CN109944729A - 具有控制继电器开关的起动机系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有控制继电器开关的起动机系统。一种起动机系统，包括马达，具有螺线管开关的螺线管组件，由马达旋转并且可移动进入接合位置的小齿轮，在所述接合位置引擎可以被盘车并且螺线管开关被闭合以从电源向马达供电，以及被控制器调节的继电器开关并且闭合以向螺线管组件提供电力以致动螺线管开关。如果控制器监视的感测的马达供电电压在向螺线管组件施加电力之后的预定时段内降低到低于预定的阈值电平，则控制器在起动操作期间重复断开和闭合继电器开关，由此在起动操作期间自动重复施加给螺线管组件的电力，并且阻止对螺线管组件长时间施加电力。还公开了相关的方法。

Description

具有控制继电器开关的起动机系统

本申请是于2015年12月3日提交的、申请号为201580065612.1、发明名称为“具有控制继电器开关的起动机系统”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用和优先权

本申请要求于2014年12月4日提交的、发明名称为“STARTER SYSTEM HAVINGCONTROLLING RELAY SWITCH”的美国临时专利申请序列号No.62/087,707的优先权。

技术领域

本公开涉及起动机系统以及用于其中的磁性继电器开关，并且特别涉及用于开关以及用于这种系统的控制器。

背景技术

图1示出了多年来广泛用于汽车应用的一种类型的示例性起动机系统。用于某些轻负荷小客车应用的起动机系统在近些年来已经发展到以下程度，在某些情况下，这种传统的起动机系统(仅由操纵者启动的)已经被具有停止-起动和/或改变主意的能力的起动机系统取代，其可操作地接合临时停止的引擎，通过使用控制机，基于车辆和引擎条件以及感测到的操纵者输入自动重起动，而不需要操纵者单独开始起动机操作。但是，对于某些轻负荷应用和许多重负荷应用(例如重型卡车、公共汽车和牵引车)传统起动机系统当前仍然广泛使用。应当理解，因此，这里的“传统上”意味着起动机系统操作由操纵者开始的起动机系统，而不仅仅是现有技术中的起动机系统。

图1中所示的现有的传统起动机系统20包括起动机组件22、操纵者致动的起动机开关24、电池26、以及固定到飞轮和引擎曲柄轴30的引擎环形齿轮28。曲柄轴30和环形齿轮28能够围绕旋转轴32旋转。电池26可以是所示出的单个电池，或者电池26可以是串联的多个电池。轻负荷应用典型地采用单个12V电池26。一对串联连接的12V电池形成在重负荷应用(包括大型卡车、公共汽车和牵引车)中普遍使用的24V电池26。起动机系统20的部件的尺寸可以适于其电池26的电压输出。起动机系统20通常负极接地，如图所示，其中电池26的负极端子84总是被连接到地90。

起动机组件22具有典型地由导电材料(例如钢)制成的马达外壳/框架结构34，并且容纳起动机马达36。起动机马达36包括起动机绕组和线圈38，当被通电时，其可驱动地旋转转子(未示出)和马达36的输出轴40。马达36可以通过马达外壳/框架结构34被连接到地90，其被固定到接地的引擎并且与之电接触。可替换的，马达36可以单独接地。输出轴40被耦接到轴环42，并且在一些实施例中，耦接到如图所示的超越离合器44。轴环42和超越离合器(如果存在的话)可操作地耦接到小齿轮46，其能够围绕小齿轮46和马达输出轴40的公共的旋转轴48旋转。超越离合器44的设置允许小齿轮46按照比马达输出轴40更快的角速度围绕轴48旋转，从而防止在引擎起动时如果小齿轮仍然与环形齿轮28接合的情况下使起动机马达36被小齿轮46驱动。

起动机组件22还包括螺线管组件50。螺线管组件50包括可轴向移动的螺线管活塞52和对活塞52施加偏置力使其如图1所示向左进入活塞伸出位置的压缩弹簧53。螺线管活塞52的一端54链接到变速杆58的第一端56。变速杆58的相对的第二端60链接到轴环42。变速杆58在变速杆第一端56和第二端60之间的位置处枢轴连接到起动器组件框架结构34。如下面所讨论的，螺线管组件50的通电使得螺线管活塞52朝着活塞收缩位置向右移动，这使得变速杆58围绕其枢轴点进行枢轴运动，从而小齿轮46从其脱离接合位置朝着其接合位置向左移动。小齿轮46与环形齿轮28处于啮合接合，并且仅在小齿轮的接合位置处可能进行起动机组件22的引擎盘车。

起动机系统20还包括集成的磁性起动机继电器开关组件(或IMS)62，其包括电磁致动的继电器开关并且可以是起动机系统20的附接部件。如图所示，IMS 62具有固定到起动机组件马达外壳34并且通过其接地的金属开关外壳64。IMS 62具有利用多个螺丝67附接到开关外壳64的开关盖66。在所示的实施例中，开关盖66设置有继电器开关启动端子68。IMS 62具有固定的并且与金属开关外壳64的内部电通信的继电器开关接地端子70，其通过与马达外壳34的附接而接地。但是，本领域技术人员能够理解，接地端子70可以与开关外壳64绝缘并且单独接地。

电磁继电器开关启动线圈72围绕着可轴向移动的含铁的活塞74而布置在开关外壳64内。启动线圈72在启动端子68和接地端子70之间延伸。在端子70电连接到地90的情况下，启动端子68的通电导致通过启动线圈72的电流流动，这使得活塞74抵抗压缩弹簧75的偏置力而轴向移动。活塞74上携带有导电接触板76并且其与活塞74电绝缘。第一开关触点78电连接到安装在开关盖66中的第一开关端子79。第二开关触点80电连接到安装在开关盖66中的第二开关端子81。第一开关触点78、第二开关触点80以及接触板76限定了布置在IMS62内的继电器开关83。

由于压缩弹簧75的偏置影响，接触板76通常不与第一开关触点78和/或第二开关触点80接触，从而继电器开关83被偏置到开路状态，其中第一开关端子79和第二开关端子81彼此没有电通信。通过继电器开关启动线圈72的电流流动电磁地使活塞74抵抗弹簧75的偏置力移动，并且使接触板76与第一开关触点78和第二开关触点80电接触，从而继电器开关83被电磁地闭合。当被闭合时，继电器开关62使第一和第二开关端子79，81彼此电通信。电池26的正极端子82与第一开关端子79持续地电通信，从而电池电压始终被施加到第一开关触点78。这样，在继电器开关83闭合的情况下，电池电压被提供被IMS 62的第二开关端子81。

操纵者可致动的起动机开关24被偏置成断开，并且操纵者进行的起动机开关24的闭合使得电压被施加给启动线圈72并且开始起动操作。起动机开关24可以是典型的“推动进行”的短暂类型，例如起动车辆引擎的点火钥匙通常使用的钥匙开关。起动机开关24不需要采用单独的钥匙，并且可以由操纵者通过本领域技术人员已知的各种适当的方式致动。起动机开关24具有第一和第二起动机开关触点86，88。第一起动机开关触点86电连接到电池26的正极端子82。第二起动机开关触点88电连接到起动机中继器开关62的启动端子68。当起动机开关24从其偏置的断开状态移动并且被操纵者暂时保持在闭合状态(其中第一起动机开关触点86与第二起动机开关触点88电通信)时，起动机开关24通过操纵者的操纵而被选择性地致动。这样，在起动机开关24被保持闭合的情况下，电池电压被施加到继电器开关启动端子68，并且在端子70被电连接到地90的情况下，电流被传导通过继电器开关启动线圈72，从而使继电器开关83电磁地闭合并且向IMS 62的第二开关端子81提供电池电压。

螺线管组件50包括拉入线圈92和保持线圈94，二者都围绕含铁的螺线管活塞52的纵轴布置并且连接到IMS第二开关端子81。拉入线圈82连接到马达线圈38，其连接到地90；保持线圈94直接连接到地90。起动机马达线圈38从拉入线圈92接收的电流足够可操作地驱动马达36。实际上，在传统的起动机系统(例如起动机系统20)中，通常在小齿轮46与引擎环形齿轮28接合之前不希望旋转小齿轮46。螺线管组件50包括第一和第二螺线管开关触点96，98，它们通过与螺线管活塞52绝缘并且由螺线管活塞52携带的螺线管接触板100选择性地电连接。第一和第二螺线管开关触点96，98和螺线管接触板100限定了螺线管开关102，其在作用于螺线管52的压缩弹簧53的影响下被偏置为断开。

第一螺线管开关触点96被电连接到电池正极端子82，从而向其连续地提供电池电压。如图所示，第一开关端子79被连接到第一螺线管开关触点96，通过其向第一开关端子79提供电池电压。第二螺线管开关触点98位于拉入线圈92和马达线圈38之间。起动机继电器开关62的闭合以及由此对第二开关端子81施加的电池电压使电流流入拉入线圈92和保持线圈94，这促使螺线管活塞52抵抗压缩弹簧53的偏置力而向右移动，如图1所示，从而通过螺线管活塞52上携带的接触板100在第一和第二螺线管开关触点96，98之间建立并维持电通信，由此把螺线管开关102设置在其闭合状态。螺线管活塞52的向右移动还促使小齿轮46向左朝着与环形齿轮28的接合。

随着螺线管开关52的闭合，马达通电电池电压被施加给起动机马达线圈38，从而开始马达36和小齿轮46的可操作的旋转。在螺线管开关102闭合的情况下，电池电压还被施加给拉入线圈92的两端，从而停止其中流过的电流，并且导致螺线管活塞52上的抵抗压缩弹簧53的总电磁力减小。然后，通过由流过保持线圈94的电流产生的电磁力维持螺线管活塞52的向右的位置，电池电压仍然经由第二开关端子81被施加给保持线圈94。流经螺线管保持线圈94的电流的中断(诸如由于起动机开关24的断开导致)以及由此的继电器开关83的电流的中断，允许压缩弹簧53使螺线管活塞52和接触板100向左移动，这通过变速杆58使小齿轮46与环形齿轮28脱离接合，并且中断第一和第二螺线管开关触点96，98之间的电通信，从而使马达36断电。

本领域技术人员熟知，现有的传统起动机系统易于受到下面多种已知问题或故障模式中的一种或多种的影响。

第一种问题或故障模式包括“发出咔哒声-无盘车”情况，其中起动机组件小齿轮的轴面与引擎环形齿轮28的交界轴面邻接，而不是它们的对应齿变得啮合。这种情况涉及在操纵者启动开关24期间的起动机螺线管组件50的通电，这导致小齿轮-环形齿轮邻接(典型地导致可听到的“咔哒声”)阻挡了螺线管开关接触板100移动到与第一螺线管开关触点96和第二螺线管开关触点98的电接触，从而阻止螺线管开关102闭合。在小齿轮46和环形齿轮28的面之间的邻接状态期间长期对螺线管组件50施加电力会阻止它们之间的啮合接合。如果邻接的面在力作用下保持接触，则这些齿轮之间就不能实现必要的啮合。

在一些现有的传统起动机系统实施例中，例如图1的系统20所示，阻止螺线管开关102闭合导致导致在起动机开关24闭合的同时通过继电器开关83把电力施加给螺线管组件50。操纵者保持起动机开关24闭合，同时螺线管开关102保持断开，这导致电流从电池26经由继电器开关83和螺线管线圈92和/或94到达地90，并且可能快速消耗电池26。此外，在阻止螺线管102闭合的同时通过螺线管拉入线圈92提供的马达36的通电经常不足以使小齿轮46旋转进入使其被接收到其接合位置的位置，在该位置其与环形齿轮28啮合并且发生螺线管开关102的闭合。因此，在一些现有的起动机系统的情况中，在可听到的噪声和需要操纵者断开和闭合起动机开关24以进行新的起动操作是使人烦躁的同时，“发出咔哒声-无盘车”情况可能导致进一步的起动尝试失败，因为由此缺少可用的盘车电力。

本领域技术人员熟知的一种解决“发出咔哒声-无盘车”情况或者螺线管长时间施加电力的情况的一种现有技术涉及配置起动机组件具有“软起动”起动机马达接合系统，由此小齿轮和环形齿轮在对起动机马达施加全部电力之前啮合。另一种方式是配置起动机组件包括在螺线管活塞和小齿轮之间作用的跳簧(jump spring)，其允许活塞在轴向交接的小齿轮和环形齿轮面之间出现邻接接合的情况下继续其轴向移动并且实现螺线管开关闭合和马达通电，跳簧轴向地促使小齿轮在小齿轮开始旋转时与环形齿轮进入啮合接合。但是，出于成本、可靠性和/或复杂性等原因，一些起动机系统没有包含上述现有技术，特别是对于一些重负荷的应用。

现有的传统起动机系统(诸如起动机系统20)有时遇到的第二中问题是在小齿轮46被定位成与环形齿轮28啮合之前发生起动机马达的通电，这会导致小齿轮和环形齿轮齿的损伤。即使起动机马达36不在通电，其转子、输出轴40和小齿轮46的转动惯量可能导致在小齿轮46与环形齿轮28的快速重新接合期间连续旋转。当操纵者在引擎起动期间没有完全压下车辆离合器踏板时可能发生这种情况，这通常导致起动机系统操作的锁定。本领域技术人员经常把这种有问题的重新接合称为由操纵者的“懒惰的离合器脚”导致的。小齿轮46(当未施加负载时通常以3500和6500RPM之间旋转)可能由于起动机组件22的不利的重复接合而间歇地接触环形齿轮28，这会对小齿轮和环形齿轮齿造成损伤。

现有的传统起动机系统(例如起动机系统20)有时遇到的第三种问题涉及起动机组件22与已经运行的引擎的接合。小齿轮46与已经旋转的环形齿轮28的接合也会导致小齿轮和环形齿轮齿的损伤。

现有的传统起动机系统(例如起动机系统20)有时遇到的第四种问题涉及由于低电池电压导致的螺线管颤抖(chatter)。在这种情况中，低电池电压电平足以对螺线管组件50通电，并且轴向地移动活塞52和小齿轮46(并且在一些实施例中闭合螺线管开关102)，使得其不足以允许起动机马达36旋转小齿轮，更不可能对引擎进行盘车。在这种情况下，螺线管组件50不能使小齿轮46与环形齿轮28完全进入啮合接合。螺线管颤抖可以由于小齿轮46和引擎飞轮28的表面的轴向接触的反复冲击导致，或者由于在被压缩弹簧53偏置的位置附近的振荡(由拉入线圈92和偏置的压缩弹簧53导致的螺线管活塞52的轴向相反运动)导致。

现有的传统起动机系统(例如起动机系统20)有时遇到的第五种问题涉及其中允许起动机组件22连续盘车的盘车失败(过度盘车,overcranking)情况，这会在引擎没有按照期望起动的情况下出现。过度盘车会导致比起动机组件22中比期望的温度更高的温度，以及其部件随时间的热老化。此外，过度盘车会导致电池被消耗到不能向马达36提供充足的盘车动力的程度。

现有的传统起动机系统(例如起动机系统20，其缺少超越离合器44)有时遇到的第六种问题是由被起动的引擎导致的起动机马达的倒拖。起动机马达36的倒拖会导致不期望的高起动机温度和热老化，并且在一些起动机系统实施例中会导致起动机马达36不期望地作为发电机运行。如上所述，超越离合器44，如果存在的话，允许小齿轮46被环形齿轮28驱动超过马达输出轴40的旋转速度。尽管如此，与马达输出轴40脱离接合的小齿轮46的长时间的倒拖会导致超越离合器44经受不期望的高温和热老化。

希望解决在传统的起动机系统中出现的已知的问题。此外，特别希望提供一种传统的起动机系统，其避免这些问题或故障模式，并且独立于其它车辆系统操作，并且在不接收指示测量的引擎速度的信号(例如从起动机系统外部，从另一个系统或ECU，或从专用引擎速度传感器)的情况下控制起动机的操作。

注意，一些起动机系统应用(特别是重负荷车辆或引擎应用)，可能是尚未利用测量的引擎速度信号的类型或者需要显著大的成本和额外的复杂性来使得现有的引擎速度信号可用于调节起动机系统。在一些应用中，特别期望独立的、可控制的起动机系统，其避免了上述问题并且可以独立于其它车辆系统工作，并且不需要指示测量的引擎速度的信号。

发明内容

本公开提供了一种具有被控制器调节的继电器开关的起动机系统。在一些实施例中，受调节的继电器开关及其连接的控制器被集成到IMS中，以提供“智能”IMS(iIMS)。控制器可以设置有各种功能电路和通信微控制器单元。控制器与iIMS的其它部分和起动机系统通信，以控制是否断开或闭合继电器开关，从而控制在起动操作期间(即当操纵者保持起动机开关闭合时)是否想螺线管组件施加电力。

此外，本公开提供了能够独立于车辆的其它控制系统的起动机系统，并且控制器不接收指示引擎速度的信号，由此该系统限定了适于分离地安装在车辆中的单独的系统。

通过控制根据本公开的继电器开关调节的起动机系统可以被选择性地适于提供用于组织或自校正上述故障模式的发生的多个操作特征或功能的任一个或全部。

校正发出咔哒声-无盘车事件的发生的起动机接合监视和自动重试，并且防止对螺线管组件长时间施加电力；

快速起动机重新接合锁定，其防止对小齿轮和环形齿轮齿的损伤；

运行中的引擎起动机锁定，其防止起动机与运行中的引擎接合，并且防止对小齿轮和环形齿轮齿的损伤；

低电压起动机锁定，其防止过度盘车和螺线管颤抖；

时间受限的起动机盘车，其防止过度盘车；以及

在引擎起动时的自动起动机脱离接合，其防止长时间倒拖。

本发明的一种形式包括用于起动引擎的系统。所述系统具有在起动操作期间闭合的继电器开关，以及包括适于连接到电源的螺线管开关的起动机组件。起动机组件还包括连接到所述螺线管开关并且在所述螺线管开关被闭合时被电源通电的马达，以及可旋转地耦接到马达的小齿轮。所述小齿轮可以在接合的位置和脱离接合的位置之间移动，其中在接合位置引擎可以被起动机组件进行盘车。该系统还包括连接到继电器开关的控制器。

在开始操作期间，如果在向螺线管组件施加电力之后由控制器监视的感测的马达通电电压在预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则控制器断开并且重新闭合继电器开关，以切换提供给螺线管组件的电力关闭和开启，从而在起动操作期间能够校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

在该系统的一些实施例中，控制器被配置成通过断开继电器开关并且在重新闭合继电器开关之前等待预定时间延迟时段来切换提供给螺线管组件的电力的关闭和开启。可选的，所述小齿轮在所述控制器重新闭合所述继电器开关之前不进入完全脱离接合的位置

在该系统的一些实施例中，所述预定时间延迟时段是小于600ms的值。

在该系统的一些实施例中，所述预定时间延迟时段是小于100ms的值。

在该系统的一些实施例中，所述系统被限定为24V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于11.0V的值。

在该系统的一些实施例中，所述系统被限定为24V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

在该系统的一些实施例中，所述系统被限定为12V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

在该系统的一些实施例中，所述系统被限定为12V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于4.0V的值。

在该系统的一些实施例中，所述预定时间段是不超过600ms的值。

在该系统的一些实施例中，所述预定时间段是不超过150ms的值。

在该系统的一些实施例中，在起动操作期间，所述控制器限制所述继电器开关断开和闭合以切换提供给螺线管组件的电力的关闭和开启的次数。

在该系统的一些实施例中，所述继电器开关被偏置断开以及电磁地闭合，并且所述系统还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许经过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止经过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

在该系统的一些实施例中，在没有电力被施加给所述螺线管组件的情况下，所述小齿轮被偏置进入其脱离接合的位置。所述控制器监视感测的被施加给所述启动线圈的电压，并且在起动操作期间，当感测的被施加给所述启动线圈的电压上升到阈值电压电平时，断开所述继电器开关，从而所述小齿轮在引擎起动期间自动移动到脱离接合位置。

在该系统的一些实施例中，还包括瞬时起动机开关，通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作。仅当所述瞬时起动机开关闭合时，电压被施加给所述启动线圈。

在该系统的一些实施例中，所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。

在该系统的一些实施例中，所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路以及多个分压器电路。

在该系统的一些实施例中，所述系统用于安装在车辆中，所述车辆包括引擎和电池，所述电池包括所述电源。所述系统能独立于其它车辆控制系统而操作并且不需要控制器监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了一种单独的起动机系统，适于与其它车辆控制系统分开地安装在车辆中。

在该系统的一些实施例中，所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此防止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

在该系统的一些实施例中，所述电源是电池，所述控制器监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合。由此在引擎正在运行的同时阻止起动机组件操作。

在该系统的一些实施例中，所述电源是电池，所述控制器在所述螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压。如果感测的电池电压不大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合。由此如果感测的电池电压低于阈值电压则阻止起动机组件操作。

在该系统的一些实施例中，所述电源是电池，所述控制器在所述螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，并且在所述马达通电的同时如果感测的电池电压下降到低于阈值电压，则断开所述继电器开关。由此如果在引擎盘车期间电池电压变得低于所述阈值电压，则放弃当前的起动尝试。

在该系统的一些实施例中，所述控制器监视在开始起动操作之后经过的时间，把向所述螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，以及使连续的起动操作的出现延迟第二预定时段。由此限制连续的盘车时间和起动操作的频率。

在该系统的一些实施例中，所述起动机组件、所述继电器开关和所述控制器限定了单一的组合件。

另一个实施例采用单一的起动机组件的形式。该起动机组件包括在起动操作期间闭合的继电器开关和适于连接到电源的螺线管开关。起动机组件还包括连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电源供电的马达。所述小齿轮能旋转地耦接到所述马达并且能够在所述引擎被所述起动机组件盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述系统还包括连接到所述继电器开关的控制器。

在起动操作期间，如果由所述控制器监视的感测的马达供电电压在向所述螺线管组件施加电力后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则所述控制器断开和闭合所述继电器开关以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启。由此在起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

在起动机组件的一些实施例中，在所述起动操作期间，所述控制器限制所述继电器开关被断开和重新闭合以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启的次数。

在起动机组件的一些实施例中，所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和多个分压器电路。

在起动机组件的一些实施例中，所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，并且所述起动机组件还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许经过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止经过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

在起动机组件的一些实施例中，所述起动机组件适于附接到车辆的引擎，所述车辆具有电池，所述电池包括所述电源。所述起动机组件适于连接到瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者的致动而被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作。仅当所述瞬时起动机开关被闭合时电压被施加到所述启动线圈。所述起动机组件独立于其它车辆控制系统操作并且不需要控制器接收指示引擎速度的信号，由此所述起动机组件和所连接的操纵者致动的起动机开关限定了适于安装在车辆中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

在起动机组件的一些实施例中，所述控制器被配置成通过断开所述继电器开关并且在重新闭合所述继电器开关前等待预定时间的延迟时段来切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启。可选地，所述小齿轮在所述控制器重新闭合所述继电器开关之前不进入完全脱离接合的位置。

在起动机组件的一些实施例中，所述系统被限定为24V起动机系统，并且其中所述预定的阈值电平是小于11.0V的值。

在起动机组件的一些实施例中，所述系统被限定为12V起动机系统，并且其中所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

另一个实施例采用用于调节起动机系统的方法的形式。该方法包括下列步骤：向继电器开关提供电力；利用操纵者致动的起动机开关开始起动操作；在所述启动操作期间使用控制器闭合所述继电器开关，以向螺线管组件提供电力；使用被供电的螺线管组件来促使能被通电的马达旋转的小齿轮朝着接合位置移动，其中在所述接合位置处能够使用所述起动机系统对引擎进行盘车，以及通过当所述小齿轮处于所述接合位置时闭合的螺线管开关把所述马达连接到通电的电源；以及使用所述控制器监视感测的马达通电电压，以及如果感测的马达通电电压在向所述螺线管组件施加电力后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则在所述起动操作期间断开和重新闭合所述继电器开关，以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启，由此在所述起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

附图说明

结合附图考虑，能够更好地完全理解本发明的各种目的、特征和优点。注意，附图并不是按比例或按照相同比例绘制，具体地说，图中的某些元素的比例可能被扩大以重点强调该元素的特征。此外，相似的附图标记表示多个视图中相同、类似或者对应部件，其中：

图1是现有的传统起动机系统的实施例的示意图；

图2是根据本公开的传统起动机系统的实施例的示意图；

图3是可以用于图2的起动机系统的起动机继电器开关的实施例的立体图；

图4是集成到图3的起动机继电器开关的控制器的第一视图；

图5是图4的控制器的第二视图，其中所示出的控制器电路的各个部分被表示为单独的功能电路；

图6是把图5所示的单独的功能电路与根据本公开的起动机系统的操作特征相关联的表；

图7是根据本公开的24V起动机系统实施例的控制状态图。

在多个视图中，对应的附图标记表示对应的部件。虽然附图表示所公开的设备的实施例，但是这些附图并不必按照比例或按照相同的比例，并且某些特征可能被放大以更好地例示和解释本公开。

具体实施方式

本发明适于各种修改和替换形式，并且详细描述附图中通过示例方式所示出的其具体实施例。本公开的示例性实施例被选择和描述，使得本领域技术人员能够理解本公开的原理和实践。但是，应当理解，附图和详细描述无意限制本发明到所公开的具体形式，相反，意欲覆盖由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等价方式和替换。

在下面和附图中提及根据本公开的起动机系统或装置时，与上述现有技术的起动机系统或装置的元件对应的元件用类似的附图标记表示。因此，例如，根据本公开修改的上述起动机系统20和起动机组件22的实施例被表示为起动机系统20'。系统20'或起动机组件22’的相对于上述现有的系统20或起动机元件22基本未改变的对应元件用共同的对应元件数字表示。图2示意性地示出了根据本公开的、除了本文公开的以外基本与现有的起动机系统20类似的起动机系统20'的一个实施例。

起动机系统20‘包括起动机组件22’，起动机组件22‘包括图3所示的智能集成磁性开关组件(或iIMS)62’。类似于IMS 62，iIMS 62‘包括电磁闭合的继电器开关83，并且可以包括起动机组件22’和iIMS 62‘作为单一的组合件，即作为由一起销售或安装在车辆中的组装部件构成的单个单元。这种组合件也可以被称为单一起动机组件。

起动机继电器开关62’具有开关盖66‘，其能够与现有的起动机继电器开关盖66互换。因此，起动机继电器开关62’的某些实施例具有与现有的起动机继电器开关62的外壳64配合的开关盖66‘。开关盖66’包含用于把开关盖66‘附接到外壳64的多个螺丝67。如同所描述的现有的起动机继电器开关62那样，所描述的实施例的起动机继电器开关62’的接地端子70通过开关外壳64(其也接地)到起动机组件22‘的外壳/框架结构34的附接而连接到地90。但是，本领域技术人员应当理解，接地端子70可以与开关外壳64绝缘并且单独接地。

起动机继电器开关62’包括设置在印刷电路板(PCB)110上的集成的控制器108，PCB110安装在继电器盖66‘内部。PCB110设置有M端子112、B+端子114、S-端子116、S+端子117以及接地端子118。开关盖66’包括铆钉119，其连接到S-端子116。再次参照附图2，M端子112电连接到开关盖66‘的输入端子120，以便监视(或感测)所施加的马达电压。在所描述的实施例中，输入端子120电连接到第二螺线管开关触点98。B+端子114电连接到开关盖66’的第一开关端子79，以便监视施加到第一开关触点78的电池电压，并且在继电器开关83闭合的情况下，监视施加到第二开关触点80和第二开关端子81的电池电压。

S-端子116电连接到继电器开关启动线圈72的下侧或下游电流侧，用于监视在该位置处的电压，而S+端子117电连接到继电器开关启动线圈72的上侧或上游电流侧，以便监视在该位置处的电压以及在继电器开关启动端子168处的电压，其电连接到第二钥匙开关触点88。

接地端子118电连接到接地端子70，其电连接到内部金属开关外壳64，如上所示，内部金属开关外壳64通过iIMS 62‘到起动机组件22’的马达外壳34(其也接地)附接而连接到地90。如上所述，相关领域技术人员能够认识到，接地端子70可以与开关外壳64绝缘并且单独接地。此外，控制器108的各种地121电连接到接地端子118和起动机系统地90。螺丝67中的至少一个也连接到地121。如下面进一步描述的，控制器108选择性地允许或阻止电流流动通过继电器开关启动线圈72，从而基于时间和监视的条件，控制继电器开关83的断开和闭合。因此，通过iIMS 62‘调节起动机组件22’的操作，这因此可以被理解为提供起动机系统控制继电器开关。

图4和图5示出了控制器108的相关的示意性视图，指示起动机继电器开关62‘的各部分和与其可操作地通信的起动机系统20’的其它部件。在下面的描述中，电阻和电容器第一端子是朝向图4的顶部或右手侧的端子，电阻和电容器第二端子是朝向该图的底部或左手侧的端子。图4中示出了各个电阻和电容器的对应示例性值，但是可以被推导出，以提供起动机系统20‘的操作的希望的调节以及适于不同的系统电压(例如，12V或24V)和各种起动机系统部件的特性。

控制器108包括微控制器单元(MCU)122，其可以，例如是可以从总部位于美国德克萨斯州奥斯汀的Freescale Semiconductor商业获得的型号MC9S08QD4的MCU。该特定的MCU包括256B RAM，电路中可编程的集成闪速存储器、模拟到数字转换器、双16位计时器模块、内部时钟源模块、以及如下标识的八(8)个端子或引脚：引脚1(PTA5/IRQ)124；引脚2(PTA4/TM2)126；引脚3(VDD)128；引脚4(VSS)130；引脚5(ACD1P3)132；引脚6(ADC1P2)134，其在所绘制的实施例中没有连接到控制器108的其它电路部分；引脚7(ADC1P1)136；以及引脚8(ADC1P0)138。如下进一步所述，MCU122可以被写入以提供初始或修改的编程的指令，以便操作起动机系统20’。被编程到MCU122的存储器的操作指令定义了起动机系统操作范式(paradigm)。通过控制器108监视至少一个起动机系统操作参数(例如电压或电流电平或信号)，并且作为输入提供给范例，通过它们，范例确定得到的起动机系统操作输出。在一个实施例中，通过选择性地完成或中断控制器108电路，分别允许或阻止通过继电器开关启动线圈72的电流流动，以及因此闭合或断开起动机继电器开关62‘，来实现所得到的起动机系统操作输出。

S-端子116连接到第一晶体管Q1 140的漏极，第一晶体管Q1 140是功率MOSFET，包括所示的齐纳二极管并且可以是例如从总部在瑞士日内瓦的STMicroelectronics可商业获得的型号VND5N07 OMNIFET II。第一晶体管Q1 140的源极连接到地121。第一晶体管Q1的输入栅极附接到第一电阻器R1 142的第一端子。第一电阻器R1 142的第二端子连接到MCU引脚2 126。第二电阻器R2 144的第一端子连接到第一晶体管Q1 140的输入栅极和第一电阻器R1 142的第一端子。第二电阻器R2 144的第二端子连接到地121。

第一二极管D1的阳极连接到第一晶体管Q1 140的漏极和S-端子116。第一二极管D1 146的阴极连接到S+端子117以及第三电阻器R3 148的第一端子。第三电阻器R3 148的第二端子连接到MCU引脚7 136。并联的第四电阻器R4 150和第一电容器C1 152的第一端子连接到MCU引脚7 136和第三电阻器R3 148的第二端子。并联的第四电阻器R4 150和第一电容器C1 152的第二端子连接到地121。第一二极管D1 146的阴极还连接到第五电阻器R5154的第一端子。第五电阻器R5 154的第二端子还连接到MCU引脚1 124。第一齐纳二极管Z1156的阴极还连接到第五电阻器R5 154的第二端子和MCU引脚1 124。第一齐纳二极管Z1156的阳极还连接到地121。

第一二极管D1 146的阴极还连接到第二二极管D2 158的阳极。第二二极管D2 158的阴极连接到第六电阻器R6 160的第一端子。第二电容器C2 162的第一端子还连接到第六电阻器R6 160的第一端子和第二二极管D2 158的阴极。第二电容器C2 162的第二端子连接到地121。第六电阻器R6 160的第二端子连接到第二晶体管Q2 164(其类似于上述第一晶体管Q1 140)的输入栅极。第七电阻器R7 166的第一端子还连接到第六电阻器R6 160的第二端子以及第二晶体管Q2 164的输入栅极。第七晶体管R7 166的第二端子连接到地121。第二晶体管Q2 164的源极连接到地121。

B+端子114连接到第三晶体管Q3 170的非反向输入，其例如可以是可以从总部在美国亚利桑那州凤凰城的ON Semiconductor商业获得的型号MMBT5401 150V/500mA PNP晶体管。第八电阻R8 168的第一端子连接到B+端子114和第三晶体管Q3 170的非反相输入。第八电阻R8 168的第二端子连接到第二晶体管Q2 164的漏极。第三晶体管Q3 170的集电极连接到第九电阻器R9 172的第一端子。第九电阻器R9 172的第二端子连接到第八电阻器R8168的第二端子以及第二晶体管Q2 164的漏极。第三晶体管Q3 170的反向输出连接到第十电阻器R10 174的第一端子。第十电阻器R10 174的第二端子连接到MCU引脚3 128。第二齐纳二极管Z2 176的阴极连接到第十电阻器R10 174的第二端子和MCU引脚3 128。第二齐纳二极管Z2 176的阳极连接到地121。第二齐纳二极管Z2 176的接地的阳极还连接到并联的第三和第四电容器C3 178，C4 180的第一端子。并联的第三和第四电容器C3 178，C4 180的第二端子连接到第二齐纳二极管Z2 176的阴极和MCU引脚3 128。

第十一电阻器R11 182的第一端子连接到第三晶体管Q3 170的反向输出和第十电阻器R10 174的第一端子。第十一电阻器R11 182的第二端子附接到MCU引脚8 138。并联的第十二电阻器R12 184和第五电容器C5 186的第一端子还连接到第十一电阻器R11 182的第二端子和MCU引脚8 138二者。并联的第十二电阻器R12 184和第五电容器C5 186的第二端子连接到地121。

M端子112连接到第十三电阻器R13 188的第一端子。第十三电阻器R13 188的第二端子连接到MCU引脚5 132。并联的第十四电阻器R14 190和第六电容器C6 192的第一端子连接到第十三电阻器R13 188的第二端子和MCU引脚5 132。并联的第十四电阻器R14 190和第六电容器C6 192的第二端子连接到地121。

表1中示出了24V起动机系统20’的图4所示的控制器108的电阻和电容的大小

电阻器或电容器	附图标记	电阻器/电容器大小
			R1	142	1.5KΩ
R2	144	30KΩ
			R3	148	180KΩ
R4	150	30KΩ
			R5	154	30KΩ
R6	160	2.2KΩ
			R7	166	5.1KΩ
R8	168	30KΩ
			R9	172	30KΩ
R10	174	820KΩ
			R11	182	180KΩ
R12	184	30KΩ
			R13	188	180KΩ
R14	190	30KΩ
			C1	152	0.1μF
C2	162	2.2μF
			C3	178	0.1μF
C4	180	10μF
			C5	186	0.1μF
C6	192	0.1μF

表1

相关领域技术人员应当认识到，图4所示并且上面描述的电路的互连的部分形成控制器108的功能电路：

第一和第二电阻器R1 142，R2 144限定了栅极驱动电路194。

第一晶体管Q1 140和第一二极管D1 146限定了功率驱动器电路196。

第三电阻器R3 148、第四电阻器R4 150和第一电容器C1 152限定了分压器电路198。

第五电阻器R5 154和第一齐纳二极管Z1 156限定了稳压电路200。

第二二极管D2 158、第六电阻器R6 160、第二电容器C2 162、第二晶体管Q2 164、第七电阻器R7 166、第八电阻器R8 168、第三晶体管Q3 170、第九电阻器R9 172、第十电阻器R10 174、第二齐纳二极管Z2 176、第三电容器C3 178、以及第四电容器C4 180限定了5V调节电路202。

第十一电阻器R11 182、第十二电阻器R12 184和第五电容器C5 186限定了分压器电路204。

第十三电阻器C13 188、第十四电阻器C14 190和第六电容器C6 192限定了分压器电路206。

MCU122的各个引脚因此分别与上述功能电路中的不同功能电路通信，如图5所示：

MCU引脚1(PTA5/IRQ)124连接到稳压电路200；

MCU引脚2(PTA4/TM2)126连接到栅极驱动电路194；

MCU引脚3(VDD)128连接到5V调节电路202；

MCU引脚4(VSS)130连接到地121；

MCU引脚5(ADC1P3)132连接到分压器电路206；

MCU引脚6(ADC1P2)134在所示实施例中未被连接；

MCU引脚7(ADC1P1)136连接到分压器电路198；以及

MCU引脚8(ADC1P0)138连接到分压器电路204。

图6示出了控制器108的这些功能电路中的哪些与起动机系统20‘中的MCU122一起使用，以便控制阻止某些固定模式的操作特征。应当理解，起动机系统20’和控制器108的某些实施例可以提供一些特征(不是全部特征)的各种组合，这取决于车辆OEM或具体客户的设计和/或性能的偏好。这种组合可以通过电路设计或者通过向MCU122写入数据以初始建立或改变控制器108的编程来实现，由此起动机继电器开关62‘可以选择性适于提供图6所列出的任何或全部特征(或功能)。

参照图6，起动机接合监视和自动重试特征216校正“发出咔哒声-无盘车”事件的发生并且防止对螺线管长时间供电。特征216采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动电路194、功率驱动器电路196、分压器电路198、稳压电路200、5V调节电路202、分压器电路204、以及分压器电路206，从而如果在24V系统中M端子112处的马达电压在预定时间段内降到11.0V或优选地6.0V以下，则回收施加给螺线管组件拉入线圈92和保持线圈94的功率，并且在起动机开关24闭合的条件下(即在起动操作期间)把起动机操作限制到三个连续的重试事件。在12V系统中，当监视的M端子112处的马达通电电压在不超过600ms的预定时间段内降到6.0V或者优选地4.0V以下时，施加给拉入垫圈92和保持线圈94的电力被类似地回收。对于24V或12V起动机系统，优选把预定的时间段减小到不超过150ms，从而尽快校正“发出咔哒声-无盘车”的出现。

对施加到螺线管组件的电力的回收伴随有，在起动操作期间，使用控制器108以便断开继电器开关83，从而切断对螺线管组件拉入线圈92和保持线圈94的功率，等待预定时间延迟时段，然后重新闭合继电器开关83，以重复向螺线管组件拉入线圈92和保持线圈94提供电力施加。为了确保在扩大的时间段内不向螺线管组件拉入线圈92和保持线圈94施加电流(其可能导致螺线管组件过热)，预定的时间延迟时段应当是小于600ms的值。

此外，在起动操作期间，在断开继电器开关83以切断提供给螺线管组件拉入和保持线圈92，94的电力与重新闭合继电器开关83以向这些线圈重新施加电力以分别停用和重新启动螺线管组件50之间的预定时间的延迟时段可以被期望地设置，以控制小齿轮46距离环形齿轮28之间的轴向行程。希望小齿轮46一旦在停用螺线管组件50之后脱离与环形齿轮28的表面轴向相邻接合就可选地阻止其在预定时间的延迟时段期间返回到其“原始位置”或完全脱离接合的位置。阻止小齿轮46在延迟时段期间达到完全脱离接合位置减小了重新接合时间，以便更快地开始，因为小齿轮不需要行走那么远，并且还减小了小齿轮和环形齿轮的磨损，因为在螺线管组件的重新启用期间再次邻接时它们表面上的重新接触力低于如果小齿轮46从其原始位置朝向环形齿轮28行进的重新接触力。

在一些实施例中，预定时间的延迟时段如此短以阻止小齿轮46脱离与环形齿轮28的邻接接合-它们的表面保持接触。时间延迟时段的长度可以仅够放松环形齿轮上的小齿轮，并且减小它们之间的压力。因此，在螺线管组件50的重新启用时，小齿轮和环形齿轮之间不出现重新邻接，这期望地减小了由于小齿轮和环形齿轮之间的重新接触力导致的磨损，减小了它们的重新接合时间以便更快地起动，并且减小了噪声因为不出现额外的“咔哒声”。在这种实施例中的预定时间的延迟时段可以小于100ms，并且优选地用于尽快校正“咔哒声-无盘车”的发生。

快速的起动机重新接合锁定特征208防止对小齿轮和环形齿轮齿的损伤。特征208采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动器电路194、分压器电路198、稳压电路200、5V调节电路202以及分压器电路204，以在起动机继电器开关组件62'的重新启用(其再次闭合继电器开关83)之前提供例如三秒的延迟。

运行中的引擎起动机锁定特征210阻止起动机与运行中的引擎的接合，并且阻止对小齿轮和环形齿轮齿的损伤。特征210采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动电路194、功率驱动器电路196、稳压电路200、5V调节电路202、以及分压器电路204。在24V起动机系统中，运行中的引擎起动机锁定特征210锁定起动机组件操作，如果感测到的在B+端子114处的电池电压大于26.0V，表示引擎运行和交流发电机充电的预定的阈值电压。

低电压起动机锁定特征212防止过度盘车和螺线管颤抖。特征212采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动器电路194、功率驱动器电路196、分压器电路198、稳压电路200、5V调节电路202以及分压器电路204。在24V起动机系统中，如果在B+端子114处的开路电压小于或等于24.0V，则低电压起动机锁定特征212阻止起动尝试。此外，如果在B+端子114处的电压在盘车期间降低到10.0V之下(在24V系统中)，则放弃起动尝试。

时间受限的起动机盘车特征214防止过度盘车。特征214采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动电路194、功率驱动dialup196、分压器电路198、稳压电路200、5V调节电路202、以及分压器电路204，从而提供最大连续20秒的盘车时间段，其中在起动尝试之间具有10秒的延迟。

引擎起动时自动起动机脱离接合防止长时间的起动机倒拖。特征218采用MCU122和控制器108的下列功能电路：栅极驱动电路194、功率驱动电路196、分压器电路198、稳压电路200、5V调节电路202、以及分压器电路204。闭合起动机开关24开始起动操作并且向启动线圈72施加电压。该电压在启动线圈72的上游被控制器108经由S+端子117感测和监视。在控制器108允许通过启动线圈72的电流接地(这将抵抗弹簧75的偏置力而电磁地闭合继电器开关83)之前，感测的输入到S+端子117的电压将具有大约电池电压(例如大约24.0V)的标称电平。在控制器108允许电流通过启动线圈72接地以及继电器开关83的后续闭合时，输入到S+端子117的感测的电压将临时下降到该标称电平之下，但是在引擎开始作为引擎驱动的发电机增大电池电压。虽然操纵者在引擎起动之后保持起动机开关24闭合，但是在引擎起动处的自动起动机脱离接合在S+端子117处感测的电压反弹到24.0V时，在引擎开始时自动起动机脱离接合特征218进行动作，以中断启动线圈72的接地。因此，起动机继电器开关组件62‘的继电器开关83在弹簧75的无敌对的偏置力下是断开的，这使螺线管线圈92和94放电。因此，压缩弹簧53促使小齿轮46脱离其接合位置并且进入脱离接合的位置。

图7示出了用于具有起动机继电器开关组件(或iIMS)62’的实施例的24V起动机系统20‘的控制状态图。

下面是根据本公开的实施例的列表：

1.一种用于起动引擎的系统，包括继电器开关和起动机组件，其中所述继电器开关在起动操作期间被闭合。起动机组件包括螺线管组件、马达以及小齿轮，其中所述螺线管组件包括适于连接到电源的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且在所述螺线管开关被闭合时被电源通电，所述小齿轮可旋转地耦接到马达并且可以在接合的位置和脱离接合的位置之间移动，其中在所述接合位置引擎可以被起动机组件进行盘车。该系统还包括连接到继电器开关的控制器。在开始操作期间，如果在向螺线管组件施加电力之后由控制器监视的感测到的马达通电电压在预定时间段内下降到低于预定的阈值电平，则控制器断开并且重新闭合继电器开关，以切换提供给螺线管组件的电力关闭和开启，从而在起动操作期间能够校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

2.优选实施例1的系统，其中控制器被配置成通过断开继电器开关并且在重新闭合继电器开关之前等待预定时间延迟时段来切换提供给螺线管组件的电力的关闭和开启。可选的，所述小齿轮在所述控制器重新闭合所述继电器开关之前不进入完全脱离接合的位置。

3.优选实施例的2系统，其中所述预定时间延迟时段是小于600ms的值。

4.优选实施例3的系统，其中所述预定时间延迟时段是小于100ms的值。

5.优选实施例1的系统，其中所述系统被限定为24V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于11.0V的值。

6.优选实施例5的系统，其中所述系统被限定为24V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

7.优选实施例1的系统，其中所述系统被限定为12V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

8.优选实施例7的系统，其中所述系统被限定为12V起动机系统并且所述预定的阈值电平是小于4.0V的值。

9.优选实施例1的系统，其中所述预定时间段是不超过600ms的值。

10.优选实施例9的系统，其中所述预定时间段是不超过150ms的值。

11.优选实施例1的系统，其中在起动操作期间，所述控制器限制所述继电器开关断开和闭合以切换提供给螺线管组件的电力的关闭和开启的次数。

12.优选实施例1的系统，其中所述继电器开关被偏置断开以及电磁地闭合，并且所述系统还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许经过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止经过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

13.优选实施例12的系统，其中在没有电力被施加给所述螺线管组件的情况下，所述小齿轮被偏置进入其脱离接合的位置。所述控制器监视感测的被施加给所述启动线圈的电压，并且在起动操作期间，当感测的被施加给所述启动线圈的电压上升到阈值电压电平时，断开所述继电器开关，从而所述小齿轮在引擎起动期间自动移动到脱离接合位置。

14.优选实施例12的系统，还包括瞬时起动机开关，通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时，电压被施加给所述启动线圈。

15.优选实施例1的系统，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。

16.优选实施例15的系统，其中所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路以及多个分压器电路。

17.优选实施例1的系统，其中所述系统用于安装在车辆中，所述车辆包括引擎和电池，所述电池包括所述电源。所述系统能独立于其它车辆控制系统而操作并且不需要控制器监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了一种单独的起动机系统，适于与其它车辆控制系统分开地安装在车辆中。

18.优选实施例1的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此防止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

19.优选实施例1的系统，其中所述电源是电池。所述控制器监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此在引擎正在运行的同时阻止起动机组件操作。

20.优选实施例1的系统，其中所述电源是电池。所述控制器在所述螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压不大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此如果感测的电池电压低于阈值电压则阻止起动机组件操作。

21.优选实施例1的系统，其中所述电源是电池。所述控制器在所述螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，并且在所述马达通电的同时如果感测的电池电压下降到低于阈值电压，则断开所述继电器开关，由此如果在引擎盘车期间电池电压变得低于所述阈值电压，则放弃当前的起动尝试。

22.优选实施例1的系统，其中所述控制器监视在开始起动操作之后经过的时间，把向所述螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，以及使连续的起动操作的出现延迟第二预定时段，由此限制连续的盘车时间和起动操作的频率。

23.优选实施例1的系统，其中所述起动机组件、所述继电器开关和所述控制器限定了单一的组合件。

24.一种单一的起动机组件，包括继电器开关、螺线管组件、马达、以及小齿轮，所述继电器开关在起动操作期间闭合，所述螺线管组件包括适于连接到电源的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电源供电，所述小齿轮能旋转地耦接到所述马达并且能够在所述引擎被所述起动机组件盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述起动机系统还包括连接到所述继电器开关的控制器，在起动操作期间，如果由所述控制器监视的感测的马达供电电压在向所述螺线管组件施加电力后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则所述控制器断开和闭合所述继电器开关以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启，由此在起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

25.优选实施例24的起动机组件，其中在所述起动操作期间，所述控制器限制所述继电器开关被断开和重新闭合以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启的次数。

26.优选实施例24的起动机组件，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和多个分压器电路。

27.优选实施例24的起动机组件，其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，并且所述起动机组件还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许经过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止经过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

28.优选实施例27的起动机组件，其中所述起动机组件适于附接到车辆的引擎，所述车辆具有电池，所述电池包括所述电源。所述起动机组件适于连接到瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者的致动而被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，仅当所述瞬时起动机开关被闭合时电压被施加到所述启动线圈。所述起动机组件独立于其它车辆控制系统操作并且不需要控制器接收指示引擎速度的信号，由此所述起动机组件和所连接的操纵者致动的起动机开关限定了适于安装在车辆中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

29.优选实施例27的起动机组件，其中所述控制器被配置成通过断开所述继电器开关并且在重新闭合所述继电器开关前等待预定时间的延迟时段来切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启。可选地，所述小齿轮在所述控制器重新闭合所述继电器开关之前不进入完全脱离接合的位置。

30.优选实施例29的系统，其中所述系统被限定为24V起动机系统，并且其中所述预定的阈值电平是小于11.0V的值。

31.优选实施例29的系统，其中所述系统被限定为12V起动机系统，并且其中所述预定的阈值电平是小于6.0V的值。

32.一种用于调节起动机系统的方法，包括：向继电器开关提供电力；利用操纵者致动的起动机开关开始起动操作；在所述启动操作期间使用控制器闭合所述继电器开关，以向螺线管组件提供电力；使用被供电的螺线管组件来促使能被通电的马达旋转的小齿轮朝着接合位置移动，其中在所述接合位置处能够使用所述起动机系统对引擎进行盘车，以及通过当所述小齿轮处于所述接合位置时闭合的螺线管开关把所述马达连接到通电的电源；以及使用所述控制器监视感测的马达通电电压，以及如果感测的马达通电电压在向所述螺线管组件施加电力后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则在所述起动操作期间断开和重新闭合所述继电器开关，以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启，由此在所述起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

33.一种用于起动引擎的系统，包括在起动操作期间闭合的继电器开关和起动机组件。所述起动机组件包括螺线管组件、马达和小齿轮，所述螺线管组件包括适于连接到电源的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电源供电，所述小齿轮可旋转地耦接到所述马达并且能够在所述引擎能够被所述起动机组件盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述系统还包括连接到所述继电器开关的控制器。所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此阻止所述小齿轮和引擎的快速重新接合。

34.优选实施例33的系统，其中在起动操作期间，如果由控制器监视的感测的马达通电电压在向所述螺线管组件施加电力后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则所述控制器断开和重新闭合所述继电器开关，以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启，由此在起动操作期间能够校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

35.优选实施例33的系统，其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，并且所述系统还包括在每个起动操作期间向其施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许电流通过所述启动线圈接地以闭合所述继电器开关，以及阻止电流通过所述启动线圈接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过选择性地使启动线圈接地来调节所述继电器开关。

36.优选实施例35的系统，还包括瞬时起动机开关，通过操纵者致动而被偏置断开和闭合以进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时才把电压施加给所述启动线圈。

37.优选实施例33的系统，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。

38.优选实施例37的系统，其中所述功能电路包括栅极驱动电路、稳压电路、调节电路以及多个分压器电路。

39.优选实施例33的系统，其中所述系统用于安装在具有引擎和电池的车辆中，所述电池包括所述电源。所述系统独立于其它车辆控制系统操作并且控制器不监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了适于安装在车辆中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

40.优选实施例33的系统，其中所述电源是电池。所述控制器监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此在所述引擎正在运行时阻止起动机组件操作。

41.优选实施例33的系统，其中所述电源是电池。所述控制器在所述螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压，如果感测的电池电压不大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此如果感测的电池电压低于阈值电压则阻止起动机组件操作。

42.优选实施例33的系统，其中所述电源是电池。所述控制器在所述螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压在马达通电的同时下降到低于阈值电压，则断开所述继电器开关，由此如果电池电压在引擎盘车期间变得低于阈值电压，则放弃当前的启动尝试。

43.优选实施例33的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后进过的时间，把对螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，并且把连续的起动操作的进行延迟第二预定时段，由此限制连续盘车时间和启动操作的频率。

44.优选实施例1的系统，其中所述起动机组件、所述继电器开关和所述控制器限定单一的组合件。

45.一种单一的起动机组件，包括继电器开关、螺线管组件、马达、以及小齿轮，所述继电器开关在起动操作期间闭合，所述螺线管组件包括适于连接到电源的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电源供电，所述小齿轮可旋转地耦接到所述马达并且能够在引擎能够被所述起动机组件盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述起动机系统还包括连接到所述继电器开关的控制器。所述控制器监视在开始起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此阻止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

46.优选实施例45的起动机组件，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。所述功能电路包括栅极驱动电路、稳压电路、调节电路和多个分压器电路。

47.优选实施例45的起动机组件，其中所述继电器开关被偏置断开并且被电磁地闭合，所述起动机组件还包括在每个起动操作期间向其施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许电流通过所述启动线圈接地以闭合所述继电器开关，以及阻止电流通过所述启动线圈接地以断开所述继电器开关。所述控制器通过使所述启动线圈选择性地接地来调节所述继电器开关。

48.优选实施例47的起动机组件，其中所述起动机组件适于附接到具有电池的车辆的引擎，所述电池包括所述电源。所述起动机组件适于连接到瞬时起动机开关，通过操纵者致动来偏置断开和闭合所述瞬时起动机开关以进行每个起动操作，仅当所述瞬时起动机开关被闭合时电压被施加给所述启动线圈。所述起动机组件能独立于其它车辆控制系统操作并且控制器不接受指示引擎速度的信号，由此所述起动机组件和所连接的操纵者致动的起动机开关限定了适于安装在车辆中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

49.一种用于调节起动机系统的方法，包括：向继电器开关提供电力；利用操纵者致动的起动机开关进行起动操纵；在起动操作期间使用控制器闭合所述继电器开关，以向螺线管组件提供电力；使用被供电的螺线管组件来促使能够被通电的马达旋转的小齿轮朝着接合位置移动，其中在所述接合位置处使用所述起动机系统对引擎进行盘车，以及通过当所述小齿轮处于接合位置时闭合的螺线管开关把所述马达连接到通电的电源；以及使用控制器监视在开始起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此阻止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

50.一种用于起动引擎的系统，包括在起动操作期间闭合的继电器开关以及起动机组件。所述起动机组件包括螺线管组件、马达以及小齿轮，所述螺线管组件包括适于连接到电池的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电池供电，所述小齿轮可旋转地耦接到所述马达并且能够在其中通过所述起动机组件对引擎进行盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述系统还包括连接到所述继电器开关的控制器。所述控制器监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压大于预定的阈值电压则阻止所述继电器开关闭合，由此在引擎正在运行的同时阻止起动机组件操作。

51.优选实施例50的系统，其中在起动操作期间，如果由控制器监视的感测的马达通电电压在向所述螺线管组件施加电力之后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则所述控制器断开和闭合所述继电器开关以切换提供给所述螺线管组件的电力的关闭和开启，由此在起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

52.优选实施例50的系统，其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，所述系统还包括在每个起动操作期间向其施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许电流通过所述启动线圈接地以闭合所述继电器开关，以及阻止电流通过所述启动线圈接地以断开所述继电器开关，以及所述控制器通过使所述启动线圈选择性地接地来调节所述继电器开关。

53.优选实施例52的系统，还包括通过操纵者致动被偏置断开和闭合以进行每个起动操作的瞬时起动机开关，其中仅当所述瞬时起动机开关被闭合时向所述启动线圈施加电压。

54.优选实施例50的系统，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。

55.优选实施例54的系统，其中所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和分压器电路。

56.优选实施例50的系统，其中所述系统用于安装在包括引擎和电池的车辆中。所述系统独立于其它车辆控制系统操作，并且所述控制器不监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了一种适于安装在车俩中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

57.优选实施例50的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此阻止小齿轮和引擎的快速重新接合。

58.优选实施例50的系统，其中所述控制器在螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压不大于预定的阈值电压则阻止继电器开关闭合，由此如果感测的电池电压低于阈值电压则阻止起动机组件操作。

59.优选实施例50的系统，其中所述控制器在螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，并且如果在马达通电的同时感测的电池电压下降到低于阈值电压，则断开继电器开关，由此在引擎盘车期间如果电池电压变得低于阈值电压，则放弃当前的起动尝试。

60.优选实施例50的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，把向螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，以及把连续起动操作的发生延迟第二预定时段，由此限制连续的盘车时间和起动操作的频率。

61.优选实施例1的系统，其中所述起动机组件、所述继电器开关和所述控制器限定了单一的组合件。

62.一种单一的起动机组件，包括继电器开关、螺线管组件、马达以及小齿轮，所述继电器开关在起动操作期间闭合，所述螺线管组件包括适于连接到电池的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且当所述螺线管开关闭合时被所述电池供电，所述小齿轮可旋转地耦接到所述马达并且能够在其中通过起动机组件对引擎进行盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述起动机系统还包括连接到继电器开关的控制器。所述控制器监视感测的电池电压并且如果感测的电池电压大于预定的阈值电压则阻止所述继电器开关闭合，由此在引擎正在运行的同时阻止起动机组件操作。

63.优选实施例62的起动机组件，其中所述控制器包括根据用于调节继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和分压器电路。

64.优选实施例62的起动机组件，其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，所述起动机组件还包括在每个起动操作期间向其施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许电流通过启动线圈接地以闭合所述继电器开关，以及阻止电流通过启动线圈接地以断开所述继电器开关。所述控制器通过使启动线圈选择性的接地来调节所述继电器开关。

65.优选实施例64的起动机组件，其中所述起动机组件适于附接到具有电池的车辆的引擎。所述起动机组件适于连接到通过操纵者致动而偏置断开和闭合的瞬时起动机开关以进行每个起动操作，仅当瞬时起动机开关被闭合时向所述启动线圈施加电压。所述起动机组件独立于其它车辆控制系统操作，并且所述控制器不接收指示引擎速度的信号，由此所述起动机组件和所连接的操纵者致动的起动机开关限定了适于安装在车辆内的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

66.一种用于调节起动机系统的方法，包括：向继电器开关提供电力；利用操纵者致动的起动机开关进行起动操作；在起动操作期间使用控制器闭合所述继电器开关，以向螺线管组件提供电力；使用被供电的螺线管组件来促使能被通电的马达旋转的小齿轮朝着接合位置移动，在所述接合位置处可以使用起动机系统对引擎进行盘车，以及当所述小齿轮处于所述接合位置时通过螺线管开关把马达连接到供电的电池；以及使用控制器监视感测的电池电压，以及如果感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此在引擎正在运行时阻止起动机组件操作。

67.一种用于起动引擎的系统，包括在起动操作期间闭合的继电器开关和起动机组件。所述起动机组件包括螺线管组件、马达和小齿轮，所述螺线管组件包括适于连接到电池的螺线管开关，所述马达连接到所述螺线管开关并且在所述螺线管开关闭合时被所述电池供电，所述小齿轮可旋转地耦接到所述马达并且能够在其中所述起动机组件对所述引擎进行盘车的接合位置和脱离接合位置之间移动。所述系统还包括连接到所述继电器开关的控制器。所述系统用于安装在包括引擎和电池的车辆中。所述系统的操作独立于其他车辆控制系统，并且所述控制器不监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了一种适于安装在车辆中的、与其它车辆控制系统分离的单独的起动机系统。

68.优选实施例67的系统，其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，所述系统还包括在每个起动操作期间向其施加电压的启动线圈。在起动操作期间，所述控制器选择性地允许电流通过启动线圈接地以闭合所述继电器开关，以及阻止电流通过启动线圈接地以断开继电器开关，以及所述控制器通过使启动线圈选择性的接地来调节所述继电器开关。

69.优选实施例68的系统，还包括瞬时起动机开关，通过操纵者致动被偏置断开和闭合以进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关被闭合时把电压施加到启动线圈上。

70.优选实施例67的系统，其中在起动操作期间，如果控制器监视的感测的马达通电电压在向螺线管组件施加电力之后的预定时段内下降到低于预定的阈值电平，则所述控制器断开和重新闭合所述继电器开关以切换提供给所述螺线管组件的电力的停止和开启，由此在起动操作期间校正“发出咔哒声-无盘车”事件。

71.优选实施例67的系统，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路。

72.优选实施例71的系统，其中所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和多个分压器电路。

73.优选实施例67的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此阻止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

74.优选实施例67的系统，其中所述控制器监视感测的电池电压，如果感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此在所述引擎正在运行的同时阻止起动机组件操作。

75.优选实施例67的系统，其中所述控制器在所述螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压，如果感测的电池电压不大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此如果感测的电池电压低于阈值电压则阻止起动机组件操作。

76.优选实施例67的系统，其中所述控制器在所述螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，如果感测的电池电压在马达通电的同时下降到低于阈值电压，则断开所述继电器开关，由此如果在引擎盘车期间电池电压变得低于阈值电压，则放弃当前起动尝试。

77.优选实施例67的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，把向螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，以及把连续起动操作的发生延迟第二预定时段，由此限制连续盘车时间和起动操作的频率。

78.优选实施例67的系统，其中所述起动机组件、所述继电器开关和所述控制器限定了单一的组合件。

79.一种用于调节起动机系统的方法，包括：向继电器开关提供电力；利用操纵者致动的起动机开关进行起动操作；利用控制器使继电器开关从偏置断开状态转变到闭合状态，并且在继电器开关的闭合状态中通过继电器开关向螺线管组件施加电力；在向所述螺线管施加电力期间，促使连接到电池和马达的螺线管开关朝着闭合状态转变，在所述闭合状态中，所述马达被所述电池供电；使可旋转地耦接到所述马达的小齿轮朝着接合位置移动，在所述接合位置处使用所述起动机系统对引擎进行盘车并且所述螺线管开关仅能处于闭合状态；利用所述控制器监视感测的电压；以及在控制器不接收指示引擎速度的信号的情况下，使用所述控制器基于监视的感测的电压相对于预定的阈值电压电平来确定引擎正在运行。

至于本公开的使用和操作方式的进一步讨论，根据上述描述和附图应当变得清楚。虽然上面公开了示例性的实施例，但是本发明不限于所公开的实施例。相反，本申请意欲覆盖利用其一般原理的文公开的任何变型、用途或修改。此外，本申请还意欲覆盖偏离本公开的、在本公开涉及的领域中的已知或管用手段内的，以及落入所附权利要求限制内的方案。

Claims (20)

1.一种用于起动引擎的系统，包括：

继电器开关，所述继电器开关在起动操作期间闭合；

起动机组件，所述起动机组件包括：

螺线管组件，包括适于连接到电源的螺线管开关，

马达，连接到所述螺线管开关并且在所述螺线管开关闭合时被电源通电，以及

小齿轮，可旋转地耦接到马达并且能够在接合位置和脱离接合位置之间移动，其中在所述接合位置处引擎能够被起动机组件进行盘车，并且其中在没有电力被施加给所述螺线管组件的情况下，所述小齿轮被偏置进入其脱离接合位置；以及

控制器，连接到继电器开关，

其中在起动操作期间，如果指示引擎起动的、由控制器监视的感测的系统电压上升到预定的阈值电平，则控制器断开继电器开关以切断提供给螺线管组件的电力，从而所述小齿轮在引擎起动时自动移动到脱离接合位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中感测的系统电压是马达通电电压。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述电源是电池，所述系统是24V起动机系统，并且预定的阈值电平是24V。

4.根据权利要求3所述的系统，还包括瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时，所述继电器开关闭合。

5.根据权利要求1所述的系统，所述继电器开关被偏置断开以及电磁地闭合，并且所述系统还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈，并且

其中在起动操作期间，所述控制器被配置为选择性地允许通过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止通过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，并且所述控制器被配置为通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

6.根据权利要求5所述的系统，其中感测的系统电压是被施加给所述启动线圈的电压。

7.根据权利要求5所述的系统，还包括瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时，电压被施加给所述启动线圈。

8.根据权利要求7所述的系统，其中感测的系统电压是被施加给所述启动线圈的电压。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时，所述继电器开关闭合。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统用于安装在车辆中，所述车辆包括引擎和电池，所述电池包括所述电源，并且

其中所述系统能独立于其它车辆控制系统而操作并且控制器不监视指示引擎速度的信号，由此所述系统限定了一种单独的起动机系统，所述起动机系统适于与其它车辆控制系统分开地安装在车辆中。

11.根据权利要求10所述的系统，其中感测的系统电压是电池电压。

12.根据权利要求11所述的系统，还包括瞬时起动机开关，所述瞬时起动机开关通过操纵者致动被偏置断开和闭合，从而进行每个起动操作，其中仅当所述瞬时起动机开关闭合时，所述继电器开关闭合。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器监视在进行起动操作之后经过的时间，并且延迟允许重新闭合所述继电器开关，由此防止所述小齿轮和所述引擎的快速重新接合。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源是电池，并且其中所述控制器监视感测的电池电压，并且如果所述继电器开关断开且感测的电池电压大于预定的阈值电压，则阻止所述继电器开关闭合，由此在引擎正在运行时阻止起动机组件操作。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源是电池，并且其中所述控制器在所述螺线管开关断开的情况下监视感测的电池电压，并且如果感测的电池电压不大于预定的低电压阈值，则阻止所述继电器开关闭合，由此如果感测的电池电压低于预定的低电压阈值则阻止起动机组件操作。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源是电池，并且其中所述控制器在所述螺线管开关闭合的情况下监视感测的电池电压，并且在所述马达通电时如果感测的电池电压下降到低于低电压阈值，则断开所述继电器开关，由此如果在引擎盘车期间电池电压变得低于低电压阈值，则放弃当前的起动尝试。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器监视在开始起动操作之后经过的时间，将向所述螺线管组件施加电力的最大持续时间限制到第一预定时段，以及使连续的起动操作的出现延迟第二预定时段，由此限制连续的盘车时间和起动操作的频率。

18.一种单一的起动机组件，所述起动机组件适于起动引擎，并且包括：

继电器开关，在起动操作期间闭合；

螺线管组件，包括适于连接到电源的螺线管开关；

马达，连接到所述螺线管开关并且在所述螺线管开关闭合时被所述电源通电；

小齿轮，可旋转地耦接到所述马达并且能够在接合位置和脱离接合位置之间移动，其中在所述接合位置处引擎能够被起动机组件进行盘车，并且其中在没有电力被施加到所述螺线管组件的情况下，所述小齿轮被偏置进入其脱离接合位置；以及

控制器，连接到继电器开关，

其中在起动操作期间，如果指示引擎起动的、由控制器监视的感测的电压上升到预定的阈值电平，则控制器断开继电器开关以切断提供给螺线管组件的电力，从而所述小齿轮在引擎起动时自动移动到脱离接合位置。

19.根据权利要求18所述的起动机组件，其中所述控制器包括根据用于调节所述继电器开关的起动机系统范式选择性互连的多个功能电路，所述功能电路包括栅极驱动电路、功率驱动电路、稳压电路、调节电路和多个分压器电路；并且

其中所述继电器开关被偏置断开和电磁地闭合，并且所述起动机组件还包括在每个起动操作期间被施加电压的启动线圈，以及

其中在起动操作期间，所述控制器选择性地允许通过所述启动线圈的电流接地以闭合所述继电器开关以及阻止通过所述启动线圈的电流接地以断开所述继电器开关，并且所述控制器通过所述启动线圈的选择性的接地来调节所述继电器开关。

20.一种用于调节起动机系统的方法，包括：

向继电器开关提供电力；

利用操纵者致动的起动机开关开始起动操作；

在所述起动操作期间使用控制器闭合所述继电器开关，以向螺线管组件施加电力；

使用被供电的螺线管组件来促使能够被通电的马达旋转的小齿轮朝着接合位置移动，其中在所述接合位置处能够使用所述起动机系统对引擎进行盘车，以及通过当所述小齿轮处于所述接合位置时闭合的螺线管开关将所述马达连接到通电的电源，并且其中在没有电力被施加到所述螺线管组件的情况下，所述小齿轮被偏置到其脱离接合位置；以及

使用控制器来监视指示引擎运行的感测的电压，并且控制器用于在起动操作期间如果感测的电压上升到预定的阈值电平，则断开继电器开关以切断提供给螺线管组件的电力，从而所述小齿轮在引擎起动时自动移动到脱离接合位置。