JP2024022736A - Flow passage control device and flow passage control method for co2 storage in vehicle - Google Patents

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泰彦 中野
Yasuhiko Nakano
匠 本城
Takumi HONGO
誠 奥原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to extension of a service life of a CO2 separation membrane.
SOLUTION: A control device (100) includes a processing unit for controlling to guide an exhaust gas from an internal combustion engine (11) mounted on a vehicle to a first flow passage (16) or a second flow passage (17). CO2 in the exhaust gas guided into the first flow passage is supplied to a CO2 storage device (40) in the vehicle through a CO2 separation membrane (30). The processing unit controls to guide the exhaust gas to the first flow passage or the second flow passage in correspondence with concentration of an object substance contained in the exhaust gas.
SELECTED DRAWING: Figure 1
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Description

本発明は、車両におけるCO貯留用の流路制御装置及び流路制御方法に関する。 The present invention relates to a flow path control device and flow path control method for storing CO2 in a vehicle.

車両の内燃機関の作動により発生した排ガス中のCOを、車外に排出せずに、車両内に設置されたCO貯留装置に貯留する技術が研究されている(例えば下記特許文献1参照)。 Research has been conducted on technology to store CO 2 in exhaust gas generated by the operation of a vehicle's internal combustion engine in a CO 2 storage device installed inside the vehicle without emitting it outside the vehicle (for example, see Patent Document 1 below). .

特開2007-177684号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-177684

但し、排ガスにおけるCOの濃度はそれほど高いものではなく、CO貯留装置の能力を十分に引き出しているとは言い難い。CO貯留装置に供給されるガス中のCOの濃度を高めることで、CO貯留装置の能力を十分に引き出すことができる。このため、内燃機関からの排ガスをCO分離膜に供給することで排ガスからCOを分離し、分離されたCOをCO貯留装置に供給するといった方法が検討される。 However, the concentration of CO 2 in the exhaust gas is not so high, and it cannot be said that the capacity of the CO 2 storage device is fully utilized. By increasing the concentration of CO 2 in the gas supplied to the CO 2 storage device, the capacity of the CO 2 storage device can be fully utilized. For this reason, a method is being considered in which CO 2 is separated from the exhaust gas by supplying the exhaust gas from the internal combustion engine to a CO 2 separation membrane, and the separated CO 2 is supplied to a CO 2 storage device.

しかしながら、排ガスにはCO分離膜の劣化を促進させる物質が含まれることがあり、単純に排ガスをCO分離膜に常時供給することはCO分離膜の長寿命化にとって望ましくない。 However, the exhaust gas may contain substances that promote deterioration of the CO 2 separation membrane, and simply constantly supplying the exhaust gas to the CO 2 separation membrane is not desirable for extending the life of the CO 2 separation membrane.

本発明は、CO分離膜の長寿命化に寄与する、車両におけるCO貯留用の流路制御装置及び流路制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a flow path control device and a flow path control method for storing CO2 in a vehicle, which contribute to extending the life of a CO2 separation membrane.

本発明に係る車両におけるCO貯留用の流路制御装置は、車両に搭載された内燃機関からの排ガスを第1流路又は第2流路に導く制御を行う処理部を備え、前記第1流路に導かれた前記排ガス中のCOはCO分離膜を通じて前記車両内のCO貯留装置に供給され、前記処理部は、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第1流路又は前記第2流路に導く制御を行う。 A flow path control device for CO 2 storage in a vehicle according to the present invention includes a processing section that controls guiding exhaust gas from an internal combustion engine mounted on a vehicle to a first flow path or a second flow path, and The CO 2 in the exhaust gas guided to the flow path is supplied to the CO 2 storage device in the vehicle through a CO 2 separation membrane, and the processing unit controls the exhaust gas according to the concentration of the target substance contained in the exhaust gas. control is performed to guide the flow path to the first flow path or the second flow path.

本発明によれば、CO分離膜の長寿命化に寄与する、車両におけるCO貯留用の流路制御装置及び流路制御方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a flow path control device and a flow path control method for storing CO 2 in a vehicle, which contribute to extending the life of a CO 2 separation membrane.

本発明の実施形態に係る車両の概略的な平面図である。1 is a schematic plan view of a vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、貯留制御が行われる場合の排ガスの流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the flow of exhaust gas when storage control is performed according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、直接排出制御が行われる場合の排ガスの流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the flow of exhaust gas when direct exhaust control is performed according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、流路切替装置の構造及び動作の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure and operation of a flow path switching device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、制御装置及び車載センサ群の構成図である。1 is a configuration diagram of a control device and a group of in-vehicle sensors according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に属する第4実施例に係り、対象物質の濃度推定に関わる学習済みモデルの作成及び運用手順を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for creating and operating a trained model related to estimating the concentration of a target substance according to a fourth example belonging to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に属する第6実施例に係り、貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作フローチャートである。It is an operation flowchart related to switching between storage control and direct discharge control according to a sixth example belonging to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に属する第8実施例に係り、制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device according to an eighth example belonging to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。 Examples of embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In each referenced figure, the same parts are given the same reference numerals, and overlapping explanations regarding the same parts will be omitted in principle. In this specification, for the purpose of simplifying the description, symbols or codes that refer to information, signals, physical quantities, functional units, circuits, elements, parts, etc. are indicated, and information, signals, or codes corresponding to the symbols or codes are indicated. Names of physical quantities, functional units, circuits, elements, parts, etc. may be omitted or abbreviated.

図1は本実施形態に係る車両1の概略的な平面図である。車両1にはCO回収システムが搭載される。COは二酸化炭素を指す。車両1は例えば路面上を走行可能な自動車であるが、車両1の種類は任意である。 FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle 1 according to this embodiment. The vehicle 1 is equipped with a CO 2 recovery system. CO2 refers to carbon dioxide. The vehicle 1 is, for example, a car that can run on a road surface, but the type of vehicle 1 is arbitrary.

車両1には、内燃機関11、排気マニホールド12、排気管13、浄化装置14、流路切替装置15、貯留用接続路16、排気用接続路17、分離ガス路18、残ガス排出路19、マフラ20、CO分離膜30、CO貯留装置40、制御装置100及び車載センサ群200が設けられる。CO回収システムでは、内燃機関11からの排ガス中のCOをCO貯留装置40にて貯留(換言すれば回収)することができる。以下、各部の構成及び機能を説明する。 The vehicle 1 includes an internal combustion engine 11, an exhaust manifold 12, an exhaust pipe 13, a purification device 14, a flow path switching device 15, a storage connection path 16, an exhaust connection path 17, a separation gas path 18, a residual gas discharge path 19, A muffler 20, a CO 2 separation membrane 30, a CO 2 storage device 40, a control device 100, and a group of on-vehicle sensors 200 are provided. In the CO 2 recovery system, CO 2 in the exhaust gas from the internal combustion engine 11 can be stored (in other words, recovered) in the CO 2 storage device 40 . The configuration and functions of each part will be explained below.

内燃機関11は、燃料を内部で燃焼させることによって車両1を駆動するための駆動力を発生させる。内燃機関11に加えて電動機(不図示)が車両1に設けられていて良い。この場合、内燃機関11と電動機を併用して車両1を駆動するための駆動力を発生させる。 The internal combustion engine 11 generates driving force for driving the vehicle 1 by internally burning fuel. In addition to the internal combustion engine 11, an electric motor (not shown) may be provided in the vehicle 1. In this case, the internal combustion engine 11 and the electric motor are used together to generate the driving force for driving the vehicle 1.

内燃機関11内での燃料の燃焼によって生じた排ガス(排気ガス)は排気マニホールド12を通じて排気管13に流入する。排気管13に浄化装置14が設けられる。排気管13は、内燃機関11と浄化装置14との間に設けられる排気管13aと、それ以外の排気管13bと、で構成される。排気管13aは排気マニホールド12を介して内燃機関11に連結される。内燃機関11から排出された排ガスが排気管13aの内部を通って浄化装置14に流れ込む。 Exhaust gas (exhaust gas) generated by combustion of fuel within the internal combustion engine 11 flows into the exhaust pipe 13 through the exhaust manifold 12 . A purifier 14 is provided in the exhaust pipe 13. The exhaust pipe 13 includes an exhaust pipe 13a provided between the internal combustion engine 11 and the purifier 14, and an exhaust pipe 13b other than that. The exhaust pipe 13a is connected to the internal combustion engine 11 via the exhaust manifold 12. Exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 flows into the purification device 14 through the inside of the exhaust pipe 13a.

浄化装置14は自身に流入した排ガスを浄化する。具体的には当該浄化において、浄化装置14は、自身に流入した排ガス中のNO(窒素酸化物)、HC(炭化水素)及びCO(一酸化炭素)等を除去する。浄化装置14は、NO、HC及びCO等の除去に適した触媒( 例えば三元触媒、NO吸蔵還元触媒)にて構成される。但し、除去すべき物質が完全に浄化装置14にて除去されるとは限らず、除去すべき物質の濃度等に依存して、除去すべき物質の幾らかは浄化装置14を通過し得る。 The purifier 14 purifies the exhaust gas that has flowed into it. Specifically, in the purification, the purifier 14 removes NO x (nitrogen oxides), HC (hydrocarbons), CO (carbon monoxide), etc. in the exhaust gas that has flowed into the purifier 14 . The purification device 14 is configured with a catalyst suitable for removing NOx , HC, CO, etc. (for example, a three-way catalyst, a NOx storage reduction catalyst). However, the substance to be removed is not necessarily completely removed by the purifier 14, and some of the substance to be removed may pass through the purifier 14 depending on the concentration of the substance to be removed.

浄化装置14による浄化後の排ガスは排気管13bの内部を通って流路切替装置15に流れ込む。流路切替装置15に対して貯留用接続路16及び排気用接続路17が連結される。流路切替装置15は、排気管13bを通じて流れ込む排ガスを、制御装置100の制御の下で、貯留用接続路16及び排気用接続路17の何れか一方に送り出す。 The exhaust gas purified by the purifier 14 flows into the flow path switching device 15 through the inside of the exhaust pipe 13b. A storage connection path 16 and an exhaust connection path 17 are connected to the flow path switching device 15 . The flow path switching device 15 sends out the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 13b to either the storage connection path 16 or the exhaust connection path 17 under the control of the control device 100.

制御装置100は以下の貯留制御と直接排出制御を切り替え実行できる。貯留制御は、排気管13bを通じて流路切替装置15に流れ込む排ガスを流路切替装置15から貯留用接続路16に送り出す制御である。直接排出制御は、排気管13bを通じて流路切替装置15に流れ込む排ガスを流路切替装置15から排気用接続路17に送り出す制御である。 The control device 100 can switch between storage control and direct discharge control as described below. The storage control is a control for sending exhaust gas flowing into the flow path switching device 15 through the exhaust pipe 13b from the flow path switching device 15 to the storage connection path 16. Direct exhaust control is control in which exhaust gas flowing into the flow path switching device 15 through the exhaust pipe 13b is sent out from the flow path switching device 15 to the exhaust connection path 17.

図2に貯留制御が行われる場合の排ガスの流れを示す。貯留制御が行われる場合、流路切替装置15から貯留用接続路16に送り出された排ガスはCO分離膜30に供給され、CO分離膜30にて分離ガスと残ガスとに分離される。 FIG. 2 shows the flow of exhaust gas when storage control is performed. When storage control is performed, the exhaust gas sent from the flow path switching device 15 to the storage connection path 16 is supplied to the CO 2 separation membrane 30 and separated into separated gas and residual gas by the CO 2 separation membrane 30. .

CO分離膜30は、自身に供給された排ガスの内、気体の二酸化炭素のみを選択的に通過させる膜である。貯留制御において、CO分離膜30を通過したガスは分離ガスとして分離ガス路18を通じCO貯留装置40に送られる。貯留制御において、CO分離膜30を通過しなかったガスは残ガスとして残ガス排出路19に送られる。残ガス排出路19はマフラ20に連結されており、残ガスはマフラ20を介して車外に排出される。車外とは車両1の外部を指す。 The CO 2 separation membrane 30 is a membrane that selectively passes only gaseous carbon dioxide out of the exhaust gas supplied to itself. In the storage control, the gas that has passed through the CO 2 separation membrane 30 is sent as a separated gas to the CO 2 storage device 40 through the separation gas path 18 . In storage control, the gas that has not passed through the CO 2 separation membrane 30 is sent to the residual gas discharge path 19 as residual gas. The residual gas discharge path 19 is connected to a muffler 20, and the residual gas is discharged to the outside of the vehicle via the muffler 20. The outside of the vehicle refers to the outside of the vehicle 1.

図3に直接排出制御が行われる場合の排ガスの流れを示す。直接排出制御が行われる場合、流路切替装置15から排気用接続路17に送り出された排ガスは、CO分離膜30を経由することなくマフラ20を介して車外に排出される。 FIG. 3 shows the flow of exhaust gas when direct exhaust control is performed. When direct exhaust control is performed, the exhaust gas sent from the flow path switching device 15 to the exhaust connection path 17 is exhausted to the outside of the vehicle via the muffler 20 without passing through the CO 2 separation membrane 30.

マフラ20は排ガスの排気口である。尚、残ガスは排ガスの一部である。マフラ20は排気用接続路17及び残ガス排出路19に連結される。マフラ20は排気用接続路17内の排ガス又は残ガス排出路19内の残ガスにおける温度及び圧力を低下させて排気騒音を低減させる機能を持つ。 The muffler 20 is an exhaust port for exhaust gas. Note that the residual gas is a part of the exhaust gas. The muffler 20 is connected to the exhaust connection path 17 and the residual gas discharge path 19. The muffler 20 has a function of reducing exhaust noise by lowering the temperature and pressure of the exhaust gas in the exhaust connection path 17 or the residual gas in the residual gas exhaust path 19.

CO貯留装置40は、分離ガス路18に連結され、CO分離膜30を通過した分離ガス中のCOを捕捉して貯留する。CO貯留装置40におけるCOの捕捉及び貯留の方法として、公知の方法を含む任意の方法を利用することができる。例えば、COの捕捉及び貯留の方法として、物理吸着法、物理吸収法、化学吸収法又は深冷分離法を利用できる。一例として、物理吸着法を採用される場合のCO貯留装置40の構造及び機能を説明する。この場合、CO貯留装置40は、活性炭又はゼオライト等のCO吸着剤と、CO吸着剤を収容する容器と、を備える。CO吸着剤に対しCOを含んだガス(上述の分離ガス)を接触させることによりCOをCO吸着剤に吸着させることができる。 The CO 2 storage device 40 is connected to the separation gas path 18 and captures and stores CO 2 in the separation gas that has passed through the CO 2 separation membrane 30 . As a method for capturing and storing CO 2 in the CO 2 storage device 40, any method including known methods can be used. For example, as a method for capturing and storing CO2 , a physical adsorption method, a physical absorption method, a chemical absorption method, or a cryogenic separation method can be used. As an example, the structure and function of the CO 2 storage device 40 when a physical adsorption method is adopted will be explained. In this case, the CO 2 storage device 40 includes a CO 2 adsorbent such as activated carbon or zeolite, and a container containing the CO 2 adsorbent. By bringing a CO 2 -containing gas (the above-mentioned separated gas) into contact with the CO 2 adsorbent, CO 2 can be adsorbed onto the CO 2 adsorbent.

尚、CO分離膜30を通過した分離ガスの主成分はCOであるが、CO以外の成分も不純物として分離ガスに含まれ得る。CO貯留装置40に送られた分離ガスの内、CO貯留装置40にて捕捉及び貯留されなかったガス(上記不純物を含む)は、マフラ20又は図示されない排出口を介して車外に排出される。 Note that although the main component of the separated gas that has passed through the CO 2 separation membrane 30 is CO 2 , components other than CO 2 may also be included in the separated gas as impurities. Of the separated gas sent to the CO 2 storage device 40, the gas (including the above-mentioned impurities) that is not captured and stored in the CO 2 storage device 40 is discharged to the outside of the vehicle via the muffler 20 or an outlet (not shown). Ru.

図4(a)に流路切替装置15の構造を示す。流路切替装置15は三方性の電磁弁であって良い。流路切替装置15は電磁弁15a及び15bを備える。図4(a)では電磁弁15a及び15bの構造が概念的に示されており、実際の電磁弁15a及び15bの構造は図4(a)に示すものと異なり得る(後述の図4(b)及び図4(c)でも同様)。電磁弁15a及び15bの夫々は制御装置100により開状態又は閉状態に制御される。電磁弁15aは排気管13b及び貯留用接続路16間に設けられ、電磁弁15aが開状態であるときにのみ、排気管13bからの排ガスが貯留用接続路16に流入する。電磁弁15bは排気管13b及び排気用接続路17間に設けられ、電磁弁15bが開状態であるときにのみ、排気管13bから排ガスが排気用接続路17に流入する。故に、貯留制御では、制御装置100により図4(b)に示す如く電磁弁15aが開状態に制御される一方で電磁弁15bが閉状態に制御される。逆に、直接排出制御では、制御装置100により図4(c)に示す如く電磁弁15aが閉状態に制御される一方で電磁弁15bが開状態に制御される。 The structure of the flow path switching device 15 is shown in FIG. 4(a). The flow path switching device 15 may be a three-way solenoid valve. The flow path switching device 15 includes electromagnetic valves 15a and 15b. FIG. 4(a) conceptually shows the structure of the solenoid valves 15a and 15b, and the actual structure of the solenoid valves 15a and 15b may be different from that shown in FIG. 4(a) (see FIG. 4(b) below). ) and Figure 4(c) as well). Each of the electromagnetic valves 15a and 15b is controlled by the control device 100 to be in an open state or a closed state. The solenoid valve 15a is provided between the exhaust pipe 13b and the storage connection path 16, and exhaust gas from the exhaust pipe 13b flows into the storage connection path 16 only when the solenoid valve 15a is in an open state. The solenoid valve 15b is provided between the exhaust pipe 13b and the exhaust connection path 17, and exhaust gas flows into the exhaust connection path 17 from the exhaust pipe 13b only when the solenoid valve 15b is open. Therefore, in the storage control, the control device 100 controls the solenoid valve 15a to be in the open state, while the solenoid valve 15b is controlled to be in the closed state, as shown in FIG. 4(b). Conversely, in the direct discharge control, the control device 100 controls the solenoid valve 15a to be in the closed state, while the solenoid valve 15b is controlled to be in the open state, as shown in FIG. 4(c).

図5に示す如く、制御装置100は演算処理部110及びメモリ120を備える。演算処理部110は、MPU(Micro Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)等を含む。制御装置100にて実行される任意の制御、動作及び処理は、演算処理部110にて実行される制御、動作及び処理であると解されて良い。演算処理部110においてMPUとGPUが一体に形成されていても良い(例えばMPUにGPUが内蔵されていても良い)。 As shown in FIG. 5, the control device 100 includes an arithmetic processing section 110 and a memory 120. The arithmetic processing unit 110 includes an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like. Any control, operation, and processing executed by the control device 100 may be understood as control, operation, and processing executed by the arithmetic processing unit 110. The MPU and the GPU may be integrally formed in the arithmetic processing unit 110 (for example, the MPU may have a built-in GPU).

メモリ120は、ROM(Read only memory)又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、及び、RAM(Random access memory)等の揮発性メモリを含む。メモリ120に格納されたプログラムを演算処理部110にて実行することで、制御装置100の各機能が実現されて良い。ここにおけるプログラムは複数のプログラムを含んでいて良い。演算処理部110に複数のMPUを設けておき、当該複数のMPUにて複数のプログラムが実行されることで、制御装置100の各機能が実現されても良い。制御装置100は1以上のECU(Electronic Control Unit)にて構成されていて良い。2以上のECUにおける2以上のMPUにより演算処理部110が構成されていても良い。 The memory 120 includes nonvolatile memory such as ROM (Read Only Memory) or flash memory, and volatile memory such as RAM (Random Access Memory). Each function of the control device 100 may be realized by executing a program stored in the memory 120 in the arithmetic processing unit 110. The program here may include multiple programs. Each function of the control device 100 may be realized by providing a plurality of MPUs in the arithmetic processing unit 110 and executing a plurality of programs on the plurality of MPUs. The control device 100 may include one or more ECUs (Electronic Control Units). The arithmetic processing unit 110 may be configured by two or more MPUs in two or more ECUs.

車載センサ群200は車両1に設置された各種センサから成る。車載センサ群200に含まれるセンサとして図5には、回転数センサ211、車速センサ212、ギアセンサ213、アクセルセンサ214、ブレーキセンサ215及び舵角センサ216が示される。但し、図5に示されないセンサも車載センサ群200に含まれ得る。 The on-vehicle sensor group 200 consists of various sensors installed in the vehicle 1. FIG. 5 shows a rotation speed sensor 211, a vehicle speed sensor 212, a gear sensor 213, an accelerator sensor 214, a brake sensor 215, and a steering angle sensor 216 as sensors included in the vehicle-mounted sensor group 200. However, sensors not shown in FIG. 5 may also be included in the in-vehicle sensor group 200.

回数数センサ211は内燃機関11であるエンジンの回転数(クランクシャフトの回転数)を検出し、検出した回転数を表す回転数情報を生成及び出力する。車速センサ212は車両1の速度を検出し、検出した速度を表す車速情報(車速パルス)を出力する。ギアセンサ213は車両1に設けられた変速機のギアの状態又はギア比を検出し、検出したギアの状態又はギア比を表すギア情報を出力する。アクセルセンサ214は車両1に設けられたアクセルペダルへの操作量(運転手による操作量)を検出し、検出した操作量を表すアクセル情報を出力する。ブレーキセンサ215は車両1に設けられたブレーキペダルへの操作量(運転手による操作量)を検出し、検出した操作量を表すブレーキ情報を出力する。舵角センサ216は車両1の舵角(操舵角)を検出し、検出した舵角を表す舵角情報を出力する。 The number of rotations sensor 211 detects the number of revolutions of the engine (the number of revolutions of the crankshaft), which is the internal combustion engine 11, and generates and outputs number of revolutions information representing the detected number of revolutions. Vehicle speed sensor 212 detects the speed of vehicle 1 and outputs vehicle speed information (vehicle speed pulse) representing the detected speed. The gear sensor 213 detects the gear state or gear ratio of a transmission provided in the vehicle 1, and outputs gear information representing the detected gear state or gear ratio. The accelerator sensor 214 detects the amount of operation on an accelerator pedal provided in the vehicle 1 (the amount of operation by the driver), and outputs accelerator information representing the detected amount of operation. The brake sensor 215 detects the amount of operation on a brake pedal provided in the vehicle 1 (the amount of operation by the driver), and outputs brake information representing the detected amount of operation. The steering angle sensor 216 detects the steering angle (steering angle) of the vehicle 1 and outputs steering angle information representing the detected steering angle.

走行状態情報は、上述の回転数情報、車速情報、ギア情報、アクセル情報、ブレーキ情報及び舵角情報を含む。走行状態情報により車両1の走行状態が表される。センサ211~216は車両1の走行状態を検出するためのセンサであると言える。 The driving state information includes the above-mentioned rotation speed information, vehicle speed information, gear information, accelerator information, brake information, and steering angle information. The driving state of the vehicle 1 is represented by the driving state information. It can be said that the sensors 211 to 216 are sensors for detecting the running state of the vehicle 1.

車両1においてCAN(Controller Area Network)を含む通信網が形成される。制御装置100及び車載センサ群200内の各センサは当該通信網に接続され、当該通信網を介して任意の情報及び信号の送受信が可能である。 A communication network including a CAN (Controller Area Network) is formed in the vehicle 1. Each sensor in the control device 100 and the in-vehicle sensor group 200 is connected to the communication network, and can transmit and receive arbitrary information and signals via the communication network.

CO貯留装置40を用いることで排ガス中のCOを捕捉及び貯留(換言すれば回収)することができる。但し、排ガスにおけるCOの濃度はそれほど高いものではなく、CO貯留装置40の能力を十分に引き出しているとは言い難い。例えば、排ガスにおけるCOの濃度は、ガソリン車では10%程度であり、ディーゼル車では2~4%程度になることもある。尚、本発明が適用される車両1はガソリン車でも良いし、ディーゼル車でも良い。CO貯留装置40に供給されるガス中のCOの濃度を高めることで、CO貯留装置40の能力を十分に引き出すことができる。これを考慮し、本実施形態に係るCO回収システムでは、CO分離膜30を導入してCO貯留装置40に供給されるガス中のCOの濃度を引き上げる。 By using the CO 2 storage device 40, CO 2 in exhaust gas can be captured and stored (in other words, recovered). However, the concentration of CO 2 in the exhaust gas is not so high, and it cannot be said that the capacity of the CO 2 storage device 40 is fully utilized. For example, the concentration of CO 2 in exhaust gas is about 10% for gasoline vehicles, and may be about 2 to 4% for diesel vehicles. Note that the vehicle 1 to which the present invention is applied may be a gasoline vehicle or a diesel vehicle. By increasing the concentration of CO 2 in the gas supplied to the CO 2 storage device 40, the capacity of the CO 2 storage device 40 can be fully utilized. Considering this, in the CO 2 recovery system according to the present embodiment, the CO 2 separation membrane 30 is introduced to increase the concentration of CO 2 in the gas supplied to the CO 2 storage device 40.

一方、CO分離膜を使用する際、通常、CO分離膜へのガスの供給前にガスの精製を行う。ガスの精製の中で、CO分離膜にとっての有害物質が除去される。有害物質としてNO及びSOが挙げられる。NOは窒化酸化物を指し、例えばNO、NO、N、N又はNOである。SOは硫黄酸化物を指し、例えばSO又はSOである。 On the other hand, when using a CO 2 separation membrane, the gas is usually purified before being supplied to the CO 2 separation membrane. During gas purification, substances harmful to the CO 2 separation membrane are removed. Hazardous substances include NOx and SOx . NOx refers to nitrided oxides, such as NO, NO2 , N2O4 , N2O3 or N2O . SOX refers to sulfur oxides, for example SO2 or SO3 .

内燃機関11からの排ガスにはNO及びSOが含まれる。排ガス中のNO及びSOの一部は浄化装置14にて除去されるものの、場合によっては、比較的高い濃度のNO及びSOが排気管13b中の排ガスに残存する。NO又はSOが水分で凝縮される際に発生する凝縮水は強酸であり、当該凝縮水がCO分離膜30に触れるとCO分離膜30の劣化が促進される。 The exhaust gas from the internal combustion engine 11 contains NOx and SOx . Although some of the NO X and SO The condensed water generated when NO X or SO

排ガス中のNO及びSOを全て無害化するべく大量の活性炭等を車両1に設けることは現実的ではない。車両1にて確保できるスペースには限りがあるからである。他方、排ガスに関わる規制では一定時間内におけるNO又はSOの平均排出量が重要であり、平均排出量が規制値以下であれば一時的に高濃度のNO又はSOが車外に排出されても問題は生じない。 It is not realistic to provide a large amount of activated carbon or the like in the vehicle 1 in order to render all NOx and SOx in the exhaust gas harmless. This is because the space that can be secured in the vehicle 1 is limited. On the other hand, in regulations related to exhaust gas, the average amount of NO X or SO There will be no problem even if it is done.

これらを総合勘案し、本実施形態に係るCO回収システムでは、高濃度のNO又はSOが排出されるような状況において排ガスをCO分離膜30を通さずに直接車外に排出する。排ガスにおけるNO又はSOの濃度が、CO分離膜30にとって耐えることのできる程度の濃度であるときには、排ガスをCO分離膜30を通じてCO貯留装置40に送る。 Taking all of these into consideration, the CO 2 recovery system according to the present embodiment directly discharges exhaust gas to the outside of the vehicle without passing through the CO 2 separation membrane 30 in a situation where a high concentration of NO X or SO X is discharged. When the concentration of NO X or SO

以下、複数の実施例の中で、CO回収システムに関わる幾つかの具体的な動作例、応用技術、変形技術等を説明する。本実施形態にて上述した事項は、特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、以下の各実施例に適用される。各実施例において、上述の事項と矛盾する事項がある場合には、各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に示す複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる(即ち複数の実施例の内の任意の2以上の実施例を組み合わせることも可能である)。 Hereinafter, some specific operation examples, application techniques, modification techniques, etc. related to the CO 2 recovery system will be described in a plurality of embodiments. The matters described above in this embodiment apply to each of the following examples unless otherwise specified and unless there is a contradiction. In each embodiment, if there is a matter inconsistent with the above-mentioned matter, the description in each embodiment may take precedence. Further, unless there is a contradiction, matters described in any one of the plurality of embodiments shown below can be applied to any other embodiment (i.e., any two or more of the plurality of embodiments). It is also possible to combine the embodiments).

尚、以下の説明において対象物質とはNO又はSOを指す。対象物質としてのNOは、NO、NO、N、N及びNOの内、全部又は一部を含む。対象物質としてのSOは、SO及びSOの内、全部又は一部を含む。以下の説明において濃度とは、任意の定義による濃度であって良いが、例えば質量パーセント濃度又は体積パーセント濃度である。対象物質の濃度を記号“CNS”によって参照する。対象物質の濃度CNSは、排気管13b内の排ガスにおける対象物質の濃度を指す。但し、排気管13a内の排ガスにおける対象物質の濃度が対象物質の濃度CNSであっても良い。 Note that in the following description, the target substance refers to NOx or SOx . NO X as a target substance includes all or a part of NO, NO 2 , N 2 O 4 , N 2 O 3 and N 2 O. SOX as a target substance includes all or part of SO2 and SO3 . In the following description, concentration may be any defined concentration, for example, mass percent concentration or volume percent concentration. The concentration of the target substance is referred to by the symbol "C NS ". The concentration of the target substance CNS refers to the concentration of the target substance in the exhaust gas in the exhaust pipe 13b. However, the concentration of the target substance in the exhaust gas in the exhaust pipe 13a may be the concentration CNS of the target substance.

<<第1実施例>>
第1実施例を説明する。
<<First Example>>
A first example will be explained.

演算処理部110は、対象物質の濃度CNSに応じて、貯留制御又は直接排出制御を選択的に実行する。貯留制御により、内燃機関11からの排ガスがCO分離膜30に向かう流路に導かれる(即ち排気管13b中の排ガスが貯留用接続路16を含む流路に導かれる)。結果、排ガス中のCOがCO分離膜30を通じてCO貯留装置40にて捕捉及び貯留(換言すれば回収)される。直接排出制御により、内燃機関11からの排ガスがCO分離膜30を経由せずにマフラ20に向かう流路に導かれる(排気管13b中の排ガスが排気用接続路17を含む流路に導かれる)。結果、当該流路を介して内燃機関11からの排ガスが車外に排出される。 The arithmetic processing unit 110 selectively executes storage control or direct discharge control depending on the concentration CNS of the target substance. By the storage control, the exhaust gas from the internal combustion engine 11 is guided to the flow path toward the CO 2 separation membrane 30 (that is, the exhaust gas in the exhaust pipe 13b is guided to the flow path including the storage connection path 16). As a result, CO 2 in the exhaust gas is captured and stored (in other words, recovered) in the CO 2 storage device 40 through the CO 2 separation membrane 30. Direct exhaust control allows exhaust gas from the internal combustion engine 11 to be guided to the flow path toward the muffler 20 without passing through the CO 2 separation membrane 30 (exhaust gas in the exhaust pipe 13b is guided to the flow path including the exhaust connection path 17). ). As a result, exhaust gas from the internal combustion engine 11 is discharged to the outside of the vehicle through the flow path.

対象物質の濃度CNSに応じて貯留制御又は直接排出制御を切り替え実行することにより、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。 By switching and executing storage control or direct discharge control according to the concentration CNS of the target substance, it is possible to both comply with exhaust gas regulations and extend the life of the CO 2 separation membrane 30.

より具体的には、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSを所定の基準濃度CREFと比較する。そして、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると判断される場合、演算処理部110は貯留制御を実行する。対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えると判断される場合、演算処理部110は直接排出制御を実行する。 More specifically, the calculation processing unit 110 compares the concentration C NS of the target substance with a predetermined reference concentration C REF . Then, when it is determined that the concentration C NS of the target substance is lower than the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 executes storage control. When it is determined that the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 directly executes discharge control.

これにより、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。尚、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFと一致すると判断される場合、演算処理部110は貯留制御及び直接排出制御の何れを実行しても良い。 This makes it possible to both comply with exhaust gas regulations and extend the life of the CO 2 separation membrane 30. Note that when it is determined that the concentration C NS of the target substance matches the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 may perform either storage control or direct discharge control.

対象物質がNOである場合、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを下回るとは、NOの濃度が基準濃度CREFを下回ることを意味する。対象物質がSOである場合も同様である。NO及びSOの双方が対象物質に含まれると考えた場合、NO及びSOの各濃度が基準濃度CREFを下回るときに限り、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると解されて良い。この場合、NO及びSOの濃度の少なくとも一方が基準濃度CREFを超えるとき、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えると解される。 When the target substance is NO X , the fact that the concentration C NS of the target substance is lower than the reference concentration C REF means that the concentration of NO X is lower than the reference concentration C REF . The same applies when the target substance is SOx . When considering that both NO X and SO It's good to understand that. In this case, when at least one of the concentrations of NO X and SO X exceeds the reference concentration C REF , it is understood that the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF .

<<第2実施例>>
第2実施例を説明する。第2実施例は第1実施例と組み合わせて実施される。
<<Second Example>>
A second embodiment will be explained. The second embodiment is implemented in combination with the first embodiment.

第2実施例において、演算処理部110は内燃機関11の空燃比を推定する空燃比推定処理を実行する。そして、演算処理部110は空燃比の推定結果に基づき、対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断して良い。 In the second embodiment, the arithmetic processing unit 110 executes an air-fuel ratio estimation process for estimating the air-fuel ratio of the internal combustion engine 11. Then, the arithmetic processing unit 110 may determine the level relationship between the concentration C NS of the target substance and the reference concentration C REF based on the estimation result of the air-fuel ratio.

これにより、対象物質の濃度CNSの直接検出を要することなく、濃度CNS及びCREF間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。 As a result, the height relationship between the concentration C NS and C REF can be estimated without the need to directly detect the concentration C NS of the target substance, thereby ensuring compliance with exhaust gas regulations and extending the life of the CO 2 separation membrane 30. It is possible to achieve both.

空燃比推定処理により推定された空燃比を、以下、推定空燃比と称する。演算処理部110は、推定空燃比及び理論空燃比間の差に基づき、対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断できる。理論空燃比は燃料機関11に投入される混合気中の酸素と燃料とが過不足なく反応するときの空燃比であり、演算処理部110にとって理論空燃比は既知である。実際の空燃比と理論空燃比との差が大きくなるほど、内燃機関11からの排ガスに対象物質がより多く含まれやすくなる。 The air-fuel ratio estimated by the air-fuel ratio estimation process is hereinafter referred to as an estimated air-fuel ratio. The arithmetic processing unit 110 can determine the level relationship between the target substance concentration C NS and the reference concentration C REF based on the difference between the estimated air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio. The stoichiometric air-fuel ratio is the air-fuel ratio at which the oxygen in the air-fuel mixture input to the fuel engine 11 and the fuel react in just the right amount, and the stoichiometric air-fuel ratio is known to the arithmetic processing unit 110. The larger the difference between the actual air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio, the more the target substance is likely to be contained in the exhaust gas from the internal combustion engine 11.

このため、演算処理部110は、推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF1を所定の乖離閾値THAFと比較する。推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF1が乖離閾値THAFより大きいとき、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えると判断する。推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF1が乖離閾値THAF以下であるとき、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると判断する。演算処理部110は対象物質の濃度CNSの値を具体的に推定する必要は必ずしも無い。演算処理部110は、大きさDIFAF1に基づき対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断すれば足る。 Therefore, the calculation processing unit 110 compares the magnitude of the difference DIF AF1 between the estimated air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio with a predetermined deviation threshold TH AF . When the magnitude of the difference DIF AF1 between the estimated air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is larger than the deviation threshold TH AF , the calculation processing unit 110 determines that the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF . When the magnitude of the difference DIF AF1 between the estimated air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is less than or equal to the deviation threshold TH AF , the calculation processing unit 110 determines that the concentration C NS of the target substance is lower than the reference concentration C REF . The arithmetic processing unit 110 does not necessarily need to specifically estimate the value of the concentration CNS of the target substance. It is sufficient for the arithmetic processing unit 110 to determine whether the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF based on the size DIF AF1 .

尚、推定空燃比が理論空燃比より大きいときにおける乖離閾値THAFと、推定空燃比が理論空燃比より小さいときにおける乖離閾値THAFと、を互いに異ならせても良い。 Note that the deviation threshold TH AF when the estimated air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio may be different from the deviation threshold TH AF when the estimated air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio.

演算処理部110は、車両1の走行状態に基づき内燃機関11の空燃比を推定でき、従って車両1の走行状態に基づき対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断できる。演算処理部110は走行状態情報(図5参照)に基づき車両1の走行状態を認識できる。 The arithmetic processing unit 110 can estimate the air-fuel ratio of the internal combustion engine 11 based on the running state of the vehicle 1, and can therefore determine whether the concentration CNS of the target substance exceeds the reference concentration CREF based on the running state of the vehicle 1. . The arithmetic processing unit 110 can recognize the running state of the vehicle 1 based on the running state information (see FIG. 5).

空燃比は車両1の走行状態に依存するため、車両1の走行状態に基づき空燃比を良好に推定できる。 Since the air-fuel ratio depends on the running state of the vehicle 1, the air-fuel ratio can be estimated satisfactorily based on the running state of the vehicle 1.

例えば、内燃機関11の始動時には実際の空燃比が理論空燃比より大きくずれる。故に、車両1の発進時において演算処理部110は上記大きさDIFAF1が乖離閾値THAFより大きいと判断できる。より具体的には例えば、車両停止状態から始動状態を経て車両走行状態に移行する発進過程中の発進対応期間において、演算処理部110は上記大きさDIFAF1が乖離閾値THAFより大きいと判断して良い。ここで車両停止状態は、内燃機関11が非作動であって且つ車両1が停止している状態を指す。始動状態とは内燃機関11が作動しているが、車両1が未だ停止している状態を指す。車両走行状態は内燃機関11が発生した駆動力に基づき車両1が走行している状態を指す。発進対応期間は、上記発進過程において、内燃機関11が作動し始めてから車両1の速度が所定速度(例えば時速5km)に達するまでの期間を指す。演算処理部110は走行状態情報(図5参照)に基づき現時点が発進対応期間に属するのかを判断できる。車両停止状態から始動状態への遷移後、一定時間分だけ、上記大きさDIFAF1が乖離閾値THAFより大きいと判断されるようにしても良い。 For example, when the internal combustion engine 11 is started, the actual air-fuel ratio deviates greatly from the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, when the vehicle 1 starts, the arithmetic processing unit 110 can determine that the magnitude DIF AF1 is larger than the deviation threshold TH AF . More specifically, for example, during a start response period during a start process in which the vehicle moves from a stopped state to a started state to a running state, the arithmetic processing unit 110 determines that the magnitude DIF AF1 is larger than the deviation threshold TH AF . It's good. Here, the vehicle stopped state refers to a state in which the internal combustion engine 11 is not operating and the vehicle 1 is stopped. The starting state refers to a state in which the internal combustion engine 11 is operating but the vehicle 1 is still stopped. The vehicle running state refers to a state in which the vehicle 1 is running based on the driving force generated by the internal combustion engine 11. The start response period refers to the period from when the internal combustion engine 11 starts operating until the speed of the vehicle 1 reaches a predetermined speed (for example, 5 km/h) in the above-mentioned start process. The arithmetic processing unit 110 can determine whether the current moment belongs to the start support period based on the driving state information (see FIG. 5). The magnitude DIF AF1 may be determined to be larger than the deviation threshold TH AF for a certain period of time after the vehicle changes from the stopped state to the started state.

また例えば、惰行走行時には実際の空燃比が理論空燃比より大きくずれる。車両1が惰性走行を行っているときにおいて、演算処理部110は上記大きさDIFAF1が乖離閾値THAFより大きいと判断して良い。惰行走行とは、アクセルペダルを踏みこむことによる車両1の加速及びブレーキペダルを踏みこむことによる車両1の減速を伴うことなく、車両1が惰性で走行することを指す。演算処理部110は走行状態情報(図5参照)に基づき、現在、惰行走行が行われているかを判断できる。 For example, during coasting, the actual air-fuel ratio deviates significantly from the stoichiometric air-fuel ratio. When the vehicle 1 is coasting, the arithmetic processing unit 110 may determine that the magnitude DIF AF1 is larger than the deviation threshold TH AF . Coasting refers to the vehicle 1 coasting without accelerating the vehicle 1 by depressing the accelerator pedal or decelerating the vehicle 1 by depressing the brake pedal. The arithmetic processing unit 110 can determine whether coasting is currently being performed based on the driving state information (see FIG. 5).

<<第3実施例>>
第3実施例を説明する。第3実施例は第1実施例と組み合わせて実施される。
<<Third Example>>
A third embodiment will be explained. The third embodiment is implemented in combination with the first embodiment.

内燃機関11の空燃比を測定する空燃比センサ(不図示)が車両1に設けられていて良い。この場合、演算処理部110は、空燃比推定処理を実行する代わりに、空燃比センサによる空燃比の測定結果に基づき、対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断して良い。 The vehicle 1 may be provided with an air-fuel ratio sensor (not shown) that measures the air-fuel ratio of the internal combustion engine 11. In this case, instead of executing the air-fuel ratio estimation process, the arithmetic processing unit 110 determines the height relationship between the target substance concentration C NS and the reference concentration C REF based on the measurement results of the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor. good.

これにより、対象物質の濃度CNSの直接検出を要することなく、濃度CNS及びCREF間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。 As a result, the height relationship between the concentration C NS and C REF can be estimated without the need to directly detect the concentration C NS of the target substance, thereby ensuring compliance with exhaust gas regulations and extending the life of the CO 2 separation membrane 30. It is possible to achieve both.

空燃比センサにより測定された空燃比を、以下、測定空燃比と称する。空燃比センサは排気管13a又は13bに設置され、排気管13a又は13b内の排ガス中の酸素濃度を測定することを通じて測定空燃比を表す信号を出力する。空燃比センサの出力信号がCANを含む通信網を介して演算処理部110に伝達されることで、演算処理部110にて測定空燃比が取得及び認識される。 The air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor is hereinafter referred to as the measured air-fuel ratio. The air-fuel ratio sensor is installed in the exhaust pipe 13a or 13b, and outputs a signal representing the measured air-fuel ratio by measuring the oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust pipe 13a or 13b. The output signal of the air-fuel ratio sensor is transmitted to the arithmetic processing unit 110 via a communication network including CAN, so that the arithmetic processing unit 110 acquires and recognizes the measured air-fuel ratio.

演算処理部110は、測定空燃比及び理論空燃比間の差に基づき、対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断できる。 The arithmetic processing unit 110 can determine the level relationship between the target substance concentration C NS and the reference concentration C REF based on the difference between the measured air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio.

具体的には、演算処理部110は、測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF2を所定の乖離閾値THAFと比較する。測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF2が乖離閾値THAFより大きいとき、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えると判断する。測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさDIFAF2が乖離閾値THAF以下であるとき、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると判断する。演算処理部110は、対象物質の濃度CNSの値を具体的に推定する必要は必ずしも無い。演算処理部110は、大きさDIFAF2に基づき対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断すれば足る。 Specifically, the arithmetic processing unit 110 compares the magnitude of the difference DIF AF2 between the measured air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio with a predetermined deviation threshold TH AF . When the magnitude of the difference DIF AF2 between the measured air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is larger than the deviation threshold TH AF , the arithmetic processing unit 110 determines that the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF . When the magnitude of the difference DIF AF2 between the measured air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is less than or equal to the deviation threshold TH AF , the calculation processing unit 110 determines that the concentration C NS of the target substance is lower than the reference concentration C REF . The arithmetic processing unit 110 does not necessarily need to specifically estimate the value of the concentration CNS of the target substance. It is sufficient for the calculation processing unit 110 to determine whether the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF based on the size DIF AF2 .

尚、測定空燃比が理論空燃比より大きいときにおける乖離閾値THAFと、測定空燃比が理論空燃比より小さいときにおける乖離閾値THAFと、を互いに異ならせても良い。 Note that the deviation threshold TH AF when the measured air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio may be different from the deviation threshold TH AF when the measured air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio.

<<第4実施例>>
第4実施例を説明する。第4実施例は第1実施例と組み合わせて実施される。
<<Fourth Example>>
A fourth embodiment will be explained. The fourth embodiment is implemented in combination with the first embodiment.

対象物質の濃度CNSは車両1の走行状態に依存する。このため、演算処理部110は、車両1の走行状態を表す走行状態情報(図5参照)に基づき対象物質の濃度CNSを推定することを通じて、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断して良い。 The concentration CNS of the target substance depends on the driving state of the vehicle 1. Therefore, the arithmetic processing unit 110 estimates the concentration CNS of the target substance based on the driving state information (see FIG. 5) representing the driving state of the vehicle 1, so that the concentration CNS of the target substance exceeds the reference concentration CREF. You can decide whether or not to exceed it.

これにより、対象物質の濃度CNSの直接検出を要することなく、濃度CNS及びCREF間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。 As a result, the height relationship between the concentration C NS and C REF can be estimated without the need to directly detect the concentration C NS of the target substance, thereby ensuring compliance with exhaust gas regulations and extending the life of the CO 2 separation membrane 30. It is possible to achieve both.

例えば、内燃機関11であるエンジンの回転数及び車両1に設けられた変速機のギア比と、濃度CNSと、の関係を表すテーブルデータを予め作成してメモリ120に保持させておく。この場合、演算処理部110は、テーブルデータと回転数情報及びギア情報とに基づき濃度CNSを推定し、推定結果に基づき濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断できる。走行状態情報の内、回転数情報及びギア情報以外の情報が用いられる場合も同様である。 For example, table data representing the relationship between the rotation speed of the internal combustion engine 11, the gear ratio of the transmission provided in the vehicle 1, and the concentration CNS is created in advance and stored in the memory 120. In this case, the arithmetic processing unit 110 can estimate the concentration C NS based on the table data, rotation speed information, and gear information, and determine whether the concentration C NS exceeds the reference concentration C REF based on the estimation result. The same applies when information other than rotational speed information and gear information is used in the driving state information.

また、学習データ作成工程を経て機械学習工程にて学習済みモデルを作成した後、学習済みモデルを演算処理部110に組み込むようにしても良い。ここにおける学習済みモデルは、走行状態情報(図5参照)に基づき対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断するためのアルゴリズムを指す。図6のフローチャートを参照して、当該方法について説明を加える。 Further, after a learned model is created in a machine learning process through a learning data creation process, the learned model may be incorporated into the arithmetic processing unit 110. The learned model here refers to an algorithm for determining whether the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF based on the driving state information (see FIG. 5). The method will be explained with reference to the flowchart in FIG.

まずステップS1にて学習データ作成工程が実施される。学習データ作成工程では、或る走行状態において、排気管13bにおける実際の対象物質の濃度CNSを実測することで、その時の走行状態を表す走行状態情報と実測された濃度CNSとの組から成る組データを作成する。学習データ作成工程において、様々な走行条件下で組データを作成することで第1~第N組データを作成する。第1~第N組データの内、任意の2以上の組データ間において、走行状態情報は相違する(但し、偶然、一致することもある)。Nは2以上の整数であり、例えば10000~100000である。第1~第N組データにより学習データセットが形成される。 First, in step S1, a learning data creation process is performed. In the learning data creation process, by actually measuring the actual concentration CNS of the target substance in the exhaust pipe 13b in a certain driving condition, the data is calculated from the pair of driving condition information representing the driving condition at that time and the actually measured concentration CNS . Create a set of data consisting of: In the learning data creation step, first to Nth sets of data are created by creating sets of data under various driving conditions. The driving state information differs between any two or more sets of data among the first to Nth sets of data (however, they may match by chance). N is an integer of 2 or more, for example 10,000 to 100,000. A learning data set is formed by the first to Nth set of data.

学習データセットが得られた後、ステップS2の機械学習工程に進む。機械学習装置を機械学習工程にて用いる。機械学習装置は任意のコンピュータ装置であり、制御装置100そのものであり得ても良い。機械学習工程において、機械学習装置は、機械学習装置内に設けられたニューラルネットワーク(以下、NNと表記する)を、上記学習データセットを用いて機械学習させる。ここにおける機械学習は、各組データにおける濃度CNSを教師データとする教師有り機械学習である。NNは走行状態情報を入力データとして受け、入力データに基づき出力データとして濃度推定値を導出する。NNが導出する濃度推定値は、対象物質の濃度CNSのNNによる推定値である。機械学習工程による機械学習を経た後のNNは、走行状態情報に基づき濃度CNSを良好に推定できる学習済みモデルとなる。 After the learning data set is obtained, the process proceeds to the machine learning process of step S2. A machine learning device is used in the machine learning process. The machine learning device is any computer device, and may be the control device 100 itself. In the machine learning process, the machine learning device causes a neural network (hereinafter referred to as NN) provided within the machine learning device to perform machine learning using the learning data set. The machine learning here is supervised machine learning using the concentration CNS in each set of data as teacher data. The NN receives driving state information as input data, and derives an estimated concentration value as output data based on the input data. The estimated concentration value derived by the NN is the estimated value of the concentration CNS of the target substance by the NN. After undergoing machine learning in the machine learning process, the NN becomes a trained model that can satisfactorily estimate the concentration C NS based on the driving state information.

得られた学習済みモデルを演算処理部110に組み込んだ状態で、ステップS3の実運用工程に進む。実運用工程において、演算処理部110は、車両1の走行状態を表す走行状態情報(図5参照)に基づき、学習済みモデルを用いて対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断する。 With the obtained learned model installed in the arithmetic processing unit 110, the process proceeds to step S3, the actual operation process. In the actual operation process, the arithmetic processing unit 110 uses the trained model to determine whether the concentration CNS of the target substance exceeds the reference concentration CREF based on the driving state information (see FIG. 5) representing the driving state of the vehicle 1. to judge.

<<第5実施例>>
第5実施例を説明する。第5実施例は第1実施例と組み合わせて実施される。
<<Fifth Example>>
A fifth embodiment will be explained. The fifth embodiment is implemented in combination with the first embodiment.

対象物質の濃度CNSを測定する濃度センサ(不図示)が車両1に設置されていても良い。濃度センサは、排気管13b内に挿入され、排気管13b中の排ガスにおける対象物質の濃度CNSを測定する。変形として、濃度センサは、排気管13a内に挿入され、排気管13a中の排ガスにおける対象物質の濃度CNSを測定するものであっても良い。 A concentration sensor (not shown) may be installed in the vehicle 1 to measure the concentration CNS of the target substance. The concentration sensor is inserted into the exhaust pipe 13b and measures the concentration CNS of the target substance in the exhaust gas in the exhaust pipe 13b. As a modification, the concentration sensor may be inserted into the exhaust pipe 13a and measure the concentration CNS of the target substance in the exhaust gas in the exhaust pipe 13a.

濃度センサによって測定された対象物質の濃度CNSを、特に測定濃度CNSと称する。濃度センサは測定濃度CNSを表す信号を出力する。濃度センサの出力信号がCANを含む通信網を介して演算処理部110に伝達されることで、演算処理部110にて測定濃度CNSが取得及び認識される。 The concentration C NS of the target substance measured by the concentration sensor is particularly referred to as the measured concentration C NS . The concentration sensor outputs a signal representing the measured concentration CNS . The output signal of the concentration sensor is transmitted to the arithmetic processing section 110 via a communication network including CAN, so that the arithmetic processing section 110 acquires and recognizes the measured concentration CNS .

第5実施例に係る演算処理部110は、濃度センサを用いて濃度CNS(測定濃度CNS)と基準濃度CREFとの高低関係を判断し、その判断結果に基づき貯留制御又は直接排出制御を実行する。即ち、対象物質の測定濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると判断される場合、演算処理部110は貯留制御を実行する。対象物質の測定濃度CNSが基準濃度CREFを超えると判断される場合、演算処理部110は直接排出制御を実行する。 The arithmetic processing unit 110 according to the fifth embodiment uses a concentration sensor to determine the height relationship between the concentration C NS (measured concentration C NS ) and the reference concentration C REF , and performs storage control or direct discharge control based on the determination result. Execute. That is, when it is determined that the measured concentration C NS of the target substance is lower than the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 executes storage control. If it is determined that the measured concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 directly executes discharge control.

これにより、排ガスに関する規制の順守とCO分離膜30の長寿命化を両立させることができる。尚、対象物質の測定濃度CNSが基準濃度CREFと一致すると判断される場合、演算処理部110は貯留制御及び直接排出制御の何れを実行しても良い。 This makes it possible to both comply with exhaust gas regulations and extend the life of the CO 2 separation membrane 30. Note that when it is determined that the measured concentration C NS of the target substance matches the reference concentration C REF , the arithmetic processing unit 110 may perform either storage control or direct discharge control.

尚、第5実施例に係る方法では、対象物質の濃度CNSが実際に基準濃度CREFを超えて上昇し、その上昇が演算処理部110にて認識された後に、貯留制御から直接排出制御に切り替えられることになる(逆の場合も同様)。このため、第5実施例の方法は、第2~第4実施例の方法との比較においてリアルタイム性が劣る可能性がある。この点を考慮すれば、第2~第4実施例の方法が第5実施例の方法よりも好ましい場合もある。 Note that in the method according to the fifth embodiment, after the concentration C NS of the target substance actually increases beyond the reference concentration C REF and this increase is recognized by the arithmetic processing unit 110, the discharge control is performed directly from the storage control. (and vice versa). Therefore, the method of the fifth embodiment may be inferior in real-time performance compared to the methods of the second to fourth embodiments. Taking this point into consideration, the methods of the second to fourth embodiments may be preferable to the method of the fifth embodiment.

<<第6実施例>>
第6実施例を説明する。第6実施例では、貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作手順例を説明する。図7は貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作フローチャートである。
<<Sixth Example>>
A sixth embodiment will be explained. In the sixth embodiment, an example of an operation procedure related to switching between storage control and direct discharge control will be described. FIG. 7 is an operation flowchart related to switching between storage control and direct discharge control.

制御装置100に駆動電力が供給開始されることでステップS11に至る。ステップS11にて、演算処理部110は初期制御として貯留制御を実行する。演算処理部110は、流路切替装置15に対し制御装置100のインターフェースから第1指令信号又は第2指令信号を送信することができる。第1指令信号は貯留制御を実現するための制御である。第1指令信号を受けて流路切替装置15は電子弁15aを開状態とし且つ電子弁15bを閉状態とする(図4(b)参照)。第2指令信号は直接排出制御を実現するための制御である。第2指令信号を受けて流路切替装置15は電子弁15aを閉状態とし且つ電子弁15bを開状態とする(図4(c)参照)。このため、ステップS11において、演算処理部110は、流路切替装置15に対し制御装置100のインターフェースから第1指令信号を送信し、これによって貯留制御を実行する。 The start of supply of drive power to the control device 100 leads to step S11. In step S11, the arithmetic processing unit 110 executes storage control as initial control. The arithmetic processing unit 110 can transmit a first command signal or a second command signal to the flow path switching device 15 from the interface of the control device 100 . The first command signal is control for realizing storage control. Upon receiving the first command signal, the flow path switching device 15 opens the electronic valve 15a and closes the electronic valve 15b (see FIG. 4(b)). The second command signal is a control for realizing direct emission control. Upon receiving the second command signal, the flow path switching device 15 closes the electronic valve 15a and opens the electronic valve 15b (see FIG. 4(c)). Therefore, in step S11, the arithmetic processing unit 110 transmits a first command signal to the flow path switching device 15 from the interface of the control device 100, thereby executing storage control.

ステップS11に続くステップS12において、演算処理部110は第2~第5実施例の何れかに示した方法により対象物質の濃度CNSを特定する。濃度CNSは推定又は測定により特定される。その後、ステップS13に進む。 In step S12 following step S11, the arithmetic processing unit 110 specifies the concentration CNS of the target substance using the method shown in any of the second to fifth embodiments. Concentration CNS is determined by estimation or measurement. After that, the process advances to step S13.

ステップS13において、演算処理部110は特定された濃度CNSが所定の基準濃度CREFを超えるかを判断する。ここにおける判断において、第2~第5実施例に示した何れの方法が採用されても良い。濃度CNSが基準濃度CREFを超えると判断された場合(ステップS13のY)、ステップS14に進む。濃度CNSが基準濃度CREFを超えないと判断された場合(ステップS13のN)、ステップS12に戻る。 In step S13, the arithmetic processing unit 110 determines whether the specified concentration C NS exceeds a predetermined reference concentration C REF . In the judgment here, any of the methods shown in the second to fifth embodiments may be adopted. If it is determined that the concentration C NS exceeds the reference concentration C REF (Y in step S13), the process advances to step S14. If it is determined that the concentration C NS does not exceed the reference concentration C REF (N in step S13), the process returns to step S12.

ステップS14において、演算処理部110は、流路切替装置15に対し制御装置100のインターフェースから第2指令信号を送信する。これにより、演算処理部110にて実行される制御が貯留制御から直接排出制御に切り替わる。この後、直接排出制御は、後述のステップS16に至るまで、継続実行される。 In step S14, the arithmetic processing unit 110 transmits a second command signal to the flow path switching device 15 from the interface of the control device 100. As a result, the control executed by the arithmetic processing unit 110 switches from storage control to direct discharge control. After this, the direct discharge control is continuously executed until reaching step S16, which will be described later.

ステップS14の後、ステップS15に進む。ステップS15において演算処理部110は所定の復帰条件の成否を判定する。復帰条件が成立していると判定された場合(ステップS15のY)にはステップS16に進み、そうでない場合(ステップS15のN)にはステップS15の判定動作が繰り返される。 After step S14, the process advances to step S15. In step S15, the arithmetic processing unit 110 determines whether a predetermined return condition is met. If it is determined that the return condition is satisfied (Y in step S15), the process proceeds to step S16, and if not (N in step S15), the determination operation in step S15 is repeated.

ステップS16において、演算処理部110は、流路切替装置15に対し制御装置100のインターフェースから第1指令信号を送信する。これにより、演算処理部110にて実行される制御が直接排出制御から貯留制御に切り替わる。この後、ステップS12に戻る。 In step S16, the arithmetic processing unit 110 transmits a first command signal to the flow path switching device 15 from the interface of the control device 100. As a result, the control executed by the arithmetic processing unit 110 switches from direct discharge control to storage control. After this, the process returns to step S12.

復帰条件について説明する。例えば、演算処理部110にて実行される制御が貯留制御から直接排出制御に切り替わってから所定時間が経過すると復帰条件が成立して良い。ここにおける所定時間は予め定められた時間であり、例えば数秒程度である。或いは例えば、ステップS15の段階において、推定又は測定された濃度CNSが基準濃度CREFを下回ると演算処理部110にて判断されたとき、復帰条件が成立しても良い。 The return conditions will be explained. For example, the return condition may be satisfied when a predetermined period of time has elapsed after the control executed by the arithmetic processing unit 110 was switched from storage control to direct discharge control. The predetermined time here is a predetermined time, for example, about several seconds. Alternatively, for example, in step S15, when the calculation processing unit 110 determines that the estimated or measured concentration C NS is lower than the reference concentration C REF , the return condition may be satisfied.

図7に示す動作手順により、高濃度の対象物質によってCO分離膜30の劣化が進むことを抑制しつつ、排ガスに関する規制を順守することができる。 The operating procedure shown in FIG. 7 makes it possible to comply with exhaust gas regulations while suppressing deterioration of the CO 2 separation membrane 30 due to high concentration target substances.

<<第7実施例>>
第7実施例を説明する。演算処理部110は、各時刻において対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超えるか否かを判断する。このため、演算処理部110は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超える状態が継続するとき、その継続時間を計測することができる。以下、当該継続時間を高濃度継続時間と称する。高濃度継続時間は、対象物質の濃度CNSが基準濃度CREFを超える状態が途切れることなく継続する時間である。
<<Seventh Example>>
A seventh embodiment will be explained. The arithmetic processing unit 110 determines whether the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF at each time. Therefore, the arithmetic processing unit 110 can measure the duration when the concentration C NS of the target substance continues to exceed the reference concentration C REF . Hereinafter, this duration will be referred to as high concentration duration. The high concentration duration time is the time during which the concentration C NS of the target substance exceeds the reference concentration C REF without interruption.

演算処理部110は高濃度継続時間に応じた通知を通知受理者に対して行う通知処理を実行できて良い。例えば、高濃度継続時間が所定の判定時間を超えるとき、演算処理部110は通知処理を行う。通知受理者は基本的には車両1の運転手である。但し、通知受理者は車両1の運転手以外の乗員又は管理者等であっても良い。 The arithmetic processing unit 110 may be able to execute a notification process to notify the notification recipient according to the high concentration duration time. For example, when the high concentration duration exceeds a predetermined determination time, the calculation processing unit 110 performs notification processing. The notification recipient is basically the driver of the vehicle 1. However, the notification recipient may be a passenger other than the driver of the vehicle 1, a manager, or the like.

通知処理における通知は、表示装置での表示により実現されて良い。具体的には例えば、通知処理において、演算処理部110は車両1の運転席付近に設置された表示装置(不図示)に所定のメッセージを含む通知用画像を表示させる表示制御を行う。通知用画像におけるメッセージは、例えば「環境保全のためエコドライブを心がけましょう」といった文言を含む。これにより、対象物質の排出が少なくなるようなエコドライブが実践されやすくなると期待され、対象物質の排出の低減によりCO分離膜30の長寿命化が期待される。通知用画像が表示される表示装置は、通知受理者が所持する携帯端末(例えば車両1の運転手が所持するスマートホン)の表示装置であっても良い。 The notification in the notification process may be realized by displaying on a display device. Specifically, for example, in the notification process, the arithmetic processing unit 110 performs display control to display a notification image including a predetermined message on a display device (not shown) installed near the driver's seat of the vehicle 1. The message in the notification image includes, for example, words such as "Let's try eco-driving to protect the environment." This is expected to make it easier to practice eco-driving that reduces emissions of target substances, and is expected to extend the life of the CO 2 separation membrane 30 by reducing emissions of target substances. The display device on which the notification image is displayed may be a display device of a mobile terminal owned by the notification recipient (for example, a smartphone owned by the driver of the vehicle 1).

演算処理部110は高濃度継続時間が増大するにつれて通知処理における通知の内容を変化させても良い。即ち例えば、演算処理部110は、高濃度継続時間が所定の第1判定時間を超えるが所定の第2判定時間以下であるときに第1通知処理を行い、高濃度継続時間が第2判定時間を超えるとき第2通知処理を行って良い。ここで第2判定時間は第1判定時間よりも長い。そして、通知用画像におけるメッセージを第1及び第2通知処理間で相違させると良い。第2通知処理におけるメッセージは、第1通知処理におけるメッセージよりも、エコドライブをより強く推奨するようなメッセージであると良い。 The arithmetic processing unit 110 may change the content of the notification in the notification process as the high concentration duration increases. That is, for example, the arithmetic processing unit 110 performs the first notification process when the high concentration duration exceeds a predetermined first determination time but is less than or equal to a predetermined second determination time; 2nd notification processing may be performed when the number exceeds . Here, the second determination time is longer than the first determination time. The message in the notification image may be different between the first and second notification processes. The message in the second notification process may be a message that more strongly recommends eco-driving than the message in the first notification process.

通知処理における通知は、表示装置での表示に加えて又は表示装置での表示に代えて、音声出力による通知を含んでいても良い。 The notification in the notification process may include notification by audio output in addition to or in place of the display on the display device.

<<第8実施例>>
第8実施例を説明する。図8に制御装置100の機能ブロック図を示す。制御装置100には機能ブロックF1~F3が設けられると考えることができる。演算処理部110において、単一のプログラム又は複数のプログラムが実行されることで機能ブロックF1~F3が実現されて良い。演算処理部110に複数のMPUを設けておき、当該複数のMPUにて複数のプログラムが個別に実行されることで任意の複数の機能ブロックが実現されて良い。
<<Eighth Example>>
An eighth embodiment will be explained. FIG. 8 shows a functional block diagram of the control device 100. It can be considered that the control device 100 is provided with functional blocks F1 to F3. The functional blocks F1 to F3 may be realized by executing a single program or a plurality of programs in the arithmetic processing unit 110. A plurality of MPUs may be provided in the arithmetic processing unit 110, and a plurality of arbitrary functional blocks may be realized by individually executing a plurality of programs on the plurality of MPUs.

機能ブロックF1、F2、F3は、夫々、濃度判断部、制御切替部、通知処理部である。濃度判断部F1は上述の何れかの実施例にて示した方法により対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断する。制御切替部F2は、濃度判断部F1の判断結果に基づき、実行する制御を貯留制御及び直接排出制御間で切り替える(換言すれば貯留制御又は直接排出制御を切り替え実行する)。通知処理部F3は第7実施例に示した通知処理を行う。 Functional blocks F1, F2, and F3 are a concentration determining section, a control switching section, and a notification processing section, respectively. The concentration determination unit F1 determines the level relationship between the concentration C NS of the target substance and the reference concentration C REF using the method shown in any of the embodiments described above. The control switching unit F2 switches the control to be executed between the storage control and the direct discharge control based on the determination result of the concentration determination unit F1 (in other words, switches and executes the storage control or the direct discharge control). The notification processing unit F3 performs the notification processing shown in the seventh embodiment.

貯留制御及び直接排出制御の切り替えによる排ガスの流路の切り替えに注目したとき、制御装置100は流路制御装置として機能すると言える。制御装置100は、他の様々な機能(例えば車両1の走行を制御する機能)を備えていても良い。 When focusing on switching the exhaust gas flow path by switching between storage control and direct discharge control, it can be said that the control device 100 functions as a flow path control device. Control device 100 may also include various other functions (for example, a function to control travel of vehicle 1).

<<第9実施例>>
第9実施例を説明する。第9実施例では、上述した各事項に対する変形技術又は補足事項等を説明する。
<<Ninth Example>>
A ninth embodiment will be explained. In the ninth embodiment, modification techniques or supplementary matters for each of the above-mentioned matters will be explained.

CO貯留装置40にて貯留されたCOは、例えば、ガソリンスタンド又は車庫等に設置された回収機器(不図示)に対してCO貯留装置40が接続されたときに、CO貯留装置40から回収機器に放出される。或いは、CO貯留装置40全体又はCO貯留装置40内のカートリッジを車両1から取り外すことで、CO貯留装置40に貯留されたCOが車外に取り出されても良い。この場合、車両1に設置されていたCO貯留装置40又はカートリッジが新たなものに交換されてから、CO回収システムが改めて起動することになる。 The CO 2 stored in the CO 2 storage device 40 is released into the CO 2 storage device when the CO 2 storage device 40 is connected to a recovery device (not shown) installed at a gas station or garage, for example. 40 to a collection device. Alternatively, the CO 2 stored in the CO 2 storage device 40 may be taken out of the vehicle by removing the entire CO 2 storage device 40 or the cartridge in the CO 2 storage device 40 from the vehicle 1. In this case, after the CO 2 storage device 40 or cartridge installed in the vehicle 1 is replaced with a new one, the CO 2 recovery system is started again.

対象物質の濃度CNSは内燃機関11における燃料の燃焼温度に依存する。このため、演算処理部110は、内燃機関11における燃料の燃焼温度に応じて、対象物質の濃度CNSと基準濃度CREFとの高低関係を判断するようにしても良い。燃焼温度を直接測定することは難しいため、演算処理部110は走行状態情報(図5参照)に基づき燃焼温度を推定するようにしても良い。 The concentration CNS of the target substance depends on the combustion temperature of the fuel in the internal combustion engine 11. For this reason, the arithmetic processing unit 110 may determine the level relationship between the target substance concentration C NS and the reference concentration C REF according to the combustion temperature of the fuel in the internal combustion engine 11 . Since it is difficult to directly measure the combustion temperature, the arithmetic processing unit 110 may estimate the combustion temperature based on driving state information (see FIG. 5).

排ガスに関わる装置として、上述の各図面に示されない装置(以下、追加装置と称する)が車両1に設けられていても良い。追加装置として排ガス冷却装置が車両1に設置されて良い。排ガス冷却装置は、排ガスの流路においてCO分離膜30の上流側に配置され、CO分離膜30に流入する排ガスの温度を低下させる。排ガス冷却装置の設置により、熱によるCO分離膜30の劣化を抑制することができる。追加装置としてエネルギ変換装置が車両1に設置されて良い。エネルギ変換装置は、排ガスが有する熱エネルギを他のエネルギ(電気エネルギ等)に変換する。変換により得られた他のエネルギ(電気エネルギ等)を車両1にて利用することができる。排ガスをエネルギ変換装置に通すことで排ガスの温度が低下する。このため、エネルギ変換装置は排ガス冷却装置の一種であるともいえる。排ガスの流路においてエネルギ変換装置をCO分離膜30の上流側に配置し、CO分離膜30に流入する排ガスの温度をエネルギ変換装置にて低下させて良い。 As a device related to exhaust gas, a device (hereinafter referred to as an additional device) not shown in each of the above-mentioned drawings may be provided in the vehicle 1. An exhaust gas cooling device may be installed in the vehicle 1 as an additional device. The exhaust gas cooling device is disposed upstream of the CO 2 separation membrane 30 in the exhaust gas flow path, and reduces the temperature of the exhaust gas flowing into the CO 2 separation membrane 30. By installing the exhaust gas cooling device, deterioration of the CO 2 separation membrane 30 due to heat can be suppressed. An energy conversion device may be installed in the vehicle 1 as an additional device. The energy conversion device converts thermal energy contained in exhaust gas into other energy (such as electrical energy). Other energy obtained by the conversion (electrical energy, etc.) can be used in the vehicle 1. Passing the exhaust gas through the energy conversion device lowers the temperature of the exhaust gas. Therefore, the energy conversion device can be said to be a type of exhaust gas cooling device. An energy conversion device may be disposed upstream of the CO 2 separation membrane 30 in the exhaust gas flow path, and the temperature of the exhaust gas flowing into the CO 2 separation membrane 30 may be lowered by the energy conversion device.

図1に示す構造では貯留制御(図2参照)が行われるとき、排ガスの一部はCO分離膜30を経由してからマフラ20に送られる。しかしながら、貯留制御が行われるとき、流路切替装置15を通過した排ガスを、まず分離前マフラ(不図示)に供給し、分離前マフラを経由した後の排ガスをCO分離膜30に供給する変形構成が採用されても良い。分離前マフラはマフラ20であっても良いし、車両1に対しマフラ20とは別に設置されたマフラであっても良い。当該変形構成では、CO分離膜30に流入する排ガスの温度を分離前マフラにより下げることができるため、熱によるCO分離膜30の劣化を抑制することができる。分離前マフラは上述の排ガス冷却装置の一種であると解しても良い。変形構成においても、CO分離膜30を通過したガスは分離ガスとして分離ガス路18を通じCO貯留装置40に送られる。CO分離膜30を通過しなかったガスは残ガスとして車両1に設置された排出口(マフラ20であり得る)から車外に排出される。 In the structure shown in FIG. 1, when storage control (see FIG. 2) is performed, part of the exhaust gas is sent to the muffler 20 after passing through the CO 2 separation membrane 30. However, when storage control is performed, the exhaust gas that has passed through the flow path switching device 15 is first supplied to a pre-separation muffler (not shown), and the exhaust gas that has passed through the pre-separation muffler is supplied to the CO 2 separation membrane 30. Altered configurations may also be employed. The pre-separation muffler may be the muffler 20, or may be a muffler installed separately from the muffler 20 in the vehicle 1. In this modified configuration, since the temperature of the exhaust gas flowing into the CO 2 separation membrane 30 can be lowered by the pre-separation muffler, deterioration of the CO 2 separation membrane 30 due to heat can be suppressed. The pre-separation muffler may be understood as a type of exhaust gas cooling device described above. Even in the modified configuration, the gas that has passed through the CO 2 separation membrane 30 is sent as a separated gas to the CO 2 storage device 40 through the separated gas path 18 . The gas that has not passed through the CO 2 separation membrane 30 is discharged as residual gas to the outside of the vehicle from an exhaust port (which may be the muffler 20) installed in the vehicle 1.

本実施形態に係るCO回収システムは、少なくとも制御装置100、CO分離膜30、CO貯留装置40及び流路切替装置15を備えて構成される。但し、車両1に搭載されるものとして上述した任意の部品は、CO回収システムの構成要素に含まれ得る。 The CO 2 recovery system according to this embodiment is configured to include at least a control device 100, a CO 2 separation membrane 30, a CO 2 storage device 40, and a flow path switching device 15. However, any of the components described above as being mounted on the vehicle 1 may be included in the components of the CO 2 recovery system.

CO回収システム、又は、CO回収システムにて具体化された本発明を、車載用途とは異なる任意の用途に適用することも可能である。 It is also possible to apply the CO 2 recovery system or the present invention embodied in the CO 2 recovery system to any use other than vehicle-mounted use.

車両1は内燃機関11を用いて発生した駆動力にて移動する移動体の例である。本発明において、移動体は車両に分類されないもの(例えばロボット、ドローン)であっても良い。 The vehicle 1 is an example of a moving body that moves using a driving force generated using an internal combustion engine 11. In the present invention, the moving object may be one that is not classified as a vehicle (for example, a robot or a drone).

本発明の実施形態にて述べた任意の方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体であって且つコンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体は、本発明の実施形態の範囲に含まれる。本発明の実施形態における任意の処理は、半導体集積回路等のハードウェア、上記プログラムに相当するソフトウェア、又は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現されて良い。ここにおけるソフトウェア及びハードウェアは夫々に複数あっても良い。 A program that causes a computer to execute any method described in the embodiment of the present invention, and a computer-readable nonvolatile recording medium that records the program are within the scope of the embodiment of the present invention. include. Any processing in the embodiments of the present invention may be realized by hardware such as a semiconductor integrated circuit, software equivalent to the above program, or a combination of hardware and software. There may be a plurality of software and hardware here.

本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。 The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims. The above embodiments are merely examples of the embodiments of the present invention, and the meanings of the terms of the present invention and each component are not limited to those described in the above embodiments. The specific numerical values shown in the above-mentioned explanatory text are merely examples, and it goes without saying that they can be changed to various numerical values.

1 車両
11 内燃機関
12 排気マニホールド
13、13a、13b 排気管
14 浄化装置
15 流路切替装置
15a、15b 電磁弁
16 貯留用接続路
17 排気用接続路
18 分離ガス路
19 残ガス排出路
20 マフラ
30 CO分離膜
40 CO貯留装置
100 制御装置
110 演算処理部
120 メモリ
200 車載センサ群
211 回転数センサ
212 車速センサ
213 ギアセンサ
214 アクセルセンサ
215 ブレーキセンサ
216 舵角センサ
F1 濃度判断部
F2 制御切替部
F3 通知処理部
1 Vehicle 11 Internal combustion engine 12 Exhaust manifold 13, 13a, 13b Exhaust pipe 14 Purification device 15 Flow path switching device 15a, 15b Solenoid valve 16 Storage connection path 17 Exhaust connection path 18 Separation gas path 19 Residual gas discharge path 20 Muffler 30 CO 2 separation membrane 40 CO 2 storage device 100 Control device 110 Arithmetic processing unit 120 Memory 200 On-vehicle sensor group 211 Rotational speed sensor 212 Vehicle speed sensor 213 Gear sensor 214 Accelerator sensor 215 Brake sensor 216 Rudder angle sensor F1 Concentration determination unit F2 Control switching unit F3 Notification processing unit

Claims (11)

車両に搭載された内燃機関からの排ガスを第1流路又は第2流路に導く制御を行う処理部を備え、
前記第1流路に導かれた前記排ガス中のCOはCO分離膜を通じて前記車両内のCO貯留装置に供給され、
前記処理部は、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第1流路又は前記第2流路に導く制御を行う
、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
comprising a processing unit that controls exhaust gas from an internal combustion engine mounted on the vehicle to be guided to the first flow path or the second flow path,
CO 2 in the exhaust gas guided to the first flow path is supplied to a CO 2 storage device in the vehicle through a CO 2 separation membrane,
The processing unit is a flow path control device for CO 2 storage in a vehicle, wherein the processing section controls guiding the exhaust gas to the first flow path or the second flow path depending on the concentration of a target substance contained in the exhaust gas.
前記処理部は、前記対象物質の濃度が所定の基準濃度を下回ると判断される場合、前記排ガスを前記第1流路に導く第1制御を行い、前記対象物質の濃度が前記基準濃度を超えると判断される場合、前記排ガスを前記第2流路に導く第2制御を行う
、請求項1に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
When it is determined that the concentration of the target substance is lower than a predetermined reference concentration, the processing unit performs first control to guide the exhaust gas to the first flow path, so that the concentration of the target substance exceeds the reference concentration. The flow path control device for storing CO 2 in a vehicle according to claim 1, which performs second control to guide the exhaust gas to the second flow path when it is determined that the flow path control device for CO 2 storage in a vehicle.
前記処理部は、前記内燃機関の空燃比の推定結果又は測定結果に基づき、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項2に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
3. The CO 2 storage device in a vehicle according to claim 2, wherein the processing unit determines a height relationship between the concentration of the target substance and the reference concentration based on an estimation result or a measurement result of the air-fuel ratio of the internal combustion engine. flow path control device.
前記処理部は、前記内燃機関を有する車両の走行状態に基づき前記内燃機関の空燃比を推定する
、請求項3に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
4. The flow path control device for CO 2 storage in a vehicle according to claim 3, wherein the processing unit estimates an air-fuel ratio of the internal combustion engine based on a running state of a vehicle having the internal combustion engine.
前記処理部は、前記内燃機関を有する車両の走行状態を検出するためのセンサの出力情報に基づき、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項2に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
The processing unit according to claim 2, wherein the processing unit determines the level relationship between the concentration of the target substance and the reference concentration based on output information of a sensor for detecting a running state of a vehicle having the internal combustion engine. A flow path control device for storing CO2 in a vehicle.
前記処理部は、前記対象物質の濃度を測定する濃度センサを用いて、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項2に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
3. The method for storing CO2 in a vehicle according to claim 2, wherein the processing unit determines a height relationship between the concentration of the target substance and the reference concentration using a concentration sensor that measures the concentration of the target substance. Flow path control device.
前記処理部は、前記第1制御を実行している状態において前記対象物質の濃度が所定の基準濃度を超えると判断したとき、実行する制御を前記第2制御に切り替え、その後、復帰条件が成立すると前記第1制御に戻す
、請求項1に記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
When the processing unit determines that the concentration of the target substance exceeds a predetermined reference concentration while the first control is being executed, the processing unit switches the control to be executed to the second control, and then the return condition is satisfied. The flow path control device for CO 2 storage in a vehicle according to claim 1 , wherein the flow path control device then returns to the first control.
前記排ガスが前記第1流路に導かれる場合、前記排ガス中のCOが前記CO分離膜を通じて前記CO貯留装置に貯留され
前記排ガスが前記第2流路に導かれる場合、前記排ガスは前記第2流路を通じて前記内燃機関を有する車両の車外に排出される
、請求項1~7の何れかに記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
When the exhaust gas is guided to the first flow path, CO 2 in the exhaust gas is stored in the CO 2 storage device through the CO 2 separation membrane, and when the exhaust gas is led to the second flow path, the exhaust gas is The flow path control device for storing CO 2 in a vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein CO 2 is discharged outside the vehicle having the internal combustion engine through the second flow path.
前記対象物質は、窒素酸化物又は硫黄酸化物である
、請求項1~7の何れかに記載の、車両におけるCO貯留用の流路制御装置。
The flow path control device for storing CO 2 in a vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the target substance is a nitrogen oxide or a sulfur oxide.
請求項1~7の何れかに記載の流路制御装置と、
前記CO分離膜と、
前記CO貯留装置と、
前記第1流路及び前記第2流路に接続され、前記処理部の制御に従って、前記内燃機関からの前記排ガスを前記第1流路又は前記第2流路に導く流路切替装置と、を備えた
、車両におけるCO回収システム。
A flow path control device according to any one of claims 1 to 7,
The CO 2 separation membrane;
The CO 2 storage device;
a flow path switching device connected to the first flow path and the second flow path and guiding the exhaust gas from the internal combustion engine to the first flow path or the second flow path according to control of the processing section; Equipped with a CO 2 recovery system in vehicles.
内燃機関からの排ガスを第1流路又は第2流路に導く流路制御工程を有し、
前記第1流路に導かれた前記排ガス中のCOはCO分離膜を通じてCO貯留装置に供給され、
前記流路制御工程では、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第1流路又は前記第2流路に導く
、車両におけるCO貯留用の流路制御方法。
A flow path control step for guiding exhaust gas from the internal combustion engine to a first flow path or a second flow path,
CO 2 in the exhaust gas guided to the first flow path is supplied to a CO 2 storage device through a CO 2 separation membrane,
In the flow path control step, the exhaust gas is guided to the first flow path or the second flow path depending on the concentration of a target substance contained in the exhaust gas. A flow path control method for CO 2 storage in a vehicle.
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