JP2015036623A - Fuel consumption arithmetic unit, fuel consumption arithmetic program and fuel consumption measuring apparatus - Google Patents
Fuel consumption arithmetic unit, fuel consumption arithmetic program and fuel consumption measuring apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015036623A JP2015036623A JP2013167426A JP2013167426A JP2015036623A JP 2015036623 A JP2015036623 A JP 2015036623A JP 2013167426 A JP2013167426 A JP 2013167426A JP 2013167426 A JP2013167426 A JP 2013167426A JP 2015036623 A JP2015036623 A JP 2015036623A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- air
- fuel ratio
- fuel consumption
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 312
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 56
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 173
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エンジンの燃料消費量を測定する燃料消費量測定装置に関し、特に燃料消費量を算出する燃料消費量演算装置及び燃料消費量演算プログラムに関するものである。 The present invention relates to a fuel consumption measuring device for measuring fuel consumption of an engine, and more particularly to a fuel consumption calculating device and a fuel consumption calculating program for calculating fuel consumption.
燃費効率の向上は、車両の研究、開発において重要な課題の１つであり、さらなる改善のためにはエンジンの挙動と関連した瞬時の燃料消費量の計測が重要である。 Improving fuel efficiency is one of the important issues in vehicle research and development. For further improvement, instantaneous fuel consumption measurement related to engine behavior is important.
燃料消費量の瞬時計測には、燃料流量計による直接計測が一般的である。ところが、完成車では、燃料流量計を用いた計測が困難である。また、燃料系の条件を乱すことなく、燃料流路に燃料流量計を設置するのは容易ではない。 Direct measurement with a fuel flow meter is common for instantaneous measurement of fuel consumption. However, measurement using a fuel flow meter is difficult in a complete vehicle. Also, it is not easy to install a fuel flow meter in the fuel flow path without disturbing the fuel system conditions.
このため、例えばＣＶＳ装置で希釈された排ガス中の各排ガス成分濃度から排出質量を求めて、その排出質量から燃料消費量を算出する方法（カーボンバランス法）が用いられている（例えば特許文献１）。ここで、カーボンバランス法は、排ガス中のＣＯ２、ＣＯ、ＨＣの各成分に含まれる炭素量から燃料消費量を算出するものである。 For this reason, for example, a method (carbon balance method) is used in which the exhaust mass is obtained from each exhaust gas component concentration in the exhaust gas diluted by the CVS device, and the fuel consumption is calculated from the exhaust mass (for example, Patent Document 1). ). Here, the carbon balance method calculates the fuel consumption from the amount of carbon contained in each component of CO 2 , CO, and HC in the exhaust gas.
しかしながら、ＣＶＳ装置で希釈された希釈排ガスをサンプリング流路により排ガス分析装置に導入して、排ガス中のＣＯ２、ＣＯ、ＨＣの成分濃度を測定するものでは、サンプリング流路を通過して排ガス分析装置に導入されるまでに時間がかかり応答遅れが生じてしまう。例えば、燃料カットや電気駆動への切り替えが頻繁に行われる自動車の燃料消費量測定では、サンプリング流路によるガスのなまりによる応答遅れが特に顕著になるため、瞬時の燃料消費量の計測には適さない場合がある。 However, in the case of measuring the component concentration of CO 2 , CO, and HC in the exhaust gas by introducing the diluted exhaust gas diluted by the CVS device into the exhaust gas analysis device through the sampling channel, the exhaust gas analysis is performed through the sampling channel. It takes a long time to be introduced into the apparatus, resulting in a response delay. For example, in fuel consumption measurement for automobiles where fuel cuts and switching to electric drive are frequently performed, response delays due to gas stagnation in the sampling flow path are particularly prominent, making it suitable for instantaneous fuel consumption measurement. There may not be.
ここで、本願発明者は、排ガス流路を流れる排ガスの流量及び当該排ガスの空燃比を直接測定し、それら排ガスの流量及び空燃比から燃料消費量を算出することで、燃料消費量の瞬時計測することを考えている。この燃料消費量の算出には、前記排ガスの流量及び前記空燃比の他に、排ガス密度が用いられる。 Here, the inventor of the present application directly measures the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage and the air-fuel ratio of the exhaust gas, and calculates the fuel consumption from the flow rate and air-fuel ratio of the exhaust gas, thereby instantaneously measuring the fuel consumption. I'm thinking about doing that. In calculating the fuel consumption, exhaust gas density is used in addition to the exhaust gas flow rate and the air-fuel ratio.
ところで、燃料消費量の算出に用いる排ガス密度は燃料の種類によって決まる一定値を用いることが考えられる。なぜなら、空燃比がリーン領域に含まれる場合には排ガス密度が殆ど変化しないため、一定値を用いることによる影響は実用上無視できると考えられているからである。また、エンジンや自動車の燃料消費量測定において、特に定常運転時では、通常、空燃比のほとんどがリーン領域に含まれるからである。 By the way, it is conceivable to use a constant value determined by the type of fuel as the exhaust gas density used for calculating the fuel consumption. This is because when the air-fuel ratio is included in the lean region, the exhaust gas density hardly changes, and it is considered that the effect of using a constant value can be ignored in practice. In addition, when measuring the fuel consumption of an engine or automobile, particularly during steady operation, most of the air-fuel ratio is normally included in the lean region.
しかしながら、排ガス密度は、空燃比がリッチ領域に含まれる場合には空燃比に伴って変化し、また、エンジンや自動車の燃料消費量測定において負荷条件によっては空燃比がリッチ領域に含まれることがある。この場合において、上記の通り排ガス密度に一定値を用いてしまうと、燃料消費量の測定誤差となってしまう。 However, the exhaust gas density varies with the air-fuel ratio when the air-fuel ratio is included in the rich region, and the air-fuel ratio may be included in the rich region depending on the load conditions in the fuel consumption measurement of the engine or automobile. is there. In this case, if a constant value is used for the exhaust gas density as described above, a fuel consumption measurement error occurs.
そこで、本発明は、排ガス流路を流れる排ガスの流量及び当該排ガスの空燃比を直接測定し、それら排ガスの流量及び空燃比から燃料消費量を算出するものにおいて、燃料消費量の測定誤差を低減することをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention directly measures the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage and the air-fuel ratio of the exhaust gas, and calculates the fuel consumption from the flow rate and air-fuel ratio of the exhaust gas, thereby reducing the measurement error of the fuel consumption. Doing that is the main challenge.
すなわち本発明に係る燃料消費量演算装置は、エンジンの排ガスが流れる排ガス流路に設けられた流量センサにより得られた排ガス流量と、前記排ガス流路に設けられた空燃比センサにより得られた空燃比とを用いて前記エンジンの燃料消費量を算出するものであり、前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする。
また本発明に係る燃料消費量演算プログラムは、エンジンの排ガスが流れる排ガス流路に設けられた流量センサにより得られた排ガス流量と、前記排ガス流路に設けられた空燃比センサにより得られた空燃比とを用いて前記エンジンの燃料消費量を算出するものであり、前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする。
That is, the fuel consumption calculation device according to the present invention includes an exhaust gas flow rate obtained by a flow rate sensor provided in an exhaust gas flow path through which engine exhaust gas flows, and an air-fuel ratio sensor provided by the exhaust gas flow path. A fuel consumption amount of the engine is calculated using an air-fuel ratio, and an exhaust gas density used for calculating the fuel consumption amount is changed based on an air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor. .
The fuel consumption calculation program according to the present invention includes an exhaust gas flow rate obtained by a flow rate sensor provided in an exhaust gas flow path through which engine exhaust gas flows, and an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust gas flow path. A fuel consumption amount of the engine is calculated using an air-fuel ratio, and an exhaust gas density used for calculating the fuel consumption amount is changed based on an air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor. .
このようなものであれば、燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を、空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて変更しているので、エンジンの燃料消費量の測定誤差を低減することができる。また、流量センサ及び空燃比センサにより、排ガス流路を流れる排ガスの流量及び空燃比を直接測定するものであり、従来のサンプリング流路を設けることにより生じていた応答遅れを解消することができる。これらにより、エンジンの燃料消費量を高応答速度且つ高精度で測定することができる。また、直接測定であるため、従来のサンプリング流路を不要にすることで配管構成を簡略化することができる。さらに、ＣＶＳ装置等の希釈装置が不要になるため、測定装置を小型化することができる。その上、これらにより装置のコストを削減することもできる。 In such a case, since the exhaust gas density used for calculating the fuel consumption is changed based on the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor, the measurement error of the engine fuel consumption can be reduced. it can. In addition, the flow rate sensor and the air-fuel ratio sensor directly measure the flow rate and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow channel, and the response delay caused by providing the conventional sampling flow channel can be eliminated. As a result, the fuel consumption of the engine can be measured with high response speed and high accuracy. Moreover, since it is a direct measurement, a piping structure can be simplified by making the conventional sampling flow path unnecessary. Furthermore, since a diluting device such as a CVS device is not necessary, the measuring device can be miniaturized. In addition, the cost of the apparatus can be reduced by these.
空燃比が理論空燃比（ストイキオメトリー）よりも大きい領域（リーン領域）では燃料の種類毎に、排ガス密度は略一定であり、空燃比が理論空燃比よりも小さい領域（リッチ領域）では排ガス密度は空燃比に伴って変化する。このため、前記燃料消費量演算装置又は前記燃料消費量演算プログラムが、前記空燃比がリッチ領域に含まれる場合に、前記排ガス密度を空燃比に基づいて変更し、前記空燃比がリーン領域に含まれる場合に、前記排ガス密度として所定の一定値を用いることが望ましい。 In the region where the air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometry) (lean region), the exhaust gas density is substantially constant for each type of fuel, and in the region where the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (rich region), the exhaust gas The density varies with the air / fuel ratio. Therefore, the fuel consumption calculation device or the fuel consumption calculation program changes the exhaust gas density based on the air-fuel ratio when the air-fuel ratio is included in the rich region, and the air-fuel ratio is included in the lean region. In this case, it is desirable to use a predetermined constant value as the exhaust gas density.
ここで、空燃比がリッチ領域に含まれる場合に排ガス密度の空燃比に基づいて変更する方法としては、（１）リッチ領域における空燃比と排ガス密度との関係式を示す関係式データを演算装置のメモリに格納しておき、前記空燃比センサにより得られた空燃比がリッチ領域であると判断した場合に、当該空燃比を前記関係式に代入して、当該空燃比に対応する排ガス密度を算出する、又は、（２）リッチ領域における各空燃比と当該各空燃比に対応する排ガス密度との一覧表を示す表データを演算装置のメモリに格納しておき、前記空燃比センサにより得られた空燃比がリッチ領域であると判断した場合に、当該空燃比に対応する排ガス密度を前記一覧表から導出する、等が考えられる。 Here, as a method of changing the air-fuel ratio based on the air-fuel ratio of the exhaust gas density when the air-fuel ratio is included in the rich region, (1) relational expression data indicating a relational expression between the air-fuel ratio and the exhaust gas density in the rich region is calculated. When the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor is determined to be a rich region, the air-fuel ratio is substituted into the relational expression, and the exhaust gas density corresponding to the air-fuel ratio is calculated. Or (2) table data indicating a list of each air-fuel ratio in the rich region and the exhaust gas density corresponding to each air-fuel ratio is stored in the memory of the arithmetic unit and obtained by the air-fuel ratio sensor. If it is determined that the air-fuel ratio is in the rich region, the exhaust gas density corresponding to the air-fuel ratio may be derived from the list.
また本発明に係る燃料消費量測定装置は、エンジンの燃料消費量を測定する燃料消費量測定装置であって、前記エンジンから排出される排ガスが流れる排ガス流路に設けられて、当該排ガス流路を流れる排ガスの流量を測定する流量センサと、前記流量センサにより得られた排ガス流量及び前記排ガス流路に設けられた空燃比センサにより得られた空燃比を用いて、前記エンジンの燃料消費量を算出する演算装置とを備え、前記演算装置が、前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする。 The fuel consumption measuring device according to the present invention is a fuel consumption measuring device for measuring the fuel consumption of an engine, and is provided in an exhaust gas flow path through which exhaust gas discharged from the engine flows. The fuel consumption of the engine is determined using a flow rate sensor for measuring the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust gas flow rate, an exhaust gas flow rate obtained by the flow rate sensor, and an air-fuel ratio obtained by an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust gas flow path. And an arithmetic device for calculating, wherein the arithmetic device changes the exhaust gas density used for calculating the fuel consumption based on the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor.
このようなものであれば、燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を、空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて変更しているので、エンジンの燃料消費量の測定誤差を低減することができる。また、流量センサ及び空燃比センサにより、排ガス流路を流れる排ガスの流量及び空燃比を直接測定するものであり、従来のサンプリング流路を設けることにより生じていた応答遅れを解消することができる。これらにより、エンジンの燃料消費量を高応答速度且つ高精度で測定することができる。また、直接測定であるため、従来のサンプリング流路を不要にすることで配管構成を簡略化することができる。さらに、ＣＶＳ装置等の希釈装置が不要になるため、測定装置を小型化することができる。その上、これらにより装置のコストを削減することもできる。 In such a case, since the exhaust gas density used for calculating the fuel consumption is changed based on the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor, the measurement error of the engine fuel consumption can be reduced. it can. In addition, the flow rate sensor and the air-fuel ratio sensor directly measure the flow rate and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow channel, and the response delay caused by providing the conventional sampling flow channel can be eliminated. As a result, the fuel consumption of the engine can be measured with high response speed and high accuracy. Moreover, since it is a direct measurement, a piping structure can be simplified by making the conventional sampling flow path unnecessary. Furthermore, since a diluting device such as a CVS device is not necessary, the measuring device can be miniaturized. In addition, the cost of the apparatus can be reduced by these.
このように構成した本発明によれば、燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を、空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて変更しているので、燃料消費量の測定誤差を低減することができる。 According to the present invention configured as described above, the exhaust gas density used for calculating the fuel consumption is changed based on the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor, so that the measurement error of the fuel consumption can be reduced. Can do.
以下に本発明に係る燃料消費量測定装置について図面を参照して説明する。 A fuel consumption measuring device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の燃料消費量測定装置１００は、エンジンの燃料消費量（例えば燃費又は燃料消費率）を測定するものであり、図１に示すように、エンジンから排出される排ガスを流す排ガス流路Ｒに設けられて、当該排ガス流路Ｒを流れる排ガスの流量ＱＥＸを直接測定する流量センサ２と、前記排ガス流路Ｒに設けられて、当該排ガス流路Ｒを流れる排ガスの空燃比ＡＦＲを直接測定する空燃比センサ３と、前記流量センサ２により得られた排ガス流量ＱＥＸ及び前記空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲを用いて、エンジンの燃料消費量Ｆｅを算出する燃料消費量演算装置４（以下、単に演算装置４という。）とを備えている。なお、排ガス流路Ｒには、エンジンに接続された排気管（不図示）が接続されており、エンジンから排出される排ガスの全量を受け取るように構成されている。 The fuel consumption measuring device 100 of this embodiment measures the fuel consumption (for example, fuel consumption or fuel consumption rate) of the engine, and as shown in FIG. 1, an exhaust gas flow path for flowing exhaust gas discharged from the engine. provided R, the flow rate sensor 2 for measuring the flow rate Q EX of the exhaust gas flowing through the exhaust passage R directly, provided in the exhaust gas flow path R, the air-fuel ratio AFR of exhaust gas flowing through the exhaust passage R Fuel consumption for calculating the fuel consumption Fe of the engine using the air-fuel ratio sensor 3 directly measured, the exhaust gas flow rate Q EX obtained by the flow sensor 2 and the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3 An arithmetic device 4 (hereinafter simply referred to as an arithmetic device 4) is provided. An exhaust pipe (not shown) connected to the engine is connected to the exhaust gas flow path R, and is configured to receive the entire amount of exhaust gas discharged from the engine.
本実施形態の流量センサ２は、超音波流量センサである。この超音波流量センサ２は、排ガス流路Ｒの流路方向に対して傾斜するように互いに対向して配置された対をなす第１超音波送受信器２１及び第２超音波送受信器２２とを有している。これら対をなす超音波送受信器２１、２２は、排ガス流路Ｒを形成する排ガス流通管Ｒ１の管壁に取り付けられている。なお、超音波送受信器２１、２２の近傍には、排ガス温度を検出する温度センサ６及び排ガス圧力を検出する圧力センサ７が設けられている。 The flow sensor 2 of this embodiment is an ultrasonic flow sensor. The ultrasonic flow rate sensor 2 includes a first ultrasonic transmitter / receiver 21 and a second ultrasonic transmitter / receiver 22 that form a pair arranged to face each other so as to be inclined with respect to the flow direction of the exhaust gas flow channel R. Have. The paired ultrasonic transceivers 21 and 22 are attached to the pipe wall of the exhaust gas flow pipe R1 that forms the exhaust gas flow path R. A temperature sensor 6 that detects the exhaust gas temperature and a pressure sensor 7 that detects the exhaust gas pressure are provided in the vicinity of the ultrasonic transceivers 21 and 22.
また、超音波流量センサ２は、一方の超音波送受信器２１（又は２２）に送信信号を出力するとともに、他方の超音波送受信器２２（又は２１）から受信信号を取得することで超音波パルスの伝播時間を検出し、排ガス流速及び排ガス流量を算出する演算部２３を備えている。なお、この演算部２３の機能を後述する演算装置４に備えさせても良い。 The ultrasonic flow sensor 2 outputs a transmission signal to one ultrasonic transmitter / receiver 21 (or 22) and acquires a reception signal from the other ultrasonic transmitter / receiver 22 (or 21), thereby generating an ultrasonic pulse. Is included, and a calculation unit 23 is provided for calculating the exhaust gas flow velocity and the exhaust gas flow rate. In addition, you may provide the function of this calculating part 23 in the arithmetic unit 4 mentioned later.
具体的に演算部２３は、以下の式により、排ガスの流量を算出する。 Specifically, the calculation unit 23 calculates the flow rate of the exhaust gas by the following formula.
ここで、ｖ（ｔ）は、排ガス流速［ｍ／ｓ］であり、Ｔｄｎは、下流方向への超音波の伝播時間［ｓ］であり、Ｔｕｐは、上流方向への超音波の伝播時間［ｓ］であり、Ｌは、送受信器間の距離［ｍ］であり、φは、流れ方向と超音波伝播軸との角度［°］である。 Here, v (t) is the exhaust gas flow velocity [m / s], T dn is the ultrasonic propagation time [s] in the downstream direction, and T up is the ultrasonic propagation in the upstream direction. Time [s], L is the distance [m] between the transceivers, and φ is the angle [°] between the flow direction and the ultrasonic wave propagation axis.
このようにして得られた排ガス流速ｖ（ｔ）と排ガス流路Ｒの断面積を用いて、演算部２３は、標準状態におけるガスの体積流量を以下の式により算出する。 Using the exhaust gas flow velocity v (t) thus obtained and the cross-sectional area of the exhaust gas flow path R, the calculation unit 23 calculates the volume flow rate of the gas in the standard state using the following equation.
ここで、ｑＥＸ（ｔ）は、時間ｔにおける標準状態の排ガス体積流量［ｍ３／ｍｉｎ］であり、ｋｐｒｏｆｉｌｅは、排ガス流通管Ｒ１内の速度分布による補正係数であり、Ａは、排ガス流通管Ｒ１の断面積［ｍ２］であり、Ｔ０は、標準温度（＝２９３．１５）［Ｋ］であり、ＴＥＸ（ｔ）は、排ガス温度［Ｋ］であり、ｐＥＸ（ｔ）は、排ガス圧力［ｋＰａ］であり、ｐ０は、標準圧力（＝１０１．３）［ｋＰａ］である。 Here, q EX (t) is the exhaust gas volume flow rate [m 3 / min] in the standard state at time t, k profile is a correction coefficient based on the velocity distribution in the exhaust gas circulation pipe R1, and A is the exhaust gas It is the cross-sectional area [m 2 ] of the flow pipe R1, T 0 is the standard temperature (= 293.15) [K], T EX (t) is the exhaust gas temperature [K], and p EX (t ) Is the exhaust gas pressure [kPa], and p 0 is the standard pressure (= 101.3) [kPa].
前記空燃比センサ３は、排ガス流路Ｒにおいて超音波流量センサ２の下流側に挿入して設けられる直挿型のものである。この空燃比センサ３は、ジルコニア（ＺｒＯ２）固体電解質体の両面に電極を設け、その両面における酸素濃度差に応じた起電力を検出するジルコニア式センサである。具体的に空燃比センサ３は、前記ジルコニア固体電解質、前記電極及び前記固体電解質を加熱するためのヒータ等が内蔵されたセンシング部３１と、前記起電力から排ガス中の酸素濃度を測定して、当該酸素濃度から空燃比ＡＦＲを算出する演算部３２を備えている。なお、この演算部３２の機能を後述する演算装置４に備えさせても良い。 The air-fuel ratio sensor 3 is a direct insertion type that is provided on the downstream side of the ultrasonic flow rate sensor 2 in the exhaust gas flow path R. The air-fuel ratio sensor 3 is a zirconia sensor that provides electrodes on both sides of a zirconia (ZrO 2 ) solid electrolyte body and detects an electromotive force according to a difference in oxygen concentration on both sides. Specifically, the air-fuel ratio sensor 3 measures the oxygen concentration in the exhaust gas from the electromotive force and the sensing unit 31 in which the heater for heating the zirconia solid electrolyte, the electrode, and the solid electrolyte is incorporated, An arithmetic unit 32 that calculates the air-fuel ratio AFR from the oxygen concentration is provided. In addition, you may provide the function of this calculating part 32 in the arithmetic unit 4 mentioned later.
本実施形態の具体的な装置構成は、図２に示すように、排ガス導入ポートＰ１及び排ガス導出ポートＰ２が設けられた筐体５と、当該筐体５の内部に設けられて、各ポートＰ１、Ｐ２を連通して排ガス流路Ｒを構成する測定用流路Ｒｘとを備えている。 As shown in FIG. 2, the specific apparatus configuration of the present embodiment includes a casing 5 provided with an exhaust gas introduction port P1 and an exhaust gas outlet port P2, and an inside of the casing 5, and each port P1. , P2 and a measurement flow path Rx constituting the exhaust gas flow path R.
本実施形態では、排ガス導入ポートＰ１、排ガス導出ポートＰ２及び測定用流路Ｒｘが、例えばステンレス製の直管部材８により構成されている。そして、この直管部材８により構成される排ガス導入ポートＰ１は、筐体５の一方の側壁から外部に延出して設けられており、排ガス導出ポートＰ２は、筐体５の他方の側壁から外部に延出して設けられている。また、直管部材８の外周の略全体には、ヒータＨが設けられている。このヒータＨにより、直管部材８を流れる排ガスの温度が一定となるように加熱されて、排ガスに含まれる成分の凝集を防ぎ、超音波流量センサ２により正確に排ガス流量を測定できるように構成している。なお、排ガス導入ポートＰ１には、エンジンに接続された排気管（不図示）が接続されており、エンジンから排出される排ガスの全量を受け取るように構成されている。 In the present embodiment, the exhaust gas introduction port P1, the exhaust gas outlet port P2, and the measurement flow path Rx are configured by, for example, a straight pipe member 8 made of stainless steel. The exhaust gas introduction port P1 configured by the straight pipe member 8 is provided so as to extend from one side wall of the housing 5 to the outside, and the exhaust gas outlet port P2 is provided from the other side wall of the housing 5 to the outside. It is provided to extend. A heater H is provided on substantially the entire outer periphery of the straight pipe member 8. The heater H is heated so that the temperature of the exhaust gas flowing through the straight pipe member 8 is constant, prevents aggregation of components contained in the exhaust gas, and the ultrasonic flow sensor 2 can accurately measure the exhaust gas flow rate. doing. An exhaust pipe (not shown) connected to the engine is connected to the exhaust gas introduction port P1, and is configured to receive the entire amount of exhaust gas discharged from the engine.
そして、筐体５の内部の測定用流路Ｒｘに、前記超音波流量センサ２が設けられている。つまり、超音波流量センサ２は、筐体５の内部に収容されている。具体的には、筐体５の内部において直管部材８の側壁に、超音波流量センサ２の超音波送受信器２１、２２が差し込まれて固定されている。詳細には、直管部材８の側壁に超音波送受信器２１、２２を差し込むための差し込み孔８１が形成されており、超音波送受信器２１、２２が、Ｏリング等の絶縁性を有する樹脂製の絶縁部材９を介して差し込み孔に固定されている。つまり、超音波送受信器２１、２２の外側周面と差し込み孔８１の内側周面との間に前記絶縁部材９が位置している。これにより、超音波送受信器２１、２２と直管部材８とを絶縁させることができ、直管部材８から超音波送受信器２１、２２に電気ノイズが伝わることを防ぐことができ、電気ノイズにより測定誤差を低減することができる。 The ultrasonic flow rate sensor 2 is provided in the measurement flow path Rx inside the housing 5. That is, the ultrasonic flow sensor 2 is accommodated in the housing 5. Specifically, the ultrasonic transceivers 21 and 22 of the ultrasonic flow sensor 2 are inserted and fixed to the side wall of the straight pipe member 8 inside the housing 5. In detail, the insertion hole 81 for inserting the ultrasonic transmitters / receivers 21 and 22 is formed in the side wall of the straight pipe member 8, and the ultrasonic transmitters / receivers 21 and 22 are made of an insulating resin such as an O-ring. The insulating member 9 is fixed to the insertion hole. That is, the insulating member 9 is located between the outer peripheral surfaces of the ultrasonic transceivers 21 and 22 and the inner peripheral surface of the insertion hole 81. Thereby, the ultrasonic transceivers 21 and 22 and the straight pipe member 8 can be insulated, and electrical noise can be prevented from being transmitted from the straight pipe member 8 to the ultrasonic transceivers 21 and 22. Measurement error can be reduced.
また、排ガス流路Ｒにおける超音波流量センサ３の上流側に整流板ＦＣが設けられている。具体的には、排ガス導入ポートＰ１又はその近傍の所定範囲に整流板ＦＣが設けられている。この整流板ＦＣは、超音波流量センサ２に流入する排ガスの流れを整流して、超音波流量センサ２に流入する排ガスの流速分布の乱れを解消するものである。整流板ＦＣを設けることで、正確に排ガス流量を測定することができる。 Further, a rectifying plate FC is provided on the upstream side of the ultrasonic flow rate sensor 3 in the exhaust gas flow path R. Specifically, the rectifying plate FC is provided in the exhaust gas introduction port P1 or a predetermined range in the vicinity thereof. The rectifying plate FC rectifies the flow of the exhaust gas flowing into the ultrasonic flow sensor 2 and eliminates the disturbance in the flow velocity distribution of the exhaust gas flowing into the ultrasonic flow sensor 2. By providing the current plate FC, the exhaust gas flow rate can be accurately measured.
この整流板ＦＣは、図３に示すように、排ガス流路Ｒを周方向に沿って複数に分割する複数の羽根ＦＣ１ｘを有する本体ＦＣ１と、当該本体ＦＣ１の両端面にそれぞれ設けられた端面板ＦＣ２とを備えている。 As shown in FIG. 3, the rectifying plate FC includes a main body FC1 having a plurality of blades FC1x that divide the exhaust gas flow path R into a plurality along the circumferential direction, and end plates provided on both end faces of the main body FC1. FC2 is provided.
本体ＦＣ１は、前記複数の羽根ＦＣ１ｘを周方向に等間隔に有している。本実施形態の本体ＦＣ１は、複数の羽根ＦＣ１ｘの一辺部を接続することにより構成されている。また、各羽根ＦＣ１ｘは、概略矩形状をなすものであり、複数の貫通孔ＦＣ１ｈが形成されている。 The main body FC1 has the plurality of blades FC1x at equal intervals in the circumferential direction. The main body FC1 of the present embodiment is configured by connecting one side of a plurality of blades FC1x. Each blade FC1x has a substantially rectangular shape, and a plurality of through holes FC1h are formed.
端面板ＦＣ２は、前記本体ＦＣ１の両端面（上流側端面及び下流側端面）に設けられた概略円形状をなすものである。本実施形態の端面板ＦＣ２は、その周縁部に周方向に沿って規則正しく例えば三角波状をなす凹凸形状が形成されている。 The end face plate FC2 has a substantially circular shape provided on both end faces (upstream end face and downstream end face) of the main body FC1. In the end face plate FC2 of the present embodiment, a concavo-convex shape that regularly forms, for example, a triangular wave shape is formed in the peripheral portion along the circumferential direction.
また、排ガス導出ポートＰ２に、前記空燃比センサ３が設けられている。具体的には、空燃比センサ３のセンシング３１が、排ガス導出ポートＰ２の管壁から排ガス流路Ｒの内部に挿入して設けられている。一方、空燃比センサ３の演算部３２は、筐体５の内部に収容されている。そして、センシング部３１から延出されたケーブルＣは、前記筐体５内に収容された演算部３２に接続するための接続コネクタＣ１に接続されている。この接続コネクタＣ１は、筐体５の側壁に設けられている。このように空燃比センサ３が筐体５の外部に設けられており、且つ接続コネクタＣ１により着脱可能に構成されているので、空燃比センサ３の交換作業を容易にすることができる。また、筐体５の側壁には、空燃比センサ３の設定パラメータを入力するための入力パネル等の入力部３３が設けられている。設定パラメータとしては、例えば、空燃比センサ毎に定められるセンサ定数やその他の空燃比測定に必要なパラメータである。このように筐体５の側壁に入力部３３を設けているので、空燃比センサ３を設置又は交換した後に、その場で、空燃比センサ３の設定パラメータを入力することができる。つまり、空燃比センサ３の交換作業及び空燃比センサ３の設定パラメータの入力作業を同一場所で行うことができ、ユーザの使い勝手を向上させることができる。 The air-fuel ratio sensor 3 is provided at the exhaust gas outlet port P2. Specifically, the sensing 31 of the air-fuel ratio sensor 3 is provided by being inserted into the exhaust gas flow path R from the pipe wall of the exhaust gas outlet port P2. On the other hand, the calculation unit 32 of the air-fuel ratio sensor 3 is housed inside the housing 5. The cable C extended from the sensing unit 31 is connected to a connection connector C1 for connecting to the calculation unit 32 housed in the housing 5. The connection connector C1 is provided on the side wall of the housing 5. Thus, since the air-fuel ratio sensor 3 is provided outside the housing 5 and is configured to be detachable by the connection connector C1, the replacement work of the air-fuel ratio sensor 3 can be facilitated. An input unit 33 such as an input panel for inputting setting parameters of the air-fuel ratio sensor 3 is provided on the side wall of the housing 5. The set parameter is, for example, a sensor constant determined for each air-fuel ratio sensor or other parameters required for air-fuel ratio measurement. Since the input unit 33 is provided on the side wall of the housing 5 as described above, the setting parameters of the air-fuel ratio sensor 3 can be input on the spot after the air-fuel ratio sensor 3 is installed or replaced. That is, the replacement work of the air-fuel ratio sensor 3 and the input work of the setting parameters of the air-fuel ratio sensor 3 can be performed at the same place, and the user convenience can be improved.
ここで、超音波流量センサ２を測定用流路Ｒｘに設け、空燃比センサ３を排ガス導出ポートＰ２に設けているので、超音波流量センサ２及び空燃比センサ３が、排ガス流路Ｒにおいて略同一の場所である近距離に設けられているため、それぞれの計測の時間差を生じず、前記排ガスの組成が変化しない範囲内に設けられることになる。つまり、車両のエンジンの排ガス出口付近にも空燃比センサ（不図示）が設けられており、この値を用いて燃料消費量を算出することもできるが、この場合、エンジン下流には触媒などが存在し、排ガスの溜まりが生じるため、テールパイプから排出された排ガスを超音波流量センサ２で計測した排ガス流量値と、車両内部の空燃比センサを用いて計測した空燃比の値との間には時間差が生じることになる。そこで、本実施形態では空燃比センサ３を超音波流量センサ２の近傍に設けることにより時間差を生じることによる計測誤差をなくし、正確な瞬時の燃料消費量を求めることが可能となる。さらに、本実施形態では、超音波流量センサ２の下流側、つまり排ガス導出ポートＰ２に空燃比センサ３を設けることが好ましい。なぜなら、空燃比センサ３を超音波流量センサ２の上流側つまり、排ガス導入ポートＰ１に設ける場合、空燃比センサ３が抵抗体となり、排ガスの流速分布に乱れが生じ、超音波流量センサ２の計測値の誤差要因となってしまう。空燃比センサ３を超音波流量センサ２の下流側に設けることでこのような流速のムラを生じることなく、正確に排ガス流量を測定できる、さらに好ましくは、排ガス流路Ｒの流路径をＤとしたときに、超音波流量センサ２の上流に、その距離（長さ）が１０Ｄ（Ｄの１０倍）以上のまっすぐな直管を設けることが好ましい。なぜなら超音波流量センサ２の上流側の近い場所に曲がった管を設けると、流速分布にムラが生じ、超音波流量センサ２の計測値の誤差要因となるからである。なお、前記直管は、直管部材８により構成されている。 Here, since the ultrasonic flow sensor 2 is provided in the measurement flow path Rx and the air-fuel ratio sensor 3 is provided in the exhaust gas outlet port P2, the ultrasonic flow sensor 2 and the air-fuel ratio sensor 3 are substantially in the exhaust gas flow path R. Since they are provided at a short distance which is the same place, they are provided within a range in which the time difference of each measurement does not occur and the composition of the exhaust gas does not change. That is, an air-fuel ratio sensor (not shown) is also provided near the exhaust gas outlet of the vehicle engine, and the fuel consumption can be calculated using this value. In this case, a catalyst or the like is provided downstream of the engine. Exhaust gas accumulation occurs, and therefore, between the exhaust gas flow rate value measured by the ultrasonic flow sensor 2 and the air-fuel ratio value measured using the air-fuel ratio sensor inside the vehicle. Will cause a time difference. Therefore, in the present embodiment, by providing the air-fuel ratio sensor 3 in the vicinity of the ultrasonic flow rate sensor 2, a measurement error due to a time difference is eliminated, and an accurate instantaneous fuel consumption can be obtained. Furthermore, in this embodiment, it is preferable to provide the air-fuel ratio sensor 3 on the downstream side of the ultrasonic flow rate sensor 2, that is, on the exhaust gas outlet port P2. This is because when the air-fuel ratio sensor 3 is provided on the upstream side of the ultrasonic flow sensor 2, that is, at the exhaust gas introduction port P1, the air-fuel ratio sensor 3 becomes a resistor, and the flow velocity distribution of the exhaust gas is disturbed. It becomes an error factor of the value. By providing the air-fuel ratio sensor 3 on the downstream side of the ultrasonic flow rate sensor 2, it is possible to accurately measure the exhaust gas flow rate without causing such unevenness in flow velocity. Then, it is preferable to provide a straight straight pipe whose distance (length) is 10D (10 times D) or more upstream of the ultrasonic flow sensor 2. This is because if a bent tube is provided near the upstream side of the ultrasonic flow sensor 2, unevenness in the flow velocity distribution occurs, which causes an error in the measurement value of the ultrasonic flow sensor 2. The straight pipe is constituted by a straight pipe member 8.
さらに、筐体５の内部には、演算装置４が収容されている。この演算装置４は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた専用乃至汎用のコンピュータである。そして、演算装置４は、メモリに格納された燃料消費量演算プログラムに従って燃料消費量算出部４１及び関係データ格納部４２等の機能を発揮する。 Further, the arithmetic device 4 is accommodated in the housing 5. The arithmetic device 4 is a dedicated or general-purpose computer including a CPU, a memory, an input / output interface, an AD converter, and the like. Then, the arithmetic device 4 exhibits the functions of the fuel consumption calculation unit 41 and the relational data storage unit 42 according to the fuel consumption calculation program stored in the memory.
燃料消費量算出部４１は、超音波流量センサ２から排ガス流量ＱＥＸを示す排ガス流量データを取得するとともに、空燃比センサ３から空燃比ＡＦＲを示す空燃比データを取得する。そして燃料消費量算出部４１は、超音波流量センサ２により得られた排ガス流量ＱＥＸと空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲとを用いて以下の式により、瞬時燃料消費量Ｆｅ（ｔ）を算出する。 The fuel consumption amount calculation unit 41 acquires the exhaust gas flow rate data indicating the exhaust gas flow rate Q EX from the ultrasonic flow rate sensor 2, and acquires the air-fuel ratio data indicating the air-fuel ratio AFR from the air-fuel ratio sensor 3. Then, the fuel consumption amount calculation unit 41 uses the exhaust gas flow rate Q EX obtained by the ultrasonic flow rate sensor 2 and the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3 to calculate the instantaneous fuel consumption amount Fe (t ) Is calculated.
ここで、Ｆｅ（ｔ）は、時間ｔにおける燃料消費率［ｇ／ｓ］であり、ＱＥＸ（ｔ）は、時間ｔにおける標準状態（温度２９３．１５Ｋ、圧力１０１．３ｋＰａ）の排ガス流量［Ｌ／ｍｉｎ］であり、ＡＦＲ（ｔ）は、時間ｔにおける空燃比であり、ＤＥＸは、排ガス密度［ｋｇ／ｍ３］である。 Here, Fe (t) is the fuel consumption rate [g / s] at time t, and Q EX (t) is the exhaust gas flow rate at the standard state (temperature 293.15 K, pressure 101.3 kPa) at time t [ L / min], AFR (t) is the air-fuel ratio at time t, and D EX is the exhaust gas density [kg / m 3 ].
なお、燃料消費量算出部４１は、上記の式により算出した瞬時燃料消費量Ｆｅ（ｔ）を表示部（不図示）に表示する、或いは、燃料消費量測定装置１００を制御する上位制御装置に出力する。その他、演算装置４は、燃料消費量算出部４１により得られた瞬時燃料消費量Ｆｅ（ｔ）を紙に印字する等の出力部を有するものであっても良い。 The fuel consumption calculation unit 41 displays the instantaneous fuel consumption amount Fe (t) calculated by the above formula on a display unit (not shown) or a host control device that controls the fuel consumption measurement device 100. Output. In addition, the arithmetic device 4 may include an output unit for printing the instantaneous fuel consumption amount Fe (t) obtained by the fuel consumption amount calculation unit 41 on paper.
また、本実施形態においては、直管部材８が防振機構１０を介して筐体５に取り付けられている。具体的には、直管部材８を下側から支持する支持部材１１と筐体５との間に防振機構１０が設けられている。この防振機構１０は、支持部材１１の下面と、筐体５の底面との間に設けられた防振ゴム１０１により構成されている。この防振ゴム１０１により、排気管からの振動を受けて直管部材８が振動しても、その振動が筐体５には伝わり難い。これにより、筐体５に取り付けられた演算処理装置（例えば演算部２３、演算部３２及び演算装置４）等の機器に及ぼす振動影響を低減することができる。また、直管部材８は、排気管の振動に対して管全体で振動するので、直管部材８に設けられた超音波流量センサ２の超音波送受信器２１、２２の相対位置関係が変わらず、排ガス流量の測定誤差を抑制することができる。
なお、上記構成により、直管部材８が排気管とともに振動する構成であるため、直管部材８が、振動して筐体５の側壁開口部５１、５２に接触しないように、筐体５の側壁開口部５１、５２の開口径を、直管部材８の外径よりも大きくしている。
Further, in the present embodiment, the straight pipe member 8 is attached to the housing 5 via the vibration isolation mechanism 10. Specifically, an anti-vibration mechanism 10 is provided between the support member 11 that supports the straight pipe member 8 from below and the housing 5. This anti-vibration mechanism 10 includes an anti-vibration rubber 101 provided between the lower surface of the support member 11 and the bottom surface of the housing 5. Even if the straight pipe member 8 receives vibration from the exhaust pipe and vibrates, the vibration is hardly transmitted to the housing 5. Thereby, it is possible to reduce the influence of vibration on devices such as the arithmetic processing devices (for example, the arithmetic unit 23, the arithmetic unit 32, and the arithmetic device 4) attached to the housing 5. Further, since the straight pipe member 8 vibrates in the entire pipe with respect to the vibration of the exhaust pipe, the relative positional relationship between the ultrasonic transceivers 21 and 22 of the ultrasonic flow rate sensor 2 provided in the straight pipe member 8 does not change. The measurement error of the exhaust gas flow rate can be suppressed.
In addition, since the straight pipe member 8 vibrates together with the exhaust pipe by the above configuration, the straight pipe member 8 does not vibrate and comes into contact with the side wall openings 51 and 52 of the housing 5. The opening diameters of the side wall openings 51 and 52 are larger than the outer diameter of the straight pipe member 8.
さらに、前記防振ゴム１０１が、筐体５と直管部材８との間で絶縁機能を発揮するため、筐体５から直管部材８を介して超音波送受信器２１、２２に電気ノイズが伝わることを防ぐことができ、電気ノイズにより測定誤差を低減することができる。 Furthermore, since the anti-vibration rubber 101 exhibits an insulating function between the casing 5 and the straight pipe member 8, electrical noise is transmitted from the casing 5 to the ultrasonic transceivers 21 and 22 via the straight pipe member 8. Transmission can be prevented, and measurement errors can be reduced by electrical noise.
次に、ＦＴＰ−７５サイクルのコールドスタートフェーズ（Ｃｏｌｄ ｓｔａｒｔ ｐｈａｓｅ）における、本実施形態の燃料消費量測定装置１００を用いたリアルタイム計測の結果と、ダイリュートストリーム法により排ガス流量を求め、その値を用いてカーボンバランス法により燃料消費量を求めたリアルタイム計測の結果とを図４及び図５に示す。なお、ダイリュートストリーム法とは、ＣＶＳで希釈したガス濃度と希釈後の流量から排ガス重量（流量）を求める計測手法であり、このダイリュートストリーム法を用いて求めた排ガス流量と、ＣＶＳ装置で希釈した排ガスを排ガス分析装置により連続測定して得られた各成分の濃度値からカーボンバランス法を用いて燃料消費量を求めている。 Next, in the cold start phase of the FTP-75 cycle (Cold start phase), the result of real-time measurement using the fuel consumption measuring device 100 of the present embodiment and the exhaust gas flow rate are obtained by the dilute stream method, and the value is obtained. FIG. 4 and FIG. 5 show the results of real-time measurement using the carbon balance method to determine the fuel consumption. The dilute stream method is a measurement method for obtaining the exhaust gas weight (flow rate) from the gas concentration diluted with CVS and the flow rate after dilution. The exhaust gas flow rate obtained using this dilute stream method and the CVS device The fuel consumption is obtained from the concentration value of each component obtained by continuously measuring the diluted exhaust gas with an exhaust gas analyzer using the carbon balance method.
図４（１）は、ダイリュートストリーム法（従来法）を用いた計測結果を示し、図４（２）は、本実施形態の燃料消費量測定装置を用いた計測結果を示し、図４（３）は、空燃比計により得られたＡＦＲを示し、図４（４）は、車速を示している。また、図５（１）は、従来法における０秒〜１００秒までの燃料消費量の計測結果を示し、図５（２）は、本実施形態における０秒〜１００秒までの燃料消費量の計測結果を示している。 FIG. 4 (1) shows the measurement results using the dilute stream method (conventional method), FIG. 4 (2) shows the measurement results using the fuel consumption measuring device of this embodiment, and FIG. 3) shows the AFR obtained by the air-fuel ratio meter, and FIG. 4 (4) shows the vehicle speed. FIG. 5 (1) shows the measurement result of the fuel consumption amount from 0 second to 100 seconds in the conventional method, and FIG. 5 (2) shows the fuel consumption amount from 0 second to 100 seconds in the present embodiment. The measurement results are shown.
図５（１）から分かるようにダイリュートストリーム法では、始動直後の小流量時にガスの遅れが顕著であり、燃料消費量の立ち上がりがなまっていることが分かる。一方で、図５（２）から分かるように本実施形態の燃料消費量測定装置では、始動直後の小流量時であっても立ち上がりが急峻であり、応答遅れが低減されていることが分かる。また、燃料カット時においては、燃料消費率はほぼゼロになるはずであるが、ダイリュートストリーム法では、応答遅れが表われていることが分かる（図４（１）参照）。一方で、本実施形態の燃料消費量測定装置では、燃料消費率が燃料カット時とほぼ同時にほぼゼロとなっていることが分かる（図４（２）参照）。 As can be seen from FIG. 5 (1), in the dilute stream method, it can be seen that there is a noticeable gas delay at a small flow rate immediately after start-up, and the fuel consumption has risen. On the other hand, as can be seen from FIG. 5 (2), in the fuel consumption measuring device of this embodiment, it can be seen that the rise is steep even at the time of a small flow rate immediately after startup, and the response delay is reduced. Further, at the time of fuel cut, the fuel consumption rate should be almost zero, but it can be seen that a response delay appears in the dilute stream method (see FIG. 4 (1)). On the other hand, in the fuel consumption measuring device of the present embodiment, it can be seen that the fuel consumption rate is almost zero almost simultaneously with the fuel cut (see FIG. 4B).
次に、ＦＴＰ−７５サイクルのトランジェントフェーズ（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｐｈａｓｅ）にて燃料カット直後に急加速した場合における、本実施形態の燃料消費量測定装置を用いたリアルタイム計測の結果とダイリュートストリーム法（従来法）によるリアルタイム計測の結果とを図６に示す。 Next, the results of real-time measurement using the fuel consumption measuring device of this embodiment and the dilute stream method (conventional method) in the case of rapid acceleration immediately after the fuel cut in the transient phase of FTP-75 cycle (Transient Phase) FIG. 6 shows the result of real-time measurement by ().
図６（１）は、空燃比計により得られたＡＦＲ及びＣＶＳによる希釈前の排ガスに含まれるＣＯ２計により得られたＣＯ２濃度を示し、図６（２）は、本実施形態の燃料消費量測定装置を用いた計測結果、及び、ダイリュートストリーム法により排ガス流量を求め、その値を用いてカーボンバランス法により燃料消費量を求めたを用いた計測結果を示し、図６（３）は、エンジンの回転数［ｒｐｍ］を示し、図６（４）は、車速を示している。 FIG. 6 (1) shows the CO 2 concentration obtained by the CO 2 meter contained in the exhaust gas before dilution by AFR and CVS obtained by the air-fuel ratio meter, and FIG. 6 (2) shows the fuel of this embodiment. FIG. 6 (3) shows the measurement results using the consumption measuring device and the measurement results using the exhaust gas flow rate obtained by the dilute stream method and the fuel consumption obtained by the carbon balance method using the value. Indicates the engine speed [rpm], and FIG. 6 (4) indicates the vehicle speed.
この図６は、カーボンバランス法による燃料消費量の算出において、ＣＯ２重量の寄与度が非常に高く、ひいてはＣＯ２濃度が大きな影響を及ぼすことを示している。つまり、図６（１）のＡＦＲを見ると、減速時に燃料カットが行われている際は、ＡＦＲが急激に上昇し、リーン状態になっている。エンジン回転数と車速が上昇し始めると燃料カットを停止し、ＡＦＲはストイキ（理論空燃比）状態に戻る。ダイリュートストリーム法では、ガス遅れのために燃料カットが停止されて加速が始まっているにも関わらず、ＣＯ２濃度が低下したままである。このため、瞬時燃料消費量にもガス応答遅れの影響が現れており、本実施形態の燃料消費量測定装置の間に差異が表われている。そして、本実施形態の燃料消費量測定装置とダイリュートストリーム法とを比較した場合、本実施形態の燃料消費量測定装置の方が、より正確に瞬時燃焼消費量を測定できる。 FIG. 6 shows that in the calculation of fuel consumption by the carbon balance method, the contribution of CO 2 weight is very high, and consequently the CO 2 concentration has a great influence. In other words, when viewing the AFR in FIG. 6A, when the fuel cut is performed at the time of deceleration, the AFR rapidly rises and is in a lean state. When the engine speed and the vehicle speed begin to rise, the fuel cut is stopped and the AFR returns to the stoichiometric (theoretical air-fuel ratio) state. In the dilute stream method, although the fuel cut is stopped due to gas delay and acceleration starts, the CO 2 concentration remains lowered. For this reason, the influence of the gas response delay also appears in the instantaneous fuel consumption, and a difference appears between the fuel consumption measuring devices of this embodiment. When the fuel consumption measuring device of this embodiment is compared with the dilute stream method, the fuel consumption measuring device of this embodiment can measure the instantaneous combustion consumption more accurately.
このように本実施形態では、超音波流量センサ２及び空燃比センサ３により、排ガス流路Ｒを流れる排ガスの流量及び空燃比を直接且つ同時に測定するものであり、従来のサンプリング流路を設けることにより生じていた応答遅れを解消することができ、また、各センサ２、３の遅延時間や応答速度の差を考慮する必要が無い。これにより、エンジンの燃料消費量を高応答速度且つ高精度で測定することができる。また、超音波流量センサ２を用いているので、当該超音波流量センサ２を設けることによる圧力損失が無く、小流量から大流量に亘って計測精度が高く、また、脈動に対しても影響が少ない。これによっても、燃料消費量を高精度に測定することができる。さらに、直接測定であるため、従来のサンプリング流路を不要にすることで配管構成を簡略化することができ、また、ＣＶＳ装置等の希釈装置が不要になるため、測定装置を小型化することができる。その上、これらにより装置のコストを削減することもできる。 As described above, in this embodiment, the flow rate and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path R are directly and simultaneously measured by the ultrasonic flow sensor 2 and the air-fuel ratio sensor 3, and a conventional sampling flow path is provided. Therefore, it is not necessary to consider the difference in delay time and response speed between the sensors 2 and 3. Thereby, the fuel consumption of the engine can be measured with high response speed and high accuracy. Further, since the ultrasonic flow sensor 2 is used, there is no pressure loss due to the provision of the ultrasonic flow sensor 2, the measurement accuracy is high from a small flow rate to a large flow rate, and there is an influence on pulsation. Few. This also makes it possible to measure the fuel consumption with high accuracy. Furthermore, since it is direct measurement, the piping configuration can be simplified by eliminating the need for a conventional sampling flow path, and a diluting device such as a CVS device is not required. Can do. In addition, the cost of the apparatus can be reduced by these.
しかして本実施形態の燃料消費量算出部４１は、前記空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲに基づいて、前記燃料消費量Ｆｅの算出に用いる排ガス密度ＤＥＸを変更して、燃料消費量Ｆｅを算出する。 Accordingly, the fuel consumption amount calculation unit 41 of the present embodiment changes the exhaust gas density D EX used for calculating the fuel consumption amount Fe based on the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3 to thereby reduce the fuel consumption. The amount Fe is calculated.
ここで、前記排ガス密度ＤＥＸは、図７に示すように、空燃比ＡＦＲが理論空燃比（ストイキオメトリー）よりも大きい領域（リーン領域）では略一定であり、空燃比ＡＦＲが理論空燃比よりも小さい領域（リッチ領域）では空燃比ＡＦＲに伴って変化する。このため、燃料消費量算出部４１は、前記空燃比ＡＦＲがリッチ領域に含まれる場合に、前記空燃比ＡＦＲに基づいて排ガス密度ＤＥＸを変更し、前記空燃比ＡＦＲがリーン領域に含まれる場合に、前記排ガス密度ＤＥＸとして所定の一定値を用いる。 Here, as shown in FIG. 7, the exhaust gas density D EX is substantially constant in a region (lean region) where the air-fuel ratio AFR is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometry), and the air-fuel ratio AFR is the stoichiometric air-fuel ratio. In a smaller region (rich region), the air fuel ratio changes with the AFR. Therefore, when the air-fuel ratio AFR is included in the rich region, the fuel consumption amount calculation unit 41 changes the exhaust gas density D EX based on the air-fuel ratio AFR, and the air-fuel ratio AFR is included in the lean region. In addition, a predetermined constant value is used as the exhaust gas density DEX .
具体的に燃料消費量算出部４１は、空燃比センサ３から得られる空燃比ＡＦＲと理論空燃比とを比較して、前記空燃比ＡＦＲが理論空燃比よりも小さい場合に、当該空燃比ＡＦＲを用いて排ガス密度ＤＥＸを変更する。 Specifically, the fuel consumption amount calculation unit 41 compares the air-fuel ratio AFR obtained from the air-fuel ratio sensor 3 with the stoichiometric air-fuel ratio, and when the air-fuel ratio AFR is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, Use to change the exhaust gas density DEX .
演算装置４の関係データ格納部４２には、リッチ領域における空燃比ＡＦＲと排ガス密度ＤＥＸとの関係を示す関係データが格納されている。関係データとしては、例えば、（１）リッチ領域における空燃比ＡＦＲと排ガス密度ＤＥＸとの関係式を示す関係式データ、又は（２）リッチ領域における各空燃比ＡＦＲと当該各空燃比ＡＦＲに対応する排ガス密度ＤＥＸとの一覧表を示す表データ等が考えられる。これらの関係データは、図示しない入力手段を用いて予め格納される。 The relation data storage unit 42 of the arithmetic unit 4 stores relation data indicating the relation between the air-fuel ratio AFR and the exhaust gas density D EX in the rich region. The relationship data, for example, (1) relationship data indicating a relationship between the air-fuel ratio AFR and the exhaust gas density D EX in the rich region, or (2) corresponding to the respective air-fuel ratio AFR and the respective air-fuel ratio AFR in the rich region Table data showing a list with the exhaust gas density D EX to be considered can be considered. These relational data are stored in advance using an input means (not shown).
なお、リッチ領域における空燃比ＡＦＲと排ガス密度ＤＥＸとの関係は、燃料の種類によって異なるため、前記関係データ格納部４２には、燃料の種類毎に、前記関係データが格納されている。このように関係データ格納部４２に燃料の種類毎に関係データが格納されている場合、例えば、燃料消費量測定を行うエンジン又は自動車に使用されている燃料の種類を、ユーザが入力手段を用いて入力することによって、燃料消費量算出部４１は、その入力された燃料の種類に対応する関係データを用いて排ガス密度ＤＥＸを変更する。 The relationship between the air-fuel ratio AFR and the exhaust gas density D EX in the rich region is different depending on the type of fuel, the relationship data storage unit 42, for each type of fuel, the relationship data is stored. When the relation data is stored in the relation data storage unit 42 for each fuel type in this way, for example, the user uses the input means for the type of fuel used in the engine or automobile for measuring fuel consumption. The fuel consumption amount calculation unit 41 changes the exhaust gas density D EX using the relational data corresponding to the input fuel type.
このように構成した演算装置４において、燃料消費量算出部４１は、空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲがリッチ領域であると判断した場合に、前記関係式又は前記一覧表を用いて前記空燃比ＡＦＲにおける排ガス密度ＤＥＸ（変数）を決定し、この排ガス密度ＤＥＸ（変数）と、前記排ガス流量ＱＥＸと、前記空燃比ＡＦＲとから前記燃焼消費量Ｆｅを算出する。一方、燃料消費量算出部４１は、空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲがリーン領域であると判断した場合に、所定の一定値である排ガス密度ＤＥＸ（定数）と、前記排ガス流量ＱＥＸと、前記空燃比ＡＦＲとから前記燃焼消費量Ｆｅを算出する。 In the arithmetic device 4 configured as described above, when the fuel consumption amount calculation unit 41 determines that the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3 is in a rich region, the fuel consumption amount calculation unit 41 uses the relational expression or the list. wherein determining the exhaust gas density D EX (variable) in the air-fuel ratio AFR, and the exhaust gas density D EX (variable), the the exhaust gas flow rate Q EX, calculates the fuel consumption amount Fe from said air-fuel ratio AFR. On the other hand, when the fuel consumption amount calculation unit 41 determines that the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3 is in the lean region, the exhaust gas density D EX (constant) that is a predetermined constant value and the exhaust gas flow rate The combustion consumption amount Fe is calculated from Q EX and the air-fuel ratio AFR.
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る燃料消費量測定装置１００によれば、燃料消費量Ｆｅの算出に用いる排ガス密度ＤＥＸを、空燃比センサ３により得られた空燃比ＡＦＲに基づいて変更しているので、エンジンの燃料消費量Ｆｅの測定誤差を低減することができる。また、超音波流量センサ２及び空燃比センサ３により、排ガス流路Ｒを流れる排ガス流量ＱＥＸ及び空燃比ＡＦＲを直接且つ同時に測定するものであり、従来のサンプリング流路を設けることにより生じていた応答遅れを解消することができ、また、各センサ２、３の遅延時間や応答速度の差を考慮する必要が無い。これらにより、エンジンの燃料消費量Ｆｅを高応答速度且つ高精度で測定することができる。
<Effect of this embodiment>
According to the fuel consumption measuring apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above, the exhaust gas density D EX used for calculating the fuel consumption Fe is changed based on the air-fuel ratio AFR obtained by the air-fuel ratio sensor 3. Therefore, the measurement error of the fuel consumption amount Fe of the engine can be reduced. In addition, the ultrasonic flow rate sensor 2 and the air-fuel ratio sensor 3 directly and simultaneously measure the exhaust gas flow rate Q EX and the air-fuel ratio AFR flowing through the exhaust gas flow channel R, which are caused by providing a conventional sampling flow channel. Response delay can be eliminated, and there is no need to consider the difference in delay time and response speed between the sensors 2 and 3. Thus, the fuel consumption Fe of the engine can be measured with high response speed and high accuracy.
また、超音波流量センサ２を用いているので、当該超音波流量センサ２を設けることによる圧力損失が無く、小流量から大流量に亘って計測精度が高く、また、脈動に対しても影響が少ない。これによっても、燃料消費量Ｆｅを高精度に測定することができる。 Further, since the ultrasonic flow sensor 2 is used, there is no pressure loss due to the provision of the ultrasonic flow sensor 2, the measurement accuracy is high from a small flow rate to a large flow rate, and there is an influence on pulsation. Few. Also by this, the fuel consumption amount Fe can be measured with high accuracy.
さらに、直接測定であるため、従来のサンプリング流路を不要にすることで配管構成を簡略化することができ、また、ＣＶＳ装置等の希釈装置が不要になるため、測定装置を小型化することができる。その上、これらにより装置のコストを削減することもできる。 Furthermore, since it is direct measurement, the piping configuration can be simplified by eliminating the need for a conventional sampling flow path, and a diluting device such as a CVS device is not required. Can do. In addition, the cost of the apparatus can be reduced by these.
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、演算装置４が空燃比ＡＦＲがリッチ領域に含まれる場合にのみ排ガス密度ＤＥＸを変更するものであったが、リーン領域においても排ガス密度ＤＥＸを空燃比に基づいて変更するものであっても良い。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the arithmetic unit 4 but the air-fuel ratio AFR was intended to change the exhaust gas density D EX only if contained in the rich region, based on the air-fuel ratio of the exhaust gas density D EX even in the lean region It may be changed.
また、前記実施形態では、関係データ格納部に予め求めた空燃比と排ガス密度との関係データを格納するように構成しているが、燃料消費量算出部４１が、空燃比センサにより得られた空燃比から各成分濃度を推定して排ガス密度を算出し、当該算出した排ガス密度を用いて燃料消費量を算出するように構成しても良い。 In the embodiment, the relation data storage unit stores the relation data between the air-fuel ratio and the exhaust gas density obtained in advance, but the fuel consumption calculation unit 41 is obtained by the air-fuel ratio sensor. The exhaust gas density may be calculated by estimating the concentration of each component from the air-fuel ratio, and the fuel consumption may be calculated using the calculated exhaust gas density.
また、前記実施形態の流量センサ２は、超音波流量センサであったが、その他、差圧式流量センサ、熱式流量センサ、コリオリ式流量センサ等の種々の流量センサを用いることができる。 Moreover, although the flow sensor 2 of the said embodiment was an ultrasonic flow sensor, various flow sensors, such as a differential pressure type flow sensor, a thermal type flow sensor, a Coriolis type flow sensor, can be used.
さらに、前記実施形態では、空燃比センサ３が、流量センサ２の下流側に設けられているが、流量センサ２の上流側に設けても良い。また、車両のエンジン排気出口付近に備えられている空燃比センサからの信号を演算装置４が受け取り、燃料消費量Ｆｅを算出するようなものであってもよい。 Furthermore, in the embodiment, the air-fuel ratio sensor 3 is provided on the downstream side of the flow sensor 2, but may be provided on the upstream side of the flow sensor 2. Alternatively, the calculation device 4 may receive a signal from an air-fuel ratio sensor provided near the engine exhaust outlet of the vehicle and calculate the fuel consumption Fe.
その上、前記実施形態では、空燃比センサが、超音波流量センサの下流側である筐体の排ガス導出ポートに設けられているが、筐体の排ガス導入ポートなどの超音波流量センサの上流側に設けても良い。また、車両のエンジン排気出口付近に備えられている空燃比センサからの信号を演算装置４が受け取り、燃料消費量を算出するようなものであってもよい。 In addition, in the above embodiment, the air-fuel ratio sensor is provided at the exhaust gas outlet port of the casing on the downstream side of the ultrasonic flow sensor, but the upstream side of the ultrasonic flow sensor such as the exhaust gas introduction port of the casing. May be provided. Alternatively, the calculation device 4 may receive a signal from an air-fuel ratio sensor provided near the engine exhaust outlet of the vehicle and calculate the fuel consumption.
また、前記実施形態では、演算装置４が筐体５内に設けられたものであったが、演算装置４が筐体５の外部に設けられたものであっても良い。この場合、筐体５の内部には、外部に設けられた演算装置４との間でデータの送受信を行う有線又は無線の送受信機器を設けることが考えられる。例えば、送受信機器は、超音波流量センサの検出信号及び空燃比センサの検出信号を演算装置５に送信する。 In the above embodiment, the arithmetic device 4 is provided in the housing 5, but the arithmetic device 4 may be provided outside the housing 5. In this case, it is conceivable to provide a wired or wireless transmission / reception device that transmits / receives data to / from the arithmetic device 4 provided outside in the housing 5. For example, the transmission / reception device transmits the detection signal of the ultrasonic flow sensor and the detection signal of the air-fuel ratio sensor to the arithmetic device 5.
また、前記実施形態の燃料消費量測定装置が、筐体によりユニット化されたものであったが、ユニット化されていないものであっても良い。 Moreover, although the fuel consumption measuring device of the said embodiment was unitized by the housing | casing, it may be not unitized.
さらに、前記燃料消費量測定装置１００が、図８に示すように、排ガス流路Ｒを流れる排ガスに含まれる所定の測定対象成分を分析する排ガス分析装置１２を備えたものであっても良い。そして、排ガス分析装置１２の演算部が、得られた成分濃度と、超音波流量センサ３により得られた排ガス流量とを用いて、測定対象成分の排出質量を算出する。これならば、超音波流量センサ３を燃料消費量計測及び排出質量計測（マス計測）の両方に兼用することができる。なお、排ガス分析装置１２の演算部では無く、燃料消費量測定装置１００の演算装置４が、排ガス分析装置１２により得られた成分濃度と、超音波流量センサ３により得られた排ガス流量とを用いて、測定対象成分の排出質量を算出しても良い。 Further, as shown in FIG. 8, the fuel consumption measuring device 100 may include an exhaust gas analyzer 12 for analyzing a predetermined measurement target component contained in the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path R. Then, the calculation unit of the exhaust gas analyzer 12 calculates the discharge mass of the measurement target component using the obtained component concentration and the exhaust gas flow rate obtained by the ultrasonic flow rate sensor 3. If this is the case, the ultrasonic flow sensor 3 can be used for both fuel consumption measurement and discharge mass measurement (mass measurement). Note that the arithmetic unit 4 of the fuel consumption measuring device 100, not the arithmetic unit of the exhaust gas analyzer 12, uses the component concentration obtained by the exhaust gas analyzer 12 and the exhaust gas flow rate obtained by the ultrasonic flow sensor 3. Thus, the discharge mass of the measurement target component may be calculated.
ここで、排ガス分析装置１２が、排ガス流路Ｒにおいて超音波流量センサ３の上流側を流れる排ガスに含まれる測定対象成分を測定することが望ましい。具体的には、排ガス流路Ｒを流れる排ガスの一部を採取して排ガス分析装置１２に導入するサンプリング配管１３が、超音波流量センサ３の上流側に接続されている。なお、サンプリング配管１３を用いて排ガスをサンプリングする構成の場合には、演算装置４は、サンプリング配管１３を流れるサンプリング流量を用いて、超音波流量センサ３により得られた排ガス流量を補正することが望ましい。 Here, it is desirable that the exhaust gas analyzer 12 measures the measurement target component contained in the exhaust gas flowing upstream of the ultrasonic flow sensor 3 in the exhaust gas flow path R. Specifically, a sampling pipe 13 that collects a part of the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage R and introduces it into the exhaust gas analyzer 12 is connected to the upstream side of the ultrasonic flow sensor 3. In the case where the exhaust gas is sampled using the sampling pipe 13, the arithmetic unit 4 can correct the exhaust gas flow rate obtained by the ultrasonic flow sensor 3 using the sampling flow rate flowing through the sampling pipe 13. desirable.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・燃料消費量測定装置
Ｅ ・・・エンジン
Ｒ ・・・排ガス流路
２ ・・・流量センサ
３ ・・・空燃比センサ
４ ・・・演算装置
４１ ・・・燃料消費量算出部
４２ ・・・関係データ格納部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel consumption measuring device E ... Engine R ... Exhaust gas flow path 2 ... Flow rate sensor 3 ... Air-fuel ratio sensor 4 ... Arithmetic device 41 ... Fuel consumption calculation part 42 ... Related data storage
Claims (4)
前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする燃料消費量演算装置。 Fuel consumption of the engine using the exhaust gas flow rate obtained by the flow sensor provided in the exhaust gas flow path through which the exhaust gas of the engine flows, the air-fuel ratio obtained by the air fuel ratio sensor provided in the exhaust gas flow path, and the exhaust gas density To calculate the quantity,
A fuel consumption calculation device, wherein an exhaust gas density used for calculation of the fuel consumption is changed based on an air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor.
前記空燃比がリーン領域に含まれる場合に、前記排ガス密度として所定の一定値を用いる請求項１記載の燃料消費量演算装置。 When the air-fuel ratio is included in the rich region, the exhaust gas density is changed,
The fuel consumption calculation device according to claim 1, wherein a predetermined constant value is used as the exhaust gas density when the air-fuel ratio is included in a lean region.
前記エンジンから排出される排ガスが流れる排ガス流路に設けられて、当該排ガス流路を流れる排ガスの流量を測定する流量センサと、
前記流量センサにより得られた排ガス流量、前記排ガス流路に設けられた空燃比センサにより得られた空燃比及び排ガス密度を用いて、前記エンジンの燃料消費量を算出する演算装置とを備え、
前記演算装置が、前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする燃料消費量測定装置。 A fuel consumption measuring device for measuring fuel consumption of an engine,
A flow rate sensor that is provided in an exhaust gas flow path through which exhaust gas discharged from the engine flows, and that measures the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path;
An exhaust gas flow rate obtained by the flow rate sensor, an air-fuel ratio obtained by an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust gas flow path, and an exhaust gas density, and an arithmetic unit for calculating the fuel consumption of the engine,
The fuel consumption measuring device, wherein the arithmetic device changes an exhaust gas density used for calculation of the fuel consumption based on an air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor.
前記空燃比センサにより得られた空燃比に基づいて、前記燃料消費量の算出に用いる排ガス密度を変更することを特徴とする燃料消費量演算プログラム。 Fuel consumption of the engine using an exhaust gas flow rate obtained by a flow rate sensor provided in an exhaust gas flow path through which engine exhaust gas flows, an air-fuel ratio and an exhaust gas density obtained by an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust gas flow path Is calculated,
A fuel consumption calculation program, wherein an exhaust gas density used for calculation of the fuel consumption is changed based on an air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio sensor.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013167426A JP6122733B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Fuel consumption calculation device, fuel consumption calculation program, and fuel consumption measurement device |
| DE202014006185.8U DE202014006185U1 (en) | 2013-08-12 | 2014-07-31 | Fuel consumption calculation unit, fuel consumption calculation program, fuel consumption meter and exhaust gas meter |
| EP14002773.1A EP2837807B1 (en) | 2013-08-12 | 2014-08-07 | Fuel consumption measuring apparatus and fuel consumption calculation method |
| US14/456,668 US10132225B2 (en) | 2013-08-12 | 2014-08-11 | Fuel consumption calculation unit, fuel consumption measuring apparatus, and exhaust gas measuring apparatus |
| CN201410394518.8A CN104655215B (en) | 2013-08-12 | 2014-08-12 | Exhaust gas measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013167426A JP6122733B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Fuel consumption calculation device, fuel consumption calculation program, and fuel consumption measurement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015036623A true JP2015036623A (en) | 2015-02-23 |
| JP6122733B2 JP6122733B2 (en) | 2017-04-26 |
Family
ID=52687184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013167426A Active JP6122733B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Fuel consumption calculation device, fuel consumption calculation program, and fuel consumption measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6122733B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105114977A (en) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 哈尔滨工业大学 | Gas turbine combustion system online monitoring method based on exhaust temperature measuring point correlation |
| EP3182072A1 (en) | 2015-12-15 | 2017-06-21 | Horiba, Ltd. | Flow rate measurement device, fuel efficiency measurement device, program for flow rate measurement device and flow rate measurement method |
| JP2021141751A (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-16 | 日新電機株式会社 | Electrical power system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002516981A (en) * | 1998-01-05 | 2002-06-11 | ユナイテッド ステイツ エンバイロメンタル プロテクション エージェンシー | Modular flow meter and exhaust notification system for vehicle exhaust gas during real-time driving |
| JP2005002830A (en) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Toyota Motor Corp | Method for removing particulate matter |
| JP2009250935A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | Fuel consumption measuring technique and fuel consumption measuring system |
| JP2015004656A (en) * | 2013-05-22 | 2015-01-08 | 株式会社堀場製作所 | Fuel consumption measurement apparatus |
-
2013
- 2013-08-12 JP JP2013167426A patent/JP6122733B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002516981A (en) * | 1998-01-05 | 2002-06-11 | ユナイテッド ステイツ エンバイロメンタル プロテクション エージェンシー | Modular flow meter and exhaust notification system for vehicle exhaust gas during real-time driving |
| JP2005002830A (en) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Toyota Motor Corp | Method for removing particulate matter |
| JP2009250935A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | Fuel consumption measuring technique and fuel consumption measuring system |
| JP2015004656A (en) * | 2013-05-22 | 2015-01-08 | 株式会社堀場製作所 | Fuel consumption measurement apparatus |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105114977A (en) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 哈尔滨工业大学 | Gas turbine combustion system online monitoring method based on exhaust temperature measuring point correlation |
| EP3182072A1 (en) | 2015-12-15 | 2017-06-21 | Horiba, Ltd. | Flow rate measurement device, fuel efficiency measurement device, program for flow rate measurement device and flow rate measurement method |
| US10041406B2 (en) | 2015-12-15 | 2018-08-07 | Horiba, Ltd. | Flow rate measurement device, fuel efficiency measurement device, program for flow rate measurement device and flow rate measurement method |
| JP2021141751A (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-16 | 日新電機株式会社 | Electrical power system |
| JP7429857B2 (en) | 2020-03-06 | 2024-02-09 | 日新電機株式会社 | power system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6122733B2 (en) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6155138B2 (en) | Fuel consumption measuring device | |
| US10132225B2 (en) | Fuel consumption calculation unit, fuel consumption measuring apparatus, and exhaust gas measuring apparatus | |
| RU2568950C2 (en) | Method and device to determine differential parameters of fluid flow for system of fluid flow measurement with multiple meters | |
| JP6300924B2 (en) | Coriolis type device for directly measuring the source and method for measuring the source directly | |
| RU2602733C1 (en) | Detection of change of cross section area of flow-measuring fluid pipeline of vibration meter by determining rigidity of transverse mode | |
| JP6122733B2 (en) | Fuel consumption calculation device, fuel consumption calculation program, and fuel consumption measurement device | |
| US9194730B2 (en) | Method and apparatus for determining the phase compositions of a multiphase fluid flow | |
| CN101592630B (en) | Device for analyzing oxygen density and flow rate and analysis method thereof | |
| JP5914643B2 (en) | Fluid flow detection method by ultrasonic propagation time method | |
| US9267912B2 (en) | Apparatus for analyzing gas information | |
| US10578468B2 (en) | Real-time fluid species mass flowmeter | |
| JP7037883B2 (en) | Exhaust flow rate measuring device, fuel consumption measuring device, program for exhaust gas flow rate measuring device, and exhaust gas flow rate measuring method | |
| JP2018096737A (en) | Differential flow meter, exhaust gas analyzer, and flow rate measuring method | |
| JP6132717B2 (en) | Method and apparatus for measuring phase composition of multiphase fluid flow | |
| JP6199167B2 (en) | Exhaust gas measuring device and exhaust gas measuring program | |
| EP3583897A1 (en) | Breath measurement device | |
| JPH09318572A (en) | Method and equipment for measuring component of exhaust gas | |
| JP2010256075A (en) | Flowmeter and method of measuring flow rate | |
| WO2022080113A1 (en) | Differential pressure-type flow meter, exhaust gas analysis device, flow rate measurement method, exhaust gas analysis method, and program for differential pressure-type flow meter | |
| KR101195491B1 (en) | Hybrid-type gas flowmeter | |
| Akita | Real-time Fuel Consumption Measurement Using Raw Exhaust Flow Meter and Zirconia AFR Sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160630 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170317 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170323 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170403 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6122733 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |