(57)【要約】 【課題】  内燃機関から排出される排気ガスを計測用通路に導入して排気ガスを計測する排気ガス計測装置に関し、精度良く希釈用の空気の流量及び排気用通路内の全流量を補正して、正確に排気ガスの流量を制御することを可能とする。【解決手段】  排気ガス計測装置１００は、エンジン１から排出される排気ガスの一部をマイクロトンネル１０４に導入し、このマイクロトンネル１０４内で排気ガスを空気によって希釈して計測する装置である。流量制御部１０２に設定した流量と流量計測部１０３にて計測される流量から算出される誤差と、流量制御部１０６に設定した流量と流量計測部１０７にて計測される流量から算出される誤差と、希釈比と、の関係に基づいて排気ガスの流量の誤差が最小になるように流量制御部を補正する。流量制御部１０２及び流量制御部１０６の流量の誤差が微小になるような補正のみを行うのではなく、排気ガスの流量の誤差自体が最小になるように補正を行うので、簡便に排気ガスの流量の制御を精度良く行うことができる。【選択図】      図１
2005156296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスを空気で希釈し計測用通路にて計測を行う排気ガス計測装置であって、
希釈空気の流量の誤差、及び前記計測用通路内の全流量の誤差を算出する誤差算出手段と、
前記希釈空気の流量の誤差と、前記全流量の誤差と、前記排気ガスの流量と前記希釈空気の流量との希釈比との関係に基づいて前記希釈空気の流量又は前記全流量を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする排気ガス計測装置。
【請求項２】
前記希釈空気の流量を計測する希釈空気流量計測手段と、
前記全流量を計測する全流量計測手段と、を備え、
前記誤差算出手段は、計測された希釈空気の流量に基づいて前記希釈空気の流量の誤差を算出し、計測された全流量に基づいて前記全流量の誤差を算出することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス計測装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記全流量の誤差と前記希釈比に基づいて、当該排気ガスの流量の誤差が最小になるように前記希釈空気の流量を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス計測装置。
【請求項４】
前記補正手段は、
希釈空気の流量の誤差＝（全流量の誤差×希釈比）／（希釈比−１）
となるように前記希釈空気の流量を補正することを特徴とする請求項１及至３のいずれか１項に記載の排気ガス計測装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記希釈空気の流量の誤差と前記希釈比に基づいて、当該排気ガスの流量の誤差が最小になるように前記全流量を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスの一部を計測用通路に導き、この計測用通路内で排気ガスを空気によって希釈して排気ガス内の物質等を計測する排気ガス計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される排気ガスの計測のために、マイクロトンネル（ダイリューショントネンル）が用いられている。マイクロトンネルを用いた排気ガス計測装置は、排気ガスの一部を試料採取管などによって抽出し、排出された一部の排気ガスをマイクロトンネルで空気によって希釈し、大気中に排気ガスが放出された場合と同じような状態を再現させて排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）などの計測を行うようにしたものである。
【０００３】
このようなマイクロトンネルを用いた排気ガス計測装置は、排気ガス全部を希釈する必要がないために、トンネルが小型になり、これによって排気ガス計測装置の全体の大きさもコンパクトに構成することが可能になる。
【０００４】
ところで、排気ガス計測装置にて計測する排気ガスの流量の制御は、一般的に、希釈に用いる空気の流量（以下、「希釈空気流量」と呼ぶ）の制御とマイクロトンネル内の空気の全流量（以下、「全流量」と呼ぶ）の制御等により行っている。すなわち、全流量と希釈空気流量をそれぞれ調節することによって排気ガスの流量を変化させている。こうするのは、排気ガス中には計測目的成分であるＰＭなどが混ざっているため、排気ガスを導入する試料採取管の途中に流量の制御装置や計測装置などを設けると不具合が生じるからである。
【０００５】
一方、精度の高い排気ガスの計測実験を行うためには、マイクロトンネルに流入させた計測の対象である排気ガスの正確な流量を取得する必要がある。しかし、前述のような理由から排気ガスの流量を直接制御できないため、希釈空気流量及び全流量を精度良く制御しなければならない。
【０００６】
このような希釈空気流量又は全流量を精度良く制御する具体的は方法として、例えば特許文献１には、マイクロトンネル内の全流量と希釈空気流量に関して、個々に精度の高い基準流量計を用いて校正を行うことにより、排気ガスの流量の測定精度を高めるという技術が記載されている。さらに、特許文献２には、希釈空気流量の制御弁の制御を流量の安定した固定流量制御弁と可変流量制御弁の組み合わせにより行い、希釈空気流量の制御により生じる誤差を低減する技術が記載されている。その他にも、排気ガス計測装置の計測精度を向上するための技術が特許文献３及び特許文献４に記載されている。
【０００７】
しかしながら、上記のように希釈空気流量とマイクロトンネル内の全流量を別々に精度良く校正したり、又は希釈空気流量のみを精度良く調節して、希釈空気流量又は全流量自体の誤差が微小となっても、排気ガスの流量には予想外の大きな誤差が生じている場合がある。これは、排気ガスの流量は希釈空気流量とマイクロトンネル内の全流量との差分値であるため、希釈空気流量と全流量の誤差の符号が逆である場合は、排気ガスの誤差が大きくなってしまうからである。さらに、希釈比が大きいと（全流量に対して排気ガスの流量がわずかであるとき）、上記の排気ガスの流量の誤差はさらに大きくなってしまう。これは、希釈空気流量又は全流量にとっては微小な誤差であっても、排気ガスの流量自体がわずかな量であるので、上記の誤差は排気ガスの流量にとっては無視できない大きさとなり得るからである。つまり、排気ガスの流量は希釈比からも大きな影響を受けている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２６１６１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５８２２号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０７５４号公報
【特許文献４】特開平１０−１０４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内燃機関から排出される排気ガスを計測用通路に導入して排気ガスを計測する排気ガス計測装置において、精度良く希釈用の空気の流量及び排気用通路内の全流量を補正して、正確に排気ガスの流量を制御することが可能な排気ガス計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点では、内燃機関から排出される排気ガスを空気で希釈し計測用通路にて計測を行う排気ガス計測装置は、希釈空気の流量及び前記計測用通路内の全流量の誤差を算出する誤差算出手段と、前記希釈空気の流量の誤差と、前記全流量の誤差と、前記排気ガスの流量と前記空気の流量との希釈比との関係に基づいて前記希釈空気の流量又は前記全流量を補正する補正手段と、を備える。
【００１１】
上記の排気ガス計測装置は、内燃機関から排出される排気ガスの一部を計測用通路に導き、この計測用通路内で排気ガスを空気によって希釈して排気ガス内の物質等を計測する装置である。この計測用排気通路としては、マイクロトンネルなどを用いることができる。排気ガスの流量は、マイクロトンネル内の全流量（即ち、「全流量」）と希釈用の空気の流量（即ち、「希釈空気流量」）の差分値であるため別個に精度良く補正しても排気ガスの誤差は大きくなる場合があり、さらに排気ガスの誤差は希釈比ＤＦからも大きく影響を受ける。そのため、希釈空気流量と、全流量と、希釈比を考慮に入れて希釈空気流量又は全流量を補正する。排気ガスの流量の誤差自体が微小になるように希釈空気流量又は全流量が補正されるので、簡便に排気ガスの流量を精度良く制御することができる。
【００１２】
上記の排気ガス計測装置の一態様では、前記希釈空気の流量を計測する希釈空気流量計測手段と、前記全流量を計測する全流量計測手段と、を備え、前記誤差算出手段は、計測された希釈空気の流量に基づいて前記希釈空気の流量の誤差を算出し、計測された全流量に基づいて前記全流量の誤差を算出する。排気ガス計測装置は、計測用通路内を流通する気体の流量を計測することができる流量計測装置を備えることができる。流量計測装置としては、ベンチュリ流量計などの高精度の流量計を用いることができる。これにより、空気の流量と全流量を高精度に補正することができ、排気ガスの流量を正確に制御することが可能である。
【００１３】
上記の排気ガス計測装置の他の一態様では、前記補正手段は、前記全流量の誤差と前記希釈比に基づいて、当該排気ガスの流量の誤差が最小になるように前記希釈空気の流量を補正する。排気ガスの流量の誤差は、希釈空気流量の誤差と、全流量の誤差と、希釈比と、で表すことができる。したがって、希釈比が定まっており、且つ全流量を固定したとき（即ち、希釈比及び全流量を定数として扱う）、希釈空気流量を補正して排気ガスの流量の誤差を最小にすることができる。
【００１４】
上記の排気ガス計測装置の他の一態様では、前記補正手段は、希釈空気の流量の誤差＝（全流量の誤差×希釈比）／（希釈比−１）となるように前記希釈空気の流量を補正する。希釈空気流量の誤差と、全流量の誤差と、希釈比と、で排気ガスの流量の誤差を表した数式において、排気ガスの流量の誤差が０になるようにすると、希釈空気流量の誤差、全流量の誤差、及び希釈比の関係は上記の式のようになる。上記の式に従って希釈空気流量の誤差を算出し、希釈空気流量を補正することによって、排気ガスの流量を０にすることができる。
【００１５】
上記の排気ガス計測装置の他の一態様では、前記補正手段は、前記希釈空気の流量の誤差と前記希釈比に基づいて、当該排気ガスの流量の誤差が最小になるように前記全流量を補正する。排気ガスの流量の誤差を、希釈空気流量の誤差と、全流量の誤差と、希釈比と、で表すことができる。したがって、希釈比が定まっており、且つ希釈空気流量の誤差を固定したとき（即ち、希釈比及び希釈空気流量を定数として扱う）、全流量を補正して排気ガスの流量の誤差を最小にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［排気ガス計測装置の構成］
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る排気ガス計測装置を示す概略構成図である。なお、図１は排気ガスの計測実験中を表している。
【００１７】
図１において、排気ガス計測装置１００は、車両などのエンジン１から排出される排気ガスの計測を行う。エンジン１から排出される排気ガスは排気通路２内を流通し、この排気通路２に接続された試料採取管１０１より排気ガス１２２が排気ガス計測装置１００に導入される。
【００１８】
排気ガス計測装置１００は、試料採取管１０１と、流量制御部１０２と、流量計測部１０３と、マイクロトンネル１０４と、ＰＭ捕集フィルタ１０５と、流量制御部１０６と、流量計測部１０７と、制御コンピュータ１１０と、を備える。
【００１９】
試料採取管１０１は、前述したようにエンジン１から排出される排気ガスの一部を排気ガス計測装置１００に導入する導入管である。試料採取管１０１は、図示しない車両などの排気通路２からマイクロトンネル１０４に接続されている。
【００２０】
流量制御部１０２は、排気ガス１２２を希釈するためにマイクロトンネル１０４に導入する希釈空気１２０の流量（以下、希釈空気流量を「Ｑd」と表記する）を調節する。また、流量制御部１０６は、マイクロトンネル１０４内の全部のガス１２４の流量（以下、全流量を「Ｑt」と表記する）を調節する。流量制御部１０２及び流量制御部１０６は、例えば、印加電圧Ｖ１、Ｖ２などによって開度が変化するバルブとすることができ、この印加電圧Ｖ１、Ｖ２は制御コンピュータ１１０から供給される。
【００２１】
流量計測部１０３は、希釈空気１２０の希釈空気流量Ｑdを計測し、計測結果値Ｄ１を制御コンピュータ１１０へ供給する。この流量計測部１０３は、理論的には流量制御部１０２にて設定した流量を計測している。一方、流量計測部１０７は全流量Ｑtを計測する。流量計測部１０７も、理論的には流量制御部１０６にて設定した流量を計測し、計測結果値Ｄ２を制御コンピュータ１１０へ供給する。流量計測部１０３及び流量計測部１０７での流量の計測は、主に後述する排気ガスの計測実験前の流量制御部１０２、１０６の補正処理の際に行われる。なお、これらの流量計測部１０３、１０７は、例えばベンチュリ流量計などのように高精度の流量計を用いることが好適である。
【００２２】
ＰＭ捕集フィルタ１０５は、排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集することができるフィルタである。この捕集されたＰＭは、例えば制御コンピュ―タ１１０などで解析することができる。
【００２３】
制御コンピュータ１１０は、補正演算部１１１と、差分演算部１１２とを備える。これらの演算部での処理については、詳細は後述する。また、制御コンピュータ１１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスなどを含んで構成される。制御コンピュータは、排気ガス計測装置１００の計測部等から出力される計測結果値Ｄ１、Ｄ２などに基づいて各構成部の制御を行うとともに、ＰＭ捕集フィルタ１０５にて捕集した排気ガス中のＰＭなどの解析も行うこともできる。
【００２４】
なお、図１においては、流量制御部を流量計測部の上流側に設ける構成をとっているが、流量制御部を流量計測部の下流側に設けても良い。
【００２５】
ところで、一般的にマイクロトンネル１０４に流入する排気ガス１２２の流量（以下、排気ガスの流量を「Ｑe」と表記する）は、流量制御部１０２及び流量制御部１０６の各流量を調節することにより行っている。すなわち、全流量Ｑtと希釈空気流量Ｑdをそれぞれ調節することによって排気ガスの流量を変化させている。そして、排気ガスの流量Ｑeは、希釈空気流量Ｑdと全流量Ｑtの差（Ｑe＝Ｑt−Ｑd）として算出している。このようにするのは、排気ガス中にはＰＭなどが混ざっているため、排気ガスを導入する試料採取管１０１の途中に流量制御装置や流量計測装置などを設けると不具合が生じるからである。
【００２６】
一方、流量制御部１０２に対して流量Ｑdを流すように設定しても、正確に流量Ｑdを流すことはできず、誤差（以下、「［Ｑd］error」と表記する）が生じる場合がある。流量制御部１０６も同様に、正確にＱtを流すことができず誤差（以下、「［Ｑt］error」と表記する）が生じてしまう場合がある。そのため、一般的には流量制御部１０２に設定した流量（以下、「Ｑd1」と表記する）と流量計測部１０３での出力値（以下、「Ｑd2」と表記する）を比較して、流量制御部１０２が正確に流量Ｑd1を流すように流量制御部１０２のバルブの開度などを調整している。つまり、流量制御部１０２には流量Ｑd1±α分を流すようにバルブの開度などを設定して、実際の流量がＱd1となるように補正される。流量制御部１０６に対しても、設定した流量（以下、「Ｑt1」と表記する）と流量計測部１０７の出力値（以下、「Ｑt2」と表記する）を比較して、流量制御部１０６の実際の流量がＱt1となるようにバルブの開度などが補正される。
【００２７】
以上の補正の処理は、制御コンピュータ１１０内の補正演算部１１１が行うことができる。また、制御コンピュータ１１０の差分演算部１１２では、希釈空気流量Ｑdと全流量Ｑtの差分が取られて排気ガス１２２の流量Ｑeが算出される。なお、制御コンピュータ１１０でのこのような補正処理は、排気ガスの計測実験前に行われる。
【００２８】
しかしながら、上記のように設定した希釈空気流量Ｑd及び全流量Ｑtを補正して誤差を最小にするようにしても、排気ガス流量Ｑeは希釈空気流量Ｑdとマイクロトンネル内の全流量Ｑtとの差分値としているため、排気ガスの流量Ｑeの誤差（以下、「［Ｑe］error」と表記する）が予想外に大きくなる場合がある。
【００２９】
例えば、流量制御部１０２の希釈空気流量をＱd1＝95と設定し、流量制御部１０６の全流量をＱt1＝100と設定したとき、流量計測部１０３の出力がＱd2＝94.525で、流量計測部１０７の出力がＱt2＝100.5であったとする。このとき、流量制御部１０２では希釈空気流量の誤差が［Ｑd］error＝-0.5％であり、流量制御部１０６では全流量の誤差が［Ｑt］error＝0.5％である。つまり、２つの流量制御部は、ともに誤差が±１％未満となっている。一方、排気ガスの流量においては、流量制御部１０２、１０６の設定した流量から算出される排気ガスの流量はＱe1＝5（Ｑe1＝Ｑt1−Ｑd1）であり、流量計測部１０３、１０７の出力値から算出される排気ガスの流量はＱe2＝5.975（Ｑe2＝Ｑt2−Ｑd2）であるため、排気ガスの流量の誤差が［Ｑe］error＝19.5％にもなってしまう。このように排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが予想外に大きくなるのは、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorとマイクロトンネル内の全流量の誤差［Ｑt］errorの符号が逆である場合である。
【００３０】
また、希釈比ＤＦ（＝Ｑt1／Ｑe1）が大きいために（即ち、全流量Ｑt1に比べて排気ガスの流量Ｑe1が微小である）、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが予想外に大きくなってしまう場合がある。これは、希釈空気流量Ｑd1又は全流量Ｑt1にとっては微小な誤差であっても、排気ガスの流量Ｑe1自体がわずかな量であるので、排気ガスの流量Ｑe1にとっては大きいものとなるからである。つまり、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorは、その希釈比ＤＦからも大きな影響を受けている。
【００３１】
したがって、本実施形態では、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが最小になるように、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと、マイクロトンネル内の全流量の誤差［Ｑt］errorと、希釈比ＤＦと、の関係に基づいて流量制御部１０２と流量制御部１０６の補正を行う。
【００３２】
［流量制御部の補正処理］
以下で、本実施形態に係る流量制御部１０２及び流量制御部１０６の補正処理について図３のフローチャートを用いて説明する。その概要を述べると、ステップＳ１１からステップＳ１３までは流量制御部１０２の補正に関する処理で、ステップＳ１４からステップＳ１６までは流量制御部１０６の補正に関する処理で、ステップＳ１７にて希釈比ＤＦを取得し、ステップＳ１８では希釈比ＤＦと流量制御部１０６の流量の誤差に基づいて更に流量制御部１０２を補正する。
【００３３】
なお、これらの流量制御部１０２及び流量制御部１０６の流量の補正処理は排気ガスの計測実験の開始前に行うものとする。したがって、この補正処理は、排気ガス計測装置１００を車両などに接続しないで行われる（すなわち、排気通路２とマイクロトンネル１０４と接続させない）。また、これらの処理は排気ガス計測装置１００内の制御コンピュータ１１０が主体となって行う。さらに、流量制御部などの補正に係る演算は制御コンピュータ１１０内の補正演算部１１１にて行うことができる。
【００３４】
まず、ステップＳ１１では、制御コンピュータ１１０が、上述したように流量制御部１０２で設定した流量Ｑd1と流量計測部１０３で計測された流量Ｑd2を比較する。具体的には、図示しない吸引ポンプ等にてマイクロトンネル１０４内に空気の流れを生じさせ、流量制御部１０２はこの空気が所定の流量Ｑd1が流れるようにバルブの開度などを設定し、そのときの実際の流量Ｑd2を流量計測部１０３が計測する。１つの具体例を図２に示す。図２は、横軸に流量制御部１０２に設定した流量Ｑd1を示し、縦軸には流量計測部１０３ｗにて計測された流量Ｑd2を示している。図２のように、複数の流量に関して計測を行っている。流量制御部１０２が完全に正確であれば、流量Ｑd1は流量計測部１０３で計測される流量Ｑd2に一致する。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１２に進む。
【００３５】
ステップＳ１２では、制御コンピュータ１１０は、流量制御部１０２で設定した流量Ｑd1と流量計測部１０３にて計測された流量Ｑd2に基づいて、流量制御部１０２の補正係数を算出する。図２のように、流量制御部１０２で設定した複数の流量Ｑd1と、それに対し流量計測部１０３で計測された流量Ｑd2と、に基づいて最適な補正係数が算出される。この補正係数は、最小二乗法に基づいて算出される。具体的には、図２に示すように、計測されたすべての点に関して任意の直線Ｌとの距離Ｄを算出し、これら算出された距離Ｄの２乗を取り、それらを全て加算する（即ち、「二乗和」を取る）。最小二乗法は、この二乗和が最小となる直線Ｌを決定するものである。このように補正係数を算出することにより、例えば、マイクロトンネル１０４内を流すべき所定の流量があるとき、その所定の流量を流すためには流量制御部１０２のバルブの開度をどれだけにすればよいかを即座に求めることができる。これにより、流量制御部１０２はマイクロトンネル１０４内に正確な流量の空気を流入させることができる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１３に進む。
【００３６】
ステップＳ１３では、任意に選択した流量Ｑd1を流量制御部１０２に設定して空気を流させ、流量計測部１０７で計測したとき、その計測された流量Ｑd2がステップＳ１２にて決定された補正係数から算出される値と同一であるかのチェックを行う。具体的には、図２を参照すると、任意の流量Ａ１を流させるべく流量制御部１０２のバルブの開度を設定し、流量計測部１０３にて流量を計測したとき、この計測された流量が直線Ｌから求まる流量Ａ２と一致するかどうかをチェックする。同様に、マイクロトンネル１０４内を流量Ａ２を流させるために流量制御部１０２が設定すべきバルブの開度などを直線Ｌから逆算し（この場合は、Ａ１）、この値にて空気を流したとき、流量計測部１０３で計測される流量がＡ２に一致するどうかをチェックしても良い。このようにステップＳ１３にてチェックを行ったとき、補正した流量制御部１０２から流される流量と計測される流量との差が大きい場合は、ステップＳ１１に戻って再度処理を行うことができる。なお、このようなステップＳ１３での処理も制御コンピュータ１１０が主体となって行うことができる。そして、以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１４に進む。
【００３７】
ステップＳ１４からステップＳ１６では、流量制御部１０６に対して上記の方法と同様の処理にて流量制御部１０６の補正係数を算出していく。
【００３８】
まず、ステップＳ１４では、制御コンピュータ１１０が、上述したように流量制御部１０６で設定した流量Ｑt1と流量計測部１０７で計測された流量Ｑt2を比較する。具体的には、図２に示すように、図示しない吸引ポンプ等にてマイクロトンネル１０４内に空気の流れを生じさせ、流量制御部１０６は空気が所定の流量Ｑt1が流れるようにバルブの開度などを設定し、そのときの実際の流量Ｑt2を流量計測部１０７が計測する。図２のように、複数の流量に関して計測を行っている。流量制御部１０６が完全に正確であれば、流量Ｑt1は流量計測部１０７で計測される流量Ｑt2に一致する。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１５に進む。
【００３９】
ステップＳ１５では、制御コンピュータ１１０は、流量制御部１０６で設定した流量Ｑt1と流量計測部１０７にて計測された流量Ｑt2に基づいて、流量制御部１０６の補正係数を算出する。すなわち、流量制御部１０６で設定した複数の流量Ｑt1と、流量計測部１０７にて計測された実際の流量Ｑt2と、に基づいて最適な補正係数が最小二乗法によって算出される。具体的には、図２に示すように、まず計測点すべてにおいて任意の直線Ｌとの距離Ｄを算出し、算出された距離Ｄから二乗和を求める。そして、この二乗和が最小となる直線Ｌを決定する。このように補正係数を算出することにより、例えば、実際にマイクロトンネル１０４内を流すべき流量があるときに、その流量を流すためには流量制御部１０６のバルブの開度をどれだけにすればよいかを即座に求めることができる。これにより、流量制御部１０６はマイクロトンネル１０４内に正確な流量の空気又は排気ガスを流入させることができる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１６に進む。
【００４０】
ステップＳ１６では、任意に選択した流量Ｑt1を流量制御部１０６に設定して空気を流させ、流量計測部１０７にて流量Ｑt2を計測したとき、その計測された流量Ｑt2がステップＳ１５にて決定された補正係数から算出される値と同一であるかのチェックを行う。具体的には、図２を参照すると、任意の流量Ａ１を流させるべく流量制御部１０６のバルブの開度を設定し、流量計測部１０７にて流量を計測したとき、この計測された流量が直線Ｌから求まる流量Ａ２と一致するかどうかをチェックする。同様に、マイクロトンネル１０４内を流量Ａ２を流させるために流量制御部１０６が設定すべきバルブの開度などを直線Ｌから逆算し（この場合は、Ａ１）、この値にて空気を流したとき、流量計測部１０７で計測される流量がＡ２に一致するどうかをチェックしても良い。このようにステップＳ１６にてチェックを行ったとき、補正した流量制御部１０６から流される流量と計測される流量との差が大きい場合は、ステップＳ１４に戻って再度処理を行うことができる。なお、ステップＳ１６での処理も制御コンピュータ１１０が行うことができる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１７に進む。
【００４１】
ステップＳ１７では、制御コンピュータ１１０は、排気ガス計測装置に計測を行う際の希釈比を外部より取得する。制御コンピュータ１１０は、例えば、計測を行う実験者などの入力から希釈比を取得することができる。
【００４２】
次に、ステップＳ１８では、制御コンピュータ１１０は、さらに流量制御部１０２の補正係数を補正する処理を行う。本発明では、先に述べたように、排気ガスの流量Ｑeが全流量Ｑtと希釈空気量Ｑdの差分値であるため別個に精度良く補正しても誤差［Ｑe］errorは大きくなる場合があるということと、排気ガスの誤差［Ｑe］errorは希釈比ＤＦからも影響を受けるということに注目して更なる補正処理を行っている。したがって、本実施形態では、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが最小になるように、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと、マイクロトンネル内の全流量の誤差［Ｑt］errorと、希釈比ＤＦとの関係に基づいて更に補正を行う。まず、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorは、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと、全流量の誤差［Ｑt］errorと、希釈比ＤＦを用いて表すと、
[Ｑe]error＝（[Ｑt]error×ＤＦ）−｛[Ｑd]error×（ＤＦ−１）}    （式１）
と示すことができる。なお、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと、全流量の誤差［Ｑt］errorと、希釈比ＤＦは、
[Ｑt]error＝（Ｑt2−Ｑt1）／Ｑt1    （式２）
[Ｑd]error＝（Ｑd2−Ｑd1）／Ｑd1    （式３）
ＤＦ＝Ｑt1／Ｑe1    （式４）
である。ここで、流量制御部１０２に設定する流量Ｑd1及び流量制御部１０６に設定する全流量Ｑt1は、上記の処理にて補正した流量を用いるものとする。
【００４３】
本実施形態では、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorを最小にするために、式１において［Ｑe］error＝０になるように流量制御部１０２の補正を行う。したがって、ステップＳ１８での補正後の希釈空気流量の誤差［Ｑd］error2は、式５を満たす必要がある。
【００４４】
[Ｑd]error2＝（[Ｑt]error×ＤＦ）／（ＤＦ−１）    （式５）
すなわち、補正後の希釈空気流量の誤差が［Ｑd］error2となるように、再度、流量制御部１０２の補正係数を算出する。言い換えると、ステップＳ１１からステップＳ１３にて算出した補正係数に基づいて、ステップＳ１８にて誤差が［Ｑd］error2となるような補正係数を算出する。このように、流量制御部の誤差が微小になるように補正するのではなく、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］error自体が最小になるように補正が行われるので、簡便に排気ガスの流量の制御を精度良く行うことができる。
【００４５】
以上の処理が終了すると、流量制御部１０２はステップＳ１８にて算出された補正係数に基づいてバルブの開度などが調整され、流量制御部１０６はステップＳ１４からステップＳ１６にて算出された補正係数に基づいてバルブの開度などが調整される。そして、設定された希釈比ＤＦにて排気ガスの計測実験が開始される。なお、これらの処理は制御コンピュータ１１０が主体となって行うことができる。
【００４６】
以上のように、排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが最小になるように、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと、マイクロトンネル内の全流量の誤差［Ｑt］errorと、希釈比ＤＦとの関係に基づいて補正を行うことにより、流量制御部を個々に補正するなどの方法を用いるよりも、簡便にかつ精度よく排気ガスの流量を制御することができる。
【００４７】
なお、上述した補正処理においては、全流量の誤差［Ｑt］errorと希釈比ＤＦに基づいて排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが最小になるように流量制御部１０２のみを更に補正する処理を示したが、流量制御部１０２は再度補正せず、希釈空気流量の誤差［Ｑd］errorと希釈比ＤＦに基づいて排気ガスの流量の誤差［Ｑe］errorが最小になるように流量制御部１０６のみを補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係る排気ガス計測装置を示す構成概略図である。
【図２】流量制御部の補正係数を算出する方法について示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る流量制御部の補正処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  エンジン
２  排気通路
１００  排気ガス計測装置
１０１  試料採取管
１０２、１０６  流量制御部
１０３、１０７  流量計測部
１０４  マイクロトンネル
１１０  制御コンピュータ
１１１  補正演算部
１１２  差分演算部
【図１】
2005156296.tif 000003
【図２】
2005156296.tif 000004
【図３】
2005156296.tif 000005