JP2021044998A - Vehicle group and control system for controlling vehicle group - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両群、及び車両群を制御する制御システムに関する。 The present disclosure relates to a vehicle group and a control system for controlling the vehicle group.
近年では、電力により走行する車両が普及し始めている。このような車両としては、例えば、蓄電池を搭載した電動車両や、燃料電池車両等が挙げられる。 In recent years, vehicles that run on electric power have begun to spread. Examples of such a vehicle include an electric vehicle equipped with a storage battery, a fuel cell vehicle, and the like.
電動車両等において、蓄えられているエネルギーが不足すると、当然ながら当該車両は目的地に到達することができなくなる。このため、エネルギーが0となってしまうよりも前に、例えば充電器を備えた設備に車両を停車させた状態で充電を行う必要がある。しかしながら、充電には時間がかかるため、時間内に目的地に到達するためには、上記のように停車させた状態で充電を行うことが適切ではない場合もある。 When the stored energy of an electric vehicle or the like is insufficient, the vehicle cannot reach the destination as a matter of course. Therefore, before the energy becomes zero, it is necessary to charge the vehicle in a state where the vehicle is stopped, for example, in a facility equipped with a charger. However, since charging takes time, it may not be appropriate to charge the vehicle while the vehicle is stopped as described above in order to reach the destination within the time.
これを解決するためのシステムとして、下記特許文献1では車々間充電システムが提案されている。車々間充電システムは、非接触受給電装置を複数の車両それぞれに搭載しておくことで、走行中の一対の車両間で電力の授受を可能とするシステムである。
As a system for solving this problem, the following
非接触受給電装置は、それぞれが有するアンテナを互いに対向させた状態で、電磁誘導や磁界共振等により非接触で電力の需給を行う装置である。このため、非接触受給電装置によって車両間の電力の授受を行う際においては、それぞれのアンテナ間の距離が適切な距離に保たれるように、車間距離を調整するための比較的複雑な制御を行う必要がある。また、各車両に非接触受給電装置を搭載しておく必要があるため、システム全体のコストが上昇してしまうという問題もある。 The non-contact power supply / reception device is a device that supplies and demands electric power in a non-contact manner by electromagnetic induction, magnetic field resonance, or the like with the antennas of the respective antennas facing each other. For this reason, when power is transferred between vehicles by the non-contact power supply / reception device, relatively complicated control for adjusting the inter-vehicle distance is performed so that the distance between the antennas is maintained at an appropriate distance. Need to be done. Further, since it is necessary to equip each vehicle with a non-contact power receiving / receiving device, there is a problem that the cost of the entire system increases.
本開示は、車両間における電力の授受を容易に行うことのできる車両群、及びこれを制御する制御システムを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a vehicle group capable of easily exchanging electric power between vehicles, and a control system for controlling the vehicle group.
本開示に係る車両群(20)は、走行に必要な正の駆動力を生成する第1車両(21)と、回生電力の生成に必要な負の駆動力を生成する第2車両(22)と、前記第1車両と前記第2車両との間を結合する結合部(23)と、を備える。 The vehicle group (20) according to the present disclosure includes a first vehicle (21) that generates a positive driving force required for traveling and a second vehicle (22) that generates a negative driving force required for generating regenerative electric power. And a joint portion (23) for connecting the first vehicle and the second vehicle.
このような車両群においては、第1車両が生成する正の駆動力、すなわち、前方側に向かって加速させる方向の駆動力により、第1車両及び第2車両の両方が走行する。その際、第2車両は、回生電力の生成に必要な負の駆動力、すなわち、後方側に向かって加速させる方向の駆動力を生じさせ、回生電力を生成しこれを蓄えることができる。 In such a vehicle group, both the first vehicle and the second vehicle travel by the positive driving force generated by the first vehicle, that is, the driving force in the direction of accelerating toward the front side. At that time, the second vehicle can generate a negative driving force required for generating the regenerative electric power, that is, a driving force in the direction of accelerating toward the rear side, generate the regenerative electric power, and store the regenerative electric power.
第2車両において、生成され蓄えられた回生電力のエネルギーは、第1車両が正の駆動力を生成することによって得られたエネルギーの一部である。つまり、第1車両及び第2車両が互いに結合された状態で走行しているときには、第1車両に蓄えられているエネルギーの一部が、第1車両から第2車両に受け渡されて蓄えられることとなる。このようなエネルギーの授受においては、第1車両及び第2車両のそれぞれに、非接触受給電装置のような特別な装置を搭載する必要は無く、車間距離を一定に保つための特別な制御を行う必要もない。このため、上記の車両群では、車両間における電力の授受を容易に行うことが可能となる。 In the second vehicle, the energy of the regenerative power generated and stored is a part of the energy obtained by the first vehicle generating a positive driving force. That is, when the first vehicle and the second vehicle are traveling in a state of being coupled to each other, a part of the energy stored in the first vehicle is transferred from the first vehicle to the second vehicle and stored. It will be. In such energy transfer, it is not necessary to equip each of the first vehicle and the second vehicle with a special device such as a non-contact power supply / reception device, and special control for keeping the inter-vehicle distance constant is provided. You don't even have to do it. Therefore, in the above-mentioned vehicle group, electric power can be easily exchanged between vehicles.
また、本開示に係る制御システムは、複数の車両からなる車両群を制御する制御システム(10)であって、複数の車両から、第1車両(21)及び第2車両(22)をそれぞれ選定する車両選定部(120)と、第1車両と第2車両との間を結合部(23)によって互いに結合した状態で、走行に必要な正の駆動力を第1車両に生成させ、回生電力の生成に必要な負の駆動力を第2車両に生成させる制御、である結合走行制御を行う制御部(210)と、を備える。 Further, the control system according to the present disclosure is a control system (10) that controls a vehicle group composed of a plurality of vehicles, and a first vehicle (21) and a second vehicle (22) are selected from the plurality of vehicles, respectively. In a state where the vehicle selection unit (120) and the first vehicle and the second vehicle are connected to each other by the coupling unit (23), the first vehicle is made to generate a positive driving force required for traveling, and the regenerative power is generated. The control unit (210) is provided with a control unit (210) for performing combined traveling control, which is a control for causing the second vehicle to generate a negative driving force required for generating the above.
このような制御システムによれば、制御部が結合走行制御を行うことにより、第1車両から第2車両への電力の授受を容易に行うことができる。例えば、エネルギーの残量が少なくなっている車両を第2車両として選定し、エネルギーの残量に余裕のある車両を第1車両として選定した上で、結合走行制御を行えば、走行を維持しながら第2車両のエネルギー不足を解消し、第2車両を目的地に到達させることができる。 According to such a control system, electric power can be easily transferred from the first vehicle to the second vehicle by performing the combined traveling control by the control unit. For example, if a vehicle having a low amount of energy remaining is selected as the second vehicle, a vehicle having a sufficient amount of energy remaining is selected as the first vehicle, and then combined running control is performed, the running is maintained. However, the energy shortage of the second vehicle can be solved and the second vehicle can reach the destination.
本開示によれば、車両間における電力の授受を容易に行うことのできる車両群、及びこれを制御する制御システムが提供される。 According to the present disclosure, there is provided a vehicle group capable of easily exchanging electric power between vehicles, and a control system for controlling the vehicle group.
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and duplicate description is omitted.
本実施形態に係る制御システム10は、複数の車両からなる車両群を制御することで、各車両による人や物の移動サービスを提供するためのシステムとして構成されている。図1には、上記の車両群に含まれる車両として、車両21と車両22とが示されている。制御システム10の制御対象である車両群に含まれる車両の数は、少なくとも2台以上であればよい。
The
本実施形態において、車両21や車両22のように車両群に含まれる車両は、いずれも、蓄電池320(図1では不図示、図2を参照)に蓄えられた電力により走行する電動車両として構成されている。それぞれの蓄電池320に蓄えられた電力エネルギーは、当該車両の走行に必要なエネルギーということができる。
In the present embodiment, the vehicles included in the vehicle group, such as the
図1に示される状態においては、車両21と車両22とが、結合部23を介して互いに結合されている。結合部23は、例えば剛性の高い材料からなる棒状の部材である。このような状態においては、車両21及び車両22のうちの少なくとも一方が駆動力を生じさせると、車両21及び車両22の両方が当該駆動力により走行することとなる。
In the state shown in FIG. 1, the
制御システム10は、制御対象である車両群に含まれる複数の車両から2台の車両を選定し、これらを、図1に示されるように互いに結合した状態で走行させることがある。ただし、このような制御が行われるのは、一部の車両において走行に必要なエネルギーが不足した状態となったときのみである。通常時においては、車両群に含まれるそれぞれの車両が、互いに結合されることなく、それぞれの目的地に向かって独立に走行している。図1のように、車両21及び車両22を互い結合した状態で走行させる理由については後に説明する。
The
制御システム10の説明に先立ち、車両21及び車両22の構成について先ず説明する。本実施形態では、車両21及び車両22の構成は互いに同じである。このため、ここでは車両21の構成についてのみ説明し、車両22の構成については具体的な図示及び説明を省略する。尚、本実施形態では、制御システム10の制御対象である複数の車両のそれぞれが、図2に示される車両21と同様の構成を有するものとする。
Prior to the description of the
図2に示されるように、車両21は、蓄電池320と、インバータ330と、モータジェネレータ340と、MGECU310と、を備えている。更に車両21は、制御システム10の一部である車両制御装置200をも備えている。
As shown in FIG. 2, the
蓄電池320は、電動車両である車両21の走行に必要なエネルギーを蓄えておくためのメインバッテリーであり、例えばリチウムイオン電池である。車両21は、充電設備に停車した状態で不図示のケーブルに接続されることで、当該ケーブルを介して供給される電力を蓄電池320に蓄えることができる。
The
インバータ330は、蓄電池320から出力される直流電力を交流電力に変換し、これをモータジェネレータ340に供給するための電力変換器である。また、インバータ330は、モータジェネレータ340から出力される交流電力を直流電力に変換し、これを蓄電池320に供給し充電させることもできる。このように、インバータ330は双方向の電力変換器として構成されている。インバータ330の動作は、後述のMGECU310により制御される。
The
モータジェネレータ340は、インバータ330から電力の供給を受けて駆動力を生じさせる回転電機である。モータジェネレータ340で生じた駆動力は、回転軸341及びクラッチ342を介して、車両21の駆動輪343に伝達される。
The
また、モータジェネレータ340は、駆動輪343の回転により生じたエネルギーを電力に変換し、当該電力をインバータ330に出力することもできる。当該電力は、先に述べたように、インバータ330によって直流電力に変換された後、蓄電池320に充電される。このように、車両21は、モータジェネレータ340によって所謂回生電力を生成することができる。その際、よく知られているように、モータジェネレータ340では車両21を減速させる力が生じる。これにより、車両21の運動エネルギーの一部が電力エネルギーに変換されて、蓄電池320に蓄えられることとなる。
Further, the
MGECU310は、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムである。MGECU310は、インバータ330の動作を制御するための装置として構成されている。MGECU310が行う制御により、蓄電池320からモータジェネレータ340に供給される電力の大きさ、及び、モータジェネレータ340により生じる回生電力の大きさが調整される。当該制御は、後述の車両制御装置200からの指令値に基づいて行われる。
The
例えば、目標加速度を示す指令値が車両制御装置200からMGECU310に送信されると、MGECU310は、当該目標加速度を実現するよう、モータジェネレータ340に供給される電力の大きさを調整する。また、目標減速度を示す指令値が車両制御装置200からMGECU310に送信されると、MGECU310は、当該目標減速度を実現するよう、モータジェネレータ340で生じる回生電力の大きさを調整する。
For example, when a command value indicating a target acceleration is transmitted from the
車両制御装置200は、上記のMGECU310と同様の、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムである。車両制御装置200は、MGECU310を含む車両21の全体を制御するための装置として構成されている。先に述べたように、車両制御装置200は、車両群を制御する制御システム10の一部として機能する。
The
車両制御装置200は、車両21が行う運転操作、具体的にはアクセルペダルやブレーキペダル等の操作に基づいて、目標加速度や目標減速度を算出し、これらをMGECU310に出力する処理を行う。
The
車両制御装置200は、機能的な制御ブロックとして、制御部210と、駆動力算出部220と、を備えている。
The
制御部210は、結合走行制御を行う部分である。ここで、結合走行制御について説明する。結合走行制御とは、図1のように、2台の車両を結合部23によって互いに結合した状態で、これらの車両を共に走行させるための制御のことである。図1に示される例では、前方側にある車両21が、走行に必要な正の駆動力を生じさせる。一方、後方側にある車両22は、回生電力の生成に必要な負の駆動力を生じさせる。
The
尚、上記における「正の駆動力」とは、前方側に向かって車両を加速させる方向の駆動力のことである。「負の駆動力」とは、後方側に向かって加速させる方向の駆動力のことである。以下では、駆動力の正負を上記のように定義して説明を行う。 The "positive driving force" in the above is a driving force in the direction of accelerating the vehicle toward the front side. The "negative driving force" is a driving force in the direction of accelerating toward the rear side. In the following, the positive and negative of the driving force will be defined and described as described above.
図1の例のように、車両21が正の駆動力を生じさせ、車両22が負の駆動力を生じさせながら、車両21及び車両22が共に走行しているときには、車両21が出力するエネルギーの一部が、回生電力として車両22の蓄電池320に蓄えられることとなる。つまり、車両21に蓄えられているエネルギーの一部が、車両21から車両22に渡されて蓄えられることとなる。上記の「結合走行制御」とは、このように、車両21と車両22との間を結合部23によって互いに結合した状態で、走行に必要な正の駆動力を一方の車両である第1車両21に生成させ、回生電力の生成に必要な負の駆動力を他方の車両である車両22に生成させる制御、のことである。上記における「生成」とは、正又は負の駆動力を車両21等で実際に生じさせることを意味する。
As in the example of FIG. 1, when the
制御部210は、結合走行制御において車両21が生成すべき正の駆動力の大きさや、車両22が生成すべき負の駆動力の大きさを決定する処理を行う。更に、制御部210は、決定されたそれぞれの駆動力を実現するよう、車両21及び車両22のそれぞれにおいて、MGECU310を制御する処理を行う。結合走行制御は、車両21及び車両22のそれぞれに搭載された車両制御装置200が、互いに通信しながら行う。結合走行制御の具体的な内容については後に説明する。
The
結合走行制御において、正の駆動力を生じさせることで他の車両にエネルギーを渡す車両のことを、以下では「第1車両」とも表記する。また、回生電力の生成に必要な負の駆動力を生じさせることで、第1車両からエネルギーを受け取る車両のことを、以下では「第2車両」とも表記する。図1の例においては、車両21が第1車両に該当し、車両22が第2車両に該当する。これらの車両群、すなわち、結合部23を介して互いに結合された車両21及び車両22の全体からなる車両群のことを、以下では「結合車両群20」とも表記する。
In combined driving control, a vehicle that transfers energy to another vehicle by generating a positive driving force is also referred to as a "first vehicle" below. Further, a vehicle that receives energy from the first vehicle by generating a negative driving force required for generating regenerative power is also referred to as a "second vehicle" below. In the example of FIG. 1, the
結合走行制御が行われているときには、上記のように、走行に必要なエネルギーが車両21から車両22へと受け渡される。このため、例えば、車両22に蓄えられているエネルギーが不足しているときに、結合走行制御を行えば、車両22の走行を維持しながら車両22のエネルギー不足を解消し、その後において車両22を目的地に到達させることが可能となる。
When the combined traveling control is performed, the energy required for traveling is transferred from the
尚、結合走行制御によるエネルギーの受け渡しを行うにあたっては、第1車両は、本実施形態の車両21のように電動車両であってもよいのであるが、内燃機関の駆動力によって走行する車両であってもよい。第1車両は、正の駆動力を生じさせることのできる車両であればよく、その種類は問わない。
In addition, in performing the energy transfer by the combined traveling control, the first vehicle may be an electric vehicle like the
一方、第2車両としては、少なくとも回生電力を生じさせることのできる車両である必要がある。第2車両は、本実施形態の車両22のように電動車両であってもよいのであるが、例えば燃料電池車両であってもよい。また、第2車両において生成された回生電力は、本実施形態のように蓄電池320に蓄えられてもよいのであるが、例えば、水素エネルギーとして蓄えられる態様であってもよい。
On the other hand, the second vehicle needs to be a vehicle capable of generating at least regenerative power. The second vehicle may be an electric vehicle like the
駆動力算出部220は、結合走行制御の実行中において、互いに結合された第1車両及び第2車両の全体において生成すべき駆動力、を算出する処理を行う。当該駆動力のことを、以下では「必要駆動力」とも称する。
The driving
尚、結合走行制御の実行中において、車両21が生成すべき正の駆動力の大きさや、車両22が生成すべき負の駆動力の大きさを決定する処理は、先に述べたように、本実施形態では制御部210が行う。このような態様に替えて、当該処理を駆動力算出部220が行うこととしてもよい。
As described above, the process of determining the magnitude of the positive driving force to be generated by the
車両制御装置200には、サーバー通信部230と、車々間通信部240と、が設けられている。サーバー通信部230は、図1に示されるサーバー100と、車両制御装置200との間で双方向の無線通信を行うための装置である。車々間通信部240は、車両群に含まれる他の車両、との間で双方向の無線通信を行うための装置である。図1に示されるように、車両21と車両22とが互いに結合された状態においては、これらの車両同士が、それぞれの車々間通信部240によって双方向の無線通信を行うこととなる。
The
車両制御装置200には更に、位置取得部250と、残量取得部260と、が設けられている。位置取得部250は、車両21が走行している現在位置をGPSにより取得する装置である。残量取得部260は、車両21の走行に必要なエネルギーの残量を取得する部分である。当該残量とは、本実施形態では蓄電池320に蓄えられている電力エネルギーの残量のことである。
The
残量取得部260により取得される現在位置、及び、残量取得部260により取得されるエネルギーの残量は、それぞれ、サーバー通信部230によって定期的にサーバー100へと送信される。
The current position acquired by the remaining
車両制御装置200は、これらの情報に加えて、車両21が現在向かっている目的地、及び、目的地に向かってこれから走行する予定の走行経路、のそれぞれも、定期的にサーバー100へと送信する。
In addition to this information, the
図1を再び参照しながら、制御システム10の構成について説明する。先に述べたように、制御システム10には、車両群の各車両に搭載された車両制御装置200が含まれる。これに加えて、制御システム10には、図1に示されるサーバー100が含まれる。サーバー100は、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムである。サーバー100は、適切なサービスを実現するために、車両群の全体を制御するための装置として構成されている。
The configuration of the
サーバー100は、車両群に含まれる各車両とは異なる位置、具体的には、特定の建物の屋内に設置されている。このような態様に替えて、サーバー100が、車両群に含まれるいずれかの車両に搭載されているような態様であってもよい。また、後に説明するサーバー100の機能が、各車両に搭載された車両制御装置200のうちの一部または全部の連携により実現されるような態様であってもよい。これとは逆に、先に述べた車両制御装置200の機能の一部または全部が、車両とは別の位置、例えば建物の屋内に設置されたサーバー100によって実現されるような態様であってもよい。このように、制御システム10を構成する装置の物理的な構成や配置は、何ら限定されない。
The
サーバー100は、機能的な制御ブロックとして、情報取得部110と、車両選定部120と、経路選定部130と、通信部140と、を備えている。
The
情報取得部110は、後述の通信部140を介して、車両群に含まれる各車両から情報を取得する処理を行う部分である。取得される情報には、残量取得部260により取得される現在位置、及び、残量取得部260により取得されるエネルギーの残量等が含まれる。
The
車両選定部120は、制御システムの制御対象である複数の車両から、結合走行制御の対象となる第1車両及び第2車両をそれぞれ選定する処理を行う部分である。経路選定部130は、結合走行制御において、互いに結合された第1車両及び第2車両が走行すべき経路、を選定する処理を行う部分である。通信部140は、制御システムの制御対象である複数の車両との間で、双方向の無線通信を行う部分である。
The
結合走行制御を実現するために、制御システム10によって実行される処理の流れについて説明する。図3に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、サーバー100により繰り返し実行される処理である。
The flow of processing executed by the
当該処理の最初のステップS01では、制御対象である複数の車両のそれぞれから情報を取得する処理が、情報取得部110によって行われる。ここでは、残量取得部260により取得される現在位置、及び、残量取得部260により取得されるエネルギーの残量、を含む情報が各車両から取得される。更に、各車両の目的地及び走行経路についても情報取得部110により取得される。
In the first step S01 of the process, the
ステップS01に続くステップS02では、それぞれの車両が、その目的地まで到達するのに十分なエネルギーを蓄えているか否かが判断される。車両が目的地に到達した際において余剰となると予測されるエネルギーの大きさを、「到達時余剰エネルギー」と定義する。到達時余剰エネルギーは、今後における車両の走行をシミュレートした上で、当該車両が目的地に到達するまでに消費されると推測されるエネルギーを、現時点で当該車両に蓄えられているエネルギーから差し引くことにより算出される。 In step S02 following step S01, it is determined whether or not each vehicle stores sufficient energy to reach its destination. The amount of energy that is predicted to be surplus when the vehicle reaches the destination is defined as "surplus energy at the time of arrival". The surplus energy at the time of arrival simulates the running of the vehicle in the future, and then subtracts the energy estimated to be consumed before the vehicle reaches the destination from the energy currently stored in the vehicle. It is calculated by.
到達時余剰エネルギーが所定値を下回ると予測される車両、すなわち、目的地に到達するよりも前にエネルギー不足となる車両が存在しない場合には、図3に示される一連の処理を終了する。エネルギー不足となる車両が存在する場合には、ステップS03に移行する。 If there is no vehicle whose surplus energy at the time of arrival is predicted to be less than a predetermined value, that is, a vehicle that runs out of energy before reaching the destination, the series of processes shown in FIG. 3 is terminated. If there is a vehicle that runs out of energy, the process proceeds to step S03.
ステップS03では、到達時余剰エネルギーが所定値を下回ると予測される車両を、結合走行制御における第2車両として選定する処理が行われる。当該処理は車両選定部120によって行われる。ここでは、先に説明した例と同様に、図1の車両22が第2車両として選定されたものとして説明する。
In step S03, a process of selecting a vehicle whose surplus energy at the time of arrival is predicted to be less than a predetermined value as a second vehicle in the combined traveling control is performed. The process is performed by the
ステップS03に続くステップS04では、結合走行制御における第1車両を選定する処理が行われる。当該処理は車両選定部120によって行われる。ここでは、ステップS03で特定された第2車両の近くを走行している車両のうちの1台が、第1車両として選定される。具体的には、第2車両の走行位置から所定の半径内の範囲を走行している車両であって、到達時余剰エネルギーが上記の所定値を超えている車両が、第1車両として選定される。そのような車両が存在しなかった場合には、到達時余剰エネルギーが上記の所定値を超えている複数の車両のうち、第2車両に最も近い位置を走行している車両が、第1車両として選定される。ここでは、先に説明した例と同様に、図1の車両21が第1車両として選定されたものとして説明する。
In step S04 following step S03, a process of selecting the first vehicle in the combined traveling control is performed. The process is performed by the
以上のような処理が行われる結果、第1車両として選定された車両21の到達時余剰エネルギーは、第2車両として選定された車両22の到達時余剰エネルギーよりも大きくなっている。換言すれば、車両選定部120は、到達時余剰エネルギーが大きい方の車両を前記第1車両として選定し、到達時余剰エネルギーが小さい方の車両を第2車両として選定する。
As a result of the above processing, the arrival surplus energy of the
このような態様に替えて、到達時余剰エネルギーではなく、現時点において車両に蓄えられている残存エネルギーの大きさに基づいて、第1車両及び第2車両が選定されることとしてもよい。つまり、車両選定部120が、蓄えらえている残存エネルギーが大きい方の車両を第1車両として選定し、蓄えらえている残存エネルギーが小さい方の車両を第2車両として選定することとしてもよい。この場合、ステップS03では、残存エネルギーが所定値よりも小さい車両が第2車両として選定され、ステップS04では、残存エネルギーが所定値よりも大きい車両が第1車両として選定されることとすればよい。
Instead of such an embodiment, the first vehicle and the second vehicle may be selected based on the magnitude of the residual energy currently stored in the vehicle instead of the surplus energy at the time of arrival. That is, the
ステップS04に続くステップS05では、結合走行制御において、結合車両群20となった車両21及び車両22を走行させるべき経路、の候補を抽出する処理が行われる。当該処理は経路選定部130によって行われる。ここでは先ず、車両22の現在位置を中心として、所定の半径内に存在する経路の全てについて、適切度点数が算出される。「適切度点数」とは、車両間におけるエネルギー授受の機会確保等の観点から、結合走行制御の実行についての適切さの度合いを示す数値であり、結合走行制御に適切な経路であるほど高い値として算出される点数である。その後、適切度点数が最も高い経路から順に、所定個数の経路が、結合車両群20を走行させるべき経路の候補として抽出される。
In step S05 following step S04, in the combined travel control, a process of extracting candidates for the
適切度点数は、例えば以下の式(1)により算出される。
適切度点数=k1×Pa+k2×Ps・・・・(1)
The appropriate score is calculated by, for example, the following formula (1).
Appropriate score = k1 x Pa + k2 x Ps ... (1)
式(1)の右辺の「Pa」は、当該経路に沿って結合車両群20が走行した場合における、加速度の分散に応じて設定される点数である。「加速度の分散」とは、当該経路に沿って走行する結合車両群20の加速度の変化を定期的に取得した場合において、所得された加速度の各値について算出される分散のことである。図4には、加速度の分散と、上記のPaとの対応関係が示されている。同図に示されるように、加速度の分散が大きくなるほど、算出されるPaの値も大きくなる。図4に示される対応関係は、サーバー100が有する不図示の記憶装置に記憶されている。経路選定部130は、図4の対応関係と、シミュレーションによって得られた加速度の分散と、を参照することで、当該経路についてのPaを算出する。式(1)においてPaに掛かるk1は、予め定められた重み係数である。
“Pa” on the right side of the equation (1) is a score set according to the dispersion of acceleration when the combined
式(1)の右辺の「Ps」は、当該経路に沿って結合車両群20が走行した場合における、勾配の分散に応じて設定される点数である。「勾配の分散」とは、当該経路に沿って結合車両群20が走行した場合における路面の勾配の変化を定期的に取得した場合において、所得された勾配の各値について算出される分散のことである。図5には、勾配の分散と、上記のPsとの対応関係が示されている。同図に示されるように、勾配の分散が大きくなるほど、算出されるPsの値も大きくなる。図5に示される対応関係は、サーバー100が有する不図示の記憶装置に記憶されている。経路選定部130は、図5の対応関係と、シミュレーションによって得られた勾配の分散と、を参照することで、当該経路についてのPsを算出する。式(1)においてPsに掛かるk2は、予め定められた重み係数である。
“Ps” on the right side of the equation (1) is a score set according to the dispersion of the gradient when the combined
以上のような処理により、経路における加速度の分散が大きいほど、当該経路についての適切度点数は大きな値として算出される。また、経路における勾配の分散が大きいほど、当該経路についての適切度点数は大きな値として算出される。先に述べたように、ステップS05では、算出された適切度点数が最も高い経路から順に、所定個数の経路が候補として算出される。このため、本実施形態の経路選定部130は、第1車両及び第2車両が走行すべき経路として、加速度の分散が大きい経路を優先的に選定するとともに、勾配の分散が大きい経路を優先的に選定することとなる。
By the above processing, the larger the variance of the acceleration in the path, the larger the appropriate degree score for the path is calculated. Further, the larger the variance of the gradient in the route, the larger the appropriateness score for the route is calculated. As described above, in step S05, a predetermined number of routes are calculated as candidates in order from the route having the highest calculated appropriate degree score. Therefore, the
加速度の分散が大きい経路においては、結合車両群20が加速する期間、すなわち第1車両から第2車両へとエネルギーが受け渡される期間と、結合車両群20が減速する期間、すなわち第2車両において効率的に回生電力の生成が行われる期間とが、頻繁に切り替わることとなる。エネルギー授受の機会が多くなるため、第2車両に蓄えられているエネルギーを効率的に増加させることができる。
On a route with a large dispersion of acceleration, the period during which the combined
同様に、勾配の分散が大きい経路においては、上り勾配の期間、すなわち第1車両から第2車両へとエネルギーが受け渡される期間と、下り勾配の期間、すなわち第2車両において効率的に回生電力の生成が行われる期間とが、頻繁に切り替わることとなる。エネルギー授受の機会が多くなるため、第2車両に蓄えられているエネルギーを効率的に増加させることができる。 Similarly, on a route with a large gradient dispersion, the period of uphill, that is, the period of energy transfer from the first vehicle to the second vehicle, and the period of downhill, that is, the regenerative power efficiently in the second vehicle. The period during which the generation is performed is frequently switched. Since there are many opportunities for energy transfer, the energy stored in the second vehicle can be efficiently increased.
ステップS05において、上記のように所定個数の経路が抽出された後は、ステップS6に移行する。ステップS06では、ステップS05で抽出された経路の候補のそれぞれについて、結合車両群20を走行させた場合のシミュレーションを行い、結合車両群20に含まれるいずれかの車両でエネルギー不足が生じるかどうかが判断される。エネルギー不足が生じると判断された経路は、結合走行制御のための候補から除外される。
After the predetermined number of routes are extracted in step S05 as described above, the process proceeds to step S6. In step S06, each of the route candidates extracted in step S05 is simulated when the combined
ここでは、後に図8を参照しながら説明する結合走行制御が行われた場合の、車両21の蓄電池320の残余エネルギー、及び、車両22の蓄電池320の残余エネルギー、のそれぞれが、抽出された径路の候補について算出される。このとき、結合走行制御が完了した時点において、目的地まで走行するために必要エネルギーが、車両21及び車両22のいずれかにおいて不足するという結果が得られた場合には、当該経路は候補から除外される。
Here, the residual energy of the
ステップS06に続くステップS07では、除外されずに残った経路が存在するか否かが判断される。残った経路が存在しない場合には、図3に示される一連の処理を終了する。残った経路が存在する場合にはステップS08に移行する。 In step S07 following step S06, it is determined whether or not there is a route that remains without being excluded. If there is no remaining route, the series of processes shown in FIG. 3 is terminated. If there is a remaining route, the process proceeds to step S08.
ステップS08では、ステップS07で残った経路の候補のそれぞれについて、評価関数値を算出する処理が行われる。「評価関数値」とは、エネルギー授受の効率等の観点から、結合走行制御の実行についての適切さの度合いを示す数値であり、結合走行制御に適切な経路であるほど高い値として算出される点数である。 In step S08, a process of calculating the evaluation function value is performed for each of the route candidates remaining in step S07. The "evaluation function value" is a numerical value indicating the degree of appropriateness for execution of combined travel control from the viewpoint of energy transfer efficiency, etc., and is calculated as a higher value as the route is more appropriate for combined travel control. It is a score.
評価関数値は、例えば以下の式(2)により算出される。
評価関数値=k3×Eadd+k4×Tloss・・・(2)
The evaluation function value is calculated by, for example, the following equation (2).
Evaluation function value = k3 x Edd + k4 x Tloss ... (2)
式(2)の右辺の「Eadd」は、結合走行制御に伴う必要エネルギーの増加量、の大きさを示す値である。このEaddは、結合走行制御を実行した場合における蓄電池320の残余エネルギーから、結合走行制御を実行しなかった場合における蓄電池320の残余エネルギーを差し引いた値を、車両21及び車両22のそれぞれについて算出し合計したものである。Eaddは、ステップS06で行われたシミュレーションの結果に基づいて算出される。式(2)においてEaddに掛かるk3は、予め定められた重み係数である。
“Ead” on the right side of the equation (2) is a value indicating the magnitude of the increase in the required energy due to the combined traveling control. This Edd calculates a value obtained by subtracting the residual energy of the
式(2)の右辺の「Tloss」は、結合走行制御に伴う到達時刻の遅延、の大きさを示す値である。このTlossは、結合走行制御を実行した場合における目的地への到着時刻から、結合走行制御を実行しなかった場合における目的地への到着時刻を差し引いて得られる遅延時間の長さを、車両21及び車両22のそれぞれについて算出し合計したものである。Tlossは、ステップS06で行われたシミュレーションの結果に基づいて算出される。式(2)においてTlossに掛かるk4は、予め定められた重み係数である。
"Tloss" on the right side of the equation (2) is a value indicating the magnitude of the delay of the arrival time due to the combined traveling control. This Tloss determines the length of the delay time obtained by subtracting the arrival time at the destination when the combined travel control is not executed from the arrival time at the destination when the combined travel control is executed. It is calculated and totaled for each of the
以上のような処理により、結合走行制御に伴う必要エネルギーの増加量が小さい経路であるほど、当該経路についての評価関数値は大きな値として算出される。また、結合走行制御に伴う到達時刻の遅延が小さい経路であるほど、当該経路についての評価関数値は大きな値として算出される。 By the above processing, the smaller the increase in the required energy associated with the combined traveling control is, the larger the evaluation function value for the route is calculated. Further, the smaller the delay of the arrival time due to the combined traveling control, the larger the evaluation function value for the route is calculated.
ステップS08に続くステップS09では、結合走行制御において結合車両群20を走行させる経路を決定する処理が行われる。ここでは、ステップS07で残った経路の候補のうち、ステップS08で算出された評価関数値が最も大きかったものが、最終的な経路として決定される。
In step S09 following step S08, a process of determining a route on which the combined
このため、本実施形態の経路選定部130は、第1車両及び第2車両が走行すべき経路として、結合走行制御に伴う必要エネルギーの増加量が小さい経路を優先的に選定するとともに、結合走行制御に伴う到達時刻の遅延が小さい経路を優先的に選定することとなる。これにより、結合走行制御に伴う必要エネルギーの増加量が抑えられるので、第1車両と第2車両との間におけるエネルギー授受を効率的に行うことができる。また、結合走行制御に伴う到達時刻の遅延も抑えられるので、それぞれの車両を、早期に目的地に到達させることができる。
Therefore, the
ステップS09に続くステップS10では、決定された経路を、車両21及び車両22のそれぞれに送信する処理が行われる。
In step S10 following step S09, a process of transmitting the determined route to each of the
図6に示されるのは、第1車両として選定された車両21、及び第2車両として選定された車両22、のそれぞれにおいて、車両制御装置200の制御部210により実行される処理である。
What is shown in FIG. 6 is a process executed by the
最初のステップS21では、サーバー100からの経路が、サーバー通信部230によって受信されたか否かが判定される。当該経路は、図3のステップS10において送信される経路のことである。サーバー100からの経路が受信されなかった場合には、ステップS06に示される一連の処理を終了する。サーバー100からの経路が受信された場合にはステップS22に移行する。
In the first step S21, it is determined whether or not the route from the
ステップS22では、受信された経路の始点、すなわち結合走行制御が開始される地点に、車両21や車両22を移動させる処理が行われる。当該処理は、車両21等が有する不図示のナビゲーションシステムに、上記始点までの経路を表示すること等により実行される。結合走行制御の開始地点に、車両21及び車両22の両方が到達すると、ステップS23に移行する。
In step S22, a process of moving the
ステップS23では、結合走行制御を開始する処理が行われる。ここでは、車両21及び車両22を、結合部23によって結合する作業を行うよう、各車両の運転者に通知する処理が行われる。当該作業の終了が確認されると、制御部210は、結合走行制御を開始する。
In step S23, a process of starting the combined traveling control is performed. Here, a process of notifying the driver of each vehicle to perform the work of joining the
結合走行制御の実行中における、車両21及びや車両22における駆動力の変化の例について、図7を参照しながら説明する。図7(A)に示されるのは、互いに結合された第1車両及び第2車両の全体において生成すべき駆動力、すなわち必要駆動力の変化の例である。必要駆動力は、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量等に応じて、駆動力算出部220によって都度算出される駆動力である。本実施形態では、必要駆動力は、第1車両である車両21の駆動力算出部220によって算出される。
An example of a change in driving force in the
図7の例では、時刻t0までの期間においては、必要駆動力として正の駆動力が算出され、結合車両群20の全体において生成されている。一方、時刻t0以降の期間においては、必要駆動力として負の駆動力が算出され、結合車両群20の全体において生成されている。
In the example of FIG. 7, a positive driving force is calculated as a required driving force in the period up to the time t0, and is generated in the entire combined
図7(B)に示されるのは、第1車両である車両21から生成される駆動力の変化の例である。図7(C)に示されるのは、第2車両である車両22から生成される駆動力の変化の例である。図7(B)及び図7(C)のそれぞれにおいては、図7(A)に示される必要駆動力の変化の例が点線DL1で示されている。
FIG. 7B shows an example of a change in the driving force generated from the
時刻t0までの期間、すなわち必要駆動力として正の駆動力が生成される期間においては、図7(C)に示されるように、車両22からは、概ね一定の負の駆動力が生成される。また、図7(B)に示されるように、車両21からは、必要駆動力よりも大きな正の駆動力が生成される。この正の駆動力の値は、必要駆動力から、図7(C)に示される負の駆動力を差し引いて得られる値となっている。このため、図7(B)に示される正の駆動力と、図7(C)に示される負の駆動力とを合算して得られる駆動力、すなわち、結合車両群20の全体から生成される駆動力の各時刻の値は、図7(A)に示される必要駆動力の各時刻の値に一致する。
During the period up to time t0, that is, during the period when a positive driving force is generated as the required driving force, a substantially constant negative driving force is generated from the
時刻t0までの期間では、車両21によって生成される正の駆動力の一部が、車両22において回生電力を生じさせるために用いられる。このため、先に説明したように、走行に必要なエネルギーが車両21から車両22へと受け渡される。
In the period up to time t0, a part of the positive driving force generated by the
時刻t0以降の期間、すなわち必要駆動力として負の駆動力が生成される期間においては、図7(B)に示されるように、車両21から生成される駆動力は0となる。また、図7(C)に示されるように、車両22からは、必要駆動力と同じ値の負の駆動力が生成される。このため、結合車両群20の全体から生成される駆動力の各時刻の値は、時刻t0以降の期間においても、図7(A)に示される必要駆動力の各時刻の値に一致する。
In the period after the time t0, that is, in the period in which a negative driving force is generated as the required driving force, the driving force generated from the
時刻t0以降の期間では、車両22においてのみ回生電力の生成が行われる。このため、互いに結合された車両21及び車両22の全体の質量を利用して、一つのモータジェネレータ340によって効率よく回生電力の生成、及びその充電が行われる。
In the period after the time t0, the regenerative power is generated only in the
以上のような駆動力の変化を実現するために、車両制御装置200によって実行される処理について、図8を参照しながら説明する。図8に示される一連の処理は、結合走行制御が実行されている期間において、第1車両である車両21の車両制御装置200によって繰り返し実行される処理である。当該処理は、特に断らない限り、車両21の車両制御装置200が備える制御部210により行われる。
The process executed by the
最初のステップS31では、第2車両である車両22の到達時余剰エネルギーを算出する処理が行われる。当該処理は、現時点において車両22の蓄電池320に蓄えられているエネルギーに基づいて、シミュレーションを行うことにより都度算出される。このため、ここで算出される車両22の到達時余剰エネルギーは、図3のステップS02で算出された車両22の到達時余剰エネルギーとは異なることがある。車両22の到達時余剰エネルギーは、車両22の車両制御装置200が算出し、これを、車両21の車両制御装置200が車々間通信により取得することとしてもよい。
In the first step S31, a process of calculating the surplus energy at the time of arrival of the
ステップS31に続くステップS32では、必要充電電力を算出する処理が行われる。「必要充電電力」とは、車両22の蓄電池320に対し、現時点において充電されるべき電力(単位:kW)の目標値として設定されるものである。この必要充電電力は、図7(C)の例のうち時刻t0よりも前の期間において、車両22の蓄電池320に充電される電力の値に相当する。
In step S32 following step S31, a process of calculating the required charging power is performed. The "required charging power" is set as a target value of the power (unit: kW) to be charged at the present time with respect to the
必要充電電力は、ステップS31で得られた車両22の到達時余剰エネルギーに基づいて算出される。図9には、到達時余剰エネルギー(横軸)と、算出される必要充電電力(縦軸)との関係が示されている。同図に示されるように、到達時余剰エネルギーが小さいほど、必要充電電力は大きな値として算出される。到達時余剰エネルギーが、0よりも大きな所定値α以上になると、算出される必要充電電力は0となる。αの値としては、例えば満充電時における蓄電量の30%の値が設定される。
The required charging power is calculated based on the surplus energy at the time of arrival of the
図8に戻って説明を続ける。ステップS32において必要充電電力が算出された後は、ステップS33に移行する。ステップS33では、充電用駆動力を算出する処理が行われる。「充電用駆動力」とは、第2車両である車両22において生じさせるべき回生電力の大きさ、に対応した負の駆動力のことである。つまり、ステップS32で算出された必要充電電力を得るために、モータジェネレータ340で生じさせるべき負の駆動力のことである。必要充電電力と充電用駆動力との対応関係は、予めマップとして記憶されている。制御部210は、当該マップと、ステップS32で算出された必要充電電力とに基づいて、充電用駆動力を算出する。
The explanation will be continued by returning to FIG. After the required charging power is calculated in step S32, the process proceeds to step S33. In step S33, a process of calculating the charging driving force is performed. The "charging driving force" is a negative driving force corresponding to the magnitude of the regenerative power to be generated in the
ステップS33に続くステップS34では、駆動力算出部220によって必要駆動力を算出する処理が行われる。先に述べたように、必要駆動力とは、互いに結合された第1車両及び第2車両の全体において生成すべき駆動力のことである。必要駆動力は、ステップS31からステップS33のそれぞれにおいて算出される各値とは独立に、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量等に応じて、駆動力算出部220によって算出される。
In step S34 following step S33, the driving
ステップS34に続くステップS35では、算出された必要駆動力の値が0よりも大きいか否かが判定される。必要駆動力の値が0以下であった場合には、ステップS36に移行する。必要駆動力の値が0よりも大きい場合には、ステップS37に移行する。ステップS36及びステップS37のそれぞれでは、車両21及び車両22のそれぞれについて、生成すべき駆動力の目標値を設定する処理が行われる。
In step S35 following step S34, it is determined whether or not the calculated required driving force value is larger than 0. If the value of the required driving force is 0 or less, the process proceeds to step S36. If the value of the required driving force is larger than 0, the process proceeds to step S37. In each of step S36 and step S37, a process of setting a target value of the driving force to be generated is performed for each of the
ステップS36に移行した場合には、第1車両である車両21の駆動力が0となり、第2車両である車両22の駆動力が必要駆動力となるように、それぞれの目標値が設定される。これにより、図7を参照しながら説明した例における、時刻t0以降の期間と同様の処理が行われることとなる。
When the process proceeds to step S36, the respective target values are set so that the driving force of the
ステップS37に移行した場合には、第1車両である車両21の駆動力の目標値が、必要駆動力から充電用駆動力を差し引いた駆動力となるように設定される。充電用駆動力は負値となっているので、当該駆動力は必要駆動力よりも大きな値となる。第2車両である車両22の駆動力の目標値は、充電用駆動力となるように設定される。これにより、図7を参照しながら説明した例における、時刻t0までの期間と同様の処理が行われることとなる。
When the process proceeds to step S37, the target value of the driving force of the
ステップS36及びステップS37に続くステップS38では、車両22の駆動力の目標値を、車両22の車両制御装置200に送信する処理が行われる。ステップS38に続くステップS39では、車両21の駆動力を、当該駆動力の目標値に一致させる処理を行う。また、ステップS38で送信された目標値を受信した車両22の車両制御装置200は、車両22の駆動力を当該目標値に一致させる制御を行う。これにより、これまでに説明した結合走行制御が実現される。
In step S38 following step S36 and step S37, a process of transmitting the target value of the driving force of the
尚、ステップS34における必要駆動力の算出は、上記とは異なるタイミング、例えば、ステップS31よりも前の時点において予め行われてもよい。また、ステップS31乃至ステップS33の処理は、ステップS35の処理が行われた後、ステップS36又はステップS37の処理が行われる直前のタイミングで行われてもよい。 The required driving force in step S34 may be calculated in advance at a timing different from the above, for example, at a time before step S31. Further, the processing of steps S31 to S33 may be performed at a timing immediately before the processing of step S36 or step S37 is performed after the processing of step S35 is performed.
以上に説明したように、結合走行制御が行われているときに、必要駆動力が正の値として算出される場合には、制御部210は、第2車両において生じさせるべき回生電力の大きさ、に対応した負の駆動力である充電用駆動力を算出した上で、第1車両に、必要駆動力から充電用駆動力を差し引いた駆動力を生成させ、第2車両に、充電用駆動力を生成させる処理を行う(ステップS37)。これにより、第1車両に蓄えられているエネルギーの一部を、第2車両に受け渡す処理を、それぞれの車両が走行している状態で行うことができる。
As described above, when the required driving force is calculated as a positive value when the combined traveling control is performed, the
また、結合走行制御が行われているときに、必要駆動力が負の値として算出される場合には、制御部210は、第2車両に必要駆動力を生成させる処理を行う(ステップS36)。これにより、それぞれの車両の全体の質量を利用して、一つのモータジェネレータ340によって効率よく回生電力を生成し、これを車両22の蓄電池320に蓄えることができる。
Further, when the required driving force is calculated as a negative value when the combined traveling control is being performed, the
ところで、結合走行制御が行われている時に、第2車両である車両22に蓄えられているエネルギーがある程度大きくなると、回生電力を生成する必要性は小さくなる。このような場合等においては、車両22における回生電力の生成を一時的に停止させることとしてもよい。つまり、結合走行制御においては、車両22における回生電力の生成が常に行われる必要はない。
By the way, when the energy stored in the
回生電力の生成を一時的に停止させる場合の制御の例について、図10を参照しながら説明する。図10の(A)(B)(C)に示される各項目は、それぞれ、図7の(A)(B)(C)に示される各項目と同じである。また、図10(A)に示される必要駆動力の変化の波形は、図7(A)に示される必要駆動力の変化の波形と同一である。 An example of control in the case of temporarily stopping the generation of regenerative power will be described with reference to FIG. The items shown in (A), (B), and (C) of FIG. 10 are the same as the items shown in (A), (B), and (C) of FIG. 7, respectively. The waveform of the change in the required driving force shown in FIG. 10 (A) is the same as the waveform of the change in the required driving force shown in FIG. 7 (A).
図10(B)に示されるように、時刻t0までの期間、すなわち必要駆動力として正の駆動力が生成される期間においては、この例では、車両21からは図10(A)に示される必要駆動力と同じ駆動力が生成される。一方、時刻t0以降の期間、すなわち必要駆動力として負の駆動力が生成される期間においては、この例では、車両21から生成される駆動力は0となる。
As shown in FIG. 10 (B), in the period until the time t0, that is, the period in which a positive driving force is generated as the required driving force, in this example, the
図10(C)に示されるように、時刻t0までの期間、すなわち必要駆動力として正の駆動力が生成される期間においては、この例では、車両22から生成される駆動力は0となる。一方、時刻t0以降の期間、すなわち必要駆動力として負の駆動力が生成される期間においては、この例では、車両22からは図10(A)に示される必要駆動力と同じ駆動力が生成される。
As shown in FIG. 10C, in the period up to time t0, that is, during the period when a positive driving force is generated as the required driving force, the driving force generated from the
このように、図10の例では、結合走行制御が行われているときに、必要駆動力が正の値として算出される場合には、制御部210は、第1車両に必要駆動力を生成させる(後述のステップS370)。この場合、必要駆動力として正の駆動力が生成される期間における、回生電力の生成が停止される。当該期間では、結合車両群20は車両21のみの駆動力によって走行するので、車両22におけるエネルギーの消費が抑制される。これにより、車両22を、目的地まで確実に到達させることが可能となる。
As described above, in the example of FIG. 10, when the required driving force is calculated as a positive value when the combined traveling control is performed, the
以上のような駆動力の変化を実現するために、車両制御装置200によって実行される処理について、図11を参照しながら説明する。図11に示される一連の処理は、一時的に、図8に示される一連の処理に替えて実行されるものである。当該処理は、図8のステップS37を、ステップS370に置き換えたものとなっている。以下では、図8の処理と異なる点についてのみ説明する。
The process executed by the
ステップS370に移行した場合、すなわち、必要駆動力の値が0よりも大きい場合には、第1車両である車両21の駆動力の目標値が、必要駆動力となるように設定される。また、第2車両である車両22の駆動力の目標値は0に設定される。これにより、図10を参照しながら説明した結合走行制御が実現される。
When the process proceeds to step S370, that is, when the value of the required driving force is larger than 0, the target value of the driving force of the
以上においては、結合走行制御に必要な処理の大部分を、第1車両である車両21の車両制御装置200が実行する場合の例について説明した。このような態様に替えて、結合走行制御に必要な処理の大部分を、第2車両である車両22の車両制御装置200が実行することとしてもよい。結合走行制御に必要な処理を、それぞれの車両制御装置200に対しどのように分担させるかは、以上の例から適宜変更することができる。
In the above, an example in which the
結合走行制御を行うにあたり、車両21及び車両22を互いに結合させる具体的な態様としては、図1に示される態様に限定されることなく、種々の態様を採用することができる。例えば、図12に示されるように、車両21の後方側部分、及び車両22の前方側の部分の全体を、幌25によって覆うような態様としてもよい。また、図13に示されるように、車両21の上部から後方側に向かって伸びる屋根26の一部が、車両22の上部まで伸びているような態様としてもよい。図12や図13のように結合車両群20を構成しておけば、結合車両群20が走行中に受ける空気抵抗を低減することができる。
In performing the combined traveling control, various modes can be adopted without being limited to the mode shown in FIG. 1 as a specific mode in which the
また、第1車両である車両21が後方側となり、第2車両である車両22が前方側となるように、これらの車両を互いに結合した状態で、結合走行制御が行われることとしてもよい。
Further, the combined traveling control may be performed in a state where these vehicles are connected to each other so that the
第1車両から第2車両へと電力を受け渡すための装置が、別途設けられていてもよい。例えば、相互誘電により電力の受給を行うための非接触受給電装置が、第1車両及び第2車両のそれぞれに設けられていてもよい。尚、非接触受給電装置による送電の効率は比較的低い。このため、受け渡すべき電力が比較的大きく、本実施形態における結合走行制御のみでは不十分な場合にのみ、非接触受給電装置による電力の受け渡しを補助的に行うこととしてもよい。 A device for transferring electric power from the first vehicle to the second vehicle may be separately provided. For example, a non-contact power receiving / receiving device for receiving electric power by mutual dielectric may be provided in each of the first vehicle and the second vehicle. The efficiency of power transmission by the non-contact power receiving device is relatively low. Therefore, the electric power to be transferred by the non-contact power receiving / receiving device may be supplementarily performed only when the electric power to be transferred is relatively large and the combined traveling control in the present embodiment is not sufficient.
また、例えば、第1車両と第2車両との間を、ケーブルなどにより物理的に接続して電力の需給を行うための装置が、第1車両及び第2車両のそれぞれに設けられていてもよい。尚、ケーブルを介した送電の効率は比較的高い。このため、通常時はケーブルを介して電力の受け渡しを行うこととし、受け渡すべき電力が比較的大きく、ケーブルを介した送電のみでは不十分な場合にのみ、本実施形態の結合走行制御による電力の受け渡しを補助的に行うこととしてもばよい。 Further, for example, even if a device for physically connecting the first vehicle and the second vehicle by a cable or the like to supply and demand electric power is provided in each of the first vehicle and the second vehicle. Good. The efficiency of power transmission via cable is relatively high. Therefore, in the normal state, the electric power is transferred via the cable, and the electric power by the combined traveling control of the present embodiment is obtained only when the electric power to be transferred is relatively large and the power transmission via the cable is not sufficient. It may be possible to carry out the delivery of the power as an auxiliary.
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those skilled in the art with appropriate design changes to these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, its arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.
本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された1つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、1つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、1つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと1つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された1つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。 The controls and methods described in the present disclosure are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a computer. The control device and control method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor including one or more dedicated hardware logic circuits. The control device and control method described in the present disclosure comprises a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers. The computer program may be stored on a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer. The dedicated hardware logic circuit and the hardware logic circuit may be realized by a digital circuit including a plurality of logic circuits or an analog circuit.
10:制御システム
120:車両選定部
210:制御部
20:結合車両群
21,22:車両
23:結合部
10: Control system 120: Vehicle selection unit 210: Control unit 20: Combined
Claims (13)
回生電力の生成に必要な負の駆動力を生成する第2車両(22)と、
前記第1車両と前記第2車両との間を結合する結合部(23)と、を備える車両群。 The first vehicle (21), which generates the positive driving force required for driving, and
The second vehicle (22), which generates the negative driving force required to generate regenerative power, and
A group of vehicles including a joint portion (23) that connects the first vehicle and the second vehicle.
複数の前記車両から、第1車両(21)及び第2車両(22)をそれぞれ選定する車両選定部(120)と、
前記第1車両と前記第2車両との間を結合部(23)によって互いに結合した状態で、走行に必要な正の駆動力を前記第1車両に生成させ、回生電力の生成に必要な負の駆動力を前記第2車両に生成させる制御、である結合走行制御を行う制御部(210)と、を備える制御システム。 A control system (10) that controls a group of vehicles including a plurality of vehicles.
A vehicle selection unit (120) that selects the first vehicle (21) and the second vehicle (22) from the plurality of vehicles, respectively.
With the first vehicle and the second vehicle coupled to each other by the coupling portion (23), the first vehicle is made to generate a positive driving force required for traveling, and a negative force required for generating regenerative power is generated. A control system including a control unit (210) that performs combined traveling control, which is a control for generating the driving force of the second vehicle.
前記車両選定部は、
前記到達時余剰エネルギーが大きい方の前記車両を前記第1車両として選定し、
前記到達時余剰エネルギーが小さい方の前記車両を前記第2車両として選定する、請求項2に記載の制御システム。 When the amount of energy predicted to be surplus when the vehicle reaches the destination is taken as the surplus energy at the time of arrival,
The vehicle selection unit
The vehicle having the larger surplus energy at the time of arrival is selected as the first vehicle.
The control system according to claim 2, wherein the vehicle having the smaller surplus energy at the time of arrival is selected as the second vehicle.
残存エネルギーが大きい方の前記車両を前記第1車両として選定し、
残存エネルギーが小さい方の前記車両を前記第2車両として選定する、請求項2に記載の制御システム。 The vehicle selection unit
The vehicle having the larger residual energy is selected as the first vehicle, and the vehicle is selected.
The control system according to claim 2, wherein the vehicle having the smaller residual energy is selected as the second vehicle.
前記制御部は、
前記第1車両に前記必要駆動力を生成させる、請求項5に記載の制御システム。 When the required driving force is calculated as a positive value when the combined traveling control is performed,
The control unit
The control system according to claim 5, wherein the first vehicle generates the required driving force.
前記制御部は、
前記第2車両に前記必要駆動力を生成させる、請求項5に記載の制御システム。 When the required driving force is calculated as a negative value when the combined traveling control is performed,
The control unit
The control system according to claim 5, wherein the second vehicle generates the required driving force.
前記制御部は、
前記第2車両において生じさせるべき回生電力の大きさ、に対応した負の駆動力である充電用駆動力を算出し、
前記第1車両に、前記必要駆動力から前記充電用駆動力を差し引いた駆動力を生成させ、
前記第2車両に、前記充電用駆動力を生成させる、請求項5に記載の制御システム。 When the required driving force is calculated as a positive value when the combined traveling control is performed,
The control unit
The charging driving force, which is a negative driving force corresponding to the magnitude of the regenerative power to be generated in the second vehicle, is calculated.
The first vehicle is made to generate a driving force obtained by subtracting the charging driving force from the required driving force.
The control system according to claim 5, wherein the second vehicle generates the charging driving force.
前記第1車両及び前記第2車両が走行すべき経路として、勾配の分散が大きい経路を優先的に選定する、請求項9に記載の制御システム。 The route selection unit
The control system according to claim 9, wherein a route having a large gradient dispersion is preferentially selected as a route to be traveled by the first vehicle and the second vehicle.
前記第1車両及び前記第2車両が走行すべき経路として、加速度の分散が大きい経路を優先的に選定する、請求項9に記載の制御システム。 The route selection unit
The control system according to claim 9, wherein a route having a large acceleration dispersion is preferentially selected as a route to be traveled by the first vehicle and the second vehicle.
前記第1車両及び前記第2車両が走行すべき経路として、前記結合走行制御に伴う必要エネルギーの増加量が小さい経路を優先的に選定する、請求項9に記載の制御システム。 The route selection unit
The control system according to claim 9, wherein a route having a small increase in required energy associated with the combined traveling control is preferentially selected as a route to be traveled by the first vehicle and the second vehicle.
前記第1車両及び前記第2車両が走行すべき経路として、前記結合走行制御に伴う到達時刻の遅延が小さい経路を優先的に選定する、請求項9に記載の制御システム。 The route selection unit
The control system according to claim 9, wherein a route having a small delay in arrival time associated with the combined traveling control is preferentially selected as a route to be traveled by the first vehicle and the second vehicle.
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