(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料の特性を取り入れたエンジン制御のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】燃料の組成の分析結果を受け取るステップと、前記燃料の組成の分析結果にもとづいて燃料指標を導出するステップと、前記燃料指標にもとづいてガスエンジンの制御における調節を導出するステップと、前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータへと適用するステップとを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の組成の分析結果（５４）を受け取るステップと、
前記燃料の組成の分析結果（５４）にもとづいて燃料指標（５８）を導出するステップ（５６）と、
前記燃料指標（５８）にもとづいてガスエンジンの制御における調節を導出するステップ（６０）と、
前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータ（３４）へと適用するステップ（６２）と
を含む方法。
【請求項２】
前記燃料指標（５８）は、耐ノック性評価、Ｗａｕｋｅｓｈａ  Ｋｎｏｃｋ  Ｉｎｄｅｘ、メタン数、又は炭素−水素比である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記耐ノック性評価を導出するステップは、複数の燃料組成物に関する複数のメタン数（ＭＮ）にもとづくモデル、該モデルを取り入れたアルゴリズム、又はこれらの組み合わせを使用するステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御における調節は、前記ガスエンジンの点火タイミングの調節、前記ガスエンジンの空燃比の調節、前記ガスエンジンのトルクの調節、前記ガスエンジンの出力性能の調節、又は前記ガスエンジンの燃料性能の調節を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
燃料のサンプルを受け取り、該燃料のサンプルを分析して前記燃料の組成の分析結果（５４）を生成するステップ（５２）
を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記燃料の組成の分析結果（５４）は、前記燃料のサンプルの各々の化学成分のリスト及び前記燃料のサンプルの各々の化学成分の相対的な量を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
燃料を供給する燃料貯蔵場所（１２）と、
前記燃料貯蔵場所（１２）に連通し、前記燃料を受け取って出力をもたらすように構成されたガスエンジンと、
前記燃料貯蔵場所（１２）に連通し、
前記燃料貯蔵場所（１２）から燃料のサンプルを受け取り、
前記燃料のサンプルを分析し、
燃料の組成の分析結果（５４）を生成する
ように構成された燃料組成分析部と、
前記燃料組成分析部に通信可能に接続され、
前記燃料の組成の分析結果（５４）を受信し、
前記燃料の組成の分析結果（５４）にもとづいて燃料指標（５８）を導出する
ように構成されたプロセッサ（４０）を有している燃料指標算出部（３８）と、
前記燃料指標算出部（３８）に通信可能に接続され、
前記燃料指標（５８）を受信し、
前記燃料指標（５８）にもとづいて前記ガスエンジンの制御における調節を導出し、
前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータ（３４）へと適用する
ように構成されたプロセッサ（２０）を備えているエンジン制御システム（１８）と
を備えるシステム（１０）。
【請求項８】
前記燃料指標（５８）は、耐ノック性評価、メタン数、又は炭素−水素比である請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記燃料指標算出部（３８）は、複数の燃料組成物についての複数のメタン数にもとづくモデル、該モデルを取り入れたアルゴリズム、又はこれらの組み合わせを使用して前記耐ノック性評価を導出する請求項８に記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
前記制御における調節は、前記ガスエンジンの点火タイミングの調節、前記ガスエンジンの空燃比の調節、前記ガスエンジンのトルクの調節、前記ガスエンジンの出力性能の調節、又は前記ガスエンジンの燃料性能の調節を含む請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１１】
前記燃料組成分析部は、ガスクロマトグラフ（３６）である請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１２】
前記エンジン制御システム（１８）は、前記燃料指標算出部（３８）を備える請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１３】
前記燃料組成分析部は、前記燃料指標算出部（３８）を備える請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１４】
前記ガスエンジンに連通した排気システム（１６）を更に備える請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１５】
前記制御における調節は、排出タイミングの調節である請求項１４に記載のシステム（１０）。
【請求項１６】
前記燃料の組成の分析結果（５４）は、前記燃料のサンプルの各々の化学成分のリスト及び前記燃料のサンプルの各々の化学成分の相対的な量を含む請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項１７】
燃料の組成の分析結果（５４）を受け取り、
前記燃料の組成の分析結果（５４）にもとづいて燃料指標（５８）を導出し、
前記燃料指標（５８）にもとづいてガスエンジンの制御における調節を導出し、
前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータ（３４）へと適用する
ように構成されたインストラクションを含んでいる有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１８】
前記燃料指標（５８）は、耐ノック性評価、メタン数、又は炭素−水素比である請求項１７に記載の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１９】
前記耐ノック性評価の導出は、ある範囲の燃料組成物についてのメタン数にもとづくモデル、該モデルを取り入れたアルゴリズム、又はこれらの組み合わせの使用を含む請求項１８に記載の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２０】
燃料のサンプルを受け取り、該燃料のサンプルを分析して前記燃料の組成の分析結果（５４）を生成するように構成されたインストラクションを更に含む請求項１７に記載の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。燃料の特性を取り入れたエンジン制御のためのシステム及び方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、エンジンなどの出力発生システムに関する。具体的には、以下で説明される主題は、特定の燃料の特性にもとづいて出力発生システムにおいて燃焼エンジンを調整するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
出力発生システムを、農業及び食品加工システム、商業及び工業の建物における現場での発電、並びに埋め立て及び汚水処理など、さまざまな用途に使用することができる。出力発生システムは、燃焼ガスエンジンと、燃焼ガスエンジンの動作を監督するエンジン制御システムとを備えることができる。エンジン制御システムは、一般に、ガスエンジンの特定のパラメータを監視し、調節する。ガスエンジンシステムの制御を向上させることが、有益であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，０６１，６３７号明細書
【発明の概要】
【０００４】
最初に請求される発明と同等の技術的範囲の特定の実施形態を、下記に要約する。これらの実施形態は、請求される発明の技術的範囲を限定しようとするものではなく、むしろこれらの実施形態は、本発明について考えられる形態の概要を提示しようとするものにすぎない。実際、本発明は、後述される実施形態と同様であってよく、或いは後述される実施形態から相違してよい種々の形態を包含することができる。
【０００５】
第１の実施形態においては、方法が、燃料の組成の分析結果を受け取るステップと、前記燃料の組成の分析結果にもとづいて燃料指標を導出するステップと、前記燃料指標にもとづいてガスエンジンの制御における調節を導出するステップと、前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータへと適用するステップとを含む。
【０００６】
第２の実施形態においては、システムが、燃料を供給する燃料貯蔵場所と、前記燃料貯蔵場所に連通し、前記燃料を受け取って出力をもたらすように構成されたガスエンジンと、前記燃料貯蔵場所に連通した燃料組成分析部とを備える。前記燃料組成分析部は、前記燃料貯蔵場所から燃料のサンプルを受け取り、前記燃料のサンプルを分析し、燃料の組成の分析結果を生成するように構成される。システムは、前記燃料組成分析部に通信可能に接続された燃料指標算出部を更に備える。前記燃料指標算出部は、前記燃料の組成の分析結果を受信し、前記燃料の組成の分析結果にもとづいて燃料指標を導出するように構成されたプロセッサを有する。システムは、前記燃料指標算出部に通信可能に接続されたエンジン制御システムを更に含む。前記エンジン制御システムは、前記燃料指標を受信し、前記燃料指標にもとづいて前記ガスエンジンの制御における調節を導出し、前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータへと適用するように構成されたプロセッサを備える。
【０００７】
第３の実施形態においては、有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体が、インストラクションを含む。インストラクションは、燃料の組成の分析結果を受け取り、前記燃料の組成の分析結果にもとづいて燃料指標を導出し、前記燃料指標にもとづいてガスエンジンの制御における調節を導出し、前記制御における調節を前記ガスエンジンのアクチュエータへと適用するように構成されている。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様、及び利点、並びに他の特徴、態様、及び利点が、以下の詳細な説明を添付の図面を参照しつつ読み取ることで、よりよく理解されるであろう。添付の図面において、同様の符号は、図面の全体を通して同様の部分を表している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態によるガスエンジンシステムを備える出力発生システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による図１のガスエンジンシステムを制御するエンジン制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による図１の出力発生システム内の燃料指標算出部を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による図１の出力発生システムにおけるガスクロマトグラフ、燃料指標算出部、及びエンジン制御システムの動作の方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つ以上の具体的な実施形態を、以下で説明する。それらの実施形態の簡潔な説明を提供する努力において、必ずしも実際の実施例におけるすべての特徴は、明細書において説明されないことがある。そのようなあらゆる実際の実施例の開発においては、あらゆる工学又は設計プロジェクトと同様に、実施例毎に様々であり得るシステム関連及び事業関連の制約の順守等の開発者の具体的な目標を達成するために、実施例に特有の多数の決定を行わなければならないことを、理解すべきである。更に、そのような開発の努力が、複雑且つ時間を必要とするものであり得るが、それでもなお本明細書の開示の恩恵を被る当業者にとって設計、製作、及び製造の日常的な取り組みにすぎないと考えられることを、理解すべきである。
【００１１】
本発明の種々の実施形態の構成要素を紹介する時、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「前記（ｔｈｅ）」、及び「前記（ｓａｉｄ）」は、その構成要素が１つ以上存在することを意味するように意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、及び「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、包含であるように意図され、そこに挙げられた構成要素以外の更なる構成要素が存在してもよいことを意味する。
【００１２】
本実施形態は、燃料の組成にもとづいてエンジンを制御するためのシステム及び方法に関する。燃料の組成を割り出すために、作業者は、燃料のサンプルについてガス分析を行い、燃料の化学成分を詳細に表す燃料の組成の分析結果を生成する。本明細書に記載の技術の以前においては、作業者が、燃料の品質及び組成を表す指標又は評価を算出するために、得られたデータをＥｘｃｅｌなどのスプレッドシート又はデータベースに入力できたかもしれない。本明細書に記載のシステム及び方法は、燃料の組成又は燃料の品質を表す燃料指標の生成の自動化並びに燃料指標にもとづくエンジンの制御における調節の導出に関する。燃料指標を、実質的にリアルタイムで算出でき、したがってエンジンに組み合わせられた制御システムが、燃料指標にもとづいて実質的にリアルタイムで制御における調節を導出することができる。更に、燃料指標は、ただ１つの数又は比であってよく、したがってシステム間で燃料指標を送信する際の待ち時間及び複雑さを、完全な燃料の組成の分析結果を送信する場合の待ち時間及び複雑さに比べて、軽減することができる。更に、燃料指標を、既存のエンジンシステムに設置されてよい別途の装置によって算出することができ、或いは既存のエンジンシステムの制御システムにインストールされたソフトウェアによって算出することができる。
【００１３】
ここで図１を参照すると、農業及び食品加工システム並びに汚水処理などの様々な用途のために出力を供給することができる出力発生システム１０の実施形態が示されている。出力発生システム１０は、エンジンシステム１４に燃料を供給する燃料貯蔵場所１２を備えている。燃料貯蔵場所１２は、源泉又はタンクなど、燃料の貯蔵及び供給のための任意の適切なリザーバであってよい。エンジンシステム１４は、燃焼ガスエンジンシステムであり、ニューヨーク州スケネクタデイのゼネラル・エレクトリック・カンパニイから入手することができるＷａｕｋｅｓｈａ（商標）ガスエンジンなどのガスエンジンを備える。出力発生システム１０が、燃焼ガスエンジンを有するものとして説明されるが、出力発生システム１０が、他の種類のエンジン及びエンジンシステムを使用してもよいことに、注意すべきである。
【００１４】
エンジンシステム１４が燃料を燃焼させた後で、排気システム１６が、エンジンシステム１４からの排気ガスを受け取る。次いで、排気システム１６は、排気ガスが出力発生システム１０の外部へと放出される前に、排気ガスについてさまざまな種類の化学処理を実行する。例えば、排気システム１６は、排気ガスが環境へと放出される前に特定の排出物を除去するために適した三元触媒などの触媒コンバータシステムを備えることができる。
【００１５】
出力発生システム１０は、出力発生システム１０の動作を監督するエンジン制御システム１８を更に備える。エンジン制御システム１８は、プロセッサ２０と、メモリ２２と、表示装置２４と、ユーザ入力装置２６と、他のシステム、構成要素、及びデバイスへの通信リンク２８と、センサ３２及びアクチュエータ３４とのやり取りに適したハードウェアインターフェース３０とを備える。
【００１６】
センサ３２は、エンジン制御システム１８に種々のデータをもたらすことができる。例えば、センサ３２は、エンジンシステム１４及び出力発生システム１０のさまざまな場所に配置される酸素センサ、回転速度センサ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、などを含むことができる。アクチュエータ３４は、制御動作の実行に有用であり、エンジンシステム１４及び出力発生システム１０のさまざまな場所に配置される弁、ポンプ、ポジショナ、入口案内羽根、スイッチ、などを含むことができる。
【００１７】
出力発生システム１０の一実施形態において、エンジン制御システム１８は、燃料の特性又は燃料の組成（例えば、炭化水素組成などの化学組成）を監視することができる。エンジン制御システム１８は、燃料の組成を使用して、点火タイミング、排出タイミング、エンジンシステム１４の出力及び燃料性能、エンジントルク、並びに空燃比（ＡＦＲ）などの種々の有用な導出物を割り出すことができる。
【００１８】
この目的のため、出力発生システム１０は、図１に示されるように、ガスクロマトグラフ３６を含むことができる。図示のガスクロマトグラフ３６は、燃料の組成並びに燃料の各々の化学成分の相対的な量又は実際の量を割り出す装置である。ガスクロマトグラフ３６をスタンドアロンの装置として説明するが、特定の実施形態においては、ガスクロマトグラフ３６の機能が、エンジン制御システム１８の一部（例えば、増設カード又は他の回路の一部として）であってもよい。更に、出力発生システム１０を、ガスクロマトグラフを有するものとして説明するが、他の種類の燃料の組成の分析装置（例えば、質量分析計）を使用してもよいことを、理解すべきである。
【００１９】
ガスクロマトグラフ３６は、燃料の組成並びに燃料の各々の化学成分の相対的な量又は実際の量を、実質的にリアルタイムで割り出す。しかしながら、燃料の組成自体は、必ずしも燃料の品質を示さない可能性がある。更に、特定の状況において、エンジン制御システム１８は、制御における調節を決定する際に、燃料の組成のデータのうちの特定の化学成分に関する部分だけを使用することができる。例えば、ある制御における調節のために、エンジン制御システム１８は、特定の導出物のための入力として、燃料の炭素−水素比のみを使用することができる。燃料の品質又は組成の表現を決定するために、出力発生システム１０は、以下で更に説明される燃料指標算出部３８を含むことができる。
【００２０】
ここで図２を参照すると、この図は、種々の構成要素又はサブシステムの間の相互接続を示すエンジン制御システム１８の一実施形態のブロック図である。プロセッサ２０は、例えば汎用のシングルチップ又はマルチチップのプロセッサを含むことができる。加えて、プロセッサ２０は、特定用途向けのプロセッサ又は回路など、任意の従来からの専用のプロセッサであってよい。プロセッサ２０及び／又は他のデータ処理回路を、エンジン制御システム１８を動作させるためのインストラクションを実行するために、メモリ２２に動作可能に接続することができる。これらのインストラクションを、有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体の一例であってよいメモリ２２に格納され、プロセッサ２０によるアクセス及び実行が可能であるプログラム又は実行可能なインストラクションにエンコードすることができる。インストラクションは、本明細書において説明されるとおりに燃料の特定の化学分析を適用し、エンジンシステム１４の制御に適した１つ以上の動作を導出するためのインストラクションを含むことができる。
【００２１】
メモリ２２は、大容量記憶装置、フラッシュメモリデバイス、リムーバブルメモリ、又は任意の有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であってよい。これに加え、或いはこれに代えて、インストラクションを、上述のとおりのメモリ２２と同様の方法でこれらのインストラクション又はルーチンを少なくとも集合的に格納する少なくとも１つの有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体を含むさらなる好適な製造物に格納することができる。表示装置２４は、ユーザがエンジンシステム１４に関する種々のデータを眺めることを可能にし、出力発生システム１０に関する種々のデータをある程度まで眺めることを可能にする。ユーザ入力装置２６は、ユーザ（例えば、エンジンの運転者）にとってエンジン制御システム１８とのやり取りを可能にする。通信リンク２８は、エンジン制御システム１８と他のシステム（例えば、ガスクロマトグラフ３６）、構成要素、及び装置との間の有線（例えば、有線の電気通信インフラストラクチャ又はイーサネット（登録商標）を用いたローカルエリアネットワーク）又は無線（例えば、形態電話網又は８０２．１１ｘのＷｉ−Ｆｉネットワーク）接続であってよい。
【００２２】
ここで図３を参照すると、出力発生システム１０は、上述のように、燃料指標算出部３８を含むことができる。燃料指標算出部３８は、ガスクロマトグラフ３６によって生成される燃料の組成の分析結果にもとづいて、１つ以上の燃料指標を導出することができる。燃料指標は、燃料の品質又は燃料の組成を表わす任意の単数又は比であってよい。例えば、燃料指標は、燃料のメタン数（ＭＮ）又は炭素−水素比であってよい。これに代え、或いはこれに加えて、燃料指標は、種々の燃料組成を有する燃料の「ノック」（例えば、燃料の自己着火）特性を評価するモデルによって決定できる耐ノック性評価を含むことができる。他の実施形態において、燃料指標は、モデルを使用するが、燃料の組成がモデルによる予測の範囲を外れる場合に耐ノック性評価を決定するための他の方法も含むアルゴリズムによって決定される耐ノック性評価であってよい。そのような実施形態において、耐ノック性評価を算出するために使用されるモデル及びアルゴリズムは、メタン数又は炭素−水素比など、他の燃料指標にもとづくことができる。
【００２３】
燃料指標は、Ｗａｕｋｅｓｈａ  Ｋｎｏｃｋ  Ｉｎｄｅｘ（ＷＫＩ）を含むことができ、ＷＫＩは、例えば９ガス混合マトリクスを入力として使用するニューヨーク州スケネクタデイのゼネラル・エレクトリック・カンパニイから入手することができるＷａｕｋｅｓｈａのＷｉｎｄｏｗｓ（商標）にもとづくＷＫＩソフトウェアなどのソフトウェアによって算出することができる。これに加え、或いはこれに代えて、燃料指標は、ここでの言及によってその全体が本明細書に援用されるＳｏｒｇｅらによる米国特許第６，０６１，６３７号に記載のとおりのモデル又は較正曲線によって導出される耐ノック性評価を含むことができる。例えば、アルゴリズムは、下記のモル成分の濃度、すなわちメタン（６０％〜１００％）、エタン（０％〜２０％）、プロパン（０％〜４０％）、ノルマルブタン（０％〜１０％）、ノルマルペンタン（０％〜３％）、ヘキサンとヘプタンの混合物（０％〜２％）、チッ素（０％〜１５％）、及び（０％〜１０％）を考慮することができる。予想される限界の範囲内にあるガス成分濃度を有するサンプルについて、アルゴリズムは、以下の方法で実現される。まず、水素、一酸化炭素、硫化水素、などの非炭化水素可燃性物質の濃度が、分析から一時的に除かれ、上記列挙のモデル化対象の成分（例えば、気体の炭化水素可燃性物質、二酸化炭素、及びチッ素）の濃度値が、正規化される。ブタン（イソブタン）及びペンタン（イソペンタン）の異性体が、耐ノック性に対してノルマルペンタン及びノルマルブタンとは異なる影響を及ぼすことが明らかになっている。したがって、１）イソブタン濃度の約５８％をプロパン濃度に割り当て、イソブタン濃度の約４２％をｎ−ブタン濃度に割り当てること、及び２）イソペンタン濃度の約６８％をｎ−ブタン濃度に割り当て、イソペンタン濃度の約３２％をｎ−ペンタン濃度に割り当てることにより、これらの異性体成分を考慮することが望ましい。サンプルのモデル化対象の成分（例えば、気体の炭化水素可燃性物質、二酸化炭素、及びチッ素）の調節及び正規化された濃度値が、経験的モデルによって処理され、仮の耐ノック性評価が決定される。次いで、仮の耐ノック性評価が、従来からのメタン数（ＭＮ）試験に調和した方法で水素などの非炭化水素可燃性物質について調整される。
【００２４】
図３に示されるように、燃料指標算出部３８は、プロセッサ４０と、メモリ４２と、通信リンク４４とを備えている。プロセッサ４０、メモリ４２、及び通信リンク４４は、それぞれプロセッサ２０、メモリ２２、及び通信リンク２８と同様であってよい。前述したように、燃料指標算出部３８を、ガスクロマトグラフ３６からデータ（即ち、燃料の組成の分析結果）を受け取り、エンジン制御システム１８にデータ（即ち、１つ以上の燃料指標）を送信するように、ガスクロマトグラフ３６及びエンジン制御システム１８に接続することができる。しかしながら、他の実施形態においては、燃料指標算出部３８が、エンジン制御システム１８に含まれてよい。更に他の実施形態においては、燃料指標算出部３８が、ガスクロマトグラフ３６に含まれてもよい。
【００２５】
図４は、ガスクロマトグラフ３６、燃料指標算出部３８、及びエンジン制御システム１８の動作に適したプロセス５０の一実施形態を示している。プロセス５０が以下で詳しく説明されるが、プロセス５０は、図４には示されていない他の工程を含むことができる。加えて、図示の工程は、同時に実行されても、異なる順序で実行されてもよい。更に、工程が、以下では特定の装置又はシステムによって実行されるものとして説明されるが、工程が、必要な機能を備えた他の装置又はシステムによって実行されてもよいことを、理解すべきである。プロセス５０は、メモリ２２、４２に格納され、プロセッサ２０、４０によって実行することができる実行可能コードとして実現することができる。
【００２６】
プロセス５０は、ブロック５２で始まり、ガスクロマトグラフ３６に対して燃料を分析して燃料の組成の分析結果５４を生成するように指示することができる。ガスクロマトグラフ３６は、分析のために燃料貯蔵場所１２から燃料の１つ以上のサンプルを取得することができる。例えば、平均サンプルを、１〜１０００ミリ秒毎、１秒〜１分毎、１分〜１０分毎、３〜５分毎、などにて取得することができる。次いで、プロセス５０は、燃料サンプルを細い管（例えば、「カラム」と呼ばれる）を通過するキャリアガス流へと注入されるように案内することができる。燃料サンプルの種々の化学成分は、それらの種々の化学的及び物理的特性並びに特定のカラム材料（例えば、ガラス、プラスチック）との相互作用にもとづき、異なる速度でカラムを通過する。種々の化学成分がカラムを出るときに、検出器（例えば、炎イオン化検出器、熱伝導検出器、触媒燃焼検出器、など）が、化学成分の種類及び量を検出する。次いで、ガスクロマトグラフ３６は、上述のように、燃料内の各々の化学成分のリスト並びに各々の化学成分の相対的な量又は実際の量を含む燃料の組成の分析結果５４を生成する。
【００２７】
次に、ブロック５６において、プロセス５０は、燃料指標算出部３８に対して、燃料の組成の分析結果５４にもとづいて１つ以上の燃料指標５８を導出するように指示することができる。次いで、プロセス５０は、燃料指標算出部３８に対して、燃料指標５８をエンジン制御システム１８へと送るように指示することができ、エンジン制御システム１８は、ブロック６０において燃料指標５８にもとづいてエンジンシステム１４の制御における調節を導出することができる。例えば、上述したように、エンジン制御システム１８は、燃料の組成に部分的にもとづいて、点火タイミング、排出タイミング、エンジンシステム１４の出力及び燃料性能、エンジントルク、並びに空燃比（ＡＦＲ）を決定することができる。例えば、燃料指標５８を使用して、エンジン制御システム１８は、エンジン制御システム１８に対して排出タイミングを変更するように促すことができる燃料のメタン数の増加を検出することができる。最後に、ブロック６２において、エンジン制御システム１８は、制御における調節をエンジンシステム１４に適用する。例えば、エンジントルクを調節するために、エンジン制御システム１８は、ガスエンジンに動力をもたらすエンジンシステム１４内のトルクコンバータの入口案内羽根（すなわち、アクチュエータ３４）を調節することができる。別の例において、エンジン制御システム１８は、ガスエンジンへと供給される空気又は燃料の量を変化させることによって空燃比を調節するために、エンジンシステム１４内のスロットルを調節することができる。
【００２８】
上述したように、ガスクロマトグラフ３６は、平均で３〜５分毎に燃料のサンプルを採取して分析する。即ち、燃料の組成の分析結果５４を、実質的にリアルタイムで生成することができる。結果として、燃料指標５８を、実質的にリアルタイムで計算することができる。したがって、エンジン制御システム１８は、燃料指標５８にもとづいてリアルタイムで特定のパラメータを最適化することができる。これは、出力発生システム１０が品質又は組成においてさまざまな複数の種類の燃料を使用する用途において、とくに有利となりうる。更に、燃料指標５８は、ただ１つの数又は比であってよいため、システム間で燃料指標５８を伝達する際の待ち時間及び複雑さを、完全な燃料の組成の分析結果５４を送信する待ち時間及び複雑さに比べて、軽減することができる。
【００２９】
加えて、上述したように、燃料指標算出部３８は、エンジン制御システム１８又はガスクロマトグラフ３６に設置される別途の装置又はソフトウェアであってよい。したがって、燃料指標算出部３８を、装置又はソフトウェア構成要素として、既存の出力発生システムに容易に設置することができる。理解されるとおり、本明細書において上述した技術的効果及び技術的課題は、あくまでも例示であり、本発明を限定するものではない。本明細書に記載の実施形態が、他の技術的効果を有することができ、他の技術的課題を解決することができることに、注意すべきである。
【００３０】
本明細書においては、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置又はシステムの製作及び使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者であれば想到できる他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、或いは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構造要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００３１】
１０  出力発生システム
１２  燃料貯蔵場所
１４  エンジンシステム
１６  排気システム
１８  エンジン制御システム
２０  プロセッサ
２２  メモリ
２４  表示装置
２６  ユーザ入力装置
２８  通信リンク
３０  ハードウェアインターフェース
３２  センサ
３４  アクチュエータ
３６  ガスクロマトグラフ
３８  燃料指標算出部
４０  プロセッサ
４２  メモリ
４４  通信リンク
５０  プロセス
５２  ブロック
５４  燃料の組成の分析結果
５６  ブロック
５８  燃料指標
６０  ブロック
６２  ブロック
【図１】
2016014388.tif 000003
【図２】
2016014388.tif 000004
【図３】
2016014388.tif 000005
【図４】
2016014388.tif 000006
【外国語明細書】
2016014388000001.pdf