(57)【要約】【課題】  本発明は可変ガス蓄圧器の圧力が十分に残っているのに高圧ガス蓄圧器に切換わってしまうことで、高圧ガス蓄圧器の圧力が低下してしまうことを課題とする。【解決手段】  制御装置１６は、切換タイミング変更スイッチ５４によりメモリ４８に記憶された切換条件に基づいて低圧充填制御から高圧充填制御への切換タイミングを変更する。燃料タンク１２に接続された経路の圧力損失が大きい車種が到着した場合には、作業員が切換タイミング変更スイッチ５４を操作して可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４への切換タイミングを遅らせるように切換条件（規定流量または規定圧力）を変更する。これにより、圧力損失が大きい車種へのガス供給を行う場合でも、可変ガス蓄圧器６２による充填時間が延長されることになり、相対的に高圧ガス蓄圧器６４による充填時間が短縮されて高圧ガス蓄圧器６４の圧力低下を抑制することが可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮されたガスを貯留する第１圧力源と、
圧縮されたガスを貯留する第２圧力源と、
前記第１圧力源のガスを被充填タンクに供給する第１工程と、前記第２圧力源のガスを被充填タンクに供給する第２工程とを制御する制御手段とを有するガス供給装置において、
前記第１工程から前記第２工程への切換タイミングを変更するための切換条件を入力する入力手段と、
該入力手段により入力された切換条件を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された切換条件に基づいて前記第１工程から前記第２工程への切換タイミングを変更する切換タイミング変更手段と、
を備えたことを特徴とするガス供給装置。
【請求項２】
前記入力手段は、手動操作により前記被充填タンクを搭載した車種に応じた切換条件を選択的に入力する車両情報入力手段であることを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項３】
前記入力手段は、当該被充填タンクに対応する切換条件を記憶する切換条件記憶手段を前記被充填タンクごとに設けるとともに、前記入力手段は前記切換条件記憶手段に記憶された切換条件を読み取る読取手段よりなることを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記被充填タンクの容量を演算し、前記被充填タンクの容量を切換条件として切換タイミングを変更することを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記被充填タンクの残充填量を演算し、前記被充填タンクの残充填量を切換条件として切換タイミングを変更することを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス供給装置に係り、特にコンプレッサにより圧縮されたガスを貯留する圧力源が複数設けられ、圧力の低い圧力源から被充填タンクにガスを供給した後、圧力の高い圧力源に切換えて被充填タンクにガスを供給するガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、天然ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料にして走行する自動車（ＣＮＧ車）の開発や水素を燃料とする燃料電池車の開発が進められている。これに伴って、圧縮天然ガスを自動車の燃料タンクに供給するガス供給装置や高圧に圧縮された水素を自動車の燃料タンクに供給するガス供給装置の実用化も進められている。
【０００３】
この種のガス供給装置では、圧縮されたガスをガス蓄圧器に貯蔵しておき、ガス充填ホースの接続カップリングを自動車側の接続カップリングに接続し、ガス充填ホースの先端部に連通された三方弁を切り替え操作することによりガス蓄圧器に貯蔵されたガスを自動車の燃料タンク（被充填タンク）に充填するように構成されている。
【０００４】
そして、ガス供給装置では、ガスを供給する圧力源として可変圧ガス蓄圧器、高圧ガス蓄圧器が設けられており、当初は可変圧ガス蓄圧器から燃料タンクにガスを供給し、ガスの流量が低下した時点で高圧ガス蓄圧器から燃料タンクに供給するように切換え燃料タンクの圧力が目標圧力に達したときガス供給を停止させる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２９１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のガス供給装置においては、可変圧ガス蓄圧器から燃料タンクにガスを供給しているときの流量を監視しており、流量が所定値以下に低下すると、燃料タンクの圧力が可変圧ガス蓄圧器の圧力に近づいたものと判断して高圧ガス蓄圧器の元弁を開弁して高圧ガスを供給することになる。
【０００６】
ここで、燃料タンクへのガス充填の際には、ガス充填を受ける車種によって、燃料タンクに連通された配管径や配管経路の全長や、配管途中の曲げ部分の数などが異なり、同じ圧力でガスを供給しても車種の配管抵抗によって燃料タンクへ供給される流量が減少してしまう場合がある。そして、上記のように車種によって燃料タンクの配管抵抗が大きい場合には、燃料タンクの圧力が可変圧ガス蓄圧器の圧力よりもかなり低い状態でも流量が低下してしまい、まだ可変圧ガス蓄圧器からガスを供給できるにも拘わらず、高圧ガス蓄圧器からガスを供給するように切換えてしまうことになる。
【０００７】
このように、可変圧ガス蓄圧器から高圧ガス蓄圧器への切換タイミングが流量低下によって早まると、高圧ガス蓄圧器からのガス供給量が増大して高圧ガス蓄圧器の圧力低下が急激に進むことになる。
【０００８】
従って、従来のガス供給装置において、燃料タンクの配管抵抗が大きい車種が連続した場合には、高圧ガス蓄圧器からのガス供給量が増大してしまい、高圧ガス蓄圧器に対するコンプレッサによるガスの圧縮が間に合わなくなるという問題が生ずる。
【０００９】
そこで、本発明は上記課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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１１】
請求項１の発明は、圧縮されたガスを貯留する第１圧力源と、圧縮されたガスを貯留する第２圧力源と、前記第１圧力源のガスを被充填タンクに供給する第１工程と、前記第２圧力源のガスを被充填タンクに供給する第２工程とを制御する制御手段とを有するガス供給装置において、前記第１工程から前記第２工程への切換タイミングを変更するための切換条件を入力する入力手段と、該入力手段により入力された切換条件を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された切換条件に基づいて前記第１工程から前記第２工程への切換タイミングを変更する切換タイミング変更手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、前記入力手段が、手動操作により前記被充填タンクを搭載した車種に応じた切換条件を選択的に入力する車両情報入力手段であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明は、前記入力手段が、当該被充填タンクに対応する切換条件を記憶する切換条件記憶手段を前記被充填タンクごとに設けるとともに、前記入力手段は前記切換条件記憶手段に記憶された切換条件を読み取る読取手段よりなることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の発明は、前記制御手段が、前記被充填タンクの容量を演算し、前記被充填タンクの容量を切換条件として切換タイミングを変更することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５の発明は、前記制御手段が、前記被充填タンクの残充填量を演算し、前記被充填タンクの残充填量を切換条件として切換タイミングを変更することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、入力手段により入力された切換条件に基づいて第１工程から第２工程への切換タイミングを変更するため、例えば、被充填タンクの配管抵抗の大きい場合には、対応する切換条件を入力することにより切換タイミングを変更することが可能になり高圧側の圧力源の圧力低下を抑制することができ、第２圧力源のガスの圧力の低下に起因する被充填タンクへのガスの充填時間の長期化を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、手動操作により前記被充填タンクを搭載した車種に応じた切換条件を選択的に入力することにより、ガス充填操作を行う作業員が被充填タンクの種別または被充填タンクが搭載された車種などに応じて切換タイミングを変更することが可能になる。
【００１８】
また、本発明によれば、当該被充填タンクに対応する切換条件を記憶する切換条件記憶手段を被充填タンクごとに設けるとともに、入力手段は切換条件記憶手段に記憶された切換条件を読み取ることにより、被充填タンクが搭載された車種に応じて切換タイミングを自動的に変更することが可能になる。
【００１９】
また、本発明によれば、被充填タンクの容量を演算し、被充填タンクの容量を切換条件として切換タイミングを変更するため、被充填タンクの容量に応じて切換タイミングを自動的に変更することが可能になる。
【００２０】
また、本発明によれば、被充填タンクの残充填量を切換条件として切換タイミングを変更するため、被充填タンクの残充填量に応じて切換タイミングを自動的に変更することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面と共に本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明になるガス供給装置の一実施例を示す概略構成図である。図１に示されるように、ガス供給装置１０は、例えば自動車の燃料タンク（被充填タンク）１２に圧縮したガス（例えば、水素ガス）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。尚、供給されるガスとしては、水素に限らず、圧縮天然ガスなどの高圧に圧縮されて使用される他のガスを含む。
【００２３】
ガス供給装置１０は、大略、高圧に圧縮されたガスを貯蔵するガス貯蔵部１４と、ガス貯蔵部１４からのガスを燃料タンク１２に供給するためのディスペンサユニット１５と、これらディスペンサユニット１５の各機器を制御する制御装置１６とよりなる。
【００２４】
ガス貯蔵部１４は、圧力源として可変ガス蓄圧器（第１圧力源）６２と高圧ガス蓄圧器（第２圧力源）６４とを有する。可変ガス蓄圧器６２及び高圧ガス蓄圧器６４には後述のコンプレッサ７０より供給された高圧のガスが貯蔵される。また、可変ガス蓄圧器６２及び高圧ガス蓄圧器６４は燃料タンク１２の目標充填圧力よりも高い圧力のガスが蓄圧されるまでコンプレッサ７０よりガスが供給されるようになっている。
【００２５】
充填開始当初は、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６が開弁されて燃料タンク１２へのガス充填が行われる（第１工程）。そして、燃料タンク１２の充填圧力が目標圧力に達する直前に高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８を開弁して燃料タンク１２の充填圧力を目標圧力まで充填する（第２工程）。
【００２６】
これにより、燃料タンク１２へのガスの供給元を、今までのガスの供給に伴ってガスの圧力が低下してきた可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４に切り換えることにより、可変ガス蓄圧器６２のガスのみを用いて目標圧力に達するまでガス充填を行う方法に比べてその充填時間を短縮することができるようになっている。
【００２７】
また、上述のように、燃料タンク１２へのガス充填の際には、まず、可変ガス蓄圧器６２内のガスを燃料タンク１２へ供給し、燃料タンク１２内のガスの圧力がある程度高圧になった時点で燃料タンク１２へのガスの供給元を可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４に切り換えるようになっている。このため、燃料タンク１２へのガス充填が頻繁に行われる場合には可変ガス蓄圧器６２のガスの圧力は低下し、この結果、可変ガス蓄圧器６２内のガスの圧力は燃料タンク１２の目標充填圧力よりも低下することになる。
【００２８】
また、可変ガス蓄圧器６２のガス供給経路６７には、元弁６６と逆流を防止する逆止弁６９が設けられている。
【００２９】
ディスペンサユニット１５には、ガス貯蔵部１４に連通されたガス供給経路１８が設けられており、ガス供給経路１８には、１次圧力計２０、流量計２２、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６、温度センサ２８、圧力センサ３０、２次圧力計３２、安全弁３４が配設されている。
【００３０】
さらに、ガス供給経路１８の下流には、緊急離脱カップリング４２を介して充填ホース４４が接続されている。そして、充填ホース４４の先端には、燃料タンク１２の充填口１２ａに結合される充填ノズル４６が設けられている。また、燃料タンク１２と充填口１２ａとの間には、逆流を防止する逆止弁１３が設けられている。
【００３１】
また、ディスペンサユニット１５には、充填ノズル４６が燃料タンク１２の充填口１２ａに結合されて操作される充填開始スイッチ５０と、充填を停止する充填停止スイッチ５２と、切換タイミングを変更するための切換タイミング変更スイッチ５４（入力手段）とが設けられている。
【００３２】
可変ガス蓄圧器６２及び高圧ガス蓄圧器６４は、コンプレッサ７０により圧縮されたガスを蓄圧する容器であり、コンプレッサ７０の吐出口に連通されたガス供給経路７１，７５を介して圧縮されたガスを供給される。ガス供給経路７１，７５には、夫々電磁弁からなる開閉弁７２，７６と逆流を防止する逆止弁７４，７８が設けられている。また、コンプレッサ７０は、多段圧縮方式の圧縮機であり、吸い込み口が吸い込み経路７９を介して都市ガスの中圧配管８０に連通されている。
【００３３】
コンプレッサ７０により圧縮されたガスは、開閉弁７２，７６のうち開弁された方の経路を介して可変ガス蓄圧器６２または高圧ガス蓄圧器６４の何れかに供給される。
【００３４】
制御装置１６のメモリ４８には、切換タイミング変更スイッチ５４により入力された切換条件をメモリ４８（記憶手段）に記憶させる制御プログラムと、メモリ４８に記憶された切換条件に基づいて低圧充填制御（第１工程）から高圧充填制御（第２工程）への切換タイミングを変更する制御プログラム（切換タイミング変更手段）が格納されている。
【００３５】
制御装置１６は、メモリ４８に格納された各制御プログラムにしたがって燃料タンク１２へのガス充填制御を行う。
【００３６】
図２は制御装置１６に接続された各機器を示すブロック図である。図２に示されるように、制御装置１６は、流量計２２、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６、温度センサ２８、圧力センサ３０、メモリ４８、充填開始スイッチ５０、充填停止スイッチ５２、切換タイミング変更スイッチ５４、開閉弁７２，７６、元弁６６，６８と接続されている。
【００３７】
また、流量計２２は、コリオリ式質量流量計からなり、供給されたガスの流量に応じた信号を制御装置１６に出力する。
【００３８】
また、ガス供給開閉弁２２は、電磁弁からなり、制御装置１６からの開弁信号のオン、オフにより開弁または閉弁する。
【００３９】
また、制御弁２６は、制御装置１６の指令により任意の弁開度に調整され、予め設定された制御則に基づいてガスの圧力または流量を制御するように動作する。
【００４０】
切換タイミング変更スイッチ５４は、作業員が到着した車種をみて、燃料タンクの配管抵抗が大きいかどうかを判断し、配管抵抗が大きい車種の場合には、可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４へ切換える切換タイミングを遅らせるように操作される。
【００４１】
ここで、制御装置１６が実行するガス充填制御処理１について図３のフローチャートを参照して説明する。作業員は、ガス充填を受ける自動車が到着すると、充填ノズル４６を燃料タンク１２の充填口１２ａに結合させた後、到着した車種を確認してから充填開始スイッチ５０をオンに操作するか、あるいは切換タイミング変更スイッチ５４を操作してから充填開始スイッチ５０をオンに操作する。
【００４２】
図３に示されるように、制御装置１６は、Ｓ１１で充填開始スイッチ５０がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ１１において、充填開始スイッチ５０がオンに操作されないときはＳ１２に進み、切換タイミング変更スイッチ５４が操作されたかどうかをチェックする。Ｓ１２において、切換タイミング変更スイッチ５４が操作されたときは、Ｓ１３に進み、切換タイミング変更スイッチ５４により変更された切換タイミングの切換条件（規定流量または規定圧力）をメモリ４８に記憶する。
【００４３】
また、上記Ｓ１２において、切換タイミング変更スイッチ５４が操作されないときは、Ｓ１１に戻り、Ｓ１１とＳ１２の処理を繰り返す。そして、Ｓ１１において、充填開始スイッチ５０がオンに操作されたときは、Ｓ１４に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を開弁する。
【００４４】
次のＳ１５では、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ１５において、現在の充填圧力が目標圧力に達していないときは、まだ充填途中であるので、Ｓ１６に進み、現在の流量（積算流量）または充填圧力が制御則（低速充填制御または高速充填制御）に応じて設定される規定流量または規定圧力以下かどうかをチェックする。このＳ１６では、前述したＳ１３において、換タイミング変更スイッチ５４により変更された切換タイミングの切換条件（流量または圧力）を記憶している場合には、変更された切換条件が規定流量または規定圧力として設定されている。
【００４５】
そのため、燃料タンク１２に接続された経路の圧力損失が大きい車種が到着した場合には、作業員が切換タイミング変更スイッチ５４を操作して可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４への切換タイミングを遅らせるように切換条件（規定流量または規定圧力）を変更する。これにより、圧力損失が大きい車種へのガス供給を行う場合でも、規定流量を低くする、あるいは規定圧力を高くすることにより可変ガス蓄圧器６２による充填時間が延長されることになり、相対的に高圧ガス蓄圧器６４による充填時間が短縮されて高圧ガス蓄圧器６４の圧力低下を抑制することが可能になる。
【００４６】
Ｓ１６において、現在の流量が切換タイミング変更スイッチ５４により変更された規定流量以下(または現在の充填圧力が切換タイミング変更スイッチ５４により変更された規定圧力以上)でないときは、上記Ｓ１５に戻り、Ｓ１５以降の処理を行う。
【００４７】
また、上記Ｓ１５において、現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、充填完了であるので、Ｓ１７に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００４８】
また、上記Ｓ１６において、現在の流量が規定流量以下(または現在の圧力が規定圧力以上)であるときは、Ｓ１８に進み、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８を開弁する。これにより、今までのガスの供給によりガスの圧力が低下してきた可変ガス蓄圧器６０よりもガスの圧力の高いガスが高圧ガス蓄圧器６４から燃料タンク１２に供給される。
【００４９】
次のＳ１９では、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６を閉弁する。続いて、Ｓ２０に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。上記Ｓ２０において、現在の充填圧力が目標圧力に達したことを検出したときは、Ｓ２１に進み、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【実施例２】
【００５０】
図４は制御装置１６が実行するガス充填制御処理２を説明するためのフローチャートである。尚、実施例２の系統図は実施例１と同じなので、その説明は省略する。
【００５１】
実施例２の場合、作業員は、ガス充填を受ける自動車が到着すると、充填ノズル４６を燃料タンク１２の充填口１２ａに結合させた後、到着した車種を確認してから充填開始スイッチ５０をオンに操作するか、あるいは車両情報を入力してから充填開始スイッチ５０をオンに操作する。車両情報としては、配管抵抗による圧力損失が大きい車種、または圧力損失が小さい車種に対応するデータを入力する。この車両情報の入力手段としては、例えば各車種ごとに設けられた選択スイッチを操作して車両情報に対応するコード番号を入力する方式、あるいは各車種毎に用意された記憶媒体（磁気カードや接触式のＩＣカードなど）を読み取り機（カードリーダやデータ受信機）に挿入して読み取らせることにより車両情報を入力する方式などがある。
【００５２】
図４に示されるように、制御装置１６は、Ｓ３１で充填開始スイッチ５０がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ３１において、充填開始スイッチ５０がオンに操作されないときは、Ｓ３２に進み、車両情報（車両を特定するための情報）が入力されたかどうかをチェックする。
【００５３】
Ｓ３２において、車両情報が入力されないときは、上記Ｓ３１に戻り、Ｓ３１，Ｓ３２の処理を繰り返す。また、Ｓ３２において、車両情報が入力されたときは、Ｓ３３に進み、入力された車両情報に応じた切換タイミングとしての切換条件（圧力損失レベルに対応する規定流量または規定圧力）をメモリ４８に記憶する。
【００５４】
なお、切換条件の入力の仕方としては、車両情報中に上記規定流量または規定圧力そのものを有するようにして、この車両情報をそのままメモリ４８に記憶しても良い。また、これに代えて、車両情報とこの車両情報に対応する上記規定流量または規定圧力との対応関係を予め記憶する切換タイミング記憶部（図示せず）を設けておき、入力された車両情報に対応する規定流量または規定圧力を上記切換タイミング記憶部より読込み、この規定流量または規定圧力をメモリ４８に記憶させるようにしても良い。
【００５５】
また、上記Ｓ３１において、充填開始スイッチ５０がオンに操作されたときは、Ｓ３４に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を開弁する。
【００５６】
次のＳ３５では、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ３５において、現在の充填圧力が目標圧力に達していないときは、まだ充填途中であるので、Ｓ３６に進み、現在の流量が規定流量以下か（または充填圧力が規定圧力以上か）どうかをチェックする。このＳ３６では、前述したＳ３３において、切換タイミングの切換条件（規定流量または規定圧力）をメモリ４８が記憶している場合には、この記憶された切換条件が規定流量または規定圧力として設定されている。
【００５７】
そのため、燃料タンク１２に接続された経路の圧力損失が大きい車種が到着した場合には、入力された車両情報に基づいて可変ガス蓄圧器６２から高圧ガス蓄圧器６４への切換タイミングを遅らせるように切換条件（規定流量または規定圧力）が変更されることになる。即ち、この場合、切換条件としての規定流量を通常よりも低い流量値（または規定圧力を通常よりも高い圧力値）に変更される。これにより、圧力損失が大きい車種へのガス供給を行う場合でも、可変ガス蓄圧器６２による充填時間が延長されることになり、相対的に高圧ガス蓄圧器６４による充填時間が短縮されて高圧ガス蓄圧器６４の圧力低下を抑制することが可能になる。
【００５８】
Ｓ３６において、現在の流量が規定流量以下（または充填圧力が規定圧力以上）でないときは、上記Ｓ３５に戻り、Ｓ３５以降の処理を行う。また、Ｓ３５において、現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、Ｓ３７に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００５９】
また、Ｓ３６において、現在の流量規定流量以下であるとき（または規定圧力よりも高い圧力であるとき）は、Ｓ３８以降の処理を実行する。
【００６０】
尚、Ｓ３８〜Ｓ４１の処理は、前述したＳ１８〜Ｓ２１と同じ処理であるので、その説明は省略する。
【実施例３】
【００６１】
図５は制御装置１６が実行するガス充填制御処理３を説明するためのフローチャートである。
図５に示されるように、制御装置１６は、Ｓ５１で充填開始スイッチ５０がオンに操作されたかどうかをチェックする。Ｓ５１において、充填開始スイッチ５０がオンに操作されたときは、Ｓ５２に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を開弁する。
【００６２】
次のＳ５３では、制御弁２６の弁開度を絞って低速充填制御を行う。これにより、燃料タンク１２には、ガスが低速（微小定流量）で供給される。続いて、Ｓ５４に進み、低速充填制御時の初期圧力を圧力センサ３０から読み込み、メモリ４８に記憶する。
【００６３】
次のＳ５５では、流量計２２により計測された積算流量が予め設定された所定積算流量に達したかどうかをチェックする。Ｓ５５において、流量計２２により計測された積算流量が予め設定された所定積算流量に達すると、Ｓ５６に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力をメモリ４８に記憶する。続いて、Ｓ５７では、上記積算流量と充填圧力との関係に基づいて燃料タンク１２の容量（容積）を演算する。尚、燃料タンク１２の容量（容積）を演算する演算方法は、燃料タンク１２にガスを充填し所定の圧力上昇値に達した場合における当該圧力上昇値と、当該圧力上昇値に達するのに要した燃料タンク１２へのガスの充填量とを用い、当該ガスの充填量を前記圧力上昇値で割ることにより得た値に係数を掛けることにより求まる。なお、本実施例においてはこの演算時に使用する圧力値は、圧力センサ３０で検出した圧力値を用いており、この圧力値検出は低速充填制御中である微小定流量での充填時に行っているため、ガス供給経路１８及び充填ホース４４をガスが流れる際に生じる圧力損失の影響を少なくして燃料タンク１２内の圧力をより正確に検出することができ、よって、燃料タンク１２の容量をより正確に演算することができる。
【００６４】
続いて、Ｓ５８では、上記Ｓ５７で演算された燃料タンク１２の容量（容積）に対応する切換タイミングの設定値（残充填量または圧力）を、燃料タンクの容量と残充填量との関係（または、燃料タンクの容量と規定圧力との関係）を予め記憶する切換タイミング記憶部（図示せず）より読み込む。次のＳ５９では、制御弁２６の弁開度を制御しながら高速充填制御を行う。尚、高速充填制御とは、制御弁２６の弁開度を徐々に大きくすることで燃料タンク１２へのガスの供給量（流量）を前述の低速充填制御時のガスの流量よりも増大させて高流量により充填時間を短縮するものである。
【００６５】
次のＳ６０では、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ６０において、現在の充填圧力が目標圧力に達していないときは、まだ充填途中であるので、Ｓ６１に進み、燃料タンク１２の残充填量を演算する。尚、燃料タンク１２の残充填量を演算する演算方法は、残充填量＝積算流量×{目標圧力−（初期圧力＋圧力上昇値）}／圧力上昇値の演算式により演算することができる。これにより、燃料タンク１２の残充填量を推測することが可能になる。
【００６６】
なお、上記式中、積算流量は燃料タンク１２へのガス充填を開始してから現時点までの積算流量を示し、前記初期圧力は燃料タンク１２へのガス充填開始時において圧力センサ３０により検出された圧力を示し、前記圧力上昇値は上記現時点までの積算流量を計測した際に前記圧力センサ３０で検出した圧力値から前記初期圧力を差し引いた値を示す。
【００６７】
続いて、Ｓ６２では、燃料タンク１２の残充填量が予め設定された規定残充填量未満かどうか（または、燃料タンク１２内の圧力が規定圧力を超えているか否か）をチェックする。Ｓ６２において、燃料タンク１２の残充填量が予め設定された規定残充填量未満でないとき（または、燃料タンク１２内の圧力が規定圧力を超えていないとき）は、上記Ｓ６０に戻り、Ｓ６０以降の処理を繰り返す。
【００６８】
また、Ｓ６０において、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、充填完了であるので、Ｓ６３に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００６９】
また、上記Ｓ６２において、燃料タンク１２の残充填量（または圧力）が予め設定された規定残充填量未満である（または燃料タンク１２の圧力が規定圧力を超えている）ときは、Ｓ６４に進み、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８を開弁し、高圧ガス蓄圧器６４に貯留された高圧ガスを燃料タンク１２に供給する。そして、Ｓ６５では、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６を閉弁する。
【００７０】
続いて、Ｓ６６に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ６６において、現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する（Ｓ６７）。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００７１】
このように、ガス切り換えタイミングを燃料タンク１２の容量に応じて設定される規定残充填量（または規定圧力）とし、燃料タンク１２の残充填量が規定残充填量未満になったとき（または燃料タンク１２の圧力が規定圧力を超えたとき）がガス切換タイミングとしたので、圧力損失の大きい車種の場合には、可変ガス蓄圧器６２による充填時間が延長されることになり、相対的に高圧ガス蓄圧器６４による充填時間が短縮されて高圧ガス蓄圧器６４の圧力低下を抑制することが可能になる。
【実施例４】
【００７２】
図６は実施例４の制御装置１６が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
図６に示されるように、制御装置１６は、Ｓ７１で充填開始スイッチ５０がオンに操作されると、Ｓ７２に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を開弁する。そして、制御弁２６の弁開度を絞って低速充填制御を行う。
【００７３】
次のＳ７３では、燃料タンク１２には、ガスが低速（微小流量）で供給され、低速充填制御時の初期圧力を圧力センサ３０から読み込み、メモリ４８に記憶する。
【００７４】
続いて、Ｓ７４に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力をメモリ４８に記憶する。そして、Ｓ７５では、燃料タンク１２の残充填量を演算する。この残充填量を演算方法は、先に述べたとおりである。
【００７５】
続いて、Ｓ７６に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ７６において、現在の充填圧力が目標圧力に達していないときは、まだ充填途中であるので、Ｓ７７に進み、燃料タンク１２の残充填量が予め設定された規定残充填量未満かどうかをチェックする。Ｓ７７において、燃料タンク１２の残充填量が予め設定された規定残充填量未満でないときは、上記Ｓ７４に戻り、Ｓ７４以降の処理を繰り返す。
【００７６】
また、Ｓ７６において、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、充填完了であるので、Ｓ７８に進み、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００７７】
また、上記Ｓ７７において、燃料タンク１２の残充填量が予め設定された規定残充填量未満であるときは、Ｓ７９に進み、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８を開弁し、高圧ガス蓄圧器６４に貯留された高圧ガスを燃料タンク１２に供給する。そして、Ｓ８０では、可変ガス蓄圧器６２の元弁６６を閉弁する。
【００７８】
続いて、Ｓ８１に進み、圧力センサ３０により検出された現在の充填圧力が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ８１において、現在の充填圧力が目標圧力に達したときは、高圧ガス蓄圧器６４の元弁６８、ガス供給開閉弁２４、制御弁２６を閉弁する。これで、今回のガス充填処理が終了する。
【００７９】
このように、燃料タンク１２の残充填量が規定残充填量未満になったときがガス切換タイミングとなるため、車種毎の圧力損失に拘わらず切換タイミングが変更され、圧力損失の大きい車種の場合には、可変ガス蓄圧器６２による充填時間が延長されることになり、相対的に高圧ガス蓄圧器６４による充填時間が短縮されて高圧ガス蓄圧器６４の圧力低下を抑制することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
尚、上記実施例では、燃料電池車で消費される水素ガス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、あるいは都市ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給するのにも適用できるのは勿論である。
【００８１】
また、上記実施例では、自動車の燃料タンク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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明になるガス供給装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】制御装置１６に接続された各機器を示すブロック図である。
【図３】制御装置１６が実行するガス充填制御処理１を説明するためのフローチャートである。
【図４】制御装置１６が実行するガス充填制御処理２を説明するためのフローチャートである。
【図５】制御装置１６が実行するガス充填制御処理３を説明するためのフローチャートである。
【図６】制御装置１６が実行するガス充填制御処理４を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  ガス供給装置
１２  燃料タンク
１４  ガス貯蔵部
１５  ディスペンサユニット
１６  制御装置
１８  ガス供給経路
２２  流量計
２４  ガス供給開閉弁
２６  制御弁
３０  圧力センサ
４６  充填ノズル
５０  充填開始スイッチ
５４  切換タイミング変更スイッチ
６２  可変ガス蓄圧器
６４  高圧ガス蓄圧器
６６，６８  元弁
【図１】
2006125466.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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