JP2007024152A - Gas supply device - Google Patents

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Teruo Kasuya
晃夫 粕谷
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Tokico System Solutions Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct a pressure difference in a gas filling hose after supplying gas while considering volume expansion with the temperature rise of the gas. <P>SOLUTION: The gas supply device comprises a control device 16 which consists of a before-supply gas amount computing means for computing the amount of gas on the downstream side of a gas supply on-off valve 22 in a gas supply passage 18 before supplying the gas, in accordance with the capacity of the gas supply passage 18 downstream of the gas supply on-off valve 22, a temperature value detected by a temperature sensor 27 and a pressure value detected by a pressure sensor 30, an after-supply gas amount computing means for computing the amount of gas on the downstream side of the gas supply on-off valve 22 in the gas supply passage 18 after supplying the gas, in accordance with the capacity of the gas supply passage 18 downstream of the gas supply on-off valve 22, a temperature value detected by a temperature sensor 47 and a pressure value detected by the pressure sensor 30, and a filling amount computing means for computing a gas amount difference between a before-supply gas amount and an after-supply gas amount and subtracting the gas amount difference from a supply amount measured by a flow meter 26 to compute the amount of the gas supplied to a fuel tank 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はガス供給装置に係り、特に被供給体に供給されるガスの供給量を正確に演算するよう構成されたガス供給装置に関する。   The present invention relates to a gas supply device, and more particularly to a gas supply device configured to accurately calculate a supply amount of a gas supplied to a supply target.

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被供給体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例えば、自動車の燃料タンク（被供給体）に充填するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。   In the gas supply device, the compressed gas is stored in the gas accumulator, the connection coupling of the gas filling hose is connected to the connection coupling on the supply side, and the three-way valve communicated with the tip of the gas filling hose For example, the fuel stored in the gas accumulator is filled in a fuel tank (supplied body) of an automobile (see, for example, Patent Document 1).

上記ガス供給装置では、圧力センサにより測定されたガス充填開始前圧力値と充填終了時点のガス充填終了圧力値との圧力差を求め、この圧力差に流量計より下流のガス供給管路及び充填ホースの容積を乗算して充填補正値を演算している。そして、演算した充填補正量を総充填量から減算することにより、充填ホースの残留圧力の差異による流量誤差を補正することにより、ガス充填開始前圧力値とガス充填終了圧力値との圧力差による誤差を無くしている。
特開２００４−２５７５２５号公報 In the above gas supply device, the pressure difference between the pressure value before starting gas filling measured by the pressure sensor and the gas filling end pressure value at the end of filling is obtained, and the gas supply line and the filling downstream of the flow meter are used for this pressure difference. The filling correction value is calculated by multiplying the volume of the hose. Then, by subtracting the calculated filling correction amount from the total filling amount, by correcting the flow rate error due to the difference in the residual pressure of the filling hose, it depends on the pressure difference between the gas filling start pressure value and the gas filling end pressure value. The error is eliminated.
JP 2004-257525 A

しかしながら、上記従来のガス供給装置においては、ガス充填開始前圧力値とガス充填終了圧力値との圧力差による誤差を補正する際に、ガス充填時の圧力上昇に伴う温度上昇によってガスが体積膨脹することを考慮しておらず、ガス充填開始前のガス温度とガス充填終了のガス温度との温度差に伴う熱膨脹による増加量を正確に補正できず、その分計測されたガス充填量を補正したガス供給量値に誤差が生じるという問題があった。   However, in the above conventional gas supply device, when correcting the error due to the pressure difference between the gas filling start pressure value and the gas filling end pressure value, the volume of the gas expands due to the temperature rise accompanying the pressure rise during gas filling. The amount of increase due to thermal expansion due to the temperature difference between the gas temperature before the start of gas filling and the gas temperature at the end of gas filling cannot be accurately corrected, and the measured gas filling amount is corrected accordingly. There was a problem that an error occurred in the gas supply amount value.

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。   Then, an object of this invention is to provide the gas supply apparatus which solved the said subject.

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。   In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

本発明は、圧縮されたガスを供給するガス供給経路の下流端部に設けられた充填カップリングと、
前記ガス供給経路に設けられた弁と、
該弁の開弁により前記ガス供給経路を流れる供給量を測定する流量測定部と、
前記ガス供給経路内の前記弁が設けられた位置よりも下流側に設けられ、当該ガス供給経路内のガスの圧力を測定する圧力測定部と、
前記流量測定部により測定された供給量または前記圧力測定部により測定された圧力が、予め定められた充填終了の目標値になった場合に前記弁を閉弁する制御手段と、
を有するガス供給装置において、
前記ガス供給経路を流れるガスの温度を測定する温度測定手段と、
前記被供給体へのガス供給前における前記ガス供給経路内の前記弁よりも下流側のガス量を、前記弁より下流の前記ガス供給経路の容積と前記温度測定手段により測定された温度データと前記圧力測定部により測定された圧力値とに基づいて演算する供給前ガス量演算手段と、
前記被供給体へのガス供給終了後における前記ガス供給経路内の前記弁よりも下流側のガス量を、前記弁より下流の前記ガス供給経路の容積と前記温度測定手段により測定された温度データと前記圧力測定部により測定された圧力値とに基づいて演算する供給終了後ガス量演算手段と、
前記流量測定部により測定された供給量から前記供給前ガス量演算手段により演算された供給前ガス量と前記供給終了後ガス量演算手段により演算された供給後ガス量とのガス量差を減算して前記被供給体に供給されたガス供給量を演算する充填量演算手段と、
を備えたことを特徴とする。 The present invention includes a filling coupling provided at a downstream end of a gas supply path for supplying compressed gas;
A valve provided in the gas supply path;
A flow rate measuring unit for measuring a supply amount flowing through the gas supply path by opening the valve;
A pressure measurement unit that is provided on the downstream side of the position where the valve is provided in the gas supply path, and measures the pressure of the gas in the gas supply path;
Control means for closing the valve when the supply amount measured by the flow rate measurement unit or the pressure measured by the pressure measurement unit reaches a predetermined target value for completion of filling;
In a gas supply device having
Temperature measuring means for measuring the temperature of the gas flowing through the gas supply path;
The amount of gas downstream from the valve in the gas supply path before supplying gas to the supply target, the volume of the gas supply path downstream from the valve, and temperature data measured by the temperature measuring means, A pre-supply gas amount calculating means for calculating based on the pressure value measured by the pressure measuring unit;
Temperature data measured by the temperature measuring means and the volume of the gas supply path downstream of the valve and the gas amount downstream of the valve in the gas supply path after the gas supply to the supply target is completed. And a gas amount calculating means after completion of supply that calculates based on the pressure value measured by the pressure measuring unit,
Subtract the gas amount difference between the pre-supply gas amount calculated by the pre-supply gas amount calculation means and the post-supply gas amount calculated by the post-supply gas amount calculation means from the supply amount measured by the flow rate measuring unit A filling amount calculating means for calculating a gas supply amount supplied to the supply target body;
It is provided with.

本発明によれば、被供給体へのガス供給前及びガス供給終了後におけるガス供給経路内の弁よりも下流側のガス量を、弁より下流のガス供給経路の容積と温度測定手段により測定された温度データと圧力測定部により測定された圧力値とに基づいて演算し、流量測定部により測定された供給量から供給前ガス量演算手段により演算された供給前ガス量と供給終了後ガス量演算手段により演算された供給後ガス量とのガス量差を減算して被供給体に供給されたガス供給量を演算するため、ガス充填開始前のガス温度とガス充填終了のガス温度との温度差に伴う熱膨脹による増加量を正確に補正でき、ガス供給前のガス温度とガス供給終了後の圧力上昇に伴う上昇温度とによって生じるガスの体積膨脹差を考慮することができ、その分計測されたガス供給量を正確に補正することが可能になる。   According to the present invention, the gas amount downstream of the valve in the gas supply path before and after the gas supply to the supply target is measured by the volume of the gas supply path downstream from the valve and the temperature measuring means. Is calculated based on the measured temperature data and the pressure value measured by the pressure measurement unit, and the pre-supply gas amount and the post-supply gas calculated by the pre-supply gas amount calculation means from the supply amount measured by the flow rate measurement unit In order to calculate the gas supply amount supplied to the supply object by subtracting the gas amount difference from the post-supply gas amount calculated by the amount calculation means, the gas temperature before the start of gas filling and the gas temperature at the end of gas filling The amount of increase due to thermal expansion due to the temperature difference of the gas can be accurately corrected, and the difference in volume expansion of the gas caused by the gas temperature before the gas supply and the rising temperature due to the pressure increase after the gas supply ends can be considered. Measured It becomes possible to accurately correct the scan feed amount.

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。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

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（被供給体）１２に圧縮した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、圧縮天然ガスなどの高圧に圧縮されて使用されるガス等である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a gas supply apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the gas supply device 10 is installed, for example, in a gas supply station that supplies compressed gas to a fuel tank (supplied body) 12 of an automobile. The supplied gas is a gas that is compressed and used at a high pressure such as compressed natural gas.

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蓄圧器（ガス供給源）１４と、ガス蓄圧器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。   The gas supply device 10 is roughly composed of a gas accumulator (gas supply source) 14 for storing gas compressed to a high pressure, a dispenser unit 15 for supplying gas from the gas accumulator 14 to the fuel tank 12, and these The controller 16 controls each device of the dispenser unit 15.

ディスペンサユニット１５には、ガス蓄圧器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、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４、流量計（流量測定手段）２６、圧力センサ(圧力測定手段)３０、２次圧力計３２、安全弁３４が配設されている。   The dispenser unit 15 is provided with a gas supply path 18 communicated with the gas pressure accumulator 14. The gas supply path 18 includes a primary pressure gauge 20, a gas supply opening / closing valve 22, a control valve 24, a flow meter ( A flow rate measuring means) 26, a pressure sensor (pressure measuring means) 30, a secondary pressure gauge 32, and a safety valve 34 are provided.

さらに、ガス供給経路１８の下流には、緊急離脱カプラ４２を介してガス充填ホース４４が接続されている。そして、ガス充填ホース４４の先端には、燃料タンク１２の充填口１２ａに結合される充填カップリング４６が設けられている。また、充填カップリング４６は、脱圧ホース３６が設けられており、脱圧ホース３６の他端は、ガス放散口３８に連通されている。また、ガス供給経路１８から分岐する脱圧経路３７には、ガス放散口３８へのガス放出を行なう脱圧弁４０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。   Further, a gas filling hose 44 is connected downstream of the gas supply path 18 via an emergency disconnection coupler 42. At the tip of the gas filling hose 44, a filling coupling 46 coupled to the filling port 12a of the fuel tank 12 is provided. The filling coupling 46 is provided with a depressurization hose 36, and the other end of the depressurization hose 36 is communicated with the gas diffusion port 38. In addition, a depressurization path 37 that branches from the gas supply path 18 is provided with a depressurization valve 40 that discharges gas to the gas diffusion port 38. A check valve 13 is provided between the fuel tank 12 and the filling port 12a to prevent backflow.

充填カップリング４６は、後述するように供給されるガス温度を測定する温度センサ（温度測定手段）４７が設けられている。この温度センサ４７は、充填カップリング４６を介して燃料タンク１２に供給されるガスの温度を測定し、その温度検出信号を制御装置１６に出力する。そして、制御装置１６では、後述するようにガス充填ホース４４に供給されたガス供給量を演算する際に測定された温度に対する基準温度（例えば、１５°Ｃ）の流量に換算して温度補正演算を行なう。   The filling coupling 46 is provided with a temperature sensor (temperature measuring means) 47 for measuring the temperature of the supplied gas as will be described later. The temperature sensor 47 measures the temperature of the gas supplied to the fuel tank 12 via the filling coupling 46 and outputs a temperature detection signal to the control device 16. Then, the control device 16 converts the flow rate of the reference temperature (for example, 15 ° C.) with respect to the temperature measured when calculating the gas supply amount supplied to the gas filling hose 44, as will be described later, and calculates the temperature correction. To do.

また、ディスペンサユニット１５には、充填カップリング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、脱圧弁４０を開弁させてガス供給経路１８のガスを脱圧する場合に操作されるホース内脱圧スイッチ５４とが設けられている。また、ガス蓄圧器１４とガス供給経路１８との間を連通するガス供給経路５６には、電磁弁からなる元弁５７と、逆流を防止する逆止弁５８とが設けられている。   The dispenser unit 15 also opens the filling start switch 50 that is operated with the filling coupling 46 coupled to the filling port 12 a of the fuel tank 12, the filling stop switch 52 that stops filling, and the pressure release valve 40. An in-hose depressurization switch 54 that is operated when depressurizing the gas in the gas supply path 18 is provided. A gas supply path 56 that communicates between the gas pressure accumulator 14 and the gas supply path 18 is provided with a main valve 57 that is an electromagnetic valve and a check valve 58 that prevents backflow.

制御装置１６は、予めメモリ４８に記憶された制御則に基づいて上記ディスペンサユニット１５に配置された各機器を制御しており、充填開始スイッチ５０がオンに操作されると、流量計２６により計測された流量計測値が目標流量となるように制御弁２４の弁開度を制御する。   The control device 16 controls each device arranged in the dispenser unit 15 based on a control law stored in the memory 48 in advance. When the filling start switch 50 is turned on, the flow meter 26 measures the device. The valve opening degree of the control valve 24 is controlled so that the measured flow rate value becomes the target flow rate.

また、メモリ４８には、燃料タンク１２へのガス供給前におけるガス供給経路１８内のガス供給開閉弁２２よりも下流側のガス量を、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の容積と温度センサ２７により測定された温度データと圧力センサ３０により測定された圧力値とに基づいて演算する制御プログラム（供給前ガス量演算手段）と、燃料タンク１２へのガス供給終了後におけるガス供給経路１８内のガス供給開閉弁２２よりも下流側のガス量を、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の容積と温度センサ４７により測定された温度データと圧力センサ３０により測定された圧力値とに基づいて演算する制御プログラム（供給終了後ガス量演算手段）と、流量計２６により測定された供給量から供給前ガス量演算手段により演算された供給前ガス量と供給終了後ガス量演算手段により演算された供給後ガス量とのガス量差を減算して燃料タンク１２に供給されたガス供給量を演算する制御プログラム（充填量演算手段）と、が格納されている。制御装置１６は、メモリ４８に格納された各制御プログラムを読み込んで圧力及び温度を考慮した補正演算を行なって燃料タンク１２に供給されたガス量を正確に演算する。   Further, the memory 48 stores the amount of gas downstream from the gas supply opening / closing valve 22 in the gas supply path 18 before supplying gas to the fuel tank 12, and the volume of the gas supply path 18 downstream from the gas supply opening / closing valve 22. And a control program (pre-supply gas amount calculation means) that calculates based on the temperature data measured by the temperature sensor 27 and the pressure value measured by the pressure sensor 30, and gas supply after the gas supply to the fuel tank 12 ends The amount of gas downstream of the gas supply opening / closing valve 22 in the path 18 was measured by the volume of the gas supply path 18 downstream of the gas supply opening / closing valve 22, the temperature data measured by the temperature sensor 47, and the pressure sensor 30. A control program for calculating based on the pressure value (after-supply gas amount calculating means) and a pre-supply gas amount calculating means from the supply amount measured by the flow meter 26 A control program (filling) that calculates the gas supply amount supplied to the fuel tank 12 by subtracting the gas amount difference between the pre-supply gas amount calculated by the calculation and the post-supply gas amount calculation means calculated by the post-supply gas amount calculation means (Quantity calculating means). The control device 16 reads each control program stored in the memory 48 and performs correction calculation in consideration of pressure and temperature, and accurately calculates the amount of gas supplied to the fuel tank 12.

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、ガス供給開閉弁２２、制御弁２４、流量計２６、圧力センサ３０、脱圧弁４０、温度センサ４７、メモリ４８、充填開始スイッチ５０、充填停止スイッチ５２、元弁５７、ホース内脱圧スイッチ５４、ノズルスイッチ６７と接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing each device connected to the control device 16. As shown in FIG. 2, the control device 16 includes a gas supply opening / closing valve 22, a control valve 24, a flow meter 26, a pressure sensor 30, a depressurization valve 40, a temperature sensor 47, a memory 48, a filling start switch 50, and a filling stop switch. 52, the main valve 57, the in-hose pressure release switch 54, and the nozzle switch 67 are connected.

また、流量計２６は、コリオリ式質量流量計からなり、ガス供給経路１８を通過して供給されるガスの流量を測定し、流量に応じた信号を制御装置１６に出力する。   The flow meter 26 is a Coriolis mass flow meter, measures the flow rate of the gas supplied through the gas supply path 18, and outputs a signal corresponding to the flow rate to the control device 16.

また、ガス供給開閉弁２２及び脱圧弁４０は、電磁弁などからなり、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。   Further, the gas supply opening / closing valve 22 and the depressurization valve 40 are composed of electromagnetic valves or the like, and are opened or closed by turning on / off a valve opening signal from the control device 16.

また、制御弁２４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。   The control valve 24 is adjusted to an arbitrary valve opening degree according to a command from the control device 16 and operates to control the gas pressure or flow rate based on a preset control law.

図３はディスペンサユニット１５の正面図である。図４は充填カップリング４６を拡大して示す側面図である。図３及び図４に示されるように、ディスペンサユニット１５は、筐体６０の内部には、上記機器と制御装置１６及びメモリ４８を収納する耐圧防爆ケース６１が設けられている。さらに、筐体６０の前面には、供給されたガス供給量を表示する表示器６２が設けられている。   FIG. 3 is a front view of the dispenser unit 15. FIG. 4 is an enlarged side view showing the filling coupling 46. As shown in FIGS. 3 and 4, the dispenser unit 15 is provided with a pressure-proof explosion-proof case 61 that houses the above-described device, the control device 16, and the memory 48 inside the housing 60. Further, a display 62 for displaying the supplied gas supply amount is provided on the front surface of the housing 60.

また、筐体６０の側面上部には、ガス充填ホース４４の基端が連通された継ぎ手６４と、ガス充填ホース４４の先端が連通された充填カップリング４６を掛止する掛止部６６とが設けられている。この掛止部６６には、充填カップリング４６が掛止されていることを検出し、その検出信号を制御回路１６に出力するノズルスイッチ６７が設けられている。さらに、充填カップリング４６には、充填ノズル６８と、三方弁７０と、温度センサ４７とが設けられている。そして、充填カップリング４６から並列に引き出された、温度センサ４７に接続された信号線７２は、継ぎ手６４を介して筐体６２の内部に引き込まれている。   Further, at the upper part of the side surface of the housing 60, there are a joint 64 that communicates with the base end of the gas filling hose 44 and a latching portion 66 that latches the filling coupling 46 that communicates with the tip of the gas filling hose 44. Is provided. The latching portion 66 is provided with a nozzle switch 67 that detects that the filling coupling 46 is latched and outputs a detection signal to the control circuit 16. Further, the filling coupling 46 is provided with a filling nozzle 68, a three-way valve 70, and a temperature sensor 47. The signal line 72 connected to the temperature sensor 47 drawn out in parallel from the filling coupling 46 is drawn into the housing 62 via the joint 64.

また、充填カップリング４６は、三方弁７０のホース接続部７２，７３にガス充填ホース４４、脱圧ホース３６が接続されており、ホース接続部７２に接続されたガス充填ホース４４の連結部７４の外周には、温度センサ４７が取り付けられている。従って、温度センサ４７は、ガス充填ホース４４内部を流れるガスの圧力が上昇するのに伴って上昇する温度変化を燃料タンク１２に最も近い充填カップリング４６で検出することができる。そのため、温度センサ４７は、燃料タンク１２の近くで燃料タンク１２に供給されたガスの温度を検出することが可能になる。   Further, in the filling coupling 46, the gas filling hose 44 and the decompression hose 36 are connected to the hose connection parts 72 and 73 of the three-way valve 70, and the connecting part 74 of the gas filling hose 44 connected to the hose connection part 72. A temperature sensor 47 is attached to the outer periphery of the. Therefore, the temperature sensor 47 can detect a temperature change that rises as the pressure of the gas flowing in the gas filling hose 44 rises with the filling coupling 46 closest to the fuel tank 12. Therefore, the temperature sensor 47 can detect the temperature of the gas supplied to the fuel tank 12 near the fuel tank 12.

また、三方弁７０の上部に設けられた切替操作ハンドル７０ａは、ガス供給時は充填ノズル６８とガス充填ホース４４とを連通する位置に回動操作され、ガス供給終了後の脱圧時は充填ノズル６８と脱圧ホース３６とを連通する位置に回動操作される。   Further, the switching operation handle 70a provided at the upper part of the three-way valve 70 is rotated to a position where the filling nozzle 68 and the gas filling hose 44 communicate with each other at the time of gas supply, and filling is performed at the time of depressurization after the gas supply ends. The nozzle 68 and the decompression hose 36 are rotated to a position where they communicate with each other.

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５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、充填カップリング４６を燃料タンク１２の充填口１２ａに結合させた後、三方弁７０の切替操作ハンドル７０ａを回動操作して充填ノズル６８とガス充填ホース４４とを連通させる。これにより、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８及びガス充填ホース４４に充填されたガスが燃料タンク１２に流入する。   Here, the gas filling control process executed by the control device 16 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the vehicle that receives the gas filling arrives, the worker connects the filling coupling 46 to the filling port 12a of the fuel tank 12, and then turns the switching operation handle 70a of the three-way valve 70 to rotate the filling nozzle 68 and the gas. The filling hose 44 is communicated. As a result, the gas filled in the gas supply path 18 and the gas filling hose 44 downstream from the gas supply opening / closing valve 22 flows into the fuel tank 12.

制御装置１６は、図５に示すＳ１１でカップリング４６が筐体６０の掛止部６６(図３参照)から外されてノズルスイッチ６７がオフになると、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８及びガス充填ホース４４内のガス量を演算する。この燃料タンク１２へのガス供給開始前の初期段階での演算では、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の容積、及びガス充填ホース４４の内径と全長からホース内容積を求め、その容積値に圧力センサ３０により検出された圧力値を乗算してガス供給開始前のガス量が得られる。   When the coupling 46 is removed from the latching portion 66 (see FIG. 3) of the housing 60 and the nozzle switch 67 is turned off in S11 shown in FIG. 5, the control device 16 supplies the gas downstream from the gas supply opening / closing valve 22. The amount of gas in the path 18 and the gas filling hose 44 is calculated. In the calculation at the initial stage before the gas supply to the fuel tank 12 is started, the volume of the hose is obtained from the volume of the gas supply path 18 downstream from the gas supply opening / closing valve 22 and the inner diameter and the total length of the gas filling hose 44. The volume value before the start of gas supply is obtained by multiplying the volume value by the pressure value detected by the pressure sensor 30.

次のＳ１２で、充填開始スイッチ５０がオンに操作されると、Ｓ１３に進み、温度センサ４７により検出された現在のガス温度Ｔを読み込む。そして、ガス供給開始前のガス量を基準温度に対するガス量ＶＴＡに換算し、この温度補正されたガス量ＶＴＡをメモリ４８に記憶する。 When the filling start switch 50 is turned on in the next S12, the process proceeds to S13, and the current gas temperature T detected by the temperature sensor 47 is read. Then, the gas amount before starting the gas supply is converted into a gas amount V TA with respect to the reference temperature, and the temperature-corrected gas amount V TA is stored in the memory 48.

次のＳ１４では、ガス蓄圧器１４の元弁５７、ガス供給経路１８のガス供給開閉弁２２、制御弁２４を開弁する。これにより、ガス蓄圧器１４に蓄圧されたガスがガス供給経路１８及びガス充填ホース４４を介して燃料タンク１２に供給される。   In next S14, the main valve 57 of the gas pressure accumulator 14, the gas supply opening / closing valve 22 of the gas supply path 18, and the control valve 24 are opened. Thereby, the gas accumulated in the gas accumulator 14 is supplied to the fuel tank 12 via the gas supply path 18 and the gas filling hose 44.

続いて、Ｓ１５に進み、圧力センサ３０により検出された圧力値Ｐを読み込み、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達したか否かを確認する。このＳ１５において、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達していないときは、Ｓ１６に進み、温度センサ４７により検出された温度検出信号を読み込み、現在の検出温度Ｔが予め設定された第１設定温度ＴＡより高いか否かを確認する。このＳ１６において、現在の検出温度Ｔが第１設定温度ＴＡ未満のときは、燃料タンク１２に充填されたガス温度がまだ低いので、Ｓ１７に進み、圧力センサ３０により検出された圧力値Ｐを読み込み、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達したか否かを確認する。 Then, the process proceeds to S15, reads the pressure value P detected by the pressure sensor 30, the current charging pressure P confirms whether reaches the target pressure P 0. In this S15, when the current charging pressure P has not reached the target pressure P 0, the process proceeds to S16, reads the temperature detection signal detected by the temperature sensor 47, the current detected temperature T is set in advance 1 to check whether higher or not than the set temperature T a. In this S16, the current detected temperature T when lower than the first set temperature T A, the gas temperature, which is filled in the fuel tank 12 is still low, the process proceeds to S17, the pressure value P detected by the pressure sensor 30 read, the current filling pressure P is to check whether or not reached the target pressure P 0.

Ｓ１７において、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達していないときは、まだガス供給を継続するため、上記Ｓ１６に戻り、Ｓ１６、Ｓ１７の処理を繰り返す。また、Ｓ１７において、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達したときは、Ｓ１８に進み、ガス蓄圧器１４の元弁５７、ガス供給経路１８のガス供給開閉弁２２、制御弁２４を閉弁する。 In S17, when the current charging pressure P has not reached the target pressure P 0, still to continue the gas supply, the flow returns to S16, and repeats the processing of S16, S17. Further, in S17, when the current charging pressure P reaches the target pressure P 0, the process proceeds to S18, main valve 57 of the gas accumulator 14, the gas supply on-off valve 22 of the gas supply path 18, the control valve 24 closed I speak.

この後、Ｓ１９では、燃料タンク１２へのガス供給終了後の段階でのガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８及びガス充填ホース４４内のガス量を演算する。この演算では、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の容積、及びガス充填ホース４４の内径と全長からホース内容積を求め、その容積値に圧力センサ３０により検出された目標圧力Ｐ０を乗算してガス供給終了後のガス量が得られる。さらに、温度センサ４７により検出された現在のガス温度Ｔを読み込む。そして、ガス供給終了後のガス量を基準温度に対するガス量ＶＴＢに換算し、この温度補正されたガス量ＶＴＢをメモリ４８に記憶する。 Thereafter, in S 19, the amount of gas in the gas supply path 18 and the gas filling hose 44 downstream from the gas supply opening / closing valve 22 at the stage after completion of gas supply to the fuel tank 12 is calculated. In this calculation, the internal volume of the hose is obtained from the volume of the gas supply path 18 downstream from the gas supply opening / closing valve 22 and the inner diameter and the total length of the gas filling hose 44, and the target pressure P 0 detected by the pressure sensor 30 is obtained as the volume value. To obtain the amount of gas after the gas supply is completed. Further, the current gas temperature T detected by the temperature sensor 47 is read. Then, the gas amount after the end of the gas supply is converted into a gas amount V TB with respect to the reference temperature, and the temperature-corrected gas amount V TB is stored in the memory 48.

続いて、Ｓ２０に進み、当該燃料タンク１２に対するガス充填が完了したか否かを確認する。このＳ２０において、三方弁７０の切替操作ハンドル７０ａが回動操作されて、充填ノズル６８と脱圧ホース３６とを連通させて充填カップリング４６内部を脱圧し、充填カップリング４６を筐体６０の掛止部６６(図３参照)に掛止してノズルスイッチ６７をオンにするか、あるいは、充填停止スイッチ５２がオンに操作された場合に充填完了と判断してＳ２１に進む。   Then, it progresses to S20 and it is confirmed whether the gas filling with respect to the said fuel tank 12 was completed. In S 20, the switching operation handle 70 a of the three-way valve 70 is rotated, and the filling nozzle 68 and the decompression hose 36 are communicated to depressurize the inside of the filling coupling 46, and the filling coupling 46 is removed from the housing 60. The nozzle switch 67 is turned on by being hooked on the hook 66 (see FIG. 3), or when the filling stop switch 52 is turned on, it is determined that the filling is completed and the process proceeds to S21.

Ｓ２１では、上記メモリ４８に記憶された温度補正されたガス量ＶＴＡ，ＶＴＢを読み込み、供給開始前の温度補正されたガス量ＶＴＡと供給終了後の温度補正されたガス量ＶＴＢとを比較し、差（ＶＴＡ＜ＶＴＢ）がある場合には、両者のホース内ガス量差（ＶＴＢ−ＶＴＡ）を求め、流量計２６により計測されたガス供給量からホース内ガス量差（ＶＴＢ−ＶＴＡ）を減算し、逆（ＶＴＡ＞ＶＴＢ）の場合は、両者のホース内ガス量差（ＶＴＡ−ＶＴＢ）を求め、流量計２６により計測されたガス供給量からホース内ガス量差（ＶＴＡ−ＶＴＢ）を加算する。これにより、流量計２６により計測されたガス供給量を圧力差及び温度差に影響を受けないように補正されたガス供給量を正確に演算することができる。 In S21, the temperature-corrected gas amounts V TA and V TB stored in the memory 48 are read, the temperature-corrected gas amount V TA before the start of supply, and the temperature-corrected gas amount V TB after the end of supply, and If there is a difference (V TA <V TB ), the difference between both gas amounts in the hose (V TB −V TA ) is obtained, and the gas amount in the hose is calculated from the gas supply amount measured by the flow meter 26. If the difference (V TB −V TA ) is subtracted and the reverse (V TA > V TB ), the gas amount difference (V TA −V TB ) in both the hoses is obtained, and the gas supply measured by the flow meter 26 Add the difference in gas amount in the hose (V TA -V TB ) from the amount. Thereby, the gas supply amount corrected so that the gas supply amount measured by the flow meter 26 is not affected by the pressure difference and the temperature difference can be accurately calculated.

次のＳ２２では、メモリ４８に記憶されたガス量ＶＴＡ，ＶＴＢをクリアする。これで、今回のガス充填制御処理が終了する。 In the next S22, the gas amounts V TA and V TB stored in the memory 48 are cleared. This completes the current gas filling control process.

また、上記Ｓ１６において、現在の検出温度Ｔが第１設定温度ＴＡ以上のときは、燃料タンク１２に充填されたガス温度が高いので、Ｓ２６に移行して現在の検出温度Ｔが予め設定された第２設定温度ＴＢ（＞ＴＡ）より高いか否かを確認する。このＳ２６において、現在の検出温度Ｔが第２設定温度ＴＢ未満のときは、燃料タンク１２に充填されたガス温度が許容温度より低いので、Ｓ２７に進み、制御弁２４の弁開度を１段絞り、燃料タンク１２へのガス供給の流速を減速させる。これにより、燃料タンク１２に充填されたガスの温度上昇を抑えることが可能になる。その後、上記Ｓ１６に戻り、Ｓ１６以降の処理を行なう。 Further, in the above S16, the current detected temperature T when the above first predetermined temperature T A, the gas temperature, which is filled in the fuel tank 12 is high, migration to the current detected temperature T is set in advance to S26 Whether the temperature is higher than the second set temperature T B (> T A ). In this S26, if the current detected temperature T is less than the second predetermined temperature T B, the gas temperature, which is filled in the fuel tank 12 is lower than the allowable temperature, the process proceeds to S27, the valve opening of the control valve 24 1 The flow rate of the gas supply to the stage throttle and the fuel tank 12 is reduced. Thereby, it becomes possible to suppress the temperature rise of the gas filled in the fuel tank 12. Thereafter, the process returns to S16, and the processes after S16 are performed.

また、上記Ｓ２６において、現在の検出温度Ｔが第２設定温度ＴＢ以上のときは、燃料タンク１２に充填されたガス温度が許容温度を超えているので、Ｓ２８に進み、ガス蓄圧器１４の元弁５７、ガス供給経路１８のガス供給開閉弁２２、制御弁２４を閉弁してガス供給を緊急停止すると共に、警報を発して異常が発生したことを報知する。この後、全ての処理を中止する。 Further, in the above S26, the current detected temperature T when the above second predetermined temperature T B, the gas temperature, which is filled in the fuel tank 12 has exceeded the permissible temperature, the processing proceeds to S28, a gas accumulator 14 The main valve 57, the gas supply opening / closing valve 22 of the gas supply path 18, and the control valve 24 are closed to urgently stop the gas supply, and an alarm is issued to notify that an abnormality has occurred. Thereafter, all processing is stopped.

このように、上記Ｓ１３で演算、記憶したガス供給前のガス供給経路内に供給されたガス供給量と、上記Ｓ１９で演算、記憶したガス供給終了後のガス供給経路内に供給されたガス供給量を、ガス供給開閉弁２２より下流のガス供給経路１８の容積と温度センサ４７により測定された温度データと圧力センサ３０により測定された圧力値とに基づいて演算するため、ガス充填開始前のガス温度とガス充填終了のガス温度との温度差に伴う熱膨脹による増加量を正確に補正でき、ガス供給前のガス温度とガス供給終了後の圧力上昇に伴う上昇温度とによって生じるガスの体積膨脹差を考慮することができ、その分計測されたガス供給量を正確に補正することが可能になる。   Thus, the gas supply amount supplied in the gas supply path before the gas supply calculated and stored in S13 and the gas supply supplied in the gas supply path after the gas supply calculated and stored in S19. Since the amount is calculated based on the volume of the gas supply path 18 downstream from the gas supply opening / closing valve 22, the temperature data measured by the temperature sensor 47, and the pressure value measured by the pressure sensor 30, The volume expansion of the gas caused by the gas temperature before the gas supply and the rising temperature with the pressure increase after the gas supply can be accurately compensated for the increase due to the thermal expansion due to the temperature difference between the gas temperature and the gas temperature at the end of the gas filling. The difference can be taken into account, and the measured gas supply amount can be accurately corrected accordingly.

尚、上記実施例で供給されるガスは、例えば、ＣＮＧ、燃料電池車で消費される水素ガス、あるいはブタン、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。   Of course, the gas supplied in the above embodiment can be applied to supply CNG, hydrogen gas consumed by a fuel cell vehicle, or gas such as butane and propane.

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。   Moreover, in the above embodiment, the case where the compressed gas is filled in the fuel tank of the automobile is given as an example. However, the present invention is not limited thereto, and can be applied to an apparatus for supplying the compressed gas to other containers, Of course, the present invention can also be applied to an apparatus configured to be installed in the middle of a pipeline for feeding compressed gas to another place.

また、上記実施例では、上記Ｓ１７において、現在の充填圧力Ｐが目標圧力Ｐ０に達したか否かを確認したが、これに限らず、Ｓ１７において、流量計２６により計測された現在の充填供給量（積算流量）が目標供給量に達したか否かを確認するようにしても良い。 In the above embodiment, whether or not the current filling pressure P has reached the target pressure P 0 is confirmed in S17. However, the present embodiment is not limited to this, and the current filling measured by the flow meter 26 in S17. It may be confirmed whether or not the supply amount (integrated flow rate) has reached the target supply amount.

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。It is a schematic block diagram which shows one Example of the gas supply apparatus which becomes this invention. 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。FIG. 3 is a block diagram showing each device connected to the control device 16. ディスペンサユニット１５の正面図である。3 is a front view of the dispenser unit 15. FIG. 充填カップリング４６を拡大して示す側面図である。It is a side view which expands and shows the filling coupling 46. FIG. 制御装置１６が実行する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。4 is a flowchart for explaining a gas filling control process executed by a control device 16;

符号の説明Explanation of symbols

１０ ガス供給装置
１２ 燃料タンク
１４ ガス蓄圧器
１５ ディスペンサユニット
１６ 制御装置
１８ ガス供給経路
２２ ガス供給開閉弁
２４ 制御弁
２６ 流量計
２４ ガス供給開閉弁
２６ 制御弁
３０ 圧力センサ
４０ 脱圧弁
４６ 充填カップリング
４７ 温度センサ
４８ メモリ
５０ 充填開始スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas supply apparatus 12 Fuel tank 14 Gas accumulator 15 Dispenser unit 16 Control apparatus 18 Gas supply path 22 Gas supply on-off valve 24 Control valve 26 Flow meter 24 Gas supply on-off valve 26 Control valve 30 Pressure sensor 40 Decompression valve 46 Filling coupling 47 Temperature sensor 48 Memory 50 Filling start switch

Claims (1)

圧縮されたガスを供給するガス供給経路の下流端部に設けられた充填カップリングと、
前記ガス供給経路に設けられた弁と、
該弁の開弁により前記ガス供給経路を流れる供給量を測定する流量測定部と、
前記ガス供給経路内の前記弁が設けられた位置よりも下流側に設けられ、当該ガス供給経路内のガスの圧力を測定する圧力測定部と、
前記流量測定部により測定された供給量または前記圧力測定部により測定された圧力が、予め定められた充填終了の目標値になった場合に前記弁を閉弁する制御手段と、
を有するガス供給装置において、
前記ガス供給経路を流れるガスの温度を測定する温度測定手段と、
前記被供給体へのガス供給前における前記ガス供給経路内の前記弁よりも下流側のガス量を、前記弁より下流の前記ガス供給経路の容積と前記温度測定手段により測定された温度データと前記圧力測定部により測定された圧力値とに基づいて演算する供給前ガス量演算手段と、
前記被供給体へのガス供給終了後における前記ガス供給経路内の前記弁よりも下流側のガス量を、前記弁より下流の前記ガス供給経路の容積と前記温度測定手段により測定された温度データと前記圧力測定部により測定された圧力値とに基づいて演算する供給終了後ガス量演算手段と、
前記流量測定部により測定された供給量から前記供給前ガス量演算手段により演算された供給前ガス量と前記供給終了後ガス量演算手段により演算された供給後ガス量とのガス量差を減算して前記被供給体に供給されたガス供給量を演算する充填量演算手段と、
を備えたことを特徴とするガス供給装置。 A filling coupling provided at the downstream end of the gas supply path for supplying the compressed gas;
A valve provided in the gas supply path;
A flow rate measuring unit for measuring a supply amount flowing through the gas supply path by opening the valve;
A pressure measurement unit that is provided on the downstream side of the position where the valve is provided in the gas supply path, and measures the pressure of the gas in the gas supply path;
Control means for closing the valve when the supply amount measured by the flow rate measurement unit or the pressure measured by the pressure measurement unit reaches a predetermined target value for completion of filling;
In a gas supply device having
Temperature measuring means for measuring the temperature of the gas flowing through the gas supply path;
The amount of gas downstream from the valve in the gas supply path before supplying gas to the supply target, the volume of the gas supply path downstream from the valve, and temperature data measured by the temperature measuring means, A pre-supply gas amount calculating means for calculating based on the pressure value measured by the pressure measuring unit;
Temperature data measured by the temperature measuring means and the volume of the gas supply path downstream of the valve and the gas amount downstream of the valve in the gas supply path after the gas supply to the supply target is completed. And a gas amount calculating means after completion of supply that calculates based on the pressure value measured by the pressure measuring unit,
Subtract the gas amount difference between the pre-supply gas amount calculated by the pre-supply gas amount calculation means and the post-supply gas amount calculated by the post-supply gas amount calculation means from the supply amount measured by the flow rate measuring unit A filling amount calculating means for calculating a gas supply amount supplied to the supply target body;
A gas supply device comprising:
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