JP6752591B2 - 排ガス計測装置 - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する排ガス計測装置に関するものである。
例えば、排ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭともいう）の質量を測定する方法としては、特許文献１に示すように、排ガスが流れる排ガス用配管にフィルタを設けてＰＭを捕集し、その捕集したＰＭの質量を秤量するいわゆるフィルタ質量法が知られている。
上述のフィルタ質量法などを用いて排ガス成分を計測する場合、前記排ガス用配管の内壁に付着物があると、この付着物が剥がれて計測誤差を引き起こす可能性があることから、計測前に、前記排ガス用配管にパージガスを流すことで付着物を取り除くようにしている。
このとき、排ガスに含まれるガス状成分等が凝縮して内壁に付着していると、パージガスを流すだけではこうした付着物を取り除くことが難しいため、パージガスを流しながら排ガス用配管を加熱することで、凝縮したガス状成分等を内壁から剥離させて取り除くようにしている。
しかしながら、この方法では、パージガスを供給しながら排ガス用配管を加熱しているので、排ガス用配管を十分に高温にすることができず、付着物を確実に取り除くことはできない。
なお、上述した方法とは別に、パージガスを高温に加熱してから排ガス用配管に流す方法が考えられるが、この方法では、パージガスを加熱するための設備が別途必要となり、装置全体が大掛かりになってしまう。
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、排ガス用配管の内壁に付着した付着物を確実に取り除くことをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る排ガス計測装置は、内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測するものにおいて、前記排ガスが導入される排ガス用配管部材と、前記排ガス用配管部材にパージガスを供給するパージガス供給機構と、前記排ガス用配管部材を加熱する加熱機構と、前記加熱機構によって前記排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスが所定温度に加熱された後、前記パージガス供給機構を制御して前記パージガスの供給を開始する制御機構とを具備するものである。
このような排ガス計測装置であれば、排ガス用配管部材又はこの排ガス用配管部材を流れる排ガスを所定温度まで加熱して、排ガス用配管の内壁に付着した付着物を剥がれやすい状態にしてから、制御機構がパージガスの供給を開始するので、付着物を確実に取り除くことができる。
また、パージガスを加熱する設備を別途設ける必要はなく、装置全体を大掛かりにすることもない。
また、パージガスを加熱する設備を別途設ける必要はなく、装置全体を大掛かりにすることもない。
前記制御機構が前記パージガスの供給を終了する前に、前記加熱機構が前記排ガス用配管部材の加熱を終了することが好ましい。
このような構成であれば、パージガスによって排ガス用配管部材を十分に冷却することができ、パージ後における排ガス成分の計測やその準備などを安全に実施することができる。
このような構成であれば、パージガスによって排ガス用配管部材を十分に冷却することができ、パージ後における排ガス成分の計測やその準備などを安全に実施することができる。
前記排ガス用配管部材に設けられた温度センサをさらに具備し、前記制御機構が、前記温度センサからの温度検出信号を取得するとともに、該温度検出信号の示す値が前記所定温度になった後、前記パージガスの供給を開始するように構成されていることが好ましい。
このような構成であれば、排ガス用配管部材や排ガス用配管部材を流れる排ガスの温度を確実に所定温度まで加熱してから、パージガスを供給することができ、より確実に付着物を取り除くことができる。
このような構成であれば、排ガス用配管部材や排ガス用配管部材を流れる排ガスの温度を確実に所定温度まで加熱してから、パージガスを供給することができ、より確実に付着物を取り除くことができる。
上述した温度センサを不要にして、装置を簡素化する構成としては、前記加熱機構が前記排ガス用配管部材を加熱し始めてから所定時間後に、前記制御機構が前記パージガスの供給を開始するように構成されているものが挙げられる。
前記排ガス用配管部材に前記排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられていることが好ましい。
このような構成であれば、内壁から剥がれた付着物がフィルタに捕集されるので、その量を計測することにより、排ガス用配管部材内の汚れ具合を例えば正常時の汚れ具合と比較することができ、試験が正常に行われたかどうかを知ることができる。
このような構成であれば、内壁から剥がれた付着物がフィルタに捕集されるので、その量を計測することにより、排ガス用配管部材内の汚れ具合を例えば正常時の汚れ具合と比較することができ、試験が正常に行われたかどうかを知ることができる。
具体的な実施態様としては、前記排ガス用配管部材に接続されるとともに、前記排ガス用配管部材に前記排ガスを希釈する希釈ガスを導く希釈ガス用配管部材をさらに具備し、前記パージガス供給機構が、前記希釈ガス用配管部材に前記パージガスを流して前記排ガス用配管部材に供給するように構成されたものが挙げられる。
このような構成であれば、パージガスを排ガス用配管部材に供給するため専用の配管部材をわざわざ設ける必要がなく、既存の配管部材を用いてパージガスを排ガス用配管部材に供給することができる。
このような構成であれば、パージガスを排ガス用配管部材に供給するため専用の配管部材をわざわざ設ける必要がなく、既存の配管部材を用いてパージガスを排ガス用配管部材に供給することができる。
前記パージガスが前記希釈ガスであれば、希釈ガスをパージガスとして兼用することができる。
また、本発明に係る排ガス計測方法は、内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する方法において、前記排ガスが導入される排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスを所定温度に加熱した後、前記排ガス用配管部材にパージガスを供給し始めることを特徴とする。
このような方法であれば、上述した排ガス計測装置と同様の作用効果を奏し得る。
このような方法であれば、上述した排ガス計測装置と同様の作用効果を奏し得る。
このように構成した本発明によれば、装置全体を大掛かりにすることなく、排ガス用配管の内壁の付着物を確実に取り除くことができ、排ガス成分を精度良く計測することが可能になる。
以下に本発明に係る排ガス計測装置の一実施形態について説明する。
本実施形態の排ガス計測装置１００は、図示しない内燃機関の排ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭともいう）を計測するものであり、ここでは、内燃機関から排出された排ガスの一部を採取して希釈したあと、その全量を排ガス成分計測機器３０に導くように構成されたものである。
具体的にこのものは、図１に示すように、内燃機関の排ガスが導入される排ガス用配管部材１０（以下、単に排ガス用配管１０という）と、前記排ガス用配管１０に排ガスを希釈する希釈ガスを供給する希釈ガス用配管部材２０（以下、単に希釈ガス用配管２０という）と、前記排ガス用配管１０によって導かれた排ガスを計測する排ガス成分計測機器３０とを具備するものである。
前記排ガス用配管１０は、一端が例えば図示しない内燃機関の排気管内に設けられるとともに、他端が排ガス成分計測機器３０に接続されており、内燃機関から排出された排ガスの一部を分流採取して排ガス成分計測機器３０に導くものである。
具体的にこのものは、マイクロトンネル等の希釈トンネル１１を有し、当該希釈トンネル１１に上述した希釈ガス用配管２０が接続されている。この構成により、内燃機関から排出された排ガスの一部は、希釈トンネル１１で希釈されて排ガス成分計測機器３０に流入する。
なお、排ガス用配管１０は、内燃機関から排出された排ガスの全量を希釈トンネル１１内に導入する、いわゆるフルトンネルを有するものであっても良い。
具体的にこのものは、マイクロトンネル等の希釈トンネル１１を有し、当該希釈トンネル１１に上述した希釈ガス用配管２０が接続されている。この構成により、内燃機関から排出された排ガスの一部は、希釈トンネル１１で希釈されて排ガス成分計測機器３０に流入する。
なお、排ガス用配管１０は、内燃機関から排出された排ガスの全量を希釈トンネル１１内に導入する、いわゆるフルトンネルを有するものであっても良い。
前記希釈ガス用配管２０は、希釈ガスを希釈トンネル１１に導くものであり、一端が図示しない希釈ガス源に接続されるとともに、他端が前記希釈トンネル１１に接続されている。
本実施形態の希釈ガス用配管２０には例えばベンチュリ等の流量計２１や流量制御バルブ２２等を有する希釈ガス流量制御部２３が設けられており、排ガス用配管１０に供給する希釈ガスの流量を制御できるようにしている。
なお、本実施形態では、前記希釈ガスは空気である。
本実施形態の希釈ガス用配管２０には例えばベンチュリ等の流量計２１や流量制御バルブ２２等を有する希釈ガス流量制御部２３が設けられており、排ガス用配管１０に供給する希釈ガスの流量を制御できるようにしている。
なお、本実施形態では、前記希釈ガスは空気である。
前記排ガス成分計測機器３０は、前記希釈トンネル１１の下流側に設けられて希釈された排ガスに含まれる種々の成分を計測するものであり、ここでは、排ガスに含まれるＰＭを捕集する捕集フィルタである。
前記捕集フィルタには、当該捕集フィルタを通過した排ガスが流れる排気用配管４０が接続されており、前記排気用配管４０には回転数制御によって吸引能力が可変の吸引ポンプＰ（例えばルーツブロア）や、当該吸引ポンプＰの下流に設けられたベンチュリ等の流量計ＦＶが設けられている。
なお、本実施形態では、捕集フィルタを通過した排ガスは、前記排気用配管４０を流れて外部に排出される。
前記捕集フィルタには、当該捕集フィルタを通過した排ガスが流れる排気用配管４０が接続されており、前記排気用配管４０には回転数制御によって吸引能力が可変の吸引ポンプＰ（例えばルーツブロア）や、当該吸引ポンプＰの下流に設けられたベンチュリ等の流量計ＦＶが設けられている。
なお、本実施形態では、捕集フィルタを通過した排ガスは、前記排気用配管４０を流れて外部に排出される。
本発明にかかる排ガス計測装置１００は、図１に示すように、前記排ガス用配管１０にパージガスを供給するパージガス供給機構５０と、前記排ガス用配管１０を加熱する加熱機構６０と、前記パージガス供給機構５０を制御する制御機構７０とをさらに具備してなる。
パージガス供給機構５０は、図示しないパージガス源と、一端が前記パージガス源に接続されるとともに他端が前記排ガス用配管１０に接続されるパージガス用配管部材５１（以下、単にパージガス用配管５１という）と、前記パージガス用配管５１に設けられた例えばベンチュリ等の流量計５２や流量制御バルブ５３等を有するパージガス流量制御部５４とを備えている。
ここでは、前記パージガス供給機構５０は、上述した希釈ガス、すなわち空気をパージガスとして前記排ガス用配管１０に供給するものであり、前記パージガス源は上述した希釈ガス源であり、前記パージガス用配管５１は上述した希釈ガス用配管２０である。つまり、本実施形態の希釈ガス源及び希釈ガス用配管２０は、パージガス源及びパージガス用配管５１として兼用されている。なお、ここでは、希釈ガス流量制御部２３を構成する流量計２１や流量制御バルブ２２は、パージガス流量制御部５４の流量計５２や流量制御バルブ５３として兼用されている。
ここでは、前記パージガス供給機構５０は、上述した希釈ガス、すなわち空気をパージガスとして前記排ガス用配管１０に供給するものであり、前記パージガス源は上述した希釈ガス源であり、前記パージガス用配管５１は上述した希釈ガス用配管２０である。つまり、本実施形態の希釈ガス源及び希釈ガス用配管２０は、パージガス源及びパージガス用配管５１として兼用されている。なお、ここでは、希釈ガス流量制御部２３を構成する流量計２１や流量制御バルブ２２は、パージガス流量制御部５４の流量計５２や流量制御バルブ５３として兼用されている。
前記加熱機構６０は、排ガス用配管１０の内壁、或いは、排ガス用配管１０を流れる排ガスを加熱するものであり、排ガス用配管１０の一部又は全部を加熱するように構成されている。
本実施形態の加熱機構６０は、排ガス用配管１０の一端部から他端部まで、すなわち排ガス用配管１０の全体を例えばヒータ等を用いて加熱するものであり、ここでは、外部から入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得することにより、加熱停止を切り替える。
本実施形態の加熱機構６０は、排ガス用配管１０の一端部から他端部まで、すなわち排ガス用配管１０の全体を例えばヒータ等を用いて加熱するものであり、ここでは、外部から入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得することにより、加熱停止を切り替える。
しかして、前記制御機構７０は、加熱機構６０によって排ガス用配管１０が所定温度に加熱された後、パージガス供給機構５０を制御してパージガスの供給を開始する。
具体的にこのものは、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたものであり、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従ってＣＰＵや周辺機器が協働することにより、図２に示すように、加熱時間算出部７１、設定時間記憶部７２、パージ制御部７３としての機能を発揮するように構成されたものである。
以下、各部の説明を兼ねて、前記制御機構７０の動作を説明する。
以下、各部の説明を兼ねて、前記制御機構７０の動作を説明する。
加熱時間算出部７１は、上述した加熱機構６０に入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得するとともに、当該ＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、加熱機構６０が排ガス用配管１０を加熱している加熱時間を算出するものである。
設定時間記憶部７２は、前記メモリの所定領域に形成されており、加熱機構６０が排ガス用配管１０を加熱し始めてから、排ガス用配管１０の温度が所定温度（以下、準備温度ともいう）に到達するまでの時間又はそれ以上の時間を予め設定時間として記憶している。本実施形態では、排ガス用配管１０の内壁の温度が準備温度に到達するまでの時間以上を設定時間として記憶している。
なお、ここでいう準備温度とは、排ガス用配管１０の内壁に凝縮して付着したガス状成分等の高沸点を有する揮発性成分が湧き出てくる温度であり、具体的には２００度程度である。また、設定時間は、加熱機構６０の設定等によって適宜変更可能であるが、ここでは１〜２時間程度である。
なお、ここでいう準備温度とは、排ガス用配管１０の内壁に凝縮して付着したガス状成分等の高沸点を有する揮発性成分が湧き出てくる温度であり、具体的には２００度程度である。また、設定時間は、加熱機構６０の設定等によって適宜変更可能であるが、ここでは１〜２時間程度である。
パージ制御部７３は、加熱機構６０が排ガス用配管１０を加熱し始めてから所定時間後にパージガスの供給を開始するものである。
本実施形態のパージ制御部７３は、前記加熱時間及び前記設定時間を取得するとともに、図３に示すように、前記加熱時間が前記設定時間となった場合に、前記パージガス供給機構５０に制御信号を送信して、パージガスの供給を開始するように構成されている。
具体的にこのものは、前記パージガス用配管５１に設けられたパージガス流量制御部５４に制御信号を送信して、流量制御バルブ５３を開状態にする。
本実施形態のパージ制御部７３は、前記加熱時間及び前記設定時間を取得するとともに、図３に示すように、前記加熱時間が前記設定時間となった場合に、前記パージガス供給機構５０に制御信号を送信して、パージガスの供給を開始するように構成されている。
具体的にこのものは、前記パージガス用配管５１に設けられたパージガス流量制御部５４に制御信号を送信して、流量制御バルブ５３を開状態にする。
このとき、排ガス用配管１０の全体をパージすべく、排気用配管４０に設けられた吸引ポンプＰを停止して、パージガスがパージガス用配管５１を経て排ガス用配管１０の上流側及び下流側の両側に行き届くようにしている。
なお、パージガスの供給が開始されると、排ガス用配管１０の温度は、図３に示すように、パージガスにより冷やされて、前記準備温度から安定温度まで下がる。
なお、パージガスの供給が開始されると、排ガス用配管１０の温度は、図３に示すように、パージガスにより冷やされて、前記準備温度から安定温度まで下がる。
その後は、前記パージ制御部７３が、図３に示すように、上述した加熱機構６０による排ガス用配管１０の加熱が終了してから所定時間（以下、冷却時間ともいう）経過後に、パージガスの供給を終了するようにしても良い。つまり、前記パージ制御部７３がパージガスの供給を終了する前に、前記加熱機構６０が前記排ガス用配管１０の加熱を終了するようにしても良い。
具体的には、前記パージ制御部７３は、加熱機構６０に入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得するとともに、当該ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点から冷却時間経過した後、パージガス流量制御部５４に制御信号を送信して、流量制御バルブ５３を閉状態にする。
つまり、本実施形態のパージ制御部７３は、加熱機構６０による加熱が終了した後、冷却時間が経過するまで、パージガスを排ガス用配管１０に供給し続けるように構成されている。
これにより、排ガス用配管１０の温度又は排ガス用配管１０を流れる排ガスの温度は、前記安定温度から通常温度まで冷却される。
具体的には、前記パージ制御部７３は、加熱機構６０に入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得するとともに、当該ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点から冷却時間経過した後、パージガス流量制御部５４に制御信号を送信して、流量制御バルブ５３を閉状態にする。
つまり、本実施形態のパージ制御部７３は、加熱機構６０による加熱が終了した後、冷却時間が経過するまで、パージガスを排ガス用配管１０に供給し続けるように構成されている。
これにより、排ガス用配管１０の温度又は排ガス用配管１０を流れる排ガスの温度は、前記安定温度から通常温度まで冷却される。
このように構成された本実施形態に係る排ガス計測装置１００によれば、排ガス用配管１０又はこの排ガス用配管１０を流れる排ガスを準備温度まで加熱して、排ガス用配管１０の内壁に凝縮して付着したガス状成分が湧き出てくる状態にしてから、パージ制御部７３がパージガスの供給を開始するので、内壁の付着物を確実に取り除くことができる。
また、パージガスを加熱する設備を別途設ける必要がないことから、装置全体を大掛かりにすることなく付着物を取り除くことができる。
また、パージガスを加熱する設備を別途設ける必要がないことから、装置全体を大掛かりにすることなく付着物を取り除くことができる。
そのうえ、パージ制御部７３は、加熱機構６０が排ガス用配管１０を加熱し始めてから所定時間後にパージガスの供給を開始するので、加熱中にパージガスによって排ガス用配管１０が冷やされず、排ガス用配管１０をより早く所定温度まで到達させることができ、また、同じ熱量で排ガス用配管１０をより高温にすることができ、省エネルギー化を図れる。
さらに、パージ制御部７３は、加熱機構６０による加熱が終了した後、冷却時間が経過するまで、パージガスを排ガス用配管１０に供給し続けるので、排ガス用配管１０をパージガスで通常温度まで冷却することができ、パージ後の排ガス計測やその準備などを安全に実施することができる。
加えて、排ガス用配管１０に排ガス成分計測機器３０である捕集フィルタが設けられているので、パージによって排ガス用配管１０の内壁から取り除かれた付着物は、捕集フィルタに捕集される。このことから、捕集された付着物の量を計測することで、排ガス用配管１０内の汚れ具合を例えば正常時の汚れ具合と比較することができ、パージが行われる前に実施された試験が正常であったかを知ることができる。
そのうえ、希釈ガス源及び希釈ガス用配管２０をパージガス源及びパージガス用配管５１として兼用しているので、パージガスを排ガス用配管１０に供給するため専用のガス源や配管をわざわざ設ける必要がなく、既存のガス源や配管を用いてパージガスを排ガス用配管１０に供給することができる。
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、加熱機構が排ガス用配管を加熱し始めてから所定時間後に、パージ制御部がパージガスの供給を開始するようにしていたが、排ガス用配管に温度センサを設けて、当該温度センサにより検出された温度が所定の準備温度となった後、パージ制御部がパージガスの供給を開始するようにしても良い。
この場合、具体的に前記制御機構は、図４に示すように、前記温度センサからの温度検出信号を取得する温度取得部７４を有し、パージ制御部７３が、前記温度取得部７４により取得された温度検出信号の示す温度が前記準備温度となった後に、パージガスの供給を開始する構成が挙げられる。
このような構成であれば、排ガス用配管の温度又は排ガス用配管を流れる排ガスの温度が確実に準備温度まで加熱された後、パージガスの供給を開始することができるので、排ガス用配管の内壁に付着した付着物を確実に取り除くことができる。
この場合、具体的に前記制御機構は、図４に示すように、前記温度センサからの温度検出信号を取得する温度取得部７４を有し、パージ制御部７３が、前記温度取得部７４により取得された温度検出信号の示す温度が前記準備温度となった後に、パージガスの供給を開始する構成が挙げられる。
このような構成であれば、排ガス用配管の温度又は排ガス用配管を流れる排ガスの温度が確実に準備温度まで加熱された後、パージガスの供給を開始することができるので、排ガス用配管の内壁に付着した付着物を確実に取り除くことができる。
また、前記実施形態の制御機構は、排ガス用配管の温度を用いてパージガスの供給を制御するようにしていたが、排ガス用配管を流れる排ガスの温度を用いてパージガスの供給を制御しても良い。
さらに、所定成分の濃度を検出する濃度センサを排ガス用配管に設けて、当該濃度センサにより検出された濃度が所定濃度以上となった後、パージ制御部がパージガスの供給を開始するようにしても良い。
また、前記実施形態の排ガス成分計測機器は捕集フィルタであったが、排ガス成分計測機器３０は、図５に示すように、捕集フィルタＦとは別に、当該捕集フィルタＦの下流に設けられたものであってもよく、具体的には排ガス中のＰＭを連続して連続ＰＭ計や、排ガス中のハイドロカーボンを計測するＴＨＣ計などが挙げられる。
この場合、排ガス用配管１０の他端は、前記連続ＰＭ計や前記ＴＨＣ計等の排ガス成分計測機器３０に接続されており、この排ガス用配管１０が加熱機構６０によって加熱されることになる。つまり、この構成における排ガス計測装置１００は、前記実施形態の排気用配管を有していない。
この場合、排ガス用配管１０の他端は、前記連続ＰＭ計や前記ＴＨＣ計等の排ガス成分計測機器３０に接続されており、この排ガス用配管１０が加熱機構６０によって加熱されることになる。つまり、この構成における排ガス計測装置１００は、前記実施形態の排気用配管を有していない。
さらに、前記実施形態では、希釈ガス源及び希釈ガス用配管をパージガス源及びパージガス用配管として兼用していたが、パージガス源及びパージガス用配管が、希釈ガス源及び希釈ガス用配管と別に設けられていても良い。
この場合、パージガス用配管５１は、排ガス用配管１０に接続されていれば良く、具体的には、例えば図６に示すように、排ガス成分計測機器３０である捕集フィルタの下流側に接続されている構成などが挙げられる。
この場合、パージガス用配管５１は、排ガス用配管１０に接続されていれば良く、具体的には、例えば図６に示すように、排ガス成分計測機器３０である捕集フィルタの下流側に接続されている構成などが挙げられる。
加えて、前記実施形態の排ガス用配管は、１つの希釈トンネルを有するものであったが、複数の希釈トンネルを有し、内燃機関から排出された排ガスを多段希釈するように構成されたものであっても良い。
なお、かかる多段希釈の構成を用いた場合、上段側では排ガスの温度が比較的高く、下段側ほど排ガスの温度が低くなることから、省エネや高効率化を図るべく、加熱機構は、上段の排ガス用配管よりも下段の排ガス用配管をより高温に加熱するように構成されていることが好ましい。
なお、かかる多段希釈の構成を用いた場合、上段側では排ガスの温度が比較的高く、下段側ほど排ガスの温度が低くなることから、省エネや高効率化を図るべく、加熱機構は、上段の排ガス用配管よりも下段の排ガス用配管をより高温に加熱するように構成されていることが好ましい。
また、加熱機構は、必ずしも捕集フィルタを加熱している必要はなく、排ガス用配管のみを加熱するようにしても良い。また、加熱機構が、排ガス用配管とともにパージガス用配管を加熱するものであっても構わない。
なお、捕集フィルタに樹脂等の熱に弱い素材が用いられている場合は、捕集フィルタを高温にすることができないため、前記加熱機構に複数のヒータを備えさせて、例えば排ガス用配管における希釈トンネルの出口までの温度（例えば２００度）より、それ以降の温度が低くなるように（例えば５０度）することが好ましい。
さらに、前記実施形態の加熱機構は、外部から入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得するものであったが、制御機構がＯＮ／ＯＦＦ信号を加熱機構に送信するようにしても良い。つまり、制御機構が、パージガス供給機構とともに加熱機構を制御するような構成であっても構わない。
なお、捕集フィルタに樹脂等の熱に弱い素材が用いられている場合は、捕集フィルタを高温にすることができないため、前記加熱機構に複数のヒータを備えさせて、例えば排ガス用配管における希釈トンネルの出口までの温度（例えば２００度）より、それ以降の温度が低くなるように（例えば５０度）することが好ましい。
さらに、前記実施形態の加熱機構は、外部から入力されたＯＮ／ＯＦＦ信号を取得するものであったが、制御機構がＯＮ／ＯＦＦ信号を加熱機構に送信するようにしても良い。つまり、制御機構が、パージガス供給機構とともに加熱機構を制御するような構成であっても構わない。
そのうえ、前記実施形態では、排ガス用配管の温度又は排ガス用配管を流れる排ガスの温度が準備温度に到達するまでの時間以上の時間を設定温度としていたが、準備温度に到達するまでの時間を設定温度としても良い。つまり、排ガス用配管の温度又は排ガス用配管を流れる排ガスの温度が準備温度に到達すると同時にパージガスの供給が開始されるようにしても良い。
また、前記実施形態の冷却時間は必ずしも設けておく必要ない。つまり、加熱機構による加熱が終了すると同時にパージガスの供給を終了するようにしても良い。
また、前記実施形態の冷却時間は必ずしも設けておく必要ない。つまり、加熱機構による加熱が終了すると同時にパージガスの供給を終了するようにしても良い。
加えて、制御機構は、希釈ガス用配管の流量と排気用配管の流量とが互いに等しくなるように、希釈ガス用配管に設けられた流量制御バルブや排気用配管に設けられた吸引ポンプを制御するように構成されていても良い。
このような構成であれば、希釈ガス用配管の流量と排気用配管の流量とを互いに等しくすることができるので、内燃機関が稼動していても、内燃機関からの排ガスは排ガス用配管に理論上流れ込まない。これにより、内燃機関を稼働させた状態で他の排ガス分析を行なっている場合でも、これらの排ガス分析に影響を与えることなく、排ガス用配管をパージすることができる。
このような構成であれば、希釈ガス用配管の流量と排気用配管の流量とを互いに等しくすることができるので、内燃機関が稼動していても、内燃機関からの排ガスは排ガス用配管に理論上流れ込まない。これにより、内燃機関を稼働させた状態で他の排ガス分析を行なっている場合でも、これらの排ガス分析に影響を与えることなく、排ガス用配管をパージすることができる。
さらに加えて、排ガス計測装置としては、排ガス用配管における希釈トンネルよりも上流側に設けられた開閉弁を備えており、この開閉弁を閉じられた状態で、加熱機構が排ガス用配管を加熱するとともに、排気用配管に設けられた吸引ポンプが作動するように構成されていても良い。
これにより、排ガス用配管は真空引きされながら加熱されるので、排ガス用配管の内壁に付着した付着物をより剥がれやすくすることができる。
なお、真空引きや加熱を終えた後は、剥がれ落ちた付着物を排出すべく、排ガス用配管にパージガスを流すことが好ましい。
これにより、排ガス用配管は真空引きされながら加熱されるので、排ガス用配管の内壁に付着した付着物をより剥がれやすくすることができる。
なお、真空引きや加熱を終えた後は、剥がれ落ちた付着物を排出すべく、排ガス用配管にパージガスを流すことが好ましい。
前記実施形態では、配管部材それぞれを配管として説明してきたが、配管部材は、例えば内部に流路が設けてあるブロック体（いわゆる、マニホールドブロック）であっても良い。
この場合、複数のブロック体を適宜連設することにより、排ガス等が流れる流路を形成することができる。
この場合、複数のブロック体を適宜連設することにより、排ガス等が流れる流路を形成することができる。
また、前記実施形態では、パージガスの供給を開始するタイミングや終了するタイミングを制御機構が判断するようにしていたが、例えば、オペレータが排ガス用配管に取り付けられた温度センサを確認しながら、パージガスの供給を開始したり、終了するようにしても良い。
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。
１００・・・排ガス計測装置
１０ ・・・排ガス用配管
１１ ・・・希釈トンネル
２０ ・・・希釈ガス用配管
３０ ・・・排ガス成分計測機器
５０ ・・・パージガス供給機構
５１ ・・・パージガス用配管
６０ ・・・加熱機構
７０ ・・・制御機構
１０ ・・・排ガス用配管
１１ ・・・希釈トンネル
２０ ・・・希釈ガス用配管
３０ ・・・排ガス成分計測機器
５０ ・・・パージガス供給機構
５１ ・・・パージガス用配管
６０ ・・・加熱機構
７０ ・・・制御機構
Claims (9)
- 内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する排ガス計測装置において、
前記排ガスが導入される排ガス用配管部材と、
前記排ガス用配管部材にパージガスを供給するパージガス供給機構と、
前記排ガス用配管部材を加熱する加熱機構と、
前記加熱機構によって前記排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスが所定温度に加熱された後、前記パージガス供給機構を制御して前記パージガスの供給を開始する制御機構とを具備し、
前記加熱機構が前記排ガス用配管部材の加熱を終了した後、所定の冷却時間が経過するまで、前記制御機構が前記パージガスの供給し続けることを特徴とする排ガス計測装置。 - 前記排ガス用配管部材に設けられた温度センサをさらに具備し、
前記制御機構が、前記温度センサからの温度検出信号を取得するとともに、該温度検出信号の示す値が前記所定温度になった後、前記パージガスの供給を開始するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の排ガス計測装置。 - 前記加熱機構が前記排ガス用配管部材を加熱し始めてから所定時間後に、前記制御機構が前記パージガスの供給を開始するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の排ガス計測装置。
- 前記排ガス用配管部材に前記排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の排ガス計測装置。
- 前記排ガス用配管部材に接続されるとともに、前記排ガス用配管部材に前記排ガスを希釈する希釈ガスを導く希釈ガス用配管部材をさらに具備し、
前記パージガス供給機構が、前記希釈ガス用配管部材に前記パージガスを流して前記排ガス用配管部材に供給することを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の排ガス計測装置。 - 前記パージガスが前記希釈ガスであることを特徴とする請求項５記載の排ガス計測装置。
- 内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する排ガス計測方法において、
前記排ガスが導入される排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスを所定温度に加熱した後、前記排ガス用配管部材にパージガスを供給し始め、
前記排ガス用配管部材の加熱を終了した後、所定の冷却時間が経過するまで、前記パージガスの供給し続けることを特徴とする排ガス計測方法。 - 内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する排ガス計測装置において、
前記排ガスが導入される排ガス用配管部材と、
前記排ガス用配管部材にパージガスを供給するパージガス供給機構と、
前記排ガス用配管部材を加熱する加熱機構と、
前記加熱機構によって前記排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスが所定温度に加熱された後、前記パージガス供給機構を制御して前記パージガスの供給を開始する制御機構と、
前記排ガス用配管部材に接続されるとともに、前記排ガス用配管部材に前記排ガスを希釈する希釈ガスを導く希釈ガス用配管部材とを具備し、
前記パージガス供給機構が、前記希釈ガス用配管部材に前記パージガスを流して前記排ガス用配管部材に供給することを特徴とする排ガス計測装置。 - 内燃機関の排ガスに含まれる成分を計測する排ガス計測方法において、
前記排ガスが導入される排ガス用配管部材又は前記排ガス用配管部材を流れる前記排ガスを所定温度に加熱した後、前記排ガス用配管部材にパージガスを供給し始める排ガス計測方法において、
前記排ガス用配管部材に接続されるとともに、前記排ガス用配管部材に前記排ガスを希釈する希釈ガスを導く希釈ガス用配管部材に前記パージガスを流して前記排ガス用配管部材に供給することを特徴とする排ガス計測方法。
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