(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの第１の負荷を判定するステップと、
空気圧測定値、空気温度測定値、およびターボコンプレッサの速度測定値に基づいて、前記第１の負荷に対する前記エンジンの排気流量を判定するステップと、
前記第１の負荷、前記排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第１の量を計算するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記エンジンの第２の負荷を判定するステップと、
前記第２の負荷に対する前記エンジンの第２の排気流量を判定するステップと、
前記第２の負荷、前記第２の排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第２の量を計算するステップと
をさらに含み、
前記第２の負荷を判定するステップおよび前記第１の負荷を判定するステップは、サンプリング率によって定義される、離散時間において行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の負荷を判定するステップは、配電盤から負荷を判定するステップ、エンジンシャフトから負荷を判定するステップ、および発電機効率から負荷を測定するステップのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記排気流量を判定するステップは、
空気流量を判定するステップと、
燃料流量を判定するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記空気流量を判定するステップは、前記エンジンの排気の圧力比および前記エンジンのターボコンプレッサの回転速度に基づいて、前記空気流量を判定するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記空気流量を判定するステップは、前記エンジンのコンプレッサマップから前記空気流量を判定するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記燃料流量を判定するステップは、燃料流量テーブル内の値を検索するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
化学物質の量を計算するステップは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記化学物質の量が、第１の値を超えると、警告を発生するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
エンジンの第１の負荷を判定するためのコードと、
空気圧測定値、空気温度測定値、およびターボコンプレッサの速度測定値に基づいて、前記第１の負荷に対する前記エンジンの排気流量を判定するためのコードと、
負荷、排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の量を計算するためのコードと
を備える、非一過性コンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１１】
前記媒体はさらに、
前記エンジンの第２の負荷を判定するためのコードと、
前記エンジンの第２の排気流量を判定するためのコードと、
前記第２の負荷、前記第２の排気流量、および前記化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第２の量を計算するためのコードと
を備え、
前記第２の負荷を判定するためのコードおよび前記第１の負荷を判定するためのコードは、サンプリング率によって定義される、離散時間において実行される、請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
前記排気流量を判定するためのコードは、
空気流量を判定するためのコードと、
燃料流量を判定するためのコードと
を備える、請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記空気流量を判定するためのコードは、前記エンジンのコンプレッサマップから前記空気流量を判定するためのコードを備える、請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
前記化学物質の量を計算するためのコードは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するためのコードを備える、請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
エンジンの出力に連結された電力メータと、
前記エンジンに連結されたエンジンモニタであって、前記エンジンモニタは、
空気圧センサと、
空気温度センサと、
ターボコンプレッサ速度センサと
を含む、エンジンモニタと、
メモリと、
前記電力メータに連結され、前記エンジンモニタに連結され、かつ前記メモリに連結される、プロセッサと
を備え、前記プロセッサは、
前記電力メータから前記エンジンの第１の負荷を判定することと、
前記エンジンモニタから前記エンジンの排気流量を判定することと、
前記第１の負荷、前記排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の量を計算することと
を行うように構成される、装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記エンジン内の空気流量および前記エンジン内の燃料流量に基づいて、前記エンジンの排気流量を判定するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記プロセッサは、
前記空気圧センサから空気圧測定値を受信することと、
前記ターボコンプレッサ速度センサからターボコンプレッサ速度を受信することと、
前記空気圧測定値および前記ターボコンプレッサ速度に基づいて、前記空気流量を判定することと
を行うように構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、
前記メモリ内に記憶された前記エンジンに対するコンプレッサマップに基づいて、前記空気流量を判定することと、
前記メモリ内に記憶された前記エンジンに対する燃料流量に基づいて、前記燃料流量を判定することと
を行うように構成される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、Ｄｏｕｇｌａｓ  Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ等の“Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ”と題され、２０１１年８月１６日に出願された、米国仮出願第６１／５２４，０５３号に対する優先権を主張するものであり、該米国仮出願は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本願は、環境試験に関する。より具体的には、本願は、船舶用ディーゼルエンジンの排気試験に関する。
【背景技術】
【０００３】
エンジンは、概して、燃料を燃焼することによって、電力を発生させる。エンジン内での燃焼の間に生じる化学反応は、電力の発生に加え、複数の化学化合物を有する排気を生成する。化学化合物は、エンジンから環境中に排気される。しかしながら、地方自治体は、多くの場合、環境中への化学化合物の排気を規制する。例えば、米国では、米国環境保護庁（ＥＰＡ）が、環境中へのある化学物質の放出を規制し得る。
【０００４】
ディーゼルエンジンは、燃焼の間、酸化窒素（ＮＯｘ）を発生させ、これは、ディーゼルエンジンの排気システムを通して放出される。ＮＯｘは、ＥＰＡによって監視されており、環境中に排気され得る、ＮＯｘの量に関する制限が設けられている。しかしながら、ＮＯｘは、ディーゼルまたはその他であるかどうかにかかわらず、監視および制限される、エンジンによって産生されるいくつかの化学物質のうちの１つにすぎない。エンジンによって放出される排気および化学物質の量は、エンジンの動作条件に伴って変動する。例えば、エンジンによって発生される排気は、エンジンにかかる負荷に関して変動し得る。
【０００５】
ディーゼルエンジンは、配電網への接続が、利用不可能または機能していないとき、電力発電機として使用される場合が多い。例えば、ディーゼル発電機は、船舶および海上基地上で使用され、船舶搭載および基地上電気デバイスのための電力を発生させ得る。しかしながら、電力発電機として使用されるとき、ディーゼルエンジンは、可変負荷を被り得る。図１は、経時的に急速に変化する、掘削装置の発電機にかかる負荷を図示する、グラフである。グラフ１００の線１０２は、ｙ−軸１１０上の発電機の負荷（キロワット）対ｘ−軸１１２上の時間（秒）を図示する。ディーゼルエンジンにかかる負荷が、急速に変化すると、ディーゼルエンジンによって発生される排気もまた、急速に変化するであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によると、方法は、エンジンの負荷を判定するステップを含む。方法はまた、エンジンの排気量を判定するステップを含む。方法はさらに、部分的に、負荷、排気量、および化学物質の密度に基づいて、エンジンから排出される化学物質の量を計算するステップを含む。
【０００７】
別の実施形態によると、コンピュータプログラム製品は、エンジンの負荷を判定するためのコードを有する、非一過性コンピュータ可読媒体を含む。媒体はまた、エンジンの排気量を判定するためのコードを含む。媒体はさらに、部分的に、負荷、排気量、および化学物質の密度に基づいて、エンジンから排出される化学物質の量を計算するコードを含む。
【０００８】
さらに別の実施形態によると、装置は、エンジンの出力に連結された電力メータを含む。装置はまた、エンジンに連結されたエンジンモニタを含む。装置はさらに、メモリを含む。装置はまた、電力メータに連結され、エンジンモニタに連結され、かつメモリに連結されたプロセッサを含む。プロセッサは、電力メータからエンジンの負荷を判定するように構成される。プロセッサはまた、エンジンモニタからエンジンの排気量を判定するように構成される。プロセッサはさらに、部分的に、負荷、排気量、および化学物質の密度に基づいて、エンジンから排出される化学物質の量を計算するように構成される。
【０００９】
前述は、以下の本開示の発明を実施するための形態が、より理解され得るように、本開示の特徴および技術的利点をむしろ広義に概略している。本開示の付加的特徴および利点は、本開示の請求項の主題を形成する、本明細書に後述される。開示される概念および具体的実施形態は、本開示の同一の目的を実施するための他の構造の修正または設計のための基礎として、容易に利用され得ることは、当業者によって理解されるはずである。また、そのような同等構造が、添付の請求項に記載の本開示の精神および範囲から逸脱しないことも、当業者によって認識されるはずである。その編成および動作方法の両方に関して、本開示の特性であると考えられる、新規特徴は、さらなる目的および利点とともに、付随の図と併せて検討されることによって、以下の説明からより理解されるであろう。しかしながら、図はそれぞれ、例証および説明の目的のためだけに提供され、本開示の制限の定義として意図されるものではないことは、はっきりと理解されたい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
エンジンの第１の負荷を判定するステップと、
前記第１の負荷に対する前記エンジンの排気流量を判定するステップと、
部分的に、前記第１の負荷、前記排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第１の量を計算するステップと
を含む、方法。
（項目２）
前記エンジンの第２の負荷を判定するステップと、
前記第２の負荷に対する前記エンジンの第２の排気流量を判定するステップと、
部分的に、前記第２の負荷、前記第２の排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第２の量を計算するステップと
をさらに含み、
前記第２の負荷を判定するステップおよび前記第１の負荷を判定するステップは、部分的に、サンプリング率によって定義される、離散時間において行なわれる、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第１の負荷を判定するステップは、配電盤から負荷を判定するステップ、エンジンシャフトから負荷を判定するステップ、および発電機効率から負荷を測定するステップのうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記排気流量を判定するステップは、
空気流量を判定するステップと、
燃料流量を判定するステップと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記空気流量を判定するステップは、部分的に、前記エンジンの排気の圧力比および前記エンジンのターボコンプレッサの回転速度に基づいて、前記空気流量を判定するステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記空気流量を判定するステップは、前記エンジンのコンプレッサマップから前記空気流量を判定するステップを含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記燃料流量を判定するステップは、燃料流量テーブル内の値を検索するステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目８）
化学物質の量を計算するステップは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するステップを含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記化学物質の量が、第１の値を超えると、警告を発生するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
エンジンの第１の負荷を判定するためのコードと、
前記第１の負荷に対する前記エンジンの排気流量を判定するためのコードと、
部分的に、負荷、排気量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の量を計算するためのコードと
を備える、非一過性コンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
（項目１１）
前記媒体はさらに、
前記エンジンの第２の負荷を判定するためのコードと、
前記エンジンの第２の排気流量を判定するためのコードと、
部分的に、前記第２の負荷、前記第２の排気流量、および前記化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の第２の量を計算するためのコードと
を備え、
前記第２の負荷を判定するためのコードおよび前記第１の負荷を判定するためのコードは、部分的に、サンプリング率によって定義される、離散時間において実行される、項目１０に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１２）
前記排気流量を判定するためのコードは、
空気流量を判定するためのコードと、
燃料流量を判定するためのコードと
を備える、項目１０に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１３）
前記空気流量を判定するためのコードは、前記エンジンのコンプレッサマップから前記空気流量を判定するためのコードを備える、項目１２に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１４）
前記化学物質の量を計算するためのコードは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するためのコードを備える、項目１０に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１５）
エンジンの出力に連結された電力メータと、
前記エンジンに連結されたエンジンモニタと、
メモリと、
前記電力メータに連結され、前記エンジンモニタに連結され、かつ前記メモリに連結される、プロセッサと
を備え、前記プロセッサは、
前記電力メータから前記エンジンの第１の負荷を判定することと、
前記エンジンモニタから前記エンジンの排気流量を判定することと、
部分的に、前記第１の負荷、前記排気流量、および化学物質の密度に基づいて、前記エンジンから排出される化学物質の量を計算することと
を行うように構成される、装置。
（項目１６）
前記エンジンモニタは、
空気圧センサと、
空気温度センサと、
ターボコンプレッサ速度センサと
を備える、項目１５に記載の装置。
（項目１７）
前記プロセッサは、部分的に、前記エンジン内の空気流量および前記エンジン内の燃料流量に基づいて、前記エンジンの排気流量を判定するように構成される、項目１６に記載の装置。
（項目１８）
前記プロセッサは、
前記空気圧センサから空気圧測定値を受信することと、
前記ターボコンプレッサ速度センサからターボコンプレッサ速度を受信することと、
部分的に、前記空気圧測定値および前記ターボコンプレッサ速度に基づいて、前記空気流量を判定することと
を行うように構成される、項目１７に記載の装置。
（項目１９）
前記プロセッサは、
部分的に、前記メモリ内に記憶された前記エンジンに対するコンプレッサマップに基づいて、前記空気流量を判定することと、
部分的に、前記メモリ内に記憶された前記エンジンに対する燃料流量に基づいて、前記燃料流量を判定することと
を行うように構成される、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記プロセッサは、酸化窒素（ＮＯｘ）の量を計算するように構成される、項目１５に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
次に、本発明のより完全な理解のために、付随の図面と関連して検討される、以下の説明を参照する。
【図１】図１は、経時的に急速に変化する、掘削装置の発電機にかかる負荷を図示する、グラフである。
【図２】図２は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための方法を図示する、流れ図である。
【図３】図３は、本開示の一実施形態による、エンジンのターボチャージャーのためのコンプレッサマップである。
【図４】図４は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための値を得るための方法を図示する、流れ図である。
【図５】図５は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための装置を図示する、ブロック図である。
【図６】図６は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を記録するためのコンピュータプログラムのスクリーンショットである。
【図７】図７は、本開示の一実施形態による、コンピュータシステムを図示する、ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ディーゼルエンジン等のエンジンの排出量は、エンジンおよび／または他の構成要素から取得されたパラメータを測定し、それらのパラメータを使用して、排出量を計算することによって、判定されてもよい。量は、例えば、エンジンによって発生されるグラム／キロワット時出力の値であってもよい。エンジンによって排出される異なる化学物質の量は、着目化学物質の密度、エンジン負荷、排気量、および／または他のパラメータから判定されてもよい。一実施形態では、酸化窒素（ＮＯｘ）排出量は、エンジンにかかる負荷およびエンジンから排出される排気量から判定される。
【００１２】
図２は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための方法を図示する、流れ図である。方法２００は、ブロック２０２において、エンジンの負荷を判定するステップから開始する。一実施形態によると、エンジンシャフト負荷は、配電盤負荷から計算されてもよい。別の実施形態によると、エンジン総負荷は、エンジンシャフト負荷である。
【００１３】
方法２００は、ブロック２０４に進み、エンジンからの排気量を判定する。排気量は、例えば、燃料流量および空気流量の合計等、１つ以上の構成要素から判定されてもよい。
【００１４】
一実施形態によると、空気流量は、部分的に、エンジン給気圧に基づいて、コンプレッサマップから判定され、ターボコンプレッサ速度で検証されてもよい。空気圧およびターボコンプレッサ速度は、エンジンモニタセンサによって測定され、プロセッサに報告されてもよい。プロセッサは、メモリ内に記憶されたコンプレッサマップにアクセスするように構成されてもよい。メモリは、いくつかのコンプレッサマップを含んでもよく、各コンプレッサマップは、あるエンジンに対して適切である。図３は、本開示の一実施形態による、エンジン用のコンプレッサマップである。グラフ３００は、空気圧値が増加するｘ−軸３０４を含み得る。グラフ３００はまた、ターボコンプレッサ回転弁が増加するｙ−軸３０２を含み得る。グラフ３００の線３１０は、ｙ−軸３０２上の空気圧比と、ｘ−軸３０４上のターボコンプレッサ空気流量（ｍ３／ｓ）をつなげ得る。
【００１５】
燃料流量は、燃料消費（ｇ／ｋＷ＊時）およびエンジンの測定された負荷を与える、エンジン試験台結果に基づいて、判定されてもよい。例えば、より高い負荷下では、エンジンは、付加的燃料を消費する。一実施形態によると、空気流量と燃料流量の高比率（例えば、２５：１〜７５：１）を伴うエンジンの場合、異なるエンジン負荷に対する燃料流量のルックアップテーブルが、メモリ内に記憶され、参照されてもよい。空気流量と燃料流量の比率が、非常に高く、燃料流量が、空気流量と比較して低いため、燃料流量の誤差は、排気量の計算に大きな誤差をもたらさない。したがって、実際の測定値の代わりに、推定値に基づく場合でも、ルックアップ値が、排気量判定に大きな誤差を加えることなく、燃料流量を判定する際に使用され得る。別の実施形態によると、より低い比率の空気流量と燃料流量を伴うエンジンは、継続的または規定の間隔のいずれかにおいて、燃料流量を測定するためのエンジンモニタを有してもよい。
【００１６】
図２に戻って参照すると、方法２００は、次いで、ブロック２０６に進み、部分的に、負荷、排気量、および化学物質の密度に基づいて、エンジンから排出される化学物質の量を計算する。計算される量は、以下の式から判定されてもよい。
Ｑ＝ρ／Ｌ＊ＶＥ
式中、Ｑは、量（グラム／キロワット時）であって、ρは、着目化学物質の密度であって、Ｌは、エンジンにかかる負荷であって、ＶＥは、エンジンによって発生される排気量である。密度ρは、以下のように計算されてもよい。
ρ＝ｐｐｍ＊ｋ＊ＭＷ／Ｔ
式中、ｐｐｍは、化学物質の百万分の一濃度であって、ｋは、比例定数であって、ＭＷは、化学物質の分子量であって、Ｔは、排気の温度である。一実施形態によると、酸化窒素（ＮＯｘ）の排出量は、ＭＷ＝４６．０１およびｋ＝１２．１８７に設定することによって、計算されてもよい。比例定数ｋは、以下から計算されてもよい。
【００１７】
【数１】
0005822413.tif 000002
【００１８】
式中、Ｈａは、経日エンジンパラメータによって測定された入口空気湿度であって、Ｔａは、測定された入口空気温度（ケルビン）であって、ＴＳＣは、給空気温度であって、およびＴｓｃｒは、基準給空気温度である。
【００１９】
図２の方法２００は、エンジンに対して継続的に行なわれ、エンジンからの継続排出量を計算してもよい。別の実施形態によると、方法２００は、サンプリング率を定義する、離間時間間隔において行なわれてもよい。サンプリング率は、エンジン負荷の変化を捕捉するために十分な率で選択されてもよい。例えば、エンジン負荷が、急速に変化している場合、サンプリング率は、エンジン負荷が、比較的に一定であるときより高くなり得る。一実施形態によると、サンプリング率は、１分あたり２回、すなわち、３０秒毎に１回の測定であってもよい。
【００２０】
図４は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための値を得るための方法を図示する、流れ図である。酸化窒素（ＮＯｘ）等の化学物質の比密度が、ブロック４０２からの化学物質の排出濃度およびブロック４０４ａからのエンジンルームまたは空気入口温度を受信後、ブロック４０６において算出される。ブロック４０６において判定された比密度は、化学物質の排出量を計算する際に使用するために、ブロック４２４に中継される。
【００２１】
ブロック４０８では、シャフトｋＷ示度値が、ブロック４０４ｂからキロワット（ＫＷ）示度値を受信後、計算される。ブロック４０４ｂは、例えば、配電盤からのｋＷ示度値またはエンジンシャフトにおける測定値を受信してもよい。ｋＷ示度値は、化学物質の排出量を計算する際に使用するために、ブロック４２４に中継される。
【００２２】
ブロック４１０では、空気流量値が、ブロック４０４ｅからの空気圧、ブロック４０４ｄからの空気温度、およびブロック４０４ｅからのＥ．Ｒ．圧力を受信後、計算される。ブロック４１４では、空気流量が、ブロック４０４ｇから受信したターボコンプレッサ速度から計算される。ブロック４１０の空気流量計算は、ブロック４１６におけるブロック４１４の空気流量計算と比較される。ブロック４１８では、ブロック４１０の計算および／またはブロック４１４の計算が、ある範囲内にあるかどうか判定される。例えば、ブロック４１８は、計算が、相互に５％以内であるかどうか試験してもよい。計算が、ブロック４１８において、範囲外にある場合、ターボコンプレッサの点検整備が、ブロック４２０で行なわれてもよい。点検整備後、計算が、再び、行なわれてもよい。計算が、ブロック４１８において、範囲内である場合、ガス流量が、ブロック４２２において、空気流量から計算される。
【００２３】
ブロック４２２におけるガス流量計算は、部分的に、ブロック４１０および／またはブロック４１４において計算された空気流量に基づいてもよい。ブロック４２２におけるガス流量計算はまた、部分的に、ブロック４１２において計算された燃料流量値に基づいてもよい。一実施形態によると、ブロック４１２において計算された燃料流量は、ブロック４０４ｆにおいて受信された燃料流量試験結果から導出されてもよい。前述のように、空気流量と燃料流量の比率が、高いとき、燃料流量を試験結果から導出することによって導入される誤差は、エンジンからの排出量の計算における誤差に大きな誤差をもたらし得ない。
【００２４】
ブロック４２４では、排出量が、部分的に、ブロック４０６における比密度計算、ブロック４０８において計算されたシャフト示度値、およびブロック４２２において計算されたガス流量から受信された値に基づいて、計算されてもよい。一実施形態によると、計算は、図２を参照して前述のように、以下の式に従って行なわれてもよい。
Ｑ＝Ρ／Ｌ＊ＶＥ
結果として生じる値は、グラム／キロワット時の単位における量であってもよい。
【００２５】
図５は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を計算するための装置を図示する、ブロック図である。システム５００は、エンジン５０２を含み、かつエンジン５０２からの排出量を判定するためのプロセッサ５１４を含む。プロセッサ５１４は、空気圧、空気温度、および／またはターボコンプレッサ速度値を受信するために、エンジンモニタ５０８に連結されてもよい。エンジンモニタ５０８は、圧力計および／または温度計等、いくつかのセンサを含む、またはエンジン５０２内のいくつかのセンサに連結されてもよい。一実施形態によると、プロセッサ５１４は、３つの別個の信号線を通して、エンジンモニタ５０８に連結されてもよい。別の実施形態によると、プロセッサ５１４は、例えば、ＲＳ−２３２バスまたはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）バス等の通信バスを通して、エンジンモニタ５０８に連結されてもよい。１つのみのエンジン５０２が、図５に図示されるが、掘削装置上等のシステムは、直列または並列に連結された２つ以上のエンジン５０２を含んでもよい。
【００２６】
プロセッサ５１４はまた、エンジン５０２近傍またはその中に位置する、周囲センサ５１０に連結されてもよい。周囲センサ５１０は、周囲温度、周囲空気圧、および／または相対湿度を判定するためのセンサを含んでもよい。
【００２７】
プロセッサ５１４はさらに、組成物分析器５１２に連結されてもよい。組成物分析器は、エンジン５０２に連結された排気システム内に位置する、またはエンジン５０２のための排気システムの通気口近傍に位置してもよい。組成物分析器５１２は、排気の組成物を検出するための１つ以上のセンサを含んでもよい。例えば、組成物分析器５１２は、酸化窒素（ＮＯおよび／またはＮＯ２）、一酸化炭素、および二酸化炭素（ＣＯおよび／またはＣＯ２）、酸化硫黄（ＳＯおよび／またはＳＯ２）、水（Ｈ２Ｏ）、および／または粒子状物質の濃度を検出するためのセンサを含んでもよい。
【００２８】
プロセッサ５１４はまた、エンジン管理システム５１６に連結されてもよい。エンジン管理システム５１６は、エンジン５０２の動作に関連するパラメータを判定および記録してもよい。例えば、エンジン管理システム５１６は、エンジン電力、空気圧、空気温度、および／またはターボコンプレッサ速度を監視してもよい。
【００２９】
プロセッサ５１４はさらに、電力モニタ５０４に連結されてもよい。電力モニタ５０４は、エンジン５０２の出力に連結される、電力計、電圧計、および／または電流計等の電力メータ５０６に連結されてもよい。一実施形態によると、電力モニタ５０４は、配電盤であってもよく、または電力モニタ５０４は、メータ５０６を含む、配電盤に連結されてもよい。
【００３０】
プロセッサ５１４はまた、エンジン５０２からの排出量を判定する際に使用するためのユーザ入力値を記憶する、テーブル５１８を有する、メモリに連結されてもよい。例えば、テーブル５１８は、発電機効率および／または燃料流量を含んでもよい。テーブル５１８のための値は、プロセッサ５１４に連結されたメモリ（図示せず）内に記憶されたデータベースに、ユーザによって記憶されてもよい。ユーザは、タッチパッド、キーボード、および／またはマウス等の入力デバイスを通して、値を入力してもよい。一実施形態によると、テーブル５１８のための値は、インターネット接続等のネットワーク接続を通して、ユーザによって設定されてもよい。
【００３１】
プロセッサ５１４はさらに、較正テーブル５２０に連結されてもよい。較正テーブル５２０は、プロセッサ５１４によって行なわれる計算を較正し、および／またはエンジンモニタ５０８、組成物分析器５１２、周囲センサ５１０、および／または電力モニタ５０４から受信される測定値を較正するために、ゼロ値および／またはスパン値を記憶してもよい。一実施形態によると、テーブル５２０は、監視されている排気の各化学物質に対するゼロ値およびスパン値を含んでもよい。例えば、テーブル５２０は、酸化窒素に対するゼロ値およびスパン値を含んでもよく、かつ二酸化炭素に対するゼロ値およびスパン値を含んでもよい。
【００３２】
プロセッサ５１４およびブロック５０４、５０８、５１０、５１２、５１６、５１８、および５２０のうちの１つ以上は、エンジンからの排気を監視するための装置に組み込まれてもよい。装置は、規制目的のための監視または報告のために、エンジンからの排気中の排出量を監視するために、１つ以上のエンジンとともに実装されてもよい。
【００３３】
プロセッサ５１４によって行なわれる排出量計算は、遠隔で監視されてもよい。遠隔監視プログラムは、プロセッサ５１４からの排出量計算と、ブロック５０４、５０８、５１０、５１２、５１６、５１８、および５２０からのプロセッサ５１４によって受信された他の値とを受信してもよい。図６は、本開示の一実施形態による、エンジンの排出量を監視および／または記録するためのコンピュータプログラムのスクリーンショットである。ウィンドウ６００は、エンジンの排出値および動作パラメータ等のデータの閲覧を可能にしてもよい。例えば、ウィンドウ６００は、保守計画、保守履歴、アラーム履歴、場所別、タグ、製造業者情報、仕様、保守手順、および／または確認／測定項目を表示するためのディスプレイを含んでもよい。確認／測定項目タブ６０８は、ウィンドウ６００内に、少なくとも１つのエンジンに関するデータを表示するために選択されてもよい。タブ６０８を選択後、１つ以上の化学物質の排出量値が、表示されてもよい。例えば、ウィンドウ６００の列６１０は、エンジンから判定されたＮＯｘ濃度を示す。列６１０は、図２の方法２００に従って計算され得る、図５のプロセッサ５１４等のプロセッサから受信されたデータを表示してもよい。
【００３４】
一実施形態によると、アラームは、ウィンドウ６００の遠隔監視プログラムを通して設定され、エンジンに関する潜在的問題を技師に警告してもよい。例えば、アラームは、ＮＯｘ濃度が、５ｇ／ｋＷ時を下回る、または１４．５ｇ／ｋＷ時を超えると、設定されてもよい。アラーム範囲は、部分的に、規制法に基づいて、選択されてもよい。例えば、アラーム値は、エンジンのオペレータに対して罰金をもたらし得る、環境規制に違反する前に、技師が、排出量問題について警告されるように、環境規制によって許容される排出量より少なく設定されてもよい。判定されたＮＯｘ濃度が、アラーム設定点を上回るまたは下回ると、アラームメッセージが、技師に発生および伝送される。アラームメッセージは、テキストメッセージ、ポケベル通知、電子メッセージ、サイレン、および／またはインジケータ灯であってもよい。
【００３５】
別の実施形態によるとと、有効範囲が、ウィンドウ６００の遠隔監視プログラムを通して設定され、センサまたは計算に関する潜在的問題を技師に警告してもよい。例えば、有効範囲は、ＮＯｘ濃度５〜３０ｇ／ｋＷ時に設定されてもよい。判定されたＮＯｘ濃度が、有効範囲を上回るまたは下回ると、通知が、アラームメッセージと同様に伝送されてもよい。一実施形態によると、有効範囲外通知は、アラームメッセージより低優先度を有してもよい。したがって、有効範囲外通知は、低緊急通知システムを有してもよい。
【００３６】
コンピュータシステムが、図６のウィンドウ６００を表示し、ウィンドウ６００を通して、ユーザ入力を受信するために使用されてもよい。図７は、コンピュータシステム７００を図示する。中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）７０２は、システムバス７０４に連結される。ＣＰＵ７０２は、汎用ＣＰＵまたはマイクロプロセッサ、グラフィック処理ユニット（「ＧＰＵ」）、および／またはマイクロコントローラであってもよい。本実施形態は、ＣＰＵ７０２が、直接または間接的であるかどうかにかかわらず、本明細書に説明されるモジュールおよび動作をサポートする限り、ＣＰＵ７０２のアーキテクチャによって制限されない。ＣＰＵ７０２は、本実施形態による、種々の論理命令を実行してもよい。
【００３７】
コンピュータシステム７００はまた、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、および／または同期動的ＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）であり得る、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０８を含んでもよい。コンピュータシステム７００は、ＲＡＭ７０８を利用して、アラーム値および有効範囲値等のソフトウェアアプリケーションによって使用される種々のデータ構造を記憶してもよい。コンピュータシステム７００はまた、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、または光学記憶であり得る、読取専用メモリ（ＲＯＭ）７０６を含んでもよい。ＲＯＭは、コンピュータシステム７００を起動するための構成情報を記憶してもよい。ＲＡＭ７０８およびＲＯＭ７０６は、ユーザおよびシステムデータを保持する。
【００３８】
コンピュータシステム７００はまた、入力／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ７１０、通信アダプタ７１４、ユーザインターフェースアダプタ７１６、およびディスプレイアダプタ７２２を含んでもよい。Ｉ／Ｏアダプタ７１０および／またはユーザインターフェースアダプタ７１６は、ある実施形態では、ユーザが、コンピュータシステム７００と相互作用することを可能にしてもよい。さらなる実施形態では、ディスプレイアダプタ７２２は、モニタまたはタッチスクリーン等のディスプレイデバイス７２４上のソフトウェアまたはウェブベースのアプリケーションと関連付けられる、図６のウィンドウ６００等のグラフィカルユーザインターフェースを表示してもよい。
【００３９】
Ｉ／Ｏアダプタ７１０は、ハードドライブ、フラッシュドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、およびテープドライブのうちの１つ以上等の１つ以上の記憶デバイス７１２をコンピュータシステム７００に連結してもよい。通信アダプタ７１４は、コンピュータシステム７００を、ＬＡＮ、ＷＡＮ、および／またはインターネットのうちの１つ以上であり得る、ネットワークに連結するように適合されてもよい。通信アダプタ７１４は、コンピュータシステム７００を記憶デバイス７１２に連結するように適合されてもよい。ユーザインターフェースアダプタ７１６は、キーボード７２０、ポインティングデバイス７１８、および／またはタッチスクリーン（図示せず）等のユーザ入力デバイスをコンピュータシステム７００に連結する。ディスプレイアダプタ７２２は、ＣＰＵ７０２によって駆動され、ディスプレイデバイス７２４上の表示を制御してもよい。
【００４０】
本開示の用途は、コンピュータシステム７００のアーキテクチャに制限されない。むしろ、コンピュータシステム７００は、ユーザインターフェースデバイスの機能を果たすように適合され得る、一タイプのコンピューティングデバイスの実施例として提供される。例えば、任意の好適なプロセッサベースのデバイスが、限定ではないが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータ、スマートフォン、コンピュータゲームコンソール、およびマルチプロセッササーバを含め、利用されてもよい。さらに、本開示のシステムおよび方法は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路、または他の回路上に実装されてもよい。実際、当業者は、説明される実施形態に従って、論理動作を実行可能な任意の数の好適な構造を利用してもよい。
【００４１】
ファームウェアおよび／またはソフトウェア内に実装される場合、図２および図４におけるような前述の機能は、１つ以上の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。実施例として、データ構造でエンコードされた非一過性コンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムでエンコードされたコンピュータ可読媒体が挙げられる。コンピュータ可読媒体は、物理的コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の利用可能な媒体であってもよい。一例として、限定ではないが、そのようなコンピュータ可読媒体として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶、磁気ディスク記憶または他の磁気記憶デバイス、あるいは所望のプログラムコードを命令またはデータ構造の形態で記憶するために使用され得、かつコンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体が挙げられ得る。ディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、本明細書で使用されるように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（登録商標）、およびブルーレイディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生する一方、ディスク（ｄｉｓｃ）は、データを光学的に再生する。前述の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００４２】
コンピュータ可読媒体上の記憶に加え、命令および／またはデータは、通信装置内に含まれる伝送媒体上の信号として提供されてもよい。例えば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有する、送受信機を含んでもよい。命令およびデータは、１つ以上のプロセッサに、請求項に概略される機能を実装させるように構成される。
【００４３】
本開示およびその利点が、詳細に説明されたが、種々の変更、代用、および改変が、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に行なわれ得ることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、明細書に説明されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に制限されることを意図するものではない。当業者が、本開示の開示から容易に理解するであろうように、本明細書に説明される対応する実施形態と実質的に同一の機能を果たす、または実質的に同一の結果を達成する、既存のまたは後に開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップが、本開示に従って、利用されてもよい。故に、添付の請求項は、その範囲内に、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップを含むものと意図される。
【図１】
0005822413.tif 000003
【図２】
0005822413.tif 000004
【図３】
0005822413.tif 000005
【図４】
0005822413.tif 000006
【図５】
0005822413.tif 000007
【図６】
0005822413.tif 000008
【図７】
0005822413.tif 000009