[發明專利]抑制起停電機峰值起動電流的方法、繼電器及起停電機

有效

• 申請號: 201210590649.4
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103061944A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳和平;胡錫勝;唐黎明;吳鑒沛;羅水根
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團零部件有限公司
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08;H01H47/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 劉小敏

技術領域

本發明涉及汽車的起停電機，特別涉及抑制起停電機峰值起動電流的方法，本發明還涉及實現上述方法的繼電器以及實施上述方法的起停電機。

背景技術

起停電機，也稱啟停電機，用于起動汽車的發動機。目前一般汽車使用的是起動電機（或稱起動機），起停電機相比于一般起動電機，起停電機的壽命較長，功率較大。起停電機包括電機、電磁開關，電機的輸出軸上連接有起動齒輪。汽車的點火開關接通后，汽車的蓄電池對電磁開關的線圈和電機分別供電，電磁開關的觸點串接于電機的主回路上，用于控制電機的得、失電。當點火開關接通時，蓄電池的電源接入電磁開關的線圈，電磁開關的線圈得電后，一方面吸合電磁開關的觸點使主回路接通，電機得電運轉，另一方面電磁開關的吸合力推動起動齒輪與發動機的齒圈嚙合，從而帶動發動機旋轉。發動機正常起動后，點火開關復位，電磁開關失電，電磁開關控制電機停止運轉并使起動齒輪脫離齒圈。起停電機起動時，由蓄電池流經電機的主回路的電流為起停電機起動電流，簡稱起動電流，該起動電流的曲線圖如圖7所示。

現有一般汽車的起動電機功率仍較小，無法支持汽車發動機的快速起停。但是，如果增大起停電機的功率來支持快速起停，又將進一步增大起停電機起動時的瞬間起動電流，起動電流會有較大的瞬間峰值，致使起停電機的壽命縮短，同時還會影響汽車中的其它電子設備（如點火開關）；如果減少起停電機的起動次數來延長壽命，又將導致發動機經常處于怠速狀態（如汽車遇到紅綠燈時），從而浪費汽油資源，還增加了尾氣排放和噪聲，不利于環保節能。

發明內容

本發明第一個目的是提供抑制起停電機峰值起動電流的方法，在起停電機回路中點火時切入或切出限流電阻，以便實現在起停電機的起動瞬間抑制過大的起動電流，達到延長起停電機壽命的目的。

本發明的第二個目的是提供一種實現上述抑制峰值起動電流方法的繼電器。

本發明的第三個目的是提供一種實施上述抑制起停電機峰值起動電流方法的起停電機，在起停電機回路中接入所述繼電器，以在不影響起停電機正常工作的前提下抑制峰值起動電流。

為解決上述技術問題，本發明的第一個目的通過以下技術方案實現：一種抑制起停電機峰值起動電流的方法，包括：（1）在包括蓄電池、點火開關、電磁開關的觸點和起停電機的起停電機主回路上，增設一帶有限流電阻的繼電器，將限流電阻與繼電器的兩接線端子并聯，然后接入到所述點火開關與電磁開關觸點之間；

（2）蓄電池電源分別為繼電器的線圈、電磁開關的線圈供電。

本發明的工作原理是在起停電機的點火開關接通時，利用限流電阻將起動電流的瞬間峰值抑制在設定值i值范圍內，然后繼電器復位，切出限流電阻，使起停電機主回路正常工作。所述設定值i值是起動電流的最高限定值，一般可采用不影響起停電機壽命的安全電流值，起停電機的功率不同，設定值i值可能會有所變化。

本發明可以做以下的改進：由于現有技術點火開關接通時，起停電機的起動電流從0首次升至i值是需要一定的時間的，這個時間稱為升流時間t₃，所以本發明接入限流電阻和繼電器后，可采用控制芯片來控制限流電阻馬上切入或延時切入并按時切出起停電機主回路的方式，實現抑制i值以上起動電流的目的，有助于改善頻繁起停的大電流沖擊所導致的壽命縮短的問題：本發明可以在繼電器的兩接線端子處接入一控制芯片，該控制芯片具有延時及持續一段維持時間后接通、斷開的功能，由控制芯片控制繼電器的通、斷、或持續時間，從而控制限流電阻的馬上或延時切入和定時切出。

本發明還可以進一步做以下的改進：采用常閉式繼電器，以便提高抑制峰值起動電流的可靠性，當采用常閉式繼電器時，控制芯片通過以下方法控制繼電器：

（1）控制芯片由得電開始，使控制芯片的控制端延時時間t_a后接通所述繼電器的線圈回路，即使繼電器延時斷開，從而切入限流電阻；

（2）控制芯片由得電開始，使控制芯片的控制端經維持時間t_b后，斷開所述繼電器的線圈回路，即使繼電器在得電維持時間t_b后恢復閉合接通狀態，從而切出限流電阻。

為了精確控制限流電阻的切入和切出，本發明還可以就控制芯片的延時時間和維持時間做以下的改進：

當控制芯片設置延時時間t_a為0ms時，即為馬上切入限流電阻；或者，

當t₁>t₂時，t_a≤t₁－t₂+t₃（A），