实施方案
[0020] 下面结合附图来具体描述本发明的起动机齿轮预啮合系统及其控制方法。
[0021] 如图1所示，一种汽车起动机齿轮预啮合系统由起动机1、齿轮预啮合装置3、输出齿轮4、液压油路组成，齿轮预啮合装置3由叶片8、螺杆9、工作腔10、平键11、工作腔隔板12组成。液压油路由压力开关17、行程位移开关18、液压泵6、单向阀7和液压油缸组成。
[0022] 起动机1的输出轴2右端内凹，并紧靠螺杆9的左端(如图2所示)，当输出轴2向右移动时，螺杆9被推出，螺杆9穿过工作腔10之后与输出齿轮4固连；工作腔10为圆柱体形状，被移动的工作腔隔板12分为左右两部分，工作腔10上端设有进油口，且当输出齿轮4与发动机飞轮齿圈5未啮合时，进油口位于叶片8上方，与叶片8处于径向偏置，保证叶片8受到液压油冲击时顺时针旋转。
[0023] 如图1-3所示，工作腔隔板12和叶片8从左至右依次固连于螺杆9中部，螺杆9左端设有键槽，键槽内设有平键11，平键11能够在液压油的压力下从键槽中向上顶入输出轴2内表面的键槽内，完成起动机1的输出轴2与螺杆9固联，由于螺杆9末端有固连的输出齿轮4，此时便能传递起动机1的转矩；螺杆9右端设有螺纹，当螺杆9在叶片8的带动下顺时针旋转时，螺杆9能够向右伸出；工作腔隔板12为圆形板，能跟随螺杆9一起旋转并轴向移动，当螺杆9轴向移动时，工作腔隔板12使得进油口分别对准工作腔10的左右两部分。工作腔10下端设有出油口，出油口通过管路与储油箱16相连；进油口通过管路与液压泵6相连，且管路上设有单向阀7，液压泵6通过管路与液压油缸相连，且液压泵6与液压油缸之间的管路上设有并联的压力开关17和行程位移开关18，压力开关17和行程位移开关18用于协调控制液压油路的开启或者关闭。
[0024] 如图4所示，叶片8为矩形，均匀布置在螺杆9上，叶片8数量可以为6、8、10、12，液压油路开启时，叶片8在液压油的冲击下顺时针旋转，继而带动螺杆9旋转。叶片8和工作腔隔板12采用塑料等轻质材料。
[0025] 本发明通过在起动机1与发动机飞轮齿圈5中间安装齿轮预啮合装置3，能够最大可能消除顶齿现象，保证起动机输出齿轮4与发动机飞轮齿圈5柔性啮合，延长输出齿轮4与飞轮齿圈5的使用寿命，减小起动机1对发动机飞轮齿圈5的冲击。
[0026] 本发明一种汽车起动机齿轮预啮合系统的工作过程如下：
[0027] 如图5所示，点火开关13拨至启动档，起动机电磁线圈通电，电磁线圈产生电磁力吸引铁心14克服弹簧的拉力向左移动，铁心14带动拨叉15上端向左移动，由于拨叉15中部有定位销，所以拨叉15下端带动输出轴2向右移动；由于输出轴2右端内凹，且螺杆9伸入并紧靠输出轴2的内凹端面，螺杆9也被向外推出，因此输出齿轮4向外产生轴向移动。
[0028] 如图6所示，若输出齿轮4的齿牙没有对准与发动机飞轮齿圈5的齿槽，则压力开关17感受到轴向压力，压力开关17打开，液压回路通路；螺杆9的行程未达到啮合所要求的行程，工作腔隔板12位于进油口的左端，此时进油口对准工作腔10的右端；液压油由液压油缸经液压泵6、单向阀7流入工作腔10的右端；由于进油口与叶片8轴向对齐但径向偏置，因此叶片8在液压油的冲击下顺时针旋转。输出齿轮4也随之顺时针旋转，并在旋转的同时向外伸出，完成与飞轮齿圈5的啮合。又由于工作腔隔板12随着螺杆9旋转并向右移动，此时进油口将对准工作腔10的左端，液压油流入工作腔10的左端继而流入平键槽将平键11顶入输出轴2内表面的键槽中，完成输出轴2与螺杆9的固联。至此，完成了起动机输出齿轮4与发动机飞轮齿圈5啮合的全过程。在输出齿轮4与飞轮齿圈5啮合后，汽车起动机输出轴2将带动螺杆9旋转，由于螺杆9末端有固联的输出齿轮4，此时便能传递起动机1的转矩。
[0029] 如图7所示，若输出齿轮4的齿牙恰好对准发动机飞轮齿圈5的齿槽，则输出齿轮4与飞轮齿圈5完成啮合。此时，压力开关17感受不到飞轮齿圈5对于输出齿轮4的压力，因此压力开关17关闭；与此同时，行程位移开关18通过输出轴2的行程判断出输出齿轮4与发动机飞轮齿圈5已啮合，行程位移开关18打开，液压回路通路。螺杆9的行程已达到齿轮啮合的位置，所以工作腔隔板12也跟随移动至进油口的右端，此时工作腔进油口对准工作腔10的左端。液压油由液压油缸经液压泵6、单向阀7直接流入工作腔10的左端，流入平键槽将平键11顶入输出轴2内表面的键槽中，完成输出齿轮4与螺杆9的固联，由于螺杆9末端有固联的输出齿轮4，此时便能传递起动机1的转矩。
[0030] 在整个起动过程中，输出齿轮4与飞轮齿圈5没有刚性冲击，能够最大可能消除顶齿现象，保证起动机输出齿轮4与发动机飞轮齿圈5柔性连接，延长输出齿轮4与飞轮齿圈的使用寿命，减小起动机1对发动机飞轮齿圈5的冲击，保证结合平顺，发动机运转平稳。
[0031] 以上对本发明所提供的一种汽车起动机齿轮预啮合系统及其控制方法进行了介绍，并且对装置的构造和具体的控制原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本权利要求的保护范围内。
