JP2003254878A - 排気ガス測定システム - Google Patents
排気ガス測定システムInfo
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- G01N1/24—Suction devices
- G01N2001/248—Evacuated containers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度な測定を実施可能な排気ガス測定
システムを提供する。 【解決手段】 排気ガス測定システム１０が、排気ガス
を収集するためのプローブ１４と、排気ガスを格納する
ステンレス鋼製キャニスタ４０と、排気ガスをプローブ
１４からキャニスタ４０へと移送するポンプ２２と、プ
ローブ１４からキャニスタ４０への排気ガスの流れに対
応する排気ガス流測定値を生成する圧力式マスフローコ
ントローラ２８と、圧力式マスフローコントローラ２８
の近傍で排気ガスの温度を検出し、その温度に基づいて
排気ガス流測定値を補正する温度センサ３０と、圧力式
マスフローコントローラ２８の近傍で排気ガスの圧力を
検出し、その圧力に基づいて排気ガス流測定値を補正す
る圧力センサ３２と、キャニスタ４０と圧力式マスフロ
ーコントローラ２８とを加熱する加熱装置５９とを備え
る。
システムを提供する。 【解決手段】 排気ガス測定システム１０が、排気ガス
を収集するためのプローブ１４と、排気ガスを格納する
ステンレス鋼製キャニスタ４０と、排気ガスをプローブ
１４からキャニスタ４０へと移送するポンプ２２と、プ
ローブ１４からキャニスタ４０への排気ガスの流れに対
応する排気ガス流測定値を生成する圧力式マスフローコ
ントローラ２８と、圧力式マスフローコントローラ２８
の近傍で排気ガスの温度を検出し、その温度に基づいて
排気ガス流測定値を補正する温度センサ３０と、圧力式
マスフローコントローラ２８の近傍で排気ガスの圧力を
検出し、その圧力に基づいて排気ガス流測定値を補正す
る圧力センサ３２と、キャニスタ４０と圧力式マスフロ
ーコントローラ２８とを加熱する加熱装置５９とを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス測定シス
テム、詳しくは、車両排気物中の炭化水素排気物をより
正確に測定するためのシステムに関し、また、排気ガス
中の燃焼生成物を測定する方法にも関する。
テム、詳しくは、車両排気物中の炭化水素排気物をより
正確に測定するためのシステムに関し、また、排気ガス
中の燃焼生成物を測定する方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の車両は、ＣＯ，ＮＯｘ、及び炭化
水素化合物などの、車両排気物中に於ける燃焼生成物の
排出許容量を記載した厳しい政府ガイドラインを満たさ
なければならない。政府は、各燃焼生成物の排出許容量
の設定のみならず、車両が確実にそれら政府の規則に準
じたものであるようにするために、車両排気物を測定す
る際に使用されなければならないいくつかのテスト装置
と手順の規制も行う。たとえば、ＥＰＡ（環境保護局）
は、40CFR §§86.1310-2007に記載されているように、
大型（heavy-duty）ディーゼルエンジンからの排気物を
規制する規則を公布している。これらの規則は、種々の
構成の測定システムを許可しているが、これら規則によ
って、又、特定の手順が使用されなければならないこと
が規定されている。
水素化合物などの、車両排気物中に於ける燃焼生成物の
排出許容量を記載した厳しい政府ガイドラインを満たさ
なければならない。政府は、各燃焼生成物の排出許容量
の設定のみならず、車両が確実にそれら政府の規則に準
じたものであるようにするために、車両排気物を測定す
る際に使用されなければならないいくつかのテスト装置
と手順の規制も行う。たとえば、ＥＰＡ（環境保護局）
は、40CFR §§86.1310-2007に記載されているように、
大型（heavy-duty）ディーゼルエンジンからの排気物を
規制する規則を公布している。これらの規則は、種々の
構成の測定システムを許可しているが、これら規則によ
って、又、特定の手順が使用されなければならないこと
が規定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】排気物ガイドラインを
遵守することにおける問題点は、過渡的な車両作動条件
中に燃焼生成物を正確に測定するということにある。即
ち、政府によって規定されたテスト手順中に車両が走行
する間に、燃焼生成物は変化する。そして、この問題
は、ＥＰＡは、燃焼生成物の排出許容量と、現在のテス
ト装置の限界を引き下げることを望んでいることによっ
て更に複雑なものとなっている。自動車産業の多くは、
これらの新しい規則に対して、それらの遵守が非常に困
難であるとして異議を申し立てており、測定の不正確さ
によって、適合車両であっても不合格になることがある
のではないか、と懸念している。現在の排気物テスト装
置の構成では、炭化水素化合物測定に関してＥＰＡが提
案している要件を満たすことは不可能であり、新たなシ
ステムを開発する必要がある。
遵守することにおける問題点は、過渡的な車両作動条件
中に燃焼生成物を正確に測定するということにある。即
ち、政府によって規定されたテスト手順中に車両が走行
する間に、燃焼生成物は変化する。そして、この問題
は、ＥＰＡは、燃焼生成物の排出許容量と、現在のテス
ト装置の限界を引き下げることを望んでいることによっ
て更に複雑なものとなっている。自動車産業の多くは、
これらの新しい規則に対して、それらの遵守が非常に困
難であるとして異議を申し立てており、測定の不正確さ
によって、適合車両であっても不合格になることがある
のではないか、と懸念している。現在の排気物テスト装
置の構成では、炭化水素化合物測定に関してＥＰＡが提
案している要件を満たすことは不可能であり、新たなシ
ステムを開発する必要がある。
【０００４】典型的な定容量排出物のサンプラ（sample
r）が上述した規則の図Ｎ０７−１に図示されている。
このサンプラは、車両排気管からの排気ガスを収集する
プローブを備えている。前記規則は、炭化水素化合物を
測定するために、排気ガスが導管を通って直列加熱式水
素炎イオン化形分析計（ＨＦＩＤ）へと流れる、車両の
全排気物容量を測定するために使用される連続炭化水素
化合物測定用の１つのシステムを記載している。測定前
において大きな鎖状の炭化水素化合物がシステム内で液
化することを避けるためには、前記ＨＦＩＤに至り、こ
のＨＦＩＤを含む、前記導管及びその他のシステムコン
ポーネントを１９１℃にまで加熱しなければならない。
そして、テスト時間中、分析器の信号は積分され、炭化
水素化合物の量が測定される。測定システムを通過する
ガスの流量を制御するために、通常、ベンチュリが使用
されるが、これは一定の流量を前提としているが、テス
ト中の過渡事象によって流量を一定に維持することが妨
げられる。その結果、前記ＨＦＩＤと直列に燃焼生成物
を連続測定することにおいて不正確性が起こるが、これ
によって、ＨＣ分析器を比較的大きいレンジで作動させ
ねばならないという排気物の動的性質から、テストに合
格するはずの車両の一部が不合格になったり、あるいは
その逆の事態が生じる可能性がある。
r）が上述した規則の図Ｎ０７−１に図示されている。
このサンプラは、車両排気管からの排気ガスを収集する
プローブを備えている。前記規則は、炭化水素化合物を
測定するために、排気ガスが導管を通って直列加熱式水
素炎イオン化形分析計（ＨＦＩＤ）へと流れる、車両の
全排気物容量を測定するために使用される連続炭化水素
化合物測定用の１つのシステムを記載している。測定前
において大きな鎖状の炭化水素化合物がシステム内で液
化することを避けるためには、前記ＨＦＩＤに至り、こ
のＨＦＩＤを含む、前記導管及びその他のシステムコン
ポーネントを１９１℃にまで加熱しなければならない。
そして、テスト時間中、分析器の信号は積分され、炭化
水素化合物の量が測定される。測定システムを通過する
ガスの流量を制御するために、通常、ベンチュリが使用
されるが、これは一定の流量を前提としているが、テス
ト中の過渡事象によって流量を一定に維持することが妨
げられる。その結果、前記ＨＦＩＤと直列に燃焼生成物
を連続測定することにおいて不正確性が起こるが、これ
によって、ＨＣ分析器を比較的大きいレンジで作動させ
ねばならないという排気物の動的性質から、テストに合
格するはずの車両の一部が不合格になったり、あるいは
その逆の事態が生じる可能性がある。
【０００５】前記規則は、車両の排気物の一部のみを格
納するプラスチックバッグを使用する炭化水素化合物測
定のための別のシステムを記載している。この場合、排
気ガスは前記バッグに収集され、テスト完了後、これら
のバッグは、導管を通じて分析器へと搬送され、そこで
炭化水素化合化合物の全部を測定することができる。こ
れらバッグ内にガスを収集することは、いわば、希釈さ
れたエンジン排気物を「空気的積分(pneumatic integra
tion)」することであり、バッグ中の濃度は一定である
ことによって、分析器を小さいレンジで使用することが
可能となり、それによって精度が向上する。この場合も
又、ガスの液化を避けるためにシステムの多く部分は１
９１℃まで加熱される。しかし、現在市販されているバ
ッグでは約４０℃までしか加熱することが出来ず、その
場合、より小さな鎖状炭化水素化合物しか測定すること
ができない。又、炭化水素化合物がバッグを形成する材
料に吸収され、これによって精度が低下する。
納するプラスチックバッグを使用する炭化水素化合物測
定のための別のシステムを記載している。この場合、排
気ガスは前記バッグに収集され、テスト完了後、これら
のバッグは、導管を通じて分析器へと搬送され、そこで
炭化水素化合化合物の全部を測定することができる。こ
れらバッグ内にガスを収集することは、いわば、希釈さ
れたエンジン排気物を「空気的積分(pneumatic integra
tion)」することであり、バッグ中の濃度は一定である
ことによって、分析器を小さいレンジで使用することが
可能となり、それによって精度が向上する。この場合も
又、ガスの液化を避けるためにシステムの多く部分は１
９１℃まで加熱される。しかし、現在市販されているバ
ッグでは約４０℃までしか加熱することが出来ず、その
場合、より小さな鎖状炭化水素化合物しか測定すること
ができない。又、炭化水素化合物がバッグを形成する材
料に吸収され、これによって精度が低下する。
【０００６】その後の測定のために１６０℃以下の温度
で炭化水素化合物を保管するためのステンレス鋼製のキ
ャニスタを使用することが提案されている。このキャニ
スタは、空気抜きされ、一定の流量で充填される。そし
てキャニスタを大気圧以上にすることによって、このキ
ャニスタから排気ガスが測定のために分析装置へと排出
される。しかし、このキャニスタは、リジッドな容器で
あるため、それは、典型的なプラスチックバッグのよう
には一定の大気圧では作動せず、これによって流量を正
確に制御し、サンプルを測定することが困難となる。
又、この開示されているシステムは、前記規則の要件を
満たすものではなく、又、このシステムが前記キャニス
タへ出入りする排気ガスの流量をいかに正確に制御する
かは開示されていない。従って、自動車産業に対して高
精度な測定結果を提供しながら、前記規則の要件を満た
す排気ガス測定システムが必要とされている。
で炭化水素化合物を保管するためのステンレス鋼製のキ
ャニスタを使用することが提案されている。このキャニ
スタは、空気抜きされ、一定の流量で充填される。そし
てキャニスタを大気圧以上にすることによって、このキ
ャニスタから排気ガスが測定のために分析装置へと排出
される。しかし、このキャニスタは、リジッドな容器で
あるため、それは、典型的なプラスチックバッグのよう
には一定の大気圧では作動せず、これによって流量を正
確に制御し、サンプルを測定することが困難となる。
又、この開示されているシステムは、前記規則の要件を
満たすものではなく、又、このシステムが前記キャニス
タへ出入りする排気ガスの流量をいかに正確に制御する
かは開示されていない。従って、自動車産業に対して高
精度な測定結果を提供しながら、前記規則の要件を満た
す排気ガス測定システムが必要とされている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気ガス収集
のためのサンプル排気ガス通路を形成するプローブを備
えた排気ガス測定システムを提供する。前記プローブに
は、排気ガスを保管するためのステンレス鋼製キャニス
タが流体接続されている。排気ガスを前記プローブから
前記キャニスタへと移送するために、これらプローブと
キャニスタとはポンプを介して流体接続されている。更
に、これらプローブとキャニスタとは、圧力式マスフロ
ーコントローラを介して流体接続され、このコントロー
ラは、前記プローブからキャニスタへの排気ガスの流れ
に対応する排気ガス流量測定値を生成する。前記圧力式
マスフローコントローラは、層流素子（LFE：laminar f
low element）又はそれに類似の装置を介した差圧降下
に基づき、圧力及び温度補償されている。また、このコ
ントローラは、コントロールバルブを備えている。温度
センサによって、前記圧力式マスフローコントローラの
近傍で排気ガスの温度を検出する。この温度センサは検
出された温度に基づいて前記排気ガス流量測定値を補正
する。圧力センサによって、前記圧力式マスフローコン
トローラの近傍で排気ガスの絶対圧を検出する。この圧
力センサは検出された圧力に基づいて前記排気ガス流量
測定値を補正する。前記圧力式マスフローコントローラ
は、一定の流量に設定されているが、これに代えて、Ｃ
ＶＳ(容量採取装置)システムに於ける流量変化を示すた
めに、これを外部源によって制御することも可能であ
る。加熱装置によって、前記ステンレス鋼キャニスタ
と、前記圧力式マスフローコントローラなどの当該排気
ガス測定システムのその他のコンポーネントとを、好ま
しくは１９１℃にまで加熱する。この温度において、炭
化水素化合物を測定することができる。炭化水素化合物
の実測定のために、前記キャニスタから分析器へと移送
される排気ガスの量を測定するために、別の加熱された
圧力式マスフローコントローラを使用することも可能で
ある。
のためのサンプル排気ガス通路を形成するプローブを備
えた排気ガス測定システムを提供する。前記プローブに
は、排気ガスを保管するためのステンレス鋼製キャニス
タが流体接続されている。排気ガスを前記プローブから
前記キャニスタへと移送するために、これらプローブと
キャニスタとはポンプを介して流体接続されている。更
に、これらプローブとキャニスタとは、圧力式マスフロ
ーコントローラを介して流体接続され、このコントロー
ラは、前記プローブからキャニスタへの排気ガスの流れ
に対応する排気ガス流量測定値を生成する。前記圧力式
マスフローコントローラは、層流素子（LFE：laminar f
low element）又はそれに類似の装置を介した差圧降下
に基づき、圧力及び温度補償されている。また、このコ
ントローラは、コントロールバルブを備えている。温度
センサによって、前記圧力式マスフローコントローラの
近傍で排気ガスの温度を検出する。この温度センサは検
出された温度に基づいて前記排気ガス流量測定値を補正
する。圧力センサによって、前記圧力式マスフローコン
トローラの近傍で排気ガスの絶対圧を検出する。この圧
力センサは検出された圧力に基づいて前記排気ガス流量
測定値を補正する。前記圧力式マスフローコントローラ
は、一定の流量に設定されているが、これに代えて、Ｃ
ＶＳ(容量採取装置)システムに於ける流量変化を示すた
めに、これを外部源によって制御することも可能であ
る。加熱装置によって、前記ステンレス鋼キャニスタ
と、前記圧力式マスフローコントローラなどの当該排気
ガス測定システムのその他のコンポーネントとを、好ま
しくは１９１℃にまで加熱する。この温度において、炭
化水素化合物を測定することができる。炭化水素化合物
の実測定のために、前記キャニスタから分析器へと移送
される排気ガスの量を測定するために、別の加熱された
圧力式マスフローコントローラを使用することも可能で
ある。
【０００８】このように、上記発明によって、自動車産
業に対して高精度な測定結果を提供しながら、前記規則
の要件を満たす排気ガス測定システムが提供される。
業に対して高精度な測定結果を提供しながら、前記規則
の要件を満たす排気ガス測定システムが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のその他の利点は、本発明
の排気ガス測定システムの略図である添付の図面を参照
して以下の詳細説明から理解されるであろう。
の排気ガス測定システムの略図である添付の図面を参照
して以下の詳細説明から理解されるであろう。
【００１０】図面には排気ガス測定システム１０が図示
されている。定容積サンプラ１２が排気管を介して車両
エンジンに接続されている。前記ＥＰＡによって、特定
の車両エンジンから排出されるうる燃焼生成物の許容量
が規制されている。たとえば、ＥＰＡ（環境保護局）
は、車両からの総炭化水素排気物の量を制限することが
望ましいと決定した。ＥＰＡは、炭化水素化合物の測定
は１９１℃で行わなければならないという規則を制定し
た。しかしながら、将来、その他の温度も許容可能とな
る可能性も考えられる。
されている。定容積サンプラ１２が排気管を介して車両
エンジンに接続されている。前記ＥＰＡによって、特定
の車両エンジンから排出されるうる燃焼生成物の許容量
が規制されている。たとえば、ＥＰＡ（環境保護局）
は、車両からの総炭化水素排気物の量を制限することが
望ましいと決定した。ＥＰＡは、炭化水素化合物の測定
は１９１℃で行わなければならないという規則を制定し
た。しかしながら、将来、その他の温度も許容可能とな
る可能性も考えられる。
【００１１】本発明の前記システム１０は、加熱プロー
ブ１４を備え、これは、前記サンプラ１２から排気ガス
を収集するためのサンプル排気ガス通路を形成してい
る。導管１６によって排気ガスは前記プローブ１４から
フィルタ１８へと移送され、ここで、排気ガスから粒子
状物質が除去される。炭化水素化合物が測定されるテス
ト手順のためには、もしも、炭化水素化合物の大幅なハ
ングアップが発生する場合や前記フィルタの前後におけ
る圧力降下が大きくなり過ぎる場合には、前記フィルタ
は通常、廃棄される。導管２０によって、排気ガスは前
記フィルタ１８からポンプ２２へと送られ、このポンプ
２２は、排気ガスを当該システム１０を通して移動させ
る。即ち、このポンプ２２は、排ガスを導管２４，３
４，３８を通してステンレス鋼製のキャニスタ（canist
er）４０へと送る。このキャニスタ４０は、好ましく
は、電気研摩又はガラスライニングされており、ここ
に、排気ガスはその後の分析のために格納される。前記
システム１０内における排気ガスの圧力を制御するため
に、前記導管２４に背圧レギュレータ２６を接続しても
よい。所望の圧力を超える排気ガス圧は、このレギュレ
ータ２６によって大気中に排出される。
ブ１４を備え、これは、前記サンプラ１２から排気ガス
を収集するためのサンプル排気ガス通路を形成してい
る。導管１６によって排気ガスは前記プローブ１４から
フィルタ１８へと移送され、ここで、排気ガスから粒子
状物質が除去される。炭化水素化合物が測定されるテス
ト手順のためには、もしも、炭化水素化合物の大幅なハ
ングアップが発生する場合や前記フィルタの前後におけ
る圧力降下が大きくなり過ぎる場合には、前記フィルタ
は通常、廃棄される。導管２０によって、排気ガスは前
記フィルタ１８からポンプ２２へと送られ、このポンプ
２２は、排気ガスを当該システム１０を通して移動させ
る。即ち、このポンプ２２は、排ガスを導管２４，３
４，３８を通してステンレス鋼製のキャニスタ（canist
er）４０へと送る。このキャニスタ４０は、好ましく
は、電気研摩又はガラスライニングされており、ここ
に、排気ガスはその後の分析のために格納される。前記
システム１０内における排気ガスの圧力を制御するため
に、前記導管２４に背圧レギュレータ２６を接続しても
よい。所望の圧力を超える排気ガス圧は、このレギュレ
ータ２６によって大気中に排出される。
【００１２】前記キャニスタ４０に流入する排気ガスの
量を測定し、制御するために、前記プローブ１４とこの
キャニスタ４０との間に圧力式マスフローコントローラ
２８を設けることができる。燃焼生成物を正確に分析す
るためには、非常に高精度な測定が必要である。従来
は、サーマルマスフローコントローラが使用されてきた
が、それらの精度は、高温によって悪影響を受ける。し
かしながら、炭化水素排気物の分析のためには、排気ガ
スを、たとえば１９１℃まで加熱する必要がある。サー
マルマスフローコントローラは、それよりも低い温度に
おいてのみ使用可能である。その結果、サーマルマスフ
ローコントローラでは、燃焼生成物の信頼性の高い測定
値を得ることを保証する十分高精度な排気ガスの測定値
を得ることができない。従って、本発明では、ＬＦＥを
介した圧力降下に基づく圧力式マスフローコントローラ
２８を利用する。
量を測定し、制御するために、前記プローブ１４とこの
キャニスタ４０との間に圧力式マスフローコントローラ
２８を設けることができる。燃焼生成物を正確に分析す
るためには、非常に高精度な測定が必要である。従来
は、サーマルマスフローコントローラが使用されてきた
が、それらの精度は、高温によって悪影響を受ける。し
かしながら、炭化水素排気物の分析のためには、排気ガ
スを、たとえば１９１℃まで加熱する必要がある。サー
マルマスフローコントローラは、それよりも低い温度に
おいてのみ使用可能である。その結果、サーマルマスフ
ローコントローラでは、燃焼生成物の信頼性の高い測定
値を得ることを保証する十分高精度な排気ガスの測定値
を得ることができない。従って、本発明では、ＬＦＥを
介した圧力降下に基づく圧力式マスフローコントローラ
２８を利用する。
【００１３】前記圧力式マスフローコントローラ２８の
読み取り値は、それぞれ、この圧力式マスフローコント
ローラ２８の近傍で温度と圧力とを読み取る、温度セン
サ３０と圧力センサ３２とによって補正される。このよ
うな圧力式マスフローコントローラは、前記キャニスタ
４０と組み合わせて使用すると特に有用である。即ち、
従来技術において通常使用されていたプラスチックバッ
グは、大気圧の作用に対して非常にフレキシブルな壁を
有している。これらプラスチックバッグ及びシステム１
０のその他のコンポーネントに対する大気圧の作用によ
って、システムを通じて流れる排気ガスの測定が単純化
される。しかしながら、本発明の前記キャニスタ４０
は、大気圧の作用を無視できるものにするリジッドな壁
を有している。その結果、このキャニスタ４０に流入す
る排気ガスの高精度な制御及び測定を達成することはよ
り困難となる。
読み取り値は、それぞれ、この圧力式マスフローコント
ローラ２８の近傍で温度と圧力とを読み取る、温度セン
サ３０と圧力センサ３２とによって補正される。このよ
うな圧力式マスフローコントローラは、前記キャニスタ
４０と組み合わせて使用すると特に有用である。即ち、
従来技術において通常使用されていたプラスチックバッ
グは、大気圧の作用に対して非常にフレキシブルな壁を
有している。これらプラスチックバッグ及びシステム１
０のその他のコンポーネントに対する大気圧の作用によ
って、システムを通じて流れる排気ガスの測定が単純化
される。しかしながら、本発明の前記キャニスタ４０
は、大気圧の作用を無視できるものにするリジッドな壁
を有している。その結果、このキャニスタ４０に流入す
る排気ガスの高精度な制御及び測定を達成することはよ
り困難となる。
【００１４】バルブアセンブリ３６は、前記両導管３
４，３８と、分析装置５２へ至る別の導管５０との間に
配置されたバルブ３７を有する。このバルブ３７は、前
記導管３８及び５０から導管３４を閉じるか、若しく
は、前記導管３４及び３８から導管５０を閉じることが
できる。前記バルブアセンブリ３６は、更に、前記導管
３８とキャニスタ４０との間に配設されて、それが空気
抜き状態にある時にキャニスタが充填されることを防止
するか、若しくは、それが大気圧以上の圧力下にある時
には空気抜きされることを防止するためのバルブ３９を
有する。導管４５によって前記キャニスタ４０はポンプ
４８に接続されている。前記キャニスタ４０とポンプ４
８との間にはバルブ４６が接続されている。前記ポンプ
４８は、キャニスタ４０の内容物によって測定結果が影
響されないように、分析のために排ガスを収集する前に
キャニスタ４０の内容物を排出するために使用される。
その作動時、前記バルブ４６が開放され、前記ポンプ４
８がキャニスタ４０の内容物を排出する。次に、前記バ
ルブ４６が閉じられて、キャニスタ４０内を真空状態に
維持する。バルブ３７が作動されて、両導管３４及び３
８が流体接続されるように前記導管５０を閉じる。尚、
これらバルブの数は適宜変更可能である。
４，３８と、分析装置５２へ至る別の導管５０との間に
配置されたバルブ３７を有する。このバルブ３７は、前
記導管３８及び５０から導管３４を閉じるか、若しく
は、前記導管３４及び３８から導管５０を閉じることが
できる。前記バルブアセンブリ３６は、更に、前記導管
３８とキャニスタ４０との間に配設されて、それが空気
抜き状態にある時にキャニスタが充填されることを防止
するか、若しくは、それが大気圧以上の圧力下にある時
には空気抜きされることを防止するためのバルブ３９を
有する。導管４５によって前記キャニスタ４０はポンプ
４８に接続されている。前記キャニスタ４０とポンプ４
８との間にはバルブ４６が接続されている。前記ポンプ
４８は、キャニスタ４０の内容物によって測定結果が影
響されないように、分析のために排ガスを収集する前に
キャニスタ４０の内容物を排出するために使用される。
その作動時、前記バルブ４６が開放され、前記ポンプ４
８がキャニスタ４０の内容物を排出する。次に、前記バ
ルブ４６が閉じられて、キャニスタ４０内を真空状態に
維持する。バルブ３７が作動されて、両導管３４及び３
８が流体接続されるように前記導管５０を閉じる。尚、
これらバルブの数は適宜変更可能である。
【００１５】前記ポンプ２２によってプローブ１４から
キャニスタ４０へと排気ガスが移送され、前記圧力式マ
スフローコントローラ２８によって測定されると、キャ
ニスタ４０の内容物を分析することによって、燃焼生成
物の量を測定することができる。前記バルブ３７を作動
させて前記導管３４を閉じ、前記両導管３８及び５０を
接続する。前記キャニスタ４０からの排気ガス流は第２
圧力式マスフローコントローラ５２によって測定され、
更に、この測定値は、前記圧力式マスフローコントロー
ラ２８と類似の方法によって、温度センサ４２と圧力セ
ンサ４４とによって補正される。ポンプ５４を使用し
て、キャニスタ４０の内容物を排出し、排気ガスを導管
５０及び５６を通して、ガスクロマトグラフ炎イオン化
検出器等の分析器５８へと送る。キャニスタの内容物を
それ自身の圧力下で排出することによっては、燃焼生成
物の全部が前記分析器へと送られることはないであろ
う。
キャニスタ４０へと排気ガスが移送され、前記圧力式マ
スフローコントローラ２８によって測定されると、キャ
ニスタ４０の内容物を分析することによって、燃焼生成
物の量を測定することができる。前記バルブ３７を作動
させて前記導管３４を閉じ、前記両導管３８及び５０を
接続する。前記キャニスタ４０からの排気ガス流は第２
圧力式マスフローコントローラ５２によって測定され、
更に、この測定値は、前記圧力式マスフローコントロー
ラ２８と類似の方法によって、温度センサ４２と圧力セ
ンサ４４とによって補正される。ポンプ５４を使用し
て、キャニスタ４０の内容物を排出し、排気ガスを導管
５０及び５６を通して、ガスクロマトグラフ炎イオン化
検出器等の分析器５８へと送る。キャニスタの内容物を
それ自身の圧力下で排出することによっては、燃焼生成
物の全部が前記分析器へと送られることはないであろ
う。
【００１６】前記ポンプ２２，４８，５４、前記圧力式
マスフローコントローラ２８，５２、センサ３０，３
２，４２，４４及び前記バルブ３７，３９及び４６を加
熱するために、通常、オーブン５９等の加熱装置が使用
される。好ましくは、ガスは、通常は、加熱されたライ
ンによって別に加熱される前記分析器へと送られる。前
記加熱装置５９は、炭化水素化合物の液化を防止し、こ
れら炭化水素化合物の前記分析器５８による測定を可能
にするために、これらのコンポーネントの温度を１９１
℃に維持する。前記分析器５８、前記ポンプ、前記圧力
式マスフローコントローラ、前記センサ及び前記バルブ
からの情報は、ハードウエア／ソフトウエア６０によっ
て読み取られ、制御される。前記分析器及びハードウエ
ア／ソフトウエアからの結果は、出力又はデータ読み取
り装置６２へと送られ、これによって、その車両が前記
ＥＰＡ基準に基づいて合格したか、又は不合格であった
が示される。
マスフローコントローラ２８，５２、センサ３０，３
２，４２，４４及び前記バルブ３７，３９及び４６を加
熱するために、通常、オーブン５９等の加熱装置が使用
される。好ましくは、ガスは、通常は、加熱されたライ
ンによって別に加熱される前記分析器へと送られる。前
記加熱装置５９は、炭化水素化合物の液化を防止し、こ
れら炭化水素化合物の前記分析器５８による測定を可能
にするために、これらのコンポーネントの温度を１９１
℃に維持する。前記分析器５８、前記ポンプ、前記圧力
式マスフローコントローラ、前記センサ及び前記バルブ
からの情報は、ハードウエア／ソフトウエア６０によっ
て読み取られ、制御される。前記分析器及びハードウエ
ア／ソフトウエアからの結果は、出力又はデータ読み取
り装置６２へと送られ、これによって、その車両が前記
ＥＰＡ基準に基づいて合格したか、又は不合格であった
が示される。
【００１７】上述したシステム１０は、様々なシステム
構成のために、又、炭化水素化合物以外の燃焼生成物を
テストするために使用することができる。たとえば、エ
ンジンの燃料効率を計算するために、前記キャニスタ内
のＣＯ２を測定することができる。バッグを加熱すれ
ば、これらバッグ内に収集された排気ガスサンプルのガ
ス抜けが増加し、エンジンの燃料効率は誇張表示され
る。これに対して、本発明の前記ステンレス鋼製キャニ
スタは、ガス抜けを増加させることなく加熱することが
可能であり、これによって、より正確な燃料効率測定値
が提供される。
構成のために、又、炭化水素化合物以外の燃焼生成物を
テストするために使用することができる。たとえば、エ
ンジンの燃料効率を計算するために、前記キャニスタ内
のＣＯ２を測定することができる。バッグを加熱すれ
ば、これらバッグ内に収集された排気ガスサンプルのガ
ス抜けが増加し、エンジンの燃料効率は誇張表示され
る。これに対して、本発明の前記ステンレス鋼製キャニ
スタは、ガス抜けを増加させることなく加熱することが
可能であり、これによって、より正確な燃料効率測定値
が提供される。
【００１８】以上、本発明を例示したが、ここに使用し
た用語は記載のためのものであって限定的なものではな
いと理解される。上記教示内容に鑑みて当業者において
は多種多様な改造、変形構成が可能であることは言うま
でもない。従って、本発明の請求項の範囲には、具体的
に記載した以外の構成も含まれるものと理解される。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。
た用語は記載のためのものであって限定的なものではな
いと理解される。上記教示内容に鑑みて当業者において
は多種多様な改造、変形構成が可能であることは言うま
でもない。従って、本発明の請求項の範囲には、具体的
に記載した以外の構成も含まれるものと理解される。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。
【図１】排気ガス測定システムの機能ブロック図であ
る。
る。
【符号の説明】
１０ 排気ガス測定システム
１４ 加熱プローブ
２２ ポンプ
２８ 圧力式マスフローコントローラ
３０ 温度センサ
４０ ステンレス鋼製キャニスタ
３２ 圧力センサ
５９ 加熱装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジョゼフ・フィッツジェラルド・マクドナ
ルド
アメリカ合衆国 ミシガン 48104 ア
ン・アーバー ファーンウッド・アベニュ
ー 2442
(72)発明者 ウィリアム・マーティン・シルヴィス
アメリカ合衆国 ミシガン 48105 ア
ン・アーバー ウォーターシェッド 840
(72)発明者 ノーベルト・クレフト
アメリカ合衆国 ミシガン 48105 ア
ン・アーバー トレーヴァー・ロード
1982 アパートメント 106
(72)発明者 ジェラルド・マレック
アメリカ合衆国 ミシガン 48108 ア
ン・アーバー バーナム・ドライブ 3533
Ｆターム(参考） 2G052 AA02 AB05 AB07 AB08 AB12
AC20 AD04 AD22 AD42 BA03
BA14 CA04 CA12 DA13 DA25
EB11 GA27 HA02 HA15 HA17
HC04 HC13 HC28 JA09
Claims (20)
- 【請求項１】 排気ガスを収集するためのサンプル排気
ガス通路を形成するプローブ（１４）と、 前記プローブ（１４）に流体接続されて前記排気ガスを
格納するステンレス鋼製キャニスタ（４０）と、 前記プローブ（１４）と前記キャニスタ（４０）との間
に流体接続されて、前記排気ガスを前記プローブ（１
４）から前記キャニスタ（４０）へと移送するポンプ
（２２）と、 前記プローブ（１４）と前記キャニスタ（４０）との間
に流体接続されて、前記プローブ（１４）から前記キャ
ニスタ（４０）への前記排気ガスの流れに対応する排気
ガス流測定値を生成する圧力式マスフローコントローラ
（２８）と、 前記圧力式マスフローコントローラ（２８）の近傍で前
記排気ガスの温度を検出し、前記温度に基づいて前記排
気ガス流測定値を補正する温度センサ（３０）と、 前記圧力式マスフローコントローラ（２８）の近傍で前
記排気ガスの圧力を検出し、前記圧力に基づいて前記排
気ガス流測定値を補正する圧力センサ（３２）と、 前記キャニスタ（４０）と前記圧力式マスフローコント
ローラ（２８）とを加熱する加熱装置（５９）とを備え
る排気ガス測定システム（１０）。 - 【請求項２】 請求項１のシステム（１０）であって、
前記キャニスタ（４０）には排気ガス分析器（５８）が
流体接続されている。 - 【請求項３】 請求項２のシステム（１０）であって、
前記キャニスタ（４０）と前記排気ガス分析器（５８）
との間に流体接続されて前記キャニスタ（４０）から前
記排気ガス分析器（５８）へ前記格納された排気ガスを
移送する第２ポンプ（５４）が設けられている。 - 【請求項４】 請求項２又は請求項３のシステム（１
０）であって、前記排気ガス分析器（５８）は、ガスク
ロマトグラフ炎イオン化検出器である。 - 【請求項５】 請求項３又は請求項４のシステム（１
０）であって、更に、前記キャニスタ（４０）と前記排
気ガス分析器（５８）との間に流体接続されて前記キャ
ニスタ（４０）から前記排気ガス分析器（５８）への前
記排気ガス流に対応する第２排気ガス流測定値を生成す
る第２圧力式マスフローコントローラ（５２）と、前記
第２圧力式マスフローコントローラ（５２）の近傍にお
いて前記排気ガスの第２温度を検出し、かつ、前記第２
温度に基づいて前記第２排気ガス流測定値を補正する第
２温度センサ（４２）と、前記第２圧力式マスフローコ
ントローラ（５２）の近傍において前記排気ガスの第２
圧力を検出し、かつ、前記第２圧力に基づいて前記第２
排気ガス流測定値を補正する第２圧力センサ（４４）と
を有する。 - 【請求項６】 請求項５のシステム（１０）であって、
前記加熱装置（５９）は、前記第２圧力式マスフローコ
ントローラ（５２）を、約１９１℃に加熱する。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６の何れかのシステ
ム（１０）であって、前記加熱装置（５９）は、前記キ
ャニスタ（４０）と、前記圧力式マスフローコントロー
ラ（２８）とを、約１９１℃に加熱する。 - 【請求項８】 請求項３から請求項７の何れかのシステ
ム（１０）であって、前記ポンプ（２２）、前記第２ポ
ンプ（５４）及び前記キャニスタ（４０）は、バルブア
センブリ（３６）を介して流体接続され、このバルブア
センブリ（３６）は、それぞれ、前記ポンプ（２２）と
前記キャニスタ（４０）の間と、前記キャニスタ（４
０）と前記第２ポンプ（５４）の間で排気ガスの流れ選
択的に制御する。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８の何れかのシステ
ム（１０）であって、更に、前記キャニスタ（４０）に
流体接続されて、前記キャニスタ（４０）の内容物を排
出するための第３ポンプ（４８）が設けられている。 - 【請求項１０】 請求項９のシステム（１０）であっ
て、前記キャニスタ（４０）と前記第３ポンプ（４８）
との間を流体接続する第２バルブアセンブリ（４６）が
設けられ、この第２バルブアセンブリ（４６）は、前記
キャニスタ（４０）と前記第３ポンプ（４８）との間で
排気ガスの流れを選択的に制御する。 - 【請求項１１】 排気ガス中の燃焼生成物を測定する方
法であって、 ａ）排気ガス源からの排気ガスをサンプリングする工程
と、 ｂ）前記排気ガスをキャニスタ（４０）へ圧送する工程
と、 ｃ）前記キャニスタ（４０）に流入する排気ガスの量
を、圧力式マスフローコントローラ（２８）によって測
定する工程と、 ｄ）前記燃焼生成物の一部の液化を防止するために、前
記キャニスタ（４０）を所望の温度に加熱する工程とを
含む方法。 - 【請求項１２】 請求項１１の方法であって、前記工程
ｃ）は、前記圧力式マスフローコントローラ（２８）の
近傍で前記排気ガスの温度を測定する工程と、この測定
温度に応じて排気ガスの量をより正確に測定するために
前記圧力式マスフローコントローラ（２８）を調節する
工程、とを含む。 - 【請求項１３】 請求項１１又は請求項１２の方法であ
って、前記工程ｃ）は、前記圧力式マスフローコントロ
ーラ（２８）の近傍で前記排気ガスの圧力を測定する工
程と、この測定圧力に応じて排気ガスの量をより正確に
測定するために前記圧力式マスフローコントローラ（２
８）を調節する工程、とを含む。 - 【請求項１４】 請求項１１から請求項１３の何れかの
方法であって、前記工程ｄ）は、前記キャニスタ（４
０）及び前記圧力式マスフローコントローラ（２８）の
少なくとも一方を約１９１℃に加熱する工程を含む。 - 【請求項１５】 請求項１１から請求項１４の何れかの
方法であって、 ｅ）前記排気ガスを前記キャニスタ（４０）から分析器
（５８）へと圧送する工程と、 ｆ）前記燃焼生成物の一部を前記分析器（５８）によっ
て測定する工程とを更に有する。 - 【請求項１６】 請求項１５の方法であって、前記工程
ｆ）は、長鎖炭化水素化合物の量を測定することを含
む。 - 【請求項１７】 請求項１５又は請求項１６の方法であ
って、前記分析器（５８）へ流れる前記排気ガスの量
を、第２圧力式マスフローコントローラ（５２）によっ
て測定する工程ｇ）を更に有する。 - 【請求項１８】 請求項１７の方法であって、前記工程
ｇ）は、前記第２圧力式マスフローコントローラ（５
２）の近傍で前記排気ガスの第２温度を測定する工程
と、この第２測定温度に応じて排気ガスの量をより正確
に測定するために前記第２圧力式マスフローコントロー
ラ（５２）を調節する工程とを含む。 - 【請求項１９】 請求項１７又は請求項１８の方法であ
って、前記工程ｇ）は、前記第２圧力式マスフローコン
トローラ（５２）の近傍で前記排気ガスの第２圧力を測
定する工程と、この第２測定圧力に応じて排気ガスの量
をより正確に測定するために前記第２圧力式マスフロー
コントローラ（５２）を調節する工程、とを含む。 - 【請求項２０】 請求項１７から請求項１９の何れかの
方法であって、前記工程ｄ）は、前記第２圧力式マスフ
ローコントローラ（５２）を、約１９１℃に加熱するこ
とを含む。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/085,421 US6962090B2 (en) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | Heated stainless steel emissions canister |
| US10/085,421 | 2002-02-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254878A true JP2003254878A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=27753624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003053252A Pending JP2003254878A (ja) | 2002-02-28 | 2003-02-28 | 排気ガス測定システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6962090B2 (ja) |
| EP (1) | EP1416260A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003254878A (ja) |
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| JP2008157682A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Horiba Ltd | 排ガス計測用バッグ |
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| CN110571171A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-13 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置 |
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- 2003-02-27 EP EP03450057A patent/EP1416260A3/en not_active Withdrawn
- 2003-02-28 JP JP2003053252A patent/JP2003254878A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050908 |