(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気に含まれる導電性の粒子状物質を付着させる被付着部と、前記被付着部に互いに離間して設けられる一対の対向電極と、前記被付着部を加熱する加熱手段とを有し前記一対の対向電極間の抵抗値に応じた検出信号を出力する粒子状物質検出センサを排気通路に備えるエンジンに適用され、
エンジン停止時に、前記被付着部に付着した粒子状物質を燃焼除去すべく前記加熱手段による加熱を実施する加熱制御手段と、
前記加熱制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した後の次回のエンジン始動時において、前記粒子状物質検出センサによるセンサ検出値に基づいて、前記エンジンにおける前記粒子状物質の排出量異常を診断する異常診断手段と、を備え、
前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している全ての粒子状物質を燃焼除去する第１制御手段を有し、
前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第１制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記一対の対向電極の抵抗値の減少変化に伴い前記センサ検出値が変化するまでの不感帯の時間が異常判定値未満である場合に前記排出量異常が生じているものと診断することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している粒子状物質の一部を残し、その一部以外の粒子状物質を燃焼除去する第２制御手段を有し、
前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第２制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記センサ検出値の変化量に基づいて異常診断を実施する請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
排気に含まれる導電性の粒子状物質を付着させる被付着部と、前記被付着部に互いに離間して設けられる一対の対向電極と、前記被付着部を加熱する加熱手段とを有し前記一対の対向電極間の抵抗値に応じた検出信号を出力する粒子状物質検出センサを排気通路に備えるエンジンに適用され、
エンジン停止時に、前記被付着部に付着した粒子状物質を燃焼除去すべく前記加熱手段による加熱を実施する加熱制御手段と、
前記加熱制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した後の次回のエンジン始動時において、前記粒子状物質検出センサによるセンサ検出値に基づいて、前記エンジンにおける前記粒子状物質の排出量異常を診断する異常診断手段と、
所定の自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止し、前記自動停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動する手段と、
前記エンジンの停止要求があった場合に、その停止要求が前記自動停止条件の成立に伴う停止要求か否かを判定する手段と、を備え、
前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している全ての粒子状物質を燃焼除去する第１制御手段と、前記被付着部に付着している粒子状物質の一部を残し、その一部以外の粒子状物質を燃焼除去する第２制御手段とを有し、
前記停止要求が、前記自動停止条件の成立に伴う停止要求である場合に前記第２制御手段による燃焼除去を実施し、前記自動停止条件の成立に伴う停止要求以外のエンジン停止要求である場合に前記第１制御手段による燃焼除去を実施することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項４】
前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第１制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記一対の対向電極の抵抗値の減少変化に伴い前記センサ検出値が変化するまでの不感帯の時間に基づいて異常診断を実施する請求項３に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第２制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記センサ検出値の変化量に基づいて異常診断を実施する請求項３又は４に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記一対の対向電極間の抵抗である電極間抵抗と所定のシャント抵抗と電源部とを有してなる分圧回路を備え、前記センサ検出値が、前記電極間抵抗と前記シャント抵抗との中間点の電圧として出力されるものであり、
前記異常診断手段は、エンジン始動時に前記中間点の電圧を取得し、該取得した中間点電圧に基づいて異常診断を実施する請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関し、詳しくは、粒子状物質検出センサの検出信号に基づいて、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）の量を検出するエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出されるＰＭの量を検出するＰＭセンサ（粒子状物質検出センサ）が各種提案されている。例えば、特許文献１のＰＭセンサでは、絶縁基板上に一対の対向電極を設けておき、その一対の対向電極間にＰＭが堆積すると電極間抵抗が変化することを利用し、電極間抵抗を計測することでＰＭ量を検出する構成としている。この場合、センサ素子に接続される検出回路としては、一対の対向電極間の抵抗分である電極間抵抗と所定のシャント抵抗とにより分圧回路を構成し、分圧回路の中間点電圧をセンサ検出信号として出力するようにしている。
【０００３】
また、特許文献２のＰＭセンサでは、ヒータが内蔵されており、所定の走行距離毎、所定の走行距離毎、又は使用燃料量毎にヒータによる加熱を行うことにより、一対の対向電極間に堆積したＰＭを燃焼除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１９６４５３号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンでは、その燃焼状態を制御するための各種パラメータにおいて適合値のずれが生じたり、あるいはエンジンの燃焼に係る各種アクチュエータの故障が発生したりするとＰＭ排出過多の状態になり、エミッションが悪化することが想定される。この場合、環境の悪化を招くことから、何らかの対策を講じるべく、その燃焼異常を精度良く検出する必要がある。
【０００６】
本発明は、エンジンにおける粒子状物質の排出量異常を精度良く検出することができるエンジン制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００８】
本発明は、排気に含まれる導電性の粒子状物質を付着させる被付着部と、前記被付着部に互いに離間して設けられる一対の対向電極と、前記被付着部を加熱する加熱手段とを有し前記一対の対向電極間の抵抗値に応じた検出信号を出力する粒子状物質検出センサを排気通路に備えるエンジンに適用される。そして、第１の構成は、エンジン停止時に、前記被付着部に付着した粒子状物質を燃焼除去すべく前記加熱手段による加熱を実施する加熱制御手段と、前記加熱制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した後の次回のエンジン始動時において、前記粒子状物質検出センサによるセンサ検出値に基づいて、前記エンジンにおける前記粒子状物質の排出量異常を診断する異常診断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
粒子状物質検出センサでは、排気中の粒子状物質の量に応じてセンサ検出信号が変動する。また、排気中の粒子状物質の量はエンジン運転状態に応じて変化し、例えばエンジンの燃焼状態に異常が生じていると、粒子状物質の排出過多が生じる。本発明は、エンジン始動時には例えば燃料増量等に起因して粒子状物質の排出量が比較的多くなることに着目し、エンジン始動時において、センサ検出値をパラメータとしてエンジンの燃焼異常を診断するものである。この場合、エンジンの正常時と異常時とで粒子状物質の排出量の相違が現れやすく、その結果、エンジンの燃焼状態に異常が生じ、粒子状物質の排出過多が生じている時にも、その排出過多の状態を精度良く検出できる。
【００１０】
ただし、エンジン始動時では粒子状物質の排出量が比較的多いことから、異常診断の開始前においてある程度の粒子状物質が被付着部に堆積した状態であると、エンジン始動時にセンサ検出値が一気に変化して出力限界値に達してしまい、結果として異常の検出漏れが生じるおそれがある。その点に鑑み、本発明では、エンジン始動時の異常診断に先立ち、エンジン停止時において、加熱手段の加熱による粒子状物質の燃焼除去を実施する。これにより、粒子状物質の排出量が多い状況下で上記異常診断を実施する場合にも、異常を精度良く検出できる。
【００１１】
第２の構成では、前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している全ての粒子状物質を燃焼除去する第１制御手段を有し、前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第１制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記一対の対向電極の抵抗値の減少変化に伴い前記センサ検出値が変化するまでの不感帯の時間に基づいて異常診断を実施する。
【００１２】
粒子状物質検出センサでは、被付着部に付着した全ての粒子状物質を燃焼除去すると、その後は、被付着部にある程度の量の粒子状物質が付着するまで粒子状物質の付着量が検出不可能になる、いわゆる不感帯が存在する。ここで、エンジンが正常であれば、被付着部の全ての粒子状物質をエンジン停止時に燃焼除去しておくことにより、エンジン始動時において十分に長い時間の不感帯が生じる。これに対し、エンジンの燃焼異常が生じ、粒子状物質の排出量が過多になった場合には、不感帯の時間が正常時よりも短くなる。この点に着目し、本構成では、不感帯の時間をパラメータとしてエンジンの異常診断を実施することにより、エンジン燃焼状態の正常時と異常時とを明確に判別することができる。
【００１３】
第３の構成では、前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している粒子状物質の一部を残し、その一部以外の粒子状物質を燃焼除去する第２制御手段を有し、前記異常診断手段は、エンジン停止時に前記第２制御手段により前記粒子状物質を燃焼除去した場合において、前記センサ検出値の変化量に基づいて異常診断を実施する。
【００１４】
上記構成によれば、エンジン始動時には一対の対向電極間に粒子状物質が残存し、その残存している粒子状物質の量に応じたセンサ検出値を取得できる。つまり、一対の対向電極間が繋がる程度に粒子状物質を残存させることで、不感帯を無くすことができる。また、一対の対向電極間において粒子状物質が途切れたとしても、被付着部に残存している粒子状物質によって一対の対向電極間がいち早く導通され、この場合には不感帯を短縮することができる。このように、不感帯を無くすか又は不感帯を短縮することにより、エンジン始動期間においてエンジンから排出される粒子状物質の量が比較的少ない場合にも、異常診断をできるだけ短時間で実施することができる。
【００１５】
ここで、「センサ検出値の変化量に基づいて異常診断を実施する」とは、例えば、センサ検出値の所定時間あたりの変化量と判定値との比較や、又はセンサ検出値が所定量変化するのに要する時間と判定値との比較に基づいて異常診断を実施する場合を含む。
【００１６】
第４の構成では、所定の自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止し、前記自動停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動する手段と、前記エンジンの停止要求があった場合に、その停止要求が前記自動停止条件の成立に伴う停止要求か否かを判定する手段と、を備え、前記加熱制御手段は、前記被付着部に付着している全ての粒子状物質を燃焼除去する第１制御手段と、前記被付着部に付着している粒子状物質の一部を残し、その一部以外の粒子状物質を燃焼除去する第２制御手段とを有し、前記停止要求が、前記自動停止条件の成立に伴う停止要求である場合に前記第２制御手段による燃焼除去を実施し、前記自動停止条件の成立に伴う停止要求以外のエンジン停止要求である場合に前記第１制御手段による燃焼除去を実施する。
【００１７】
エンジン自動停止後の再始動では、暖機状態でエンジン始動されることが考えられ、この場合に不感帯が存在していると、一対の対向電極間が導通されるまでに時間がかかり、その結果、異常診断に要する時間が長くなってしまう。この点に鑑み、本構成では、自動停止条件の成立に伴うエンジン停止時には、被付着部に付着している粒子状物質の一部を残し、その一部以外の粒子状物質を燃焼除去する。
【００１８】
一方、ドライバのキー操作等に基づくエンジン始動では、冷間状態でエンジン始動されることが考えられ、この場合には不感帯の時間が適度に短くなる。したがって、ドライバのキー操作等に基づくエンジン停止時には、被付着部に付着している全ての粒子状物質を燃焼除去させるようにする。この場合、次回のエンジン始動時において不感帯の時間に基づく異常診断を実施することにより、エンジン始動開始後できるだけ早期に異常診断を実施できる。
【００１９】
第５の構成では、前記一対の対向電極間の抵抗である電極間抵抗と所定のシャント抵抗と電源部とを有してなる分圧回路を備え、前記センサ検出値が、前記電極間抵抗と前記シャント抵抗との中間点の電圧として出力されるものであり、前記異常診断手段は、エンジン始動時に前記中間点の電圧を取得し、該取得した中間点電圧に基づいて異常診断を実施する。
【００２０】
粒子状物質検出センサの検出信号が、電極間抵抗とシャント抵抗との中間点電圧として出力される構成では、被付着部における粒子状物質の付着量と中間点電圧との関係が非線形となる。つまり、粒子状物質の付着量に対するセンサ検出値の感度は付着量に応じて異なり、付着量が多くなるほど、すなわち電極間抵抗が小さくなるほど、感度が低下する。したがって、上記異常診断に先立ち粒子状物質の燃焼除去を行う構成とすることにより、感度の高い領域で異常診断を実施することができ、診断精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図。
【図２】センサ素子の要部構成を分解して示す分解斜視図。
【図３】ＰＭセンサに関する電気的構成を示す図。
【図４】ＰＭ堆積量とＰＭ検出電圧との関係を示す図。
【図５】ＩＧスイッチ切り替え時のＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理の具体的態様を示すタイムチャート。
【図６】エンジン自動停止／再始動の場合におけるＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理の具体的態様を示すタイムチャート。
【図７】ＰＭ強制燃焼処理を示すフローチャート。
【図８】第１燃焼処理を示すフローチャート。
【図９】第２燃焼処理を示すフローチャート。
【図１０】第１異常診断処理を示すフローチャート。
【図１１】第２異常診断処理を示すフローチャート。
【図１２】異常判定値tthr1の設定用マップを示す図。
【図１３】異常判定値tthr2の設定用マップを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車載エンジンを備える車両エンジンシステムにおいて、同エンジンから排出される排気中のＰＭ量（導電性粒子状物質の量）を監視するものである。特に、エンジン排気管にＰＭセンサを設け、そのＰＭセンサでのＰＭ付着量に基づいてＰＭ量を監視するものとしている。図１は、本システムの概略構成を示す構成図である。
【００２３】
図１において、エンジン１１は直噴式ガソリンエンジンであり、同エンジン１１の運転に関わるアクチュエータとして燃料噴射弁１２や点火装置１３等が設けられている。エンジン１１の排気管１４には排気浄化装置としての三元触媒１５が設けられており、その三元触媒１５の上流側にはＡ／Ｆセンサ１６が設けられ、下流側には粒子状物質検出センサとしてのＰＭセンサ１７が設けられている。その他、本システムでは、エンジン回転速度を検出するための回転センサ１８や、吸気管圧力を検出するための圧力センサ１９等が設けられている。
【００２４】
ＥＣＵ２０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（マイコン）を主体として構成されており、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１１の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ２０は、上記各種センサ等から各々信号を入力し、それらの各種信号に基づいて燃料噴射量や点火時期を演算して燃料噴射弁１２や点火装置１３の駆動を制御したり、アイドルストップ制御などの各種エンジン制御を実施したりする。
【００２５】
燃料噴射量制御について、ＥＣＵ２０は、エンジン始動開始当初では（例えばエンジン回転速度が４００ｒｐｍや５００ｒｐｍ以下では）、エンジン水温等に応じた燃料増量（始動時増量）を実施してエンジン１１の始動性を高めるとともに、エンジン始動開始当初以外の通常時には、例えば吸入空気量に応じて基本噴射量を算出し、その基本噴射量に対して、始動後増量補正や暖機増量補正などの各種補正を実施している。
【００２６】
また、上記のシステム構成において実施されるアイドルストップ制御について詳述する。アイドルストップ制御は、エンジン１１のアイドル運転時に所定の自動停止条件が成立すると当該エンジン１１を自動停止させるとともに、その自動停止条件の成立後、所定の再始動条件が成立するとエンジン１１を再始動させるものである。自動停止条件としては、例えば、アクセル操作量がゼロになったこと、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと等の少なくともいずれかが含まれる。また、再始動条件としては、例えばアクセルの踏込み操作が行われたこと、ブレーキ操作量がゼロになったこと等の少なくともいずれかが含まれる。
【００２７】
その他、ＥＣＵ２０は、ＰＭセンサ１７の検出結果から算出されるエンジン１１の実際のＰＭ排出量（実ＰＭ排出量）に基づいて、エンジン１１の制御態様を可変に制御する構成であってもよい。例えば、実ＰＭ排出量に基づいて燃料噴射量を制御したり、燃料噴射時期を制御したり、点火時期を制御したりすることが可能である。
【００２８】
次に、ＰＭセンサ１７の構成、及びそのＰＭセンサ１７に関する電気的構成を図２及び図３を用いて説明する。図２は、ＰＭセンサ１７を構成するセンサ素子３１の要部構成を分解して示す分解斜視図であり、図３は、ＰＭセンサ１７に関する電気的構成図である。
【００２９】
図２に示すように、センサ素子３１は、長尺板状をなす２枚の絶縁基板３２，３３を有しており、一方の絶縁基板３２にはＰＭ量を検出するためのＰＭ検出部３４が設けられ、他方の絶縁基板３３にはセンサ素子３１を加熱するためのヒータ部３５が設けられている。センサ素子３１は、絶縁基板３２，３３が二層に積層されることで構成されている。絶縁基板３２が被付着部に相当する。
【００３０】
絶縁基板３２には、他方の絶縁基板３３とは反対側の基板表面に、互いに離間して設けられる一対の検出電極３６ａ，３６ｂが設けられており、この一対の検出電極３６ａ，３６ｂによりＰＭ検出部３４が構成されている。検出電極３６ａ，３６ｂは、各々複数の櫛歯を有する櫛歯形状をなしており、各検出電極３６ａ，３６ｂの櫛歯同士が互い違いとなるようして所定間隔をあけて対向配置されている。また、ヒータ部３５は例えば電熱線からなる発熱体により構成されている。
【００３１】
ただし、一対の検出電極３６ａ，３６ｂの形状は上記に限定されず、曲線状をなす形状で設けられているものや、各１本の線からなる一対の電極部が所定距離を隔てて平行に対向配置されているものであってもよい。
【００３２】
なお、図示は省略するが、ＰＭセンサ１７は、センサ素子３１を保持するための保持部を有しており、センサ素子３１はその一端側が保持部により保持された状態で排気管に固定されるようになっている。この場合、少なくともＰＭ検出部３４及びヒータ部３５を含む部位が排気管内に位置するように配されるとともに、センサ素子３１において絶縁基板３２（ＰＭ被付着部）が排気上流側を向くようにして、ＰＭセンサ１７が排気管に取り付けられる構成となっている。これにより、ＰＭを含む排気が排気管内を流れる際、そのＰＭが絶縁基板３２において検出電極３６ａ，３６ｂ及びその周辺に付着し堆積する。また、ＰＭセンサ１７は、センサ素子３１の突出部分を覆う保護カバーを有している。
【００３３】
上記構成のＰＭセンサ１７は、排気中のＰＭがセンサ素子３１の絶縁基板３２に付着し堆積すると、それによりＰＭ検出部３４の抵抗値（すなわち一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間の抵抗値）が変化すること、及びその抵抗値の変化がＰＭ堆積量に対応していることから、その抵抗値の変化を利用してＰＭ量を検出するものである。
【００３４】
図３に示すように、ＰＭセンサ１７に関する電気的構成として、ＰＭセンサ１７のＰＭ検出部３４の一端側にはセンサ電源４１が接続され、他端側にはシャント抵抗４２が接続されている。センサ電源４１は、例えば定電圧回路により構成されており、定電圧Ｖｃｃが５Ｖとなっている。この場合、ＰＭ検出部３４とシャント抵抗４２とにより分圧回路４０が形成されており、それらの中間点電圧がＰＭ検出電圧Ｖｐｍ（センサ検出値）としてＥＣＵ２０に入力されるようになっている。つまり、ＰＭ検出部３４ではＰＭ堆積量に応じて抵抗値Ｒｐｍが変化し、その抵抗値Ｒｐｍとシャント抵抗４２の抵抗値ＲｓとによりＰＭ検出電圧Ｖｐｍが変化する。そして、そのＰＭ検出電圧ＶｐｍがＡ／Ｄ変換器４３を介してマイコン４４に入力される。
【００３５】
ここで、Ｖｃｃ＝５Ｖ、Ｒｓ＝１００ｋΩとすると、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍは次の（１）式で求められる。
Ｖｐｍ＝５Ｖ×１００ｋΩ／（１００ｋΩ＋Ｒｐｍ）      …（１）
このとき、ＰＭ堆積量が０（又は略０）であれば、ＰＭ検出部３４の抵抗値Ｒｐｍは無限大になることから、Ｖｐｍ＝０Ｖとなる。また、ＰＭ検出部３４でのＰＭ堆積によりＰＭ検出部３４の抵抗値Ｒｐｍが例えば１ｋΩまで低下すると、Ｖｐｍ＝４．９５Ｖとなる。こうしてＰＭ検出部３４でのＰＭ堆積量に応じてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが変化する。マイコン４４は、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍに応じてＰＭ堆積量を算出する。
【００３６】
ＰＭセンサ１７では、分圧回路４０により信号出力回路が構成されており、この分圧回路４０によって０〜５Ｖを出力範囲としてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが変化可能となっている。この場合、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの出力上限値は５Ｖであり、より厳密には５Ｖよりも若干低い電圧値となっている。
【００３７】
また、ＰＭセンサ１７のヒータ部３５には、ヒータ電源４５が接続されている。ヒータ電源４５は例えば車載バッテリであり、車載バッテリからの給電によりヒータ部３５が加熱される。この場合、ヒータ部３５のローサイドにはスイッチング素子としてのトランジスタ４６が接続されており、マイコン４４によりトランジスタ４６がオン／オフされることでヒータ部３５の加熱制御が行われる。
【００３８】
絶縁基板３２上にＰＭが堆積した状態でヒータ部３５の通電を開始すると、堆積ＰＭの温度が上昇し、それに伴い堆積ＰＭが強制燃焼される。こうした強制燃焼により、絶縁基板３２に堆積したＰＭが燃焼除去される。マイコン４４は、例えば、絶縁基板３２上のＰＭ堆積量が所定量になったと判定された時や、前回のＰＭ強制燃焼からのエンジン運転時間や車両走行距離が所定値になったと判定された時に、ＰＭの強制燃焼要求が生じたとしてヒータ部３５による加熱制御を実施する。また特に、本実施形態では、エンジン停止時に、ＰＭの強制燃焼要求が生じたとしてヒータ部３５による加熱制御を実施する。
【００３９】
その他、ＥＣＵ２０には、各種の学習値や異常診断値（ダイアグデータ）等を記憶するためのバックアップ用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４７が設けられている。
【００４０】
さて、本実施形態では、ＰＭセンサ１７のＰＭ検出電圧Ｖｐｍに基づいてエンジン１１のＰＭ排出量を監視することにより、エンジン１１の燃焼異常を診断することとしている。特に本実施形態では、エンジン始動時（例えば、エンジン始動開始から所定の経過時間内又は所定のエンジン回転速度以下）では、燃料増量等に起因してエンジン１１のＰＭ排出量が比較的多く、正常時と異常時とでＰＭ排出量の相違が現れやすいことに着目し、エンジン始動時において異常診断処理を実施することとしている。
【００４１】
また、本実施形態では、エンジン始動時に異常診断処理を実施するのに先立ち、直前のエンジン停止の際にヒータ部３５による加熱制御を実施しており、その加熱制御によるＰＭの強制燃焼後、次回のエンジン始動時にエンジン１１の燃焼状態の異常診断を実施することとしている。
【００４２】
その理由は次のとおりである。すなわち、エンジン始動時ではＰＭ排出量が比較的多いため、仮に絶縁基板３２上にＰＭがある程度堆積した状態であると、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが出力上限値に達してしまい、異常の検出漏れが生じるおそれがある。また、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍは分圧回路を利用して検出される値であることから、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの出力特性は非線形となっており、より具体的には、図４に示すように、ＰＭ堆積量に対するＰＭ検出電圧Ｖｐｍの感度はＰＭ堆積量に応じて異なり、ＰＭ堆積量が多くなるほど、すなわち電極間抵抗が小さくなるほど、感度が低下する。このようなＶｐｍ出力特性を考慮すると、診断精度を高めるには、絶縁基板３２上のＰＭ堆積量が少ない状態で異常診断を実施するのが望ましい。
【００４３】
更に詳しくは、本実施形態では、エンジン１１の運転を停止するためのエンジン停止要求があった場合、そのエンジン停止要求が、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）のオフ切り替えによるものか、それともエンジン自動停止条件の成立によるものかに応じて、異なる態様でＰＭ強制燃焼処理及びエンジン１１の異常診断処理をそれぞれ実施する。以下に、本実施形態のＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理について詳しく説明する。
【００４４】
ＰＭセンサ１７では、絶縁基板３２上において一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間を導通させるようにＰＭが堆積（付着）することで電極間抵抗が低下するが、絶縁基板３２上に微少量のＰＭが付着した状態では一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間を導通させるまでには至らず、電極間抵抗も生じない。したがって、絶縁基板３２上にＰＭが全く付着していない状態からＰＭが付着し始めることを想定すると、その付着し始めからある程度の時間が経過するまでの期間では、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが０Ｖのままとなる不感帯となる。
【００４５】
本実施形態では、エンジン１１のＰＭ排出量異常を診断する一つの態様として不感帯を利用することとしており、具体的には、まず、エンジン停止時にＰＭ強制燃焼処理を実施することにより、一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間に付着したＰＭを全て燃焼除去する。そして、その後のエンジン始動時においてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが、０Ｖから立ち上がるまでの時間を計測し、その計測した時間（始動後経過時間カウンタＴesta1）に基づいてエンジン１１のＰＭ排出量異常の有無を検出する。
【００４６】
図５は、本実施形態のＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理の一態様を示すタイムチャートである。図５では、ＩＧスイッチの切り替えに伴うエンジン停止／始動を想定している。また、図中、実線は正常時を示し、破線は異常時を示す。
【００４７】
図５において、ＩＧスイッチのオフ切り替えによりエンジン停止要求があった場合、そのタイミングｔ１１でヒータ通電が開始される。このヒータ通電により、ＰＭセンサ１７に堆積しているＰＭが燃焼除去される。なお、本実施形態では、タイミングｔ１１においてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが判定値Ｖthrhigh1であることを条件にヒータ加熱を行う。また、図５では、エンジン停止要求のタイミングｔ１１でヒータ通電を開始したが、エンジン停止要求タイミングから所定時間後にヒータ通電を開始してもよい。
【００４８】
ＰＭ燃焼除去によってＰＭ検出電圧Ｖｐｍが０Ｖ（ゼロ点）まで低下し、Ｖｐｍ＝０になってから所定のディレイ時間Ｔｄが経過したタイミングｔ１２でヒータ通電が終了される。また、タイミングｔ１２では、第１燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstがセットされる。
【００４９】
エンジン停止後において、ＩＧスイッチのオン切り替えによるエンジン始動要求があった場合、そのタイミングｔ１３から、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが０Ｖから立ち上がるまでに要した時間（不感帯時間Ｔpmout1）が計測される。このとき、エンジン１１のＰＭ排出量が正常であれば、不感帯時間Ｔpmout1は異常判定値tthr1以上となり、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailはリセットされたままとなる。一方、エンジン１１のＰＭ排出量異常が生じている場合には、不感帯時間Ｔpmout1が異常判定値tthr1未満となる。この場合、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailがセットされる。
【００５０】
つまり、エンジン始動時ではＰＭ排出量が比較的多くなるが、その量は、エンジン正常時であれば、絶縁基板３２上の堆積ＰＭの全てをエンジン停止時に予め燃焼除去しておくことにより、ＰＭセンサ１７において十分に長い時間（例えば数秒）の不感帯が生じる。一方、エンジン１１の燃焼異常が生じ、ＰＭ排出過多になると、絶縁基板３２上の堆積ＰＭをエンジン停止時に全て燃焼除去しておいたとしても、エンジン始動時ではその始動直後においてセンサ検出値が０から上昇する。この事象を利用し、本システムでは、不感帯時間Ｔpmout1に基づいてエンジン１１のＰＭ排出量に関する異常診断処理を実施する。
【００５１】
ただし、今回のエンジン始動要求がアイドルストップ機能による再始動要求である場合には、エンジン始動時において、燃料増量に伴いエンジン１１のＰＭ排出量は比較的多くなるものの、エンジン１１が暖機状態であり、ＩＧスイッチ切り替えに伴うエンジン始動の場合に比べてＰＭ排出量が少なくなる。そのため、ＰＭセンサ１７における不感帯を利用してエンジン１１のＰＭ排出量異常を判定しようとすると、ＰＭ排出量異常が生じている時であっても、ＰＭセンサ１７におけるＰＭ堆積量が不感帯を越える程度になるまでに時間がかかり、その結果、異常診断に要する時間が長くなってしまう。
【００５２】
そこで、本実施形態では、エンジン停止要求がエンジン自動停止条件の成立によるものである場合には、エンジン停止時のＰＭ強制燃焼処理において、一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間に付着したＰＭを全て燃焼除去するのではなく、付着ＰＭの一部を残しておく。そして、次回のエンジン再始動において、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの変化量に基づいて、より具体的には、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが所定量変化するのに要した時間に基づいて、エンジン１１のＰＭ排出量異常の有無を検出する。
【００５３】
図６は、エンジン自動停止／再始動の場合におけるＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理の具体的態様を示すタイムチャートである。図中、実線は正常時を示し、破線は異常時を示す。
【００５４】
図６において、自動停止条件の成立によるエンジン停止要求があった場合、例えばその要求タイミングｔ２１でヒータ通電が開始される。このヒータ通電により、ＰＭセンサ１７に堆積しているＰＭが燃焼除去される。なお、本実施形態では、タイミングｔ１１においてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが判定値Ｖthrhigh2であることを条件にヒータ加熱を行う。
【００５５】
図６では、上記図５とは異なり、ヒータ通電の開始後においてＰＭ検出電圧Ｖｐｍが降下している最中であって、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが所定値Ｖthrlowまで降下した時点でヒータ通電が終了される（タイミングｔ２２）。換言すれば、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが０Ｖ（ゼロ点）まで低下するよりも前にヒータ通電が終了される。これにより、タイミングｔ２２以後では、余熱により若干のＰＭ燃焼が継続された後にＰＭ燃焼が終了し、結果として絶縁基板３２上には若干量のＰＭが残存することとなる。本実施形態では、絶縁基板３２上には、一対の検出電極３６ａ，３６ｂの導通を維持するだけのＰＭが残るように所定値Ｖthrlowが定められており、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍとしては０Ｖよりも大きくなる。また、タイミングｔ２２では、第２燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstiがセットされる。
【００５６】
なお、本実施形態では、一対の検出電極３６ａ，３６ｂの導通を維持するだけのＰＭを絶縁基板３２上に残すようにしたが、絶縁基板３２上にＰＭを残しつつ、一対の検出電極間３６ａ，３６ｂの導通を遮断する程度までＰＭが燃焼除去されていてもよい。
【００５７】
エンジン自動停止後において、再始動条件の成立によるエンジン始動要求があった場合、そのタイミングｔ２３以降では、エンジン１１の運転開始に伴い新たにＰＭが堆積する。この場合、ＰＭセンサ１７において不感帯が生じることなく直ちにＰＭ検出電圧Ｖｐｍが上昇変化することとなる。図６では、タイミングｔ２３から、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが所定値Ｖthrfailまで上昇するのに要した時間（ＰＭ上昇時間Ｔpmouti）が計測される。このとき、エンジン１１のＰＭ排出量が正常であれば、ＰＭ上昇時間Ｔpmout2は異常判定値tthr2以上となり、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailはリセットされたままとなる。一方、エンジン１１のＰＭ排出量異常が生じている場合には、ＰＭ上昇時間Ｔpmout2が異常判定値tthr2未満となる。この場合、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailがセットされる。
【００５８】
次に、本実施形態のＰＭ強制燃焼処理及び異常診断処理の具体的態様について、図７〜１１のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
図７は、ＰＭ強制燃焼処理を示すフローチャートである。本処理は、マイコン４４により所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００６０】
図７において、ステップＳ１１では、エンジン運転中にエンジン停止要求があったか否かを判定し、ステップＳ１１がＹＥＳの場合、ステップＳ１２へ進み、そのエンジン停止要求がアイドルストップ制御（ＩＳＳ）に基づく停止要求か否かを判定する。ＩＳＳに基づくエンジン停止要求でない場合、つまりＩＧスイッチのオフ切り替えによるエンジン停止要求の場合にはステップＳ１３へ進み、図８に示す第１燃焼処理を実行する。また、ＩＳＳに基づくエンジン停止要求の場合には、ステップＳ１４へ進み、図９に示す第２燃焼処理を実行する。
【００６１】
次に、第１燃焼処理について図８のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
図８において、ステップＳ２１では、ＰＭの強制燃焼開始前であるか否かを判定し、強制燃焼の開始前であればステップＳ２２へ進み、エンジン停止時のＰＭ検出電圧Ｖｐｍ（例えばＩＧスイッチのオフ切替タイミングでのＰＭ検出電圧）を取得し、エンジン停止時電圧Ｖpmestpとして記憶する。続くステップＳ２３では、エンジン停止時電圧Ｖpmestpと判定値Ｖthrhigh1とを比較する。このとき、Ｖpmestp≦Ｖthrhigh1であればステップＳ２４へ進み、第１燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstをリセットして本処理を終了する。
【００６３】
ステップＳ２３においてＶpmestp＞Ｖthrhigh1の場合、ステップＳ２５へ進み、絶縁基板３２（一対の検出電極３６ａ，３６ｂ）上に堆積したＰＭの強制燃焼処理を実施する（ＰＭセンサ１７のヒータ部３５の通電をオンする）。続くステップＳ２６では、ＰＭ強制燃焼処理実施中のＰＭ検出電圧Ｖｐｍを取得し、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupとして記憶する。その後、ステップＳ２７において、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupに基づいて、ＰＭ強制燃焼処理の終了タイミングか否かを判定する。ここでは、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupが０になったか否か、つまり一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間にＰＭが堆積していない状態になったかを判定する。
【００６４】
ステップＳ２７がＮＯの場合、そのまま本ルーチンを終了し、ステップＳ２１及びＳ２７の処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ２７がＹＥＳになるとステップＳ２８へ進み、ＰＭ強制燃焼処理の終了タイミングと判定されてから所定のディレイ時間Ｔｄが経過した後にヒータ部３５の通電をオフする。その後、ステップＳ２９において、第１燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstをセットして本ルーチンを終了する。
【００６５】
次に、第２燃焼処理について図９のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
図９において、ステップＳ３１では、ＰＭの強制燃焼開始前であるか否かを判定する。強制燃焼の開始前であればステップＳ３２へ進み、アイドルストップ制御によるエンジン停止時のＰＭ検出電圧Ｖｐｍ（例えばエンジン自動停止条件の成立タイミングでのＰＭ検出電圧）を取得し、エンジン自動停止時電圧Ｖpmistpとして記憶する。続くステップＳ３３では、エンジン自動停止時電圧Ｖpmistpと判定値Ｖthrhigh2とを比較し、Ｖpmistp≦Ｖthrhigh2であればステップＳ３４へ進み、第２燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstiをリセットして本処理を終了する。なお、判定値Ｖthrhigh2については、図８の判定値Ｖthrhigh1と同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。
【００６７】
ステップＳ３３においてＶpmistp＞Ｖthrhigh2の場合、ステップＳ３５へ進み、絶縁基板３２上の堆積ＰＭの強制燃焼処理を実施すべく、ＰＭセンサ１７のヒータ部３５の通電をオンする。続くステップＳ３６では、ＰＭ強制燃焼処理実施中のＰＭ検出電圧Ｖｐｍを取得し、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupとして記憶する。その後、ステップＳ３７において、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupに基づいて、ＰＭ強制燃焼処理の終了タイミングか否かを判定する。ここでは、燃焼処理時電圧Ｖpmhtupが所定値Ｖthrlowまで降下したか否かを判定する。
【００６８】
ステップＳ３７がＮＯの場合、そのまま本ルーチンを終了し、ステップＳ３１及びＳ３７の処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ３７がＹＥＳになるとステップＳ３８へ進み、その終了タイミングにおいて直ちにヒータ部３５の通電をオフする。また、ステップＳ３９において、第２燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstiをセットするとともに、アイドルストップ時間カウンタＴistpによるエンジン自動停止時間の計測を開始する。そして本ルーチンを終了する。なお、アイドルストップ時間カウンタＴistpによるエンジン自動停止時間の計測は、図示しない別ルーチンにより、エンジン再始動条件が成立するまで継続される。
【００６９】
次に、エンジン１１の異常診断処理について図１０及び図１１のフローチャートを用いて説明する。これらのうち、図１０では、ＩＧスイッチの切り替えに伴うエンジン始動の際に実施される異常診断処理（第１異常診断処理）について示し、図１１では、エンジン自動停止後における再始動の際に実施される異常診断処理（第２異常診断処理）について示す。これらの処理は、マイコン４４により所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００７０】
まず、第１異常診断処理について説明する。図１０において、ステップＳ４１では、ＩＧスイッチのオン切り替え後における所定のエンジン始動期間か否かを判定する。ステップＳ４１がＹＥＳの場合、ステップＳ４２へ進み、第１燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstがセットされているか否かを判定する。ステップＳ４２がＹＥＳの場合、ステップＳ４３へ進み、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍを取得して始動時電圧Ｖpmestaとして記憶する。また、始動後経過時間カウンタＴesta1を１インクリメントするとともに、エンジン始動時水温Ｗtpestaを取得する。
【００７１】
ステップＳ４４では、始動時電圧Ｖpmestaが０よりも大きくなったか否かを判定し、ステップＳ４４がＹＥＳであることを条件にステップＳ４５へ進み、不感帯時間Ｔpmout1に基づいて、エンジン１１のＰＭ排出量の異常判定を行う。
【００７２】
すなわち、ステップＳ４５では、Ｖpmestaが０を超えたタイミング（Ｖpmestaの立ち上がりタイミング）での始動後経過時間カウンタＴesta1を不感帯時間Ｔpmout1とし、その不感帯時間Ｔpmout1と異常判定値tthr1とを比較する。異常判定値tthr1について本実施形態では、図１２に示す判定値設定用マップを用いて、エンジン始動時水温Ｗtpestaに応じて異常判定値tthr1を定めている。図１２のマップによれば、エンジン始動時水温Ｗtpestaが低いほど、異常判定値tthr1が小さくなっている。
【００７３】
図１０の説明に戻り、ステップＳ４５がＴpmout≧ｆtthr1の場合にはステップＳ４６へ進み、ＰＭ排出量正常フラグＸpmokをセットし、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailをリセットする。一方、ステップＳ４５がＴpmout＜ｆtthr1の場合にはステップＳ４７へ進み、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailをセットし、ＰＭ排出量正常フラグＸpmokをリセットする。その後、ステップＳ４８において、始動後経過時間カウンタＴesta1をゼロにリセットするとともに、第１燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstをリセットして本ルーチンを終了する。
【００７４】
次に、第２異常診断処理について図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００７５】
図１１において、ステップＳ５１では、エンジン１１の自動停止後において再始動条件が成立した後の所定の始動期間か否かを判定する。ステップＳ５１がＹＥＳの場合、ステップＳ５２へ進み、第２燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstiがセットされているか否かを判定する。ステップＳ５２がＹＥＳの場合、ステップＳ５３へ進み、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍを取得して再始動時電圧Ｖpmistaとして記憶する。また、再始動後経過時間カウンタＴesta2を１インクリメントするとともに、アイドルストップ時間カウンタＴistpを取得する。
【００７６】
ステップＳ５４では、再始動時電圧Ｖpmistaが所定値Ｖthrfail2よりも大きくなったか否かを判定する。ステップＳ５４がＹＥＳであればステップＳ５５へ進み、再始動時電圧Ｖpmistaが所定値Ｖthrfail2を超えるまでに要した時間に基づいて、エンジン１１のＰＭ排出量の異常判定を行う。
【００７７】
すなわち、ステップＳ５５では、Ｖpmista＞Ｖthrfail2となったタイミングでの再始動後経過時間カウンタＴesta2をＰＭ上昇時間Ｔpmoutiとし、そのＰＭ上昇時間Ｔpmoutiと異常判定値tthr2とを比較する。異常判定値tthr2について本実施形態では、図１３に示す判定値設定用マップを用いて、アイドルストップ時間カウンタＴistpに応じて定めている。図１３のマップによれば、アイドルストップ時間カウンタＴistpが大きいほど、異常判定値tthr2が大きくなっている。これは、エンジン自動停止の時間が長いほど、始動時燃料増量が多くする必要があり、結果としてＰＭ排出量が多くなるからである。
【００７８】
図１１の説明に戻り、ステップＳ５５がＴpmouti≧ｆtthr2の場合にはステップＳ５６へ進み、ＰＭ排出量正常フラグＸpmokをセットし、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailをリセットする。一方、ステップＳ５５がＴpmouti＜ｆtthr2の場合にはステップＳ５７へ進み、ＰＭ排出量異常フラグＸpmfailをセットし、ＰＭ排出量正常フラグＸpmokをリセットする。また、ステップＳ５８において、再始動後経過時間カウンタＴesta2及びアイドルストップ時間カウンタＴistpをゼロにリセットするとともに、第２燃焼処理実行履歴フラグＸpmrstiをリセットして本ルーチンを終了する。
【００７９】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００８０】
エンジン始動時には燃料増量等に起因してＰＭ排出量が比較的多くなることに着目し、エンジン始動時において、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍを異常診断パラメータとしてエンジン１１のＰＭ排出量異常を診断するため、エンジン１１の正常時と異常時とでＰＭ排出量の相違が現れやすく、その結果、エンジン１１のＰＭ排出過多が生じている時にも、その排出過多の状態を精度良く検出できる。また、異常診断に先立ち、その直前のエンジン停止時において、ヒータ部３５の加熱制御によるＰＭの強制燃焼が実施してあるため、ＰＭ排出量が比較的多くてもＰＭ検出電圧Ｖｐｍの出力範囲内で異常診断を実施することができ、ひいては、ＰＭ排出量異常を精度良く検出できる。
【００８１】
特に、ＰＭセンサ１７では、一対の検出電極３６ａ，３６ｂとシャント抵抗４２とにより分圧回路４０が形成されており、それらの中間点電圧がＰＭ検出電圧Ｖｐｍ（センサ検出値）としてＥＣＵ２０に入力される構成であるため、ＰＭ堆積量に対するＰＭ検出電圧Ｖｐｍの感度はその堆積量に応じて異なり、ＰＭ堆積量が多くなるほど感度が低下する。その点、上記構成では、したがって、ＰＭ排出量異常の診断を行うのに先立ち、エンジン停止時においてＰＭ除去を行うため、感度の高い領域で異常診断を実施することができ、診断精度を高めることができる。
【００８２】
エンジン停止要求がＩＧスイッチのオフ操作に基づく場合には、不感帯の時間をパラメータとしてエンジン１１のＰＭ排出量異常を診断するため、エンジン燃焼状態の正常時と異常時とを明確に判別することができる。一方、エンジン停止要求が自動停止条件の成立に基づく場合には、ＰＭ排出量の異常診断を、不感帯の時間に代えてＰＭ検出電圧Ｖｐｍの変化量をパラメータとして行うため、エンジン始動時においてエンジン１１から排出されるＰＭ量が比較的少ない場合にも、異常診断をできるだけ短時間で実施することができる。
【００８３】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００８４】
・第２異常診断処理では、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが所定値Ｖthrfailまで変化するのに要する時間を異常診断のパラメータとしたが、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの所定時間あたりの変化量を異常診断のパラメータとしてもよい。具体的には、エンジン始動時に、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍが異常判定値（例えば、Ｖthrfailよりも大きい値）に達した場合にＰＭ排出量異常有りと診断する。
【００８５】
・第２異常診断処理において、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの変化度合い（傾き）に基づいてＰＭ排出量異常を診断する構成としてもよい。この場合、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍの傾きが判定値以上の場合にＰＭ排出量異常有りと診断する。
【００８６】
・エンジン１１の停止時のＰＭ強制燃焼処理において、エンジン停止要求の内容にかかわらず第１燃焼処理を実施してもよい。この場合、次回のエンジン始動時において第１異常診断処理を実施するのが望ましい。また、エンジン停止要求の内容にかかわらず第２燃焼処理を実施してもよい。この場合、次回のエンジン始動時において第２異常診断処理を実施するのが望ましい。
【００８７】
・エンジン始動時の異常診断処理として、エンジン始動要求の内容にかかわらず第２異常診断処理を実施する構成としてもよい。
【００８８】
・上記実施形態では、信号出力回路として図３に示す分圧回路４０を用いたが、これを変更してもよい。例えば、分圧回路を構成するＰＭ検出部３４とシャント抵抗４２との接続を逆にし、ＰＭ検出部３４をローサイド、シャント抵抗４２をハイサイドに設ける構成としてもよい。本構成では、ＰＭ検出電圧Ｖｐｍは次の（２）式で求められることとなる。
Ｖｐｍ＝５Ｖ×Ｒｐｍ／（Ｒｓ＋Ｒｐｍ）      …（２）
なお、ＲｐｍはＰＭ検出部３４の抵抗値、Ｒｓはシャント抵抗４２の抵抗値（例えば５ｋΩ）である。
【００８９】
・エンジン排気管にＰＭを捕集するためのＰＭフィルタを設け、その下流側又は上流側の少なくともいずれかにＰＭセンサを設けた構成において、ＰＭセンサの検出値に基づいてＰＭフィルタの再生タイミングを制御する構成としてもよい。また、ＰＭセンサの検出値に基づいて、ＰＭフィルタの故障診断を実施する構成としてもよい。
【００９０】
・上記実施形態では、直噴式ガソリンエンジンについての適用を例示したが、他の形式のエンジンにも適用できる。例えば、ディーゼルエンジン（特に、直噴式ディーゼルエンジン）に適用することとし、ディーゼルエンジンの排気管に設けられたＰＭセンサについて本発明を用いることも可能である。また、エンジンの排気以外のガスを対象としてＰＭ量を検出するものであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１１…エンジン、１７…ＰＭセンサ（粒子状物質検出センサ）、２０…ＥＣＵ、３２…絶縁基板（被付着部）、３４…ＰＭ検出部、３５…ヒータ部（加熱手段）、３６ａ，３６ｂ…検出電極（対向電極）、４０…分圧回路（信号出力回路）、４１…センサ電源、４２…シャント抵抗、４４…マイコン（加熱制御手段、異常診断手段）。
【図１】
0005533477.tif 000002
【図２】
0005533477.tif 000003
【図３】
0005533477.tif 000004
【図４】
0005533477.tif 000005
【図５】
0005533477.tif 000006
【図６】
0005533477.tif 000007
【図７】
0005533477.tif 000008
【図８】
0005533477.tif 000009
【図９】
0005533477.tif 000010
【図１０】
0005533477.tif 000011
【図１１】
0005533477.tif 000012
【図１２】
0005533477.tif 000013
【図１３】
0005533477.tif 000014