JP6556588B2 - Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas sensor performance evaluation device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等のエンジンの排気系に備えられる排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能を評価する装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst and an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas sensor provided in an exhaust system of an engine such as an automobile.

自動車等のエンジンの排気系には、排ガス浄化触媒を備えた排ガス浄化装置が搭載されており、年々厳しさを増す排出ガス規制をクリアするためには、排ガス浄化触媒の性能の向上が不可欠とされ、そのため、排ガス浄化触媒の研究・開発が盛んに行われている。   The exhaust system of an engine such as an automobile is equipped with an exhaust gas purification device equipped with an exhaust gas purification catalyst, and it is essential to improve the performance of the exhaust gas purification catalyst in order to clear exhaust gas regulations that are becoming more severe year by year. For this reason, research and development of exhaust gas purification catalysts has been actively conducted.

また、エンジンの排気系には、エンジンの動作制御や排ガス浄化装置の状態の監視を目的として排ガスセンサが配置されており、排ガス浄化触媒と同様、排出ガス規制の強化に伴い、排ガスセンサの性能をさらに向上させるべく、研究・開発が日々進められている。   The exhaust system of the engine is also equipped with an exhaust gas sensor for the purpose of controlling the operation of the engine and monitoring the state of the exhaust gas purification device. Research and development are under way on a daily basis to further improve

排ガス浄化触媒および排ガスセンサの研究・開発には、性能評価装置が用いられる。
そして、性能評価装置のガスセル内に排ガス浄化触媒または排ガスセンサが収容されるとともに、試験ガスが、試験モード(自動車排出ガス規制で定められる)で走行する間の実車に備えられた排ガス浄化触媒または排ガスセンサに供給される排ガスと同様の温度状態にされて、ガスセル内に導入され、性能評価が行われるようになっている。
A performance evaluation device is used for research and development of exhaust gas purification catalysts and exhaust gas sensors.
The exhaust gas purification catalyst or exhaust gas sensor is housed in the gas cell of the performance evaluation device, and the exhaust gas purification catalyst provided in the actual vehicle while the test gas travels in the test mode (determined by automobile exhaust gas regulations) or A temperature state similar to that of the exhaust gas supplied to the exhaust gas sensor is set, introduced into the gas cell, and performance evaluation is performed.

従来の性能評価装置として、例えば、ガス導入管およびガスセルを赤外線加熱部によって加熱するとともに、ガスセルの試験ガス入口の近傍を冷却部によって常時冷却するようにし、排ガス浄化触媒の直前に温度センサを配置し、温度センサの検出値に基づいて赤外線加熱部の加熱出力を制御しつつ温度センサの位置の試験ガス温度設定値に従って冷却部の冷却出力を制御し、試験ガス温度設定値が低温領域にあるときは、冷却部の冷却出力を高出力にし、高温領域にあるときは冷却部の冷却出力を低出力にし、それによって、試験ガスの温度を昇降させるようにした性能評価装置がある(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional performance evaluation device, for example, the gas introduction pipe and the gas cell are heated by the infrared heating unit, and the vicinity of the test gas inlet of the gas cell is always cooled by the cooling unit, and a temperature sensor is disposed immediately before the exhaust gas purification catalyst. Then, while controlling the heating output of the infrared heating unit based on the detection value of the temperature sensor, the cooling output of the cooling unit is controlled according to the test gas temperature set value at the position of the temperature sensor, and the test gas temperature set value is in the low temperature region There are performance evaluation devices that increase the cooling output of the cooling unit to a high output, and lower the cooling output of the cooling unit when it is in a high temperature region, thereby raising and lowering the temperature of the test gas (for example, Patent Document 1).

ところで、実車においては、一般に、排ガス浄化触媒や排ガスセンサはエンジンのエキゾーストマニホールドの近傍に配置されており、排ガス浄化触媒等にはエンジンからの排ガスが直接的に供給される。
そのため、性能評価の精度を上げるには、ガスセル内の排ガス浄化触媒等に供給される試験ガスにおいて、試験モードで走行中の実車に備えられた排ガス浄化触媒等に供給される排ガスの温度および流量の変化が正確に再現されるようにすることが重要である。
By the way, in an actual vehicle, the exhaust gas purification catalyst and the exhaust gas sensor are generally arranged in the vicinity of the exhaust manifold of the engine, and the exhaust gas from the engine is directly supplied to the exhaust gas purification catalyst and the like.
Therefore, in order to improve the accuracy of performance evaluation, the temperature and flow rate of the exhaust gas supplied to the exhaust gas purification catalyst etc. provided in the actual vehicle running in the test mode in the test gas supplied to the exhaust gas purification catalyst etc. in the gas cell. It is important to ensure that changes in are accurately reproduced.

そして、実車においては、エンジンの高速回転時には、エンジンから大流量の高温の排ガスが排出される一方、エンジンの低速回転時には、エンジンから小流量の低温の排ガスが排出される。すなわち、実車のエンジンからの排ガスは、大流量・高温の状態と、小流量・低温の状態との間で過渡的に変化するという特性を有している。   In an actual vehicle, a large flow rate of hot exhaust gas is discharged from the engine when the engine rotates at high speed, while a low flow rate low temperature exhaust gas is discharged from the engine when the engine rotates at low speed. That is, the exhaust gas from the engine of the actual vehicle has a characteristic that it changes transiently between a large flow rate / high temperature state and a small flow rate / low temperature state.

しかしながら、上記従来の性能評価装置では、温度センサの検出値に基づいて赤外線加熱部の加熱出力を制御することでガスセルに供給する試験ガスの温度制御を行い、しかも赤外線加熱部の加熱出力を瞬時に上昇させることができないので、ガスセルへの小流量・低温の試験ガスの供給状態から大流量・高温の試験ガスの供給状態に切り替えようとした場合に、試験ガスの流量が50L/minを超えると、もはや試験ガスを高速で昇温させることができなかった。
つまり、上記従来の性能評価装置は、試験モードの限られた範囲内での実車の排ガスの温度および流量の変化を再現できるに過ぎなかった。
However, in the above conventional performance evaluation apparatus, the temperature output of the test gas supplied to the gas cell is controlled by controlling the heating output of the infrared heating unit based on the detection value of the temperature sensor, and the heating output of the infrared heating unit is instantaneously changed. Therefore, when switching from a low flow rate / low temperature test gas supply state to a high flow rate / high temperature test gas supply state, the test gas flow rate exceeds 50 L / min. The test gas could no longer be raised at high speed.
That is, the conventional performance evaluation apparatus can only reproduce changes in the temperature and flow rate of the exhaust gas in the actual vehicle within the limited range of the test mode.

特許第4813626号公報Japanese Patent No. 4813626

したがって、本発明の課題は、試験モードで走行する実車の排ガスの温度および流量の変化を正確に再現できる排ガス浄化触媒または排ガスセンサの性能評価装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst or an exhaust gas sensor performance evaluation apparatus capable of accurately reproducing changes in exhaust gas temperature and flow rate of an actual vehicle traveling in a test mode.

上記課題を解決するため、本発明によれば、排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能を評価する装置であって、試験ガス供給部と、内部に被評価物が収容され、前記試験ガス供給部から試験ガスの供給を受ける被評価物収容部と、前記試験ガス供給部および前記被評価物収容部間にのびる試験ガス供給管路と、前記試験ガス供給管路の途中に設けられ、試験ガスを加熱する加熱部と、前記試験ガス供給管路における前記加熱部の下流側に設けられ、試験ガスから放熱させる熱交換部と、前記熱交換部に冷却用流体を供給する冷却用流体供給部と、前記熱交換部に前記冷却用流体よりも温度が高い高温流体を供給する高温流体供給部と、前記被評価物収容部内に配置され、前記被評価物を通過する前の試験ガスの温度を測定する温度センサと、前記被評価物の性能評価のための試験ガスの温度変化設定値の入力を受ける試験ガス温度設定部と、前記温度センサの測定値に基づき、前記被評価物を通過する前の試験ガスの温度変化が前記温度変化設定値に一致するように、前記冷却用流体供給部の冷却用流体供給流量と前記高温流体供給部の高温流体供給流量を制御する制御部と、を備えたものであることを特徴とする装置が提供される。
この場合、前記被評価物は、少なくとも1つの排ガス浄化触媒、または少なくとも1つの排ガスセンサ、または排ガス浄化触媒と排ガスセンサとの任意の組み合わせからなっている。
In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas sensor, in which an object to be evaluated is accommodated in a test gas supply unit, and from the test gas supply unit A test object supply unit that receives supply of a test gas, a test gas supply line extending between the test gas supply unit and the target object storage part, and a test gas provided in the middle of the test gas supply line. A heating unit that heats, a heat exchange unit that is provided on the downstream side of the heating unit in the test gas supply line, and dissipates heat from the test gas, and a cooling fluid supply unit that supplies a cooling fluid to the heat exchange unit A high-temperature fluid supply unit that supplies a high-temperature fluid having a temperature higher than that of the cooling fluid to the heat exchange unit, and a temperature of the test gas that is disposed in the evaluation object storage unit and passes through the evaluation object With temperature sensor to measure A test gas temperature setting unit that receives an input of a temperature change set value of a test gas for performance evaluation of the object to be evaluated, and a temperature of the test gas before passing through the object to be evaluated based on a measured value of the temperature sensor A control unit for controlling the cooling fluid supply flow rate of the cooling fluid supply unit and the high temperature fluid supply flow rate of the high temperature fluid supply unit so that the change matches the temperature change set value; Is provided.
In this case, the object to be evaluated includes at least one exhaust gas purification catalyst, at least one exhaust gas sensor, or an arbitrary combination of the exhaust gas purification catalyst and the exhaust gas sensor.

本発明の好ましい実施例によれば、前記加熱部による試験ガスの加熱温度が、前記温度変化設定値のうちの最高値よりも高くなっている。 According to a preferred embodiment of the present invention, the heating temperature of the test gas by the heating unit is higher than the highest value among the temperature change set values.

本発明によれば、加熱部による試験ガスの加熱を温度センサの測定値とは無関係に行うとともに、加熱部の下流側に設けた熱交換部への冷却用流体および高温流体の供給流量を当該温度センサの測定値に基づいて制御することで、被評価物に供給される試験ガスの温度変化を温度変化設定値に一致させるようにしている。 According to the present invention, the heating of the test gas by the heating unit is performed regardless of the measurement value of the temperature sensor, and the supply flow rates of the cooling fluid and the high-temperature fluid to the heat exchange unit provided on the downstream side of the heating unit are By controlling based on the measured value of the temperature sensor, the temperature change of the test gas supplied to the object to be evaluated is matched with the temperature change set value.

そして、例えば、試験ガスを加熱部によって一定の高温に加熱した状態で、試験ガス供給部の試験ガス供給流量を小さくし、かつ熱交換部への高温流体の供給は行わずに熱交換部への冷却用流体の供給流量を大きくしたとき、試験ガスは熱交換部を低速で通過して試験ガスからの放熱が多くなるので、被評価物収容部に小流量の低温の試験ガスを供給することができ、そこから、試験ガス供給部の試験ガス供給流量を大きくするだけで、試験ガスは熱交換部を高速で通過して試験ガスからの放熱が少なくなり、それによって被評価物収容部に大流量の高温の試験ガスを供給することができる。 For example, in a state where the test gas is heated to a constant high temperature by the heating unit, the test gas supply flow rate of the test gas supply unit is reduced and the high temperature fluid is not supplied to the heat exchange unit to the heat exchange unit. When the cooling fluid supply flow rate is increased, the test gas passes through the heat exchanging section at a low speed and the heat radiation from the test gas increases, so a low-flow test gas with a small flow rate is supplied to the object storage section. From there, simply increasing the test gas supply flow rate of the test gas supply section, the test gas passes through the heat exchange section at a high speed, and the heat release from the test gas is reduced, whereby the object storage section A large flow rate of hot test gas can be supplied.

また、例えば、試験ガスを加熱部によって一定の高温に加熱した状態で、試験ガス供給部の試験ガス供給流量を大きくし、かつ熱交換部への高温流体の供給は行わずに熱交換部への冷却用流体の供給流量を小さくしたとき、試験ガスは熱交換部を高速で通過して試験ガスからの放熱が少なくなるので、被評価物収容部に大流量の高温の試験ガスを供給することができ、そこから、試験ガス供給部の試験ガス供給流量を小さくするだけで、試験ガスは熱交換部を低速で通過して試験ガスからの放熱が多くなり、それによって被評価物収容部に小流量の低温の試験ガスを供給することができる。 Further, for example, in a state where the test gas is heated to a constant high temperature by the heating unit, the test gas supply flow rate of the test gas supply unit is increased, and the high temperature fluid is not supplied to the heat exchange unit to the heat exchange unit. When the supply flow rate of the cooling fluid is reduced, the test gas passes through the heat exchanging section at high speed and the heat radiation from the test gas is reduced, so a high flow test gas with a large flow rate is supplied to the object-receiving part. From there, just by reducing the test gas supply flow rate of the test gas supply unit, the test gas passes through the heat exchange unit at a low speed, and the heat release from the test gas increases, whereby the object storage unit Can be supplied with a low flow rate of low-temperature test gas.

しかも、このような小流量で低温の試験ガスの供給状態と大流量で高温の試験ガスの供給状態を瞬時に切り替えることができる。
この試験ガスの供給の切り替えは、実車のエンジンからの排ガスの過渡変化の特性に一致する。すなわち、本発明によれば、試験モードで走行中の実車の排ガスの温度および流量の変化を正確に再現することができる。
また、熱交換部に冷却用流体と高温流体を混合したものを供給し、または熱交換部に高温流体のみを供給することで、試験ガスの放熱を抑制することができ、それによって、大流量の試験ガスをより高速で昇温させることが可能になる。
Moreover, the supply state of the low-temperature test gas at a small flow rate and the supply state of the high-temperature test gas at a large flow rate can be instantaneously switched.
This switching of the supply of the test gas matches the characteristics of the transient change of the exhaust gas from the actual vehicle engine. That is, according to the present invention, it is possible to accurately reproduce changes in the temperature and flow rate of the exhaust gas of the actual vehicle running in the test mode.
Also, by supplying the heat exchange part with a mixture of cooling fluid and high-temperature fluid, or by supplying only the high-temperature fluid to the heat exchange part, it is possible to suppress the heat radiation of the test gas, thereby increasing the flow rate. It becomes possible to raise the temperature of the test gas at a higher speed.

さらには、試験ガスを加熱部によって一定の高温状態に加熱し、かつ試験ガスの供給流量を一定にした状態で、熱交換部への冷却用流体および高温流体の供給流量のみを変化させると、濃度が一定で、温度が異なる試験ガスを被評価物収容部に供給することができる。 Furthermore, when the test gas is heated to a constant high temperature state by the heating unit and the supply flow rate of the test gas is kept constant, only the supply flow rate of the cooling fluid and the high temperature fluid to the heat exchange unit is changed. A test gas having a constant concentration and a different temperature can be supplied to the evaluation object storage unit.

本発明の1実施による排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能評価装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the exhaust gas purification catalyst by 1 implementation of this invention, and the performance evaluation apparatus of an exhaust gas sensor. 本発明の別の実施例による排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能評価装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the performance evaluation apparatus of the exhaust gas purification catalyst and exhaust gas sensor by another Example of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。図1は、本発明の1実施例による排ガス浄化触媒または排ガスセンサの性能評価装置の概略構成を示すブロック図である。
図1を参照して、本発明による性能評価装置は、試験ガス供給部1と、内部に被評価物3が収容され、試験ガス供給部1から試験ガスの供給を受ける被評価物収容部2と、試験ガス供給部1および被評価物収容部2間にのびる試験ガス供給管路4とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purification catalyst or exhaust gas sensor performance evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, a performance evaluation apparatus according to the present invention includes a test gas supply unit 1 and an evaluation object storage unit 2 in which an evaluation object 3 is stored and the test gas supply unit 1 receives supply of the test gas. And a test gas supply line 4 extending between the test gas supply unit 1 and the evaluation object storage unit 2.

試験ガス供給部1は、試験ガスとして模擬排ガスが使用される場合は、模擬排ガスの成分ガスを供給する1本または複数本のガスボンベと1つまたは複数の流量調整バルブとの組み合わせからなっており、また試験ガスとして実車の排ガスが使用される場合には、実車のエンジンからなっている。
被評価物収容部2は、例えば、公知のガスセルからなっている。
また、被評価物3は、少なくとも1つの排ガス浄化触媒、または少なくとも1つの排ガスセンサ、または排ガス浄化触媒と排ガスセンサの任意の組み合わせからなっている。
When the simulated exhaust gas is used as the test gas, the test gas supply unit 1 is composed of a combination of one or more gas cylinders that supply component gases of the simulated exhaust gas and one or more flow control valves. When the exhaust gas from a real vehicle is used as the test gas, it consists of a real vehicle engine.
The evaluated object storage unit 2 is made of, for example, a known gas cell.
The evaluation object 3 is composed of at least one exhaust gas purification catalyst, at least one exhaust gas sensor, or an arbitrary combination of an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas sensor.

試験ガス供給管路4の途中に、試験ガスを加熱する加熱部5が設けられている。加熱部5は、例えば、赤外線炉または電気加熱炉またはバーナー加熱器からなっている。
さらに、試験ガス供給管路4における加熱部5の下流側に、試験ガスから放熱させる熱交換部6が設けられている。
熱交換部6は、図示はしないが、試験ガス供給管路4の外周に公知の適当な空冷用の放熱手段(例えば、多数の放熱板等)を設けたものから構成されている。
A heating unit 5 for heating the test gas is provided in the middle of the test gas supply pipe 4. The heating unit 5 includes, for example, an infrared furnace, an electric heating furnace, or a burner heater.
Further, a heat exchanging unit 6 that dissipates heat from the test gas is provided on the downstream side of the heating unit 5 in the test gas supply pipe 4.
Although not shown, the heat exchanging section 6 is configured by providing a known appropriate air cooling heat dissipating means (for example, a large number of heat dissipating plates) on the outer periphery of the test gas supply line 4.

熱交換部6には、冷却用流体を供給する冷却用流体供給部7が備えられる。
この実施例では、冷却用流体として空気(外気)が使用され、冷却用流体供給部7は送風ファンからなっている。そして、送風ファンの回転数の制御によって、空気(冷却用流体)の供給流量が制御されるようになっている。
The heat exchange unit 6 includes a cooling fluid supply unit 7 that supplies a cooling fluid.
In this embodiment, air (outside air) is used as a cooling fluid, and the cooling fluid supply unit 7 is composed of a blower fan. The supply flow rate of air (cooling fluid) is controlled by controlling the rotational speed of the blower fan.

なお、冷却用流体はこの実施例に限定されず、冷却用流体として、公知の適当な気体または液体が使用され得る。また、冷却用流体供給部7もまたこの実施例に限定されず、冷却用流体の供給流量が調節可能な公知の適当な流体供給手段が備えられる。   Note that the cooling fluid is not limited to this embodiment, and a known appropriate gas or liquid can be used as the cooling fluid. Further, the cooling fluid supply unit 7 is not limited to this embodiment, and a known appropriate fluid supply means capable of adjusting the supply flow rate of the cooling fluid is provided.

また、被評価物収容部2の内部には、被評価物3を通過する前の試験ガスの温度を測定する温度センサ8が配置されている。   In addition, a temperature sensor 8 that measures the temperature of the test gas before passing through the evaluation object 3 is disposed inside the evaluation object storage unit 2.

本発明の性能評価装置は、さらに、被評価物3の性能評価のための試験ガスの温度変化設定値の入力を受ける試験ガス温度設定部9と、温度センサ8の測定値に基づき、被評価物3を通過する前の試験ガスの温度変化が温度変化設定値に一致するように、冷却用流体供給部(送風ファン)7の冷却用流体供給流量(送風ファンの回転数)を制御する制御部10とを備えている。   The performance evaluation apparatus of the present invention is further evaluated based on the measurement value of the test gas temperature setting unit 9 that receives the temperature change setting value of the test gas for performance evaluation of the evaluation object 3 and the temperature sensor 8. Control for controlling the cooling fluid supply flow rate (the rotational speed of the blower fan) of the cooling fluid supply unit (blower fan) 7 so that the temperature change of the test gas before passing through the object 3 matches the temperature change set value. Part 10.

こうして、本発明の性能評価装置においては、加熱部5による試験ガスの加熱が温度センサ8の測定値とは無関係に行われるとともに、加熱部5の下流側に設けられた熱交換部6への冷却用流体の供給流量が温度センサ8の測定値に基づいて制御されることで、被評価物3に供給される試験ガスの温度変化が温度変化設定値に一致せしめられる。   Thus, in the performance evaluation apparatus of the present invention, the heating of the test gas by the heating unit 5 is performed regardless of the measurement value of the temperature sensor 8 and the heat exchange unit 6 provided on the downstream side of the heating unit 5 is supplied. By controlling the supply flow rate of the cooling fluid based on the measured value of the temperature sensor 8, the temperature change of the test gas supplied to the evaluation object 3 is matched with the temperature change set value.

そして、例えば、試験ガスが加熱部5によって一定の高温(好ましくは、温度変化設定値のうちの最高値よりも高い温度)に加熱された状態で、試験ガス供給部1の試験ガス供給流量が小さく、かつ熱交換部6への冷却用流体の供給流量が大きいと、試験ガスは熱交換部6を低速で通過して試験ガスからの放熱が多くなるので、被評価物収容部2に小流量の低温の試験ガスが供給され、そこから、試験ガス供給部1の試験ガス供給流量が増大せしめられると、試験ガスは熱交換部6を高速で通過して試験ガスからの放熱が少なくなり、それによって被評価物収容部2に大流量の高温の試験ガスが供給される。   For example, in a state where the test gas is heated to a certain high temperature (preferably, a temperature higher than the highest value among the temperature change set values) by the heating unit 5, the test gas supply flow rate of the test gas supply unit 1 is If it is small and the supply flow rate of the cooling fluid to the heat exchanging section 6 is large, the test gas passes through the heat exchanging section 6 at a low speed and heat radiation from the test gas increases. When a low-temperature test gas is supplied and the test gas supply flow rate of the test gas supply unit 1 is increased from there, the test gas passes through the heat exchanging unit 6 at a high speed and heat radiation from the test gas is reduced. As a result, a high-flow test gas with a large flow rate is supplied to the evaluation object storage unit 2.

また、例えば、試験ガスが加熱部5によって一定の高温(好ましくは、温度変化設定値のうちの最高値よりも高い温度)に加熱された状態で、試験ガス供給部1の試験ガス供給流量が大きく、かつ熱交換部6への冷却用流体の供給流量が小さいと、試験ガスは熱交換部6を高速で通過して試験ガスからの放熱が少なくなるので、被評価物収容部2に大流量の高温の試験ガスが供給され、そこから、試験ガス供給部1の試験ガス供給流量が減少せしめられると、試験ガスは熱交換部6を低速で通過して試験ガスからの放熱が多くなり、それによって被評価物収容部2に小流量の低温の試験ガスが供給される。   Further, for example, in a state where the test gas is heated to a certain high temperature (preferably, a temperature higher than the highest value among the temperature change set values) by the heating unit 5, the test gas supply flow rate of the test gas supply unit 1 is If the supply flow rate of the cooling fluid to the heat exchanging unit 6 is large and small, the test gas passes through the heat exchanging unit 6 at a high speed and less heat is radiated from the test gas. When a test gas with a high flow rate is supplied and the test gas supply flow rate of the test gas supply unit 1 is decreased from there, the test gas passes through the heat exchange unit 6 at a low speed and heat radiation from the test gas increases. Thereby, a low-temperature test gas with a small flow rate is supplied to the evaluation object storage unit 2.

しかも、このような小流量で低温の試験ガスの供給状態と大流量で高温の試験ガスの供給状態とが瞬時に切り替えるられる。
この試験ガスの供給の切り替えは、実車のエンジンからの排ガスの過渡変化の特性に一致する。すなわち、本発明によれば、試験モードで走行中の実車の排ガスの温度および流量の変化が正確に再現される。
Moreover, the supply state of the low-temperature test gas at a small flow rate and the supply state of the high-temperature test gas at a high flow rate are instantaneously switched.
This switching of the supply of the test gas matches the characteristics of the transient change of the exhaust gas from the actual vehicle engine. That is, according to the present invention, the changes in the temperature and flow rate of the exhaust gas of the actual vehicle running in the test mode are accurately reproduced.

さらには、試験ガスが加熱部5によって一定の高温(好ましくは、温度変化設定値のうちの最高値よりも高い温度)状態に加熱され、かつ試験ガスの供給流量が一定にされた状態で、熱交換部6への冷却用流体の供給流量のみが変化せしめられると、濃度が一定で、温度が異なる試験ガスが被評価物収容部2に供給される。   Furthermore, in a state where the test gas is heated to a constant high temperature (preferably a temperature higher than the highest value among the temperature change set values) by the heating unit 5 and the supply flow rate of the test gas is constant, When only the supply flow rate of the cooling fluid to the heat exchange unit 6 is changed, the test gas having a constant concentration and a different temperature is supplied to the evaluation object storage unit 2.

図2は、本発明の別の実施例による排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能評価装置の概略構成を示すブロック図である。
図2に示した実施例は、図1に示した実施例と、熱交換部および冷却用流体供給部の構成が異なる点と、熱交換部に高温流体を供給する高温流体供給部をさらに備えた点が異なるのみである。よって、図2中、図1に示した構成要素と同じものには同一番号を付し、以下ではそれらの詳細な説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying catalyst and an exhaust gas sensor performance evaluation apparatus according to another embodiment of the present invention.
The embodiment shown in FIG. 2 further includes a high-temperature fluid supply unit that supplies a high-temperature fluid to the heat exchange unit, in that the configuration of the heat exchange unit and the cooling fluid supply unit is different from the example shown in FIG. The only difference is. Therefore, in FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.

図2を参照して、この実施例では、熱交換部6’は、外管11aおよび内管11bからなる二重管構造を有し、この二重管構造の内管11bに試験ガス供給管路4が接続されている。また、外管11aの側壁に、高温流体供給口12aと、冷却用流体供給口12bと、流体排出口12cが設けられている。   With reference to FIG. 2, in this embodiment, the heat exchanging section 6 ′ has a double tube structure comprising an outer tube 11a and an inner tube 11b, and a test gas supply tube is connected to the inner tube 11b of the double tube structure. Road 4 is connected. Further, a high temperature fluid supply port 12a, a cooling fluid supply port 12b, and a fluid discharge port 12c are provided on the side wall of the outer tube 11a.

この実施例では、冷却用流体供給部7’は、熱交換部6’の冷却用流体供給口12bに一端が接続された冷却用流体供給管路7c’と、冷却用流体供給管路7c’の他端に接続された冷却用流体ボンベ7a’と、冷却用流体供給管路7c’の途中に配置された流量調節バルブ7b’とから構成されている。そして、流量調節バルブ7b’の開度が制御部10によって制御される。冷却用流体としては、例えば窒素や空気、あるいは水分を含んだ窒素や空気を使用することができる。   In this embodiment, the cooling fluid supply unit 7 ′ includes a cooling fluid supply line 7c ′ having one end connected to the cooling fluid supply port 12b of the heat exchange unit 6 ′, and a cooling fluid supply line 7c ′. The cooling fluid cylinder 7a 'connected to the other end of the cooling fluid and a flow rate adjusting valve 7b' disposed in the middle of the cooling fluid supply pipe 7c '. Then, the opening degree of the flow rate adjusting valve 7 b ′ is controlled by the control unit 10. As the cooling fluid, for example, nitrogen or air, or nitrogen or air containing moisture can be used.

また、熱交換部6’の高温流体供給口12aに、高温流体供給管路14を介して高温流体供給部13が接続されている。高温流体供給部13は加熱器を備えている。
高温流体としては、加熱した窒素や空気等を使用することができる。高温流体は冷却用流体よりも高い温度を有している。
さらに、熱交換部6’の流体排出口12cには流体排出管路15が接続されている。
A high temperature fluid supply unit 13 is connected to the high temperature fluid supply port 12a of the heat exchange unit 6 ′ via a high temperature fluid supply line 14. The high-temperature fluid supply unit 13 includes a heater.
As the high-temperature fluid, heated nitrogen, air, or the like can be used. The hot fluid has a higher temperature than the cooling fluid.
Further, a fluid discharge line 15 is connected to the fluid discharge port 12c of the heat exchange unit 6 ′.

この実施例においては、図1の実施例と同様の効果が得られるうえに、熱交換部6’に冷却用流体と高温流体を混合したものを供給し、または熱交換部6’に高温流体のみを供給することで、試験ガスからの放熱を抑制することができる。それによって、大流量の試験ガスをより高速で昇温させることが可能になる。   In this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 is obtained, and a mixture of a cooling fluid and a high-temperature fluid is supplied to the heat exchange section 6 ′, or a high-temperature fluid is supplied to the heat exchange section 6 ′. By supplying only this, the heat release from the test gas can be suppressed. This makes it possible to raise the temperature of a large flow rate test gas at a higher speed.

1 試験ガス供給部
2 被評価物収容部
3 被評価物
4 試験ガス供給管路
5 加熱部
6、6’ 熱交換部
7、7’ 冷却用流体供給部
7a’ 冷却用流体供給ボンベ
7b’ 流量調節バルブ
7c’冷却用流体供給管路
8 温度センサ
9 試験ガス温度設定部
10 制御部
11a 外管
11b 内管
12a 高温流体供給口
12b 冷却用流体供給口
12c 流体排出口
13 高温流体供給部
14 高温流体供給管路
15 流体排出管路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test gas supply part 2 Evaluated object accommodating part 3 Evaluated object 4 Test gas supply line 5 Heating part 6, 6 'Heat exchange part 7, 7' Cooling fluid supply part 7a 'Cooling fluid supply cylinder 7b' Flow rate Control valve 7c 'Cooling fluid supply line 8 Temperature sensor 9 Test gas temperature setting unit 10 Control unit 11a Outer tube 11b Inner tube 12a High temperature fluid supply port 12b Cooling fluid supply port 12c Fluid discharge port 13 High temperature fluid supply unit 14 High temperature Fluid supply line 15 Fluid discharge line

Claims (2)

排ガス浄化触媒および排ガスセンサの性能を評価する装置であって、
試験ガス供給部と、
内部に被評価物が収容され、前記試験ガス供給部から試験ガスの供給を受ける被評価物収容部と、
前記試験ガス供給部および前記被評価物収容部間にのびる試験ガス供給管路と、
前記試験ガス供給管路の途中に設けられ、試験ガスを加熱する加熱部と、
前記試験ガス供給管路における前記加熱部の下流側に設けられ、試験ガスから放熱させる熱交換部と、
前記熱交換部に冷却用流体を供給する冷却用流体供給部と、
前記熱交換部に前記冷却用流体よりも温度が高い高温流体を供給する高温流体供給部と、
前記被評価物収容部内に配置され、前記被評価物を通過する前の試験ガスの温度を測定する温度センサと、
前記被評価物の性能評価のための試験ガスの温度変化設定値の入力を受ける試験ガス温度設定部と、
前記温度センサの測定値に基づき、前記被評価物を通過する前の試験ガスの温度変化が前記温度変化設定値に一致するように、前記冷却用流体供給部の冷却用流体供給流量と前記高温流体供給部の高温流体供給流量を制御する制御部と、を備えたものであることを特徴とする装置。
An apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification catalyst and an exhaust gas sensor,
A test gas supply,
An object to be evaluated is housed therein, and an object to be evaluated is received from the test gas supply unit.
A test gas supply line extending between the test gas supply unit and the evaluation object storage unit;
A heating unit that is provided in the middle of the test gas supply pipe and heats the test gas;
A heat exchanging unit provided on the downstream side of the heating unit in the test gas supply line, and dissipating heat from the test gas;
A cooling fluid supply unit for supplying a cooling fluid to the heat exchange unit;
A high-temperature fluid supply unit that supplies a high-temperature fluid having a temperature higher than that of the cooling fluid to the heat exchange unit;
A temperature sensor that is disposed in the evaluation object storage unit and measures the temperature of the test gas before passing through the evaluation object;
A test gas temperature setting unit that receives an input of a temperature change set value of the test gas for performance evaluation of the object to be evaluated;
Based on the measurement value of the temperature sensor, the cooling fluid supply flow rate of the cooling fluid supply unit and the high temperature are set so that the temperature change of the test gas before passing through the evaluation object matches the temperature change set value. And a control unit that controls a high-temperature fluid supply flow rate of the fluid supply unit.
前記加熱部による試験ガスの加熱温度が、前記温度変化設定値のうちの最高値よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の装置。The apparatus according to claim 1, wherein a heating temperature of the test gas by the heating unit is higher than a maximum value among the temperature change set values.
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