(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被充填タンクに接続され、圧縮されたガスを該被充填タンクに供給するガス供給管路と、
該ガス供給管路に設けられガスの流れを制御する制御弁と、
前記ガス供給管路に設けられ、前記被充填タンクに充填される圧力を検出する圧力検出手段と、
前記ガス供給管路に設けられ、前記被充填タンクに充填される流量を測定する流量計と、
前記被充填タンクへの充填開始後、前記被充填タンクの圧力が前記被充填タンクの容量に応じた所定圧力に上昇するまで前記制御弁の弁開度を前記被充填タンクの容量に応じた一定圧力上昇となるように前記圧力検出手段からの信号により一定圧力上昇制御を行い、該所定圧力に達した時点で前記流量計により計測された流量が一定流量となるように前記制御弁の弁開度を一定流量制御に切り換えて前記被充填タンクに目標圧力を充填する制御手段と、
よりなることを特徴とするガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はガス供給装置に係り、特に小容量から大容量まで被充填タンクの容量に応じて被充填タンクへガス充填時間の短縮を図ると共にガス充填精度の向上を図るよう構成したガス供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、天然ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等を別のタンクに供給するガス供給装置としては、実開平４−６４６９９号公報にみられるような装置がある。当該公報の装置は、圧縮されたガスを急速充填する方式が採用されており、圧縮機により所定圧力以上に昇圧されたガスをガス供給タンクに一旦貯めておき、そしてガス供給タンクに貯められたガスを自動車の燃料タンク（被充填タンク）に注入して燃料タンク内が所定圧力に達するまで充填されるようになっている。
【０００３】
上記装置では、圧力上昇率が一定になるように制御弁の弁開度を制御する一定圧力上昇制御、あるいはガス供給量が一定になるように制御弁の弁開度を制御する一定流量制御により燃料タンクへのガス充填を行っていた。
一定圧力上昇制御でガス充填を行う場合、燃料タンクに供給される供給圧力が一定の割合で上昇することになり、ガス充填により燃料タンクの圧力が上昇するとともに制御弁によりガス供給圧力を上昇させて燃料タンクの充填圧力が目標充填圧力になるようにしていた。そのため、一定圧力上昇制御では、燃料タンクの充填前の残量又は残留圧力に関係なく、ガス供給タンクからのガスを制御弁により目標充填圧力となるまで圧力を一定に上昇させて充填していた。
【０００４】
また、一定流量でガス充填を行う一定流量制御により燃料タンクへのガス充填制御を行う場合、燃料タンクの容量に関係なく、ガス供給タンクからのガス供給流量を一定にしたまま目標充填圧力となるまで充填していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の装置では、乗用車の燃料タンクにガスを一定圧力上昇制御を行う場合と同じ制御則で乗用車のおよそ１０倍の容量を有するバスの燃料タンクにガスを充填していた。そのため、従来は、ガス供給系路の流量制限による圧力損失が生じて、燃料タンクに充填された充填圧力がガス供給装置側に設けられた圧力センサにより検出された圧力よりも小となり、その分燃料タンクに充填された充填圧力が目標圧力よりも小さくなってしまい、ガス充填精度が低下するといった問題があった。
【０００６】
そして、ガス供給装置では、装置内の圧力センサにより検出された圧力値に基づいてガス供給開閉弁を閉弁させるため、実際には燃料タンク内が満タン充填圧力に達しないままガス充填を終了してしまうことがある。
また、一定流量でガス充填を行う一定流量充填制御により燃料タンクへのガス充填制御を行った場合、一定圧力上昇制御の場合のように圧力損失の影響を受けずに目標圧力になるように正確にガス充填が行える反面、タンク容量が大きいバスの燃料タンク等にガスを充填する場合には、制御流量が少ないと燃料タンクが満タン（目標圧力）になるまでの充填時間が乗用車等に比べてかなり長時間となってしまい、制御流量が多過ぎると充填開始当初急激な圧力上昇が生じてしまうことになるといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決したガス供給装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被充填タンクに接続され、圧縮されたガスを該被充填タンクに供給するガス供給管路と、
該ガス供給管路に設けられガスの流れを制御する制御弁と、
前記ガス供給管路に設けられ、前記被充填タンクに充填される圧力を検出する圧力検出手段と、
前記ガス供給管路に設けられ、前記被充填タンクに充填される流量を測定する流量計と、
前記被充填タンクへの充填開始後、前記被充填タンクの圧力が前記被充填タンクの容量に応じた所定圧力に上昇するまで前記制御弁の弁開度を前記被充填タンクの容量に応じた一定圧力上昇となるように前記圧力検出手段からの信号により一定圧力上昇制御を行い、該所定圧力に達した時点で前記流量計により計測された流量が一定流量となるように前記制御弁の弁開度を一定流量制御に切り換えて前記被充填タンクに目標圧力を充填する制御手段と、
よりなることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、被充填タンクへの充填開始後、被充填タンクの圧力が被充填タンクの容量に応じた所定圧力に上昇するまで制御弁の弁開度を被充填タンクの容量に応じた一定圧力上昇となるように圧力検出手段からの信号により一定圧力上昇制御を行い、所定圧力に達した時点で流量計により計測された流量が一定流量となるように制御弁の弁開度を一定流量制御に切り換えて被充填タンクに目標圧力を充填するため、目標圧力を正確に充填することができ、ガス充填精度を高めることができる。
【００１０】
【実施例】
図１に本発明になるガス供給装置の一実施例を示す。尚、図１はガス供給装置の概略構成を示す構成図である。
ガス供給装置１は、例えば自動車２の燃料タンク（被充填タンク）３に都市ガスを所定圧力に圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給するガス供給ステーションなどに設置されている。
【００１１】
ガス供給装置１は、大略、都市ガスを所定圧力に圧縮し加圧されたガスを生成する圧力発生ユニット４と、圧力発生ユニット４により圧縮されたガスを燃料タンク３に供給するためのディスペンサユニット５と、これら圧力発生ユニット４，ディスペンサユニット５の各機器を制御する制御装置６とよりなる。
【００１２】
圧力発生ユニット４は、都市ガス等が家庭に分岐される前の中圧管路（図示せず）に接続された分岐管路１１に、ガスを圧縮する多段式のコンプレッサ１２が配設されている。コンプレッサ１２は、例えばガスを圧縮するためのシリンダが複数（３個または４個）設けられ、前段のシリンダで圧縮されたガスを次段のシリンダでさらに高い圧力に加圧するようになっており、中圧管路から供給されたガスを段階的に圧縮する。
【００１３】
さらに、コンプレッサ１２には可変圧管路１３と高圧管路１４とが並列に接続され、可変圧管路１３，高圧管路１４は、夫々可変圧ガス蓄圧器１５，高圧ガス蓄圧器１６が接続されている。尚、可変圧ガス蓄圧器１５，高圧ガス蓄圧器１６は、一般に文献等では蓄ガス器とも呼ばれている。
【００１４】
本実施例においては、上記燃料タンク３の最高圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  とした場合、可変圧ガス蓄圧器１５及び高圧ガス蓄圧器１６の最高圧力は２５０ｋｇｆ／ｃｍ２  に設定される。従って、コンプレッサ１２は中圧管路から供給された都市ガス（約５〜８ｋｇｆ／ｃｍ２  ）を圧縮して可変圧ガス蓄圧器１５及び高圧ガス蓄圧器１６の圧力を上記設定圧力にする。
【００１５】
また、上記可変圧管路１３，高圧管路１４には、電磁弁よりなる上流側開閉弁１９，２０が配設され、上記可変圧ガス蓄圧器１５，高圧ガス蓄圧器１６からのガスを吐出するための吐出管路１７，１８には、電磁弁よりなる下流側開閉弁２１，２２と、圧力伝送器２３，２４と、が配設されている。
【００１６】
上記圧力伝送器２３，２４は、内部にガスの圧力を検出する圧力センサが設けられており、ガスの圧力に応じた検出信号を制御装置６に送信する。また、制御装置６からの指令により上流側開閉弁１９が開弁されると、コンプレッサ１２により圧縮されたガスが可変圧ガス蓄圧器１５に供給され、上流側開閉弁２０が開弁されると、コンプレッサ１２により圧縮されたガスが高圧ガス蓄圧器１６に供給される。
【００１７】
そして、可変圧ガス蓄圧器１５，高圧ガス蓄圧器１６の圧力が所定圧（本実施例では、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２  ）に達すると、各上流側開閉弁１９，２０が閉弁されて、圧力発生ユニット４は充填作業可能な待機状態となる。
尚、燃料タンク３へのガス充填を行う際は、当初、下流側開閉弁２１を開弁させて可変圧ガス蓄圧器１５のガスを燃料タンク３に充填した後、下流側開閉弁２２を開弁させて高圧ガス蓄圧器１６のガスを燃料タンク３に充填して燃料タンク３の圧力を段階的に上昇させるようにする。
【００１８】
また、吐出管路１７，１８の下流側端部は、ガス供給管路２８に連通しており、圧力発生ユニット４の可変圧ガス蓄圧器１５，高圧ガス蓄圧器１６はガス供給管路２８を介して上記燃料タンク３に接続される。
そして、ディスペンサユニット５内に延在するガス供給管路２８には、電磁弁よりなるガス供給開閉弁２９と、圧力発生ユニット４から供給された１次圧力を検出する１次圧力伝送器３０と、ガス供給管路２８を流れるガス流量を計測するコリオリ式の質量流量計３１と、下流側へ給送されるガスの圧力を所定圧力に制御する制御弁３２と、制御弁３２により設定されたガスの２次圧力を検出する２次圧力伝送器３３と、所定以上の力で引っ張られたとき分離する緊急離脱カプラ３４と、が配設されている。
【００１９】
ガス供給開閉弁２９は、燃料タンク３にガスを充填開始するときに開弁され、ガス充填完了と共に閉弁される。
質量流量計３１は、ガスが通過するセンサチューブを振動させてコリオリ力による流入側と流出側との位相差に応じた計測信号を出力する振動式質量流量計である。また、質量流量計３１は、比較的高圧のガスの流量を正確に計測するよう構成されており、その流量計測信号（流量パルス）を制御装置６に送信する。
【００２０】
制御弁３２は、制御装置６からの指令により燃料タンク３の推定容量に応じた設定圧力になるように弁開度が制御される。本実施例では、当初燃料タンク３のタンク容量に応じた圧力上昇率になるように制御弁３２の弁開度が一定圧力上昇制御される。
【００２１】
この一定圧力上昇制御は、燃料タンク３のタンク圧力がタンク容量に応じた設定圧力になるまで行われ、それ以降は燃料タンク３が満タンとなるまでガス供給流量が所定の流量になるように制御弁３２の弁開度が制御されて一定流量充填制御が行われる。本実施例では、このように制御弁３２の弁開度を制御することにより燃料タンク３への供給圧力あるいは供給流量を所定値に制御する。そのため、ガス供給装置１では、ガス充填精度が高められ、より正確なガス充填を行うことができる。
【００２２】
１次圧力伝送器３０及び２次圧力伝送器３３は、それぞれの取り付け位置で検出した圧力に応じた検出信号を制御装置６に送信する。
また、緊急離脱カプラ３４には、高圧ガスに耐えうるガス充填ホース３７の一端が接続され、ガス充填ホース３７の他端は三方弁３８の流入ポートａに接続されている。さらに、三方弁３８の充填ポートｂには、ガス供給管路３９が接続され、ガス供給管路３９の先端には着脱カプラ４０が設けられている。
【００２３】
着脱カプラ４０は、ガス充填前に燃料タンク３側の着脱カプラ４２に接続され、燃料タンク３へのガス充填完了後に着脱カプラ４２から離間される。
三方弁３８の排気ポートｃは、ガス充填完了後、着脱カプラ４０の離脱操作を可能にするため、着脱カプラ４０内の残留ガスを外部に逃がすための低圧管路４１に接続されている。そして、三方弁３８は、ガス充填時に流入ポートａと充填ポートｂとが連通されるとともに排気ポートｃが遮断されるように切換操作される。そして、三方弁３８は、ガス充填後作業者の手動操作により、充填ポートｂと排気ポートｃとが連通されるとともに、流入ポートａが遮断されるように切り換わる。
【００２４】
また、緊急離脱カプラ３４は、万が一着脱カプラ４０が燃料タンク３側の着脱カプラ４２に接続されたまま自動車２が発車した場合に連結を解除するとともに、緊急離脱カプラ３４内部に設けられた逆止弁（図示せず）が閉弁してガス漏れを防止する。
【００２５】
上記着脱カプラ４０と着脱カプラ４２とは、それぞれ内部に逆止弁（図示せず）が設けられており、互いに連結されていないときは逆止弁が閉弁し、着脱カプラ４０と着脱カプラ４２とが連結されると各逆止弁が開弁位置に変位して相互に連通状態となる。
【００２６】
４３は表示器で、燃料タンク３に充填されたガスの流量及び供給圧力を表示する。
制御装置６のメモリ４４には、２次圧力伝送器３３により検出された圧力値に基づいて燃料タンク３の容量を推定する容量推定プログラムと、推定された燃料タンク３の容量に応じた圧力上昇率で一定圧力上昇制御を行い充填可能なタンク容量が所定容量以下になった時点で一定流量制御に切り換える制御プログラムと、が格納されている。
【００２７】
制御装置６は、予め登録された各プログラムに基づいて１次圧力伝送器３０，２次圧力伝送器３３により検出された圧力値を読み込むと共に、質量流量計３１から出力された流量パルスを積算して流量を算出する。そして、制御装置６は、検出された圧力及び流量計測値に基づいて制御弁３２の各弁開度を制御する。
【００２８】
また、自動車２において、高圧ガスが充填される燃料タンク３に接続された管路４５には、上流側より上記ディスペンサユニット５の着脱カプラ４０が結合される着脱カプラ４２と、ガスを充填する際手動操作により開弁される手動開閉弁４６と、燃料タンク３に充填されたガスが逆流することを防止する逆止弁４７とが配設されている。
【００２９】
次に、制御装置６が実行する処理を説明する前に、上記構成になるガス供給装置１におけるガス充填作業について説明する。
上記自動車２の燃料タンク３にガスを充填する際、作業者は、先ず、ディスペンサユニット５の着脱カプラ４０を自動車２の着脱カプラ４２に結合させる。そして、作業者は、自動車２の手動開閉弁４６を開弁させるとともに、三方弁３８の流入ポートａと充填ポートｂとが連通するように切換操作する。
【００３０】
次に充填開始のスタート釦（図示せず）がオンに操作されると、制御装置６は可変ガス蓄圧器１５の開閉弁２１を開弁させるとともに、ガス供給開閉弁２９を開弁させる。これにより、可変ガス蓄圧器１５に蓄圧された高圧ガスは、ガス供給管路２８，ガス充填ホース３７，着脱カプラ４０，４２，管路４５を介して燃料タンク３に充填される。
【００３１】
そして、燃料タンク３に充填された圧力が上昇すると共に可変ガス蓄圧器１５の圧力が低下して１次圧力と２次圧力との差が小さくなると、可変ガス蓄圧器１５の開閉弁２１が閉弁された後、高圧ガス蓄圧器１６の開閉弁２２が開弁されてさらにガス充填が行われる。
【００３２】
燃料タンク３が満タン状態に達した時点で、高圧ガス蓄圧器１６の開閉弁２２が閉弁されるとともに、ガス供給開閉弁２９が閉弁される。ガス供給管路２８を通過したガス充填量は、質量流量計３１により計測され、ガス充填量に応じた流量パルスが制御装置６に出力される。
【００３３】
これにより、制御装置６は、２次圧力伝送器３３により検出された供給圧力と、質量流量計３１からの流量パルス数に基づいて、燃料タンク３に充填されたガス充填量を算出して表示器４３に表示する。
燃料タンク３へのガス充填が完了すると、作業者は自動車２側の手動開閉弁４６を閉弁させた後、三方弁３８を充填ポートｂと排気ポートｃとが連通するとともに流入ポートａが遮断するように切換操作する。即ち、三方弁３８は、低圧管路４１を介して着脱カプラ４０，４２内及び充填ホース３９内に残留するガスを外部に逃がして減圧し、着脱カプラ４０の離脱操作を可能にする。
【００３４】
その後、作業者はディスペンサユニット５の着脱カプラ４０を自動車２の着脱カプラ４２から分離させる。これで、一連のガス充填作業が完了する。
ここで、上記構成になるガス供給装置１の制御装置６が実行する処理につき説明する。
【００３５】
図２はガス充填作業時に制御装置６が実行するメインフローチャートであり、図３はメインフローチャートの充填制御のサブルーチンである。
作業者は、前述したようにガス供給管路２８の先端に設けられた着脱カプラ４０を燃料タンク３の着脱カプラ４２に接続し、その後手動式の開閉弁４６を開弁操作する。そして、作業者は、スタート釦をオンに操作する。
【００３６】
制御装置６は、スタート釦がオンに操作されると図２の処理を実行する。ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）では、可変ガス蓄圧器１５の開閉弁２１を開弁させ、次のＳ２ではディスペンサユニット５のガス供給開閉弁２９を開弁させる。
【００３７】
続いて、Ｓ３では、制御弁３２の弁開度を制御して燃料タンク３に充填される圧力の上昇率を一定にする。そして、満タン直前まで燃料タンク３のタンク容量に応じた圧力上昇率で一定圧力上昇制御を行い、ガス充填可能なタンク容量が所定値以下になった時点で制御弁３２の弁開度を制御して一定流量制御に切り換わり燃料タンク３が満タンとなるまでガス供給流量を一定流量に制御する。
【００３８】
次のＳ４では、１次圧力伝送器３０及び２次圧力伝送器３３により検出された１次圧力と２次圧力とを読み込み、１次圧力と２次圧力との差が予め設定された所定値以下に小さくなったかどうかをチェックする。即ち、Ｓ４においては、可変ガス蓄圧器１５のガスが燃料タンク３に充填されて燃料タンク３の圧力が可変ガス蓄圧器１５の圧力に近い圧力まで上昇したことを確認しており、１次圧力と２次圧力との差が大きい場合には、Ｓ５に進み、燃料タンク３の圧力、即ち２次圧力伝送器３３により検出された２次圧力が目標圧力（本実施例では、２００ｋｇｆ／ｃｍ２  ）になったかどうかをチェックする。
【００３９】
尚、上記Ｓ５において、燃料タンク３の圧力が目標圧力に達したときは、後述するＳ９に進み、開弁された全ての弁を閉弁させてガス充填処理を終了する。
そして、燃料タンク３の圧力が目標圧力以下であるときは、Ｓ３〜Ｓ５の処理を繰り返す。しかし、Ｓ４において、１次圧力と２次圧力との差が予め設定された所定値以下に小さくなったときは、Ｓ６に進み、可変ガス蓄圧器１５の開閉弁２１を閉弁させる。
【００４０】
次のＳ７では、高圧ガス蓄圧器１６の開閉弁２２を開弁して高圧ガス蓄圧器１６のガスを燃料タンク３に充填する。そして、Ｓ８で実行される充填制御は、前述したＳ３と同様な一定圧力上昇制御及び一定流量制御を行う。このＳ８では、燃料タンク３の圧力、即ち２次圧力伝送器３３により検出された２次圧力が目標圧力（本実施例では、２００ｋｇｆ／ｃｍ２  ）になるまでガスの充填が行われる。
【００４１】
そして、Ｓ８において、燃料タンク３の圧力が目標圧力に達したときは、燃料タンク３へのガス充填が終了したものと判断してＳ９に進み、高圧ガス蓄圧器１６の開閉弁２２を閉弁させると共に、ガス供給開閉弁２９を閉弁させる。
次に上記Ｓ８で実行される充填処理について図３を参照して詳しく説明する。
【００４２】
Ｓ１１においては、燃料タンク３の残留圧力、即ちガス充填前に２次圧力伝送器３３が検出した２次圧力を読み込みメモリ４４に記憶させる。続いて、Ｓ１２で、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上であるかどうかをチェックする。もし、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  未満であるときは、Ｓ１３に進み、制御弁３２の弁開度を制御して燃料タンク３に充填される圧力を一定の圧力上昇率（１．５ｋｇｆ／ｃｍ２／ｓｅｃ  ）で上昇させる。
【００４３】
次のＳ１４においては、充填開始前に２次圧力伝送器３３が検出した２次圧力を基準値として、この充填開始前の２次圧力から予め設定された所定圧力（本実施例では、３０ｋｇｆ／ｃｍ２  とする）まで上昇したかどうかをチェックする。つまり、本実施例では、ガス充填開始から２次圧力が３０ｋｇｆ／ｃｍ２  だけ上昇するまで１．５ｋｇｆ／ｃｍ２／ｓｅｃ  の圧力上昇率で燃料タンク３にガスを充填する。
【００４４】
しかし、上記Ｓ１２において、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上に達したときは、Ｓ１５に移行して制御弁３２の弁開度を微少流量となるように制御して一定流量（例えば、２ｋｇ／ｍｉｎ）のガスを燃料タンク３に充填させる。
さらに、Ｓ１６に進み、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまでＳ１６の一定流量制御を継続し、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したとき目標圧力の充填が完了したため前述したＳ９に移行して図３の処理を終了する。
【００４５】
また、Ｓ１４において、２次圧力が３０ｋｇｆ／ｃｍ２  上昇すると、Ｓ１７に進み、制御弁３２の弁開度を制御して燃料タンク３に充填される流量を一定値に保つようにする。ここでは、例えば３ｋｇ／ｍｉｎの一定流量で１０秒間だけガスを燃料タンク３に充填するようにする。
【００４６】
その後、Ｓ１８に進み、質量流量計３１からの流量パルスを積算して燃料タンク３へ充填されるガスの積算流量を求めるとともに、２次圧力伝送器３３により検出された２次圧力の上昇率により燃料タンク３の容量を演算する。即ち、Ｓ１８においては、積算流量÷上昇圧力の演算を行って燃料タンク３の容量を推定すると共にメモリ４４に記憶させる。
【００４７】
Ｓ１９以降では、このように演算された燃料タンク３の推定容量に基づいて最適なガス充填制御を行う。即ち、Ｓ１９において、燃料タンク３の容量が２０リットル以下かどうかをチェックしており、燃料タンク３の容量が２０リットル以下である場合は、Ｓ２０に進み、制御弁３２の弁開度を微少流量となるように制御して一定流量（例えば、２ｋｇ／ｍｉｎ）のガスを燃料タンク３に充填させる。
【００４８】
さらに、Ｓ２１に進み、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまでＳ２０の一定流量制御を継続し、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したとき目標圧力の充填が完了したため前述したＳ９に移行して図３の処理を終了する。このように、タンク容量が２０リットル以下の場合、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまで一定流量制御を行うことにより、例えばスクータやバイク等のようにタンク容量の小さい車両の場合でも最適な流量でガス充填を行うことができ、満タン充填時のガス充填量を正確に計測して充填精度を高めることができる。
【００４９】
また、Ｓ１９において、燃料タンク３の容量が２０リットル以下でない場合には、Ｓ２２に進み、燃料タンク３の容量が１００リットル以下かどうかをチェックする。燃料タンク３の容量が２０〜１００リットルである場合は、Ｓ２３に進み、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上になったかどうかをチェックする。もし、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  未満であるときは、Ｓ２４に進み、制御弁３２の弁開度を制御して燃料タンク３に充填される圧力を一定の圧力上昇率（２ｋｇｆ／ｃｍ２／ｓｅｃ  ）で上昇させる。
【００５０】
そして、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  に達するまでＳ２４の一定圧力上昇制御が行われる。Ｓ２３において、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  に達すると、Ｓ２５に進み、制御弁３２の弁開度を微少流量となるように制御して一定流量（例えば、２ｋｇ／ｍｉｎ）のガスを燃料タンク３に充填させる。
【００５１】
さらに、Ｓ２６では、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したかどうかをチェックしている。Ｓ２６において、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  以下であるときは、上記Ｓ２３に戻り、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上であるか否かをチェックする。これは、一端圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上になっても温度低下等の環境変化により圧力が低下することがあるため、再度圧力を確認する必要があるからである。
【００５２】
ここで、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  未満に低下していた場合には、Ｓ２４に進み、再度一定圧力上昇制御を行う。しかし、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上であるときは、Ｓ２５に進み、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまで一定流量制御を継続する。そして、Ｓ２６において、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したときは、目標圧力の充填が完了したため前述したＳ９に移行して図３の処理を終了する。
【００５３】
このように、タンク容量が１００リットル以下の場合、燃料タンク３の圧力が満タン直前の圧力１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまでは一定圧力上昇制御を行ってガス充填時間をできるだけ短縮できると共に、燃料タンク３の圧力が１９０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２  までは一定流量制御を行うことにより、例えば軽乗用車等のようにタンク容量が小型の車両の場合でも最適な圧力、流量でガス充填を行うことができ、満タン充填時のガス充填量を正確に計測して充填精度を高めることができる。
【００５４】
また、Ｓ２２において、燃料タンク３の容量が１００リットル以下でない場合はＳ２７に進み、燃料タンク３の容量が３００リットル以下かどうかをチェックする。燃料タンク３の容量が１００〜３００リットルである場合は、Ｓ２８に進み、燃料タンク３の圧力が１９５ｋｇｆ／ｃｍ２  以上になったかどうかをチェックする。そして、Ｓ２８〜Ｓ３１では、上記Ｓ２３〜Ｓ２６と同様に、燃料タンク３の圧力が１９５ｋｇｆ／ｃｍ２  未満であるときは、Ｓ２９で一定の圧力上昇率（３ｋｇｆ／ｃｍ２／ｓｅｃ  ）でガスを充填し、１９５ｋｇｆ／ｃｍ２  に達するとＳ３０の一定流量（３ｋｇ／ｍｉｎ）のガスを燃料タンク３に充填させる。
【００５５】
また、Ｓ３１において、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  以下であるときは、上記Ｓ２８に戻る。そして、燃料タンク３の圧力が１９０ｋｇｆ／ｃｍ２  未満に低下していた場合には、Ｓ２９で再度一定圧力上昇制御を行う。しかし、燃料タンク３の圧力が１９５ｋｇｆ／ｃｍ２  以上であるときは、Ｓ３０で燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまで一定流量制御を継続する。そして、Ｓ３１において、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したときは、目標圧力の充填が完了したため前述したＳ９に移行して図３の処理を終了する。
【００５６】
このように、タンク容量が３００リットル以下の場合、燃料タンク３の圧力が満タン直前の圧力１９５ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまでは一定圧力上昇制御を行ってガス充填時間をできるだけ短縮できると共に、燃料タンク３の圧力が１９５〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２  までは一定流量制御を行うことにより、例えば普通乗用車等のようにタンク容量が中型の車両の場合でも最適な圧力、流量でガス充填を行うことができ、満タン充填時のガス充填量を正確に計測して充填精度を高めることができる。
【００５７】
また、Ｓ２７において、燃料タンク３の容量が３００リットル以上であるときはＳ３２に進み、燃料タンク３の圧力が１９８ｋｇｆ／ｃｍ２  以上になったかどうかをチェックする。そして、Ｓ３２〜Ｓ３５では、上記Ｓ２３〜Ｓ２６及びＳ２８〜Ｓ３１と同様に、燃料タンク３の圧力が１９８ｋｇｆ／ｃｍ２  未満であるときは、Ｓ３３で一定の圧力上昇率（３ｋｇｆ／ｃｍ２／ｓｅｃ  ）でガスを充填し、１９８ｋｇｆ／ｃｍ２  に達するとＳ３４で一定流量（３ｋｇ／ｍｉｎ）のガスを燃料タンク３に充填させる。
【００５８】
そして、Ｓ３５において、燃料タンク３の圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ２  に達したときは、目標圧力の充填が完了したため前述したＳ９に移行して図３の処理を終了する。
このように、タンク容量が３００リットルを越える大型車両の場合、燃料タンク３の圧力が満タン直前の圧力１９８ｋｇｆ／ｃｍ２  になるまでは一定圧力上昇制御を行ってガス充填時間をできるだけ短縮できると共に、燃料タンク３の圧力が１９８〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２  までは一定流量制御を行うことにより、例えばバス等のようにタンク容量が大型の車両の場合でも最適な圧力、流量でガス充填を行うことができ、満タン充填時のガス充填量を正確に計測して充填精度を高めることができる。
【００５９】
従って、燃料タンク３のタンク容量を推定し、そのタンク容量の大きさに応じてガス充填制御則、つまり一定流量制御で充填するのか、あるいは一定圧力上昇制御で充填するのかを判断し、さらに、一定圧力上昇制御を行う場合には、タンク容量の大きさに応じた圧力上昇率を設定して最適なガス充填制御を行うことができる。しかも、一定圧力上昇制御を行っていても満タン直前になると一定流量制御に切り換えるため、小容量から大容量まで被充填タンクの容量に応じて被充填タンクへガス充填時間の短縮を図ることができるとともに、圧力損失の影響を受けずに燃料タンク３が満タン状態になるまでガスを充填することができ、ガス充填精度をより高めることができる。
【００６０】
尚、上記実施例では、タンク容量を２０リットル、１００リットル、３００リットルといった容量に分類してガス充填制御則を選択的に変更するようにしたが、これに限らず、上記実施例よりさらにタンク容量を細分化してきめ細かいガス充填制御を行うようにしても良いのは勿論である。
【００６１】
また、上記実施例では、２次圧力伝送器３３により検出された圧力値に基づいて燃料タンク３の容量を推定し、推定された燃料タンク３の容量に応じた圧力上昇率で一定圧力上昇制御を行い充填可能なタンク容量が所定容量以下になった時点で一定流量制御に切り換えるようにしたが、これに限らず、例えば燃料タンク３の容量を予め測定したり、あるいは燃料タンク３の容量を推定する装置が別個に設けられている構成のガス供給装置にも適用することができる。
【００６２】
また、上記実施例では、都市ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給する場合を一例として挙げたが、これに限らず、例えばブタン、プロパン等のガスを供給するのにも適用できるのは勿論である。
また、上記実施例では、自動車２の燃料タンク３に圧縮されたガスを充填する場合を一例として挙げたが、これに限らず、他の容器等に圧縮されたガスを供給する装置にも適用でき、あるいは単に圧縮されたガスを他の場所に給送するための管路途中に設置する構成の装置にも適用できるのは勿論である。
【００６３】
また、上記実施例では、都市ガス等が家庭に分岐される前の中圧管路１０からの都市ガスを圧縮する構成としたが、これに限らず、例えば中圧管路１０から分岐された家庭の管路からガスを取り出すようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、被充填タンクへの充填開始後、被充填タンクの圧力が被充填タンクの容量に応じた所定圧力に上昇するまで制御弁の弁開度を被充填タンクの容量に応じた一定圧力上昇となるように圧力検出手段からの信号により一定圧力上昇制御を行い、所定圧力に達した時点で流量計により計測された流量が一定流量となるように制御弁の弁開度を一定流量制御に切り換えて被充填タンクに目標圧力を充填するため、小容量から大容量まで被充填タンクの容量に応じて被充填タンクへガス充填時間の短縮を図ることができるとともに、圧力損失の影響を受けずに被充填タンクが目標圧力になるまでガスを充填することができ、ガス充填精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるガス供給装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】制御装置が実行する処理のメインフローチャートである。
【図３】充填制御の処理を詳細に説明するためのサブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１  ガス供給装置
３  燃料タンク
４  圧力発生ユニット
５  ディスペンサユニット
６  制御装置
１５  可変圧ガス蓄圧器
１６  高圧ガス蓄圧器
２８  ガス供給管路
２９  ガス供給開閉弁
３０  １次圧力伝送器
３１  質量流量計
３２  制御弁
３３  ２次圧力伝送器
３８  三方弁
４０，４２  着脱カプラ
【図１】
0003628752.tif 000002
【図２】
0003628752.tif 000003
【図３】
0003628752.tif 000004