(57)【要約】【課題】  センサの個数を増加させずに、適切に除去装置が正常に機能するか否かを判断することができる技術を提供する。【解決手段】  循環経路内の冷媒から不純物を除去する不純物除去ユニットであって、循環経路上に配置されており、循環経路を循環している冷媒に含まれる不純物を除去する除去装置と、循環経路内の冷媒の導電率を検出するセンサと、導電率α１から期間ＴＰ１経過後の導電率β１への変化に基づいて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定する判定装置と、を備える。【選択図】  図２
2016212972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環経路内の冷媒から不純物を除去する不純物除去ユニットであって、
前記循環経路上に配置されており、前記循環経路を循環している前記冷媒に含まれる不純物を除去する除去装置と、
前記循環経路内の前記冷媒の導電率を検出するセンサと、
検出済みの第１の導電率から前記第１の導電率の検出後の第１期間に前記循環経路を循環した前記冷媒の検出済みの第２の導電率への変化に基づいて、前記除去装置が正常に機能していないか又は前記センサが正常に機能していないかを判定する判定装置と、を備える、不純物除去ユニット。
【請求項２】
前記不純物除去ユニットは、さらに、
前記除去装置が正常に機能している状態において前記冷媒が前記循環経路を循環している間の前記冷媒の導電率の変化を表す変化特性を予め格納する格納装置を備え、
前記判定装置は、前記第１の導電率と前記第１期間とを用いて前記変化特性から取得される第３の導電率にさらに基づいて、前記除去装置が正常に機能していないか又は前記センサが正常に機能していないかを判定する、請求項１に記載の不純物除去ユニット。
【請求項３】
前記判定装置は、前記第１の導電率から前記第２の導電率への変化量と前記第１の導電率から前記第３の導電率への変化量とを比較することによって、前記除去装置が正常に機能していないか又は前記センサが正常に機能していないかを判定する、請求項２に記載の不純物除去ユニット。
【請求項４】
前記判定装置は、前記第２の導電率が前記第１の導電率よりも大きい場合に、前記センサが正常に機能していないことを判定する、請求項２又は３に記載の不純物除去ユニット。
【請求項５】
前記判定装置は、前記第１の導電率と前記第２の導電率とが等しい場合に、前記センサが正常に機能していないことを判定する、請求項２から４のいずれか一項に記載の不純物除去ユニット。
【請求項６】
前記変化特性は、所定温度の前記冷媒の導電率の変化を表し、
前記センサは、さらに、前記循環経路内の前記冷媒の温度を検出し、
前記判定装置は、検出済みの前記温度に応じて、前記第３の導電率を補正する、請求項２から５のいずれか一項に記載の不純物除去ユニット。
【請求項７】
前記不純物除去ユニットは、さらに、
前記循環経路内の前記冷媒の単位時間当たりの流量を変化させる可変装置を備え、
前記可変装置は、前記第１期間における流量を前記第１期間より前の流量よりも増大させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の不純物除去ユニット。
【請求項８】
前記判定装置は、さらに、検出済みの第４の導電率から前記第４の導電率の検出後の第２期間に前記循環経路を循環した前記冷媒の検出済みの第５の導電率への変化に基づいて、前記除去装置が正常に機能していないか又は前記センサが正常に機能していないかを判定し、
前記可変装置は、前記第１期間の流量と前記第２期間の流量とを変化させる、請求項７に記載の不純物除去ユニット。
【請求項９】
循環経路内の冷媒から不純物を除去する不純物除去ユニットであって、
前記循環経路上に配置されており、前記循環経路を循環している前記冷媒に含まれる不純物を除去する除去装置と、
前記循環経路内の前記冷媒の導電率を検出するセンサと、
前記循環経路を循環する前記冷媒の複数の導電率であって、異なるタイミングで検出される前記複数の導電率を用いて、前記除去装置において除去された不純物の積算量を推定する推定装置と、
推定済みの前記積算量を用いて、前記除去装置が正常に機能しているか否かを判定する判定装置と、を備える、不純物除去ユニット。
【請求項１０】
前記推定装置は、前記複数の導電率のうち、第１の導電率と前記第１の導電率の次に検出された第２の導電率との変化量が所定の閾値以上である場合の前記変化量を積算することによって、前記積算量を推定し、
前記判定装置は、前記変化量の積算量が基準積算量を超える場合に、前記除去装置が正常に機能していないことを判定する、請求項９の不純物除去ユニット。
【請求項１１】
前記不純物除去ユニットは、さらに、
前記推定装置は、前記冷媒の不純物が前記除去装置によって除去されている除去期間の初期に検出済みの初期誘電率から前記除去期間の終了後に検出済みの終期誘電率への変化量を積算することによって、前記積算量を推定し、
前記判定装置は、前記変化量の積算量が基準積算量を超える場合に、前記除去装置が正常に機能していないことを特定する、請求項９の不純物除去ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、冷媒を循環経路内に循環させる不純物除去ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、冷媒を循環経路内に循環させる不純物除去ユニットが開示されている。この不純物除去ユニットは、冷媒中の不純物を除去する除去装置を備える。除去装置は、不純物除去部材と、不純物除去部材の劣化を検出する検出装置と、を備える。検出装置は、冷媒の導電率を検出する導電率センサを備える。導電率センサは、不純物除去部材を通過した後、あるいは、不純物除去部材を通過する前後の冷媒の導電率を測定し、冷媒の導電率の改善度合いによって、除去装置が正常に機能しているか否かを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９３１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不純物除去部材を通過した後の冷媒の導電率は、不純物除去部材を通過する前の冷媒の導電率に応じて変動する。このため、不純物除去部材を通過した後の冷媒の導電率のみを用いて除去装置が正常に機能するか否かを判断する構成では、除去装置が正常に機能しているか否かを正確に判断することができない場合がある。一方、不純物除去部材を通過する前後の冷媒の導電率を用いて不純物除去部材が正常に機能するか否かを判断する構成では、センサを除去装置の前後に配置しなければならない。
【０００５】
本明細書では、センサの個数を増加させずに、除去装置が正常に機能しているか否かを判断することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、循環経路内の冷媒から不純物を除去する不純物除去ユニットを開示する。不純物除去ユニットは、除去装置と、センサと、判定装置と、を備える。除去装置は、循環経路上に配置されており、循環経路を循環している冷媒に含まれる不純物を除去する。センサは、循環経路内の冷媒の導電率を検出する。判定装置は、検出済みの第１の導電率から第１の導電率の検出後の第１期間に循環経路を循環した冷媒の検出済みの第２の導電率への変化に基づいて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定する。
【０００７】
上記の構成では、検出タイミングを変えて第１の導電率と第２の導電率を検出することによって、複数のセンサを循環回路に配置しなくても、除去装置によって不純物が除去される前後の冷媒の導電率を検出することができる。このため、除去装置によって不純物が除去される前後の冷媒の導電率を用いて、除去装置が正常に機能していないか、センサが正常に機能していないかを判定することができる。
【０００８】
本明細書は、循環経路内の冷媒から不純物を除去する別の不純物除去ユニットを開示する。不純物除去ユニットは、除去装置と、センサと、推定装置と、判定装置と、を備える。除去装置は、循環経路上に配置されており、循環経路を循環している冷媒に含まれる不純物を除去する。センサは、循環経路内の冷媒の導電率を検出する。推定装置は、循環経路を循環する冷媒の複数の導電率であって、異なるタイミングで検出される複数の導電率を用いて、除去装置において除去された不純物の積算量を推定する。判定装置は、推定済みの積算量を用いて、除去装置が正常に機能しているか否かを判定する。
【０００９】
上記の構成では、検出タイミングを変えて複数の導電率を検出することによって、複数のセンサを循環回路に配置しなくても、除去装置によって不純物が除去される前後の冷媒の導電率を検出することができる。また、複数の導電率を用いて、不純物の積算量を推定することによって、除去装置の寿命が到来したか否かを適切に把握することができる。このため、センサの個数を増加させずに、除去装置が正常に機能しているか否かを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】冷却ユニットの構成を示す。
【図２】第１実施例の異常判定処理のフローチャートを示す。
【図３】第１実施例の変化特性を示すグラフを示す。
【図４】第１実施例の異常判定処理を説明するためのグラフを示す。
【図５】第２実施例の変化特性を示すグラフを示す。
【図６】第２実施例の異常判定処理のフローチャートを示す。
【図７】第２実施例の異常判定処理を説明するためのグラフを示す。
【図８】第２実施例の変形例の変化特性を示すグラフを示す。
【図９】第３実施例の異常判定処理を説明するためのグラフを示す。
【図１０】第３実施例の異常判定処理のフローチャートを示す。
【図１１】第３実施例の導電率積算値の積算方法を説明するためのグラフを示す。
【図１２】第４実施例の異常判定処理のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【００１２】
（特徴１）不純物除去ユニットは、除去装置が正常に機能している状態において冷媒が循環経路を循環している間の冷媒の導電率の変化を表す変化特性を予め格納する格納装置を備えていてもよい。判定装置は、第１の導電率と第１期間とを用いて変化特性から取得される第３の導電率にさらに基づいて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定してもよい。この構成によれば、除去装置が正常に機能している場合の導電率の変化特性を用いて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを特定することができる。
【００１３】
（特徴２）判定装置は、第１の導電率から第２の導電率への変化量と第１の導電率から第３の導電率への変化量とを比較することによって、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定してもよい。除去装置とセンサとが正常に機能している場合、センサで検出される第１の導電率から第２の導電率への変化量と変化特性から得られる第１の導電率から第３の導電率への変化量とは近似する。このため、第１の導電率から第２の導電率への変化量と第１の導電率から第３の導電率への変化量とを比較することによって、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定することができる。
【００１４】
（特徴３）判定装置は、第２の導電率が第１の導電率よりも大きい場合に、センサが正常に機能していないことを判定してもよい。センサと正常に機能している場合、除去装置によって不純物が除去されるのに従って、即ち、時間が経過するのに従って、低い導電率が検出される。このため、第２の導電率が第１の導電率よりも大きい場合、センサによって正常に冷媒の導電率が検出されていない可能性が高い。上記の構成によれば、センサが正常に機能していないことを判定することができる。
【００１５】
（特徴４）判定装置は、第１の導電率と第２の導電率とが等しい場合に、センサが正常に機能していないことを判定してもよい。第１の導電率と第２の導電率とが等しい場合、センサによって正常に冷媒の導電率が検出されていない可能性が高い。上記の構成によれば、センサが正常に機能していないことを判定することができる。
【００１６】
（特徴５）変化特性は、所定温度の冷媒の導電率の変化を表していてもよい。センサは、循環経路内の冷媒の温度を検出してもよい。判定装置は、検出済みの温度に応じて、第３の導電率を補正してもよい。この構成によれば、温度によって冷媒の導電率が変動しても、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定することができる。
【００１７】
（特徴６）不純物除去ユニットは、循環経路内の冷媒の単位時間当たりの流量を変化させる可変装置を備えていてもよい。可変装置は、第１期間における流量を第１期間より前の流量よりも増大させてもよい。循環経路の単位時間当たりの流量を増大させることによって、単位時間当たりに除去装置を通過する冷媒を増加させることができる。このため、単位時間当たりに除去装置によって除去される不純物量を多くすることができる。これにより、単位時間当たりの冷媒の導電率の変化量を大きくすることができる。
【００１８】
（特徴７）判定装置は、さらに、検出済みの第４の導電率から第４の導電率の検出後の第２期間に循環経路を循環した冷媒の検出済みの第５の導電率への変化に基づいて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定してもよい。可変装置は、第１期間の流量と第２期間の流量とを変化させてもよい。この構成によれば、循環経路内の流量を変化させて得られる第１導電率から第２導電率への変化と、第３導電率から第４導電率への変化と、を用いて、除去装置が正常に機能していないか又はセンサが正常に機能していないかを判定することができる。
【００１９】
（特徴８）推定装置を備える不純物除去ユニットでは、推定装置は、複数の導電率のうち、第１の導電率と第１の導電率の次に検出された第２の導電率との変化量が所定の閾値以上である場合の変化量を積算することによって、積算量を推定してもよい。判定装置は、変化量の積算量が基準積算量を超える場合に、除去装置が正常に機能していないことを判定してもよい。この構成によれば、除去装置で除去された不純物を積算することができる。
【００２０】
（特徴９）推定装置を備える不純物除去ユニットでは、推定装置は、冷媒の不純物が除去装置によって除去されている除去期間の初期に検出済みの初期誘電率から除去期間の終了後に検出済みの終期誘電率への変化量を積算することによって、積算量を推定してもよい。判定装置は、変化量の積算量が基準積算量を超える場合に、除去装置が正常に機能していないことを判定してもよい。この構成によれば、誘電率の変化量の積算回数を抑えつつ、除去装置が正常に機能していないことを判定することができる。この結果、判定装置の処理負荷を低減させることができる。
【実施例】
【００２１】
（第１実施例）
図１〜図４を参照して、本実施例の不純物除去ユニット１０を説明する。図１に示すように、不純物除去ユニット１０は、燃料電池ＦＣとモータ（図示省略）とが搭載された燃料電池自動車に搭載される。燃料電池ＦＣは、例えば水素、メタノール等の燃料から得られる水素と空気から得られる酸素とが反応することによって発生する電力をモータに供給して、モータを作動させる。
【００２２】
燃料電池ＦＣは、水素と酸素との反応によって発熱する。燃料電池自動車は、燃料電池ＦＣを冷却するための冷却ユニット２を備える。冷却ユニット２は、ポンプＰＰと、タンクＴＫと、熱交換器ＨＥと、切替弁ＳＶと、循環パイプＣＰと、不純物除去ユニット１０と、を備える。循環パイプＣＰは、冷媒が循環する循環経路を構成する。循環経路には、燃料電池ＦＣと、ポンプＰＰと、タンクＴＫと、熱交換器ＨＥと、切替弁ＳＶと、不純物除去ユニット１０と、が配置されている。ポンプＰＰが駆動すると、タンクＴＫ内の冷媒が循環経路を循環する。この結果、燃料電池ＦＣが冷媒によって冷却される。冷却ユニット２は、冷媒の温度に応じて、切替弁ＳＶを切り替えることによって、冷媒を熱交換器ＨＥ（例えばラジエータ）に供給して通過させることによって、冷媒を冷却する。
【００２３】
循環経路内の冷媒には、循環パイプＣＰ等の循環経路上の各部から出る不純物（例えば金属粉）が混入する場合がある。冷媒に不純物が混入すると、冷媒の導電率が上昇する。冷媒が循環経路から漏出する状況を考慮して、冷媒の導電率が上昇することを抑制することが好ましい。循環経路の燃料電池ＦＣとポンプＰＰとの間には、循環経路内の冷媒から不純物を除去する不純物除去ユニット１０が配置されている。
【００２４】
不純物除去ユニット１０は、センサ２０と、制御装置３０と、除去装置４０と、三方弁５０と、を備える。除去装置４０は、循環経路が主経路ＭＰと副経路ＳＰとの２個の経路の分岐している区間の副経路ＳＰ上に配置されている。除去装置４０は、副経路ＳＰ上の冷媒が通過するケースと、ケース内に配置される不純物除去部材と、を備える。ケースは、循環パイプＣＰに連結して配置されている。冷媒は、ケースの一端から他端に向けて流れる。ケースの中間位置には、不純物除去部材が配置されている。不純物除去部材は、ケース内を流れる冷媒を濾過することによって冷媒から不純物を除去する濾過部材を有する。不純物除去部材には、冷媒から除去した不純物が蓄積される。このため、除去装置４０の使用期間が長くなるほど不純物除去部材の除去能力は低下する。不純物除去部材の除去能力が低下し、除去装置４０が冷媒から十分に不純物を除去することができない状態を、除去装置４０が正常に機能していない状態と呼ぶ。一方、除去装置４０が冷媒から十分に不純物を除去することができる状態を、除去装置４０が正常に機能している状態と呼ぶ。除去装置４０が正常に機能していない状態は、除去装置４０が交換されるべき状態、あるいは、除去装置４０の寿命ということができる。
【００２５】
三方弁５０は、主経路ＭＰと副経路ＳＰとの分岐点に配置されており、循環経路を主経路ＭＰを含む経路と副経路ＳＰを含む経路とのいずれか一方の経路に切り替える。三方弁５０は、制御装置３０によって切り替えられる。制御装置３０が三方弁５０を切り替えることによって、循環経路を、冷媒が除去装置４０を通過する経路と除去装置４０を通過しない経路とに切り替えることができる。
【００２６】
以下では、循環経路が、冷媒が除去装置４０を通過する経路に設定され、冷媒が除去装置４０を通過する処理を、「除去処理」と呼ぶ。また、除去処理が行われている期間、即ち、冷媒が除去装置４０を通過する経路に設定されている期間を「除去期間」と呼ぶ。
【００２７】
センサ２０は、循環経路上において、三方弁５０とポンプＰＰとの間に配置されている。センサ２０は、導電率センサと温度センサとを備える。導電率センサは、循環パイプＣＰ内で、互いに間隔を有して配置される２個の電極を有する。温度センサは、循環パイプＣＰ内に配置されるサーミスタを有する。
【００２８】
三方弁５０、センサ２０及びポンプＰＰは、制御装置３０に接続されている。制御装置３０は、ＣＰＵを有する。制御装置３０は、三方弁５０を用いて、循環経路を主経路ＭＰを含む経路と副経路ＳＰを含む経路とのいずれか一方の経路に切り替える。また、制御装置３０は、導電率センサの２個の電極を用いて、循環経路上の冷媒の導電率を検出し、温度センサのサーミスタを用いて循環経路上の冷媒の温度を検出する。制御装置３０は、センサ２０で検出される冷媒の導電率が予め決められた値よりも大きい場合に、除去処理を開始し、センサ２０で検出される冷媒の導電率が予め決められた値よりも小さくなると、除去処理を終了する。
【００２９】
さらに、制御装置３０は、ポンプＰＰを制御することによって、循環経路内の冷媒の流量を変更することができる。また、制御装置３０は、循環経路に設置された例えば電磁式あるいは超音波式の流量センサ（図示省略）から得られる単位時間当たりの流量を取得することができる。
【００３０】
制御装置３０は、メモリ３２を有する。メモリ３２は、様々な情報を格納するためのデバイスであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等によって構成される。メモリ３２は、ＣＰＵが処理を実行するためのプログラムを格納する。また、メモリ３２は、変化特性Ｒ１，Ｒ２を格納する。図３に示すように、変化特性Ｒ１，Ｒ２は、除去処理が実行されている間の冷媒の導電率の変化を示す。なお、変化特性Ｒ１，Ｒ２は、ともに、冷媒の温度が２０℃であって、除去装置４０が寿命直前で正常に機能している状態における冷媒の導電率変化を示す。このことから、不純物除去ユニット１０において、除去期間中の冷媒の導電率の変化量が変化特性Ｒ１，Ｒ２による単位時間当たりの導電率の変化量よりも小さい場合に、除去装置４０は、正常に機能していないということができる。変化特性Ｒ１と変化特性Ｒ２とでは、循環経路内の冷媒の単位時間当たりの流量が異なる。変化特性Ｒ２における単位時間当たりの流量Ｑ２は、変化特性Ｒ１における単位時間当たりの流量Ｑ１よりも多い。
【００３１】
メモリ３２は、さらに温度補正係数を格納する。温度補正係数は、変化特性Ｒ１と変化特性Ｒ２とを、循環経路内の冷媒の温度に応じて補正するための係数である。冷媒の導電率は、冷媒の温度によって変動する。具体的には、冷媒の温度が高いほど、冷媒の導電率は高くなる。変化特性Ｒ１，Ｒ２及び温度補正係数は、予め冷却ユニット２を用いて実施した実験によって特定され、予めメモリ３２内に格納される。なお、変化特性Ｒ１，Ｒ２及び温度補正係数は、予め冷却ユニット２を模したコンピュータシミュレーション用いて実施した実験によって特定されていてもよい。
【００３２】
（異常判定処理）
次いで、図２を参照して、制御装置３０が実行する異常判定処理を説明する。異常判定処理は、除去期間中、定期的に実行させる。異常判定処理では、まず、Ｓ１０において、制御装置３０は、ポンプＰＰを制御することによって、冷媒の単位時間当たりの流量を流量Ｑ１（リットル／分）に調整する。なお、流量Ｑ１は、異常判定処理（即ち除去処理）が実行されていない期間における流量よりも多い。
【００３３】
次いで、Ｓ１２では、制御装置３０は、センサ２０を用いて、除去処理の初期（即ち除去装置４０によって不純物が除去される前）における冷媒の導電率α１及び温度ＴＥ１を検出する。次いで、Ｓ１４では、制御装置３０は、Ｓ１２の検出から予め決められた期間ＴＰ１（例えば１０秒）が経過するまで待機する。制御装置３０は、Ｓ１２の検出から所定期間ＴＰ１が経過する（Ｓ１４でＹＥＳ）と、Ｓ１６において、センサ２０を用いて、冷媒の導電率β１を検出する。
【００３４】
次いで、Ｓ１８では、制御装置３０は、Ｓ１２及びＳ１６で検出された導電率α１及びβ１を用いて、期間ＴＰ１における導電率の変化率Ｃ１＝（β１−α１）／ＴＰ１を算出する。次いで、Ｓ２０では、制御装置３０は、メモリ３２に格納されている変化特性Ｒ１と温度係数とを用いて、変化特性Ｒ１を補正して補正変化特性Ｒ１´を算出する。図４に示すように、温度ＴＥ１が変化特性Ｒ１の基準温度よりも低い場合、補正変化特性Ｒ１´の導電率は、全期間に亘って変化特性Ｒ１の導電率よりも低い。一方、温度ＴＥ１が変化特性Ｒ１の基準温度よりも高い場合、補正変化特性Ｒ１´の導電率は、全期間に亘って変化特性Ｒ１の導電率よりも高い。
【００３５】
次いで、Ｓ２２では、図４に示すように、制御装置３０は、補正変化特性Ｒ１´を用いて、導電率γ１を特定する。具体的には、制御装置３０は、補正変化特性Ｒ１´上で、導電率α１から期間ＴＰ１を経過したときの導電率γ１を特定する。そして、Ｓ２４において、制御装置３０は、Ｓ１２で検出された導電率α１及びＳ２２で特定されたγ１を用いて、期間ＴＰ１における導電率の基準変化率Ｃ２＝（γ１−α１）／ＴＰ１を算出する。
【００３６】
次いで、Ｓ２６では、制御装置３０は、変化率Ｃ１が、変化率Ｃ２と略等しいか否かを判断する。即ち、制御装置３０は、変化率Ｃ１の絶対値｜Ｃ１｜が、変化率Ｃ２の絶対値｜Ｃ２｜に対して、｜Ｃ２｜≦｜Ｃ１｜≦｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）（但し０＜ｋ＜１、例えば０．０１）の範囲内であるか否かを判断する。Ｓ２６では、実測された導電率の変化率Ｃ１が、除去装置４０が正常に機能している場合の導電率の変化率Ｃ２と略等しいか否かが判断される。変化率Ｃ１が変化率Ｃ２と略等しい場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、即ち、｜Ｃ２｜≦｜Ｃ１｜≦｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）である場合、センサ２０及び除去装置４０は正常に機能していると言える。この場合、異常判定処理を終了する。
【００３７】
一方、変化率Ｃ１が変化率Ｃ２と相違している場合（Ｓ２６でＮＯ）、即ち、｜Ｃ１｜＜｜Ｃ２｜又は｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）＜｜Ｃ１｜である場合、Ｓ２８に進む。Ｓ２８では、制御装置３０は、｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）＜｜Ｃ１｜であるか否かを判断する。｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）＜｜Ｃ１｜である場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、除去装置４０が不純物を除去する性能を超えて、冷媒の導電率が変化していることを示す（図４のＤ４参照）。この場合、センサ２０が正常に機能しておらず、冷媒の導電率を適切に検出できていない可能性が高い。Ｓ２８でＹＥＳの場合、Ｓ３８に進む。
【００３８】
一方、｜Ｃ２｜×（１＋ｋ）≧｜Ｃ１｜である場合（Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ３０において、制御装置３０は、Ｃ１≧０であるか否かを判断する。通常、除去装置４０を冷媒が通過している間は除去装置４０に不純物が除去されるため、冷媒の導電率は徐々に小さくなる。即ち、導電率を比較するとβ１＜α１であるため、変化率Ｃ１（＝（β１−α１）／ＴＰ１）は、Ｃ１＜０である。Ｃ１≧０である場合（Ｓ３０でＹＥＳ）（図４のＤ１（即ちＣ１＞０）又はＤ２（即ちＣ１＝０））、センサ２０が正常に機能しておらず、冷媒の導電率を適切に検出できていない可能性が高い。Ｓ３０でＹＥＳの場合、Ｓ３８に進む。Ｓ３８では、制御装置３０は、センサ２０が正常に機能していないと判定し、図示省略の表示装置に、センサ２０が正常に機能していないことを示す信号を出力する。この結果、表示装置は、センサ２０が正常に機能していないことを示す画像を、表示部に表示する。運転者は、表示装置を確認することによって、センサ２０が正常に機能していないことを知ることができる。なお、センサ２０が正常に機能していない状態とは、センサ２０に不純物等が付着することによって導電率を正常に検出できない等のセンサ２０自体の異常と、センサ２０と制御装置３０との間の回路等の不具合によって導電率を正常に検出できない等のセンサ２０と他の装置との間に発生する異常と、を含む。
【００３９】
一方、Ｃ１＜０である場合（Ｓ３０でＮＯ）、Ｓ３２において、制御装置３０は、循環経路内の冷媒の流量がＱ２であるか否かを判断する。流量がＱ１である場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、Ｓ３６において、制御装置３０は、ポンプＰＰを制御して、流量をＱ２に調整して、Ｓ１４に戻る。一方、流量がＱ２である場合（Ｓ３２でＮＯ）、Ｓ３４において、制御装置３０は、除去装置４０が正常に機能していないと判定し、図示省略の表示装置に、除去装置４０が正常に機能していないことを示す信号を出力する。この結果、表示装置は、除去装置４０が正常に機能していないことを示す画像を、表示部に表示する。運転者は、表示装置を確認することによって、除去装置４０が正常に機能していないことを知ることができる。
【００４０】
上記の実施例では、除去期間中の異なるタイミングで冷媒の導電率α１、β１を検出する。そして、導電率α１、β１を用いて、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定する。導電率の検出タイミングを変えることによって、除去装置４０によって不純物が除去される前後の冷媒の導電率を用いて、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定することができる。この構成によれば、循環経路の１か所に配置されたセンサ２０を用いて、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定することができる。
【００４１】
循環経路内の冷媒の流量がＱ１である状態では除去装置４０が正常に機能していないと判定され得る状況（即ち図３のＳ３０でＮＯ）では、循環経路内の冷媒の流量をＱ１からＱ２に増大させて、再度、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定する。この構成によれば、冷媒の流量がＱ１である場合とＱ２である場合の２段階で、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定することできる。
【００４２】
また、制御装置３０は、変化特性Ｒ１，Ｒ２を用いて異常判定処理を実行する。このため、センサ２０と除去装置４０とが正常に機能している場合の冷媒の導電率変化と実測の導電率変化とを比較して、異常判定処理を実行することができる。
【００４３】
また、制御装置３０は、循環経路内の冷媒の温度ＴＥ１を検出し、変化特性Ｒ１，Ｒ２を温度ＴＥ１に応じて補正する。この構成によれば、冷媒の導電率が温度によって変化しても、適切に異常判定処理を実行することができる。
【００４４】
（第２実施例）
図５〜図７を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。図５に示すように、第２実施例では、メモリ３２は、変化特性Ｒ１，Ｒ２に替えて、閾値ＴＨを格納している。閾値ＴＨは、時間に対する導電率の変化を示す。閾値ＴＨは、除去期間において、冷媒の温度が２０℃であって、除去装置４０が寿命直前で正常に機能している状態における冷媒の導電率変化を示す。このことから、不純物除去ユニット１０において、除去期間中の冷媒の導電率の変化量が閾値ＴＨによる単位時間当たりの導電率の変化量よりも小さい場合に、除去装置４０は、正常に機能していないということができる。なお、メモリ３２は、第１実施例と同様に、冷媒の温度に応じて閾値ＴＨを補正するための温度補正係数を予め格納している。
【００４５】
（異常判定処理）
本実施例の異常判定処理を、図６を参照して説明する。本実施例の異常判定処理では、制御装置３０は、図２のＳ１２〜Ｓ１６の処理を実行する。次いで、制御装置３０は、Ｓ２２０において、閾値ＴＨを温度補正係数を用いて補正する。そして、Ｓ２２２において、図６に示すように、補正後の補正閾値ＴＨ´を用いて、γ１を特定する。具体的には、制御装置３０は、補正閾値ＴＨ´上で、導電率α１から期間ＴＰ１を経過したときの導電率γ１を特定する。次いで、Ｓ２２６において、制御装置３０は、γ１≧β１（図７のＤ６参照）であるか否かを判断する。γ１≧β１である場合（Ｓ２２６でＹＥＳ）、センサ２０及び除去装置４０は正常に機能していると言える。この場合、異常判定処理を終了する。一方、γ１＜β１（図７のＤ５参照）である場合（Ｓ２２６でＮＯ）、Ｓ２３０に進む。Ｓ２３０では、β１≧α１であるか否かを判断する。β１≧α１である場合（Ｓ２３０でＹＥＳ）、センサ２０が正常に機能しておらず、冷媒の導電率を適切に検出できていない可能性が高い。この場合、図２と同様のＳ３８に進む。変化率Ｃ１は、β１＜α１である場合（Ｓ２３０でＮＯ）、図２と同様のＳ３４に進む。
【００４６】
この構成によれば、第１実施例と同様に、循環経路の１か所に配置されたセンサ２０を用いて、除去装置４０が正常に機能していないか、あるいは、センサ２０が正常に機能していないかを判定することができる。
【００４７】
また、実測された導電率β１と閾値ＴＨから特定された導電率γ１とを用いて、異常判定処理が実行される。この構成では、導電率の変化率を算出せずに異常判定処理を実行することができる。
【００４８】
なお、上記の第２実施例では、冷媒の温度が２０℃の場合の閾値ＴＨがメモリ３２に格納されている。そして、循環経路内の冷媒の温度に応じて閾値ＴＨを補正する。しかしながら、図８に示すように、メモリ３２は、複数の温度（図８では、１００℃、２０℃、−４０℃）における閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，・・・を予め格納していてもよい。この場合、制御装置３０は、循環経路内の冷媒の温度に最も近似する閾値を利用して異常判定処理を行ってもよいし、循環経路内の冷媒の温度に合わせて、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，・・・を補正してもよい。例えば、循環経路内の冷媒の温度が６０℃である場合に利用する閾値を、（ＴＨ２＋ＴＨ３）／２で算出してもよい。
【００４９】
第１実施例の場合も同様に、メモリ３２は、複数の温度（図７では、１００℃、２０℃、−４０℃）における複数の変化特性を予め格納していてもよい。
【００５０】
（第３実施例）
図９、図１０を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。図９に示すように、第３実施例では、メモリ３２は、変化特性Ｒ１，Ｒ２に替えて、積算閾値ＴＨＳを格納している。積算閾値ＴＨＳは、除去装置４０の寿命を表す値である。積算閾値ＴＨＳは、実験又はシミュレーションによって求められる。例えば、実験において、新しい除去装置４０を備える不純物除去ユニット１０を利用した温度が２０℃の冷媒に対する除去処理を除去装置４０が正常に機能しなくなるまで（即ち除去装置４０の寿命まで）繰り返し実行する。実験では、冷媒の導電率の変化量を積算し、除去装置４０が正常に機能しなくなるまでに積算された積算量を積算閾値ＴＨＳとする。さらに、メモリ３２は、以下の異常判定処理で検出される冷媒の導電率を、冷媒が２０℃である場合の導電率に補正する温度補正係数を予め格納している。なお、温度補正係数は、実験又はシミュレーションによって特定されている。なお、積算閾値ＴＨＳは、不純物の種類、発生量、冷却水容積、除去装置４０の能力に応じて異なる。
【００５１】
（異常判定処理）
本実施例の異常判定処理を、図１０を参照して説明する。本実施例の異常判定処理では、制御装置３０は、図２と同様に、Ｓ１０、Ｓ１２の処理を実行する。次いで、Ｓ３１６において、制御装置３０は、冷媒の導電率β１を検出する。そして、Ｓ３１８において、制御装置３０は、Ｓ１２で検出された導電率α１とＳ３１６で検出された導電率β１とを温度補正係数を用いて補正することによって、補正導電率α１´、β１´を算出する。次いで、Ｓ３２０で、制御装置３０は、Ｓ３１８で算出された補正導電率α１´、β１´の変化量の絶対値ＣＶ＝｜β１´−α１´｜を算出する。次いで、Ｓ３２２では、制御装置３０は、変化量の絶対値ＣＶが閾値δ以上であるか否かを判断する。なお、閾値δは、不純物除去ユニット１０の製造者等によって予め決められている値である。ＣＶ＜δである場合（Ｓ３２２でＮＯ）、Ｓ３１６に戻る。一方、ＣＶ≧δである場合（Ｓ３２２でＹＥＳ）、Ｓ３２４において、制御装置３０は、導電率積算値にＣＶを加算する。次いで、Ｓ３２６で、制御装置３０は、導電率積算値が積算閾値ＴＨＳ以上であるか否かを判断する。導電率積算値が積算閾値ＴＨＳ以上である場合（Ｓ３２６でＹＥＳ）、制御装置３０は、図２と同様のＳ３４の処理を実行する。一方、導電率積算値が積算閾値ＴＨＳ未満である場合（Ｓ３２６でＮＯ）、制御装置３０は、Ｓ１２に戻る。
【００５２】
図１１は、循環経路内の冷媒の導電率の変化の一例を示す。図１１の例では、冷媒が導電率Ｘ１である状態から除去処理が実行される。制御装置３０は、導電率Ｘ１と導電率Ｘ２との変化量ＣＶ１を算出し、変化量ＣＶ１が閾値δ以上であると、変化量ＣＶ１を導電率積算値としてメモリ３２に格納する。その後、自動車が時間ＴＭ１で停止されると、冷媒内の不純物は徐々に増加する。自動車が時間ＴＭ１で停止されると、冷媒が導電率Ｘ２である時点から時間ＴＭ１までの導電率の変化量は加算されない。次いで、時間ＴＭ２において再び自動車が始動すると、制御装置３０は、異常判定処理を実行する。このとき、導電率Ｙ１と導電率Ｙ２との変化量ＣＶ２、導電率Ｙ２と導電率Ｙ３との変化量ＣＶ３、及び導電率Ｙ３と導電率Ｙ４との変化量ＣＶ４を、導電率積算値ＣＶ１に加算する。
【００５３】
この構成では、導電率の変化量が閾値δ以上である場合に、導電率の変化量を積算する。このため、制御装置３０が除去処理を終了する前の時間ＴＭ１で自動車が停止される場合であっても、時間ＴＭ１までの導電率のうちの変化量ＣＶ１を、導電率積算値に加算することができる。この構成によれば、導電率積算値と実際の導電率の変化量の総量との誤差を小さく抑えることができる。この結果、導電率積算値を用いて、除去装置４０によって除去された不純物の総量を推定することができる。
【００５４】
（第４実施例）
図１２を参照して、第３実施例と異なる点を説明する。本実施例では、異常判定処理が第４実施例と異なる。異常判定処理では、制御装置３０は、図２のＳ１０、Ｓ１２と同様の処理を実施する。これにより、除去処理の開始時の冷媒の導電率α１を検出する。次いで、Ｓ４１４では、制御装置３０は、除去処理が終了することを監視する。具体的には、制御装置３０は、センサ２０で検出される冷媒の導電率が予め決められた値よりも小さくなる場合に、三方弁５０を制御することによって、循環経路を副経路ＳＰを含む経路から、主経路ＭＰを含む経路に切り替えて、除去処理を終了する。
【００５５】
除去処理が終了する（Ｓ４１４でＹＥＳ）と、図１０のＳ３１６〜Ｓ３２０と、Ｓ３２４，Ｓ３２６，Ｓ３４の処理を実行して、異常判定処理を終了する。この構成によれば、導電率積算値を頻繁に算出せずに済む。これにより、制御装置３０の処理負荷を低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５７】
（変形例）
（１）上記の各実施例の構成は、組み合わされていてもよい。例えば、制御装置３０は、第１実施例の異常判定処理（図２参照）と第２実施例の異常判定処理（図６）との両者を並行して、あるいは、別々に実行してもよい。
【００５８】
また、第２実施例から第４実施例では、除去装置４０が異常であると判断され得る場合（図６のＳ２３０でＹＥＳ、図１０、図１２のＳ３２６でＹＥＳの場合）に、流量Ｑ１から流量Ｑ２に変更して、異常判定処理を再び実行してもよい。
【００５９】
また、第３実施例及び第４実施例では、異常判定処理において、制御装置３０は、例えば、図６のＳ２３０と同様の処理を実行することによって、導電率α１、β１を用いて、センサ２０が正常に機能しているか否かを判断してもよい。
【００６０】
（２）第１実施例では、制御装置３０は、循環経路の冷媒の温度に応じて、変化特性Ｒ１，Ｒ２を、補正変化特性Ｒ１´，Ｒ２´に補正する。しかしながら、制御装置３０は、検出済みの導電率を、変化特性Ｒ１，Ｒ２に対応する温度の冷媒の導電率に補正してもよい。
【００６１】
（３）第１実施例では、循環経路内の冷媒の流量に応じた変化特性Ｒ１，Ｒ２がメモリ３２に格納されているが、これとともに、あるいはこれに代えて、除去処理の初期の冷媒の導電率に応じた変化特性がメモリ３２に格納されていてもよい。除去処理の初期の冷媒の導電率によって、変化特性が異なる場合に有用である。
【００６２】
（４）第１実施例では、変化特性Ｒ１，Ｒ２は、除去装置４０が寿命直前で正常に機能している状態における冷媒の導電率変化を示す。しかしながら、変化特性Ｒ１，Ｒ２は、除去装置４０が新品で正常に機能している状態における冷媒の導電率変化を示してもよい。この場合、図２の異常判定処理では、Ｓ２６において、｜Ｃ２｜×（１−ｋ）≦｜Ｃ１｜≦｜Ｃ２｜であるか否かを判定してもよい。即ち、実測された導電率の変化率の絶対値｜Ｃ１｜が、除去装置４０が新品、即ち最も除去性能が高い状態での導電率の変化率の絶対値｜Ｃ２｜と等しいか若干小さい場合に、センサ２０及び除去装置４０が正常に機能していると判定してもよい。あるいは、変化特性Ｒ１，Ｒ２は、除去装置４０が新品と寿命直前との中間の状態で正常に機能している状態における冷媒の導電率変化を示してもよい。この場合、図２の異常判定処理では、Ｓ２６において、｜Ｃ２｜×（１−ｍ）≦｜Ｃ１｜≦｜Ｃ２｜×（１＋ｎ）（但し０＜ｍ，ｎ＜１）であるか否かを判定してもよい。
【００６３】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６４】
２：冷却ユニット、１０：不純物除去ユニット、２０：センサ、３０：制御装置、３２：メモリ、４０：除去装置、５０：三方弁、ＣＰ：循環パイプ、ＦＣ：燃料電池、ＨＥ：熱交換器、ＭＰ：主経路、ＰＰ：ポンプ、ＳＰ：副経路、ＳＶ：切替弁、ＴＫ：タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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