Để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải cao hơn, từ tiêu chuẩn 4 lên tiêu chuẩn 5 thì hiệu suất chuyển đổi NOx cũng phải tăng lên, điều này cũng làm gia tăng khả năng tăng NH3 dư. Mặc dù nồng độ NH3 dư thải ra không quy định, nhưng thông thường áp dụng nồng độ NH3 dư trung bình 10 ppm, khi cao nhất cho phép là 25 ppm [9]. Do đó, hệ thống điều khiển vịng kín dựa vào việc kiểm soát NH3 dư và hiệu quả khử NOx thông qua phản hồi của cảm biến NOx. Tuy nhiên, cảm biến NOx hạn chế hiệu quả hoạt động do nhạy cảm với NH3 .
46
Phát triển hệ thống điều khiển SCR với trọng tâm là nhận ra phát thải NOx mong muốn cho chu trình thử với hiệu suất danh nghĩa. Hay nói cách khác, thực hiện cung cấp lượng urea dự tính cho mong muốn giảm NOx.
Bên cạnh đó, với sự ra đời của quy định On-Board Diagnostics (OBD) thì bộ điều khiển cần phải đáp ứng với việc hệ thống phun urea khơng chính xác, giảm hiệu quả chuyển đổi NOx do lão hóa chất xúc tác, NOx sinh ra từ động cơ có thay đổi và các điều kiện môi trường khác nhau.
*) Sơ đồ điều khiển cho hệ thống SCR
Hình 2.27 Sơ đồ điều khiển vịng kín sử dụng tín hiệu phản hồi từ cảm biến NOx .
Cấu trúc điều khiển vịng kín sử dụng tín hiệu phản hồi từ cảm biến NOx
được thể hiện như Hình 2.27. Nguyên tắc điều khiển dựa trên lượng phun urea danh nghĩa, và quan sát các tín hiệu từ cảm biến NOx. Lượng phun urea thực hiện luân phiên giữa: quá mức và trung bình. Ảnh hưởng của sự biến đổi lượng phun urea phải quan sát trong tín hiệu cảm biến NOx.
Nếu lượng phun urea tăng lên và ghi lại bởi tín hiệu cảm biến chi biêt nồng độ NOx giảm, sau đó thực hiện tăng thêm lượng phun. Trong trường hợp khi tăng lượng urea cung cấp mà tín hiệu cảm biến cho biết nồng độ NOx gia tăng, đồng nghĩa với NH3 dư tăng thì thực hiện giảm lượng cấp urea.
47
Điều khiển có kiểm sốt bằng cảm biến nồng độ NOx dựa trên bản đồ dữ liệu với việc cung cấp lượng urea danh nghĩa. Cảm biến nồng độ NOx có nhiệm vụ hiệu chỉnh ở các chế độ làm việc không ổn định tương ứng với trạng thái làm việc ổn định thực hiện bằng bản đồ dữ liệu dựa trên điều khiển vòng hở.