Control of Urea SCR Systems for US Diesel Applications Commande des systèmes de RCS à l’urée destinés aux applications Diesel US

Abstract

This paper sets out to qualify challenges in the control of urea selective catalytic reduction systems for NOx conversion in Diesel powertrains. We show the importance of ammonia storage control, and the difficulties in estimating it in the face of system uncertainties. The slow storage dynamics of the SCR catalyst are shown to be a major limiting factor on the performance of SCR systems in transient operation. Lastly we show the effect of sensor uncertainty on system performance and how NOx sensors can be used in conjunction with input correlation to distinguish NOx slip from ammonia slip. Cet article a pour objet de qualifier les défis en matière de commande des systèmes de réduction catalytique sélective (RCS) dans une solution à base d’urée, pour la conversion des NOx au sein de groupes motopropulseurs Diesel. Nous montrons l’importance de la maîtrise du stockage d’ammoniac ainsi que les difficultés à l’estimer face aux incertitudes du système. Les dynamiques de stockage lentes du catalyseur de RCS s’avèrent constituer un facteur de limitation majeur quant aux performances des systèmes de RCS au cours d’un fonctionnement transitoire. Enfin, nous montrons l’effet de l’incertitude des capteurs sur les performances du système et comment les capteurs de NOx peuvent être utilisés en association avec une corrélation d’entrée pour distinguer une déviation de NOx d’un glissement d’ammoniac.