(57)【要約】【課題】素子部の温度を正確に取得することのできる制御装置を提供する。【解決手段】粒子状物質検出センサ２０は、粒子状物質を検出する部分である素子部２００と、素子部２００を加熱するための電気ヒーターとして構成された部分である発熱部２１１と、を有するものである。制御装置１０は、素子部２００の温度を取得する温度取得部１２と、温度取得部１２により取得される素子部２００の温度に基づいて、発熱部２１１の発熱量を調整する発熱調整部１３と、発熱部２１１において消費される電力の値と、素子部２００の温度との対応関係である第１対応関係を記憶する記憶部１４と、を備える。温度取得部１２は、発熱部２１１において消費される電力の値と、第１対応関係とに基づいて素子部２００の温度を取得する。【選択図】図１
2020173173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状物質検出センサ（２０）の制御装置（１０）であって、
前記粒子状物質検出センサは、粒子状物質を検出する部分である素子部（２００）と、前記素子部を加熱するための電気ヒーターとして構成された部分である発熱部（２１１）と、を有するものであり、
前記素子部の温度を取得する温度取得部（１２）と、
前記温度取得部により取得される前記素子部の温度に基づいて、前記発熱部の発熱量を調整する発熱調整部（１３）と、
前記発熱部において消費される電力の値と、前記素子部の温度との対応関係を記憶する記憶部（１４）と、を備え、
前記温度取得部は、前記発熱部において消費される電力の値と、前記対応関係とに基づいて前記素子部の温度を取得するように構成されている制御装置。
【請求項２】
前記対応関係は、前記素子部の複数の温度域毎に記憶されている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記発熱調整部による前記発熱量の調整が行われるモードである発熱モードと、
前記発熱調整部による前記発熱量の調整が行われず、前記温度取得部による前記素子部の温度の取得が行われるモードである温度取得モードと、を実行し得るように構成されている、請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記発熱モードにおいて、前記発熱調整部は、
前記発熱部において消費される電力の値が、前記素子部の目標温度に対応する目標電力値に一致するよう、前記発熱量を調整する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記記憶部には、
前記対応関係である第１対応関係に加えて、
前記発熱部の電気抵抗値と前記素子部の温度との対応関係、である第２対応関係も記憶されており、
前記温度取得モードにおいて、前記温度取得部は、
一時的に前記発熱部に電流を供給し、その際に取得された前記発熱部の電気抵抗値と、前記第２対応関係とに基づいて、前記素子部の温度を取得するように構成されている、請求項３又は４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記発熱モードにおいて、前記温度取得部は、
前記発熱部において消費される電力の値と、前記第１対応関係とに基づいて前記素子部の温度を取得すると共に、そのときの前記発熱部の電気抵抗値もあわせて取得し、
取得された前記素子部の温度と前記発熱部の電気抵抗値とに基づいて前記第２対応関係を補正する、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記発熱モードにおいて、前記温度取得部は、
前記素子部の温度と前記発熱部の電気抵抗値との組み合わせを複数取得し、これら複数の組み合わせに基づいて前記第２対応関係を補正する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記粒子状物質検出センサには、
前記発熱部に電力を供給するための一対のリード電極（２１２，２１３）と、
前記リード電極の一方と前記発熱部との接続部における電位を取得するためのセンス電極（２１４）と、が設けられており、
前記温度取得部は、前記発熱部において消費される電力の値を、前記センス電極を介して取得される電位に基づいて取得する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、粒子状物質検出センサの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、排ガスと共に排出される粒子状物質を低減することが求められている。このため、排ガスの通る排気配管には、粒子状物質を捕集するためのフィルタや、当該フィルタの下流側において粒子状物質を検出するための粒子状物質検出センサ等が設けられている。
【０００３】
下記特許文献１に記載されているように、粒子状物質検出センサは、粒子状物質を検知する部分である素子部を有している。素子部には、互いに離間している一組もしくは複数組の電極が形成されている。素子部に粒子状物質が堆積すると、素子部に形成された上記電極間に電流が流れるようになる。粒子状物質検出センサによれば、当該電流の大きさに基づいて、堆積した粒子状物質の量を検出することができる。
【０００４】
素子部における粒子状物質の堆積量がある適度大きくなると、上記電流の大きさは一定となり、新たに堆積する粒子状物質を検知することができなくなってしまう。そこで、粒子状物質検出センサには、素子部を加熱するための発熱部が設けられるのが一般的である。発熱部は、素子部の近傍に形成された電気ヒーターとして構成される。発熱部に電力が供給され、発熱部によって素子部の加熱が行われると、素子部に堆積していた粒子状物質は燃焼し除去される。これにより、引き続き粒子状物質の量を検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１５６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発熱部によって素子部の加熱が行われる際においては、素子部の温度が十分に上昇しないと、粒子状物質の一部が除去されず素子部に残留してしまうこととなる。一方、素子部の温度が上昇し過ぎた場合には、素子部が破損したり、電極材料が蒸散したり、素子部に汚染物質が融着してしまったりする可能性がある。このため、発熱部による素子部の加熱は、素子部の温度を取得しながら適切に行われることが好ましい。
【０００７】
ただし、素子部の温度を取得するための専用のセンサを設けた場合には、部品点数が増加してしまうことに加えて、粒子状物質検査のサイズも大きくなってしまうという問題が生じる。そこで、上記特許文献１に記載されている制御装置では、発熱部の電気抵抗値に基づいて素子部の温度を取得することとしている。
【０００８】
しかしながら、発熱部の電気抵抗値と素子部の温度との対応関係は、常に一定ではなく、発熱部の劣化に伴って変化してしまうことがある。当該対応関係が当初のものから変化してしまうと、素子部の温度を正確に取得することができなくなってしまう。
【０００９】
本開示は、素子部の温度を正確に取得することのできる制御装置、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示に係る制御装置は、粒子状物質検出センサ（２０）の制御装置（１０）である。制御対象である粒子状物質検出センサは、粒子状物質を検出する部分である素子部（２００）と、素子部を加熱するための電気ヒーターとして構成された部分である発熱部（２１１）と、を有するものでる。この制御装置は、素子部の温度を取得する温度取得部（１２）と、温度取得部により取得される素子部の温度に基づいて、発熱部の発熱量を調整する発熱調整部（１３）と、発熱部において消費される電力の値と、素子部の温度との対応関係を記憶する記憶部（１４）と、を備える。温度取得部は、発熱部において消費される電力の値と、対応関係とに基づいて素子部の温度を取得する。
【００１１】
上記構成の制御装置では、発熱部において消費される電力の値と、素子部の温度との対応関係が記憶部に記憶されている。本発明者らは、当該対応関係が、発熱部に劣化が生じているか否かによることなく概ね一定であることを確認している。これは、発熱部において消費される電力の値が、素子部の加熱に供される電気エネルギーに対応するものであるためと考えられる。このため、温度取得部は、上記対応関係に基づいて素子部の温度を正確に取得することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、素子部の温度を正確に取得することのできる制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、粒子状物質検出センサの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、粒子状物質検出センサが有する素子部の外観を示す図である。
【図４】図４は、粒子状物質検出センサが有する素子部の構成を示す分解組立図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る制御装置により行われる制御の概要を説明するための図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１対応関係の例を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２対応関係の補正方法について説明するための図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態に係る制御装置によって行われる、第２対応関係の補正方法について説明するための図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態に係る粒子状物質検出センサが有する素子部の構成を示す分解組立図である。
【図１３】図１３は、発熱部の電気抵抗値と素子部の温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１５】
第１実施形態について説明する。本実施形態に係る制御装置１０は、粒子状物質検出センサ２０と共に車両ＭＶに搭載され、粒子状物質検出センサ２０の制御を行うための装置として構成されている。制御装置１０や粒子状物質検出センサ２０の説明に先立ち、図１を参照しながら車両ＭＶの構成について先ず説明する。
【００１６】
図１には、車両ＭＶのうち、内燃機関１１０及びその排気系の構成のみが模式的に示されている。車両ＭＶは、内燃機関１１０と、排気配管１３０と、粒子フィルタ１２０と、を備えている。
【００１７】
内燃機関１１０は所謂エンジンである。内燃機関１１０は、燃料を燃焼させることにより、車両ＭＶを走行させるための駆動力を発生させる。排気配管１３０は、内燃機関１１０の燃焼で生じた排ガスを、外部に排出するための配管である。
【００１８】
粒子フィルタ１２０は、排気配管１３０の途中に設けられており、排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタである。粒子フィルタ１２０は、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）やＧＰＦ(Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ)とも称される。粒子フィルタ１２０は、多孔質のセラミックスに格子状の通路を多数形成し、その入口側及び出口側を交互に閉塞することにより構成されたものである。尚、このような粒子フィルタ１２０の構成としては公知のものを採用し得るので、その具体的な図示や説明については省略する。
【００１９】
続いて、本実施形態に係る粒子状物質検出センサ２０の構成について説明する。図１に示されるように、粒子状物質検出センサ２０は、排気配管１３０のうち粒子フィルタ１２０よりも下流側となる位置に配置されている。粒子状物質検出センサ２０は、粒子フィルタ１２０を通過した排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出するためのセンサである。このような粒子状物質検出センサ２０が設けられていることで、粒子状物質を多く含む排ガスが外部に排出されてしまうことを防止することができる。また、粒子フィルタ１２０に異常が生じた場合には、当該異常を迅速に検知することもできる。
【００２０】
粒子状物質検出センサ２０の具体的な構成について、図２を参照しながら説明する。図２において符号１３０が付されているのは、排気配管１３０を構成する管壁の断面である。同図においては、当該管壁よりも上方側が排気配管１３０の外側の空間であり、当該管壁よりも下方側が排気配管１３０の内側の空間である。粒子状物質検出センサ２０は、排気配管１３０に形成された貫通孔１３１に対して外側から挿通されており、その一部が排気配管１３０の内部に向けて突出している。
【００２１】
粒子状物質検出センサ２０は、その内側に素子部２００を有している。素子部２００は、粒子状物質を検出する部分として構成された素子である。図３には、素子部２００の外観が示されている。図４には、素子部２００の具体的な構成が分解組立図として示されている。
【００２２】
図４に示されるように、素子部２００は、矩形の板状部材である基板を複数積層することにより構成されている。それぞれの基板はセラミックスにより形成されている。図４において最も下方側に配置された基板２１０は、その上面に、発熱部２１１と、リード電極２１２、２１３と、センス電極２１４と、が形成されている。これらは全体が一つの電極パターンとなっており、基板２１０の上面に対して、例えばスクリーン印刷により形成されたものである。
【００２３】
発熱部２１１は、電力の供給を受けて発熱する電気ヒーターとして構成された部分である。発熱部２１１は、基板２１０の長手方向に沿った一端側の近傍となる位置に形成されている。発熱部２１１は、素子部２００のうち、特に後述の検出面２０１を加熱するためのヒーターとして設けられている。
【００２４】
リード電極２１２、２１３は、発熱部２１１に電力を供給するために形成された一対の電極である。リード電極２１２、２１３は、発熱部２１１から、基板２１０の長手方向に沿って他方側の端部へと伸びるように形成されている。リード電極２１２の幅及び長さと、リード電極２１３の幅及び長さとは、互いに概ね等しくなっている。リード電極２１２、２１３には、図２に示される電力配線２７が接続されている。電力配線２７は、制御装置１０から発熱部２１１へと電力を供給するために設けられた一対の配線である。電力配線２７は、制御装置１０から発熱部２１１へと電力を供給し得るよう、リード電極２１２、２１３と制御装置１０との間を繋ぐように設けられている。一対の電力配線２７のうちの一方はリード電極２１２に接続されており、他方はリード電極２１３に接続されている。
【００２５】
図４において符号２１２Ａが付されている部分には、基板２１０を貫くように不図示のスルーホールが形成されている。電力配線２７のうちの一方は、当該スルーホールを介してリード電極２１２に外側から接続されている。同様に、図４において符号２１３Ａが付されている部分には、基板２１０を貫くように不図示のスルーホールが形成されている。電力配線２７のうちの他方は、当該スルーホールを介してリード電極２１３に外側から接続されている。
【００２６】
センス電極２１４は、その一端が、リード電極２１３と発熱部２１１との接続部ＣＰに対して接続されている。センス電極２１４は、接続部ＣＰから、基板２１０の長手方向に沿って伸びるように形成されている。センス電極２１４は、リード電極２１３と発熱部２１１との接続部ＣＰにおける電位を取得するために形成された電極である。
【００２７】
センス電極２１４には、図２に示されるセンス配線２８が接続されている。センス配線２８は、接続部ＣＰの電位を制御装置１０が取得し得るよう、センス配線２８と制御装置１０との間を繋ぐように設けられている。図４において符号２１４Ａが付されている部分には、基板２１０を貫くように不図示のスルーホールが形成されている。センス配線２８は、当該スルーホールを介してセンス電極２１４に外側から接続されている。
【００２８】
このように、本実施形態に係る粒子状物質検出センサ２０には、発熱部２１１に電力を供給するための一対のリード電極２１２、２１３と、一方のリード電極２１３と発熱部２１１との接続部ＣＰにおける電位を取得するためのセンス電極２１４と、が設けられている。センス電極２１４やセンス配線２８が設けられていることの効果については後に説明する。
【００２９】
基板２１０の上方側に配置される基板２２０のうち、基板２１０とは反対側の面には、電極２２１、２２２が形成されている。これらは全体が一つの電極パターンとなっており、先に述べた発熱部２１１等と同様に、例えばスクリーン印刷により形成されたものである。電極２２１は、基板２２０の長手方向に沿った一端側の縁、具体的には発熱部２１１が形成されている方と同じ側の縁に沿って伸びるように形成されている。電極２２２は、電極２２１のうち基板２２０の短手方向に沿った端部、具体的には、図４の紙面奥側における端部から、基板２２０の長手方向に沿って伸びるように形成されている。
【００３０】
基板２２０の更に上方側に配置される基板２３０のうち、基板２２０とは反対側の面には、電極２３１、２３２が形成されている。これらは全体が一つの電極パターンとなっており、先に述べた発熱部２１１等と同様に、例えばスクリーン印刷により形成されたものである。電極２３１は、基板２３０の長手方向に沿った一端側の縁、具体的には発熱部２１１が形成されている方と同じ側の縁に沿って伸びるように形成されている。電極２３２は、電極２３１のうち基板２３０の短手方向に沿った端部、具体的には、図４の紙面手前側における端部から、基板２３０の長手方向に沿って伸びるように形成されている。
【００３１】
図４において最も下方側の基板２１０と、最も上方側の基板２４０との間には、上記のような基板２２０及び基板２３０が交互に並ぶように複数ずつ配置されている。このため、図３に示されるように、素子部２００のうち長手方向に沿った端面である検出面２０１には、電極２２１及び電極２３１が露出しており、これらが交互に並ぶように配置された状態となっている。
【００３２】
図４において最も上方側の基板２４０のうち、基板２３０等とは反対側の面には、一対の電極２４１、２４２が形成されている。これらはいずれも、基板２４０の長手方向に沿った一方側、具体的には、発熱部２１１が形成されている方とは反対側の端部近傍となる位置に形成されている。
【００３３】
電極２４１は、電極２２２のうち、図４において符号２２２Ａが付されている部分と上下に重なる位置に形成されている。同様に、電極２４２は、電極２３２のうち、図４において符号２３２Ａが付されている部分と上下に重なる位置に形成されている。
【００３４】
基板２２０、２３０、２４０のそれぞれのうち、符号２２２Ａと上下に重なる位置には、各基板を貫くようにスルーホールが形成されている。電極２４１は、これらのスルーホールを介して、それぞれの電極２２２及び電極２２１と電気的に接続されている。
【００３５】
同様に、基板２２０、２３０、２４０のそれぞれのうち、符号２３２Ａと上下に重なる位置には、各基板を貫くようにスルーホールが形成されている。電極２４２は、これらのスルーホールを介して、それぞれの電極２３２及び電極２３１と電気的に接続されている。
【００３６】
電極２４１、２４２には、図２に示される検出配線２６が接続されている。検出配線２６は、電極２４１、２４２と制御装置１０との間を繋ぐ一対の配線である。一対の検出配線２６のうちの一方は電極２４１に接続されており、他方は電極２４２に接続されている。
【００３７】
制御装置１０は、一対の検出配線２６を介して、電極２４１と電極２４２との間に所定の電圧を印可する。このとき、検出面２０１に露出している電極２２１と電極２３１との間にも電圧が印加されることとなる。検出面２０１に粒子状物質が堆積していないときには、電極２２１と電極２３１との間には電流が流れない。一方、検出面２０１に粒子状物質が堆積すると、粒子状物質は導体であるから、電極２２１と電極２３１との間に電流が流れるようになる。当該電流は、検出面２０１に堆積した粒子状物質の量が多くなる程大きくなる。
【００３８】
制御装置１０は、当該電流の大きさを、一対の検出配線２６を流れる電流の大きさとして検出する。制御装置１０は、素子部２００の検出面２０１における粒子状物質の堆積量を、上記電流の大きさに基づいて検出することができる。制御装置１０は、例えば粒子状物質の堆積量の時間変化に基づいて、排気配管１３０を通る粒子状物質の量を検出することができる。
【００３９】
検出面２０１における粒子状物質の堆積量がある適度大きくなると、上記電流の大きさは一定となる。このため、制御装置１０は、新たに堆積する粒子状物質を検知することができなくなってしまう。この場合、制御装置１０は、発熱部２１１に電力を供給して発熱させ、素子部２００の検出面２０１を加熱することで、検出面２０１に堆積していた粒子状物質を燃焼させる。これにより粒子状物質が検出面２０１から除去されるので、制御装置１０は、引き続き粒子状物質の量を検出することが可能となる。
【００４０】
図２を再び参照しながら、粒子状物質検出センサ２０のその他の構成について説明する。粒子状物質検出センサ２０は、先に説明した素子部２００の他、保持部２１と、ハウジング２２と、締結部２３と、カバー２４、２５と、を有している。
【００４１】
保持部２１は、素子部２００を保持するための部材であって、絶縁体であるセラミックスにより形成されている。素子部２００は、その先端にある検出面２０１を排気配管１３０の内側に向けて突出させた状態で、保持部２１によって保持されている。
【００４２】
ハウジング２２は、金属からなる円筒形状の部材である。ハウジング２２は、粒子状物質検出センサ２０の概ね外形を成す部材であって、保持部２１を外側から囲んでいる。ハウジング２２のうち、排気配管１３０の内側に配置されている方の端部は開放されており、当該端部から素子部２００が突出している。
【００４３】
締結部２３は、粒子状物質検出センサ２０を排気配管１３０に固定するための部分である。締結部２３は、ハウジング２２の一部を外周側から囲むように配置されている。締結部２３は金属により形成されている。
【００４４】
締結部２３の外周面には、不図示の雄螺子が形成されている。また、排気配管１３０に形成された貫通孔１３１の内周面には、不図示の雌螺子が形成されている。締結部２３の外周面にある雄螺子は、貫通孔１３１の内周面にある雌螺子に螺合している。これにより、粒子状物質検出センサ２０が排気配管１３０に対して締結固定されている。
【００４５】
カバー２４、２５は、いずれもハウジング２２の先端に取り付けられており、当該先端から突出する素子部２００の周囲を２重に覆うように設けられている。このうち、カバー２５は内側に設けられており、カバー２４は外側に設けられている。カバー２４、２５のそれぞれには、複数の貫通穴が形成されている。排気配管１３０を通る排ガスは、その一部がこれらの貫通穴を通じてカバー２４、２５の内側に入り込む。当該排ガスに含まれる粒子状物質の一部は、素子部２００の検出面２０１に堆積し、上記のように制御装置１０によって検出されることとなる。
【００４６】
粒子状物質検出センサ２０のうち、排気配管１３０の外側に向けて突出している部分の先端には、先に述べた検出配線２６、電力配線２７、及びセンス配線２８のそれぞれが接続されている。尚、図２においては、一対の検出配線２６が束ねられており、これらが１本の配線のように描かれている。同様に、一対の電力配線２７とセンス配線２８とが束ねられており、これらが１本の配線のように描かれている。
【００４７】
図１に戻って、本実施形態に係る制御装置１０の構成について説明する。制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。先に述べたように、制御装置１０は粒子状物質検出センサ２０の制御を行うための装置として構成されている。制御装置１０は、機能的な制御ブロックとして、堆積量算出部１１と、温度取得部１２と、発熱調整部１３と、記憶部１４と、を備えている。
【００４８】
堆積量算出部１１は、検出面２０１における粒子状物質の堆積量を算出する処理を行う部分である。堆積量算出部１１は、一対の検出配線２６の間、すなわち電極２２１と電極２３１との間に所定の電圧を印可し、これらを流れる電流の大きさに基づいて堆積量を算出する。
【００４９】
尚、堆積量と電流との関係は常に同じではなく、検出面２０１の温度に応じて変化することが知られている。具体的には、検出面２０１の温度が高くなる程、粒子状物質の電気抵抗が低くなるので、取得される電流の値は大きくなる。そこで、堆積量算出部１１は、電流に基づいて算出される堆積量に対して、検出面２０１の温度に基づく補正値を乗算することにより、粒子状物質の堆積量を正確に算出することとしている。検出面２０１の温度と補正値との関係は予め測定されており、制御装置１０が有する記憶部１４にマップとして記憶されている。堆積量算出部１１は、次に述べる温度取得部１２によって取得される素子部２００の温度と、当該マップとを参照することにより、上記の補正値を算出するように構成されている。
【００５０】
温度取得部１２は、素子部２００の温度を取得する処理を行う部分である。温度取得部１２は、発熱部２１１において消費される電力の値に基づいて、素子部２００の温度を取得する。また、温度取得部１２は、発熱部２１１の電気抵抗値に基づいて、素子部２００の温度を取得することもある。それぞれの具体的な取得方法については後に説明する。温度取得部１２によって取得される素子部２００の温度は、素子部２００のうち検出面２０１の温度に概ね等しい。
【００５１】
発熱調整部１３は、温度取得部１２により取得された素子部２００の温度に基づいて、発熱部２１１の発熱量、具体的には発熱部２１１に供給される電流の値を調整する処理を行う部分である。発熱調整部１３は、素子部２００の温度が所定の目標温度に近づくように、発熱部２１１の発熱量を調整する。これにより、素子部２００の温度を常に適切な温度に保つことができる。
【００５２】
記憶部１４は、不揮発性の記憶装置であって、制御装置１０が行う制御に必要な各種の情報が含まれている。記憶部１４に記憶されている情報の具体的な内容については後に説明する。
【００５３】
以上のような構成の制御装置１０は、粒子状物質検出センサ２０の制御を行うための専用の装置として構成されていてもよいのであるが、他の装置の一部として構成されていてもよい。例えば、内燃機関１１０の制御を行うＥＣＵの一部として、制御装置１０が構成されているような態様であってもよい。
【００５４】
制御装置１０によって行われる制御の概要について、図５を参照しながら説明する。図５では、内燃機関１１０の始動が行われた以降の期間における、素子部２００の温度の時間変化の一例が示されている。この例では、内燃機関１１０が始動された直後から、発熱調整部１３によって発熱部２１１への通電が行われ、発熱部２１１によって素子部２００が加熱される。これにより、素子部２００の温度は上昇した後、常温よりも高い温度Ｔ３に維持される。この状態は、図５に示される時刻ｔ１まで継続される。
【００５５】
内燃機関１１０の始動が行われた直後の期間においては、排気配管１３０の内面には水滴が付着していることが多く、当該水滴の一部が粒子状物質検出センサ２０の素子部２００に到達することがある。このとき、素子部２００の温度が上昇し過ぎていた場合には、被水に伴って素子部２００が破損してしまう可能性がある。一方、素子部２００の温度が低すぎる場合には、素子部２００の表面に水滴が付着して、当該水滴に含まれる汚染物質により素子部２００の被毒が生じてしまう可能性がある。
【００５６】
そこで、時刻ｔ１までの期間における素子部２００の温度は、被水に伴って素子部２００が破損してしまうような温度よりも低く、且つ、素子部２００の表面で所謂ライデンフロスト効果による撥水が生じる温度であることが好ましい。このため、当該期間における目標温度である温度Ｔ３は、３５０℃から６５０℃の範囲内に設定されることが好ましい。
【００５７】
内燃機関１１０の始動が行われてから時刻ｔ１までの期間に行われる制御は、上記のように被水に伴う素子部２００の破損等を防止するための制御である。このため、当該制御のことを以下では「耐被水制御」とも称する。
【００５８】
排気配管１３０の温度が十分に上昇し、例えば１００℃以上になると、排気配管１３０の内面に水分が付着している可能性は低くなる。そこで、制御装置１０は、排気配管１３０の温度が１００℃以上になったことが確認された時点で上記の耐被水制御を終了し、燃焼制御へと移行する。上記の時刻ｔ１は、このように耐被水制御から燃焼制御への移行が行われる時刻である。尚、排気配管１３０の温度は、不図示の温度センサによって取得することとすればよい。
【００５９】
燃焼制御とは、素子部２００の温度を更に上昇させて、検出面２０１に堆積していた粒子状物質を燃焼させ除去するために行われる制御である。このときの素子部２００の目標温度は、温度Ｔ３よりも高い温度Ｔ４に設定される。ただし、目標温度を高く設定し過ぎると、過昇温に伴って素子部２００が破損したり、電極材料が蒸散したり、素子部２００に汚染物質が融着してしまったりする可能性がある。以上のことから、燃焼制御における素子部２００の目標温度は６００℃から９００℃の範囲に設定されることが好ましい。
【００６０】
燃焼制御は、予め設定された一定期間の間だけ行われる。燃焼制御が行われた後は、捕集制御へと移行する。図５では、このように燃焼制御から捕集制御への移行が行われる時刻が時刻ｔ２として示されている。
【００６１】
捕集制御とは、粒子状物質を捕集して検出面２０１に堆積させ、その堆積量を検出するために行われる制御である。捕集制御では、先に述べたように、電極２２１と電極２３１との間に電圧が印加され、両電極間を流れる電流の大きさに基づいて粒子状物質の堆積量が算出される。検出面２０１の周囲を漂う粒子状物質は、静電気力によって検出面２０１へと引き寄せられ、検出面２０１に堆積して行く。
【００６２】
このとき、素子部２００の温度が排ガスの温度よりも高くなっていた場合には、検出面２０１の周囲を漂う粒子状物質は、検出面２０１から遠ざかる方向に熱泳動力を受けてしまう。その結果、検出面２０１における粒子状物質の捕集が妨げられてしまうこととなる。このような現象を防止するために、捕集制御が行われる期間においては発熱部２１１に供給される電流が０とされる。
【００６３】
捕集制御が行われる期間においては、先に述べたように、検出面２０１の温度が取得され、当該温度に基づいて堆積量についての補正値が算出される。このような温度の取得は、捕集制御が行われる期間において定期的に行われる。
【００６４】
捕集制御は、予め設定された一定期間の間だけ行われる。捕集制御が終了すると、耐被毒制御へと移行する。図５では、このように捕集制御から耐被毒制御への移行が行われる時刻が時刻ｔ３として示されている。
【００６５】
耐被毒制御とは、発熱部２１１によって素子部２００の加熱を行い、新たな粒子状物質や被毒の原因となる汚染物質が、検出面２０１に付着することを防止するために行われる制御である。このときの素子部２００の目標温度は、温度Ｔ４よりも低い温度Ｔ２に設定される。当該目標温度は、そのときの排ガスの温度よりも高く、且つ９００℃以下の範囲に設定されることが好ましい。
【００６６】
耐被毒制御は、粒子状物質検出センサ２０による堆積量の検出が次に行われるまでの間継続される。粒子状物質検出センサ２０による堆積量の検出が再度行われる際には、耐被毒制御から燃焼制御へと移行し、これに続けて捕集制御が行われることとなる。
【００６７】
以上に説明した制御のうち、耐被水制御、燃焼制御、及び耐被毒制御においては、制御装置１０は、発熱調整部１３によって発熱部２１１の発熱量の調整を行う動作モードとなっている。このような動作モードのことを、以下では「発熱モード」とも称する。耐被水制御、燃焼制御、及び耐被毒制御は、いずれも発熱モードにおいて行われる制御であって、設定される目標温度の値において互いに異なっている制御、ということができる。
【００６８】
これに対し、捕集制御においては、制御装置１０は、発熱調整部１３によって発熱部２１１の発熱量の調整を行うことなく、温度取得部１２によって素子部２００の温度の取得を行う動作モードとなっている。このような動作モードのことを、以下では「温度取得モード」とも称する。制御装置１０は、このように発熱モード及び温度取得モードからなる２種類の動作モードを実行し得るように構成されている。
【００６９】
発熱モードにおいて実行される処理の流れについて、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、発熱モードが実行されている期間において、所定の制御周期が経過する毎に繰り返し実行される処理である。
【００７０】
当該処理の最初のステップＳ０１では、発熱部２１１において消費されている電力の値を取得する処理が行われる。ここでは、発熱部２１１を流れる電流の値に、発熱部２１１に印加されている電圧の値と電流のデューティを乗算することで、発熱部２１１において消費されている電力の値が算出され取得される。
【００７１】
その具体的な算出方法について説明する。まず、制御装置１０は、一対の電力配線２７の間に印加されている電圧の値を、例えば不図示のセンサにより取得する。当該電圧のことを、以下では「全電圧」とも称する。
【００７２】
続いて、制御装置１０は、一対の電力配線２７を流れる電流の値を、やはり不図示のセンサにより取得する。当該電流のことを、以下では「全電流」とも称する。全電流の値は、発熱部２１１を流れる電流の値に等しい。
【００７３】
次に、制御装置１０は、図４に示される接続部ＣＰの電位を、例えばセンス配線２８に接続された不図示のセンサによって取得する。その後、接続部ＣＰの電位に基づいて、リード電極２１３の両端に印加されている電圧の値を算出する。当該値は、リード電極２１３において生じている電圧降下の値、ということもできる。
【００７４】
先に述べたように、リード電極２１２の幅及び長さと、リード電極２１３の幅及び長さとは、互いに概ね等しくなっている。このため、リード電極２１２においても、リード電極２１３における電圧降下と同じ値の電圧降下が生じていると推定される。
【００７５】
制御装置１０は、先に述べた全電圧から、リード電極２１３において生じている電圧降下の値と、リード電極２１２において生じている電圧降下とを差し引くことにより、発熱部２１１に印加されている電圧の値を算出する。その後、当該電圧の値に全電流の値と電流のデューティを乗算することで、発熱部２１１において消費されている電力の値を算出する。
【００７６】
発熱部２１１において消費されている電力の値が算出された後は、ステップＳ０２に移行する。ステップＳ０２では、温度取得部１２により、素子部２００の温度を取得する処理が行われる。
【００７７】
その具体的な方法について説明する。記憶部１４には、発熱部２１１において消費される電力の値と、素子部２００の温度との対応関係が記憶されている。当該対応関係のことを、以下では「第１対応関係」とも称する。図７には、第１対応関係の例が示されている。同図に示されるように、発熱部２１１において消費される電力の値が大きくなるほど、素子部２００の温度は高くなる。このような第１対応関係は、予め行われた実験等に基づいて作成され、記憶部１４に記憶されている。
【００７８】
温度取得部１２は、ステップＳ０１で取得された電力の値と、第１対応関係とに基づいて、素子部２００の温度を取得することとしている。このように算出された素子部２００の温度は、素子部２００のうち発熱部２１１や検出面２０１の近傍部分における温度であるから、検出面２０１の温度ともいうことができる。
【００７９】
ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、ステップＳ０２で取得された素子部２００の温度が、このときの目標温度と一致しているか否かが判定される。ここでいう「目標温度」とは、図５の例における温度Ｔ４等のことである。
【００８０】
素子部２００の温度が目標温度と一致している場合には、図６に示される一連の処理を終了する。素子部２００の温度が目標温度と一致していない場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、素子部２００の温度が目標温度に近づくように、発熱部２１１に供給される電流の値が調整される。
【００８１】
例えば、素子部２００の温度が目標温度よりも高い場合には、発熱部２１１に供給される電流の値がそれまでよりも小さくなるよう、当該電流のデューティが変更される。逆に、素子部２００の温度が目標温度よりも低い場合には、発熱部２１１に供給される電流の値がそれまでよりも大きくなるよう、当該電流のデューティが変更される。当該処理は発熱調整部１３により行われる。
【００８２】
以上のような制御は、発熱部２１１において消費される電力の値が、素子部２００の目標温度に対応する目標電力値に一致するよう、発熱部２１１の発熱量を調整する制御、ということもできる。ステップＳ０３においては、ステップＳ０２で取得された温度が目標温度に一致しているか否かを判定することに替えて、ステップＳ０１で取得された電力の値が目標電力値に一致するか否かを判定することとしてもよい。この場合、目標温度から目標電力値の変換が、第１対応関係に基づいて行われることとすればよい。
【００８３】
ところで、温度取得部１２が素子部２００の温度を取得するにあたっては、従来のように、発熱部２１１の電気抵抗値に基づいて素子部２００の温度を取得することも考えられる。図１３には、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係の例が示されている。同図を参照しながら、従来における素子部２００の温度の取得方法について説明する。
【００８４】
図１３の線Ｌ０は、発熱部２１１に劣化が生じていない場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。この対応関係に基づけば、発熱部２１１の電気抵抗値としてＲ０が取得された場合には、これに対応する素子部２００の温度としてＴ２２を取得することができる。
【００８５】
ただし、発熱部２１１の電気抵抗値と素子部２００の温度との対応関係は、常に一定ではなく、発熱部の劣化に伴って変化してしまうことがある。図１３の線Ｌ１は、発熱部２１１に劣化が生じた場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。発熱部２１１に劣化が生じると、素子部２００の温度が同じであっても、発熱部２１１の電気抵抗値は劣化が生じていないときに比べて大きくなってしまう。
【００８６】
このため、発熱部２１１に劣化が生じているときに、発熱部２１１の電気抵抗値としてＲ０が取得された場合には、素子部２００の実際の温度はＴ２１であるにも拘らず、これとは異なるＴ２２が取得されてしまうこととなる。
【００８７】
このように、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係は、発熱部２１１の劣化に伴って変化してしまうので、当該対応関係に基づいて素子部２００の温度を取得することは適切ではない場合がある。
【００８８】
一方、本発明者らは、発熱部２１１において消費される電力の値と、素子部２００の温度との対応関係である第１対応関係が、発熱部２１１に劣化が生じているか否かによることなく概ね一定であることを確認している。これは、発熱部２１１において消費される電力の値が、素子部２００の加熱に供される電気エネルギーに対応するものであるためと考えられる。
【００８９】
そこで、本実施形態においては上記のように、温度取得部１２が、発熱部２１１において消費される電力の値と、第１対応関係とに基づいて素子部２００の温度を取得するように構成されている。これにより、発熱部２１１の劣化が生じたような場合であっても、素子部２００の温度を常に正確に取得することができ、当該温度を適切に調整することが可能となる。
【００９０】
記憶部１４に記憶されている第１対応関係は、素子部２００の温度がとり得る全ての温度域において参照される単一の対応関係であってもよいが、素子部２００がとり得る温度域を複数の温度域に分けた上で、それぞれの温度域に対応して個別に設定された複数の対応関係であってもよい。つまり、第１対応関係は、素子部２００の複数の温度域毎に記憶されていることとしてもよい。
【００９１】
例えば、耐被水制御が行われる際に参照される第１対応関係が、３５０℃から６５０℃までの温度域に対応するものとして記憶されており、燃焼制御が行われる際に参照される第１対応関係が、６００℃から９００℃までの温度域に対応するものとして記憶されており、耐被毒制御が行われる際に参照される第１対応関係が、排ガス温度から９００℃までの温度域に対応するものとして記憶されていてもよい。
【００９２】
また、それぞれの温度域は、上記のように互いにオーバーラップするような温度域であってもよいが、互いにオーバーラップしない温度域であってもよい。例えば、３００℃以上４００℃未満の温度域、４００℃以上５００℃未満の温度域、５００℃以上６００℃未満の温度域、のように、１００℃刻みで複数の温度域に分けた上で、それぞれの温度域について個別に設定された第１対応関係が記憶されていることとしてもよい。
【００９３】
素子部２００の温度域が変化すると、例えば素子部の長手方向に沿った温度分布が変化するなどの影響により、第１対応関係の傾き等が僅かに変化する可能性がある。しかしながら、それぞれの温度域について予め個別に設定された第１対応関係を用いることとすれば、上記のような第１対応関係の変化をも考慮しながら、素子部２００の温度を正確に取得することが可能となる。
【００９４】
ところで、発熱部２１１において消費される電力の値として、先に述べた全電圧に全電流と電流のデューティを乗算して得られる電力の値を用いることも考えられる。しかしながら、このように算出される電力の値は、発熱部２１１のみならずリード電極２１２やリード電極２１３で消費される電力の値をも含むものとなる。リード電極２１２やリード電極２１３は、発熱部２１１に比べてその温度が低くなる傾向がある上、その温度低下量は状況に応じて変化してしまう。その結果、全電圧に全電流を乗算して得られる電力の値は、リード電極２１２等の温度の影響を受けて変化してしまう。このため、全電圧に全電流を乗算して得られる電力の値に基づいて、発熱部２１１の温度を正確に算出し取得することは困難である。
【００９５】
そこで、本実施形態では、粒子状物質検出センサ２０として、センス電極２１４を有する三線式のセンサを用いることとした上で、温度取得部１２が、発熱部２１１において消費される電力の値を、センス電極２１４を介して取得される接続部ＣＰの電位に基づいて取得するように構成されている。これにより、発熱部２１１において消費される電力の値を、リード電極２１２等の温度の影響を排除しながら取得し、これに基づいて素子部２００の温度を正確に取得することが可能となっている。
【００９６】
温度取得モードにおいて実行される処理の流れについて、図８を参照しながら説明する。図８に示される一連の処理は、温度取得が実行されている期間において、所定の制御周期が経過する毎に繰り返し実行される処理である。
【００９７】
当該処理の最初のステップＳ１１では、発熱部２１１に電流を供給する処理が行われる。ここでは、発熱部２１１における発熱が無視できる程度の、微小な電流が発熱部２１１に供給される。
【００９８】
ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、発熱部２１１の電気抵抗値を算出し取得する処理が行われる。ここでは、発熱部２１１に印加されている電圧の値を、先に述べた方法により算出した後、当該電圧の値を全電流の値で除することにより、発熱部２１１の電気抵抗値が算出される。
【００９９】
ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、発熱部２１１への電流の供給を停止する処理が行われる。
【０１００】
ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、温度取得部１２により、素子部２００の温度を取得する処理が行われる。このとき、発熱部２１１において消費される電力の値は０となっている。従って、ステップＳ１４における温度の取得方法は、図６のステップＳ０２における温度の取得方法とは異なっている。
【０１０１】
ステップＳ１４における温度の取得方法について説明する。記憶部１４には、先に述べた第１対応関係に加えて、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係も記憶されている。当該対応関係のことを、以下では「第２対応関係」とも称する。図１０の線Ｌ０には、第２対応関係の例が示されている。同図に示されるように、発熱部２１１の電気抵抗値が大きくなるほど、素子部２００の温度は高くなる。ステップＳ１２で取得された電気抵抗値と、第２対応関係とに基づけば、素子部２００の温度を取得することができる。
【０１０２】
このように、温度取得モードにおいて、温度取得部１２は、一時的に発熱部２１１に電流を供給し、その際に取得された発熱部２１１の電気抵抗値と、第２対応関係とに基づいて、素子部２００の温度を取得するように構成されている。これにより、発熱部２１１による素子部２００の加熱が行われない温度取得モードにおいても、素子部２００の温度を取得することが可能となっている。
【０１０３】
ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、ステップＳ１４で取得された素子部２００の温度に基づいて補正値を算出し、当該補正値を用いて粒子状物質の堆積量を算出する処理が行われるその算出方法は先に述べた通りである。
【０１０４】
尚、ステップＳ１１からステップＳ１４までの処理の実行頻度と、ステップＳ１５の処理の実行頻度とが、互いに異なっている態様としてもよい。つまり、堆積量が算出される頻度とは異なる頻度で、素子部２００の温度の取得、及び当該温度に基づく補正値の更新が行われることとしてもよい。
【０１０５】
第２実施形態について説明する。第２実施形態では、制御装置１０によって実行される処理の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態の発熱モードにおいて実行される処理の流れについて、図９を参照しながら説明する。図９に示される一連の処理は、図６に示される一連の処理に換えて実行される処理である。図９に示される各ステップのうち、図６に示されるものと共通するステップには、図６の場合と同じ符号が付してある。
【０１０７】
ステップＳ０２において、素子部２００の温度を取得する処理が行われた後は、本実施形態ではステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、発熱部２１１の電気抵抗値を算出し取得する処理が行われる。その具体的な方法は、図８のステップＳ１２について説明した方法と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、記憶部１４に記憶されている第２対応関係を補正する処理が行われる。
【０１０９】
先に述べたように、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係である第２対応関係は、発熱部２１１の劣化に伴って変化してしまうことがある。そこで、本実施形態では、第２対応関係を発熱モードのステップＳ２２で補正しておくこととしている。
【０１１０】
その補正方法について、図１０を参照しながら説明する。図１０には、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係の例が、図１３と同様に示されている。図１０の線Ｌ０は、発熱部２１１に劣化が生じていない場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。つまり、粒子状物質検出センサ２０が製造された当初において、記憶部１４に記憶されている第２対応関係を示すものである。また、図１０の線Ｌ１は、発熱部２１１に劣化が生じた場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。つまり、発熱部２１１に劣化が生じた場合における正しい第２対応関係を示すものである。
【０１１１】
同図に示されるように、素子部２００の実際の温度が７００℃であるときには、発熱部２１１の電気抵抗値は、劣化が生じていないときには２．８Ωとなり、劣化が生じたときには３．２Ωとなる。このとき、従来のように第２対応関係のみに基づいて素子部２００の温度を取得しようとすると、実際の温度である７００℃よりも高い温度が取得されてしまうこととなる。
【０１１２】
しかしながら、図９のステップＳ２１が実行され、発熱部２１１の電気抵抗値が取得された時点では、制御装置１０は、素子部２００の正確な温度を第１対応関係に基づいて取得している。このため、図１０の例のように、劣化が生じており発熱部２１１の電気抵抗値として３．２Ωが取得された場合であっても、制御装置１０は、このときの素子部２００の実際の温度が７００℃であることを把握している。
【０１１３】
このように、発熱部２１１の電気抵抗値と第２対応関係とに基づいて取得される素子部２００の温度が、図９のステップＳ０２で取得されていた実際の素子部２００の温度と異なっていた場合には、温度取得部１２は、記憶部１４に記憶されている第２対応関係を補正する。図１０の例では、線Ｌ０に示される当初の第２対応関係が、線Ｌ１に示される第２対応関係となるように補正されることとなる。
【０１１４】
具体的には、第２対応関係に含まれるそれぞれの電気抵抗値、すなわち、素子部２００の各温度に対応するそれぞれの電気抵抗値に対して、一律に（３．２／２．８）の値を乗算し、得られた値を新たな電気抵抗値とすることで、第２対応関係を補正することができる。上記の（３．２／２．８）とは、図９のステップＳ２１で取得された発熱部２１１の電気抵抗値を、図９のステップＳ０２で取得された温度と補正前の第２対応関係とから得られる電気抵抗値、で除算することにより得られる係数である。この係数は、図９のステップＳ０２で取得される素子部２００の温度と、図９のステップＳ２１で取得される発熱部２１１の電気抵抗値との組み合わせに基づいて算出される係数、ということができる。
【０１１５】
このような補正が行われると、図１０の点Ｐ１０が点Ｐ２０と重なるように、補正前の第２対応関係である線Ｌ０が平行移動し、正しい第２対応関係である線Ｌ１と一致することとなる。
【０１１６】
このように、発熱モードにおいて、温度取得部１２は、発熱部２１１において消費される電力の値と、第１対応関係とに基づいて素子部２００の温度を取得すると共に、そのときの発熱部２１１の電気抵抗値も図９のステップＳ２１においてあわせて取得する。その後、図９のステップＳ０２において取得された素子部２００の温度と、図９のステップＳ２２において取得された発熱部２１１の電気抵抗値とに基づいて、図９のステップＳ２２において第２対応関係を補正する。このため、発熱部２１１の劣化が生じた場合であっても、第２対応関係に基づいて素子部２００の温度を正確に取得することが可能となる。
【０１１７】
図９に戻って説明を続ける。ステップＳ２２の処理が行われた後は、ステップＳ０３に移行する。以降において実行される処理は、図６を参照しながら説明した第１実施形態の場合と同じである。
【０１１８】
第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第２対応関係の補正方法において第２実施形態と異なっている。以下では、第２実施形態と異なる点について主に説明し、第２実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１１９】
図１１に示される線Ｌ０は、発熱部２１１に劣化が生じていない場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。つまり、粒子状物質検出センサ２０が製造された当初において、記憶部１４に記憶されている第２対応関係を示すものである。また、図１１の線Ｌ１は、発熱部２１１に劣化が生じた場合における、発熱部２１１の電気抵抗値と、素子部２００の温度との対応関係を示すものである。つまり、発熱部２１１に劣化が生じた場合における正しい第２対応関係を示すものである。
【０１２０】
本実施形態では、第２対応関係に含まれるそれぞれの電気抵抗値、すなわち、素子部２００の各温度に対応するそれぞれの電気抵抗値に対して、一律に同じ値を乗算するのではなく、個別に異なる値を乗算することで、第２対応関係の補正が行われる。図１１の例では、点Ｐ１４が点Ｐ２４と重なり、点Ｐ１３が点Ｐ２３と重なり、点Ｐ１２が点Ｐ２２と重なり、点Ｐ１１が点Ｐ２１と重なるように、第２対応関係に含まれるそれぞれの電気抵抗値が個別に補正される。
【０１２１】
それぞれの補正方法は、図１０を参照しながら説明した方法と同じである。例えば点Ｐ１１を点Ｐ２１と重なるように変更するにあたっては、第２対応関係のうち温度Ｔ１１に対応する電気抵抗値に対して、所定の係数を乗算し、得られた値を新たな電気抵抗値とする補正が行われる。「所定の係数」とは、図１０の例における（３．２／２．８）に対応するものであって、素子部２００の実際の温度であるＴ１１と、このとき取得された発熱部２１１の電気抵抗値との組み合わせに基づいて算出される係数である。具体的には、発熱部２１１の電気抵抗値を、素子部２００の実際の温度であるＴ１１と補正前の第２対応関係とから得られる電気抵抗値、で除算することにより得られる係数である。
【０１２２】
素子部２００が高温である場合に必要な補正量と、素子部２００が低温である場合に必要な補正量とは、必ずしも互いに一致するとは限らない。この場合、図１０に示されるような一律の補正では、全ての温度域で第２対応関係を適切に補正することができない可能性がある。
【０１２３】
そこで、本実施形態に係る温度取得部１２は、発熱モードにおいて、素子部２００の温度と発熱部２１１の電気抵抗値との組み合わせを複数取得し、これら複数の組み合わせに基づいて第２対応関係を補正することとしている。本実施形態では、図１１のＴ１１からＴ１４までの各温度について、対応する電気抵抗値の補正が一律にではなく個別に行われる。このため、全ての温度域で第２対応関係を適切に補正することができる。
【０１２４】
尚、Ｔ１１からＴ１４までの各温度における補正は、各温度における電気抵抗値等が取得される毎に個別に行われてもよく、Ｔ１１からＴ１４までの各温度における電気抵抗値等が全て取得された時点で同時に行われてもよい。
【０１２５】
これらの温度補正は、予め決められたエンジン条件の下で実施するとより精度が高くなる。例えばエンジン始動前のガス流速がない条件の下で発熱モード制御し、図９に示される一連の処理を実行すれば、流速などの環境影響を排除した上で適切に第２対応関係を補正することが可能となる。
【０１２６】
第４実施形態について説明する。第４実施形態では、粒子状物質検出センサ２０が有する素子部２００の構成においてのみ第１実施形態と異なっており、他の構成や制御方法については第１実施形態と同じである。
【０１２７】
本実施形態に係る素子部２００の構成について、図１２を参照しながら説明する。図１２には、素子部２００の具体的な構成が分解組立図として示されている。同図に示されるように、本実施形態に係る素子部２００も第１実施形態と同様に、矩形の板状部材である基板を複数積層することにより構成されている。それぞれの基板はセラミックスにより形成されている。
【０１２８】
図１２において最も下方側に配置された基板２１０は、その上面に、発熱部２１１と、リード電極２１２、２１３と、センス電極２１４と、が形成されている。これらは全体が一つの電極パターンとなっており、基板２１０の上面に対して、例えばスクリーン印刷により形成されたものである。それぞれの電極の機能は、図４を参照しながら説明した第１実施形態における機能と同じである。尚、本実施形態では、リード電極２１２と発熱部２１１との間の接続部が「接続部ＣＰ」となっており、センス電極２１４はこの接続ＣＰに繋がっている。
【０１２９】
基板２１０の上方側に配置される基板２５０は、電極等が印刷されていない単なる絶縁板となっている。
【０１３０】
基板２５０の更に上方側に配置される基板２６０のうち、基板２５０とは反対側の面には、一対の電極２２２、２３２が形成されている。一方の電極２２２は、基板２６０のうち紙面奥側の部分を、基板２６０の長手方向に沿って伸びるように形成されている。他方の電極２３２は、基板２６０のうち紙面手前側の部分を、基板２６０の長手方向に沿って伸びるように形成されている。
【０１３１】
基板２６０のうち、発熱部２１１の上方側となる部分には、電極２２１及び電極２３１が複数ずつ形成されている。これらは、いずれも基板２６０の短手方向に沿って伸びるように形成された直線状の電極であって、所定の間隔を空けて、基板２６０の長手方向に沿って交互に並ぶように配置されている。
【０１３２】
複数の電極２２１は、いずれもその端部が電極２２２に接続されており、電極２２２とともにその全体が一つの電極パターンとなっている。同様に、複数の電極２３１は、いずれもその端部が電極２３２に接続されており、電極２３２とともにその全体が一つの電極パターンとなっている。
【０１３３】
図１２において最も上方側の基板２４０のうち、基板２６０等とは反対側の面には、一対の電極２４１、２４２が形成されている。電極２４１は、不図示のスルーホールを介して電極２２２に繋がっている。電極２４２は、不図示のスルーホールを介して電極２３２に繋がっている。第１実施形態と同様に、電極２４１、２４２には、図２に示される検出配線２６が接続されている。
【０１３４】
基板２４０のうち、電極２２１及び電極２３１の直上となる部分には、矩形の開口２４３が形成されている。開口２４３を通じて、それぞれの電極２２１及び電極２３１は外部に露出している。この露出している部分が、本実施形態における検出面２０１に該当する。
【０１３５】
制御装置１０は、図２に示される一対の検出配線２６を介して、電極２４１と電極２４２との間に所定の電圧を印可する。このとき、検出面２０１に露出している電極２２１と電極２３１との間にも電圧が印加されることとなる。検出面２０１に粒子状物質が堆積していないときには、電極２２１と電極２３１との間には電流が流れない。一方、検出面２０１に粒子状物質が堆積すると、粒子状物質は導体であるから、電極２２１と電極２３１との間に電流が流れるようになる。当該電流は、検出面２０１に堆積した粒子状物質の量が多くなる程大きくなる。
【０１３６】
制御装置１０は、当該電流の大きさを、一対の検出配線２６を流れる電流の大きさとして検出する。制御装置１０は、素子部２００の検出面２０１における粒子状物質の堆積量を、上記電流の大きさに基づいて検出することができる。制御装置１０は、例えば粒子状物質の堆積量の時間変化に基づいて、排気配管１３０を通る粒子状物質の量を検出することができる。
【０１３７】
粒子状物質検出センサ２０として、以上に述べたような構成の素子部２００を有するものを用いた場合であっても、各実施形態と同様の制御を行うことができ、これまでに説明した種々の効果と同様の効果を奏することができる。
【０１３８】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【０１３９】
本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１０：制御装置
１２：温度取得部
１３：発熱調整部
１４：記憶部
２０：粒子状物質検出センサ
２００：素子部
２１１：発熱部
【図１】
2020173173.tif 000003
【図２】
2020173173.tif 000004
【図３】
2020173173.tif 000005
【図４】
2020173173.tif 000006
【図５】
2020173173.tif 000007
【図６】
2020173173.tif 000008
【図７】
2020173173.tif 000009
【図８】
2020173173.tif 000010
【図９】
2020173173.tif 000011
【図１０】
2020173173.tif 000012
【図１１】
2020173173.tif 000013
【図１２】
2020173173.tif 000014
【図１３】
2020173173.tif 000015