CN101865065A - 用于起动内燃机的起动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于起动内燃机的起动机。在一个用于起动内燃机的起动机中，该内燃机具有与齿圈连接的第一输出轴，马达具有第二输出轴，可动小齿轮部件与该第二输出轴连接，该马达操作为被通电时转动该第二输出轴。螺线管装置包括螺线管致动器，其与可动小齿轮部件连接。该螺线管致动器被构造为，当被致动时，使可动小齿轮部件向着齿圈移动以与齿圈啮合。该螺线管装置包括螺线管开关，其被构造为，当被致动时，使马达通电。该螺线管致动器和螺线管开关彼此集成在一起以提供螺线管装置。控制器模块被构造为分别地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动。该控制器模块被安装在螺线管装置上。

Description

用于起动内燃机的起动机

技术领域

本发明涉及起动机，其包括：用于把小齿轮移向内燃机的电磁致动器，以及用于使马达通电和断电的电磁开关。更具体地说，本发明涉及这种起动机，其被设计为可分别控制电磁致动器和电磁开关的操作。

背景技术

配置有发动机自动停止-再起动***、例如怠速减少控制***的一些类型车辆最近日益增多，用以减少燃料消耗、废气排放等。车辆上配置的这种怠速减少***被设计为，例如当等待信号灯或遇有交通堵塞而车辆临时停止时，停止对内燃机的燃料供应，从而自动使内燃机停机，内燃机简称“发动机”。

发动机停机后，怠速减少***被设计为响应于驾驶员的操作而自动地致动起动机以重启车辆，使得起动机起动发动机，从而使发动机重新起动。

在怠速减少***使发动机停机后的车辆滑行期间(没有发动机辅助的情况下转动)，存在重新起动发动机的需求。为满足该需求，要求起动机在车辆滑行期间响应于驾驶员的决定重新起动发动机。

传统的起动机通常被设计为，把安装在马达输出轴上的小齿轮移向发动机齿圈，同时开关的可动触点移向静触点使得马达和电源单元之间建立电连接，从而起动发动机。

因此，在集成有这种传统起动机的车辆中，如果该传统起动机把小齿轮移向发动机齿圈，同时开关的可动触点移向静触点是发生在车辆滑行期间，由于马达转数较小，小齿轮与齿圈可能难以啮合，导致小齿轮没有与齿圈啮合就返回。

因此，这些传统起动机被设计为在发动机完全停止后才把小齿轮移向发动机齿圈以起动发动机。

因此，在集成有这种传统起动机的车辆中，在车辆因红灯临时停止后进而发动机也停止时，即使红灯变为绿灯，该传统起动机也不能在红灯变为绿灯后立即重新起动发动机，因此车辆无法立即随之起动。

因此，存在响应于驾驶员的决定重新起动发动机的需求，驾驶员的决定是根据车辆周围的交通状况做出的，即使车辆当时正在减速。

WO专利No.2007-101770-A1公开了一种技术示例，该技术能够在车辆减速期间使小齿轮和发动机齿圈啮合以重新起动发动机。

该WO专利中公开的起动机配置有电磁致动器和开关，该电磁致动器的操作把安装在马达输出轴上的小齿轮移向发动机的齿圈，该开关的操纵在马达和电源单元之间建立电连接和切断该电连接。该起动机还配备有适于分别单独控制电磁致动器的致动和开关的致动的控制器。

在发动机停止后的车辆减速期间需要发动机重新起动时，如上设计的起动机控制电磁致动器把马达小齿轮移向齿圈并与齿圈啮合，并打开开关使马达转动，以起动发动机。

发明内容

发明人已经发现该WO专利公开中披露的起动机存在一些问题。

用于起动发动机的通常起动机本质上需要能经受频繁振动的构造，因为这些起动机直接地经受发动机转动带来的频繁振动。

从这一点看，该WO专利公开披露的起动机的控制器被安装在支撑电磁致动器和马达的支持法兰上，所公开的开关与该控制器分离开。由于这个原因，需要相对长的电线(线缆)来电连接控制器和开关。因此，发动机转动产生的频繁振动可能导致电线损坏。另外，该WO专利公开披露的起动机通常安装在发动机舱内。由于这个原因，在把起动机安装在发动机舱内时，用于电连接控制器和开关的相对长的电线可能被发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件干扰。其结果是可能导致电线被损坏。

另外，在该WO专利公开的起动机中，如该公开的图1和2所示，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧，因此同样需要越过马达的相对长的电线来电连接电磁致动器和控制器。因此，由于控制器和开关之间电连接的同样原因，用于电连接电磁致动器和控制器的电线也可能被损坏。

考虑到上述情况，本发明致力于提供一种解决上述问题中的至少一个的起动机。

具体地说，本发明的目的是提供起动机，这些起动机被设计为：

防止用于电连接控制器和电磁致动器及电磁开关两者的接线元件(导电元件)被损坏，即使相应的起动机经受频繁的振动，其中电磁致动器用于移动小齿轮，电磁开关用于使马达通电；和/或

便于相应的起动机在发动机舱内的安装，而不损坏接线元件。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于起动内燃机的起动机，该内燃机具有与齿圈连接的第一输出轴。该起动机包括马达，其具有第二输出轴，可动小齿轮部件与该第二输出轴连接，该马达操作为被通电时转动该第二输出轴。该起动机包括电磁装置，该电磁装置包括与可动小齿轮部件连接的电磁致动器。该电磁致动器被构造为，当被致动时，使可动小齿轮部件向着齿圈移动以与齿圈啮合。该电磁装置包括电磁开关，其被构造为，当被致动时，使马达通电。该电磁致动器和电磁开关一起共同作为电磁装置。该起动机包括控制器模块，其被构造为，分别地控制电磁致动器的致动和电磁开关的致动。该控制器模块被安装在电磁装置上。

在根据本发明的一个方面的起动机的构造中，控制器模块被安装在电磁装置上。这允许在电磁装置和控制器之间电连接的接线长度相对于上面提及的WO专利公开的结构被减小，在该WO专利公开中：开关与控制器被分开设置，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，根据本发明的一个方面的起动机防止电连接电磁装置和控制器的接线被损坏，即使由于内燃机的转动而使该起动机经受频繁的振动。

另外，即使利用电线来进行电磁装置和控制器模块之间电连接的接线，每个电线的长度相对于上面提及的WO专利公开的结构也被减小，在该WO专利公开中：开关与控制器被分开设置，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，即使起动机被安装在机动车辆的发动机舱内，该起动机也减小了电线被发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件干扰的风险。

附图说明

通过下面参照附图描述的实施例，本发明的其他目的和方面将变得明显，这些附图是：

图1是根据本发明第一实施例起动机的局部轴向截面图；

图2是起动机的平面图，其是根据本发明第一实施例，从起动机的一个轴向端侧看去的视图，该轴向端侧与起动机接近内燃机的另一轴向端侧相反；

图3是根据本发明第一实施例起动机的螺线管装置的轴向截面图；

图4是图1-3所示起动机的电路图；

图5A是根据本发明第二实施例起动机的局部轴向截面图；

图5B是起动机的平面图，其是根据本发明第二实施例，从起动机的一个轴向端侧看去的视图，该轴向端侧与起动机接近内燃机的另一轴向端侧相反；

图6A是根据本发明第三实施例起动机的局部轴向截面图；

图6B是起动机的平面图，其是根据本发明第三实施例，从起动机的一个轴向端侧看去的视图，该轴向端侧与起动机接近内燃机的另一轴向端侧相反；

图7是根据本发明第四实施例起动机的结构图；

图8是图7所示起动机的电路图；

图9是根据第四实施例，关于图7中所示集成电路模块执行的发动机-起动控制程序的示意流程图；

图10是根据第四实施例，表示发动机RPM随时间变化的一个例子的图表；

图11是根据第四实施例的起动机变型结构的例子的示意电路图；

图12是根据本发明第五实施例起动机的结构图；

图13是图12所示起动机的电路图；

图14是根据第五实施例，关于图12中所示集成电路模块执行的发动机-起动控制程序的示意流程图；

图15是根据第五实施例的起动机第一变型结构的例子的示意电路图；

图16是根据第五实施例的起动机第二变型结构的例子的示意电路图；

图17是根据本发明第六实施例起动机的结构图；

图18是根据本发明第六实施例的起动机变型结构的例子的示意电路图；

图19是根据本发明第七实施例起动机的结构图；

图20A是根据图19中本发明第七实施例起动机的一个侧视图；

图20B是起动机的平面图，其是根据本发明第七实施例，从起动机的一个轴向端侧看去的视图，该轴向端侧与起动机接近内燃机的另一轴向端侧相反；

图21是根据本发明第八实施例起动机结构的具体例子的结构图；

图22是根据本发明第八实施例起动机结构的另一具体例子的结构图；

图23的框图示意性地示出了根据本发明第八实施例的起动机的继电器集成电路模块和电绝缘连接器；

图24是根据第八实施例的起动机的变型；

图25是根据第四到第七实施例中的每个起动机变型结构的例子的示意电路图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

在这些实施例中，对于重复性的描述，实施例之间具有相似标记特征的相似部件的描述被省略或简化。

第一实施例

参照图1-4，根据本发明第一实施例的起动机1安装在机动车辆上。该机动车辆配备有怠速减少***用于自动控制安装在机动车辆上的内燃机(也简称“发动机”)的停止和再起动。该起动机、怠速减少***和发动机被布置在机动车辆的发动机舱内。

具体地说，根据本发明，起动机1包括前机壳(前机架)1a，端机壳(端部机架)1b，马达2，输出轴3，具有拨叉4的电磁(螺线管)致动器5，电磁(螺线管)开关6，和作为控制器的一个例子的怠速减少ECU(电子控制单元)7。

马达2包括从前机壳1a和后机壳1b的两个轴向端部使用贯穿螺栓1c紧固的外环形轭2a。前机壳1a、后机壳1b和马达2的轭2a组成了马达2(起动机1)的壳体。

另外，马达2包括环形磁场元件8，例如由多个永磁体制成，并且同轴地位于轭2a内部，由此轭2a防止永磁体的磁力从轭2a泄露。马达2包括输出轴9和环形电枢(转子)11，该环形电枢同轴地位于环形磁场元件8内并与其具有间隙；该输出轴9具有外周表面，电枢11安装在该外周表面上。

环形电枢11在其一个轴向端上具有一个由多个换向器段组成的环形换向器10。例如，环形电枢11包括分别与多个换向器段10电连接的多个电枢线圈。

马达2包括，例如，被一对电刷弹簧12(见图4)促动的一对电刷13，使得每个电刷13都与多个换向器段10中的至少一个永久邻接。

当电能施加到电刷13上时，电刷13和所述多个换向器段10在多个电枢线圈的至少一些上提供电流，使得多个电枢线圈的每一个都产生磁场，该磁场的磁极交替变换。电枢11产生的磁场和磁场元件8产生的磁场形成的扭矩使电枢11相对于磁场元件8转动，从而使输出轴9转动。

起动机1还包括减速机构14，其同轴地安装在输出轴9的一端。该减速机构14被设计为传递输出轴9的扭矩同时减小输出轴9的转速，从而增大转动输出轴3的扭矩。

例如，行星齿轮机构作为减速机构14被使用。该行星齿轮机构14包括，例如，安装在输出轴9一端上的中心太阳齿轮，环形内齿轮，围绕中心太阳齿轮的两个或多个行星齿轮15，和行星架16，该行星架具有内齿轮，行星齿轮15与该内齿轮啮合；所述行星架16一体安装在输出轴3上。

行星齿轮机构14被构造为把中心太阳齿轮的转动变换为围绕中心太阳齿轮的每个行星齿轮15的转动，因此使行星架16与输出轴3一起转动，同时使输出轴3的扭矩相对于输出轴9的扭矩增大。

起动机1包括由离合器17和小齿轮18组成的可动小齿轮部件PM。

如图1所示，离合器17由圆柱形花键桶17a，环形离合器外构件17b，圆柱形离合器内构件17c，滚柱17d，轴承19，以及滚柱弹簧(未示出)组成。

花键桶17a通过螺旋花键配合的方式安装在输出轴3的外表面上，从而轴向可移动并可与输出轴3一起旋转。离合器外构件17b的直径大于花键桶17a的直径，并从花键桶17a延伸出。

离合器内构件17c安装在输出轴3的外周上，与离合器外构件17b相反，该离合器内构件是通过轴承19可转动的以及可轴向移动。花键桶17a在其内周和离合器内构件17c的外周之间分别形成多个凸轮室，以及与多个凸轮室连通的多个弹簧室；所述多个滚柱17d被分别安装在多个室内。

每个凸轮室具有，例如，在圆周方向上基本楔形的形状，因此一个周向端部比另一个周向端部窄。多个弹簧中的每一个位于多个弹簧室中的相应的一个内，使得多个滚柱17d中相应的一个滚柱朝着多个凸轮室中的相应的一个凸轮室的较窄端促动。

离合器内构件17c沿输出轴3的轴向远离马达2延伸，以形成具有外圆周的圆筒形内管20，小齿轮18以花键配合安装在该外圆周上。这允许小齿轮18可以在输出轴3的轴向上与离合器内构件17c一起移动。止动件21绕输出轴3被安装以限制小齿轮18沿轴向的轴向移动远离马达2。

离合器17被设计为单向离合器，其把来自马达2的旋转运动传递到小齿轮18，而不会把来自小齿轮18的旋转运动传递到马达2。

小齿轮18在它们的齿轮之间具有多个内表面，分别面对着它们的花键之间的内管20的多个外表面。多个弹性构件，例如弹簧，被分别安装在形成在多个内表面和多个外表面之间的多个空间内。每个弹性构件内存储着促动小齿轮18的弹力，从而使小齿轮18被挤压得与小齿轮止动件21靠近。

电磁致动器5的操作致动拨叉4，用于使可动小齿轮部件PM沿输出轴3的轴向方向移动。电磁开关6的操作用于选择对马达2通电和断电。

参照图1-3，第一实施例的电磁致动器5和电磁开关6与马达2的轴向方向平行对齐。另外，电磁致动器5和电磁开关6共用一个固定芯25和中空的圆筒形壳体CA，其包括作为壳体的第一中空圆筒形壳体(第一壳)26和电磁致动器5的轭，以及作为壳体的第二中空圆筒形壳体(第二壳)27和电磁开关6的轭；这些第一和第二壳体26和27被连续形成为与马达2的轴向方向平行。

具体地说，电磁致动器5和电磁开关6与马达2的轴向方向平行对齐，以整体形成根据第一实施例起动机1的电磁装置28。

壳体CA(第一壳26)具有一个靠近起动机1前壳1a的环形端(底部)，壳体CA(第二壳27)具有一个与底部相反的开口端。

参照图1，前壳1a外周端的一部分沿马达2的径向方向向外延伸。壳体CA的底部通过一对螺栓(未示出)在其***部分被固定到前壳1a上。壳体CA在其轴向方向上具有恒定外径，第一壳26的内径小于第二壳27的内径，因此第一壳26的壁厚大于第二壳27。也就是说，壳体CA在第一壳26和第二壳27之间的边界处具有内肩(阶梯肩)。

固定芯25包括环形芯板25a和设置在芯板25a内周的圆形芯本体25b。芯板25a外表面的面对着第一壳26的边缘被设置在壳体CA内肩上，使得芯板25a被设置在壳体CA轴向方向上。

首先，描述第一实施例的电磁致动器5的结构。

参照图3，电磁致动器5包括第一壳体(轭)26，树脂绕线管30，第一线圈23，基本内部中空的圆筒形柱塞31，固定芯25，回位弹簧34，杆接头35，驱动弹簧37，止动件ST，用于外部连接的第一端子32(见图4)。

绕线管30具有圆筒形的管状形状，在它们的各轴向端具有第一和第二法兰30a和30b。绕线管30被如此安装在第一壳体26内，同轴地在其第一法兰30a处安装在第一壳体26的轴向底部，在其第二法兰30b处安装在芯板25a的一个外表面上。第一线圈23缠绕着绕线管30的外壁表面。

芯本体25b具有一个突伸进绕线管30的圆形端，使得芯本体25b突伸端的法兰与绕线管30的一个内周端配合。芯本体25b的突伸端在内侧提供了圆形的第一沟槽。

柱塞31具有基本圆筒形的形状，并在其一端形成有圆形的第二沟槽；这一端面对着芯本体25b。柱塞31可滑动地安装在绕线管30内的中空部分内，使得：其第二沟槽同轴地面对着芯本体25b的第一沟槽；另一端穿过围绕第一法兰30a的绕线管30的开口端和第一壳体26的环形底部的内周而伸出。

回位弹簧34同轴地安装在绕线管30内，使得其两个轴向端分别与第一和第二沟槽配合。柱塞31被回位弹簧34朝着与芯本体25b相反的方向偏压。

第一线圈23的一端与第一端子32(见图2和4)电连接，另一端，例如，与芯板25a连接以接地，例如通过焊接的方式连接。第一端子32，例如，穿过下文描述的树脂罩而向外突伸。金属板33作为接线的例子与第一端子32电连接；该金属板33与怠速减少ECU7电连接。

柱塞31形成有基本圆筒形的孔，其底部相应于形成有第二沟槽的一个端。柱塞31在另一端形成有与该圆筒形孔连通的凹槽。接头35具有基本圆筒形的形状，在其一端具有沟槽35a，在其另一端具有法兰35b。接头35安装在柱塞31的孔内，使得：一端从柱塞31的凹槽突伸，法兰35b与柱塞31的底部接触。

止动件ST被设计为，例如，一个基本管状的弹性构件，并绕着接头35突伸部的底部被安装在柱塞31的凹槽内。

拨叉4在其长度方向上具有一个端部和另一个端部。拨叉4的一个端部枢轴连接到接头35的沟槽35a。驱动弹簧37被安装在柱塞31的孔内并围绕接头35，从而被限制在止动件ST和法兰35b之间的弹性内。这种构型把接头35朝着柱塞31底部偏压。

拨叉4的另一个端部枢轴连接到可动小齿轮部件PM。拨叉4绕枢轴PI枢转，该枢轴位于拨叉长度方向上的基本中间位置。

当柱塞31沿着与马达2轴向方向平行的绕线管30轴向方向移动时，拨叉4被枢转，因此可动小齿轮部件PM沿着输出轴3的轴向方向移动。发动机被设置为使得可动小齿轮部件PM的移动允许小齿轮18与直接或间接地连接到发动机的曲轴的齿圈36啮合。例如，齿圈36直接安装在发动机的曲轴上。作为齿圈36与曲轴间接连接的例子，齿圈36通过动力传递机构，例如单向离合器，变矩器等，连接到曲轴。

在电磁致动器5的结构中，当第一线圈23通电时，产生的磁通量穿过第一磁路，该第一磁路由第一壳(轭)26、柱塞31、芯本体25b和芯板25a组成。这使得芯本体25b被磁化，使得柱塞31与接头35一起克服回位弹簧34的弹力而被拉进第一线圈23。这导致柱塞31紧靠着芯本体25b。

当第一线圈23被断电时，柱塞31通过回位弹簧34的弹力从第一线圈23返回到图3所示的原始位置。

接下来，下文将描述第一实施例的电磁开关6的结构。

参照图3，电磁开关6包括第二壳体(轭)27，中空的圆筒形副轭45，固定芯25，树脂绕线管38，第二线圈24，可动芯39，杆51，磁板46，回位弹簧47，一对静触点41a和41b，可动触点42，B端子栓48，M端子栓49，触点压力弹簧52，树脂罩40，和用于外部连接的第二端子43。

绕线管38具有圆筒形的管状形状，在它们的各轴向端具有第一和第二法兰38a和38b。绕线管38被如此安装在第二壳体27内，同轴地在其第一法兰38a处安装在芯板25a上。第二线圈24缠绕着绕线管38的外壁表面。

副轭45设置为围绕着第二线圈24，并在它们之间具有环形间隙，由此副轭被安装在第二壳体27的内周上和磁板25a上。也就是说，副轭45轴向地设置在磁板25a上。

芯本体25b具有突伸进绕线管38的另一个端部作为安装凸起部，由此在安装凸起部和绕线管38的内壁表面之间提供第一环形空间。

磁板46具有基本环形的形状，并具有中心圆形的通孔，该磁板同轴地在它的一个外部环形表面处安装在绕线管38的法兰38b上和副轭45上。即，磁板46轴向地设置在副轭45上。

可动芯39具有基本圆筒形的形状，在其一个端部形成有安装凸起部39a。可动芯39可滑动地安装在绕线管38的内中空部分内和磁板46的圆形通孔内，使得：

它的一个端部(安装凸起部)39a同轴地面对芯本体25b的安装凸起部，且该端部39a与芯本体25b的安装凸台之间具有间隙；以及

另一端部穿过磁板46的圆形通孔而突伸。

安装凸起部39a在其周围形成有第二环形空间，其相对于绕线管38的内壁表面而环绕。回位弹簧47同轴地安装在绕线管38内，使得两个轴向端分别配合到第一和第二环形空间中。可动芯39被回位弹簧47朝着与芯本体25b相反的方向偏压。

第二线圈24的一端与第二端子43(见图2和4)电连接，另一端，例如，与芯板25a连接以接地，例如通过焊接的方式连接。第二端子43，例如，穿过树脂罩40向外突伸。金属板44作为接线的例子与第二端子43电连接；该金属板44与怠速减少ECU7电连接。

可动芯39形成有基本圆筒形的孔，该孔的底部是安装凸起部39a。

杆51具有基本圆筒形的形状，其一个端部与可动芯39的圆筒形孔配合。

树脂罩40具有基本上内部中空的圆筒形形状，并具有一个开口端40d和另一个端部(底部)。树脂罩40，例如，与第二壳体27的另一个开口端配合，从而盖住另一个开口端。罩40、壳体CA、前壳1a和端壳1b组成起动机1的壳体组件。

树脂罩40的底部的内表面在其中心形成有圆筒形安装凸起部40a，该安装凸起部朝着杆51的另一端轴向延伸一个第一预定长度，并且同轴地面对它。树脂罩40的底部的内表面还在圆筒形安装凸起部40a的两侧形成有一对管状螺栓导向件40b和40c。每个管状螺栓导向件40b和40c都朝着磁板46轴向延伸一个第二预定长度，该第二预定长度大于第一预定长度。树脂罩40的底部的外表面，其相应于管状螺栓导向件40b，沿着与磁板46相反的方向延伸预定长度；该延伸部分相应于螺栓导向件40b的一部分。

树脂罩40的一个开口端40d作为每个螺栓导向件40b和40c的一部分，沿着与树脂罩40的底部相反的方向轴向突伸。该突伸开口端40d与第二壳27的另一个开口端配合，由此安装到磁板46的另一个环形表面上。这样导致的结果是树脂罩40被轴向设置在磁板46上。该突伸开口端40d具有形成在其外周上的凹部。通过把第二壳体的另一个开口端压接进所述凹部，树脂罩40被固定地连接到壳体CA。

可动触点42具有像板一样的形状，并由导电材料制成，例如铁或铜。可动触点42被支撑在杆51的另一端部上。

B端子栓48与电池54的高侧端子电连接；其低侧端子接地。B端子栓48具有头部和螺纹部。B端子栓48从树脂罩40的内侧***螺栓导向件40b，使得大部分螺纹部从螺栓导向件40b伸出。垫圈50装配在B端子栓48的突伸部内，使得B端子栓48被固定在树脂罩40的螺栓导向件40b上。

静触点41a具有基本环形的像板一样的形状，该静触点被绕着B端子栓48的头部的一端的外周装配，使得静触点41a通过电池线缆BC(见图4)与B端子栓48电连接和机械连接，静触点41a被定位为面对着可动触点42和可动芯39。

M端子栓49与马达2的一个电刷13电连接；其他电刷13接地。M端子栓49具有头部和螺纹部。M端子栓49从树脂罩40的内侧***管状螺栓导向件40c，使得大部分螺纹部从管状螺栓导向件40c伸出。

静触点41b具有基本环形的像板一样的形状，该静触点被绕着头部的一端的外周装配，使得静触点41b通过马达线缆MC(见图4)与M端子栓49电连接和机械连接，静触点41b被设置得面对着可动触点42和可动芯39。

注意，静触点41a和B端子栓48可以被单独制造并互相集成在一起，或者被一体制造。类似地，静触点41b和M端子栓49可以被单独制造并互相集成在一起，或者被一体制造。

安装凸起部40a的第一预定长度和每个管状螺栓导向件40b和40c的第二预定长度被确定为使得每个静触点41a和41b与可动触点42互相分开，该可动触点42被设置在安装凸起部40a上朝向可动芯的一侧。

触点-压力弹簧52缠绕安装凸起部40a的外表面以偏压可动触点42，该可动触点安装在安装凸起部40a上朝着可动芯的一侧。

在第一实施例中，回位弹簧47的初始载荷大于触点-压力弹簧52的初始负荷。因此，当电磁开关被断电时，可动触点42被回位弹簧47的偏压力压制在圆筒形安装凸起部40a上，同时触点-压力弹簧52被压缩。

在电磁开关6的结构中，当第二线圈24通电时，产生的磁通量穿过第二磁路，该第二磁路由第二壳(轭)27、副轭45、芯本体25b、磁板46和可动芯39组成，这使得芯本体25b被磁化。这允许可动芯39克服回位弹簧47的弹力而被拉进第二线圈24，使得杆51与可动芯39一起朝着芯本体25b移动。由于可动触点42被触点-压力弹簧52朝着可动芯39偏压，所以可动触点42朝着可动芯39移动的同时杆51也朝着芯本体25b移动。

当杆51移动使得可动触点42由基于触点-压力弹簧52的弹力的预定压力紧靠到静触点41a和41b上时，静触点41a和41b互相电连接。静触点41a和41b之间的电连接使得电池54的电压通过电刷13和换向器段10施加到马达2上。

当第二线圈24被断电时，可动芯39通过回位弹簧47的弹力与杆51一起向着树脂罩40的底部返回。杆51与可动触点42接触之后，杆51与可动触点42克服触点-压力弹簧52的弹簧力向着安装凸起部40a一起移动，使得可动触点42从静触点41a和41b分离开。这使得静触点41a和41b之间切断电连接。之后，可动触点42被回位弹簧47的弹力压靠到安装凸起部40a上，同时触点-压力弹簧52被压缩成为图3所示的初始位置。

怠速减少ECU7包括半导体继电器(开关)R，其通过金属板33在电池54和第一端子32之间电连接。该怠速减少ECU7还与执行各种发动机控制任务的发动机ECU53之间具有通信连接。

各种发动机控制任务包括：自动停止发动机的任务，重新起动停止的发动机的任务，控制每个汽缸燃料喷射量和燃料喷射正时的任务，控制每个汽缸点火正时的任务，控制发动机怠速速度的任务。各种发动机控制任务还包括采用电传线控(drive-by-wire，由电线信号驱动的)技术控制机动车辆的节气门的节流位置的任务，控制机动车辆增压器增压压力的任务，控制发动机排气中NOx的还原量的任务，控制气门操作参数的任务，例如各种气门的开/关正时，各种气门的升程等。

随后将描述自动停止发动机的任务和重新起动停止的发动机的任务。

参照图4，例如，指示发动机速度的信号，指示机动车辆变速杆(变速器杆)档位位置的信号，指示机动车辆刹车开关开或关位置的信号，以及其他与发动机工况有关的信号都被反复输入到所述怠速减少ECU7。根据这些信号，怠速减少ECU7确定是否有至少一个预定的发动机自动停止条件被满足。

当确定至少一个预定的发动机自动停止条件被满足，那么怠速减少ECU7向发动机ECU53发送发动机自动停止指令。响应于该发动机自动停止指令，发动机ECU53执行发动机自动停止任务。该发动机自动停止任务，例如，停止发动机各汽缸内空气-燃料混合物的燃烧。

预定的发动机自动停止条件包括，例如，如下条件，变速杆的档位位置在空挡，刹车开关在ON的位置(驾驶员踩下机动车辆的刹车踏板)，或者发动机速度等于或低于预定速度(怠速减少执行速度)。

在自动停止发动机期间，当基于输入到怠速减少ECU7的信号确定至少一个预定的发动机重新起动请求发生时，怠速减少ECU7向发动机ECU53发送发动机重新起动指令，并分别驱动电磁致动器5和电磁开关6使发动机曲轴在初始速度(怠速速度)下转动。响应于发动机重新起动指令，发动机ECU53重新起动发动机各汽缸内空气-燃料混合物的燃烧。

当变速杆的档位位置变为驱动位置，或者刹车开关在OFF的位置(驾驶员松开踩下的机动车辆刹车踏板)时，产生预定的发动机重新起动需求。

怠速减少ECU7和发动机ECU53的这些操作使发动机重新起动。

注意，发动机ECU53具有诊断怠速减少ECU7是否发生故障的功能，例如通过其与怠速减少ECU7之间的诊断通信线D监测怠速减少ECU7的工作情况。

接下来，参照图3和4描述在发动机减速期间当产生至少一个发动机重新起动需求时电磁装置28的操作。

响应于至少一个发动机重新起动需求，怠速减少ECU7打开半导体继电器R使第一线圈23由电池54供电，使得通电的第一线圈23产生磁通量，该磁通量使芯本体25b被磁化。这允许柱塞31与接头35一起克服回位弹簧34的弹力而朝着芯本体25b被拉进第一线圈23。

接头35朝着芯本体25b的移动使拨叉4绕枢轴PI摆动，使得拨叉4的一端被移向芯本体25b。这使得拨叉4的另一端朝齿圈36移动，由此可动小齿轮部件PM被移向齿圈36。这允许小齿轮18紧靠在齿圈36上。

此时，当小齿轮18没有与齿圈36啮合时，驱动弹簧37被压缩以收缩使得反作用力存储在驱动弹簧37中。这把小齿轮18朝着齿圈36的方向偏压。由于在没有发动机辅助的作用下转动齿圈36，所以当齿圈36被转到一个小齿轮18可与齿圈36啮合的位置时，存储在驱动弹簧37中的反作用力使小齿轮18与齿圈36啮合。

从第一线圈23被怠速减少ECU7通电开始，在预定的时间，例如30毫秒(ms)，过去之后，怠速减少ECU7使第二线圈24通电，使得通电的第二线圈24产生的磁通量使芯本体25b被磁化。这允许可动芯39克服回位弹簧47的弹力被拉进第二线圈24，使得杆51与可动芯39一起朝着芯本体25b移动。由于可动触点42被触点-压力弹簧52朝着可动芯39偏压，所以可动触点42朝着可动芯39移动，同时杆51朝着芯本体25b移动。

当杆51的移动使得可动触点42被基于触点-压力弹簧52弹力的预定压力压靠在静触点41a和41b上时，静触点41a和41b之间互相电连接。静触点41a和41b之间的这种电连接允许电池54的电压通过换向器段10和电刷13施加到马达2的电枢11上。

当电枢11被通电时产生磁场。电枢11产生的磁场和磁场元件8产生的磁场使电枢11相对于磁场元件8转动，从而带动输出轴3转动。输出轴3的转动通过离合器17被传递到小齿轮18。

当小齿轮18由于输出轴3的转动而转动时，由于小齿轮18已经与齿圈36啮合，所以马达2的转动从小齿轮18传递到齿圈36，使得发动机的曲轴被转动，因此能立即起动发动机。

另外，怠速减少ECU7是一个电路模块，例如单/多芯片模块或电路板模块，其中安装有控制电路，例如IC(集成电路)；该控制电路执行发动机自动停止判断任务，发动机自动停止指令发送任务，发动机重新起动确定任务，发动机重新起动指令发送任务，以及前面所述的各种驾驶任务。

在图1和2所示的第一实施例中，利用B端子栓48和M端子栓49，模块化的怠速减少ECU7被固定地安装在电磁装置28的树脂罩40上。

下文将描述，根据第一实施例，利用B端子栓48和M端子栓49的怠速减少ECU7的安装布置的例子。

模块化的怠速减少ECU7包括控制电路和包住(封住)该控制电路的树脂壳体7a，起动机1包括与树脂壳体7a集成在一起的安装板55。

安装板55形成有两个装配孔，其设计为与B端子栓48和M端子栓49对齐。安装板55安装在树脂罩40上使得B端子栓48和M端子栓49中每一个的螺纹部的下部，也就是靠近树脂罩40的部分，被装配到两个装配孔中对应的一个内，B端子栓48和M端子栓49中每一个的螺纹部的上部从中伸出。模块化的怠速减少ECU7包括多个与控制电路电连接的端子；这些端子被树脂壳体7a封装。

起动机1包括压边垫圈(crimp washer)56和螺母57。压边垫圈56绕着B端子栓48螺纹部分突伸的上部装配并且被压接在其上，螺母57(见图1)绕着M端子栓49螺纹部分的突伸的上部装配并且被紧固到其上。其结果是安装板55被牢固地安装到树脂罩40上。

安装板55在树脂罩40上的牢固安装将包括模块化怠速减少ECU7的树脂壳体7a牢牢地连接到电磁装置28的树脂罩40上。

注意，在这个具体例子中，模块化怠速减少ECU7的树脂壳体7a通过B端子栓48和M端子栓49被牢固地安装到树脂罩40上，但是也可以利用与上述具体例子中相同的方式，通过B端子栓48和M端子栓49中的任意一个把模块化怠速减少ECU7的树脂壳体7a牢固地安装到树脂罩40上。也可以利用另外的固定方式把怠速减少ECU7的树脂壳体7a牢固地安装到树脂罩40上。

如图2中的幻影线所示，起动机1可以具有与安装板55集成在一起的连接器58。该连接器58包括与模块化怠速减少ECU7的多个端子电连接的多个端子；连接器58的这些端子可以用于使模块化怠速减少ECU7与发动机ECU53电连接。

如上所述，第一实施例的起动机1被构造为利用B端子栓48和M端子栓49把模块化怠速减少ECU7的树脂壳体7a牢固地安装到电磁装置28的树脂罩40上。这允许怠速减少ECU7被设置得靠近树脂罩40，第一和第二端子32和43从该树脂罩向外延伸。

起动机1的这种构造允许用于电磁装置28和怠速减少ECU7之间电连接的金属板33和44中每一个的长度相比前面所述WO专利的结构有所减少，该WO专利中：开关被设置得与控制器分离，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，起动机1防止金属板33和44损坏，即使起动机1受到发动机转动的频繁振动的影响。

另外，起动机1的构造允许金属板33和44中每一个的一部分埋植在树脂壳体7a中，金属板33和44中每一个的其余部分与电磁致动器5和电磁开关6的端子32和43中的相应的一个电连接，金属板33和44中每一个的其余部分从树脂罩40伸出。因此，除了已有的优点之外，起动机1还有利于金属板33和44中每一个和相应的电磁致动器5和电磁开关6的端子32和43中的一个电连接。

即使用电线作为接线元件用于电磁装置28和怠速减少ECU7之间的电连接，每个电线的长度相比前面所述WO专利的结构也有所减少，该WO专利中：开关被设置得与控制器分离，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，起动机1防止电线损坏，即使起动机1受到发动机转动的频繁振动的影响。另外，即使起动机1安装在机动车辆的发动机舱内，这种起动机1也减少了发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件干扰电线的风险。因此，给用户提供了具有良好抗振动效果的起动机1。

起动机1的构造利用已有的端子栓48和49把怠速减少ECU7的树脂壳体7a容易地安装到树脂罩40上，而不需要利用任何新的固定零件，例如与电磁装置28的壳体CA连接的基部用于连接树脂壳体7a。因此，和使用连接到电磁装置28的壳体CA上的用于连接树脂壳体7a的基部另一种起动机相比，起动机1减少了把怠速减少ECU7安装到树脂罩40上所需的零件数量，并方便了怠速减少ECU7的安装。这些优点把起动机1的成本保持在低水平。

第二实施例

参照图5A和5B，本发明第二实施例的起动机1A被构造为，模块化的怠速减少ECU7固定地安装到马达2的端壳1b上。

作为第二实施例的怠速减少ECU7的安装结构的例子，通过例如焊接，把安装件60连接到马达2的端壳1b，通过例如用螺钉把树脂壳体7a紧固到安装件60上，使怠速减少ECU7的树脂壳体7a被固定地安装到安装件60上。要注意的是，在第二实施例中，作为接线元件的电线33和44被用于替换金属板33和44。

起动机1A的构造允许用于电磁装置28和怠速减少ECU7之间电连接的金属板33和44中每一个的长度相比前面所述WO专利的结构有所减少，该WO专利中：开关被设置得与控制器分离，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，起动机1A防止电线33和44损坏，即使起动机1受到发动机转动的频繁振动的影响。

另外，即使起动机1A安装在机动车辆的发动机舱内，这种起动机1A也减少了发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件干扰电线的风险。因此，给用户提供了具有良好抗振动效果的起动机1B。

第三实施例

参照图6A和6B，起动机1B被构造为，模块化的怠速减少ECU7固定地安装到马达2的外部环形轭2a上。

作为第三实施例的怠速减少ECU7的安装结构的例子，通过例如焊接，把安装件62连接到马达2的外部环形轭2a的一个端部；这个端部靠近端壳1b。通过例如用螺钉把树脂壳体7a紧固到安装件62上，使怠速减少ECU7的树脂壳体7a被固定地安装到安装件62上。要注意的是，在第三实施例中，作为接线元件的电线33和44被用于替换金属板33和44。

起动机1B的构造允许用于电磁装置28和怠速减少ECU7之间电连接的金属板33和44中每一个的长度相比前面所述WO专利的结构有所减少，该WO专利中：开关被设置得与控制器分离，电磁致动器和控制器被设置在马达的两侧。

因此，起动机1B防止电线33和44损坏，即使起动机1受到发动机转动的频繁振动的影响。

另外，即使起动机1B安装在机动车辆的发动机舱内，这种起动机1B也减少了发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件干扰电线的风险。因此，给用户提供了具有良好抗振动效果的起动机1A。

第四实施例

参照图7到11，起动机1C被构造为，作为本发明控制器的例子，集成电路模块7A作为本发明控制器的例子，该集成电路模块被固定地安装到马达2的端壳1b上。集成电路模块7A可以位于起动机1C和发动机ECU53之间的一个位置。

在第四实施例中，起动机1C包括设置得接近齿圈36的曲柄角传感器65，其周期性地向ECU40输出指示齿圈36工况的信号C2。例如，曲柄角传感器65在曲轴(齿圈36)每转动一预定曲柄角时输出一个脉冲曲柄信号；该脉冲曲柄信号代表齿圈36相对于参考角度(位置)的实际转角或位置。曲柄角传感器65可以输出一个指示曲轴(齿圈36)的实际转速的信号。

第一线圈23由吸引线圈(拉进线圈)和保持线圈组成。吸引线圈环绕绕线管30的外壁表面，保持线圈环绕着吸引线圈；这是一种两层结构。吸引线圈和保持线圈中每一个的一端与第一端子32电连接。吸引线圈的另一端通过换向器段10和电刷13与马达2的电枢11电连接，保持线圈的另一端接地。

如第一实施例所述，发动机ECU53被编程执行向集成电路模块7A输出发动机起动信号C1的任务，以及前面所说的其他任务。

集成电路模块7A可以被设计为一种集成电路模块，例如IC芯片、LSI芯片，或微计算机芯片，或设计为电路板模块被安装，在电路板模块上/中，安装至少一个IC芯片和包括电阻，电容和/或线圈的电路元件。IC的芯片或LSI芯片意味着其上或其中集成多个电路元件的基础元件被。类似地，电路板模块的电路板意味着其上或其中集成多个电路元件的基础元件。

优选地，集成电路模块7A所包含的多个硬件或软件电路元件CE中的至少一个被设计为一个单独的模块，因此可以被另一个硬件/软件元件所替换。图1中示出了可替换的电路元件CE的一部分。

例如，当集成电路模块7A是微计算机电路时，该微计算机电路可以被设计为，其所包含的CPU、IC、存储介质，例如ROM，存储程序等可以被相应功能的同等元件所替换。

像第一实施例一样，集成电路模块7A被设计为执行发动机自动停止判断任务，发动机自动停止指令发送任务，根据从发动机输出的发动机起动信号C1的发动机重新起动确定任务，发动机重新起动指令发送任务，以及根据发动机起动信号C1和曲柄角传感器65输出的信号C2中至少一个的各种驾驶任务。

在该第四实施例中，起动机1C包括与集成电路模块7A分开的继电器67。该继电器67例如由螺线管67a和开关67b组成。半导体继电器可以作为继电器67使用。

螺线管67a的一端与集成电路模块7A电连接，另一端接地。

开关67b通过金属板33在电池54的正端子和电磁致动器5的第一端子32之间电连接。通过当集成电路模块7A使螺线管67a通电时产生的电磁力接通(闭合)开关67b，由此使第一线圈23通电。

如第一实施例所述，第一线圈23的通电使得接头35朝着芯本体25b移动，进而使拨叉4绕枢轴PI摆动，使得拨叉4的另一端移向齿圈36。该移动使得可动小齿轮部件PM沿着输出轴3的轴向方向D1向齿圈36移动，从而与齿圈36可啮合。此时，由于电磁开关6被断电，所以马达2不转动。

反之，当被断电时，开关67b被切断(关断)(见图8的双点划线)，因此电池54的电力不被供应到电磁致动器5。结果是小齿轮18保持与齿圈36非啮合的状态(见图7)。

当被通电时，电磁开关6在电池54和马达2的电枢11之间建立电连接，因此马达2被转动。

另外，机动车辆上的点火开关70与发动机ECU53电连接。例如，当机动车辆的点火钥匙***钥匙槽，被驾驶员操作到起动位置时，起动机ON信号ST通过发动机ECU53从点火开关70传送到集成电路模块7A，使得继电器67被集成电路模块7A接通(闭合)。

接下来，参照图9和10描述设计成计算机电路模块的集成电路模块7A执行的发动机起动控制程序。集成电路模块7A被编程为在主程序运行期间，只要机动车辆的发动机停止且机动车停车或者通过上文所述的发动机ECU53的自动停止任务的机动车辆的发动机停止且机动车减速(滑行)，以给定周期反复执行其所存储的发动机起动控制程序。

例如，如图10中双点划线所示，当发动机曲轴转速(发动机速度)增大时，不执行发动机起动控制程序。

当执行发动机起动控制程序时，在图9的步骤S7，集成电路模块7A确定是否接受来自发动机ECU53的起动机ON信号ST。

当确定接受起动机ON信号ST(步骤S7中的“是”)，在步骤S8，集成电路模块7A致动电磁致动器5以使小齿轮18与齿圈36啮合，以及致动电磁开关6以转动马达2，从而起动发动机。之后，集成电路模块7A返回主程序。

反之，当确定没有接受起动机ON信号ST(步骤S7中的“否”)，在步骤S9集成电路模块7A确定稍后描述的小齿轮预设(预啮合)标志是否被置为1。小齿轮预设标志表示小齿轮18是否已经与齿圈36啮合。

当确定小齿轮预设标志没有被设置为1(步骤S9中的“否”)，集成电路模块7A前进到步骤S10，否则，前进到步骤S14。

在步骤S10，集成电路模块7A确定是否接受来自曲柄角传感器65的信号C2。

当确定没有接受来自曲柄角传感器65的信号C2(步骤S10中的“否”)，那么集成电路模块7A返回主程序。

反之，当确定接受来自曲柄角传感器65的信号C2(步骤S10中的“是”)，那么集成电路模块7A在步骤S11中确定发动机的曲轴(齿圈36)的转速例如RPM是否处于预定的转速范围内。

预定的转速范围已经被提前确定。例如，在第四实施例中，如图10所述，400RPM的值R2到200RPM的值R1的范围被确定为预定转速范围。

在图10所示的例子中，当机动车辆在2000RPM的值R3运行期间，在时间t1响应于，例如，驾驶员对刹车踏板的压下(刹车开关接通)，发动机ECU53执行的发动机自动停止任务使发动机自动停止。因此，发动机曲轴转速被减速。在时间t3，发动机曲轴转速达到400(RPM)的值R2，然后，在时间t4达到200RPM的值R1。

时间t4之后，发动机的曲轴转速达到零。之后，曲轴转速交替地上下波动，换句话说，曲轴的正转和反转交替出现，最终在时间t5达到零，因此曲轴停止转动。

例如，当在t2执行步骤S11的操作时，由于值R2处于预定转速范围内(步骤S11中的“是”)，集成电路模块7A前进到步骤S12以致动电磁致动器5，带动小齿轮18与齿圈36相啮合，使得在步骤S12完成小齿轮预设。在步骤S12，集成电路模块7A把小齿轮预设标志设置为1。

反之，当发动机曲轴转速不处于预定转速范围时(步骤S11中的“否”)，集成电路模块7A返回主程序。

步骤S12运行后或者步骤S9的判断为肯定后，集成电路模块7A前进到步骤S13。

在步骤S13，集成电路模块7A确定是否接受来自发动机ECU53的发动机起动信号C1。

当确定没有接受发动机起动信号C1(步骤S13中的“否”)，集成电路模块7A返回主程序。

反之，当确定接受发动机起动信号C1(步骤S13中的“是”)，集成电路模块7A确定至少有一个预定的发动机重新起动需求发生，因此在步骤S 14致动电磁开关6以使马达2转动。由于小齿轮18已经与齿圈36啮合，所以马达2起动发动机，进行重新起动。

图11是当集成电路模块7A被设计为硬线电路模块80时起动机1C的变型结构的例子。在图8和11中，为避免赘述，表示类似标记特征的类似部分的描述被省略或简化。在图11中，起动机1C的一些接地连接在图中被省略，这样的省略同样应用在图15，16，18和25中。

集成电路模块(硬线电路模块)80包括半导体继电器81、延时电路82、输入端子Pi1和三个输出端子Po1，Po2及Po3。该半导体继电器81具有一个控制端子和两个连接端子；该控制端子相应于正常机械继电器的线圈，该两个连接端子相应于正常机械继电器的主触点。

由于这种半导体继电器没有线圈，因此不会感应出电势力，由于没有机械触点，该半导体继电器不需要消除噪声的措施，因此该半导体继电器通过控制端子对于输入具有快速响应。

具体地说，当一个信号，例如，一个电压，被输入到控制端子时，半导体继电器81在两个连接端子之间通电，只要没有信号被输入到这一控制端子，半导体继电器81就使两个连接端子之间断电。

两个连接端子中的一个与输出端子Po1电连接，另一个与输出端子Po2电连接。一个控制端子与延时电路82的第一输出端子电连接；延时电路82的第二输出端子与输出端子Po3电连接。输出端子Po1通过金属板33与第一端子32电连接，输出端子Po2与电磁开关6的静触点41a电连接，输出端子Po3与电磁开关6的第二端子43电连接。

延时电路82由半导体制成，除了第一和第二输出端子之外还具有一个输入端子。该输入端子与输入端子Pi1电连接；该输入端子Pi1通过继电器67与电池54的正端子电连接，并与输出端子Po1电连接。

延时电路82对于输入端子输入的信号从信号输入时刻开始延迟一个预定的延迟时间，该延迟时间处于几十毫秒到几百毫秒的范围内。要注意的是，延时电路82最好被设计为其预定延迟时间可变换为另一个时间。

发动机ECU53、点火开关70和曲柄角传感器65中的每一个都与继电器67的螺线管67a电连接。

要注意的是，电磁开关6的第二端子43可以与发动机ECU53电连接。

当点火开关70发送的起动机ON信号ST被提供给螺线管67a时，继电器67被接通(闭合)，使得电池54的电力从输入端子Pi1通过输出端子Po1施加到第一线圈23。其结果是电磁致动器5被致动，使得小齿轮18与齿圈36啮合。

类似地，当曲柄角传感器65发送的发动机起动信号或信号C2被提供给螺线管67a时，继电器67被接通(闭合)，使得电池54的电力从输入端子Pi1通过输出端子Po1施加到第一线圈23。其结果是电磁致动器5被致动，使得小齿轮18与齿圈36啮合。

从输入端子Pi1输入的电池54的电力被输送给延时电路82，从而被延迟。然后，电池54的电力被施加到半导体继电器81的控制端子，使得半导体继电器81在两个连接端子之间通电。所述通电允许从输入端子Pi1输入的电池54的电力被输送给输出端子Po2。

此时，当起动机ON信号被输送给继电器67时，延时电路82把电池54的电力通过第二端子43和输出端子Po3提供给第二线圈24，同时从第一线圈23的通电开始延迟。其结果是螺线管开关6被接通，使得马达2被驱动以转动小齿轮18和齿圈36，从而起动发动机。

然后，当至少一个发动机重新起动需求发生时，延时电路82通过第二端子43把延迟的小齿轮啮合信号C1a提供给第二线圈24作为发动机起动信号。另外，当至少一个发动机重新起动需求发生时，发动机ECU53通过第二端子43把发动机起动信号C1提供给第二线圈24。其结果是螺线管开关6被接通，使得马达2被驱动以转动小齿轮18和齿圈36，从而起动发动机。

在小齿轮18与齿圈36紧密啮合以后，小齿轮18和齿圈36被马达2转动。因此，可以减少由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动对小齿轮18或齿圈36造成的磨损，而且减少小齿轮18与齿圈36的啮合产生的噪音。

如上所述，起动机1C包括电磁装置28、用于输出指示齿圈36运转状态的信号的曲柄角传感器65、用于命令发动机起动的发动机ECU53以及集成电路模块7A。

集成电路模块7A被设计为，根据发动机ECU53的发动机起动信号C 1和曲柄角传感器65的信号C2中的至少一个，判断是否起动发动机(见步骤S10，S11和S13的过程)。集成电路模块7A还被设计为，根据判断结果，独立地致动电磁致动器5和电磁开关6(见步骤S12和S14的过程)。

作为与起动机1C相比较的例子，对应于德国专利公开NO.DE102005049942和日本专利申请公开NO.2007-107527的美国专利公开NO.7,275,4509公开了一种配置有发动机控制单元的控制***。

该控制***的发动机控制单元根据第一和第二传感器中的至少一个产生的脉冲信号的脉冲间隔获取内燃机转速，以及通过利用如下方式获取曲轴转动方向：第一和第二传感器中的一个传感器的脉冲信号的一个脉冲的上升沿和下降沿中的一个；第一和第二传感器中的另一个传感器的电信号的信号水平(基信号水平或预定信号水平)。

发动机控制单元根据曲轴转速和转动方向把控制信号发送给逻辑单元。该逻辑单元致动一个第一电流模块，以使起动机马达的小齿轮与发动机齿圈啮合，并致动一个第二电流模块，从而转动起动机的马达。

但是，该比较例中公开的逻辑单元在根据控制信号的逻辑比较结果致动第一和第二电流模块时只扮演了被动角色。换句话说，该比较例中公开的发动机控制单元单独控制小齿轮的移动和马达的驱动，因此，逻辑单元不能单独控制小齿轮的移动和马达的驱动。

如上文所述与之相反的是，起动机1C的构造允许集成电路模块7A独立地根据发动机起动信号C1和信号C2中的至少一个判断是否起动发动机，以及单独致动电磁致动器5和电磁开关6从而独立地控制可动小齿轮部件PM朝着齿圈36的移动和马达2的驱动。

另外，这种发动机控制单元被设置在发动机舱内使得它更靠近发动机而远离起动机本体(小齿轮致动器和马达通电开关)。因此，如“发明内容”所述，需要相对较长的电线(线缆)来电连接发动机控制单元和起动机本体。因此，发动机转动引起的频繁振动可能导致电线损坏。这种相对较长的电线也易于缠在被发动机周围的发动机附件和/或发动机舱内其他部件上。相对较长的电线还需要较长的时间在发动机控制单元和起动机本体之间传送信号，由于老化变质的原因长电线的电阻还会增大。用于电连接发动机控制单元和起动机本体的相对较长的电线(线缆)存在的问题是，从发动机控制单元输出控制信号到起动机接收到该控制信号需要较长时间。

但是，集成电路模块7A固定地安装在马达2接近电磁致动器5和电磁开关6的端壳1b上。这使得用于电连接电磁装置28和集成电路模块7A的金属板33和44的每一个的长度被减小。因此，可以解决用于电连接发动机控制单元和起动机本体(电磁装置28)的相对较长的电线(线缆)存在的上述问题。

集成电路模块7A被构造为致动电磁致动器5，使得在齿圈36转速减速期间小齿轮18与转动的齿圈36啮合，以及根据发动机起动信号C1致动电磁开关6以驱动马达2。

集成电路模块7A被构造为当小齿轮18与齿圈36啮合时驱动马达2以转动小齿轮18，因此可以平滑地起动发动机。

集成电路模块7A被设计为使得它所包含的至少一个硬件或软件元件可被另一个硬件/软件元件所代替。即使由于螺线管致动器5或马达2的老化变质造成致动器5或马达2的响应性恶化，使得向起动机1C发送发动机起动信号和/或小齿轮啮合信号的正时需要被调整，也可以对被设计用于确定发动机起动信号和/或小齿轮啮合信号的发送正时的至少一个硬件/软件元件进行更换，而不需要更换整个发动机ECU53以及改变被设计用来确定发动机起动信号和/或小齿轮啮合信号的发送正时的至少一个程序模块。

因此，可以根据起动机1C的元件的当前状态改变集成电路模块7A所包含的至少一个硬件/软件元件，而不会增大起动机1C的成本，并减少了改变至少一个程序模块所需要的时间，该程序模块被设计用来确定发动机起动信号和/或小齿轮啮合信号的发送正时。

起动机1C的这种变型具有延迟电路82，其相对于电磁致动器5的致动正时延迟电磁开关6的致动正时(见图11)。因此，可以减小由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动造成的小齿轮18或齿圈36的磨损，并减小了小齿轮18与齿圈36啮合时的噪音。

第五实施例

参照图12到16描述第五实施例的起动机1D。

第五实施例起动机1D的结构基本等同于第四实施例起动机1C的结构，除了如下几点。

具体地说，第一不同点是曲柄角传感器65与发动机ECU53而不是集成电路模块7B电连接，使得集成电路模块7B被设计为接受发动机起动信号C1，包括：由发动机ECU53根据曲柄角传感器65发送的信号C2产生的小齿轮啮合信号C1a，发动机起动命令C1b，以及信号C2。

第二不同点是，集成电路模块7B间接地与起动机1D的端壳1b连接。例如，为了应对围绕端壳1b的空间狭窄使得集成电路模块7B不能直接连接到起动机1D的情形，安装板Ax被直接安装到端壳1b，集成电路模块7B被安装到安装板Ax上。

像第四实施例一样，集成电路模块7B被设计为执行发动机自动停止确定任务，发动机自动停止指令发送任务，根据发动机起动信号C 1的发动机重新起动确定任务，发动机重新起动指令发送任务，以及根据发动机ECU53输出的发动机起动信号C1的各种驾驶任务。

接下来，参考附图14描述根据第五实施例，当集成电路模块7B被设计为计算机电路模块时，该集成电路模块7B执行的发动机起动控制程序。集成电路模块7B被编程为在主程序运行期间，只要机动车辆的发动机停止且机动车停车或者通过上文所述的发动机ECU53的自动停止任务的机动车辆的发动机停止且机动车减速(滑行)，以预定周期反复执行其所存储的发动机起动控制程序。

当执行发动机起动控制程序时，集成电路模块7B确定是否从发动机ECU53接受起动机ON信号ST，在图14的步骤S7。

当确定接受起动机ON信号ST(步骤S7中的“是”)，集成电路模块7B执行步骤S8的操作。

反之，当确定没有接受起动机ON信号ST(步骤S7中的“否”)，在步骤S20集成电路模块7B确定是否接受来自发动机ECU53的发动机起动信号C1。

当确定没有接受来自发动机ECU53的发动机起动信号C1(步骤S20中的“否”)，集成电路模块7B返回主程序。

反之，当确定接受来自发动机ECU53的发动机起动信号C1(步骤S20中的“是”)，在步骤S21，集成电路模块7B确定小齿轮啮合信号C1a是否被包括在发动机起动信号C1内。

当确定小齿轮啮合信号C1a被包括在发动机起动信号C1内(步骤S21中的“是”)，集成电路模块7B执行上述步骤S11和S12中的操作。

具体地说，当发动机曲轴转速处于预定转速范围内时(步骤S11中的“是”)，集成电路模块7B致动电磁致动器5使小齿轮18与齿圈36啮合，以完成小齿轮预设(见步骤S12)。

反之，当确定小齿轮啮合信号C1a不被包括在发动机起动信号C1内(步骤S21中的“否”)，或者步骤S12的操作之后，集成电路模块7B前进到步骤S22。

在步骤S22，集成电路模块7B确定发动机起动命令C1b是否被包括在发动机起动信号C1内。

当确定发动机起动命令C1b不被包括在发动机起动信号C1内(步骤S22中的“否”)，集成电路模块7B返回主程序。

反之，当确定发动机起动命令C1b被包括在发动机起动信号C1内(步骤S22中的“是”)，集成电路模块7B确定至少有一个预定的发动机重新起动需求发生，因此在步骤S14致动电磁开关6以转动马达2。由于小齿轮18已经与齿圈36啮合，所以马达2的转动起动发动机，因此进行重新起动。

也就是说，图14的发动机起动控制程序的操作基本等同于图9所示的发动机起动控制程序。

图15是起动机1D的第一变型的结构例子，其集成电路模块7B被设计为硬线电路模块80A。图16是起动机1D的第二变型的结构例子，其集成电路模块7B被设计为硬线电路模块80B。在图13，15和16中，为避免赘述，表示类似标记特征的类似部分的描述被省略或简化。

集成电路模块(硬线电路模块)80A包括半导体继电器81和83，延时电路82，两个输入端子Pi1和Pi2以及三个输出端子Po1，Po2和Po3。半导体继电器81和83中的每一个都具有一个控制端子和两个连接端子。半导体继电器83的功能与半导体继电器81的相同，并作为继电器67。

半导体继电器81的其中一个连接端子与输出端子Po2电连接，半导体继电器81的另一个连接端子和半导体继电器83的其中一个连接端子共同与输入端子Pi1电连接，电池54的正端子也与输入端子Pi1电连接。

半导体继电器81的所述一个控制端子与延时电路82的第一输出端子电连接；延时电路82的第二输出端子与输出端子Po3电连接。半导体继电器83的另一个连接端子与输出端子Po1电连接，半导体继电器83的控制端子与输入端子Pi2电连接。

输出端子Po1通过金属板33与第一端子32电连接，输出端子Po2与电磁开关6的静触点41a电连接，输出端子Po3与电磁开关6的第二端子43电连接。

延时电路82除了第一和第二输出端子之外还具有一个输入端子。延时电路82的该输入端子与输入端子Pi2电连接。

曲柄角传感器65与发动机ECU53电连接。发动机ECU53和点火开关70中的每一个与输入端子Pi2电连接。注意，电磁开关6的第二端子43可以与发动机ECU53电连接。

与此相反，集成电路模块(硬线电路模块)80B包括半导体继电器81和83，延时电路82，三个输入端子Pi1，Pi2和Pi3，三个输出端子Po1，Po2和Po3，以及控制IC(控制电路)84。该控制IC84的操作用于根据从输入端子Pi2和Pi3输入的信号控制半导体继电器83和半导体继电器81，其中半导体继电器83和半导体继电器81通过延时电路82与控制IC84电连接。

图15所示的继电器1D的第一变型的电连接和图16所示的继电器1D的第二变型的电连接有如下不同点。

第一不同点是，半导体继电器83的控制端子和延时电路82的输入端子都与控制IC84的输出端子电连接。第二不同点是，控制IC84的输入端子与输入端子Pi2和Pi3中的每一个都电连接。第三不同点是，点火开关70与输入端子Pi3电连接。

当发动机起动信号C1所包括的小齿轮啮合信号C1a通过输入端子Pi2被提供给半导体继电器83时，该半导体继电器83在两个连接端子之间通电，使得电池54的电力从输入端子Pi1输入通过输出端子Po1被提供给第一线圈23。其结果是，电磁致动器5被致动，使得小齿轮18与齿圈36啮合。

然后，当点火开关70输出起动机ON信号ST或者发动机ECU53输出包含在发动机起动信号C1中的发动机起动命令C1b时，信号ST或C1b通过输入端子Pi2(或输入端子Pi2和Pi3)输入给延时电路82，然后，信号ST或C1b被输入给半导体继电器81的控制端子。这允许半导体继电器81在两个连接端子之间通电。该通电允许从输入端子Pi1输入的电池54的电力被输出到输出端子Po2。

此时，延时电路82把延迟的发动机起动信号C1通过第二端子43提供给第二线圈24，作为发动机起动命令。另外，发动机ECU53通过第二端子43把发动机起动命令C1b提供给第二线圈24。其结果是，电磁开关6被接通，使得马达2被驱动以转动小齿轮18和齿圈36，从而起动发动机。

在小齿轮18与齿圈36紧密啮合以后，小齿轮18和齿圈36被马达2转动。因此，可以减少由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动对小齿轮18或齿圈36造成的磨损，而且减少小齿轮18与齿圈36的啮合产生的噪音。

如上所述，起动机1D包括电磁装置28、用于输出指示齿圈36运转状态信号的曲柄角传感器65、用于命令发动机起动的发动机ECU53以及集成电路模块7B。

集成电路模块7B被设计为，根据发动机ECU53的发动机起动信号C1判断是否起动发动机(见步骤S10，S11和S22的过程)。集成电路模块7B还被设计为，根据判断结果，分别致动电磁致动器5和电磁开关6(见步骤S12和S14的过程)。

起动机1D的构造允许集成电路模块7B独立地根据发动机起动信号C1判断是否起动发动机，以及单独地致动电磁致动器5和电磁开关6从而单独地控制可动小齿轮部件PM朝着齿圈36的移动和马达2的驱动。

另外，集成电路模块7B固定地安装在马达2接近电磁致动器5和电磁开关6的端壳1b上。这使得用于电连接电磁装置28和集成电路模块7B的金属板33和44的每一个的长度被减小。因此，可以解决用于电连接发动机控制单元和起动机本体的相对较长的电线(线缆)存在的上述问题。起动机1D的构型具有的其他优点与起动机1C的构型具有的基本相同。

第六实施例

参照图17和18描述第六实施例的起动机1E。

第六实施例的起动机1E的结构基本等同于第四实施例起动机1C的结构，除了如下几点。

具体地说，起动机1E配备的旋转位置传感器90取代了曲柄角传感器65；该旋转位置传感器90直接安装到起动机1E的壳体上。作为旋转位置传感器90，可以采用分解器或光电检测器。旋转位置传感器90的工作直接检测齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的工况，并输出指示齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的工况的信号C3。

例如，旋转位置传感器90用于直接检测实际的二维或三维位置，实际的旋转位置，和/或齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的实际旋转速度。

起动机1E的电路结构与图2所示起动机1C的基本相同，除了曲柄角传感器65被旋转位置传感器90取代以外。起动机1E要执行的发动机起动控制程序与图2所示起动机1C的基本相同，除了信号C3取代了信号C2以外。

如上所述，起动机1E包括电磁装置28、用于输出指示齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的运转状态的信号的旋转位置传感器90、用于命令发动机起动的发动机ECU53以及集成电路模块7A。

集成电路模块7A被设计为，根据发动机ECU53的发动机起动信号C1和旋转位置传感器90的信号C3中的至少一个，判断是否起动发动机。集成电路模块7A还被设计为，根据判断结果，单独地致动电磁致动器5和电磁开关6。

起动机1E的构造允许集成电路模块7A独立地根据发动机起动信号C 1和信号C3中的至少一个判断是否起动发动机，以及单独地致动电磁致动器5和电磁开关6从而单独地控制可动小齿轮部件PM朝着齿圈36的移动以及马达2的驱动。另外，集成电路模块7A可以根据旋转位置传感器90输出的信号C3判断是否起动发动机，该旋转位置传感器90直接地检测齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的工况。由于这个原因，可以根据起动机1E的工况和发动机的工况控制发动机的起动正时。

起动机1E的构造的其他优点与起动机1C的基本相同。要注意的是，如图17的双点划线所示，旋转位置传感器90可以与发动机ECU53电连接，使得发动机ECU53接受旋转位置传感器90输出的信号C3。在该变型中，发动机ECU53可以被设计为把发动机起动信号C1输出到集成电路模块7A，所述发动机起动信号C1包括旋转位置传感器90输出的信号C3。由于起动机1E的变型构造与第五实施例起动机1D的基本相同，所以起动机1E的变型所获得的优点与起动机1D所获得的相同。

图18是起动机1E的变型结构的例子，其集成电路模块7A被设计为硬线电路模块80C。在图17和18中，为避免赘述，表示类似标记特征的类似部分的描述被省略或简化。

集成电路模块(硬线电路模块)80C包括半导体继电器81和83，两者的作用与图15和16中所示半导体继电器81和83的作用相同。延时电路92被设置在集成电路模块80C外，也就是说，延时电路92的作用与图11所示集成电路模块80C外设置的延时电路82的作用相同。延时电路92所包括的半导体或包括电阻、电容和/或线圈的电路元件。

集成电路模块(硬线电路模块)80C包括三个输入端子Pi1，Pi2和Pi3以及三个输出端子Po1，Po2和Po3。半导体继电器81和83中的每一个都具有一个控制端子和两个连接端子。半导体继电器83的功能与半导体继电器81的相同，并作为继电器67。

半导体继电器81的其中一个连接端子与输出端子Po2电连接，半导体继电器81的另一个连接端子和半导体继电器83的其中一个连接端子共同与输入端子Pi1电连接，电池54的正端子也与输入端子Pi1电连接。

半导体继电器81的一个控制端子与输入端子Pi3电连接，该输入端子Pi3与延时电路92的输出端子电连接。半导体继电器83的其他连接端子与输出端子Po1电连接，半导体继电器83的控制端子与输入端子Pi2电连接。

输出端子Po1通过金属板33与第一端子32电连接，输出端子Po2与电磁开关6的静触点41a电连接，输出端子Po3与电磁开关6的第二端子43电连接。

延时电路92除了输出端子之外还具有两个输入端子。点火开关70和发动机ECU53与延时电路92的输入端子分别电连接。点火开关70、发动机ECU53和旋转位置传感器90与输入端子Pi2电连接。要注意的是，电磁开关6的第二端子43可以与发动机ECU53电连接。

当发动机ECU51输出发动机起动信号C1所包括的小齿轮啮合信号C1a或者旋转位置传感器90输出信号C3时，所述小齿轮啮合信号C1a或者信号C3通过输入端子Pi2被提供给半导体继电器83。因此该半导体继电器83在两个连接端子之间通电，使得电池54的电力从输入端子Pi1输入通过输出端子Po1被提供给第一线圈23。其结果是，电磁致动器5被致动，使得小齿轮18与齿圈36啮合。

然后，当点火开关70输出起动机ON信号ST或者发动机ECU53输出包含在发动机起动信号C1中的发动机起动命令C1b时，信号ST或C1b通过输入给延时电路82而被延时。然后，信号ST或C1b通过输入端子Pi3被输入给半导体继电器81的控制端子。这允许半导体继电器81在两个连接端子之间通电。该通电允许从输入端子Pi1输入的电池54的电力被输出到输出端子Po2。

此时，延时电路80C把延迟的发动机起动命令C1b通过第二端子43提供给第二线圈24，作为发动机起动命令。另外，发动机ECU53通过第二端子43把发动机起动命令C1b提供给第二线圈24。其结果是，电磁开关6被接通，使得马达2被驱动以转动小齿轮18和齿圈36，从而起动发动机。

在小齿轮18与齿圈36紧密啮合以后，小齿轮18和齿圈36被马达2转动。因此，可以减少由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动对小齿轮18或齿圈36造成的磨损，而且减少小齿轮18与齿圈36的啮合所产生的噪音。

第七实施例

下面参照图19描述第七实施例的起动机1F。

第七实施例的起动机1F的结构基本等同于第四实施例起动机1C的结构，除了如下几点。

具体地说，集成电路模块7A直接或间接地安装在机动车辆的合适位置上，该位置存在于电磁装置28(电磁致动器5和电磁开关6)和发动机ECU53之间。例如，集成电路模块7A直接或间接地安装在起动机1F周围的一个部件上，例如电池、散热器、或空气滤清器、车身、发动机盖(发动机罩)等机动车辆的适当部分上。优选地，为了使集成电路模块7A和电磁致动器5及电磁开关6中每一个的接线变短，该集成电路模块7A连接到机动车辆上的适当部分上的位置尽可能与电磁装置28接近。

起动机1F的电路结构与图2中起动机1C的基本相同，起动机1F执行的发动机起动控制程序与图2中起动机1C的基本相同。因此，起动机1F所获得的优点与起动机1C的基本相同。

要注意的是，如图19的双点划线所示，曲柄角传感器65可以与发动机ECU53电连接，使得发动机ECU53接受曲柄角传感器65输出的信号C2。在该变型中，发动机ECU53可以被设计为把发动机起动信号C1输出到集成电路模块7A，所述发动机起动信号C1包括曲柄角传感器65输出的信号C2。由于起动机1F的变型构造与第五实施例起动机1D的基本相同，所以起动机1F的变型所获得的优点与起动机1D所获得的相同。

第八实施例

下面参照图20A到24描述第八实施例的起动机1G；根据本发明，该起动机1G由作为控制器例子的一对继电器集成电路模块100和一个电绝缘耦合器101组成。第八实施例的起动机1G的结构与第四实施例的起动机1C的基本相同，除了以下几点。

具体地说，如图20A和20B所示，起动机1G包括继电器集成电路模块100和电绝缘连接器101。该继电器集成电路模块100包括至少多个半导体继电器。半导体继电器的数量可以自由决定，只要它们能分别致动螺线管致动器5和螺线管开关6。

电绝缘连接器101被设计为利用另一种能量例如光能转换来自发动机ECU53的电信号，从而为输入端子和输出端子之间的电气绝缘提供耦合。电绝缘连接器101可以由多个低成本的电绝缘元件例如多个光电耦合器、多个磁耦合元件(线圈或变压器)、多个隔离放大器、多个电阻、多个电容元件例如电容器等组成。在第八实施例中，电绝缘连接器101由多个光电耦合器102组成(见图23)。

继电器集成电路模块100通过给定的安装方法直接地安装到电磁装置28的端壳1b上。

优选地，继电器集成电路模块100直接地安装到电磁装置28壳体的端壳1b表面上形成的凹部内；这很少受到发动机产生的热量的影响。电绝缘连接器101通过安装件Ay被直接地安装在电磁装置28的端壳1b上。

作为安装件Ay，可以采用安装板Ax，或者采用容纳元件的壳体。要注意的是，图20A和20B示出了继电器集成电路模块100和电绝缘连接器101中每一个安装例子，因此，继电器集成电路模块100和电绝缘连接器101中的每一个可以自由地安装在起动机1G的给定部分上。

与集成电路模块7A类似，继电器集成电路模块100和电绝缘连接器101被设置在起动机本体(电磁装置28)和一ECU之间。作为ECU，可以采用发动机ECU53，也可以采用怠速减少ECU53a(见图22)，根据第一实施例，该怠速减少ECU53a被设计为专门地执行与独立于ECU53b及怠速减少ECU7的怠速减少控制有关的功能。

安装在继电器集成电路模块100内的多个半导体继电器被设计为被ECU53或53a输出的相应驱动信号所单独致动。例如，图21所示的ECU53包括起动控制部53s，用于执行图9或14所示的发动机起动控制程序，该起动控制部53s的操作把驱动信号输出到安装在继电器集成电路模块100内的各个半导体继电器内(见图9或14中的步骤S12和S14)。

类似地，根据发动机ECU53b提供的起动控制信号C1，图22所示的ECU53a的操作把驱动信号输出到安装在继电器集成电路100内的各个半导体继电器(见图9或14中的步骤S12和S14)。作为驱动信号，可以采用例如起动控制信号C1(见图21)的给定信号、包括起动控制信号的信号或者不同于起动控制信号C1的信号。

图23示出了继电器集成电路模块100和电绝缘连接器101中每一个的结构的例子。在图23所示的结构中，电绝缘连接器101的输入端子与ECU(ECU53或ECU53a)电连接，电绝缘连接器101的输出端子与继电器集成电路模块100的输入端子电连接。继电器集成电路模块100的输出端子与电磁致动器5、电磁开关6和电磁装置28等电连接。

电绝缘连接器101包括给定数量的光电耦合器102；该数量相应于连接ECU(ECU53或ECU53a)所需的连接线的数量。例如，在第八实施例中，电绝缘连接器101包括四个光耦合器102。电绝缘连接器101的操作用于转换ECU(ECU53或ECU53a)输出的驱动信号，同时其输入端子和其输出端子之间具有电流绝缘而耦合。

继电器集成电路模块100包括多个半导体继电器，例如半导体继电器81和83。继电器集成电路模块100被设计为响应于从电绝缘连接器101输出的驱动信号致动电磁致动器5和电磁开关6。继电器集成电路模块100可以被构造为给定的电路模块，例如，是图11，15，16和18中分别示出的集成电路模块80，80A，80B和80C中的任何一个。

如上所述，第八实施例的起动机1G包括电磁装置28、用于输出指示齿圈56运转状态信号的曲柄角传感器65、用于命令发动机起动的发动机ECU53或53a，以及继电器集成电路模块100。

继电器集成电路模块100被设计为，根据发动机ECU53或53a的驱动信号判断是否起动发动机。继电器集成电路模块100还被设计为，根据判断结果，单独地致动电磁致动器5和电磁开关6。

继电器集成电路模块100的构造利用半导体继电器81和83来致动电磁装置28(电磁致动器5和电磁开关6)。由于半导体继电器和电磁装置28之间电连接的接线比机械继电器和电磁装置28之间电连接的接线容易，因此与采用机械继电器的起动机相比，可以减小起动机1G的尺寸。这提高了继电器集成电路模块100往电磁装置28上的可安装性。

起动机1G被构造为，使得半导体继电器81和83的操作被安装在ECU53内的起动控制部53s输出的驱动信号单独地控制(见图21)。该构造允许半导体继电器81和83以及ECU53被整体地致动。这允许ECU53根据发动机特性控制电磁装置28，从而提高机动车辆整体控制的灵活性。另外，由于该构造允许ECU53可靠地控制配备有继电器集成电路模块100的电磁装置28，因此有利于ECU53的标准化。

起动机1G被构造为，使得继电器集成电路模块100具有延时电路82，该延时电路延迟电磁开关6相对于电磁致动器5的致动正时(见图23)。因此，可以减少由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动对小齿轮18或齿圈36造成的磨损，而且减少小齿轮18与齿圈36的啮合产生的噪音。

起动机1G被构造为，使得用于控制发动机的发动机ECU53b和用于控制电磁装置28的怠速减少ECU53a构成用于起动发动机的装置(见图22)。另外，怠速减少ECU53a被构造为根据发动机ECU53b输出的发动机起动信号C1来控制电磁装置28的致动。该构造允许发动机ECU53b根据其类型和模型控制发动机。

另外，由于怠速减少ECU53a独立于发动机ECU53b，因此有利于起动机对发动机起动的专门标准化，其中发动机起动包括由于发动机自动停止引起的发动机重新起动。要注意的是，怠速减少ECU53a和发动机ECU53b构成的ECU53的构造可以被应用到第四到第八实施例的每一个中。

如图24所示，起动机1G可被构造为，使得继电器集成电路模块100被间接地安装到电磁装置28上。例如，如图24所示，继电器集成电路模块100可以被连接到用于安装电绝缘连接器101的安装件Ay上，该安装件Ay可以直接地安装在电磁装置28的端壳1b上。

已经描述了本发明的第一到第八实施例，但是本发明并不限于此。也就是说，本发明范围内的各种变型都可以被实施。

在第四和第六实施例的每一个中，集成电路模块7A被直接地安装在电磁装置28上，尤其是电磁装置的壳体或支架上(见图7和17)。在第五实施例中，集成电路模块7B被间接地安装在电磁装置28上。在第七实施例中，集成电路模块7A被直接或间接地安装在机动车辆的合适部分上，该部分位于电磁装置28(电磁致动器5和电磁开关6)和发动机ECU53之间。在第八实施例中，继电器集成电路模块100被直接或间接地安装在机动车辆的合适部分上，该部分位于电磁装置28(电磁致动器5和电磁开关6)和ECU(发动机ECU53或怠速减少ECU53a)之间。

在第四到第八实施例的每一个中，相应的集成电路模块或继电器集成电路模块可以以与第四到第八实施例中的另一个相同的方式被安装在机动车辆上。例如，在第四和第六实施例的每一个中，集成电路模块7A可以以与第五或第七实施例的任一个相同的方式被安装在机动车辆上。在第二实施例中，集成电路模块7A可以以与第四实施例、第六实施例和第七实施例中任一个相同的方式被安装在机动车辆上。

也就是说，集成电路模块(继电器集成电路模块)可以被自由地安装在机动车辆上。第四到第八实施例的起动机所具有的上文所述的优点，与这些起动机相应的集成电路模块(继电器集成电路模块)所设置的位置无关。

为了代替曲柄角传感器65和旋转位置传感器90，可以采用其他的检测齿圈36和可动小齿轮部件PM中至少一个的运行状态的传感器，例如光学传感器、磁性传感器、触点开关例如限位开关等。第四到第八实施例的中每一个的变型都可获得相应的优点。

ECU53(或怠速减少ECU53a和发动机ECU53a)作为起动装置用于输出命令以起动发动机，为了代替ECU53，可以采用其他的控制器。第四到第八实施例的中每一个的该变型都可获得相应的优点。

在第一到第八实施例的每一个中，在发动机被起动的发动机运行模式下，可动小齿轮部件PM和齿圈36互相啮合，但是在其他模式，可动小齿轮部件PM和齿圈36互相脱离啮合。但是，本发明不限于该结构。

具体地说，可动小齿轮部件PM和齿圈36可以互相永久啮合，而与任何发动机工作模式无关。由于离合器17被设计为单向离合器，可动小齿轮部件PM和齿圈36的永久啮合可以容易地应用到第一到第八实施例的每一个中。即使离合器17没有被设计为单向离合器，当一单向离合器与可动小齿轮部件PM和齿圈36中任一个连接时，可动小齿轮部件PM和齿圈36的永久啮合可以应用到第一到第八实施例的每一个中。

可动小齿轮部件PM和齿圈36的永久啮合不需要把可动小齿轮部件PM移向齿圈36以使两者啮合。因此，可动小齿轮部件PM和齿圈36永久啮合的每一个起动机消除了电磁致动器5、拨叉4和继电器67，因此由于部件减少而保持了起动机的低成本。

图11所示集成电路模块的结构被应用到第四实施例的起动机上，图15和16所示集成电路模块的结构被应用到第五实施例的起动机上，图18所示集成电路模块的结构被应用到第六实施例的起动机上，但是本发明不限于这种应用。

具体地说，图11所示集成电路模块的结构可以被应用到第五到第八实施例中任一个的起动机上，图15和16所示集成电路模块的结构可以被应用到第四、第六、第七和第八实施例中每一个的起动机上，图18所示集成电路模块的结构可以被应用到第四、第五、第七和第八实施例中每一个的起动机上。在这些变型的每一个中，由于小齿轮18已经与齿圈36紧密啮合之后，小齿轮18和齿圈36被马达2转动。因此，可以获得与第四到第八实施例中的一个相应的优点。

在第八实施例中，怠速减少ECU53a被构造为，根据由发动机ECU53b发送的起动控制信号C1，通过电绝缘连接器101把驱动信号输出到继电器集成电路模块100，但是本发明不限于这种构造。

具体地说，怠速减少ECU53a可以被构造为，独立于发动机ECU53b，通过电绝缘连接器101把驱动信号输出到继电器集成电路模块100。例如，如图22所示双点划线，怠速减少ECU53a可以被构造为，根据由曲柄角传感器65输出的信号C2，通过电绝缘连接器101把驱动信号输出到继电器集成电路模块100。

该构造有利于起动机对发动机起动的专门标准化，其中发动机起动包括由于发动机自动停止引起的发动机重新起动。

在第四到第七实施例的每一个中，起动机包括集成电路模块7A或7B，在第八实施例中，起动机包括继电器集成电路模块100，但是第四到第八实施例的起动机可以被设计为不采用继电器集成电路模块的集成电路模块。

上述变型的其中一个起动机的结构的例子示于图25。在图18和25中，为避免赘述，表示类似标记特征的类似部分的描述被省略或简化。

起动机1H包括继电器67、由螺线管69a和开关69b组成的继电器69以及延时电路92。

螺线管67a的一端与发动机ECU53、曲柄角传感器65及点火开关70中的每一个电连接，螺线管67a的另一端接地。

开关67b通过金属板33在电池54的正端子和电磁致动器5的第一端子32之间电连接。当集成电路模块7A使螺线管67a通电时，开关67b被产生的电磁力接通(闭合)，由此使第一线圈23通电。

螺线管69a的一端与延时电路92的输出端子电连接，另一端接地。

开关69b通过第二端子43在电池54的正端子和电磁开关6的静触点41a之间电连接。点火开关70和发动机ECU53分别与延时电路92的输入端子电连接。

发动机ECU53与电磁开关6的第二端子43电连接。

当发动机ECU51输出包括小齿轮啮合信号C1a的发动机起动信号C1或者曲柄角传感器65输出信号C2时，小齿轮啮合信号C1a或者信号C2被提供给继电器67。因此，继电器67被接通(闭合)，使得电池54的电力通过继电器67被提供给第一线圈23。其结果是，电磁致动器5被致动，使得小齿轮18与齿圈36啮合。

然后，当点火开关70输出起动机ON信号ST或者发动机ECU53输出包含在发动机起动信号C1中的发动机起动命令C1b时，信号ST或C1b通过被输入给延时电路92以被延迟。然后，信号ST或C1b被提供给继电器69。因此，继电器69被接通(闭合)，使得电池54的电力被施加到静触点41a。

此时，发动机ECU53通过第二端子43把发动机起动命令C1b提供给第二线圈24。其结果是，电磁开关6被接通，使得马达2被驱动以转动小齿轮18和齿圈36，从而起动发动机。

在小齿轮18已经与齿圈36紧密啮合以后，小齿轮18和齿圈36被马达2转动。因此，可以减少由于小齿轮18和齿圈36的不完全啮合的转动对小齿轮18或齿圈36造成的磨损，而且减少小齿轮18与齿圈36的啮合产生的噪音。

尽管已经描述了本发明目前考虑的实施例及其变型，但是应当理解的是，未描述的各种变型也包含在其中，后附的权利要求意图涵盖本发明范围内的所有变型。

Claims (15)

1.一种用于起动内燃机的起动机，该内燃机具有与齿圈连接的第一输出轴，该起动机包括：

马达，其具有第二输出轴，可动小齿轮部件与该第二输出轴连接，该马达操作为被通电时转动该第二输出轴；

螺线管装置，包括：

螺线管致动器，其与可动小齿轮部件连接，该螺线管致动器被构造为当被致动时，使可动小齿轮部件向着齿圈移动以与齿圈啮合；和

螺线管开关，其被构造为当被致动时，使马达通电，该螺线管致动器和螺线管开关彼此集成在一起以提供螺线管装置；以及

控制器模块，其被构造为，分别单独地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动，该控制器模块被安装在螺线管装置上。

2.根据权利要求1的起动机，还包括支撑马达的壳体，该螺线管装置包括：

圆筒形壳体，其具有内空部分、固定在起动机的壳体上的一个轴向端以及具有开口的另一个轴向端，所述螺线管致动器和螺线管开关被储存在圆筒形壳体的内空部分中，使得螺线管致动器和螺线管开关沿圆筒形壳体的轴线方向对齐；

罩，其覆盖所述圆筒形壳体的另一个轴向端；和

两个端子栓，其与所述罩连接并与马达电连接；

所述控制器模块包括：

控制电路，用于执行对螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动的单独控制；和

壳体元件，其封装该控制电路，该壳体元件与螺线管装置的罩连接。

3.根据权利要求1的起动机，其中壳体元件通过两个端子栓中的至少一个固定地安装在螺线管装置的罩上。

4.根据权利要求1的起动机，还包括支撑马达的支架，该马达与螺线管致动器和螺线管开关集成在一起以提供螺线管装置，该控制器模块被固定地安装在马达的支架上。

5.根据权利要求1的起动机，其中该马达包括轭，该轭用作马达的壳体，该马达与螺线管致动器和螺线管开关集成在一起以提供螺线管装置，该控制器模块被固定地安装在马达的轭上。

6.根据权利要求1的起动机，还包括传感器和发动机起动单元，该传感器产生指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的运行状态的第一信号，该发动机起动单元被构造为输出用于命令内燃机起动的第二信号，

其中该控制器模块被构造为：

根据传感器产生的第一信号和用于命令内燃机起动的第二信号判断是否起动内燃机；和

根据判断结果，独立地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动。

7.根据权利要求1的起动机，还包括传感器，该传感器产生指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的运行状态的第一信号，

其中，该起动机与发动机起动单元连接，该发动机起动单元被构造为输出用于命令内燃机起动的第二信号，和

该控制器模块被构造为：

根据传感器产生的第一信号和用于命令内燃机起动的第二信号判断是否起动内燃机；和

根据判断结果，独立地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动。

8.根据权利要求1的起动机，其中该控制器模块被构造为：

在内燃机第一输出轴的转速减速期间致动螺线管致动器，从而使可动小齿轮部件向着正在转动的齿圈移动以与齿圈啮合；和

致动螺线管开关以使马达通电，使得马达与齿圈和可动小齿轮部件一起转动。

9.根据权利要求1的起动机，其中控制器模块包括用于执行螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动的分别控制的控制电路，该控制电路包括多个电路元件，多个电路元件中的至少一个被设计为可被其他电路元件替换。

10.根据权利要求6的起动机，还包括支撑螺线管装置的至少一部分的壳体，其中传感器被构造为产生第一信号，该第一信号指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的转动状态作为运行状态，该传感器与起动机的壳体连接。

11.根据权利要求7的起动机，还包括支撑螺线管装置的至少一部分的壳体，其中传感器被构造为产生第一信号，该第一信号指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的转动状态作为运行状态，该传感器与起动机的壳体连接。

12.根据权利要求1的起动机，还包括传感器，该传感器产生第一信号，该第一信号指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的运行状态，

其中起动机与发动机起动单元连接，该发动机起动单元被构造为输出第二信号，该第二信号用于根据指示齿圈和可动小齿轮部件中至少一个的运行状态的第一信号来命令内燃机的起动，和

该控制器模块包括：

继电器集成电路模块，包括与螺线管致动器和螺线管开关电连接的半导体继电器元件，该继电器集成电路模块被构造为：

根据用于命令内燃机起动的第二信号判断是否起动内燃机；和

根据判断结果致动半导体继电器元件，从而分别地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动。

13.根据权利要求12的起动机，其中半导体继电器元件包括分别与螺线管致动器和螺线管开关电连接的第一半导体继电器和第二半导体继电器，对第一和第二半导体继电器中每一个的致动都根据用于第一和第二半导体继电器中的相应一个的驱动信号来控制；该驱动信号从该发动机起动单元输出作为第二信号。

14.根据权利要求1的起动机，还包括可操作地与控制器模块连接的延时电路，其操作以相对于螺线管致动器的致动正时延迟螺线管开关的致动正时。

15.根据权利要求6的起动机，其中该发动机起动单元包括执行内燃机控制的发动机控制单元；和执行螺线管装置的控制的起动机控制单元，所述控制器模块被构造为与起动机控制单元合作以分别地控制螺线管致动器的致动和螺线管开关的致动。

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