本發(fā)明涉及一種用于汽車起動機的配電繼電器、具有這種配電繼電器的汽車起動機以及用于起動汽車的方法。
背景技術(shù):作為汽車起動機可以使用電機,該電機通過傳動裝置驅(qū)動所謂的起動機齒輪。通過分離裝置可以將起動機齒輪接合到內(nèi)燃機曲軸上的齒環(huán)中。為此所需要的力可以通過所謂的接合或者說插入繼電器產(chǎn)生。為了起動內(nèi)燃機,例如通過點火開關(guān)閉合起動機電路。由此,通過吸引線圈拉入插入繼電器的繼電器銜鐵并且通過分離裝置將起動機齒輪移動到齒環(huán)中。如果齒輪在齒環(huán)中足夠深入,那么接合繼電器的繼電器銜鐵額外地連接接觸橋件并且由此閉合電機的電路。其銜鐵由此開始旋轉(zhuǎn)并且齒輪通過多線螺紋進入其最終位置。由此,內(nèi)燃機可以旋轉(zhuǎn)并且最終起動。一旦內(nèi)燃機起動,空轉(zhuǎn)就負責(zé)電機的脫耦。如果點火開關(guān)電路中斷,那么繼電器銜鐵就通過松開的繼電器銜鐵復(fù)位彈簧運動到其靜止位置中并且在此打開接觸橋件并且將齒輪從齒環(huán)中移動到其原始位置中。中斷電機的電路并且使電機慣性運行。在常規(guī)的汽車中內(nèi)燃機的接合以及隨后的起動通常是沒有問題的。然而尤其在所謂的起動-停止-系統(tǒng)中,常規(guī)的起動器是不適合的。起動-停止-系統(tǒng)例如要求起動機齒輪在內(nèi)燃機慣性運行時盡可能快地接合到還在旋轉(zhuǎn)的齒環(huán)中,從而實現(xiàn)了快速的重復(fù)起動。因此,并且也由于比較頻繁的起動過程,顯著增加了起動-停止-系統(tǒng)中相應(yīng)裝置的磨損。此外,覺得與起動過程聯(lián)系的噪音有干擾。為了保持起動-停止-系統(tǒng)中的機械磨損以及噪音進入盡可能小,可以相互分開所解釋的接合以及換檔功能。為此可以提供額外的配電繼電器,該配電繼電器與齒輪接合到齒環(huán)中無關(guān)地通過其它存在的接合繼電器實現(xiàn)對電機電路的通電。在此,例如可以在時間上與接合錯開地實現(xiàn)通電。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明改善了相應(yīng)的接合繼電器的功能并且由此實現(xiàn)了用于起動汽車的改善的方案,尤其是具有起動-停止-系統(tǒng)的汽車。按本發(fā)明提出了具有獨立權(quán)利要求所述特征的用于汽車起動機的帶有轉(zhuǎn)換觸頭的配電繼電器、具有這種配電繼電器的汽車起動機以及用于起動汽車的方法。有利的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求以及下面說明的主題。按本發(fā)明的配電繼電器與齒輪接合到齒環(huán)中無關(guān)地改善了汽車起動機的電機電路的閉合。為此,該配電繼電器具有至少兩個使繼電器銜鐵運動的電繞線(“線圈”)。在此,將第一線圈構(gòu)造成高阻抗的并且在下面稱作“保持線圈”,第二線圈構(gòu)造成低阻抗的并且在下面稱作“吸引線圈”。吸引以及保持線圈可以圍繞共同的核心纏繞。吸引以及保持線圈串聯(lián),并且設(shè)置了用于通過橋接線路將保持線圈橋接在繼電器的第一接通位置(優(yōu)選靜止位置/標準位置)中的橋接開關(guān),該接通位置在下面也稱作“吸引位置”。如此構(gòu)造所述繼電器,使得橋接開關(guān)在第二接通位置(優(yōu)選操作位置)中打開,該接通位置也稱作“保持位置”,并且由此取消保持線圈的橋接。同時在保持位置中閉合由繼電器接通的接觸橋件。在吸引位置中打開接觸橋件。當然,在橋接開關(guān)閉合時也許剩余電流還是流過保持線圈。通過以下方法可以增強并且有利地利用這種情況,即例如在橋接線路中布置電阻元件或二極管。一方面通過橋接線路并且另一方面通過保持線圈的電流通過電阻關(guān)系獲得,如下面所解釋的。具有吸引和保持線圈的繼電器可以有利地首先將大的吸引力并且隨后將減小的保持力施加到繼電器銜鐵上。只要保持線圈橋接,就通過低阻抗的吸引線圈進行通電來產(chǎn)生吸引力。在此,由于較高的電流而產(chǎn)生了強烈的磁通勢Θ。然而通過大的電流也產(chǎn)生了高的熱量生成,該熱量生成也許會損壞繼電器并且應(yīng)該避免。同時,更小的磁通勢也足夠用于保持繼電器。兩者可以通過隨后對高阻抗的保持線圈(不再橋接)以及低阻抗的吸引線圈的共同的通電來實現(xiàn)。通過吸引以及保持線圈的串聯(lián)也不必設(shè)置機構(gòu)用于在吸引以及保持線圈并聯(lián)時僅僅為了對于需要連接繼電器并且由此連接接觸橋件用來閉合汽車起動機電機電路的時刻來對吸引線圈進行通電。此外,必須確保相應(yīng)的機構(gòu),對于接觸橋件必須保持關(guān)閉以后的時刻僅僅對保持線圈進行通電。然而這經(jīng)常證明是耗費的并且要求相應(yīng)的觸發(fā)邏輯電路,該觸發(fā)邏輯電路使得汽車起動機變貴。本發(fā)明相應(yīng)地提出了以下解決方案,其中所述功能在很大程度上自動地并且不使用耗費的觸發(fā)邏輯電路來運行。構(gòu)造按本發(fā)明的配電繼電器用于通過接觸橋件閉合用于汽車起動機的電路。這尤其適合于起動-停止-系統(tǒng)。為了改善繼電器的開關(guān)可靠性,橋接線路中低阻抗的電阻是有利的。電阻值例如可以<吸引線圈的1/10。該電阻也在橋接的狀態(tài)下通過保持線圈產(chǎn)生特定的電流。該措施改善了吸引以及保持功能的切換。代替電阻,二極管也可以是有利的。也可以如此構(gòu)造按本發(fā)明的配電繼電器,從而除了前面所解釋的接通位置(吸引以及保持位置)之外通過接通觸頭實現(xiàn)了第三接通位置。該第三接通位置在本申請文件的范圍內(nèi)稱作“中間位置”。優(yōu)選在從吸引位置過渡到保持位置中時優(yōu)選占據(jù)該中間位置。為此,轉(zhuǎn)換觸頭具有兩個接觸元件,所述接觸元件可以分別通過帶動機構(gòu)移動到切換軸上。構(gòu)造第一接觸元件用于閉合接觸橋件,構(gòu)造第二接觸元件用于閉合橋接開關(guān)。在從吸引位置轉(zhuǎn)換到保持位置時,如所提到的,首先閉合橋接開關(guān)。接觸橋件是打開的。在切換時如此移動所述切換軸,使得第一接觸元件的帶動機構(gòu)通過彈簧將其壓到接觸橋接的觸頭上并且由此閉合接觸橋件。然而第二接觸元件還沒有被其帶動機構(gòu)抓住并且因此還首先將橋接開關(guān)保持閉合。這相應(yīng)于所謂的中間位置,其中不僅所述橋接開關(guān)而且所述接觸橋件都是閉合的。所述切換軸隨后繼續(xù)運動,使得第二接觸元件也被其帶動機構(gòu)抓住。由此打開橋接開關(guān)并且以這種方式占據(jù)保持位置。按本發(fā)明的汽車起動機具有所解釋的配電繼電器。該汽車起動機以及按本發(fā)明同樣設(shè)置的方法以相同的方式獲得所解釋的優(yōu)點。本發(fā)明的其它優(yōu)點以及設(shè)計方案從說明書以及附圖中獲得。當然,前面所述的以及后面還要解釋的特征不僅可以以相應(yīng)所說明的組合,而且也以其它組合或者單獨地進行使用,而不會離開本發(fā)明的范圍。根據(jù)實施例在附圖中示意性地示出了本發(fā)明并且下面參照附圖進行詳細描述。附圖說明圖1示出了按本發(fā)明實施方式的起動機繼電器;圖2A到2C示出了按本發(fā)明實施方式的處于不同開關(guān)狀態(tài)下的起動機繼電器的轉(zhuǎn)換觸頭。具體實施方式在附圖中,相同的或者相同作用的元件帶有相同的附圖標記并且不重復(fù)解釋。在圖1中示意性地示出了按本發(fā)明實施方式的配電繼電器并且整體用100表示。配電繼電器布置在點劃線示出的殼體中。該配電繼電器具有串聯(lián)的吸引線圈1和保持線圈2。該吸引線圈1和保持線圈2示例性地圍繞共同的核心3纏繞,如圖1中僅僅象征性地示出。為了對吸引線圈1和保持線圈2進行通電,設(shè)置了接頭4,該接頭例如可以通過標準化設(shè)置在汽車中的接線柱50用起動器電流進行加載。串聯(lián)的線圈1、2不僅連接到殼體的接地端5上,而且也連接到殼體的接地連線6上。保持線圈2可通過橋接線路7進行橋接。為了進行橋接,與轉(zhuǎn)換觸頭10的接觸元件11形成橋接開關(guān)的橋接觸頭13可以通過接觸元件11相互連接。這在圖1所示的開關(guān)狀態(tài)中就是這種情況。如果在接頭4上有電壓,那么電流可以流過橋接線路7以及通過接觸元件11相互連接的用于吸引線圈1的橋接觸頭13。如果在橋接線路7中設(shè)置電阻元件8,那么在橋接線路7和保持線圈2之間產(chǎn)生電流分配。在圖1中所示的開關(guān)位置相應(yīng)于所解釋的吸引位置。在這種情況下打開接觸橋接觸頭14之間的電連接,該電連接本身與電機的相應(yīng)的接頭9連接。如果在接頭4上存在電壓,那么如前面所解釋的,電流首先基本上流過吸引線圈。該吸引線圈通過由磁銜鐵3產(chǎn)生的磁場將力施加到切換軸12上,該切換軸使得其沿著箭頭方向15移動。由此也移動接觸元件11。由此分開橋接觸頭13之間的電連接并且打開由橋接觸頭13和接觸元件11形成的橋接開關(guān)。另一方面,通過接觸元件11形成接觸橋接觸頭14之間的電連接并且閉合接觸橋件14、11。由此可以對電機進行通電。同時,電流在接頭4上繼續(xù)存在電壓時流過保持繼電器2以及吸引繼電器1。如所解釋的,這相應(yīng)于保持狀態(tài)。流過吸引線圈的電流強度由于更高的電阻而降低保持線圈。圖2A到2C示出了按本發(fā)明實施方式的處于不同開關(guān)狀態(tài)下的起動機繼電器的轉(zhuǎn)換觸頭10。在圖2A到2C所示的實施方式中,轉(zhuǎn)換觸頭10分別具有兩個接觸元件11a和11b,所述接觸元件可以通過切換軸12前后移動。為此,在切換軸12上設(shè)置相應(yīng)的帶動機構(gòu)12a和12b。轉(zhuǎn)換觸頭10的在圖2A中所示的接通位置相應(yīng)于一再解釋的吸引位置。接觸橋接觸頭14相互分開,因為第一接觸元件11a不接觸該接觸橋接觸頭。反之,橋接開關(guān)的橋接觸頭13通過第二接觸元件11b相互連接。所述接觸元件11a、11b沒有被相應(yīng)的帶動機構(gòu)12a和12b捕獲。在對相應(yīng)的繼電器100進行通電時,如上所述,感應(yīng)切換軸12沿著箭頭方向15的運動。在圖2B中示出了由此占據(jù)的中間位置。在此,第一帶動機構(gòu)12a通過中間連接的彈簧18移動第一接觸元件并且將其壓到接觸橋接觸頭14上。彈簧16的彈性距離定義了切換軸12可以沿箭頭方向15繼續(xù)移動的距離,而不需要讓第二帶動機構(gòu)12b已經(jīng)捕獲了第二接觸元件11b。由此,在所示出的中間位置中不僅所述橋接觸頭13而且所述接觸橋接觸頭14都可以同時相互導(dǎo)電連接。如果切換軸12沿箭頭方向15繼續(xù)移動,那么就占據(jù)了在圖2C中示出的保持位置。在該位置中,第二帶動機構(gòu)12b捕獲第二接觸元件11b并且相應(yīng)地進行了移動。由此,首先分開橋接觸頭13之間閉合的連接。