JP2010538248A - 燃焼エンジンの作動のために必要な液体の流れと気体の流れに関する測定とデータの集中管理のためのデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、エンジンコンピュータによって制御される燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な液体および／または気体の流れに関する測定およびデータの集中管理のためのデバイスであって、前記デバイスは少なくとも２つの液体および／または気体の流れを分析するための手段を備え、前記分析手段は少なくとも１つの光源、少なくとも１つの光信号検出器および検出した信号を分析するための少なくとも１つのシステムを含んでいるデバイスに関する。前記分析手段の少なくとも１つは、前記流れの２つを分析するために使用される。このようにして、このデバイスは種々の流れを分析するために採用された分析方法が原因で起こる容積と付加質量を最小限にし、かかるシステムの管理を簡易化している。

Description

本発明は、燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な液体の流れと気体の流れに関する測定とデータの集中管理に関する。

燃焼エンジンは複数の流れ、より具体的には、燃料、エンジン潤滑油、エンジン冷却流体、ブレーキ流体を車両用に使用しており、これらの液体は、汚染排出の事後処理に関与している（酸化窒素を中和するための尿素溶液、例えば、添加微粒子フィルタの再生のためのセリン）。

燃焼エンジンにおいて空気／燃料混合物(air/fuel mixture)を燃焼すると、グリーンハウス（温暖化）効果ガス（二酸化炭素）および汚染物質（不完全燃焼炭化水素、一酸化炭素、一酸化窒素、微粒子、アルデヒド）が排出されている。

グリーンハウス効果ガスの排出と共に、汚染物質排出に関して常に厳格化している規制の結果、エンジンメーカの努力が常にますます重要になっている。特に種々の事後処理のために必要な燃料、吸入空気(inlet air)、排出ガスおよび流体のような種々の液体および／または気体の流れの品質をエンジンコンピュータによって考慮することは、燃焼エンジンおよび／または燃焼エンジンを備えた車両の全寿命期間にわたって燃料の消費、従って、グリーンハウス効果排出ガスを汚染物質排出と共に最小限にする目的で燃焼エンジンを最適化するために法制化される傾向にある。

燃料の品質が性能、消費、汚染物質排出およびグリーンハウス効果排出ガスに直接に影響することは知られている。

Ａ．ＤＯＵＡＲＤは、制御された点火エンジンに関して、ガソリンの品質、エンジンの調整およびノッキング現象の間に関係があることを、１９８３年以降に実証している。Ｊ．Ｃ．ＧＵＩＢＥＴは、非参考文献１の中で、燃料の品質とエンジンの間の相互作用およびエンジン燃焼セッティングと調整モデルにおいてその影響を実証している。さらに最近には、１９９７年に、Ａ．ＧＥＲＩＮＴは、出版物の中で、車両の直接噴射ディーゼルエンジンのガス油（軽油）(gasoil)パラメータに影響しやすいことを分析している。最後に、２００３年に、Ｎ．ＨＯＣＨＡＲＴは、ガソリンを使用した現行エンジン、軽車両またはトラック用ディーゼルの汚染物質排出のモデリングを、混合物の中で使用される精製ベース(refined base)を改良することで燃料の品質を変えることによって提供している。

燃料の組成および品質は、標準によって、さらに具体的には、ヨーロッパにおける標準ＥＮ ３９０とＥＮ ２２８によって規定されているが、時代と共に変化している。品質は、配給、配給業者、季節および現行規制の変化と共に変化している。従って、燃料の物理化学的特性は、これらの標準に規定されている平均値の前後で１５乃至４０％以上に変化することが推測されている。汚染防止標準が常に厳格化するのに伴い、燃料の品質を判断し、噴射、燃焼および事後処理パラメータなどのエンジンパラメータを調整しながら燃料の品質を考慮する必要性が存在している。エンジンコンピュータによる燃料とその使用の質的測定は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６および特許文献７においてより具体的に検討されている。

汚染物質排出を制限する同じ目標で、いくつかの方法は排出ガスのオンボード分析の関数としたエンジン制御パラメータの調整を記述しており、特に特許文献８を引用することが可能で、そこには、エンジンおよび排出ガスの構成要素を調整するために使用できる排出ガスの液体と固体粒子およびガス成分の検出と特性化を可能にするモジュール構造方法が記述されている。

ある種の事後処理方法は、試薬(reagent)流体または触媒を使用することを含んでいる。より具体的には、尿素溶液(urea solution)との反応による酸化窒素の変換システムおよび液体添加物を使用した粒子変換方法を引用することができる。このような方法は付加的蓄積タンクの追加を必要としているが、その容積と質量は容積の制約および燃焼エンジンおよび／または車両の質量を増加している。最善でもこのような流体の使用を管理することは、従って、容積と付加質量を最小限にするための方策になっている。このような事後処理方法の有効性を保証するために、そのような方法で暗に示された触媒と試薬の品質は最も重要になっている。その品質を測定することを、オンボードシステムを使用して考慮することは当然である。

特に、精製業者および配給業者、品質改良手順、給油所での燃料種類の表示、給油ノズルの直径およびタンク充填システムの直径のように、燃料配給業者および車両メーカによって推奨された規制または内部規定にもかかわらず、多くのユーザは、好むと好まざるとにかかわらず、適合外の燃料を自分の車両のタンクに注入している。増加する車両は、電源装置、燃料供給システムおよび事後処理システムに重大な損傷の原因となっている、使用済み揚げ油(used frying oils)、非エステル化植物オイル(non-esterified vegetable oil)、家庭用燃料オイルのようにメーカおよび税関サービス(customs services)によって証明されていない製品と共に使用されている。これらの損傷（インジェクタの汚れ、エンジンの汚れ、タンクの汚れ、フィルタの詰まり、ポンプの停止、触媒の非活性化）は重大であり、エンジン噴射と燃焼フェーズに重大な影響を与え、調整の有無に関係なく汚染物質排出を増加させ、これはエンジン破損につながるおそれがある。同様に、水／ガス油またはガソリン／アルコールのような一部の燃料またはガス油／バイオ燃料排出は不安定になることがあり、その品質は時間と共に劣化する可能性がある（蓄積の安定性、ガソリンとエタノール間またはガス油と５％以上のジエステル間の相互部分的混合(de-mixing)現象）。このような種々の燃料性質の劣化の原因は、潜在的に車両汚染物質の増加、車両の損傷または少なくとも重要な是正作業を引き起こしている。従って、概念および方法は、タンクおよび燃料供給システムに収容された燃料の性質の劣化のほかに、点火フェーズ前にまたは点火フェーズ期間に、燃焼エンジンを備えた車両の電源ユニットの要素に対する予防的安全を提供することを目的としている。このような概念およびシステムは、理想的には燃料供給システムにおける燃料品質の測定が関係している。

例えば、特許文献９に記載されている方法は、燃料劣化の検出のほかに、電源ユニットの要素に対する安全性を提供することを目的としている。

特にディーゼル微粒子フィルタなどの事後処理法は、特に硫黄化合物の影響を受けやすい触媒を含有している。

このような硫黄化合物は、事実問題として、触媒を非活性化し、事後処理の汚染排出を変換する方法の効率性にも影響を与えている。この法則は、燃料の最大硫黄含有量を非常に著しく減少している。さらに具体的には、ヨーロッパにおける現在のディーゼルでは、硫黄含有量が５０ｐｐｍ以下であり、将来の法制化によりこの硫黄含有量が１０ｐｐｍ以下に減少する予定である。

燃料中の硫黄含有量に関する上記規定は、硫黄化合物の影響を受けやすい事後処理法がその寿命とその正しい操作の持続時間を延長することを可能にしている。また、これは、硫黄化合物の影響を受けやすいますます多くの開発触媒の使用を可能にすることによって、その事後処理法が進歩することも可能にしている。エンジン潤滑油に含有している硫黄化合物の含有量は、その設計により、高くなっている。エンジンの作動期間、エンジン潤滑油に存在する硫黄化合物の一部は燃焼に関与し、従って、事後処理ライン上を循環することがある。以上のように、潤滑油に初期に存在する硫黄化合物は、燃料からのものと同様に、事後処理触媒の非活性化に関与している。従って、事後処理を効率化し、拡張するために重要なことは、オイルの品質とオイルの経時的進歩に従うことである。従って、潤滑油の品質は、エンジンコンピュータと事後処理の最適化による考慮が必要である。

特許文献１０に詳細に記載されている方法は、分光法(spectroscopic method)を使用したエンジンオイルの品質を測定するシステムを開示している。

エンジンメーカによって提供された保証の拡張は、エンジンメーカが燃焼エンジンをより強固にするのに役立つと共に、燃料エンジンまたは車両の起り得る保守作業の必要性を、ユーザまたは車両のサービスを担当する会社が可能な限り速やかに、かつ可能な限り最善に知ることに役立っている。

事実問題として、このような保証を提供するために、燃焼エンジンおよび／または車両の使用が法律に準拠していること、および潤滑油の変化、ブレーキ流体の変化または冷却流体の変化のように、燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動に内在するサービス作業がメーカの推奨する頻度で実施されていることを、メーカが確かめることは当然である。

さらに、エンジンユーザの長期サポートを提供するために、メーカはエンジンの状態および次回の保守作業に関するリアルタイム情報をユーザに提供する機会が増えている。次回の潤滑油変更作業に先立って走行キロ数をユーザに知らせるために、一部の車両のダッシュボードに表示されるキロカウントダウンを引用することができる。例えば、車両のブレーキ流体およびエンジン冷却流体の品質に関する他のリアルタイム情報をユーザまたはエンジン保守会社に提供することを考慮することができる。従って、このような流体の品質を測定し、これらの流体の経時的進歩に従うことが重要になっている。従来の方法は、冷却流体に存在するグリコール含有量を測定することからなり、屈折率(refraction index)は、車両のブレーキ流体の品質を特性化することを可能にしている。

燃焼エンジンの正しい作動のために必要な上記流体の各々、さらに具体的には、車両の燃料、排出ガス、潤滑油、冷却流体およびブレーキ流体の測定と追跡は、種々の分析手法を用いて行なうことができる。より具体的に言及できるものとして、分光法、具体的には、赤外線、近赤外線、紫外線および可視分光法、電気的導電性および屈折率がある。

種々の流体を測定し、例えば、車両に搭載して、エンジン性能の測定を改善することを可能にする前記システムの各々は、振動に対する耐性または大きな温度変化に対する耐性といった、正確な基準に合致していなければならない。このようなシステムは、厳しい環境下（ダスト、煤煙、スモーク）で作動できるように条件付けられていなければならない。

さらに、別々に分析された各流れの質的分析と同じ数のエンジンコンピュータの物理的およびコネクタ技術のインタフェースを開発する必要がある。

さらに、一部の流れの品質をさまざまな個所で測定することは賢明である。事実問題として、排出ガスの質的測定は、事後処理法の正しい操作を確実にする特別な目的のために、その事後処理法の上流側または下流側で実施することができる。

同様に、燃料供給パイプにおいておよびエンジンに供給する燃料ラインで燃料品質の測定を行なうことは賢明である。第１のロケーションは、タンクに注入された燃料がユーザに警告する任意の目的に準拠していることを保証し、または電源ユニットを保護することを可能にする。品質測定の第２のロケーションは、主として、エンジン制御パラメータの最適化を可能にする。

最後に、さらに具体的には、車両搭載のシステムにとって、容積と質量は重要な制約である。事実問題として、ツーリングカーで利用できるスペースは特に限られており、車両の質量が増加すると、特に燃料の消費の増加を誘引する。

従って、種々の流体の品質測定のために複数のシステムを実現することは、エンジンまたは車両内に統合化する困難性が倍増し、システムを装備した車両の質量増加を誘引する。

ＷＯ９４０８２２６明細書 ＵＳ２００４０００２７５明細書 ＦＲ−２５４２０９２明細書 ＵＳ−５１２６５７０明細書 ＵＳ−５２６２６４５明細書 ＵＳ−５２３９８６０明細書 ＷＯ２００６１００３７７明細書 ＷＯ０２０９５３７６明細書 ＦＲ０６０７４２０明細書 ＫＲ２００２００４９６１２明細書 ＷＯ２００７００６０９９明細書

Ｊ．Ｃ．ＧＵＩＢＥＴ「燃焼エンジン用燃料とエンジン」（１９８７） Ｈａｓｓｏｎ Ｐ、Ｆａｂｒｅ Ｄ、Ｂａｓｔｉａｎｅｌｌｉ Ｄ、Ｂｏｎｎａｌ Ｌ、Ｂｏｃｑｕｉｅｒ Ｆによる研究「ポリエチレングリコール６０００（ＰＥＧ）を、羊において近赤外線分光法で測定した糞尿マーカとしての使用」（２００５年） Ｐｅｔｅｒ Ｓｎｏｅｒ Ｊｅｎｓｅｎ、Ｓｏｒｅｎ Ｌａｄｅｆｏｇｅｄ、Ｊｉｍｍｙ Ｂａｋ、Ｓｔｅｆａｎ Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ−Ｅｎｇｅｌｓ、Ｌｅｎｎａｒｔ Ｆｒｉｉｓ−Ｈａｎｓｅｎによって実施された研究「デュアルビームＦｏｕｒｉｅｒ変換近赤外線分光法による透過物中の尿素濃度のオンラインモニタリング」 「近赤外線分析ハンドブック」（１９９２年出版）

本発明は、燃焼エンジンの正しい作動のために必要な液体および／または気体の流れに関する測定とデータの集中管理のためのデバイスを提供することによって前記問題を解消することを目的としている。

上記目的のために、および第一の側面によれば、本発明は、エンジンコンピュータによって制御される燃焼エンジンの正しい作動のために必要な液体および／または気体の流れに関する測定とデータの集中管理のためのデバイスに関し、前記デバイスは少なくとも２つの液体および／または気体の流れを分析する手段を含み、前記分析手段は少なくとも１つの光源、少なくとも１つの光信号検出器および検出した信号を分析するための少なくとも１つのシステムを含んでいるものにおいて、前記デバイスは、前記分析手段の少なくとも１つが前記流れの２つを分析するために使用されることを特徴としている。

従って、燃焼エンジンの正しい作動のために必要な流体の品質分析のための各システムに属する一部の機能は、容積、統合化および質量増加の問題を解消するように分類されている。

本発明の利点は、分析手段がユニークなプラットフォーム上に置かれていることである。

好ましくは、デバイスは前記エンジンコンピュータとのユニークな通信インタフェースを含み、エンジンコンピュータとの物理的および／またはデジタルコネクタ技術は分析手段と共通している。従って、本発明によるデバイスは車両に搭載し、組み立てることが容易になっている。

本発明の利点は、分析手段が紫外線、可視または近赤外線分光手段であることである。好ましくは、分光分析は連続的または非連続的であり、１９０ｎｍと２，５００ｎｍの間の波長範囲内で実行される。

近赤外線技術は多数の利点があり、より具体的には、車両の燃焼エンジンの正しい作動のために必要なすべての流体を特性化するために使用することができる。７０年代末以降、化学に関する多くの書物および出版物は近赤外線分光に関する理論を示し、液体特性の相関関係と予測モデルをその近赤外線分光から、数学的および統計的モデルから開発するために測定機器および方法が実現されている。

上記に列挙した文献、すなわち、特許文献１、特許文献７、特許文献８および特許文献１０は、燃料、エンジン潤滑油、排出ガスの品質が近赤外線分光法によって特性化できることを示している。これらの流体の一部の特性は、他方では、可視および紫外線分光法によって特性化することができる。

炭化水素液体(hydro-carbonated liquid)の硫黄含有量は、現在、紫外線分光法を使用して測定されている。

特許文献１１は、可視と近赤外線とを結合した分光法を使用して有機流体を特性化する方法を記載している。

非特許文献１によれば、近赤外線技術が溶液中のグリコール含有量の量定に適用されている。

非特許文献２は、近赤外線分光法が溶液中の尿素含有量の量定に適していることを示している。

一般的に、１９８５年に出版されたＬ．Ｇ．ＷＥＹＥＲによる参考文献または非特許文献４は、近赤外線技術が有機化合物の特性化のために適用可能であり、従って、流体の組成に起因する燃焼エンジンの正しい作動のために必要な流体がすべて近赤外線技術によって特性化できることを示している。さらに、近赤外線技術の利点はサンプルを希釈するステップを不要とし、非破壊的分析法であることである。

最後に、近赤外線は、種々の液体およびガス生成物の近赤外線スペクトルを収集するために同じ波長範囲の使用を可能にしている。光路(optical length)の長さ（光の流れが通り抜けるサンプルの長さ）は単独で変化する。事実問題として、ガスの品質測定のための光路の長さは、Ｂｅｅｒ Ｌａｍｂｅｒｔ法による液体の特性化のために使用される光路の長さよりも大幅に大きくなっている。

近赤外線技術を光ファイバの近赤外線技術と結合すると、多くの光アーキテクチャ可能性が得られる。

本発明の利点は、液体および／または気体の流れを分析する手段が燃料、エンジン潤滑油、排出ガス、吸入空気、種々の事後処理試薬と触媒、エンジン冷却流体およびブレーキ流体を分析する手段であることである。

本発明の利点は、デバイスが同じ流体またはガスの流れをさまざまな個所で分析する手段を含んでいることである。

さらに、あるプロセス（例：気体の事後処理）の流れの上流側と下流側を測定し、そのプロセスの正しい作動をチェックすることを考慮することができる。

本発明の利点は、エンジンコンピュータから分析手段を管理するための命令を受信する手段をデバイスが備えていることである。

本発明の利点は、分析手段が共通電源よって電源供給されることである。

本発明の利点は、分析手段を駆動するための共通エレクトロニックまたはデジタルシステムをデバイスが含んでいることである。

本発明の利点は、液体および／または気体の流れを分析するための共通光源をデバイスが含んでいることである。

燃焼エンジンおよび車両の正しい作動のために必要な種々の流体（Ｆ、Ｐ、Ｕ、Ｂ、Ｏ、Ｇ）を、光ファイバを通して種々のサンプルに接続された集中化アナライザ（Ａ）から分析するのを可能にするシステムの概要を示す図である。 複数の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）および複数の検出器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ．．．、Ｄｎ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。 共通光源（Ｌ）および複数の検出器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ．．．、Ｄｎ）の使用可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。 複数の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）および１つのみの共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。 共通光源（Ｌ）および共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。 共通光源（Ｌ）および共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。

第一の実施形態では、分析手段は液体および／または気体の流れを分析するための共通光源を含んでいる。

第二の実施形態では、分析手段は液体および／または気体の流れを分析するための共通検出器を含んでいる。

第三の実施形態では、各流れは、すべての流れについて共通である光源および検出器を通して分析することができる。このケースでは、デバイスは、液体および／気体の流れを順次に分析することを可能にするスイッチを含んでいる。ある実施形態では、スイッチはメンブレン(membrane)またはマイクロミラーＭＥＭＳマイクロメカニカルスイッチであり、これは光の流れ連続的に送ることを可能に、光源と液体および／または気体の流れの間または液体および／または気体の流れと検出器の間に置かれている。

以上のように、これらの実施形態は、具体的には、同じ光源および／または同じ検出器を使用して、種々のコンポーネントをグループ化して容積、統合化および質量増加の問題を解消することを可能にしている。

第四の実施形態では、分析手段は、液体および／または気体の流れごとに、個別光源と検出器を含んでいる。

第二の側面によれば、本発明は、本発明の第一の側面による管理デバイスを備えた車両に関する。

本発明のその他の目的および利点は、以下の説明を読み、添付図面を参照することにより明らかになる。

図１は、燃焼エンジンおよび車両の正しい作動のために必要な種々の流体（Ｆ、Ｐ、Ｕ、Ｂ、Ｏ、Ｇ）を、光ファイバを通して種々のサンプルに接続された集中化アナライザ（Ａ）から分析するのを可能にするシステムの概要を示す図である。この集中化アナライザ（Ａ）は、ある種のエレクトロニックおよび／または光コンポーネントを共通に使用することを可能にしている。

例えば、光源（１つまたは複数）と検出器（１つまたは複数）の供給はユニークにすることができる。種々の流体の紫外線、可視および近赤外線スペクトルを収集するために同じ光源および／または同じ検出器を使用することも可能である。

このような分析システムを収めたケーシングも共通になっている。エンジン制御担当のコンピュータ（Ｃ）との集中化アナライザのコネクタ技術およびインタフェースであって、種々の流体の各々について測定した品質に関する情報を搬送することを可能にするコネクタ技術およびインタフェースはユニークである。

集中化アナライザを駆動し、および／または種々の流体の品質をその近赤外線スペクトルから測定することを担当するエレクトロニックまたはデジタルシステムもユニークにすることができる。

品質に関する測定値と情報をオンボードで集中化するかかるデバイスは、従って、センサを追加すると起る容積および付加質量を最小限にする利点がある。

図示の実施形態では、分析手段は燃料（Ｆ）、エンジン潤滑油（Ｏ）、排出ガス（Ｅ２）、吸入空気（Ｅ１）、種々の事後処理試薬と触媒（Ｕ、Ｐ）、エンジン冷却流体（Ｂ）およびブレーキ流体（Ｇ）を分析する位置に置かれている。

図２は、複数の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）および複数の検出器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ．．．、Ｄｎ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。種々の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）の各々から到来した光ビームは、光ファイバ内にまたは光ファイバの別々のストランド内に送り込まれる。各光ファイバの出力側または光ファイバのストランドの出力側に現れた光は、エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な流体の個別サンプルを通り抜ける。

各個別流体サンプルの出力側に現れた光ビームは、光ファイバを通してまたは直接に各分析流体に適した検出器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ．．．、Ｄｎ）に送られる。

図３は、共通光源（Ｌ）および複数の検出器（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ．．．、Ｄｎ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。

共通光源（Ｌ）から到来した光は光ファイバまたは光ファイバの共通ストランドに送られる。そのあと、光の流れは分割され、各部分は、燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な種々の流体（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ.．．、Ｓｎ）をサンプリングするために種々のシステム向かって送られる。次に、個別流体の各サンプルを透過した光は、光ファイバを通してまたは直接に各分析流体に適した検出器に送られる。

この特定アーキテクチャは、図２に示すアーキテクチャに関して、光源の結果として起る容積を最小限にする共に、光源と光ファイバ間または光源と検出器間のアライメントに関係する潜在的問題を最小限にする利点がある。

図４は、複数の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）および１つのみの共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。

種々の光源（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ．．．、Ｌｎ）の各々から到来した光は光ファイバまたは光ファイバの個別ストランドに送られる。各光ファイバまたは光ファイバのストランドから放出された光は、エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な流体（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ．．．、Ｓｎ）の個別サンプルを通過する。流体のサンプルを透過した光は、そのあと共通検出器（Ｄ）に送られる。

この特定アーキテクチャは、図２に図示のものに対して、検出器の容積を最小限にし、検出器と光ファイバ間のアライメントに関する問題を最小限にする利点がある。

図５は、共通光源（Ｌ）および共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。

共通光源（Ｌ）から到来した光は光ファイバまたは光ファイバの共通ストランドに送られる。そのあと、光ファイバまたは光ファイバのストランドは分割(split)され、各部分は燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な種々の流体をサンプリングするための種々のシステムに送られる。光の流れは、モバイルのメンブレンまたはマイクロミラーＭＥＭＳマイクロメカニカルタイプのスイッチ（Ｃ）を通して特定の流れに送られる。

放出された光は、エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な流体（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ．．．、Ｓｎ）の１つの特定サンプルを通過する。かかる流体サンプルを透過した光は、そのあと共通検出器（Ｄ）に送られる。駆動スイッチ（Ｃ）は分析すべき流体を選択することを可能にする。

このような特定アーキテクチャは、図２、３および４に示すものに対して、検出器の結果生じる容積および光源の結果生じる容積を最小限にすると共に、光源と光ファイバ間または検出器と光ファイバ間のアライメントに関する潜在的問題を最小限にする利点がある。

図６は、共通光源（Ｌ）および共通検出器（Ｄ）の使用を可能にする光アーキテクチャの特定実施形態を示す図である。

共通光源（Ｌ）によって放出された光は、光ファイバまたは光ファイバの共通ストランドに送られる。そのあと、光の流れは分割され、各部分は燃焼エンジンおよび／または車両の正しい作動のために必要な種々の流体（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ．．．、Ｓｎ）をサンプリングするための種々のシステムに送られる。そのあと、個別流体の各サンプルを透過した光は、共通検出器（Ｄ）に送られる光の流れを選択することを可能にするモバイルのメンブレンまたはマイクロミラーＭＥＭＳマイクロメカニカルスイッチタイプのスイッチ（Ｃ）に送られる。スイッチ（Ｃ）の駆動は分析しようとする流体を選択することを可能にする。

この特定アーキテクチャは、図５の特定実施形態に記述したアーキテクチャと同じ利点がある。図２と図３に記載したアーキテクチャは、種々の流体を同時に分析することを可能にしている。

図２と図４に記載したアーキテクチャは、種々の光源を駆動する（オンまたはオフにする）ことにより各流れを独立におよび順次に分析することを可能にしている。

図５と図６に記載したアーキテクチャは、スイッチを制御することにより各流れを独立におよび順次に分析することを可能にしている。

アーキテクチャ２と３には、サンプルと検出器間に光ファイバを使用するか、または使用しないという柔軟性がある。

検出した信号を分析するためのシステムは、スペクトロメータ（分光計）を管理するコンピュータプログラムである。このプログラムはユニークで、種々の流れに共通している。このようなプログラムは、システムの種々のモジュール（具体的には、光源と検出器）の正しい作動を保証すると共に、種々の流れの紫外線、可視および近赤外線スペクトルを獲得することを可能にしている。

流れの紫外線、可視および近赤外線スペクトルから各流れを質的に特性化することを可能にするプログラムは、分析した流れの各々に適した較正および数学的またはデジタル処理を含んでいる。

分析手段とエンジン制御コンピュータ間のインタフェースは集中化され、種々の分析流体に共通している。

エンジン制御コンピュータは、流体の特定の分析、分析シーケンスまたは同時分析のトリガリング(triggering)を制御することができる。

Ａ 集中化アナライザ
Ｂ エンジン冷却流体
Ｃ エンジン制御担当コンピュータまたはスイッチ
Ｄ 検出器
Ｅ１ 吸入空気
Ｅ２ 排出ガス
Ｆ 燃料
Ｇ ブレーキ流体
Ｌ 光源
Ｏ エンジン潤滑油
Ｓ 個別サンプル
Ｕ、Ｐ 事後処理試薬と触媒

Claims (18)

1. エンジンコンピュータによって制御される燃焼エンジンの正しい作動のために必要な液体および／または気体の流れに関する測定とデータの集中管理のためのデバイスであって、前記デバイスは、少なくとも２つの液体および／または気体の流れを分析する手段を備え、前記分析手段は少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光信号検出器と、検出した信号を分析する少なくとも１つシステムと、を含んでいるデバイスにおいて、前記デバイスは、前記分析手段の少なくとも１つが前記流れの２つを分析するために使用されるように構成されていることを特徴とするデバイス。
2. 分析手段はシングルプラットフォーム上に置かれていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. エンジンコンピュータと通信するためのシングルインタフェースを含み、前記エンジンコンピュータとの物理的および／またはデジタルコネクタテクノロジは、分析手段と共通していることを特徴とする請求項１または２に記載のドライブ。
4. 分析手段は紫外線、可視または近赤外線分光手段または前記分光手段を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のデバイス。
5. 紫外線、可視または近赤外線分光手段は連続的または非連続であり、１９０ｎｍと２，５００ｎｍの間の波長範囲内で実施されることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
6. 液体および／または気体の流れを分析するための手段は、燃料、エンジン潤滑油、排出ガス、吸入空気、種々の事後処理試薬と触媒、エンジン冷却流体およびブレーキ流体を分析する手段であることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載のデバイス。
7. 同じ液体の流れまたは気体の流れをさまざまな場所で分析するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１乃至６に記載のデバイス。
8. 種々の流れが順次にまたは同時に分析されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載のデバイス。
9. 分析手段を管理するための命令をエンジンコンピュータから受信するための手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のデバイス。
10. 分析手段は共通電源によって電源供給されることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載のデバイス。
11. 分析手段を駆動するための共通エレクトロニックまたはデジタルシステムを含んでいることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載のデバイス。
12. 分析手段は、液体および／または気体の流れを分析するための共通光源を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のデバイス。
13. 分析手段は、液体および／または気体の流れを分析するための共通検出器を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のデバイス。
14. 光源および検出器はすべての流れに共通していることを特徴とする請求項１２および１３に記載のデバイス。
15. 液体および／または気体の流れの分析を順次に行なうことを可能にするスイッチを含んでいることを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
16. 前記スイッチは、光の流れを連続的に送ることを可能にし、光源と液体および／または気体の流れの間または液体および／または気体の流れと検出器の間に置かれているメンブレンまたはマイクロミラーＭＥＭＳマイクロ−メカニカルスイッチであることを特徴とする請求項１５に記載のデバイス。
17. 分析手段は、液体および／または気体の流れごとに、個別光源と検出器を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のデバイス。
18. 請求項１乃至１７の１つに記載の管理デバイスを備えたことを特徴とする車両。

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