JPH10103594A - Gas supply device - Google Patents

Gas supply device

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JPH10103594A
JPH10103594A JP25645096A JP25645096A JPH10103594A JP H10103594 A JPH10103594 A JP H10103594A JP 25645096 A JP25645096 A JP 25645096A JP 25645096 A JP25645096 A JP 25645096A JP H10103594 A JPH10103594 A JP H10103594A
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valve
control
filling
gas
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Yoshiko Iriyama
佳子 入山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は制御弁の弁開度を演算するのに時間
がかかることをことを課題とする。 【解決手段】 ガス供給装置1の制御装置34は、質量
流量計20,圧力伝送器22から出力された信号により
充填流量及び充填圧力を算出するとともに、コンプレッ
サ12、開閉弁14,17,ガス供給開閉弁19,制御
弁21を制御する。また、制御装置34は、圧力伝送器
22により検出された2次圧力変化と充填時間に応じた
メンバーシップ関数(帰属度関数)を作成するメンバー
シップ関数作成手段34Aと、制御弁21の弁開度に対
応する制御量をメンバーシップ関数に基づいて演算する
制御量演算手段34Bを有する。従って、制御装置34
は、算出されたメンバーシップ関数に基づいて制御弁2
1の弁開度を演算して燃料タンク3に充填される圧力及
び流量をファジィ制御する。よって、演算速度が高速化
されて制御弁21の制御遅れを解消して圧力変動を抑え
ることができる。
(57) [Summary] An object of the present invention is to take a long time to calculate a valve opening of a control valve. SOLUTION: A control device 34 of a gas supply device 1 calculates a filling flow rate and a filling pressure based on signals output from a mass flow meter 20 and a pressure transmitter 22, and also controls a compressor 12, on-off valves 14, 17 and a gas supply. The on-off valve 19 and the control valve 21 are controlled. The control device 34 includes a membership function creating unit 34A that creates a membership function (attribution degree function) according to the secondary pressure change detected by the pressure transmitter 22 and the charging time, and a valve opening of the control valve 21. There is a control amount calculating means 34B for calculating a control amount corresponding to the degree based on the membership function. Therefore, the control device 34
Is based on the calculated membership function.
The fuzzy control of the pressure and the flow rate of the fuel tank 3 is performed by calculating the valve opening degree of the first valve. Therefore, the calculation speed is increased, the control delay of the control valve 21 is eliminated, and the pressure fluctuation can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガス供給装置に係
り、特に圧縮したガスを被充填タンクに充填するよう構
成されたガス供給装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas supply device, and more particularly to a gas supply device configured to fill a tank to be filled with compressed gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】天然ガスを圧縮した圧縮天然ガス(CN
G)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。
2. Description of the Related Art Compressed natural gas (CN) obtained by compressing natural gas
Along with the development of a vehicle (CNG vehicle) that runs on G) as a fuel, a gas supply device that supplies compressed natural gas to a fuel tank of the vehicle has been put into practical use.

【0003】この種のガス供給装置においては、ガスを
充填する管路に被充填タンクに充填される圧力又は流量
を制御する制御弁と、制御弁から供給されたガスの圧力
を検出する圧力伝送器(圧力検出手段)と、制御弁から
供給されたガスの流量を検出する流量計とが配設され、
制御装置が圧力伝送器により計測された圧力値又は流量
計により計測された流量値に応じて該制御弁の弁開度を
演算するように構成されている。
[0003] In this type of gas supply device, a control valve for controlling the pressure or flow rate of the gas to be filled in a pipe to be filled with a gas, and a pressure transmission for detecting the pressure of the gas supplied from the control valve. Device (pressure detecting means) and a flow meter for detecting the flow rate of the gas supplied from the control valve,
The control device is configured to calculate the valve opening degree of the control valve according to the pressure value measured by the pressure transmitter or the flow value measured by the flow meter.

【0004】また、ガス供給装置の制御装置では、CN
G車の燃料タンクへのガス充填が開始されると被充填タ
ンクとしての燃料タンクの容量に応じた圧力又は流量が
演算され、この演算結果に基づいて制御弁の弁開度を制
御して一定圧力上昇制御あるいは一定流量制御を行って
いる。
In the control device of the gas supply device, CN
When gas filling of the fuel tank of the G car is started, a pressure or a flow rate according to the capacity of the fuel tank as a tank to be charged is calculated, and the valve opening of the control valve is controlled to be constant based on the calculation result. Pressure rise control or constant flow rate control is performed.

【0005】そして、ガス充填中は、ディスペンサユニ
ット内に配設された流量計及び圧力伝送器から出力され
た流量及び圧力の検出信号が制御装置にフィードバック
されているため、制御装置は充填される流量及び圧力が
時間の経過に応じた目標値となるように制御弁の弁開度
を演算し、制御弁の弁開度を制御している。
[0005] During the gas filling, the flow rate and pressure detection signals output from the flow meter and the pressure transmitter provided in the dispenser unit are fed back to the control device, so that the control device is filled. The valve opening of the control valve is calculated so that the flow rate and the pressure become target values according to the passage of time, and the valve opening of the control valve is controlled.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のガス供給装置に
おいては、CNGディスペンサの制御弁の弁開度は、充
填時間の経過に応じモデルタンクの流量及び圧力が所定
の流量又は圧力となるように制御されていた。また、被
充填側のタンク圧力(CNG車の燃料タンクの圧力)を
直接計測することはできないため、ディスペンサ内に設
けられた圧力伝送器から得た圧力値が目標圧力を超えた
とき、当該被充填タンクへのガス充填が完了したと判断
して制御弁を閉じるようにしていた。
In the conventional gas supply apparatus, the valve opening of the control valve of the CNG dispenser is adjusted so that the flow rate and the pressure of the model tank become a predetermined flow rate or pressure as the filling time elapses. Was controlled. Further, since the tank pressure on the filling side (pressure of the fuel tank of the CNG vehicle) cannot be directly measured, when the pressure value obtained from the pressure transmitter provided in the dispenser exceeds the target pressure, the pressure is not measured. The control valve was closed by judging that the gas filling into the filling tank was completed.

【0007】図9はガス充填制御を行う際の制御弁の弁
開度、流量計測値、圧力計測値、被充填タンクの圧力の
理論値(モデルを用いたときの値)を示すグラフであ
る。図10は制御弁の弁開度が図9のように制御された
ときの流量計測値、圧力計測値、被充填タンクの圧力変
化を実験により求めたグラフである。
FIG. 9 is a graph showing theoretical values (values when a model is used) of the valve opening of the control valve, the measured flow rate, the measured pressure, and the pressure of the tank to be filled when performing the gas filling control. . FIG. 10 is a graph in which the flow rate measurement value, the pressure measurement value, and the pressure change of the filling tank are experimentally obtained when the valve opening of the control valve is controlled as shown in FIG.

【0008】尚、図9,図10において、制御弁の弁開
度は破線で示し、流量計測値は実線で示し、圧力計測値
は一点鎖線で示し、被充填タンクの圧力は二点鎖線で示
してある。本来、ガス充填制御中の圧力及び流量は、図
9に示すように安定的に変化することが望ましい。とこ
ろが、実際には、図10に示すように圧力及び流量が頻
繁に変動して振動しながらガス充填が行われる。このよ
うに、圧力及び流量が振動する原因は、制御弁の制御量
をモデルに基づいて演算するため、実際のガス充填シス
テムの制御量との間で差異生じて制御遅れが発生するか
らである。
In FIGS. 9 and 10, the valve opening of the control valve is indicated by a broken line, the flow rate measurement value is indicated by a solid line, the pressure measurement value is indicated by a one-dot chain line, and the pressure of the tank to be filled is indicated by a two-dot chain line. Is shown. Originally, it is desirable that the pressure and the flow rate during the gas filling control stably change as shown in FIG. However, actually, as shown in FIG. 10, the gas is charged while the pressure and the flow rate frequently fluctuate and vibrate. As described above, the reason why the pressure and the flow rate oscillate is that, since the control amount of the control valve is calculated based on the model, a difference occurs between the control amount and the actual control amount of the gas filling system and a control delay occurs. .

【0009】従来の方式では、現在の制御弁開閉度によ
るガス圧力変動は、ガスの粘性抵抗等による非線形性に
よりどのくらいの時間遅れを持ってあらわれるか全く推
定できなかった。そのため、ガス圧力を一定に保つため
の制御弁の制御は、リアルタイムで行っても効果がなか
った。
In the conventional method, it was not possible to estimate at all how long the gas pressure fluctuation due to the current control valve opening / closing degree appears due to non-linearity due to the viscous resistance of the gas. Therefore, the control of the control valve for keeping the gas pressure constant has no effect even if it is performed in real time.

【0010】従来の装置では、圧力及び流量の計測値が
入力されてから演算結果を出力するまでの待ち時間が長
いので、制御弁の制御遅れが生じ、この制御遅れにより
圧力がある振幅で変動しながら上昇するため、実際には
充填完了していないのに圧力計測値が瞬間的に目標圧力
を超えてしまうことがある。
In the conventional apparatus, since the waiting time from the input of the measured values of the pressure and the flow rate to the output of the calculation result is long, a control delay of the control valve occurs, and the pressure fluctuates at a certain amplitude due to the control delay. Since the pressure rises while the filling is not actually completed, the pressure measurement value may instantaneously exceed the target pressure even though the filling is not completed.

【0011】そのとき、制御装置では、まだガス充填を
行う必要があるのに、被充填側のタンク圧力が目標圧力
に達したものと判断して制御弁を閉弁させてしまい、実
際のタンク圧力が目標圧力に達していないにも拘わらず
ガス充填を終了させてしまうといった問題があった。
At this time, the control device determines that the tank pressure on the filling side has reached the target pressure and closes the control valve even though it is still necessary to perform gas filling. There is a problem that the gas filling is terminated even though the pressure has not reached the target pressure.

【0012】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。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas supply device that solves the above-mentioned problems.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有するものである。本
発明は、被充填タンクに充填される圧力又は流量を制御
する制御弁と、該制御弁から供給されたガスの圧力を検
出する圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出され
た圧力値に応じて該制御弁の弁開度を演算する演算手段
とを有するガス充填装置において、前記制御部は、前記
圧力検出手段により検出された2次圧力変化と充填時間
に応じたメンバーシップ関数を作成し、前記制御弁の弁
開度に対応する制御量を前記メンバーシップ関数に基づ
いて演算することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features. The present invention provides a control valve for controlling a pressure or a flow rate filled in a tank to be filled, a pressure detecting means for detecting a pressure of a gas supplied from the control valve, and a pressure value detected by the pressure detecting means. And a calculating means for calculating a valve opening of the control valve in response to the change in the secondary pressure detected by the pressure detecting means and a filling time. The control amount corresponding to the valve opening of the control valve is calculated based on the membership function.

【0014】従って、本発明によれば、圧力検出手段に
より検出された2次圧力変化と充填時間に応じたメンバ
ーシップ関数を作成し、制御弁の弁開度に対応する制御
量をメンバーシップ関数に基づいて演算するため、ガス
の線形性を補償することができるので、制御弁の弁開度
を圧力及び流量が安定するように制御することができ
る。
Therefore, according to the present invention, a membership function corresponding to the change in the secondary pressure detected by the pressure detecting means and the charging time is created, and the control amount corresponding to the valve opening of the control valve is determined by the membership function. , The linearity of the gas can be compensated, so that the valve opening of the control valve can be controlled so that the pressure and the flow rate are stabilized.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。尚、図1は本発明になるガス供給装置の
一実施例の構成図である。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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the gas supply device according to the present invention. The gas supply device 1 is installed, for example, at a gas supply station that supplies compressed natural gas (CNG) obtained by compressing city gas to a predetermined pressure to a fuel tank (filled tank) 3 of an automobile 2.

【0016】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
よりなる。圧力発生ユニット4は、都市ガスの中圧管路
(図示せず)から分岐された分岐管路11に配設された
多段式のコンプレッサ12を有する。さらに、コンプレ
ッサ12の吐出口から引き出された管路13には、管路
13を開閉してコンプレッサ12から吐出されたガスの
供給又は遮断させるコンプレッサ開閉弁14が配設され
ている。
The gas supply device 1 generally includes a pressure generation unit 4 for compressing city gas to a predetermined pressure to generate a pressurized gas, and a gas supply unit 1 for supplying the gas compressed by the pressure generation unit 4 to the fuel tank 3. Of the dispenser unit 5. The pressure generating unit 4 includes a multi-stage compressor 12 disposed in a branch line 11 branched from a medium-pressure line (not shown) of city gas. Further, a compressor opening / closing valve 14 that opens and closes the pipeline 13 to supply or shut off the gas discharged from the compressor 12 is provided in the pipeline 13 drawn from the discharge port of the compressor 12.

【0017】また、管路13に連通された管路15の端
部は、ガス蓄圧器16に連通されている。この、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。そして、管路15には、管路15を開閉してガ
ス蓄圧器16に蓄圧されたガスの供給又は遮断させるガ
ス蓄圧器開閉弁17が配設されている。さらに、管路1
3と管路15との接続部分には、ディスペンサユニット
5に延在するガス供給管路18が連通されている。
An end of the pipe 15 connected to the pipe 13 is connected to a gas accumulator 16. The gas accumulator 16 is generally called a “gas accumulator” in literatures and the like. In addition, a gas accumulator opening / closing valve 17 that opens and closes the pipe 15 to supply or shut off the gas accumulated in the gas accumulator 16 is provided in the pipe 15. In addition, pipeline 1
A gas supply pipe 18 extending to the dispenser unit 5 is connected to a connection portion between the pipe 3 and the pipe 15.

【0018】上記コンプレッサ12は開閉弁14,17
が開弁され、且つディスペンサユニット5内の弁が閉弁
された状態で駆動されると、コンプレッサ12により圧
縮された高圧ガスがガス蓄圧器16に供給される。尚、
本実施例では、コンプレッサ12はガス蓄圧器16が2
50kgf/cm2 に昇圧するまで圧縮されたガスを供給す
る。そして、ガス蓄圧器16が250kgf/cm2 に達する
と、コンプレッサ12が停止すると共に、開閉弁14,
17が閉弁され、圧力発生ユニット4は充填作業可能な
待機状態となる。
The compressor 12 includes on-off valves 14 and 17
Is opened and the valve in the dispenser unit 5 is driven in a closed state, the high-pressure gas compressed by the compressor 12 is supplied to the gas accumulator 16. still,
In this embodiment, the compressor 12 has two gas accumulators 16.
Supply compressed gas until the pressure rises to 50 kgf / cm 2 . When the pressure of the gas accumulator 16 reaches 250 kgf / cm 2 , the compressor 12 stops, and the on-off valve 14,
The valve 17 is closed, and the pressure generating unit 4 enters a standby state in which a filling operation can be performed.

【0019】また、圧力発生ユニット4とディスペンサ
ユニット5との間は、ガス供給管路18を介して接続さ
れている。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18には、上流側から順に、電磁弁より
なりガス供給管路18を連通又は遮断するガス供給開閉
弁19と、ガス供給管路18を流れるガスの供給量を計
測する質量流量計20と、下流側(被充填側)へ給送さ
れるガスを制御する制御弁21と、制御弁21により制
御された2次圧力を検出する圧力伝送器(圧力検出手
段)22とが配設されている。
The pressure generating unit 4 and the dispenser unit 5 are connected via a gas supply pipe 18. The gas supply line 18 extending into the dispenser unit 5 includes, in order from the upstream side, a gas supply opening / closing valve 19 formed of an electromagnetic valve and communicating or blocking the gas supply line 18, and a gas supply line 18. A mass flow meter 20 for measuring a supply amount of flowing gas, a control valve 21 for controlling a gas supplied to a downstream side (filling side), and a pressure transmission for detecting a secondary pressure controlled by the control valve 21 (Pressure detecting means) 22 is provided.

【0020】ガス供給管路18の下流側端部には、ガス
充填ホース23が連通されており、ガス充填ホース23
の下流側端部には、手動式の三方弁24が接続されてい
る。三方弁24は、ガス充填ホース23が接続された流
入ポートaと、排気管25が接続された排気ポートb
と、接続カプラ26が接続された充填ポートcとを有す
る。この三方弁24は、ガス充填時流入ポートaと充填
ポートcとが連通された状態に操作され、ガス充填完了
後の脱圧操作を行う際に排気ポートbと充填ポートcと
が連通するように切替えられて接続カプラ26内の圧力
を減圧する。
A gas filling hose 23 communicates with the downstream end of the gas supply pipe 18.
A manual three-way valve 24 is connected to the downstream end of the valve. The three-way valve 24 has an inlet port a to which the gas filling hose 23 is connected, and an exhaust port b to which the exhaust pipe 25 is connected.
And a filling port c to which the connection coupler 26 is connected. The three-way valve 24 is operated in a state where the inflow port a and the filling port c communicate with each other at the time of gas filling, and the exhaust port b and the filling port c communicate with each other when performing the depressurizing operation after the gas filling is completed. And the pressure in the connection coupler 26 is reduced.

【0021】また、ディスペンサユニット5の側面に
は、接続カプラ26を掛止するカプラ掛止部29が取り
付けられており、このカプラ掛止部29には接続カプラ
26の有無を検出するカプラ掛けスイッチ30が設けら
れている。さらに、ディスペンサユニット5には、充填
開始釦31、充填停止釦32、非常停止釦33が配設さ
れている。
On the side surface of the dispenser unit 5, a coupler hooking portion 29 for hooking the connecting coupler 26 is attached. The coupler hooking portion 29 detects the presence or absence of the connecting coupler 26 by a coupler hooking switch. 30 are provided. Further, the dispenser unit 5 is provided with a filling start button 31, a filling stop button 32, and an emergency stop button 33.

【0022】充填開始釦31は、接続カプラ26,36
が接続された後、ガス供給開閉弁19を開弁させるため
に操作されるスイッチ釦である。充填停止釦32は、ガ
ス供給開閉弁19及び制御弁21を閉弁させるために操
作されるスイッチ釦である。非常停止釦33は、全ての
弁を緊急に閉弁させるために操作されるスイッチ釦であ
る。
The filling start button 31 is connected to the connection couplers 26 and 36.
Is a switch button operated to open the gas supply opening / closing valve 19 after being connected. The filling stop button 32 is a switch button operated to close the gas supply opening / closing valve 19 and the control valve 21. The emergency stop button 33 is a switch button operated to urgently close all valves.

【0023】制御装置34は、コンプレッサ12、開閉
弁14,17、ガス供給開閉弁19、質量流量計20、
制御弁21、圧力伝送器22、カプラ掛けスイッチ3
0、充填開始釦31、充填停止釦32、非常停止釦33
等と接続されている。そのため、制御装置34は、充填
開始釦31、充填停止釦32、非常停止釦33からの信
号により起動又は停止し、質量流量計20及び圧力伝送
器22からの信号に基づいて燃料タンク3に充填された
流量及び圧力を演算する。
The control unit 34 includes a compressor 12, on-off valves 14, 17, a gas supply on-off valve 19, a mass flow meter 20,
Control valve 21, pressure transmitter 22, coupler switch 3
0, filling start button 31, filling stop button 32, emergency stop button 33
And so on. Therefore, the control device 34 starts or stops in response to signals from the filling start button 31, the filling stop button 32, and the emergency stop button 33, and fills the fuel tank 3 based on the signals from the mass flow meter 20 and the pressure transmitter 22. The calculated flow rate and pressure are calculated.

【0024】上記質量流量計20は、センサチューブと
呼ばれる管路を振動させ、この振動する管路内を流れる
ガス流量に応じたコリオリ力による管路の流入側と流出
側との位相差が流量に比例することを利用して流量計測
を行うコリオリ式の質量流量計である。
The mass flow meter 20 vibrates a pipe called a sensor tube, and the phase difference between the inflow side and the outflow side of the pipe due to Coriolis force corresponding to the gas flow rate flowing in the vibrating pipe is the flow rate. Is a Coriolis-type mass flow meter that measures a flow rate using the fact that it is proportional to

【0025】従って、質量流量計20は、高圧に圧縮さ
れたガスの質量流量を正確に計測することができ、ガス
充填動作時は単位時間当たりの流量計測値(又は単位時
間当たりの流量パルス数)を制御装置34に出力する。
また、制御弁21は、制御装置34からの指令により充
填圧力を制御して燃料タンク3へ供給されるガス供給量
(流量は圧力×時間により求まる)を制御するととも
に、充填開始時及び充填終了時には充填圧力が徐々に変
化(増圧、減圧)するように圧力を制御して各機器が急
激な圧力変化により破損することを防止する。
Therefore, the mass flow meter 20 can accurately measure the mass flow rate of the gas compressed to a high pressure, and can measure the flow rate per unit time (or the number of flow pulses per unit time) during the gas filling operation. ) Is output to the control device 34.
Further, the control valve 21 controls the gas supply amount (the flow rate is determined by pressure × time) supplied to the fuel tank 3 by controlling the filling pressure in accordance with a command from the control device 34, and at the time of starting filling and ending the filling. At times, the pressure is controlled so that the filling pressure changes gradually (increase or decrease), thereby preventing each device from being damaged by a sudden change in pressure.

【0026】また、ガス供給開閉弁19は、圧力発生ユ
ニット4の元弁として機能するもので制御装置34から
の指令により自動的に開弁または閉弁する。尚、ガス供
給開閉弁19は、電磁弁の代わりに手動式の開閉弁を使
用しても良い。三方弁24は手動操作により切り換えら
れる構成であり、ガス充填前及びガス充填後は、充填ポ
ートcと排気ポートbとが連通されて流入ポートaが遮
断されている。また、ガス充填時は、流入ポートaと充
填ポートcとが連通するとともに排気ポートbが遮断す
るように切り換え操作される。
The gas supply opening / closing valve 19 functions as a main valve of the pressure generating unit 4 and automatically opens or closes according to a command from the control device 34. The gas supply on-off valve 19 may be a manual on-off valve instead of the solenoid valve. The three-way valve 24 is configured to be switched by manual operation. Before and after gas charging, the charging port c and the exhaust port b are communicated, and the inflow port a is shut off. Further, at the time of gas filling, switching operation is performed so that the inflow port a and the filling port c communicate with each other and the exhaust port b is shut off.

【0027】35は表示装置で、燃料タンク3に充填さ
れたガス充填量及び充填圧力を表示する。また、自動車
2では、ディスペンサユニット5の接続カプラ26が接
続される被充填側の接続カプラ36と、接続カプラ36
と燃料タンク3とを連通する管路37と、管路37に配
設された手動式の開閉弁38と、燃料タンク3に充填さ
れたガスの逆流を防止する逆流防止弁39とを有する。
Reference numeral 35 denotes a display device for displaying a gas filling amount and a filling pressure filled in the fuel tank 3. Further, in the vehicle 2, the connection coupler 36 on the filling side to which the connection coupler 26 of the dispenser unit 5 is connected, and the connection coupler 36.
The fuel tank 3 includes a pipe 37 that communicates with the fuel tank 3, a manual opening / closing valve 38 disposed in the pipe 37, and a check valve 39 that prevents the gas filled in the fuel tank 3 from flowing back.

【0028】制御装置34のROM44には、ガスを被
充填側に供給するガス供給プログラムが格納されてい
る。また、SRAM45には、各種データが記憶されて
いる。さらに、制御装置34は、圧力伝送器22により
検出された2次圧力変化と充填時間に応じたメンバーシ
ップ関数(帰属度関数)を作成するメンバーシップ関数
作成手段34Aと、制御弁21の弁開度に対応する制御
量をメンバーシップ関数に基づいて演算する制御量演算
手段34Bを有する。
The ROM 44 of the control device 34 stores a gas supply program for supplying gas to the filling side. Various data are stored in the SRAM 45. Further, the control device 34 includes a membership function creating unit 34A that creates a membership function (attribution degree function) according to the secondary pressure change detected by the pressure transmitter 22 and the filling time, and a valve opening of the control valve 21. There is a control amount calculating means 34B for calculating a control amount corresponding to the degree based on the membership function.

【0029】従って、制御装置34は、後述するように
算出されたメンバーシップ関数に基づいて上記制御弁2
1の弁開度を演算して燃料タンク3に充填される圧力及
び流量をファジィ制御すると共に、質量流量計20,圧
力伝送器22から出力された信号により充填流量及び充
填圧力を算出してコンプレッサ12、開閉弁14,1
7,ガス供給開閉弁19の動作制御も実行する。
Therefore, the control device 34 controls the control valve 2 based on the membership function calculated as described later.
The fuzzy control of the pressure and flow rate to be charged into the fuel tank 3 by calculating the valve opening degree of No. 1 and calculating the filling flow rate and the filling pressure from the signals output from the mass flow meter 20 and the pressure transmitter 22 to calculate the compressor 12, open / close valve 14, 1
7. The operation of the gas supply on-off valve 19 is also controlled.

【0030】次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のカプラ掛止部29から接続カプラ2
6を外して自動車2の接続カプラ36に結合させる。そ
して、作業者は、自動車2の手動開閉弁38を開弁させ
るとともに、三方弁24の流入ポートaと充填ポートc
とが連通するように切り換え操作する。
Next, a gas filling operation in the gas supply device 1 having the above configuration will be described. When filling the fuel tank 3 of the automobile 2 with gas, the operator firstly connects the connecting coupler 2 to the coupler engaging portion 29 of the dispenser unit 5.
6 is removed and connected to the connecting coupler 36 of the vehicle 2. Then, the operator opens the manual opening / closing valve 38 of the automobile 2 and at the same time, the inflow port a and the filling port c of the three-way valve 24.
The switching operation is performed so that and can communicate with each other.

【0031】次に、作業者が充填開始釦31をオンに操
作すると、制御装置34は開閉弁17を開弁させるとと
もに、ガス供給開閉弁19を開弁させる。これにより、
ガス蓄圧器16に蓄圧された高圧ガスは、ガス供給管路
18,ガス供給開閉弁19,質量流量計20,制御弁2
1,圧力伝送器22,ガス充填ホース23,三方弁2
4,接続カプラ26,36,管路37を介して燃料タン
ク3に充填される。
Next, when the operator turns on the filling start button 31, the control device 34 opens the on-off valve 17 and also opens the gas supply on-off valve 19. This allows
The high-pressure gas accumulated in the gas accumulator 16 is supplied to a gas supply line 18, a gas supply opening / closing valve 19, a mass flow meter 20, and a control valve 2.
1, pressure transmitter 22, gas filling hose 23, three-way valve 2
4. The fuel tank 3 is filled via the connection couplers 26, 36 and the pipe 37.

【0032】充填開始直後は、燃料タンク3の容器容量
を演算するため、制御弁21の弁開度がやや絞られてお
り、燃料タンク3への供給量が3kg/minに抑えられてい
る。そして、燃料タンク3の容量が求まると、その容量
に応じた制御則(一定圧力制御あるいは一定流量制御)
により燃料タンク3へのガス充填を開始する。
Immediately after the start of filling, the valve opening of the control valve 21 is slightly reduced in order to calculate the container capacity of the fuel tank 3, and the supply amount to the fuel tank 3 is suppressed to 3 kg / min. When the capacity of the fuel tank 3 is determined, a control law (constant pressure control or constant flow rate control) according to the capacity is obtained.
To start filling the fuel tank 3 with gas.

【0033】このようにして燃料タンク3にガスが充填
されて満タン状態になると、燃料タンク3の圧力はほぼ
200kgf/cm2 となる。尚、ガス供給管路18を通過し
たガス充填量は、質量流量計20により計測され、ガス
充填量に応じた電圧値(流入側と流出側との位相差)が
流量計測信号として制御装置34に出力される。制御装
置34は、圧力伝送器22により検出された供給圧力
と、質量流量計20からの流量計測値を積算して、燃料
タンク3に充填されたガス充填量を表示装置35に表示
する。
When the fuel tank 3 is thus filled with gas and becomes full, the pressure of the fuel tank 3 becomes approximately 200 kgf / cm 2 . The gas filling amount that has passed through the gas supply line 18 is measured by the mass flow meter 20, and a voltage value (a phase difference between the inflow side and the outflow side) according to the gas filling amount is used as a flow measurement signal by the controller 34. Is output to The control device 34 integrates the supply pressure detected by the pressure transmitter 22 and the flow measurement value from the mass flow meter 20, and displays the amount of gas filling the fuel tank 3 on the display device 35.

【0034】また、燃料タンク3へのガス充填が完了す
ると、作業者は、三方弁24の排気ポートbと充填ポー
トcとを連通させるとともに流入ポートaを遮断させる
ように切り換え操作する。三方弁24と逆流防止弁39
との間に残留するガスは、排気ポートbから排気管25
へ排気され、接続カプラ26,36内の圧力が大気圧に
減圧される。これにより、作業者は、軽い力で接続カプ
ラ26,36を分離させることが可能になる。
When the filling of the fuel tank 3 with the gas is completed, the operator switches the three-way valve 24 so that the exhaust port b and the filling port c communicate with each other and the inflow port a is shut off. Three-way valve 24 and check valve 39
Gas remaining between the exhaust pipe 25 and the exhaust pipe 25
And the pressure in the connection couplers 26 and 36 is reduced to the atmospheric pressure. Thus, the worker can separate the connection couplers 26 and 36 with a small force.

【0035】その後、作業者は、自動車2側の手動開閉
弁38を閉弁させた後、ディスペンサユニット5の接続
カプラ26を自動車2の接続カプラ36から分離させ、
カプラ掛止部29に掛止させる。そして、充填停止釦3
2がオンに操作されると、一連のガス充填作業が完了す
る。
Thereafter, the operator closes the manual opening / closing valve 38 on the side of the vehicle 2 and then disconnects the connection coupler 26 of the dispenser unit 5 from the connection coupler 36 of the vehicle 2.
It is hooked on the coupler hooking section 29. And filling stop button 3
When 2 is turned on, a series of gas filling operations is completed.

【0036】ここで、本発明の要部である制御装置34
が実行する制御方法について説明する。図2は圧力変化
ΔPのメンバーシップ関数の一例を示す。本実施例で
は、圧力変化ΔPを5つのメンバーシップ関数に分類す
る。例えば、圧力が減少する場合を「NB(Negative B
ig) 」、圧力が少し減少する場合を「NS(Negative S
mall) 」、圧力が変化しないときを「M(Medium)」、圧
力が少し増加する場合を「PS(Positive Small)」、圧
力が増加する場合を「PB(Positive Big)」とする。
Here, the control device 34 which is a main part of the present invention is described.
Will be described. FIG. 2 shows an example of a membership function of the pressure change ΔP. In this embodiment, the pressure change ΔP is classified into five membership functions. For example, the case where the pressure decreases is referred to as “NB (Negative B
ig) ", and the case where the pressure decreases slightly is referred to as" NS (Negative S
mall), "M (Medium)" when the pressure does not change, "PS (Positive Small)" when the pressure slightly increases, and "PB (Positive Big)" when the pressure increases.

【0037】そして、夫々のメンバーシップ関数NB,
NS,M,PS,PBの中間値を−50kgf/mm2 ,−2
5kgf/mm2 ,0kgf/mm2 ,25kgf/mm2 ,50kgf/mm2
とする。さらに、各中間値を中心とする三角形のメンバ
ーシップ関数を形成する。これらは、夫々制御弁21の
弁開度(絞り)に乗ずる係数kf を求めるものであり、
夫々の対応値は、例えばNB:1.4,NS:1.2,
M:1.0,PS:0.8,PB:0.6とする。
Then, each membership function NB,
NS, M, PS, -50kgf / mm 2 the intermediate value of PB, -2
5kgf / mm 2, 0kgf / mm 2, 25kgf / mm 2, 50kgf / mm 2
And Further, a membership function of a triangle centered on each intermediate value is formed. These are intended to determine the coefficient k f for multiplying the valve opening of each control valve 21 (throttle),
The corresponding values are, for example, NB: 1.4, NS: 1.2,
M: 1.0, PS: 0.8, PB: 0.6.

【0038】図3は充填時間に対するメンバーシップ関
数を示す。充填時間Tが十分経過した場合に対する値
は、充填対象となる被充填タンクのタンクサイズによっ
て異なるが、圧力変化の場合と同様、中間値を設定し、
夫々に対応するメンバーシップ関数を三角形又は台形と
する。これは制御弁21の弁開度(絞り)に対応するた
めであり、夫々に対応する絞り値は、NB:0.35
(35%),NS:0.1(10%),M:1.0(1
00%),PS:0.5(50%),PB:0とする。
FIG. 3 shows the membership function versus filling time. The value for the case where the filling time T has sufficiently elapsed differs depending on the tank size of the tank to be filled, but as in the case of the pressure change, an intermediate value is set,
The membership function corresponding to each is a triangle or a trapezoid. This is to correspond to the valve opening (throttle) of the control valve 21, and the corresponding throttle value is NB: 0.35
(35%), NS: 0.1 (10%), M: 1.0 (1
00%), PS: 0.5 (50%), and PB: 0.

【0039】図4は制御装置34が実行する制御処理の
処理手順を示すPADである。まず、ステップS1(以
下「ステップ」を省略する)において、制御開始前に充
填時間を計測するタイマをクリアする。次に燃料タンク
3の容積Vにより充填時間のメンバーシップ関数NB,
NS,M,PS,PBに対応する値を演算する(S
2)。
FIG. 4 is a PAD showing a processing procedure of a control process executed by the control device 34. First, in step S1 (hereinafter, "step" is omitted), a timer for measuring a filling time is cleared before control is started. Next, the filling time membership function NB,
Calculate values corresponding to NS, M, PS, and PB (S
2).

【0040】充填完了が圧力伝送器22により検出され
た圧力値が充填目標値(200kgf/mm2 )となり判定さ
れるまで(S3)、以下の処理を繰り返す。まず、充填
開始からの時間Tを計測する。これは、例えばカウンタ
をインクリメントしていくなどの方法で行う(S4)。
The following processing is repeated until it is determined that the filling is completed by the pressure transmitter 22 and the pressure value reaches the filling target value (200 kgf / mm 2 ) (S 3). First, the time T from the start of filling is measured. This is performed by, for example, incrementing the counter (S4).

【0041】次に、後述する処理Aにより仮の制御弁2
1の弁開度dum openを決定する(S5)。次に
圧力伝送器22から検出された現在の圧力値(P
(k))を取り込み、1サンプル前(Δt前)の圧力
(P(k−1))との差をとり、圧力変化ΔP(=P
(k)−P(k−1))の値を算出する(S6)。
Next, a temporary control valve 2 is set by a process A described later.
Valve opening degree of 1 Open is determined (S5). Next, the current pressure value (P
(K)), and the difference from the pressure (P (k−1)) one sample before (Δt before) is taken, and the pressure change ΔP (= P
(K) -P (k-1)) is calculated (S6).

【0042】この圧力変化ΔPの値より、後述する処理
Bにより制御弁21の弁開度係数k f を算出する(S
7)。制御弁21の弁開度をOp=dum open*
kf として算出し(S8)、この演算結果を制御弁21
の制御量として出力して制御弁21の弁開度を制御する
(S9)。
Based on the value of the pressure change ΔP, a process to be described later
B, the valve opening coefficient k of the control valve 21 fIs calculated (S
7). The opening degree of the control valve 21 is Op = dum open*
kf(S8), and the result of this calculation is used as the control valve 21
To control the valve opening of the control valve 21.
(S9).

【0043】図5は充填時間に対するメンバーシップ関
数を求める処理Aの演算手順を示すPADである。処理
Aでは、図6(A)(B)に示すように、三角形の面積
(a・b/2)とハッチング部分との面積比を求めるこ
とにより夫々の値に所属する度合いを演算する。
FIG. 5 is a PAD showing the calculation procedure of the processing A for obtaining the membership function with respect to the filling time. In the process A, as shown in FIGS. 6A and 6B, the degree of belonging to each value is calculated by calculating the area ratio between the area (ab2) of the triangle and the hatched portion.

【0044】例えば、時間Tがメンバーシップ関数NB
より小さい場合(T<NB)には、T/NBの2乗をN
Bの時にとるべき値0.35に乗じて算出する(S1
1)。同様に、時間Tがメンバーシップ関数NBとNS
との間にある場合(NB≦T<NS)には、時間T夫々
に属する度合いを面積比で算出し、NB,NSで取るべ
き値0.35、0.1に乗じて加えることにより仮の制
御弁21の弁開度dum openを算出する(S1
2)。
For example, if the time T is equal to the membership function NB
If less than (T <NB), the square of T / NB is N
B multiplied by the value 0.35 to be taken at the time of B (S1
1). Similarly, the time T is equal to the membership functions NB and NS
(NB ≦ T <NS), the degree of belonging to each of the times T is calculated by the area ratio, and is multiplied by the values 0.35 and 0.1 to be taken by NB and NS, and is temporarily added. Opening degree dum of the control valve 21 Open is calculated (S1
2).

【0045】同様に、時間Tがメンバーシップ関数NS
とMs との間にある場合(NS≦T<MS )には、時間
T夫々に属する度合いを面積比で算出し、NS,Ms で
取るべき値0.1、1.0に乗じて加えることにより仮
の制御弁21の弁開度dum openを算出する(S1
3)。
Similarly, the time T is equal to the membership function NS
And Ms(NS ≦ T <MS) In the time
NS, Msso
By multiplying the values to be taken by 0.1 and 1.0 and adding
Opening degree dum of the control valve 21 Open is calculated (S1
3).

【0046】同様に、時間Tがメンバーシップ関数Ms
とMB との間にある場合(MS ≦T<MB )には、
Ms ,MB で取るべき値1.0を仮の制御弁21の弁開
度dum openとして算出する(S14)。同様に、
時間Tがメンバーシップ関数MB とPs との間にある場
合(MB ≦T<Ps )には、時間T夫々に属する度合い
を面積比で算出し、MB ,Ps で取るべき値1.0,
0.5に乗じて加えることにより仮の制御弁21の弁開
度dum openを算出する(S15)。
Similarly, the time T is equal to the membership function Ms
And MB(MS≦ T <MB)
Ms, MBThe value to be taken at 1.0 is set to temporary control valve 21.
Degree dum It is calculated as open (S14). Similarly,
Time T is the membership function MBAnd PsPlace between
(MB≤T <Ps) Indicates the degree belonging to each time T
Is calculated by the area ratio, and MB, PsValue to take in 1.0,
By multiplying by 0.5 and adding, the temporary control valve 21 is opened.
Degree dum Open is calculated (S15).

【0047】同様に、時間Tがメンバーシップ関数Ps
とPs ’との間にある場合(Ps ≦T<Ps ’)には、
時間T夫々に属する度合いを面積比で算出し、Ps ,P
s ’で取るべき値0.5に乗じて仮の制御弁21の弁開
度dum openを算出する(S16)。
Similarly, the time T is equal to the membership function P s
And P s ′ (P s ≦ T <P s ′),
The degree belonging to each time T is calculated by the area ratio, and P s , P
multiply the value 0.5 to be taken by s ' by multiplying the valve opening degree dum Open is calculated (S16).

【0048】同様に、時間Tがメンバーシップ関数
Ps ’以上ある場合(Ps ’<T)には、時間Tに属す
る度合いを面積比で算出し、Ps ’で取るべき値0を仮
の制御弁21の弁開度dum openとして算出する
(S17)。図7は処理Bの弁開度係数kf を圧力変化
によるメンバーシップ関数から決定する手順を示すPA
Dである。
Similarly, if the time T is greater than or equal to the membership function P s ′ (P s ′ <T), the degree belonging to the time T is calculated by the area ratio, and the value 0 to be taken by the P s ′ is temporarily determined. Opening degree dum of the control valve 21 It is calculated as open (S17). Figure 7 shows a procedure for determining the valve opening coefficient k f of the processing B from the membership functions according to the pressure change PA
D.

【0049】例えば圧力変化ΔPがメンバーシップ関数
NBより小さい場合(ΔP<NB)には、弁開度係数k
f を1.4とする(S21)。次に圧力変化ΔPがメン
バーシップ関数NBとNSとの間にある場合(NB≦Δ
P<NS)には、夫々に属する割合を面積比で求める。
この面積比の値をNB,NSに対応する値1.4,1.
2に乗じて加えることにより圧力変化ΔPの大きさに応
じた係数kf を算出する(S22)。
For example, when the pressure change ΔP is smaller than the membership function NB (ΔP <NB), the valve opening degree coefficient k
f is set to 1.4 (S21). Next, when the pressure change ΔP is between the membership functions NB and NS (NB ≦ Δ
For P <NS), the ratio belonging to each is determined by the area ratio.
The values of this area ratio are set to values 1.4, 1..
By adding by multiplying the 2 to calculate the coefficients k f corresponding to the magnitude of the pressure change ΔP (S22).

【0050】同様に、圧力変化ΔPがメンバーシップ関
数NSとMとの間にある場合(NS≦ΔP<M)には、
夫々に属する割合を面積比で求める。この面積比の値を
NS,Mに対応する値1.2,1.0に乗じて加えるこ
とにより圧力変化ΔPの大きさに応じた係数kf を算出
する(S23)。
Similarly, when the pressure change ΔP is between the membership functions NS and M (NS ≦ ΔP <M),
The ratio belonging to each is determined by the area ratio. The value of this area ratio NS, calculates the coefficient k f corresponding to the magnitude of the pressure change ΔP by adding by multiplying the value 1.2,1.0 corresponding to M (S23).

【0051】同様に、圧力変化ΔPがメンバーシップ関
数MとPSとの間にある場合(M≦ΔP<PS)には、
夫々に属する割合を面積比で求める。この面積比の値を
M,PSに対応する値1.0,0.8に乗じて加えるこ
とにより圧力変化ΔPの大きさに応じた係数kf を算出
する(S24)。
Similarly, when the pressure change ΔP is between the membership functions M and PS (M ≦ ΔP <PS),
The ratio belonging to each is determined by the area ratio. The value of this area ratio M, calculates the coefficient k f corresponding to the magnitude of the pressure change ΔP by adding by multiplying the value 1.0,0.8 corresponding to PS (S24).

【0052】同様に、圧力変化ΔPがメンバーシップ関
数PSとPBとの間にある場合(PS≦ΔP<PB)に
は、夫々に属する割合を面積比で求める。この面積比の
値をPS,PBに対応する値0.8,0.6に乗じて加
えることにより圧力変化ΔPの大きさに応じた係数kf
を算出する(S25)。
Similarly, when the pressure change ΔP is between the membership functions PS and PB (PS ≦ ΔP <PB), the ratio belonging to each of them is determined by the area ratio. The value of this area ratio is multiplied by the values 0.8 and 0.6 corresponding to PS and PB, and added to obtain a coefficient k f according to the magnitude of the pressure change ΔP.
Is calculated (S25).

【0053】同様に、圧力変化ΔPがメンバーシップ関
数PB以上ある場合(ΔP≧PB)には、対応する値
0.6を圧力変化ΔPの大きさに応じた係数kf として
算出する(S26)。このように、圧力変化ΔPあるい
は時間Tに応じたメンバーシップ関数を算出し、このメ
ンバーシップ関数から制御弁21の弁開度係数kf を演
算してファジィ制御を行うため、演算式が簡素化されて
演算時間が大幅に短縮され、通常のコンピュータ制御の
演算速度より高速処理することが可能になり、流量計2
0及び圧力伝送器21により検出された信号が入力され
てから制御弁21の制御量を出力するまでにかかる時間
を短縮して制御遅れを無くすことができる。
[0053] Similarly, the pressure change [Delta] P is the case with more membership functions PB (ΔP ≧ PB), calculates the corresponding value 0.6 as the coefficient k f corresponding to the magnitude of the pressure change [Delta] P (S26) . Thus, for performing fuzzy control by calculating a membership function corresponding to the pressure change ΔP or time T, calculates a valve opening degree coefficient k f of the control valve 21 from the membership function, arithmetic expression is simplified As a result, the calculation time is greatly reduced, and processing can be performed at a speed higher than the calculation speed of the ordinary computer control.
It is possible to reduce the time required from the input of the signal detected by 0 and the signal detected by the pressure transmitter 21 to the output of the control amount of the control valve 21 to eliminate the control delay.

【0054】図8は上記のように圧力変化ΔPあるいは
時間Tに応じたメンバーシップ関数を算出し、このメン
バーシップ関数から制御弁21の弁開度係数kf を演算
してファジィ制御を行った場合の実験結果である。この
実験結果から、上記のように制御弁21の弁開度をファ
ジィ制御により演算すると、制御対象の非線形性が補償
されるため、制御弁21の弁開度により圧力を一定にさ
せることが可能になる。これにより、2次圧力の圧力変
化は小さくなり、圧力及び流量が安定した状態で燃料タ
ンク3に充填させることができる。
[0054] Figure 8 calculates the membership functions corresponding to the pressure change ΔP or time T as described above, was subjected to fuzzy control by calculating the valve opening degree coefficient k f of the control valve 21 from the membership function It is an experimental result in the case. From the experimental results, when the valve opening of the control valve 21 is calculated by fuzzy control as described above, the non-linearity of the control target is compensated, so that the pressure can be kept constant by the valve opening of the control valve 21. become. As a result, the change in the secondary pressure is reduced, and the fuel tank 3 can be filled with the pressure and the flow rate stabilized.

【0055】そのため、圧力及び流量の計測値が入力さ
れてから応答遅れを補償する制御弁21の制御遅れを小
さくして圧力及び流量が安定するように制御弁21の弁
開度を制御することができるので、燃料タンク3に充填
される圧力及び流量がある振幅で変動しながら上昇する
ことを防止することができる。よって、充填完了してい
ないのに圧力計測値が瞬間的に目標圧力を超えてしま
い、被充填側のタンク圧力が目標圧力に達したものと判
断して制御弁を閉弁させてしまうことを防止できる。
For this reason, the control opening of the control valve 21 is controlled so that the control delay of the control valve 21 for compensating for the response delay after the measured values of the pressure and the flow rate are input and the pressure and the flow rate are stabilized. Therefore, it is possible to prevent the pressure and the flow rate charged in the fuel tank 3 from rising while fluctuating with a certain amplitude. Therefore, the pressure measurement value instantaneously exceeds the target pressure even though the filling is not completed, and it is determined that the tank pressure on the filling side has reached the target pressure and the control valve is closed. Can be prevented.

【0056】また、上記理由によりガス充填ホース23
にかかる圧力変動も小さくなるため、ガス充填ホース2
3の寿命を延ばすることができる。さらに、ガス充填ホ
ース23、三方弁24、接続カプラ26等の各接続部分
にかかる圧力の変化も小さく抑えることができるので、
各接続部分の寿命を延ばすことができる。
For the above-mentioned reason, the gas-filled hose 23
Pressure fluctuation on the gas filling hose 2
3 can be extended. Further, since a change in pressure applied to each connection portion such as the gas filling hose 23, the three-way valve 24, and the connection coupler 26 can be suppressed to be small,
The life of each connection part can be extended.

【0057】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。
In the above-described embodiment, the case where compressed natural gas (CNG) obtained by compressing city gas is supplied as an example. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to supply gas such as butane and propane. Of course, it can be applied. Also,
In the above embodiment, the case where the compressed gas is filled in the fuel tank 3 of the vehicle has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a device that supplies the compressed gas to other containers or It is needless to say that the present invention can be applied to an apparatus having a configuration in which the compressed gas is simply provided in the middle of a pipe for feeding the compressed gas to another place.

【0058】[0058]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、圧力検出
手段により検出された2次圧力変化と充填時間に応じた
メンバーシップ関数を作成し、前記制御弁の弁開度を前
記メンバーシップ関数に基づいて演算するため、非線形
性の補償を図ることができる。そのため、モデルと別の
固体に対しても適当な制御弁の弁開度を演算することが
できるので、圧力及び流量が安定するように制御弁の弁
開度を制御することができる。
As described above, according to the present invention, a membership function corresponding to the secondary pressure change detected by the pressure detecting means and the charging time is created, and the valve opening of the control valve is determined by the membership. Since the calculation is performed based on the function, it is possible to compensate for the non-linearity. Therefore, the appropriate valve opening of the control valve can be calculated even for a model and another solid, so that the valve opening of the control valve can be controlled so that the pressure and the flow rate are stabilized.

【0059】すなわち、被充填タンクに充填される圧力
及び流量がある振幅で変動しながら上昇することを防止
することができ、充填完了していないのに圧力計測値が
瞬間的に目標圧力を超えてしまい、被充填側のタンク圧
力が目標圧力に達したものと判断して制御弁を閉弁させ
てしまうことを防止できる。
That is, it is possible to prevent the pressure and the flow rate of the tank to be filled from increasing while fluctuating with a certain amplitude, and the measured pressure value instantaneously exceeds the target pressure even though the filling is not completed. As a result, it is possible to prevent the control valve from being closed by determining that the tank pressure on the filling side has reached the target pressure.

【0060】さらに、ホースにかかる圧力変動も小さく
できるので、ホース寿命を延ばすことができると共に、
ホース等の各接続部分にかかる圧力の変化を小さく抑え
て各部品の寿命を延ばすことができる。
Further, since the pressure fluctuation on the hose can be reduced, the life of the hose can be prolonged.
A change in pressure applied to each connection portion such as a hose can be suppressed to be small, and the life of each component can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a gas supply device according to the present invention.

【図2】圧力変化ΔPのメンバーシップ関数の一例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a membership function of a pressure change ΔP.

【図3】充填時間に対するメンバーシップ関数を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a membership function with respect to a filling time.

【図4】制御装置が実行する制御処理の処理手順を示す
PADである。
FIG. 4 is a PAD showing a processing procedure of a control process executed by the control device.

【図5】充填時間に対するメンバーシップ関数を求める
処理Aの演算手順を示すPADである。
FIG. 5 is a PAD showing a calculation procedure of a process A for obtaining a membership function with respect to a filling time.

【図6】充填時間に対するメンバーシップ関数を求める
処理Aの演算方法を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a calculation method of a process A for obtaining a membership function with respect to a filling time.

【図7】処理Bの弁開度係数kf を圧力変化によるメン
バーシップ関数から決定する手順を示すPADである。
FIG. 7 is a PAD showing a procedure for determining a valve opening degree coefficient k f in a process B from a membership function based on a pressure change.

【図8】圧力変化ΔPあるいは時間Tに応じたメンバー
シップ関数を算出し、このメンバーシップ関数から制御
弁の弁開度係数kf を演算してファジィ制御を行った場
合の実験結果を示すグラフである。
[8] calculates the membership functions corresponding to the pressure change ΔP or time T, shows the experimental results in the case of performing fuzzy control by calculating the valve opening degree coefficient k f of the control valve from the membership function chart It is.

【図9】ガス充填制御を行う際の制御弁の弁開度、流量
計測値、圧力計測値、被充填タンクの圧力の理論値を示
すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing theoretical values of a valve opening degree of a control valve, a flow rate measurement value, a pressure measurement value, and a pressure of a filling tank when performing gas filling control.

【図10】制御弁の弁開度が図9のように制御されたと
きの流量計測値、圧力計測値、被充填タンクの圧力変化
を実験により求めたグラフである。
FIG. 10 is a graph showing experimentally obtained flow rate measurement values, pressure measurement values, and pressure changes of the tank to be filled when the valve opening of the control valve is controlled as shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 12 コンプレッサ 16 ガス蓄圧器 17 ガス蓄圧器開閉弁 18 ガス供給管路 19 ガス供給開閉弁 20 質量流量計 21 制御弁 22 圧力伝送器 23 ガス充填ホース 24 三方弁 26,36 接続カプラ 30 カプラ掛けスイッチ 31 充填開始釦 32 充填停止釦 33 非常停止釦 34 制御装置 34A メンバーシップ関数作成手段 34B 制御量演算手段 35 表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas supply device 3 Fuel tank 4 Pressure generation unit 5 Dispenser unit 12 Compressor 16 Gas accumulator 17 Gas accumulator open / close valve 18 Gas supply line 19 Gas supply on / off valve 20 Mass flow meter 21 Control valve 22 Pressure transmitter 23 Gas filling Hose 24 Three-way valve 26, 36 Connection coupler 30 Coupler switch 31 Fill start button 32 Fill stop button 33 Emergency stop button 34 Control unit 34A Membership function creation unit 34B Control amount calculation unit 35 Display unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被充填タンクに充填される圧力又は流量
を制御する制御弁と、該制御弁から供給されたガスの圧
力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段により検
出された圧力値に応じて該制御弁の弁開度を演算する制
御部とを有するガス充填装置において、 前記制御部は、前記圧力検出手段により検出された2次
圧力変化と充填時間に応じたメンバーシップ関数を作成
し、前記制御弁の弁開度に対応する制御量を前記メンバ
ーシップ関数に基づいて演算することを特徴とするガス
充填装置。
1. A control valve for controlling a pressure or a flow rate of a tank to be filled, a pressure detecting means for detecting a pressure of a gas supplied from the control valve, and a pressure value detected by the pressure detecting means. A control unit that calculates a valve opening degree of the control valve according to the following. The control unit calculates a membership function according to a secondary pressure change detected by the pressure detection unit and a charging time. A gas filling device which is prepared and calculates a control amount corresponding to a valve opening of the control valve based on the membership function.
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