[특허]Method and system for detecting the misfire of an internal combustion engine utilizing angular velocity fluctuations

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	G01L-003/00
출원번호	US-0741338 (1991-08-21)
발명자 / 주소	Ribbens William B. (Ann Arbor MI) Rizzoni Giorgio (Worthington OH)
출원인 / 주소	Regents of the University of Michigan (Ann Arbor MI 02)
인용정보	피인용 횟수 : 35 인용 특허 : 0

초록 ▼

A hybrid method and system are disclosed for the detection of internal combustion engine misfires. The method and system are capable of detecting misfires even at very low occurrence rates in real time with inexpensive analog and digital (i.e. hybrid) electronics suitable for use on-board a vehicle, thus satisfying current and proposed exhaust emission control regulations. The method and system exploit a measurement of engine crankshaft angular velocity in conjunction with hybrid electronic signal processing. Once the angular velocity signal is conditioned to minimize the effects of random error and external disturbances, four alternate computationally efficient methods may be used to extract information pertaining to individual cylinder torque productions. Two of the methods employ extremal samples of the estimated torque or velocity waveform to obtain a random torque nonuniformity index or metric. The other two methods utilize a transformation into the frequency domain after the input data is first sampled and windowed to substantially lower probability of error. All of the methods provide an M-dimensional torque non-uniformity vector of individual cylinder performance for each individual engine cycle. The non-uniformity vector represents a compact and efficient measurement to which statistical decision theory is applied.

대표청구항 ▼

A method for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine having a plurality of reciprocating components, at least one cylinder and a crankshaft, the method comprising the steps of: measuring the angular velocity of the crankshaft to obtain an electrical signal representation thereof, the electrical signal containing data; sampling the data synchronously with crankshaft angular position at a sampling rate to obtain sampled data; windowing the sampled data; filtering the data to minimize the effects of random error and disturbances in the electrical signal; calculating an M-dimensional torque nonuniformity vector derived from the windowed and filtered data, wherein the step of calculating includes the step of transforming the windowed and filtered data to a frequency domain equivalent; and applying a statistical decision algorithm to the torque nonuniformity vector, which algorithm statistically distinguishes between a true misfire and a normal cyclic variability which characterizes the combustion process in each cylinder of the engine, to thereby obtain a misfire signal.

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