(57)【要約】【課題】理論スペクトルを逐一算出することをなくし、リアルタイムのより高精度な分析を実現するための技術を提案する。【解決手段】排気ガスの温度を求めるステップＳ１と、前記排気ガスの圧力を求めるステップＳ２と、前記排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えるデータベースから、前記第一・第二ステップで求めた温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定するＳ３ａと、選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求めるステップＳ３ｃと、前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施するステップＳ４と、を有する排気ガスの分析方法とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の温度・圧力における排気ガスの各ガス成分についての理論スペクトルのデータベースを参照して排気ガスの各ガス成分の濃度を推定し、
前記推定した濃度に、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施して、
実際の排気ガスの各ガス成分の濃度を算出する、排気ガスの分析装置。
【請求項２】
排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルがそれぞれ記憶されるデータベースと、
分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を認識する手段と、
前記データベースから、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段と、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から、各ガス成分の推定濃度を求める手段と、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段と、
を具備する、排気ガスの分析装置。
【請求項３】
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の排気ガスの分析装置。
【請求項４】
複数の温度・圧力における排気ガスの各ガス成分についての理論スペクトルのデータベースを参照して排気ガスの各ガス成分の濃度を推定し、
前記推定した濃度に、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施して、
実際の排気ガスの各ガス成分の濃度を算出する、排気ガスの分析方法。
【請求項５】
排気ガスの温度を求める第一ステップと、
前記排気ガスの圧力を求める第二ステップと、
前記排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えるデータベースから、前記第一・第二ステップで求めた温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する第三ステップと、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求める第四ステップと、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する第五ステップと、を有する排気ガスの分析方法。
【請求項６】
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、ことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の排気ガスの分析方法。
【請求項７】
排気ガス中の各ガス成分の濃度を分析するために、コンピュータを、
排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えたデータベースを予め記憶しておく手段、
分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を得る手段、
前記データベースから、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求める手段、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段、
として機能させるための排気ガスの分析プログラム。
【請求項８】
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、請求項７に記載の排気ガスの分析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン排気ガスの分析装置、分析方法、及び、分析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載された排気ガスセンサと分析部によって、リアルタイムに排気ガス濃度を検出する装置は知られており、前記排気ガスセンサにて赤外線吸収を検出し、その強度から前記分析部にて排気ガス濃度を算出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、実測スペクトル（実際の吸収スペクトル）と、排気ガスの温度・圧力から求められる理論スペクトルとを比較することにより、排気ガスの濃度を算出することが検討されている。
【０００４】
ここで、排気ガスの温度の算出については、例えば、排ガス成分Ｈ２Ｏの固有の吸収波長帯についての透過光強度比に基づいて行われる。この透過光強度比が温度に依存することを利用するものである。
また、前記圧力の算出は、排気管に設置される圧力センサにて排気ガスの圧力を検出することで行われることとされている。
そして、このようにして算出される温度と圧力を基にして前記理論スペクトルの算出が行われることとしている。
【０００５】
以上のようにして理論スペクトルを算出し、その算出結果を基に排気ガスの濃度の算出が行われるものであるが、高速処理によるリアルタイムの高精度分析を可能にする上では、前記理論スペクトルの算出時間の短縮が課題となっている。
これは、前述のように、理論スペクトルの算出は、排気ガスの温度や圧力に基づくものであるが、これら温度・圧力は刻一刻と変化するものであり、その温度・圧力状態の変化に応じて理論スペクトルを逐一算出することとしているため、この算出時間が排気ガスの分析に要するトータルの時間に影響してしまうのである。
以上のことから解るように、前記理論スペクトルの算出に要する時間が、リアルタイムのより高精度な分析を実現する上でのボトルネックになってしまっているのである。
【特許文献１】特開２００６−１８４１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、前記理論スペクトルの算出に時間を要している点に着目し、この理論スペクトルを逐一算出することをなくし、リアルタイムのより高精度な分析を実現するための技術を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、
複数の温度・圧力における排気ガスの各ガス成分についての理論スペクトルのデータベースを参照して排気ガスの各ガス成分の濃度を推定し、
前記推定した濃度に、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施して、
実際の排気ガスの各ガス成分の濃度を算出する、排気ガスの分析装置とするものである。
【０００９】
また、請求項２においては、
排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルがそれぞれ記憶されるデータベースと、
分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を認識する手段と、
前記データベースから、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段と、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から、各ガス成分の推定濃度を求める手段と、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段と、
を具備する、排気ガスの分析装置とするものである。
【００１０】
また、請求項３においては、
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、こととするものである。
【００１１】
また、請求項４においては、
複数の温度・圧力における排気ガスの各ガス成分についての理論スペクトルのデータベースを参照して排気ガスの各ガス成分の濃度を推定し、
前記推定した濃度に、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施して、
実際の排気ガスの各ガス成分の濃度を算出する、排気ガスの分析方法とするものである。
【００１２】
また、請求項５においては、
排気ガスの温度を求める第一ステップと、
前記排気ガスの圧力を求める第二ステップと、
前記排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えるデータベースから、前記第一・第二ステップで求めた温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する第三ステップと、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求める第四ステップと、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する第五ステップと、を有する排気ガスの分析方法とするものである。
【００１３】
また、請求項６においては、
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、こととするものである。
【００１４】
また、請求項７においては、
排気ガス中の各ガス成分の濃度を分析するために、コンピュータを、
排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えたデータベースを予め記憶しておく手段、
分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を得る手段、
前記データベースから、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段、
選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求める手段、
前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段、
として機能させるための排気ガスの分析プログラムとするものである。
【００１５】
また、請求項８においては、
前記離散化補正は、
理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、こととするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、温度・圧力によって変化する理論スペクトルを逐一計算することなく、演算処理装置に予め記憶されたデータベースを参照して濃度を推定し、この推定濃度に対して、同様に演算処理装置に予め記憶された補正係数を参照して離散化補正を行って濃度を算出することとしているため、短期間で高速に推定濃度を算出することができ、さらに、推定濃度から導かれる濃度は、離散化補正によってその信頼性を高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を図を用いて説明する。
次に、発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
図１は、実施に際して利用する分析装置１の概要について示すものであり、まず、排気ガスに赤外線レーザ光１０を照射するために、エンジンベンチ２に設置されたエンジン３の排気管５Ａや、車載されたエンジン４の排気マニホールド４ａに接続される排気管５Ｂに、リング状のセンサベース６を介設し、このセンサベース６に、発光部光ファイバ７、受光部光ファイバ８を設ける構成とする。
【００１８】
また、図１に示すごとく、前記センサベース６は、排気管５ａ・５ｂのフランジ部の間に介設される等される。
また、前記センサベース６には、排気ガスをスムーズに通過させるべく、排気管５と略同一の内径を形成する貫通孔６ａが構成されており、この貫通孔６ａの表面は、前記発光部光ファイバ７から照射された赤外線レーザ光１０を前記受光部光ファイバ８に導くための反射面６ｂにて構成されている。
また、前記センサベース６には、貫通孔６ａを通過する排気ガスの圧力を検出するための圧力センサ９が設けられている。
【００１９】
また、図１に示すごとく、前記発光部光ファイバ７、及び、前記受光部光ファイバ８は、レーザ発光・受光コントローラ３０に接続されている。
このレーザ発光・受光コントローラ３０の構成は、図２に示すごとくであり、レーザ発光・受光コントローラ３０は、複数の波長の赤外線レーザ光を照射する照射装置として、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５にファンクションジェネレータ等の信号発生器３１から複数の周波数の信号を供給し、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５は各周波数に対応してそれぞれ複数の波長の赤外線レーザ光を照射する。前記信号発生器３１から出力される複数の周波数の信号がレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５に供給されて発光される。赤外線レーザ光は、例えば波長が１３００〜１７００ｎｍ程度のものが用いられる。
【００２０】
また、センサベース６内の排気ガス中を透過させる赤外線レーザ光の波長は、検出する排気ガス成分に合わせて設定され、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、アンモニア（ＮＨ３）、メタン（ＣＨ４）、水（Ｈ２Ｏ）を検出する場合は、５つの波長の赤外線レーザ光が使用される。例えば、アンモニアを検出するのに適した波長は１５３０ｎｍであり、一酸化炭素を検出するのに適した波長は１５６０ｎｍであり、二酸化炭素を検出するのに適した波長は１５７０ｎｍである。また、メタンを検出するのに適した波長は１６８０ｎｍであり、水を検出するのに適した波長は１３５０ｎｍである。
さらに、他の排気ガス成分のガス濃度を検出する場合は、排気ガス成分の数に合わせて異なる波長の赤外線レーザ光を使用する。この場合、前記レーザダイオードの数は、分析の対象となる排気ガスの成分数に対応することとされる。
【００２１】
また、前記各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５から照射された赤外線レーザ光は、各光ファイバ３２を通して各分波器３３へ入力され、各分波器３３によって測定用レーザ光Ｉと参照用レーザ光Ｉｏに分けられる。
そして、各分波器３３で分けられた測定用レーザ光は、光ファイバ３４Ａを通して合波器３５を介し、発光部光ファイバ７を通してセンサベース６へと導光される。前記合波器３５からは、各分波器３３からの出力に対応する測定用レーザ光が、順番に、一定期間ずつ照射される。尚、前記レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５の数は、分析対象となるガス成分の数に応じて設けられるものであり、例えば、５成分のガス成分を分析対象とする場合では、５個のレーザダイオードが、１０成分のガス成分を分析対象とする場合では、１０個のレーザダイオードが設けられるものである。
一方、前記各分波器３３で分けられた参照用レーザ光は、光ファイバ３４Ｂを通して合波器３６へ導光される。
【００２２】
また、前記発光部光ファイバ７から順次照射され、排気ガス中を透過して減衰した測定用レーザ光は、前記センサベース６に設けた受光部光ファイバ８を介してフォトダイオードＰＤ１にて受光される。そして、このフォトダイオードＰＤ１の出力は、例えば図示せぬプリアンプで増幅され、Ａ／Ｄ変換器を介して分析装置である演算処理装置２０に入力される。
また、前記合波器３６に入力された参照用レーザ光は、光ファイバ３９を通してフォトダイオードＰＤ２に直接的に受光され、フォトダイオードＰＤ２の出力は前記演算処理装置２０に入力される。
【００２３】
そして、前記演算処理装置２０では、順次入力される測定用レーザ光、及び、参照用レーザ光について、前記各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５に対応、即ち、分析対象となる各ガス成分に対応するように同期が行われ、各ガス成分についての実測スペクトル（吸収スペクトル）が求められる。
【００２４】
以上が装置構成の概要であり、前記演算処理装置２０では、図３に示すフローチャートのようにして、排気ガスの各ガス成分についての濃度Ｃが算出される。
まず、前記演算処理装置２０では、排気ガス中に含まれる或るガス成分（例えばＨ２Ｏ）の透過光強度比（λ２／λＩ）に基づいて、分析対象となる各ガス成分が含まれる排気ガスの温度が算出される（ステップＳ１）。
【００２５】
この透過光強度比（λ２／λＩ）に基づく温度算出は、具体的には、図４に示すごとく、排気ガス中に含まれる或るガス成分（例えばＨ２Ｏ）について予め演算処理装置２０に記憶されている、透過光強度比と温度との相関関係のデータベース４０を参照することにより行われる。前記透過光強度比とは、同一温度環境下において、異なる二つの吸収波長λ１・λ２における透過光の強度比（λ２／λ１）である。
このようにして、演算処理装置２０では、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの温度が認識される。
【００２６】
また、図２に示すごとく、前記演算処理装置２０には、前記圧力センサ９にて検出される排気ガスの圧力が入力され、演算処理装置２０では、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの圧力が認識される（図３；ステップＳ２）。
【００２７】
そして、以上のステップＳ１・Ｓ２によって認識する排気ガスの温度と圧力に基づいて、排気ガス中の各ガス成分についての濃度推定が行われる（図３；ステップＳ３）。
この濃度推定のステップにおいて、まず、理論スペクトルの選定が行われる（図３；ステップＳ３ａ）。この理論スペクトルは、図５に示すごとく、予め演算処理装置２０にデータベース５０として記憶されているものである。また、この図５に示すように、データベース５０は、圧力Ｐ１〜Ｐ４、温度Ｔ１〜Ｔ４の各値に対応して、それぞれ、一つずつの理論スペクトルが対応するテーブルにて構成されており、例えば、前記ステップＳ１・Ｓ２において、算出・認識された実際の温度Ｔ、圧力Ｐが、データベース５０における温度Ｔ２、圧力Ｐ２に最も近い場合、即ち、差分の絶対値である｜Ｔ−Ｔ２｜及び｜Ｐ−Ｐ２｜が、データベース上の他の温度・圧力との差分の絶対値よりも小さい場合では、理論スペクトルＲが選定されるようになっている。
【００２８】
尚、このように、排気ガスの温度・圧力でテーブル化するのは、理論スペクトルが温度・圧力に応じて変化するためである。また、この理論スペクトルのデータベースは、分析対象となる各ガス成分についてそれぞれ設けられている。また、理論スペクトルのデータベースの構成や、選定の方法は、上記の例に特に限定されるものではない。
【００２９】
以上のようにして各ガス成分について理論スペクトルを選定し、次に、各ガス成分についての実測スペクトルを求め、各ガス成分について、選定された理論スペクトルと実測スペクトルの比較を行い、推定濃度の算出が行われる。
即ち、図６に示すごとく、各ガス成分について選定される理論スペクトルＹ１の強度Ｘ１は、その温度Ｔ２・圧力Ｐ２の時に対応する濃度を示すものであり、各ガス成分の実測スペクトルＹ２の強度Ｘ２の前記強度Ｘ１に対する比率を算出することにより（図３；ステップＳ３ｂ）、実測される排気ガスの推定濃度が算出される（図３；ステップＳ３ｃ）。
【００３０】
例えば、或るガス成分についての理論スペクトルＹ１が強度Ｘ１のときにおいて、濃度Ｃ０［％］としている場合においては、推定濃度Ｃ１＝Ｃ０×（Ｘ２／Ｘ１）［％］として算出されることができる。
この推定濃度Ｃ１の算出は、予め演算処理装置２０にデータベースとして記憶された各ガス成分についての理論スペクトルを基に行うものであり、逐一理論スペクトルを計算により求めるものでないことから、短時間にて行うことができるものである。
【００３１】
そして、以上の推定濃度Ｃ１の算出は、温度・圧力を離散化して構成されたデータベースの各ガス成分の理論スペクトルに基づいて行われているため、分析の信頼性を高めるために、濃度の算出の精度を向上させる必要がある。
このため、前記推定濃度Ｃ１に対して、離散化補正が行われる（図３；ステップＳ４）。
この離散化補正は、温度に関する離散化補正（図３；ステップＳ４ａ）と、圧力に関する離散化補正（図３；ステップＳ４ｂ）の二つがあり、それぞれ、前記理論スペクトルの選定において、温度・圧力を離散化したことに対応させるものである。
【００３２】
そして、温度に関する離散化補正は、例えば、図７に示すごとく、推定濃度Ｃ１の算出にて採用した理論スペクトルの温度Ｔ２と、前記ステップＳ１で算出された実際の温度Ｔとのずれ量に基づいて温度補正係数ｍを決定し、この温度補正係数ｍを前記推定濃度Ｃ１に乗ずることで行うものとする。この図７の例の場合では、実際の温度Ｔが、理論スペクトルを選定した際の温度Ｔ２よりも３Ｋだけ高かった場合であり、これに対応して温度補正係数ｍはαが採用されることとしている。
【００３３】
この「温度のずれ」と「温度補正係数ｍ」との関係は、各ガス成分について予め評価・算出され、関数Ｍとして演算処理装置２０に記憶されるものとしている。
尚、このように演算処理装置２０に記憶される関数Ｍは、その次数が少なければ、温度の離散化補正に要する演算負荷を少ないものとすることができる。また、この温度の離散化補正については、本実施例に限定されず、例えば、「温度のずれ」に対応する「温度補正量」を予め演算処理装置２０に記憶しておき、この「温度補正量」を前記推定濃度Ｃ１に加算するという補正を行ってもよい。
【００３４】
一方、圧力に関する離散化補正についても同様に、例えば、図８に示すごとく、推定濃度Ｃ１の算出にて採用した理論スペクトルの圧力Ｐ２と、前記ステップＳ２で検出された実際の圧力Ｐとのずれ量に基づいて圧力補正係数ｎを決定し、この圧力補正係数ｎを前記推定濃度Ｃ１に乗ずることで行うものとする。この図８の例の場合では、実際の圧力Ｐが、理論スペクトルを選定した際の圧力Ｐ２よりも０．０２Ｍｐａだけ高かった場合であり、これに対応して圧力補正係数ｎはβが採用されることとしている。
【００３５】
この「圧力のずれ」と「圧力補正係数ｎ」との関係は、各ガス成分について予め評価・算出され、関数Ｎとして演算処理装置２０に記憶されるものとしている。
尚、このように演算処理装置２０に記憶される関数Ｎは、その次数が少なければ、圧力の離散化補正に要する演算負荷を少ないものとすることができる。また、この圧力の離散化補正については、本実施例に限定されず、例えば、「圧力のずれ」に対応する「圧力補正量」を予め演算処理装置２０に記憶しておき、この「圧力補正量」を前記推定濃度Ｃ１に加算するという補正を行ってもよい。
【００３６】
以上のようにステップＳ４の離散化補正では、温度・圧力についてそれぞれ離散化補正が実施され、これにより、前記ステップＳ３において算出した推定濃度Ｃ１が補正され、最終的に求めたい濃度Ｃについて、信頼性の高い値を得ることができる（ステップＳ５）。
尚、前記離散化補正については、温度、又は、圧力のいずれか一方について実施されることとしてもよい。ちなみに、前記ずれ量がゼロの場合は、離散化補正は実質行われないこととなる。
【００３７】
以上のように、本実施例では、図３に示すごとく、排気ガスの温度を求めるステップＳ１と、前記排気ガスの圧力を求めるステップＳ２と、前記排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えるデータベースから、前記第一・第二ステップで求めた温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定するＳ３ａと、選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求めるステップＳ３ｃと、前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施するステップＳ４と、を有する排気ガスの分析方法とするものである。
【００３８】
そして、以上の一連のステップＳ１〜ステップＳ５については、温度・圧力によって変化する理論スペクトルを逐一計算することなく、演算処理装置２０に予め記憶されたデータベースを参照して濃度を推定し、この推定濃度Ｃ１に対して、同様に演算処理装置２０に予め記憶された補正係数を参照して離散化補正を行って濃度Ｃを算出することとしているため、短期間で高速に推定濃度Ｃ１を算出することができ、さらに、推定濃度Ｃ１から導かれる濃度Ｃは、離散化補正によってその信頼性を高いものとすることができる。つまりは、高速、且つ、高精度な排気ガスの分析が実現可能となるのである。
【００３９】
また、このような高速処理による恩恵は、分析対象となるガス成分の数が多くなるほど、より大きくなるものであり、例えば、１０成分、２０成分といったように、数多くのガス成分の分析も実現可能となる。
【００４０】
また、以上の分析は、以下の構成により実現することができる。
即ち、排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルがそれぞれ記憶されるデータベース５０（図５）と、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を認識する手段と、前記データベース５０から、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段と、選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から、各ガス成分の推定濃度を求める手段と、前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段と、を具備する、排気ガスの分析装置とするものである。
そして、前記データベース５０、前記各手段は、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置２０を用いて実現することができる。
【００４１】
また、以上の実施の形態をプログラムにより実現することも可能である。
即ち、排気ガス中の各ガス成分の濃度を分析するために、コンピュータを、排気ガスに含まれる複数のガス成分についての、複数の温度・圧力に対応する理論スペクトルをそれぞれ備えたデータベースを予め記憶しておく手段、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力を得る手段、前記データベースから、分析対象となる各ガス成分を含む排気ガスの実際の温度・圧力との差分が最小となる温度・圧力に対応する理論スペクトルを選定する手段、選定された各ガス成分の理論スペクトルと、分析対象となる各ガス成分の実測スペクトルとの比から各ガス成分の推定濃度を求める手段、前記各ガス成分の推定濃度に対し、実際の排気ガスの温度、及び／又は、圧力に関する離散化補正を実施する手段、として機能させるための排気ガスの分析プログラムとするものである。
【００４２】
また、この分析プログラムにおいて、前記離散化補正は、理論スペクトルの選定の基準となった温度・圧力と、実際の排気ガスの温度・圧力とのずれ量を基準として行う、こととするものである。
そして、この分析プログラムでは高速処理が実現可能となり、高速、且つ、高精度な排気ガスの分析が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の分析装置の実施形態の概要について示す図。
【図２】レーザ発光・受光コントローラの構成について示す図。
【図３】濃度算出の手順について示すフローチャート。
【図４】透過光強度比と温度との相関関係のデータベースについて示す図。
【図５】理論スペクトルのデータベースについて示す図。
【図６】推定濃度の算出について説明する図。
【図７】温度についての離散化補正について利用する関数の例について示す図。
【図８】圧力についての離散化補正について利用する関数の例について示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１    分析装置
５    排気管
６    センサベース
７    発光部光ファイバ
８    受光部光ファイバ
９    圧力センサ
１０  赤外線レーザ光
２０  演算処理装置
３０  レーザ発光・受光コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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