JPH0676961B2 - 粒子状物質測定装置 - Google Patents

粒子状物質測定装置

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JPH0676961B2
JPH0676961B2 JP61042889A JP4288986A JPH0676961B2 JP H0676961 B2 JPH0676961 B2 JP H0676961B2 JP 61042889 A JP61042889 A JP 61042889A JP 4288986 A JP4288986 A JP 4288986A JP H0676961 B2 JPH0676961 B2 JP H0676961B2
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順 市川
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日野自動車工業株式会社
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粒子状物質測定装置に係り、特にエンジンの排
気ガス中に含まれる粒子状物質を連続して測定するのに
用いて好適な装置に関する。
〔発明の概要〕 本発明は、エンジンの排気ガスをヒータにで加熱しなが
ら第1のフイルタを通過させることによってすす類を捕
捉し、この第1のフイルタを通過したエンジンの排気ガ
スクーラによって冷却しながら第2のフイルタを通過さ
せることによって、加熱されるとガス化する物質を捕捉
し、これら2つのフイルタの粒子状物質の捕捉量からエ
ンジンの排気ガス中における粒子状物質の量を測定する
ようにしたものである。
〔従来の技術〕
エンジン、特にディーゼルエンジンの排気ガス中には粒
子状物質が含まれている。このような粒子状物質を測定
する場合には、エンジンの排気ガスをダイリューション
トンネルによって希釈するとともに、希釈された排気ガ
ス中の粒子状物質をフイルタによつて捕捉し、一定の時
間の間にこのフイルタによって捕捉された粒子状物質の
量をマイクロ天秤で重量を測定して得るようにしてい
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来の排気ガス中に含まれる粒子状物質の測
定方法は、バッチ式の測定方法であって不連続な測定方
法である。従ってこのような方法によれば、粒子状物質
の測定に多くの工数を要し、非能率的であった。また従
来のこのような方法によれば、時々刻々にエンジンが発
生する排気ガス中の粒子状物質の量を連続的に測定する
ことができず、このために粒子状物質の発生とエンジン
の状態との関係を正確に把握することができないという
欠点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、エンジン、特にディーゼルエンジンから排出される
排気ガス中の粒子状物質を連続的に測定できるようにし
た粒子状物質測定装置を提供することを目的とするもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質
を測定する装置において、 エンジンの排気管の先端部が開放された状態で接続さ
れ、排気ガスを希釈するダイリューショントンネルを具
備し、前記ダイリューショントンネルの下流側において
希釈された排気ガスを抽出管によって取出すようにし、 すす類を捕捉するための第1のフィルタと、加熱される
とガス化する物質を捕捉する第2のフィルタとを前記抽
出管に直列に接続し、 ヒータとクーラとを前記第1および第2のフィルタにそ
れぞれ設けるとともに、前記第1のフィルタの前後の差
圧を測定する差圧計と前記第2のフィルタの前後の差圧
を測定する差圧計とを設け、 希釈されたエンジンの排気ガスを前記ヒータで加熱しな
がら第1のフィルタを通過させることによってすす類を
捕捉し、該第1のフィルタの前後の差圧を測定する差圧
計によってすす類の量を検出し、 前記第1のフィルタを通過したエンジンの排気ガスを前
記クーラによって冷却しながら前記第2のフィルタを通
過させることによって加熱されるとガス化する物質を捕
捉し、該第2のフィルタの前後の差圧を測定する差圧計
によって加熱するとガス化する物質の量を検出して測定
するようにしたことを特徴とする粒子状物質測定装置に
関するものである。
〔作用〕
エンジンの排気ガスは排気管の先端部が開放された状態
で接続されているダイリューショントンネル内において
希釈される。そして希釈された排気ガスが抽出管によっ
て取出されるとともに、第1のフィルタに設けられてい
るヒータによって加熱するとガス化する物質がガス化さ
れて第1のフィルタを通過し、すす類のみを第1のフィ
ルタによって捕捉するとともに、第1のフィルタを通過
したエンジンの排気ガスをクーラよって冷却しながら第
2のフィルタを通過させ、これによって加熱されるとガ
ス化する物質が第2のフィルタで捕捉されることにな
る。そして第1のフィルタによって捕捉されたすす類の
量はその前後の差圧を測定する差圧計によって検出され
るとともに、加熱するとガス化する物質の量は第2のフ
ィルタの前後の差圧計によって検出されるようになる。
〔実施例〕
以下本発明を図示の一実施例につき説明する。図面は本
発明の一実施例に係るディーゼルエンジンの排気ガス中
に含まれる粒子状物質を測定するための装置に関するも
のであって、この装置はダイリューショントンネル10を
備えており、その一端には空気取入れ口11が設けられて
いる。この取入れ口11にはさらにフイルタ12が取付けら
れており、このフイルタ12を通して大気をダイリューシ
ョントンネル10内に導入するようになっている。そして
このダイリューショントンネル10にはエンジンの排気マ
ニホールドに接続された排気管13の先端が開放されるよ
うになっている。さらにこのダイリューショントンネル
10の下流側には抽出管14の先端部が開放されている。こ
の抽出管14には真空ポンプ15が接続されており、この真
空ポンプ15によってダイリューショントンネル10内のガ
スを吸引するようになっている。さらに真空ポンプ15に
直列にガスメータ16が接続されるとともに、ガスメータ
16の検出に基づいて、コントローラ17によって真空ポン
プ15の制御を行なうようになっている。
上記抽出管14には第1のフイルタ21と第2のフイルタ22
とが直列に接続されている。さらに第1のフイルタ21に
はヒータ23が設けられており、抽出管14で抽出されたガ
スを加熱するようになっている。これに対して第2のフ
イルタ22の入口側にはクーラ24が設けられており、ガス
を冷却するようになっている。またフイルタ22を通過し
たガスの温度を一定に保つための別のクーラ25がフイル
タ22と真空ポンプ15との間に接続されている。
上記2つのフイルタ21、22の入口と出口との間の差圧を
測定するための差圧計26、27がこれらのフイルタ21、22
に対して並列に接続されている。差圧計26、27はコンピ
ュータ28にデータを供給するようになっている。そして
コンピュータ28はその計算結果をレコーダ29によって出
力するようになっている。さらに上記抽出管14には分岐
管30が分岐して接続されるとともに、この分岐管32は電
磁バルブ31、32が接続されている。さらに分岐管30の先
端部にはHCメータ33が接続されるようになっている。
以上のような構成において、デイーゼルエンジンが発生
する排気ガスは排気管13を通してダイリューショントン
ネル10に導かれ、このダイリューショントンネル10内に
おいて大気によって希釈され、排気ガス中の水分の凝集
を防ぎ、排気ガスの温度を下げることになる。このよう
にして希釈された排気ガスは抽出管14によってダイリュ
ーショントンネル10から抽出される。すなわち抽出管14
には真空ポンプ15が接続されるとともに、この真空ポン
プ15はガスメータ16によって検出される流量に応じてコ
ントローラ17で制御されるようになっており、これによ
って抽出管14で抽出されるガス量を常に一定の量に保つ
ようにしている。また抽出されるガスの量は温度の変化
によって誤差を生ずる可能性があるために、真空ポンプ
15の前段においてクーラ15で温度調整を行ない、真空ポ
ンプ15を通過するガスの温度を常に一定にしている。こ
れによって単位時間当りのガスの流量が常に一定の値と
なるように正確に制御している。
抽出管14によって抽出されたガスは、まず第1のフイル
タ21を通過する。そしてこのフイルタ21にはヒータ23が
設けられており、このヒータ23によって190℃以上に加
熱される。従ってすす以外の粒子状物質はガス化するこ
とになり、このフイルタ21を通過する。従ってここでは
すす類のみが捕捉されることになる。第1のフイルタ21
を通過することによってすすが除去されたガスは、つい
でクーラ24によっ52℃以下の温度に冷却される。そして
第2のフイルタ22に導かれることになる。このフイルタ
22によって、加熱されるとガス化する物質が捕捉される
ことになる。すなわち第1のフイルタ21によってすす類
を、第2のフイルタ22によってすす類以外の粒子状物質
を捕捉することになる。
これらのフイルタ21、22によってそれぞれ捕捉された粒
子状物質の量は、差圧計26、27によってそれぞれ測定さ
れる。差圧計26、27はフイルタ21、22によって捕捉され
た粒子状物質の量に応じた差圧を発生することになる。
すなわち差圧計26、27はフイルタ21、22でそれぞれ捕捉
された粒子状物質の量の積分値を示すことになる。従っ
てこれらの差圧計26、27の差圧をコンピュータ28によっ
て微分することによって、フイルタ21、22にそれぞれ時
々刻々に捕捉される粒子状物質の量を算出することが可
能になる。このようにして計算された値はレコーダ29に
よって出力されることになる。すなわちレコーダ29は、
すす類、加熱するとガス化する物質、および両者の加算
された全体の粒子状物質の量をそれぞれ出力して示すこ
とになる。
さらにこの装置においては、間欠的に電磁バルブ31、32
を開くことによって、フイルタ22の上流側のガスとフイ
ルタ22の下流側のガスとをそれぞれHCメータ33に供給す
るようにしており、これによって炭化水素が第2のフイ
ルタ22で適正に捕捉されているかどうかのチェックを行
なうようにしている。すなわちHCメータ33は特に第2の
フイルタ22の捕捉動作を検出するモニタの役割を果たし
ており、第2のフイルタ22が正常に動作しているかどう
かをここでチエックすることになる。従ってこのような
装置によれば、より信頼性の高い測定を行なうことが可
能になる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明は、エンジンの排気ガスをダイリュ
ーショントンネルで希釈するとともに、希釈された排気
ガスをヒータで加熱しながら第1のフィルタを通過させ
ることによってすす類を捕捉し、この第1のフィルタの
前後の差圧を測定する差圧計によってすす類の量を検出
するとともに、この第1のフィルタを通過したエンジン
の排気ガスをクーラによって冷却しながら第2のフィル
タを通過させることによって、加熱されるとガス化する
物質を捕捉し、しかも捕捉された物質の量をこの第2の
フィルタの前後の差圧を測定する差圧計によって検出す
るようにしたものである。
従ってこのような構成によれば、排気ガスをダインリュ
ーショントンネルで希釈して粒子状物質の測定を行なう
ようにしているために、排気ガス中の水分の凝集を防ぐ
とともに、排気ガスの温度を下げることか可能になる。
また排気ガス中に含まれている粒子状物質の内、すす類
と加熱されるとガス化する物質とを別々に測定すること
が可能になり、より正確に粒子状物質の測定を行なうこ
とが可能になる。しかも上記の2種類の物質はこれらの
物質を捕捉する第1および第2のフィルタの前後の差圧
を測定する差圧計によって検出されるために、これらの
差圧計の検出値を微分することによって、時々刻々の粒
子状物質の量を連続的に測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例に係る粒子状物質測定装置を示
すブロック図である。 なお図面に用いた符号において、 10……ダイリューショントンネル 13……排気管 14……抽出管 15……真空ポンプ 21……第1のフイルタ 22……第2のフイルタ 23……ヒータ 24……クーラ 26、27……差圧計 28……コンピュータ である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物
    質を測定する装置において、 エンジンの排気管の先端部が開放された状態で接続さ
    れ、排気ガスを希釈するダイリューショントンネルを具
    備し、前記ダイリューショントンネルの下流側において
    希釈された排気ガスを抽出管によって取出すようにし、 すす類を捕捉するための第1のフィルタと、加熱される
    とガス化する物質を捕捉する第2のフィルタとを前記抽
    出管に直列に接続し、 ヒータとクーラとを前記第1および第2のフィルタにそ
    れぞれ設けるとともに、前記第1のフィルタの前後の差
    圧を測定する差圧計と前記第2のフィルタの前後の差圧
    を測定する差圧計とを設け、 希釈されたエンジンの排気ガスを前記ヒータで加熱しな
    がら第1のフィルタを通過させることによってすす類を
    捕捉し、該第1のフィルタの前後の差圧を測定する差圧
    計によってすす類の量を検出し、 前記第1のフィルタを通過したエンジンの排気ガスを前
    記クーラによって冷却しながら前記第2のフィルタを通
    過させることによって加熱されるとガス化する物質を捕
    捉し、該第2のフィルタの前後の差圧を測定する差圧計
    によって加熱するとガス化する物質の量を検出して測定
    するようにしたことを特徴とする粒子状物質測定装置。
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