JP6461664B2 - 排出ガスセンサ - Google Patents
排出ガスセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6461664B2 JP6461664B2 JP2015058093A JP2015058093A JP6461664B2 JP 6461664 B2 JP6461664 B2 JP 6461664B2 JP 2015058093 A JP2015058093 A JP 2015058093A JP 2015058093 A JP2015058093 A JP 2015058093A JP 6461664 B2 JP6461664 B2 JP 6461664B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- porous body
- exhaust gas
- microwave
- measurement component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 80
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 36
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 35
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 35
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- -1 THC Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
また、排出ガスセンサにおいて、前記多孔質体の温度を測定する温度センサをさらに備え、前記測定部は、前記温度センサの測定結果が前記第1温度、前記第2温度、および、前記第3温度であるときに、別々に前記特性値を測定するようにしてもよい。
さらに、前記第1測定成分は、全炭化水素(THC)であり、前記第2測定成分は、粒子状物質(PM)であり、前記第1温度は、100℃以上250℃以下の範囲の何れかの温度であり、前記第2温度は、450℃以上550℃以下の範囲の何れかの温度であり、前記第3温度は、600℃以上750℃以下の範囲の何れかの温度である。
多孔質体11の排出ガスの流れる方向Dに対して下流側の端部には、温度センサ15が設けられている。温度センサ15は、多孔質体11の現在の温度を測定し、温度データを算出部16に入力する。
算出部16は、測定成分のマイクロ波特性値を検出するため、アンテナ13からマイクロ波を送信するマイクロ波発振器13aを制御し、また、アンテナ13で受信したマイクロ波を検出する。また、図3に示すように、算出部16は、マイクロ波特性値を検出するとき、ヒータ12を駆動する。具体的に、算出部16は、測定成分の測定を行うセンシング期間であるとき、ヒータ12を駆動し多孔質体11を加熱する。これと共に、多孔質体11が所定温度のときマイクロ波をアンテナ13から送信し反射部材14で反射した反射波をアンテナ13で受信し振幅を検出する。測定成分の測定を行わない非センシング期間のとき、算出部16は、ヒータ12を駆動せず、マイクロ波の送受信も行わない。非センシング期間は、多孔質体11に排出ガスを供給し、測定成分である水分や全炭化水素(THC)や粒子状物質(PM)を吸着させる時間となる。測定にあたっては、非センシング期間をセンシング期間に対して長くすることで、センシング期間を相対的に短くし、センシング期間に流入する排気ガスの量を減らす。これにより、センシング期間中に測定成分が新たに吸着される量を減らし、測定精度が低下することを抑制できる。
すなわち、第2温度T2は、多孔質体11に吸着された測定成分に水分が含まれていない温度であり、かつ、THCが多孔質体11に吸着されている温度に設定される。第3温度T3は、多孔質体11に吸着された測定成分にTHCが含まれていない温度であり、かつ、PMが多孔質体11に吸着されている温度に設定される。第4温度T4は、多孔質体11に吸着された測定成分にPMが含まれていない温度に設定される。なお、第1温度T1は、例えばエンジン始動時等の温度であり、例えば20℃程度に設定される。
(1)単位時間当たりの排出ガス中の水分やTHCやPMの量を、多孔質体11に水分やTHCやPMといった測定成分が吸着されている温度のときのマイクロ波吸収度と多孔質体11の測定成分に水分やTHCやPMが含まれなくなる温度のときのマイクロ波吸収度の差分Δを検出し、非センシング期間で除算することで算出することができる。
(2)また、多孔質体11に水分やTHCやPMといった測定成分が吸着されている温度のときの位相と多孔質体11の測定成分に水分やTHCやPMが含まれなくなる温度のときの位相の位相差θを検出することで、単位時間当たりの排出ガス中の水分やTHCやPMの量を算出することができる。
(3)以上のように、排出ガスセンサ10は、1つで、排出ガスに含まれる複数の測定成分の量を検出することができる。したがって、排気浄化システム等に設けられるセンサの数を減少させることができる。
(4)多孔質体11は、排出ガスの温度によって水分の沸点以上に昇温することもある。このような場合であっても、少なくとも、排出ガス中のTHCとPMの量を算出することができる。
(5)排出ガスセンサ10は、排出ガス流路1中に多孔質体11を配置することができる。すなわち、排出ガス流路1に排出ガスセンサ10のためのバイパスを設ける必要がない。したがって、排気系配管の複雑化を抑制できる。
・反射波検出用のプローブを設けるようにしてもよい。また、測定波のエネルギの吸収度が測定できるのであれば、反射部材14を設けなくてもよい。
・算出部16は、第2温度T2、第3温度T3、第4温度T4において、水分やTHCやPMといった測定成分が多孔質体11に吸着された測定成分に含まれなくなったことを検出してからマイクロ波吸収度A2、A3、A4を検出するようにしてもよい。この場合、算出部16は、メモリを設ける。メモリには、第2温度T2において、水分が含まれなくなったときのマイクロ波吸収度A2´と、第2温度T2において、THCが含まれなくなったときのマイクロ波吸収度A3´と、PMが含まれなくなったときのマイクロ波吸収度A4´を予め格納しておく。算出部16は、温度センサ15からの温度データがフィードバックされることによって第2温度T2を維持し、測定したマイクロ波吸収度がA2´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度A1,A2の差分Δ1や位相差θを検出し、水分量を算出する。また、算出部16は、第3温度T3を維持し、測定したマイクロ波吸収度がA3´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度A2,A3の差分Δ2や位相差θを検出し、THC量を算出する。更に、算出部16は、第4温度T4を維持し、測定したマイクロ波吸収度がA4´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度A3,A4の差分Δ3や位相差θを検出し、PM量を算出する。このような構成によれば、より正確に測定成分が多孔質体11に含まれなくなったときのマイクロ波吸収度や位相を測定することができる。
なお、第2温度T2や第3温度T3や第4温度T4に達してから、測定成分が多孔質体11に完全に含まれなくなる所定期間をタイマで計時し、所定期間を経過した後にマイクロ波吸収度や位相を検出するようにしてもよい。
・排出ガスセンサ10は、排出ガス流路1に対して分岐したバイパスを設けて、バイパスに設けた測定室に配置するようにしてもよい。この場合に、排出ガスセンサ10への流入路と排出路にそれぞれ開閉弁を設けるようにしてもよい。開閉弁を設けた場合、非センシング期間では、流入側と排出側の開閉弁を開けた状態にし、多孔質体11に排出ガスを流し測定成分を吸着させる。そして、センシング期間のときには、流入側と排出側の開閉弁を閉じた状態にして検出を行う。
また、センシング期間において、排出ガスの温度が100℃を超えているときには、多孔質体11も100℃を超えていることが多く、このような場合には、水分の検出ができなくなり、また、THCの検出を正確に行うことができなくなるおそれがある。そこで、バイパスに接続された測定室において、多孔質体11を20℃程度にまで冷却してからセンシングを行うようにしてもよい。
・第2温度T2は、150℃に限定されるものではない。例えば、100℃〜250℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体11から水分が蒸発又は脱離されTHCの吸着量が減少し始める温度(250℃)又はそれより前の温度であればよい。
・第3温度T3は、500℃に限定されるものではない。例えば、450℃〜550℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体11からTHCが燃焼し又は脱離されPMの吸着量が減少し始める温度(550℃)又はそれより前の温度であればよい。
・第4温度T4は、700℃に限定されるものではない。例えば、650℃〜750℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体11からPMが消失される温度であればよい。
・多孔質体11は目封止部11cを有しないウォールフローフィルタであってもよい。ヒータ12は多孔質体11の外周面以外の位置に設けられてもよい。
・マイクロ波は、測定成分に応じて敏感な周波数を用いてもよい。
・各測定成分の測定に際しては、マイクロ波吸収度の差分Δとマイクロ波の位相差θの何れか一方だけを用いるようにしてもよい。また、測定成分ごとに、変えるようにしてもよい。また、マイクロ波吸収度の差分Δとマイクロ波の位相差θの両方を参酌し、測定成分を検出するようにしてもよい。
・アンテナ13は、多孔質体11の中心に位置するセル11aに挿入されなくてもよい。例えば、多孔質体11の下流側の排出ガス流路1に多孔質体11の中心軸線に沿って、マイクロ波を照射するアンテナ13が設けられてもよいし、多孔質体11の下流側の排出ガス流路1に開口した管状部材を導波管として接続させて、その管状部材にアンテナ13が設けられてもよい。
Claims (5)
- 排出ガスに含まれる第1測定成分および第2測定成分を吸着する多孔質体と、
前記多孔質体を加熱するヒータと、
前記多孔質体にマイクロ波を照射するアンテナと、
前記多孔質体を通過したマイクロ波の特性値を測定する測定部とを備え、
前記第1測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第1測定成分の特性温度であり、前記第1測定成分の前記特性温度は、第1温度以上、第2温度未満であり、
前記第2測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第2測定成分の特性温度であり、前記第2測定成分の前記特性温度は、前記第2温度以上、第3温度未満であり、
前記測定部は、前記第1温度における前記特性値と前記第2温度における前記特性値との差から前記第1測定成分の量を算出し、前記第2温度における前記特性値と前記第3温度における前記特性値との差から前記第2測定成分の量を算出する
排出ガスセンサ。 - 前記特性値は、マイクロ波の振幅である
請求項1に記載の排出ガスセンサ。 - 前記特性値は、マイクロ波の位相である
請求項1又は請求項2に記載の排出ガスセンサ。 - 前記多孔質体の温度を測定する温度センサを更に備え、
前記測定部は、前記温度センサの測定結果が前記第1温度、前記第2温度、および、前記第3温度であるときに、別々に前記特性値を測定する
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の排出ガスセンサ。 - 前記第1測定成分は、全炭化水素(THC)であり、
前記第2測定成分は、粒子状物質(PM)であり、
前記第1温度は、100℃以上250℃以下の範囲の何れかの温度であり、
前記第2温度は、450℃以上550℃以下の範囲の何れかの温度であり、
前記第3温度は、600℃以上750℃以下の範囲の何れかの温度である
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の排出ガスセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015058093A JP6461664B2 (ja) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 排出ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015058093A JP6461664B2 (ja) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 排出ガスセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016176848A JP2016176848A (ja) | 2016-10-06 |
JP6461664B2 true JP6461664B2 (ja) | 2019-01-30 |
Family
ID=57069712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015058093A Active JP6461664B2 (ja) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 排出ガスセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6461664B2 (ja) |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3064030B2 (ja) * | 1991-02-27 | 2000-07-12 | 財団法人日本自動車研究所 | ディーゼルエンジン排気ガスの分析方法 |
DE10164107C1 (de) * | 2001-12-24 | 2003-09-18 | Promecon Prozess & Messtechnik | Mikrowellen-Messeinrichtung zur Bestimmung der Beladung einer Zweiphasenströmung |
JP2005061236A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Sakura Shokai:Kk | ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
JP4385850B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2009-12-16 | いすゞ自動車株式会社 | 捕集量検出方法及び捕集量検出装置 |
JP5092281B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2012-12-05 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化装置 |
JP5060368B2 (ja) * | 2008-04-02 | 2012-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 粒子状物質の捕集量検出方法及び捕集量検出装置と排ガス浄化装置 |
US8283930B2 (en) * | 2009-09-29 | 2012-10-09 | General Electric Company | Method and system for compensating for variation in attenuation measurements caused by changes in ambient temperature |
JP2012088247A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Isuzu Motors Ltd | ディーゼル排ガス中の粒子画分と除粒子画分の同時サンプリング方法 |
DE102011107784B4 (de) * | 2011-07-15 | 2014-03-13 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Abgasreinigungsvorrichtung |
JP4896267B1 (ja) * | 2011-07-28 | 2012-03-14 | 株式会社ベスト測器 | ガス分析装置 |
JP2013057579A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Isuzu Motors Ltd | ガス中の成分の分離捕集方法 |
-
2015
- 2015-03-20 JP JP2015058093A patent/JP6461664B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016176848A (ja) | 2016-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10724417B2 (en) | Dual-purpose heater and fluid flow measurement system | |
US10416139B2 (en) | Gas detector | |
CN107923279B (zh) | 虚拟还原剂液位传感器 | |
WO2014176585A1 (en) | Smart heating system | |
JP2015517043A (ja) | 排ガスの後処理のための液体添加剤用の輸送ユニット | |
RU134438U1 (ru) | Система и система выпуска отработавших газов | |
WO2016059974A1 (ja) | ガス分析装置 | |
EP1835267A3 (en) | Thermal gas-flow measuring instrument | |
RU2012148139A (ru) | Устройство резонатора для демпфирования колебаний давления в камере сгорания и способ для управления системой сгорания | |
JP2008241617A (ja) | 加熱調理器用の赤外線強度検出装置 | |
JP6461664B2 (ja) | 排出ガスセンサ | |
US10495620B2 (en) | Gas detector clogging detection | |
RU2010139995A (ru) | Конструкция водонагревателя | |
JP2016211516A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
CN103257125B (zh) | 用于测量流体的co2含量的方法和传感器 | |
US20110225954A1 (en) | Sensor for exhaust gas purifying apparatus | |
US10018606B2 (en) | Device for detection of a partial pressure and method for its operation | |
JP6169374B2 (ja) | センサシステム | |
JP2014010146A (ja) | ディーゼルエンジンのスートセンシングシステム | |
JP2006242574A (ja) | パッド型熱電対 | |
CN112739890B (zh) | 在后处理系统中对nox和氨的光学感测 | |
US20150113954A1 (en) | Operating system for catalyst of vehicle and method thereof | |
KR101584186B1 (ko) | 고체추진기관용 내열고무 측정장치 | |
JP2017133698A (ja) | 化学蓄熱装置 | |
JP2017162668A (ja) | マイクロ波加熱装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6461664 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |