KR100820395B1 - Nox reduction method and apparatus of exhaust gas - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for reducing NOx of exhaust gas are provided to reduce time and cost for additionally mounting a sensor and to simplify the manufacturing process. A method for reducing NOx of exhaust gas comprises steps of injecting urea through an injector by a preset amount Qi such that the NOx(200) is reduced, and determining if the amount of nitrogen detected by an integration sensor is greater than a reference value H(210). When the amount of nitrogen is greater than the reference value, the amount of the urea injected through the injector is reduced at a predetermined ratio(220). After the injected amount of the urea is reduced, the amount of the urea injected through the injector varies depending on the amount of nitrogen detected by the integration sensors(240,250).

Description

배기가스의 질소산화물 저감방법 및 장치{NOx reduction method and apparatus of exhaust gas} NOx reduction method and apparatus of exhaust gas

도 1은 종래 배기가스의 질소산화물 저감장치의 흐름도,1 is a flow chart of a nitrogen oxide reduction apparatus of the conventional exhaust gas,

도 2는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 순서도,2 is a flowchart of a method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 암모니아 슬립 개시도, 3 is an ammonia slip start diagram of the method for reducing nitrogen oxides of the exhaust gas according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 질소산화물 슬립 개시도,4 is a nitrogen oxide slip start diagram of the method for reducing nitrogen oxides of the exhaust gas according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감장치의 흐름도.5 is a flow chart of the nitrogen oxide reduction device of the exhaust gas according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

200 : 제1단계 210 : 제2단계200: first step 210: second step

220 : 제3단계 240 : 암모니아 조절단계 220: third step 240: ammonia control step

250 : 질소산화물 조절단계 260 : 복귀단계 250: nitrogen oxide control step 260: return step

본 발명은 배기가스의 질소산화물 저감방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 암모니아 센서와 질소산화물 센서가 일원화되어 질소량을 감지하는 통합센서의 설치로 센서의 장착 비용과 공정 시간을 감소시키는 배기가스의 질소산화물 저감방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for reducing nitrogen oxides in exhaust gases, and in particular, nitrogen oxides in exhaust gases, which reduce the installation cost and process time of the sensor by installing an integrated sensor that detects the amount of nitrogen by uniting the ammonia sensor and the nitrogen oxide sensor. It relates to a reduction method and apparatus.

일반적으로, 엔진에서 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기가스는 배기 파이프의 도중에 형성된 촉매 컨버터(Catalytic converter)로 유도되어 정화되고, 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 배기파이프를 통해 대기 중으로 방출된다.In general, the exhaust gas discharged from the engine through the exhaust manifold is guided to a catalytic converter formed in the middle of the exhaust pipe and purified, and the noise is attenuated while passing through the muffler and then released into the atmosphere through the tail exhaust pipe. .

상기한 촉매 컨버터는 매연여과장치(DPF, Diesel Particulate Filter)의 일종으로 배출가스에 포함되어 있는 오염물질을 처리하는 역할을 하는 것이다. The catalytic converter is a type of diesel particulate filter (DPF) that serves to treat contaminants contained in the exhaust gas.

그리고, 상기한 촉매컨버터 내부에는 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 촉매담체가 형성되어 엔진에서 배출되는 각종 배기가스를 화학적 변환과정을 통하여 정화시키게 되는 것이다.In addition, a catalyst carrier for trapping particulate matter (PM) included in the exhaust gas is formed inside the catalytic converter to purify various exhaust gases discharged from the engine through a chemical conversion process.

상기와 같은 역할을 하는 촉매 컨버터에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 선택적 촉매 환원 장치(SCR, Selective Catalytic Reduction)가 있다. One of the types of catalysts applied to the catalytic converter which plays such a role is Selective Catalytic Reduction (SCR).

선택적 촉매 환원 장치(SCR)는 CO 등과 같은 환원제가 산소와 NOx 중에서 NOx와 더 잘 반응하도록 한다는 의미에서 '선택적' 촉매환원이라고 명명되고 있다.Selective Catalytic Reduction Devices (SCRs) are termed 'selective' catalytic reduction in the sense that reducing agents such as CO react better with NOx in oxygen and NOx.

선택적 환원 촉매 중에서 암모니아-SCR은 NOx를 정화하기 위한 환원제로 암모니아를 사용하는 것으로 NOx에 대한 선택도가 매우 우수할 뿐만 아니라, 산소가 존재하는 경우에 NO와 암모니아 사이의 반응이 촉진되는 장점이 있어 디젤 배기가 스에 적용하기에 유리한 것으로 알려져 있다.Among the selective reduction catalysts, ammonia-SCR uses ammonia as a reductant to purify NOx. It has excellent selectivity for NOx and has the advantage of promoting the reaction between NO and ammonia in the presence of oxygen. It is known to be advantageous for application to diesel exhaust gases.

실제로 암모니아-SCR은 대형 고정오염원인인 화력발전소에 적용되어 그 성능이 입증된 바 있고, 이러한 암모니아-SCR을 자동차에 적용하여 NOx를 선택적으로 제거하고자 하는 것이 유레아-SCR(Urea-SCR)이다. In fact, ammonia-SCR has been proven in its performance in thermal power plants, which are large fixed pollution sources, and Urea-SCR (Urea-SCR) is intended to selectively remove NOx by applying such ammonia-SCR to automobiles.

상기한 유레아-SCR은 유레아 수용액을 SCR 촉매 상류에 주입하여 유레아가 분해되면서 생성되는 암모니아를 사용하여 NOx를 선택적으로 환원시키는 것이기 때문에 SCR 촉매를 기준으로 보았을 때에는 암모니아-SCR이라고 볼 수 있다.The urea-SCR may be regarded as ammonia-SCR based on the SCR catalyst because the urea-SCR is injected into the urea aqueous solution upstream of the SCR catalyst to selectively reduce NOx using ammonia generated as the urea decomposes.

또한, 강화된 향후 EURO-V 배기 규제에 대응하기 위하여 디젤차량에 효율적인 NOx 제거 후처리 장치의 장착이 필요한 바, 이러한 후처리 방식으로는 고온의 화석연료 생성물(배기)에 암모니아(Ammonia, NH3), 또는 유레아(Urea:NH2CONH2)등의 첨가제(환원제)를 주입하여 촉매부(Catalytic Bed)에서 고온의 배기(170 ~ 600℃)와 첨가제가 서로 혼합/반응하여 배기중의 NOx를 질소로(N2) 환원시키는 선택적 촉매 질소산화물 저감 방식(Selective Catalytic Reduction of NOx, SCR of NOx)과 촉매 없이 더욱 고온의 배기(800 ~ 1100℃)와 첨가제가 혼합/반응하여 NOx를 질소로 환원시키는 선택적 비(非)촉매 질소산화물 저감 방식(Selective Non-Catalytic Reduction of NOx)이 있다.In addition, in order to cope with tougher future EURO-V emission regulations, it is necessary to install an efficient NOx removal after-treatment device for diesel vehicles. Such post-treatment methods include ammonia (Ammonia, NH3) in high-temperature fossil fuel products (exhaust). Injecting additives (reducing agents) such as Urea: NH2CONH2, or high temperature exhaust (170 ~ 600 ℃) and additives in the catalytic bed, the mixture is reacted with each other. Selective Catalytic Reduction of NOx (SCR of NOx) and higher temperature exhaust (800 ~ 1100 ℃) without additives and additives to reduce NOx to nitrogen There is a selective non-catalytic reduction of NOx.

상기 후처리 장치를 응용한 많은 연구결과들이 고효율의 NOx 제거 가능성을 보고함으로써, 향후 디젤차량을 위한 NOx저감 장치로서의 잠재적 대안으로 고려된다.Many studies applying the aftertreatment device report the possibility of high efficiency NOx removal, which is considered as a potential alternative as a NOx reduction device for future diesel vehicles.

첨부한 도 1은 종래 질소산화물 저감장치의 흐름도이다.1 is a flow chart of a conventional nitrogen oxide reduction device.

도 1에서 도시한 바와 같이, 엔진 연소에 의한 배출가스 성분중 NOx를 줄이기 위해 매연저감장치(CPF, Catalyzed Particulate Filter)의 후단에 유레아 분사 인젝터를 설치하고, 분사된 유레아는 믹서에서 잘 혼합된 후에 촉매부에서 NOx와 반응하여 N2와 H2O로 환원된다.As shown in FIG. 1, a urea injection injector is installed at a rear end of a Catalyzed Particulate Filter (CPF) to reduce NOx in exhaust gas components of engine combustion, and the injected urea is mixed well in a mixer. Reaction with NOx is reduced to N2 and H2O in the catalyst section.

또한, 촉매부 후단에 설치된 NOx센서와 암모니아 센서에서 각각 슬립된 NOx의 양과 암모니아의 양이 감지된다.In addition, the amount of slipped NOx and the amount of ammonia are sensed by the NOx sensor and the ammonia sensor installed at the rear of the catalyst unit.

여기서, 유레아를 많이 분사할수록 NOx의 배출량은 저감되나, 일정수준 이상으로 과다하게 분사되는 경우 슬립된 암모니아로 인해 불쾌한 냄새가 배출되는바, NOx와 화학반응하여 NOx를 저감시키는 최소한의 유레아를 분사하는 기술이 필요하다.Here, the more urea is injected, the more NOx emission is reduced, but when excessively sprayed over a certain level, an unpleasant odor is emitted due to slipped ammonia, which minimizes NOx by chemical reaction with NOx. Skill is needed.

이에, 슬립된 암모니아의 양을 암모니아 센서에서 감지하여 ECU에 피드백하고, ECU는 분사되는 유레아의 양을 적절히 조절하도록 유레아 분사 인젝터에 명령한다.Accordingly, the amount of slipped ammonia is sensed by the ammonia sensor and fed back to the ECU, and the ECU instructs the urea injection injector to appropriately adjust the amount of urea injected.

여기서, SCR 시스템은 향후 강화되는 배기규제에 대응하기 위하여 도입된 새로운 기술이지만, 후처리 장치 및 Nox 센서와 암모니아 센서의 추가로 인해 생산비용이 상승하는 문제점이 있다.Here, the SCR system is a new technology introduced in order to cope with future exhaust regulations, but there is a problem that the production cost increases due to the addition of the after-treatment device and the Nox sensor and the ammonia sensor.

따라서, 본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 질소산화물이 감소하도록 인젝터에 의해 기설정치 만큼의 유레아가 분사되고, 통합센서에 서 감지되는 질소량이 기준값 이상인지 여부를 판단한 후, 질소량이 기준값 이상인 경우, 인젝터의 유레아 분사량이 일정 비율로 감소하고, 유레아량의 감소후 통합센서에서 감지되는 질소량이 일정시간 증가하는 경우 인젝터의 유레아 분사량이 기설정치에서 일정치 증가한 값으로 재설정됨으로써, 암모니아 센서와 질소산화물 센서가 일원화되어 질소량을 감지하는 통합센서가 설치된 질소산화물 저감장치가 효율적으로 작동되어 장착 비용과 공정 시간이 감소하는 배기가스의 질소산화물 저감방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, and the amount of urea is injected by the injector by the injector so that the nitrogen oxides are reduced, and after determining whether the amount of nitrogen detected by the integrated sensor is greater than or equal to the reference value, the amount of nitrogen Above this threshold, the urea injection volume of the injector decreases at a constant rate, and when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor increases for a certain time after the decrease of the urea volume, the urea injection volume of the injector is reset to a value that is increased from the preset value by a predetermined amount. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for reducing nitrogen oxides in exhaust gas, in which a sensor and a nitrogen oxide sensor are united so that a nitrogen oxide reduction device equipped with an integrated sensor for detecting nitrogen amount is efficiently operated to reduce installation costs and process time.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배기가스의 질소산화물 저감방법에 있어서, 질소산화물이 감소하도록 인젝터에 의해 기설정치(Qi) 만큼의 유레아가 분사되는 제1단계와; 통합센서에서 감지되는 질소량이 기준값(H) 이상인지 여부를 판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 질소량이 기준값(H) 이상인 경우, 인젝터의 유레아 분사량이 일정 비율(ΔQ1/Δt1)로 감소하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 유레아량의 감소후, 통합센서에서 감지되는 질소량에 따라 인젝터의 유레아 분사량이 변화하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for reducing nitrogen oxides in an exhaust gas, comprising: a first step of urea spraying by a preset value Qi by an injector to reduce nitrogen oxides; A second step of determining whether the amount of nitrogen detected by the integrated sensor is greater than or equal to the reference value H; A third step of reducing the urea injection amount of the injector by a predetermined ratio ΔQ1 / Δt1 when the amount of nitrogen is greater than or equal to the reference value H in the second step; After reducing the amount of urea in the third step, characterized in that it comprises a fourth step of changing the amount of urea injection of the injector according to the amount of nitrogen detected by the integrated sensor.

바람직한 일 구현예로서, 상기 제4단계는 통합센서에서 감지되는 질소량이 감소하는 경우, 이 질소량이 기준값(H)에 도달할때까지 인젝터의 유레아 분사량이 일정비율(ΔQ1/Δt1)로 계속하여 감소하는 암모니아 조절단계와;In a preferred embodiment, in the fourth step, when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor decreases, the urea injection amount of the injector continues to decrease at a constant ratio (ΔQ1 / Δt1) until the nitrogen amount reaches the reference value (H). Ammonia control step;

통합센서에서 감지되는 질소량이 일정시간(Δt2) 증가하는 경우, 이 질소량 이 기준값(H)에 도달할때까지 인젝터의 유레아 분사량이 기절설정치(Qi)에서 일정량(ΔQ2) 증가한 값으로 설정되는 질소산화물 조절단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.When the amount of nitrogen detected by the integrated sensor increases for a certain time (Δt2), the nitrogen oxide is set to a value that increases the amount of urea injection from the injector to the constant amount (ΔQ2) until the nitrogen reaches the reference value (H). Characterized in that the adjustment step.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 암모니아 조절단계와 질소산화물 조절단계는 통합센서가 감지하는 질소량이 기준값(H)에 도달한 경우 인젝터의 유레아 분사량이 상기 기설정치(Qi)로 복귀하는 복귀단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the ammonia control step and the nitrogen oxide control step further includes a return step of returning the urea injection amount of the injector to the preset value Qi when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor reaches the reference value H. Characterized in that.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 암모니아 조절단계가 3회 이상 연속적으로 반복되는 경우, 상기 인젝터의 유레아 분사량 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ3) 감소된 값으로 재설정되고, 상기 질소산화물 조절단계가 3회이상 연속적으로 반복되는 경우, 상기 인젝터의 유레아 분사량 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ4) 증가한 값으로 재설정되는 조정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, when the ammonia control step is repeated three or more times consecutively, the urea injection amount preset value (Qi) of the injector is reset to a predetermined value (ΔQ3) reduced value, the nitrogen oxide control step is When repeated three or more times in succession, the urea injection amount preset value Qi of the injector is further characterized in that it further comprises an adjustment step of resetting to a value increased by a constant value ΔQ4.

바람직한 또 다른 구현예로서, 배기가스의 질소산화물 저감장치에 있어서, 질소산화물이 포함된 배기가스가 통과하는 배기관과; 상기 배기관의 일측에 질소산화물이 정화되도록 유레아가 분사되는 인젝터와; 상기 인젝터에서 분사된 유레아와 질소산화물이 혼합되는 믹서와; 상기 믹서에서 혼합된 유레아와 질소산화물의 반응이 촉진되는 촉매부와; 상기 배기관의 후단부에서 질소량을 측정하는 통합센서로 구성되는 것을 특징으로 한다. In another preferred embodiment, an apparatus for reducing nitrogen oxides in exhaust gas, comprising: an exhaust pipe through which exhaust gas containing nitrogen oxide passes; An injector through which urea is injected to purge nitrogen oxides on one side of the exhaust pipe; A mixer in which urea injected from the injector and nitrogen oxide are mixed; A catalytic part for promoting a reaction between the urea and the nitrogen oxide mixed in the mixer; Characterized in that it consists of an integrated sensor for measuring the amount of nitrogen at the rear end of the exhaust pipe.

이에의해, 질소의 양을 통합센서가 감지하여, 질소산화물 센서와 암모니아 센서가 일원화됨으로써, 강화된 배기규제를 만족함과 동시에 센서 장착을 위한 시간, 비용, 공정도 등이 감소한다. As a result, the integrated sensor detects the amount of nitrogen, and the nitrogen oxide sensor and the ammonia sensor are united, thereby satisfying the enhanced exhaust regulation and reducing the time, cost, and process for mounting the sensor.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제어과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, a control process of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas according to the present invention.

도 2에서 도시한 바와 같이, 엔진이 가동되면 질소산화물의 양을 줄이기위해 인젝터로부터 유레아가 분사되고, 유레아의 적정분사 여부를 판단하기위해 질소(N)성분이 통합센서에 의해 감지되어, 그 질소량이 기준값 이상인 경우 유레아 분사량을 증가시키고, 분사후 질소량의 변화에 따라 유레아의 분사량을 제어한다.As shown in Figure 2, when the engine is running, urea is injected from the injector to reduce the amount of nitrogen oxides, nitrogen (N) component is detected by the integrated sensor to determine whether or not the proper injection of urea, the amount of nitrogen If the reference value is higher than the urea injection amount is increased, and the injection amount of urea is controlled according to the change of the nitrogen amount after the injection.

우선, 상기 제1단계(200)는 질소산화물의 양이 저감되도록 매연 저감장치 후단에 위치한 인젝터로부터 기설정치(Qi) 만큼의 유레아가 분사되고, 촉매부 후단의 통합센서가 질소성분을 감지한다.First, in the first step 200, the urea of the preset value Qi is injected from the injector located at the rear of the smoke reduction device so that the amount of nitrogen oxide is reduced, and the integrated sensor at the rear of the catalytic part detects the nitrogen component.

여기서, 통합센서는 질소산화물 센서와 암모니아 센서가 하나로 통합된 것으로, 질소산화물(NOx)과 암모니아(NH3)는 공통적으로 질소성분을 포함하고 있는데서 기인한 것이다.Here, the integrated sensor is a nitrogen oxide sensor and ammonia sensor is integrated into one, and the nitrogen oxide (NOx) and ammonia (NH3) is due to the common nitrogen content.

다음으로, 상기 제2단계(210)는 촉매부 후단의 통합센서에서 감지한 질소량이 기준값(H) 이상인지 여부를 판단한다.Next, the second step 210 determines whether the amount of nitrogen detected by the integrated sensor at the rear end of the catalyst unit is greater than or equal to the reference value (H).

여기서, 질소량의 기준값 이상 여부를 판단하는 것은 질소산화물 또는 암모니아의 과다 증가를 판단하기 위함이다. Here, the determination of whether or not the nitrogen amount is more than the reference value is to determine the excessive increase of nitrogen oxide or ammonia.

다음으로, 상기 제3단계(220)는 통합센서에서 감지된 질소량이 기준값(H) 이상인 경우 ECU는 인젝터에 감소신호를 전송하고, 인젝터의 유레아 분사량은 일정비 율(ΔQ1/Δt1)로 감소한다.Next, in the third step 220, when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor is equal to or greater than the reference value H, the ECU transmits a reduction signal to the injector, and the urea injection amount of the injector decreases at a constant ratio (ΔQ1 / Δt1). .

여기서, 질소량이 기준값 이상으로 증가하는 것은 질소산화물의 슬립량또는 암모니아의 슬립량이 증가하는 현상으로 판단될 수 있으나, 일단 암모니아의 슬립량이 증가하는 것으로 판단하여 유레아의 분사량을 감소시킨다.Here, the increase in the amount of nitrogen above the reference value may be determined to increase the slip amount of the nitrogen oxide or the slip amount of ammonia, but once the slip amount of ammonia is determined to increase, the injection amount of urea is reduced.

다음으로, 상기 제4단계에서 상기 암모니아 조절단계(240)는 통합센서에서 감지된 질소량이 마이너스 기울기로 감소하는 경우, 유레아 분사량은 질소량이 기준값(H)에 도달할때까지 연속해서 상기 비율(ΔQ1/Δt1)과 동일하게 감소한다.Next, in the fourth step, the ammonia control step 240, when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor decreases with a negative slope, the urea injection amount is continuously increased until the nitrogen amount reaches the reference value (H). / Δt1).

여기서, 유레아 분사량이 감소하였을때, 질소성분이 감소한다는 것은 암모니아가 질소산화물의 양보다 많아 암모니아 슬립량으로 인해 감지되는 질소량이 증가하는것으로 인정되는바, 상기 제3단계의 판단이 맞는것으로 해석됨으로써, 연속하여 유레아 분사량은 감소한다Here, when the amount of urea injection decreases, it is recognized that the nitrogen content decreases because the amount of nitrogen detected by the amount of ammonia slip increases because the amount of ammonia is greater than the amount of nitrogen oxides. Urea injection volume decreases in succession

또한, 상기 제4단계에서 상기 질소산화물 조절단계(250)는 통합센서에서 감지된 질소량이 일정시간(Δt2) 플러스 기울기로 증가하는 경우, 유레아 분사량은 질소량이 기준값(H)에 도달할때까지 기설정치(Qi)에서 일정량(ΔQ2)이 추가된 만큼 증가한다.In addition, in the fourth step, the nitrogen oxide control step 250, when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor increases by a predetermined time (Δt2) plus the slope, the urea injection amount is established until the nitrogen amount reaches the reference value (H). In stationary Qi, a certain amount ΔQ2 is increased as added.

여기서, 유레아 분사량이 감소했음에도 불구하고, 질소량이 증가하는 것은 암모니아가 질소산화물보다 적어 질소산화물 슬립량으로 인해 질소량이 증가하는 것으로 인정되는바, 상기 3단계의 판단이 틀린것으로 해석됨으로써, 질소산화물의 저감을 위해 유레아 분사량은 대폭 증가한다. Here, although the amount of urea injection decreases, it is recognized that the amount of nitrogen increases because ammonia is less than nitrogen oxide and the amount of nitrogen increases due to the slip amount of nitrogen oxides. The amount of urea injection increases significantly for the reduction.

다음으로, 복귀단계(260)는 상기 암모니아 및 질소산화물 조절단계에서 통합 센서의 질소량이 기준치(H)에 도달하는 경우 양단계의 유레아 분사량은 기설정치(Qi)로 복귀한다.Next, when the nitrogen amount of the integrated sensor reaches the reference value H in the ammonia and nitrogen oxide control step, the return step 260 returns the urea injection amounts in both steps to the preset value Qi.

이는 질소량이 정상적으로 감지될 경우 유레아의 분사량에 변화를 줄 필요가 없기 때문이다.This is because there is no need to change the injection amount of urea when the nitrogen amount is normally detected.

다음으로, 통합센서의 질소량이 기준치에 도달하지 못하고 암모니아 조절단계(240)가 3회 이상 연속적으로 반복되는 경우 유레아 분사량의 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ3) 감소된 값으로 재설정되고, 질소산화물 조절단계(250)가 3회 이상 연속적으로 반복되는 경우 유레아 분사량의 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ4) 증가된 값으로 재설정된다.Next, when the amount of nitrogen of the integrated sensor does not reach the reference value and the ammonia control step 240 is repeated three or more times in succession, the preset value Qi of the urea injection amount is reset to a predetermined value (ΔQ3). When the oxide control step 250 is repeated three times or more consecutively, the preset value Qi of the urea injection amount is reset to a value increased by a constant value ΔQ4.

여기서, 암모니아 조절단계(240)가 3회 이상 반복되는 것은 유레아의 기설정치 분사량이 적정량보다 많아 질소산화물과 반응하지 못하는 암모니아 슬립량이 증가한 것에서 기인한바, 기설정치의 저감설정이 필요하다.Here, the ammonia control step 240 is repeated three times or more due to the increase in the amount of ammonia slip which does not react with nitrogen oxides because the amount of urea's predetermined value injection is greater than the appropriate amount.

또한, 질소산화물 조절단계(250)가 3회 이상 반복되는 것은 유레아의 기설정치 분사량이 적정량보다 적어 암모니아와 결합하지 못하는 질소산화물 슬립량에 증가한 것에서 기인한바, 기설치의 증가설정이 필요하다.In addition, repeating the nitrogen oxide control step 250 three or more times is due to the increase in the amount of nitrogen oxide slip which cannot be combined with ammonia because the predetermined amount of urea injection is less than an appropriate amount, and thus an increase setting of the installation is necessary.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 암모니아 슬립 개시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법의 질소산화물 슬립 개시도이다.FIG. 3 is an ammonia slip start diagram of a method for reducing nitrogen oxides of exhaust gas according to the present invention, and FIG. 4 is a start diagram of nitrogen oxide slip of a method for reducing nitrogen oxides of exhaust gas according to the present invention.

도 3에서 도시한 바와 같이, 암모니아 슬립으로 질소 감지량이 기준치(H) 이상인 경우, 유레아 분사량은 기설정치(Qi)에서 일정 비율(ΔQ1/Δt1)로 감소하고, 분사량 감소로 인해 질소 감지량이 기준치(H) 이하로 내려가는 경우 유레아 분사량은 기설정치(Qi)로 복귀한다.As shown in FIG. 3, when the nitrogen detection amount is higher than the reference value H due to the ammonia slip, the urea injection amount decreases from the preset value Qi to a predetermined ratio (ΔQ1 / Δt1), and the nitrogen detection amount is reduced due to the injection amount decrease. When lowering below H), the urea injection amount returns to the preset value Qi.

도 4에서 도시한 바와 같이, 질소산화물 슬립으로 질소 감지량이 기준치(H) 이상인 경우, 일단 유레아 분사량은 기설정치(Qi)에서 일정 비율(ΔQ1/Δt1)로 감소한다.As shown in FIG. 4, when the nitrogen detection amount is greater than the reference value H due to the nitrogen oxide slip, the urea injection amount is once reduced from the preset value Qi to a predetermined ratio ΔQ1 / Δt1.

이에, 유레아 분사량이 감소함에도 불구하고 질소 감지량이 일정시간(Δt2) 증가하는 경우, 유레아 분사량은 기설정치(Qi)에서 일정치(ΔQ2) 추가된 값으로 증가하고, 이로 인해 질소 감지량이 기준치(H) 이하로 내려가는 경우 유레아 분사량은 기설정치(Qi)로 복귀한다. Thus, even though the amount of urea injection decreases, when the nitrogen detection amount is increased by a certain time (Δt2), the amount of urea injection is increased from the preset value Qi to a value added by the constant value (ΔQ2), and thus the nitrogen detection amount is a reference value (H). When it is lower than), the urea injection amount returns to the preset value Qi.

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감장치의 흐름도이다.5 is a flowchart of a nitrogen oxide reduction apparatus for exhaust gas according to the present invention.

도 5에서 도시한 바와 같이, 배기가스는 배기관을 따라 이동하고, 배기가스에 포함된 질소산화물은 믹서기에 의해 인젝터로부터 분사되는 유레아와 혼합되며, 촉매부에 의해 그 반응이 촉진된다.As shown in FIG. 5, the exhaust gas moves along the exhaust pipe, and the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is mixed with urea injected from the injector by the mixer, and the reaction is promoted by the catalyst part.

또한, 상기 통합센서는 질소산화물 센서와 암모니아 센서가 일원화된것으로, 질소량을 측정하는 역할을 하고, 측정된 질소량에 따라 인젝터에서 분사되는 유레아량이 상기 배기가스의 질소산화물 저감방법에 의해 조절된다. In addition, the integrated sensor is a nitrogen oxide sensor and ammonia sensor united, serves to measure the amount of nitrogen, the amount of urea injected from the injector according to the measured amount of nitrogen is controlled by the method for reducing the nitrogen oxides of the exhaust gas.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 배기가스의 질소산화물 저감방법은 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the nitrogen oxide reduction method of the exhaust gas according to the present invention provides the following effects.

첫째, 통합센서가 질소원자의 성분량을 감지하여, 질소산화물 센서와 암모니아 센서가 일원화되고,First, the integrated sensor detects the amount of nitrogen atoms, so the nitrogen oxide sensor and the ammonia sensor are united.

둘째, 종래 2개의 센서로 운용되는 질소산화물 저감장치가 1개의 센서로 운용되어 센서의 구매비용이 감소하고,Second, the nitrogen oxide reduction device that is conventionally operated by two sensors is operated by one sensor, reducing the purchase cost of the sensor,

세째, 센서를 추가적으로 장착하기 위한 시간과 비용이 감소하고, 공정도가 간소해지는 효과가 있다.Third, the time and cost for additional mounting of the sensor is reduced, the process is simplified.

Claims (5)

배기가스의 질소산화물 저감방법에 있어서, In the nitrogen oxide reduction method of the exhaust gas, 질소산화물이 감소하도록 인젝터에 의해 기설정치(Qi) 만큼의 유레아가 분사되는 제1단계와;A first step of injecting urea by a preset value Qi by the injector to reduce nitrogen oxides; 통합센서에서 감지되는 질소량이 기준값(H) 이상인지 여부를 판단하는 제2단계와;A second step of determining whether the amount of nitrogen detected by the integrated sensor is greater than or equal to the reference value H; 상기 제2단계에서 질소량이 기준값(H) 이상인 경우, 인젝터의 유레아 분사량이 일정 비율(ΔQ1/Δt1)로 감소하는 제3단계와;A third step of reducing the urea injection amount of the injector by a predetermined ratio ΔQ1 / Δt1 when the amount of nitrogen is greater than or equal to the reference value H in the second step; 상기 제3단계에서 유레아량의 감소후, 통합센서에서 감지되는 질소량에 따라 인젝터의 유레아 분사량이 변화하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 질소산화물 저감방법.And a fourth step of changing the amount of urea injection of the injector according to the amount of nitrogen detected by the integrated sensor after the reduction of the amount of urea in the third step. 청구항 1에 있어서, 상기 제4단계는 통합센서에서 감지되는 질소량이 감소하는 경우, 이 질소량이 기준값(H)에 도달할때까지 인젝터의 유레아 분사량이 일정비율(ΔQ1/Δt1)로 계속하여 감소하는 암모니아 조절단계와;The method of claim 1, wherein in the fourth step, when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor decreases, the urea injection amount of the injector continues to decrease at a constant ratio (ΔQ1 / Δt1) until the nitrogen amount reaches the reference value (H). Ammonia control step; 통합센서에서 감지되는 질소량이 일정시간(Δt2) 증가하는 경우, 이 질소량이 기준값(H)에 도달할때까지 인젝터의 유레아 분사량이 기절설정치(Qi)에서 일정량(ΔQ2) 증가한 값으로 설정되는 질소산화물 조절단계로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 배기가스의 질소산화물 저감방법.When the amount of nitrogen detected by the integrated sensor increases for a certain time (Δt2), the nitrogen oxide is set to a value that increases the amount of urea injection of the injector from the stun set point (Qi) to a certain amount (ΔQ2) until the nitrogen reaches the reference value (H). Nitrogen oxide reduction method of the exhaust gas, characterized in that consisting of a control step. 청구항 2에 있어서, 상기 암모니아 조절단계와 질소산화물 조절단계는 통합센서가 감지하는 질소량이 기준값(H) 이하인 경우 인젝터의 유레아 분사량이 상기 기설정치(Qi)로 복귀하는 복귀단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 질소산화물 저감방법.The method of claim 2, wherein the ammonia control step and the nitrogen oxide control step further comprises a return step of returning the urea injection amount of the injector to the preset value Qi when the amount of nitrogen detected by the integrated sensor is equal to or less than the reference value H. A method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas. 청구항 3에 있어서, 상기 암모니아 조절단계가 3회 이상 연속적으로 반복되는 경우, 상기 인젝터의 유레아 분사량 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ3) 감소된 값으로 재설정되고, 상기 질소산화물 조절단계가 3회이상 연속적으로 반복되는 경우, 상기 인젝터의 유레아 분사량 기설정치(Qi)는 일정치(ΔQ4) 증가한 값으로 재설정되는 조정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스의 질소산화물 저감방법.The method according to claim 3, wherein the ammonia control step is repeated three or more times in succession, the urea injection amount preset value (Qi) of the injector is reset to a reduced value (ΔQ3), the nitrogen oxide control step is three or more times If continuously repeated, the urea injection amount preset value (Qi) of the injector further comprises an adjustment step of resetting to a value increased by a constant value (ΔQ4) further comprises the step of reducing nitrogen oxides of the exhaust gas. 배기가스의 질소산화물 저감장치에 있어서, In the nitrogen oxide reduction device of the exhaust gas, 질소산화물이 포함된 배기가스가 통과하는 배기관과;An exhaust pipe through which exhaust gas containing nitrogen oxide passes; 상기 배기관의 일측에 질소산화물이 정화되도록 유레아가 분사되는 인젝터 와;An injector through which urea is injected to purify nitrogen oxide on one side of the exhaust pipe; 상기 인젝터에서 분사된 유레아와 질소산화물이 혼합되는 믹서와;A mixer in which urea injected from the injector and nitrogen oxide are mixed; 상기 믹서에서 혼합된 유레아와 질소산화물의 반응이 촉진되는 촉매부와;A catalytic part for promoting a reaction between the urea and the nitrogen oxide mixed in the mixer; 상기 배기관의 후단부에서 질소량을 측정하는 통합센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 질소산화물 저감장치.An apparatus for reducing nitrogen oxides in exhaust gases, characterized in that it comprises an integrated sensor for measuring the amount of nitrogen at the rear end of the exhaust pipe.
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