JP4550645B2 - 車両搭載型排気ガス分析装置 - Google Patents
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Description
このとき、水分(H2O)やCO2が存在すると、発光量が減少することが知られている。これがクエンチング(消光効果)といわれる現象で、NOX測定値に影響を与える。更にサンプルガス中の水分濃度が安定していないとその影響が変化するため、NOX測定値に誤差も生じる。
本車両搭載型排気ガス分析装置は、自動車から排出された排気ガスを流通させる流路系と、その流路系上に設けられて排気ガス中の種々の成分濃度を測定する3つの測定機器、すなわち、CO、CO2及びH2Oの濃度を測定する赤外線ガス分析計4、THCの濃度を測定する水素炎イオン化検出器5、サンプルガスである排気ガス中のNOXの濃度を測定するCLD式NOX計6と、各測定機器からの測定結果データを収集するとともに流路系に配置されたバルブ等の制御を行う情報処理装置7とを備えている。
赤外線ガス分析計4は、CO、CO2、H2O等が、それぞれ固有の波長の赤外線を吸収する性質を有していることから、各波長の赤外線をサンプルガスに照射してその吸収度を検出することにより、CO、CO2、H2O等の量(濃度)を測定できるようにしたものである。
まず、実測値取得部72が、各分析計4、5、6からの出力データを所定時間間隔でサンプリングして受け付け、必要に応じて平均化処理やアンプ、検出器での利得、オフセット処理などを施し、実測データとして時系列的にメモリの所定領域に設定された実測データ格納部D1に格納する。また、この実測値取得部72は、各分析計4、5、6にまで排気ガスが到達する時間のずれを予め記憶しており、その時間のずれに基づいて、同時期に排出された排気ガスに係る各実測データを、実測データ格納部D1から抽出し出力する。たとえば、最も排気ガスが到達するのが遅い分析計4、5、6からの実測データを取得した時点で、その実測データと、他の分析計4、5、6に係る実測データであって到達時間のずれ分だけ先に取得している実測データとを出力する。
X=W×100/(100−H2Oconc.) (1)
X;DRY濃度
W;semi−DRY濃度
H2Oconc.;semi−DRY状態での水分濃度(vol%)
CH2O(t)=CH2O_dry(t)/(1+CH2O_dry(t))
CH2O_dry(t)=α/2×χCproddry(t)+χH2Oint dry(t)/χprod/int dry(t)
χCproddry(t)=CEXCO2_dry(t+DTCO2)/100+CEXCO_dry(t+DTCO)/100+CEXHC_dry(t+DTHC)/1000000
χprod/int dry(t)=1/{1−1/2×(CEXCO_dry(t+DTCO)/100−α/2×χCproddry−CEXNO2_dry(t+DTNO2)/1000000)}
CEXNO2_dry(t)=
CEXNOx_dry(t)×FNO
χH2Oint dry(t)=χH2Oint/(1−χH2Oint)
χH2Oint(t)=EXP{−6096.9385/(TAMB(t)+273.15)+21.2409642−2.711193×10-2×(TAMB(t)+273.15)+1.673952×10-5×(TAMB(t)+273.15)2+2.433502×Ln(TAMB(t)+273.15)}×RHAMB(t)/(PAMB(t)×1000×100)
CEXCOMP(t);時間tにおけるWET換算後の瞬時排出濃度
(CO、CO2;vol%、THC、NOx;ppm)
CEXCOMP_dry(t);時間tにおけるDRYの瞬時排出濃度(測定値)
(CO、CO2;vol%、THC、NOx;ppm)
CH2O(t);時間tにおける排気ガス中の水分割合
CH2O_dry(t);時間tにおけるDRY換算した排気ガスに対する排出時排気ガス中の水分の割合
α;燃料の水素炭素原子数比
FNO;NOx中のNO2割合(ガソリン;1、ディーゼル:0.25、NO2吸蔵触媒;0.75)
χH2Oint(t);時間tにおける大気中の水蒸気量(mol/mol)
TAMB(t);時間tにおける大気温度(degC)
RHAMB(t);時間tにおける大気湿度(RH%)
PAMB(t);時間tにおける大気圧力(kPa)
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
11・・・メインポート
12・・・導入管
13・・・ドレンセパレータ
14・・・フィルタ
15・・・流量制御管(キャピラリ)
16・・・分岐部
17・・・圧力制御弁
18・・・合流部
19・・・吸引ポンプ
2・・・副流路
21・・流量制御管(キャピラリ)
3・・・副流路
31・・・流量制御管(キャピラリ)
4・・・赤外線ガス分析計
5・・・水素炎イオン化検出器
6・・・CLD式NOX計
61・・・NOコンバータ
62・・・オゾン発生器
63・・・反応槽
631・・・サンプルガス導入ポート
632・・・オゾン含有ガス導入ポート
633・・・導出ポート
64・・・オゾン除去器
7・・・情報処理装置
Claims (4)
- 車両から排出された排気ガスに含まれているNOX、THC、CO、CO2などの測定対象成分の濃度を測定する車両搭載型のものであって、
車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、
前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の水分濃度及び測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、
前記測定機器群で測定された水分濃度及び測定対象成分濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、
前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備え、
水分除去機構としては前記ドレンセパレータのみを備えている車両搭載型排気ガス分析装置。 - 車両から排出された排気ガス中に含まれている測定対象成分であるNOX、THC、CO、CO2の濃度をそれぞれ測定する車両搭載型のものであって、
車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、
CO、CO2及びH2O濃度を測定する赤外線ガス分析計、NOX濃度を測定する化学発光式窒素酸化物分析計、及びTHCを測定する水素炎イオン化検出器を含み、前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、
前記測定機器群で測定された測定対象成分濃度及びH2O濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、
前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備え、
水分除去機構としては前記ドレンセパレータのみを備えている車両搭載型排気ガス分析装置。 - 前記測定対象成分の相互の影響によって各実測値の一部又は全部に生じる真の値からのずれを、当該各実測値の一部又は全部に基づいて補正し、semi−DRY状態での各測定対象成分の真の測定値を算出する補正部をさらに備えたものであり、
前記DRY濃度算出部が、前記補正部で得られた真の測定値に基づいて各測定対象成分のDRY状態での濃度を算出するものである請求項1又は2記載の車両搭載型排気ガス分析装置。 - 前記補正部が、
CO濃度、CO2濃度及びH2O濃度に関して、それらの実測値を、水素炎イオン化検出器によるTHC濃度の実測値に基づき中間補正し、CO及びCO2濃度の中間補正値とH2O濃度の中間補正値とに基づいて、当該CO及びCO2濃度の中間補正値をさらに補正するとともに、
NOX濃度に関して、その実測値を、前記CO2濃度及びH2O濃度の補正値に基づいて補正することによって、semi−DRY状態での各測定対象成分の真の測定値を算出するものである請求項3記載の排気ガス分析装置。
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