JP7026054B2 - Simulated gas generator, evaluation device and simulated gas generation method - Google Patents

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Description

本発明は、例えば内燃機関から排出される排ガス等を模擬した模擬ガスを発生させ、当該模擬ガスを評価対象である触媒等に供給する模擬ガス発生装置、当該模擬ガス発生装置を具備する評価装置及び模擬ガス発生方法に関するものである。 The present invention includes, for example, a simulated gas generator that generates simulated gas that simulates exhaust gas discharged from an internal combustion engine and supplies the simulated gas to a catalyst or the like to be evaluated, and an evaluation device including the simulated gas generator. And the method of generating simulated gas.

内燃機関から排出される排ガスは、運転状況によって刻一刻、その成分ガスの種類や各成分ガスの濃度が変わる。
例えば、内燃機関は常に酸素と燃料が過不足なく燃焼するストイキ近傍で燃焼しているわけではなく、負荷の状況によって燃料が希薄なリーン傾向と燃料が多いリッチ傾向とが使い分けられており、空燃比が常に変化している。
そこで、従来の排ガス用の模擬ガス発生装置においては、この変化をシミュレーションできるように、特許文献1に示すように、第1ガスに対し、数種類の添加ガスを切り替え可能に添加して、時系列的に成分が変化する模擬ガスを発生できるようにしてある。
Exhaust gas emitted from an internal combustion engine changes the type of component gas and the concentration of each component gas every moment depending on the operating conditions.
For example, an internal combustion engine does not always burn in the vicinity of stoichiometric where oxygen and fuel burn in just proportion, and depending on the load situation, lean tendency with lean fuel and rich tendency with a lot of fuel are used properly, and it is empty. The fuel ratio is constantly changing.
Therefore, in the conventional simulated gas generator for exhaust gas, as shown in Patent Document 1, several kinds of added gases are added to the first gas in a time series so that this change can be simulated. It is possible to generate a simulated gas whose components change.

ところで、このような模擬ガス発生装置には、排ガスの運転状況の変化をシミュレートできるだけの応答性が求められるため、前記添加ガスの切り替え応答性を向上させる必要がある。
そこで、従来は、流量制御装置などによって流量をコントロールした添加ガスを、第1ガスが流れる第1ガスラインに対して添加する場合と、外部の排出ラインに排出する場合とをバルブ等によって切り替えられようにして、添加ガス切り替えの応答性向上を図っている。
By the way, since such a simulated gas generator is required to have a responsiveness sufficient to simulate a change in the operating condition of the exhaust gas, it is necessary to improve the switching responsiveness of the added gas.
Therefore, conventionally, the case where the added gas whose flow rate is controlled by a flow rate control device or the like is added to the first gas line through which the first gas flows and the case where the added gas is discharged to an external discharge line can be switched by a valve or the like. In this way, the responsiveness of switching the added gas is improved.

ところが、前記第1ガスラインには加熱機構が設けられていたり、第1ガスラインの下流には圧力損失を生じる触媒が設けられていたりする。それ故、該第1ガスラインの圧力は、温度や流量等の変化によって変動する。一方、前記排出ラインを流れるガスは大気中に放出されており、前記排出ラインの圧力は比較的一定に保たれている。そのため、第1ガスラインと排出ラインとの圧力が異なってしまう場合がある。 However, the first gas line may be provided with a heating mechanism, or a catalyst that causes a pressure loss may be provided downstream of the first gas line. Therefore, the pressure of the first gas line fluctuates due to changes in temperature, flow rate, and the like. On the other hand, the gas flowing through the discharge line is released into the atmosphere, and the pressure of the discharge line is kept relatively constant. Therefore, the pressure between the first gas line and the discharge line may be different.

そうすると、例えば、排出ラインに接続されて、前記流量制御装置によって所定値にコントロールされていた添加ガスの流量が、第1ガスラインに切り替えられた瞬間、該流量制御装置の背圧が変わって、一時的に変動することとなる。
そして、その変動した流量を前記流量制御装置によって再び前記所定値に戻すまでに時間がかかってしまい、結果として所望の応答性を得られないという問題が生じ得る。
かかる問題は、排ガス用の模擬ガス発生装置のみならず、他の種々のガスの模擬ガスを発生させる模擬ガス発生装置においても共通する。
Then, for example, the back pressure of the flow rate control device changes at the moment when the flow rate of the added gas connected to the discharge line and controlled to a predetermined value by the flow rate control device is switched to the first gas line. It will fluctuate temporarily.
Then, it takes time for the flow rate control device to return the fluctuating flow rate to the predetermined value again, and as a result, there may be a problem that a desired responsiveness cannot be obtained.
This problem is common not only in the simulated gas generator for exhaust gas but also in the simulated gas generator that generates simulated gas of various other gases.

特開2013-134166号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-134166

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、添加ガスを第1ガスラインに添加している状態と排出ラインに排出している状態とを交互に切り替えた場合であっても、前記第1ガスラインに添加される添加ガスの流量を応答性良く制御することができる模擬ガス発生装置を提供することを主な目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when the state in which the added gas is added to the first gas line and the state in which the added gas is discharged to the discharge line are alternately switched. The main object is to provide a simulated gas generator capable of controlling the flow rate of the added gas added to the first gas line with good responsiveness.

すなわち本発明に係る模擬ガス発生装置は、第1ガスに添加ガスを加えて模擬ガスを発生させ、該模擬ガスを所定の評価対象に供給する模擬ガス発生装置であって、前記第1ガスが流れる第1ガスラインと、ガス排出用の排出ラインと、前記添加ガスが流れる添加ガスラインと、前記添加ガスラインを前記第1ガスライン又は排出ラインに切り替え可能に接続する切替接続機構と、前記第1ガスラインの圧力を示唆する値である圧力示唆値に基づいて前記排出ラインの圧力を制御する圧力制御機構とを具備することを特徴とするものである。 That is, the simulated gas generator according to the present invention is a simulated gas generator in which an additive gas is added to the first gas to generate the simulated gas, and the simulated gas is supplied to a predetermined evaluation target, and the first gas is the simulated gas generator. The flowable first gas line, the discharge line for gas discharge, the additive gas line through which the added gas flows, the switching connection mechanism for connecting the added gas line to the first gas line or the discharge line, and the above. It is characterized by comprising a pressure control mechanism for controlling the pressure of the discharge line based on the pressure suggestion value which is a value suggesting the pressure of the first gas line.

このような模擬ガス発生装置によれば、前記第1ガスラインの圧力示唆値に基づいて前記排出ラインの圧力を調節する圧力制御機構を具備しているので、前記圧力制御機構が前記第1ガスラインの圧力と排出ラインの圧力との差を小さくするように制御することができる。そのため、前記切替接続機構によって前記添加ガスラインの接続先を前記排出ラインから前記第1ラインに切り替えたときに、目標流量の添加ガスをより正確に応答性良く前記第1ガスラインに供給することができる。 According to such a simulated gas generator, since the pressure control mechanism for adjusting the pressure of the discharge line based on the pressure suggestion value of the first gas line is provided, the pressure control mechanism is the first gas. It can be controlled to reduce the difference between the pressure of the line and the pressure of the discharge line. Therefore, when the connection destination of the added gas line is switched from the discharge line to the first line by the switching connection mechanism, the added gas of the target flow rate is supplied to the first gas line more accurately and responsively. Can be done.

本発明の具体的な実施態様としては、前記圧力制御機構が、前記第1ガスラインの圧力示唆値を検出する第1センサと、前記排出ライン上に設けられた圧力調節部と、前記第1センサから出力される前記圧力示唆値に基づいて前記圧力調節部を制御する制御回路とを具備したものが挙げることができる。 As a specific embodiment of the present invention, the pressure control mechanism includes a first sensor for detecting a pressure suggestion value of the first gas line, a pressure adjusting unit provided on the discharge line, and the first. An example includes a control circuit that controls the pressure adjusting unit based on the pressure suggestion value output from the sensor.

より具体的には、前記圧力制御機構が、前記排出ラインの圧力調節部よりも上流側に設けられた第2センサであって、該排出ラインの圧力を示唆する値である圧力示唆値を検出する第2センサをさらに備えるものが挙げられる。この場合には、前記制御回路が、前記第1センサが示す圧力示唆値と、前記第2センサが示す圧力示唆値とに基づいて、前記圧力調節部を制御する。 More specifically, the pressure control mechanism is a second sensor provided on the upstream side of the pressure adjusting unit of the discharge line, and detects a pressure suggestion value which is a value suggesting the pressure of the discharge line. A second sensor is further provided. In this case, the control circuit controls the pressure adjusting unit based on the pressure suggested value indicated by the first sensor and the pressure suggested value indicated by the second sensor.

前記圧力制御機構は、前記第1センサから出力される圧力示唆値が示す圧力と、前記第2センサから出力される圧力示唆値が示す圧力との差が小さくなるようにするものであっても良い。あるいは前記圧力制御機構は、前記第1センサから出力される圧力示唆値が示す圧力と、前記第2センサから出力される圧力示唆値が示す圧力との差が一定値となるようにするものであっても良い。 Even if the pressure control mechanism is such that the difference between the pressure indicated by the pressure suggested value output from the first sensor and the pressure indicated by the pressure suggested value output from the second sensor becomes small. good. Alternatively, the pressure control mechanism is such that the difference between the pressure indicated by the pressure suggested value output from the first sensor and the pressure indicated by the pressure suggested value output from the second sensor becomes a constant value. There may be.

前記圧力制御機構が、前記排出ラインに圧力調節ガスを供給する圧力調節ガスラインをさらに備えてもよい。このようなものであれば、圧力調節ガスを供給している間は前記排出ラインに常に一定量以上のガスを流すことができるので、前記圧力調節部によって前記排出ラインの圧力を安定して制御することができる。 The pressure control mechanism may further include a pressure control gas line that supplies the pressure control gas to the discharge line. In such a case, since a certain amount or more of gas can always flow to the discharge line while the pressure control gas is being supplied, the pressure of the discharge line is stably controlled by the pressure control unit. can do.

前記模擬ガス発生装置が、前記第1ガスライン上に配置された評価対象設置部と、前記第1ガスを加熱する加熱炉とを具備し、前記加熱炉が前記評価対象設置部の上流側に配置されたものであり、前記第1ガスラインと前記添加ガスラインとが、前記加熱炉と前記評価対象設置部との間、又は前記加熱炉内で合流しているものであっても良い。
このようなものであれば、前記添加ガスを、加熱炉によって加熱された第1ガスに添加することができるので、特に、前記添加ガスが高温で化学反応するものである場合等には有利である。
The simulated gas generator includes an evaluation target installation unit arranged on the first gas line and a heating furnace for heating the first gas, and the heating furnace is located upstream of the evaluation target installation unit. It may be arranged, and the first gas line and the added gas line may be merged between the heating furnace and the evaluation target installation portion, or in the heating furnace.
In such a case, the added gas can be added to the first gas heated by the heating furnace, which is particularly advantageous when the added gas chemically reacts at a high temperature. be.

前記第1センサが前記第1ガスラインと添加ガスラインとの合流点より上流側、特に前記加熱炉の上流に設けられていることが好ましい。このようなものであれば、前記添加ガスが前記第1ガスラインに添加される場合と前記排出ラインに排出される場合とを切り替えた時の圧力変動の影響を避けることができ、前記第1ガスラインの圧力示唆値をより安定して検出することができる。 It is preferable that the first sensor is provided on the upstream side of the confluence of the first gas line and the added gas line, particularly upstream of the heating furnace. In such a case, the influence of the pressure fluctuation when switching between the case where the added gas is added to the first gas line and the case where the added gas is discharged to the discharge line can be avoided, and the influence of the pressure fluctuation can be avoided. The pressure suggestion value of the gas line can be detected more stably.

前記添加ガスが、前記第1ガスラインに対してそれぞれ独立して添加される複数種類のガスであり、前記添加ラインに前記切替接続機構がそれぞれ設けられているものとしても良い。 The added gas may be a plurality of types of gases independently added to the first gas line, and the addition line may be provided with the switching connection mechanism.

内燃機関から排出される排ガスを模擬する模擬ガスを発生させる場合等には、特に、運転状況によって模擬ガスの組成を経時的に次々と変化させることが求められる。そのため、本発明に係る模擬ガス発生装置による効果をより顕著に発揮することができる。 In the case of generating a simulated gas that simulates the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, it is particularly required to change the composition of the simulated gas one after another with time depending on the operating conditions. Therefore, the effect of the simulated gas generator according to the present invention can be more remarkably exhibited.

本発明と同様の効果を奏することができる実施態様としては、第1ガスに添加ガスを加えて模擬ガスを発生させ、該模擬ガスを所定の評価対象に供給する模擬ガス発生装置であって、前記第1ガスが流れる第1ガスラインと、ガス排出用の排出ラインと、前記添加ガスが流れる添加ガスラインと、前記添加ガスラインを前記第1ガスライン又は排出ラインに切り替え可能に接続する切替接続機構と、前記排出ラインの圧力を、前記圧力示唆値に基づいて制御する圧力制御機構とを具備することを特徴とする模擬ガス発生装置と、模擬ガスの成分を分析する分析装置と、を具備した前記評価対象を評価する評価装置であり、前記評価対象が触媒、センサ、又は触媒及びセンサを備えた後処理システムである評価装置を挙げることができる。 An embodiment capable of achieving the same effect as the present invention is a simulated gas generator in which an additive gas is added to a first gas to generate a simulated gas, and the simulated gas is supplied to a predetermined evaluation target. Switching that connects the first gas line through which the first gas flows, the discharge line for gas discharge, the added gas line through which the added gas flows, and the added gas line to the first gas line or the discharge line so as to be switchable. A simulated gas generator characterized by comprising a connection mechanism and a pressure control mechanism for controlling the pressure of the discharge line based on the pressure suggestion value, and an analyzer for analyzing the components of the simulated gas. An evaluation device for evaluating the evaluation target provided, and the evaluation device is a catalyst, a sensor, or an evaluation device including a catalyst and a sensor, can be mentioned.

また本発明に係る模擬ガス発生方法は、第1ガスに添加ガスを加えて模擬ガスを発生させ、該模擬ガスを所定の評価対象に供給する模擬ガス発生装置を用いるものであり、前記模擬ガス発生装置は、前記第1ガスが流れる第1ガスラインと、ガス排出用の排出ラインと、前記添加ガスが流れる添加ガスラインと、前記添加ガスラインを前記第1ガスライン又は排出ラインに切り替え可能に接続する切替接続機構と、前記排出ラインの圧力を制御する圧力制御機構とを具備するものであり、前記第1ガスラインの圧力示唆値に基づいて、前記排出ラインの圧力を制御することを特徴とする。
このような模擬ガス発生方法であれば、上述した模擬ガス発生装置により得られる作用効果と同様の作用効果を奏し得る。
Further, the simulated gas generation method according to the present invention uses a simulated gas generator that generates simulated gas by adding an additive gas to the first gas and supplies the simulated gas to a predetermined evaluation target. The generator can switch the first gas line through which the first gas flows, the discharge line for gas discharge, the added gas line through which the added gas flows, and the added gas line to the first gas line or the discharge line. It is provided with a switching connection mechanism connected to the above and a pressure control mechanism for controlling the pressure of the discharge line, and controls the pressure of the discharge line based on the pressure suggestion value of the first gas line. It is a feature.
With such a simulated gas generation method, the same action and effect as those obtained by the above-mentioned simulated gas generator can be obtained.

本発明に係る模擬ガス発生装置によれば、前記第1ガスラインの圧力に基づいて前記排出ラインの圧力を調節する圧力制御機構を具備しているので、前記圧力制御機構が、前記第1ガスラインの圧力と排出ラインの圧力との差を小さくするように制御することができる。そのため、前記切替接続機構によって前記添加ガスラインの接続先を前記排出ラインから前記第1ラインに切り替えたときに、目標流量の添加ガスをより正確に応答性良く前記第1ガスラインに供給することができる。 According to the simulated gas generator according to the present invention, since the pressure control mechanism for adjusting the pressure of the discharge line based on the pressure of the first gas line is provided, the pressure control mechanism is the first gas. It can be controlled to reduce the difference between the pressure of the line and the pressure of the discharge line. Therefore, when the connection destination of the added gas line is switched from the discharge line to the first line by the switching connection mechanism, the added gas of the target flow rate is supplied to the first gas line more accurately and responsively. Can be done.

本発明の一実施形態に係る模擬ガス発生装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the simulated gas generator which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る模擬ガス発生装置において、第3ガスを評価対象に添加している場合のガスの流れを示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a gas flow when a third gas is added to an evaluation target in the simulated gas generator according to the same embodiment. 同実施形態に係る模擬ガス発生装置において、第3ガス及び第4ガスを評価対象に両方排出している場合のガスの流れを示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a gas flow when both the third gas and the fourth gas are discharged to the evaluation target in the simulated gas generator according to the same embodiment. 同実施形態に係る模擬ガス発生装置において、第4ガスを評価対象に添加している場合のガスの流れを示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a gas flow when the fourth gas is added to the evaluation target in the simulated gas generator according to the same embodiment. 他の実施形態に係る模擬ガス発生装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the simulated gas generator which concerns on other embodiment.

100・・・評価装置
S・・・評価対象設置部
1・・・模擬ガス発生装置
11・・・第1ガスライン
12・・・排出ライン
13・・・添加ガスライン
14・・・加熱炉
19・・・第1センサ
212・・・圧力調節ガスライン
213・・・弁制御部
100 ... Evaluation device S ... Evaluation target installation unit 1 ... Simulated gas generator 11 ... First gas line 12 ... Discharge line 13 ... Addition gas line 14 ... Heating furnace 19 ... 1st sensor 212 ... Pressure control gas line 213 ... Valve control unit

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る模擬ガス発生装置1は、例えば、自動車等に搭載される触媒等の性能を評価する評価装置100に組み込まれて使用されるものである。
前記評価装置100は、例えば、内燃機関から排出される排ガス中の所定成分を除去する触媒や、前記排ガスに含まれる成分を検出するセンサ、又は触媒やセンサ等を備えた後処理システム等を評価対象とし、これらの性能を評価するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The simulated gas generator 1 according to the present embodiment is used by being incorporated in, for example, an evaluation device 100 for evaluating the performance of a catalyst or the like mounted on an automobile or the like.
The evaluation device 100 evaluates, for example, a catalyst for removing a predetermined component in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, a sensor for detecting a component contained in the exhaust gas, a post-treatment system provided with a catalyst, a sensor, or the like. It targets and evaluates these performances.

前記評価装置100は、図1に示すように、前記模擬ガス発生装置1と、前記模擬ガスの成分を分析する分析装置2とを具備するものである。
前記模擬ガス発生装置1は、第1ガスに添加ガスを加えて、例えば内燃機関から排出される排ガス等を再現した模擬ガスを発生させ、当該模擬ガスを前記評価対象である触媒等に供給するものである。
As shown in FIG. 1, the evaluation device 100 includes the simulated gas generator 1 and an analyzer 2 for analyzing the components of the simulated gas.
The simulated gas generator 1 adds an additive gas to the first gas to generate a simulated gas that reproduces, for example, an exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and supplies the simulated gas to the catalyst or the like to be evaluated. It is a thing.

前記模擬ガス発生装置1は、図1に示すように、前記評価対象を収容又は接続する評価対象設置部Sと、該評価対象設置部Sに模擬ガスを供給する第1ガスライン11と、ガスを外部に排出する排出ライン12と、前記第1ガスライン11に対して添加される添加ガスが流れる添加ガスライン13と、前記添加ガスライン13を前記第1ライン11又は排出ライン12に切り替え可能に接続する切替接続機構14と、前記第1ガスライン11を流れるガスの温度を調節する加熱炉15と、前記第1ガスライン11を流れるガスを混合するミキサー16と、前記排出ラインの圧力を制御する圧力制御機構21とを備えるものである。 As shown in FIG. 1, the simulated gas generator 1 includes an evaluation target installation unit S that accommodates or connects the evaluation target, a first gas line 11 that supplies simulated gas to the evaluation target installation unit S, and a gas. It is possible to switch between the discharge line 12 for discharging the gas to the outside, the added gas line 13 through which the added gas added to the first gas line 11 flows, and the added gas line 13 to the first line 11 or the discharge line 12. The switching connection mechanism 14 connected to the above, the heating furnace 15 for adjusting the temperature of the gas flowing through the first gas line 11, the mixer 16 for mixing the gas flowing through the first gas line 11, and the pressure of the discharge line. It is provided with a pressure control mechanism 21 for controlling.

前記評価対象設置部Sは、例えば、内燃機関の排ガス中の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物等を除去する三元触媒等を収容するセルである。 The evaluation target installation unit S is, for example, a cell that houses a three-way catalyst that removes hydrocarbons, carbon monoxide, nitrogen oxides, and the like in the exhaust gas of an internal combustion engine.

前記第1ガスライン11は、例えば、排ガスの場合であれば、窒素や水などの前記模擬ガスのベースとなる第1ガスが流れるものである。
この第1ガスライン11には、前記第1ガスを予め決められた流量で流すための、例えばマスフローコントローラ等の第1流量制御装置MFC1と、水を添加する水添加ライン111が備えられている。
In the case of exhaust gas, for example, the first gas line 11 is the one through which the first gas, which is the base of the simulated gas such as nitrogen and water, flows.
The first gas line 11 includes a first flow rate control device MFC1 such as a mass flow controller for flowing the first gas at a predetermined flow rate, and a water addition line 111 for adding water. ..

前記排出ライン12は、前記評価対象設置部Sを通過した模擬ガスを外部に排出するとともに、前記添加ガスを前記評価対象設置部Sを通過させずに外部へ排出するものである。この排出ライン12に、例えば、圧力を安定させるバッファタンクBTが設けられていてもよい。
前記添加ガスライン13を流れる添加ガスは、前記模擬ガスの組成を変化させるものであり、例えば、リッチガスやリーンガス等である。
The discharge line 12 discharges the simulated gas that has passed through the evaluation target installation unit S to the outside, and discharges the added gas to the outside without passing through the evaluation target installation unit S. The discharge line 12 may be provided with, for example, a buffer tank BT that stabilizes the pressure.
The added gas flowing through the added gas line 13 changes the composition of the simulated gas, and is, for example, rich gas, lean gas, or the like.

前記加熱炉15は、前記評価対象設置部Sに供給される模擬ガスの温度をより正確に制御できるように、評価対象である触媒等とできるだけ距離を開けずに配置されている。具体的には、前記ミキサー16の直前に配置されている。
前記添加ガスライン13は、例えば、この加熱炉15と前記ミキサー16との間で、前記第1ガスライン11と合流している。
The heating furnace 15 is arranged as close as possible to the catalyst or the like to be evaluated so that the temperature of the simulated gas supplied to the evaluation target installation unit S can be controlled more accurately. Specifically, it is arranged immediately before the mixer 16.
The added gas line 13 merges with the first gas line 11 between the heating furnace 15 and the mixer 16, for example.

前記模擬ガス発生装置1が、例えば排ガスを模擬するガスを発生させる場合には、前記添加ガスライン13とは別に、排ガスを構成する成分である一酸化炭素、炭化水素及び一酸化窒素などを含む第2ガスを添加する第2ガスライン17をさらに備えるものとしてもよい。
本実施形態では、前記第2ガスライン17は、前記第2ガスの流量を制御するマスフローコントローラなどの第2流量制御装置MFC2を備え、前記加熱炉15とミキサー16との間で前記第1ガスライン11に合流するものである。
When the simulated gas generator 1 generates, for example, a gas that simulates an exhaust gas, it contains carbon monoxide, a hydrocarbon, nitrogen monoxide, and the like, which are components constituting the exhaust gas, in addition to the added gas line 13. A second gas line 17 for adding the second gas may be further provided.
In the present embodiment, the second gas line 17 includes a second flow rate control device MFC2 such as a mass flow controller that controls the flow rate of the second gas, and the first gas is provided between the heating furnace 15 and the mixer 16. It joins line 11.

前記添加ガスライン13は、ここでは、例えば、炭化水素等を含む第3ガスであるリッチガスが流れる第3ガスライン13aと、例えば、酸素等を含む第4ガスであるリーンガスが流れる第4ガスライン13bとを具備するものである。 Here, the added gas line 13 is a third gas line 13a through which a rich gas, which is a third gas containing a hydrocarbon or the like, flows, and a fourth gas line through which a lean gas, which is a fourth gas containing oxygen or the like, flows, for example. It is provided with 13b.

前記第3ガスライン13aは、例えば、リッチガスの流量を制御するマスフローコントローラなどの第3流量制御装置MFC3と、該第3ガスライン13aを流れるガスの流量変動を抑制するキャピラリー等の第3ガス流量抵抗13a1と、リッチガスを前記第1ガスライン11に添加する第3ガス添加ライン13a2と、リッチガスを前記排出ライン12に排出する第3ガス排出ライン13a3とを具備するものである。 The third gas line 13a includes, for example, a third gas flow rate control device MFC3 such as a mass flow controller that controls the flow rate of rich gas, and a third gas flow rate such as a capillary that suppresses fluctuations in the flow rate of gas flowing through the third gas line 13a. It includes a resistor 13a1, a third gas addition line 13a2 for adding rich gas to the first gas line 11, and a third gas discharge line 13a3 for discharging rich gas to the discharge line 12.

同様に、前記第4ガスライン13bは、例えば、リーンガスの流量を制御するマスフローコントローラなどの第4流量制御装置MFC4と、該第4ガスライン13bを流れるガスの流量を抑制するキャピラリー等の第4ガス流量抵抗13b1と、リーンガスを前記第1ガスライン11に添加する第4ガス添加ライン13b2と、リーンガスを前記排出ライン12に排出する第4ガス排出ライン13b3とを具備するものである。 Similarly, the fourth gas line 13b includes, for example, a fourth flow rate control device MFC4 such as a mass flow controller that controls the flow rate of lean gas, and a fourth such as a capillary that suppresses the flow rate of gas flowing through the fourth gas line 13b. It includes a gas flow rate resistance 13b1, a fourth gas addition line 13b2 for adding lean gas to the first gas line 11, and a fourth gas discharge line 13b3 for discharging lean gas to the discharge line 12.

前記切替接続機構14は、前記第3ガス添加ライン13a2と第3ガス排出ライン13a3とを切り替える第3ガス切替接続機構141、及び前記第4ガス添加ライン13b2と第4ガス排出ライン13b3とを切り替える第4ガス切替接続機構142を具備したものである。 The switching connection mechanism 14 switches between the third gas switching connection mechanism 141 for switching between the third gas addition line 13a2 and the third gas discharge line 13a3, and the fourth gas addition line 13b2 and the fourth gas discharge line 13b3. It is equipped with a fourth gas switching connection mechanism 142.

前記第3ガス切替接続機構141は、例えば、インジェクター等の第3ガス添加弁141Aと、第3ガス排出弁141Bとを具備するものである。
前記第3ガス添加弁141Aは、前記第3ガス添加ライン13a2上に設けられたものである。
前記第3ガス排出弁141Bは、前記第3ガス排出ライン13a3上に設けられたものである。
The third gas switching connection mechanism 141 includes, for example, a third gas addition valve 141A such as an injector and a third gas discharge valve 141B.
The third gas addition valve 141A is provided on the third gas addition line 13a2.
The third gas discharge valve 141B is provided on the third gas discharge line 13a3.

前記第4ガス切替接続機構142は、例えば、インジェクター等の第4ガス添加弁142Aと、第4ガス排出弁142Bとを備えたものである。
前記第4ガス添加弁142Aは、前記第4ガス添加ライン13b2上に設けられたものである。
前記第4ガス排出弁142Bは、前記第4ガス排出ライン13b3上に設けられたものである。
The fourth gas switching connection mechanism 142 includes, for example, a fourth gas addition valve 142A such as an injector and a fourth gas discharge valve 142B.
The fourth gas addition valve 142A is provided on the fourth gas addition line 13b2.
The fourth gas discharge valve 142B is provided on the fourth gas discharge line 13b3.

さらに、前記切替接続機構14は、第3ガス切替制御部141C及び第4ガス切替制御部142Cを備えている。これら各切替制御部141C及び142Cは、制御回路18がその機能を果たす。
この制御回路18は、例えば、CPU、内部メモリ、I/Oバッファ回路、ADコンバータ等を具備したものである。
そして、内部メモリの所定領域に格納した制御プログラムに従ってCPU及び周辺機器が協働することにより、この制御回路18が、前記第3ガス切替制御部141C及び第4ガス切替制御部142Cとしてのそれぞれの機能を発揮する。
Further, the switching connection mechanism 14 includes a third gas switching control unit 141C and a fourth gas switching control unit 142C. In each of these switching control units 141C and 142C, the control circuit 18 fulfills its function.
The control circuit 18 includes, for example, a CPU, an internal memory, an I / O buffer circuit, an AD converter, and the like.
Then, the CPU and peripheral devices cooperate according to the control program stored in the predetermined area of the internal memory, so that the control circuit 18 serves as the third gas switching control unit 141C and the fourth gas switching control unit 142C, respectively. Demonstrate function.

前記第3ガス切替制御部141Cは、前記第3ガス添加弁141A及び第3ガス排出弁141Bに開閉信号を送信して、前記第3ガスライン13aを流れるリッチガスが、前記第3ガス添加ライン13a2又は第3ガス排出ライン13a3のどちらか一方に流れるようにするものである。
例えば、前記第3ガス添加ライン13a2に設けられた前記第3ガス添加弁141Aが開いている場合には、前記第3ガス排出ライン13a3に設けられた前記第3ガス排出弁141Bは閉じるように制御される。
The third gas switching control unit 141C transmits an on-off signal to the third gas addition valve 141A and the third gas discharge valve 141B, and the rich gas flowing through the third gas line 13a is generated by the third gas addition line 13a2. Alternatively, the gas is allowed to flow to either one of the third gas discharge lines 13a3.
For example, when the third gas addition valve 141A provided in the third gas addition line 13a2 is open, the third gas discharge valve 141B provided in the third gas discharge line 13a3 is closed. Be controlled.

前記第4ガス切替制御部142Cは、前記第4ガス添加弁142A及び第4ガス排出弁142Bに開閉信号を送信して、前記第4ガスライン13bを流れるリーンガスが、前記第4ガス添加ライン13b2又は第4ガス排出ライン13b3のどちらか一方に流れるようにするものである。
例えば、前記第4ガス添加ライン13b2に設けられた前記第4ガス添加弁142Aが開いている場合には、前記第4ガス排出ライン13b3に設けられた前記第4ガス排出弁142Bは閉じるように制御される。
The fourth gas switching control unit 142C transmits an on-off signal to the fourth gas addition valve 142A and the fourth gas discharge valve 142B, and the lean gas flowing through the fourth gas line 13b is the fourth gas addition line 13b2. Alternatively, the gas is allowed to flow to either one of the fourth gas discharge lines 13b3.
For example, when the fourth gas addition valve 142A provided in the fourth gas addition line 13b2 is open, the fourth gas discharge valve 142B provided in the fourth gas discharge line 13b3 is closed. Be controlled.

前記圧力制御機構21は、前記第1ガスライン11の圧力示唆値を検出する第1センサ19と、前記排出ライン12の圧力示唆値を検出する第2センサ20とを具備するものである。
前記第1センサ19は、前記第1ガスライン11と前記添加ガスライン13との合流部分の前記第1ガスライン11の圧力示唆値を検出するものである。
前記合流部分とは、前記第1ガスライン11と前記添加ガスライン13との合流点だけではなく、この合流点前後の前記第1ガスライン11又は前記添加ガスライン13を含むものである。
なお、前記圧力示唆値とは、圧力と相関関係があるものである。この圧力示唆値に所定の演算を施すことにより、圧力に換算できる値のことである。
例えば、ガスの温度等もこの圧力示唆値とすることができる。
本実施形態では、圧力センサから得られた圧力値そのものを圧力示唆値としている。
The pressure control mechanism 21 includes a first sensor 19 for detecting the pressure suggestion value of the first gas line 11 and a second sensor 20 for detecting the pressure suggestion value of the discharge line 12.
The first sensor 19 detects the pressure suggestion value of the first gas line 11 at the confluence of the first gas line 11 and the added gas line 13.
The confluence portion includes not only the confluence point of the first gas line 11 and the addition gas line 13, but also the first gas line 11 or the addition gas line 13 before and after the confluence point.
The pressure suggestion value has a correlation with the pressure. It is a value that can be converted into pressure by performing a predetermined operation on this pressure suggestion value.
For example, the temperature of the gas or the like can also be used as this pressure suggestion value.
In the present embodiment, the pressure value itself obtained from the pressure sensor is used as the pressure suggestion value.

前記第1センサ19は、たとえば、前記第1ガスライン11上の前記加熱炉15の直前に設けられた例えば、圧力センサである。
前記第2センサ20は、前記排出ライン12に設けられたものであり、例えば、圧力センサである。
なお、前記第1センサ19は、例えば、前記添加ガスライン13上の、前記添加ガスラインと前記第1ガスラインとの合流点近傍に設けられた圧力センサである第3センサ22にその役割を果たさせるようにしてもよい。
また、温度を圧力示唆値とする場合は、第1センサ19、第2センサ20及び第3センサ22は、温度センサであってもよい。
The first sensor 19 is, for example, a pressure sensor provided immediately before the heating furnace 15 on the first gas line 11.
The second sensor 20 is provided in the discharge line 12, and is, for example, a pressure sensor.
The first sensor 19 plays a role in, for example, the third sensor 22 which is a pressure sensor provided near the confluence of the added gas line and the first gas line on the added gas line 13. You may try to do it.
When the temperature is used as the pressure suggestion value, the first sensor 19, the second sensor 20, and the third sensor 22 may be temperature sensors.

さらに、この前記圧力制御機構21は、前記排出ライン12に設けられた圧力調節部である圧力調節弁211と、前記排出ライン12に対して圧力調節ガスを添加する圧力調節ガスライン212と、前記圧力調節弁211を制御する弁制御部213とを備えている。
前記圧力調節部とは、流量制御によって前記排出ライン12の圧力を調節するものであり、例えば、バタフライ弁やマスフローコントローラ、電気信号に比例して空気圧力を無段階で制御する電空レギュレータ、又は比例制御弁などの弁構造を備えたものであっても良いし、モータやポンプ等であっても良い。
Further, the pressure control mechanism 21 includes a pressure control valve 211 which is a pressure control unit provided in the discharge line 12, a pressure control gas line 212 for adding a pressure control gas to the discharge line 12, and the above. It is provided with a valve control unit 213 that controls the pressure control valve 211.
The pressure adjusting unit adjusts the pressure of the discharge line 12 by controlling the flow rate, for example, a butterfly valve, a mass flow controller, an electropneumatic regulator that controls air pressure steplessly in proportion to an electric signal, or an electropneumatic regulator. It may have a valve structure such as a proportional control valve, or may be a motor, a pump, or the like.

前記弁制御部213は、前記制御回路18がその機能を担う。
具体的に説明すると、この弁制御部213は、前記第1センサ19から出力される前記第1ガスライン11の圧力と前記第2センサ20から出力される前記排出ライン12の圧力とを比較して、前記圧力調節弁211に対して、前記排出ライン12の圧力を、例えば、前記第1ガスライン11の圧力に対して前記排出ライン12の圧力をできるだけ近づけるように前記圧力調節弁211に対して指令信号を出すものである。
The control circuit 18 is responsible for the function of the valve control unit 213.
Specifically, the valve control unit 213 compares the pressure of the first gas line 11 output from the first sensor 19 with the pressure of the discharge line 12 output from the second sensor 20. The pressure of the discharge line 12 with respect to the pressure control valve 211, for example, the pressure of the discharge line 12 with respect to the pressure of the first gas line 11 as close as possible to the pressure control valve 211. It issues a command signal.

前記圧力調節ガスライン212は、例えば、窒素などを含む圧力調節ガスを前記排出ライン12に対して供給するものである。
この圧力調節ガスは、例えば、図示しないボンベ等から(マスフローコントローラを介するなどして)、前記排出ライン12に常に流されている。これは、前記圧力調節弁211がその圧力調節機能を発揮できるようにするためである。
The pressure control gas line 212 supplies, for example, a pressure control gas containing nitrogen or the like to the discharge line 12.
This pressure adjusting gas is constantly flowing to the discharge line 12 from, for example, a cylinder (not shown) or the like (via a mass flow controller or the like). This is so that the pressure control valve 211 can exert its pressure control function.

次に、このような構成の前記模擬ガス発生装置1の動作を、図面を参照して説明する。 本実施形態に係る模擬ガス発生装置1では、前記第1ガスライン11を流れる前記第1ガス、第2ガス、リッチガス及びリーンガスを、それぞれのガスラインに設けられたマスフローコントローラMFC1、MFC2、MFC3及びMFC4によって、それぞれ必要な流量に流量制御した状態で流しておく。 Next, the operation of the simulated gas generator 1 having such a configuration will be described with reference to the drawings. In the simulated gas generator 1 according to the present embodiment, the first gas, the second gas, the rich gas, and the lean gas flowing through the first gas line 11 are subjected to the mass flow controllers MFC1, MFC2, MFC3, and the mass flow controllers MFC3 provided in the respective gas lines. The MFC4 is used to control the flow rate to the required flow rate.

その上で、発生させる模擬ガスの組成を、例えばリッチガスを含むものにしたい場合には、第3ガス切替制御部141Cが、前記第3ガス添加弁141Aを開き、前記第3ガス排出弁141Bを閉じるように制御する。このようにして、図2に示すように、第3ガスが前記第1ガスライン11に添加されるように流路を切り替える。 Then, when the composition of the simulated gas to be generated is desired to include, for example, rich gas, the third gas switching control unit 141C opens the third gas addition valve 141A and opens the third gas discharge valve 141B. Control to close. In this way, as shown in FIG. 2, the flow path is switched so that the third gas is added to the first gas line 11.

この状態から、続いて、模擬ガスの組成を、例えば、リッチガスもリーンガスも含まないストイキ状態の組成にしたい場合には、前記第3ガス切替制御部141Cは、前記第3ガス添加弁141Aを閉じ、前記第3ガス排出弁141Bを開くように制御する。 さらに、前記第4ガス切替制御部142Cが、前記第4ガス添加弁142Aを閉じ、前記第4ガス排出弁142Bを開くように制御する。このようにして、図3に示すように、第3ガスと第4ガスの両方が前記排出ライン12に流れるように流路を切り替える。 From this state, if the composition of the simulated gas is subsequently desired to be a composition in a stoichiometric state containing neither rich gas nor lean gas, the third gas switching control unit 141C closes the third gas addition valve 141A. , The third gas discharge valve 141B is controlled to be opened. Further, the fourth gas switching control unit 142C controls to close the fourth gas addition valve 142A and open the fourth gas discharge valve 142B. In this way, as shown in FIG. 3, the flow path is switched so that both the third gas and the fourth gas flow to the discharge line 12.

さらに、続いて、模擬ガスの組成を、例えば、リーンガスを含むものにしたい場合には、前記第4ガス切替制御部142Cによって、前記第4ガス添加弁142Aが開いて、前記第4ガス排出弁142Bを閉じるように制御する。このようにして、図4に示すように、第4ガスが前記第1ガスライン11に添加されるように流路を切り替える。 前記評価装置100によって、前記評価対象を評価する際には、例えば、これらリッチ、ストイキ、リーンの各領域が交互に次々と現れるように模擬ガスを発生させる必要があるので、前述の切り替え操作を、例えば、5Hz以下のタイミングで複数回繰り返し行う。 Further, subsequently, when the composition of the simulated gas is desired to include, for example, lean gas, the fourth gas addition valve 142A is opened by the fourth gas switching control unit 142C, and the fourth gas discharge valve is opened. Control 142B to close. In this way, as shown in FIG. 4, the flow path is switched so that the fourth gas is added to the first gas line 11. When evaluating the evaluation target by the evaluation device 100, for example, it is necessary to generate simulated gas so that these rich, stoichiometric, and lean regions appear one after another, so that the above-mentioned switching operation is performed. For example, it is repeated a plurality of times at a timing of 5 Hz or less.

この実施形態では、リッチガスとリーンガスのいずれか一方を添加する場合を記載したが、これらリッチガス及びリーンガスの両方を第1ガスに対して添加するようにしても良い。 In this embodiment, the case where either the rich gas or the lean gas is added has been described, but both the rich gas and the lean gas may be added to the first gas.

このとき、前記弁制御部213が、前記第1センサ19から出力される前記第1ガスライン11の圧力と前記第2センサ20から出力される前記排出ライン12の圧力を比較している。そして前記弁制御部213は、前記圧力調節弁211に指令信号を出して、前記排出ライン12の圧力が前記第1ガスライン11の圧力の所定範囲内になるように、すなわち、前記排出ライン12の圧力が前記第1ガスライン11の圧力にできるだけ近づくように、該圧力調節弁211の開度をフィードバック制御する。 At this time, the valve control unit 213 compares the pressure of the first gas line 11 output from the first sensor 19 with the pressure of the discharge line 12 output from the second sensor 20. Then, the valve control unit 213 issues a command signal to the pressure control valve 211 so that the pressure of the discharge line 12 is within a predetermined range of the pressure of the first gas line 11, that is, the discharge line 12 The opening degree of the pressure control valve 211 is feedback-controlled so that the pressure of the pressure control valve 211 is as close as possible to the pressure of the first gas line 11.

このように構成された前記模擬ガス発生装置1によれば、前記弁制御部213によって前記排出ライン12の圧力が、前記第1ガスライン11の圧力にできるだけ近づくように制御されているので、前記排出ライン12の圧力を前記第1ガスライン11の圧力に近い値、又は同じ値にすることができる。すなわち、排出ライン12の圧力と第1ガスライン11の圧力との差を小さくすることができる。
その結果、前記第3ガスライン13a及び第4ガスライン13bの接続先が、前記排出ライン12から前記第1ガスライン11に切り替えられたときに、前記流量制御装置MFC3及びMFC4によってそれぞれ所定値にコントロールされていた第3ガス及び第4ガスの流量が変動することを抑えることができる。
そのため、模擬ガスの組成を、例えば、リッチ領域、ストイキ領域、リーン領域の間で時系列的に刻々と変化させるような場合に、リッチガス又はリーンガスの添加先を、前記第1ガスライン11と排出ライン12との間で次々と切り替えても、目標流量のリッチガス又はリーンガスをそれぞれ応答性良く前記第1ガスライン11に添加することができる。
According to the simulated gas generator 1 configured in this way, the pressure of the discharge line 12 is controlled by the valve control unit 213 so as to be as close as possible to the pressure of the first gas line 11. The pressure of the discharge line 12 can be set to a value close to or the same as the pressure of the first gas line 11. That is, the difference between the pressure of the discharge line 12 and the pressure of the first gas line 11 can be reduced.
As a result, when the connection destinations of the third gas line 13a and the fourth gas line 13b are switched from the discharge line 12 to the first gas line 11, the flow control devices MFC3 and MFC4 set the connection destinations to predetermined values, respectively. It is possible to suppress fluctuations in the controlled flow rates of the third gas and the fourth gas.
Therefore, when the composition of the simulated gas is changed from moment to moment in time series, for example, between the rich region, the stoichiometric region, and the lean region, the rich gas or the lean gas is added to the first gas line 11 and discharged. Even if switching between the line 12 and the line 12 one after another, the rich gas or lean gas at the target flow rate can be added to the first gas line 11 with good responsiveness.

前記添加ガスライン13が、前記第3ガス流量抵抗13a1及び第4ガス流量抵抗13b1を備えているので、前記第3ガス及び第4ガスをそれぞれ前記第1ライン11に添加する場合と、前記排出ライン12に排出する場合との間で切り替えたときの、前記添加ガスライン13を流れる第3ガス又は第4ガスの流量変動をさらに抑えることができる。 Since the added gas line 13 includes the third gas flow rate resistance 13a1 and the fourth gas flow rate resistance 13b1, the case where the third gas and the fourth gas are added to the first line 11 and the case where the gas is discharged are discharged. It is possible to further suppress the fluctuation of the flow rate of the third gas or the fourth gas flowing through the added gas line 13 when switching between the case of discharging to the line 12 and the case of discharging to the line 12.

また、前記評価装置100において、加熱炉の温度を変化させたり、触媒等の評価対象を交換するなどして前記第1ガスライン11の圧力が変化した場合であっても、前記排出ライン12の圧力を前記第1ガスライン11の圧力に合わせて変化させることができるので、温度条件を次々と変えて評価を行う場合や、評価対象を次々と交換して評価を行う場合などにも有効である。 Further, even when the pressure of the first gas line 11 changes due to a change in the temperature of the heating furnace, replacement of an evaluation target such as a catalyst, or the like in the evaluation device 100, the discharge line 12 Since the pressure can be changed according to the pressure of the first gas line 11, it is also effective when performing evaluation by changing the temperature conditions one after another or when performing evaluation by exchanging evaluation targets one after another. be.

また、前記第1センサ19が、加熱炉15の直前の前記第1ガスライン11の圧力示唆値を測っているので、前記添加ガスライン13上に設けられた前記第3センサ22で圧力示唆値を測定する場合に比べて、添加ガスライン13の接続先を前記第1ガスライン11と前記排出ライン12との間で切り替えた際の圧力変動を受けにくい。そのため、前記第1ガスライン11の圧力を安定して検出することができる。 Further, since the first sensor 19 measures the pressure suggestion value of the first gas line 11 immediately before the heating furnace 15, the pressure suggestion value is measured by the third sensor 22 provided on the added gas line 13. Is less susceptible to pressure fluctuations when the connection destination of the added gas line 13 is switched between the first gas line 11 and the discharge line 12 as compared with the case of measuring. Therefore, the pressure of the first gas line 11 can be stably detected.

<その他の実施形態>
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、内燃機関の排ガスを再現した模擬ガスを発生させる場合を例示したが、これに限らず、例えば、化学反応を利用する電池から発生するガス等、様々な種類のガスを発生させる場合に使用できるものである。
なお、模擬ガスとは、複数種類のガスが混合された混合ガスの一種である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the case of generating a simulated gas that reproduces the exhaust gas of an internal combustion engine has been exemplified, but the present invention is not limited to this, and various types of gas such as a gas generated from a battery that uses a chemical reaction can be used. It can be used when it is generated.
The simulated gas is a kind of mixed gas in which a plurality of types of gases are mixed.

前記評価対象は、三元触媒に限られず、他の触媒を用いても良い、前述したように触媒に限らず、例えば、排ガス中の成分を検出するA/FセンサやOセンサ等の各種センサでも良いし、これら触媒とセンサとを組み合わせた後処理システムであっても良い。The evaluation target is not limited to the three-way catalyst, and other catalysts may be used. As described above, the evaluation target is not limited to the catalyst, and for example, various types such as an A / F sensor and an O 2 sensor that detect components in the exhaust gas. It may be a sensor, or it may be a post-processing system in which these catalysts and sensors are combined.

前記実施形態の評価装置100は、模擬ガスのみを評価対象に供給するものであったがこれに限定されない。他の実施形態では、模擬ガスと、当該模擬ガスが模擬する実ガスとの混合ガスを評価対象に供給するものであってもよく、当該実ガスのみを評価対象に供給するように構成されていてもよい。 The evaluation device 100 of the above-described embodiment supplies only the simulated gas to the evaluation target, but the evaluation device 100 is not limited to this. In another embodiment, a mixed gas of the simulated gas and the actual gas simulated by the simulated gas may be supplied to the evaluation target, and only the actual gas is supplied to the evaluation target. You may.

前記第1ガスライン11の圧力示唆値と前記圧力調節部の制御値との関係をあらかじめ保存しておけば、前記圧力制御機構21は、第2センサを必ずしも備えなくても良い。 If the relationship between the pressure suggestion value of the first gas line 11 and the control value of the pressure adjusting unit is stored in advance, the pressure control mechanism 21 does not necessarily have to include the second sensor.

前記実施形態では、前記第2ガスライン17及び添加ガスライン13が前記加熱炉の下流側で前記第1ガスライン11に合流するものとしたが、前記第2ガスライン17又は添加ガスライン13が前記加熱炉の上流側で前記第1ガスライン11と合流するものとしても良い。 また、前記第2ガスライン17又は添加ガスライン13が、前記加熱炉内において、前記第1ガスライン11と合流するものとしても良い。 In the embodiment, the second gas line 17 and the added gas line 13 are assumed to join the first gas line 11 on the downstream side of the heating furnace, but the second gas line 17 or the added gas line 13 may be used. It may be merged with the first gas line 11 on the upstream side of the heating furnace. Further, the second gas line 17 or the added gas line 13 may be merged with the first gas line 11 in the heating furnace.

前記実施形態では、前記第3ガス及び第4ガスの2種類のガスを前記第1ガスに対して切り替え可能に添加するものとしたが、例えば、1種類又は3種類以上のガスを前記第1ガスに対して切り替え可能に添加するものとしても良い。 In the embodiment, two types of gases, the third gas and the fourth gas, are added to the first gas in a switchable manner. For example, one type or three or more types of gases are added to the first gas. It may be added to the gas in a switchable manner.

前記実施形態では、前記弁制御部213が前記排出ライン12の圧力示唆値が示す圧力と前記第1ガスライン11の圧力示唆値が示す圧力との差ができるだけ小さくなるように制御していたが、前記排出ライン12の圧力示唆値が示す圧力と前記第1ガスライン11の圧力示唆値が示す圧力との差の変動を抑えて圧力差が一定値となるように制御することも可能である。前記一定値とは、誤差を含むものである。 In the embodiment, the valve control unit 213 is controlled so that the difference between the pressure indicated by the pressure suggested value of the discharge line 12 and the pressure indicated by the pressure suggested value of the first gas line 11 is as small as possible. It is also possible to suppress the fluctuation of the difference between the pressure indicated by the pressure suggested value of the discharge line 12 and the pressure indicated by the pressure suggested value of the first gas line 11 so that the pressure difference becomes a constant value. .. The constant value includes an error.

前記実施形態では、前記第3ガス切替制御部141Cは、第3ガスが前記第3ガス添加ライン又は第3ガス排出ラインのどちらか一方だけに流れるように制御していたが、第3ガスが、前記第3ガス添加ライン及び第3ガス排出ラインの両方に流れるように制御しても良い。
前記実施形態では、前記第4ガス切替制御部142Cは、第3ガスが前記第4ガス添加ライン又は第4ガス排出ラインのどちらか一方だけに流れるように制御していたが、第4ガスが、前記第4ガス添加ライン及び第4ガス排出ラインの両方に流れるようにしても良い。
In the embodiment, the third gas switching control unit 141C controls so that the third gas flows only to either the third gas addition line or the third gas discharge line, but the third gas is controlled. , May be controlled to flow to both the third gas addition line and the third gas discharge line.
In the embodiment, the fourth gas switching control unit 142C controls so that the third gas flows only to either the fourth gas addition line or the fourth gas discharge line, but the fourth gas is controlled. , The flow may be made to flow to both the fourth gas addition line and the fourth gas discharge line.

前記実施形態では、圧力制御機構21は、第3ガス排出ライン13a3及び第4ガス排出ライン14b3(すなわち排出ライン12の一部)の圧力を一挙に制御するように構成されていたが、これに限定されない。他の実施形態では、圧力制御機構21は、排出ライン12の一部である第3ガス排出ライン13a3及び第4ガス排出ライン14b3の圧力を、個別に制御するように構成されていてもよい。
具体的には、図5に示すように、第3ガス排出ライン13a3及び第4ガス排出ライン14b3のそれぞれのライン上に、圧力調節部211、第2センサ20及びバッファタンクを設けるように構成してもよい。ここで、弁制御部213は、第1センサ19から出力される第1ガスライン11の圧力と、第2圧力センサ20a(又は20b)から出力される第3ガス排出ライン13a3(又は第4ガス排出ライン13b3)の圧力とを比較し、第3ガス排出ライン13a3(又は第4ガス排出ライン13b3)の圧力と、前記第1ガスライン11の圧力との差ができるだけ小さくなるように、前記圧力調節弁211a(又は211b)に対して開度を調整する信号を送信する。
このような形態であれば、圧力制御機構21は、排出ライン12の一部である第3ガス排出ライン13a3及び第4ガス排出ライン14b3の圧力を、個別に制御することができる。
In the above embodiment, the pressure control mechanism 21 is configured to control the pressure of the third gas discharge line 13a3 and the fourth gas discharge line 14b3 (that is, a part of the discharge line 12) at once. Not limited. In another embodiment, the pressure control mechanism 21 may be configured to individually control the pressure of the third gas discharge line 13a3 and the fourth gas discharge line 14b3 which are a part of the discharge line 12.
Specifically, as shown in FIG. 5, the pressure adjusting unit 211, the second sensor 20, and the buffer tank are provided on each of the third gas discharge line 13a3 and the fourth gas discharge line 14b3. You may. Here, the valve control unit 213 has the pressure of the first gas line 11 output from the first sensor 19 and the third gas discharge line 13a3 (or the fourth gas) output from the second pressure sensor 20a (or 20b). The pressure is compared with the pressure of the discharge line 13b3) so that the difference between the pressure of the third gas discharge line 13a3 (or the fourth gas discharge line 13b3) and the pressure of the first gas line 11 becomes as small as possible. A signal for adjusting the opening degree is transmitted to the control valve 211a (or 211b).
In such a form, the pressure control mechanism 21 can individually control the pressures of the third gas discharge line 13a3 and the fourth gas discharge line 14b3, which are a part of the discharge line 12.

前記実施形態では、第3ガスライン13aは、キャピラリー等の第3ガス流量抵抗13a1を具備していたが、他の実施形態では、第3ガスライン13aは第3ガス流量抵抗13a1を具備していなくてもよい。同様に、第4ガスライン13bは第4ガス流量抵抗13b1を具備していなくてもよい。 In the above embodiment, the third gas line 13a includes a third gas flow rate resistance 13a1 such as a capillary, but in other embodiments, the third gas line 13a includes a third gas flow rate resistance 13a1. It does not have to be. Similarly, the fourth gas line 13b may not be provided with the fourth gas flow rate resistance 13b1.

その他、本発明は、前記実施形態に限られること無く、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明によれば、添加ガスを第1ガスラインに添加している状態と排出ラインに排出している状態とを交互に切り替えた場合であっても、前記第1ガスラインに添加される添加ガスの流量を応答性良く制御することができる模擬ガス発生装置等を提供できる。 According to the present invention, even when the state in which the added gas is added to the first gas line and the state in which the added gas is discharged to the discharge line are alternately switched, the addition added to the first gas line is performed. It is possible to provide a simulated gas generator or the like capable of controlling the flow rate of gas with good responsiveness.

Claims (13)

第1ガスに添加ガスを加えて模擬ガスを発生させ、該模擬ガスを所定の評価対象に供給する模擬ガス発生装置であって、
前記模擬ガスのベースとなる前記第1ガスが流れる第1ガスラインと、
ガス排出用の排出ラインと、
前記添加ガスが流れる添加ガスラインと、
前記添加ガスラインを前記第1ガスライン又は排出ラインに切り替え可能に接続する切替接続機構と、
前記第1ガスラインの圧力又は温度を検出する第1センサと、
前記添加ガスラインの接続先が前記排出ラインから前記第1ガスラインに切り替わる際の前記第1ガスラインと前記排出ラインとの圧力差を小さくするように、前記第1センサが検出した前記第1ガスラインの圧力又は温度に基づいて前記排出ラインの圧力を制御する圧力制御機構とを具備することを特徴とする模擬ガス発生装置。
A simulated gas generator in which an additive gas is added to a first gas to generate a simulated gas, and the simulated gas is supplied to a predetermined evaluation target.
The first gas line through which the first gas, which is the base of the simulated gas, flows,
Discharge line for gas discharge and
The additive gas line through which the additive gas flows and the additive gas line
A switching connection mechanism that switchesably connects the added gas line to the first gas line or the discharge line,
A first sensor that detects the pressure or temperature of the first gas line,
The first sensor detected so as to reduce the pressure difference between the first gas line and the discharge line when the connection destination of the added gas line switches from the discharge line to the first gas line. A simulated gas generator comprising a pressure control mechanism for controlling the pressure of the discharge line based on the pressure or temperature of the gas line.
前記圧力制御機構が、
記排出ライン上に設けられた圧力調節部と、
前記第1センサから出力される前記圧力又は温度に基づいて、前記圧力調節部を制御する制御回路とを具備するものである請求項1記載の模擬ガス発生装置。
The pressure control mechanism
The pressure control unit provided on the discharge line and
The simulated gas generator according to claim 1, further comprising a control circuit for controlling the pressure adjusting unit based on the pressure or temperature output from the first sensor.
前記圧力制御機構が、前記排出ラインの圧力調節部よりも上流側に設けられ、該排出ラインの圧力又は温度を検出する第2センサをさらに備え、
前記制御回路が、前記第1センサから出力される圧力又は温度と、前記第2センサから出力される圧力又は温度とに基づいて前記圧力調節部を制御する請求項2記載の模擬ガス発生装置。
The pressure control mechanism is provided on the upstream side of the pressure adjusting unit of the discharge line, and further includes a second sensor for detecting the pressure or temperature of the discharge line.
The simulated gas generator according to claim 2, wherein the control circuit controls the pressure adjusting unit based on the pressure or temperature output from the first sensor and the pressure or temperature output from the second sensor.
前記圧力制御機構は、前記第1センサから出力される圧力と、前記第2センサから出力される圧力との差を小さくするように制御するものである請求項3記載の模擬ガス発生装置。 The simulated gas generator according to claim 3, wherein the pressure control mechanism controls so as to reduce the difference between the pressure output from the first sensor and the pressure output from the second sensor. .. 前記圧力制御機構は、前記第1センサから出力される圧力と、前記第2センサから出力される圧力との差が一定値となるように制御するものである請求項3又は4記載の模擬ガス発生装置。 The third or fourth aspect of the present invention, wherein the pressure control mechanism controls the difference between the pressure output from the first sensor and the pressure output from the second sensor to be a constant value. Simulated gas generator. 前記排出ラインに圧力調節ガスを供給する圧力調節ガスラインをさらに備えるものである請求項1、2、3、4又は5記載の模擬ガス発生装置。 The simulated gas generator according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, further comprising a pressure control gas line for supplying the pressure control gas to the discharge line. 前記模擬ガス発生装置が、前記第1ガスライン上に配置された評価対象設置部と、前記第1ガスを加熱する加熱炉とを具備し、
前記加熱炉が前記評価対象設置部の上流側に配置されたものであり、前記第1ガスラインと前記添加ガスラインとが、前記加熱炉と評価対象設置部との間又は前記加熱炉内で合流している請求項1乃至6のいずれか記載の模擬ガス発生装置。
The simulated gas generator includes an evaluation target installation unit arranged on the first gas line and a heating furnace for heating the first gas.
The heating furnace is arranged on the upstream side of the evaluation target installation portion, and the first gas line and the added gas line are located between the heating furnace and the evaluation target installation portion or in the heating furnace. The simulated gas generator according to any one of claims 1 to 6, which is merging.
前記第1センサが前記第1ガスラインと添加ガスラインとの合流点よりも上流側に設けられている請求項7記載の模擬ガス発生装置。 The simulated gas generator according to claim 7, wherein the first sensor is provided on the upstream side of the confluence of the first gas line and the added gas line. 前記第1センサが前記加熱炉の上流に配置されている請求項7又は8記載の模擬ガス発生装置。 The simulated gas generator according to claim 7 or 8, wherein the first sensor is arranged upstream of the heating furnace. 前記添加ガスが、前記第1ガスラインに対してそれぞれ独立して添加される複数種類のガスであり、前記添加ガスラインに前記切替接続機構がそれぞれ設けられている請求項1乃至9のいずれか記載の模擬ガス発生装置。 Any of claims 1 to 9, wherein the added gas is a plurality of types of gases independently added to the first gas line, and the added gas line is provided with the switching connection mechanism, respectively. The simulated gas generator described. 内燃機関から排出される排ガスを模擬する模擬ガスを発生させる請求項1乃至10のいずれか記載の模擬ガス発生装置。 The simulated gas generator according to any one of claims 1 to 10, wherein a simulated gas that simulates exhaust gas discharged from an internal combustion engine is generated. 請求項1記載の模擬ガス発生装置と、模擬ガスの成分を分析する分析装置と、を具備した前記評価対象を評価する評価装置であり、
前記評価対象が触媒、センサ、又は触媒及びセンサを備えた後処理システムである評価装置。
An evaluation device for evaluating the evaluation target, comprising the simulated gas generator according to claim 1 and an analyzer for analyzing the components of the simulated gas.
An evaluation device in which the evaluation target is a catalyst, a sensor, or an aftertreatment system including the catalyst and the sensor.
第1ガスに添加ガスを加えて模擬ガスを発生させ、該模擬ガスを所定の評価対象に供給する模擬ガス発生装置を用いた模擬ガス発生方法であって、
前記模擬ガス発生装置は、
前記模擬ガスのベースとなる前記第1ガスが流れる第1ガスラインと、
ガス排出用の排出ラインと、
前記添加ガスが流れる添加ガスラインと、
前記添加ガスラインを前記第1ガスライン又は排出ラインに切り替え可能に接続する切替接続機構と、
前記第1ガスラインの圧力又は温度を検出する第1センサと、
前記排出ラインの圧力を制御する圧力制御機構とを具備するものであり、
前記添加ガスラインの接続先が前記排出ラインから前記第1ガスラインに切り替わる際の前記第1ガスラインと前記排出ラインとの圧力差を小さくするように、前記第1センサが検出した前記第1ガスラインの圧力又は温度に基づいて前記排出ラインの圧力を制御することを特徴とする模擬ガス発生方法。
It is a simulated gas generation method using a simulated gas generator in which an additive gas is added to a first gas to generate a simulated gas, and the simulated gas is supplied to a predetermined evaluation target.
The simulated gas generator is
The first gas line through which the first gas, which is the base of the simulated gas, flows,
Discharge line for gas discharge and
The additive gas line through which the additive gas flows and the additive gas line
A switching connection mechanism that switchesably connects the added gas line to the first gas line or the discharge line,
A first sensor that detects the pressure or temperature of the first gas line,
It is provided with a pressure control mechanism for controlling the pressure of the discharge line.
The first sensor detected so as to reduce the pressure difference between the first gas line and the discharge line when the connection destination of the added gas line switches from the discharge line to the first gas line. A simulated gas generation method comprising controlling the pressure of the discharge line based on the pressure or temperature of the gas line.
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