[發明專利]弱混起動電機電刷調節方法及調節裝置

有效

• 申請號: 201010214272.3
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN101902026A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 孫旗;陳勇
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: H02H3/04
• 分類號: H02H3/04;H02K5/14;G01R31/34
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及汽車發動機啟動系統，具體涉及汽車發動機的起動電機。

背景技術

在低碳經濟成為人們倍加重視的今天，汽車的節能環保成為汽車業日益重視的問題。弱混汽車就是人們創造的節能環保的汽車之一。

弱混汽車具有如下功能：在駕駛人員等待紅綠燈或堵車路況下，只要將換擋桿推入空擋，發動機立刻從怠速狀態轉換為停車熄火狀態，發動機不再工作，徹底消除發動機怠速排放，同時節約怠速油耗。當整車需要再次啟動時，弱混汽車的怠速起動電機系統迅速作出響應，再次啟動發動機。

由于弱混汽車用發動機頻繁的起動替代了汽車的怠速工作，其起動電機的壽命要求比傳統發動機長5倍。目前傳統起動電機的起動可靠性為5萬次，因此，就要求弱混合動力用起動電機至少能達到的25萬次。

分析傳統起動電機的壽命因素，其最大的影響是電刷的磨損會致使電刷與電樞的接觸壓力減小，導電電阻增加，使啟動電流下降，從而造成起動電機輸出功率下降，影響發動機的起動成功率，造成起動電機起動失效。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種解決電刷壽命的方法及裝置，致使弱混汽車在整過生命周期內能夠正常工作，從而保證弱混功能的實現。

本發明的技術方案如下：

為了達到電刷長壽命的目的，本發明的電刷長度的磨損量可以由一種機械調整裝置予以補償，另外，配合該調整裝置設計了一種對電刷工作部分的長度磨損程度進行檢測和報警的電路裝置。本發明的電刷的工作部分靠機械調整裝置的作用，可以長時間工作在正常的導電狀態，而普通汽車起動電機的電刷難以保證在弱混工作條件下長期正常工作。電刷與電樞之間的接觸力是靠電刷后部的彈簧來提供的，在正常磨損后，電刷與電樞的接觸力會減小，為了使該接觸壓緊力能夠得到保持，需要對彈簧提供的壓緊力進行調節。

本發明的調節方法是，在起動電機每組電刷的彈簧支架的頂部都安裝一顆調節螺釘，為了使螺釘對彈簧的調節量一致，在每顆螺釘上軸向套若干個開口限位墊圈以此來確定螺釘的調節量。開口限位墊圈的厚度有上到下依次增厚，或者采用等厚度；在通過人工經驗判斷或通過檢測電路判斷電刷磨損到達警戒狀態時，通過人工頂掉每顆調節螺釘上相同位置的限位墊圈，并擰緊螺釘，即完成對電刷與電樞接觸力的調節，達到起動電機平穩輸出功率的目的。

為了了解電刷的工作情況，需要通過人工經驗判斷或通過一個電路來監視電機的工作情況，本發明進一步提出了一種判斷電刷磨損到達警戒狀態的電路檢測方法，它是在起動電機的電纜上套一個電流信號拾取線圈，在電流流經電纜時，會在線圈中形成一個感應信號，將感應信號通過電路處理后形成電壓信號，在電壓值高于規定值時，通過信號選通，輸出一個驅動信號點亮發光二級管，表示電刷磨損已到達警戒狀態，以此警告駕駛人員需要對電刷進行調節。

進一步，本發明還公開了一種實現上述方法的弱混汽車發動機的起動電機電刷調節裝置，其包括有電刷、電樞、輸入電纜、電刷導向罩殼、電刷壓簧。所述電刷和電樞配對組裝，每臺電機有若干組；所述電刷上端裝有電刷壓簧，所述電刷壓簧和電刷都裝在電刷導向罩殼內，電刷導向罩殼上端與電機外殼內側連接；所述輸入電纜與電刷的金屬塊連接，并引出至電機外。在上述結構基礎上，該裝置還設置有調節螺釘和開口限位墊圈，所述調節螺釘穿過電機外殼和電刷導向罩殼上的螺孔，壓在電刷壓簧的頂端；在每個調節螺釘的螺釘頭部與電機外殼之間軸向套有若干片開口限位墊圈，每個調節螺釘上套的開口限位墊圈的數量和厚度一致。

進一步還提出了電刷磨損的檢測裝置，該裝置包括電流信號拾取線圈、放大整形電路、信號選通電路、計數器、可控硅和發光二極管指示燈。電流信號拾取線圈套裝在電機的電纜上，電流信號拾取線圈的信號輸出依次連接放大整形電路、信號選通電路、計數器、可控硅和發光二極管指示燈。在發光二極管指示燈回路中，設有一個常閉微動開關，按動該開關即使可控硅復位結束導通狀態。

為了配合上述方法和裝置的實施，本發明可以采用一種有別于普通電機電刷的專用電刷，該電刷的工作區長度要比普通起動電機的電刷工作區要長幾倍，一般可以在4-7mm范圍。

由上述方法和裝置可見，駕駛人員僅需要頂下每個調節螺釘上的限位墊圈并擰緊螺釘即可完成對電刷與電樞接觸力的調節，達到起動電機平穩輸出功率的效果。本發明結構簡單，調節方便、準確，可以有效延長起動機電刷的使用壽命。

附圖說明

圖1電刷調節裝置的結構示意圖

圖2限位墊圈的結構示意圖

圖3電刷磨損檢測電路圖

具體實施方式：