用于起動(dòng)機(jī)的保護(hù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和其它發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于起動(dòng)機(jī)的保護(hù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]商用車用起動(dòng)機(jī)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，商用車故障起動(dòng)機(jī)由于超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間使用導(dǎo)致過(guò)熱損壞的比例一般占所有故障比例的前3位。
[0003]商用車用起動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中，有時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)起動(dòng)成功，但駕駛員沒(méi)有及時(shí)放松鑰匙開(kāi)關(guān)，或者起動(dòng)控制電路中的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)發(fā)生電粘連，這樣起動(dòng)機(jī)就不會(huì)自動(dòng)停止工作，起動(dòng)機(jī)會(huì)在超越運(yùn)行模式下和發(fā)動(dòng)機(jī)一起運(yùn)行，起動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間或多次運(yùn)行在超越模式下，起動(dòng)機(jī)的單向離合器內(nèi)部摩擦零件和軸承、驅(qū)動(dòng)齒輪齒條會(huì)快速磨損，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和支承它的軸承也會(huì)加速磨損，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)過(guò)早出現(xiàn)功能失效。
[0004]對(duì)于緩嚙合型起動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)工作時(shí)，偶爾會(huì)遇到起動(dòng)機(jī)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈齒對(duì)齒頂住而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)嚙合，稱為頂齒狀態(tài)，由于現(xiàn)在柴油機(jī)用緩嚙合型起動(dòng)機(jī)的電磁開(kāi)關(guān)在頂齒狀態(tài)消耗的電流在200A左右，若起動(dòng)機(jī)每次在頂齒狀態(tài)下工作時(shí)間超過(guò)5s，當(dāng)頻繁頂齒故障出現(xiàn)時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)繞組極易因過(guò)熱燒毀。
[0005]車輛或發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)機(jī)電路處于斷路狀態(tài)，偶爾會(huì)出現(xiàn)起動(dòng)機(jī)在不正常的起動(dòng)信號(hào)下誤動(dòng)作，不正常起動(dòng)信號(hào)可能來(lái)自于駕駛員沒(méi)有識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)行，再次給起動(dòng)機(jī)通電，也可能來(lái)自于車輛振動(dòng)導(dǎo)致的電氣短路或控制元件短時(shí)導(dǎo)通故障，若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中起動(dòng)機(jī)再次工作，則起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪會(huì)前沖到高速旋轉(zhuǎn)的飛輪齒圈，進(jìn)而造成起動(dòng)機(jī)齒輪和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈因強(qiáng)烈機(jī)械撞擊而受損。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)，如《NXP P89LPC901單片機(jī)汽車起動(dòng)保護(hù)控制器設(shè)計(jì)》所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容所示，該技術(shù)方案通過(guò)對(duì)起動(dòng)開(kāi)關(guān)以及變速箱空檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣的方式實(shí)現(xiàn)汽車起動(dòng)保護(hù)。該技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于增設(shè)了轉(zhuǎn)速傳感器器件，增加成本的同時(shí)也增加了失效模式。另外該技術(shù)方案只能實(shí)現(xiàn)正常起動(dòng)、非空檔起動(dòng)保護(hù)、鑰匙開(kāi)關(guān)不能回位保護(hù)以及重復(fù)起動(dòng)保護(hù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)頂齒保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能有效解決商用車起動(dòng)機(jī)故障率高技術(shù)問(wèn)題的起動(dòng)機(jī)保護(hù)器。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開(kāi)一種用于起動(dòng)機(jī)的保護(hù)器，其特征在于，包括:一第一采樣單元，該第一采樣單元用于采集該起動(dòng)機(jī)的電源的電壓信號(hào)；一第二采樣單元，該第二采樣單元用于采集該起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)；一控制單元，該控制單元連接該第一采樣單元及該第二采樣單元，當(dāng)該第一采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)有效時(shí)，該控制單元根據(jù)該第二采樣單元采集的電源的電壓信號(hào)導(dǎo)通或關(guān)斷一開(kāi)關(guān)管以控制該起動(dòng)機(jī)的繼電器開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0009]更進(jìn)一步地，該保護(hù)器還包括一計(jì)時(shí)單元，該計(jì)時(shí)單元與該第二采樣單元連接，當(dāng)該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)有效并且達(dá)到一限定時(shí)間時(shí)，該控制單元關(guān)斷該開(kāi)關(guān)管。
[0010]更進(jìn)一步地，該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)有效且有效時(shí)間達(dá)到12秒時(shí)，該控制單元關(guān)斷該開(kāi)關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該起動(dòng)機(jī)的限時(shí)保護(hù)。
[0011]更進(jìn)一步地，該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)有效時(shí)該計(jì)時(shí)單元開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)滿足以下條件時(shí):在0.5秒內(nèi)，V從小于等于2/3Ve上升到大于等于0.9Ve并且V大于0.9Ve持續(xù)時(shí)間大于等于I秒，V是該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)，Ve是車輛的額定電壓；該控制單元關(guān)斷該開(kāi)關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該起動(dòng)機(jī)的超越保護(hù)。
[0012]更進(jìn)一步地，當(dāng)該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)沒(méi)有下降至2/3Ve并且在0.5秒內(nèi)均未降至2/3Ve時(shí)，該控制單元關(guān)斷該開(kāi)關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該起動(dòng)機(jī)的頂齒保護(hù)，Ve是車輛的額定電壓。
[0013]更進(jìn)一步地，該第二采樣單元采集的起動(dòng)開(kāi)關(guān)的電壓信號(hào)大于1.1Ve時(shí)，該控制單元關(guān)斷該開(kāi)關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該起動(dòng)機(jī)的誤操作保護(hù)，Ve是車輛的額定電壓。
[0014]更進(jìn)一步地，該開(kāi)關(guān)管為PMOS管或NMOS管。
[0015]更進(jìn)一步地，該第一采樣單元包括一分壓電阻以及與該分壓電阻并聯(lián)的一齊納二極管。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的起動(dòng)機(jī)保護(hù)器能有效降低商用車的起動(dòng)機(jī)故障率高的技術(shù)問(wèn)題，同過(guò)對(duì)起動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)的電壓實(shí)時(shí)采樣，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)限時(shí)保護(hù)、超越保護(hù)、頂齒保護(hù)以及誤操作保護(hù)。因此本發(fā)明所提供的保護(hù)器能減少用車的起動(dòng)機(jī)故障率，增加起動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0017]本發(fā)明所提供的起動(dòng)機(jī)保護(hù)器直接與電磁開(kāi)關(guān)上原有的30端子和50端子連接，不需要額外的接線端子，安裝和使用均不改變整車原有的起動(dòng)系統(tǒng)電路。因此本發(fā)明提供的保護(hù)器具有成本低裝配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0019]圖1是本發(fā)明涉及的起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明涉及的起動(dòng)機(jī)的保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0022]本發(fā)明的目的在于提供一種能有效降低商用車的起動(dòng)機(jī)故障率高的技術(shù)方案，同時(shí)對(duì)起動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)的電壓實(shí)時(shí)采樣，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)限時(shí)保護(hù)、超越保護(hù)、頂齒保護(hù)以及誤操作保護(hù)。
[0023]圖1是本發(fā)明涉及的起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，起動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、蓄電池2、起動(dòng)按鈕10、T30端子、T50端子、繼電器7、保護(hù)器5、電磁開(kāi)關(guān)9、M端子8、起動(dòng)機(jī)6、驅(qū)動(dòng)齒輪3以及飛輪齒圈4。閉合起動(dòng)按鈕10，處于閉合狀態(tài)時(shí)，電流從蓄電池2中流經(jīng)電磁開(kāi)關(guān)9，電磁開(kāi)關(guān)9產(chǎn)生的電磁力推動(dòng)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪3沿自身軸線向發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈4做直線移動(dòng)，同時(shí)，通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)電路流向起動(dòng)機(jī)內(nèi)部主電路的電流促使驅(qū)動(dòng)齒輪3緩慢旋轉(zhuǎn)。
[0024]正常情況下，驅(qū)動(dòng)齒輪3和飛輪齒圈4可正常嚙合，嚙合后電磁開(kāi)關(guān)9觸點(diǎn)導(dǎo)通，起動(dòng)機(jī)輸出全額扭矩和轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I旋轉(zhuǎn)。當(dāng)起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪3與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈4發(fā)生齒對(duì)齒頂住，且停止移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)時(shí)，即為頂齒狀態(tài)。頂齒時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)9觸點(diǎn)不會(huì)接通，起動(dòng)機(jī)不會(huì)輸出最大扭矩，但電磁開(kāi)關(guān)消耗的電流和產(chǎn)生熱量的速度都處于最大值。本發(fā)明所提供的保護(hù)器5與繼電器7通過(guò)對(duì)T30端子的電壓信號(hào)進(jìn)行處理以控制繼電器7開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0025]圖2是本發(fā)明涉及的起動(dòng)機(jī)的保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明所提供的保護(hù)器可以實(shí)現(xiàn)限時(shí)保護(hù)、超越保護(hù)、頂齒保護(hù)以及誤操作保護(hù)四種方式的保護(hù)。
[0026]該保護(hù)器5至少包括兩個(gè)采樣模塊，其中一個(gè)采樣模塊54與T50端子連接。當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)10閉合時(shí)，電流從電源2流經(jīng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)10，采樣模塊54采集到有效信號(hào)。另一個(gè)采樣模塊52與T30端子連接，采集電源2的電壓信號(hào)。電源模塊51用于將來(lái)自電源2的電壓轉(zhuǎn)換為供控制模塊55使用的電壓。本發(fā)明所采用的控制模塊可以為一單片機(jī)，該單片機(jī)包括一計(jì)時(shí)模塊53。本發(fā)明所提供的保護(hù)器工作方式如下:
[0027]當(dāng)起動(dòng)機(jī)單次工作時(shí)間達(dá)到一限定值時(shí)，限時(shí)保護(hù)器通過(guò)內(nèi)部單片機(jī)計(jì)時(shí)功能和MOS管自動(dòng)斷開(kāi)起動(dòng)機(jī)繼電器電路，使起動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)限時(shí)