JP2021022169A - Vehicle platoon controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は隊列走行管制装置に関する。 The present invention relates to a platooning control system.
従来、特許文献1に記載されるように、内燃機関を搭載した車両から排出される二酸化炭素(CO2)を低減するために、内燃機関から排出される排気ガス中のCO2を回収するCO2回収システムを備えた車両が知られている。
Conventionally, as described in
しかしながら、斯かるCO2回収システムを車両に設けたとしても、他の車両から排出されるCO2を回収することはできない。また、CO2回収システムを全ての車両に設けることは現実的ではないため、CO2回収システムを備えた車両から排出されるCO2量を低減できたとしても、CO2全体に対する低減効果は小さい。 However, even if such a CO 2 recovery system is installed in a vehicle, CO 2 emitted from other vehicles cannot be recovered. Moreover, since it is not realistic to install a CO 2 recovery system on all vehicles, even if the amount of CO 2 emitted from a vehicle equipped with a CO 2 recovery system can be reduced, the reduction effect on the entire CO 2 is small. ..
上記課題に鑑みて、本発明の目的は、CO2回収システムを備えた車両によって他車両から排出されるCO2を効率的に回収することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to efficiently recover CO 2 emitted from another vehicle by a vehicle equipped with a CO 2 recovery system.
上記課題を解決するために、本発明では、車両の隊列走行を管制する隊列走行管制装置であって、隊列走行に参加する車両の情報を受信し、CO2を排出する車両の後ろに、車外の大気中のCO2を回収するCO2回収システムを備えた車両を配置する、隊列走行管制装置が提供される。 In order to solve the above problems, the present invention is a platooning control device that controls platooning of vehicles, and is behind a vehicle that receives information on vehicles participating in platooning and emits CO 2 outside the vehicle. A platooning fire control system is provided that deploys vehicles equipped with a CO 2 capture system that captures CO 2 in the atmosphere.
本発明によれば、CO2回収システムを備えた車両によって他車両から排出されるCO2を効率的に回収することができる。 According to the present invention, the CO 2 emissions from other vehicles by a vehicle equipped with a CO 2 recovery system can be efficiently recovered.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, similar components are given the same reference numbers.
<CO2回収車両の構成>
最初に、図1〜図3を参照して、CO2回収システムを備えた車両の一例について説明する。図1は、例示的なCO2回収システム20を備えた車両1の構成を概略的に示す図である。図2は、図1の車両1の概略側面図である。図1及び図2に示されるように、車両1は、車両1の走行用の動力を出力する内燃機関10と、二酸化炭素(CO2)を回収するCO2回収システム20とを備える。
<Structure of CO 2 recovery vehicle>
First, an example of a vehicle equipped with a CO 2 recovery system will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a
内燃機関10は、機関本体11、排気管12、排気浄化装置13及びマフラ14を備える。機関本体11は、車両1の前方に形成されたエンジンルーム内に配置される。排気管12は、主に車両1のアンダボディ2(図2参照)の下方において、機関本体11から車両1の後方に向かって車両1の前後方向に延びる。排気浄化装置13及びマフラ14は、排気管12に設けられる。
The
機関本体11は、空気と燃料との混合気を内部で燃焼させることによって車両1の走行用の動力を発生させる。混合気の燃焼によって機関本体11から排出される排気ガスは排気管12に流入する。
The
排気管12は、排気マニホルド15を介して機関本体11に連結され、機関本体11から排出された排気ガスがその内部を通って流れる。排気管12の出口からは排気ガスが大気中に放出される。排気管12は、機関本体11から排出される排気ガスが流れる排気通路を形成する。
The
排気浄化装置13は、排気浄化装置13に流入した排気ガス中のNOx、HC(炭化水素)、CO、パティキュレート等の物質を浄化する。排気浄化装置13は、例えば、三元触媒、NOx吸蔵還元型触媒、パティキュレートフィルタ等である。なお、排気浄化装置13は排気管12に複数設けられてもよい。
The
マフラ14は、排気管12内を流れる排気ガスの温度及び圧力を低下させて、排気騒音を低減させる。マフラ14は排気ガスの流れ方向において排気浄化装置13の下流側に配置される。なお、マフラ14は排気管12に複数設けられてもよい。
The
CO2回収システム20は、CO2回収器21、流路切替装置22、吸引ポンプ23及び冷却装置24を備える。本実施形態では、CO2回収システム20は、内燃機関10から排出される排気ガス中のCO2と、車外の大気中のCO2とを回収する。
The CO 2 recovery system 20 includes a CO 2 recovery device 21, a flow
CO2回収器21は、CO2回収器21に供給されるガス中のCO2を回収する装置である。本実施形態では、CO2回収器は、車両1の後方に位置するラゲッジスペース内又はその下方に配置される。CO2回収器21の重量が大きいため、ラゲッジスペース内において可能な限り鉛直方向下方にCO2回収器21を配置することが望ましい。
The CO 2 recovery device 21 is a device that recovers CO 2 in the gas supplied to the CO 2 recovery device 21. In the present embodiment, the CO 2 recovery device is arranged in or below the luggage space located behind the
CO2回収器21によるガス中のCO2の回収方法としては、例えば、物理吸着法、物理吸収法、化学吸収法、深冷分離法などが挙げられる。 Examples of the method for recovering CO 2 in gas by the CO 2 recovery device 21 include a physical adsorption method, a physical absorption method, a chemical absorption method, and a deep cold separation method.
物理吸着法は、例えば活性炭やゼオライトなどの固体吸着剤とCO2を含んだガスとを接触させることによってCO2を固体吸着剤に吸着させ、加熱(又は減圧)することによって固体吸着剤からCO2を脱離させて回収する方法である。 Physical adsorption method, for example including a solid adsorbent and CO 2, such as activated carbon or zeolite by contacting the gas adsorbing the CO 2 to the solid adsorbent, CO from the solid adsorbent by heating (or reduced pressure) This is a method of desorbing and collecting 2 .
物理吸着法を採用する場合には、CO2回収器21は、例えばペレット状のゼオライトを収容した容器として構成される。この容器内にCO2を含んだガスを流通させることによってCO2がゼオライトに吸着される。 When the physical adsorption method is adopted, the CO 2 recovery device 21 is configured as a container containing, for example, pelletized zeolite. CO 2 is adsorbed on the zeolite by circulating a gas containing CO 2 in this container.
物理吸収法は、CO2を溶解させることが可能な吸収液(例えばメタノールやNメチル・ヒロリドン)とCO2を含んだガスとを接触させて高圧・低温下で物理的にCO2を吸収液に吸収させ、加熱(又は減圧)することによって吸収液からCO2を回収する方法である。 In the physical absorption method, an absorption liquid capable of dissolving CO 2 (for example, methanol or N-methyl hiroridone) is brought into contact with a gas containing CO 2 to physically absorb CO 2 under high pressure and low temperature. This is a method of recovering CO 2 from the absorption liquid by absorbing it into an absorbent solution and heating (or reducing the pressure).
物理吸収法を採用する場合には、CO2回収器21は、例えばメタノールを収容した容器として構成される。この容器内にCO2を含んだガスを流通させることによってCO2がメタノールに吸収される。 When the physical absorption method is adopted, the CO 2 recovery device 21 is configured as, for example, a container containing methanol. CO 2 is absorbed by methanol by circulating a gas containing CO 2 in this container.
化学吸収法は、CO2を選択的に溶解させることが可能な吸収液(例えばアミン)とCO2を含んだガスとを接触させることで化学反応によってCO2を吸収液に吸収させ、加熱することによって吸収液から二酸化炭素を解離させて回収する方法である。 In the chemical absorption method, CO 2 is absorbed into the absorption liquid by a chemical reaction by contacting an absorption liquid (for example, amine) capable of selectively dissolving CO 2 with a gas containing CO 2, and the mixture is heated. This is a method of dissociating and recovering carbon dioxide from the absorption liquid.
化学吸収法を採用する場合には、CO2回収器21は、例えばアミンを収容した容器として構成される。この容器内にCO2を含んだガスを流通させることによってCO2がアミンに吸収される。 When the chemical absorption method is adopted, the CO 2 recovery device 21 is configured as, for example, a container containing an amine. CO 2 is absorbed by amines by circulating a gas containing CO 2 in this container.
深冷分離法は、CO2を含んだガスを圧縮・冷却してガスを液化させ、液化したガスを蒸留分離することによってCO2を回収する方法である。 The deep-cold separation method is a method of recovering CO 2 by compressing and cooling a gas containing CO 2 to liquefy the gas, and then distilling and separating the liquefied gas.
深冷分離法を採用する場合には、CO2回収器21は、CO2を含んだガスを液化させ且つ液化したガスを蒸留分離するように構成される。 When the deep cold separation method is adopted, the CO 2 recovery device 21 is configured to liquefy the gas containing CO 2 and distill and separate the liquefied gas.
本実施形態では、CO2回収器21における排気中のCO2の回収方法として物理吸着法が採用されている。したがって、CO2回収器21は、ペレット状のゼオライトを収容した容器として構成される。 In this embodiment, the physical adsorption method is adopted as a method for recovering CO 2 in the exhaust gas in the CO 2 recovery device 21. Therefore, the CO 2 recovery device 21 is configured as a container containing pelletized zeolite.
流路切替装置22は、CO2回収器21に流入するガスの種類を切り替えるように構成される。本実施形態では、流路切替装置22は、車両1の後方に位置するラゲッジスペース内又はその下方に配置されている。
The flow
流路切替装置22は、ガスの流れ方向においてCO2回収器21の上流側に配置され、連通路31を介してCO2回収器21に連通する。したがって、流路切替装置22から流出したガスは連通路31を通してCO2回収器21に流入する。
The flow
また、流路切替装置22は排気管接続通路32を介して排気管12に連通する。具体的には、排気管接続通路32は、排気ガスの流れ方向においてマフラ14よりも下流側において排気管12に連通する。したがって、排気管接続通路32は、排気管12から流路切替装置22へ排気ガスが流入するように構成される。上述したように排気管接続通路32はマフラ14よりも下流側において排気管12に連通しているため、比較的温度の低い排気ガスが排気管接続通路32に流入する。なお、機関本体11から排出される排気ガスを排気管接続通路32を通して流路切替装置22に流入させることができれば、排気管接続通路32はどのように構成されてもよい。例えば、排気管接続通路32は、本実施形態ではマフラ14よりも下流側において排気管12に連通しているが、マフラ14よりも上流において連通してもよいし、排気浄化装置13よりも上流において連通してもよい。
Further, the flow
加えて、流路切替装置22は車外接続通路33を介して車両1の外部に連通する。本実施形態では、車外接続通路33は、車両1のアンダボディ2の下方において、流路切替装置22から車両1の前方に向かって車両1の前後方向に延びる。特に、本実施形態では、車外接続通路33の入口はエンジンルーム内に配置される。したがって、車外接続通路33は、車両1の外部から流路切替装置22へ大気が流入するように構成される。なお、車外接続通路33を通して車両1の外部の大気を流路切替装置22に流入させることができれば、車外接続通路33はどのように構成されてもよい。例えば、車外接続通路33の入口は車両1の側面(車両1の前後方向に延びる面)に配置されてもよい。
In addition, the flow
本実施形態では、流路切替装置22は、排気管接続通路32から連通路31に流入するガス(排気ガス)と、車外接続通路33から連通路31に流入するガス(大気)との比率(0:1〜1:0)を変更するように構成される。この場合、流路切替装置22は、例えば、排気管接続通路32の開口面積を変化させる第1電磁弁と、車外接続通路33の開口面積を変化させる第2電磁弁として構成される。なお、流路切替装置22は、連通路31に連通する通路を排気管接続通路32と車外接続通路33との間で切り換えるように構成されてもよい。この場合、流路切替装置22は例えば三方弁として構成される。
In the present embodiment, the flow
吸引ポンプ23は、CO2回収器21に連通する排出通路35に設けられる。排出通路35は、CO2回収器21においてCO2が回収された後のガスを大気中に排出するように構成される。
The
吸引ポンプ23は、CO2回収器21からガスを吸い出すように構成される。換言すると、吸引ポンプ23は、排気管12及び車両1の外部から流路切替装置22を介してCO2回収器21へガスを強制的に送るように構成される。また、吸引ポンプ23の出力は変更可能である。吸引ポンプ23の出力が大きくなると、CO2回収器21に流入するガスの流量が多くなる。
The
冷却装置24は、排気管接続通路32に設けられ、排気管接続通路32内を流れる排気ガスを冷却する。
The
冷却装置24は、例えば、コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁、エバポレータを備えた冷凍回路として構成される。冷却装置24では、これら構成部品を通って冷媒が循環することで冷凍サイクルが実現される。特に、エバポレータは、排気管接続通路32を通って流れる排気ガスと直接的に又は媒体を介して間接的に熱交換を行い、斯かる排気ガスを冷却する。冷凍回路における冷媒は大気の温度よりも低い温度に低下することから、本実施形態では、冷却装置24は、CO2回収器21に流入する排気ガスの温度を大気の温度(常温)よりも低い温度まで低下させることができる。
The
なお、冷却装置24は必ずしも冷凍回路として構成される必要はない。冷却装置24は、排気管接続通路32を通って流れる排気ガスを冷却することができればどのように構成されてもよい。したがって、例えば、冷却装置24は、車両1のラジエータを備え、ラジエータで冷却された冷却液によって排気管接続通路32を通って流れる排気ガスを冷却するように構成されてもよい。
The
また、本実施形態では、冷却装置24は排気管接続通路32に設けられている。しかしながら、冷却装置24は連通路31に設けられてもよい。この場合、冷却装置24は、排気管接続通路32を通って流れる排気ガスに限らず、CO2回収器21に流入する全てのガスを冷却することができる。また、冷却装置24は、CO2回収器21の周りに配置されて、CO2回収器21を冷却するように構成されてもよい。
Further, in the present embodiment, the
図3は、図1の車両1の構成の一部を概略的に示す図である。図3に示されるように、車両1は、車両1の各種制御を実行する電子制御ユニット(ECU(Electronic Control Unit))40と、車両1と車両1の外部との通信を可能とする通信モジュール50とを更に備える。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the configuration of the
ECU40は、各種処理を実行するプロセッサ、プログラムや各種情報を記憶するメモリ、各種アクチュエータ及び各種センサと接続されるインターフェース等を備える。本実施形態では、ECU40は、流路切替装置22、吸引ポンプ23及び冷却装置24に電気的に接続され、これらを制御する。なお、本実施形態では、一つのECU40が設けられているが、機能毎に複数のECUが設けられていてもよい。
The
通信モジュール50は、例えば、データ通信モジュール(DCM(Data communication module))、近距離無線通信モジュール等を含む。車両1はデータ通信モジュールを介して車両1の外部のサーバ等と通信する。また、車両1は、近距離無線モジュールを介して、路車間通信によって路側機と通信し、車車間通信によって他の車両と通信する。通信モジュール50はECU40に電気的に接続され、通信モジュール50によって受信された情報はECU40に送信される。
The
<隊列走行管制装置>
図4は、車両1、1’とサーバ60との通信を概略的に示す図である。上述した車両1はCO2回収システム20を備え、車両1’はCO2回収システム20を備えていない。車両1’は、例えば、コンベ車両、ハイブリッド車両(HV車両)、電動車両(EV車両)等である。
<Pedestrian control system>
FIG. 4 is a diagram schematically showing communication between the
コンベ車両は、走行用の動力源として内燃機関のみを備える車両である。コンベ車両には、ガソリンを燃料とするガソリン車両と、軽油を燃料とするディーゼル車両とが含まれる。HV車両は、走行用の動力源として内燃機関及び電動機を備える車両である。EV車両は、走行用の動力源として電動機のみを備える車両である。 A combo vehicle is a vehicle equipped with only an internal combustion engine as a power source for traveling. Combe vehicles include gasoline vehicles fueled by gasoline and diesel vehicles fueled by light oil. An HV vehicle is a vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor as a power source for traveling. An EV vehicle is a vehicle equipped with only an electric motor as a power source for traveling.
車両1’は、車両1と同様にECU40及び通信モジュール50を備える。複数の車両1、1’は、それぞれ、無線基地局80及び通信ネットワーク70を介してサーバ60と通信可能である。
The vehicle 1'provides an
サーバ60は、複数の車両1、1’の外部に設けられ、通信インターフェース61、ストレージ装置62、メモリ63及びプロセッサ64を備える。なお、サーバ60は、キーボード及びマウスのような入力装置、ディスプレイのような出力装置等を更に備えていてもよい。また、サーバ60は複数のコンピュータから構成されていてもよい。
The
通信インターフェース61は、複数の車両1、1’と通信可能であり、サーバ60が複数の車両1、1’と通信することを可能とする。具体的には、通信インターフェース61は、サーバ60を通信ネットワーク70に接続するためのインターフェース回路を有する。サーバ60は、通信インターフェース61、通信ネットワーク70及び無線基地局80を介して複数の車両1、1’と通信する。
The
ストレージ装置62は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)又は光記録媒体を有する。ストレージ装置62は、各種データを記憶し、例えば、プロセッサ64が各種処理を実行するためのコンピュータプログラム等を記憶する。
The
メモリ63は、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)のような半導体メモリを有する。メモリ63は、例えばプロセッサ64によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。
The
通信インターフェース61、ストレージ装置62及びメモリ63は、信号線を介してプロセッサ64に接続されている。プロセッサ64は、一つ又は複数のCPU及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ64は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。
The
ところで、CO2回収システム20を備えていない車両1’が内燃機関を備えている場合、すなわち、車両1’がコンベ車両(ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン)又はHV車両である場合、内燃機関から排出された排気ガス中のCO2がそのまま大気に排出される。このため、斯かる車両1’では、CO2回収システム20を備えている車両1に比べて多くのCO2が排出される。
By the way, when the vehicle 1'without the CO 2 recovery system 20 is equipped with an internal combustion engine, that is, when the vehicle 1'is a combo vehicle (gasoline engine or diesel engine) or an HV vehicle, it is discharged from the internal combustion engine. CO 2 in the exhaust gas is discharged to the atmosphere as it is. Therefore, such a vehicle 1'emissions a large amount of CO 2 as compared with the
上述したように、車両1はCO2回収システム20によって車外の大気中のCO2を回収することができる。したがって、車両1が車両1’の近傍を走行している場合には、車両1’から排出された排気ガス中のCO2を車両1のCO2回収システム20によって回収することができる。
As described above, the
このため、車両1’又は車両1のユーザがCO2の回収によって大気汚染を抑制すべく車両1、1’の隊列走行を希望することが考えられる。また、隊列走行によって走行中の空気抵抗を低減することができるため、車両1’又は車両1のユーザが燃費の改善のために隊列走行を希望することも考えられる。なお、車両の隊列走行とは、二台以上の車両が進行走行に沿って一列に整列した状態で走行することを意味する。
Therefore, it is conceivable that the vehicle 1'or the user of the
しかしながら、車両1、1’の隊列走行を円滑に実施するためには、効率的な車両配置を決定し、隊列が形成されるように車両に指示を与える必要がある。そこで、本実施形態では、サーバ60が、車両1、1’の隊列走行を管制する隊列走行管制装置として機能する。
However, in order to smoothly carry out the platooning of
具体的には、サーバ60は、隊列走行に参加する車両1、1’の情報を受信し、隊列走行における車両配置を決定する。サーバ60によって受信される車両1、1’の情報には、車両1、1’の識別番号、CO2回収システム20の有無、車両1、1’の種類(コンベ車両等)、車両1、1’の現在位置、車両1、1’の走行予定ルート等が含まれる。
Specifically, the
車両1’から排出される排気ガスは車両1’の後方から排出される。このため、サーバ60は、CO2を排出する車両1’の後ろに、CO2回収システム20を備えた車両1を配置する。このことによって、車両1’から排出される排気ガスの車両1のCO2回収器21への流入が促進されるため、車両1’から排出されるCO2を車両1によって効率的に回収することができる。
The exhaust gas discharged from the vehicle 1'is discharged from the rear of the vehicle 1'. Therefore, the
図5は、隊列走行における車両配置の一例を示す図である。図5の例では、二台のCO2回収車両と、二台のガソリン車両(コンベ車両)と、一台のEV車両とが隊列走行に参加している。CO2回収車両は、CO2回収システム20を備えた車両1に相当する。ガソリン車両は、内燃機関を備え且つCO2回収システム20を備えていないCO2排出車両に相当する。EV車両は内燃機関及びCO2回収システム20を備えていない非CO2車両に相当する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of vehicle arrangement in platooning. In the example of FIG. 5, two CO 2 recovery vehicles, two gasoline vehicles (combination vehicles), and one EV vehicle are participating in the platooning. The CO 2 recovery vehicle corresponds to the
図5の例では、ガソリン車両から排出されるCO2を効率的に回収すべくガソリン車両の後ろにCO2回収車両が配置されている。ガソリン車両とCO2回収車両との間には車両は配置されない。なお、CO2を排出しないEV車両がガソリン車両及びCO2回収車両の塊の間に配置されているが、EV車両は先頭又は最後尾に配置されてもよい。 In the example of FIG. 5, a CO 2 recovery vehicle is arranged behind the gasoline vehicle in order to efficiently recover the CO 2 emitted from the gasoline vehicle. No vehicle is placed between the gasoline vehicle and the CO 2 recovery vehicle. The EV vehicle that does not emit CO 2 is arranged between the gasoline vehicle and the mass of the CO 2 recovery vehicle, but the EV vehicle may be arranged at the beginning or the end.
図5の例では、CO2排出車両として、コンベ車両のガソリン車両のみが隊列走行に参加している。しかしながら、CO2排出車両としてコンベ車両及びHV車両が隊列走行に参加することが考えられる。HV車両では、バッテリの蓄電量が十分であるときには、電動機のみによって走行用の動力が出力されることが多い。したがって、基本的に、HV車両から排出されるCO2の量は、コンベ車両から排出されるCO2の量よりも少なくなる。 In the example of FIG. 5, only gasoline-powered vehicles, which are combo vehicles, participate in platooning as CO 2 emission vehicles. However, it is conceivable that combo vehicles and HV vehicles will participate in platooning as CO 2 emission vehicles. In an HV vehicle, when the amount of electricity stored in the battery is sufficient, the power for traveling is often output only by the electric motor. Therefore, basically, the amount of CO 2 emitted from the HV vehicle is smaller than the amount of CO 2 emitted from the combe vehicle.
このため、サーバ60は、コンベ車両、HV車両及びCO2回収車両が隊列走行に参加する場合に、コンベ車両をHV車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置する。このことによって、コンベ車両及びHV車両の数の合計がCO2回収車両の数よりも多い場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。
Therefore, when the combe vehicle, the HV vehicle, and the CO 2 recovery vehicle participate in the platooning, the
また、CO2排出車両に設けられた内燃機関の排気量が大きいほど、CO2排出車両から排出されるCO2の量が多くなる。このため、サーバ60は、内燃機関の排気量が相対的に大きいコンベ車両を、内燃機関の排気量が相対的に小さいコンベ車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置する。このことによって、コンベ車両の後ろにCO2回収車両を配置する場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。同様に、サーバ60は、内燃機関の排気量が相対的に大きいHV車両を、内燃機関の排気量が相対的に小さいHV車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置する。このことによって、HV車両の後ろにCO2回収車両を配置する場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。
Further, as the exhaust of an internal combustion engine provided in the CO 2 emission vehicle is large, the amount of CO 2 discharged from the CO 2 emission vehicle increases. Therefore, the
<車両制御>
以下、図6〜図8のフローチャートを参照して、隊列走行が開始される際の各車両における制御及び隊列走行管制装置による制御について説明する。図6は、本実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両毎にECU40(具体的にはECU40のプロセッサ)によって繰り返し実行される。
<Vehicle control>
Hereinafter, the control of each vehicle and the control by the platooning control device when the platooning is started will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a flowchart showing a control routine for vehicle control in the present embodiment. This control routine is repeatedly executed by the ECU 40 (specifically, the processor of the ECU 40) for each vehicle.
最初に、ステップS101において、ECU40は車両の乗員(例えばドライバ)によって車両の隊列走行が選択されたか否かを判定する。例えば、ユーザは、隊列走行への参加を希望すべく、ヒューマンマシンインタフェース(HMI(Human Machine Interface))のような入出力装置を介して車両の隊列走行を選択する。入出力装置は、車両に設けられ、ECU40に電気的に接続される。このため、ECU40は、入出力装置の出力信号に基づいて、車両の隊列走行が選択されたか否かを判定する。ステップS101において車両の隊列走行が選択されなかったと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。
First, in step S101, the
一方、ステップS101において車両の隊列走行が選択されたと判定された場合、本制御ルーチンはステップS102に進む。ステップS102では、ECU40は車両の情報をサーバ60に送信する。ECU40によって送信される車両の情報には、車両の識別番号、CO2回収システム20の有無、車両の種類(コンベ車両、HV車両又はEV車両)、車両の現在位置、車両の走行予定ルート等が含まれる。車両の現在位置(例えば車両の緯度及び経度)は、車両に設けられたGPS受信機によって検出され、車両の走行予定ルートは、車両に設けられたナビゲーションシステムによって予め設定された走行ルートである。
On the other hand, if it is determined in step S101 that the platooning of vehicles has been selected, the control routine proceeds to step S102. In step S102, the
次いで、ステップS103において、ECU40は、ECU40に設けられたタイマのカウントを開始する。
Next, in step S103, the
次いで、ステップS104において、ECU40は、サーバ60から走行指示を受信したか否かを判定する。ステップS104においてサーバ60から走行指示を受信したと判定された場合、本制御ルーチンはステップS107に進む。
Next, in step S104, the
ステップS107では、ECU40は、隊列が形成されるように走行指示に基づいて車両を制御する。例えば、ECU40は、HMIのような入出力装置を介して、ドライバに走行指示を通知する。このとき、隊列走行に参加する車両間の車車間通信によって車両の位置情報等が互いに送受信されてもよい。
In step S107, the
ステップS107の後、ステップS106において、ECU40はタイマのカウント値をゼロにリセットする。ステップS106の後、本制御ルーチンは終了する。
After step S107, in step S106, the
一方、ステップS104においてサーバ60から走行指示を受信しなかったと判定された場合、本制御ルーチンはステップS105に進む。ステップS105では、ECU40は、タイマのカウント値が第1基準値以上であるか否かを判定する。第1基準値は予め定められる。ステップS105においてタイマのカウント値が第1基準値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS104に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S104 that the travel instruction has not been received from the
一方、ステップS105においてタイマのカウント値が第1基準値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS106に進む。この場合、隊列走行に参加する他の車両が存在しなかったため、隊列走行を希望してから第1基準値が経過するまでにサーバ60から走行指示が送信されていない。このため、ステップS106においてECU40はタイマのカウント値をゼロにリセットし、本制御ルーチンは終了する。なお、この場合、ECU40は、HMIのような入出力装置等を介して、隊列走行が実現不可能であることを車両の乗員に通知してもよい。
On the other hand, if it is determined in step S105 that the count value of the timer is equal to or greater than the first reference value, the control routine proceeds to step S106. In this case, since there was no other vehicle participating in the platooning, the running instruction was not transmitted from the
<隊列走行管制処理>
図7は、本実施形態における隊列走行管制処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、サーバ60(具体的にはサーバ60のプロセッサ64)によって繰り返し実行される。
<Traffic control processing>
FIG. 7 is a flowchart showing a control routine of the platooning control process in the present embodiment. This control routine is repeatedly executed by the server 60 (specifically, the
最初に、ステップS201において、サーバ60は、隊列走行への参加を希望する車両(以下、「参加希望車両」と称する)が有るか否かを判定する。隊列走行への参加には、既に形成された隊列への参加と、新たに形成される隊列への参加とが含まれる。参加希望車両が無いと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、参加希望車両が有ると判定された場合、本制御ルーチンはステップS202に進む。
First, in step S201, the
ステップS202では、サーバ60は、サーバ60に設けられたタイマのカウントを開始する。次いで、ステップS203において、タイマのカウント値が第2基準値以上であるか否かを判定する。第2基準値は、予め定められ、図6のステップS105における第1基準値よりも小さい値に設定される。
In step S202, the
ステップS203においてタイマのカウント値が第2基準値以上であると判定されるまで、ステップS203が繰り返し実行される。なお、このとき、サーバ60は、参加希望車両と同一方向に走行する所定範囲内の他の車両に、隊列走行への参加を促す通知を送信してもよい。所定範囲は、例えば、参加希望車両との距離が所定値以下となる同一道路の範囲である。
Step S203 is repeatedly executed until it is determined in step S203 that the count value of the timer is equal to or greater than the second reference value. At this time, the
ステップS203においてタイマのカウント値が第2基準値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS204に進む。ステップS204では、サーバ60は、同一方向に走行する隊列参加車両が所定範囲内に二台以上存在するか否かを判定する。所定範囲は、例えば、隊列参加車両間の距離が所定値以下となる同一道路の範囲である。隊列参加車両には、参加希望車両と、既に隊列を形成している車両とが含まれる。隊列が存在しない場合、隊列参加車両は参加希望車両のみとなる。
If it is determined in step S203 that the count value of the timer is equal to or greater than the second reference value, the control routine proceeds to step S204. In step S204, the
ステップS204において隊列参加車両が二台以上存在すると判定された場合、本制御ルーチンはステップS205に進む。ステップS205では、後述する車両配置決定処理が実行され、サーバ60は隊列走行における車両配置を決定する。
If it is determined in step S204 that there are two or more platooning vehicles, the control routine proceeds to step S205. In step S205, the vehicle arrangement determination process described later is executed, and the
次いで、ステップS206において、サーバ60は、決定した車両配置の隊列が形成されるように、各隊列参加車両に走行指示を送信する。例えば、サーバ60は、他の隊列参加車両の情報、隊列内の順序等を走行指示として送信する。
Next, in step S206, the
次いで、ステップS207において、サーバ60はタイマのカウント値をゼロにリセットする。ステップS207の後、本制御ルーチンは終了する。
Then, in step S207, the
一方、ステップS204において隊列参加車両が二台以上存在しないと判定された場合、本制御ルーチンはステップS205及びステップS206をスキップしてステップS207に進む。この場合、隊列走行が実現不可能であるため、ステップS207においてサーバ60はタイマのカウント値をゼロにリセットし、本制御ルーチンは終了する。なお、この場合、サーバ60は、隊列走行が実現不可能であることを各参加希望車両に通知してもよい。
On the other hand, if it is determined in step S204 that there are no more than one platooning vehicle, the control routine skips steps S205 and S206 and proceeds to step S207. In this case, since platooning is not feasible, the
また、ステップS203及びステップS207は省略されてもよい。この場合、サーバ60は、隊列参加車両が二台以上になった時点で隊列走行における車両配置を開始する。
Further, steps S203 and S207 may be omitted. In this case, the
<車両配置決定処理>
図8は、図7のステップS205の車両配置決定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。
<Vehicle placement determination process>
FIG. 8 is a flowchart showing a control routine of the vehicle arrangement determination process in step S205 of FIG.
最初に、ステップS301において、サーバ60は、隊列参加車両のうちのCO2回収車両の数N1を特定し、各CO2回収車両に番号I(I=1、2、・・・、N1)を付与する。なお、隊列参加車両にCO2回収車両が無い場合には、CO2回収車両の数N1はゼロとなり、番号は付与されない。
First, in step S301, the
次いで、ステップS302において、サーバ60は、隊列参加車両のうちのコンベ車両の数N2を特定し、内燃機関の排気量の大きい順に各コンベ車両に番号J(J=1、2、・・・、N2)を付与する。すなわち、内燃機関の排気量が最も大きいコンベ車両にはJ=1が付与される。なお、隊列参加車両にコンベ車両が無い場合には、コンベ車両の数N2はゼロとなり、番号は付与されない。
Next, in step S302, the
次いで、ステップS303において、サーバ60は、隊列参加車両のうちのHV車両の数N3を特定し、内燃機関の排気量の大きい順に各HV車両に番号K(K=1、2、・・・、N3)を付与する。すなわち、内燃機関の排気量が最も大きいHV車両にはK=1が付与される。なお、隊列参加車両にHV車両が無い場合には、HV車両の数N3はゼロとなり、番号は付与されない。
Next, in step S303, the
次いで、ステップS304において、サーバ60はi、j及びkをそれぞれ1に設定する。
Next, in step S304, the
次いで、ステップS305において、サーバ60は、iがN1+1に等しいか否かを判定する。iがN1以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS306に進む。
Then, in step S305, the
ステップS306では、サーバ60は、jがN2+1に等しいか否かを判定する。jがN2以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS307に進む。
In step S306, the
ステップS307では、サーバ60は第jコンベ車両の後ろに第iCO2回収車両を配置する。具体的には、サーバ60は、第jコンベ車両及び第iCO2回収車両の隊列内の順序が連続するように、第jコンベ車両の後ろに第iCO2回収車両を配置する。すなわち、サーバ60は第jコンベ車両及び第iCO2回収車両の塊を生成する。なお、第jコンベ車両とは、ステップS302において番号Jとしてjが付与されたコンベ車両を意味し、第iCO2回収車両とは、ステップS301において番号Iとしてiが付与されたCO2回収車両を意味する。
In step S307, the
次いで、ステップS308において、サーバ60はjに1を加えることによってjを更新する。
The
次いで、ステップS309において、サーバ60はiに1を加えることによってiを更新する。ステップS309の後、本制御ルーチンはステップS305に戻り、ステップS305が再び実行される。
Then, in step S309, the
一方、ステップS306においてjがN2+1に等しいと判定された場合、すなわちCO2回収車両へのコンベ車両の割り当てが完了した場合、本制御ルーチンはステップS310に進む。ステップS310では、サーバ60は、kがN3+1に等しいか否かを判定する。kがN3以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップS311に進む。
On the other hand, when it is determined in step S306 that j is equal to N2 + 1, that is, when the allocation of the combe vehicle to the CO 2 recovery vehicle is completed, the control routine proceeds to step S310. In step S310, the
ステップS311では、サーバ60は第kHV車両の後ろに第iCO2回収車両を配置する。具体的には、サーバ60は、第kHV車両及び第iCO2回収車両の隊列内の順序が連続するように、第kHV車両の後ろに第iCO2回収車両を配置する。すなわち、サーバ60は第kHV車両及び第iCO2回収車両の塊を生成する。なお、第kHV車両とは、ステップS303において番号Kとしてkが付与されたHV車両を意味する。
In step S311 the
次いで、ステップS312において、サーバ60はkに1を加えることによってkを更新する。
The
次いで、ステップS309において、サーバ60はiに1を加えることによってiを更新する。ステップS309の後、本制御ルーチンはステップS305に戻り、ステップS305が再び実行される。
Then, in step S309, the
ステップS305においてiがN+1に等しいと判定された場合、CO2回収車両の割り当てが完了した場合、本制御ルーチンはステップS313に進む。また、ステップS310においてkがN3+1に等しいと判定された場合、すなわちCO2回収車両へのHV車両の割り当てが完了した場合、も、本制御ルーチンはステップS313に進む。 If it is determined in step S305 that i is equal to N + 1, the control routine proceeds to step S313 when the allocation of the CO 2 recovery vehicle is completed. The control routine also proceeds to step S313 when it is determined in step S310 that k is equal to N3 + 1, that is, when the allocation of the HV vehicle to the CO 2 recovery vehicle is completed.
ステップS313では、サーバ60は、乱数等を用いて、未配置の車両(EV車両、未配置のCO2回収車両、コンベ車両又はHV車両)及び配置済みの車両の塊をランダムに配置する。このとき、当然のことながら、ステップS307又はステップS311において生成された車両の塊における隊列順序は維持される。ステップS313の後、本制御ルーチンは終了する。
In step S313, the
なお、ステップS307又はステップS311において車両の塊が生成された順に隊列の先頭から車両が並べられ、ステップS313において、配置済みの車両の塊の後ろに未配置の車両がランダムに配置されてもよい。 In addition, the vehicles may be arranged from the beginning of the formation in the order in which the vehicle masses are generated in step S307 or step S311, and the unarranged vehicles may be randomly arranged behind the arranged vehicle masses in step S313. ..
また、ステップS301において、サーバ60は、CO2回収システム20によって回収可能なCO2の量が多い順にCO2回収車両に番号Iを付与してもよい。すなわち、サーバ60は、CO2回収システム20によって回収可能なCO2の量が相対的に多いCO2回収車両を、CO2回収システム20によって回収可能なCO2の量が相対的に少ないCO2回収車両よりも優先的にCO2排出車両の後ろに配置してもよい。このことによって、隊列走行中にCO2回収車両の回収容量が不足することを抑制することができ、CO2をより効率的に回収することができる。なお、CO2回収システム20によって回収可能なCO2の量とは、CO2回収システム20のCO2回収器21の最大回収容量からCO2回収量を減算した値である。
Further, in step S301, the
また、HV車両には、外部電源によってバッテリが充電されるプラグインハイブリッド車両(PHV車両)と、外部電源によってバッテリが充電されないノーマルハイブリッド車両(ノーマルHV車両)とが存在し、基本的にPHV車両はノーマルHV車両よりも内燃機関の使用頻度が低い。このため、サーバ60は、ノーマルHV車両をPHV車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置してもよい。このことによって、コンベ車両及びHV車両の数の合計がCO2回収車両の数よりも多い場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。
Further, the HV vehicle includes a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle) in which the battery is charged by an external power source and a normal hybrid vehicle (normal HV vehicle) in which the battery is not charged by the external power source. Basically, the PHV vehicle Uses the internal combustion engine less frequently than the normal HV vehicle. Therefore, the
また、内燃機関の平均出力が大きいほど、内燃機関から排出されるCO2の量は多くなる。このため、サーバ60は、車両の現在のトリップ(車両のイグニッションスイッチがオンにされてからの期間)における内燃機関の平均出力が相対的に大きいコンベ車両を、車両の現在のトリップにおける内燃機関の平均出力が相対的に小さいコンベ車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置してもよい。このことによって、コンベ車両の後ろにCO2回収車両を配置する場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。同様に、サーバ60は、内燃機関の平均出力が相対的に大きいHV車両を、内燃機関の平均出力が相対的に小さいHV車両よりも優先的にCO2回収車両の前に配置してもよい。このことによって、HV車両の後ろにCO2回収車両を配置する場合に、CO2回収車両によって回収されるCO2の量を多くすることができる。なお、内燃機関の平均出力は、例えば、現在のトリップにおける内燃機関の出力を積算した値を現在のトリップの時間で除算することによって算出される。
Moreover, the larger the average output of the internal combustion engine, the larger the amount of CO 2 emitted from the internal combustion engine. Therefore, the
また、図7及び図8の制御ルーチンは、隊列走行への参加を希望するいずれかの車両のECU40によって実行されてもよい。すなわち、サーバ60の代わりにECU40が隊列走行管制装置として機能してもよい。この場合、参加希望車両の情報等は車車間通信によって送信される。
Further, the control routines of FIGS. 7 and 8 may be executed by the
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、CO2回収車両の一例である車両1から流路切替装置22が省略され、排気管接続通路32及び車外接続通路33が常にCO2回収器21に接続されていてもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the claims. For example, the flow
また、車両1では、内燃機関10のみが走行用の動力を出力している。しかしながら、車両1において、内燃機関10に加えて又は内燃機関10の代わりに電動機が走行用の動力を出力してもよい。すなわち、CO2回収車両はHV車両又はEV車両であってもよい。CO2回収車両がEV車両である場合、流路切替装置22が省略され、車外接続通路33のみがCO2回収器21に接続される。
Further, in the
1、1’ 車両
20 CO2回収システム
40 電子制御ユニット(ECU)
60 サーバ
1,
60 servers
Claims (1)
隊列走行に参加する車両の情報を受信し、CO2を排出する車両の後ろに、車外の大気中のCO2を回収するCO2回収システムを備えた車両を配置する、隊列走行管制装置。 It is a platooning control device that controls the platooning of vehicles.
Receiving information of a vehicle to participate in the row running, behind the vehicle to discharge the CO 2, to place the vehicle equipped with a CO 2 recovery system for recovering CO 2 outside the vehicle in the atmosphere, the convoy travel control device.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012108797A (en) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
WO2012120641A1 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle with mixed gas generating system, and vehicle with fuel producing system |
JP2017056759A (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicle mounting internal combustion engine and exhaust gas purification method during convoy travel of vehicle |
-
2019
- 2019-07-26 JP JP2019138250A patent/JP2021022169A/en active Pending
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