一种自动控制启动机及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自动控制启动机及其控制方法，启动机包括动力传输系统和控制模块，动力传输系统包括双向电磁铁、动力传输轴、小齿头、永磁铁、锁销、归位弹簧、移动铁芯和固定铁芯，小齿头和移动铁芯都套装在动力传输轴上，移动铁芯前端与小齿头相连，双向电磁铁环绕设置在移动铁芯外部；所述电机和双向电磁铁都与控制模块电连接。当移动铁芯作径向运动时，推动小齿头插入汽车主机的大齿圈。做轴向转动时带动小齿头转动，进而带动汽车大齿圈转动。该系统不仅结构简约合理，可靠性高，同时也因此取消了现有起动机的磁力开关、继电器、滑键、滑齿、单向器等零部件。本方案适用于所有的汽车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车启动机领域，尤其是涉及一种自动控制启动机及其控制方法。
技术介绍
汽车诞生已经具有近百年的历史，启动机作为汽车电器一个传统部件，在汽车的使用过程中起着不可或缺的作用。但是，多年的实践证明，传统的启动机具有以下显著的缺点：首先，功能单一，没有实现智能化、集成化和自动化，也就不能保证完全按照汽车电器的原理或相关标准进行工作，因此给车辆使用造成了很多不应有的损害。其次，目前汽车所使用的启动机都是通过有触点开关实现继电，由于经常受到高压电弧的冲击，触点和导电片之间经常因烧蚀而产生粘连的现象，直接造成车载电器线圈或电路的烧毁，给汽车的使用带来诸多不便，这是目前国内外一直未能得到根本解决的难题。第三，目前的车载电器缺乏安全保护措施，不能有效地防止不安全现象的发生。由于上述问题长期以来一直未得到有效的解决，受制于此，不仅给启动机生产厂家带来很大损失，同时也严重地影响车辆的正常使用。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的启动机功能单一、容易造成线圈或电路烧毁、缺乏安全保护措施等技术问题，提供一种智能化程度较高、安全可靠、不会产生电路烧毁现象的自动控制启动机及其控制方法。本专利技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自动控制启动机，包括动力传输系统和控制模块，所述动力传输系统包括双向电磁铁、动力传输轴、小齿头、永磁铁、锁销、归位弹簧、移动铁芯和固定铁芯，动力传输轴的后端与电机输出轴连接，小齿头和移动铁芯都套装在动力传输轴上，锁销固定在动力传输轴上，归位弹簧设置在锁销和移动铁芯之间，移动铁芯前端与小齿头相连，双向电磁铁环绕设置在移动铁芯外部，固定铁性设置在双向电磁铁的前端，永磁铁设置在双向电磁铁的后端；所述电机和双向电磁铁都与控制模块电连接。目前启动机的进退全都是依靠磁力开关以及滑键和大齿圈的作用力共同完成。而本方案中的动力传输轴采用无齿直轴，用于传输动力和其他功能，启动机内置一个双向电磁铁和移动铁芯，通过电磁力向前运动，进而推动启动机的小齿头前出与汽车大齿圈啮合。当启动机断电后停止工作后，在加载在移动铁芯内部的归位弹簧会即刻把小齿头拉回原位。启动机小齿头前出与后退的一个工作流程就完成了。本系统的核心是移动铁芯装置的设置，它既做轴向运动，也做径向运动。当作径向运动时，推动小齿头插入汽车主机的大齿圈。做轴向转动时带动小齿头转动，进而带动汽车大齿圈转动。该系统不仅结构简约合理，可靠性高，同时也因此取消了现有起动机的磁力开关、继电器、滑键、滑齿、单向器等零部件。现有启动机都是通过继电器和磁力开关对启动机进行供电并控制。在长期的使用实践中，出现了诸多的缺陷和问题。而本方案采用的是电子继电器供电并控制，不仅规避了现有控制方式的缺点，也实现了启动机的智能化、自动化和功能化。同时也为新技术的实施提供了可靠的基础和依据。作为优选，所述移动铁芯的轴向上开有滑槽，动力传输轴上设有长度小于滑槽的定位销。滑槽的作用有两个，一是当移动铁芯前出时，动力传输轴上的定位销就会卡在移动铁芯滑槽的后端，阻挡移动铁芯继续前出，具有给小齿头前行定位的作用。二是当启动机主机工作时，传动轴上的定位销会卡在移动铁芯的滑槽上，以此带动移动铁芯转动，进而带动小齿头转动。作为优选，所述移动铁芯的前端通过单向离合装置连接小齿头，所述单向离合装置包括设置在移动铁芯前端外侧的若干个千斤，小齿头后端内侧开有与千斤相配的卡槽，移动铁芯的前端套装在小齿头后端内侧。由于受技术落后的限制，现有启动机都会有反拖现象的发生。既当汽车主机成功点火后，此时大齿圈会变成主动轮而反拖启动机小齿头转动，那么启动机就会因此而受到损伤。其损伤程度取决于反拖的时间长短和转速高低，严重时会造成启动机的彻底损坏。其原因一是受现有启动机技术限制，二是启动机的电源通断受驾驶人员控制，而非自动控制。这个难题长期以来一直困扰着业界，至今未能得到有效的解决。介于此，本技术专利技术中在动力传输系统中有一个单向离合装置。既当启动机为主动轮时，汽车大齿圈为被动轮时，启动机的传动轴和移动铁芯会带动小齿头转动，进而带动大齿圈转动。当汽车点火成功后，大齿圈变为主动轮，而传动轴和移动铁芯则变成被动轮。此时大齿圈主动带动启动机被动转动。这时单向离合器会即刻把启动机的传动轴和移动铁芯与与小齿头的连接断开，因此小齿头就会和启动机失去动力连接，此时只有小齿头随着大齿圈空转，不会带动电机轴和移动铁芯转动，所以也就从根本上不会出现反托的现象。为此也就彻底的解决了反托问题。具体技术体现为：小齿头后端和移动铁芯前端的结合部位，装有卡式离合器。在移动铁芯前端头外径装置有若干个千斤，而在小齿头后端内径部位设有卡槽。当启动机开始工作时，千斤会在弹簧的作用下自动弹起并卡在小齿头的卡槽内，进而带动小齿头转动。当汽车成功点火后，大齿圈会带动小齿头成为主动轮，此时小齿头的转速超过传动轴和移动铁芯的转速。此时千斤则会被小齿头的连接套自动压到移动铁芯的槽内，因此小齿头就与传动轴和移动铁芯，失去了连接，也因此就失去了大齿圈带来的动力传输。因此不会发生反拖现象的出现。 只要是主机成功点火，当齿圈迅即成为主动轮的同时，小齿头与移动铁芯连接也就同时断开。所以根本就不会存在反拖现象。作为优选，自动控制启动机还包括顶齿检测器，所示顶齿检测器包含若干个距离检测器，距离检测器安装在固定铁芯外侧，距离检测器的检测方向为小齿头后端外侧，小齿头后端外侧开有环形凹槽，小齿头正常与发动机的大齿圈啮合时环形凹槽正好进入距离检测器的检测范围；距离检测器与控制模块电连接。作为优选，自动控制启动机还包括检测车载电压的电压传感器，所述电压传感器与控制模块电连接。一种自动控制启动机控制方法，包括以下步骤：A、驾驶员下达点火指令之后，控制模块控制双向电磁铁通电，移动铁芯在电磁力推动下带动小齿头前行，检测到插齿成功之后，电压传感器采集车载电压；B、当检测到车载电压从下降转换为上升时，按顺序进入第一阶段、第二阶段和第三阶段，每个阶段持续时间为8毫秒~12毫秒，采集各个阶段的车载电压；C、如果第一阶段、第二阶段和第三阶段内的车载电压都处于持续上升状态，则判定点火成功，进入步骤D，否则判定为点火失败，进入步骤E；D、控制模块控制双向电磁铁断电，移动铁芯在归位弹簧作用下回到原位，小齿头在移动铁芯带动下归位，点火过程结束；E、控制模块控制双向电磁铁断电，移动铁芯在归位弹簧作用下回到原位，小齿头在移动铁芯带动下归位，发出点火失败提示。作为优选，步骤A中，检测插齿是否成功具体为：当控制模块控制双向电磁铁通电之后，读取距离检测器的检测数据，如果检测到的距离大于或等于阈值，则认定插齿成功，控制模块控制启动机的电机开始正常运转；如果检测到的距离小于阈值，则认定小齿头与大齿圈发生顶齿，控制模块向双向电磁铁发送一个脉冲信号，使小齿头脱离顶齿部位，然后控制电机低速旋转，并重新进行插齿，如果检测到距离依然小于阈值，则认定再次发生顶齿，控制模块发出报警并切断双向电磁铁以及电机的电源。现有汽车起动机时常会出现顶齿现象，不仅给汽车的正常使用带来很多不便，同时也对启动机造成相应的损害。在本技术的动力传输系统中，正常情况下小齿头都会很顺利的与大齿圈啮合。与现有启动机不同，本技术使启动机插齿和转动分离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动控制启动机，其特征在于，包括动力传输系统和控制模块，所述动力传输系统包括双向电磁铁、动力传输轴、小齿头、永磁铁、锁销、归位弹簧、移动铁芯和固定铁芯，动力传输轴的后端与电机输出轴连接，小齿头和移动铁芯都套装在动力传输轴上，锁销固定在动力传输轴上，归位弹簧设置在锁销和移动铁芯之间，移动铁芯前端与小齿头相连，双向电磁铁环绕设置在移动铁芯外部，固定铁性设置在双向电磁铁的前端，永磁铁设置在双向电磁铁的后端；所述电机和双向电磁铁都与控制模块电连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动控制启动机，其特征在于，包括动力传输系统和控制模块，所述动力传输系统包括双向电磁铁、动力传输轴、小齿头、永磁铁、锁销、归位弹簧、移动铁芯和固定铁芯，动力传输轴的后端与电机输出轴连接，小齿头和移动铁芯都套装在动力传输轴上，锁销固定在动力传输轴上，归位弹簧设置在锁销和移动铁芯之间，移动铁芯前端与小齿头相连，双向电磁铁环绕设置在移动铁芯外部，固定铁性设置在双向电磁铁的前端，永磁铁设置在双向电磁铁的后端；所述电机和双向电磁铁都与控制模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种自动控制启动机，其特征在于，所述移动铁芯的轴向上开有滑槽，动力传输轴上设有长度小于滑槽的定位销。3.根据权利要求1或2所述的一种自动控制启动机，其特征在于，所述移动铁芯的前端通过单向离合装置连接小齿头，所述单向离合装置包括设置在移动铁芯前端外侧的若干个千斤，小齿头后端内侧开有与千斤相配的卡槽，移动铁芯的前端套装在小齿头后端内侧。4.根据权利要求1所述的一种自动控制启动机，其特征在于，还包括顶齿检测器，所示顶齿检测器包含若干个距离检测器，距离检测器安装在固定铁芯外侧，距离检测器的检测方向为小齿头后端外侧，小齿头后端外侧开有环形凹槽，小齿头正常与发动机的大齿圈啮合时环形凹槽正好进入距离检测器的检测范围；距离检测器与控制模块电连接。5.根据权利要求1所述的一种自动控制启动机，其特征在于，还包括检测车载电压的电压传感器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪隆昌，罗长河，
申请(专利权)人：杭州华戈电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33