JP2985741B2 - 排ガス計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから放出
された排ガス排出重量を求める排ガス計測装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車では、排ガス計測装置を用いて、
加減速の含まれた排ガステストモードで、エンジンから
放出される排ガス排出重量を計測して評価することが行
なわれている。

【０００３】排気ガス計測装置には、実開平４−１１６
６２０号公報にも開示されているようにサンプリング装
置を用いて、大気中の空気で希釈した排ガスを採集する
ことが行なわれている。

【０００４】多くは、ＣＶＳ（コンスタント・ボリュー
ム・サンプラー）と呼ばれる方法を採用したサンプリン
グ装置を用いて、エンジンの排ガスを採集することが行
なわれている。

【０００５】具体的には、図４に示されるようにサンプ
リング装置ａは、ベンチュリｂおよびフィルタｃが介装
された大気開放の通路ｄと、この通路ｄへ大気中の空気
を取り込ませるブロアｅと、所定の排ガステストモード
でシャシダイナモメータｆ上を運転する試験車（自動
車）ｇからの排ガスを通路ｄ内に導入させる通路ｈを有
し、ブロアｅの吸込力により、通路ｄを一定流量で流れ
る空気に、エンジンから放出された排ガスを混合させる
ようにしている。

【０００６】排ガスの採集は、通路ｈとベンチュリｂと
の間から、サンプリング用ベンチュリｉ、通路ｊ、ポン
プ（図示しない）を介して行なわれ、テストモード分、
バッグ（図示しない）に採集される。

【０００７】このとき、大気中の空気も、別の通路ｋ、
ポンプ（図示しない）を通じて、バッグ（図示しない）
に採集される。

【０００８】分析装置（図示しない）により、採集され
た希釈排ガスから採集された空気に含まれるＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯ_X などの規制物質（不純物）を差し引いて正味
排ガス濃度を求める。

【０００９】そして、この正味排ガス濃度と、ベンチュ
リｂの流量係数、同ベンチュリｂの入口温度および入口
圧力で測定して得た標準状態での希釈排ガス量とを演算
することにより、試験車ｇから排出された排ガス排出重
量が計測されるようにしてある。

【００１０】こうした計測は、高い精度で排ガス排出重
量の計測が行なえる。

【００１１】ところが、この精度を一層、向上させる必
要が出てきた。

【００１２】この背景には、自動車による大気汚染が年
々深刻化して、各国とも徐々に排ガス規制を強化しつつ
あるからである。近時では、有害成分の排出を零に近付
ける厳しい規制法が制定されるともある。

【００１３】このため、サンプリング装置に供給される
希釈空気の点が指摘されるようになった。

【００１４】すなわち、大気中の空気は排ガス排出重量
を計測するうえで妨げとなる不純物が多い。

【００１５】このために上述したように大気中の空気を
そのまま希釈空気としてサンプリング装置に供給する
と、大気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X といった不純物の影響
を受けて、高い計測精度が確保できない不都合が生じて
きた。

【００１６】この対策として、図５に示されるようにサ
ンプリング装置ａの希釈空気入口ｍ毎に空気精製機ｎを
接続することが提案されている。

【００１７】すなわち、空気精製機ｎは、浄化機器ｐ、
送風ファンｑを有して構成されていて、送風ファンｑに
より大気中から取り込まれた空気のＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X
といった不純物を浄化機器ｎにより除去して精製した希
釈空気をつくる機能を有する。

【００１８】このため、排ガス計測装置は、大気中の空
気の代わりに、この精製された希釈空気がサンプリング
装置ａに供給されることにより、高い排ガス計測精度が
もたらせられる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした排
ガス計測装置は、多くの試験が行なえるよう、図６に示
されるように第１テストベンチ、第２テストベンチとい
った如く、複数のベンチテスト毎に設置される。自動車
メーカは、通常、数セット〜十数セットのテストベンチ
を有している。

【００２０】しかし、空気精製機ａは、高価で、かつ大
形の機械である。

【００２１】このため、上記のようにサンプリング装置
ａ毎に空気精製機ｎを設ける構造だと、かなり設置のた
めのコストが必要となる問題がある。

【００２２】しかも、テストベンチ毎に空気精製機ｎを
据付けるスペースを確保しなければならず、空気精製機
ｎの採用は難しいとされていた。

【００２３】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、空気精製機を有効に活用
して、少数の空気精製機から、それよりも多い複数のサ
ンプリング装置に対し適正に精製希釈空気を供給するこ
とができる排ガス計測装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、大気中の空気を取り込ん
で希釈空気を精製するとともに、同希釈空気を送風ファ
ンにより送風する空気精製機を有し、この空気精製機か
らの希釈空気を流通させる主通路を有し、この主通路に
同主通路から分岐された複数の分岐通路を介してそれぞ
れ接続され、希釈空気で希釈されたエンジンの排ガスを
採集するサンプリング装置を有し、この採集した排ガス
の排ガス排出重量を求める計測手段を有し、分岐通路に
それぞれ配設され稼働するサンプリング装置に希釈空気
を導くよう分岐通路を開閉するバルブ装置を有し、かつ
稼働するサンプリング装置の数量に応じて送風ファンの
送風流量を制御する流量制御部を有して、排ガス計測装
置を構成したことにある。

【００２５】請求項１に記載の発明によると、大気中の
空気は、空気精製機に取り込まれてＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X
といった不純物が除かれ、精製した希釈空気となる。

【００２６】この希釈空気が主通路に導かれる。

【００２７】ここで、複数のサンプリング装置のうち、
稼働するサンプリング装置の分岐路だけは、開となるか
ら、同稼働しているサンプリング装置だけには、精製し
た希釈空気が供給される。

【００２８】このとき、稼働しているサンプリング装置
の数量に応じて、空気精製機の送風風量は制御されてい
るから、必要な流量の希釈空気がそれぞれサンプリング
装置へ供給されるようになる。

【００２９】これにより、稼働している各サンプリング
装置は、希釈空気で希釈されたエンジンの排ガスの採集
が行なわれる。

【００３０】そして、計測手段にて、この採集された排
ガスの排ガス排出重量を求めればよい。

【００３１】かくして、空気精製機を有効に活用して、
少数の空気精製機から、それよりも多い複数のサンプリ
ング装置に対し適正に精製希釈空気を供給することが可
能となる。

【００３２】これにより、高価な空気精製機は必要最少
限の数量ですむ。しかも、空気精製機を据付けるのに要
するスペースも少なくてすむ。また請求項１に記載の発
明において、簡単な構造で、サンプリング装置の作動・
不作動にしたがった確実な分岐通路の開閉が行なえるよ
うにするためには、バルブ装置が、サンプリング装置の
作動時は開状態、不作動時は閉状態になるように分岐通
路を開閉すればよい。

【００３３】請求項２に記載の発明は、上記目的に加
え、簡単な制御で、稼働しているサンプリング装置の数
量に応じた希釈空気量を空気精製機から送風させるため
に、請求項１に記載の流量制御部は、大気圧と前記主通
路の内圧の差がほぼ一定となるよう送風ファンの能力を
制御するものとしたことにある。

【００３４】

【００３５】請求項３に記載の発明は、上記目的に加
え、今までの排ガス規制に対応する、大気中の空気をそ
のまま希釈空気として用いた排ガスの計測も行なえるよ
うにするために、請求項１に記載のサンプリング装置に
は、大気中の空気が直接、取り込み可能な通路と、この
通路による大気の導入と分岐通路からの希釈空気の導入
を切換える切換バルブ装置とを設けたことにある。

【００３６】請求項４に記載の発明は、上記目的に加
え、適正な希釈率で希釈させた混合気体で排ガス排出重
量の計測を行なえるようにするために、請求項１ないし
請求項３のいずれか一つに記載のサンプリング装置は、
一端が分岐通路に接続され他端が大気に開放される第１
通路部と、この第１通路部に設けられ分岐通路からの希
釈空気を吸引する吸引装置、エンジンの排気通路と接続
する第２通路部と、この第２通路部の下流側から採集し
た排ガスの一部と希釈空気とを混合させた混合気体を採
集する採集部とを有して構成したうえで、吸引装置の上
流側に排ガスの希釈率が調整可能なベンチュリ部を設
け、かつバルブ装置の開度を、サンプリング装置の作動
時、ベンチュリ部による希釈率の設定に応じて調整した
ことにある。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図３に
示す一実施形態にもとづいて説明する。

【００３８】図１は、本発明を適用した排ガス計測装置
の全体の概略構成を示し、図中１は例えば建物の機械室
に据付けられた空気精製機である。

【００３９】この空気精製機１の本体１ａは、大気に開
放する空気取入口２と空気出口３とを有している。

【００４０】また本体１ａ内には、取入口２から大気中
の空気を取り入れて空気出口３へ送る送風能力が可変可
能な送風ファン４と、この取り込まれた空気に含まれる
ＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X といった不純物を除去する浄化機器
５が設けられている。

【００４１】空気出口３は、接続ダクト６を介して、例
えば建物の１階部分の天井に沿って配設してあるメイン
ダクト７（主通路に相当）に接続されている。

【００４２】このメインダクト７が、後述する１階部分
の床面に据付けたテストベンチ毎のサンプリング装置１
１，１１ａにそれぞれ接続され、空気精製機１で精製さ
れた空気をメインダクト７を通じて、各サンプリング装
置１１，１１ａへ送風させるようにしてある。

【００４３】なお、メインダクト７の例えば一方の端部
は脱着可能な盲蓋８で閉塞されていて、メインダクト７
を延長可能としてある。

【００４４】また空気精製機１には、サンプリング装置
１１，１１ａの稼働台数に応じた適正な流量の精製空気
を送風するためのコントローラ１ｂ（マイクロコンピュ
ータおよびその周辺回路よりなるもので、流量制御部に
相当）が設けられている。

【００４５】すなわち、コントローラ１ｂは送風ファン
４に接続されている。さらにコントローラ１ｂは、メイ
ンダクト７内の圧力Ｐ₁ を検出するセンサ７ａと大気圧
Ｐ₂を検出するセンサ７ｂにも接続されている。

【００４６】またコントローラ１ｂには、常に必要供給
風量を確保するよう、圧力Ｐ₁ とＰ₂ との差ΔＰがほぼ
一定になるように送風ファン４の回転数を制御する機能
が設定されている。

【００４７】この機能により、必要な希釈空気量を稼働
台数に応じて自動的に調整して、メインヘッダ７へ送れ
るようにしてある。

【００４８】一方、例えば１階部分の床面には、複数の
テストベンチ、例えば第１テストベンチ、第２テストベ
ンチという２セットのテストベンチＡ，Ｂが配設されて
いる。

【００４９】これら第１，第２テストベンチＡ，Ｂは、
いずれも同じ構造が採用されている。

【００５０】図２は、このうちの一方、例えばテストベ
ンチＡ回りの構造を示してある。

【００５１】ここで、このテストベンチＡ回りの構造に
ついて説明すれば、９は試験車１０（自動車に相当）を
車体を静止させたまま運転させるためのシャシダイナモ
メータである。

【００５２】このシャシダイナモメータ９の近くには、
サンプリング装置１１が据付けられている。

【００５３】このサンプリング装置１１には、例えばＣ
ＶＳ（コンスタント・ボリューム・サンプラー）が採用
してある。

【００５４】このサンプリング装置１１について説明す
れば、サンプリング装置１１の本体１２は、希釈空気を
取り入れる取入口１３と大気に開放する排出口１４とを
有している。

【００５５】取入口１３は、メインダクト７からサンプ
リング装置毎に分岐された分岐ダクト１５（分岐通路に
相当）に接続され、空気精製機１で精製された空気を希
釈空気として、取り込めるようにしてある。

【００５６】また本体１２内には、取入口１３と排出口
１４との相互間を連通するように通路１６（第１通路部
に相当）が設けられている。

【００５７】この通路１６には、上流側から順に、フィ
ルター１７、ミキシング部１８、ゴミ除去のためのサイ
クロン１９が配設されている。さらに通路１６の下流側
には、下流側へ吸引するためのターボブロア２０（吸引
装置に相当）が配設されていて、取入口１３から希釈空
気を吸引させるようにしてある。

【００５８】ミキシング部１８からは、試験車１０の排
気管２１（試験車１０に搭載されているエンジン２２か
らの排ガスを大気に放出するもの）に着脱自在に接続さ
れる接続管２３（第２通路部に相当）が延びていて、エ
ンジン２２から放出された排ガスを、通路１６を流通す
る希釈空気との混合により希釈させるようにしてある。

【００５９】またターボブロア１９の上流側となる、タ
ーボブロア２０とサイクロン１９との間の通路部分に
は、適正な希釈率に設定するためのベンチュリ部２４が
設けられている。

【００６０】具体的には、ベンチュリ部２４は、同部分
に設けたベンチュリセット部２５と、このベンチュリセ
ット部２５に着脱自在な複数種のベンチュリ、例えば固
有の流量性能から分けた大ベンチュリ２６，中ベンチュ
リ２７，小ベンチュリ２８といった３種類のベンチュリ
とを有して構成されている。

【００６１】ここで、ターボブロア２０は、いずれのベ
ンチュリ２６〜２８を選択しても、充分に臨界流が保た
れるような吸引力を有していて、ベンチュリ２６〜２８
を選択すると、選択したベンチュリで定まる一定の流量
で混合気体（排ガスと希釈空気との混合）が通路１６内
を流れるようになっている。

【００６２】つまり、希釈空気の必要供給量は、大・中
・小ベンチュリ２６〜２８の中から選定したベンチュリ
をベンチュリセット部２５をセットすることよって調整
される。

【００６３】これによって、排ガステストモードとエン
ジン２２の大きさ（テスト条件）とに応じて、３種類の
ベンチュリ２６〜２８を使い分けることにより、適正な
希釈率が選定されるようにしてある。

【００６４】また一定の流量に保たれるベンチュリセッ
ト部２５の上流側には、希釈排ガス量を計測する計測系
４０が設けられている。

【００６５】計測系４０は、例えばベンチュリの入口温
度および圧力を測定するセンサ部４１、これら温度・圧
力の情報，ベンチュリの流量係数，時間にもとづき標準
状態の希釈排ガス量を演算する演算部４２、演算結果を
表示する流量表示部４３を有して構成されている。

【００６６】これにより、排ガス排出重量を求めるのに
必要な希釈排ガス量を得るようにしてある。

【００６７】さらにベンチュリセット部２５の上流側に
は、採集部３０が設けられている。

【００６８】採集部３０には、通路外に配設した吸引ポ
ンプ３１の吸込力により、ベンチュリセット部２５の上
流側に配設してあるサンプリングベンチュリ３２から、
希釈した排ガス（排ガスと希釈空気との混合気体）を一
定の流量で採集して、バッグ３３に蓄える構造が採用し
てある。

【００６９】この採集構造により、排ガステストモード
中、希釈した排ガスをバッグ３３内に蓄えて、排ガステ
ストモード中における排ガス平均濃度の情報が得られる
ようにしてある。

【００７０】またフィルタ１７とミキシング部１８との
間には、吸引ポンプ３４で希釈空気だけを通路３８を通
じ採集してバッグ３５に蓄えるようにした、希釈空気用
の採集部３６が設けられている。

【００７１】この採集部３６により、排ガステストモー
ド中、精製空気（希釈空気）に残留しているＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯ_X などの規制物質（不純物）を蓄えるようにし
てある。

【００７２】これらバッグ３３，３５内の気体は、分析
装置３７（計測系４０と共に計測手段を構成するもの）
にて分析されて、正味排ガス濃度が求められるようにし
てある。

【００７３】具体的には、分析装置３７は、例えばバッ
グ３３により採集された希釈排ガスから、バッグ３５に
より採集された精製空気に含まれるＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X
などの規制物質（不純物）を差し引いて正味排ガス濃度
を求める機能、この正味排ガス濃度と先の標準状態の希
釈排ガス量とを演算して排ガス排出重量を求める機能を
有している。

【００７４】これにより、試験車１０から排出された排
ガス排出重量が求まるようにしてある。

【００７５】一方、図１に示されるように分岐ダクト１
５の出口側には、機械室側へ延びるダクト４４（大気中
の空気を取り込む通路に相当）が連通接続してある。

【００７６】このダクト４４の先端部は、例えば建物の
屋上に据付けてあるフィルタ内蔵の空気取入体４５に接
続されている。

【００７７】またダクド４４および分岐ダクト１５に
は、同ダクト内を開閉するバルブ装置、例えばモータ駆
動式の第１バルブ４６，第２バルブ４７（切換バルブ装
置，バルブ装置に相当）が設けられている。

【００７８】サンプリング装置１１は、これら第１バル
ブ４６，４７により、空気精製機１からの精製空気ある
いは大気中の空気が希釈空気として選択的に供給される
運転、さらには希釈率に応じた流量の精製空気が供給さ
れる運転が行なえるようにしてある。

【００７９】すなわち、各第１バルブ４６，４７は、例
えばサンプリング装置１１毎に設けたコントローラ４８
（例えばマイクロコンピュータおよびその周辺機器から
なる）に接続されている。

【００８０】コントローラ４８毎に接続された操作部４
９には、各種操作ボタン部、例えばサンプリング装置１
１の稼働をオンオフする電源ボタン部、大気中の空気を
希釈空気として用いる排ガステストモードを設定するボ
タン部、精製空気を希釈空気として用いる排ガステスト
モードを設定するボタン部、どのベンチュリを使用した
かを入力するベンチュリ選択ボタン部（図示しない）な
どが設けられている。

【００８１】またコントローラ４８には、つぎのような
機能が設定されている。

【００８２】電源ボタン部がオフされると、サンプリン
グ装置１１の稼働を停止させるともに、第１バルブ４６
および第２バルブ４７を全閉に駆動する機能。

【００８３】大気中の空気を希釈空気として用いる排ガ
ステストモードのボタン部がオンされると、第１バルブ
４６を全開、第２バルブ４７を全閉に駆動する機能。

【００８４】精製空気を希釈空気として用いる排ガステ
ストモードのボタン部がオンされると、第１バルブ４６
を全閉、第２バルブ４７をベンチュリ選択ボタン部で選
択された大・中・小ベンチュリ２６〜２８にしたがって
全開・半開・小開に駆動する機能。

【００８５】電源ボタン部がオンされると、排ガステス
トモードにしたがって、サンプリング装置１１を稼働さ
せる機能。

【００８６】こうした機能により、操作部４９を操作す
るだけで、空気精製機１からの精製空気あるいは大気中
の空気を希釈空気として使用したり、大・中・小ベンチ
ュリ２６〜２７に応じた一定流量の精製空気量を空気精
製機１から取り込ませるようにしてある。

【００８７】このような構造は、第２テストベンチＢに
も採用してあり、必要最少の台数となる１台の空気精製
機１で、複数台、ここでは２台のサンプリング装置１
１，１１ａヘ必要な精製空気を供給できるようにしてい
る。

【００８８】なお、操作部４９の操作ボタンが出される
情報は、サンプリング装置の操作部（図示しない）や自
動計測装置（図示しない）から出される操作部４９と同
種の信号が直接、コントローラ４８と接続されても良
い。

【００８９】空気精製機１は、あらかじめ複数台のサン
プリング装置の必要な最大希釈空気量を精製し送風し得
る能力を有しているものである。

【００９０】なお、図１において、第１テストベンチＡ
と第２テストベンチＢとを区別するために、第２テスト
ベンチＢ回りの各部については語尾に「ａ」をつけた番
号を付してある。

【００９１】つぎに、このように構成された排ガス計測
装置の作用について説明する。

【００９２】ここでは、例えば第１テストベンチＡおよ
び第２テストベンチＢの双方を用い、精製空気を希釈空
気として使用して、排気ガステストモードにおける各試
験車１０，１０ａの排ガス排出重量を計測するものとす
る。

【００９３】このための準備として、例えば第１テスト
ベンチＡは、シャシダイナモメータ９に載せた試験車１
０の排気管２１に接続管２３を接続しておく。また適正
な希釈比（試験車１０から放出される排ガス量と希釈空
気）となるよう、３つのベンチュリ２６〜２８の中か
ら、排ガステストモードと試験車１０のエンジン２２の
大きさ（テスト条件）にしたがい、適正なベンチュリ、
例えば小ベンチュリ２８を選定して、これをベンチュリ
部２４にセットしておく。なお、この選定には排ガス内
の水分が凝縮を起こさず、かつ計測精度が低くならない
（排気ガス測定濃度が低くなり過ぎない）ようにする考
慮がなされている。

【００９４】この小ベンチュリ２８のセットにより、サ
ンプリング装置１１の希釈空気の必要供給量が定まる。

【００９５】また同じようにして、例えば第２テストベ
ンチＢも、シャシダイナモメータ９ａに載せた試験車１
０ａの排気管２１ａに接続管２３ａを接続し、また適正
な希釈比（試験車１０ａから放出される排ガス量と希釈
空気）となるよう、３つのベンチュリ２６〜２８の中か
ら適正なベンチュリを選定して、これをサンプリング装
置１１ａのベンチュリ部にセットしておく。

【００９６】ついで、各テストベンチ毎の操作部４９，
４９ａを操作する。

【００９７】これは、ベンチュリ選択ボタンで選定した
ベンチュリの種類を入力、精製空気を希釈空気として用
いる排ガステストモードのボタン部をオン、電源ボタン
部をオンすることで行なわれる。

【００９８】この操作を受けて、精製空気通風系がセッ
トされ、空気精製機１、各サンプリング装置１１，１１
ａが稼働していく。

【００９９】図３には、この精製空気通風系の制御フロ
ーチャートが示されている。

【０１００】この制御フローチャートを用いて、排ガス
排出重量が得られるまでを説明すれば、サンプリング装
置１１のコントローラ４８は、操作部４９から入力され
た情報を受けて、まず、ステップＳ１のように操作部４
９の電源ボタン部がオンされたか否かで、試験するか否
かを判断する。

【０１０１】ここで、操作部４９の電源ボタン部はオン
されているから、このオン信号を受けて、ステップＳ２
ヘ進む。

【０１０２】ステップＳ２では、精製空気を希釈空気と
して用いる排ガステストモードのボタン部がオンされた
か否かにより、精製空気が必要な試験か否かを判断して
いる。

【０１０３】ここで、精製空気を希釈空気として用いる
排ガステストモードのボタン部がオンされているから、
このオン信号により精製空気を用いる高い精度の排ガス
測定が行なわれると判断されて、ステップＳ３へ進む。

【０１０４】つぎのステップＳ３およびステップＳ４
は、どのベンチュリを使用したかを判定している。

【０１０５】ここで、操作部４９にはベンチュリセット
部２５に小ベンチュリ２８にセットしたことを示す入力
がなされているから、コントローラ４８はステップＳ
３，ステップＳ４をへ経てステップＳ５に至る。

【０１０６】このステップＳ５により、コントローラ４
８は、精製空気のための通路が確保、かつ小ベンチュリ
２８の固有の流量に対応した供給希釈空気量が確保され
るよう、第１バルブ４６を全閉、第２バルブ４７を小開
に駆動していく。

【０１０７】これにより、第１テストベンチＡの精製空
気通風系はセットされる。

【０１０８】また同様に、サンプリング装置１１ａのコ
ントローラ４８ａの制御により、第２テストベンチＢの
精製空気通風系もセットされる。

【０１０９】なお、サンプリング装置（稼働しないサン
プリング装置）を使用しない、すなわち停止にすると、
第１，第２バルブ４６，４７（４６ａ，４７ａ）は、操
作部４８（４８ａ）から入力される電源ボタン部のオフ
信号によって、いずれも全閉となる（ステップＳ８）。

【０１１０】こうした制御により、必要な希釈空気量だ
けを各サンプリング装置１１，１１ａへ供給する体勢が
整う。

【０１１１】この後、空気精製機１およびサンプリング
装置１１，１１ａは、それぞれ運転される。

【０１１２】空気精製機１の運転により、大気中の空気
は送風ファン４によって取り込まれ、この空気に含まれ
る不純物が浄化機器５により除去されて精製される。こ
の精製空気が、希釈空気として接続ダクト６を経てメイ
ンダクト７から各分岐ダクト１５，１５ａへ送風され
る。

【０１１３】一方、サンプリング装置１１は、ターボブ
ロア２０が作動して、通路１６内の気体を大気に排出さ
せるように吸引する。

【０１１４】これにより、小ベンチュリ２８の通過する
気体流速は臨界流に保たれ、通路１６内の気体は小ベン
チュリ２８で定まる一定の流量を保ちながら流れる。

【０１１５】このときの吸引力により、精製された希釈
空気は、取入口１３から取り込まれ、フィルタ１７を通
じて、ミキシング部１８に至る。

【０１１６】このとき、第１テストベンチＡのシャシダ
イナメータ９上では、試験車１１が排ガステストモード
にしたがって運転されている。

【０１１７】この試験車１１から放出された排ガスは、
接続管２３からミキシング部１８に至り、ミキシング部
１８を流れる希釈空気と混合されて希釈される。

【０１１８】この希釈された排ガスが、サイクロン１９
を通過するときに、ゴミが除去される。

【０１１９】ついで、希釈された排ガスは、小ベンチュ
リ２８を経て、ターボブロア２０から大気へ排出され
る。

【０１２０】この一定の流量で流れている希釈排気ガス
の温度および圧力は、小ベンチュリ２８の入口側におい
てセンサ部４１で検知される。

【０１２１】そして、演算部４２にて、これら温度・圧
力の情報、ベンチュリの流量係数、時間にもとづき演算
が行なわれ、標準状態での希釈排ガス量を求めている。
流量表示部４２は、この排ガステストモード中の希釈排
ガス量を表示する。

【０１２２】他方、サンプリング用の吸引ポンプ３１，
３４は、いずれも運転している。

【０１２３】この吸引ポンプ３１の吸引力により、サン
プリングベンチュリ３２は、臨界流に保たれながら希釈
空気を吸い込む。

【０１２４】これにより、通路１６内を流れる希釈排ガ
スは、サンプリングベンチュリ３２、採集管３２ａを通
じて採集され、排ガステストモード中、一定の流量でバ
ッグ３３内に蓄えられる。

【０１２５】また吸引ポンプ３５の吸引力により、排ガ
ス混合前の希釈空気は採集され、同様に排ガステストモ
ード中、バッグ３５に蓄えられる。

【０１２６】分析装置３７は、バッグ３３により採集さ
れた希釈排ガスから、バッグ３５により採集された精製
空気に含まれるＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X などの規制物質（不
純物）を差し引いて正味排ガス濃度を求めている。

【０１２７】そして、分析装置３７を用いて、この正味
排ガス濃度と、先の小ベンチュリ２８で計量した標準状
態の希釈排ガス量とを演算することで、排ガステストモ
ードで走行したときに試験車１０から排出された排ガス
排出重量が求まる。

【０１２８】こうした計測は、第２テストベンチＢで
も、同様に行なわれ、試験車１０ａから排出された排ガ
ス排出重量は求まる。

【０１２９】一方、このようにサンプリング装置１１，
１１ａが稼働している際、空気精製機１のコントローラ
１ｂは、メンダクト７内の圧力Ｐ₁ と大気の圧力Ｐ₂ を
検出し、その圧力差ΔＰを監視して、必要な希釈空気が
供給されるよう、送風ファン４の回転数を制御してい
る。

【０１３０】２台のサンプリング装置１１，１１ａが作
動するときは、送風ファン４は常に必要な希釈空気量が
確保されるよう、回転数が増加する側に制御される。

【０１３１】これにより、１台の空気精製機１を使い、
２台のサンプリング装置１１，１１ａ（テストベンチ
Ａ，Ｂ）を同時に使用したときの排ガステストが良好に
行なわれるようになる。

【０１３２】またこのうちの片方、例えばテストベンチ
Ｂを停止させれば、テストベンチＢのサンプリング装置
１１ａが停止、第１および第２バルブ４６ａ，４７ａが
全閉となる。と共に空気精製機１のコントローラ１ｂ
は、分岐ダクト１５ａが閉じることによる圧力差ΔＰの
変動を抑制するよう、送風ファン４の回転数を減少さ
せ、サンプリング装置１１だけに必要とされる希釈空気
量を確保する。

【０１３３】これにより、１台の空気精製機１を使い、
１台のサンプリング装置１１（テストベンチＡ）を使用
したときでも排ガステストは良好に行なわれるようにな
る。

【０１３４】また精製空気を希釈空気として用いるよう
な高い精度を必要せず、大気中の空気をそのまま希釈空
気として用いる排ガステストを行なうときは、同テスト
を行なうとするテストベンチの操作部４９，４９ａに在
る大気中の空気を希釈空気として用いる排ガステストモ
ードのボタン部をオンして、電源ボタン部をオンすれば
よい。

【０１３５】すると、ダクト４４は、テストベンチの在
る第１バルブ４６の開、第２バルブ４７の閉（図３中の
ステップＳ９）により開放される。

【０１３６】これにより、サンプリング装置１１，１１
ａは、空気取入体４５から大気中の空気を希釈空気とし
て取り込む運転が行なわれる。

【０１３７】かくして、このように空気精製機１からの
精製空気を、メインダクト７を介して、それぞれサンプ
リング装置１１，１１ａに供給する構造は、少数の空気
精製機１（ここでは１台）を有効に活用して、同空気精
製機１よりも多いサンプリング装置１１，１１ａに対し
精製希釈空気を適正に供給することができる。

【０１３８】このことは、複数のサンプリング装置１
１，１１ａでも、空気精製機は必要最少限の数量です
み、コスト的にはかなり安価ですむ。しかも、空気精製
機１を据付けるのに要するスペースも少なくてすみ、排
ガス計測装置の小形化が図れる。

【０１３９】そのうえ、メインダクト７を用いる構造
は、メインダクト７の盲蓋８を外して、図１中の二点鎖
線で示されるようにメインダクト７を延長すれば、容易
にテストベンチ全体の増設が行なえる。

【０１４０】また排ガス排出重量の計測は、採集した排
ガスから希釈空気の不純物を差し引いて正味排ガス濃度
を求める一方、希釈排ガス量を計量し、これら正味排ガ
ス濃度と希釈排ガス量とを演算して、排ガス排出重量を
求めるので、精製した希釈空気を用いることにより、高
精度な排ガス排出重量が得られる。

【０１４１】また空気精製機１に対する各サンプリング
装置１１，１１ａの送風流量の制御を、大気圧とメイン
ダクト７の内圧との圧力差ΔＰをほぼ一定にする送風フ
ァン４の能力（回転数）制御で行なうようにすると、簡
単な制御で、空気精製機１から、稼働しているサンプリ
ング装置１１，１１ａの数量に応じた必要な希釈空気量
が得られる。

【０１４２】またサンプリング装置１１，１１ａの作動
時は開状態、不作動時は閉状態になるに第２バルブ４
７，４７ａで分岐通路１５，１５ａを開閉して、稼働す
るサンプリング装置１１，１１ａへ希釈空気を導く構造
にすると、簡単な構造で、サンプリング装置１１，１１
ａの作動・不作動にしたがった、確実な分岐通路１５，
１５ａの開閉が行なえる。

【０１４３】またダクト４４、第１バルブ４６，４６ａ
を用いて、大気中の空気をサンプリグ装置１１，１１ａ
に導く構造を採用すると、今までの排ガス規制に対応す
る、大気中の空気をそのまま希釈空気として用いた排ガ
スの計測も行なえるようになる。

【０１４４】また希釈した排ガスの採集には、ターボブ
ロア２０で希釈空気を吸引して、この希釈空気にエンジ
ンの排ガスを混合させ、この希釈した排ガスの一部を採
集する構造が採用してあるので、簡単な構造で希釈した
排ガスを一定容量、採集することができる。

【０１４５】しかも、このターボブロア２０の上流側に
排ガスの希釈率が調整可能なベンチュリ部２４を設け、
この希釈率の設定に応じて第２バルブ４７の開度を、サ
ンプリング装置１１、１１ａの作動時、調整する構造を
採用すると、適正な希釈率で希釈させた排ガスで排ガス
排出重量の計測を行なえる。

【０１４６】なお、一実施形態では１台の空気精製機１
に対して２台のサンプリング装置１１，１１ａを接続し
た例を挙げたが、これに限らず、２台以上のサンプリン
グ装置を接続してもよい。また例えば２台の空気精製機
を対して、それ以上の台数、すなわち３台以上のサンプ
リング装置を、メインダクトを介して接続するような組
合わせでも、上記した一実施形態と同様の効果を奏する
ものである。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、空気精製機を有効に活用して、少数の空気
精製機から、それよりも多い複数のサンプリング装置に
対して精製希釈空気を適正に供給することができる。

【０１４８】したがって、空気精製機は必要最少限の数
量ですむ。特に空気精製機は高価であるから、排ガス計
測装置を据付けるコストは安価ですむ。

【０１４９】しかも、空気精製機を据付けるのに要する
スペースも少なくてすむ。特に空気精製機は大形の機械
であるから、排ガス計測装置の小形化が図れる。

【０１５０】そのうえ、主通路を延長すれば、容易に排
ガス計測装置の増設を行なえるという効果を奏する。し
かも、請求項１に記載の発明においては、バルブ装置
が、サンプリング装置の作動時は開状態、不作動時は閉
状態になるように分岐通路を開閉するようにした場合に
は、簡単な構造で、サンプリング装置の作動・不作動に
したがった確実な分岐通路の開閉を行うこともできる。

【０１５１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加え、簡単な制御で、空気精製機から、
稼働しているサンプリング装置の数量に応じた希釈空気
量を送風できるという効果を奏する。

【０１５２】

【０１５３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加え、今までの排ガス規制に対応する、
大気中の空気をそのまま希釈空気として用いた排ガスの
計測も行なうことができるという効果を奏する。

【０１５４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加え、請求項１ないし請求項３のいずれ
か一つの発明の効果に加え、適正な希釈率で希釈された
混合気体で、排ガス排出重量の計測を行なうことができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明の実施形態となる、排ガス
計測装置を説明するための図。

【図２】同排ガス計測装置のサンプリング装置回りの構
造を説明するための図。

【図３】空気精製機から送風された精製した希釈空気
を、稼働するサンプリング装置に対して適正に供給する
制御を説明するためのフローチャート。

【図４】従来の排ガス計測装置を説明するための図。

【図５】計測精度を高めるためにサンプリング装置に空
気精製機を接続して排ガスを希釈するようにした排ガス
計測装置を説明するための図。

【図６】同空気精製機が付いたサンプリング装置が、複
数台、設置された設備を説明するための図。

【符号の説明】

１…空気精製機 １ａ，４８，４８ａ…コントローラ ４…送風ファン ７…メインダクト（主通路） ９，９ａ…シャシダイナモメータ １０，１０ａ…試験車 １１，１１ａ…サンプリング装置 １５，１５ａ…分岐ダクト（分岐通路） １６…通路（第１通路部） １７…ミキシング部 １９…サイクロンタ ２０…吸引ブロア（吸引装置） ２３…接続管（第１通路部） ２４…ベンチュリ部 ２６〜２８…大ベンチュリ、中ベンチュリ、小ベンチュ
リ ３０…採集部 ３１，３４…吸引ポンプ ３２…サンプリングベンチュリ ３３，３５…バッグ ３７…分析装置 ４２…演算部 ４３…流量表示部 ４４…ダクト（通路） ４６…第１バルブ（切換バルブ装置） ４７…第２バルブ（バルブ装置） ４９，４９ａ…操作部。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中の空気を取り込んで希釈空気を精
   製するとともに、同希釈空気を送風ファンにより送風す
   る空気精製機と、 この空気精製機からの希釈空気を流通させる主通路と、 この主通路に同主通路から分岐された複数の分岐通路を
   介してそれぞれ接続され、希釈空気で希釈されたエンジ
   ンの排ガスを採集する複数のサンプリング装置と、 この採集した排ガスの排ガス排出重量を求める計測手段
   と、 前記分岐通路にそれぞれ配設され、稼働するサンプリン
   グ装置に前記希釈空気を導くよう前記分岐通路を開閉す
   るバルブ装置と、 前記稼働するサンプリング装置の数量に応じて前記送風
   ファンの送風流量を制御する流量制御部と、 を具備したことを特徴とする排ガス計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排ガス計測装置におい
   て、前記流量制御部は、大気圧と前記主通路の内圧の差
   がほぼ一定となるよう送風ファンの能力を制御するもの
   であることを特徴とする排ガス計測装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の排ガス計測装置におい
   て、前記サンプリング装置には、大気中の空気が直接、
   取り込み可能な通路と、この通路による大気の導入と前
   記分岐通路からの希釈空気の導入を切換える切換バルブ
   装置とを有していることを特徴とする排ガス計測装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか一つ
   に記載の排ガス計測装置において、前記サンプリング装
   置は、一端が前記分岐通路に接続され他端が大気に開放
   される第１通路部と、この第１通路部に設けられ前記分
   岐通路からの希釈空気を吸引する吸引装置、前記エンジ
   ンの排気通路と接続する第２通路部と、この第２通路部
   の下流側から採集した排ガスの一部と前記希釈空気とを
   混合させた混合気体を採集する採集部とを有して構成さ
   れ、 かつ前記吸引装置の上流側の第１通路部分には排ガスの
   希釈率が調整可能なベンチュリ部が設けられ、 さらに前記バルブ装置は、サンプリング装置の作動時、
   前記ベンチュリ部による希釈率の設定に応じて開度が調
   整されることを特徴とする排ガス計測装置。