DE10393043T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses eines Kraftstoff-Reformers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses eines Kraftstoff-Reformers Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Reformers, folgende Schritte umfassend:
Bestimmen der Temperatur eines vom Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases, und
Einstellen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs basierend auf der Temperatur des Reformiergases.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 60/402,679, die am 12. August 2002 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuerungssystem für einen Kraftstoff-Reformer, und im spezielleren auf ein Steuerungssystem zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses eines Kraftstoff-Reformers.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Kraftstoff-Reformer spalten auf Kohlenwasserstoff basierenden Kraftstoff in ein Reformiergas wie wasserstoffreiches Gas auf. Im Falle eines bordeigenen Kraftstoff-Reformers oder eines einem ortsgebundenen Stromgenerator zugeordneten Kraftstoff-Reformers kann das vom Kraftstoff-Reformer erzeugte Reformiergas beim Betrieb eines Verbrennungsmotors als Kraftstoff oder Kraftstoffzusatz verwendet werden. Das Reformiergas kann auch dazu verwendet werden, eine einem Verbrennungsmotor zugeordnete Emissionsbeseitigungsvorrichtung zu regenerieren oder anderweitig in den gewünschten Zustand zu bringen, oder es kann als Brennstoff für eine Brennstoffzelle verwendet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Reformers bereitgestellt, welches das Bestimmen der Temperatur des vom Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases und darauf basierend das Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs umfaßt.
  • In einer bestimmten Ausführung dieses Verfahrens wird die Temperatur des Reformiergases durch einen Temperaturfühler erfaßt. Außerdem wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs durch das Einstellen der Stellung eines dem Kraftstoff-Reformer zugeordneten Lufteinlaßventils eingestellt. Genauer gesagt wird zur Erhöhung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs das Lufteinlaßventil so positioniert, daß der das Ventil durchströmende Luftdurchsatz größer wird. Dagegen wird zur Herabsetzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs das Lufteinlaßventil so positioniert, daß der das Ventil durchströmende Luftdurchsatz kleiner wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Baueinheit zum Reformieren von Kraftstoff bereitgestellt, die eine Steuereinheit aufweist, die elektrisch sowohl an den Kraftstoff-Reformer als auch an den Temperaturfühler angeschlossen ist. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, daß sie eine Datenverbindung mit dem Temperaturfühler hat, um die Temperatur des vom Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases zu bestimmen und dann basierend darauf das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs einzustellen.
  • In einer bestimmten Ausführung ist die Steuereinheit auch an ein dem Kraftstoff-Reformer zugeordneten Lufteinlaßventil elektrisch angeschlossen, so daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs durch das Einstellen der Stellung des Lufteinlaßventils eingestellt werden kann. Genauer gesagt erzeugt die Steuereinheit zur Erhöhung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs ein Steuersignal, durch welches das Lufteinlaßventil dazu gebracht wird, den durch es hindurchströmenden Luftdurchsatz zu erhöhen. Dagegen erzeugt die Steuereinheit zur Herabsetzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs ein Steuersignal, durch welches das Lufteinlaßventil dazu gebracht wird, den durch es hindurchströmenden Luftdurchsatz zu verringern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein vereinfachtes Blockschaubild einer Baueinheit zum Reformieren von Kraftstoff, mit einem unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit stehenden Kraftstoff-Reformer;
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Plasma-Kraftstoff-Reformers, der in der Konstruktion der Baueinheit zum Reformieren von Kraftstoff von 1 verwendet werden kann; und
  • 3 ist ein Ablaufplan einer Steuerprozedur, die von der Steuereinheit während des Betriebs der Baueinheit zum Reformieren von Kraftstoff von 1 ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON DARSTELLENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Während die Konzepte der vorliegenden Offenbarung verschiedene Abänderungen erfahren und alternative Formen annehmen können, sind bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt worden und werden nun nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, daß die Offenbarung nicht auf die besonderen offenbarten Formen beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil die Erfindung alle Abänderungen, äquivalenten Lösungen und Alternativen abdecken soll, die innerhalb des Sinngehalts und Umfangs der Erfindung liegen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Mit nunmehrigem Bezug auf 1 und 2 ist eine Baueinheit 10 zum Reformieren von Kraftstoff gezeigt, die einen Kraftstoff-Reformer 14 und eine Steuereinheit 16 aufweist. Der Kraftstoff-Reformer 14 spaltet auf Kohlenwasserstoff basierende Kraftstoffe in ein Reformiergas auf (d.h. wandelt diese dazu um), das unter anderem Wasserstoffgas enthält. Als solcher kann der Kraftstoff-Reformer 14 neben anderen Einsatzzwecken in der Konstruktion eines bordeigenen Systems zum Reformieren von Kraftstoff für ein Fahrzeug verwendet werden, oder als Komponente eines ortsgebundenen Stromgenerators. In dieser Weise kann das vom Kraftstoff-Reformer 14 erzeugte Reformiergas beim Betrieb eines Verbrennungsmotors als Kraftstoff oder Kraftstoffzusatz verwendet werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Motors erhöht, während gleichzeitig der vom Motor erzeugte Schadstoffausstoß verringert wird. Das aus dem Kraftstoff-Reformer 14 stammende Reformiergas kann auch dazu verwendet werden, eine dem Verbrennungsmotor zugeordnete Emissionsbeseitigungsvorrichtung zu regenerieren oder anderweitig in den gewünschten Zustand zu bringen. Außerdem kann, wenn das Fahrzeug oder der ortsgebundene Stromgenerator mit einer Brennstoffzelle wie z.B. einer Zusatzstromversorgungseinheit (APU = auxiliary power unit) ausgestattet ist, das Reformiergas aus dem Kraftstoff-Reformer 14 auch als Brennstoff für die Brennstoffzelle verwendet werden.
  • Der Kraftstoff-Reformer 14 kann in irgendeiner Bauart eines Kraftstoff-Reformers ausgeführt sein, wie z.B. als katalytischer Kraftstoff-Reformer, thermischer Kraftstoff-Reformer, Dampf-Kraftstoff-Reformer oder in irgendeiner anderen Bauart eines Kraftstoff-Reformers mit partieller Oxidation. Der Kraftstoff-Reformer 14 kann auch als Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 ausgeführt sein. Ein Plasma-Kraftstoff-Reformer verwendet Plasma, um ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff auf Kohlenwasserstoffbasis in ein Reformiergas umzuwandeln, das unter anderem reich an Wasserstoffgas und Kohlenmonoxid ist. Systeme, die Plasma-Kraftstoff-Reformer beinhalten, sind offenbart im US-Patent Nr. 5 425 332, erteilt an Rabinovich et al.; US-Patent Nr. 5 437 250, erteilt an Rabinovich et al.; US-Patent 5 409 784, erteilt an Bromberg et al.; und im US-Patent 5 887 554, erteilt an Cohn et al., deren jeweilige Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen sind. Zusätzliche Beispiel für Systeme, die Plasma-Kraftstoff-Reformer beinhalten, sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10/158,615 und dem Titel "Low Current Plasmatron Fuel Converter Having Enlarged Volume Discharges" offenbart, die am 30. Mai 2002 von A. Rabinovich, N. Alexeev, L. Bromberg, D. Cohn und A. Samokhin eingereicht wurde, zusammen mit der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10/411,917 und dem Titel "Plasmatron Fuel Converter Having Decoupled Air Flow Control", die am 11. April 2003 von A. Rabinovich, N. Alexeev, L. Bromberg, D. Cohn und A. Samokhin eingereicht wurde, wobei deren beider Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen sind.
  • Zu Zwecken der folgenden Beschreibung werden die Konzepte der vorliegenden Offenbarung hier im Hinblick auf einen Plasma-Kraftstoff-Reformer beschrieben. Wie oben beschrieben ist, kann der Kraftstoff-Reformer der vorliegenden Offenbarung jedoch auch in irgendeiner anderen Bauart eines Kraftstoff-Reformers ausgeführt sein, und die hierzu beigefügten Ansprüche sollten nicht so ausgelegt werden, als daß sie auf irgendeine besondere Bauart eines Kraftstoff-Reformers beschränkt wären, es sei denn, dies ist ausdrücklich so angegeben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfaßt der Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 eine Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma und einen Reaktor 44. Der Reaktor 44 umfaßt ein Reaktorgehäuse 48 mit einer darin gebildeten Reaktionskammer 50. Die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma ist an einem oberen Abschnitt des Reaktorgehäuses 48 befestigt. Die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma umfaßt eine obere Elektrode 54 und eine untere Elektrode 56. Die Elektroden 54, 56 sind voneinander beabstandet, um einen Elektrodenspalt 58 zwischen sich zu bilden. Durch einen Isolator 60 sind die Elektroden voneinander elektrisch isoliert.
  • Die Elektroden 54, 56 sind elektrisch an eine Stromversorgung 36 (siehe 1) angeschlossen, so daß im eingeschalteten Zustand ein Plasmalichtbogen 62 über den Elektrodenspalt 58 erzeugt wird (also zwischen den Elektroden 54, 56). Eine Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff wie eine Kraftstoffeinspritzdüse 38 spritzt einen auf Kohlenwasserstoff basierenden Kraftstoff 64 in den Plasmalichtbogen 62 ein. Die Kraftstoffeinspritzdüse 38 kann ein beliebiger Typ einer Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff sein, die eine gewünschte Menge an Kraftstoff in die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma einspritzt. Bei bestimmten Ausführungen kann es wünschenswert sein, den Kraftstoff zu zerstäuben, bevor oder während er in die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma eingespritzt wird. Derartige Kraftstoffeinspritz-Baueinheiten (also Einspritzdüsen, welche den Kraftstoff zerstäuben) sind im Handel erhältlich.
  • Die untere Elektrode 56 erstreckt sich nach unten in das Reaktorgehäuse 48. Als solches wird aus dem Plasmalichtbogen 62 austretendes Gas (entweder reformiert oder teilweise reformiert) in die Reaktionskammer 50 befördert. In dieser ist/sind einer oder mehrere Katalysatoren) 78 angeordnet. Durch die Katalysatoren 78 wird der Prozeß des Reformierens des Kraftstoffs vervollständigt, oder diese behandeln das Gas vor dem Austritt des Reformiergases durch einen Gasauslaß 76 anderweitig.
  • Wie in 2 gezeigt ist, hat der Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 einen ihm zugeordneten Temperaturfühler 34. Der Temperaturfühler 34 wird dazu verwendet, die Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases zu bestimmen. Der Temperaturfühler 34 kann sich an einer beliebigen Stelle befinden. Insbesondere kann der Temperaturfühler 34, wie in durchgezogenen Linien gezeigt ist, innerhalb der Reaktionskammer 50 angeordnet sein, um die Temperatur des darin befindlichen Reformiergases zu erfassen. Alternativ dazu kann der Temperaturfühler 34, wie in unterbrochener Linie gezeigt ist, so angeordnet sein, daß er die Temperatur des Reformiergases erfaßt, das durch einen Gasabzug 80 strömt, nachdem es durch den Auslaß 76 ausgeströmt ist.
  • Es sollte auch klar sein, daß die Temperatur des Reformiergases indirekt bestimmt werden kann. Insbesondere kann, wie in unterbrochener Linie gezeigt ist, die Temperatur von entweder der Innenfläche oder Außenfläche des Reaktorgehäuses 48 erfaßt werden. Außerdem kann in entsprechender Weise die Temperatur anderer Strukturen wie z.B. die Temperatur des dem Katalysator 78 zugeordneten Substrats erfaßt werden. In jedem derartigen Fall steht die vom Temperaturfühler 34 erfaßte indirekte Temperatur für die Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases oder kann anderweitig dazu in Korrelation gebracht werden. Als solche können die mittels der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme durchgeführten Berechnungen so angepaßt werden, daß dem Einsatz derartiger, indirekter Temperaturmessungen Rechnung getragen wird. Alternativ dazu kann die Ausgangsgröße einer solchen indirekten Messung der Gastemperatur zu einer entsprechenden direkten Gastemperatur extrapoliert oder anderweitig angepaßt werden, bevor sie in die Berechnungen eingeht, die mittels der hier beschriebenen Verfahren und Systeme ausgeführt wird.
  • Somit sollte also klar sein, daß die hier beschriebenen Konzepte nicht auf ein bestimmtes Verfahren oder eine bestimmte Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases beschränkt sein soll. Die Temperatur des Reformiergases kann insbesondere unter Verwendung einer beliebigen An von Temperaturfühler bestimmt werden, der sich an einem beliebigen Sensoranbringungsort befindet, und unter Einsatz einer beliebigen Vorgehensweise (z.B. entweder direkt oder indirekt) zum Erhalt von Temperaturwerten, die dem Reformiergas zugeordnet sind.
  • Wie in 2 gezeigt ist, hat die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma eine ringförmige Luftkammer 72. Über einen Lufteinlaß 74 wird Druckluft in die Luftkammer 72 befördert, die danach radial nach innen durch den Elektrodenspalt 58 geleitet wird, um den Plasmalichtbogen 62 nach innen zu "krümmen". Ein derartiges Krümmen des Plasmalichtbogens 62 stellt sicher, daß der eingespritzte Kraftstoff 64 durch den Plasmalichtbogen 62 läuft. Ein derartiges Krümmen des Plasmalichtbogens 62 vermindert auch die Erosion der Elektroden 56, 58.
  • Außerdem wird durch das Befördern von Luft in den Elektrodenspalt 58 auch ein gewünschtes Gemisch aus Luft und Kraftstoff ("Kraftstoff/Luft-Gemisch") erzeugt. Der Plasma-Reformer 12 spaltet den Kraftstoff insbesondere in Form eines Gemischs aus Luft und Kraftstoff auf oder verarbeitet diesen anderweitig. Das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer reformierten Gemischs wird gesteuert über die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der vom Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs. Als solcher hat der Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 ein ihm zugeordnetes Lufteinlaßventil 40. Das Lufteinlaßventil 40 kann in irgendeiner Bauart eines elektronisch gesteuerten Luftventils ausgeführt sein. Das Lufteinlaßventil 40 kann wie in 2 gezeigt als eigenständige Vorrichtung ausgeführt sein, oder in die Konstruktion des Plasma-Kraftstoff-Reformers 12 integriert sein. In jedem Fall steuert das Lufteinlaßventil 40 die Menge an Luft, die in die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma eingeleitet wird.
  • Auf diese Weise kann die Funktion des Lufteinlaßventils 40 dazu verwendet werden, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs zu steuern. Insbesondere indem das Lufteinlaßventil 40 so positioniert wird, daß der durch es hindurchströmende Luftdurchsatz größer wird, kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer 12 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs erhöht werden. Dagegen kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs herabgesetzt werden, indem man das Lufteinlaßventil 40 so positioniert, daß der durch es hindurchströmende Luftdurchsatz kleiner wird.
  • Wie in 1 gezeigt ist, stehen der Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 und seine ihm zugeordneten Komponenten unter der Steuerung der Steuereinheit 16. Insbesondere ist der Temperaturfühler 34 über eine Signalleitung 18 an die elektronische Steuereinheit 16 elektrisch angeschlossen, die Kraftstoffeinspritzdüse 38 ist über eine Signalleitung 20 an die elektronische Steuereinheit 16 elektrisch angeschlossen, das Lufteinlaßventil 40 ist über eine Signalleitung 22 an die elektronische Steuereinheit 16 elektrisch angeschlossen, und die Stromversorgung 36 ist über eine Signalleitung 24 an die elektronische Steuereinheit 16 elektrisch angeschlossen. Obwohl die Signalleitungen 18, 20, 22, 24 schematisch als Einzelleitung gezeigt sind, sollte klar sein, daß die Signalleitungen als signalführende Baueinheit beliebiger Art ausgeführt sein können, die die Übertragung elektrischer Signale in einer oder beiden Richtungen zwischen der elektronischen Steuereinheit 16 und der entsprechenden Komponente ermöglicht. Beispielsweise kann eine bzw. können mehrere der Signalleitungen 18, 20, 22, 24 als Installationskabelbaum mit einer Anzahl von Signalleitungen ausgeführt sein, die elektrische Signale zwischen der elektronischen Steuereinheit 16 und der entsprechenden Komponente übertragen. Es sollte klar sein, daß eine beliebige Anzahl anderer Verdrahtungsauslegungen auch verwendet werden kann. Es können zum Beispiel einzelne Signaldrähte verwendet werden, oder es kann für den Aufbau irgendeiner oder mehrerer der Signalleitungen 18, 20, 22, 24 ein System verwendet werden, das sich einen Signalmultiplexer zunutze macht. Außerdem können die Signalleitungen 18, 20, 22, 24 so zusammengefaßt sein, daß ein einzelner Kabelbaum oder ein einzelnes System verwendet wird, um einige oder alle der dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten Komponenten an die elektronische Steuereinheit 16 elektrisch anzuschließen.
  • Die elektronische Steuereinheit 16 ist im wesentlichen der Hauptrechner, der für das Interpretieren der elektrischen Signale verantwortlich ist, die von dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten Sensoren geschickt werden, und für das Aktivieren der elektronisch gesteuerten, dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten Komponenten verantwortlich ist, um den Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zu steuern. Beispielsweise kann die elektronische Steuereinheit 16 der vorliegenden Offenbarung unter anderem so betrieben werden, daß der Beginn und das Ende jedes Zyklus des Einspritzens von Kraftstoff in die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma bestimmt wird, die Menge und das Verhältnis von in die Baueinheit 42 zum Erzeugen von Plasma einzuleitender Luft und einzuleitendem Kraftstoff berechnet und gesteuert wird, die Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases bestimmt wird, und der vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 aufgenommene Leistungspegel bestimmt wird.
  • Dazu umfaßt die elektronische Steuereinheit 16 eine Reihe von elektronischen Komponenten, die alle elektronischen Einheiten zugeordnet sind, welche bei der Steuerung von elektromechanischen Systemen zum Einsatz kommen. Die elektronische Steuereinheit 16 kann zum Beispiel neben anderen Komponenten, die für gewöhnlich in derartigen Geräten enthalten sind, einen Prozessor wie einen Mikroprozessor 28 und einen Speicherbaustein 30 wie eine programmierbare Nur-Lese-Speicher-Einrichtung ("PROM") einschließlich löschbarer PROMs (EPROMs oder EEPROMs) enthalten. Der Speicherbaustein 30 ist dazu vorgesehen, unter anderem Anweisungen in Form von beispielsweise eines Softwareprogramms (oder Programmen) zu speichern, die bei Ausführung durch die Prozessoreinheit es der elektronischen Steuereinheit 16 ermöglichen, den Betrieb des Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zu steuern.
  • Die elektronische Steuereinheit 16 umfaßt auch eine analoge Schnittstellenschaltung 32. Die analoge Schnittstellenschaltung 32 wandelt die Ausgangssignale aus den verschiedenen Sensoren des Kraftstoff-Reformers (z.B. aus dem Temperaturfühler 34) in ein Signal um, das sich dazu eignet, einem Eingang des Mikroprozessors 28 präsentiert zu werden. Insbesondere wandelt die analoge Schnittstellenschaltung 32 durch Verwendung eines Analog/Digital-(A/D)-Umsetzers (nicht gezeigt) oder dgl. die von den Sensoren erzeugten analogen Signale in ein digitales Signal zur Verwendung durch den Mikroprozessor 28 um. Es sollte klar sein, daß der A/D-Umsetzer als eigenständiges Bauelement, in Form mehrerer Bauelemente ausgeführt oder in den Mikroprozessor 28 integriert sein kann. Es sollte auch klar sein, daß, wenn irgendeiner oder mehrere der dem Kraftstoff-Reformer 14 zugeordneten Sensoren ein digitales Ausgangssignal erzeugen, die analoge Schnittstellenschaltung 32 umgangen werden kann.
  • In entsprechender Weise wandelt die analoge Schnittstellenschaltung 32 Signale aus dem Mikroprozessor 28 in ein Ausgangssignal um, das sich dazu eignet, den dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten, elektrisch gesteuerten Komponenten (z.B. Kraftstoffeinspritzdüse 38, Lufteinlaßventil 40, oder Stromversorgung 36) präsentiert zu werden. Insbesondere wandelt die analoge Schnittstellenschaltung 32 durch Verwendung eines Digital/Analog-(D/A)-Umsetzers (nicht gezeigt) oder dgl. die vom Mikroprozessor erzeugten digitalen Signale in analoge Signale zur Verwendung durch die dem Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten elektronisch gesteuerten Komponenten wie Kraftstoffeinspritzdüse 38, Lufteinlaßventil 40 oder Stromversorgung 36 um. Es sollte klar sein, daß ähnlich wie beim zuvor beschriebenen A/D-Umsetzer der D/A-Umsetzer als eigenständiges Bauelement oder in Form einer Reihe von Bauelementen ausgeführt sein, oder in den Mikroprozessor 28 integriert sein kann. Es sollte auch klar sein, daß, wenn irgendeine oder mehrere der dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordneten, elektronisch gesteuerten Komponenten mit einem digitalen Eingangssignal arbeiten, die analoge Schnittstellenschaltung 32 umgangen werden kann.
  • Die elektronische Steuereinheit 16 kann also betrieben werden, um den Betrieb des Plasma-Kraftstoff-Reformers 12 zu steuern. Insbesondere führt die elektronische Steuerschaltung 16 ein Programm aus, das unter anderem ein Regelungsschema beinhaltet, bei dem die elektronische Steuerschaltung 16 Ausgänge der Sensoren überwacht, die dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zugeordnet sind, um die Eingänge in die diesem zugeordneten elektronisch gesteuerten Komponenten zu steuern. Hierzu hat die elektronische Steuerschaltung 16 eine Datenverbindung zu den dem Kraftstoff-Reformer zugeordneten Sensoren, um unter zahlreichen anderen Dingen die Menge, Temperatur und/oder den Druck von dem Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 zuzuführender Luft und/oder zuzuführendem Kraftstoff zu bestimmen, sowie die Menge an Sauerstoff im Reformiergas, die Temperatur des Kraftstoff-Reformers oder des Reformiergases, und die Zusammensetzung des Reformiergases. Mit diesen Daten ausgestattet, führt die elektronische Steuerschaltung 16 pro Sekunde zahlreiche Berechnungen aus, einschließlich des Nachschlagens von Werten in vorprogrammierten Tabellen, um Algorithmen abzuarbeiten zur Ausführung solcher Funktionen wie der Bestimmung, wann die Kraftstoffeinspritzdüse des Kraftstoff-Reformers oder andere Kraftstoff-Eingabevorrichtung geöffnet wird bzw. wie lange diese offen bleibt, der Steuerung des vom Kraftstoff-Reformer aufgenommen Leistungspegels, der Steuerung der durch das Lufteinlaßventil beförderten Menge an Luft etc.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt das oben beschriebene Regelungsschema ein Programm zur Steuerung des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses des vom Kraftstoff-Reformer 14 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs. Insbesondere bei bestimmten Ausführungsformen eines Kraftstoff-Reformers ist eine Steuerung des Kraftstoff/Luft-Gemischs innerhalb eines vergleichsweise schmalen Bereichs des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses wünschenswert. Wenn zum Beispiel das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis unter beispielsweise 1,00 liegt, kann sich Ruß (z.B. Flammruß) im Reaktor des Kraftstoff-Reformers bilden, wodurch möglicherweise der Wirkungsgrad des Plasma-Kraftstoff-Reformers 12 absinkt oder in manchen Fällen der Betrieb des Kraftstoff-Reformers 12 abbricht. Wenn dagegen das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis größer als beispielsweise 1,05 ist, können Gastemperaturen im Inneren des Reaktors 44 des Plasma-Kraftstoff-Reformers höher als 850°C werden, was den im Reaktor 44 angeordneten Katalysator 78 möglicherweise beschädigt oder sogar zerstört. Als solches umfaßt das von der Steuereinheit 16 ausgeführte Steuerungsprogramm ein Schema zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses des vom Kraftstoff-Reformer 14 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. In einer beispielhaften Ausführungsform steuert die Steuereinheit 16 das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis so, daß es in einem Bereich von 1,03 +/–0,02 liegt.
  • Ein beispielhafter Weg, so zu verfahren, besteht in der Überwachung der Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases. Insbesondere aus chemischen Reaktionsgleichungen kann abgeleitet werden, daß die theoretische, maximale Temperatur des Reformiergases, also die adiabatische Temperatur (TA) eine direkte Funktion des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses des vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs ist:
    Figure 00130001
    wobei Q .PF die Energie (kW) des in den Plasma-Kraftstoff-Reformer eingehenden Kraftstoffs ist, Q .PG die Energie (kW) des den Plasma-Kraftstoff-Reformer verlassenden Gases ist, qH2 die spezifische Wärme von Wasserstoff (kJ/kg/K) ist, ṁH2 der den Plasma-Kraftstoff-Reformer verlassende Massenstrom an Wasserstoff (gr/s) ist, qCO die spezifische Wärme von Kohlenmonoxid (kJ/kg/K) ist, ṁCO der den Plasma-Kraftstoff-Reformer verlassende Massenstrom an Kohlenmonoxid (gr/s) ist, qCO2 die spezifische Wärme von Kohlendioxid (kJ/kg/K) ist, ṁCO2 der den Plasma-Kraftstoff-Reformer verlassende Massenstrom an Kohlendioxid (gr/s) ist, qN2 die spezifische Wärme von Stickstoff (kJ/kg/K) ist, ṁN2 der den Plasma-Kraftstoff-Reformer verlassende Massenstrom an Stickstoff (gr/s) ist, und T0 die Temperatur der Einlaßluft ist. Durch Lösen der Gleichung und Einsetzen der entsprechenden Werte für Parameter gelangt man zu folgender Gleichung: TA =20201,4(O/C) – 14542,63,52514 + 4,52143(O/C) + 25 worin (O/C) das in den Plasma-Kraftstoff-Reformer eingehende Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis ist.
  • Als solches ergibt sich für den beispielhaften Steuerbereich von 1,03 +/–0,02 (also O/C = 1,01 bis 1,05) eine TA von 750°C bis 850°C. Der Temperaturfühler 34 kann folglich als Regelungseinrichtung verwendet werden, um die Temperatur des Reformiergases auf einem vorbestimmten Temperaturwert oder "Sollpunkt" von 790°C zu halten (was einem O/C = 1,03 entspricht, eingestellt im Hinblick auf jegliche Energieverluste und/oder Inhomogenitäten des Gemischs). Anders ausgedrückt kann die Temperatur des vom Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases dazu verwendet werden, das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten. Genauer gesagt wird, wenn die Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases unter den Sollpunkt (z.B. 790°C) absinkt, das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer 12 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs von der Steuereinheit 16 erhöht. Wenn dagegen die Temperatur des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 erzeugten Reformiergases über den Sollpunkt (z.B. 790°C) hinaus ansteigt, wird das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer 12 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs von der Steuereinheit 16 herabgesetzt.
  • Wie zuvor beschrieben, wird das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 aufgespalteten Gemischs über die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des vom Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs gesteuert. Dabei kann/können der Kraftstoffdurchsatz (gesteuert von der Kraftstoffeinspritzdüse 38) und/oder der Luftdurchsatz (gesteuert vom Lufteinlaßventil 40) eingestellt werden, um auch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs einzustellen.
  • In einer beispielhaften Ausführung ist der Luftdurchsatz der Parameter, der eingestellt wird, um den gewünschten Sauerstoff/Kohlenstoff-Bereich aufrechtzuerhalten. Insbesondere unter der Maßgabe, daß der Massendurchsatz an Kraftstoff ja durch die technischen Gegebenheiten der Kraftstoffeinspritzdüse, den Kraftstoffdruck und die Pulsbreite bestimmt ist, steuert das Steuerungsschema der vorliegenden Offenbarung den Luftdurchsatz so, daß er dem Kraftstoffdurchsatz entspricht. Außerdem kann durch Verändern des Luftdurchsatzes ein gewünschter, minimaler Massendurchsatz an Kraftstoff aufrechterhalten werden. Im Betrieb des Plasma-Kraftstoff-Reformers 12 kann es insbesondere wünschenswert sein, einen gewissen minimalen Massendurchsatz an abgegebenem Reformiergas aufrechtzuerhalten, um die Eingabeerfordernisse der Vorrichtung zu erfüllen, an die der Plasma-Kraftstoff-Reformer angeschlossen ist (also an den Einlaßkrümmer eines Motors, eine Emissionsbeseitigungsvorrichtung, eine Brennstoffzelle etc.). Also solcher kann der Luftdurchsatz verändert werden, um zu ermöglichen, daß im Betrieb des Plasma-Kraftstoff-Reformers 12 ein gewünschter, minimaler Massendurchsatz an Kraftstoff von diesem verarbeitet werden kann.
  • Nun mit Bezug auf 3 ist ein Steuerungsprogramm 100 zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 während dessen Betrieb verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs gezeigt. Das Steuerungsprogramm 100 beginnt mit Schritt 102, bei dem die Steuereinheit 16 die Temperatur (tR) des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases bestimmt. Insbesondere tastet die Steuereinheit 16 die Signalleitung 18 ab oder liest sie anderweitig aus, um den Ausgang aus dem Temperaturfühler 34 zu überwachen. Wie zuvor beschrieben, stehen die vom Temperaturfühler 34 hervorgebrachten Ausgangssignale für die Temperatur (tR) des Reformiergases. Hat die Steuereinheit 16 die Temperatur (tR) des Reformiergases bestimmt, geht das Steuerungsprogramm 100 weiter zu Schritt 104.
  • In Schritt 104 vergleicht die Steuereinheit 16 die erfaßte Temperatur (tR) des Reformiergases mit einer Sollpunkttemperatur (T). Insbesondere kann, wie hierin beschrieben wurde, ein vorbestimmter Temperaturwert oder -sollpunkt eingerichtet werden, der einem innerhalb eines Bereichs liegenden Zielverhältnis Sauerstoff/Kohlenstoff entspricht. Bei der hier beschriebenen, beispielhaften Ausführungsform wird eine Sollpunkttemperatur von 790°C (was einem O/C = 1,03 entspricht, eingestellt im Hinblick auf jegliche Energieverluste und/oder Inhomogenitäten des Gemischs) verwendet. Als solches vergleicht in Schritt 104 die Steuereinheit 16 die Temperatur (tR) des Reformiergases mit der Sollpunkttemperatur (T). Wenn die Temperatur des Reformiergases der Sollpunkttemperatur (T) entspricht, springt das Steuerungsprogramm 100 zu Schritt 102 zurück, um mit der Überwachung des Ausgangs aus dem Temperaturfühler 34 fortzufahren. Wenn jedoch die Temperatur (tR) des Reformiergases unter der Sollpunkttemperatur (T) liegt, geht das Steuerungsprogramm weiter zu Schritt 106, wohingegen, wenn die Temperatur (tR) des Reformiergases über der Sollpunkttemperatur (T) liegt, das Steuerungsprogramm weiter zu Schritt 108 geht.
  • In Schritt 106 erhöht die Steuereinheit 16 das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs. Insbesondere erzeugt die Steuereinheit 16 ein Steuersignal auf der Signalleitung 22, wodurch die Stellung des Lufteinlaßventils 40 eingestellt wird. Genauer gesagt stellt die Steuereinheit 16 die Stellung des Lufteinlaßventils 40 so ein, daß der das Ventil durchströmende Luftdurchsatz um einen berechneten Betrag erhöht wird, damit er einem erwünschten Anstieg des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs entspricht. Danach springt das Steuerungsprogramm zurück zu Schritt 102, um mit der Überwachung des Ausgangs aus dem Temperaturfühler 34 fortzufahren.
  • Bei erneutem Rücksprung zu Schritt 104 geht das Steuerungsprogramm, wenn die Temperatur (tR) des Reformiergases über der Sollpunkttemperatur (T) liegt, weiter zu Schritt 108. In Schritt 108 setzt die Steuereinheit 16 das Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs herab, das vom Plasma-Kraftstoff-Reformer 12 verarbeitet wird. Insbesondere erzeugt die Steuereinheit 16 ein Steuersignal auf der Signalleitung 22, wodurch die Stellung des Lufteinlaßventils 40 eingestellt wird. Genauer gesagt stellt die Steuereinheit 16 die Stellung des Lufteinlaßventils 40 so ein, daß der das Ventil durchströmende Luftdurchsatz um einen berechneten Betrag erniedrigt wird, damit er einer erwünschten Abnahme des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs entspricht. Danach springt das Steuerungsprogramm zurück zu Schritt 102, um mit der Überwachung des Ausgangs aus dem Temperaturfühler 34 fortzufahren.
  • Während die Konzepte der vorliegenden Offenbarung in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung im Einzelnen dargestellt und beschrieben worden sind, soll eine derartige Darstellung und Beschreibung in der Eigenschaft als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen werden, wobei klar ist, daß nur die darstellenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden und alle Abänderungen und Modifikationen, die innerhalb des Sinngehalts der Offenbarung liegen, geschützt sein sollen.
  • Es besteht eine Vielzahl von Vorteilen der Konzepte der vorliegenden Offenbarung, die sich aus den verschiedenen Merkmalen der hier beschriebenen Systeme ergeben. Es ist festzuhalten, daß alternative Ausführungsformen jedes einzelnen Systems der vorliegenden Offenbarung eventuell nicht alle beschriebenen Merkmale umfassen, aber dennoch wenigstens einige der Vorteile solcher Merkmale genießen. Durchschnittsfachleute können sich ohne weiteres ihre eigenen Ausführungen eines Systems erdenken, die ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung beinhalten und in den Sinngehalt und Umfang der Erfindung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Zusammenfassung
  • Eine Baueinheit (10) zum Reformieren von Kraftstoff umfaßt eine Steuereinheit (16), die elektrisch sowohl an einen Kraftstoff-Reformer (14) als auch an einen Temperaturfühler (34) angeschlossen ist. Die Steuereinheit (16) ist so konfiguriert, daß sie eine Datenverbindung mit dem Temperaturfühler (34) hat, um die Temperatur des vom Kraftstoff-Reformer (14) erzeugten Reformiergases zu bestimmen und dann basierend darauf das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des vom Kraftstoff-Reformer (14) verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs einzustellen. Auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Reformers (14) ist offenbart.
    2

Claims (18)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Reformers, folgende Schritte umfassend: Bestimmen der Temperatur eines vom Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases, und Einstellen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs basierend auf der Temperatur des Reformiergases.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: der Kraftstoff-Reformer ein ihm zugeordnetes Lufteinlaßventil aufweist, und der Einstellschritt umfaßt, die Stellung des Lufteinlaßventils basierend auf der Temperatur des Reformiergases einzustellen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: der Bestimmungsschritt umfaßt, die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und der Einstellschritt umfaßt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu reduzieren, wenn die Temperatur des Reformiergases höher als der vorbestimmte Temperaturwert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem: der Kraftstoff-Reformer ein ihm zugeordnetes Lufteinlaßventil aufweist, und das Reduzieren des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs umfaßt, die Stellung des Lufteinlaßventils so einzustellen, daß ein das Ventil durchströmender Luftdurchsatz kleiner wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: der Bestimmungsschritt umfaßt, die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und der Einstellschritt umfaßt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu erhöhen, wenn die Temperatur des Reformiergases niedriger als der vorbestimmte Temperaturwert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem: der Kraftstoff-Reformer ein ihm zugeordnetes Lufteinlaßventil aufweist, und das Erhöhen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Kraftstoff/Luft-Gemischs umfaßt, die Stellung des Lufteinlaßventils so einzustellen, daß ein das Ventil durchströmender Luftdurchsatz größer wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Bestimmungsschritt umfaßt, die Temperatur des Reformiergases mit einem Temperaturfühler zu erfassen.
  8. Baueinheit zum Reformieren von Kraftstoff, umfassend: einen Kraftstoff-Reformer, einen Temperaturfühler, und eine Steuerung, die elektrisch sowohl an den Kraftstoff-Reformer als auch an den Temperaturfühler angeschlossen ist, wobei die Steuerung (i) einen Prozessor, und (ii) einen an den Prozessor elektrisch angeschlossenen Speicherbaustein umfaßt, wobei im Speicherbaustein eine Vielzahl von Anweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch den Prozessor diesen zu Folgendem veranlassen: (a) den Ausgang des Temperaturfühlers zu überwachen, um die Temperatur eines vom Kraftstoff-Reformer erzeugten Reformiergases zu bestimmen, und (b) ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines vom Kraftstoff-Reformer verarbeiteten Kraftstoff/Luft-Gemischs basierend auf der Temperatur des Reformiergases einzustellen.
  9. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, darüber hinaus mit einem elektrisch gesteuerten Lufteinlaßventil, bei der: das Lufteinlaßventil elektrisch an den Prozessor angeschlossen ist, und durch die Vielzahl von Anweisungen bei Ausführung durch den Prozessor dieser darüber hinaus dazu veranlaßt wird, die Stellung des Lufteinlaßventils basierend auf der Temperatur des Reformiergases einzustellen.
  10. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, bei der durch die Vielzahl von Anweisungen bei Ausführung durch den Prozessor dieser darüber hinaus zu Folgendem veranlaßt wird: (a) die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und (b) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu reduzieren, wenn die Temperatur des Reformiergases höher ist als der vorbestimmte Temperaturwert.
  11. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, darüber hinaus mit einem elektrisch gesteuerten Lufteinlaßventil, bei der: das Lufteinlaßventil elektrisch an den Prozessor angeschlossen ist, und durch die Vielzahl von Anweisungen bei Ausführung durch den Prozessor dieser darüber hinaus zu Folgendem veranlaßt wird: (a) die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und (b) die Stellung des Lufteinlaßventils so einzustellen, daß ein das Ventil durchströmender Luftdurchsatz kleiner wird, wenn die Temperatur des Reformiergases höher ist als der vorbestimmte Temperaturwert.
  12. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, bei der durch die Vielzahl von Anweisungen bei Ausführung durch den Prozessor dieser darüber hinaus zu Folgendem veranlaßt wird: (a) die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und (b) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemischs zu erhöhen, wenn die Temperatur des Reformiergases niedriger ist als der vorbestimmte Temperaturwert.
  13. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, darüber hinaus mit einem elektrisch gesteuerten Lufteinlaßventil, bei der: das Lufteinlaßventil elektrisch an den Prozessor angeschlossen ist, und durch die Vielzahl von Anweisungen bei Ausführung durch den Prozessor dieser darüber hinaus zu Folgendem veranlaßt wird: (a) die Temperatur des Reformiergases mit einem vorbestimmten Temperaturwert zu vergleichen, und (b) die Stellung des Lufteinlaßventils so einzustellen, daß ein das Ventil durchströmender Luftdurchsatz größer wird, wenn die Temperatur des Reformiergases niedriger ist als der vorbestimmte Temperaturwert.
  14. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, bei der: der Kraftstoff-Reformer ein Reaktorgehäuse umfaßt, und der Temperaturfühler im Reaktorgehäuse angeordnet ist.
  15. Baueinheit nach Anspruch 8 zum Reformieren von Kraftstoff, bei der: der Kraftstoff-Reformer ein Reaktorgehäuse umfaßt, und der Temperaturfühler außerhalb des Reaktorgehäuses angeordnet ist.
  16. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Reformers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Betreiben des Kraftstoff-Reformers, um für eine erste Zeitdauer ein Kraftstoff/Luft-Gemisch mit einem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu verarbeiten, Bestimmen der Temperatur eines vom Kraftstoff-Reformer während der ersten Zeitdauer erzeugten Reformiergases, und Betreiben des Kraftstoff-Reformers, um basierend auf der Temperatur des Reformiergases für eine zweite Zeitdauer ein Kraftstoff/Luft-Gemisch mit einem zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu verarbeiten, wobei sich das Kraftstoff/Luft-Gemisch mit dem zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis von dem Kraftstoff/Luft-Gemisch mit dem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis unterscheidet.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem: der Kraftstoff-Reformer ein ihm zugeordnetes Lufteinlaßventil aufweist, der Schritt des Betreibens des Kraftstoff-Reformers zur Verarbeitung des ersten Kraftstoff/Luft-Gemischs mit dem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis umfaßt, das Lufteinlaßventil bei einer ersten Ventilstellung zu positionieren, und der Schritt des Betreibens des Kraftstoff-Reformers zur Verarbeitung des zweiten Kraftstoff/Luft-Gemischs mit dem zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis umfaßt, das Lufteinlaßventil bei einer zweiten Ventilstellung zu positionieren, wobei sich die zweite Ventilstellung von der ersten Ventilstellung unterscheidet.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Bestimmungsschritt umfaßt, die Temperatur des Reformiergases mit einem Temperaturfühler zu erfassen.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003299716A1 (en) * 2002-12-17 2004-07-14 Dale Richard Waters Crib shield system and other breathable apparatus
AU2003901841A0 (en) * 2003-04-16 2003-05-01 Orbital Australia Pty Ltd An improved fuel reformer and mixing chamber therefor
US7815699B2 (en) * 2003-10-21 2010-10-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for starting a primary reactor
US8277524B2 (en) * 2004-03-16 2012-10-02 Delphi Technologies, Inc. Reformer start-up strategy for use in a solid oxide fuel cell control system
US7510793B2 (en) * 2004-08-05 2009-03-31 Rolls-Royce Fuel Cell Systems (Us) Inc. Post-reformer treatment of reformate gas
US8387441B2 (en) * 2009-12-11 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Injector flow measurement for fuel cell applications
US8920732B2 (en) 2011-02-15 2014-12-30 Dcns Systems and methods for actively controlling steam-to-carbon ratio in hydrogen-producing fuel processing systems
AT513491B1 (de) 2012-10-24 2014-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage
WO2020217290A1 (ja) * 2019-04-23 2020-10-29 三菱電機株式会社 ガス製造システム及びガス製造方法

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH291362A (de) * 1950-08-03 1953-06-15 Berghaus Elektrophysik Anst Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung technischer Prozesse mittels Gasentladungen, die mit einer kathodeischen Werkstoffzerstäubung verbunden sind.
US2787730A (en) * 1951-01-18 1957-04-02 Berghaus Glow discharge apparatus
NL193023A (de) * 1953-12-09
US3423562A (en) * 1965-06-24 1969-01-21 Gen Electric Glow discharge apparatus
DE1765169B1 (de) * 1967-04-17 1971-08-26 Academia Republicii Socialiste Plasmagenerator mit magnetischer fokussierung und mit einlass von zusaetzlichem gas
US3622493A (en) * 1968-01-08 1971-11-23 Francois A Crusco Use of plasma torch to promote chemical reactions
US3755131A (en) * 1969-03-17 1973-08-28 Atlantic Richfield Co Apparatus for electrolytic purification of hydrogen
US3649195A (en) * 1969-05-29 1972-03-14 Phillips Petroleum Co Recovery of electrical energy in carbon black production
IT952995B (it) * 1972-03-16 1973-07-30 Salvadorini R Autoveicolo a propulsione termoelettrica
US3841239A (en) * 1972-06-17 1974-10-15 Shin Meiwa Ind Co Ltd Method and apparatus for thermally decomposing refuse
US4059416A (en) * 1972-07-13 1977-11-22 Thagard Technology Company Chemical reaction process utilizing fluid-wall reactors
US4036181A (en) * 1972-07-13 1977-07-19 Thagard Technology Company High temperature fluid-wall reactors for transportation equipment
US3779182A (en) * 1972-08-24 1973-12-18 S Camacho Refuse converting method and apparatus utilizing long arc column forming plasma torches
US3879680A (en) * 1973-02-20 1975-04-22 Atlantic Res Corp Device for removing and decontaminating chemical laser gaseous effluent
DE2402844A1 (de) * 1974-01-22 1975-07-31 Basf Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines acetylen, aethylen, methan und wasserstoff enthaltenden gasgemisches durch thermische spaltung von fluessigen kohlenwasserstoffen
US3982962A (en) * 1975-02-12 1976-09-28 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor
US4144444A (en) * 1975-03-20 1979-03-13 Dementiev Valentin V Method of heating gas and electric arc plasmochemical reactor realizing same
US4036131A (en) * 1975-09-05 1977-07-19 Harris Corporation Dampener
US4099489A (en) * 1975-10-06 1978-07-11 Bradley Curtis E Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine
US4168296A (en) * 1976-06-21 1979-09-18 Lundquist Adolph Q Extracting tungsten from ores and concentrates
US4535588A (en) * 1979-06-12 1985-08-20 Nippon Soken, Inc. Carbon particulates cleaning device for diesel engine
JPS6043872B2 (ja) * 1979-09-29 1985-09-30 信越化学工業株式会社 熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
US4372111A (en) * 1980-03-03 1983-02-08 Texaco Inc. Method for cyclic rejuvenation of an exhaust gas filter and apparatus
US4303552A (en) * 1980-05-27 1981-12-01 W. R. Grace & Co. Diesel exhaust catalyst
DD151401A1 (de) * 1980-05-30 1981-10-14 Karl Spiegelberg Mittels gasgemischen betriebener plasmabrenner
US4359862A (en) * 1980-10-27 1982-11-23 Texaco Inc. Method for treating an exhaust gas stream
US4451441A (en) * 1981-01-27 1984-05-29 W. R. Grace & Co. Method for exhaust gas treatment
DE3141713A1 (de) * 1981-10-21 1983-05-11 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalysator zur herabsetzung der zuendtemperatur von dieselruss
US4436793A (en) * 1982-09-29 1984-03-13 Engelhard Corporation Control system for hydrogen generators
DE3232729A1 (de) * 1982-09-03 1984-03-08 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herabsetzung der zuendtemperatur von aus dem abgas von dieselmotoren herausgefiltertem dieselruss
US4522894A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Engelhard Corporation Fuel cell electric power production
US4473622A (en) * 1982-12-27 1984-09-25 Chludzinski Paul J Rapid starting methanol reactor system
US4657829A (en) * 1982-12-27 1987-04-14 United Technologies Corporation Fuel cell power supply with oxidant and fuel gas switching
US4485621A (en) * 1983-01-07 1984-12-04 Cummins Engine Company, Inc. System and method for reducing particulate emissions from internal combustion engines
US4458634A (en) * 1983-02-11 1984-07-10 Carr Edwin R Internal combustion engine with hydrogen producing device having water and oil interface level control
FR2548264B1 (fr) * 1983-06-16 1985-12-13 Renault Regeneration des filtres a particules, notamment pour moteurs diesel
DE3325391A1 (de) * 1983-07-14 1985-01-24 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren zum beseitigen von russ aus den abgasen einer brennkraftmaschine
JPS60192882A (ja) * 1984-02-10 1985-10-01 Sutekiyo Uozumi Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法
DE3407172C2 (de) * 1984-02-28 1986-09-04 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren
US4625511A (en) * 1984-08-13 1986-12-02 Arvin Industries, Inc. Exhaust processor
DE3436351A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren zum entfernen von in einem abgasfilter einer brennkraftmaschine abgeschiedenem russ
US4578955A (en) * 1984-12-05 1986-04-01 Ralph Medina Automotive power plant
US4651524A (en) * 1984-12-24 1987-03-24 Arvin Industries, Inc. Exhaust processor
US4645521A (en) * 1985-04-18 1987-02-24 Freesh Charles W Particulate trap
DE3516359C1 (de) * 1985-05-07 1986-12-04 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum Entfernen von Stickoxiden und Russ aus Abgasen von Schweroelmaschinen oder Schweroelfeuerungen
DE3605911A1 (de) * 1986-02-24 1987-08-27 Ges Foerderung Spektrochemie Glimmentladungslampe sowie ihre verwendung
US4720972A (en) * 1986-10-17 1988-01-26 Ford Motor Company Low energy regeneration system for particulate trap for an internal combustion engine
US4841925A (en) * 1986-12-22 1989-06-27 Combustion Electromagnetics, Inc. Enhanced flame ignition for hydrocarbon fuels
US4963792A (en) * 1987-03-04 1990-10-16 Parker William P Self contained gas discharge device
US4759918A (en) * 1987-04-16 1988-07-26 Allied-Signal Inc. Process for the reduction of the ignition temperature of diesel soot
US4849274A (en) * 1987-06-19 1989-07-18 W. R. Grace & Co.-Conn. Honeycomb fluid conduit
US4928227A (en) * 1987-11-02 1990-05-22 Ford Motor Company Method for controlling a motor vehicle powertrain
JPH01231258A (ja) * 1988-03-11 1989-09-14 Hitachi Ltd 小形放電灯
US4902487A (en) * 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
US5138959A (en) * 1988-09-15 1992-08-18 Prabhakar Kulkarni Method for treatment of hazardous waste in absence of oxygen
US5095247A (en) * 1989-08-30 1992-03-10 Shimadzu Corporation Plasma discharge apparatus with temperature sensing
US5205912A (en) * 1989-12-27 1993-04-27 Exxon Research & Engineering Company Conversion of methane using pulsed microwave radiation
JP2932607B2 (ja) * 1990-05-23 1999-08-09 日産自動車株式会社 電気自動車
US5435274A (en) * 1990-11-15 1995-07-25 Richardson, Jr.; William H. Electrical power generation without harmful emissions
US5143025A (en) * 1991-01-25 1992-09-01 Munday John F Hydrogen and oxygen system for producing fuel for engines
US5159900A (en) * 1991-05-09 1992-11-03 Dammann Wilbur A Method and means of generating gas from water for use as a fuel
US5272871A (en) * 1991-05-24 1993-12-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Method and apparatus for reducing nitrogen oxides from internal combustion engine
US5193502A (en) * 1991-07-17 1993-03-16 Lansing Joseph S Self-starting multifuel rotary piston engine
JPH0571334A (ja) * 1991-09-13 1993-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 連続燃焼をおこなう燃焼装置における窒素酸化物低減方法およびその装置
JPH05106430A (ja) * 1991-10-16 1993-04-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 内燃機関の窒素酸化物低減装置
US5228529A (en) * 1991-12-17 1993-07-20 Stuart Rosner Method for renewing fuel cells using magnesium anodes
CA2085549A1 (en) * 1991-12-25 1993-06-26 Noboru Nakano Fuel cell and electrolyte membrane therefor
US5207185A (en) * 1992-03-27 1993-05-04 Leonard Greiner Emissions reduction system for internal combustion engines
US5293743A (en) * 1992-05-21 1994-03-15 Arvin Industries, Inc. Low thermal capacitance exhaust processor
US5445841A (en) * 1992-06-19 1995-08-29 Food Sciences, Inc. Method for the extraction of oils from grain materials and grain-based food products
US5284503A (en) * 1992-11-10 1994-02-08 Exide Corporation Process for remediation of lead-contaminated soil and waste battery
US5409784A (en) * 1993-07-09 1995-04-25 Massachusetts Institute Of Technology Plasmatron-fuel cell system for generating electricity
US5560890A (en) * 1993-07-28 1996-10-01 Gas Research Institute Apparatus for gas glow discharge
US5425332A (en) * 1993-08-20 1995-06-20 Massachusetts Institute Of Technology Plasmatron-internal combustion engine system
US5437250A (en) * 1993-08-20 1995-08-01 Massachusetts Institute Of Technology Plasmatron-internal combustion engine system
US5362939A (en) * 1993-12-01 1994-11-08 Fluidyne Engineering Corporation Convertible plasma arc torch and method of use
US5666923A (en) * 1994-05-04 1997-09-16 University Of Central Florida Hydrogen enriched natural gas as a motor fuel with variable air fuel ratio and fuel mixture ratio control
AU2466595A (en) * 1994-05-04 1995-11-29 University Of Central Florida Hydrogen-natural gas motor fuel
US5813222A (en) * 1994-10-07 1998-09-29 Appleby; Anthony John Method and apparatus for heating a catalytic converter to reduce emissions
US5599758A (en) * 1994-12-23 1997-02-04 Goal Line Environmental Technologies Regeneration of catalyst/absorber
US5847353A (en) * 1995-02-02 1998-12-08 Integrated Environmental Technologies, Llc Methods and apparatus for low NOx emissions during the production of electricity from waste treatment systems
US5787864A (en) * 1995-04-25 1998-08-04 University Of Central Florida Hydrogen enriched natural gas as a motor fuel with variable air fuel ratio and fuel mixture ratio control
JP3899534B2 (ja) * 1995-08-14 2007-03-28 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の排気浄化方法
US5852927A (en) * 1995-08-15 1998-12-29 Cohn; Daniel R. Integrated plasmatron-turbine system for the production and utilization of hydrogen-rich gas
US5921076A (en) * 1996-01-09 1999-07-13 Daimler-Benz Ag Process and apparatus for reducing nitrogen oxides in engine emissions
US5887554A (en) * 1996-01-19 1999-03-30 Cohn; Daniel R. Rapid response plasma fuel converter systems
US5863413A (en) * 1996-06-28 1999-01-26 Litex, Inc. Method for using hydroxyl radical to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel
US5845485A (en) * 1996-07-16 1998-12-08 Lynntech, Inc. Method and apparatus for injecting hydrogen into a catalytic converter
DE19628796C1 (de) * 1996-07-17 1997-10-23 Daimler Benz Ag Abgasreinigungsanlage mit Stickoxid-Adsorbern für eine Brennkraftmaschine
GB9616841D0 (en) * 1996-08-10 1996-09-25 Aea Technology Plc The detection of volatile substances
US6038854A (en) * 1996-08-19 2000-03-21 The Regents Of The University Of California Plasma regenerated particulate trap and NOx reduction system
US6038853A (en) * 1996-08-19 2000-03-21 The Regents Of The University Of California Plasma-assisted catalytic storage reduction system
SE515527C2 (sv) * 1996-11-19 2001-08-20 Viking Sewing Machines Ab Datastyrd symaskin
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5894725A (en) * 1997-03-27 1999-04-20 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for maintaining catalyst efficiency of a NOx trap
US6630109B2 (en) * 1998-07-16 2003-10-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for reformer and method of controlling reformer using control apparatus
US6585785B1 (en) * 2000-10-27 2003-07-01 Harvest Energy Technology, Inc. Fuel processor apparatus and control system
US20020108306A1 (en) * 2001-02-12 2002-08-15 Grieve Malcolm James Reformer controls

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003258039A1 (en) 2004-02-25
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