KR102619849B1 - System and method for monitoring the purging process of a urea solution injection system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 시스템 및 방법을 개시하며, 요소수 용액 분사 시스템은 저장 탱크, 노즐 및 유체관을 지나 저장 탱크와 노즐 사이에 연결된 펌프를 포함하고, 리턴 과정 모니터링 시스템은 유체관 내의 유체 압력을 검출하는 센서 모듈 및 펌프를 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, 센서 모듈은 n(n≥2 의 정수)개 데이터 수집 구간(Δt)에서 유체관 내의 압력 값을 연속적으로 수집하고, 각 데이터 수집 구간(Δt)에서 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 펌프의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻으며, 제어 모듈은 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일 분포를 따르는지 여부를 결정하도록 구성되고, 리턴 모드 정지 시간은 소표본 통계학 방법 분석 결과와 연관된다.The present invention discloses a system and method for monitoring the return process of a urea solution injection system, wherein the urea solution injection system includes a storage tank, a nozzle, and a pump connected between the storage tank and the nozzle through a fluid pipe, and a return process monitoring system. It includes a sensor module that detects the fluid pressure in the fluid pipe and a control module that controls the pump. After the return mode of the urea solution injection system starts, the sensor module has n (an integer of n≥2) data collection sections ( Pressure values within the fluid pipe are continuously collected at Δt), and digital signal processing is performed on the pressure values collected at each data collection section (Δt) to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump, and the control module is n It is configured to determine whether the frequency component data and standard data obtained from the th data collection interval (Δt) follow the same distribution in terms of small sample statistics, and the return mode stop time is associated with the small sample statistical method analysis results.

Description

요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING THE PURGING PROCESS OF A UREA SOLUTION INJECTION SYSTEM}System and method for monitoring the return process of the urea solution injection system {SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING THE PURGING PROCESS OF A UREA SOLUTION INJECTION SYSTEM}

본 발명은 디젤 차량에서 사용되는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for monitoring the return process of a urea solution injection system used in diesel vehicles.

현재, 환경 문제로 디젤 차량에서 엔진의 배기 가스를 처리하기 위해 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템을 널리 사용하고 있다. SCR 시스템은 주로 요소수 용액 분사 시스템을 포함하며, 필요에 따라 엔진 배기관으로 요소수 용액을 분사함으로써 엔진 배기 가스 중의 질소산화물에 대해 무공해 처리를 하여 외부로 배출한다.Currently, selective catalytic reduction (SCR) systems are widely used in diesel vehicles to treat engine exhaust gases due to environmental concerns. The SCR system mainly includes a urea solution injection system, and when necessary, the urea solution is sprayed into the engine exhaust pipe to treat nitrogen oxides in the engine exhaust gas in a non-polluting manner and discharge them to the outside.

일반적으로, 요소수 용액을 분사할 때마다, 요소수 용액 분사 시스템의 유체관 및/또는 노즐 내에 잔류한 요소수 용액 결정으로 인해 막히는 것을 방지하기 위해, 요소수 용액 분사 시스템은 잔류하는 요소수 용액이 요소수 용액 분사 시스템의 저장탱크 내로 펌핑되도록 하는 리턴 모드로 들어간다. 종래 기술에 있어서, 잔류하는 요소수 용액이 깨끗하게 펌핑되었는지 여부와 무관하게, 대부분 리턴 모드는 90 초와 같이 긴 시간 수행되도록 설정된다.Generally, each time the urea solution is sprayed, in order to prevent clogging due to urea solution crystals remaining in the fluid pipe and/or nozzle of the urea solution injection system, the urea solution injection system is sprayed with the remaining urea solution solution. The urea solution enters a return mode allowing it to be pumped into the storage tank of the injection system. In the prior art, regardless of whether the remaining urea solution was pumped cleanly, most return modes are set to run for a long time, such as 90 seconds.

그러나, 때로는 잔류 요소수 용액이 적어 (상기 시간대에 비해) 더 빨리 깨끗하게 흡입한 상태에서도 흡입 모드가 여전히 작동 중에 있기 때문에 디젤 연료의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 오염 물질의 배출이 증가된다.. 또한, 펌핑 과정은 긴 시간 동안 지속될 필요가 없으며, 이는 불필요한 소음을 유발하고, 동시에 디젤 엔진의 사용 수명에 영향을 미친다.However, sometimes the suction mode is still in operation even when the residual urea solution is less and the suction is faster (compared to the above time period), which not only results in wastage of diesel fuel but also increases the emission of pollutants. In addition, pumping The process does not need to last for a long time, as it causes unnecessary noise and at the same time affects the service life of the diesel engine.

본 발명은 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드 종료 시점을 정확하게 판단할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a system and method that can accurately determine the return mode end point of a urea solution injection system.

본 발명의 일 양태에 따르면, 저장 탱크, 노즐 및 유체관을 지나 상기 저장 탱크와 상기 노즐 사이에 연결된 펌프를 포함하는 요소수 용액 분사 시스템에 사용되며, 상기 유체관 내의 유체 압력을 검출하는 센서 모듈 및 상기 펌프를 제어하는 제어 모듈을 포함하는 리턴 과정 모니터링 시스템으로서, 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, 상기 센서 모듈은 n(n은 ≥2의 정수)개 데이터 수집 구간에서 상기 유체관 내의 압력 값을 연속적으로 수집하고, 각 데이터 수집 구간에서 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻으며, 상기 제어 모듈은 n 번째 데이터 수집 구간에서 얻은 주파수 성분 데이터와 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일 분포를 따르는지 여부를 결정하고, 분석 결과에 따라 상기 리턴 모드 정지 시간을 결정하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, it is used in a urea solution injection system that passes through a storage tank, a nozzle, and a fluid pipe and includes a pump connected between the storage tank and the nozzle, and a sensor module that detects the fluid pressure in the fluid pipe. And a return process monitoring system including a control module for controlling the pump, wherein after the return mode of the urea solution injection system starts, the sensor module monitors the fluid in n (n is an integer of ≥2) data collection sections. Pressure values within the pipe are continuously collected, digital signal processing is performed on the pressure values collected in each data collection section to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump, and the control module operates in the nth data collection section. A return process monitoring system for a urea solution injection system is provided that determines whether the obtained frequency component data and standard data follow the same distribution in terms of small sample statistics, and determines the return mode stop time according to the analysis results.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 시간 또는 상기 리턴 모드를 시작해서부터 지속 시간 후, 상기 리턴 모드를 정지하도록 구성된다.Additionally, the control module is configured to stop the return mode after the time or duration from starting the return mode.

또한, 상기 소표본 통계는 T 분포 통계, 즉 T 테스트이다.Additionally, the small sample statistic is the T distribution statistic, i.e. the T test.

또한, 상기 표준 데이터는 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후 상기 센서 모듈은 제 1 데이터 수집 구간에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는다.In addition, the standard data is collected after the return mode of the urea solution injection system starts, the sensor module collects the pressure value in the fluid pipe in the first data collection section, and digital signal processing is performed on the collected pressure value to Obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump.

또한, 상기 제어 모듈은 n 번째 데이터 수집 구간에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제 1 한계값보다 크고, P 값이 소정의 제2 한계값보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간의 종료 시점 또는 그 후로 판단하도록 구성된다.In addition, the control module calculates the T value and the P value according to the T distribution statistical method for the frequency component data obtained from the nth data collection section and the standard data, and the T value is greater than a predetermined first threshold value, and P If the value is less than a predetermined second threshold, the time at which the return mode should be stopped is determined to be at or after the end of the nth data collection section.

또한, 상기 표준 데이터는 상기 유체관 및/또는 상기 노즐에 공기만 있을 때 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, 상기 센서 모듈이 하나의 데이터 수집 구간에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는다.In addition, the standard data collects the pressure value in the fluid pipe in one data collection section after the return mode of the urea solution injection system starts when there is only air in the fluid pipe and/or the nozzle. Then, digital signal processing is performed on the collected pressure values to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump.

또한, 상기 제어 모듈은 n 번째 데이터 수집 구간에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제3 한계값보다 작고, P 값이 소정의 제 2 한계값보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간의 종료점 또는 그 후로 판단하도록 구성된다.In addition, the control module calculates the T value and the P value according to the T distribution statistical method for the frequency component data obtained from the nth data collection section and the standard data, and the T value is less than a predetermined third threshold value, and P If the value is less than a predetermined second threshold, the time at which the return mode should be stopped is determined to be at or after the end point of the nth data collection section.

또한, 상기 디지털 신호 처리는 DFT 이다.Additionally, the digital signal processing is DFT.

또한, 상기 펌프의 고유 주파수는 8.33Hz 이고; 및/또는 상기 데이터 수집 구간은 6 초이다.Additionally, the natural frequency of the pump is 8.33Hz; and/or the data collection period is 6 seconds.

또한, 상기 지속시간은 90 초이다.Additionally, the duration is 90 seconds.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 저장 탱크, 노즐 및 유체판을 지나 상기 저장 탱크와 상기 노즐 사이에 연결된 펌프를 포함하는 요소수 용액 분사 시스템에 사용되는 리턴 과정 모니터링 방법으로서,According to another aspect of the present invention, a return process monitoring method used in a urea solution injection system comprising a storage tank, a nozzle, and a pump connected between the storage tank and the nozzle via a fluid plate, comprising:

상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, n(n≥2의 정수)개 데이터 수집 구간에서 상기 유체관 내의 압력 값을 연속적으로 수집하는 단계;After the return mode of the urea solution injection system starts, continuously collecting pressure values in the fluid pipe in n (an integer of n≥2) data collection sections;

각 데이터 수집 구간에서 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 단계; 및Obtaining frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump by performing digital signal processing on the pressure values collected in each data collection section; and

n 번째 데이터 수집 구간에서 얻은 주파수 성분 데이터와 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일 분포를 따르는지 여부를 결정하고, 분석 결과에 따라 상기 리턴 모드 정지 시간을 결정하는 단계;를 포함한다.It includes determining whether the frequency component data and standard data obtained from the nth data collection section follow the same distribution in terms of small sample statistics, and determining the return mode stop time according to the analysis results.

본 발명의 상술한 기술적 수단을 채용함으로써, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드의 종료 시간을 정확하게 결정할 수 있고, 디젤 차량의 연료의 낭비를 감소하고, 배기 가스 오염물의 배출을 줄이며 리턴 모드에서의 소음 지속 시간을 단축할 수 있다.By adopting the above-described technical means of the present invention, the end time of the return mode of the urea solution injection system can be accurately determined, reducing the waste of fuel in diesel vehicles, reducing the emission of exhaust gas pollutants and noise in the return mode. The duration can be shortened.

본 발명의 상술한 내용 및 기타 내용은 아래의 도면을 참조하여 후술하는 상세 설명을 통해 더 완전하게 이해될 것이다. 유의해야 할 점은 각 도면의 비율은 정확한 설명을 위해 다를 수 있지만, 이는 본 발명에 대한 이해에 영향을 주지 않는다. 도면에 있어서:
도 1 은 디젤 차량에 사용되는 요소수 용액 분사 시스템의 시스템 블록도를 개략적으로 나타낸다.
도 2 는 요소수 용액 분사 시스템의 유체관 내에 액체가 채워진 상태 및 공기만 있는 상태에서 각각 측정한 유체관 내의 압력 신호가 푸리에 변한을 통해 얻어진 요소수 용액 분사 시스템의 펌프의 고유 작동 주파수에서의 주파수 신호 성분을 개략적으로 나타낸다.
도 3 은 T 테스트를 통해 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드에서 검출한 유체관 내의 압력 데이터 분석 결과를 개략적으로 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법을 개략적으로 나타낸다.
The above and other contents of the present invention will be more fully understood through the detailed description below with reference to the drawings. It should be noted that the proportions of each drawing may be different for accurate description, but this does not affect the understanding of the present invention. In the drawing:
Figure 1 schematically shows a system block diagram of a urea solution injection system used in diesel vehicles.
Figure 2 shows the frequency at the natural operating frequency of the pump of the urea solution injection system obtained through Fourier transformation of the pressure signal in the fluid pipe measured respectively in a state filled with liquid and in a state with only air. Signal components are schematically represented.
Figure 3 schematically shows the results of analysis of pressure data in the fluid pipe detected in the return mode of the urea solution injection system through the T test.
Figure 4 schematically shows a method for monitoring the return process of the urea solution injection system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 각 도면에서 구조가 동일하거나 기능이 유사한 특징은 동일한 도면 부호로 표기한다.In each drawing of the present invention, features that have the same structure or similar functions are denoted by the same reference numerals.

도 1 은 디젤 차량에 사용되는 요소수 용액 분사 시스템의 시스템 블록도를 개략적으로 도시한다. 요소수 용액 분사 시스템은 대체로 요소수 용액을 저장하는 저장 탱크(100)와, 노즐(300)과, 상기 저장 탱크(100)와 상기 노즐(300) 사이에 유체관을 통해 연결된 펌프(200)를 포함한다. 펌프(200)는 요소수 용액을 저장 탱크(100)로부터 유체관을 통해 노즐(300)로 펌핑하여 요소수 용액을 디젤 차량(미도시)의 엔진 배기관 내로 선택적으로 제어 가능하게 분사하는데 사용된다.Figure 1 schematically shows a system block diagram of a urea solution injection system used in a diesel vehicle. The urea solution injection system generally includes a storage tank 100 for storing the urea solution, a nozzle 300, and a pump 200 connected through a fluid pipe between the storage tank 100 and the nozzle 300. Includes. The pump 200 is used to pump the urea solution from the storage tank 100 through a fluid pipe to the nozzle 300 to selectively and controllably inject the urea solution into the engine exhaust pipe of a diesel vehicle (not shown).

노즐(300)이 요소수 용액 분사 공정을 완료할 때마다, 펌프(200)는 역방향으로 작동하여 유체판 및/또는 노즐(300) 내에 남아있는 요소수 용액이 저장 탱크(100)로 리턴되도록 한다. 마지막으로, 노즐(300)은 대기와 연통한다.Each time the nozzle 300 completes the urea solution injection process, the pump 200 operates in the reverse direction so that the urea solution remaining in the fluid plate and/or the nozzle 300 is returned to the storage tank 100. . Finally, the nozzle 300 communicates with the atmosphere.

요소수 용액 분사 시스템은 센서 모듈(400) 및 제어 모듈(500)을 더 포함한다. 예를 들어, 센서 모듈(400)은 본 기술분야의 기술자에게 있어서 공지의 임의의 유형의 유체 압력 센서일 수 있으며, 도 1 에 도시한 바와 같이, 요소수 용액 분사 시스템의 유체관에 설치되어 유체관 내의 유체 압력 상태를 검출한다. 제어 모듈(500)은 펌프(200)와 센서 모듈(400)의 데이터와 연결되어 펌프(200)의 작동을 제어하고 센서 모듈(400)로부터 유체관 내의 압력 측정 데이터를 수신한다. 제어 모듈(500)은 컴퓨터를 포함한다. 예를 들어, 제어 모듈(500)은 디젤 차량의 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있다.The urea solution injection system further includes a sensor module 400 and a control module 500. For example, the sensor module 400 may be any type of fluid pressure sensor known to those skilled in the art, and as shown in FIG. 1, is installed in the fluid pipe of the urea solution injection system to detect the fluid. Detects the fluid pressure state in the pipe. The control module 500 is connected to data from the pump 200 and the sensor module 400, controls the operation of the pump 200, and receives pressure measurement data in the fluid pipe from the sensor module 400. Control module 500 includes a computer. For example, the control module 500 may be an electronic control unit (ECU) of a diesel vehicle.

일반적으로, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드에서, 센서 모듈(400)에 의해 측정된 유체관 내의 유체 압력 값은 리턴 초기(유체관 및/또는 노즐(300) 내에 여전히 많은 양의 요소수 용액이 남아있음)와 리턴 후기(유체관 및/또는 노즐(300) 내에 공기만 있고, 요소수 용액은 거의 존재하지 않음)에서 서로 상이하다.Generally, in the return mode of the urea solution injection system, the fluid pressure value in the fluid pipe measured by the sensor module 400 is the initial return (there is still a large amount of urea solution in the fluid pipe and/or nozzle 300). remain) and the return phase (there is only air in the fluid pipe and/or nozzle 300, and almost no urea solution exists) are different from each other.

센서 모듈(400)은 20 밀리초의 샘플링 시간 간격으로 각 시간 구역 내에서 250 개의 데이터 포인트를 샘플링하는 방식으로 유체관 및/또는 노즐(300) 내에 요소수 용액만 있을 때의 리턴 모드 및 유체관 및/또는 노즐(300) 내에 공기만 있을 때의 리턴 모드에 대해 각각 압력 데이터를 수집하고, 기타 배경 소음이 수집한 데이터에 대한 영향을 제거하기 위해 수집한 압력 데이터에 대해 각각 DFT(이산 퓨리에 변환) 계산을 하고, 펌프(200)의 고유 주파수(본 발명에서 8.33Hz)의 주파수 성분을 얻어 도 2 에 표시한다.The sensor module 400 samples 250 data points within each time zone at a sampling time interval of 20 milliseconds, and returns mode when there is only a urea solution in the fluid pipe and/or nozzle 300, and the fluid pipe and /or collect pressure data for the return mode when there is only air in the nozzle 300, and perform a discrete Fourier transform (DFT) on the collected pressure data to remove the influence of other background noise on the collected data. Calculations are made, and the frequency component of the natural frequency of the pump 200 (8.33 Hz in the present invention) is obtained and displayed in FIG. 2.

도 2 의 횡좌표(T)는 시간을 나타내고, 종좌표(A)는 8.33Hz의 고조파가 각 시간에서의 진폭(각 검은 점에 대응)을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드는 시작해서부터 끝날 때까지 90 초 동안 지속되었다. 선(1)은 유체관 및/또는 노즐(300) 내에 요소수 용액만 있을 때 얻은 데이터 처리 결과를 나타내고, 선(2)은 유체관 및/또는 노즐(300) 내에 공기만 있을 때 얻은 데이터 처리 결과를 나타낸다. 직접 2 개의 주파수 성분의 선(1)과 선(2)을 관찰하여 2 개의 선을 구별할 수 없지만, 본 발명에서는 소표본 통계법을 이용하여 두 개의 데이터(1)와 데이터(2)를 처리하였다.The abscissa (T) in Figure 2 represents time, and the ordinate (A) represents the amplitude of the 8.33 Hz harmonic at each time (corresponding to each black dot). As shown, the return mode of the urea solution injection system lasted 90 seconds from start to finish. Line (1) represents data processing results obtained when there is only a urea solution in the fluid pipe and/or nozzle 300, and line (2) represents data processing results obtained when there is only air in the fluid pipe and/or nozzle 300. Shows the results. Although it is impossible to distinguish between the two frequency components of line (1) and line (2) by directly observing them, in the present invention, the two data (1) and data (2) were processed using a small sample statistical method. .

본 발명에서 소표본 통계방법은 T 분포 통계 또는 T 테스트가 바람직하다. 통계학에 관련된 구체적인 기술 내용은 위키백과를 참조할 수 있다 (https://en.wikipedia.org/Student%27s_t-test).In the present invention, the small sample statistical method is preferably T distribution statistics or T test. For specific technical information related to statistics, please refer to Wikipedia (https://en.wikipedia.org/Student%27s_t-test).

T 테스트, 특히, 2-샘플-T 테스트에 따라 도 2 의 데이터(선)(1)와 데이터(선)(2)에 대해 처리한다. 여기서, 두 데이터에 대해 T 테스트, 특히, 2-샘플-T 테스트를 실시하는 전제는 T 테스트의 "귀무가설"은 이 두 데이터의 분포의 평균값이 동일하다는 것, 즉 두 데이터가 동일한 분포에 부합된다는 것이다. "대립 가설"은 두 데이터의 분포의 평균값의 차이가 크다는 것, 즉, 두 데이터가 동일한 분포에 부합되지 않는다는 것이다. 이를 전제로 계산하면 T 테스트의 T 값은 7.12 이고, P 값은 0.000 이다. 본 발명에 있어서, T 값은 두 데이터의 분포의 평균값 사이에 약간의 표준 편차의 차이가 있음을 나타내고, P 값은 "귀무가설"이 진짜인 경우 "귀무가설"을 기각할 확률을 나타낸다.The data (line) 1 and data (line 2) of FIG. 2 are processed according to the T test, especially the 2-sample-T test. Here, the premise of conducting a T test, especially a 2-sample T test, on two data sets is that the "null hypothesis" of the T test is that the mean values of the distributions of the two data are the same, that is, the two data conform to the same distribution. It will happen. The “alternative hypothesis” is that the difference in the mean values of the distributions of the two data is large, that is, the two data do not conform to the same distribution. Calculating on this premise, the T value of the T test is 7.12, and the P value is 0.000. In the present invention, the T value indicates that there is a slight standard deviation difference between the mean values of the two data distributions, and the P value indicates the probability of rejecting the “null hypothesis” if the “null hypothesis” is true.

따라서, 본 발명의 주된 구상은 다음과 같다. 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드에서 실시간으로 유체관 내의 검출된 압력 데이터의 특정 주파수 성분에 대해 소표본 통계 분석을 실시하여, 유체관 내의 실시간으로 측정한 압력 데이터 분포와 요소수 용액만 있을 때의 압력 데이터 분포 차이가 너무 크거나 또는 공기만 있을 때의 압력 데이터 분포 차이가 너무 작으면 요소수 용액 분사 시스템의 유체관 내의 잔여 요소수 용액이 이미 깨끗하게 리턴된 것으로 판단하고, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드를 종료해야 한다.Therefore, the main concept of the present invention is as follows. In the return mode of the urea solution injection system, a small sample statistical analysis was performed on the specific frequency component of the pressure data detected in the fluid pipe in real time, and the distribution of pressure data measured in real time in the fluid pipe and the distribution of pressure data when only the urea solution was present were performed. If the pressure data distribution difference is too large or the pressure data distribution difference when only air is too small, it is determined that the remaining urea solution in the fluid pipe of the urea solution injection system has already been returned cleanly, and the urea solution injection system's Return mode must be exited.

도 3 에서는 T 테스트를 통해 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드에서 측정한 유체관 내의 압력 데이터 분석 결과를 개략적으로 나타내며, 여기서 압력 데이터는 각 데이터 수집 구간을 6 초로 하여 복수 개의 데이터 수집 구간을 연속적으로 측정한다. 수집한 압력 데이터는 모두 DFT 처리를 거쳐 얻은 8.33Hz 의 주파수 성분에 의해 리턴 모드 측정이 시작된 후 첫 6 초 동안 처리한 데이터를 표준 데이터로 하고, 이어지는 매 6 초마다 처리하여 얻은 데이터와 상기 표준 데이터를 T 테스트를 통해 비교하여 계산함으로써 상응하게 T 값(Tlim)과 P 값(Plim)을 결정한다. 여기에서 언급한 T 테스트 계산에서 "귀무가설"은 표준 데이터와 이어지는 매 6 초마다 처리하여 얻은 데이터 분포의 평균 값이 동일하고, "대립가설" 은 표준 데이터와 이어지는 매 6 초 마다 처리하여 얻은 데이터 분포의 평균 값의 차이가 매우 크다.Figure 3 schematically shows the analysis results of pressure data in the fluid pipe measured in the return mode of the urea solution injection system through the T test, where the pressure data is continuously collected through multiple data collection sections with each data collection section being 6 seconds. Measure. All collected pressure data were obtained through DFT processing. The data processed for the first 6 seconds after the return mode measurement started was taken as standard data by the frequency component of 8.33Hz, and the data obtained by processing every subsequent 6 seconds and the above standard data were used. By comparing and calculating through the T test, the T value (T lim ) and P value (P lim ) are determined correspondingly. In the T test calculation mentioned here, the "null hypothesis" is that the mean value of the data distribution obtained by processing every 6 seconds following the standard data is the same, and the "alternative hypothesis" is the data obtained by processing every 6 seconds following the standard data. The difference in the mean values of the distributions is very large.

도 3 에서의 횡좌표는 시간을 나타내고, 단위는 초이며, 좌측 종좌표 및 우측 종좌표는 각각 2 개의 데이터(즉 표준 데이터 및 이어지는 매 6 초마다. 처리하여 얻은 데이터)에 대해 각각 T 테스트를 통해 얻은 T 값(Tlim)과 P 값(Plim)을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 시간 6 초에서 T=O, 이는 첫 6 초 동안에 처리한 데이터와 동시에 비교하는 것과 같다. 시간이 지남에 따라 P 값은 점차 작아지고, T 값은 점차 커진다. 따라서, T 값이 일정 한계값을 초과하고, P 값이 일정 한계값보다 작다고 정하면 현재 6 초 동안 처리한 데이터는 이미 첫 6 초 동안 처리한 데이터(즉 유체관 내에 요소수 용액만 있을 때의 압력 데이터)와 매우 큰 분포 차이가 있는 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해서, 현재 6 초 구간에서 유체관 내에 이미 공기만 통과한 것으로 판단할 수 있다.The abscissa in Figure 3 represents time, the unit is seconds, and the left ordinate and right ordinate are T obtained through a T test for two data (i.e. standard data and subsequent data obtained by processing every 6 seconds), respectively. Indicates the value (T lim ) and the P value (P lim ). As shown in the figure, T=O at time 6 seconds, which is equivalent to a simultaneous comparison with the data processed during the first 6 seconds. As time passes, the P value gradually decreases and the T value gradually increases. Therefore, if we determine that the T value exceeds a certain limit value and the P value is less than a certain limit value, the data processed for the current 6 seconds is already the data processed for the first 6 seconds (i.e., the pressure when only the urea solution is in the fluid pipe). It can be judged that there is a very large distribution difference with the data). In other words, it can be determined that only air has already passed through the fluid pipe in the current 6 second section.

도 3 에 대해, T 값의 한계값은 3 으로 설정하고, P 값의 한계값은 0.005 으로 설정한다. 따라서, 시간 t0=24 초에서, T 값이 3 을 초과하고 P 값이 0.005 보다 작으면, 유체관 내에는 공기만 있는 것으로 판단되어, 즉, 리턴 모드는 중단되어야한다. 실험적 관찰에 의하면 실제로 유체관 내에 공기만 존재하는 시간은 t1=21 초이다. 따라서 소표본 통계 방식을 이용하여 압력 데이터를 처리함으로써 리턴 모드의 정지 시간을 보다 정확하게 결정할 수 있음을 증명하였다. 또한, 본 기술 분야의 기술자에게 있어서, 데이터 수집 구간을 변경함으로써(예를 들어, 5 초, 4 초 또는 그 이하로 감소), 결정된 리턴 모드의 정지 시간의 정확도를 더 높일 수 있음은 명백한 것이다.For Figure 3, the limit value of the T value is set to 3, and the limit value of the P value is set to 0.005. Therefore, at time t0=24 seconds, if the T value exceeds 3 and the P value is less than 0.005, it is determined that there is only air in the fluid pipe, that is, the return mode should be stopped. According to experimental observations, the time when only air actually exists in the fluid pipe is t1 = 21 seconds. Therefore, it was demonstrated that the stop time of the return mode can be determined more accurately by processing the pressure data using a small sample statistical method. Additionally, it is clear to those skilled in the art that by changing the data collection period (e.g., reducing it to 5 seconds, 4 seconds, or less), the accuracy of the determined return mode stop time can be further improved.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 시스템은 이상 언급한 구상을 실현하기 위해 센서 모듈(400) 및 제어 모듈(500)을 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 용어 "리턴"은 펌프(200)의 작용에 의해 유체관 내에 부압을 발생하여 노즐(300) 및/또는 유체관 내의 유체가 노즐(300)로부터 유체관을 통해 저장 탱크(100) 방향으로 돌아갈 수밖에 없도록 보장하는 것을 가리킨다.In one embodiment, the return process monitoring system of the urea solution injection system of the present invention may include a sensor module 400 and a control module 500 to realize the above-mentioned concept. In the present invention, the term "return" refers to generating negative pressure in the fluid pipe by the action of the pump 200 so that the fluid in the nozzle 300 and/or the fluid pipe flows from the nozzle 300 through the fluid pipe to the storage tank 100. ) refers to ensuring that there is no choice but to return to the direction.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법을 개략적으로 도시한다. 단계 S10 에서, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드에서 사용되는 데이터 수집 구간(Δt) 및 리턴 모드의 지속 시간(td)을 결정한다. 예를 들어, Δt=6 초, td=90 초이다. 단계 S20 에서, 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 작동된다.. 단계 S30 에서, 센서 모듈(400)을 이용하여 제 1 데이터 수집 구간(Δt)에서 유체관 내의 압력 값을 수집하고, DFT 기술을 이용하여 수집된 압력값을 처리하여 펌프(200)의 고유 주파수(예를 들어, 8.33Hz)에 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻고, 상기 주파수 성분 데이터를 표준 데이터로 유지한다. 본 기술분야의 기술자에게 있어서, 각 데이터 수집 구간(Δt) 내에서, 데이터의 샘플링 레이트는 실제 사용된 검출 장치에 의해 결정되는 것은 명백하다.Figure 4 schematically shows a method for monitoring the return process of the urea solution injection system according to an embodiment of the present invention. In step S10, the data collection period (Δt) used in the return mode of the urea solution injection system and the duration of the return mode (td) are determined. For example, Δt=6 seconds, td=90 seconds. In step S20, the return mode of the urea solution injection system is operated. In step S30, the pressure value in the fluid pipe is collected in the first data collection section Δt using the sensor module 400, and DFT technology is used. The collected pressure values are processed to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency (e.g., 8.33 Hz) of the pump 200, and the frequency component data is maintained as standard data. For those skilled in the art, it is clear that within each data collection interval Δt, the sampling rate of data is determined by the detection device actually used.

단계 S40 에서, 센서 모듈(400)을 이용하여 n 번째 데이터 수집 구간(ΔT)에서의 유체관 내의 압력 값을 수집하고, DFT 기술을 이용하여 수집한 압력 값에 대해 처리하여 펌프(200)의 고유 주파수(예를 들면, 8.33Hz)에 대응하는 n 번째 주파수 성분 데이터를 얻으며, 여기서 n 은 2 인 정수이다. 단계 S50 에서, n 번째 주파수 성분 데이터와 단계 S30 에서 얻은 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일한 분포를 따르는지 여부를 분석하고, T 값과 P 값을 계산한다. 단계 S60 에서, 단계 S50 에서 얻은 T 값이 제 1 한계값(Tlim)보다 큰지 판단하고, 동시에 단계 S50 에서 얻은 P 값이 제 2 한계값(Plim) 보다 작은지 판단한다. 예를 들어, 도 4 에서, Tlim=3 및 Plim=0.005 이다. 단계 S60 에서의 판단 결과가 "예"이면, 단계 S90 으로 진행하고, 리턴 모드는 즉시 중단한다. 단계 S60 의 판단 결과가 "아니오"이면, 단계 S70 으로 진행한다. 단계 S70 에서, 리턴 모드가 단계 S10 에서 결정된 리턴 모드의 지속 기간(td)을 초과하여 수행되었는지 여부를 판단한다. 단계 S70 의 판단 결과가 "예"이면, 단계 S90 으로 진행하고, 리턴 모드는 즉시 중단한다. 단계 S70 의 판단 결과가 "아니오"이면, 단계 S80 으로 진행한다. 단계 S80 에서, n=n+1 이고, 다시 단계 S40 으로 진행한다.In step S40, the pressure value in the fluid pipe at the nth data collection section (ΔT) is collected using the sensor module 400, and the collected pressure value is processed using DFT technology to obtain a unique value of the pump 200. Obtain the nth frequency component data corresponding to the frequency (e.g., 8.33Hz), where n is an integer equal to 2. In step S50, it is analyzed whether the nth frequency component data and the standard data obtained in step S30 follow the same distribution in terms of small sample statistics, and the T value and P value are calculated. In step S60, it is determined whether the T value obtained in step S50 is greater than the first limit value (T lim ), and at the same time, it is determined whether the P value obtained in step S50 is less than the second limit value (P lim ). For example, in Figure 4, T lim =3 and P lim =0.005. If the determination result in step S60 is “Yes,” the process proceeds to step S90, and the return mode is immediately stopped. If the determination result of step S60 is “No”, the process proceeds to step S70. In step S70, it is determined whether the return mode has been performed beyond the duration (td) of the return mode determined in step S10. If the determination result of step S70 is “Yes,” the process proceeds to step S90, and the return mode is immediately stopped. If the determination result of step S70 is “No”, the process proceeds to step S80. In step S80, n=n+1, and the process goes back to step S40.

본 기술분야의 기술자에게 있어서, 도 4 에 도시된 방법을 필요에 따라 예를 들어 단계 S10 과 S20 의 순서를 바꾸는 등과 같이 조절할 수 있음은 명백한 것이다. 도 4 에 도시된 방법에서, 제 1 시간 구간(Δt)에서 수집되고 이에 대응하여 처리된 압력 주파수 성분 데이터를 표준 데이터로 하되, 이는 제 1 시간 구간(Δt)에서 유체관 내에 요소수 용액만 존재하는 것을 조건으로 한다.It is clear to those skilled in the art that the method shown in FIG. 4 can be adjusted as needed, for example by changing the order of steps S10 and S20. In the method shown in FIG. 4, the pressure frequency component data collected in the first time interval (Δt) and processed correspondingly are used as standard data, which means that only the urea solution is present in the fluid pipe in the first time interval (Δt). It is conditional on doing so.

또 다른 실시예에 있어서, 표준 데이터는 유체관 및/또는 노즐(300)을 미리 진공으로 한 다음 계속하여 펌프(200)를 작동시켜 요소수 용액 분사 시스템이 리턴 모드로 들어가도록 하여 시간 구간(Δt)에서 압력 주파수 성분 데이터를 수집하고 상응하게 처리하여 표준 데이터로 할 수도 있다. 상기 대체 실시예에서, 표준 데이터는 유체관에 공기만 있는 경우를 구현하며, 다시 말해서, 상기 대체 실시예에서, 적절한 T 테스트 계산을 통해 단계 S50 에서 얻은 T 값이 제 1 한계값과 다른 제3 한계값(Tlim)보다 작은지 여부를 판단해야 하고, 동시에 단계 S50 에서 얻은 P 값이 제 2 한계값(Plim)보다 작은지 여부를 판단해야 한다.In another embodiment, the standard data is to pre-evacuate the fluid pipe and/or nozzle 300 and then continue to operate the pump 200 to allow the urea solution injection system to enter the return mode to obtain a time interval (Δt ), the pressure frequency component data can also be collected and processed accordingly to become standard data. In the above alternative embodiment, the standard data embodies the case where there is only air in the fluid pipe, that is, in the above alternative embodiment, the T value obtained in step S50 through the appropriate T test calculation is different from the first limit value. It must be determined whether it is smaller than the threshold value (T lim ), and at the same time, it must be determined whether the P value obtained in step S50 is smaller than the second threshold value (P lim ).

본 기술분야의 기술자에게 있어서 전술한 방법의 단계들은 본 발명의 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 시스템의 센서 모듈(400) 및 제어 모듈(500)에 의해 수행될 수 있음은 명백한 것이다.It is clear to those skilled in the art that the steps of the above-described method can be performed by the sensor module 400 and the control module 500 of the return process monitoring system of the urea solution injection system of the present invention.

전술한 실시예에서, 수집된 압력 값을 처리하여 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것은 DFT 기술을 사용하여 실현된 것이다. 본 기술분야의 기술자에게 있어서 웨이브릿 변환과 같은 기타 적절한 디지털 신호 처리 기술도 본 발명에서 사용함으로써 펌프(200)의 고유 주파수에 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것은 명백한 것이다.In the above-described embodiment, processing the collected pressure values to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200 is realized using DFT technology. It is obvious to those skilled in the art that frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200 can be obtained by using other appropriate digital signal processing techniques such as wavelet transform in the present invention.

이상, 본 발명의 특정 실시방식에 대해 설명하였지만, 이러한 실시예는 본 발명에 대해 해석하는 목적으로 제공한 것일 뿐 본 발명의 범위 구성을 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다. 또한, 본 기술분야의 기술자에게 있어서 본 명세서 기재의 각 실시예에 대해 서로 조합하여 사용하는 것은 명백한 것이다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 전제 하에서 각종 대체, 변경 및 개조를 고려할 수 있다.Although specific implementation methods of the present invention have been described above, these examples are provided for the purpose of interpreting the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Additionally, it is clear to those skilled in the art that the embodiments described in this specification can be used in combination with each other. Various substitutions, changes and modifications may be considered on the premise that they do not deviate from the spirit and scope of the present invention.

Claims (20)

저장 탱크(100), 노즐(300) 및 유체관을 지나 상기 저장 탱크(100)와 상기 노즐(300) 사이에 연결된 펌프(200)를 포함하는 요소수 용액 분사 시스템에 사용되며, 상기 유체관 내의 유체 압력을 검출하는 센서 모듈(400) 및 상기 펌프(200)를 제어하는 제어 모듈(500)을 포함하는 리턴 과정 모니터링 시스템으로서,
상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, 상기 센서 모듈(400)은 n(n≥2 의 정수)개 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 연속적으로 수집하고, 각 데이터 수집 구간(Δt)에서 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻으며,
상기 제어 모듈(500)은 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일 분포를 따르는지 여부를 결정하고, 분석 결과에 따라 상기 리턴 모드 정지 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
It is used in a urea solution injection system including a storage tank 100, a nozzle 300, and a pump 200 connected between the storage tank 100 and the nozzle 300 through a fluid pipe, and within the fluid pipe. A return process monitoring system including a sensor module 400 that detects fluid pressure and a control module 500 that controls the pump 200,
After the return mode of the urea solution injection system starts, the sensor module 400 continuously collects pressure values in the fluid pipe in n (integers of n ≥ 2) data collection sections Δt, and each data Digital signal processing is performed on the pressure value collected in the collection section (Δt) to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200,
The control module 500 determines whether the frequency component data and standard data obtained from the nth data collection period (Δt) follow the same distribution in terms of small sample statistics, and determines the return mode stop time according to the analysis result. A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈(500)은 상기 시간 또는 상기 리턴 모드를 시작해서부터 지속 시간(td) 후, 상기 리턴 모드를 정지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
According to claim 1,
The control module 500 is configured to stop the return mode after the time or a duration (td) from starting the return mode.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 소표본 통계가 T 분포 통계인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
The method of claim 1 or 2,
A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that the small sample statistics are T distribution statistics.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표준 데이터는 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후 상기 센서 모듈(400)이 제 1 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
The method of claim 1 or 2,
The standard data collects the pressure value in the fluid pipe in the first data collection section Δt after the return mode of the urea solution injection system starts, and the sensor module 400 provides a digital signal for the collected pressure value. A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that the frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200 is obtained through processing.
제 4 항에 있어서,
상기 제어 모듈(500)은 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제 1 한계값(Tlim)보다 크고, P 값이 소정의 제 2 한계값(Plim)보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)의 종료 시점 또는 그 후로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
According to claim 4,
The control module 500 calculates the T value and the P value for the frequency component data obtained from the nth data collection section (Δt) and the standard data according to the T distribution statistical method, and the T value is a predetermined first limit value. (T lim ), and if the value of P is less than a predetermined second limit value (P lim ), the time at which the return mode should be stopped is configured to determine at or after the end of the nth data collection period (Δt). A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표준 데이터는 상기 유체관 및/또는 상기 노즐(300)에 공기만 있을 때 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, 상기 센서 모듈(400)이 하나의 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
The method of claim 1 or 2,
The standard data is collected from the sensor module 400 in one data collection section Δt after the return mode of the urea solution injection system starts when there is only air in the fluid pipe and/or the nozzle 300. A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that it collects pressure values within the fluid pipe and performs digital signal processing on the collected pressure values to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200. .
제 6 항에 있어서,
상기 제어 모듈(500)은 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제 3 한계값(Tlim)보다 작고, P 값이 소정의 제 2 한계값(Plim)보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)의 종료점 또는 그 후로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
According to claim 6,
The control module 500 calculates the T value and the P value for the frequency component data obtained from the nth data collection section (Δt) and the standard data according to the T distribution statistical method, and the T value is set to a predetermined third threshold. (T lim ), and if the value of P is less than a predetermined second threshold (P lim ), the return mode is configured to determine the time at which the return mode should be stopped at or after the end point of the nth data collection period (Δt). A return process monitoring system for a urea solution injection system.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리는 DFT 인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
The method of claim 1 or 2,
A return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that the digital signal processing is DFT.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펌프(200)의 고유 주파수는 8.33Hz 이고; 및/또는 상기 데이터 수집 구간(Δt)은 6 초인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
The method of claim 1 or 2,
The natural frequency of the pump 200 is 8.33Hz; And/or the data collection period (Δt) is a return process monitoring system for a urea solution injection system, characterized in that 6 seconds.
제 2 항에 있어서,
상기 지속 시간(td)은 90 초인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템용 리턴 과정 모니터링 시스템.
According to claim 2,
The return process monitoring system for the urea solution injection system, characterized in that the duration (td) is 90 seconds.
저장 탱크(100), 노즐(300) 및 유체관을 지나 상기 저장 탱크(100)와 상기 노즐(300) 사이에 연결된 펌프(200)를 포함하는 요소수 용액 분사 시스템에 사용되는 리턴 과정 모니터링 방법으로서,
상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후, n(n≥2 의 정수)개 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 연속적으로 수집하는 단계;
각 데이터 수집 구간(Δt)에서 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 단계; 및
n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 표준 데이터가 소표본 통계면에서 동일 분포를 따르는지 여부를 결정하고, 분석 결과에 따라 상기 리턴 모드 정지 시간을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
As a return process monitoring method used in a urea solution injection system including a storage tank 100, a nozzle 300, and a pump 200 connected between the storage tank 100 and the nozzle 300 through a fluid pipe, ,
After the return mode of the urea solution injection system starts, continuously collecting pressure values in the fluid pipe in n (integers of n≥2) data collection sections (Δt);
Obtaining frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200 by performing digital signal processing on the pressure values collected in each data collection section Δt; and
Determining whether the frequency component data and standard data obtained from the nth data collection section (Δt) follow the same distribution in terms of small sample statistics, and determining the return mode stop time according to the analysis results; comprising; Method for monitoring the return process of a urea solution injection system.
제 11 항에 있어서,
상기 펌프(200)를 제어하는 제어 모듈(500)이, 상기 리턴 모드 정지 시간 또는 상기 리턴 모드를 시작해서부터 지속 시간(td) 후, 상기 리턴 모드를 정지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
According to claim 11,
A urea solution, characterized in that the control module 500 for controlling the pump 200 is configured to stop the return mode after the return mode stop time or a duration (td) from starting the return mode. Method for monitoring the return process of an injection system.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 소표본 통계가 T 분포 통계인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
The method of claim 11 or 12,
A method for monitoring the return process of a urea solution injection system, characterized in that the small sample statistics are T distribution statistics.
제 13 항에 있어서,
상기 표준 데이터는 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후 제 1 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
According to claim 13,
The standard data collects the pressure value in the fluid pipe in the first data collection section (Δt) after the return mode of the urea solution injection system starts, and digital signal processing is performed on the collected pressure value to generate the pump (200) ) A method for monitoring the return process of a urea solution injection system, characterized by obtaining the natural frequency and corresponding frequency component data.
제 14 항에 있어서,
n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제 1 한계값(Tlim)보다 크고, P 값이 소정의 제 2 한계값(Plim)보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)의 종료 시점 또는 그 후로 판단하는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
According to claim 14,
The T value and P value are calculated according to the T distribution statistical method for the frequency component data obtained from the nth data collection section (Δt) and the standard data, and the T value is greater than a predetermined first threshold (T lim ), If the P value is less than a predetermined second limit value (P lim ), the urea solution injection system is characterized in that the time at which the return mode should be stopped is determined at or after the end of the nth data collection period (Δt). How to monitor the return process.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 표준 데이터는 상기 유체관 및/또는 상기 노즐(300)에 공기만 있을 때 상기 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 모드가 시작된 후 하나의 데이터 수집 구간(Δt)에서 상기 유체관 내의 압력 값을 수집하고, 수집한 압력 값에 대해 디지털 신호 처리를 하여 상기 펌프(200)의 고유 주파수와 대응하는 주파수 성분 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
The method of claim 11 or 12,
The standard data collects the pressure value in the fluid pipe in one data collection section (Δt) after the return mode of the urea solution injection system starts when there is only air in the fluid pipe and/or the nozzle 300, and , A method for monitoring the return process of a urea solution injection system, characterized in that the collected pressure values are digitally processed to obtain frequency component data corresponding to the natural frequency of the pump 200.
제 16 항에 있어서,
n 번째 데이터 수집 구간(Δt)에서 얻은 주파수 성분 데이터와 상기 표준 데이터에 대해 T 분포 통계 방법에 따라 T 값과 P 값을 계산하고, T 값이 소정의 제 3 한계값(Tlim)보다 작고, P 값이 소정의 제 2 한계값(Plim)보다 작으면 상기 리턴 모드가 정지되어야 할 시간을 n 번째 데이터 수집 구간(Δt)의 종료점 또는 그 후로 판단하는 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
According to claim 16,
The T value and P value are calculated according to the T distribution statistical method for the frequency component data obtained from the nth data collection section (Δt) and the standard data, and the T value is less than a predetermined third threshold (T lim ), If the P value is less than a predetermined second limit value (P lim ), the time at which the return mode should be stopped is determined to be at or after the end point of the nth data collection period (Δt). How to monitor the return process.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리는 DFT 인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
The method of claim 11 or 12,
A method for monitoring the return process of a urea solution injection system, wherein the digital signal processing is DFT.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 펌프(200)의 고유 주파수는 8.33Hz 이고, 및/또는 상기 데이터 수집 구간(Δt)은 6 초인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
The method of claim 11 or 12,
A method for monitoring the return process of a urea solution injection system, characterized in that the natural frequency of the pump 200 is 8.33 Hz and/or the data collection period (Δt) is 6 seconds.
제 12 항에 있어서,
상기 지속 시간(td)은 90 초인 것을 특징으로 하는 요소수 용액 분사 시스템의 리턴 과정 모니터링 방법.
According to claim 12,
The return process monitoring method of the urea solution injection system, characterized in that the duration (td) is 90 seconds.
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