KR102249936B1 - Monitoring Method of Nitrogen Oxide Exhaust Gas Using Universal Nitrogen Oxide Sensor - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법에 관한 것이다. 본 발명은 SEMS 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계, 도출된 배출가스 유량 및 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도를 이용하여 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a nitrogen oxide emission gas monitoring method using a general-purpose nitrogen oxide sensor. The present invention may include the step of deriving the exhaust gas flow rate in the SEMS, the step of deriving the final discharged nitrogen oxide emission using the derived exhaust gas flow rate and the nitrogen oxide emission concentration measured through the sensor.

Description

범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법{Monitoring Method of Nitrogen Oxide Exhaust Gas Using Universal Nitrogen Oxide Sensor}Monitoring Method of Nitrogen Oxide Exhaust Gas Using Universal Nitrogen Oxide Sensor}

본 발명은 범용 질소산화물(NOx) 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SEMS(Sensor Based Emission Measurement System)내에서 취득한 흡기유량과 연료소모량을 산출하여 얻은 배출유량 및 질소산화물 배출가스의 밀도값 및 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(ppm)를 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 단계를 포함하는 배출가스 모니터링 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for monitoring nitrogen oxide emission gas by applying a general-purpose nitrogen oxide (NOx) sensor, and more particularly, an emission flow rate and nitrogen obtained by calculating the intake air flow rate and fuel consumption obtained in the SEMS (Sensor Based Emission Measurement System). It relates to an emission gas monitoring method comprising the step of deriving nitrogen oxide emission (g/s) using the density value of the oxide emission gas and the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through a sensor.

승용차와 상용차의 배기가스는 많은 환경 부담을 야기한다. 배기가스 방출을 제한하기 위한 한계 값 규정을 도입함으로써 차량 제조업자는 예를 들어 엔진과 배기가스 시스템의 개발을 통해 개별 차량의 배기가스 방출을 감소시키지 않을 수 없었고 또한 현재도 감소시키지 않을 수 없는 형편이다. The exhaust gas of passenger cars and commercial vehicles causes a lot of environmental burden. By introducing limit value regulations to limit emissions, vehicle manufacturers have been compelled to reduce the emissions of individual vehicles, for example through the development of engines and exhaust gas systems, and are now compelled to reduce them. .

구동 시스템과 배기가스 감소 시스템에서 주로 노후화로 인한 점차적 배기가스 방출이 증가하면서 나타나지만 부분적으로는 결함있는 소자들을 통해서도 나타나는, 차량의 내구연한 동안 배기가스 상태의 악화가 상기 한계 값 규정이 준수되지 못하는 이유가 될 수도 있다. The deterioration of the exhaust gas condition during the life of the vehicle, mainly due to the gradual increase in exhaust gas emission due to aging in the drive system and exhaust gas reduction system, but also partially through defective elements, is the reason why the above limit value regulations are not observed. May be.

최초의 상태에 필적할 수 있는 방출 수준을 보장하려는 노력은 규칙적인 배기가스 조사들을 통해 일반적으로 이루어진다. 그에 대한 단점으로는 그 다음 배기가스 조사에 가서야 비로소 결함이 발견되고 그 때까지는 많은 방출이 이루어진다는 것이다. Efforts to ensure emission levels comparable to the original condition are generally made through regular exhaust gas surveys. The downside to this is that only the next exhaust gas survey is the fault found, and until then, a lot of emissions are made.

촉매 변환기가 그의 작동 온도에 아직 도달하지 않으면, 차량 동작의 처음 몇 초 동안에 이 배기가스의 유해 물질이 촉매 변환기를 통해 감소되는 것은 매우 낮다. 콜드 스타트 단계에서 엔진은 그의 전체 방출의 약 70% 를 만들어내기 때문에, 유해 물질 감소의 최적화는 바로 이 단계에서, 즉 그 시점에서의 배기가스 조사를 전혀 하지 못하는 바로 이 단계에서 가치 있다. If the catalytic converter has not yet reached its operating temperature, it is very low that during the first few seconds of vehicle operation the harmful substances of this exhaust gas are reduced through the catalytic converter. Since the engine makes about 70% of its total emissions in the cold start phase, optimizing the reduction of hazardous substances is valuable at this stage, that is, at this very stage in which no exhaust gas investigation is done at all.

이 유해 물질의 방출 감소를 위한 새로운 출발점은 이 "온-보드-진단 (On-Board-Diagnose)(OBD)" 이다. 이는 센서들을 통해 승용차 또는 상용차의 배기가스와 관련된 개별 부재들의 충실한 기능을 모니터링하여 배기가스를 제어하기 위한 시스템을 의미한다. 미국에서는 이미 오래전에 승용차를 위한 OBD의 제 1 의 형태가 있었고 (OBD I - 법(law)), 이것은 1995년 모델부터 광범위한 OBD II - 법을 통해 단계적으로 대체되고 있다. 이 OBD I 이 전자식 엔진 제어와 관련되어 있는 소자들의 충실한 기능을 통제하는 데에만 중점을 둔 반면, 상기 OBD II 는 배기가스 방출과 관련한 모든 소자들의 모니터링을 요구하고 있다. 강조하여 요구하는 것은 촉매 변환기, 람다-탐침(lambda-probe), 연료 시스템, 2차 환기 시스템, 배기가스 반송, 탱크 환풍 및 연소 실패의 검출을 모니터링 하는 것이다. 소자의 고장 또는 오작동을 확인한 경우 계기판에서 신호 램프가 켜지고 에러 코드가 저장된다. 확인된 에러 기능은 가능한 한 정확하게 로컬화되어 기록되며 그 정보가 저장되므로, 이것은 수리 센터에 의한 신속한 식별 및 상기 에러의 수리를 위해 표준화된 인터페이스에 의해 판독된다. A new starting point for reducing the emissions of this hazardous substance is this "On-Board-Diagnose" (OBD). This refers to a system for controlling exhaust gas by monitoring the faithful functions of individual members related to exhaust gas of a passenger car or a commercial vehicle through sensors. In the United States, long ago there was already the first form of OBD for passenger cars (OBD I-law), which has been phased out from the 1995 model through extensive OBD II-law. While this OBD I focuses solely on controlling the faithful functions of the components related to electronic engine control, the OBD II requires monitoring of all components related to exhaust gas emissions. The emphasis is on monitoring the catalytic converter, lambda-probe, fuel system, secondary ventilation system, exhaust gas return, tank ventilation and detection of combustion failures. When a fault or malfunction of the device is identified, a signal lamp lights up in the instrument cluster and an error code is stored. Since the identified error function is localized and recorded as accurately as possible and the information is stored, it is read by a standardized interface for quick identification by the repair center and repair of the error.

[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1518968호. 2015.05.04.등록.[Patent Document 1] Korean Patent Registration No. 10-1518968. 2015.05.04.Registration.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, SEMS내에서 취득한 흡기유량과 연료소모량을 산출하여 얻은 배출유량, 질소산화물 배출가스의 밀도값 및 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(ppm)를 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 것을 특징으로 하는 배출가스 모니터링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was created to solve the above-described problem, and the exhaust flow obtained by calculating the intake air flow rate and fuel consumption obtained in SEMS, the density value of the nitrogen oxide emission gas, and the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through a sensor. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas monitoring method characterized in that the nitrogen oxide emissions (g/s) are derived by using.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects that are not mentioned will be clearly understood from the following description.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법이 개시된다. 상기 질소산화물 배출가스 모니터링 방법은 SEMS 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계 및 도출된 배출가스 유량 및 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도를 이용하여 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계를 포함할 수 있다. In order to achieve the above objects, a nitrogen oxide emission gas monitoring method using a general-purpose nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention is disclosed. The nitrogen oxide emission gas monitoring method includes the steps of deriving the exhaust gas flow rate in the SEMS and deriving the final discharged nitrogen oxide emission using the derived exhaust gas flow rate and the nitrogen oxide emission concentration measured through the sensor. I can.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, SEMS 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계는 주행 중 OBD에서 측정한 흡기가스 유량과 연료 소모량을 이용하여 배출가스 유량을 도출하는 단계일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the step of deriving the exhaust gas flow rate in the SEMS may be a step of deriving the exhaust gas flow rate using the intake gas flow rate and the fuel consumption measured by the OBD during driving.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 질소산화물 배출농도는 SEMS 내에서 차량의 후처리장치 전단 또는 후단에 질소산화물 센서를 부착하여 배출농도(ppm)를 측정할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the nitrogen oxide emission concentration may be measured in ppm by attaching a nitrogen oxide sensor to the front or rear end of the vehicle post-treatment device in the SEMS.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계는 도출된 배출가스 유량 및 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm) 및 분자량비를 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 단계이고, 분자량비는 총 배출되는 배출가스 분자량에 대한 특정가스 분자량의 비일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the step of deriving the final discharged nitrogen oxide emission is performed by using the derived exhaust gas flow rate and the nitrogen oxide emission concentration (ppm) and molecular weight ratio measured through the sensor. g/s), and the molecular weight ratio may be a ratio of the specific gas molecular weight to the total exhaust gas molecular weight.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계는 도출된 배출가스 유량, 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm) 및 특정가스의 밀도값을 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 단계일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the step of deriving the final discharged nitrogen oxide emission is performed by using the derived exhaust gas flow rate, the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through the sensor, and the density value of the specific gas. It may be a step of deriving oxide emissions (g/s).

상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Detailed matters for achieving the above objects will become apparent with reference to embodiments to be described later in detail together with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be configured in various different forms, so that the disclosure of the present invention is complete and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains ( Hereinafter, it is provided in order to completely inform the scope of the invention to the "normal engineer").

본 발명의 일 실시예에 의하면, SEMS내에서 배출가스 유량을 추정하여, 추정한 배출가스 유량과 디젤 배출가스의 밀도값, 질소산화물 배출가스의 밀도값을 이용하여 센서롤 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm)를 질소산화물 배출량(g/s)으로 도출하는 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by estimating the exhaust gas flow rate in SEMS, nitrogen oxide emission measured through a sensor roll using the estimated exhaust gas flow rate, the density value of the diesel exhaust gas, and the density value of the nitrogen oxide exhaust gas. It is possible to provide a nitrogen oxide emission gas monitoring method applying a general-purpose nitrogen oxide sensor that derives the concentration (ppm) as the nitrogen oxide emission (g/s).

본 발명의 배출가스 모니터링 방법은 비교적 측정하기 쉬운 SEMS 내에서 배출가스 유량을 측정하여, 본 발명의 특징인 측정한 배출유량과 각 배출가스의 밀도값을 이용하여 질소산화물 배출농도(ppm)를 최종 배출되는 질소산화물 배출량(g/s)을 추정하여 보다 정확한 배출가스를 도출 할 수 있다. The exhaust gas monitoring method of the present invention measures the exhaust gas flow rate in SEMS, which is relatively easy to measure, and determines the nitrogen oxide emission concentration (ppm) using the measured exhaust flow rate and the density value of each exhaust gas, which are features of the present invention. It is possible to derive more accurate exhaust gas by estimating the emission of nitrogen oxides (g/s).

본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the potential effects expected by the technical features of the present invention will be clearly understood from the following description.

상기 언급된 본 발명 내용의 특징들이 상세하게, 보다 구체화된 설명으로, 이하의 실시예들을 참조하여 이해될 수 있도록, 실시예들 중 일부는 첨부되는 도면에서 도시된다. 또한, 도면과의 유사한 참조번호는 여려 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하는 것으로 의도된다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 본 발명 내용의 특정한 전형적인 실시예들만을 도시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 고려되지는 않으며, 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들이 충분히 인식될 수 있다는 점을 유의하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 질소산화물 배출농도(ppm)의 비교를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 배출유량(kg/h)의 비교를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 질소산화물 배출량(g/s)의 비교를 도시한 도면이다. Some of the embodiments are shown in the accompanying drawings so that the features of the present disclosure mentioned above may be understood in detail, in a more detailed description, with reference to the following embodiments. In addition, like reference numbers in the drawings are intended to refer to the same or similar functions over several aspects. However, it should be noted that the accompanying drawings show only specific exemplary embodiments of the present invention, and are not considered to limit the scope of the present invention, and other embodiments having the same effect may be sufficiently recognized. Do it.
1 is a view showing a flow chart of a nitrogen oxide emission monitoring method using a general-purpose nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a comparison of the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured by SEMS and a mobile exhaust gas measurement equipment (PEMS) according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a comparison of the discharge flow rate (kg / h) measured by the SEMS and the mobile exhaust gas measurement equipment (PEMS) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a comparison of nitrogen oxide emissions (g/s) measured by SEMS and a mobile exhaust gas measurement equipment (PEMS) according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. Various features of the invention disclosed in the claims may be better understood in view of the drawings and detailed description. The apparatus, method, preparation method, and various embodiments disclosed in the specification are provided for illustration purposes. The disclosed structural and functional features are intended to enable a person skilled in the art to specifically implement various embodiments, and are not intended to limit the scope of the invention. The disclosed terms and sentences are intended to describe various features of the disclosed invention in an easy to understand manner, and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법을 설명한다. Hereinafter, a method for monitoring nitrogen oxide emissions using a general-purpose nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법의 순서도를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a flow chart of a nitrogen oxide emission gas monitoring method using a general-purpose nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법은 SEMS(sensor based emission measurement system) 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계(S101), 도출된 배출가스 유량 및 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도를 이용하여 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계(S103)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 1, the nitrogen oxide emission gas monitoring method applying a general-purpose nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention is the step of deriving the exhaust gas flow rate in the SEMS (sensor based emission measurement system) (S101), the derived It may include a step (S103) of deriving the final discharged nitrogen oxide emissions using the exhaust gas flow rate and the nitrogen oxide emission concentration measured through the sensor.

보다 구체적으로, SEMS(sensor based emissions measurement system) 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계는 주행중 OBD(on-board diagnostics)에서 측정한 흡기가스 유량(g/s)과 연료 소모량(L/h)을 이용하여 배출가스 유량(g/s)을 도출할 수 있다. 배출가스 유량은 흡입가스 유량과 동일한 양을 가지므로, 흡입가스 유량을 구하여 배출가스 유량을 도출할 수 있다. 흡입가스 유량은 주행중 OBD에서 측정한 흡기가스 유량과 연료 소모량을 이용하여 도출할 수 있다.More specifically, the step of deriving the emission gas flow rate in the sensor based emissions measurement system (SEMS) is to calculate the intake gas flow rate (g/s) and fuel consumption (L/h) measured by on-board diagnostics (OBD) while driving. It can be used to derive the exhaust gas flow rate (g/s). Since the exhaust gas flow rate has the same amount as the intake gas flow rate, the exhaust gas flow rate can be derived by obtaining the intake gas flow rate. The intake gas flow rate can be derived using the intake gas flow rate and fuel consumption measured by the OBD while driving.

예를 들어, 흡입가스 유량은 흡기가스 유량과 연료소모량의 합과 같다. 흡입가스 유량은 배출가스 유량과 동일하므로, 흡기가스 유량과 연료소모량의 합은 배출가스 유량과 동일하다. 상기 예시는 본 개시를 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.For example, the intake gas flow rate is equal to the sum of the intake gas flow rate and the fuel consumption. Since the intake gas flow rate is the same as the exhaust gas flow rate, the sum of the intake gas flow rate and the fuel consumption amount is the same as the exhaust gas flow rate. The above example is only an example for describing the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto.

또한, 도출된 배출가스 유량 및 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도를 이용하여 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계(S103)를 포함할 수 있다. In addition, it may include a step (S103) of deriving the final discharged nitrogen oxide discharge using the derived discharge gas flow rate and the nitrogen oxide discharge concentration measured through the sensor.

보다 구체적으로, 최종 배출되는 가스별 유량을 도출하는 단계(S103)는 도출된 배출가스 유량(g/s), 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(ppm) 및 분자량비를 이용하여 질량관점에서의 질소산화물 배출량을 도출하는 단계일 수 있다. 분자량비는 총 배출되는 배출가스 분자량에 대한 특정가스의 분자량의 비일 수 있다. 최종 배출되는 가스유량은 체적분율(ppm), 질량배출유량(g/s) 및 분자량비(총 배출되는 배출가스 분자량에 대한 특정가스의 분자량의 비)를 곱하여 도출할 수 있다. More specifically, the step (S103) of deriving the flow rate for each final discharged gas is from a mass point of view using the derived exhaust gas flow rate (g/s), the nitrogen oxide emission concentration (ppm) and the molecular weight ratio measured through the sensor. It may be a step of deriving the amount of nitrogen oxide emissions. The molecular weight ratio may be a ratio of the molecular weight of a specific gas to the total exhaust gas molecular weight. The final discharged gas flow rate can be derived by multiplying the volume fraction (ppm), mass discharge flow rate (g/s), and molecular weight ratio (ratio of the molecular weight of a specific gas to the total discharged gas molecular weight).

질소산화물 배출량(W_NOx)은 배출가스 질량유량(G_exh), 질소산화물 배출가스 분자량(M_NOx), 배출가스 분자량(M_exh) 및 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(C_NOx)를 이용하여 도출할 수 있다. 질소산화물 배출량(W_NOx)은 아래와 같은 수식을 가질 수 있다. The nitrogen oxide emission (W _NOx ) is based on the exhaust gas mass flow rate (G _exh ), the nitrogen oxide emission gas molecular weight (M _NOx ), the exhaust gas molecular weight (M _exh ), and the nitrogen oxide emission concentration (C _NOx ) measured through a sensor. It can be derived by doing. The nitrogen oxide emission (W _NOx ) may have the following formula.

예를 들어, M_NOx는 46(g/mol), M_exh는 28.9(g/mol)(Diesel)이므로, W_NOx를 상기단계에서 도출한 G_exh, C_NOx를 상기 수식에 대입하여 구할 수 있다. 상기 예시는 본 개시를 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. For example, since M _NOx is 46 (g/mol) and M _exh is 28.9 (g/mol) (Diesel), W _NOx can be obtained by substituting _{G exh and} C _NOx derived in the above step into the above equation. . The above example is only an example for describing the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto.

또한, 최종 배출되는 가스별 유량을 도출하는 단계(S103)는 도출된 배출유량(L/s), 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(ppm) 및 특정가스의 밀도값(g/L)을 이용하여 체적관점에서의 질소산화물 배출량을 도출하는 단계일 수 있다. 최종 배출되는 가스유량은 체적분율(ppm), 체적배출유량(L/s) 및 밀도(g/L)를 곱하여 도출할 수 있다. 질소산화물 배출량(W_NOx)(g/s)은 특정가스 밀도값(ρ_gas)(g/L), 배출가스 체적유량(Q_exh)(L/s), 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도(W_NOx)(ppm)를 이용하여 도출할 수 있다. 질소산화물 배출량(W_NOx)(g/s)은 아래와 같은 수식을 가질 수 있다. In addition, the step of deriving the flow rate for each gas discharged (S103) includes the derived discharge flow rate (L/s), the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through the sensor, and the density value (g/L) of the specific gas. It may be a step of deriving nitrogen oxide emissions from a volume perspective. The final discharged gas flow rate can be derived by multiplying the volume fraction (ppm), the volume discharge flow rate (L/s), and the density (g/L). The nitrogen oxide emission (W _NOx ) (g/s) is the specific gas density value (ρ _gas ) (g/L), the exhaust gas volume flow rate (Q _exh ) (L/s), and the nitrogen oxide emission concentration measured by the sensor. It can be derived using (W _{NOx )(ppm).} The nitrogen oxide emission (W _NOx ) (g/s) may have the following formula.

예를 들어, 특정 조건에서, ρ_exh.Diesel은 1.2943(kg/m³), ρ_exh._Petrol은 1.2941(kg/m³), ρ_NOx는 2.053(kg/m³)이므로, W_NOx를 상기단계에서 도출한 C_NOx, Q_exh를 상기 수식에 대입하여 구할 수 있다. 상기 예시는 본 개시를 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. For example, under certain conditions _{, ρ exh} . _Diesel is 1.2943 (kg/m ³ ), ρ exh. _{Since Petrol} is 1.2941 (kg/m ³ ) and ρ _NOx is 2.053 (kg/m ³ ), W _NOx can be obtained by substituting _{C NOx and} Q _exh derived in the above step into the above equation. The above example is only an example for describing the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 질소산화물 배출농도(ppm)의 비교를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 배출유량(kg/h)의 비교를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SEMS 및 이동식 배출가스 측정 장비(PEMS)에서 측정한 질소산화물 배출량(g/s)의 비교를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a comparison of the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured by the SEMS and the mobile exhaust gas measuring equipment (PEMS) according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a diagram according to an embodiment of the present invention It is a diagram showing a comparison of the discharged flow rate (kg/h) measured by SEMS and the mobile exhaust gas measurement equipment (PEMS), and FIG. 4 is a view showing the comparison of the SEMS and the mobile exhaust gas measurement equipment (PEMS) according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a comparison of the measured nitrogen oxide emissions (g/s).

보다 구체적으로, 도 2는 SEMS에서 취득한 질소산화물(NOx) 배출농도(ppm)와 PEMS에서 취득한 질소산화물(NOx) 배출농도(ppm)를 비교한 시계열도를 도시한 그래프이고, 도 3은 차량의 OBD에서 취득한 연료소모량과 흡입공기량을 합산하여 산출한 배출유량(kg/h)과 PEMS의 유량계에서 측정한 배출유량(kg/h)을 비교한 시계열도를 도시한 그래프이고, 도 4는 PEMS의 유량계에서 취득한 배출유량(kg/h)값을 사용하여 SEMS에서 취득한 질소산화물(NOx) 배출농도(ppm)를 배출량(g/s)으로 도출한 후, PEMS 장비에서 취득한 NOx 배출량(g/s)과 비교한 시계열도를 도시한 그래프이다. More specifically, FIG. 2 is a graph showing a time series diagram comparing the nitrogen oxide (NOx) emission concentration (ppm) obtained from SEMS and the nitrogen oxide (NOx) emission concentration (ppm) obtained from PEMS, and FIG. It is a graph showing a time series diagram comparing the discharge flow rate (kg/h) calculated by summing the fuel consumption and the intake air amount obtained from OBD and the discharge flow rate (kg/h) measured by the flow meter of PEMS. After deriving the nitrogen oxide (NOx) emission concentration (ppm) obtained from SEMS as the emission (g/s) using the discharge flow rate (kg/h) obtained from the flow meter, the NOx emission (g/s) obtained from the PEMS equipment It is a graph showing a time series plot compared to.

도 2 내지 도 4를 참조하면, SEMS에서 취득한 배출농도(ppm)와 차량의 OBD에서 취득한 흡기유량과 연료소모량을 통해 산출한 배출유량(kg/h)의 데이터를 PEMS의 유량계에서 취득한 데이터와 각각 비교를 도시한 그래프로써, PEMS 장비와 범용 질소산화물에서 측정한 질소산화물(NOx) 배출농도(ppm)를 시계열도로 도시하여 범용 질소산화물 센서에서 취득한 질소산화물(NOx) 배출농도가 PEMS 장비에서 취득한 질소산화물(NOx) 배출농도와 비교했을 때, 상관성이 높다는 것을 확인할 수 있습니다.2 to 4, data of the emission concentration (ppm) obtained from SEMS and the discharge flow rate (kg/h) calculated from the intake air flow rate and fuel consumption obtained from the vehicle's OBD are obtained from the flow meter of PEMS, respectively. As a graph showing the comparison, the nitrogen oxide (NOx) emission concentration (ppm) measured by the PEMS equipment and the general-purpose nitrogen oxide is shown as a time series, and the nitrogen oxide (NOx) emission concentration obtained from the general-purpose nitrogen oxide sensor is nitrogen obtained from the PEMS equipment. When compared with the concentration of oxide (NOx) emission, it can be seen that the correlation is high.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art will be able to make various changes and modifications without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. Accordingly, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are intended to be described, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be understood as being included in the scope of the present invention.

Claims (5)

SEMS(Sensor Based Emission Measurement System) 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계; 및
상기 도출된 배출가스 유량(g/s) 및 상기 SEMS 내에서 차량의 후처리정치 전단 또는 후단에 부착된 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm)를 이용하여 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계를 포함하고,
상기 SEMS 내에서 배출가스 유량을 도출하는 단계는,
주행 중 OBD(on-board diagnostics)에서 측정한 흡기가스 유량(g/s)과 연료 소모량(L/h)을 이용하여 배출가스 유량(g/s)을 도출하는 단계이고,
상기 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계는,
상기 도출된 배출가스 유량(g/s) 및 상기 부착된 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm) 및 분자량비를 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 단계이며, 상기 분자량비는 총 배출되는 배출가스 분자량에 대한 특정가스 분자량의 비이며,
다음의 수학식을 이용하여 질소산화물 배출량을 도출하는,
범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법.

여기서,

는 질소산화물 배출량,

는 배출가스 질량유량,

는 질소산화물 배출가스 분자량,

는 배출가스 분자량,

는 SEMS 내에서 차량의 후처리정치 전단 또는 후단에 부착된 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도를 의미한다.
Deriving an exhaust gas flow rate in a sensor based emission measurement system (SEMS); And
Using the derived exhaust gas flow rate (g/s) and the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through a sensor attached to the front or rear end of the vehicle's post-treatment station within the SEMS, the final emission of nitrogen oxides is derived. Including the step of,
The step of deriving the exhaust gas flow rate in the SEMS,
This is a step of deriving the exhaust gas flow rate (g/s) using the intake gas flow rate (g/s) and the fuel consumption (L/h) measured by OBD (on-board diagnostics) while driving,
The step of deriving the final discharged nitrogen oxide emissions,
It is a step of deriving nitrogen oxide emission (g/s) using the derived exhaust gas flow rate (g/s) and the nitrogen oxide emission concentration (ppm) and molecular weight ratio measured through the attached sensor, and the molecular weight ratio Is the ratio of the specific gas molecular weight to the total exhaust gas molecular weight,
Using the following equation to derive nitrogen oxide emissions,
A method for monitoring nitrogen oxide emissions using a general-purpose nitrogen oxide sensor.

here,

Is the nitrogen oxide emissions,

Is the mass flow rate of the exhaust gas,

Is the molecular weight of the nitrogen oxide emission gas,

Is the molecular weight of the exhaust gas,

Denotes the nitrogen oxide emission concentration measured by a sensor attached to the front or rear end of the vehicle's post-treatment station in SEMS.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 최종 배출되는 질소산화물 배출량을 도출하는 단계는,
상기 도출된 배출가스 유량, 센서를 통해 측정된 질소산화물 배출농도(ppm) 및 특정가스의 밀도값을 이용하여 질소산화물 배출량(g/s)을 도출하는 단계이며,
다음의 수학식을 이용하여 질소산화물 배출량을 도출하는,
범용 질소산화물 센서를 적용한 질소산화물 배출가스 모니터링 방법.

여기서,

는 질소산화물 배출량,

는 배출가스 체적유량

는 질소산화물 밀도값,

는 배출가스 체적유량,

는 SEMS 내에서 차량의 후처리정치 전단 또는 후단에 부착된 센서를 통해 측정한 질소산화물 배출농도를 의미한다.
The method of claim 1,
The step of deriving the final discharged nitrogen oxide emissions,
It is a step of deriving nitrogen oxide emissions (g/s) using the derived exhaust gas flow rate, the nitrogen oxide emission concentration (ppm) measured through a sensor, and a density value of a specific gas,
Using the following equation to derive nitrogen oxide emissions,
A method for monitoring nitrogen oxide emissions using a general-purpose nitrogen oxide sensor.

here,

Is the nitrogen oxide emissions,

Is the volume flow of the exhaust gas

Is the nitrogen oxide density value,

Is the volume flow rate of the exhaust gas,

Denotes the nitrogen oxide emission concentration measured by a sensor attached to the front or rear end of the vehicle's post-treatment station in SEMS.

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