JP4354423B2 - In-vehicle exhaust gas measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に搭載され、車両中の内燃機関から排出される排ガスを測定するための車載型の排ガス測定装置に関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle type exhaust gas measuring device that is mounted on a vehicle such as an automobile and measures exhaust gas discharged from an internal combustion engine in the vehicle.
従来、自動車等の車両に備えられた内燃機関（エンジン）から排出される排ガス成分の分析を行うための、排ガス測定装置が知られている。このような測定装置は、車両のテールパイプ等に接続された配管を介して、排出される排ガスを採取し、分析部に導入することで排ガス内に含まれる成分濃度等を測定し、その測定値に基づいて排ガス成分の分析を行うものである。（例えば特許文献１） 2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust gas measuring device for analyzing exhaust gas components discharged from an internal combustion engine (engine) provided in a vehicle such as an automobile is known. Such a measuring device collects exhaust gas discharged through a pipe connected to a tail pipe of a vehicle and introduces it into an analysis unit to measure the concentration of a component contained in the exhaust gas. The exhaust gas component is analyzed based on the value. (For example, Patent Document 1)
また、近年においては、これらの測定装置を小型化し、車両に搭載可能とすることで車両を実走行させた状態における排ガスを分析するような排ガス測定装置も知られている。このような車載型の排ガス測定装置は、自動車の実走行中における排ガスをリアルタイムで測定することができるため、自動車から排出される排ガス成分の分析をより正確に行うことを可能とする。（例えば特許文献２）
ところで、前述のような車載型の排ガス測定装置を用いて自動車の実走行中に測定を行う場合、実験室等に設置された場合と異なり、持ち運び可能なバッテリーで構成される専用電源を測定装置と共に自動車に搭載し、この専用電源から電力を供給する必要がある。 By the way, when performing measurements during actual driving of an automobile using an on-vehicle type exhaust gas measuring device as described above, unlike a case where it is installed in a laboratory or the like, a measuring device with a dedicated power source constituted by a portable battery At the same time, it must be mounted on a car and supplied with power from this dedicated power source.
ところが、そのような測定は、或る程度長時間（例えば５時間程度）に亘る場合があるため、専用電源にかなりの容量が必要とされ、その重量および体積が大きいものとなる。その結果、車両が必要以上の重量物を搭載した状態となって、走行負荷が大きくなり、通常の走行時に排出される排ガスの状態とは異なる排ガスが排出されて、排ガス分析が正確に行えなくなるという問題が生じ得る。また重量および体積の大きい専用電源は、車両への積み卸しが大変なうえ、固定も厳重にしなければならないなどの問題もある。 However, since such a measurement may take a certain long time (for example, about 5 hours), a considerable capacity is required for the dedicated power source, and its weight and volume are large. As a result, the vehicle is loaded with more heavy loads than necessary, the driving load increases, exhaust gas that is different from the exhaust gas discharged during normal driving is discharged, and exhaust gas analysis cannot be performed accurately. The problem can arise. In addition, the dedicated power source having a large weight and volume has a problem that it is difficult to load and unload the vehicle and that the fixing must be made strict.
もちろん、このような測定装置を作動させるための電力を、自動車に搭載されている車両用バッテリー（エンジンバッテリー）から全て供給しようとすると、車両用バッテリーやそれに対する充電器の容量が十分であるとは限らず、そのような状態で測定装置を長時間作動させると、車両用バッテリーが上がった状態になる恐れがある。 Of course, if all the electric power for operating such a measuring device is supplied from the vehicle battery (engine battery) mounted on the automobile, the capacity of the vehicle battery and the charger for it is sufficient. However, if the measuring device is operated for a long time in such a state, the vehicle battery may be raised.
本発明は、上述のような問題点を鑑みてなされたものであり、自動車等の車両に搭載されて用いられる排ガス測定装置であって、重量および体積の小さい専用電源を用いて測定装置をコンパクトに構成しつつも、車両用バッテリーからの電力を必要以上に取り出すことなく長時間の測定を可能とするような排ガス測定装置および排ガス測定方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an exhaust gas measuring device used by being mounted on a vehicle such as an automobile, and the measuring device is compact using a dedicated power source having a small weight and volume. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas measuring device and an exhaust gas measuring method that enable long-time measurement without taking out electric power from a vehicle battery more than necessary.
請求項１に記載の排ガス測定装置は、自動車等の車両に搭載されて用いられる車載型の排ガス測定装置であって、車両の内燃機関から排出される排ガスを測定する測定部本体と、前記測定部本体に対して電力を供給する専用電源とを備え、車両に備えられた車両用バッテリーから取り出した電力と、前記専用電源から供給される電力とを前記測定部本体に対して供給し、測定部本体を駆動させる電力制御部と、を備えている。そして、前記電力制御部は、前記車両用バッテリーから所定量の電力を上限として取り出し、その取り出した電力の量が、前記測定部本体を駆動させるために必要な量に満たない場合に、前記専用電源から供給される電力を前記測定部に対して供給し、前記測定部本体を駆動させることを特徴としている。 The exhaust gas measuring device according to claim 1 is an on-vehicle exhaust gas measuring device used by being mounted on a vehicle such as an automobile, the measuring unit main body for measuring exhaust gas discharged from an internal combustion engine of the vehicle, and the measurement A dedicated power source for supplying power to the main unit, and the power extracted from the vehicle battery provided in the vehicle and the power supplied from the dedicated power source are supplied to the measuring unit main body and measured. A power control unit for driving the main body. The power control unit takes out a predetermined amount of power from the vehicle battery as an upper limit, and when the amount of the extracted power is less than the amount necessary for driving the measurement unit body, the dedicated power control unit Power supplied from a power source is supplied to the measurement unit, and the measurement unit main body is driven.
このように構成された排ガス測定装置は、測定部本体を駆動させるために、車両用バッテリー内から所定量の電力を取り出し、測定部本体を駆動させるために必要な電力量に満たない分の電力を、前記専用電源から取り出して、これらの電力をあわせて測定部本体に供給する。そのため、主たる電源である専用電源からの電力供給量が抑制され、その結果、重量および体積の小さい専用電源を用いているにも関わらず、測定部本体に長時間電力を供給することが可能になる。 The exhaust gas measuring apparatus configured in this manner takes out a predetermined amount of power from the vehicle battery to drive the measuring unit main body, and does not satisfy the amount of power required to drive the measuring unit main body. Are taken out of the dedicated power source and supplied together with the power to the measuring unit main body. As a result, the amount of power supplied from the dedicated power source, which is the main power source, is suppressed. As a result, it is possible to supply power to the measuring unit for a long time despite the use of a dedicated power source with a small weight and volume. Become.
また、車両用バッテリーから過度に電力を取り出す恐れがなくなるため、車両用バッテリーに蓄積された電力によって内燃機関（エンジン）を始動させることができなくなる、いわゆる「バッテリーが上がった」状態となることを確実に防止することもできる。 In addition, since there is no risk of excessively extracting electric power from the vehicle battery, it becomes impossible to start the internal combustion engine (engine) by the electric power stored in the vehicle battery, so that a so-called “battery is raised” state is reached. It can also be surely prevented.
また、前記電力制御部は、前記車両用バッテリーに充電がなされていない場合に、前記車両用バッテリーからの電力の取り出しを停止するものであってもよく（請求項２）、この場合、車両用バッテリー内の電力が十分蓄積された場合にのみ、電力を取り出すことができる。なお、前記車両用バッテリーへの充電は、内燃機関からの発電を用いるものや、エンジンと電池とを併用する、いわゆるハイブリッド自動車の場合においては、ブレーキの作動等よって生じる電力を用いるものであってもよい。また、太陽光による発電や、その他の手段による発電によって充電を行うものであってもよい。 The electric power control unit may stop taking out electric power from the vehicle battery when the vehicle battery is not charged (Claim 2). The power can be taken out only when the power in the battery is sufficiently accumulated. The charging of the vehicle battery uses electric power generated by an operation of a brake or the like in the case of a so-called hybrid vehicle that uses power generation from an internal combustion engine or a combination of an engine and a battery. Also good. Moreover, you may charge by the electric power generation by sunlight, or the electric power generation by another means.
一般的な自動車においては、内燃機関が停止することで車両用バッテリーが充電されないため、前記電力制御部は、前記内燃機関が停止している場合に前記車両用バッテリーからの電力の取り出しを停止するものであってもよい（請求項３）。この場合、内燃機関の燃料噴射量や噴射時間を決定するなど、自動車に関する様々な制御を行う制御部であるＥＣＵ等によって内燃機関の動作状態が検知されているため、その検知された情報を用いることで、内燃機関が停止していることを検知する手段を特別に設ける必要がなくなる。 In a general automobile, since the vehicle battery is not charged when the internal combustion engine stops, the power control unit stops taking out power from the vehicle battery when the internal combustion engine is stopped. (Claim 3). In this case, since the operating state of the internal combustion engine is detected by an ECU or the like that is a control unit that performs various controls relating to the automobile, such as determining the fuel injection amount and the injection time of the internal combustion engine, the detected information is used. This eliminates the need for special means for detecting that the internal combustion engine is stopped.
さらに、前記車両用バッテリー内の電圧が所定電圧に満たない場合に、前記車両用バッテリーからの電力の取り出しを停止するものであってもよい（請求項４）。このような場合には、車両用バッテリー内の電力が、十分蓄積された場合を確実に検出して電力を取り出すことができる。 Further, when the voltage in the vehicle battery is less than a predetermined voltage, the extraction of electric power from the vehicle battery may be stopped (claim 4). In such a case, it is possible to reliably detect the case where the electric power in the vehicle battery is sufficiently accumulated and take out the electric power.
また、請求項５に記載の発明は、車両の内燃機関から排出される排ガスを測定する測定部本体と、前記測定部本体に対して電力を供給する専用電源とを備えた車載型の排ガス測定装置であって、前記測定部本体を、独立した電気系統により動作する複数の動作部からなるものとし、前記動作部のうちの一部であって、消費電力が車両用バッテリーから取り出し得る上限電力を上回らない特定動作部に対しては、車両用バッテリーから電力を供給するとともに、他の動作部に対しては前記専用電源から電力を供給するように構成していることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an in-vehicle exhaust gas measurement system comprising a measurement unit main body that measures exhaust gas discharged from an internal combustion engine of a vehicle, and a dedicated power source that supplies electric power to the measurement unit main body. An apparatus, wherein the measurement unit main body is composed of a plurality of operation units that operate by independent electrical systems, and is an upper limit power that is a part of the operation units and whose power consumption can be extracted from the vehicle battery The specific operation unit that does not exceed the power is supplied from the vehicle battery, and the other operation unit is supplied from the dedicated power source. is there.
このようなものであれば、複雑な電力制御部が不要になるので、さらに装置構成を簡略化することができる。 Such a configuration eliminates the need for a complicated power control unit, thereby further simplifying the device configuration.
具体的には、前記特定動作部が、ホットホースやヒータ等の加熱機器を有するものであることが望ましい。 Specifically, it is desirable that the specific operation unit has a heating device such as a hot hose or a heater.
上述のように、本発明によれば、排ガス測定装置といった自動車用バッテリ−からの電力だけでは動作不可能な車載機器であっても、車両用バッテリーと測定装置の専用電源との使用比率を巧みに設定して、専用電源の容量を可及的に小さくしつつ車両用バッテリーへの過負荷を抑止できるため、測定装置をコンパクトに構成でき、しかも長時間の測定を確保することができる。したがって、測定を行う際に専用電源を車両に搭載する作業が軽減されるだけでなく、車両に搭載される測定装置の総重量を小さく抑えることができ、車両の実走行時に行われる測定への悪影響を防止できる。 As described above, according to the present invention, the usage ratio between the vehicle battery and the dedicated power source of the measuring device can be skillfully used even in an in-vehicle device such as an exhaust gas measuring device that cannot operate only with electric power from the vehicle battery. Since the overload to the vehicle battery can be suppressed while reducing the capacity of the dedicated power source as much as possible, the measuring device can be configured compactly and long-time measurement can be ensured. Therefore, not only is the work of mounting a dedicated power supply in the vehicle when performing measurement reduced, but the total weight of the measuring device mounted on the vehicle can be kept small, and the measurement performed during actual driving of the vehicle can be reduced. Adverse effects can be prevented.
以下、本願発明の第一の実施形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は、本願発明に係る排ガス測定装置１の一実施形態を概略的に表すブロック図であり、図２は、排ガス測定装置１に含まれる電力制御部の内部構造を概略的に示すブロック図、図３は測定部本体２０の内部流体回路図である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an embodiment of an exhaust gas measuring device 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an internal structure of a power control unit included in the exhaust gas measuring device 1. FIG. 3 is an internal fluid circuit diagram of the measurement unit main body 20.
図１に示すように、排ガス測定装置１は、その内部に測定部本体２０とその測定部本体２０からの測定値を分析して出力する情報処理装置５０等を備えており、前記測定部本体２０には、車両の内燃機関（エンジン）１０から排出された排ガスＧをその内部に導入するための排ガス導入路１１が接続されるとともに、測定終了後の排ガスＧを外部に排出する排出路１２が接続されている。図３に示すように、測定部本体２０は、排ガスＧ中に含まれるＣＯ２やＮＯＸ等の各成分濃度を測定するため測定部を複数備えており、前記測定部としては、例えば赤外線吸収によって前記成分濃度を測定する赤外線ガス分析計５０や、水素炎イオン化分析計６０、ＣＬＤ式ＮＯＸ計７０等を用いている。 As shown in FIG. 1, the exhaust gas measuring device 1 includes a measurement unit main body 20 and an information processing device 50 that analyzes and outputs measurement values from the measurement unit main body 20. 20 is connected to an exhaust gas introduction path 11 for introducing exhaust gas G discharged from an internal combustion engine (engine) 10 of the vehicle into the interior, and an exhaust path 12 for discharging the exhaust gas G after measurement to the outside. Is connected. As shown in FIG. 3, the measurement unit main body 20 includes a plurality of measurement units for measuring the concentration of each component such as CO 2 and NO X contained in the exhaust gas G. As the measurement unit, for example, infrared absorption and using an infrared gas analyzer 50 and, a flame ionization analyzer 60, CLD type NO X meter 70 or the like for measuring the component concentrations by.
排ガス測定装置１の内部には、測定部本体２０に電力を供給するための専用電源３０が設けられており、この専用電源３０からの電力は、主電力供給路２１を介して測定部本体２０に接続されている。本実施形態において、専用電源３０は１２[Ｖ]の再充電可能なバッテリーが用いられている。 In the exhaust gas measuring device 1, a dedicated power source 30 for supplying power to the measuring unit main body 20 is provided, and the power from the dedicated power source 30 is supplied to the measuring unit main body 20 via the main power supply path 21. It is connected to the. In the present embodiment, the dedicated power source 30 uses a 12 [V] rechargeable battery.
また、車両内に設けられた車両用バッテリー１３は、補助電力供給路２２を介して、主電力供給路２１の途中の合流点２１ａにおいて合流するように接続されている。合流点２１ａを含む経路上には電力制御部４０が設けられており、専用電源３０からの電力と、車両用バッテリー１３からの電力とをあわせて、測定部本体２０に対して、その駆動に必要な量の電力を供給するように、専用電源３０および車両用バッテリー１３からの電力取り出しを制御している。 In addition, the vehicle battery 13 provided in the vehicle is connected so as to join at a junction 21 a in the middle of the main power supply path 21 via the auxiliary power supply path 22. A power control unit 40 is provided on the path including the junction 21a, and the power from the dedicated power source 30 and the power from the vehicle battery 13 are combined to drive the measurement unit main body 20. The power extraction from the dedicated power source 30 and the vehicle battery 13 is controlled so as to supply a necessary amount of power.
電力制御部４０は、補助電力供給路２２の途中に設けられた電圧モニタ部４１と、この電圧モニタ部４１と合流点２１ａとの経路を切り換えるためのスイッチ４２とを備えている。電圧モニタ部４１は、車両用バッテリー１３からの微小電流を検出し、車両用バッテリー１３内の電圧Ｖの値を常時モニタする。そして、車両用バッテリー１３内の電圧が所定電圧（Ｖ０）を下回った場合に、スイッチ４２は、補助電力供給路２２と主電力供給路２１との接続を自動的に切断するように作動する。また、所定電圧Ｖ０は、車両の内燃機関が駆動していない状態において、車両用バッテリー内が取り得る最大電圧Ｖｍａｘよりも大きい値に設定されている。 The power control unit 40 includes a voltage monitor unit 41 provided in the middle of the auxiliary power supply path 22 and a switch 42 for switching the path between the voltage monitor unit 41 and the junction 21a. The voltage monitoring unit 41 detects a minute current from the vehicle battery 13 and constantly monitors the value of the voltage V in the vehicle battery 13. When the voltage in the vehicle battery 13 falls below a predetermined voltage (V 0 ), the switch 42 operates to automatically disconnect the auxiliary power supply path 22 and the main power supply path 21. . The predetermined voltage V 0 is set to a value larger than the maximum voltage V max that can be taken in the vehicle battery when the internal combustion engine of the vehicle is not driven.
さらに、電力制御部４０は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ等を備えて抵抗値をモニタすることにより変動する電圧とともに電流を制御可能なものであって、車両用バッテリー１３から供給される電流を、予め定めた所定電流（所定電力）を上限として優先的に測定部本体２０に供給するように制御する。所定電流とは、この所定電流量と、当該車両用バッテリー１３から車両の他の電気機器へ供給される最大電流量とが、車両用バッテリー１３への充電器の容量が超えない範囲で適宜設定される。 Furthermore, the power control unit 40 is equipped with a DC-DC converter (not shown) and the like, and can control the current together with the varying voltage by monitoring the resistance value, and the current supplied from the vehicle battery 13 is Control is performed so that a predetermined current (predetermined power) set in advance is preferentially supplied to the measurement unit body 20 as an upper limit. The predetermined current is appropriately set within a range in which the predetermined amount of current and the maximum amount of current supplied from the vehicle battery 13 to other electric devices in the vehicle do not exceed the capacity of the charger for the vehicle battery 13. Is done.
このように構成された排ガス測定装置１において、測定部本体２０への電力が供給される手順について、図２を参照しつつ詳細に説明する。 In the exhaust gas measuring apparatus 1 configured as described above, a procedure for supplying electric power to the measurement unit main body 20 will be described in detail with reference to FIG.
まず、車両の内燃機関１０が停止した状態で、車両に対して排ガス測定装置１が組みつけられた状態（測定を開始する前の状態）においては、図２（ａ）に示すように、車両用バッテリー１３内の電圧Ｖが所定電圧Ｖ０を下回っているため、スイッチ４２が切断された状態となっている。したがって、車両用バッテリー１３からの電力は測定部本体２０に供給されず、専用電源３０からの電力が測定部本体２０に供給される。 First, in a state in which the exhaust gas measuring device 1 is assembled to the vehicle with the internal combustion engine 10 of the vehicle stopped (a state before starting the measurement), as shown in FIG. Since the voltage V in the battery 13 is lower than the predetermined voltage V 0 , the switch 42 is in a disconnected state. Therefore, the power from the vehicle battery 13 is not supplied to the measurement unit main body 20, and the power from the dedicated power supply 30 is supplied to the measurement unit main body 20.
次に、車両の内燃機関１０が駆動し、車両用バッテリー１３に電力が供給されることで、車両用バッテリー内の電圧が上昇し、所定電圧Ｖ０を超えると、図２（ｂ）に示すように、スイッチ４２が接続される。これによって、車両用バッテリー１３からの所定量の電力が補助電力供給路２２を介して主電力供給路２１に合流する。このとき、電力制御部４０は測定部本体２０の駆動に必要な電力量が、前記所定量を上回っている場合は、その所定量を上回っている分だけ、補助的に専用電源３０から電力を取り出し、測定部本体２０の駆動に必要な電力量が前記所定量を下回っている場合は専用電源３０からの電力取り出しを停止する。 Next, when the internal combustion engine 10 of the vehicle is driven and electric power is supplied to the vehicle battery 13, the voltage in the vehicle battery rises and exceeds a predetermined voltage V 0 , as shown in FIG. Thus, the switch 42 is connected. As a result, a predetermined amount of power from the vehicle battery 13 joins the main power supply path 21 via the auxiliary power supply path 22. At this time, if the amount of power necessary for driving the measurement unit main body 20 exceeds the predetermined amount, the power control unit 40 supplementarily supplies power from the dedicated power source 30 by the amount exceeding the predetermined amount. When the amount of power necessary for taking out and driving the measurement unit main body 20 is less than the predetermined amount, the power extraction from the dedicated power source 30 is stopped.
さらに、車両の内燃機関１０が停止するか、車両用バッテリー１３内の電力Ｖが過剰に消費されることで、車両用バッテリー１３内の電力が所定電圧Ｖ０を下回ったことを電圧モニタ部４１が検出すると、図２（ｃ）に示すように、スイッチ４２が切断された状態に切り換わる。このとき、車両用バッテリー１３から電力の供給がなされないため、電力制御部４０は、専用電源３０から取り出す電力量を自動的に増加し、測定部本体２０の駆動に必要な量の電力を測定部本体２０に対して供給する。 Further, the voltage monitoring unit 41 indicates that the electric power in the vehicle battery 13 has fallen below the predetermined voltage V 0 because the internal combustion engine 10 of the vehicle is stopped or the electric power V in the vehicle battery 13 is excessively consumed. 2 is detected, the switch 42 is switched to a disconnected state as shown in FIG. At this time, since power is not supplied from the vehicle battery 13, the power control unit 40 automatically increases the amount of power extracted from the dedicated power source 30 and measures the amount of power required to drive the measurement unit body 20. Supplied to the body 20.
そして、再度車両の内燃機関１０が駆動し、車両用バッテリー１３に電力が供給車両用バッテリー内の電圧が所定電圧Ｖ０を超えると、図２（ｂ）に示すようにスイッチ４２が切り換わり、車両用バッテリー１３からの電力が補助電力供給路２２を介して主電力供給路２１に合流する。このとき、電力制御部４０は、車両用バッテリー１３からの電力を優先的に測定部本体２０に供給し、専用電源３０からの電力供給量を抑制する。 Then, by driving the internal combustion engine 10 of the vehicle again, when the voltage of the battery for supplying vehicle power to the vehicle battery 13 exceeds a predetermined voltage V 0, is switched switch 42 as shown in FIG. 2 (b), Electric power from the vehicle battery 13 joins the main power supply path 21 via the auxiliary power supply path 22. At this time, the power control unit 40 preferentially supplies the power from the vehicle battery 13 to the measurement unit main body 20 and suppresses the amount of power supplied from the dedicated power source 30.
このように、本実施形態における排ガス測定装置においては、車両用バッテリーからの電力を利用し、専用電源からの電力供給を抑制しているため、専用電源の体積や重量を抑制した状態で、専用電源を長時間使用し続けることが可能になる。 As described above, in the exhaust gas measuring device according to the present embodiment, the power from the vehicle battery is used and the power supply from the dedicated power source is suppressed. The power supply can be used for a long time.
また、車両用バッテリー内の電圧が所定電圧を下回った場合には、車両用バッテリーからの電力供給を停止しているため、車両用バッテリーからの電力を過剰に取り出すことがなく、車両用バッテリーに蓄積された電力を消費し過ぎることがなくなる。 In addition, when the voltage in the vehicle battery falls below a predetermined voltage, the power supply from the vehicle battery is stopped, so that excessive power from the vehicle battery is not taken out. The accumulated power is not consumed too much.
さらに、専用電源の重量を低下させたことにより、専用電源を車両に搭載する作業が軽減されるとともに、車両に搭載される測定装置の総重量が小さく抑えられるため、車両の実走行時に行われる測定に影響を与えることがなくなる。 Furthermore, by reducing the weight of the dedicated power source, the work of mounting the dedicated power source on the vehicle is reduced, and the total weight of the measuring device mounted on the vehicle is kept small, so this is performed when the vehicle is actually running. The measurement will not be affected.
次に、本願発明の第２の実施形態について、図４および図５を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、前述の第１の実施形態と同様の構成を示す要素については同じ符号を付して説明を省略するものとする。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, elements having the same configurations as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図４に示すように、本実施形態においては、排ガス測定装置１に含まれる測定部本体２０の内部は複数の動作部２００によって構成されており、この動作部２００のうちの１又は複数の特定動作部２０１と、その他の動作部２０２とは、独立した電気系統によって動作するように構成されている。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the inside of the measurement unit main body 20 included in the exhaust gas measurement device 1 is configured by a plurality of operation units 200, and one or more specific ones of the operation units 200 are specified. The operation unit 201 and the other operation unit 202 are configured to operate by an independent electric system.
そして、動作部２０２は専用電源３０から主電力供給路２１を介して供給される電力によって動作するが、特定動作部２０１は、車両用バッテリー１３から補助電力供給路２２を介して供給される電力と、専用電源３０から第２主電力経路２３を介して供給される電力とが切り換えられて供給されることで動作する。なお、本実施形態において、特定動作部２０１は、内燃機関１０から測定部本体２０に流入する排ガスＧを所定温度に加熱するためのホットホース（図３における２０１（ｄ））やヒータ（図３における２０１（ａ）〜（ｃ））等の加熱機器であり、他の動作部２０２と比して電力を消費するものである。具体的に、ホットホース２０１（ｄ）は２４０Ｗ〜４００Ｗ消費し、ヒータ２０１（ｃ）は１５０Ｗ程度消費するのに対し、赤外線ガス分析計５０やＣＬＤ式ＮＯＸ計７０はそれぞれ３０Ｗ程度であり、特定動作部２０１は多くの電力を消費する。 The operation unit 202 operates with power supplied from the dedicated power supply 30 via the main power supply path 21, but the specific operation unit 201 supplies power supplied from the vehicle battery 13 via the auxiliary power supply path 22. And the power supplied from the dedicated power source 30 via the second main power path 23 is switched and supplied. In the present embodiment, the specific operation unit 201 includes a hot hose (201 (d) in FIG. 3) and a heater (FIG. 3) for heating the exhaust gas G flowing from the internal combustion engine 10 into the measurement unit main body 20 to a predetermined temperature. 201 (a) to (c)) and the like, and consumes electric power as compared with the other operation unit 202. Specifically, the hot hose 201 (d) consumes 240W to 400W and the heater 201 (c) consumes about 150W, whereas the infrared gas analyzer 50 and the CLD type NO X meter 70 each have about 30W. The specific operation unit 201 consumes a lot of power.
また、第２主電力供給路２３と、補助電力供給路２２とは、特定動作部２０１に接続された電力供給路２４に対して切り換え可能に接続されている。詳細には、これらの電力供給路の合流点に設けられたスイッチ４２によって、電力供給路２４に対して接続される電力供給路が切り換えられている。そして、電力制御部４０は、車両用バッテリー１３からの微小電流を検出し、車両用バッテリー１３内の電圧Ｖを常時モニタする電圧モニタ部４１と、測定部本体２０に供給する電力経路を切り換えるスイッチ４２とを備えている。電力制御部４０は、車両用バッテリー１３内の電圧が所定電圧（Ｖ０）を上回っている場合に、スイッチ４２を作動させて、補助電力供給路２２から測定部本体２０に所定量の電力を供給する一方、車両用バッテリー１３内の電圧が前記所定電圧（Ｖ０）を下回っている場合は、スイッチ４２を切り換えて、測定部本体２０への電力供給を専用電源３０からの電力に切り換える。なお、前記所定電圧は、前述の実施形態と同様に、車両の内燃機関が駆動していない状態において、車両用バッテリー内が取り得る最大電圧Ｖｍａｘよりも大きい値に設定されており、また、特定動作部２０１を駆動させるために必要な電力は、測定部本体２０から供給される前記所定量の電力に略等しく設定されている。 Further, the second main power supply path 23 and the auxiliary power supply path 22 are connected to the power supply path 24 connected to the specific operation unit 201 so as to be switchable. Specifically, the power supply path connected to the power supply path 24 is switched by a switch 42 provided at the junction of these power supply paths. The power control unit 40 detects a minute current from the vehicle battery 13 and constantly switches the voltage monitor unit 41 that monitors the voltage V in the vehicle battery 13 and the power path supplied to the measurement unit main body 20. 42. When the voltage in the vehicle battery 13 exceeds the predetermined voltage (V 0 ), the power control unit 40 operates the switch 42 to supply a predetermined amount of power from the auxiliary power supply path 22 to the measurement unit body 20. On the other hand, when the voltage in the vehicle battery 13 is lower than the predetermined voltage (V 0 ), the switch 42 is switched to switch the power supply to the measurement unit main body 20 to the power from the dedicated power source 30. The predetermined voltage is, similar to the embodiment described above, in a state where the internal combustion engine of the vehicle is not driven, is set to a value greater than the maximum voltage V max that can take the vehicle battery, also, The power required to drive the specific operation unit 201 is set to be approximately equal to the predetermined amount of power supplied from the measurement unit main body 20.
このように構成された排ガス測定装置１において、測定部本体２０への電力が供給される手順について、図５を参照しつつ詳細に説明する。 In the exhaust gas measuring apparatus 1 configured as described above, a procedure for supplying electric power to the measurement unit main body 20 will be described in detail with reference to FIG.
まず、車両の内燃機関１０が停止した状態で、車両に対して排ガス測定装置１が組みつけられた状態（測定を開始する前の状態）においては、動作部２０２は専用電源３０から主電力供給路２１を介して電力が供給可能となっている一方、車両用バッテリー１３内の電圧Ｖが所定電圧Ｖ０を下回っているため、図５（ａ）に示すように、スイッチ４２は第２主電力供給路２３を電力供給路２４に接続するように切り換えられている。このとき、第２主電力供給路２３は、特定動作部２０１に対しても電力を供給可能となっている。 First, in a state where the exhaust gas measuring device 1 is assembled to the vehicle with the internal combustion engine 10 of the vehicle stopped (a state before starting the measurement), the operating unit 202 supplies main power from the dedicated power source 30. while the power through the road 21 are can be supplied, the voltage V of the vehicle battery 13 is below a predetermined voltage V 0, as shown in FIG. 5 (a), the switch 42 and the second main The power supply path 23 is switched to connect to the power supply path 24. At this time, the second main power supply path 23 can supply power also to the specific operation unit 201.
次に、車両の内燃機関１０が駆動し、車両用バッテリー１３に電力が供給されることで、車両用バッテリー内の電圧が上昇し、所定電圧Ｖ０を超えることを電圧モニタ部４１が検知すると、図５（ｂ）に示すように、スイッチ４２が切り換わり、補助電力供給路２２が電力供給路２４に接続される。これによって、特定動作部２０１は、車両用バッテリー１３からの電力供給のみで作動し、専用電源３０は動作部２０２のみを作動させるために電力を供給する。このように、特定動作部２０１は、内燃機関１０が車両用バッテリー１３に対して充電を行っている間は、車両用バッテリー１３からの電力によって駆動する。 Then, by driving the internal combustion engine 10 of the vehicle, that the power is supplied to the vehicle battery 13, the voltage rises in the vehicle battery, the voltage monitor unit 41 to exceed the predetermined voltage V 0 is detected As shown in FIG. 5B, the switch 42 is switched, and the auxiliary power supply path 22 is connected to the power supply path 24. Thus, the specific operation unit 201 operates only by supplying power from the vehicle battery 13, and the dedicated power source 30 supplies power to operate only the operation unit 202. As described above, the specific operation unit 201 is driven by the electric power from the vehicle battery 13 while the internal combustion engine 10 is charging the vehicle battery 13.
さらに、車両の内燃機関１０が停止するか、車両用バッテリー１３内の電圧が低下することで、電圧モニタ部４１が所定電圧Ｖ０を下回ったことを検出すると、図５（ｃ）に示すように、スイッチ４２が切り換わり、第２主電力供給路２３が再び電力供給路２４に接続される。これによって、所定電圧Ｖ０を下回った車両用バッテリー１３は、電力を供給することなく、専用電源３０からの電力供給のみで、特定動作部２０１および動作部２０２が作動する。 Furthermore, when the internal combustion engine 10 of the vehicle is stopped or the voltage in the vehicle battery 13 is decreased to detect that the voltage monitor unit 41 has fallen below the predetermined voltage V 0 , as shown in FIG. Further, the switch 42 is switched, and the second main power supply path 23 is connected to the power supply path 24 again. As a result, the specific operation unit 201 and the operation unit 202 are operated only by power supply from the dedicated power source 30 without supplying power to the vehicle battery 13 that has fallen below the predetermined voltage V 0 .
そして、再度車両の内燃機関１０が駆動し、車両用バッテリー１３に電力が供給車両用バッテリー内の電圧が所定電圧Ｖ０を超えると、図５（ｂ）に示すようにスイッチ４２が切り換わり、車両用バッテリー１３からの電力が補助電力供給路２２および電力供給路２４を介して特定動作部２０１に供給される。このとき、専用電源３０から特定動作部２０１への電力供給は停止する。 Then, by driving the internal combustion engine 10 of the vehicle again, when the voltage of the power in the battery for supplying the vehicle exceeds a predetermined voltage V 0 to the vehicle battery 13, is switched switch 42 as shown in FIG. 5 (b), Electric power from the vehicle battery 13 is supplied to the specific operation unit 201 via the auxiliary power supply path 22 and the power supply path 24. At this time, power supply from the dedicated power supply 30 to the specific operation unit 201 is stopped.
このように、本実施形態における排ガス測定装置においては、車両用バッテリー１３からの電力を、測定部本体２０に含まれる、最も電力を消費する特定動作部２０１を作動させるためのみに用いている。そのため、車両の内燃機関１０が駆動している間は、専用電源３０からの電力を特定動作部２０１に対して供給する必要がなく、専用電源３０から供給する電力量が抑制される。したがって、体積や重量の小さい専用電源３０を用いても、長時間測定部本体２０を作動させることができる。 As described above, in the exhaust gas measuring apparatus according to the present embodiment, the electric power from the vehicle battery 13 is used only for operating the specific operation unit 201 that consumes the most electric power and is included in the measurement unit main body 20. Therefore, while the internal combustion engine 10 of the vehicle is driving, it is not necessary to supply power from the dedicated power source 30 to the specific operation unit 201, and the amount of power supplied from the dedicated power source 30 is suppressed. Therefore, the measurement unit main body 20 can be operated for a long time even when the dedicated power source 30 having a small volume or weight is used.
なお、本実施形態においても、前述の第１の実施形態と同様に、車両用バッテリー内の電圧が所定電圧を下回った場合には、車両用バッテリーからの電力供給を停止しているため、車両用バッテリーからの電力を過剰に取り出すことがなく、車両用バッテリーに蓄積された電力を消費し過ぎることがなくなる。さらに、専用電源の重量を低下させたことにより、専用電源を車両に搭載する作業が軽減されるとともに、車両に搭載される測定装置の総重量が小さく抑えられるため、車両の実走行時に行われる測定に影響を与えることがなくなる。 Note that in this embodiment as well, as in the first embodiment described above, when the voltage in the vehicle battery falls below a predetermined voltage, the power supply from the vehicle battery is stopped. Therefore, excessive power from the vehicle battery is not taken out, and the power stored in the vehicle battery is not consumed excessively. Furthermore, by reducing the weight of the dedicated power source, the work of mounting the dedicated power source on the vehicle is reduced, and the total weight of the measuring device mounted on the vehicle is kept small, so this is performed when the vehicle is actually running. The measurement will not be affected.
また、本実施形態においては、車両用バッテリーからの電力供給を停止するタイミングを、車両用バッテリー内の電圧が所定電圧Ｖ０を上回っているか否かで判断しているが、これに代えて、内燃機関１０が駆動しているか否かで判断するようにしてもよい。この内燃機関１０が駆動しているか否かについては、車両の内部に組み込まれているＥＣＵ等内部で取得している内燃機関１０の駆動状況に関するデータを用いて判断するようにしてもよい。この場合、本実施形態のような電圧モニタを設ける必要がなくなる。 Further, in the present embodiment, the timing for stopping the power supply from the vehicle battery is determined based on whether or not the voltage in the vehicle battery exceeds the predetermined voltage V 0 , but instead, The determination may be made based on whether or not the internal combustion engine 10 is driven. Whether or not the internal combustion engine 10 is being driven may be determined using data relating to the drive status of the internal combustion engine 10 that is acquired inside an ECU or the like incorporated in the vehicle. In this case, it is not necessary to provide a voltage monitor as in this embodiment.
また、本実施形態においては、測定部本体が、特定動作部と、それ以外の動作部との２つの独立した電力系統に分けられている場合のみを開示したが、本発明はそれに限定されるものではない。すなわち、測定部本体は、３以上の独立した電力系統に分けられていてもよく、そのうちの１または２以上の動作部について、車両用バッテリーからの電力と、専用電源からの電力とを切り換えて供給することで作動させてもよい。 In the present embodiment, only the case where the measurement unit main body is divided into two independent power systems of the specific operation unit and the other operation units is disclosed, but the present invention is limited thereto. It is not a thing. In other words, the measurement unit main body may be divided into three or more independent power systems, and one or two or more of the operation units are switched between power from the vehicle battery and power from the dedicated power source. You may operate by supplying.
また、電力制御部に含まれるスイッチ等の構成は、図示した実施形態に限定されるものではなく、前述した電力供給を切り換えるための回路やプログラム等の構成を備えている手段について、広く含めるものとする。また、前記特定動作部は、ホットホースに限られるものではなく、測定部本体を構成する動作部のうち、電力を多く消費するものであれば特に限定されるものではない。さらに、前記実施形態では車両用バッテリーと専用電源とを並列に接続していたが、これらを直列にした態様も可能である。 Further, the configuration of the switch and the like included in the power control unit is not limited to the illustrated embodiment, and widely includes the means having the configuration of the circuit and program for switching the power supply described above. And Further, the specific operation unit is not limited to the hot hose, and is not particularly limited as long as it consumes a lot of power among the operation units constituting the measurement unit main body. Furthermore, although the vehicle battery and the dedicated power source are connected in parallel in the embodiment, an aspect in which these are connected in series is also possible.
その他本発明は前記実施形態に限られず、種々変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
１ ・・・排ガス測定装置
１０ ・・・内燃機関
１３ ・・・車両用バッテリー
２０ ・・・測定部本体
３０ ・・・専用電源
４０ ・・・電力制御部
２０１ ・・・特定動作部
２０２ ・・・動作部
４１ ・・・電圧モニタ
４２ ・・・スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas measuring device 10 ... Internal combustion engine 13 ... Vehicle battery 20 ... Measurement part main body 30 ... Dedicated power source 40 ... Power control part 201 ... Specific operation part 202・ Operation part 41 ・ ・ ・ Voltage monitor 42 ・ ・ ・ Switch
Claims (6)
車両の内燃機関から排出される排ガスを測定する測定部本体と、
前記測定部本体に対して電力を供給する専用電源と、
車両に備えられた車両用バッテリーから取り出した電力と、前記専用電源から供給される電力とをあわせて前記測定部本体に対して供給し、測定部本体を駆動させる電力制御部と、を備えており、
前記電力制御部は、前記車両用バッテリーから所定量の電力を上限として取り出し、その取り出した電力の量が、前記測定部本体を駆動させるために必要な量に満たない場合に、前記専用電源から供給される電力を前記測定部に対して供給し、前記測定部本体を駆動させることを特徴とする排ガス測定装置。 An in-vehicle type exhaust gas measuring device used by being mounted on a vehicle such as an automobile,
A measuring unit body for measuring exhaust gas discharged from an internal combustion engine of the vehicle;
A dedicated power source for supplying power to the measurement unit body;
A power control unit configured to supply electric power extracted from a vehicle battery provided in the vehicle and electric power supplied from the dedicated power source to the measurement unit main body and drive the measurement unit main body. And
The power control unit extracts a predetermined amount of power from the vehicle battery as an upper limit, and when the amount of the extracted power is less than the amount necessary for driving the measurement unit main body, the dedicated power source An exhaust gas measuring apparatus that supplies supplied power to the measurement unit and drives the measurement unit main body.
前記測定部本体を独立した電気系統により動作する複数の動作部からなるものとし、消費電力が車両用バッテリーから取り出し得る上限電力を上回らない特定の動作部に対して、車両用バッテリーから電力を供給するとともに、他の動作部に対しては前記専用電源から電力を供給するように構成していることを特徴とする排ガス測定装置。 A vehicle-mounted exhaust gas measurement device comprising a measurement unit main body for measuring exhaust gas discharged from an internal combustion engine of a vehicle, and a dedicated power source for supplying power to the measurement unit main body,
The measurement unit body is composed of a plurality of operation units that are operated by independent electrical systems, and power is supplied from the vehicle battery to a specific operation unit whose power consumption does not exceed the upper limit power that can be extracted from the vehicle battery. In addition, the exhaust gas measuring apparatus is configured to supply power from the dedicated power source to the other operation units.
6. The exhaust gas measuring apparatus according to claim 5, wherein the specific operation unit includes a heating device such as a hot hose or a heater.
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