(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を有する移動体に搭載されて、前記内燃機関から排出される排ガス中の測定対象成分を測定する移動体搭載型の排ガス分析システムであって、
前記排ガスが流れる排ガス流路と、
前記排ガスを希釈するための希釈用ガスが流れる希釈用ガス流路と、
前記排ガス及び前記希釈用ガスを混合した希釈排ガスが流れるメイン流路と、
前記メイン流路に設けられて、前記希釈排ガスの流量を測定する希釈排ガス流量測定機構と、
前記希釈用ガス流路に設けられて、前記希釈用ガスの流量を測定する希釈用ガス流量測定機構と、を備え、
前記希釈排ガス流量測定機構及び前記希釈用ガス流量測定機構が、圧力センサ部を有しており、
前記希釈排ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記希釈用ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素とが、前記移動体の移動に伴う加速度影響を低減すべく互いに同一方向を向いて配置されている排ガス分析システム。
【請求項２】
前記メイン流路に接続されて、前記メイン流路から希釈排ガスの一部を採取する希釈排ガス採取流路と、
前記希釈排ガス採取流路に設けられて、前記希釈排ガス採取流路を流れる希釈排ガスの流量を測定する採取流量測定機構と、をさらに備え、
前記採取流量測定機構が、圧力センサ部を有しており、
前記希釈排ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記希釈用ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記採取流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素とが、前記移動体の移動に伴う加速度影響を除去すべく互いに同一方向を向いて配置されている請求項１記載の排ガス分析システム。
【請求項３】
前記各圧力センサ部の感圧要素が、圧力を受けて変形する平板状をなすものであり、それら感圧要素の面方向が、同一方向を向いて配置されている請求項１又は２記載の排ガス分析システム。
【請求項４】
前記各流量測定機構の圧力センサ部の構成が、互いに同一である請求項１乃至３の
何れか一項に記載の排ガス分析システム。
【請求項５】
前記各流量測定機構の圧力センサ部が、差圧センサを有し、
前記各流量測定機構における差圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の排ガス分析システム。
【請求項６】
各流量測定機構の圧力センサ部が、絶対圧センサを有し、
前記各流量測定機構における絶対圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されている請求項１乃至５の何れか一項に記載の排ガス分析システム。
【請求項７】
各流量測定機構の圧力センサ部が、差圧センサと絶対圧センサとを有し、
前記各流量測定機構における差圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されており、
前記各流量測定機構における絶対圧センサの感圧要素が、前記差圧センサの感圧要素と同一方向を向いて配置されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の排ガス分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体に搭載されるものであって、当該移動体の内燃機関から排出される排ガスの一部又は全部を採取するとともに、この排ガスを希釈して分析する排ガス分析システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両搭載型の排ガス分析システムとしては、特許文献１に示すように、内燃機関から排出される排ガスの一部を排ガス導入管により分流採取してマイクロトンネル（希釈器）に導入し、希釈用ガスにより希釈して、この希釈された希釈排ガスをＰＭ捕集フィルタ等の分析機器に導くように構成されたものがある。
【０００３】
この排ガス分析システムでは、マイクロトンネルに接続された希釈用ガス導入管に、希釈用ガス流量調整機構及び希釈用ガス流量測定機構が設けられており、また、マイクロトンネルの下流側の流路に、希釈排ガス流量調整機構及び希釈排ガス流量測定機構が設けられている。ここで、希釈用ガス流量測定機構及び希釈排ガス流量測定機構には、ベンチュリ流量計などの差圧式流量計が用いられている。
【０００４】
そして、この排ガス分析システムでは、希釈用ガス流量調整機構及び希釈排ガス流量調整機構を制御することにより、内燃機関から排出される排ガス流量に基づいた分流希釈制御が行われるように構成されている。つまり、内燃機関から排出される排ガス流量と、排ガス導入管に分流採取される排ガス流量との比（分流比）が一定となるように、マイクロトンネルに導入される希釈用ガス流量が調整される。
【０００５】
しかしながら、車両に搭載される排ガス分析システムには、車両の加速運転、減速運転又は惰行運転等の運転状況、或いは、路面の凹凸などの路面状況により、排ガス分析システムに加速度が作用してしまう。そうすると、希釈用ガス流量測定機構（差圧式流量計）の差圧計及び希釈排ガス流量測定機構（差圧式流量計）の差圧計に加速度の影響による測定誤差が生じてしまう。ここで、流量測定に使用される差圧計は微小圧力を取り扱うことから、加速度の影響が大きく、加速度の作用する方向によってもその影響が異なる。
【０００６】
特に、分流希釈制御などのように、排ガス導入管に分流採取される排ガス流量を、希釈排ガス流量と希釈用ガス流量との差分（分流流量＝希釈排ガス流量−希釈用ガス流量）となるように制御するものでは、希釈排ガス流量の測定誤差及び希釈用ガス流量の測定誤差によって、分流流量の制御誤差が増大してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／００７９６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、移動体の移動に伴って差圧センサ部に作用する加速度の影響を低減することをその主たる所期目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る排ガス分析システムは、内燃機関を有する移動体に搭載されて、前記内燃機関から排出される排ガス中の測定対象成分を測定する移動体搭載型の排ガス分析システムであって、前記排ガスが流れる排ガス流路と、前記排ガスを希釈するための希釈用ガスが流れる希釈用ガス流路と、前記排ガス及び前記希釈用ガスを混合した希釈排ガスが流れるメイン流路と、前記メイン流路に設けられて、前記希釈排ガスの流量を測定する希釈排ガス流量測定機構と、前記希釈用ガス流路に設けられて、前記希釈用ガスの流量を測定する希釈用ガス流量測定機構と、を備え、前記希釈排ガス流量測定機構及び前記希釈用ガス流量測定機構が、圧力センサ部を有しており、前記希釈排ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記希釈用ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素とが、前記移動体の移動に伴う加速度影響を低減すべく互いに同一方向を向いて配置されていることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、希釈排ガス流量測定機構の感圧要素と、希釈用ガス流量測定機構の感圧要素とが互いに同一方向を向いて配置されているので、希釈排ガス流量測定機構の感圧要素と希釈用ガス流量測定機構の感圧要素とに同一方向に加速度が作用することになる。その結果、希釈排ガス流量測定機構の加速度影響による測定誤差と希釈用ガス流量測定機構の加速度影響による測定誤差とを同一又は略同一とすることができる。したがって、排ガス流路に分流採取される排ガス流量を、希釈排ガス流量と希釈用ガス流量との差分（分流流量＝希釈排ガス流量−希釈用ガス流量）となるように制御するものにおいて、希釈排ガス流量の測定誤差と希釈用ガス流量の測定誤差とをキャンセルして、分流流量への加速度影響を低減することができる。
【００１１】
ここで、加速度による希釈排ガス流量の測定誤差をｅ１、希釈用ガス流量の測定誤差をｅ２とすると、誤差が最大限蓄積された場合、分流流量は、
分流流量＝（希釈排ガス流量＋ｅ１）−（希釈空気流量−ｅ２）となる。
一方で、本発明の構成により、各流量の測定誤差がキャンセルされた場合、分流流量は、
分流流量＝（希釈排ガス流量＋ｅ１）−（希釈空気流量＋ｅ２）となる。
ここで、ｅ１＝ｅ２の場合、誤差がゼロとなる。
【００１２】
前記メイン流路に接続されて、前記メイン流路から希釈排ガスの一部を採取する希釈排ガス採取流路と、前記希釈排ガス採取流路に設けられて、前記希釈排ガス採取流路を流れる希釈排ガスの流量を測定する採取流量測定機構と、をさらに備え、前記採取流量測定機構が、圧力センサ部を有しており、前記希釈排ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記希釈用ガス流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素と、前記採取流量測定機構における圧力センサ部の感圧要素とが、前記移動体の移動に伴う加速度影響を低減すべく互いに同一方向を向いて配置されていることが望ましい。
【００１３】
このように全ての流量測定機構の感圧要素が互いに同一方向を向いて配置されているので、加速度による各流量の測定誤差を同一又は略同一にすることができ、各流量の測定誤差をキャンセルして、分流流量への加速度影響を一層低減することができる。
また、この構成により、ＰＭ捕集フィルタを用いたＰＭ捕集と、例えば拡散電荷センサ（ＤＣＳ）等の分析計を用いた粒子径濃度等の連続計測とを組み合わせた排ガス分析システムにおいて、分流流量への加速度影響を低減することができる。
【００１４】
前記各流量測定機構の感圧要素が、圧力を受けて変形する平板状をなすものであり、それら感圧要素の面方向が、同一方向を向いて配置されていることが望ましい。
このように各流量測定機構の感圧要素が平板状をなすものであれば、それら感圧要素を同一方向を向いて配置することが容易となる。また、感圧要素の面方向が水平方向を向いていても良い。この場合、自重による影響を低減することができる。
【００１５】
前記各流量測定機構の圧力センサ部の構成が、互いに同一であることが望ましい。
このように圧力センサ部の構成を互いに同一にすることによって、各流量測定機構の感圧要素に加わる加速度の影響を同一にすることができ、分流流量への加速度影響をより一層低減することができる。
【００１６】
具体的には、前記各流量測定機構の圧力センサ部が、差圧センサを有し、前記各流量測定機構における差圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されていることが望ましい。ここで、差圧センサ部の感圧要素とは、上流側圧力及び下流側圧力の差圧を検知するためのものであり、上流側圧力及び下流側圧力を受けて変形するものである。また、感圧要素は、単一の部材により同時に上流側圧力及び下流側圧力を受けるものであっても良いし、上流側圧力を受ける要素及び下流側圧力を受ける要素に分離されたものであっても良い。
【００１７】
また、各流量測定機構の圧力センサ部が、絶対圧センサを有し、前記各流量測定機構における絶対圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されていることが望ましい。
【００１８】
分流流量への加速度影響をより一層低減するためには、各流量測定機構の圧力センサ部が、差圧センサと絶対圧センサとを有し、前記各流量測定機構における差圧センサの感圧要素が、互いに同一方向を向いて配置されており、前記各流量測定機構における絶対圧センサの管圧要素が、前記差圧センサの感圧要素と同一方向を向いて配置されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
このように構成した本発明によれば、各流量測定機構の感圧要素が互いに同一方向を向いて配置されているので、移動体の移動に伴って圧力センサ部に作用する加速度の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の排ガス分析システムの構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態の排ガス流路の構成を示す模式図である。
【図３】各流路を流れる流量を示す模式図である。
【図４】各流量測定機構の差圧センサの配置態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明に係る排ガス分析システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態の排ガス分析システム１００は、例えば乗用車やトラックなどの自動車に搭載されて、路上走行中に内燃機関であるエンジンから排出される排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）の質量濃度などを測定するものである。
【００２３】
具体的に排ガス分析システム１００は、図１に示すように、エンジンに接続された排気管を流れる排ガスの一部を採取するとともに、当該排ガスを希釈して分析するものであり、排ガスが流れる排ガス流路２と、希釈用ガスが流れる希釈用ガス流路３と、排ガス流路２及び希釈用ガス流路３が接続され、排ガス及び希釈用ガスを混合した希釈排ガスを流すメイン流路４と、メイン流路４から希釈排ガスの一部を採取する希釈排ガス採取流路５とを備えている。
【００２４】
以下、各流路２〜５とともに当該流路２〜５に設けられた機器について説明する。
【００２５】
排ガス流路２は、排気管又は排気管の開口を覆うアタッチメント管１０を流れる排ガスの一部を分流採取して希釈することなくメイン流路４に導入するものであり、一端が排気管又はアタッチメント管１０の内部に開口し、他端がメイン流路４に接続されている。本実施形態の排ガス流路２には、排ガス流量を測定する測定機器及び排ガス流量を制御する制御機器は設けられていない。
【００２６】
具体的に排ガス流路２は、図２に示すように、二重管構造をなす排ガス導入管２００から構成されている。この排ガス導入管２００は、分流採取される排ガスが流れる内管２０１と、当該内管２０１の外側に設けられた外管２０２とを有する。そして、排ガス導入管２００における排気管又はアタッチメント管１０の内部に開口する一端部では、内管２０１及び外管２０２の間は開放されており、排ガスが内管２０１及び外管２０２の間に形成される空間に導入されるように構成されている。一方、排ガス導入管２００におけるメイン流路４に接続される他端部では、内管２０１及び外管２０２の間は閉塞されている。
このように排ガス導入管２００が構成されているので、排ガスが内管２０１及び外管２０２の間の空間に流入することで、内管２０１を排ガスにより外側から加熱することができ、分流採取された排ガスと内管２０１の内壁面の温度差を緩和することができる。これにより、排ガス導入管２００における粒子損失の小さい排ガスサンプリングシステムを構築することができる。また、エンジンの運転条件を過渡的に変化させて排ガスを分析する排ガス試験等のように排ガス温度の変化が大きいものにおいて、その効果が一層顕著となる。
【００２７】
なお、排ガス流路２の一端開口よりも下流側には、当該排気管ＥＨを流れる排ガスの流量を測定する、例えばピトー管式流量計等の排ガス流量センサ１１が設けられている。
【００２８】
希釈用ガス流路３は、排ガスを希釈するための希釈用ガス（本実施形態では大気）をメイン流路４に導入するものであり、一端が大気を取り込み可能な位置に設けられ、他端がメイン流路４に接続されている。そして、希釈用ガス流路３には、メイン流路４に導入される希釈用ガス流量を調整するための希釈用ガス流量調整機構３１と、その希釈用ガス流量を測定するための希釈用ガス流量測定機構３２が、上流側からこの順で設けられている。
【００２９】
なお、希釈用ガス流量調整機構３１よりも上流側には、大気に含まれる水分を除去するミストセパレータ３３、大気に含まれる有機成分を除去するための例えば活性炭吸着フィルタなどのフィルタ３４、大気に含まれる塵埃を除去する例えばＨＥＰAフィルタなどのフィルタ３５が、上流側からこの順で設けられている。
【００３０】
希釈用ガス流量調整機構３１は、例えばダイアフラム式の供給ポンプ３１ａと、当該供給ポンプ３１ａの上流側又は下流側（本実施形態では下流側）に設けられた電磁比例弁などの流量調整弁３１ｂとを有する。また、希釈用ガス流量測定機構３２は、差圧式流量計であり、ベンチュリ３２ａと、当該ベンチュリ３２ａの入り口圧力を測定する絶対圧センサである圧力センサ３２ｂと、ベンチュリ３２ａの入り口及びノド部の圧力差を測定する差圧センサ３２ｃとを有する。なお、ベンチュリ３２ａ以外に、オリフィス、フローノズル、ピトー管等の流体抵抗を用いたものでも良い。
【００３１】
このように構成された希釈用ガス流量測定機構３２により得られた希釈用ガス流量に基づいて、希釈用ガス流量調整機構３１の流量調整弁３１ｂの弁開度が、図示しない制御機器により制御されることによって、メイン流路４に導入される希釈用ガス流量が制御される。
【００３２】
メイン流路４は、前記排ガス流路２及び前記希釈用ガス流路３が接続されて排ガス及び希釈用ガスを混合するための希釈器（マイクロトンネル）４１と、当該希釈器４１の下流側に設けられ、希釈排ガス中の塵埃を除去する例えばサイクロン型のダスト除去器４２と、当該ダスト除去器４２の下流側に設けられ、第１分析機器であるＰＭ捕集フィルタ６が設置されるフィルタ設置部４３と、当該フィルタ設置部４３（ＰＭ捕集フィルタ６）の下流側に設けられ、メイン流路４を流れる希釈排ガス流量を測定する希釈排ガス流量測定機構４４と、当該希釈排ガス流量測定機構４４の下流側に設けられ、希釈排ガス流量を調整する希釈排ガス流量調整機構４５とを有する。なお、希釈器４１、ダスト除去器４２、フィルタ設置部４３及びそれらの間の流路は、ヒータによって所定温度（例えば４７±５℃）に加熱されている。
【００３３】
希釈排ガス流量測定機構４４は、差圧式流量計であり、ベンチュリ４４ａと、当該ベンチュリ４４ａの入り口圧力を測定する絶対圧センサである圧力センサ４４ｂと、ベンチュリ４４ａの入り口及びノド部の圧力差を測定する差圧センサ４４ｃとを有する。なお、ベンチュリ４４ａ以外に、オリフィス、フローノズル、ピトー管等の流体抵抗を用いたものでも良い。
【００３４】
また、希釈排ガス流量調整機構４５は、例えばダイアフラム式の吸引ポンプであり、図示しない制御機器により、その回転数が制御されて吸引流量が変更可能に構成されたものである。
【００３５】
希釈排ガス採取流路５は、メイン流路４から希釈排ガスの一部を採取して、第２分析機器である分析計７に導入するものであり、希釈排ガス採取流路５を流れる希釈排ガスの採取流量を測定する採取流量測定機構５１を有する。なお、本実施形態では、分析計７の内部に設けられた吸引ポンプ（不図示）により、希釈排ガス採取流路５に希釈排ガスが採取されるように構成されているが、分析計７とは別に採取流量測定機構５１の下流側に吸引ポンプを設けても良い。また、分析計７は、希釈排ガスに含まれる粒子状物質を連続測定するものであり、粒子状物質の質量を間接的に示唆する物性、例えば、粒子状物質の表面積、数、粒子径分布などを連続測定するものである。本実施形態の分析計としては、例えば、拡散電荷法センサ（ＤＣＳ）、水素炎イオン化法センサ（ＦＩＤ）、凝縮粒子カウンタ（ＣＰＣ）、電子式低圧インパクタ（ＥＬＰＩ）、走査型移動度パーティクルアナライザ（ＳＭＰＳ）等である。
【００３６】
採取流量測定機構５１は、差圧式流量計であり、オリフィス５１ａと、当該オリフィス５１ａの上流側圧力を測定する絶対圧センサである圧力センサ５１ｂと、オリフィス５１ａの上流側及び下流側の圧力差を測定する差圧センサ５１ｃとを有する。なおオリフィス５１ａ以外に、ベンチュリ、フローノズル、ピトー管等の流体抵抗を用いたものでも良い。
【００３７】
そして、排ガス分析システム１００の制御機器は、希釈用ガス流量調整機構３１及び希釈排ガス流量調整機構４５を制御することによって、排ガス流量センサ１１により得られた排気管を流れる排ガス流量と、排ガス流路２を流れる排ガス流量との比（分流比）が一定になるように、希釈器４１に導入される希釈用ガス流量をリアルタイムに制御（分流希釈制御）する。
【００３８】
具体的に制御機器は、図３に示すように、排ガス流路２を流れる排ガスの流量（分流流量）ＱＸ及び希釈用ガス流路３を流れる希釈用ガス流量Ｑ１の合計流量ＱＴ（＝ＱＸ＋Ｑ１）を一定にするとともに、排気管を流れる排ガス流量ＱＥＸと排ガス流路２を流れる分流流量ＱＸが一定比率となるように希釈用ガス流量Ｑ１を増減させる。つまり、制御機器は、排ガス流量センサ１１から排ガス流量データを取得して、当該排ガス流量データに基づいて、希釈用ガス流量Ｑ１を増減させるべく、希釈用ガス流量調整機構３１の電磁比例弁３１ｂに制御信号を入力する。
【００３９】
さらに制御機器は、希釈排ガス採取流路５を流れる希釈排ガスの採取流量ｑに応じて、希釈排ガス流量調整機構４５による設定流量Ｑ２を変更する。つまり、制御機器は、採取流量測定機構５１から採取流量データを取得して、当該採取流量データに基づいて、希釈排ガス流量調整機構４５に設定流量Ｑ２を変更すべく、制御信号を入力する。
【００４０】
より詳細に制御機器は、前記設定流量Ｑ２を、合計流量ＱＴから採取流量ｑを差し引いた値（ＱＴ−ｑ）とする。これにより、希釈排ガス採取流路５の採取流量ｑに関係なく、合計流量ＱＴ（つまり希釈排ガス採取流路５の一端開口よりも上流側の希釈排ガス流量）を、所望の分流比により定まる設定値に維持することができる。このとき、ＰＭ捕集フィルタを通過する流量Ｑ３は、合計流量ＱＴから採取流量ｑを差し引いた値（ＱＴ−ｑ）となる。
【００４１】
本実施形態の希釈排ガス流量調整機構４５は回転数可変の吸引ポンプであるため、制御機器は、希釈排ガス採取流路５を流れる希釈排ガスの採取流量ｑに応じて、吸引ポンプの回転数を制御して設定流量Ｑ２（＝ＱＴ−ｑ）とする。
【００４２】
希釈排ガス採取流路５を流れる希釈排ガスの採取流量ｑに応じて、希釈排ガス流量調整機構４５による設定流量を変更しているので、圧縮空気源を有する補正ガス流路を不要にしながらも、排ガス流路２を流れる排ガス流量及び希釈用ガス流路３を流れる希釈用流量の合計流量ＱＴが採取流量ｑに応じて変動することを防ぐことができる。これにより、分流希釈制御の誤差を抑えつつ、排ガス分析システムを小型化することができる。
また、ＰＭ捕集フィルタ６を通過した希釈排ガスには、外部からのガス（例えば従来の補正ガスや大気）が混じることが一切無いため、メイン流路４の排気（具体的には希釈排ガス流量調整機構４５の下流側）で、例えば希釈排ガスのＣＯ２濃度などを測定することができ、容易に希釈比の精度を検証することができる。
【００４３】
しかして本実施形態の排ガス分析システム１００では、希釈用ガス流量測定機構３２の差圧センサ３２ｃと、希釈排ガス流量測定機構４４の差圧センサ４４ｃと、採取流量測定機構５１の差圧センサ５１ｃとは、同じ差圧センサである。つまり、差圧センサ３２ｃの構成と、差圧センサ４４ｃの構成と、差圧センサ５１ｃの構成とが互いに同一である。
【００４４】
具体的に各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃは、図４に示すように、感圧要素である平板状のダイアフラムＤを有し、当該ダイアフラムＤの一方面に上流側流体の導入する上流側導入路（不図示）と、前記ダイアフラムＤの他方面に下流側流体を導入する下流側導入路（不図示）とを有している。なお、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃの構成は同一のため、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤは、圧力を受ける面（受圧面）のサイズ、厚み、材質などが同一である。
【００４５】
差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃの検出方式としては、ダイアフラム（振動板）の差圧による変位を静電容量の形で検出する静電容量式、シリコンのダイアフラム上に不純物を拡散して半導体歪ゲージを形成し、当該ダイアフラムの差圧による変位を抵抗変化として検出する半導体歪ゲージ式、ダイアフラムにワイヤー状の振動子を接続して、ダイアフラムの差圧による変位に対応した振動子の振動を検出する振動式等が考えられる。
【００４６】
そして、図４に示すように、差圧センサ３２ｃのダイアフラムＤと、差圧センサ４４ｃのダイアフラムＤと、差圧センサ５１ｃのダイアフラムＤとが、自動車の路上走行に伴う加速度影響を低減すべく、同一方向を向いて配置されている。つまり、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤは、互いに平行に配置されている。本実施形態では、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤの自重による影響を受けにくくするために、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤの面方向が、水平方向を向いて配置されている。なお、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃは同一構成のため、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃの取り付け姿勢が同一となるように配置されている。
【００４７】
また、各差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃは、単一の筐体Ｈ内に収容されるとともに、当該筐体Ｈを構成する共通の部材Ｈ１に固定されている。なお、筐体Ｈには、各流路２〜５を構成する配管及びそれら流路２〜５に設けられた各種機器が収容されている。
【００４８】
このように構成した排ガス分析システム１００によれば、全ての流量測定機構３２、４４、５１の差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤが、互いに同一方向を向いて配置されているので、自動車の路上走行時に全ての差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃのダイアフラムＤに同一方向の加速度が作用することになる。その結果、希釈用ガス流量Ｑ１の加速度影響による測定誤差と希釈排ガス流量Ｑ２（＝ＱＴ−ｑ）の加速度影響による測定誤差と採取流量ｑの加速度影響による測定誤差とを同一又は略同一にすることができる。したがって、排ガス流路２に分流採取される排ガス流量ＱＸを、希釈排ガス流量Ｑ２と希釈用ガス流量Ｑ１との差分（分流流量＝希釈排ガス流量−希釈用ガス流量）となるように制御するものにおいて、希釈排ガス流量Ｑ２の測定誤差と希釈用ガス流量Ｑ１の測定誤差とをキャンセルして、分流流量への加速度影響を低減することができる。また、本実施形態では、希釈排ガス流量調整機構４５である吸引ポンプの設定流量をＱＴ−ｑとしているところ、採取流量ｑの測定誤差と希釈排ガス流量Ｑ２の測定誤差とをキャンセルして、分流希釈制御の誤差を一層低減することができる。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５０】
例えば、前記実施形態では、希釈排ガス採取流路５を流れる希釈排ガスの採取流量ｑに応じて、希釈排ガス流量調整機構４５による設定流量Ｑ２を変更するものであったが、その構成に替えて、補正ガス流路を設けて、補正ガス流路を戻すように構成しても良い。具体的には、希釈排ガス採取流路５による採取流量ｑと同じ流量の補正ガス（例えば空気）をＰＭ捕集フィルタの下流側に戻すべく、ＰＭ捕集フィルタと当該ＰＭ捕集フィルタの下流側に設けられた吸引ポンプとの間に補正ガス導入流路を接続する。この補正ガス導入流路には、補正ガス流量を採取流量と同一流量に制御するためのマスフローコントローラが設けられている。この構成において、希釈排ガス流量調整機構４５による設定流量Ｑ２は、排ガス流路２を流れる排ガスの流量（分流流量）ＱＸ及び希釈用ガス流路３を流れる希釈用ガス流量Ｑ１の合計流量ＱＴ（＝ＱＸ＋Ｑ１）とする。
【００５１】
また、前記実施形態では、全ての流路に設けられた差圧センサ、具体的には、希釈排ガス流量測定機構の差圧センサ、希釈用ガス流量測定機構の差圧センサ及び採取流量測定機構の差圧センサの感圧要素が互いに同一方向を向いて配置されているが、それらのうち少なくとも２つが互いに同一方向を向いて配置されたものであっても良い。特に、分流希釈制御においては、希釈排ガス流量測定機構の差圧センサ及び希釈用ガス流量測定機構の差圧センサの感圧要素が互いに同一方向を向いて配置されていることが望ましい。
【００５２】
さらに、前記実施形態の流量測定機構の差圧センサ部は、単一の差圧センサにより構成されているが、上流側圧力を測定する圧力センサ及び下流側圧力を測定する圧力センサから構成したものであっても良い。
【００５３】
その上、前記実施形態の絶対圧センサ３２ｂのダイアフラムと、絶対圧センサ４４ｂのダイアフラムと、絶対圧センサ５１ｂのダイアフラムとが、自動車の路上走行に伴う加速度影響を低減すべく、同一方向を向いて配置されていても良い。これならば、上流側の圧力センサの加速度影響をもキャンセルすることができ、分流流量への加速度影響をより一層低減することができる。
また、前記実施形態の絶対圧センサ３２ｂ、４４ｂ、５１ｂの感圧要素と差圧センサ３２ｃ、４４ｃ、５１ｃの感圧要素と同一方向を向いて配置するように構成しても良い。これならば、差圧センサに加えて上流側の圧力センサの加速度影響をもキャンセルすることができ、分流流量への加速度影響をより一層低減することができる。
【００５４】
加えて、前記実施形態では、排気管を流れるエンジン排ガスの流量に対して、一定比率で排ガスを分流してメイン流路に導入されるように希釈用ガス流量を制御する比例希釈制御を行うものであったが、排気管から分流される排ガス流量と希釈用ガス流量との比が一定、すなわち希釈比が一定となるように、希釈用ガス流量を制御する一定希釈制御を行うものであっても良い。
【００５５】
その上、前記実施形態の排ガス分析システムをシャシダイナモ上に設置された自動車のエンジンから排出される排ガスの一部又は全部を採取するとともに、当該排ガスを希釈して分析するものであっても良い。
【００５６】
加えて、前記実施形態では、自動車に搭載された内燃機関からの排ガスを分析するものであったが、その他、航空機や船舶等の移動体に搭載された内燃機関からの排ガスを分析するものであっても良い。
【００５７】
さらに加えて、前記実施形態では、内燃機関から排出される排ガスの一部を分流採取するものであったが、前記排ガスの全部を採取して、その採取した排ガスを希釈して分析するものであっても良い。
【００５８】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１００・・・排ガス分析システム
２    ・・・排ガス流路
３    ・・・希釈用ガス流路
３２  ・・・希釈用ガス流量測定機構
３２ｃ・・・差圧センサ
Ｄ    ・・・感圧要素
４    ・・・メイン流路
４４  ・・・希釈排ガス流量測定機構
４４ｃ・・・差圧センサ
Ｄ    ・・・感圧要素
５    ・・・希釈排ガス採取流路
５１  ・・・採取流量測定機構
５１ｃ・・・差圧センサ
Ｄ    ・・・感圧要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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