(57)【要約】【課題】  本発明は流量計の異常の有無を判定し、流量計が異常の場合にもガス充填を中断しないことを課題とする。【解決手段】  ガス供給装置１１の制御装置１６は、流量計２６の異常の有無を判定しており、流量計２６が正常であると判定された場合には、流量計２６により計測された流量から燃料タンク１３に充填された充填量を求める。また、流量計２６が異常であると判定された場合には、２点間の圧力差と温度に基づいて流量を演算し、この流量演算から得られた充填量を算出する。これにより、ガス充填中に流量計２６が故障した場合でも充填量を計測することが可能になり、ガス充填を中止せずにガス充填を継続することが可能になる。【選択図】  図１
2006105307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮されたガスを貯留する圧力源と、
該圧力源から被充填タンクにガスを供給するガス供給経路と、
該ガス供給経路を流れるガスの流量を計測する流量計と、
前記流量計の上流の１次圧力を検出する第１圧力検出手段と、
前記流量計の下流の２次圧力を検出する第２圧力検出手段と、
前記流量計の異常の有無を判定する判定手段と、
第１圧力検出手段により検出された１次圧力と前記第２圧力検出手段により検出された２次圧力とに基づき前記ガス供給経路を流れる流量を演算する流量演算手段と、
前記流量計により計測された計測流量に基づいて流量制御を行い、前記判定手段により前記流量計が異常であると判定された場合には、前記流量演算手段により演算された演算流量に基づいて流量制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするガス供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流量計に異常があると判定した場合、該ガス供給経路を流れるガスの流量の計測を前記流量計による計測流量から前記流量演算手段による演算流量に切り替え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】
前記判定手段は、前記流量計により計測された計測流量と前記流量演算手段により演算された演算流量とを比較し、前記流量計の計測流量が異常値である場合に前記流量計が異常であると判定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４】
前記流量演算手段は、
前記流量計の流量特性と前記流量演算手段の流量特性を記憶する記憶手段と、
前記被充填タンクへ充填する際の流量制御の演算式に用いる関数を取得する関数取得手段と、
前記流量計が故障した場合は前記関数取得手段により得られた関数を用いて流量を演算する演算手段と、
を有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、特にガス供給経路を介して供給されるガスの計測流量及び予め設定された制御則に基づいて流量制御を行うガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）の開発と共に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の実用化が進められている。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ＣＮＧ車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ＣＮＧ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。
【０００３】
そして、ガス供給装置では、ガス供給経路に設けられた流量計、圧力計、制御弁などの機器で故障が発生した場合には、燃料タンクへのガス充填を正常に行えず、充填時間が長くかかったり、あるいは、ガス充填量及び充填圧力が目標値に達しないことがある。
【０００４】
そのため、従来のガス供給装置では、異常が発生したか否かを判定する判定手段を設け、異常が発生した場合には、ガス充填の制御方法（一定圧力上昇制御または一定流量制御）を切り替えている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２５７１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたガス供給装置では、流量計が故障した場合には、圧力計により計測された充填圧力に基づいて充填量を制御することになるため、燃料タンクの充填圧力が目標圧力に達しても正確な充填量が分からず、正確な充填料金を請求することが難しくなる。さらに、充填量が予めプリセットされているプリセット充填の場合には、流量計が故障してしまうと、充填量を計測することができないので、プリセット充填に対応することができないという問題があった。
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】
【０００６】
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。
【０００７】
請求項１の発明は、圧縮されたガスを貯留する圧力源と、該圧力源から被充填タンクにガスを供給するガス供給経路と、該ガス供給経路を流れるガスの流量を計測する流量計と、前記流量計の上流の１次圧力を検出する第１圧力検出手段と、前記流量計の下流の２次圧力を検出する第２圧力検出手段と、前記流量計の異常の有無を判定する判定手段と、第１圧力検出手段により検出された１次圧力と前記第２圧力検出手段により検出された２次圧力とに基づき前記ガス供給経路を流れる流量を演算する流量演算手段と、前記流量計により計測された計測流量に基づいて流量制御を行い、前記判定手段により前記流量計が異常であると判定された場合には、前記流量演算手段により演算された演算流量に基づいて流量制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記制御手段が、前記流量計に異常があると判定した場合、該ガス供給経路を流れるガスの流量の計測を前記流量計による計測流量から前記流量演算手段による演算流量に切り替えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記判定手段が、前記流量計により計測された計測流量と前記流量演算手段により演算された演算流量とを比較し、前記流量計の計測流量が異常値である場合に前記流量計が異常であると判定することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、前記流量演算手段が、前記流量計の流量特性と前記流量演算手段の流量特性を記憶する記憶手段と、前記被充填タンクへ充填する際の流量制御の演算式に用いる関数を取得する関数取得手段と、前記流量計が故障した場合は前記関数取得手段により得られた関数を用いて流量を演算する演算手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、判定手段により流量計が異常であると判定された場合には、流量演算手段により演算された演算流量に基づいて流量制御を行うため、流量計が故障しても被充填タンクへのガス充填を継続することができ、充填量を正確に求めることができる。さらに、流量計が故障した状態でもプリセット充填を行うことが可能になる。
【００１２】
また、本発明によれば、流量計に異常があると判定した場合、ガス供給経路を流れるガスの流量の計測を流量計による計測流量から流量演算手段による演算流量に切り替えることにより、ガス充填を中断せずに済み、被充填タンクへの充填時間が延長されることを防止できる。
【００１３】
また、本発明によれば、流量計により計測された計測流量と流量演算手段により演算された演算流量とを比較し、流量計の計測流量が異常値である場合に流量計が異常であると判定するため、特別な検査機器を設けることなく流量計の異常の有無を容易に検査することが可能になる。
【００１４】
また、本発明によれば、流量計が故障した場合は関数取得手段により得られた関数を用いて流量を演算するため、流量計が故障した状態でも充填量を正確に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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】
【００１６】
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１１は、例えば自動車１２の燃料タンク（被充填タンク）１３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。尚、上記圧縮天然ガスは一例であり、ガス供給装置１１が扱うガスは、これに限らず大気圧から２０ＭＰａ程度の高圧の範囲で圧縮されて使用される他のガスを含む。
【００１７】
ガス供給装置１１は、大略、都市ガスを所定圧力に昇圧する圧力発生ユニット１４と、圧力発生ユニット１４により圧縮されたガスを燃料タンク１３に供給するためのディスペンサユニット１５と、これら圧力発生ユニット１４，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。
【００１８】
圧力発生ユニット１４は、都市ガスが中圧（家庭で使用される圧力よりも高い圧力）で給送される中圧管路（図示せず）及び上流管路１７を介して多段式のコンプレッサ１８に供給して圧縮する。このコンプレッサ１８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。
【００１９】
さらに、コンプレッサ１８の吐出口には、ガス供給管路１９が接続され、ガス供給管路１９には圧縮されたガスがコンプレッサ１８に逆流することを防止する逆止弁２０が配設されている。又、ガス供給管路１９は、ガス蓄圧器２１に接続されている。尚、ガス蓄圧器２１は、一般に文献等では「蓄ガス器」とも呼ばれている。
【００２０】
本実施例においては、上記燃料タンク１３の最高圧力が２０ＭＰａとした場合、ガス蓄圧器２１の最高圧力は２５ＭＰａに設定される。従って、コンプレッサ１８は中圧管路から供給された都市ガス（約０．５〜０．８ＭＰａ）を圧縮してガス蓄圧器２１の圧力を上記設定圧力にする。
【００２１】
上記ガス蓄圧器２１からのガスを吐出するための吐出管路２２には、電磁弁よりなる開閉弁２３が配設されている。吐出管路２２は、ガス供給管路２４に連通しており、ガス蓄圧器２１はガス供給管路２４を介して上記燃料タンク１３に接続される。
【００２２】
又、ガス供給管路２４には、ガス蓄圧器２１から供給される供給ガス圧を検出する１次圧力伝送器（第１圧力検出手段）２５と、燃料タンク１３に供給されたガス供給量を計測する質量流量計２６と、電磁弁よりなるガス供給開閉弁２７と、制御装置１６からの指令により燃料タンク１３に供給されるガスの流量及び圧力を制御する制御弁２８と、燃料タンク１３に供給された供給ガス圧を計測する２次圧力伝送器（第２圧力検出手段）２９と、手動脱圧弁３０とが配設されている。
【００２３】
手動脱圧弁３０は、メンテナンス時あるいは他の機器で異常が発生した場合に手動操作により、開弁操作されてガス供給管路２４のガスを低圧管路４７へ排出してガス供給管路２４の圧力を減圧することができる。
【００２４】
ガス充填経路５１は、ホース脱圧用三方弁３３と、充填ホース３５と、充填ノズル４９とから構成されている。充填ノズル４９は、手動三方弁３６と、接続カップリング３７とを有する。
【００２５】
ホース脱圧用三方弁３３は、充填ホース３５の端部が連通されるａポートと、充填ホース３５の端部が連通されるｂポートと、低圧管路４７の端部が連通されるｃポートとを有する。また、ホース脱圧用三方弁３３は、制御装置１６からの制御信号により切替動作するように構成されており、ａ，ｂポートを連通する充填モード、またはａ，ｃポートを連通する脱圧モードの何れか一方に切り替わるように動作する。尚、低圧管路４７は、ガス回収容器あるいは大気に連通されており、充填完了後にホース脱圧用三方弁３３が脱圧側へ切り替ると、充填ホース３５に残留するガスを低圧側へ回収して充填ホース３５内の圧力を減圧する。
【００２６】
充填ノズル４９に設けられた手動三方弁３６は、充填ホース３５の端部が連通されるａポートと、接続カップリング３７が連通されるｂポートと、大気放出管路４２の一端が連通されるｃポートとを有する。また、手動三方弁３６は、充填開始時に作業者が手動操作用のハンドルを回動操作すると、切り替わるように構成されており、ａ，ｂポートを連通する充填モード、またはａ，ｃポートを連通する脱圧モードの何れか一方に切り替わるように動作する。尚、大気放出管路４２は、他端が大気に連通されており、充填完了後に手動三方弁３６が脱圧操作されると、充填ノズル４９に残留するガスを低圧側へ回収して充填ノズル４９内の圧力を減圧する。
【００２７】
また、充填ノズル４９の接続カップリング３７は、自動車１２の燃料タンク１３に連通された充填管路３９の車両側接続カップリング３８に結合される。この接続カップリング３７，３８は、内部に弁（図示せず）が内蔵されており、結合により各弁が開弁されて連通状態に保持され、結合が解除されることにより各弁が閉止してガスの流出を防止する。
【００２８】
また、自動車１２の充填管路３９には、手動式の開閉弁４０及び逆止弁４１が設けられている。手動式の開閉弁４０は、ガス充填操作を行う際に開弁される。逆止弁４１は、燃料タンク１３に充填されたガスが逆流することを防止しており、充填されるガス圧力が燃料タンク１３の圧力以上になったとき、ガス充填が行えるように開弁する。
【００２９】
上記制御装置１６は、上記各機器と接続されるとともに、カードリーダ５３、表示器５４、充填スタートスイッチ５５、充填停止スイッチ５６、緊急停止スイッチ５７が接続されている。又、制御装置１６のメモリ６０には、後述するように流量計の異常の有無を判定する制御プログラム（判定手段）と、第１圧力検出手段により検出された１次圧力と第２圧力検出手段により検出された２次圧力との差から流量を演算する制御プログラム（流量演算手段）と、流量計により計測された計測流量に基づいて流量制御を行い、流量計が異常であると判定された場合には、演算流量に基づいて流量制御を行う制御プログラム（制御手段）と、が格納されている。
【００３０】
ここで、ディスペンサユニット１５の外観形状の一例について説明する。
【００３１】
図２はディスペンサユニット１５の正面図である。図２に示されるように、ディスペンサユニット１５は、縦型の筐体６２の右側面６２ａには、充填ホース３５及び充填ノズル４９が設けられている。さらに、筐体６２の右側面６２ａには、充填ノズル４９を掛止するためのノズル掛止部６４が取り付けられている。
【００３２】
さらに、筐体６２の正面６２ｂは、充填量を表示する表示器５４、充填スタートスイッチ５５、充填停止スイッチ５６、緊急停止スイッチ５７が配置されている。
【００３３】
次に上記構成になるガス供給装置１１におけるガス充填作業について説明する。
【００３４】
上記自動車１２の燃料タンク１３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１５のノズル掛止部６４から充填ノズル４９を外して接続カップリング３７を自動車１２の接続カップリング３８に結合させる。そして、作業者は、三方弁３６のａポートとｂポートとが連通するように切り換え操作する。
【００３５】
次に、作業者が充填スタートスイッチ５５をオンに操作すると、制御装置１６はガス供給開閉弁２７を開弁させるとともに、制御弁２８を開弁させる。これにより、ガス蓄圧器２１に蓄圧された高圧ガスは、ガス供給管路２４、質量流量計２６、ガス供給開閉弁２７、制御弁２８、ガス充填ホース３５、三方弁３６、接続カップリング３７，３８を介して燃料タンク１３に充填される。
【００３６】
充填開始直後は、制御弁２８の弁開度がやや絞られて低速充填制御を行い、所定時間経過後に制御弁２８の弁開度を開いて高速充填制御を行う。そして、充填圧力が目標圧力に到達する直前に制御弁２８の弁開度を絞り、低速充填制御に切り替える。
【００３７】
このようにして燃料タンク１３にガスが充填されて燃料タンク１３の充填圧力が目標圧力に達すると、ガス供給開閉弁２７、制御弁２８を閉弁する。
【００３８】
尚、ガス供給管路２４を通過したガス充填量は、質量流量計２６により計測され、流量計測信号が制御装置１６に出力される。そして、制御装置１６は、質量流量計２６からの流量パルスを積算して、燃料タンク１３に充填されたガス充填量を表示器５４に表示する。
【００３９】
また、燃料タンク１３へのガス充填が完了すると、作業者は、三方弁３６のｃポートとｂポートとを連通させるとともにａポートを遮断させるように切り換え操作する。三方弁３６と自動車１２に設けられた逆流防止弁４１との間に残留するガスは、ｃポートから低圧管路４７へ排出され、接続カップリング３７，３８内の圧力が大気圧に減圧される。これにより、作業者は、軽い力で接続カップリング３７，３８を分離させることが可能になる。
【００４０】
その後、作業者は、充填ノズル４９の接続カップリング３７を自動車１２の接続カップリング３８から分離させ、ノズル掛止部６４に掛止させることで、一連のガス充填作業が完了する。
【００４１】
ここで、制御装置１６が実行するガス充填制御処理について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
図３に示されるように、制御装置１６は、Ｓ１１において、充填スタートスイッチ５５がオンに操作されたかどうかをチェックする。作業者は、充填ノズル４９の接続カップリング３７を自動車１２の接続カップリング３８に接続した後、三方弁３６のａ，ｂポートが連通するように切り換え操作し、続いて、充填スタートスイッチ５５をオンに操作する。
【００４３】
このように、Ｓ１１で充填スタートスイッチ５５がオンに操作されたときは、Ｓ１２に進み、表示器５４の表示をゼロリセットする。続いて、Ｓ１３では、開閉弁２３及びガス供給開閉弁２７を開弁させてガス充填を開始する。そして、制御弁２８の弁開度を制御則（高速充填制御あるいは低速充填制御）により制御し、燃料タンク１３へのガス充填を制御する。
【００４４】
次のＳ１４では、流量計２６が正常に作動しているかどうかをチェックする（判定手段）。Ｓ１４において、流量計２６から流量パルスが正常に出力されている場合には、Ｓ１５に進み、流量計２６により計測されたガス供給量（瞬時流量）を積算し、その積算値を燃料タンク１３に供給された計測流量として表示器５４に表示する。
【００４５】
続いて、Ｓ１６では、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２（充填圧力）と、温度センサ（図示せず）により検出された温度を読み込み、計測されたガスの流量（瞬時流量）と圧力、温度との関係から燃料タンク１３に充填されたガス充填量（質量流量）を補正する。
【００４６】
次のＳ１７では、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２（充填圧力）が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ１７において、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２が目標圧力に達していないときは、上記Ｓ１４に戻り、Ｓ１４以降の処理を実行する。
【００４７】
また、Ｓ１７において、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２が目標圧力に達したときは、Ｓ１８に進み、ガス供給開閉弁２７及び制御弁２８を閉弁して燃料タンク１３へのガス充填を終了する。
【００４８】
また、上記Ｓ１４において、流量計２６から流量パルスが出力されていない場合、あるいは流量に比例した流量パルスが出力されていない場合には、流量計２６で何らかの異常が発生したものと判定してＳ１９に進み、Ｓ１９〜Ｓ２１で１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰによる流量演算を行う。
【００４９】
Ｓ１９では、１次圧力伝送器２５により検出された１次圧力Ｐ１（供給圧力）を読み込む。続いて、Ｓ２０に進み、燃料タンク１３に充填された充填圧力（２次圧力Ｐ２）を２次圧力伝送器２９から読み込むと共に、温度センサ（図示せず）から温度を読み込む。そして、Ｓ２１では、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰと、流量Ｑｍとの関係により流量を演算し（流量演算手段）、その演算流量を温度補正して表示器５４に表示する。この後は、前述したＳ１７，Ｓ１８の処理を実行する。
【００５０】
ここで、差圧ΔＰを用いて流量を演算する演算式について説明する。差圧ΔＰを用いた流量計測の方法としては、ベルヌーイの定理により与えられる以下の（１）式が一般的に知られている。
【００５１】
Ｑｍ＝αε（π／４）ｄ２・√（２ρΔＰ）  …（１）
（１）式において、ρはガス密度、αは流量係数、εは膨張補正係数、ｄは配管の直径である。
【００５２】
このように、流量計２６が故障して正確な流量計測が行えない場合には、上記演算式（１）により流量を２点間の圧力差と温度に基づいて演算することが可能であり、ガス充填中に流量計２６が故障した場合でもガス充填を中止せずにガス充填を継続することが可能になる。また、プリセット充填を行う際に流量計２６で異常が発生した場合でもプリセット充填を中断せずに済み、上記演算式（１）により流量を２点間の圧力差と温度に基づいて演算された流量を積算してプリセット充填を完了することが可能になる。
【実施例２】
【００５３】
図４は制御装置１６が実行する実施例２のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図４において、Ｓ３１〜Ｓ３３の処理は、前述したＳ１１〜Ｓ１３の処理と同じため、ここではその説明を省略する。
【００５４】
Ｓ３３において、燃料タンク１３へのガス充填が開始されると、Ｓ３４に進み、流量計２６により計測されたガス供給量を積算し、計測流量を求める。次のＳ３５では、１次圧力伝送器２５により検出された１次圧力Ｐ１（供給圧力）を読み込む。
【００５５】
続いて、Ｓ３６に進み、燃料タンク１３に充填された充填圧力（２次圧力Ｐ２）を２次圧力伝送器２９から読み込むと共に、温度センサ（図示せず）から温度を読み込む。
そして、Ｓ３７では、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰと、流量Ｑｍとの関係により流量（演算流量）を演算し、温度補正する。尚、Ｓ３７の演算式は、前述した式（１）または式（２）である。
【００５６】
次のＳ３８では、流量計２６により計測された計測流量と、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰに基づいて演算された演算流量とを比較する。続いて、Ｓ３９では、上記Ｓ３８の比較結果により流量計２６により計測された計測流量が１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰに基づいて演算された演算流量に対する差が規定値以下の場合には、流量計２６が正常であると判定する。
【００５７】
そして、Ｓ４０に進み、流量計２６により計測されたガス供給量を表示器５４に表示する。続いて、Ｓ４１では、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２（充填圧力）を読み込むと共に、温度センサ（図示せず）から温度を読み込む。そして、計測されたガスの流量（瞬時流量）と圧力との関係からガス充填量を算出し、温度補正する。
【００５８】
次のＳ４２では、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２（充填圧力）が目標圧力に達したかどうかをチェックする。Ｓ４２において、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２が目標圧力に達していないときは、上記Ｓ３４に戻り、Ｓ３４以降の処理を実行する。
【００５９】
また、Ｓ４２において、２次圧力伝送器２９により検出された２次圧力Ｐ２が目標圧力に達したときは、Ｓ４３に進み、ガス供給開閉弁２７及び制御弁２８を閉弁して燃料タンク１３へのガス充填を終了する。
【００６０】
また、上記Ｓ３９において、上記Ｓ３８の比較結果により流量計２６により計測された計測流量と、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰに基づいて演算された演算流量と差が規定値以上の場合には、流量計２６で何らかの異常が発生したものと判定する。
【００６１】
このように、演算計測値と計測流量との差が規定以上の場合には、流量計２６からの流量パルスを無視するとともに、演算計測値に基づいて流量制御を行うように制御モードを切り替える。すなわち、Ｓ４４に進み、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２と、流量Ｑｍとの差圧ΔＰとの関係により流量を演算し、その演算流量を表示器５４に表示する。この後は、前述したＳ４２，Ｓ４３の処理を実行する。
【００６２】
本実施例では、流量計２６により計測された計測流量と、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰに基づいて演算された演算流量とを比較することで流量計２６の異常の有無を判定するため、特別な検査機器を設けることなく流量計２６の異常の有無を容易に検査することが可能になる。
【実施例３】
【００６３】
図１に示されるように、１次圧力伝送器２５と２次圧力伝送器２９との間に流量計２６、ガス供給開閉弁２７及び制御弁２８が設けられている構成では、オリフィスのような単純な絞り機構と同じように考えることは困難である。
【００６４】
そこで、本実施例では、予め１次圧力伝送器２５と２次圧力伝送器２９との間で発生する差圧ΔＰと、流量計２６で計測する流量Ｑｍとの関係（図５参照）を測定し、メモリ６０に記憶させておく（記憶手段）。そして、図５に示されるように、差圧ΔＰと流量Ｑｍとの関係は、グラフＩで示すように変化する。このグラフＩより差圧ΔＰと流量Ｑｍは、ｋ（ΔＰ，Ｔ）で表わされる関数として求め、この関数をメモリ６０に記憶させる。
【００６５】
図６は制御装置１６が実行する実施例３のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図６において、Ｓ５１〜Ｓ６３の処理は、前述したＳ３１〜Ｓ４３の処理と同じため、ここではその説明を省略する。
【００６６】
Ｓ５９において、流量計２６により計測された計測流量と、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰに基づいて演算された演算流量と差が規定値以上の場合には、流量計２６で何らかの異常が発生したものと判定し、Ｓ６４に進む。Ｓ６４では、差圧ΔＰと流量Ｑｍとの関係（図５のグラフＩ）をメモリ６０に記憶させる（記憶手段）。
【００６７】
次のＳ６５では、各充填毎に流量計２６の出力に対応した差圧、温度、圧力を取り込んで、ｋ（ΔＰ，Ｔ）で表わされる関数を取得し、この関数をメモリ６０に記憶させる（関数取得手段）。
【００６８】
そして、Ｓ６６では、流量計２６が故障していて差圧を用いた演算流量による充填制御を行う場合には、次式（２）にしたがって流量を演算し（演算手段）、この演算流量を求めることで燃料タンク１３へのガス充填制御を行う。この後は、Ｓ６２，Ｓ６３の処理を行う。
【００６９】
Ｑｍ＝ｋ（ΔＰ，Ｔ）・√（２ρΔＰ）  …（２）
式（２）において、ｋ（ΔＰ，Ｔ）は、２点間の圧力差と温度によって決まる関数である。
【００７０】
このように、流量計２６が故障して正確な流量計測が行えない場合には、上記演算式（２）により流量を２点間の圧力差と温度に基づいて演算することが可能であり、ガス充填中に流量計２６が故障した場合でもガス充填を中止せずにガス充填を継続することが可能になる。また、プリセット充填を行う際に流量計２６で異常が発生した場合でもプリセット充填を中断せずに済み、上記演算式（２）により流量を２点間の圧力差と温度に基づいて演算された流量を積算してプリセット充填を完了することが可能になる。
【実施例４】
【００７１】
図７は制御装置１６が実行する実施例４のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図７において、Ｓ７１〜Ｓ７８の処理は、前述したＳ１１〜Ｓ１８の処理と同じため、ここではその説明を省略する。
【００７２】
上記演算式（２）により演算された演算流量は、校正された流量ではないので、精度の保証が困難である。そこで、ガス充填量に応じた料金を支払う顧客の損にならないように、１次圧力伝送器２５及び２次圧力伝送器２９の検出精度の範囲内で補正係数により流量を演算する。
【００７３】
本実施例では、１次圧力伝送器２５及び２次圧力伝送器２９の検出精度を±ε％FSとする。
【００７４】
上記Ｓ７４において、流量計２６から流量パルスが出力されていない場合、あるいは流量に比例した流量パルスが出力されていない場合には、流量計２６で何らかの異常が発生したものと判定してＳ７９に進み、１次圧力Ｐ１と２次圧力Ｐ２との差圧ΔＰによる流量の演算を行う。すなわち、Ｓ７９では、１次圧力伝送器２５により検出された１次圧力Ｐ１（供給圧力）を読み込み、１次圧力Ｐ１に対して、誤差がプラス側に発生したと考えて１−（ε（Ｐ）／１００）を乗じて補正した補正値Ｐ１’を算出する。
【００７５】
次のＳ８０では、Ｓ７９とは逆に誤差がマイナス側に発生したと考え、１＋（ε（Ｐ）／１００）を乗じて補正した補正値Ｐ２’を算出する（補正手段）。これと共に、温度センサ（図示せず）から温度を読み込む。続いてＳ８１に進み、差圧ΔＰ’＝Ｐ１’−Ｐ２’を演算し、この補正された差圧ΔＰ’から流量を演算し、温度補正する。この補正演算により得られる差圧ΔＰ’から流量を演算するため、精度を考慮しない場合に対して差圧ΔＰ’（＜ΔＰ）が小さくなる。その結果、精度の範囲内で考えた場合の精度内最小の充填量を顧客に請求することが可能になる。
【００７６】
従って、本実施例では、流量計２６で何らかの異常が発生した場合に補正された１次圧力Ｐ１’と２次圧力Ｐ２’との差圧ΔＰ’により演算された演算流量から燃料タンク１３に充填された充填量を得るため、差圧により流量を演算する過程での誤差を小さくして顧客への負担を軽減することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
尚、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、あるいは燃料電池車で消費される水素ガスを供給するのにも適用できるのは勿論である。
【００７８】
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移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】
【００７９】
【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】ディスペンサユニット１５の正面図である。
【図３】制御装置１６が実行する実施例１のガス充填制御処理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が実行する実施例２のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】差圧ΔＰと流量Ｑｍとの関係を示すグラフである。
【図６】制御装置１６が実行する実施例３のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】制御装置１６が実行する実施例４のガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１１  ガス供給装置
１３  燃料タンク
１４  圧力発生ユニット
１５  ディスペンサユニット
１６  制御装置
１９，２４  ガス供給管路
２１  ガス蓄圧器
２３  開閉弁
２６  質量流量計
２７  ガス供給開閉弁
２８  制御弁
２９  ２次圧力伝送器
３６  手動三方弁
４９  充填ノズル
５４  表示器
５５  充填スタートスイッチ
【図１】
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【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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【図７】
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