JP2015125035A - NOx MEASUREMENT DEVICE AND NOx MEASUREMENT METHOD - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of detecting abnormality of an engine or an NOx sensor without being affected by humidity change even in a vehicle during running.SOLUTION: An NOx measurement device 1 comprises: an NOx sensor 2 attached to an exhaust pipe 7 of an engine 6 and capable of detecting NOx and oxygen in the exhaust pipe 7; and an NOx sensor control part 3 in which a detection value detected by the NOx sensor 2 is input and which calculates an NOx value and oxygen density based on the detection value. The NOx sensor control part 3 calculates humidity in atmosphere based on the calculated oxygen density, converts the calculated NOx value into an NOx value in a predetermined atmosphere condition based on the humidity and outputs the converted value. Even in a vehicle during running, it is therefore possible to determine whether the engine is operated in a normal state or not with high accuracy, and determination error is reduced.

Description

本発明は、エンジン等の排気ガス中に含まれるNOxを計測する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for measuring NOx contained in exhaust gas such as an engine.

エンジンから排出されるNOxの排出量は、湿度の影響を受けることが知られている(例えば、特許文献1参照)。このため、エンジンが排出ガス規制に適合しているか否かを試験する排出ガス試験法では、エンジンから排出されるNOxの排出量を湿度により補正している。   It is known that the amount of NOx discharged from the engine is affected by humidity (for example, see Patent Document 1). For this reason, in the exhaust gas test method for testing whether or not the engine complies with exhaust gas regulations, the amount of NOx discharged from the engine is corrected by humidity.

特開2008−286019号公報JP 2008-286019 A

しかしながら、実際に走行している車両では、排気ガス中のNOxの排出量を計測可能なNOxセンサを備えていても、排出ガス試験法と同じ条件で算出されるNOxの排出量については不明であるため、NOxセンサの出力値が基準値から外れた場合、その原因がエンジンやNOxセンサの異常によるものであるのか、あるいは大気中の湿度によるものであるのか判断できないおそれがあった。   However, even if a vehicle that is actually running has a NOx sensor that can measure the amount of NOx in the exhaust gas, the amount of NOx that is calculated under the same conditions as in the exhaust gas test method is unknown. For this reason, when the output value of the NOx sensor deviates from the reference value, it may not be possible to determine whether the cause is due to an abnormality in the engine or the NOx sensor or due to humidity in the atmosphere.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、走行中の車両においても湿度変化の影響を受けずにエンジンやNOxセンサの異常を検出可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to detect an abnormality in an engine or a NOx sensor without being affected by a change in humidity even in a traveling vehicle.

本発明は、エンジンの排気管に取り付けられ、前記排気管内のNOx及び酸素を検出可能なNOx検出部と、前記NOx検出部で検出された検出値が入力され、前記検出値に基づいてNOx値及び酸素濃度を算出する制御部と、を備えるNOx計測装置であって、前記制御部は、算出された前記酸素濃度に基づいて大気中の湿度を算出するとともに、算出された前記NOx値を、前記湿度に基づいて所定の大気条件におけるNOx値に変換して出力することを特徴とする。   The present invention is attached to an exhaust pipe of an engine, and a NOx detection unit capable of detecting NOx and oxygen in the exhaust pipe, and a detection value detected by the NOx detection unit are input, and a NOx value based on the detection value And a control unit that calculates an oxygen concentration, wherein the control unit calculates humidity in the atmosphere based on the calculated oxygen concentration, and calculates the calculated NOx value, It converts into the NOx value in predetermined atmospheric conditions based on the humidity and outputs it.

本発明によれば、NOx計測装置から、大気中の湿度によるNOxの排出量の変化を考慮した値が出力されるので、走行中の車両においても湿度変化の影響を受けずにエンジンやNOxセンサの異常を検出することが可能となる。   According to the present invention, the NOx measuring device outputs a value that takes into account changes in NOx emissions due to humidity in the atmosphere, so that the engine and NOx sensor are not affected by changes in humidity even in a running vehicle. It is possible to detect abnormalities.

本発明の実施形態に係るNOx計測装置とエンジンとの関係を示す構成図である。It is a block diagram which shows the relationship between the NOx measuring device which concerns on embodiment of this invention, and an engine. NOxセンサの概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a NOx sensor. 大気中の湿度に基づきNOx値を換算するフローチャートである。It is a flowchart which converts NOx value based on the humidity in air | atmosphere. 空燃比から大気中の湿度を算出するブロック図である。It is a block diagram which calculates the humidity in air | atmosphere from an air fuel ratio. 大気中の湿度と空燃比との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the humidity in air | atmosphere, and an air fuel ratio. 大気中の湿度とNOx値との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the humidity in air | atmosphere, and a NOx value. 大気中の湿度に基づき換算されたNOx値を用いた異常判定のフローチャートである。It is a flowchart of abnormality determination using the NOx value converted based on the humidity in the atmosphere.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るNOx計測装置1について説明する。   Hereinafter, a NOx measuring device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1を参照して、NOx計測装置1の構成について説明する。   First, the configuration of the NOx measuring device 1 will be described with reference to FIG.

NOx計測装置1は、エンジン6から排出される排気ガス中のNOx(窒素酸化物)を検出し、NOx値を出力する装置である。ここでNOx値とは、NOxの濃度(例えば、ppm等。)や単位時間当たりのNOxの質量(例えば、g/h等。),単位時間単位出力当たりのNOxの質量(例えば、g/kWh等。)等である。   The NOx measuring device 1 is a device that detects NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas discharged from the engine 6 and outputs a NOx value. Here, the NOx value refers to the concentration of NOx (eg, ppm), the mass of NOx per unit time (eg, g / h), and the mass of NOx per unit time unit output (eg, g / kWh). Etc.) etc.

NOx計測装置1が装着されるエンジン6は、車両に搭載されており、図示しないシリンダ内で空気と燃料との混合気を燃焼させ、燃焼圧力によって図示しないクランク軸を回転させる。クランク軸の回転は、変速機等を介して車輪を駆動する駆動軸に伝達される。   An engine 6 to which the NOx measuring device 1 is mounted is mounted on a vehicle, burns a mixture of air and fuel in a cylinder (not shown), and rotates a crankshaft (not shown) by the combustion pressure. The rotation of the crankshaft is transmitted to a drive shaft that drives the wheels via a transmission or the like.

エンジン6のシリンダ内での燃焼により生じた排気ガスは、エンジン6に接続された排気管7を通じて大気に放出される。排気管7には、排気ガス中のNOx,HC(ハイドロカーボン),CO(一酸化炭素)を浄化するために触媒8が配置されている。触媒8としては、酸化触媒,三元触媒,NOx吸蔵還元触媒,NOx選択還元触媒,等の公知のものが単独で又は複数組み合わせて用いられる。   Exhaust gas generated by combustion in the cylinder of the engine 6 is released to the atmosphere through an exhaust pipe 7 connected to the engine 6. A catalyst 8 is disposed in the exhaust pipe 7 to purify NOx, HC (hydrocarbon), and CO (carbon monoxide) in the exhaust gas. As the catalyst 8, a known catalyst such as an oxidation catalyst, a three-way catalyst, a NOx storage reduction catalyst, or a NOx selective reduction catalyst may be used alone or in combination.

NOx計測装置1は、NOx及び酸素を検出するNOx検出部としてのNOxセンサ2と、NOxセンサ2とハーネスを介して接続される制御部としてのNOxセンサ制御部3と、を備える。   The NOx measuring device 1 includes a NOx sensor 2 as a NOx detection unit that detects NOx and oxygen, and a NOx sensor control unit 3 as a control unit connected to the NOx sensor 2 via a harness.

NOxセンサ2は、触媒8の下流側の排気管7に取り付けられており、後述のように、排気管7内のガスが内部に導かれる構造を有している。   The NOx sensor 2 is attached to the exhaust pipe 7 on the downstream side of the catalyst 8 and has a structure in which the gas in the exhaust pipe 7 is guided to the inside as will be described later.

NOxセンサ制御部3は、NOxセンサ2へ供給する電圧を制御するとともにNOxセンサ2内の電圧値及び電流値を検出するセンサ制御部4と、センサ制御部4で検出された値及びエンジン制御装置9(以下、ECUと称する。)から提供されるエンジン運転状態に関するパラメータの値に基づいてNOx値等を算出する演算部5と、を備える。センサ制御部4及び演算部5の具体的な機能については後述する。   The NOx sensor control unit 3 controls a voltage supplied to the NOx sensor 2 and detects a voltage value and a current value in the NOx sensor 2, and a value detected by the sensor control unit 4 and an engine control device 9 (hereinafter referred to as “ECU”), and a calculation unit 5 that calculates a NOx value and the like based on the value of the parameter relating to the engine operating state. Specific functions of the sensor control unit 4 and the calculation unit 5 will be described later.

ECU9は、CPU(中央演算処理装置),ROM(リードオンリメモリ),RAM(ランダムアクセスメモリ),及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。   The ECU 9 is composed of a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an I / O interface (input / output interface). The RAM stores data in the processing of the CPU, the ROM stores a control program of the CPU in advance, and the I / O interface is used for input / output of information with the connected device.

ECU9は、エンジン6を制御するために必要なプログラムとマップとを有し、エンジン制御に関連する図示しない各種センサ(アクセル開度センサ,吸入空気量センサ,吸気圧センサ,吸気温度センサ,大気圧センサ,エンジン回転数センサ,等)からの出力が入力されるとともに、エンジン6に供給する燃料量や供給時期等を操作する信号を出力する。   The ECU 9 has a program and a map necessary for controlling the engine 6, and various sensors (accelerator opening sensor, intake air amount sensor, intake air pressure sensor, intake air temperature sensor, atmospheric pressure) related to engine control (not shown). Output from a sensor, an engine speed sensor, etc.) and a signal for operating the amount of fuel supplied to the engine 6, the supply timing, and the like.

ECU9とNOxセンサ制御部3とは、CAN(コントローラエリアネットワーク)やハーネスを介して接続されており、それぞれにおいて算出された値を送受信する。ECU9及びNOx計測装置1には、図示しないバッテリから電力が供給される。   The ECU 9 and the NOx sensor control unit 3 are connected via a CAN (controller area network) and a harness, and transmit and receive values calculated in each. Electric power is supplied to the ECU 9 and the NOx measuring device 1 from a battery (not shown).

次に、図2を参照し、NOxセンサ2の概略構成について説明する。   Next, a schematic configuration of the NOx sensor 2 will be described with reference to FIG.

NOxセンサ2の内部には、第1連通路22を通じて排気管7内部と連通する酸素濃度検出室20と、第2連通路23を通じて酸素濃度検出室20と連通するNOx濃度検出室21と、が形成される。   Inside the NOx sensor 2, there are an oxygen concentration detection chamber 20 that communicates with the inside of the exhaust pipe 7 through the first communication passage 22, and a NOx concentration detection chamber 21 that communicates with the oxygen concentration detection chamber 20 through the second communication passage 23. It is formed.

酸素濃度検出室20内には、内側基準電極25及び第1内側電極27が設けられる。酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなる隔壁24を介した酸素濃度検出室20の外側には、内側基準電極25と対向する位置に外側基準電極26が配置される。第1内側電極27と対向する位置には、第1外側電極28が配置される。   An inner reference electrode 25 and a first inner electrode 27 are provided in the oxygen concentration detection chamber 20. An outer reference electrode 26 is disposed outside the oxygen concentration detection chamber 20 via a partition wall 24 made of a solid electrolyte having oxygen ion conductivity, at a position facing the inner reference electrode 25. A first outer electrode 28 is disposed at a position facing the first inner electrode 27.

NOx濃度検出室21内には、第2内側電極29が設けられ、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなる隔壁24を介したNOx濃度検出室21の外側には、第2内側電極29と対向する位置に第2外側電極30が配置される。   A second inner electrode 29 is provided in the NOx concentration detection chamber 21, and is opposed to the second inner electrode 29 on the outer side of the NOx concentration detection chamber 21 through a partition wall 24 made of a solid electrolyte having oxygen ion conductivity. The second outer electrode 30 is disposed at a position to be performed.

酸素濃度検出室20の外側に配置された外側基準電極26及び第1外側電極28と、NOx濃度検出室21の外側に配置された第2外側電極30とは、大気中に露出している。   The outer reference electrode 26 and the first outer electrode 28 disposed outside the oxygen concentration detection chamber 20 and the second outer electrode 30 disposed outside the NOx concentration detection chamber 21 are exposed to the atmosphere.

第1内側電極27は、酸化機能を有する金属、例えば、白金を含有することが好ましい。また、第2内側電極29は、NOxを還元する機能を有する金属、例えば、ロジウムを含有することが好ましい。   The first inner electrode 27 preferably contains a metal having an oxidation function, for example, platinum. The second inner electrode 29 preferably contains a metal having a function of reducing NOx, for example, rhodium.

このように構成されたNOx計測装置1は、図3のフローチャートに示されるように、空燃比及びNOx値を算出するとともに大気中の湿度を算出し、算出された大気中の湿度によって、算出されたNOx値を所定の大気条件におけるNOx値に変換して出力する。   As shown in the flowchart of FIG. 3, the NOx measuring device 1 configured as described above calculates the air-fuel ratio and the NOx value, calculates the atmospheric humidity, and calculates the calculated atmospheric humidity. The NOx value converted into a NOx value under a predetermined atmospheric condition is output.

次に、図3を参照して、各ステップについて説明する。   Next, each step will be described with reference to FIG.

ステップS1,S2では、NOx計測装置1は、ECU9から大気圧及び大気温度を取得する。なお、NOx計測装置1内に大気圧センサ及び大気温度センサを設け、これらのセンサ出力から大気圧及び大気温度を取得する構成としてもよい。この場合、NOx計測装置1は、単独でNOx値を換算することができる。   In steps S1 and S2, the NOx measuring device 1 acquires the atmospheric pressure and the atmospheric temperature from the ECU 9. In addition, it is good also as a structure which provides an atmospheric pressure sensor and atmospheric temperature sensor in the NOx measuring device 1, and acquires atmospheric pressure and atmospheric temperature from these sensor outputs. In this case, the NOx measuring device 1 can convert the NOx value independently.

ステップS3では、NOx計測装置1は、空燃比を算出する。空燃比の算出方法について、主に図2を参照して説明する。   In step S3, the NOx measuring device 1 calculates an air-fuel ratio. A method for calculating the air-fuel ratio will be described mainly with reference to FIG.

エンジン6から排出された排気ガスは、排気管7を流れ、その一部はNOxセンサ2の第1連通路22を通じて酸素濃度検出室20内に流入する。酸素濃度検出室20内に排気ガスが流入すると、流入した排気ガス中の酸素濃度Dと大気中の酸素濃度Dとの差に応じて、内側基準電極25と外側基準電極26との間に起電力が生じる。NOxセンサ制御部3のセンサ制御部4は、この起電力が予め定められた所定の電圧Vとなるように、すなわち、酸素濃度検出室20内の酸素濃度が基準となる大気中の酸素濃度Dに対して所定の濃度低い目標酸素濃度Dとなるように、第1内側電極27と第1外側電極28との間に電圧Vを印加する。 The exhaust gas discharged from the engine 6 flows through the exhaust pipe 7, and a part thereof flows into the oxygen concentration detection chamber 20 through the first communication path 22 of the NOx sensor 2. When the exhaust gas flows into the oxygen concentration detection chamber 20, the distance between the inner reference electrode 25 and the outer reference electrode 26 depends on the difference between the oxygen concentration D 1 in the exhaust gas flowing in and the oxygen concentration D 0 in the atmosphere. An electromotive force is generated. The sensor control unit 4 of the NOx sensor control unit 3 adjusts the oxygen concentration in the atmosphere so that the electromotive force becomes a predetermined voltage V 0 , that is, the oxygen concentration in the oxygen concentration detection chamber 20 is a reference. A voltage V 1 is applied between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28 so that the target oxygen concentration D 2 is lower by a predetermined concentration than D 0 .

具体的には、排気ガス中の酸素濃度Dが目標酸素濃度Dよりも高ければ、酸素濃度検出室20内の酸素が第1内側電極27と第1外側電極28とを通じて大気中に排出されるように第1内側電極27と第1外側電極28との間に電圧Vを印加する。一方、排気ガス中の酸素濃度Dが目標酸素濃度Dよりも低ければ、酸素濃度検出室20外の大気から第1内側電極27と第1外側電極28とを通じて酸素が取り込まれるように第1内側電極27と第1外側電極28との間に電圧Vを印加する。 Specifically, if the oxygen concentration D 1 in the exhaust gas is higher than the target oxygen concentration D 2 , the oxygen in the oxygen concentration detection chamber 20 is discharged into the atmosphere through the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28. As described above, the voltage V 1 is applied between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28. On the other hand, if the oxygen concentration D 1 in the exhaust gas is lower than the target oxygen concentration D 2 , the oxygen is taken in from the atmosphere outside the oxygen concentration detection chamber 20 through the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28. A voltage V 1 is applied between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28.

このようにして、センサ制御部4により、酸素濃度検出室20内の酸素濃度は所定の目標酸素濃度Dになるよう制御される。このとき、第1内側電極27と第1外側電極28との間に流れた電流値Aは、排出された酸素量または取り込まれた酸素量と相関がある。そこで、演算部5は、電流値Aに基づいて排気ガス中の酸素濃度Dを算出する。演算部5は、算出された排気ガス中の酸素濃度Dに基づいて空燃比を算出する。 In this manner, the sensor control unit 4, the oxygen concentration of the oxygen concentration detection chamber 20 is controlled to be a predetermined target oxygen concentration D 2. At this time, the first inner electrode 27 a current value A 1 flowing between the first outer electrode 28 is correlated with the discharged oxygen amount or incorporated amount of oxygen. Therefore, the calculation unit 5 calculates the oxygen concentration D 1 of the exhaust gas based on the current value A 1. Calculation unit 5 calculates an air-fuel ratio based on the oxygen concentration D 1 of the exhaust gas is calculated.

ステップS4では、NOx計測装置1は、NOx値を算出する。NOx値の算出方法について、図2を参照して説明する。   In step S4, the NOx measuring device 1 calculates a NOx value. A method for calculating the NOx value will be described with reference to FIG.

ステップS3において、排気ガス中の酸素濃度を測定するために酸素濃度が一定に制御された酸素濃度検出室20内の排気ガスは、第2連通路23を通じてNOx濃度検出室21内に流入する。NOx濃度検出室21内に流入した排気ガス中の酸素は、第2内側電極29と第2外側電極30との間に所定の電圧Vが印加されることで酸素イオンとなり、第2内側電極29と第2外側電極30とを通じて大気中に排出される。 In step S <b> 3, the exhaust gas in the oxygen concentration detection chamber 20 whose oxygen concentration is controlled to be constant in order to measure the oxygen concentration in the exhaust gas flows into the NOx concentration detection chamber 21 through the second communication path 23. Oxygen in the exhaust gas flowing into the NOx concentration detection chamber 21 becomes oxygen ions when a predetermined voltage V 2 is applied between the second inner electrode 29 and the second outer electrode 30, and the second inner electrode 29 and the second outer electrode 30 to be discharged into the atmosphere.

NOx濃度検出室21内の酸素濃度が低下すると、第2内側電極29において排気ガス中のNOxが還元反応を起こし、酸素と窒素に分解される。NOxの還元反応で生じた酸素は、酸素イオンとなって第2内側電極29と第2外側電極30とを通じて大気中に排出されることになる。このとき、第2内側電極29と第2外側電極30との間に流れた電流値Aは、排気ガス中に残存していた酸素濃度(目標酸素濃度D)とNOxの還元反応で生じた酸素濃度とを大気中へ排出するために要した値となる。このため、演算部5は、電流値Aから目標酸素濃度Dに相当する分を差し引いた電流値Aに基づいて排気ガス中のNOx値を算出することができる。 When the oxygen concentration in the NOx concentration detection chamber 21 decreases, NOx in the exhaust gas undergoes a reduction reaction at the second inner electrode 29 and is decomposed into oxygen and nitrogen. Oxygen generated by the reduction reaction of NOx becomes oxygen ions and is discharged into the atmosphere through the second inner electrode 29 and the second outer electrode 30. At this time, the current value A 2 flowing between the second inner electrode 29 and the second outer electrode 30 is generated by the reduction reaction between the oxygen concentration (target oxygen concentration D 2 ) remaining in the exhaust gas and NOx. This is the value required to discharge the oxygen concentration to the atmosphere. Therefore, the calculation unit 5 can calculate the NOx value in the exhaust gas on the basis of the current value A 2 at the target oxygen concentration D 2 current A 3 minus the corresponding minute.

続いて、ステップS5では、大気中の湿度を算出する条件を満たしているか否かを判定する。大気中の湿度を算出する条件を満たしている場合、ステップS6に進み、大気中の湿度を算出する。   Subsequently, in step S5, it is determined whether or not a condition for calculating atmospheric humidity is satisfied. If the condition for calculating the atmospheric humidity is satisfied, the process proceeds to step S6, and the atmospheric humidity is calculated.

ここで、NOx計測装置1においてNOx値の換算に用いられる湿度を算出する方法として二つの方法について説明する。   Here, two methods will be described as methods for calculating the humidity used for the conversion of the NOx value in the NOx measuring device 1.

まず、1つ目の方法について、図2を参照して説明する。   First, the first method will be described with reference to FIG.

前述のようなNOxセンサ2では、酸素濃度を検出するため電極間に所定の電圧を印加しているが、電圧を高くすると検出室内の水分が分解され、水分の分解により生成された酸素も検出部で検出されてしまうことが知られている。   In the NOx sensor 2 as described above, a predetermined voltage is applied between the electrodes in order to detect the oxygen concentration. When the voltage is increased, the moisture in the detection chamber is decomposed, and oxygen generated by the decomposition of the moisture is also detected. It is known that it will be detected by a part.

一方、大気中の湿度は、空気中に含まれる水分により規定される。そこで、1つ目の方法では、NOxセンサ2を利用して空気中の水分を算出し、水分量に基づき湿度を算出する。   On the other hand, the humidity in the atmosphere is defined by the moisture contained in the air. Therefore, in the first method, moisture in the air is calculated using the NOx sensor 2, and humidity is calculated based on the amount of moisture.

具体的には、まず、ECU9から提供されるエンジン状態を示すパラメータの値に基づいてエンジン6が燃料カット状態にあるか否かをセンサ制御部4において判定する。センサ制御部4においてエンジン6が燃料カット状態にあると判定されると、センサ制御部4は、酸素濃度検出室20内に流入したガスの酸素濃度を検出する。エンジン6が燃料カット状態であるとき、エンジン6に吸入された空気は、燃料と混合することなくそのまま排気管7を通じて大気中に放出されるので、酸素濃度検出室20内には、排気ガスではなく空気が流入する。   Specifically, first, the sensor control unit 4 determines whether or not the engine 6 is in a fuel cut state based on a parameter value indicating the engine state provided from the ECU 9. When the sensor control unit 4 determines that the engine 6 is in the fuel cut state, the sensor control unit 4 detects the oxygen concentration of the gas flowing into the oxygen concentration detection chamber 20. When the engine 6 is in the fuel cut state, the air sucked into the engine 6 is released into the atmosphere as it is through the exhaust pipe 7 without being mixed with the fuel, so that there is no exhaust gas in the oxygen concentration detection chamber 20. Air flows in without.

センサ制御部4は、内側基準電極25と外側基準電極26との間に生じる起電力が予め定められた所定の湿度測定時電圧Vとなるように、すなわち、酸素濃度検出室20内の酸素濃度が所定の湿度測定時酸素濃度Dとなるように、第1内側電極27と第1外側電極28との間に第1排出電圧Vを印加する。これにより、酸素濃度検出室20内の酸素は、第1内側電極27及び第1外側電極28を通じて酸素濃度検出室20外へ排出される。第1内側電極27と第1外側電極28との間に流れた電流値Aは、排出された酸素量と相関するので、演算部5は、電流値Aに基づいてNOxセンサ2内に流入した空気中の酸素濃度Dを算出することができる。湿度測定時酸素濃度Dを可能な限り低く設定すれば、酸素濃度Dは大気中の酸素濃度Dに極めて近い値となる。 The sensor control unit 4 adjusts the electromotive force generated between the inner reference electrode 25 and the outer reference electrode 26 to a predetermined predetermined humidity measurement voltage V H , that is, oxygen in the oxygen concentration detection chamber 20. A first discharge voltage V 3 is applied between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28 so that the concentration becomes a predetermined humidity measurement oxygen concentration D 3 . Thereby, oxygen in the oxygen concentration detection chamber 20 is discharged out of the oxygen concentration detection chamber 20 through the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28. Since the current value A 3 that flows between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28 correlates with the amount of oxygen that has been exhausted, the calculation unit 5 can enter the NOx sensor 2 based on the current value A 3. it is possible to calculate the oxygen concentration D 4 of inflow air. By setting as possible humidity during measurement of oxygen concentration D 3 low oxygen concentration D 4 is extremely close to the oxygen concentration D 0 in the atmosphere.

続いて、センサ制御部4は、空気中の水分を測定するために、第1内側電極27と第1外側電極28との間に第1排出電圧Vよりも高い第2排出電圧Vを印加する。第2排出電圧Vは、空気中の水分が分解されて酸素を生成する程度の値に設定される。このとき酸素濃度検出室20内の酸素を排出するために要した電流値Aは、空気中の酸素と空気中の水分が分解されて生成された酸素とを合わせた酸素量と相関する。このため、電流値Aと電流値Aとの差分は、空気中の水分量と相関することになるので、演算部5は、この差分に基づいて、空気中の水分量を算出し、水分量に基づき湿度を算出する。 Subsequently, the sensor control unit 4 applies a second discharge voltage V 4 higher than the first discharge voltage V 3 between the first inner electrode 27 and the first outer electrode 28 in order to measure moisture in the air. Apply. The second discharge voltage V 4, the moisture in the air is set to a value enough to produce oxygen is decomposed. Current A 4 taken in order to discharge the oxygen from the oxygen concentration-detecting chamber 20 at this time is correlated with the combined amount of oxygen and oxygen water oxygen in the air in the air has been generated is decomposed. For this reason, since the difference between the current value A 4 and the current value A 3 correlates with the moisture content in the air, the calculation unit 5 calculates the moisture content in the air based on this difference, Humidity is calculated based on the amount of moisture.

この方法により大気中の湿度を算出する場合、ステップS5の湿度算出条件としては、エンジン6が燃料カット状態にあることである。   When calculating the atmospheric humidity by this method, the humidity calculation condition in step S5 is that the engine 6 is in a fuel cut state.

次に、2つ目の湿度算出方法について、主に図4及び図5を参照して説明する。   Next, the second humidity calculation method will be described mainly with reference to FIGS.

前述のように、演算部5は、排気ガス中の酸素濃度Dに基づいて空燃比を算出している。ここで、酸素濃度Dを算出する基準となる目標酸素濃度Dは、大気中の酸素濃度Dに基づいて設定されるので、大気中の酸素濃度Dが湿度に応じて変化した場合、目標酸素濃度Dも同様に変化する。 As described above, the calculation unit 5, and calculates the air-fuel ratio based on the oxygen concentration D 1 of the exhaust gas. Here, the target oxygen concentration D 2 as a reference for calculating the oxygen concentration D 1, because is set based on the oxygen concentration D 0 in the atmosphere, where the oxygen concentration D 0 in the atmosphere is changed according to the humidity also changes similarly target oxygen concentration D 2.

しかしながら、演算部5において空燃比を算出するにあたっては、大気中の酸素濃度Dは常に標準大気状態の酸素濃度(例えば21%)を有しているものとしている。このため、演算部5で算出される空燃比は、湿度が高いほど小さな値となってしまう。ここで、逆の見方をすれば、演算部5で算出される空燃比と、排出ガス試験方法と同じ大気状態、いわゆる標準大気条件(例えば、大気圧力100kPa,大気温度25℃,相対湿度30%。)でエンジン6を運転したときの空燃比(以下、標準運転空燃比と称する。)と、の差は、大気中の湿度に相関することがわかる。そこで、二つ目の方法では、この相関性を利用して大気中の湿度を算出する。 However, when calculating an air-fuel ratio in the arithmetic unit 5, the oxygen concentration D 0 of the atmosphere it has always been assumed to have an oxygen concentration of the standard atmospheric conditions (e.g., 21%). For this reason, the air-fuel ratio calculated by the calculation unit 5 becomes smaller as the humidity is higher. Here, if viewed in reverse, the air-fuel ratio calculated by the calculation unit 5 and the same atmospheric state as the exhaust gas test method, so-called standard atmospheric conditions (for example, atmospheric pressure 100 kPa, atmospheric temperature 25 ° C., relative humidity 30%) It is understood that the difference between the air-fuel ratio when the engine 6 is operated (hereinafter referred to as a standard operating air-fuel ratio) and the humidity in the atmosphere. Therefore, in the second method, the humidity in the atmosphere is calculated using this correlation.

演算部5は、図4に示すように、NOxセンサ2の出力に基づいて空燃比を算出する空燃比算出ブロック41と、標準運転空燃比を推定する空燃比推定ブロック42と、空燃比算出ブロック41で算出された算出空燃比と空燃比推定ブロック42で推定された標準運転空燃比とから大気中の湿度を演算する湿度算出ブロック43と、を備える。   As shown in FIG. 4, the calculation unit 5 includes an air-fuel ratio calculation block 41 that calculates an air-fuel ratio based on the output of the NOx sensor 2, an air-fuel ratio estimation block 42 that estimates a standard operating air-fuel ratio, and an air-fuel ratio calculation block. A humidity calculation block 43 for calculating the humidity in the atmosphere from the calculated air-fuel ratio calculated in 41 and the standard operating air-fuel ratio estimated in the air-fuel ratio estimation block 42.

空燃比算出ブロック41では、上述の通り、NOxセンサ2の検出値に基づいて算出空燃比Rが算出される。 In the air-fuel ratio calculation block 41, the calculated air-fuel ratio RC is calculated based on the detection value of the NOx sensor 2 as described above.

空燃比推定ブロック42には、排出ガス試験方法と同じ大気状態、いわゆる標準大気条件(例えば、大気圧力100kPa,大気温度25℃,相対湿度30%。)でエンジン6を運転したときの標準運転空燃比を、エンジン6の運転状態を示すパラメータであるアクセル開度や吸入空気量,エンジン回転数等に対してマップ化したものが格納されている。空燃比推定ブロック42では、ECU9から供給される現在のエンジン状態を示すパラメータの値に基づいて、標準運転空燃比Rが推定される。 In the air-fuel ratio estimation block 42, the standard operating sky when the engine 6 is operated under the same atmospheric conditions as the exhaust gas test method, so-called standard atmospheric conditions (for example, atmospheric pressure 100 kPa, atmospheric temperature 25 ° C., relative humidity 30%). A map in which the fuel ratio is mapped to the accelerator opening, the intake air amount, the engine speed, and the like, which are parameters indicating the operating state of the engine 6 is stored. In the air-fuel ratio estimation block 42, the standard operating air-fuel ratio RR is estimated based on the parameter value indicating the current engine state supplied from the ECU 9.

湿度算出ブロック43には、図5に示されるような、算出空燃比Rと標準運転空燃比Rとの差分と、大気中の湿度と、の相関関係を示すマップが格納されている。図5において、横軸は大気中の湿度であり、縦軸は算出空燃比Rと標準運転空燃比Rとの差分である。算出空燃比Rが標準運転空燃比Rより小さいほど湿度が高いことを示している。湿度算出ブロック43では、入力された算出空燃比R及び標準運転空燃比Rに基づいて、大気中の湿度が算出される。 The humidity calculation block 43 stores a map showing the correlation between the difference between the calculated air-fuel ratio RC and the standard operating air-fuel ratio RR and the humidity in the atmosphere as shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the humidity of the atmosphere, and the vertical axis represents the difference between the calculated air-fuel ratio R C and the standard operating air-fuel ratio R R. The calculated air-fuel ratio RC is smaller than the standard operating air-fuel ratio R R , indicating that the humidity is higher. At humidity calculation block 43, based on the calculated air-fuel ratio is input R C and standard operating air-fuel ratio R R, humidity in the atmosphere is calculated.

この方法により大気中の湿度を算出する場合、ステップS5の湿度算出条件としては、エンジン6が回転数及び負荷が安定した定常運転状態にあり、空燃比が安定した状態にあることである。   When calculating the atmospheric humidity by this method, the humidity calculation condition in step S5 is that the engine 6 is in a steady operation state in which the rotational speed and load are stable, and the air-fuel ratio is in a stable state.

算出された湿度は演算部5に記憶される。湿度の算出はキースイッチをオンした後、算出条件が成立した時に行われ、算出された湿度は次に湿度が算出されるまで保存される。湿度を算出する頻度は、キースイッチがオンされてから少なくとも1回行われればよいが、複数回実施してもよい。湿度の算出を複数回実施した場合、その平均値から湿度を算出することによって算出精度を向上することができる。   The calculated humidity is stored in the calculation unit 5. The humidity is calculated when the calculation condition is satisfied after the key switch is turned on, and the calculated humidity is stored until the humidity is next calculated. The frequency of calculating the humidity may be performed at least once after the key switch is turned on, but may be performed a plurality of times. When the humidity is calculated a plurality of times, the calculation accuracy can be improved by calculating the humidity from the average value.

ステップS7では、ステップS4で算出されたNOx値が、後述のように、ステップS6で算出された湿度により所定の大気条件におけるNOx値に変換される。ステップS5において条件を満たさなかった場合、NOx値の換算は、以前に算出された湿度によって行われる。なお、湿度の算出方法は前述の方法に限定されるものではなく、NOxセンサ2の出力値を利用して湿度を求めることができればどのような方法でもよい。また、複数の算出方法により算出された湿度の平均値を用いる構成としてもよい。この場合、湿度の算出精度が向上し、より正確にNOx値の換算を行うことができる。   In step S7, the NOx value calculated in step S4 is converted into a NOx value in a predetermined atmospheric condition by the humidity calculated in step S6, as will be described later. If the condition is not satisfied in step S5, the conversion of the NOx value is performed based on the previously calculated humidity. The method for calculating the humidity is not limited to the above-described method, and any method may be used as long as the humidity can be obtained using the output value of the NOx sensor 2. Moreover, it is good also as a structure which uses the average value of the humidity calculated by the several calculation method. In this case, the humidity calculation accuracy is improved, and the NOx value can be converted more accurately.

ここで、ステップS7においてNOx値を湿度に応じて所定の大気条件におけるNOx値に変換する方法について説明する。   Here, a method for converting the NOx value into a NOx value under a predetermined atmospheric condition in accordance with the humidity in step S7 will be described.

演算部5には、図6に示されるような、大気中の湿度を変化させた場合にエンジンから排出されるNOx値がどのように変化するのかが、エンジン回転数やエンジン負荷毎にマップとして格納されている。図6において、横軸は大気中の湿度であり、縦軸はNOx値である。実線はエンジン試験により測定されたNOx値を示しており、大気中の湿度が高くなるほどエンジンから排出されるNOx値は低下することが示されている。破線は湿度が所定の大気条件における湿度(例えば、30%)であったときのNOx値を示している。算出された湿度における実線と破線との差分から、算出されたNOx値を所定の大気条件におけるNOx値に換算するための換算係数が求められる。   As shown in FIG. 6, the calculation unit 5 shows how the NOx value discharged from the engine changes when the atmospheric humidity is changed as a map for each engine speed and engine load. Stored. In FIG. 6, the horizontal axis represents the humidity in the atmosphere, and the vertical axis represents the NOx value. The solid line indicates the NOx value measured by the engine test, and the NOx value discharged from the engine decreases as the humidity in the atmosphere increases. The broken line indicates the NOx value when the humidity is humidity (for example, 30%) under a predetermined atmospheric condition. From the difference between the solid line and the broken line at the calculated humidity, a conversion coefficient for converting the calculated NOx value into the NOx value under a predetermined atmospheric condition is obtained.

すなわち、算出された湿度と所定の大気条件における湿度との差が大きいほど、換算係数は大きくなる。また、算出された湿度が所定の大気条件における湿度よりも高い場合、算出されたNOx値は増加する方向に換算され、算出された湿度が所定の大気条件における湿度よりも低い場合、算出されたNOx値は減少する方向に換算される。   That is, the conversion coefficient increases as the difference between the calculated humidity and the humidity under a predetermined atmospheric condition increases. Further, when the calculated humidity is higher than the humidity under the predetermined atmospheric condition, the calculated NOx value is converted in an increasing direction, and when the calculated humidity is lower than the humidity under the predetermined atmospheric condition, the calculated NOx value is calculated. The NOx value is converted in a decreasing direction.

この結果、算出されたNOx値は、算出された湿度に基づいて、例えば、排出ガス試験方法と同じ大気状態、いわゆる標準大気条件(例えば、大気圧力100kPa,大気温度25℃,相対湿度30%。)でエンジン6を運転した場合に相当する値に変換される。所定の大気条件は、排出ガス試験方法と同じ大気条件に限らず任意に設定可能である。なお、湿度によってNOx値を所定の大気条件におけるNOx値に換算するにあたっては、公知のNOx値換算式を用いることもできる。   As a result, the calculated NOx value is based on the calculated humidity, for example, the same atmospheric state as the exhaust gas test method, so-called standard atmospheric conditions (for example, atmospheric pressure 100 kPa, atmospheric temperature 25 ° C., relative humidity 30%. ) Is converted into a value corresponding to when the engine 6 is operated. The predetermined atmospheric condition is not limited to the same atmospheric condition as the exhaust gas test method, and can be arbitrarily set. In converting the NOx value into the NOx value under a predetermined atmospheric condition depending on the humidity, a known NOx value conversion formula can also be used.

また、一般的に、NOxセンサや空燃比センサの出力値は湿度に応じて誤差が生じることから、ステップS7でNOx値を換算する前に、ステップS3において算出された空燃比及びステップS4で算出されたNOx値をステップS6で算出した湿度によって補正し、湿度によるNOxセンサ2の出力誤差を排除しておくことが好ましい。   In general, since the output value of the NOx sensor or air-fuel ratio sensor has an error depending on the humidity, the air-fuel ratio calculated in step S3 and the step S4 are calculated before the NOx value is converted in step S7. It is preferable that the NOx value thus corrected is corrected by the humidity calculated in step S6 to eliminate the output error of the NOx sensor 2 due to the humidity.

ステップS7にて湿度により換算されたNOx値Eは、ステップS8において、NOx計測装置1からECU9へ出力され、大気中の湿度によるNOx値の換算が終了する。このように大気中の湿度によって換算されたNOx値Eは、走行中の車両における異常をECU9で判定するために用いられる。 NOx value E H, which is converted by humidity in step S7, in step S8, is output from the NOx measuring device 1 to the ECU 9, in terms of NOx values due to humidity in the atmosphere is completed. The NOx value E H, which is converted by humidity in the atmosphere as is used abnormality to determine at ECU9 in the vehicle during running.

以下、図7を参照して、湿度により換算されたNOx値Eを用いて走行中の車両における異常を判定する方法について説明する。 Hereinafter, a method for determining an abnormality in a running vehicle using the NOx value E H converted by humidity will be described with reference to FIG.

ステップS11では、ECU9は、NOx計測装置1から湿度により換算されたNOx値Eを取得する。ステップS12,S13では、ECU9が、大気圧センサ及び吸入空気温度センサの出力値に基づいて、湿度により換算されたNOx値Eを大気圧及び大気温度で補正する。なお、NOx計測装置1の演算部5において、すでに大気圧及び大気温度に基づいてNOx値を補正している場合は、ステップS12及びS13は実行されない。 In step S < b> 11, the ECU 9 obtains the NOx value E H converted by the humidity from the NOx measuring device 1. In steps S12 and S13, the ECU 9 corrects the NOx value E H converted by the humidity with the atmospheric pressure and the atmospheric temperature based on the output values of the atmospheric pressure sensor and the intake air temperature sensor. In addition, in the calculating part 5 of the NOx measuring device 1, steps S12 and S13 are not executed when the NOx value has already been corrected based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature.

ステップS14では、湿度により換算されたNOx値Eが一定の値に固定されているか否かを判定する。エンジンの負荷や回転数が変化しているにも関わらず、所定時間に渡って値が変化しない場合は、値が固定されていると判定し、ステップS15に進み異常と判定する。 In step S14, it is determined whether or not NOx value E H, which is converted by the humidity is fixed to a constant value. If the value does not change over a predetermined time despite the change in engine load and rotation speed, it is determined that the value is fixed, and the process proceeds to step S15 where it is determined as abnormal.

湿度により換算されたNOx値Eが一定の値に固定されていないと判定された場合は、ステップS16に進み、湿度により換算されたNOx値Eが上限値または下限値を超えているか否かを判定する。上限値及び下限値は、通常のエンジン運転状態では発生し得ない値に設定される。湿度により換算されたNOx値Eが上限値または下限値を超えた場合、ステップS15に進み異常と判定し、超えていない場合には、ステップS17に進む。 Whether NOx value E H, which is converted by the humidity when it is determined not to be fixed to a certain value, the process proceeds to step S16, NOx value E H, which is converted by the humidity exceeds the upper limit or the lower limit value Determine whether. The upper limit value and the lower limit value are set to values that cannot be generated under normal engine operating conditions. If NOx value E H, which is converted by the humidity exceeds the upper limit or the lower limit value, it is determined that an abnormality process proceeds to step S15, if not exceeded, the process proceeds to step S17.

ステップS17では、エンジン6の運転状態から予測されるNOx値を導出し、導出された予測NOx値Eと湿度により換算されたNOx値Eとを比較し、その差分を算出する。予測NOx値Eの導出には、ECU9に格納された基準NOx値マップが用いられる。基準NOx値マップは、排出ガス試験方法と同じ大気状態、いわゆる標準大気状態(例えば、大気圧100kPa,大気温度25℃,相対湿度30%。)でエンジン6を運転したときに排出されたNOx値を、エンジン6の運転状態を示すパラメータであるアクセル開度や吸入空気量,エンジン回転数等に対してマップ化したものである。 In step S17, it derives the NOx values predicted from the operating state of the engine 6, and the compared the NOx value E H converted by derived predicted NOx value E P and humidity, and calculates the difference. The derivation of predicted NOx value E P, reference NOx value map stored in ECU9 is used. The reference NOx value map is the NOx value emitted when the engine 6 is operated in the same atmospheric condition as the exhaust gas test method, so-called standard atmospheric condition (for example, atmospheric pressure 100 kPa, atmospheric temperature 25 ° C., relative humidity 30%). Is mapped to the accelerator opening, intake air amount, engine speed, and the like, which are parameters indicating the operating state of the engine 6.

ステップS18では、ステップS17で算出された差分が閾値より大きいか否かを判定する。閾値は、エンジン6の個体差によるNOx値のばらつきやNOx値の法規制値に対する許容範囲等を考慮して設定される。差分が閾値より大きい場合には、ステップS15に進み異常と判定し、差分が閾値以下の場合には、ステップS19に進み正常と判定して、判定を終了する。   In step S18, it is determined whether or not the difference calculated in step S17 is greater than a threshold value. The threshold value is set in consideration of variations in the NOx value due to individual differences of the engine 6, the allowable range of the NOx value with respect to the legal regulation value, and the like. If the difference is larger than the threshold, the process proceeds to step S15, where it is determined to be abnormal. If the difference is less than the threshold, the process proceeds to step S19, where it is determined to be normal, and the determination ends.

なお、異常の判定は、ECU9ではなく、NOx計測装置1で行われる構成としてもよい。その場合、判定結果がNOx計測装置1からECU9へ送信される。   Note that the determination of abnormality may be performed by the NOx measuring device 1 instead of the ECU 9. In this case, the determination result is transmitted from the NOx measuring device 1 to the ECU 9.

また、異常の判定に用いられるNOx値としては、瞬間値を用いても、所定期間における積算値を用いてもよい。   Moreover, as a NOx value used for determination of abnormality, an instantaneous value may be used or an integrated value in a predetermined period may be used.

また、NOx計測装置1は、触媒8の下流ではなく、上流に配置してもよい。この場合、触媒8の劣化によるNOx値の変化を考慮する必要がなくなる。   Further, the NOx measuring device 1 may be arranged upstream rather than downstream of the catalyst 8. In this case, it is not necessary to consider the change in the NOx value due to the deterioration of the catalyst 8.

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。   According to the above embodiment, there exists an effect shown below.

従来、実際に走行している車両では、排気ガス中のNOxの排出量を計測可能なNOxセンサを備えていても、排出ガス試験法と同じ条件で算出されるNOxの排出量については不明であるため、NOxセンサの出力値が基準値から外れた場合、その原因がエンジンやNOxセンサの異常によるものであるのか、あるいは大気中の湿度によるものであるのか判断できないおそれがあった。   Conventionally, a vehicle that is actually running has a NOx sensor that can measure the amount of NOx in exhaust gas, but the amount of NOx that is calculated under the same conditions as in the exhaust gas test method is unknown. For this reason, when the output value of the NOx sensor deviates from the reference value, it may not be possible to determine whether the cause is due to an abnormality in the engine or the NOx sensor or due to humidity in the atmosphere.

これに対して、NOx計測装置1では、大気中の湿度で換算されたNOx値が出力されるので、この換算されたNOx値に基づいて、走行している車両においてもエンジンが正常な状態で運転されているか否かを精度よく判定することが可能となり、誤った判定を減らすことができる。   On the other hand, the NOx measuring device 1 outputs the NOx value converted by the humidity in the atmosphere, so that the engine is in a normal state even in the traveling vehicle based on the converted NOx value. Whether or not the vehicle is in operation can be determined with high accuracy, and erroneous determination can be reduced.

また、NOx計測装置1から出力されるNOx値は、所定の大気条件におけるNOx値に変換されるので、例えば、排出ガス試験法と同じ条件で計測されたエンジン単体でのNOx値を異常判定のための比較基準として用いることが可能となる。   Moreover, since the NOx value output from the NOx measuring device 1 is converted into the NOx value under a predetermined atmospheric condition, for example, the NOx value of the engine alone measured under the same conditions as the exhaust gas test method is determined as an abnormality. Therefore, it can be used as a reference for comparison.

また、従来、大気中の湿度を測定するには、湿度センサを別途設けなければならなかったが、大気中の湿度をNOxセンサで検出された値に基づいて算出するので、湿度センサを別途設ける必要がなく、コストが低減される。また、湿度センサを別途設けた場合、湿度センサの異常判定を行わなければならないが、従来から取り付けられているNOxセンサを利用するのでそのような必要がない。   Conventionally, in order to measure the humidity in the atmosphere, a humidity sensor must be provided separately. However, since the humidity in the atmosphere is calculated based on the value detected by the NOx sensor, a humidity sensor is provided separately. There is no need and the cost is reduced. In addition, when a humidity sensor is provided separately, it is necessary to determine whether or not the humidity sensor is abnormal, but this is not necessary because a NOx sensor that has been conventionally attached is used.

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

1 NOx計測装置
2 NOxセンサ(NOx検出部)
3 NOxセンサ制御部(制御部)
4 センサ制御部
5 演算部
6 エンジン
7 排気管
8 触媒
9 エンジン制御装置
20 酸素濃度検出室
21 NOx濃度検出室
25 内側基準電極
26 外側基準電極
27 第1内側電極
28 第1外側電極
29 第2内側電極
30 第2外側電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 NOx measuring device 2 NOx sensor (NOx detection part)
3 NOx sensor control unit (control unit)
4 Sensor Control Unit 5 Arithmetic Unit 6 Engine 7 Exhaust Pipe 8 Catalyst 9 Engine Control Device 20 Oxygen Concentration Detection Chamber 21 NOx Concentration Detection Chamber 25 Inner Reference Electrode 26 Outer Reference Electrode 27 First Inner Electrode 28 First Outer Electrode 29 Second Inner Electrode 30 Second outer electrode

Claims (5)

エンジンの排気管に取り付けられ、前記排気管内のNOx及び酸素を検出可能なNOx検出部と、
前記NOx検出部で検出された検出値が入力され、前記検出値に基づいてNOx値及び酸素濃度を算出する制御部と、を備えるNOx計測装置であって、
前記制御部は、算出された前記酸素濃度に基づいて大気中の湿度を算出するとともに、算出された前記NOx値を、前記湿度に基づいて所定の大気条件におけるNOx値に変換して出力することを特徴とするNOx計測装置。
A NOx detector attached to the exhaust pipe of the engine and capable of detecting NOx and oxygen in the exhaust pipe;
A NOx measuring device comprising: a control unit that receives a detection value detected by the NOx detection unit and calculates a NOx value and an oxygen concentration based on the detection value;
The control unit calculates humidity in the atmosphere based on the calculated oxygen concentration, and converts the calculated NOx value into a NOx value in a predetermined atmospheric condition based on the humidity and outputs the NOx value. NOx measuring device characterized by this.
前記制御部は、前記エンジンが燃料カット状態にあると判定した場合に、前記NOx検出部で検出された検出値に基づき酸素濃度を算出し、算出された前記酸素濃度に基づいて大気中の湿度を算出することを特徴とする請求項1に記載のNOx計測装置。   When the control unit determines that the engine is in a fuel cut state, the control unit calculates an oxygen concentration based on the detection value detected by the NOx detection unit, and based on the calculated oxygen concentration, humidity in the atmosphere The NOx measuring device according to claim 1, wherein the NOx measuring device is calculated. 前記制御部は、算出された前記酸素濃度に基づいて排気ガス中の空燃比を算出するとともに、前記エンジンの運転状態から標準運転空燃比を導出し、算出された前記空燃比と導出された前記標準運転空燃比との差に基づいて湿度を算出することを特徴とする請求項1に記載のNOx計測装置。   The control unit calculates an air-fuel ratio in the exhaust gas based on the calculated oxygen concentration, derives a standard operating air-fuel ratio from the operating state of the engine, and derives the calculated air-fuel ratio from the calculated air-fuel ratio. The NOx measuring device according to claim 1, wherein the humidity is calculated based on a difference from the standard operating air-fuel ratio. 前記制御部は、前記湿度に基づいて変換された所定の大気条件におけるNOx値と、前記エンジンの運転状態から導出される基準NOx値と、を比較し、その差が所定値以上である場合に異常があると判定することを特徴とする請求項1から3の何れか1つに記載のNOx計測装置。   The control unit compares the NOx value in a predetermined atmospheric condition converted based on the humidity with a reference NOx value derived from the operating state of the engine, and the difference is equal to or greater than a predetermined value. The NOx measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined that there is an abnormality. NOx検出部で検出された検出値からNOx値及び酸素濃度を算出し、算出された前記酸素濃度に基づいて大気中の湿度を算出し、算出された前記NOx値を、前記湿度に基づいて所定の大気条件におけるNOx値に変換することを特徴とするNOx計測方法。



















The NOx value and the oxygen concentration are calculated from the detection value detected by the NOx detection unit, the atmospheric humidity is calculated based on the calculated oxygen concentration, and the calculated NOx value is determined based on the humidity. A NOx measuring method, wherein the NOx value is converted into a NOx value under atmospheric conditions.



















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