(57)【要約】  本発明は、内燃機関の排ガス中の粒子数の検出の為の方法であって、その際、粒子の量に対する特徴的値が、例えばフィルターの汚染の形式または凝縮の特定の形式で検出され、その際更に、排ガスの吸入時間または吸入ボリュームが計測され、およびその際、場合によっては、特徴的値および吸入時間または吸入ボリュームから第一の換算関数を介して汚染数値が計算され、その際、特徴的値、吸入時間または吸入ボリュームおよび第一の換算関数のデータから、第二の換算関数を介して粒子数が検出される方法に関する。  発明にしたがい、追加的にフィルターにおいて圧力関係が検出され、およびこれによって、第三の換算関数を介してこれからおよび粒子の量から平均の粒子直径が特定され、および特徴的値、吸入時間又は吸入ボリューム、第一の換算関数のデータからおよび特定された平均の粒子直径から、全て共通な一つの第四の関数に統合することが可能である種々の換算関数および中間計算シーケンスを利用して、この第四の換算関数を介して粒子数が検出されることが提案される。
2014526043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排ガス中の粒子数の検出の為の方法であって、その際、粒子の量に対する特徴的値が、例えばフィルターの汚染の形式または凝縮の特定の形式で検出され、その際更に、排ガスの吸入時間または吸入ボリュームが計測され、およびその際、場合によっては、特徴的値および吸入時間または吸入ボリュームから第一の換算関数を介して汚染数値が計算され、その際、特徴的値、吸入時間または吸入ボリュームおよび第一の換算関数のデータから、第二の換算関数を介して粒子数が検出される方法において、
追加的にフィルターにおいて圧力関係が検出され、およびこれによって、第三の換算関数を介してこれからおよび粒子の量から平均の粒子直径が特定され、および特徴的値、吸入時間又は吸入ボリューム、第一の換算関数のデータからおよび特定された平均の粒子直径から、全て共通な一つの第四の関数に統合することが可能である種々の換算関数および中間計算シーケンスを利用して、この第四の換算関数を介して粒子数が検出されることを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも０．１秒の吸入時間、好ましくは少なくとも１秒の吸入時間が選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
特定された平均の粒子直径および一定のファクターから、この平均の粒子直径を中心とする粒子大きさの分布関数の半値幅が特定されること、および特徴的値、特定された平均の直径および半値幅の値から、粒子数が特定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
複数の計測が続けて実施され、検出された粒子量が、その各吸入時間、吸入ボリュームまたは吸入長さに応じて重みづけされて合算または積分される、およびこれら重みづけされた合算値から、全体の粒子数が検出されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
記載された特徴に追加的に、全テストボリュームが特定され、予特定された重みづけファクターに比例する体積流が集められ、およびこれから粒子の量および数が特定され、および各吸入ボリュームと全テストボリュームの間の関係を含めて、粒子の全体の量および数が検出され、その際、好ましくは、計測装置のフィルター紙を通して吸入される排ガスの体積流が、重みづけファクターに比例して調節されまたは調整され、およびこれによって重みづけファクターに相当する排ガス量が、このフィルター紙を通して吸入されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
複数の計測が続いて実施され、粒子の量および数が各計測に対して検出され、そして、平均値およびこれに分類される計測値正確性または計測値不確実性が計算されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
サンプリング箇所における排ガス温度、及び／又は、粒子の発生の箇所からサンプリングの箇所までの排ガスの滞留期間が計算に統合されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第二の換算関数が両対数表現において、およびテストごとに極めて低い粒子の領域から約１０１４までの領域において、粒子質量と粒子数の間の一次の関係を特徴づけ、粒子数の更なる上昇の際に逆関数へと移行することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
第二の換算関数が、テストごとに約２から５ｘ１０１４の数量においてピークを有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガス中の粒子数の検出のための方法に関する。その際、例えばフィルターの汚染の形式または凝縮の特定の形式の、粒子の量に対して特徴的な値が検出される。その際、更に、排ガスの吸入時間または吸入ボリュームが計測され、およびその際、場合によっては特徴的値および吸入時間または吸入ボリュームから第一の換算関数を介して汚染数値が計算され、その際、特徴的値、吸入時間または吸入ボリュームおよび第一の換算関数のデータから第二の換算関数を介して粒子数が検出される。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の方法は、スス粒子計測のための計測機器において主として使用されるが、しかし燃焼機関のスス粒子排出の計測に対してのみ使用されるわけではない。その際、汚染数値（フィルタースモークナンバーＦＳＮ）の他に、凝縮値もまた出力されることが可能である。特許文献１に記載のように、追加的に平均の粒子直径が検出され、および別の計算のために提供されるということも可能である。
【０００３】
特許文献２には、排ガストレイン中におけるすす粒子フィルターの堆積状態の特定の為の方法が開示されている。粒子フィルターにおける圧力損失に追加的に、更に一つの参照要素が計測され、そして第一および第二の校正関数が作成される。特許文献３は、再び、内燃機関の排ガス中における凝縮の検出のための方法を記載する。ここでは、採取する粒子センサーが、すす凝縮を特定し、およびセンサーシグナルが予特定された修正、例えば温度によって適合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】オーストリア国実用新案登録出願第６３４９  Ｕ１号明細書
【特許文献２】ドイツ国特許出願第１０２００６０２４０８９  Ａ１号明細書
【特許文献３】ドイツ国特許出願第１０２００６０４１４７８  Ａ１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願第０  ３５７  ６６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に記載した方法の評価可能性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決の為に本発明は、追加的にフィルターにおける圧力関係が検出され、およびこれによって、第三の換算関数を介して、これからおよび粒子の量から平均の粒子直径が特定され、および特徴的値、吸入時間または吸入ボリューム、第一の換算関数のデータ、および特定された平均の粒子直径から、すべて一つの共通な第四の関数にまとめられることが可能な種々の換算関数および中間シーケンスを利用して、この第四の換算関数を介して粒子数が検出される。
【０００７】
典型的粒子放出の集合（独語でいうＥｎｓｅｍｂｌｅ）に対して、平均の粒子直径を中心とした粒子大きさの分布関数の半値幅は、平均の粒子直径の一定のファクターによって多かれ少なかれ良好に記載可能である。このデータを使用しつつ、同時に、フィルター紙のペーパー汚染、計測された平均の直径からおよび粒子分布の半値幅の値を使って同様に、粒子数の値が見積もられる、または計算されることが可能であり、これは、粒子数計算の正確化の為に使用されるか、またはこれは、単独の計測値または見積もり値として出力される。特に、計測が固体の粒子の全排出、特に排ガス粒子の炭素部分に関するものであるとき、粒子数と粒子凝縮の間の相関関係が存在するということが確認された。これは、特に、「発生」の時点から、凝縮および粒子数の計測の時点までの滞留期間が、約１秒またはより大きい（しかし少なくとも０．１秒より大きい）にもかかわらず、または、大きいときでも有効である。多くのすす粒子計測のための装置は、粒子のフィルター紙上への体積または集積を介して全体として計測値（ＦＳＮまたはｍｇ／ｍ3）を得るので、これは、粒子の「滞留期間」は、集積の観点のもと、常にこの「約１秒」よりもはるかに長く観察されるということを意味する。これは特に、一または複数の計測にわたる計測値が積分され、計測データの総和の評価が行われるという場合にあてはまる。
【０００８】
そのような計測は、例えば、様々な試験ポイントにより計測されたペーパー汚染の値と、これに属する計測時間が、多様なサイクルデータに基づいて重みづけされ、および合算され、および「サイクル」の重要な計測値としての総全体がｍｇ／テスト、及び／又は、数量／テスト（の単位）で出力されるというように進行する。ペーパー汚染の合算は、その際、「凝縮値」を迂回（経由）して行われる、というのは関係は一次的に進行しないからである。代替として、「値の合算」は、ペーパー汚染から計算可能なｍｇ／ｍ2という単位の面凝縮を介して、またはｍｇ／ｍ3という単位の体積凝縮を介して単独で行われることが可能である。参照ｘ／テストは、参照値が、ｍｇ単独、またはｍｇ／ｍ3排ガス、またはｍｇ／出力またはｍｇ／ｋｍまたはｍｇ／マイル等々や、同等の「粒子の数」／テストであり得ることを意味している。
【０００９】
本発明の有利な実施形に従い、この方法は、少なくとも０．１秒の吸入時間、好ましくは少なくとも１秒の吸入時間が選択されるよう拡張される。
【００１０】
本発明の別の実施形に従い、特定された平均の粒子直径と一定のファクターから、平均の粒子直径を中心とする粒子大きさの分布関数の半値幅が特定されること、および特徴的な値、特定された平均の直径および半値幅の値から粒子数が特定されることが意図される。
【００１１】
本発明の別の実施形は、複数の計測が続けて実施され、検出された粒子量が、その、各吸入時間、吸入ボリューム、または吸入長さに応じて重みづけされて合算されるか、または積分され、およびこの重みづけされて合算された値から全体の粒子数が検出される点、際立っている。
【００１２】
好ましくは、記載された特徴に対して追加的に、全ボリュームが特定され、予特定された重みづけファクターに比例する体積流が集められ、およびこれから粒子の量と数が特定され、および各吸入ボリュームと全試験ボリュームの間の関係を考慮にいれつつ、粒子の全体の量および数が検出され、その際、好ましくは、計測装置のフィルター紙を通して吸入される排ガスの体積流が、重みづけファクターに比例して調節され、または調整され、およびこれによって、重みづけファクターに相当する排ガス量が、このフィルター紙を通して吸入される。
【００１３】
本発明の別のオプションとしての特徴に従い、複数の計測が続けて実施され、各計測に対する粒子の量および数が検出され、および平均値およびこれに付随する計測値正確性または計測値確実性が計算される。
【００１４】
本発明の別のバリエーションは、サンプリング箇所における排ガス温度、及び／又は、粒子の発生の箇所からサンプリングの箇所までの平均の排ガスの滞留時間が、計算に取り入れられる。確認されたように、サンプリング箇所における排ガスの温度は、ＦＳＮ値での凝縮計測と粒子数の間の相関の最適化および改善の為に使用されることができる。
【００１５】
本発明に係る方法の別の実施形に従い、第二の換算関数が、両対数の表現で、およびテスト毎約１０１４までのきわめて少ない粒子の領域において、粒子質量と粒子数の間の一次的関係を特徴づけ、更なる粒子数の上昇の際には、逆関数へと移行するということが意図される。
【００１６】
その際、好ましくは、第二の換算関数が、テスト毎に約２から５×１０１４の粒子において一つのピークを有することが意図され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】その際、図面は、粒子質量／テスト、粒子質量／ｋＷｈ、粒子質量／ｋｍおよび粒子状物質の数／テスト、／ｋｍまたは／ｋＷｈの間の関係を示す。
【００１８】
以下に本発明を実施例と具体的適用例に基づき詳細に説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る方法の有利な適用は、内燃機関、特にディーゼルエンジンからの排ガス中における粒子数の見積もりおよび計測である。計測は、例えば従来の「スモークメーター」によって行われる。このスモークメーター中には、例えば特許文献４に記載されているように、通常、ペーパー汚染および吸入時間または吸入ボリュームからＦＳＮ値及び／又は凝縮値への換算関数が保管されている。
【００２０】
粒子数演算は、関数を使って行われる。この関数は、例えばＹ＝１／（Ａ＋Ｂ／ｘ）の形式で表すことが可能である。その際、ここでｘは粒子の凝縮ｍｇ／ｍ3であり、Ｙは粒子数／ｍ3である。そのような関数は、通常所定の凝縮領域において有効である。凝縮は、上述したとおり、スモークメーターを使ってまたは任意の他の方法を使って、例えばフィルター計測および計量によって重量的に計測される。スモークメーターにおいて検査ボリュームが特定され、およびフィルター紙を通して吸入される。すすを堆積されたフィルター紙は光を照射され、フィルター堆積が反射光の計測によって特定される。
【００２１】
フィルター紙におけるμｇ／ｍ3の単位の集められた粒子の計測された粒子・凝縮Ｐｋは、例えば以下の式によって演算されることが可能である。
Ｐｋ＝Ｋｏｎｚ＊１０００［μｇ／ｍ3］                    （１）
その際、Ｋｏｎｚは、粒子の凝縮（ｍｇ／ｍ3）を表している。その際、式１におけるＫｏｎｚ（ｍｇ／ｍ3）の値は、例えばスモークメーターの為のハンドブックＡＴ１２４０Ｄ（Ｈａｎｄｂｕｃｈ  ｆuｒ  ｄａｓ  Ｓｍｏｋｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＡＴ１２４０Ｄ）の第７版、２００７年５月、第１３．５章中の公式に基づき、または、エンジン技術誌第５４号（Ｍｏｔｏｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ  Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ  ５４）１９９３の第１６〜２２頁中の公式に基づき、すす数ＦＳＮから、または直接計測される。
【００２２】
この方法の拡張において、スモークメーターによって暗に粒子の平均の直径も特定され、そして所定のバンド幅内の粒子排出が対数正規分布に十分であることに基づいて、ペーパー汚染、吸入時間、または吸入ボリューム、および第一の関数のデータから別の付随する関数を介して追加的に粒子数も特定されることが可能である。この分布内の全ての粒子の質量の合計は、再び、値ｘによって上述した式より得られる。分布関数の固定の半値幅という仮定のもと、ｘに対する値と共に、与えられた平均の直径（グラフでは５０ｎｍ）における過程された分布の個々の粒子の合計の質量が、質量ｘを生ずる回答は、一つだけ存在する。
【００２３】
ソースおよび粒子種類（例えばディーゼル排ガス、オットーエンジンの排ガス、重油からの排ガス等におけるすす）に応じて、粒子数分布の半値幅は、平均の粒子直径の関数であるか、または多かれ少なかれ一定の値の大きさでもある。最終的に種々の方法が実施され、共に評価され、そして全関数を介して平均の粒子数が高い正確性および信頼性でもって演算される。
【００２４】
正確さの向上のために、さらに粒子の大きさが、好ましくは、例えば特許文献１にしたがい特定されることが可能である平均の粒子直径（Ｄｍｍ）として、粒子数の計算の為の追加的なパラメーターとして使用されることが可能であり、更なる表現力の向上の為に、サンプリング箇所における排ガス温度も計算に取り入れられる。
【００２５】
例えば、このために計測機器自体が、計測が完全に自動的に、予め定義された計測フィルターにおける圧力差が達成されるまで常に行われるよう調節されることが可能である。圧力差として１００ｍｂａｒが選択されるとき、例えば特許文献１に表された関係に基づいて、これに付随する平均の粒子直径が計算されることが可能である。フィルター堆積、ペーパー汚染、吸入ボリューム、および凝縮及び／又はＦＳＮの演算のような他の特徴的値が、この点において標準的に把握されることが可能である。
【００２６】
１００ｍｂａｒを、計測が中断される負圧の閾値として使用するという仮定のもと、値／データが保存され、以下の関数関係が生じる：
Ｄｍｍ＝      １，１２４６ｘ１０−０３ｘ2＋２，１４２８ｘ１０−０１ｘ＋４，０８１５ｘ１０＋０１，                      （２）
ｘ＝フィルター紙の面堆積［ｍｇ／ｍ2］である。
【００２７】
関数パラメーターは、セットアップ及び使用されるフィルター紙及びフィルター紙において定義される圧力差に応じて、相応に変化することが可能である。
【００２８】
表現力の向上の為に本方法に取り込まれることが可能の別のパラメーターは、発生の箇所、例えばエンジンのアウトレットバルブから、（ＦＳＮおよび追加的な関数からの）粒子数のサンプリングの箇所までの、排ガスの平均の滞留時間である。その際、この滞留期間は、排ガスの質量流量と排出ボリュームから計算されるか、または排出ボリューム、排気量、回転数、排出管内の圧力および温度からも計算され、
または他の同等な方法論によって得られることが可能であり、その際、値は、入力される、または見積もられる、または計測されることが可能である。
【００２９】
要求に応じて、複数の計測を続けて実施することも可能である。この場合は、ＰＳおよび吸入ボリューム（または吸入時間）の計測値から、ｍ3当たりの各凝縮が計算され、そしてその各吸入時間（またはボリュームまたは吸入長さ）に応じて重みづけされ合算されるか（または積分される）。この合算された値から、全体の凝縮［ｍｇ／ｍ３］または粒子数Ｎ［Ｎ／ｍ３］の計算が可能である。この代替として、複数の計測から一つの平均値とこれに属する計測値正確性または計測値確実性が計算され、並びに、個々の計測値から「計測列中における時間的推移」が表示されることも可能である。両方の場合において、一方で、ＰＳおよび吸入ボリューム（吸入時間）の複数の計測値が、中間保存および合算／積分および全体として評価されるとき、又は、ＰＳおよび吸入ボリュームの個々の計測値から各凝縮［ｍｇ／ｍ３］または粒子数［Ｎ／ｍ３］が計算されるときも有利である。ＰＳと吸入ボリューム（吸入時間）のデータから、凝縮及び／又は粒子数の全体の合計値が計算されることも可能であり、この合計値に、計測確実性が割当てられることが可能であり、この計測確実性が、一方で計測機器内部の零点安定性から、および計測値正確性自体から生じる。
【００３０】
他方で、追加的に計測値の動的推移がテストシーケンス中に得られることが可能であり、これは、時間的変化に関する情報を提供することができ、その「動的またはほぼ動的な」正確性は、一方で全体の計測値の内部の計測値再現性も満たす必要があり、これによって計測値再現性の追加的な改善が得られることが可能である。
【００３１】
エミッションサイクルの内燃機関の排ガス中の粒子数の計測の為にも、本方法のバリエーションが援用されることが可能である。このバリエーションは、異なる試験ポイントにおいて計測されたペーパー汚染値とこれに属する計測時間が中間保存されるということを意図する。その結果、ペーパー汚染および吸入時間または吸入ボリュームからＦＳＮ値への、スモークメーター中に保管された換算関数が使用され、ペーパー汚染と計測時間（吸入時間及び／又は吸入ボリューム）のこれら計測データから、個々の点の凝縮を計算する。予め与えられた静的または動的なサイクルのデータに基づいて、これらの値が時間的に重みづけされ、そして積分される（または同等に合算される）ことが可能である。これから、例えばサイクル積分された計測値がｍｇ粒子／テストまたはＦＳＮ／テストの単位で検出されることが可能であるか、または既に基本的な実施形の中で意図された更なる換算関数の使用のもとペーパー汚染、吸入時間または吸入ボリュームから、およびＦＳＮまたはｍｇ／テストのデータから、粒子数／テストも計算されることができる。
【００３２】
その際、唯一のフィルター紙での複数の試験ポイントの粒子計測値が収集されることができ、その際、個々の計測値におけるフィルター紙での粒子の「収集」の期間を、定義された計測サイクルの重みづけファクターに比例して選択するという可能性が存在する。粒子の収集の間のペーパー送りの必要性を回避するために、装置中で使用されるポンプのオンオフ制御によって収集が行われることが可能である。この試験モード中における中断とペーパー送りは、これら計測技術的正確性の理由から必要であるときのみ行われる。
【００３３】
吸入長さは、この方法バリエーションにおいては、フィルターにおける粒子の収集の為に生じる全てのボリュームから計算され、そしてペーパー汚染の全体の合計は、さらなるデータの演算の為に使用される。よって例えばペーパー汚染と吸入長さから全体の質量堆積が計算されることが可能であり、これから更に、（上述した通り）粒子数が演算される。その際、結果の向上の為の、先に既に論じた追加的値が必要に応じて使用されることができる。重みづけファクターは、それ自身選択されたパラメーターであることが可能であるか、または法律により定められた静的または動的でもあるテストサイクルから生じることが可能である。
【００３４】
フィルターが粒子によって著しく堆積を受ける場合（この場合、計測は予定より早く打ち切られなければならない）に対して、好ましくは、ボリューム計測値およびこれに割り当てられるペーパー汚染と他のデータが中間保存される。ペーパー送りの後、サンプリング流路の洗浄なくサイクルの別の部分が上述したように重みづけして合算される。必要に応じて更に別のペーパー送りがデータの中間保存とともに行われることが可能である。計測の間、既に、または試験サイクル／計測サイクルの終了の際にようやく、個々の結果が吸入長さまたは吸入ボリュームと共にペーパー汚染［ｍｇ／ｍ3］から換算される。その際、全体の個々の吸入ボリュームに応じて重みづけされたおよび積分された質量特定もまた行われる。最終的に、データからサイクルエミッションがｍｇ（質量）／テストで、または上述したように粒子数量／テストで出力されることが可能である。
【００３５】
好ましくは、フィルターでの粒子の収集は、回転数調整されたポンプを使って行われる。このポンプは、計測ガスをフィルターを通して吸い込み、その際、このポンプを通しての体積流は、排ガス質量流に直接比例して調整される。ポンプによってフィルターを通して調整される体積流は、好ましくは常に、１００ｋＰａおよび２５°Ｃ（２９８°Ｋ）のＦＳＮまたはｍｇ／ｍ3の規格値に関する。静的サイクルにおいては、重みづけファクターは、最終演算の際に共に取り込まれるか、または代替として、体積比例するファクターとして共に取り込まれる。有利には、回転数調整されるポンプは、好ましくは動的な走行サイクルの計測において使用される。
【００３６】
基本的にこの方法は、ここで紹介された措置、例えば粒子大きさによって、及び／又は温度計測又は滞留期間の計測によって、追加的情報が得られるとき、凝縮値から粒子の数の計算の為にも一般的に使用されることができる。粒子フィルターの使用の際にすす粒子部分が１μｇ／ｍ3の領域にある、または１０１１粒子／ｍ3の領域にある極めて低いエミッションにおいては、よって、計測時間が使用される計測システムに対して大きくなるということを考慮すべきである。これをできる限り回避するために、多くの計測機器が、ペーパー汚染の計測された値と、計測された各ボリュームを合算し、この全体の値から、凝縮、ＦＳＮ値および粒子数を演算するという可能性を提供している。
【００３７】
要求に応じて代替として、ペーパー汚染および計測時間（または計測ボリューム）から、個々の試験ポイントにおいて計測された個々の値を重みづけし、および完全なサイクルの計測値をシミュレートし、その各値を合算する、または積分するということもまた可能である。これによって再び、一または複数の計測値を、ｍｇ／テストまたはＦＳＮ／テストまたは粒子数／テストで計算するという可能性が生じる。
【００３８】
テーブル１には、このための例が表されている。このテーブル１は、凝縮の結果を例示的に示している。この結果は、テストシーケンスの個々の計測値およびペーパー汚染および吸入長さの得られた生データ・測定値およびこれから生じる凝縮から計算することができる。テーブル１における重みづけファクターは、ここでは既にｍ3に等しい（重みづけ）次元に換算されている。
【００３９】
第９欄の合計値は、現された例においては、ｍｇ／テストの次元を有しており、合計から演算された第９欄の数量Ｎは、数量／テストの次元を有している。ここで明確に言及すべきは、第９欄の公式演算のこの形式は、このような重みづけされた合計からｍｇ／テスト、ｍｇ／ｋｇ、ｍｇ／ｋＷｈの値が生じるときも有効であるということである。これから、上述した公式に基づいて、数量値がＮ／テスト、Ｎ／ｋｍまたはＮ／ｋＷｈで同等に計算可能である。
【００４０】
第８欄には、個々の重みづけされていない凝縮値から演算された粒子数が重みづけされ、およびこれから数量／テストが演算されるとき、どのような値が生じるかを表している。ここでは、この演算は数学的に完全に正確で無いということに言及すべきである。というのは、数量と質量の間の関係は一次的でないからである。
【００４１】
第１０欄には、サイクルの粒子数の合計が、個々のテスト部分の重みづけされた質量から、凝縮×重みづけとして演算される場合に対する結果が演算されている。第１０欄のＮという合計の結果は、やはり、第９欄の、または第８欄のＮに対する結果と略同じであるが、しかし完全には同じではない。テーブル１は、テーブル２の４３．３３ｍ3の全体積流を使用した演算結果を示す。
【００４２】
【表１】
2014526043.tif 000003
【００４３】
【表２】
2014526043.tif 000004
【００４４】
様々なアルゴリズムを考慮して、約４３ｍ3の排ガステストボリュームにおける個々の値における個々のテスト（テーブル１の第５欄）のｍｇ／ｍ3の同じ計測結果において、テスト毎に１．４から１．８２×１０１４（１．６ｅ１４±１５％）の粒子数が存在し、一方、１ｍ3の排ガステストボリューム（テーブル１）において、４．２から４．７×１０１２粒子／テストの結果のバンド幅が生じる。
【００４５】
テーブル１および１ａのｍｇ／ｍ３またはｍｇ／テストの凝縮値から数量／テストの演算の為に、次の関数が使用される。
粒子−数量／テスト＝Ｙ
粒子−凝縮（ｍｇ）／テスト＝ｘ
Ｙ＝１／（ａ＋ｂ／ｘ）
ここでａ＝１，７１×１０−１５；Ｂ＝２，１４×１０−１３であり、凝縮値に対しては、１００ｍｇ／テストまでの領域中である。
【００４６】
凝縮ａのバリエーションバンド幅は、約２０％であり、ｂに対しては与えられた値の約±５％である。
【００４７】
代替として、高い凝縮に対しては、次の関数も使用されることが可能である。
Ｙ＝（４＊ａ／ｘ＾（ｃ＋１）＊ｂ＾（ｃ＋１）＊ｃ2）／（ｃ−１＋ｃ＊ｘ＾（−ｃ）＊ｂ＾ｃ＋ｘ＾（−ｃ）＊ｂ＾ｃ）2
ここでａ＝２，５０Ｅ＋１４、ｂ＝１００、ｃ＝２であり、凝縮値に対しては０から＞２０００ｍｇ／テストまでの領域中である。
【００４８】
与えられた重みづけファクターは、常に、テストサイクル部分に関し、要求される排ガス量または排ガス質量を含んでいる。「全ての重みづけファクターの合計」は、常に１に規格化されている。このような重みづけの演算に対して、以下のテーブル２中の例が示されている。
【００４９】
【表３】
2014526043.tif 000005
【００５０】
ｋｇ／ｈでの質量流は、１時間の一定走行のもとこの試験ポイントにおいて発せられたエンジンの質量流である。サイクル・重みづけファクターは、個別に選択されるか、または法律による定め、ノルム、または規定により予め与えられる。値は、時間比例する値として使用されることが可能である。
【００５１】
各テスト部分の重みづけされた質量＝質量流（ｋｇ／ｈ）×重みづけファクター（ｈ）。
【００５２】
重みづけされたテストボリュームは、以下のように生じる。つまり、重みづけされた質量は、１００ｋＰａおよび２５℃の計測機器の密度・ノルム値へと換算される。（質量（ｋｇ）／密度（ｋｇ／ｍ３）が、重みづけされたテストボリュームｍ３を生ずる。）第７欄の重みづけファクター自体は、ここでは、重みづけされたテストのボリュームとしてｍ３で生じ、個々の試験のすべての重みづけされたボリュームの合計によって割られる。全ての値の合計は１である。次元は、ｍ３である。
【００５３】
すべての粒子の計測が唯一のフィルター紙上で行われ、そして計測が場合、別々の静的な計測点において行われる場合は、二つの異なる可能性が実施のために与えられる。一方で、全テストボリューム、例えば２０リットルは、全吸入ボリュームとして定義され、そして（例えばテーブル１または２の第７欄に従う）重みづけファクターに比例する体積流がフィルター紙を介して収集されることが可能である。これから、フィルター紙で計測される粒子の数量と質量が生じる。フィルター紙を通しての吸入ボリュームと、テストの間の全排ガスボリュームの間の関係を取り込み、これからｍｇ／テストまたは粒子数／テストが生じる。
【００５４】
上述の例では、例えば、テーブル１の第９欄および第１０欄に表された質量および数量は１ｍ３のボリュームに関する。全体積流が、テーブル２に表されているように、４３．３３ｍ３であるとき、正確な重みづけ値は、しかし、直接、テーブル２、第６欄に表されたボリューム値である。一次的でない関係によって、４３．３３ｍ３の全サイクル中のエンジンの体積流において、およびテーブル１の第７欄の重みづけファクターの使用のもと、テーブル１ａに表された値が生じる。代替として重みづけは、フィルター紙を通っての計測ガスの体積流が、重みづけファクターに比例して調節または調整され、およびこれによって、対応する重みづけファクターに比例する排ガス量がフィルター紙を通して吸入されることからも生ずる。
【００５５】
動的サイクルが全体的にフィルター紙を介して共に計測されるべきである場合に対しては、最後に記載した過程のみが選択されることができ、その際、この場合には、フィルター紙を通しての体積流は、計測される排ガス量に比例して調節される。好ましくはその際、体積流は、排ガス質量流に比例するシグナルを介して、調整可能なポンプによってまたは質量流コントローラーによって調節されるべきである。粒子質量／テスト、粒子質量／ｋＷｈ、粒子質量／ｋｍおよび粒子状物質／テスト、／ｋｍまたは／ｋＷｈの数量の間の関係は、図面にグラフとして表されている。粒子は、ここでは「固体の炭素」からの粒子のみを意味する。
【００５６】
上述した調整の方法は、温度および圧力に対する他の参照値も使用することができ、ただしその場合には、パラメーターの正確な換算の為に、一次的でない換算が実施される必要がある。
【図１】
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【国際調査報告】
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