(57)【要約】【課題】容量が小さなタンクであっても精度良くタンクの容積を推定できるガス充填方法を提供すること。【解決手段】水素充填システムは、圧縮した水素ガスの蓄圧器を有する水素ステーションと、水素ガスを受容する水素タンクを有する車両と、蓄圧器と水素タンクとを接続する接続配管と、この接続配管に設けられた流量センサ及びステーション圧力センサとを備える。水素ガス充填方法は、上記水素充填システムによって、蓄圧器から水素タンクに水素ガスを充填する方法であって、蓄圧器から水素タンクへの水素ガスの充填を開始した後、流量センサ及びステーション圧力センサの検出値と、接続配管の容積値とに基づいて、水素タンクの容積を推定する。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガスの供給源を有するガス供給装置と、ガスを受容するタンクを有する移動体と、前記供給源と前記タンクとを接続する配管と、当該配管に設けられた流量センサ及び圧力センサとを備えるガス充填システムによって、前記供給源から前記タンクにガスを充填するガス充填方法であって、
前記供給源から前記タンクへのガスの充填を開始した後、前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値と前記配管の容積値とに基づいて、前記タンクの容積であるタンク容積を推定する容積推定工程を備えることを特徴とするガス充填方法。
【請求項２】
前記供給源から前記タンクへのガスの充填を停止した際における前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値に基づいて、前記配管にガスが流れている際に発生する圧力損失に関する係数の値を算出する係数算出工程をさらに備え、
前記容積推定工程では、前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値と、前記配管の容積値と、前記係数の値に基づいて算出した圧力損失値と、に基づいて前記タンク容積を推定することを特徴とする請求項１に記載のガス充填方法。
【請求項３】
前記タンクへガスを充填する工程は、前記タンクの状態を把握するためにガスを充填する初期充填工程と、所定の目標昇圧率が実現するようにガスを充填する本充填工程と、に分けられ、
前記容積推定工程は、前記本充填工程を行っている間における前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値に基づいて前記タンク容積を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス充填方法。
【請求項４】
前記初期充填工程を開始した後、前記圧力センサの検出値に基づいて前記初期充填工程を開始する前の前記タンクの初期圧を推定する初期圧推定工程をさらに備え、
前記本充填工程では、前記初期圧推定工程において算出された初期圧の推定値に基づいて定められた目標昇圧率が実現するようにガスの充填を開始するとともに、当該本充填工程を前記初期圧推定工程が終わった後、直ちに開始することを特徴とする請求項３に記載のガス充填方法。
【請求項５】
前記容積推定工程において算出される前記タンク容量の推定値が所定範囲外である場合には、前記供給源から前記タンクへのガスの充填を停止することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のガス充填方法。
【請求項６】
前記ガス供給システムは、利用者がタンク種類を指定するために行う操作を受け付ける入力手段を備え、
前記ガス充填方法は、前記入力手段を介して指定されているタンク種類が所定の標準容積より小さい小型タンク又は前記標準容積より大きい大型タンクであるか否かを判定する判定工程をさらに備え、
前記本充填工程では、ガスの充填中における前記圧力センサ及び前記流量センサの検出値に基づいて、所定の充填開始時刻から充填終了予定時刻までの時間に相当する充填時間を算出し、当該充填時間に基づいて前記充填終了予定時刻において前記タンクが満充填になるように前記目標昇圧率を決定するとともに、前記判定工程においてタンク種類が小型タンクであると判定されている場合には、前記充填開始時刻を前記初期充填工程の開始時刻に設定することを特徴とする請求項３又は４に記載のガス充填方法。
【請求項７】
前記容積推定工程では、下記式（１）に基づいて前記タンク容積の推定値Ｖ´を算出することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のガス充填方法。
【数１】
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式（１）において、“ΔＭ”は、初期充填工程の開始後の任意の２時刻ｔ０及びｔ１までの間に前記配管を通過したガスの質量であり、“Ｖｔｕｂｅ”は、前記配管の容積値であり、“Ｒ”は気体定数であり、“Ｔ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内のガスの温度であり、“Ｐ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内の圧力であり、“ｚ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内のガスの圧縮係数であり、“ρ０”は、時刻ｔ０における前記タンク内のガスの密度である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス充填方法に関する。より詳しくは、圧縮ガスの供給源と移動体に搭載されたタンクとを配管で接続し、移動体のタンクにガスを充填するガス充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車両は、含酸素の空気と燃料ガスである水素ガスとを燃料電池に供給し、これによって発電した電力を利用して電動機を駆動することにより走行する。近年、このような燃料電池を、動力を発生するためのエネルギー源として利用した燃料電池車両の実用化が進められている。燃料電池で発電するには水素ガスが必要となるが、近年の燃料電池車両では、高圧タンクや吸蔵合金を備えた水素タンク内に予め十分な量の水素ガスを貯蔵しておき、走行にはタンク内の水素ガスを利用するものが主流となっている。また、これに合わせて、水素ステーションにおいてタンク内にできるだけ多くの量の水素ガスを速やかに充填する充填技術に関する研究も盛んに進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
またタンク内へ水素ガスを速やかに充填するには、水素ステーション側でタンクに関する情報をできるだけ速やかに取得する必要がある。このため水素ステーションにおいて水素ガスをタンクに充填する工程は、水素タンクの情報を取得するためにガスを試験的に充填する初期充填工程と、この初期充填工程において取得した情報を用いて目標昇圧率を定めこの目標昇圧率が実現するようにガスを充填する本充填工程とに分けられる。
【０００４】
また水素ステーション側で取得すべきタンクの情報の１つとして、タンクの容積がある。またタンク容積を取得する具体的な手段としては、１．車両側から送信される赤外線通信信号（ＩＲ通信信号）を用いることによって推定する、２．初期充填工程において少量のガスを充填することによって推定する、がある。なお容積を取得できない場合には、最も遅い充填速度で充填する。また２．の具体例は、例えば本願出願人による特許文献２に示されている。特許文献２の方法では、２つの異なる時刻において成立する気体方程式を連立することによってタンク容積を推定する。したがってこの方法でタンクの容積を推定する場合、初期充填工程において充填する水素ガスの量を多くするほど、容積の推定精度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−５１２６１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１５９３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年では、燃料電池車両のさらなる普及に向けて、バスのように大型の燃料電池車両や二輪のような小型の燃料電池車両の開発も進められている。このような大型又は小型の燃料電池車両で用いられるタンクは、従来の普通乗用車を想定した燃料電池車両に規定された２．０〜１０．０ｋｇの範囲を上回る若しくは下回るものが想定される。なお以下では、２．０〜１０．０ｋｇの範囲内のタンクを普通タンクといい、１０．０ｋｇを上回るタンクを大型タンクといい、２．０ｋｇを下回るタンクを小型タンクという。
【０００７】
しかしながらこのような大型タンクの容積を、従来の推定方法を用いて推定した場合、充填される水素ガス量が不足して圧力がほとんど変化しないため、結果として推定精度が低下するおそれがある。また小型タンクの容積を、従来の推定方法を用いて推定した場合、充填される水素ガス量が過剰となり、タンク容積を推定する前に過昇温や過充填にいたるおそれがある。
【０００８】
本発明は、様々な大きさのタンクに対し精度良く容積を推定できるガス充填方法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】
【０００９】
（１）ガス充填システムは、圧縮ガスの供給源を有するガス供給装置と、ガスを受容するタンクを有する移動体と、前記供給源と前記タンクとを接続する配管と、当該配管に設けられた流量センサ及び圧力センサとを備える。本発明に係るガス充填方法は、ガス充填システムによって、前記供給源から前記タンクにガスを充填する方法であって、前記供給源から前記タンクへのガスの充填を開始した後、前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値と前記配管の容積値とに基づいて、前記タンクの容積であるタンク容積を推定する容積推定工程を備えることを特徴とする。
【００１０】
（２）この場合、前記ガス充填方法は、前記供給源から前記タンクへのガスの充填を停止した際における前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値に基づいて、前記配管にガスが流れている際に発生する圧力損失に関する係数の値を算出する係数算出工程をさらに備え、前記容積推定工程では、前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値と、前記配管の容積値と、前記係数の値に基づいて算出した圧力損失値と、に基づいて前記タンク容積を推定することが好ましい。
【００１１】
（３）この場合、前記タンクへガスを充填する工程は、前記タンクの状態を把握するためにガスを充填する初期充填工程と、所定の目標昇圧率が実現するようにガスを充填する本充填工程と、に分けられ、前記容積推定工程は、前記本充填工程を行っている間における前記流量センサ及び前記圧力センサの検出値に基づいて前記タンク容積を推定することが好ましい。
【００１２】
（４）この場合、前記ガス充填方法は、前記初期充填工程を開始した後、前記圧力センサの検出値に基づいて前記初期充填工程を開始する前の前記タンクの初期圧を推定する初期圧推定工程をさらに備え、前記本充填工程では、前記初期圧推定工程において算出された初期圧の推定値に基づいて定められた目標昇圧率が実現するようにガスの充填を開始するとともに、当該本充填工程を前記初期圧推定工程が終わった後、直ちに開始することが好ましい。
【００１３】
（５）この場合、前記容積推定工程において算出される前記タンク容量の推定値が所定範囲外である場合には、前記供給源から前記タンクへのガスの充填を停止することが好ましい。
【００１４】
（６）この場合、前記ガス供給システムは、利用者がタンク種類を指定するために行う操作を受け付ける入力手段を備え、前記ガス充填方法は、前記入力手段を介して指定されているタンク種類が所定の標準容積より小さい小型タンク又は前記標準容積より大きい大型タンクであるか否かを判定する判定工程をさらに備え、前記本充填工程では、ガスの充填中における前記圧力センサ及び前記流量センサの検出値に基づいて、所定の充填開始時刻から充填終了予定時刻までの時間に相当する充填時間を算出し、当該充填時間に基づいて前記充填終了予定時刻において前記タンクが満充填になるように前記目標昇圧率を決定するとともに、前記判定工程においてタンク種類が小型タンクであると判定されている場合には、前記充填開始時刻を前記初期充填工程の開始時刻に設定することが好ましい。
【００１５】
（７）この場合、前記容積推定工程では、下記式（１）に基づいて前記タンク容積の推定値Ｖ´を算出することが好ましい。
【数１】
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式（１）において、“ΔＭ”は、初期充填工程の開始後の任意の２時刻ｔ０及びｔ１までの間に前記配管を通過したガスの質量であり、“Ｖｔｕｂｅ”は、前記配管の容積値であり、“Ｒ”は気体定数であり、“Ｔ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内のガスの温度であり、“Ｐ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内の圧力であり、“ｚ１”は、時刻ｔ１における前記タンク内のガスの圧縮係数であり、“ρ０”は、時刻ｔ０における前記タンク内のガスの密度である。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明では、供給源からタンクへのガスの充填を開始した後、供給源とタンクとを接続する配管に設けられた流量センサ及び圧力センサの検出値と配管の容積値とに基づいて、タンク容積を推定する。供給源から流出するガスの一部はタンクに充填されずに配管内に留まる。したがって本発明では、配管の容積値を用いてタンク容積を推定することにより、供給源から流出したガスのうちタンク内に充填されずに配管内に留まる分を考慮できるので、精度良くタンク容積を推定できる。なおタンクの容積が小さい場合、このタンクの容積に対する配管の容積の割合も大きくなる。したがって本発明は、容積の小さなタンクの容積を精度良く推定するのに特に好適である。
【００１７】
（２）移動体には、ガス供給装置側へタンク容積やタンク内の温度、圧力等の情報を送信する通信手段が搭載される場合が多い。しかしながらガス供給装置において行われる充填制御は、基本的にはガス供給装置に搭載されている比較的高精度のセンサに基づいて行われる場合が多い。しかしながらガス供給装置側に搭載されている圧力センサの検出値は、充填中であり配管をガスが流れていると、配管内で圧力損失が発生するため、その分だけガス供給装置側の圧力センサの検出値は、実際の移動体のタンクの圧力よりも高い値を示し、結果として容積の推定に誤差を生じる原因となっていた。これに対し本発明では、供給源からタンクへのガスの充填を停止した際における流量センサ及び圧力センサの検出値に基づいて、ガスの充填時に配管で生じる圧力損失に関する係数の値を算出し、容積を推定する際には、流量センサ及び圧力センサの検出値と、配管の容積値と、上記係数の値に基づいて算出した圧力損失値と、に基づいてタンク容積を推定する。したがって本発明によれば、配管に設けられた圧力センサの検出値と配管における圧力損失値とに基づいてタンク内の圧力を推定できるので、ひいては容積推定のために充填を中断させることなく精度良くタンク容量を推定できる。
【００１８】
（３）本発明では、タンクへガスを充填する工程を、タンクの状態を把握するためにガスを充填する初期充填工程と、目標充填率が実現するようにガスを充填する本充填工程とに分けたとき、容積推定工程では、本充填工程を行っている間における流量センサ及び圧力センサの検出値に基づいてタンク容積を推定する。これにより本発明では、既知である目標昇圧率が実現するように充填されている間における流量センサ及び圧力センサの検出値に基づいてタンク容積を推定できるので、推定精度をさらに向上できる。つまり、従来手法である予め定められた一定量のガスを充填してタンクの容積を推定する所謂「定量充填方式」から、タンクに適した流量でガスを充填する本充填工程において一定時間充填してタンクの容積を推定する所謂「定時間充填方式」とすることにより、接続されたタンクの容積それぞれに適した量を充填した状態でタンク容積を推定できるので、大型、普通、小型を問わずあらゆる大きさのタンクで同等の推定精度を確保できる。
【００１９】
（４）本発明では、初期圧推定工程において、初期充填工程を開始する前のタンクの初期圧を推定した後、直ちに本充填工程を開始する。また本充填工程では、初期圧推定工程において算出された初期圧の推定値に基づいて定められた目標昇圧率が実現するようにガスを充填する。
【００２０】
（５）本発明では、算出されたタンク容積の推定値が所定範囲外である場合、供給源からタンクへのガスの充填を停止する。これにより、充填するタンクに適した充填モード、若しくは充填マップが選択されていない状態を検出し、ひいては誤った目標昇圧率の下で充填を継続してしまうことで、過昇温に至るのを回避できる。
【００２１】
（６）本発明では、本充填工程では、ガスの充填中における圧力センサ及び流量センサの検出値に基づいて、所定の充填開始時刻から充填終了予定時刻までの時間に相当する充填時間を算出し、この充填時間に基づいて充填終了予定時刻においてタンクが満充填になるように目標昇圧率を決定する。また利用者によってタンク種類が小型タンクであると指定されている場合には、本充填工程では、本充填工程の基点となる充填開始時刻を初期充填工程の開始時刻に設定する。これにより、初期充填工程においてタンクに試験的に充填された分のガスを考慮して本充填工程を行うことができるので、小さい容量のタンクに対し、過充填に至ることなく精度良くタンクを満充填にできる。
【００２２】
（７）本発明では、上記式（１）に基づいてタンク容量を推定することにより、精度良くタンク容量を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る水素ガス充填方法が適用された水素充填システムの構成を示す図である。
【図２】ステーションＥＣＵによる充填流量制御の制御回路の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】配管圧損推定部によって接続配管における圧力損失値を算出する手順を説明するための図である。
【図４Ａ】水素充填システムによって水素ガスを充填する手順を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】水素充填システムによって水素ガスを充填する手順を示すフローチャートである。
【図５】図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートによって実現される水素ガスの充填の流れを模式的に示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る水素ガス充填方法が適用された水素充填システムＳの構成を示す図である。水素充填システムＳは、圧縮した水素ガスの供給源を有する水素ステーション９と、この水素ステーション９から供給される水素ガスを受容する水素タンクを有する燃料電池車両Ｍ（以下、単に「車両Ｍ」という）と、を組み合わせて構成される。本実施形態に係る水素ガス充填方法は、水素ステーション９から車両Ｍのタンクに水素ガスを充填する方法であり、この水素充填システムＳによって実現される。以下では、始めに車両Ｍ側の構成について説明し、次に水素ステーション９側の構成について説明する。
【００２５】
車両Ｍは、水素ガスを貯留するタンクと、タンクに貯留された水素ガスと空気とを燃料ガスとして発電する燃料電池システム（図示せず）を備え、この燃料電池システムで発電した電力を用いてモータを駆動することで走行する燃料電池自動二輪車である。以下では、車両Ｍを燃料電池自動二輪車とした場合について説明するが、本発明はこれに限らない。本発明は、水素ガスを貯留するタンクを備える移動体であれば、どのようなものにも適用できる。
【００２６】
車両Ｍは、水素ステーション９から供給された水素ガスを貯蔵する水素タンク３１と、この水素タンク３１から延びる車両配管３９と、水素タンク３１に貯蔵された水素ガスによって発電し、発電した電力を利用して走行する燃料電池システム（図示せず）と、水素タンク３１に関するデータ信号を水素ステーション９へ送信する赤外線通信機５と、この赤外線通信機５から送信するデータ信号を生成する通信演算ＥＣＵ６と、を備える。なお以下では、車両Ｍとして赤外線通信機５及び通信演算ＥＣＵ６を備えるものについて説明するが、本発明はこれに限らない。本発明は、赤外線通信機５及び通信演算ＥＣＵ６を備えない車両Ｍにも適用できる。
【００２７】
車両配管３９は、水素ステーション９の後述の充填ノズル９２が篏合するレセプタクル３８と、車両配管３９のうちレセプタクル３８の近傍に設けられ水素タンク３１側からレセプタクル３８へ水素ガスが逆流するのを防止するための逆止弁３６と、を備える。
【００２８】
通信演算ＥＣＵ６には、上述の水素タンク３１に関する情報を取得する手段として、タンク内温度センサ４１と、タンク内圧力センサ４２と、が接続されている。タンク内温度センサ４１は、水素タンク３１内の水素ガスの温度を検出し、検出値に対応した信号を通信演算ＥＣＵ６に送信する。タンク内圧力センサ４２は、水素タンク３１内の圧力を検出し、検出値に対応した信号を通信演算ＥＣＵ６に送信する。
【００２９】
通信演算ＥＣＵ６は、上記センサ４１，４２の検出信号をＡ／Ｄ変換するインターフェースや、後述の信号生成処理を実行するＣＰＵや、上記処理の下で決定した態様で赤外線通信機５を駆動する駆動回路や、各種データを記憶する記憶装置等で構成されるマイクロコンピュータである。
【００３０】
通信演算ＥＣＵ６の記憶装置には、後述のデータ信号生成処理の実行に係るプログラムや、車両Ｍが製造された時点で搭載されていた水素タンク３１の容積値を含む固有情報が記録されている。なお水素タンクの容積値の他、例えば、容積値から既知の変換則によって導出される容量や水素タンクの材質等、製造時点で特定できる水素タンク３１に関する情報は、この固有情報に含まれる。
【００３１】
通信演算ＥＣＵ６のＣＰＵは、例えば、レセプタクル３４を保護するフューエルリッドが開かれたことを契機として、通信機５から水素ステーション９へ送信される信号を生成する信号生成処理を開始する。また通信演算ＥＣＵ６のＣＰＵは、例えば上記ノズルがレセプタクル３４から取り外されることより水素ガスの充填が不可能な状態になったことを契機として、信号生成処理を終了する。
【００３２】
信号生成処理では、水素タンク内の温度の現在の値に相当する温度送信値ＴＩＲと、水素タンク内の圧力の現在の値に相当する圧力送信値ＰＩＲと、水素タンクの容積の現在の値に相当する容積送信値ＶＩＲと、が所定の周期毎に取得され、これら値（ＴＩＲ，ＰＩＲ，ＶＩＲ）に応じたデータ信号を生成する。温度送信値ＴＩＲは、その時のタンク内温度センサ４１の検出値が用いられる。圧力送信値ＰＩＲは、その時のタンク内圧力センサ４２の検出値が用いられる。また容積送信値ＶＩＲは、上述の記憶装置に記録されたものが用いられる。
【００３３】
通信演算ＥＣＵ６の駆動回路は、上記信号生成処理によって生成されたデータ信号及びアボート信号に応じて赤外線通信機５を駆動（点滅）させる。これにより、水素タンク内の状態に関する状態情報（すなわち、温度送信値ＴＩＲ及び圧力送信値ＰＩＲ等）並びに固有情報（すなわち、容積送信値ＶＩＲ等）を含んだデータ信号が水素ステーション９へ送信される。
【００３４】
水素ステーション９は、車両Ｍに供給するための水素ガスが高圧で貯蔵されている蓄圧器９１と、蓄圧器９１から水素ガスを吐出する充填ノズル９２に至るステーション配管９３と、ステーション配管９３に設けられた遮断弁９４ａ及び流量制御弁９４ｂと、これら弁９４ａ，９４ｂを制御するステーションＥＣＵ９５と、水素ステーション９の利用者（例えば、車両Ｍの運転者）が操作可能な操作パネル９９と、を備える。
【００３５】
ステーションＥＣＵ９５は、充填ノズル９２が車両Ｍに設けられたレセプタクル３８に接続された後、後に図２〜図５を参照して説明する手順に従って遮断弁９４ａ及び流量制御弁９４ｂを開閉し、蓄圧器９１に貯蔵された高圧水素ガスを車両Ｍの水素タンク３１に充填する。
【００３６】
水素充填システムＳでは、充填ノズル９２をレセプタクル３８に接続すると、水素ステーション９を構成する部品であるステーション配管９３と車両Ｍを構成する部品である車両配管３９とによって一本の配管が形成され、これにより車両Ｍに搭載される水素タンク３１と蓄圧器９１とがこの配管によって接続される。
【００３７】
ステーション配管９３のうち流量制御弁９４ｂと充填ノズル９２の間には、水素ガスを冷却するプレクーラ９６が設けられる。このようなプレクーラ９６によって、水素タンク３１に充填される手前の位置で水素ガスを冷却することにより、水素タンク３１内の水素ガスの温度上昇を抑制し、ひいては急速充填が可能となる。
【００３８】
ステーションＥＣＵ９５には、水素タンク３１に充填される手前の位置における水素ガスの状態を把握するため、各種センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄが接続されている。
【００３９】
流量センサ９７ａは、ステーション配管９３のうち遮断弁９４ａと流量制御弁９４ｂとの間に設けられ、ステーション配管９３を流れる水素ガスの単位時間当たりの質量、すなわち質量流量に対応した信号をステーションＥＣＵ９５に送信する。
【００４０】
ステーション温度センサ９７ｂは、ステーション配管９３のうちプレクーラ９６の下流側に設けられ、ステーション配管９３内の水素ガスの温度に対応した信号をステーションＥＣＵ９５に送信する。
【００４１】
ステーション圧力センサ９７ｃは、ステーション配管９３のうち流量制御弁９４ｂと遮断弁９４ａとの間に設けられ、ステーション配管９３内の水素ガスの圧力に対応した信号をステーションＥＣＵ９５に送信する。
【００４２】
大気温度センサ９７ｄは、大気の温度を検出し、検出値に対応した信号をステーションＥＣＵ９５に送信する。なお、この大気温度センサ９７ｄによって検出される大気温度は、充填開始時点における車両Ｍの燃料タンク内の水素ガスの温度とみなすことができる場合がある。
【００４３】
充填ノズル９２には、車両Ｍと通信するための赤外線通信機９８が設けられている。赤外線通信機９８は、充填ノズル９２をレセプタクル３８に接続すると、車両Ｍに設けられた赤外線通信機５に対向し、これら通信機９８，５間で赤外線を介したデータ信号の送受信が可能となる。
【００４４】
操作パネル９９は、利用者が水素充填システムＳによって水素ガスの充填を実行させる際に、利用者が車両Ｍのタンクの種類を指定するために行う入力操作を検出するタッチパネルである。操作パネル９９には、例えば、一般的な燃料電池自動二輪車に搭載されている水素タンク（例えば、容量が２．０ｋｇ未満のタンク）を意味する「小型タンク」との文字と、一般的な四輪の普通乗用車の燃料電池車両に搭載されている水素タンク（例えば、容量が２．０ｋｇ以上１０．０ｋｇ未満のタンク）を意味する「普通タンク」との文字と、バス等の燃料電池車両に搭載されている水素タンク（例えば、容量が１０．ｋｇ以上のタンク）を意味する「大型タンク」との文字が表示されている。操作パネル９９は、利用者によって「小型タンク」と表示された部分が触れられた場合には、利用者が指定するタンク種類は「小型タンク」であることを示す信号をステーションＥＣＵ９５へ送信する。また操作パネル９９は、利用者によって「普通タンク」と表示された部分が触れられた場合には、利用者が指定するタンク種類は「普通タンク」であることを示す信号をステーションＥＣＵ９５へ送信する。また操作パネル９９は、利用者によって「大型タンク」と表示された部分が触れられた場合には、利用者が指定するタンク種類は「大型タンク」であることを示す信号をステーションＥＣＵ９５へ送信する。
【００４５】
図２は、ステーションＥＣＵ９５による充填流量制御の制御回路の構成を示す機能ブロック図である。水素ステーションにおいて水素ガスの充填を開始してから終了するまでのガス充填工程は、始めに車両の水素タンクの状態を把握するために試験的に水素ガスを充填する初期充填工程と、目標昇圧率を定めるとともにこの目標昇圧率が実現するようにステーションＥＣＵ９５による充填流量制御の下で水素ガスを充填する本充填工程と、に分けられる（後述の図４Ａ及び図４Ｂのフローチャート等参照）。図２には、特に本充填工程における充填流量制御を実現するためのモジュール７１〜７８を図示する。
【００４６】
質量平均温度演算部７１は、ステーション温度センサの検出値及び流量センサの検出値に基づいて、プレクーラを経た後の水素ガスの質量平均温度ＭＡＴを算出する。この質量平均温度ＭＡＴは、目標昇圧率設定部７２において目標昇圧率を設定するために用いられる。ところで本充填工程を開始した直後は、ステーション温度センサの検出値が実際にプレクーラから流出するガスの温度に到達するまでに数十秒程度の時間を要する。そこで質量平均温度演算部７１では、本充填工程を開始してから数十秒程度（より具体的には、例えば３０秒）が経過するまでの間は、ステーション温度センサの検出値を用いずに予め設定された値を質量平均温度ＭＡＴとして出力する。
【００４７】
目標昇圧率設定部７２は、質量平均温度演算部７１によって算出される質量平均温度ＭＡＴに基づいて、本充填工程中における水素タンクの昇圧率に対する目標に相当する目標昇圧率ΔＰＳＴを設定する。より具体的には、目標昇圧率設定部７２は、以下に示す演算を逐次行うことによって目標昇圧率ΔＰＳＴを設定する。
【００４８】
始めに目標昇圧率設定部７２は、質量平均温度ＭＡＴ及び大気温度センサ９７ｄの検出値Ｔａｍｂ基づいて下記式（２）に示す演算を行うことによって、所定の充填開始時刻ｔｉｎｉから所定の充填終了予定時刻までの時間に相当する充填時間ｔｆｉｎａｌを算出する。
【数２】
2019178758.tif 000004
【００４９】
上記式（２）において、係数“ａ”、“ｂ”、“ｃ”、及び“ｄ”の値は、それぞれ大気温度センサ９７ｄの検出値Ｔａｍｂに基づいて、予め選択しておいた係数値決定マップを検索することによって算出される。係数値決定マップは、大気温度と上記４つの係数の値とを関連付けるマップである。目標昇圧率設定部７２には、このような係数値決定マップが水素タンクの容積毎に複数定められている。目標昇圧率設定部７２は、後述の容積推定部７６によって水素タンクの容積の推定値Ｖ´が得られた場合には、この推定値Ｖ´に応じた係数値決定マップを選択し、選択した係数値決定マップに基づいて充填時間ｔｆｉｎａｌを算出する。
【００５０】
また目標昇圧率設定部７２は、充填開始時刻ｔｉｎｉから上記充填時間ｔｆｉｎａｌ後に水素タンクが満充填になるように目標昇圧率ΔＰＳＴを設定する。ここで目標昇圧率設定部７２は、利用者によって指定されている水素タンク種類が小型タンクである場合には、初期充填工程の開始時刻、すなわち後述のプレショット充填の実行時刻を充填開始時刻ｔｉｎｉとして設定する。
【００５１】
目標充填圧演算部７３は、目標昇圧率設定部７２によって設定された目標昇圧率ΔＰＳＴとステーション圧力センサの検出値ＰＳＴ（以下、「充填圧」ともいう）とを用いることによって、所定時間後の充填圧の目標値に相当する目標充填圧ＰＴＲＧＴを算出する。
【００５２】
フィードバック制御器７４は、既知のフィードバック制御則に基づいて、充填圧ＰＳＴが目標充填圧ＰＴＲＧＴになるような流量制御弁の指示開度を決定し、これを流量制御弁の駆動装置（図示せず）に入力する。駆動装置は、この指示開度を実現するように流量制御弁の開度を調整する。これにより本充填工程では、目標昇圧率設定部７２によって設定された目標昇圧率ΔＰＳＴが実現されるように水素ガスが充填される。
【００５３】
充填完了判断部７５は、水素ガスの充填が完了したか否かを判断し、充填が完了したと判断した場合には、水素ガスの充填を完了させるべく、指示開度を０にする。充填完了判断部７５では、例えば、以下のような２つの充填完了条件が定義されている。
【００５４】
第１の充填完了条件は、充填圧ＰＳＴが所定の完了閾値を超えたこと、である。充填完了判断部７５は、圧力センサによって検出される充填圧ＰＳＴが、上記完了閾値を超えた場合には、水素タンクは満充填に達したと判断し、水素ガスの充填を完了させるべく、指示開度を０にする。
【００５５】
第２の充填完了条件は、利用者によって指定されている水素タンク種類が小型タンクである場合であって、後述の容積推定部７６によって算出された容積推定値Ｖ´が所定範囲外である場合には、過充填を防止するため、水素ガスの充填を停止させるべく、指示開度を０にする。
【００５６】
初期圧推定部７７は、初期充填工程を開始する前、すなわち水素ステーションから水素タンクへ水素ガスの充填を開始する直前における水素タンクの圧力であるタンク初期圧を推定する。より具体的には、初期圧推定部７７は、初期充填工程に含まれる後述のプレショット充填を実行した後に、ステーション圧力センサを用いて検出されたステーション配管内の圧力や、水素タンクの容積等を用いて、下記式（３）によってタンク初期密度の推定値ρ０  ｒｅａｌを算出し、さらにこのタンク初期密度の推定値ρ０  ｒｅａｌを気体の状態方程式に入力することによって、タンク初期圧の推定値Ｐ０を算出する。
【数３】
2019178758.tif 000005
【００５７】
上記式（３）は、プレショット充填の前後で成立する質量保存則から導出される。上記式（３）において、“ＶＰＲＥ”は、プレショット充填時に一時的に昇圧される貯蔵区間（より具体的には、ステーション配管内のうち遮断弁から流量制御弁までの間の区間）の容積であって、予め定められた値が用いられる。上記式（３）において、“ρｐｒｅ”は、プレショット充填前の上記貯蔵区間におけるガス密度であり、例えば、プレショット充填前の貯蔵区間におけるガスの圧力及び温度に基づいて所定のマップを検索することによって算出された値が用いられる。上記式（３）において、“ρ’ｐｒｅ”は、プレショット充填後の上記貯蔵区間におけるガス密度であり、例えば、プレショット充填後の貯蔵区間におけるガスの圧力及び温度に基づいて所定のマップを検索することによって算出された値が用いられる。上記式（３）において、“ρ’０”は、プレショット充填後の水素タンクにおけるガス密度であり、例えば、上記“ρ’ｐｒｅ”と同じ値が用いられる。また“Ｖ”は、水素タンクの容積であり、車両側から送信される容積送信値ＶＩＲを取得できている場合には、この容積送信値ＶＩＲが用いられる。また利用者によって指定されている水素タンク種類が小型タンクである場合であって、容積送信値ＶＩＲを取得できなかった場合には、上記式（３）における“Ｖ”には、一般的な小型タンクの容積値であって予め定められた値が用いられる。
【００５８】
配管圧損推定部７８は、蓄圧器から流出する水素ガスがステーション配管及び車両配管を流れ、水素タンクへ流入する際において、これらステーション配管及び車両配管（以下、これらをまとめて「接続配管」ともいう）において発生する圧力損失の推定値に相当する圧力損失値を算出する。
【００５９】
図３は、配管圧損推定部７８によって接続配管における圧力損失値を算出する手順を説明するための図である。より具体的には、図３は、初期充填工程及び本充填工程の実行時における圧力及び流量の変化を示す図である。図３において、実線はステーション圧力センサによって検出される圧力の時間変化を示し、破線は水素タンク内の圧力の時間変化を示し、一点鎖線は流量センサによって検出される流量の時間変化を示す。また図３には、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間で初期充填工程（プレショット充填）を実行した後、時刻ｔ１以降において本充填工程を実行した場合を示す。特に時刻ｔ３からｔ５の間では、例えばリークチェック処理を行うために充填を一時的に停止した場合を示す。
【００６０】
図３において、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて本充填を行うと、蓄圧器側から水素タンク側へ水素ガスが流れるため、流量センサによって検出される流量は、図３に示すように上昇する。またこの充填によって接続配管内の圧力も上昇するため、ステーション圧力センサによって検出される圧力は、時刻ｔ１からｔ３にかけて上昇する。またこの充填によって水素ガスが水素タンクに流入するので、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて水素タンクの圧力も緩やかに上昇する。この際、接続配管内を水素ガスが流れている間は、接続配管内の流路の構造に応じた大きさの圧力損失が発生するため、図３に示すように、水素タンク内の圧力はステーション圧力センサによって検出される圧力よりも低い。
【００６１】
また時刻ｔ３において何らかの理由により本充填を一時的に停止すると、水素ガスが流れなくなるため、流量センサによって検出される流量は、図３に示すように、直ちに０になる。またこのように時刻ｔ３では水素ガスが流れなくなるため、接続配管における圧力損失も０となり、したがってステーション圧力センサによって検出される圧力は、急激に低下し、水素タンク内の圧力とほぼ等しくなる。すなわち、ステーション圧力センサによって検出される圧力の時刻ｔ３における減少幅は、本充填の実行時において接続配管で発生する圧力損失ｄＰｌｏｓｓとほぼ等しい。ここで下記式（４）は、圧力損失ｄＰｌｏｓｓの理論式である。
【数４】
2019178758.tif 000006
【００６２】
上記式（４）において、“ｄｍ”は、接続配管を流れる水素ガスの質量流量であり、例えば流量センサの検出値が用いられる。また“ρ”は、水素ガスの密度であり、例えば、ステーション圧力センサの検出値及びステーション温度センサの検出値を既知の関数に入力することによって算出された値が用いられる。また“ｋ０”は、接続配管において発生する圧力損失に関する係数であり、以下では形状因子係数という。この形状因子係数ｋ０は、主に接続配管内に形成される水素ガスの流路の形状によって定まる係数である。配管圧損推定部７８では、本充填工程中に充填を一時的に停止する何らかの機会を利用して上記形状因子係数ｋ０の値を決定するとともに、この決定した形状因子係数ｋ０と流量センサの検出値と水素ガスの密度の推定値とを用いることによって、上記式（４）に基づいて任意の時刻における圧力損失ｄＰｌｏｓｓを推定する。
【００６３】
ここで本充填工程中に充填を一時的に停止する機会とは、例えば、法規によって本充填工程中にリークチェック処理を行うことが義務付けられている場合には、このリークチェック処理の実行時を利用することができる。
【００６４】
また法規によって本充填工程中にリークチェック処理を行うことが義務付けられていない場合であっても、例えば、本充填工程中にステーション側の水素タンクを交換するために一時的に充填を停止する場合があり、このようなタンク交換の実行時を利用することができる。また本充填工程を開始してから数十秒（例えば、３０秒）が経過するまでの間は、プレクーラとステーション配管の温度が等しくなるまでの期間として一定昇圧率の下で充填を行った後、可変昇圧率の下で充填を行う場合がある。したがって上記のようにタンク交換を行わない場合には、上記のように本充填工程を開始してから数十秒が経過したことに応じて、充填制御方法を切り替えるタイミングを利用して一時的に充填を停止し、上記のように形状因子係数ｋ０を推定してもよい。
【００６５】
なお、以上のように本充填工程中に充填を一時的に停止する機会が無い場合には、上記形状因子係数ｋ０は、予備試験等を行うことによって予め定められた値や、前回の本充填工程の終了した時に上記アルゴリズムによって取得された値を用いてもよい。
【００６６】
ここで配管圧損推定部７８では、上記式（４）から導出される下記式（５−１）に基づいて上記形状因子係数ｋ０の値を算出する。下記式（５−１）において、“ΔＰＰＲＥ”は、図３に示すように、時刻ｔ３において本充填を一時的に停止したときにおける接続配管内の圧力の減少幅であり、例えば本充填を一時的に停止した前後におけるステーション圧力センサの検出値を用いることによって算出される。また“ｄｍＰＲＥ”は、本充填中（充填を一時的に停止する前）に接続配管を流れる水素ガスの質量流量であり、例えば、時刻ｔ３の直前の時刻ｔ２における流量センサの検出値が用いられる。また“ρＰＲＥ”は、本充填中（充填を一時的に停止する前）における接続配管内の水素ガスの密度であり、下記式（５−２）に示すように、時刻ｔ３の直前の時刻ｔ２におけるステーション圧力センサの検出値Ｐ（ｔ２）と時刻ｔ３の直後の時刻ｔ４におけるステーション圧力センサの検出値Ｐ（ｔ４）との平均値と、時刻ｔ３におけるステーション温度センサの検出値Ｔとを、既知の密度関数ρに入力することによって算出された値が用いられる。
【数５】
2019178758.tif 000007
【００６７】
図２に戻り、容積推定部７６は、水素ステーションに接続されている水素タンクの容積を推定する。より具体的には、容積推定部７６は、流量センサの検出値と、ステーション圧力センサの検出値と、予め定められた接続配管の容積値と、配管圧損推定部７８によって算出された圧力損失値と、に基づいて下記式（６）に示す演算を行うことによって、水素タンクの容積の推定値Ｖ´を算出する。後に説明するように、下記式（６）は、水素ガスの充填中における任意の時刻ｔ１において成立する実在気体方程式に基づいて導出される。
【数６】
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【００６８】
上記式（６）において、“ΔＭ”は、例えば初期圧推定部７７による初期圧の推定時刻ｔ０からｔ１までの間に接続配管を通過した水素ガスの質量であり、例えば流量センサの検出値を積分することによって得られた値が用いられる。“Ｖｔｕｂｅ”は、接続配管の容積値であり、予め定められた値が用いられる。上記のように接続配管は、その容積値が既知であるステーション配管とその容積値が未知である車両配管とを接続して構成される。しかしながら接続配管全体において、車両配管が占める割合は小さいことから、上記“Ｖｔｕｂｅ”には、ステーション配管の容積値が用いられる。上記式（６）において、“Ｔ１”は、時刻ｔ１における水素タンク内の水素ガスの温度であり、例えば大気温度センサの検出値が用いられる。上記式（６）において、“Ｒ”は、気体定数であり、予め定められた値が用いられる。
【００６９】
上記式（６）において、“Ｐ１”は、時刻ｔ１における水素タンク内の圧力であり、その値は下記式（７）に従って算出される。下記式（７）において、“Ｐｓｔ”は、時刻ｔ１における接続配管内の圧力であり、例えば時刻ｔ１におけるステーション圧力センサの検出値が用いられる。また“ｄＰｌｏｓｓ  ｅｓｔ”は時刻ｔ０からｔ１の間で、接続配管において発生する圧力損失であり、時刻ｔ０からｔ１の間に配管圧損推定部７８によって算出される圧力損失値が用いられる。
【数７】
2019178758.tif 000009
【００７０】
上記式（６）において、“ｚ１”は、時刻ｔ１における水素タンク内の水素ガスの圧縮係数である。この圧縮係数ｚ１の値には、例えば、時刻ｔ１における水素タンク内の水素ガスの温度である“Ｔ１”及び時刻ｔ１における水素タンク内の圧力である“Ｐ１”を、下記式（８）に示すように既知の関数ｆに入力することによって算出された値が用いられる。
【数８】
2019178758.tif 000010
【００７１】
上記式（６）において、“ρ０”は、時刻ｔ０における水素タンク内の水素ガスの密度であり、初期圧推定部７７によって算出された初期圧Ｐ０と、時刻ｔ０における水素タンク内の水素ガスの温度Ｔ０とを、下記式（９）に示すように、既知の密度関数ρに入力することによって算出された値が用いられる。なお、時刻ｔ０における水素タンク内の水素ガスの温度Ｔ０は、例えば大気温度センサの検出値が用いられる。
【数９】
2019178758.tif 000011
【００７２】
なお、タンク容積を推定するための上記式（６）は、任意の時刻ｔ１において成立する状態方程式（下記式（１０−１）参照）に対し、下記式（１０−２）及び（１０−３）に示す近似式を用いることによって導出される。
【数１０】
2019178758.tif 000012
【００７３】
次に、以上のような水素充填システムにおいて水素ガスを充填する具体的な手順を説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、水素充填システムによって水素ガスを充填する手順を示すフローチャートである。この処理は、水素ステーションの充填ノズルが車両のレセプタクルに接続され、水素ガスの充填が可能な状態になったことに応じて開始する。図４に示すように、水素ガスの充填を開始してから終了するまでの工程は、試験的に水素ガスを充填する初期充填工程（Ｓ５〜Ｓ７参照）と、所定の目標昇圧率の下で水素ガスを充填する本充填工程（Ｓ８〜Ｓ１３参照）と、に分けられる。
【００７４】
Ｓ１では、ステーションＥＣＵは、利用者によって指定されている水素タンク種類が小型タンク又は大型タンクであるか否かを判別する。Ｓ１の判別がＮＯである場合、すなわち指定されている水素タンク種類が普通タンクである場合、ステーションＥＣＵは、普通タンク用に定められているアルゴリズムに従って水素ガスの充填を行う（Ｓ２参照）。なおこの普通タンク用の水素ガスの充填手順の詳細については、例えば、本願出願人による国際公開第２０１７／１５９３１４号公報に記載されているので、詳細な説明を省略する。
【００７５】
Ｓ１の判別がＹＥＳである場合、ステーションＥＣＵは、現在接続されている車両が通信可能なものであるか否かを判別する（Ｓ３参照）。Ｓ３の判別がＹＥＳである場合、ステーションＥＣＵは、車両から送信される容積送信値ＶＩＲを受信できたか否かを判別する（Ｓ４参照）。Ｓ４の判別がＹＥＳである場合、ステーションＥＣＵは、Ｓ５に移り、Ｓ４の判別がＮＯである場合、ステーションＥＣＵは、充填を停止する（Ｓ１３参照）。またＳ３の判別がＮＯである場合、ステーションＥＣＵは、Ｓ５に移る。
【００７６】
Ｓ５では、ステーションＥＣＵは、プレショット充填を実行する。より具体的には、ステーション配管に設けられた流量制御弁を締め切ったまま、その上流側に設けられた遮断弁を開き、流量制御弁より上流側に設けられたステーション圧力センサの検出値が所定値を示すまでステーション配管内を昇圧した後、遮断弁を閉じる。これによりステーション配管内のうち流量制御弁から遮断弁までの間の貯蔵区間内には、圧力に応じた量の水素ガスが充填される。次に、遮断弁を閉じたまま流量制御弁を開く。これにより、上記貯蔵区間内で圧縮された水素ガスは、水素タンク内へ一気に流れ込み、水素タンク内とステーション配管内とが均一化される。またＳ５では、上記のようにプレショット充填を実行するとともに、このプレショット充填を開始した時刻を、上述の目標昇圧率設定部において充填時間ｔｆｉｎａｌを決定する際に必要となる充填開始時刻ｔｉｎｉとして設定する。
【００７７】
Ｓ６では、ステーションＥＣＵは、水素ガスの充填を一時的に停止し、充填漏れの有無を確認するリークチェックを実行する。
【００７８】
Ｓ７では、ステーションＥＣＵの初期圧推定部は、上記式（３）に示す演算を行うことにより、プレショット充填を開始する直前の水素タンクの圧力であるタンク初期圧の推定値Ｐ０を算出する。
【００７９】
Ｓ８では、ステーションＥＣＵは、本充填を開始する。すなわち、Ｓ８以降では、目標昇圧率設定部において定められた目標昇圧率が実現するように水素ガスを充填する。なおＳ８において本充填を開始してから数十秒（例えば、３０秒）が経過するまでの間は、上記のようにステーション温度センサの検出値を用いることができない。このため、充填を開始してから３０秒が経過するまでの間、目標昇圧率設定部は、予め定められた質量平均温度ＭＡＴに基づいて係数値決定マップを検索することによって充填時間ｔｆｉｎａｌを決定する。またＳ８において本充填を開始した時点では、水素タンクの容積が確定していない。このため、目標昇圧率設定部は、通信によって得られた容積値によって係数値決定マップを選択する。また通信によって容積値が得られなかった場合には、予め規定されている複数の係数決定マップのうち、充填速度が最も遅くなるように定められたマップを選択する。
【００８０】
Ｓ９では、ステーションＥＣＵの配管圧損推定部は、任意の時刻における圧力損失値を算出する際に必要となる形状因子係数ｋ０の値を取得する。上述のように、形状因子係数ｋ０の値として予め定められた値を用いる場合には、配管圧損推定部は、図示しないメモリに格納された値を読み込むことによって形状因子係数ｋ０の値を取得する。また本充填中に、充填を一時的に停止する機会を確保できる場合には、配管圧損推定部は、水素ガスの充填を一時的に停止するとともに、水素ガスの充填を一時的に停止している期間を利用して形状因子係数ｋ０の値を算出する。
【００８１】
Ｓ１０では、ステーションＥＣＵの容積推定部は、接続されている水素タンクの容積を推定する。より具体的には、容積推定部は、プレショット充填を開始してから本充填の開始後３０秒が経過するまでの間における任意の２時刻ｔ０〜ｔ１における流量センサやステーション圧力センサの検出値に基づいて上記式（６）に示す演算を行うことにより、水素タンクの容積の推定値Ｖ´を算出する。
【００８２】
Ｓ１１では、ステーションＥＣＵの充填完了判断部は、算出されたタンク容積の推定値Ｖ´が所定の誤差範囲内であるか否かを判別する。ここで誤差範囲は、容積送信値ＶＩＲが取得されている場合には、この容積送信値ＶＩＲから許容誤差Δを減算して得られる値を下限とし、容積送信値ＶＩＲに許容誤差Δを加算して得られる値を上限とした範囲［ＶＩＲ−Δ，ＶＩＲ＋Δ］に設定する。また容積送信値ＶＩＲが取得されていない場合には、誤差範囲は、一般的な小型タンクの容積を含むように予め定められた範囲に設定される。
【００８３】
Ｓ１１の判別がＮＯである場合には、ステーションＥＣＵは、充填を停止する（Ｓ１４参照）。またＳ１１の判別がＹＥＳである場合には、ステーションＥＣＵの目標昇圧率設定部は、取得されたタンク容積の推定値Ｖ´に基づいて係数値決定マップを再度選択する（Ｓ１２参照）。
【００８４】
Ｓ１３では、ステーションＥＣＵは、Ｓ８において本充填を開始してから３０秒が経過したことに応じて、Ｓ１２で再度選択された係数値決定マップの下で本充填を継続する。
【００８５】
図５は、図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートによって実現される水素ガスの充填の流れを模式的に示すタイムチャートである。図５において、実線は水素タンク内の圧力の変化を示す。
【００８６】
始めに水素ステーションは、時刻ｔ０〜ｔ１においてプレショット充填（図４ＡｎｏＳ５参照）を実行するとともに、このプレショット充填を開始した時刻ｔ０を充填開始時刻ｔｉｎｉとして設定する。
【００８７】
次に水素ステーションは、時刻ｔ１〜ｔ２においてリークチェックを実行する（図４ＡのＳ６参照）。また水素ステーションは、時刻ｔ１〜ｔ２においてリークチェックを実行することにより、水素ガスの充填を停止している間を利用して、任意の時刻における圧力損失値を推定するために必要となる形状因子係数ｋ０を算出し（図４ＡのＳ９参照）、さらに水素タンクの初期圧Ｐ０を推定する（図４ＡのＳ７参照）。
【００８８】
次に水素ステーションは、時刻ｔ２において本充填を開始する（図４ＡのＳ８参照）。なお上述のように、時刻ｔ２において本充填を開始してから、数十秒が経過するまでの間は、目標昇圧率設定部は、固定された質量平均温度ＭＡＴに基づき、一定の目標昇圧率の下で充填を行う。また時刻ｔ２において本充填を開始した後、水素ステーションは、水素タンクの容積を推定し（図４ＡのＳ１０参照）、さらに推定した容積を用いて係数値決定マップを再度選択する（図４ＢのＳ１２参照）。
【００８９】
次に水素ステーションは、時刻ｔ３において本充填を開始してから数十秒が経過したことに応じて、上記のように再度選択された係数値決定マップの下で目標昇圧率を設定するとともに、この目標昇圧率が実現するように水素ガスの充填を行う。ここで目標昇圧率設定部では、質量平均温度ＭＡＴに基づいて係数値決定マップを検索することによって充填時間ｔｆｉｎａｌを算出するとともに、上記のように時刻ｔ０に設定した充填開始時刻ｔｉｎｉから充填時間ｔｆｉｎａｌが経過した時刻ｔ４において水素タンクが満充填になるように目標昇圧率を設定する。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
Ｓ…水素充填システム（ガス充填システム）
Ｍ…車両（移動体）
３１…水素タンク（タンク）
３９…車両配管（配管）
７２…目標昇圧率設定部
７６…容積推定部
７７…初期圧推定部
７８…配管圧損推定部
９…水素ステーション（ガス供給装置）
９１…蓄圧器（供給源）
９３…ステーション配管（配管）
９５…ステーションＥＣＵ
９７ａ…流量センサ
９７ｃ…ステーション圧力センサ（圧力センサ）
９９…操作パネル（入力手段）
【図１】
2019178758.tif 000014
【図２】
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【図３】
2019178758.tif 000016
【図４Ａ】
2019178758.tif 000017
【図４Ｂ】
2019178758.tif 000018
【図５】
2019178758.tif 000019