图5所示，由定时器电路14对下述时间间隔进行计数：从开始对电动机2通电的时间t2到时间t6的时间间隔T2，或者从开始对电磁开关4通电的时间t1到时间t6的时间间隔T4。当到达时间t6时，开关11使得旁路路径10不导通。当不仅通过从怠速停止状态重新起动发动机而且还通过驾驶者的起动操作而不能在短时间内起动发动机时，可以通过将输出特性从高速特性快速地切换至高扭矩特性来成功地起动发动机。
(第七实施例)
在第七实施例中，由定时器电路14控制开关11的切换操作，使得：至少直到在开始对电动机2通电之后经过特定时间量为止，起动器的输出特性为高速特性和高扭矩特性中的一个，电动机电阻值在该特性下比在高速特性和高扭矩特性中的另一特性下更高。电动机电阻值在高速特性和高扭矩特性中的一个特性下更大的特性在下文中称为高电阻值特性，并且高速特性和高扭矩特性中的另一特性称为低电阻值特性。
在从怠速停止状态重新起动发动机时，在对发动机通电时，过低的电动机电阻值引起过大的浪涌电流，这使得电池5的端电压显著下降。因此，车辆侧的各种ECU可能被重置或者各种螺线管的致动变得不稳定。
减小在对电动机通电时的浪涌电流的已知措施包括将包括电阻器的浪涌电流减小(ICR)继电器连接至发动机2的通电电路。这样的措施产生下述问题：添加ICR继电器可能导致成本增大。为了克服该问题，如图5所示，由定时器电路14控制开关11的切换操作，使得：在从开始对电动机2通电的时间t2到时间t4的时间间隔T1期间，或者从开始对电磁开关4通电的时间t1到时间t4的时间间隔T3期间，起动器的输出特性为高电阻值特性。由于当开始对电动机2通电时无论起动器的输出特性为高速特性还是高扭矩特性，电动机电阻值均为高，所以这可以抑制浪涌电流。这样的技术可以在不增加用于抑制浪涌电流的装置例如ICR继电器的情况下以低成本实现与在使用ICR继电器时相似的效果。
(第八实施例)
在第八实施例中，由定时器电路14如下那样控制开关11的切换操作。确定从开始对电动机2通电时到起动器的输出特性从高电阻值特性切换至低电阻值特性时的特定时间量，使得在起动器的输出特性从高电阻值特性切换至低电阻值特性之后的浪涌电流的值比在起动器的高电阻值特性下的浪涌电流的值小。
在车辆侧系统中，通过确定电池电压是否由于两个浪涌电流值中较大的一个而小于参考值来确定是否进行怠速停止。因此，第八实施例的下述这样的配置可以提供最大效果：控制旁路路径10在导通状态和非导通状态之间切换，使得在起动器的输出特性从高电阻值特性切换至低电阻值特性之后的浪涌电流的值小于在起动器的输出特性为高电阻值特性的情况下的浪涌电流的值。
(第九实施例)
在第九实施例中，起动器为惯性接合式起动器，该惯性接合式起动器被配置成使得在起动发动机时小齿轮被弹入环形齿轮，并且惯性接合式起动器被配置成使得高扭矩特性下的电动机电阻值比高速特性下的电动机电阻值大。此外，控制旁路路径10在导通状态和非导通状态之间的切换，使得：当在对发动机进行曲轴起动期间使用起动器的高速特性时，起动器的输出特性至少直到小齿轮与环形齿轮成功啮合为止为高扭矩特性，并且在小齿轮与环形齿轮成功啮合之后，起动器的输出特性从高扭矩特性切换至高速特性。
如果小齿轮与环形齿轮在高速特性下啮合，则小齿轮的旋转速度对于小齿轮与环形齿轮啮合而言可能变得过高，这减少了接合可靠性。此外，如果电动机2的起动扭矩过高，则在小齿轮抵接环形齿轮并且旋转时齿轮端面间摩擦力可能增大，这减小了用于保持接合可靠性的持久性。
由于在第九实施例中，起动器的输出特性为高扭矩特性，至少直到小齿轮与环形齿轮成功啮合为止，所以小齿轮的旋转速度在小齿轮与环形齿轮啮合时减小，这确保了接合稳定性。
此外，由于电动机2在高电动机电阻值的情况下被起动，所以减小了起动扭矩，这可以减小小齿轮与环形齿轮之间的齿轮端面间摩擦力，并且可以增强持久性。另外，可以在不增加用于抑制浪涌电流的装置的情况下并且以低成本实现与在使用ICR继电器等时相似的效果。
(第十实施例)
在第十实施例中，由定时器电路14来设置或控制第九实施例中的何时要从高扭矩特性切换至高速特性。
更具体地，如图5所示，由定时器电路14来设置或控制从开始对电磁开关4通电(即，开始致动起动器)所经过的时间或者从开始对电动机2通电所经过的时间，使得在小齿轮与环形齿轮成功啮合之后起动器的输出特性从高扭矩特性切换至高速特性。使用定时器电路14可以提供与第九实施例中的相似的效果。
(第十一实施例)
在第十一实施例中，由定时器电路14设置或控制从开始对电动机2通电所经过的时间，使得：当电动机2接收的扭矩从小齿轮转移至环形齿轮时发动机开始旋转时，起动器的输出特性为高扭矩特性，并且在对发动机进行曲轴起动期间起动器的输出特性从高扭矩特性切换至高速特性。
这使得起动器的扭矩被高效地转移，这可以进一步减少起动时间。
(第十二实施例)
在第十二实施例中，旁路路径10和开关11与起动器集成在一起。通过该配置，可以减小旁路路径10和开关11之间的连接长度，这可以减小发动机起动设备1的尺寸。旁路路径10和开关11二者均不必安装在车辆侧，这可以减少对车辆侧的结构上的修改。
定时器电路14与起动器集成在一起，这允许用于变化地设置起动器的输出特性的装置与起动器集成在一起。因此，本实施例的发动机起动设备可以在不对系统进行修改的情况下应用于针对传统起动器的任何车辆侧系统。
(第十三实施例)
在第十三实施例中，如图6所示，提供有多个(例如，在图6中为三个)旁路路径10，多个旁路路径10各自设置有多个开关11(例如，在图6中为三个)中相应的一个开关。
在这样的电路配置中，对被同时使得导通的的旁路路径10的数目进行切换可以提供起动器的在最高速特性和最高扭矩特性之间的至少一个中间输出特性。这可以提供起动器的下述输出特性，在该输出特性下，发动机可以根据由于外部温度等其他因素而引起的发动机摩擦力的幅值的不同的各个条件而被高效地起动。此外，为了减少发动机起动次数，可以在一个发动机起动期间对起动器的输出特性按顺序进行若干次切换。例如，紧接在开始对发动机进行曲轴起动之后，输出特性可以为高扭矩特性。此后，随着发动机速度增大，起动器的输出特性可以切换至较高速度特性。
(变型)
在第一实施例至第十三实施例中的每个实施例中，发动机起动设备1包括定时器电路14。替代设置定时器14，ECU可以提供定时器14的功能。在第九实施例或第十实施例中，使用惯性接合式起动器。在其他实施例中，不仅可以使用惯性接合式起动器，而且还可以使用例如固定啮合起动器，在固定啮合起动器中，小齿轮与环形齿轮彼此固定地啮合。

Claims (18)

1.一种用于起动发动机的设备(1)，包括：
起动器，所述起动器包括绕线磁极式有刷直流DC电动机(2)；
旁路路径(10)，所述旁路路径(10)与所述电动机(2)的场线圈(6)的至少一部分以并联的方式电连接；以及
开关(11)，所述开关沿所述旁路路径(10)设置并且被配置成使得所述旁路路径(10)导通或不导通。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述旁路路径(10)针对相应的整个场磁极对所述场线圈(6)中的每个场线圈的少量数目的匝数进行旁路。
3.根据权利要求1所述的设备(1)，其中
所述电动机(2)包括四个或更多个场磁极，并且
所述旁路路径(10)被配置成：当所述开关(11)使得所述旁路路径(10)导通时，所述旁路路径(10)针对至少一对场磁极对场线圈(6)进行旁路，一对场磁极包括所述四个或更多个场磁极中的一对北极N和南极S。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(1)，其中
所述电动机(2)为具有所述场线圈(6)的复合缠绕电动机，所述场线圈(6)包括至少一个串联线圈(6a)和至少一个分流线圈(6b)，以及
所述旁路路径(10)被配置成：当所述开关(11)使得所述旁路路径(10)导通时，所述旁路路径(10)对所述至少一个分流线圈(6b)进行旁路。
5.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述旁路路径(10)被配置成：当所述开关(11)使得所述旁路路径(10)导通时，所述旁路路径(10)对所述场线圈(6)的整体进行旁路。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的设备(1)，其中
所述电动机(2)为串绕电动机或复合缠绕电动机，所述串绕电动机具有与所述电动机的电枢线圈以串联的形式电连接的所述场线圈(6)，所述复合缠绕电动机具有包括至少一个串联线圈(6a)和至少一个分流线圈(6b)的所述场线圈(6)，以及
所述旁路路径(10)被配置成：当所述开关(11)使得所述旁路路径(10)导通时，所述旁路路径(10)对要与所述电枢线圈以串联的形式连接的所述串绕电动机的所述场线圈(6)或者所述复合缠绕电动机的至少一个串联线圈(6a)进行旁路。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的设备(1)，其中
当所述旁路路径(10)处于导通状态时，所述起动器的输出特性为高速特性，并且
当所述旁路路径(10)处于非导通状态时，所述起动器的所述输出特性为高扭矩特性。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的设备(1)，其中
所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换，使得当具有怠速停止系统ISS的车辆的所述发动机被所述ISS重新起动时，
在对所述发动机进行曲轴起动期间的所述起动器的输出特性为高速特性，并且当所述发动机仅被驾驶者的起动操作起动时，在对所述车辆的所述发动机进行曲轴起动期间的所述起动器的输出特性为高扭矩特性。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的设备(1)，还包括定时器电路(14)，所述定时器电路(14)被配置成控制所述开关(11)的切换操作，使得当在开始对所述电动机(2)通电之后经过预定时间时所述起动器的输出特性为所述高速特性时，所述起动器的输出特性此后从所述高速特性切换至所述高扭矩特性，其中，通过所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换。
10.根据权利要求9所述的设备(1)，其中，在开始对所述电动机(2)通电之后经过的时间为0.5秒至2秒时，所述起动器的输出特性从所述高速特性切换至所述高扭矩特性。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的设备(1)，还包括定时器电路(14)，所述定时器电路(14)被配置成控制所述开关(11)的切换操作，使得至少直到在开始对所述电动机(2)通电之后经过特定时间量为止，所述起动器的输出特性为高速特性和高扭矩特性中的一个特性，在所述高速特性和所述高扭矩特性中的所述一个特性下的电动机电阻值比在所述高速特性和所述高扭矩特性中的另一特性下的所述电动机电阻值大，其中，通过所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换。
12.根据权利要求11所述的设备(1)，其中
所述高速特性和所述高扭矩特性中的所述一个特性被称为高电阻值特性，并且所述高速特性和所述高扭矩特性中的所述另一特性被称为低电阻值特性，在所述高速特性和所述高扭矩特性中的所述一个特性下的所述电动机电阻值比在所述高速特性和所述高扭矩特性中的所述另一特性下的所述电动机电阻值大，
所述特定时间量为从开始对所述电动机(2)通电时到所述起动器的所述输出特性从所述高电阻值特性切换至所述低电阻值特性时的时间间隔，以及
由所述定时器电路(14)控制所述开关(11)的切换操作，使得在所述起动器的输出特性从所述高电阻值特性切换至所述低电阻值特性之后的浪涌电流的值比在所述起动器的所述高电阻值特性时的浪涌电流的值小，其中，通过所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的设备(1)，其中
所述起动器为惯性接合式起动器，所述惯性接合式起动器被配置成使得在起动所述发动机时小齿轮被弹入环形齿轮中，并且所述惯性接合式起动器被配置成使得在所述起动器的高扭矩特性下的电动机电阻值比在所述起动器的高速特性下的所述电动机电阻值大，以及
所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换，使得当在对所述发动机进行曲轴起动期间使用所述起动器的所述高速特性时，至少直到所述小齿轮与所述环形齿轮成功啮合为止，所述起动器的输出特性为所述高扭矩特性，并且在所述小齿轮与所述环形齿轮成功啮合之后，所述起动器的输出特性被从所述高扭矩特性切换至所述高速特性。
14.根据权利要求13所述的设备(1)，还包括定时器电路(14)，所述定时器电路(14)被配置成控制所述开关(11)的切换操作，其中，通过所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换，
其中，由所述定时器电路(14)设置或控制从开始致动所述起动器所经过的时间或者从开始对所述电动机(2)通电时起所经过的时间，使得在所述小齿轮与所述环形齿轮成功啮合之后，所述起动器的输出特性从所述高扭矩特性切换至所述高速特性。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的设备(1)，还包括定时器电路(14)，所述定时器电路(14)被配置成控制所述开关(11)的切换操作，其中，所述开关(11)使所述旁路路径(10)在导通状态和非导通状态之间切换，
其中，由所述定时器电路(14)设置或控制从开始对所述电动机(2)通电时起所经过的时间，使得当在所述电动机(2)接收的扭矩从小齿轮转移至环形齿轮时所述发动机开始旋转时，所述起动器的输出特性为高扭矩特性，并且在对所述发动机进行曲轴起动期间，所述起动器的输出特性从所述高扭矩特性切换至所述高速特性。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的设备(1)，其中，所述旁路路径(10)和所述开关(11)与所述起动器集成在一起。
17.根据权利要求9至12、14和15中的一项所述的设备(1)，其中，所述旁路路径(10)、所述开关(11)和所述定时器电路(14)与所述起动器集成在一起。
18.一种用于起动发动机的设备，包括：
起动器，所述起动器包括绕线磁极式有刷直流DC电动机(2)；
多个旁路路径(10)，所述多个旁路路径(10)各自与所述电动机(2)的场线圈(6)的至少一部分以并联的方式电连接；以及
多个开关(11)，所述多个开关(11)沿相应的所述旁路路径(10)设置并且被配置成使得所述旁路路径(10)导通或不导通，其中，沿每个旁路路径设置有一个开关。
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