JPH07238851A - Correcting method for nox sensor and denitration device - Google Patents

Correcting method for nox sensor and denitration device

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JPH07238851A
JPH07238851A JP6029287A JP2928794A JPH07238851A JP H07238851 A JPH07238851 A JP H07238851A JP 6029287 A JP6029287 A JP 6029287A JP 2928794 A JP2928794 A JP 2928794A JP H07238851 A JPH07238851 A JP H07238851A
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JP
Japan
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sensor
knox
exhaust gas
concentration
nox
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JP6029287A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Moriya
浩二 守家
Taizo Yamamoto
泰三 山本
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize a high reliability of NOx density detection while correcting adequately a NOx sensor which is liable to generate an error with the passage of time, in a simple structure. CONSTITUTION:When a NOx sensor 20 provided to a denitration device 1 to denitration process the exhaust gas from a combustion engine 5 in the three- dimensional catalyst method is corrected, the NOx sensor 20 is corrected by an air-fuel ratio to function a three-dimensional catalyst provided to the denitration device 1 effectively, by making the gas before the denitration process as the standard gas for correction, in the condition that the combustion engine 5 is being operated at a specific constant load.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関等の燃焼機関
に備えられる三元触媒方式を採用する脱硝装置の性能監
視やフィードバック制御を行うためにノックス濃度を検
出するノックスセンサの補正方法、およびこの種のノッ
クスセンサを備えた脱硝装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a Knox sensor for detecting the Knox concentration for performance monitoring and feedback control of a denitration apparatus adopting a three-way catalyst system provided in a combustion engine such as an internal combustion engine, And a denitration device equipped with this type of Knox sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ノックスセンサを使用する場合
は、定期的に標準ガスボンベ(ガス濃度は装置内メモリ
に登録しておく)からノックスセンサに標準ガスを供給
し、自動的にノックスセンサの出力濃度がその標準ガス
のガス濃度と合致するように補正していた。即ち、従
来、ノックスセンサには、このような補正をおこなう演
算装置が組み込まれていた。この補正は、センサ種にも
よるが、約24時間毎におこなう必要があり、補正をお
こなわない場合には24時間経過で±2%程度の誤差を
生じる。従って、現状では、比較的、手間とコストが掛
かるものの、図4に示すように標準ガスボンベ200
を、ノックスセンサ20が備えられる排ガス処理系に備
えて補正をおこなっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a Knox sensor is used, standard gas is regularly supplied from a standard gas cylinder (gas concentration is registered in a memory in the device) to the Knox sensor, and the output of the Knox sensor is automatically output. The concentration was corrected to match the gas concentration of the standard gas. That is, conventionally, the Knox sensor incorporates an arithmetic unit for performing such a correction. This correction needs to be performed about every 24 hours, although it depends on the sensor type, and if not corrected, an error of about ± 2% occurs after 24 hours. Therefore, as shown in FIG. 4, the standard gas cylinder 200 is currently relatively expensive and costly.
Is corrected for the exhaust gas treatment system including the Knox sensor 20.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合、高価な標準ガスボンベを常時準備してお
く必要があり、コストアップになるばかりでなく、高圧
ガス管理の問題が生じる。
However, in the case of the above-mentioned prior art, it is necessary to always prepare an expensive standard gas cylinder, which not only increases the cost but also raises the problem of high-pressure gas management.

【0004】従って、本発明の目的は、経時的に誤差の
生じやすいノックスセンサを簡単な構成で適宜補正しな
がら、信頼性の高いノックス濃度検出をおこなうことが
できるノックスセンサの補正方法及び脱硝装置を得るこ
とにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for correcting a Knox sensor and a NOx removal device, which are capable of highly reliable Knox concentration detection, while appropriately correcting a Knox sensor, which is susceptible to errors over time, with a simple structure. Is to get.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による燃焼機関からの排ガスを、三元触媒方式
で脱硝処理する脱硝装置に備えられるノックスセンサの
補正方法の特徴手段は、これが、脱硝装置に備えられる
三元触媒が有効に働く空燃比で、燃焼機関が所定の一定
負荷で運転されている状態において、燃焼機関から排出
される脱硝処理前排ガスを補正用基準ガスとしてノック
スセンサを補正することにある。この場合において、補
正を以下の段階から構成しておくことが好ましい。予め
補正済の分析計によって前記補正用基準ガス中に含まれ
るノックスの濃度である基準ノックス濃度を得る第1段
階、前記三元触媒が有効に働く空燃比で、前記燃焼機関
が前記所定の一定負荷で運転されている状態において、
前記ノックスセンサに脱硝処理前の排ガスを導き処理前
センサ出力濃度を得る第2段階、前記処理前センサ出力
濃度を前記基準ノックス濃度に補正する係数を得る第3
段階、このような段階を経て得られる係数に基づいてノ
ックスセンサからのセンサ出力濃度を補正して出力する
補正出力段階。
In order to achieve this object, the characteristic means of the correction method of the Knox sensor provided in the denitration device for denitrifying the exhaust gas from the combustion engine according to the present invention by the three-way catalyst system is With the air-fuel ratio at which the three-way catalyst provided in the denitrification device works effectively, and before the denitrification treatment exhaust gas discharged from the combustion engine is used as a correction reference gas when the combustion engine is operating at a predetermined constant load, a Knox sensor Is to correct. In this case, it is preferable that the correction is made up of the following steps. The first step of obtaining a reference Knox concentration, which is the concentration of Knox contained in the correction reference gas, by a previously corrected analyzer, the air-fuel ratio at which the three-way catalyst effectively works, and the combustion engine has the predetermined constant value. When operating under load,
The second step of introducing the exhaust gas before denitration treatment to the Knox sensor to obtain the pre-treatment sensor output concentration, and the third step of obtaining the coefficient for correcting the pre-treatment sensor output concentration to the reference Knox concentration.
Step, a correction output step of correcting and outputting the sensor output density from the Knox sensor based on the coefficient obtained through such a step.

【0006】さらに、燃焼機関からの排ガスを三元触媒
方式で脱硝処理する触媒を備えた触媒配置部を排ガス路
に備え、排ガス路内のノックスの濃度を測定するノック
スセンサを備えた脱硝装置に於ける本願発明の特徴構成
は、これが脱硝処理前の排ガスをノックスセンサに導く
処理前排ガス導入路を備え、三元触媒が有効に働く空燃
比で、燃焼機関が所定の一定負荷で運転される状態にお
ける燃焼機関から発生する排ガスに含まれるノックス濃
度を基準ノックス濃度として記憶する記憶手段と、処理
前排ガス導入路より脱硝処理前の排ガスをノックスセン
サに導いて処理前センサ出力濃度を得て、処理前センサ
出力濃度を基準ノックス濃度に補正する係数を求める係
数導出手段とを備えるとともに、係数導出手段により求
められる係数に基づいてノックスセンサからのセンサ出
力濃度を補正して出力する出力手段を備えて構成される
ことにある。そして、上記のノックスセンサの補正方
法、脱硝装置において、三元触媒が有効に働く空燃比
が、燃焼機関に供給される混合ガスの空燃比を変化させ
た場合に、脱硝処理済の排ガスに含まれるノックス濃度
が急激に変化する時の空燃比であることが好ましい。そ
して、これらの作用・効果は次の通りである。
Further, in a denitration device equipped with a Knox sensor for measuring the concentration of Knox in the exhaust gas passage, a catalyst arrangement part having a catalyst for denitrifying exhaust gas from a combustion engine by a three-way catalyst system is provided. The characteristic configuration of the present invention in this is that it has an untreated exhaust gas introducing passage for guiding the exhaust gas before denitration treatment to the Knox sensor, the air-fuel ratio at which the three-way catalyst effectively works, and the combustion engine is operated at a predetermined constant load. Storage means for storing the nox concentration contained in the exhaust gas generated from the combustion engine in the state as the reference nox concentration, and the exhaust gas before denitration treatment from the pretreatment exhaust gas introduction path to the nox sensor to obtain the pretreatment sensor output concentration, And a coefficient deriving means for obtaining a coefficient for correcting the unprocessed sensor output density to the reference Knox density, and based on the coefficient obtained by the coefficient deriving means. There is to be configured with an output means for outputting the corrected sensor output density from Knox sensor. Then, in the method for correcting the Knox sensor, in the denitration device, the air-fuel ratio at which the three-way catalyst works effectively is included in the denitration-treated exhaust gas when the air-fuel ratio of the mixed gas supplied to the combustion engine is changed. It is preferable that the air-fuel ratio is when the Knox concentration rapidly changes. The actions and effects of these are as follows.

【0007】[0007]

【作用】つまり、この補正方法においては、三元触媒を
採用している燃焼機関からの未処理の排ガスが補正用基
準ガスとして選択され、このガスが有するノックス濃度
に従って、ノックスセンサが補正される。さて、こうい
った三元触媒を採用している燃焼機関からの未処理の排
ガスの状態について説明すると、この燃焼機関が所定の
一定負荷状態で、さらに三元触媒が有効に働く空燃比
(1.01以下)条件下で運転されている場合は、図2
に示すように(同図は、空燃比λと排ガス中に含まれる
ノックスの濃度の関係を示しており、実線が脱硝処理前
で本願において補正用基準ガスとなる排ガスのノックス
濃度を、さらに破線が脱硝処理後で一般にノックスセン
サの検出対象となる排ガスのノックス濃度を示してい
る)、脱硝処理前の排ガス中に含まれるノックス濃度は
安定している。そして、この濃度は、経時的に変化しに
くい。従って、このノックス濃度を補正基準として選択
使用することができる。具体的には、予め、燃焼機関か
ら排出される排ガス中のノックス濃度を補正済の機器
(分析計)で計測し、基準ノックス濃度として記憶して
おき、ノックスセンサに補正が必要になった段階で、脱
硝処理前の排ガスをノックスセンサに導いて、この濃度
を測定して、処理前センサ出力濃度を得て、処理前セン
サ出力濃度が基準ノックス濃度に合致するように係数を
得て、以後のノックスセンサからの出力を補正して出力
するのである。
That is, in this correction method, the untreated exhaust gas from the combustion engine that uses the three-way catalyst is selected as the correction reference gas, and the Knox sensor is corrected according to the Knox concentration of this gas. . Now, the state of untreated exhaust gas from a combustion engine that employs such a three-way catalyst will be described. When this combustion engine is in a predetermined constant load state, the air-fuel ratio (1 2) when operating under the condition
As shown in (the same figure shows the relationship between the air-fuel ratio λ and the concentration of Knox contained in the exhaust gas, the solid line shows the Knox concentration of the exhaust gas that is the correction reference gas in the present application before denitration treatment, and Indicates the nox concentration of the exhaust gas that is generally the detection target of the NOx sensor after the denitration treatment), and the nox concentration contained in the exhaust gas before the denitration treatment is stable. And this concentration is hard to change with time. Therefore, this Knox density can be selectively used as a correction reference. Specifically, the stage at which the Knox concentration in the exhaust gas discharged from the combustion engine was measured in advance with a corrected device (analyzer) and stored as the reference Knox concentration, and the Knox sensor needed to be corrected. Then, guide the exhaust gas before denitration treatment to the Knox sensor, measure this concentration, obtain the pretreatment sensor output concentration, obtain the coefficient so that the pretreatment sensor output concentration matches the reference Knox concentration, and then The output from the Knox sensor is corrected and output.

【0008】さらに、本願の脱硝装置においては、記憶
手段に前述の基準ノックス濃度が記憶されており、処理
前排ガス導入路を経て、脱硝処理前の排ガスがノックス
センサに導かれて、この導入時点におけるノックスセン
サからの出力である前記の処理前センサ出力濃度が得ら
れる。そして、係数導出手段により上記の方法に従って
係数が求められ、出力手段により補正された状態で、正
しいノックス濃度が出力される。
Further, in the denitration apparatus of the present application, the above-mentioned reference Knox concentration is stored in the storage means, and the exhaust gas before denitration treatment is guided to the Knox sensor through the pretreatment exhaust gas introduction passage, and at the time of this introduction. The above-mentioned unprocessed sensor output density, which is the output from the Knox sensor, is obtained. Then, the coefficient deriving unit obtains the coefficient according to the above method, and the correct Knox concentration is output in the state corrected by the output unit.

【0009】ここで、空燃比を、燃焼機関に供給される
混合ガスの空燃比を変化させた場合に、脱硝処理済の排
ガスに含まれるノックス濃度が急激に変化する空燃比と
しておこなう場合は、厳密にこの状態に於ける排ガス中
のノックス濃度を特定できるため(機関の構成から特定
されている)、精度の高いノックス濃度測定をおこなう
ことができる。
Here, when the air-fuel ratio is changed to the air-fuel ratio in which the NOx concentration contained in the denitration-treated exhaust gas changes rapidly when the air-fuel ratio of the mixed gas supplied to the combustion engine is changed, Since the NOX concentration in the exhaust gas in this state can be specified exactly (specified from the configuration of the engine), highly accurate KNOX concentration measurement can be performed.

【0010】[0010]

【発明の効果】従って、この方法及び構成を採用するこ
とにより、脱硝システムのノックスのモニタリングや空
燃比の微調整などの制御が、正確なノックス濃度をを基
にして行うことができ、長期的に安定に排ガスを浄化で
きる三元触媒システムを提供できる。
Therefore, by adopting this method and configuration, control such as monitoring of NOX of the denitration system and fine adjustment of the air-fuel ratio can be performed based on the accurate NOX concentration, and long-term A three-way catalyst system that can purify exhaust gas stably can be provided.

【0011】[0011]

【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
1には本願の脱硝装置1を備えた三元触媒システム2の
構成例が示されている。システム2は、燃料ガスである
都市ガスを供給する都市ガス供給路3と燃焼用酸素含有
ガスである空気を供給する空気路4とを備えて構成さ
れ、これらのガスが混合された混合ガスをガスエンジン
5に導く混合ガス路6と、このガスエンジン5からの排
ガスが流れる排ガス路7を備えている。そして、前述の
都市ガス供給路3と混合ガス路6との間に空燃比制御用
のアクチュエータ8が備えられるとともに、前記混合ガ
ス路6に混合ガスの供給量を調整する燃焼負荷制御用の
アクチュエータ9が備えられている。上記の排ガス路7
には、三元触媒が配設される触媒配置部10が設けら
れ、この触媒配置部10の上流側に、酸素センサ11が
設けられている。そして、このセンサからの出力は、エ
ンジンコントロール用のECU13内に集められて、ガ
スエンジン5の運転の用に供される。
Embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of a three-way catalyst system 2 equipped with the denitration device 1 of the present application. The system 2 is configured to include a city gas supply passage 3 for supplying a city gas which is a fuel gas and an air passage 4 for supplying an air which is an oxygen-containing gas for combustion, and a mixed gas obtained by mixing these gases. A mixed gas passage 6 leading to the gas engine 5 and an exhaust gas passage 7 through which exhaust gas from the gas engine 5 flows are provided. An actuator 8 for controlling the air-fuel ratio is provided between the city gas supply passage 3 and the mixed gas passage 6, and an actuator for combustion load control for adjusting the supply amount of the mixed gas to the mixed gas passage 6. 9 is provided. Exhaust gas path 7 above
Is provided with a catalyst arrangement portion 10 in which a three-way catalyst is arranged, and an oxygen sensor 11 is provided on the upstream side of the catalyst arrangement portion 10. Then, the output from this sensor is collected in the ECU 13 for engine control and is used for the operation of the gas engine 5.

【0012】以上が、三元触媒システム2の概略構成で
あるが、以下に本願のノックスセンサの補正方法が採用
されるノックスセンサ20に係わる構成について説明す
る。このノックスセンサ20には、通常の監視目的の用
に供するために脱硝処理後の排ガスをセンサに導く第1
電磁弁21を備えた処理後排ガス導入路22と、補正時
に必要となる脱硝処理前の排ガスをセンサ20に導く第
2電磁弁23を備えた処理前排ガス導入路24を備える
とともに、以下に説明する補正をおこなうための演算処
理をおこなう演算装置25と、この演算装置25によっ
て得られた結果を表示する表示装置26とを備えてい
る。さらに、上記の演算装置25からは、前述のエンジ
ンコントロール用のECU13に、その検出信号を伝達
するための電送ケーブル27が備えられている。そし
て、前述の演算装置25には、三元触媒が有効に働く空
燃比で、燃焼機関が所定の一定負荷で運転される状態に
おける燃焼機関から発生する排ガスに含まれるノックス
濃度を基準ノックス濃度として記憶する記憶手段25a
と、処理前排ガス導入路24より脱硝処理前の排ガスを
ノックスセンサ20に導いて処理前センサ出力濃度を得
て、処理前センサ出力濃度を基準ノックス濃度に補正す
る係数を求める係数導出手段25bとを備えるととも
に、係数導出手段25bによって求められる係数に基づ
いてノックスセンサからのセンサ出力濃度を補正して出
力する出力手段25cを備えている。
The above is the schematic structure of the three-way catalyst system 2. The structure relating to the Knox sensor 20 in which the correction method of the Knox sensor of the present application is adopted will be described below. The Knox sensor 20 has a first guide for guiding the exhaust gas after the denitration treatment to the sensor for the purpose of ordinary monitoring.
A post-treatment exhaust gas introduction passage 22 provided with a solenoid valve 21 and a pre-treatment exhaust gas introduction passage 24 provided with a second solenoid valve 23 that guides the exhaust gas before denitrification treatment required at the time of correction to the sensor 20 are provided, and will be described below. An arithmetic unit 25 that performs arithmetic processing for performing the correction and a display unit 26 that displays the result obtained by the arithmetic unit 25 are provided. Further, a transmission cable 27 for transmitting the detection signal from the arithmetic unit 25 to the engine control ECU 13 is provided. Then, the arithmetic unit 25 described above uses, as the reference Knox concentration, the Knox concentration contained in the exhaust gas generated from the combustion engine in the state where the combustion engine is operated at a predetermined constant load with the air-fuel ratio at which the three-way catalyst works effectively. Storage means 25a for storing
And a coefficient deriving means 25b for guiding the exhaust gas before denitration treatment from the untreated exhaust gas introduction path 24 to the Knox sensor 20 to obtain the untreated sensor output concentration, and for obtaining a coefficient for correcting the untreated sensor output concentration to the reference Knox concentration. And the output means 25c for correcting and outputting the sensor output density from the Knox sensor based on the coefficient obtained by the coefficient deriving means 25b.

【0013】以上の構成を採用することにより、通常、
排ガスの浄化状態の検出にあたっては、第1電磁弁21
を開き、第2電磁弁23を閉じた状態で排ガス中のノッ
クス濃度を検出し、電気信号Vに変え、演算装置25に
より電気信号の値をノックス濃度Cに変換して表示す
る。ここで、ノックスセンサ20からの出力Vと表示C
との関係は、以下の式により表される。
By adopting the above configuration, normally,
In detecting the purification state of the exhaust gas, the first solenoid valve 21
Is opened and the second solenoid valve 23 is closed to detect the Knox concentration in the exhaust gas, and it is converted into an electric signal V, and the value of the electric signal is converted into the Knox concentration C by the arithmetic unit 25 and displayed. Here, the output V from the Knox sensor 20 and the display C
The relationship between and is expressed by the following equation.

【数1】 C=f(V) f(x)はxの関数 f(x)は例えば下記する数2に示されるような一次関
数であっても良いし、その他近似された関数であっても
良い。またテーブルから読みだされる値であっても良
い。さらに、上述の演算装置25には、タイマ(図外)
や外部入力装置(図外)を設けており、ノックスセンサ
20の特性が変動したと予測される時間毎にもしくは、
正確なノックス濃度が知りたいときなどに演算装置25
に指令を入力することにより、補正動作をおこなわせら
れる構成が採用されている。この補正動作においては、
ガスエンジンから排出される脱硝処理前の排ガスが補正
用基準ガスとして使用される。
## EQU1 ## C = f (V) f (x) is a function of x. F (x) may be, for example, a linear function as shown in the following Expression 2 or other approximated functions. Is also good. It may also be a value read from the table. Furthermore, a timer (not shown) is provided in the arithmetic unit 25 described above.
Or an external input device (not shown) is provided, and at each time when the characteristics of the Knox sensor 20 are predicted to change, or
When you want to know the exact Knox concentration
A configuration is adopted in which a correction operation can be performed by inputting a command to. In this correction operation,
The exhaust gas from the gas engine before the denitration process is used as the correction reference gas.

【0014】以下に補正動作の詳細について説明する。
この補正はノックスセンサ系の初期の立ち上がり時の初
期補正と、計測開始から所定時間が経過した後等に逐次
行われる逐次補正とがある。補正の手順を図3に示した
フローチャートとともに説明する。以下に各補正手順を
箇条書きする。 A 初期補正 1 第1電磁弁21を開いたままで、空燃比制御用のア
クチュエータ8を制御し、空燃比をリッチ側からリーン
側(λの値の低い側から高い側)にふり、ノックス濃度
が急激に上昇する空燃比λaに固定する。(この操作
は、三元触媒システムが用いられる空燃比域(0.95
〜1.01)では不要に近いが、正確を期す場合に行
う。) 2 補正済の別の分析計100により脱硝処理前の排ガ
ス中のノックス濃度C0(これを基準ノックス濃度と呼
ぶ)を計測し、この値を演算装置25の一部のメモリ
(記憶手段25aを構成する)に記憶させておく(この
段階を第1段階と呼ぶ)。 3 第1電磁弁21を閉じ第2電磁弁23を開き、脱硝
処理前の排ガスをノックスセンサ20に導き、そのとき
のノックスセンサ20の出力信号値V0(これを処理前
センサ出力濃度と呼ぶ)を記憶する(この段階を第2段
階と呼ぶ)。 4 測定されたV0及びC0より、前記の関係f(V)
としての下記の数2より係数a、bを求める(ここで、
この操作は前述の係数導出手段25bによっておこなわ
れ、この段階を第3段階と呼ぶ)。
The details of the correction operation will be described below.
This correction includes initial correction at the time of the initial rise of the Knox sensor system and sequential correction that is sequentially performed after a predetermined time has elapsed from the start of measurement. The correction procedure will be described with the flowchart shown in FIG. Each correction procedure is listed below. A Initial Correction 1 While the first solenoid valve 21 is open, the actuator 8 for controlling the air-fuel ratio is controlled, and the air-fuel ratio is shifted from the rich side to the lean side (from the side where the value of λ is low to the side where it is high). The air-fuel ratio λ a is set so as to rise rapidly. (This operation is based on the air-fuel ratio range (0.95
It is almost unnecessary for ~ 1.01), but it is performed when accuracy is required. 2) The corrected NOx analyzer 100 is used to measure the Knox concentration C0 in the exhaust gas before the denitration treatment (this is referred to as the reference Knox concentration), and this value is stored in a part of the memory (storage means 25a of the arithmetic unit 25. (This is called the first step). 3 The first solenoid valve 21 is closed and the second solenoid valve 23 is opened to guide the exhaust gas before denitration treatment to the Knox sensor 20, and the output signal value V0 of the Knox sensor 20 at that time (this is called the pretreatment sensor output concentration). Is stored (this stage is called the second stage). 4 From the measured V0 and C0, the above relation f (V)
The coefficients a and b are obtained from the following equation 2 as
This operation is performed by the coefficient deriving means 25b described above, and this stage is called the third stage).

【数2】C=a×V+b ただし初期のa,bは[Formula 2] C = a × V + b However, initial a and b are

【数3】C0=a×V0+b を満たし、センサの特定により決定される。bに関して
は、ノックス濃度がゼロの時センサ出力も0であるセン
サの時には、b=0とし、さらに、機関停止時にゼロ点
出力である、以下に示す数4のV1を計測し、数3及び
数4からa,bを求めることとしてもよい。
## EQU00003 ## C0 = a.times.V0 + b is satisfied, and it is determined by specifying the sensor. Regarding b, when the sensor output is 0 when the Knox concentration is zero, b = 0, and when the engine is stopped, V0 of the following equation 4, which is the zero point output, is measured, and It is also possible to obtain a and b from the equation 4.

【数4】0=aV1+b このゼロ点補正をおこなう場合は上記のように機関を停
止させてもよいし、図1に示す第3電磁弁28より清浄
空気をノックスセンサに導入してもよい。5 上記操作
によるa、bの決定の後、数2に基づいて以後、ノック
ス濃度測定をおこなう。
## EQU00004 ## 0 = aV1 + b When performing this zero point correction, the engine may be stopped as described above, or clean air may be introduced into the Knox sensor from the third solenoid valve 28 shown in FIG. 5 After the determination of a and b by the above operation, the Knox concentration is measured based on the equation 2.

【0015】さて以上が、初期補正の詳細であるが、以
下に示す再度の補正においては、上記の第1段階を省略
して、補正をおこなう。この場合、脱硝処理前の排ガス
が補正用基準ガスとして使用される。 再度の補正をおこなう場合の作業手順 1 初期補正の段階で記憶されている脱硝処理前の排ガ
ス中のノックス濃度C0(基準ノックス濃度)をそのま
ま使用する(第1段階相当)。 2 第1電磁弁21を閉じ、第2電磁弁23を開き、脱
硝処理前の排ガスをノックスセンサ20に導き、そのと
きのノックスセンサ20の出力信号値Vk(処理前セン
サ出力濃度)を記憶する(第2段階)。 3 測定されたVk及び記憶されているC0より、f
(V)としての下記の数5より係数a、bを求める(第
3段階)。
The above is the details of the initial correction, but in the following correction, the above first step is omitted and correction is performed. In this case, the exhaust gas before the denitration process is used as the correction reference gas. Work Procedure for Performing Correction Again 1 The Knox concentration C0 (reference Knox concentration) in the exhaust gas before the denitration process stored in the initial correction stage is used as it is (corresponding to the first stage). 2 The first solenoid valve 21 is closed, the second solenoid valve 23 is opened, the exhaust gas before denitration treatment is guided to the Knox sensor 20, and the output signal value Vk of the Knox sensor 20 at that time (the sensor output concentration before treatment) is stored. (Second stage). 3 From the measured Vk and the stored C0, f
The coefficients a and b are obtained from the following equation 5 as (V) (third stage).

【数5】C0=a×Vk+b ここで、bに関しては、初期補正時と同様にNOx濃度
がゼロの時センサ出力も0であるセンサの時には、b=
0とでき、機関停止時、又は、第3電磁弁28よりの清
浄空気導入時ににゼロ点出力である、数6のV2を計測
し、数5及び数6からa,bを求めることもできる。
## EQU00005 ## C0 = a.times.Vk + b Here, as for b, when the sensor output is 0 when the NOx concentration is zero, b =
It is possible to set it to 0, and when the engine is stopped or when the clean air is introduced from the third solenoid valve 28, the zero point output V2 of the equation 6 is measured, and a and b can be obtained from the equation 5 and the equation 6. .

【数6】0=a×V2+b 4 上記操作によるa、bの決定の後、数2に基づいて
以後、ノックス濃度の測定をおこなう。さらに上記の式
以外の関数を用いる場合でも上記プロセスにより関数式
を変更もしくはテーブルの値を入れ替えることとなる。
## EQU6 ## 0 = a.times.V2 + b.sub.4 After the determination of a and b by the above operation, the Knox concentration is measured based on the equation 2. Further, even when a function other than the above formula is used, the function formula is changed or the values in the table are replaced by the above process.

【0016】このような補正手順を経て、初期補正、2
00時間、400時間、600時間、1000時間、2
000時間にノックスセンサの補正をおこなった結果を
表1に示した。表1中、Vはボルト単位のセンサ出力で
あり、補正用表示は特性の変化することがあるノックス
センサ20からのセンサ出力濃度であり、分析計値は分
析計100により実際に脱硝処理前の排ガス中のノック
ス濃度を計測したものである。本願においては、このよ
うに検証を必要としない場合は、脱硝処理前の排ガスの
ノックス濃度の計測は初期の1回でよい。さらに、脱硝
処理後の排ガスに関しても、ノックスセンサ20と分析
計100との測定結果を示した。
Through such a correction procedure, initial correction, 2
00 hours, 400 hours, 600 hours, 1000 hours, 2
Table 1 shows the result of correction of the Knox sensor at 000 hours. In Table 1, V is a sensor output in units of volts, the correction display is the sensor output concentration from the Knox sensor 20 whose characteristics may change, and the analyzer value is actually measured by the analyzer 100 before denitration treatment. It is a measurement of the Knox concentration in the exhaust gas. In the present application, when such verification is not necessary, the Knox concentration of the exhaust gas before the denitration treatment may be measured once at the initial stage. Further, regarding the exhaust gas after the denitration treatment, the measurement results of the Knox sensor 20 and the analyzer 100 are also shown.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】演算装置内のf(V)としては数2を用い
た。ただし、センサはノックスが無い場合に0出力とな
るため、数2においてb=0であり、C0は2800p
pmで、センサ型式は定電位電解式ノックスセンサであ
る。さらに、表において、所定時間経過後、a,bの値
を変化させないまま(補正をおこなわないで)測定した
のが「前」の値で、ノックスセンサの特性変化により分
析計の値と各表示の値が異なることとなる。ここで、補
正動作がおこなわれ、表示は「後」の欄に記載される表
示となる。結果、aの値が500から2000時間経過
後には560まで補正されて変化した。補正を行わない
場合、このノックスセンサでは、11%の特性変化が起
こったことになり、誤差としては±11%を越えること
となっている。これに対して補正をおこなった本願の場
合は、±5%以内に収まった。
Equation 2 was used as f (V) in the arithmetic unit. However, since the sensor outputs 0 when there is no Knox, b = 0 in Equation 2 and C0 is 2800p.
In pm, the sensor type is potentiostatic electrolysis Knox sensor. Furthermore, in the table, the value "before" was measured after the lapse of a predetermined time without changing the values of a and b (without correction), and the value of the analyzer and each display due to the characteristic change of the Knox sensor. The value of will be different. Here, the correction operation is performed, and the display becomes the display described in the “after” column. As a result, the value of a was corrected and changed from 500 to 560 after 2000 hours. When no correction is made, this Knox sensor has a characteristic change of 11%, and the error exceeds ± 11%. On the other hand, in the case of the present application in which the correction was performed, the value was within ± 5%.

【0019】〔別実施例〕 (イ) 上記の実施例においては燃焼機関としてガスエ
ンジンの例を示したが、窒素酸化物を発生するものであ
れば、本願の構成はいかなるものに対しても適応でき
る。即ち、ガスエンジン、ガソリンエンジン等内燃機関
の脱硝処理用に好適に適応できる。 (ロ) ノックスセンサとしては、定電位電解式セン
サ、半導体式センサ、化学発光式NOx分析計、赤外吸
収式NOx計のセンサ等、NOxセンサであればいずれ
を用いてもよい。 (ハ) 上記の実施例においては、燃焼機関であるガス
エンジンが所定の一定負荷で動作している場合につい
て、補正をおこなう例を示している。従って、図3に示
すフローでは、機関が一定負荷状態で運転されているこ
とが条件となっている。そして、燃焼機関の中には、コ
ジェネレーション設備のように通常、負荷一定(80%
〜100%)とみなせる範囲で作動されるものもあるた
め、この条件を満足することが可能となる。しかしなが
ら、負荷変動を伴った運転を対象として全負荷に対応す
るためには、変動する負荷に伴って変動する基準ノック
ス濃度としての関数C0(負荷)を導入し、 C0(x)=g(x);x=負荷 として初回にg(x)を求めておき、補正の時には、補
正の時の負荷(x1)に合わせた値、C0(x1)を上述
の補正の流れの中のC0に置き換えて補正を行えばよ
い。このような構成を採る場合は、負荷変動を伴う場合
においても、適切に補正をおこなっって、良好にノック
ス濃度の検出をおこなうことができる。
[Other Embodiments] (a) In the above embodiments, a gas engine is shown as an example of a combustion engine, but the present invention is applicable to any structure as long as it produces nitrogen oxides. Can be adapted. That is, it can be suitably applied to denitration treatment of internal combustion engines such as gas engines and gasoline engines. (B) As the Knox sensor, any NOx sensor such as a potentiostatic electrolysis sensor, a semiconductor sensor, a chemiluminescence NOx analyzer, an infrared absorption NOx sensor, or the like may be used. (C) In the above embodiment, an example is shown in which correction is performed when the gas engine, which is a combustion engine, operates at a predetermined constant load. Therefore, in the flow shown in FIG. 3, the condition is that the engine is operating in a constant load state. And, in a combustion engine, like a cogeneration facility, the load is usually constant (80%).
It is possible to satisfy this condition because some of them are operated within a range that can be regarded as 100%). However, in order to deal with the full load for the operation with load fluctuation, a function C0 (load) as the reference Knox concentration that changes with the changing load is introduced, and C0 (x) = g (x ); X = load, g (x) is first obtained, and at the time of correction, C0 (x 1 ) is a value adjusted to the load (x 1 ) at the time of correction, and C0 (x 1 ) in the flow of correction described above. It suffices to replace with and correct. In the case of adopting such a configuration, even when the load varies, the correction can be appropriately performed and the Knox concentration can be satisfactorily detected.

【0020】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
It should be noted that reference numerals are added to the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configurations of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ノックスセンサを備えたた三元触媒システムの
構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a three-way catalyst system equipped with a Knox sensor.

【図2】三元触媒システムに於ける空燃比とノックス濃
度の関係を示す図
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between air-fuel ratio and Knox concentration in a three-way catalyst system.

【図3】補正過程のフローチャートFIG. 3 is a flowchart of a correction process.

【図4】従来のノックスセンサの補正構成を備えた三元
触媒システムを示す図
FIG. 4 is a diagram showing a three-way catalyst system having a conventional Knox sensor correction configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 脱硝装置 5 燃焼機関 7 排ガス路 20 ノックスセンサ 24 処理前排ガス導入路 25a 記憶手段 25b 係数導出手段 25c 出力手段 100 分析計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Denitration device 5 Combustion engine 7 Exhaust gas passage 20 Knox sensor 24 Pretreatment exhaust gas introduction passage 25a Storage means 25b Coefficient deriving means 25c Output means 100 Analyzer

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/94 F01N 3/08 ZAB Z Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location B01D 53/94 F01N 3/08 ZAB Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼機関(5)からの排ガスを、三元触
媒方式で脱硝処理する脱硝装置(1)に備えられるノッ
クスセンサ(20)の補正方法であって、 前記脱硝装置(1)に備えられる三元触媒が有効に働く
空燃比で、前記燃焼機関(5)が所定の一定負荷で運転
されている状態において、前記燃焼機関(5)から排出
される脱硝処理前排ガスを補正用基準ガスとして前記ノ
ックスセンサ(20)を補正するノックスセンサの補正
方法。
1. A method for correcting a NOx sensor (20) provided in a denitration device (1) for denitrifying exhaust gas from a combustion engine (5) by a three-way catalyst method, the denitration device (1) comprising: The exhaust gas before denitration treatment discharged from the combustion engine (5) is used as a correction standard when the combustion engine (5) is operated at a predetermined constant load with an air-fuel ratio at which the provided three-way catalyst works effectively. A method for correcting a Knox sensor for correcting the Knox sensor (20) as gas.
【請求項2】 予め補正済の分析計(100)によって
前記補正用基準ガス中に含まれるノックスの濃度である
基準ノックス濃度を得る第1段階と、前記三元触媒が有
効に働く空燃比で、前記燃焼機関(5)が前記所定の一
定負荷で運転されている状態において、前記ノックスセ
ンサ(20)に脱硝処理前の排ガスを導き処理前センサ
出力濃度を得る第2段階と、前記処理前センサ出力濃度
を前記基準ノックス濃度に補正する係数を得る第3段階
とを備え、 求められた前記係数に基づいて前記ノックスセンサ(2
0)からのセンサ出力濃度を補正して出力する請求項1
記載のノックスセンサの補正方法。
2. A first step of obtaining a reference Knox concentration, which is a concentration of Knox contained in the correction reference gas, by a previously corrected analyzer (100), and an air-fuel ratio at which the three-way catalyst works effectively. A second stage in which exhaust gas before denitration treatment is introduced to the Knox sensor (20) to obtain a pre-treatment sensor output concentration while the combustion engine (5) is operating at the predetermined constant load; A third step of obtaining a coefficient for correcting the sensor output density to the reference Knox density, and based on the obtained coefficient, the Knox sensor (2
The sensor output density from 0) is corrected and output.
Correction method for the described Knox sensor.
【請求項3】 前記三元触媒が有効に働く空燃比が、前
記燃焼機関(5)に供給される混合ガスの空燃比を変化
させた場合に、脱硝処理済の排ガスに含まれるノックス
濃度が急激に変化する時の空燃比である請求項1または
2記載のノックスセンサの補正方法。
3. When the air-fuel ratio at which the three-way catalyst works effectively changes the air-fuel ratio of the mixed gas supplied to the combustion engine (5), the NOx concentration contained in the exhaust gas after the denitration treatment is reduced. The method for correcting a Knox sensor according to claim 1 or 2, wherein the air-fuel ratio is a value when abruptly changing.
【請求項4】 燃焼機関(5)からの排ガスを三元触媒
方式で脱硝処理する触媒を備えた触媒配置部(10)を
排ガス路(7)に備え、前記排ガス路(7)内のノック
スの濃度を測定するノックスセンサ(20)を備えた脱
硝装置であって、 前記脱硝処理前の排ガスを前記ノックスセンサ(20)
に導く処理前排ガス導入路(24)を備え、 三元触媒が有効に働く空燃比において、前記燃焼機関
(5)が所定の一定負荷で運転される状態における前記
燃焼機関(5)から発生する排ガスに含まれるノックス
濃度を基準ノックス濃度として記憶する記憶手段(25
a)と、 前記処理前排ガス導入路(24)より脱硝処理前の排ガ
スを前記ノックスセンサ(20)に導いて処理前センサ
出力濃度を得て、前記処理前センサ出力濃度を前記基準
ノックス濃度に補正する係数を求める係数導出手段(2
5b)とを備えるとともに、 前記係数導出手段(25b)によって求められる係数に
基づいて前記ノックスセンサ(20)からのセンサ出力
濃度を補正して出力する出力手段(25c)を備えた脱
硝装置。
4. A catalyst arrangement part (10) equipped with a catalyst for denitrifying exhaust gas from a combustion engine (5) by a three-way catalyst system is provided in the exhaust gas passage (7), and the nox in the exhaust gas passage (7) is provided. A NOx sensor (20) provided with a NOx sensor (20) for measuring the concentration of NOx, wherein the NOx sensor (20) measures the exhaust gas before the NOx treatment.
The exhaust gas is introduced from the combustion engine (5) in a state in which the combustion engine (5) is operated at a predetermined constant load at an air-fuel ratio at which the three-way catalyst effectively works. Storage means (25 for storing the nox concentration contained in the exhaust gas as the reference nox concentration)
a) and exhaust gas before denitrification treatment from the pretreatment exhaust gas introduction path (24) to the Knox sensor (20) to obtain the pretreatment sensor output concentration, and the pretreatment sensor output concentration to the reference Knox concentration. Coefficient deriving means (2) for obtaining the coefficient to be corrected
5b), and a denitration device including an output means (25c) for correcting and outputting the sensor output density from the Knox sensor (20) based on the coefficient obtained by the coefficient deriving means (25b).
【請求項5】 前記三元触媒が有効に働く空燃比が、前
記燃焼機関(5)に供給される混合ガスの空燃比を変化
させた場合に、脱硝処理済の排ガスに含まれるノックス
濃度が急激に変化する時の空燃比である請求項4記載の
脱硝装置。
5. When the air-fuel ratio at which the three-way catalyst works effectively changes the air-fuel ratio of the mixed gas supplied to the combustion engine (5), the NOx concentration contained in the exhaust gas after denitration treatment is The denitration device according to claim 4, wherein the air-fuel ratio is that when it changes abruptly.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000000729A1 (en) * 1998-06-26 2000-01-06 Siemens Aktiengesellschaft METHOD FOR REGENERATING AN NOx STORAGE CATALYST FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
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