CN115013218A - 改进的发动机点火策略 - Google Patents

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Abstract

一种在启动/停止事件期间自动启动汽车发动机的方法包括：通过致动无刷发动机启动器来开始启动事件，所述无刷发动机启动器被配置成提供预定最大起动速度；以及在所述发动机被同步并且所述发动机启动器达到所述最大起动速度之后，通过跳过针对第一气缸以及第一气缸和第二气缸两者中的一个的第一循环的所有喷射事件来将热进气推出所述发动机，向所述发动机提供包括比化学计量空气‑燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料的降低富集空气‑燃料混合物，并且在从所述启动事件的激活起的400毫秒内致动所述发动机的点火。

Description

改进的发动机点火策略
技术领域
本公开涉及内燃机以及防止热重启期间(如启动/停止事件期间)的提前点火和发动机爆震。
背景技术
许多当前汽车配备有启动/停止系统。启动/停止系统背后的理念很简单。如果在短时期内使发动机停止(例如，在等待交通灯时)，则燃料消耗和排放减少。以这种方式，自动启动/停止系统有助于节省燃料和保护气候。启动/停止系统检测汽车何时静止，并且基于传感器，其确定关于车辆的操作模式的一系列其它因素。在一些较新车型的情况下，如果速度下降到某个值以下，则发动机甚至会关断。尽管发动机以及因此用于所有系统的主要电力源被关断，但所有耗电器和辅助设备仍供应有电力。这由车辆的电池提供。一旦驾驶员释放制动踏板，自动启动-停止系统就重启发动机。如果车辆被制动到静止并且驾驶员的脚仍在制动踏板上，则自动启动/停止系统使发动机停止。当制动器被释放时，自动系统再次启动发动机。
在具有启动/停止系统的汽车中可能经历的一个问题是提前点火和发动机爆震。当热发动机在启动/停止事件期间关闭时，热气被捕集在发动机中。当系统试图重启汽车的发动机时，发动机内的热气引起气缸内的燃料的提前点火并且导致发动机爆震。
消除热发动机被重启时的提前点火和发动机爆震的一种方式是在重启期间提供富燃料混合物。在当前的汽车中，富燃料混合物包括是在运行的发动机的正常稳态操作期间所使用的燃料混合物的高达1.45倍以上(多45％)的燃料。额外的燃料意味着更多的燃料需要蒸发以供燃烧。这避免了异常燃烧(提前点火)并且提供了稳定性。
不幸地，使用富燃料混合物的副效应是排气中的微粒物质或烟灰增加。在对汽车排气严格限制的情况下，这对于汽车制造商来说是个问题。
因此，虽然具有启动/停止系统的当前汽车实现了其预期目的，但是需要一种用于在不增加发动机排气中的微粒物质或烟灰的含量的情况下控制热发动机重启期间的提前点火和发动机爆震的新的并且改进的系统和方法。
发明内容
根据本公开的几个方面，一种在启动/停止事件期间自动启动汽车发动机的方法包括：通过致动无刷发动机启动器来开始启动事件；以及在所述发动机被同步并且所述发动机启动器达到最大起动速度之后，向所述发动机提供降低富集燃料混合物，并且致动所述发动机的点火。
根据另一方面，所述方法包括：向所述发动机提供包括比化学计量空气-燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料的降低富集空气-燃料混合物。
根据另一方面，所述方法包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，将热进气推出所述发动机。
根据另一方面，所述方法包括：在所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后，将所述发动机的起动维持在所述无刷发动机启动器的所述最大起动速度。
根据另一方面，所述方法包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环的所有喷射事件。
根据另一方面，所述方法包括：在所述发动机被同步并且所述发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环和第二点火气缸的第一循环两者的所有喷射事件。
根据另一方面，所述方法包括：在从所述启动事件的激活起的少于400毫秒内致动所述发动机的点火。
根据本公开的几个方面，一种内部燃烧汽车发动机包括：发动机启动器，所述发动机启动器被适配成启动所述发动机；以及控制器，所述控制器被适配成：在启动/停止事件期间通过致动所述发动机启动器来开始自动启动事件；并且在所述发动机被同步并且所述发动机启动器达到最大起动速度之后，通过跳过针对第一气缸以及第一气缸和第二气缸两者中的一个的第一喷射事件来将热进气推出所述发动机，向所述发动机提供仅具有比化学计量空气-燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料的降低富集燃料混合物，并且在从所述启动事件的激活起的少于400毫秒内致动所述发动机的点火。
依据本文中所提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和特定示例仅旨在出于图示的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅出于图示的目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据示例性实施例的汽车发动机的透视图；
图2是根据示例性实施例的用于图1中所示的汽车发动机的燃料系统的示意图；以及
图3是展示了根据本公开的示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或使用。
参考图1，根据本公开的汽车发动机10包括被适配成启动发动机10的发动机启动器12。发动机启动器12向发动机10的起动输入部分提供输入扭矩，以促进冷启动或重启。发动机启动器12可以通过齿轮机械连接来连接到发动机10的飞轮部分，以将扭矩传递到曲轴来启动发动机10。在另一示例中，发动机启动器12可以经由齿形皮带机械连接来连接到曲柄带轮，以将扭矩传递到发动机10的曲轴。
发动机10是内燃机，并且发动机启动器12是被配置成提供预定最大起动速度的无刷快速发动机启动器12。对于任何发动机10，传统的有刷发动机启动器将以适于该发动机10的最大起动速度来使发动机10起动。例如，大型高排量8缸发动机可以与提供140RPM的最大起动速度的传统有刷启动器相关联。具有较小排量的发动机(如小型4缸发动机)将会与提供比140RPM高得多的最大起动速度的传统有刷启动器相关联。本公开的无刷发动机启动器12的预定最大起动速度具有比用于特定发动机的传统启动器快至少30％的最大起动速度。参考上文示例，用于大排量8缸发动机的无刷发动机启动器12可以具有至少190RPM的最大起动速度，并且用于较小排量4缸发动机的无刷发动机启动器12可以具有比该最大起动速度高得多的最大起动速度。
根据示例性实施例，发动机启动器12是联接到发动机10以提供启动扭矩来重启发动机10的无刷永久磁体DC马达。在一个示例中，发动机启动器12通过高电压总线由高电压牵引电池供电。发动机启动器12的高电压操作提供高起动速度，以用于发动机停用之后(如启动/停止事件期间)的快速发动机重启。在其它示例中，发动机启动器12可以由低电压电源直接供电。例如，具有燃烧发动机但没有高电压电源的传统推进系统仍然可以在本公开的范围内。在这种情况下，发动机启动-停止特征可以使用本文中所描述的发动机启动器12配置以改进的性能操作。无刷发动机启动器12的设计为使得即使当通过低电压总线供电时，补充的功率提升装置也可以不是必要的。例如，考虑到12伏车辆电气系统，有刷发动机启动器在发动机起动期间在汲取电流的同时有电压暂降。如上文所讨论的，可以实施功率提升装置(如能量储存电容器或DC-DC电压提升转换器)以减轻电压暂降的影响。无刷发动机启动器12需要更少的初始电流汲取来开始转子的操作，从而消除起动期间的电压暂降，因此减轻了对补充功率提升的需要。
电池14向发动机启动器12提供电力。点火开关16允许操作者选择性地致动发动机启动器12以启动发动机10。与汽车发动机10相关联的控制器18控制发动机10(包括发动机启动器12、燃料系统20、火花塞等)的操作。参考图2，燃料系统20包括从燃料箱24抽取燃料的燃料泵22。燃料泵22将燃料馈送到燃料轨26，所述燃料轨进而将燃料馈送到多个燃料喷射器28。一个燃料喷射器28与发动机10内的多个气缸中的每一个相关联。如所示出的，燃料系统20包括八个燃料喷射器28。一个燃料喷射器28被适配成向发动机10内的八个气缸中的每个气缸提供燃料。在汽油内燃机中，控制器18还被适配成控制发动机10内的火花塞的点火。
应当理解，控制器18可以是任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，本文中公开的过程、方法或算法可以以许多形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，包括但不限于永久存储在不可写存储介质(如ROM设备)上的信息和可替换地存储在可写存储介质(如软盘、磁带、CD、RAM设备和其它磁性和光学介质)上的信息。过程、方法或算法也可以在软件可执行对象中实施。可替代地，过程、方法或算法可以使用合适的硬件部件(如专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、状态机、控制器或其它硬件部件或设备或者硬件、软件和固件部件的组合)来整体或部分地体现。
控制器18被适配成在启动/停止事件期间通过致动发动机启动器12来开始自动启动事件。在发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后，控制器18被适配成向发动机10提供降低富集燃料混合物，并且致动发动机10的点火。在发动机的正常操作期间，化学计量空气-燃料混合物或接近于化学计量空气-燃料混合物被输送到发动机内的气缸。化学计量空气-燃料混合物是所有可用氧气完全被用于彻底燃烧燃料或至少燃烧到最佳可能值的空气-燃料比。化学计量空气-燃料混合物取决于发动机的许多特性，并且对于每个发动机来说都是独特的。在示例性实施例中，降低富集燃料混合物包括比用于该发动机的化学计量燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料。
在示例性实施例中，控制器18被适配成在发动机被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后并且在向发动机10提供富燃料混合物之前将热进气推出发动机10。
在另一示例性实施例中，控制器18被适配成在发动机启动器12达到最大起动速度之后维持发动机的起动，以在向发动机10提供降低富集燃料混合物之前将热进气推出发动机10。
在另一示例性实施例中，控制器18被适配成在发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后并且在向发动机10提供降低富集燃料混合物之前通过跳过针对第一燃料喷射器28A的第一循环的所有喷射事件来将热进气推出发动机10。
在又一示例性实施例中，控制器18被适配成在发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后并且在向发动机10提供降低富集燃料混合物之前通过跳过针对第一燃料喷射器28A和第二燃料喷射器28B两者的第一循环的所有喷射事件来将热进气推出发动机10。
在启动/停止事件期间，为了在不对汽车的驾驶员造成明显延迟的情况下确保车辆的平稳操作，重要的是发动机10重启快速进行。在启动/停止事件期间，以非限制性示例方式，当驾驶员释放制动踏板时，发动机10重启(启动事件)被触发。在示例性实施例中，控制器18被适配成在从启动事件的激活起的400毫秒内致动发动机10的点火。
参考图3，总体上以100示出了在启动/停止事件期间自动启动汽车发动机10的方法。在框102处开始，控制器18通过致动无刷发动机启动器12来开始启动事件，所述无刷发动机启动器具有比传统有刷启动器的最大起动速度高至少30％的最大起动速度。
移动到框104，控制器18监测发动机10(包括发动机10内的活塞的位置)，以确定发动机10何时被同步。控制器18使用发动机10内的传感器来监测活塞在发动机10的气缸内的位置。为了发动机10的气缸内的正确燃烧，当活塞处于气缸内的正确位置时，燃料必须在气缸内被喷射并且被点燃。在汽油发动机中，控制器18监测活塞在气缸内的位置，并且精确地控制燃料喷射器28何时将燃料喷射到气缸中以及火花塞何时被致动以发起点火。在柴油发动机中，控制器18监测活塞在气缸内的位置，并且精确地控制燃料喷射器28何时将燃料喷射到气缸中。当控制器18检测到活塞处于气缸内的正确位置时，发动机10被同步。
在发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后，移动到框106，控制器18致动燃料系统20以向发动机10提供降低富集空气-燃料混合物，并且移动到框108，致动发动机10的点火。
在示例性实施例中，降低富集空气-燃料混合物包括比基础燃料化学计量空气-燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料。当发动机10在正常操作条件下运行时，向气缸提供化学计量基础燃料混合物。如上文所讨论的，为了避免热重启期间的提前点火和发动机爆震，常常使用具有比化学计量基础燃料混合物多45％以上的燃料的富燃料混合物。无刷快速发动机启动器12的使用允许使用富集有比化学计量基础燃料混合物多仅10％到25％的燃料的燃料混合物。无刷快速发动机启动器具有比传统有刷启动器高至少30％的最大起动速度。无刷快速发动机启动器12的高功率密度使得重启能够以缩短的点火延迟时期(介于喷射正时的结束与火花正时之间的持续时间)更快地发生，从而导致发动机10的点火比传统启动器快大约30％。这降低了发动机10重启期间提前点火(或爆震)的可能性。
如先前所讨论的，当发动机10在启动/停止事件期间关闭时，热气被捕集在发动机10内。在发动机10重启期间，气缸内的热气增加了提前点火和发动机爆震的可能性。移动到框110，在示例性实施例中，方法包括：在发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度之后并且在向发动机10提供降低富集空气-燃料混合物之前，将热进气推出发动机10。
移动到框112，在示例性实施例中，从发动机10移除热进气包括：在无刷发动机启动器12达到最大起动速度之后并且在向发动机10提供降低富集燃料混合物之前，以无刷发动机启动器12的最大起动速度使发动机起动。
发动机内的气缸由控制器控制以按特定顺序点火。再次参考图2，八个燃料喷射器28中的每个燃料喷射器都与发动机10内的八个气缸中的一个气缸相关联。八个燃料喷射器28中的每个燃料喷射器都用数字1到8标示。一旦发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度，富燃料混合物就被按顺序提供给气缸，首先提供给第一燃料喷射器28A和第一气缸，然后提供给第二燃料喷射器28B和第二气缸，等等。气缸总是按这个顺序点火。
移动到框114，在一个示例性实施例中，通过跳过针对第一燃料喷射器28A和第一气缸的第一循环的所有喷射事件来完成将热进气推出发动机。一旦发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度，就维持发动机10的起动，同时在不向第一气缸提供燃料混合物的情况下允许发动机10循环通过第一气缸的一个活塞冲程或一个循环。发动机10内的活塞、进气阀和排出阀的这种循环允许在任何燃烧发生之前从发动机10排放捕集在发动机10内的热进气中的一些热进气，并且降低了提前点火和发动机爆震的可能性。
移动到框116，在另一示例性实施例中，通过跳过针对第一燃料喷射器28A和第一气缸以及第二燃料喷射器28B和第二气缸两者的所有喷射事件来完成将热进气推出发动机。一旦发动机10被同步并且发动机启动器12达到最大起动速度，就维持发动机10的起动，同时在不向第一气缸或第二气缸中的任一个提供燃料混合物的情况下允许发动机10循环通过第一燃料喷射器28A和第一气缸以及第二燃料喷射器28B和第二气缸两者的一个活塞冲程或一个循环。这允许在任何燃烧发生之前从发动机10排放捕集在发动机10内的热进气中的更多热进气，并且进一步降低了提前点火和发动机爆震的可能性。
如上文所讨论的，令人期望的是，发动机10的点火发生在从启动事件的激活起的400毫秒内。如上文在框114和116处所描述的跳过喷射事件由无刷快速发动机启动器12实现。虽然跳过喷射事件增加了发动机起动时间，但是无刷快速发动机启动器12的高功率密度使得重启能够以缩短的点火延迟时期更快地发生。这允许通过如在框114和116处所描述的跳过点火事件来使用有意的点火延迟，同时仍然在从启动事件的激活起的400毫秒内实现发动机10的点火。
本公开的汽车发动机10和方法提供了几个优点。具有比传统有刷启动器快至少30％的最大起动速度的无刷快速发动机启动器12的使用允许使用富集有比在正常操作期间使用的化学计量燃料混合物多仅10％到25％的燃料的燃料混合物。无刷快速发动机启动器12的高功率密度使得重启能够以缩短的点火延迟时期更快地发生，从而降低发动机10重启期间提前点火(或爆震)的可能性。与使用具有较高燃料富集水平的燃料混合物的其它方法相比，这还提供了发动机排气内较低微粒物质或烟灰的益处。无刷快速发动机启动器12的使用进一步允许通过在点火之前维持发动机起动并跳过喷射事件来进行有意延迟以移除捕集在发动机10内的热进气中的一些热进气，从而进一步降低了提前点火和发动机爆震的可能性。无刷快速发动机启动器12实现了这一点，同时仍然在从启动事件的发起开始的400毫秒内提供发动机10点火。
本公开的描述本质上仅是示例性的，并且不脱离本公开的主旨的变型旨在处于本公开的范围内。这种变型不应被视为脱离本公开的精神和范围。本文中公开的各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或展示的本发明的另外实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望特性相比于其它实施例或现有技术实施方案提供了优势或者是优选的，但是本领域的普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，所述系统属性取决于特定的应用和实施方案。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可服务性、重量、可制造性、组装的容易性等。这样，被描述为关于一个或多个特性不如其它实施例或现有技术实施方案那样令人期望的实施例并不在本公开的范围之外，并且对于特定应用来说可以是令人期望的。

Claims (10)

1.一种在启动/停止事件期间自动启动汽车发动机的方法，包括：
通过致动无刷发动机启动器来开始启动事件，其中，所述无刷发动机启动器被配置为提供预定最大起动速度；以及
在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后：
向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物；并且
致动所述发动机的点火。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物还包括：向所述发动机提供包括比化学计量空气-燃料混合物多介于10％与25％之间的燃料的降低富集空气-燃料混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，将热进气推出所述发动机。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后，将所述发动机的起动维持在所述无刷发动机启动器的所述最大起动速度。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环的所有喷射事件。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环和第二点火气缸的第一循环两者的所有喷射事件。
7.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，将热进气推出所述发动机。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后，以所述无刷启动器的所述最大起动速度使所述发动机起动。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环的所有喷射事件。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括：在所述发动机被同步并且所述无刷发动机启动器达到所述最大起动速度之后并且在向所述发动机提供降低富集空气-燃料混合物之前，跳过针对第一点火气缸的第一循环和第二点火气缸的第一循环两者的所有喷射事件。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58138241A (ja) * 1982-02-10 1983-08-17 Nissan Motor Co Ltd エンジンの停止・始動装置
JPH06117300A (ja) * 1992-10-01 1994-04-26 Fujitsu Ten Ltd 電子燃料噴射制御装置
CN1424817A (zh) * 2001-12-11 2003-06-18 本田技研工业株式会社 无电刷旋转电机的起动方法
KR20030076949A (ko) * 2003-08-26 2003-09-29 김성수 미연탄화수소의 배출저감을 위한 자동차의 시동 제어방법
WO2005019629A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Seong-Soo Kim Starting control method of a car for reducing hc and harmful gas emissions
EP1522450A2 (en) * 1998-09-14 2005-04-13 Paice LLC Engine start and shutdown control in hybrid vehicles
GB0900161D0 (en) * 2008-02-13 2009-02-11 Buchanan Nigel A Internal combustion engines
JP2010223008A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Denso Corp 内燃機関の自動停止始動制御装置
US20170226953A1 (en) * 2014-12-05 2017-08-10 Mazda Motor Corporation Engine control device
CN206495737U (zh) * 2017-02-27 2017-09-15 广州开元电子科技有限公司 一种摩托车怠速启停的启动发电一体控制系统
US20190242309A1 (en) * 2016-11-21 2019-08-08 Cummins Inc. Engine response to load shedding by means of a skip-spark/fuel strategy
US20190338744A1 (en) * 2018-05-01 2019-11-07 GM Global Technology Operations LLC Brushless starter system with pinion pre-engagement control
CN111886150A (zh) * 2018-02-27 2020-11-03 图拉技术公司 通过电动机/发电机控制来减轻动力传动系与附件的扭转振荡
US20210025364A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-28 GM Global Technology Operations LLC System and method for reducing cold start emissions of a motor vehicle

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58138241A (ja) * 1982-02-10 1983-08-17 Nissan Motor Co Ltd エンジンの停止・始動装置
JPH06117300A (ja) * 1992-10-01 1994-04-26 Fujitsu Ten Ltd 電子燃料噴射制御装置
EP1522450A2 (en) * 1998-09-14 2005-04-13 Paice LLC Engine start and shutdown control in hybrid vehicles
CN1424817A (zh) * 2001-12-11 2003-06-18 本田技研工业株式会社 无电刷旋转电机的起动方法
KR20030076949A (ko) * 2003-08-26 2003-09-29 김성수 미연탄화수소의 배출저감을 위한 자동차의 시동 제어방법
WO2005019629A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Seong-Soo Kim Starting control method of a car for reducing hc and harmful gas emissions
GB0900161D0 (en) * 2008-02-13 2009-02-11 Buchanan Nigel A Internal combustion engines
JP2010223008A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Denso Corp 内燃機関の自動停止始動制御装置
US20170226953A1 (en) * 2014-12-05 2017-08-10 Mazda Motor Corporation Engine control device
US20190242309A1 (en) * 2016-11-21 2019-08-08 Cummins Inc. Engine response to load shedding by means of a skip-spark/fuel strategy
CN206495737U (zh) * 2017-02-27 2017-09-15 广州开元电子科技有限公司 一种摩托车怠速启停的启动发电一体控制系统
CN111886150A (zh) * 2018-02-27 2020-11-03 图拉技术公司 通过电动机/发电机控制来减轻动力传动系与附件的扭转振荡
US20190338744A1 (en) * 2018-05-01 2019-11-07 GM Global Technology Operations LLC Brushless starter system with pinion pre-engagement control
US20210025364A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-28 GM Global Technology Operations LLC System and method for reducing cold start emissions of a motor vehicle

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