(57)【要約】【課題】排気計測装置の特性把握を容易に精度よく行う。【解決手段】排気計測装置において、車両１０の排気は、配管１１２を通って、排出される。排気成分を計測するための試料は、配管１１２から排気流量に比例して、誘導管１２０に抽出される。排気の抽出量は、排気流量に予め設定された一定の比率となるよう流量コントローラ１２２によって制御される。流量コントローラ１２２には、ガス中の成分によって感度が異なる流量センサが備えられている。かかる計測装置において、成分の異なる２種類の標準ガスを所定パターンで切り換えて供給する。流量コントローラ１２２は、成分の変化に応じた出力が得られるため、別途器材を接続するまでなく、この出力に基づき、計測装置の特性を把握することができる。【選択図】　図１
2004077424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の計測装置により内燃機関の排気を計測する排気計測方法であって、
前記計測装置は、
前記排気の成分に応じた感度で、前記内燃機関の排気流量を計測可能な流量計測部と、
該流量計測部まで排気を誘導する誘導管とを備え、
前記排気計測方法は、排気の計測に先立って、
（ａ）　第１の成分を含有する第１のガスと、前記第１の成分とは異なる第２の成分を含有する第２のガスとを、所定のパターンで切り換えて、前記誘導管に所定量供給する工程と、
（ｂ）　該供給に応じた前記流量計測部の出力を記録する工程と、
（ｃ）　前記記録に基づき、前記排気計測装置について、排気の計測時に反映すべき特性を特定する工程とを備える排気計測方法。
【請求項２】
請求項１記載の排気計測方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記第１のガスに対する出力と、前記第２のガスに対する出力との変化量に基づき、前記誘導管における漏洩の有無を特定する排気計測方法。
【請求項３】
請求項１記載の排気計測方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記供給されるガスの切換に応じた出力の変化率に基づき、前記誘導管における排気成分の平滑作用を特定する排気計測方法。
【請求項４】
請求項１記載の排気計測方法であって、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ａ）において、前記供給されるガスの切換を行った時点から、該切換に応じた出力変動が前記流量計測部に現れるまでの時間差に基づき、前記誘導管を前記排気が移動するための所要時間を特定する排気計測方法。
【請求項５】
請求項４記載の排気計測方法であって、
前記流量計測部は、計測結果に基づいて排気流量を予め設定された値に調整する機能を備えた流量調整部として構成されており、
前記工程（ｃ）は、前記ガスの切換に応じて前記流量調整部が前記排気流量を再調整するまでの過渡期の出力変動に基づいて前記所要時間を特定する排気計測方法。
【請求項６】
請求項４記載の排気計測方法であって、
前記切換を行った直後に現れる出力変動に基づいて該切換を行った時点を特定する排気計測方法。
【請求項７】
請求項４記載の排気計測方法であって、
前記誘導管の途中には、分岐管が接続されており、
前記工程（ｃ）は、
（ｃ１）　該分岐管から前記流量計測部までの流量を第１の流量として、前記誘導管を前記排気が移動する第１の所要時間を計測する工程と、
（ｃ２）　該誘導管入り口から分岐管までの流量は維持しつつ、該分岐管から前記流量計測部までの流量を第２の流量として、前記誘導管を前記排気が移動する第２の所要時間を計測する工程と、
（ｃ３）　前記第１の所要時間、第２の所要時間に基づき、前記誘導管入り口から分岐管までの移動の所要時間を特定する工程とを備える排気計測方法。
【請求項８】
請求項７記載の排気計測方法であって、
前記工程（ｃ３）は、次式またはこれと等価な式により該所要時間Ｔを特定する排気計測方法。
Ｔ＝（ａ１・ｂ１−ａ２・ｂ２）／（ａ１−ａ２）；
ａ１…第１の流量；　　ｂ１…第１の所要時間；
ａ２…第２の流量；　　ｂ２…第２の所要時間；
【請求項９】
内燃機関の排気を計測する計測装置であって、
前記排気の成分に応じた感度で、前記内燃機関の排気流量を計測可能な流量計測部と、
該流量計測部まで排気を誘導する誘導管と、
前記排気計測前に、第１の成分を含有する第１のガスと、前記第１の成分とは異なる第２の成分を含有する第２のガスとを、所定のパターンで切り換えて、前記誘導管に所定量供給可能なガス供給部と、
該供給に応じた前記流量計測部の出力を記録する出力記録部と、
排気の計測時に反映すべき特性を特定可能な態様で、前記記録を出力する結果出力部とを備える計測装置。
【請求項１０】
請求項９記載の計測装置であって、
該計測装置が正常な場合における前記出力を正常出力として予め記憶する正常出力記憶部を備え、
前記結果出力部は、前記正常出力と対比可能な態様で、前記出力を行う計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気の計測方法に関し、詳しくは、計測装置の特性を精度良く把握し、排気の計測精度を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関については、排気中の成分が、環境面からの要求を満足するか否かを確認する必要がある。排気中の成分は、内燃機関の運転状態に応じて変化するため、排気の検査は、かかる動的な変化を確認できる方法で行うことが好ましい。動的な変化を確認可能な検査方法の一つとして、比例採取法が挙げられる。
【０００３】
図８は比例採取法に基づく排気の計測装置の概要を示す説明図である。排気は、車両１０に接続された配管１２を通って、排出される。配管１２には、流量計１１が設けられており、排気流量を計測する。配管１２の分岐Ｐａには、排気中の成分を計測するための試料として排気を抽出する誘導管２０が設けられている。排気の一部は、ポンプ２１により誘導管２０に抽出され、所定の希釈ガスにて希釈された上で成分分析される。希釈ガスの供給機構および成分分析用の装置は、流量コントローラ２２の下流に設けられているが、図示を省略した。排気の抽出量は、排気流量に予め設定された一定の比率となるよう流量コントローラ２２によって制御される。
【０００４】
比例採取法において計測精度を向上するためには、排気が、分岐Ｐａから誘導管２０を流れ成分分析に供されるまでの遅れ時間の設定が重要となることが報告されている（「超低エミッション計測のための排出ガス採取装置の開発」社団法人　自動車技術会　学術講演会前刷集Ｎｏ．２７−９９）。また、誘導管２０における排気の平滑作用、即ち、時々刻々と変化する排気成分が誘導管内で混合されることにより平均化される作用を把握することも精度向上の上で重要である。
【０００５】
従来、これら計測装置の特性は、次の方法で確認されていた。図示する通り、誘導管２０の分岐Ｐｂにおいて、分析管３０を接続し、試料の一部を高速応答分析計３１に導入する。分析結果は、解析装置５０に記録される。また、分岐Ｐａには、予め成分が既知の標準ガスを供給するための供給管４０を接続する。標準ガスは、バルブ４２を開くことにより、ボンベ４１から供給される。分析管３０および供給管４０は、計測装置の特性を予め把握するために設置されるものであり、実際の計測時には不要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の方法では、計測装置の特性把握について、次の課題があった。第１に、特性把握のために、実際の計測時に不要な配管および装置を脱着するという余分な作業を強いられていた。第２に、分析管３０などの接続により、計測装置の状態は、実際の計測時と相違するため、得られた特性が必ずしも計測時の特性を正確に反映しているものとは言えなかった。第３に、分岐Ｐａからの遅れ時間は、分岐管３０を排気が移動する時間も含めて計測されるため、計測装置の特性を得るためには、分岐管３０の移動時間分を補正する必要があった。これらの課題は、比例採取法による計測を行う場合に限らず、排気の計測時に共通の課題であった。
【０００７】
かかる課題を解決するため、本発明は、簡易に精度良く排気の計測を行うための計測方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明では、排気の成分に応じた感度で、内燃機関の排気流量を計測可能な流量計測部と、流量計測部まで排気を誘導する誘導管とを備える計測装置を用いて排気計測を行う。本発明による計測方法は、
（ａ）　第１の成分を含有する第１のガスと、第１の成分とは異なる第２の成分を含有する第２のガスとを、所定のパターンで切り換えて、誘導管に所定量供給する工程と、
（ｂ）　供給に応じた流量計測部の出力を記録する工程と、
（ｃ）　記録に基づき、排気計測装置について、排気の計測時に反映すべき特性を特定する工程とを備えることを要旨とする。
【０００９】
本発明で用いる計測装置は、排気の成分に応じた感度で排気流量を計測することができる。上述の工程（ａ）に示すように、排気成分を切り換えると、所定流量に保持されているにも関わらず出力が変動する。従って、本発明によれば、計測装置の特性を特定するために専用の器材を接続するまでなく、かかる変動に基づき、計測装置の特性を特定することができる。
【００１０】
工程（ｃ）では、例えば、第１のガスに対する出力と、第２のガスに対する出力との変化量に基づき、誘導管における漏洩の有無が挙げられる。例えば、両成分によって得られるべき出力差が得られなかった場合には、誘導管でガスが漏洩しているものと判断することができる。
【００１１】
工程（ｃ）では、供給されるガスの切換に応じた出力の変化率に基づき、誘導管における排気成分の平滑作用を特定してもよい。第１のガスから第２のガスに切り換えた時点では、両成分の境界は、比較的明瞭に存在するが、誘導管を流れていくうちに、両成分が混在して境界が不明瞭となる。平滑作用とは、このように境界が不明瞭となる作用を意味する。明瞭な境界が流量計測部に到達すれば、流量の出力は、急激に変化する。不明瞭な境界では、緩やかに変化する。このように、出力の変化率に基づいて平滑作用の程度を特定することができる。
【００１２】
工程（ｃ）では、工程（ａ）において、供給されるガスの切換を行った時点から、切換に応じた出力変動が流量計測部に現れるまでの時間差に基づき、誘導管を排気が移動するための所要時間を特定してもよい。
【００１３】
本発明において、流量計測部は、計測結果に基づいて排気流量を予め設定された値に調整する機能を備えた流量調整部としてもよい。この場合には、ガスを切り換えると、流量調整部は、ガス中の成分に対する感度が相違するため、流量が変動したものと判断し、排気流量を再調整する。出力に過渡期の出力変動が生じる。流量調整部を用いる場合には、かかる出力変動に基づいて所要時間を特定してもよい。
【００１４】
流量調整部を用いてガスの移動に対する所要時間を計測する場合、切換を行った時刻は、別途用意された時計によって特定してもよい。圧力の変動は音速で伝播するとともに、流量調整部の出力変動を招くことを利用して、切換を行った直後に現れる出力変動に基づいて特定してもよい。一般に、ガスの境界が流量調整部に至った時刻から、それに対応する流量調整部の出力が得られるまでの時刻には、計測系に応じた微小な時間遅れが含まれ得る。後者の方法によれば、切換を行った時刻と、流量の出力変動が生じるまでの時刻の双方に、同じ時間遅れが含まれることになるため、かかる時間遅れ分が相殺し、移動の所要時間を精度良く特定することが可能となる。
【００１５】
排気計測装置では、誘導管の途中には、分岐管を接続する場合がある。この場合、排気流量に関わらず一定流量で排気を抽出し、分岐管から下流で排気流量に応じた試料を抽出することができる。
かかる計測装置に対しては、工程（ｃ）を、
（ｃ１）　該分岐管から前記流量計測部までの流量を第１の流量として、前記誘導管を前記排気が移動する第１の所要時間を計測する工程と、
（ｃ２）　該誘導管入り口から分岐管までの流量は維持しつつ、該分岐管から前記流量計測部までの流量を第２の流量として、前記誘導管を前記排気が移動する第２の所要時間を計測する工程と、
（ｃ３）　前記第１の所要時間、第２の所要時間に基づき、前記誘導管入り口から分岐管までの移動の所要時間を特定する工程とを備えるものとしてもよい。
【００１６】
移動の所要時間Ｔは、例えば、次式またはこれと等価な式により特定することができる。
Ｔ＝（ａ１・ｂ１−ａ２・ｂ２）／（ａ１−ａ２）；
ａ１…第１の流量；　　ｂ１…第１の所要時間；
ａ２…第２の流量；　　ｂ２…第２の所要時間；
【００１７】
本発明では、計測装置が正常な場合における出力を正常出力として予め記憶しておき、流量計測部の出力を、正常出力と対比可能な態様で行うものとしてもよい。こうすることにより、計測装置の異常の有無が容易に判断可能となる。本発明は、以上で説明した計測方法としての態様の他、計測装置の特性を把握する特性把握方法として構成してもよい。また、かかる特性の把握方法を計測に反映可能な計測装置として構成してもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
Ａ．装置構成：
図１は第１実施例としての排気計測装置の概略構成を示す説明図である。車両１０の排気は、配管１１２を通って、排出される。配管１１２には、流量計１１１が設けられており、排気流量を計測する。配管１１２の分岐Ｐａには、排気中の成分を計測するための試料として排気を抽出する誘導管１２０が設けられている。排気の一部は、ポンプ１２１により誘導管１２０に抽出され、所定の希釈ガスにて希釈された上で成分分析される。希釈ガスの供給機構および成分分析用の装置は、流量コントローラ１２２の下流に設けられているが、図示を省略した。排気の抽出量は、排気流量に予め設定された一定の比率となるよう流量コントローラ１２２によって制御される。流量コントローラ１２２の出力としての流量は、解析装置１５０に記録される。本実施例では、解析装置１５０として、汎用のパーソナルコンピュータを用いた。
【００１９】
流量コントローラ１２２は、内部に流量センサを備え、予め設定された値となるよう流量を制御する。流量コントローラ１２２に代えて、流量センサのみを備える構成としてもよい。これらの流量センサは、通過するガスの成分に応じて感度が異なるものを使用する。例えば、ガスの定圧モル比熱に応じて感度が変化する熱線式質量流量計を用いることができる。
【００２０】
分岐Ｐａには、予め成分が既知の標準ガスを供給するための供給管１４０を接続する。標準ガスは、バルブ１４２を開くことにより、ボンベ１４１から供給される。本実施例では、バルブ１４２の開閉は、解析装置１５０からの指示により制御可能としたが、手動で開閉するようにしてもよい。この場合には、バルブ１４２の開閉状態を解析装置１５０が取得可能としておくことが好ましい。なお、煩雑化を回避するため、図中では１種類のボンベ１４１のみを示したが、少なくとも２種類の標準ガスが供給可能となっている。本実施例では、空気と二酸化炭素を標準ガスとして利用するものとした。標準ガスとしては、流量センサの感度が異なる種々のガスを任意に選択可能である。
【００２１】
計測装置については、排気の成分を計測する前に、特性を予め把握しておくことが好ましい。以下の説明では、最初に、流量コントローラ１２２に代えて、流量センサが備えられている構成を例にとって特性把握の方法を説明する。流量コントローラ１２２を備える構成において、その上流側（図中の領域Ｂ）に、流量コントローラ１２２の設定流量以下に流量を絞るオリフィスを設け、流量コントローラ１２２が実質的に流量計として動作するようにした上で実行してもよい。その後、流量コントローラ１２２を備える構成について特性把握の方法を説明する。
【００２２】
Ｂ．状態確認処理：
図２は計測装置の状態を確認するための工程図である。先に示した計測装置を用いて排気の成分を計測する前に、実行する作業の内容をフローチャートで示した。
【００２３】
まず、車両１０からの排気がない状態で、標準ガスとしての空気を一定流量、供給する（ステップＳ１０）。流量センサは、誘導管１２０を通る空気の流量を出力する。次に、流量を一定に保ったまま、任意のタイミングで標準ガスを二酸化炭素に切り換える（ステップＳ１２）。切換は、解析装置１５０からバルブ１４２に切換指示を出力することにより実行される。計測員が手動で切り換えるものとしてもよい。後者の場合には、バルブ１４２の状態に基づいて、切換が行われた時刻を解析装置１５０が特定可能とすることが好ましい。この切換に伴って、空気と二酸化炭素との境界面が誘導管１２０を移動することになる。境界面が流量センサに達すると、空気と二酸化炭素の感度の差に基づき、流量センサの出力が変動する。上記処理において、流量センサの出力を解析装置１５０に記録し（ステップＳ１４）、記録された結果の出力に基づき、計測装置についての特性を把握する（ステップＳ１６）。
【００２４】
図３は結果の出力例および特性の把握方法を示す説明図である。横軸に時間を取り、縦軸に流量センサの出力をとった。図の上方には、標準ガスの切換パターンを併せて示した。ここでは、時刻ｔ０において、空気から二酸化炭素に標準ガスを切り換えたものとする。
【００２５】
曲線Ｃで示すように、切換の時刻ｔ０から、ある時間ｔｔだけ遅れた時刻ｔ１において、出力に変動が現れる。この例では、流量が一定に保持されているにも関わらず、出力が増大する方向に変動する場合を例示したが、標準ガスの種類によっては、出力が低減する方向に変動する可能性もある。出力変動が現れるまでの遅れ時間ｔｔは、計測装置において、分岐点Ｐａから流量コントローラ１２２までガスが移動するのに要する所要時間を表す。従来技術で説明した通り、この所要時間は、計測装置における精度に関与する。
【００２６】
切換時点では、空気と二酸化炭素の境界面は、比較的明瞭であるから、流量センサに至るまで、この境界面が明瞭なまま維持されていれば、出力の変動は不連続的に現れる。実際には、誘導管１２０を移動する間の平滑作用により、境界面で空気と二酸化炭素が混合して出力は曲線Ｃ１のように徐々に変動する。この平滑作用が高いほど、破線、一点鎖線で示した曲線Ｃ２，Ｃ３のように出力変動の変化率は緩やかになる。この変化率によって、計測装置の平滑作用を特定することができる。本実施例では、予め設定されたΔｑの出力変動が得られるまでに要した時間Δｔ１，Δｔ２を評価値として、平滑作用を定量的に評価するものとした。排気成分の動的な変化を精度良く検出するため、計測装置の平滑作用は低い方が好ましい。試験に要求される精度に応じた標準的な値を予め解析装置１５０の内部に記憶しておき、評価値Δｔ１、Δｔ２等が、この標準的な値を超えるか否かによって、計測装置の試験への適否を自動的に判断するようにしてもよい。
【００２７】
出力変動に基づき、誘導管１２０における漏洩の有無を検出することもできる。誘導管１２０のいずれかの部位でガスが漏れている場合には、曲線Ｃ３で示すように、定常状態に至っても、その出力は、正常時に得られるべき出力と異なる。図中の例では、正常時の出力Ｃ１に対して、ｑｄだけ小さくなっている例を示した。漏洩が存在する時と正常時の出力差は、必ずしも負方向に生じるとは限らない。図中の例と異なり、ガスの切換によって、出力変動が負方向に現れる場合には、漏洩が存在する時の定常状態における出力は、正常時の出力よりも大きくなる。漏洩の有無は、係員が出力結果に基づいて判断してもよいが、漏洩がない場合にガスの切換時に現れるべき正常な出力値を予め解析装置１５０の内部に記憶しておき、定常状態に至った時の出力と正常な出力との差ｑｄが、許容範囲内にあるか否かによって、漏洩の有無を自動的に判断するようにしてもよい。正常時においてガスの切換前後で得られる出力差を標準値として予め記憶しておき、実際に得られた出力差とこの標準値との差が許容範囲にあるか否かで漏洩の有無を判断してもよい。
【００２８】
以上で説明した実施例によれば、専用の器材を用いるまでなく、計測装置の特性を把握することができる。計測装置が、実際の試験時と同じ構成になっているため、得られた特性は、計測時の状態を精度良く反映したものとなる。従って、排気の計測精度を向上させることができる。
【００２９】
Ｃ．状態確認の変形例（１）：
計測装置の特性を把握する際のガスの切換は、図３に示したパターンに限られず、種々のパターンを適用することができる。図４は変形例としてのガスの切換パターンおよび計測装置の出力例を示す説明図である。変形例では、標準ガスを「空気→二酸化炭素→空気」というシーケンスで切り換えるものとした。
【００３０】
かかるパターンで切換を行う場合、出力変動は、図示するようにパルス的に現れる。実施例（図３）の場合と同様、切換を行った時点ｔ０から出力変動が現れる時点ｔａ１までの差により、ガスの移動時間を特定することができる。
【００３１】
同様に、出力の変化率に基づいてガスの平滑作用を特定することができる。平滑作用は、例えば、出力変動が現れた時刻ｔａ１から、出力変動がピークとなる時刻までの時間差Δｔａ１に基づいて特定してもよい。この時間差Δｔａ１が曲線Ｃａ１ように短い場合には平滑作用が低く、曲線Ｃａ２のように長い場合には、平滑作用が高いことになる。
【００３２】
漏洩の有無は、出力変動が現れている部分の面積を評価値として特定することができる。曲線Ｃａ３の場合は、ハッチングで示す部分の面積が評価値となる。この値は、出力変動が現れている区間に亘って得られた出力値と切換前の定常時の出力値との偏差を時間積分することにより得られる。曲線Ｃａ１が正常時の出力を表しており、その評価値を標準値であるとすると、曲線Ｃａ３に対応する評価値は標準値よりも小さいため、計測装置に漏洩が有ると判断される。曲線Ｃａ２は、ピークの値が曲線Ｃａ１よりも小さいものの、その評価値は、標準値と同等であるため、漏洩は存在しないと判断される。
【００３３】
Ｄ．状態確認の変形例（２）：
実施例（図３）では、流量コントローラ１２２に代えて、流量センサが備えられている場合を例にとって、状態確認の方法を説明した。次に、流量コントローラ１２２が備えられている場合を例にとって説明する。流量コントローラ１２２が備えられている場合、内蔵された流量センサに、標準ガスの成分に対する感度差が存在しても、感度差に応じて流量調整が行われるため、出力される流量は、ほぼ一定となる点で、流量センサと相違する。
【００３４】
図５は流量コントローラによる出力例を示す説明図である。標準ガスを空気から二酸化炭素に切り換えた場合の出力例を示した。図示する通り、切換を行っても、過渡期の微小な出力変動を除き、出力は概ね一定に保たれる。微小な出力変動は、主として２個所で現れる。切換を行った時刻ｔｂ０の直後と、一定の遅れ時間を経た時刻ｔｂ１の２個所である。時刻ｔｂ０の出力変動は、切換時に生じる圧力変動に起因するものである。一般に圧力変動は流量コントローラでの流量調整機能に影響を与えるパラメータであり、ガス内を音速で伝播するため、切換時に、バルブの操作に基づく圧力変動が生じると、この変動が流量コントローラの出力に直ちに影響を与える。時刻ｔｂ１の出力変動は、空気と二酸化炭素の境界が流量コントローラ１２２に到達したことに起因するものである。従って、２つの出力変動が現れる時間差によって、ガスが移動する所要時間を特定することができる。計測装置での出力には、出力指示から実際に切換が行われるまでの時間遅れ、切換による実際の影響が流量コントローラ１２２に現れてからその出力を記録するまでの時間遅れなどの誤差が含まれるが、変形例の方法によれば、切換が行われた時点ｔｂ０と境界の到達時点ｔｂ１の双方に同等の誤差が含まれることになるため、移動の所要時間を求める場合には、両者が相殺し、精度向上を図ることができる。
【００３５】
切換時の圧力変動による影響は、実施例のように流量センサを用いた場合にも表れる。従って、実施例においても、変形例と同様、切換直後の出力変動に基づいて切換が行われた時刻を特定してもよい。逆に、変形例において、実施例と同様、切換が行われた時刻ｔｂ０を解析装置１５０からの出力指示などによって特定しても構わない。
【００３６】
流量コントローラ１２２を用いた場合、平滑作用は、例えば、時刻ｔｂ１で現れる出力変動の継続時間Δｔｂ１によって特定することができる。Δｔｂ１が大きい程、平滑作用が高いことを意味する。漏洩の有無は、例えば、出力変動の最大偏差Δｑによって特定することができる。最大偏差Δｑが小さい場合には、漏洩が存在することを意味する。変形例（図４）と同様、出力変動が現れる部分の面積に基づいて特定してもよい。
【００３７】
Ｅ．第２実施例：
第１実施例では、誘導管１２０のガスが全て流量コントローラ１２２を通過する場合を例示した。比例採取法による計測を行う装置では、誘導管の途中に分岐を設け、ガスの一部をバイパスさせる構成を採る場合もある。かかる装置についての計測方法を次に例示する。
【００３８】
図６は第２実施例としての計測装置の概略構成を示す説明図である。誘導管の途中の分岐Ｐｃには、バイパス管１２０ｃが接続されている。説明の便宜上、誘導管を分岐Ｐｃよりも上流側の上流部１２０ａ、下流側の下流部１２０ｂと分けて称する。標準ガスを供給する供給管１４０の途中からは、流量コントローラ１２２の下流側に圧力を伝播するための圧力管１４３が設けられている。その他の構成は、第１実施例と同様である。
【００３９】
第１実施例では、排気流量に比例した流量の試料を誘導管に採取した。第２実施例の構成では、上流側には、排気流量に関わらず一定量の試料を採取する。流量コントローラ１２２が流量計１１１の出力に応じて流量を調整することにより、試料は、分岐点Ｐｃで分配され、排気流量に比例した流量の試料が下流部１２０ｂに流れ、残りはバイパス管１２０ｃから排出される。
【００４０】
第２実施例においても、ガスの移動時間、平滑作用、漏洩の有無などの特性を予め把握しておく必要がある。これらの特性は、第１実施例およびその変形例と同様、標準ガスを所定のパターンで流した時の流量コントローラ１２２の出力に基づいて特性することができる。平滑作用、漏洩の有無の把握については、第１実施例等と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
第２実施例の構成では、上流部１２０ａには一定量のガスが流れ、下流部１２０ｂには排気量に比例した流量のガスが流れる。ガスの移動の所要時間は、上流部１２０ａでは常に一定であり、下流部１２０ｂでは流量に応じて変動する。移動の所要時間は、それぞれの部位で特定する必要がある。
【００４２】
図７はガスの移動時間を確認するための工程図である。まず、下流部１２０ｂを流れる標準ガスを流量ａ１に設定して、分岐点Ｐａから流量コントローラ１２２に至るまでの移動時間ｂ１を計測する（ステップＳ２０）。この移動時間ｂ１は、第１実施例および変形例と同様の方法で計測することができる。変形例（図５）に示したように、切換時の圧力変動、境界到達時の圧力変動に基づき、移動時間ｂ１を特定することが好ましい。圧力管１４３は、バイパス管１２０ｃの影響を回避し、流量コントローラ１２２に切換時の圧力変動を明瞭に伝達する役割を果たす。第２実施例では、圧力管１４３を流量コントローラ１２２の下流側に接続したが、上流側に接続しても構わない。
【００４３】
次に、下流部１２０ｂを流れる標準ガスを流量ａ２に変えて、同様に移動時間ｂ２を計測する（ステップＳ２２）。ステップＳ２０、Ｓ２２を通じて、上流部１２０ａは、流量ａ１、ａ２以上の一定流量に維持しておく。
【００４４】
こうして、得られた２つの移動時間ｂ１，ｂ２に基づいて、上流部１２０ａの移動時間Ｔを算出する（ステップＳ２４）。図中に移動時間Ｔの算出方法の考え方を図示した。移動時間ｂ１，ｂ２は、それぞれ上流部１２０ａの移動時間Ｔと下流部１２０ｂの移動時間Ｔｑの和である。移動時間Ｔは一定値であり、移動時間Ｔｑは流量ａ１、ａ２に比例する。図示する通り、流量を横軸、移動時間を縦軸にとった場合の切片が、上流部１２０ａの移動時間Ｔとなる。
【００４５】
従って、上流部１２０ａの移動時間Ｔは、次式で求められる。
Ｔ＝（ａ１・ｂ１−ａ２・ｂ２）／（ａ１−ａ２）；
ａ１…第１の流量；　　ｂ１…第１の所要時間；
ａ２…第２の流量；　　ｂ２…第２の所要時間；
【００４６】
以上で説明した第２実施例によれば、専用の機器を接続するまでなく、計測装置の特性を把握することができ、計測精度を向上することができる。
【００４７】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフトウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものとしてもよい。例えば、実施例では、比例採取法を行う計測装置への適用を例示したが、本発明は、比例採取法であるか否かに関わらず、ガスの成分によって感度が異なる流量センサを用いる種々の計測装置に適用可能である。実施例では、２種類の標準ガスを切り換える場合を例示したが、３種類以上のガスを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例としての排気計測装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】計測装置の状態を確認するための工程図である。
【図３】結果の出力例および特性の把握方法を示す説明図である。
【図４】変形例としてのガスの切換パターンおよび計測装置の出力例を示す説明図である。
【図５】流量コントローラによる出力例を示す説明図である。
【図６】第２実施例としての計測装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】ガスの移動時間を確認するための工程図である。
【図８】比例採取法に基づく排気の計測装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…車両
１１…流量計
１２…配管
２０…誘導管
２１…ポンプ
２２…流量コントローラ
３０…分析管
３１…高速応答分析計
４０…供給管
４１…ボンベ
４２…バルブ
５０…解析装置
１１１…流量計
１１２…配管
１２０…誘導管
１２０ａ…上流部
１２０ｂ…下流部
１２０ｃ…バイパス管
１２１…ポンプ
１２２…流量コントローラ
１４０…供給管
１４１…ボンベ
１４２…バルブ
１４３…圧力管
１５０…解析装置
【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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