(57)【要約】      （修正有）【課題】センサの上流に配置されたフィルタの微粒子捕集特性の異常有無を適切に検知できる微粒子検知システムを提供する。【解決手段】車両に搭載されたエンジンの排気管内を流通する排気ガスＥＧのうち、フィルタを通過して車外に排出される濾過後排気ガスＦＥＧに含まれる微粒子の量を検知する微粒子検知システム１０、１０１０、２０１０は、フィルタの下流側に配置されたセンサと、このセンサを駆動し、濾過後排気ガス中の微粒子の体積微粒子量に対応するセンサ出力Ssをリアルタイムに取得するセンサ回路部４００、５００、１５００、２５００と、センサ回路部で得たセンサ出力、車両の走行距離、及び排気ガスの流量に基づいて、単位走行距離当たりに排出される微粒子の重量または数量である距離微粒子量を算出する算出部５００、１５００、１６００、２５００と、を備える。【選択図】図６
2019052626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの排気管内を流通する排気ガスのうち、上記排気ガスを濾過して上記排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタを通過して車外に排出される濾過後排気ガスに含まれる上記微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、
上記フィルタの下流側に配置されたセンサと、
上記センサを駆動し、上記濾過後排気ガス中の上記微粒子の体積微粒子量に対応するセンサ出力をリアルタイムに取得するセンサ回路部と、
上記センサ回路部で得たセンサ出力、上記車両の走行距離、及び上記排気ガスの流量に基づいて、単位走行距離当たりに排出される上記微粒子の重量または数量である距離微粒子量を算出する算出部と、を備える
微粒子検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
所定の時間間隔毎に得た前記センサ出力を用いて、体積微粒子量をそれぞれ算出する微粒子量算出部と、
所定の検知期間に亘り上記体積微粒子量を積算して、上記検知期間における積算体積微粒子量を算出する第１積算部と、
上記積算体積微粒子量、前記走行距離、及び前記流量に基づいて、前記距離微粒子量を算出する第１算出部と、を有する
微粒子検知システム。
【請求項３】
請求項２に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知期間は、
上記検知期間の始期が所定の移動期間ずつずれて始まる一定長さの移動検知期間であり、
前記第１積算部は、
上記移動検知期間毎に、前記積算体積微粒子量である移動積算体積微粒子量を算出する移動積算部であり、
前記第１算出部は、
上記移動検知期間毎に、前記距離微粒子量である移動距離微粒子量を算出する第１移動算出部である
微粒子検知システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
前記検知期間に前記車両が走行した前記走行距離を、外部から取得する又は外部から取得した走行距離データから算出する走行距離取得部と、
上記検知期間に前記エンジンが排出した前記排気ガスの前記流量を、外部から取得する又は外部から取得した流量データから算出する流量取得部と、を有する
微粒子検知システム。
【請求項５】
請求項１に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
所定の時間間隔毎に取得した前記センサ出力を用いて、体積微粒子量をそれぞれ算出する微粒子量算出部と、
前記車両の前記走行距離が所定の検知走行距離以上となった検知走行期間に亘り、上記体積微粒子量を積算して、上記検知走行期間における積算体積微粒子量を算出する第２積算部と、
上記積算体積微粒子量、上記走行距離、及び前記流量に基づいて、前記距離微粒子量を算出する第２算出部と、を有する
微粒子検知システム。
【請求項６】
請求項５に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
前記車両が走行した前記走行距離を、外部から取得する又は外部から取得したデータから算出する走行距離取得部と、
前記検知走行期間に前記エンジンが排出した前記排気ガスの流量を、外部から取得する又は外部から取得したデータから算出する流量取得部と、を有する
微粒子検知システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
算出した前記距離微粒子量に基づいて、前記フィルタの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部を有する
微粒子検知システム。
【請求項８】
請求項７に記載の微粒子検知システムであって、
前記算出部は、
前記判定部がした前記フィルタの微粒子捕集特性の異常有りとの判定の出現パターンが、所定の判定条件を満たした場合に、前記フィルタの異常を決定する判定決定部を有する
微粒子検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタの下流に配置され、フィルタを通過した排気ガスに含まれる微粒子の量を検知する微粒子検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前から、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気ガスに含まれる煤などの微粒子の量を検知する微粒子検知システムが知られている（特許文献１，２参照）。これらの微粒子測定システムでは、排気管に装着するセンサに外部から清浄空気を供給し、この清浄空気中で放電を生じさせてイオンを生成し、清浄空気と共に吹き出させてセンサ内から外部に流れ出るガス流を生じさせる。そして、このガス流に引き込まれた排気ガス(被測定ガス）中の微粒子にイオンを付着させて帯電させ、センサ外(排気管内)に流出させる一方、微粒子に付着しなかったイオンを捕集し、微粒子に付着してセンサ外(排気管内）に流出したイオンが持つ流出電荷量に対応するセンサ電流の大きさに基づいて、排気ガス中の微粒子の量（例えば、排気ガスの単位体積当たりに含まれる微粒子の重量（ｍｇ／ｍ3、以下「体積微粒子重量」ともいう。）や、単位体積当たりに含まれる微粒子の数量（ｐｃｓ／ｍ3、以下「体積微粒子重量」ともいう。また以下では、「体積微粒子重量」と「体積微粒子数量」とを総称して、「体積微粒子量」ともいう。））を得る。微粒子に付着するイオン量は、排気ガス中に含まれている微粒子の量と相関を有しているため、この微粒子測定システムによれば、流出したイオン量に対応するセンサ出力電流値から排気ガス中の微粒子の量を測定することができる。
【０００３】
その他、外部からの清浄空気を用いず、センサ外を流れる排気ガス（外部ガス）の流れを利用して、センサの内部を通過する被測定ガスの流れを生じさせ、この被測定ガス中で放電を生じさせてイオンを生成する形態の微粒子センサも知られている（特許文献３、図６等参照）。このタイプの微粒子センサもまた、排気ガス(被測定ガス）中の微粒子にイオンを付着させて帯電させ、センサ外に流出させる一方、微粒子に付着しなかったイオンを捕集する。そして、微粒子に付着してセンサ外に流出したイオンが持つ流出電荷量に対応するセンサ電流の大きさに基づいて、排気ガス中の微粒子の量を測定する。
【０００４】
また、特許文献４には、イオンを生成させず、排気ガス中の帯電している微粒子を利用して微粒子の量を検知する別方式の微粒子検知システムも知られている。
これらの方式の微粒子検知システムでは、排気ガス中の微粒子の量、例えば、排気ガスの単位体積当たりに含まれる微粒子の重量である体積微粒子重量(単位：ｍｇ／ｍ3）を、リアルタイムに検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２０４２３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９４０７８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１２９７１１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１６１７５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関の排気ガス中に含まれる微粒子を捕集するべく、排気管の途中にフィルタを設ける場合がある。しかるに、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタは、高温の排気ガスや、捕集した微粒子を燃焼させて除去するリジェネレーションの実行などにより、繰り返し高熱に曝されるため、ひび割れ等の破損を生じる場合がある。この場合には、排気ガスの一部が、微粒子がフィルタに捕集されることなくそのまま外部に排出される。
【０００７】
一方、前述のように微粒子検知システムは、排気ガスに含まれる微粒子の量をリアルタイムに検知するものであるが、微粒子検知システムのセンサを上述のフィルタの下流側に配置する場合がある。この場合には、微粒子検知システムで検知した微粒子量の変化（増加）から、フィルタの微粒子捕集特性の低下発生（微粒子の排出の増加）を検知できる。
なお、車両から排出される微粒子の許容排出基準は、単位走行距離当たりに排出される微粒子の重量（ｍｇ／ｋｍ、以下「距離微粒子重量」ともいう。）、あるいは、単位走行距離当たりに排出される微粒子の数量（ｐｃｓ／ｋｍ、以下「距離微粒子数量」ともいう。また、以下では「距離微粒子重量」と「距離微粒子数量」とを総称して、「距離微粒子量」ともいう。）の大きさで設定される場合が多い。
【０００８】
本件は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、センサの上流に配置されたフィルタの微粒子捕集特性の異常有無を適切に検知できる微粒子検知システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための一態様は、車両に搭載されたエンジンの排気管内を流通する排気ガスのうち、上記排気ガスを濾過して上記排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタを通過して車外に排出される濾過後排気ガスに含まれる上記微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、上記フィルタの下流側に配置されたセンサと、上記センサを駆動し、上記濾過後排気ガス中の上記微粒子の体積微粒子量に対応するセンサ出力をリアルタイムに取得するセンサ回路部と、上記センサ回路部で得たセンサ出力、上記車両の走行距離、及び上記排気ガスの流量に基づいて、単位走行距離当たりに排出される上記微粒子の重量または数量である距離微粒子量を算出する算出部と、を備える微粒子検知システムである。
【００１０】
この微粒子検知システムでは、算出部で、濾過後排気ガス中の微粒子の体積微粒子量（具体的には、体積微粒子重量（ｍｇ／ｍ3）または体積微粒子数量（ｐｃｓ／ｍ3））に対応するセンサ出力と、車両の走行距離及び排気ガスの流量とに基づいて、距離微粒子量（具体的には、距離微粒子重量（ｍｇ／ｋｍ）または距離微粒子数量（ｐｃｓ／ｋｍ））を算出するので、フィルタの微粒子捕集特性の異常有無を判定する距離微粒子量を、容易に得ることができる。
【００１１】
「センサ」及び「センサ回路部」としては、排気ガス中の微粒子の体積微粒子量に応じたセンサ出力をリアルタイムに取得可能な微粒子センサを構成するものであれば良く、特許文献１〜３に記載の方式や特許文献４に記載の方式による微粒子センサを「センサ」及び「センサ回路部」とするものが挙げられる。
センサ回路部の取得する「センサ出力」としては、センサ及びセンサ回路部の構成により異なるが、例えば、体積微粒子量に対応する出力電流の出力電流値や出力電圧の出力電圧値が挙げられる。出力電流値などの値にさらに換算などの数値処理を施して得た値も用いうる。
【００１２】
排気ガス中の微粒子の量、及び濾過後排気ガス中の微粒子の量は、車両の走行状況、具体的には、エンジンの運転状況に応じて刻々変化する。その変化は、１秒以下の時間単位で生じうる。従って、本件のセンサ回路部において「センサ出力をリアルタイムに取得する」とは、微粒子を検知可能な期間において、センサ及びセンサ回路部が、当該時点における濾過後排気ガス中の微粒子の量を示すセンサ出力を、数秒以下の遅れ時間で取得しうる構成とされていることをいう。
なお、微粒子を検知可能な期間とは、センサにおける微粒子検知特性を回復あるいは維持するべく、センサの一部を加熱して、センサに付着した微粒子を除去する回復期間など、微粒子を検知不能の期間は除く意味である。
【００１３】
「フィルタ」は、排気ガスを濾過してその中に含まれる微粒子を捕集する部材であり、例えば、ディーゼルエンジン用のＤＰＦ、ガソリンエンジン用のＧＰＦが挙げられる。
また、「距離微粒子量」は、前述のように「距離微粒子重量」および「距離微粒子数量」の総称である。距離微粒子重量は、車両の単位走行距離当たりに排出される微粒子の重量であり、例えば、ｍｇ／ｋｍの単位で示される。距離微粒子数量は、車両の単位走行距離当たりに排出される微粒子の数量であり、例えば、ｐｃｓ／ｋｍの単位で示される。
車両の「走行距離」としては、別途設けた、車軸の回転を検知する回転センサの信号（車速パルス信号）出力を基にして算出した走行距離を用いると良い。具体的には、車軸回転センサからの出力を、本システム外あるいは本システム内のＥＣＵで受け取って、速度や走行距離を算出し、これを利用するとよい。ＧＰＳ信号等を用いたナビゲーションシステムにおける地図上から算出した走行距離をＥＣＵで受け取りこれを利用しても良い。なお、車軸回転センサからの出力を、他と共用せず、本システムの算出部で独自に走行距離を算出するようにしても良い。
【００１４】
排気ガスの「流量」は、別途排気管に取付けた流量センサの出力を、本システム外のあるいは本システム内のＥＣＵで取得し演算して排気ガスの流量を得る。そして、このＥＣＵから本システムの算出部が取得して距離微粒子量などの算出に利用したり、本システム内のＥＣＵで距離微粒子量などの算出に利用すると良い。また、流量センサを設けず、ＥＣＵで、燃料噴射量や吸気量、エンジン回転数などを用いた計算によって得た排気ガスの流量を、このＥＣＵから本システムの算出部が取得して距離微粒子量などの算出に利用したり、本システム内のＥＣＵで距離微粒子量などの算出に利用すると良い。なお、流量センサの出力などを、他と共用せず、排気ガスの流量を独自に算出するようにしても良い。
【００１５】
上述の微粒子検知システムであって、前記算出部は、所定の時間間隔毎に得た前記センサ出力を用いて、体積微粒子量をそれぞれ算出する微粒子量算出部と、所定の検知期間に亘り上記体積微粒子量を積算して、上記検知期間における積算体積微粒子量を算出する第１積算部と、上記積算体積微粒子量、前記走行距離、及び前記流量に基づいて、前記距離微粒子量を算出する第１算出部と、を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００１６】
このシステムでは、第１積算部で検知期間に亘る積算体積微粒子量を得た上で、この積算体積微粒子量、走行距離、及び流量に基づいて、第１算出部で距離微粒子量を算出するので、検知期間において平均化された距離微粒子量（距離微粒子重量（ｍｇ／ｋｍ）、または距離微粒子数量（ｐｃｓ／ｋｍ））を容易に算出できる。
【００１７】
なお、「積算体積微粒子量」は、「積算体積微粒子重量」および「積算体積微粒子数量」の総称である。積算体積微粒子重量（ｍｇ／ｍ3）は、体積微粒子重量を検知期間に亘り積算したものであり、積算体積微粒子数量（ｐｃｓ／ｍ3）は、体積微粒子数量を検知期間に亘り積算したものである。
また、上述の積算体積微粒子量（積算体積微粒子重量、積算体積微粒子数量）には、一定長さの検知期間を、その始期を所定の移動期間ずつずらして開始し、移動期間の経過毎（各検知期間の終期の到来毎）に積算して得た「移動積算体積微粒子量」である「移動積算体積微粒子重量」及び「移動積算体積微粒子数量」も含まれる。
さらに、上述の距離微粒子量（距離微粒子重量、距離微粒子数量）には、一定長さの検知期間を、その始期を所定の移動期間ずつずらして開始し、移動期間の経過毎（各検知期間の終期の到来毎）に算出して得た「移動距離微粒子量」である「移動距離微粒子重量」及び「移動距離微粒子数量」も含まれる。
【００１８】
また「所定の検知期間」としては、１０分間、３０分間など一定長さの期間や、車両の走行開始から停車までの運転期間、エンジンの始動から停止までのエンジン作動期間などの期間が挙げられる。
また「所定の時間間隔」は、センサ出力を取得するサンプリング間隔であり、この時間間隔としては、当該時間間隔の間には、濾過後排気ガスに含まれる上記微粒子の量がほぼ一定であると見なせる、短い時間間隔を選択すると良い。例えば、０．１秒毎、１秒毎など、数秒以下の範囲から選択した時間間隔が挙げられる。
【００１９】
更に、上記の微粒子検知システムであって、前記検知期間は、上記検知期間の始期が所定の移動期間ずつずれて始まる一定長さの移動検知期間であり、前記第１積算部は、上記移動検知期間毎に、前記積算体積微粒子量である移動積算体積微粒子量を算出する移動積算部であり、前記第１算出部は、上記移動検知期間毎に、前記距離微粒子量である移動距離微粒子量を算出する第１移動算出部である微粒子検知システムとすると良い。
【００２０】
前述したように、フィルタにひび割れ等の破損が生じ、この破損部分を通過した一部の排気ガスが、濾過後排気ガスに混入する場合には、ひび割れ等が生じなかった場合に比して、フィルタの破損以降、センサ出力が微粒子が多いことを示す側に恒常的に偏る。
このシステムでは、第１移動算出部で移動検知期間毎の移動距離微粒子量が得られるので、距離微粒子量の変化のうち、長期的な傾向の変化を容易に検知できる。従って、フィルタの破損によるセンサ出力の恒常的な偏りを、適切に検知できる。
【００２１】
なお、「移動検知期間」の長さは、算出する移動距離微粒子量がそれぞれ、積算体積微粒子量を用いる平均化の効果により、センサ出力の短期的な変動の影響を受けない長さの期間とすると良く、例えば、１０分以上の一定期間が挙げられる。
また、移動検知期間の始期のずれの大きさである「移動期間」は、センサ出力を取得する前述の「所定の時間間隔」と同じ大きさとしても良いが、この「所定の時間間隔」の整数倍の大きさとしても良い。例えば、「所定の移動期間」を「所定の時間間隔」(例えば０．１秒)の１００倍(例えば１０秒)や６００倍（例えば１分）に設定しても良い。
【００２２】
さらに上述の２項に記載の微粒子検知システムであって、前記算出部は、前記検知期間に前記車両が走行した前記走行距離を、外部から取得する又は外部から取得した走行距離データから算出する走行距離取得部と、前記検知期間に前記エンジンが排出した前記排気ガスの流量を、外部から取得する又は外部から取得した流量データから算出する流量取得部と、を有する微粒子検知システムとするとよい。
【００２３】
このシステムでは、算出部に、走行距離取得部と流量取得部とをさらに有するので、検知期間における距離微粒子量をさらに容易に算出できる。
【００２４】
走行距離取得部で、走行距離を外部から取得する手法としては、例えば、総走行距離を常時算出しているＥＣＵにおいて、検知期間の始期における総走行距離の値と終期における総走行距離の値とから、検知期間における走行距離を算出させ、このＥＣＵが算出した走行距離を、走行距離取得部で取得して利用する手法が挙げられる。なお、ＥＣＵが本システム外の場合も、本システム内の場合も有り、ＥＣＵが本システム内の場合には、ＥＣＵ自身が走行距離取得部として機能し、自身が算出した走行距離を利用することもできる。
また、走行距離取得部で、走行距離を外部から取得したデータから算出する手法としては、例えば、本システムの第１算出部自身で、検知期間の始期から終期までの期間に亘り、車軸の回転を検知する回転センサの信号を取得し、この信号から得た車輪の回転回数から、走行距離を算出する手法が挙げられる。また、ＥＣＵとは別に、本システムの第１算出部自身で、総走行距離を常時算出し、この算出している総走行距離のうち検知期間の終期における総走行距離の値と始期における総走行距離の値を、それぞれ取得して、これらの差から、検知期間における走行距離を算出する手法も挙げられる。総走行距離を常時算出している本システム外のＥＣＵから、検知期間の終期における総走行距離の値と始期における総走行距離の値であるデータをそれぞれ取得し、第１算出部で、これらの差から検知期間における走行距離を算出する手法も挙げられる。
【００２５】
流量取得部で、検知期間に排出した排気ガスの流量を外部から取得する手法としては、例えば、ＥＣＵが、別途排気管に設けられた流量センサの出力を取得し、各時点における排気ガスの流量を得、これを用いて、検知期間に排出した排気ガスの流量を算出している場合がある。そこで、このＥＣＵから本システムの流量取得部で検知期間に排出した排気ガスの流量を取得する手法が挙げられる。また、流量センサを設けない場合において、ＥＣＵで、燃料噴射量や吸気量、エンジン回転数などを用いて検知期間に排出した排気ガスの流量を算出している場合もある。そこで、このＥＣＵから本システムの流量取得部で検知期間に排出した排気ガスの流量を取得する手法も挙げられる。なお、前述したように、ＥＣＵが本システム外の場合も、本システム内の場合も有り、ＥＣＵが本システム内の場合には、ＥＣＵ自身が流量取得部として機能し、自身が算出した検知期間に排出した排気ガスの流量を利用することもできる。
流量取得部で、流量を外部から取得したデータから算出する手法としては、例えば、別途設けた流量センサの出力を、ＥＣＵを介してあるいはＥＣＵを介さずに直接、本システムの流量取得部で取得して、検知期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法が挙げられる。また、別途設けた流量センサの出力を取得し、各時点における排気ガスの流量を得たＥＣＵから、各時点における排気ガスの流量を、本システムの流量取得部で取得して、検知期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法も挙げられる。流量センサを設けない場合において、ＥＣＵが、燃料噴射量や吸気量、エンジン回転数などを用いて算出した各時点における排気ガスの流量を、このＥＣＵから本システムの流量取得部が取得して、検知期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法も挙げられる。
【００２６】
さらに第１項に記載の微粒子検知システムであって、前記算出部は、所定の時間間隔毎に取得した前記センサ出力を用いて、体積微粒子量をそれぞれ算出する微粒子量算出部と、前記車両の前記走行距離が所定の検知走行距離以上となった検知走行期間に亘り、上記体積微粒子量を積算して、上記検知走行期間における積算体積微粒子量を算出する第２積算部と、上記積算体積微粒子量、上記走行距離、及び前記流量に基づいて、前記距離微粒子量を算出する第２算出部と、を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００２７】
このシステムでは、第２積算部で走行距離が検知走行距離以上となった検知走行期間に亘る積算体積微粒子量を得た上で、この積算体積微粒子量、走行距離、及び流量に基づいて、第２算出部で距離微粒子量を算出するので、検知走行期間における平均化された距離微粒子量を容易に算出できる。
【００２８】
ここで、「検知走行距離」は、１．０ｋｍ、１０ｋｍ，２０ｋｍなどの一定長さの走行距離が挙げられる。
また「所定の時間間隔」は、センサ出力のサンプリング間隔である。この時間間隔としては、当該時間間隔の間には、濾過後排気ガスに含まれる上記微粒子の量がほぼ一定であると見なせる、短い時間間隔を選択すると良い。例えば、０．１秒毎、１秒毎などの時間間隔が挙げられる。
【００２９】
さらに上述の微粒子検知システムであって、前記算出部は、前記車両が走行した前記走行距離を、外部から取得する又は外部から取得したデータから算出する走行距離取得部と、前記検知走行期間に前記エンジンが排出した前記排気ガスの流量を、外部から取得する又は外部から取得したデータから算出する流量取得部と、を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００３０】
この微粒子検知システムでは、算出部に、走行距離取得部と流量取得部とをさらに有するので、検知走行期間における距離微粒子量をさらに容易に算出できる。
【００３１】
走行距離取得部で、走行距離を外部から取得する手法としては、例えば、総走行距離を常時算出しているＥＣＵにおいて、検知走行期間の始期での総走行距離の値と各時点での総走行距離の値とから、当該時点における走行距離を算出させ、このＥＣＵが算出した走行距離を、走行距離取得部で取得する手法が挙げられる。走行距離取得部で取得した走行距離は、検知走行距離と比較して、この検知走行距離以上になったか否かの判断に用いる。なお、ＥＣＵが本システム外の場合も、本システム内の場合も有り、ＥＣＵが本システム内の場合には、ＥＣＵ自身が走行距離取得部として機能し、自身が算出した走行距離を自身で利用することもできる。
また、走行距離取得部で、走行距離を外部から取得したデータから算出する手法としては、例えば、本システムの第２算出部自身で、検知走行期間の始期から、各時点において、車軸の回転を検知する回転センサの信号を取得し、この信号から得た車輪の回転回数から、当該時点における走行距離を算出する手法が挙げられる。また、ＥＣＵとは別に、本システムの第２算出部自身で、総走行距離を常時算出し、この算出している総走行距離のうち検知走行期間の始期における総走行距離の値及び各時点での総走行距離の値をそれぞれ取得して、これらの差から当該時点における走行距離を算出する手法も挙げられる。また、総走行距離を常時算出している本システム外のＥＣＵから、検知走行期間の始期における総走行距離の値と、各時点における総走行距離の値であるデータをそれぞれ取得し、第２算出部でこれらの差から当該時点における走行距離を算出する手法も挙げられる。
【００３２】
流量取得部で、検知走行期間に排出した排気ガスの流量を外部から取得する手法としては、例えば、ＥＣＵが、別途排気管に設けられた流量センサの出力を取得し、各時点における排気ガスの流量を得、これを用いて、検知走行期間に排出した排気ガスの流量を算出している場合がある。そこで、このＥＣＵから本システムの流量取得部で検知走行期間に排出した排気ガスの流量を取得する手法が挙げられる。また、流量センサを設けない場合において、ＥＣＵで、燃料噴射量や吸気量、エンジン回転数などを用いて検知期間に排出した排気ガスの流量を算出している場合もある。そこで、このＥＣＵから本システムの流量取得部で検知走行期間に排出した排気ガスの流量を取得する手法も挙げられる。なお、前述したように、ＥＣＵが本システム外の場合も、本システム内の場合も有り、ＥＣＵが本システム内の場合には、ＥＣＵ自身が流量取得部として機能し、自身が算出した検知走行期間に排出した排気ガスの流量を利用することもできる。
流量取得部で、流量を外部から取得したデータから算出する手法としては、例えば、別途設けた流量センサの出力を、ＥＣＵを介してあるいはＥＣＵを介さずに直接、本システムの流量取得部で取得して、検知走行期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法が挙げられる。また、別途設けた流量センサの出力を取得し、各時点における排気ガスの流量を得たＥＣＵから、各時点における排気ガスの流量を、本システムの流量取得部で取得して、検知走行期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法も挙げられる。流量センサを設けない場合において、ＥＣＵが、燃料噴射量や吸気量、エンジン回転数などを用いて算出した各時点における排気ガスの流量を、このＥＣＵから本システムの流量取得部が取得して、検知走行期間に排出した排気ガスの流量を独自に算出する手法も挙げられる。
【００３３】
さらに前述のいずれか１項に記載の微粒子検知システムであって、前記算出部は、算出した前記距離微粒子量に基づいて、前記フィルタの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００３４】
このシステムでは、算出した距離微粒子量を用いて、フィルタの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部を備えるので、センサのセンサ出力を用いて、フィルタの異常の有無を適切に判定することができる。
【００３５】
判定部における、距離微粒子量に基づくフィルタの微粒子捕集特性の異常有無を判定する手法としては、例えば、得られた距離微粒子量の大きさが、所定の判定しきい値を超えている場合には異常有りと判定し、判定しきい値以下の場合には異常なしと判定する手法が挙げられる。
【００３６】
さらに上述の微粒子検知システムであって、前記算出部は、前記判定部がした前記フィルタの微粒子捕集特性の異常有りとの判定の出現パターンが、所定の判定条件を満たした場合に、前記フィルタの異常を決定する判定決定部を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００３７】
このシステムでは、算出部の判定決定部で、判定部での異常有りとの判定の出現パターンが所定の判定条件を満たした場合にフィルタの異常を決定する。このため、フィルタの異常の有無をさらに確実に判定することができる。
【００３８】
判定条件とする異常有りの出現パターンとしては、例えば、判定部での異常有りとの判定が連続して所定回数（例えば５回）現れた場合や、判定部での異常有りとの判定の回数が所定回数（例えば１０回）を越えた場合、所定時間内に所定回数以上ありとの判定が現れた場合などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態及び変形形態２に係り、エンジンの排気管に微粒子検知システムを適用した車両の構成を説明する説明図である。
【図２】実施形態に係り、排気管にセンサを適用した微粒子検知システムの説明図である。
【図３】実施形態及び変形形態１，２に係り、排気管に適用した微粒子検知システムのセンサの部分破断断面図である。
【図４】実施形態及び変形形態１，２に係り、センサに用いるセラミック素子の斜視図である。
【図５】実施形態及び変形形態１，２に係るセンサにおける微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す説明図である。
【図６】実施形態及び変形形態１，２に係り、回路部の構成及びセンサとの接続関係を示す説明図である。
【図７】実施形態及び変形形態１，２に係り、距離微粒子量ＭＤ（距離微粒子重量ＭＤＷまたは距離微粒子数量ＭＤＮ）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定の手順を示すフローチャートである。
【図８】変形形態１に係り、エンジンの排気管に微粒子検知システムを適用した車両の構成を説明する説明図である。
【図９】変形形態１に係り、排気管にセンサを適用した微粒子検知システムの説明図である。
【図１０】変形形態１に係り、距離微粒子量ＭＤ（距離微粒子重量ＭＤＷまたは距離微粒子数量ＭＤＮ）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定の手順を示すフローチャートである。
【図１１】変形形態２に係り、排気管にセンサを適用した微粒子検知システムの説明図である。
【図１２】変形形態２に係り、距離微粒子量ＭＤ（距離微粒子重量ＭＤＷまたは距離微粒子数量ＭＤＮ）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（実施形態）
本件技術の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、エンジンＥＮＧの排気管ＥＰに微粒子検知システム１０を適用した車両ＡＭの構成を示す。また、図２に、排気管ＥＰにセンサ１００を装着した微粒子検知システム１０の構成を示す。さらに図３に、排気管ＥＰに装着したセンサ１００の部分破断断面図を示す。図４に、センサ１００に用いるセラミック素子１２０の斜視図を示す。図５に、センサ１００における微粒子Ｓの取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す。図６に、微粒子検知システム１０のうち、回路部３００の構成及びセンサ１００及びケーブル２００との接続関係を示す。さらに図７に、回路部３００の回路制御部５００において行う、取得したセンサ出力電流値Ｓｓから微粒子の量Ｍを取得し、フィルタＤＰＦの破損を判定する手順を示す。
【００４１】
なお、センサ１００の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＧＨ（図３中、上下方向、図４中、左上−右下方向）のうち、排気管ＥＰに装着される側（図３中、下方、図４中、右下方向）を先端側ＧＳ、排気管ＥＰの外部に配置される側（図３中、上方、図４中、左上方向）を基端側ＧＫとする。
【００４２】
車両ＡＭは、車両制御部ＥＣＵにより制御されたディーゼルエンジンＥＮＧを搭載しており、車両制御部ＥＣＵは、蓄電池からなる電源部ＢＴにより駆動されている。エンジンＥＮＧの排気管ＥＰの途中には、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓを捕集して除去するフィルタＤＰＦが設置され，このフィルタＤＰＦを通過した濾過後排気ガスＦＥＧが外部に排出される。エンジンＥＮＧには、エンジン回転数を検知する回転数センサなどの各種センサＳＲが装着されており、これらの出力を利用して、車両制御部ＥＣＵは、エンジンＥＮＧの制御を行っている。また排気管ＥＰのうちフィルタＤＰＦの上流側には、排気ガスＥＧの流量Ｆｄをリアルタイムに検知する流量センサＦＳが設置され、この流量Ｆｄを示す出力が車両制御部ＥＣＵに入力されている。
【００４３】
さらにこの車両ＡＭには、センサ１００と回路部３００とこれらの間を電気的に接続するケーブル２００とを備え、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれる煤などの微粒子Ｓの量Ｍを測定する微粒子検知システム１０が搭載されている。この微粒子検知システム１０のうちセンサ１００は、排気管ＥＰのうちフィルタＤＰＦの下流側ＤＬＬ（図１において右側)に装着されている。回路部３００は、電源部ＢＴから供給される電力により作動し、センサ１００を駆動し、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子Ｓの量Ｍ（具体的には、単位体積当たりの微粒子の重量である体積微粒子重量ＭＶＷ（ｍｇ／ｍ3））に対応する大きさのセンサ出力電流Ｉｓのセンサ出力電流値Ｓｓを取得し、これに対応する体積微粒子重量ＭＶＷを算出して、車両制御部ＥＣＵに伝送する。この回路部３００は、図２に示すように、センサ１００を駆動する駆動検知回路部４００のほか、この駆動検知回路部４００を制御し、この駆動検知回路部４００で測定したセンサ出力電流値Ｓｓを取得して、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれる微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷを車両制御部ＥＣＵに向けて出力する回路制御部５００を有する。この回路制御部５００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータであり、所定の制御プログラムに従って作動する。
なお、回路部３００では、取得したセンサ出力電流値Ｓｓに対応した、単位体積当たりの微粒子の数量である体積微粒子数量ＭＶＮ（ｐｃｓ／ｍ3）を算出して、車両制御部ＥＣＵに伝送するようにしても良い。
【００４４】
本システム１０外の車両制御部ＥＣＵは、エンジンＥＮＧ等に取り付けられた各種のセンサＳＲや流量センサＦＳから入力される各信号に応じて、エンジンＥＮＧの燃焼状態やエンジンＥＮＧへの燃料の供給量や供給タイミングなどを制御する。また、車両制御部ＥＣＵは、微粒子検知システム１０（回路部３００）から入力された、体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を用いて、あるいはフィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常を知らせる信号に従って、計器板（不図示）内の特定部位に運転者に向けた警告表示を点灯するように構成されている。
【００４５】
図２、図３に示すように、微粒子検知システム１０のうちセンサ１００は、円筒形状の先端部１００ｅを備えており、排気管ＥＰに開けた挿入口ＥＰＯを通じて、この先端部１００ｅが排気管ＥＰ内に挿入され、センサ１００の軸線ＡＸが排気管ＥＰの延伸方向ＤＬに直交する形態で、ボスＢＯを介して排気管ＥＰに固定されている。先端部１００ｅは、矩形板状で、先端部１２０ｅが軸線ＡＸに沿って先端側ＧＳ（図５において下方）に突出したセラミック素子１２０（図４参照）と、セラミック素子１２０の先端部１２０ｅの周囲及び先端側ＧＳを包囲するプロテクタ１６０とからなる。プロテクタ１６０は、その内部に濾過後排気ガスＦＥＧの一部である被測定ガスＥＩを導入する導入口１６０ｉ及び被測定ガスＥＩを排出する排出口１６０ｅを有している。
【００４６】
図４、図５に示すセラミック素子１２０は、アルミナセラミックからなる絶縁層を複数積層してなる矩形板状で、後述するように駆動検知回路部４００で発生した放電電圧Ｖｄｃが印加される放電用配線１３０と、補助電圧Ｖｈが印加される補助電極用配線１４０とを内蔵している。
【００４７】
放電用配線１３０のうち、基端側ＧＫの端子パッド１３０ｐと、先端側ＧＳの針状の放電電極体１３１ｓとは、外部に露出している。放電用配線１３０の基端側ＧＫの端子パッド１３０ｐは，図示しないが、センサ１００内でケーブル２００の放電電圧線２２１に接続している。一方、放電用配線１３０の放電電極体１３１ｓは、図５に示すように、プロテクタ１６０内で被測定ガスＥＩに曝される。この放電電極体１３１ｓ（図５参照）は、尖った先端部１３１ｓｓを有しており、放電電極体１３１ｓに放電電圧Ｖｄｃが印加されると、この先端部１３１ｓｓとプロテクタ１６０との間で、気中放電（コロナ放電）が生じる。
【００４８】
補助電極用配線１４０のうち、先端に位置する補助電極パッド１４１は、放電用配線１３０の放電電極体１３１ｓよりも先端側ＧＳに、かつ、セラミック素子１２０の先端部１２０ｅ内に埋設された形態で設けられており、後述するように、浮遊イオンＣＰＦがプロテクタ１６０に捕捉されるのを促進するべく、プロテクタ１６０と補助電極パッド１４１との間に、電界を生じさせる。一方、基端側ＧＫの端子パッド１４０ｐは、図４に破線で示すように、セラミック素子１２０のうち、上述の端子パッド１３０ｐとは逆側の面（図４において裏面）において外部に露出している。この端子パッド１４０ｐも、図示しないが、センサ１００内でケーブル２００の補助電圧線２２２に接続している。
【００４９】
プロテクタ１６０は、図３、図５に示すように、二重円筒状のステンレス製で、内側プロテクタ１６１とこの外周を囲む外側プロテクタ１６５とからなる。プロテクタ１６０（外側プロテクタ１６５）のうち先端側ＧＳの周囲部分には、濾過後排気ガスＦＥＧの一部を、被測定ガスＥＩとしてプロテクタ１６０内に導入する導入口１６５ｉ（１６０ｉ）が複数穿孔されている。一方、プロテクタ１６０（内側プロテクタ１６１）の先端部分には、導入した被測定ガスＥＩを外部（排気管ＥＰ内）に排出するための排出口１６１ｅ（１６０ｅ）が設けられている。また、内側プロテクタ１６１のうち、導入口１６５ｉよりも基端側ＧＫ（図５において上方）には、外側プロテクタ１６５内と内側プロテクタ１６１内とを連通する連通孔１６１ｃが穿孔されている。なお、図６に示すように、プロテクタ１６０は、帰還電流線２２３及び電流検出抵抗２３０を介して、後述する二次側グランドＳＧＤに導通している。
【００５０】
エンジンＥＮＧが駆動され、排気ガスＥＧ及びフィルタＤＰＦを通過した濾過後排気ガスＦＥＧが流れると、プロテクタ１６０の存在によりいわゆるベンチュリ効果が生じ、このプロテクタ１６０の排出口１６０ｅ付近における気圧が低下し、排出口１６０ｅを通じてプロテクタ１６０(内側プロテクタ１６１)内の気体（濾過後排気ガスＦＥＧの一部である被測定ガスＥＩ）が吸い出される。これに伴い、プロテクタ１６０内には、図５において破線の矢印で示すように、導入口１６５ｉ（１６０ｉ）からプロテクタ１６０内に入り、連通孔１６１ｃを経由し、排出口１６１ｅ（１６０ｅ）から排出される被測定ガスＥＩの流れである被測定ガス流ＥＩＦが生じる。
【００５１】
この状態で、駆動検知回路部４００により、セラミック素子１２０の放電電極体１３１ｓに直流の放電電圧Ｖｄｃ（例えば、二次側グランドＳＧＤに対して＋１〜２ｋＶ）を印加すると、図６に示すように、この先端部１３１ｓｓとプロテクタ１６０（内側プロテクタ１６１）との間で、気中放電、具体的にはコロナ放電を生じ、放電電圧線２２１には入力電流Ｉｉｎが流れる。また内側プロテクタ１６１には放電電流Ｉｄｃが流れ込む。これと共に、先端部１３１ｓｓの周囲空間では、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれている、窒素分子Ｎ2、酸素分子Ｏ2などが電離し、これらを起源とした、図５、図６において黒点で示す陽イオンＣＰが生成される。
【００５２】
前述したように、外側プロテクタ１６５及び内側プロテクタ１６１内には、図５において破線の矢印で示す、導入口１６０ｉから排出口１６０ｅに向かう被測定ガス流ＥＩＦが生じている。セラミック素子１２０の先端部１２０ｅ付近においては、基端側ＧＫから先端側ＧＳに向かう被測定ガス流ＥＩＦが生じている。このため、生成された陽イオンＣＰは、被測定ガスＥＩと混合され、図５、図６に示すように、被測定ガスＥＩ中の白丸で示す微粒子Ｓに付着する。これにより、微粒子Ｓは、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなり、被測定ガス流ＥＩＦに乗って、排出口１６０ｅ（１６１ｅ）に向けて流れ、プロテクタ１６０の外部、即ち、センサ１００外（但し、排気管ＥＰ内）に排出される。これにより、帯電微粒子ＳＣの排出に伴って外部に流出した流出電荷量ＱＨ分だけ、外部（一次側グランドＰＧＤ）に向けて漏洩電流Ｉｅｓｃが流れ出たことになる。この漏洩電流Ｉｅｓｃ（単位時間当たりの流出電荷量ＱＨ）の大きさは、概ね、被測定ガスＥＩ中に含まれた微粒子Ｓの量Ｍに、従って、濾過後排気ガスＦＥＧ中に含まれた微粒子Ｓの量Ｍに、即ち、体積微粒子量ＭＶ（体積微粒子重量ＭＶＷあるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）に対応した大きさとなる。
【００５３】
一方、補助電極パッド１４１には、駆動検知回路部４００により、補助電圧線２２２を通じて、所定の補助電圧Ｖｈ（例えば、二次側グランドＳＧＤに対して＋１００〜２００Ｖ）が印加される。これにより、補助電極パッド１４１と内側プロテクタ１６１との間には直流電界が生じる。放電電極体１３１ｓ付近で生成した陽イオンＣＰのうち、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦ（陽イオン)は、補助電極パッド１４１が形成する直流電界から径方向外側の内側プロテクタ１６１に向かう斥力を与えられる。これにより、浮遊イオンＣＰＦは、捕集極である内側プロテクタ１６１の各部に付着し捕集される。かくして、浮遊イオンＣＰＦを効率よく捕集することができ、浮遊イオンＣＰＦが排出口１６０ｅから排出されるのを防止する。内側プロテクタ１６１で捕集された陽イオンＣＰの電荷は、捕集電流Ｉｔｒｐとして、内側プロテクタ１６１から、帰還電流線２２３を通じて、二次側グランドＳＧＤに向けて流れる。帰還電流線２２３を流れる帰還電流Ｉｒは、放電電流Ｉｄｃと捕集電流Ｉｔｒｐとの和となる(Ｉｒ＝Ｉｄｃ＋Ｉｔｒｐ）。
【００５４】
そして以上の説明から判るように、入力電流Ｉｉｎに対し、帰還電流Ｉｒは、漏洩電流Ｉｅｓｃ分だけ減少した大きさとなる。従って、漏洩電流Ｉｅｓｃの大きさを検知することで、濾過後排気ガスＦＥＧ（被測定ガスＥＩ）中に含まれた微粒子Ｓの体積微粒子量ＭＶ（体積微粒子重量ＭＶＷあるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を検知することができる。
【００５５】
図２、図３、図６に示すように、センサ１００の基端部１００ｒからは、ケーブル２００が延出している。このケーブル２００は、放電電圧線２２１と、補助電圧線２２２と、帰還電流線２２３とを束ねてなる。これら放電電圧線２２１、補助電圧線２２２、および帰還電流線２２３は、それぞれ回路部３００（駆動検知回路部４００）に接続されている。
【００５６】
回路部３００は、駆動検知回路部４００と、回路制御部５００とからなる。
このうち回路制御部５００は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを含むマイクロコンピュータを有し、駆動検知回路部４００を制御する。これと共に、駆動検知回路部４００から得たセンサ出力電流値Ｓｓ、及び車両制御部ＥＣＵから得た車両速度信号Ｖｓ等に基づいて、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子の体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）のほか、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）などを取得し、車両制御部ＥＣＵに向けて出力する（図２参照）。
この回路制御部５００は、センサ制御部５１０，走行距離取得部５２０，流量取得部５３０，センサ電流値取得部５４０，微粒子量算出部５５０，第１積算部５６０，距離微粒子量算出部５７０，判定部５８０，判定決定部５９０を含む。
【００５７】
なお、本実施形態では、回路部３００（回路制御部５００）で、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子の体積微粒子重量ＭＶＷ、積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ、及び、距離微粒子重量ＭＤＷを取得する例を示す。しかし、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子の体積微粒子量ＭＶとして体積微粒子数量ＭＶＮを取得し、これから積算体積微粒子量ＳＭＤとして積算体積微粒子数量ＳＭＶＮを取得し、さらに距離微粒子量ＭＤとして距離微粒子数量ＭＤＮを取得することもできる。
【００５８】
駆動検知回路部４００（図６参照）は、センサ１００を駆動する各電圧を生成する一次側電源回路７１０、絶縁トランス７２０、第１の整流回路７５１、及び第２の整流回路７５２のほか、センサ１００の信号を取得する放電電流測定回路７３０及びセンサ電流測定回路７４０を備えている。これらの回路は、図６において破線で示すように、一次側グランドＰＧＤを基準電位とする一次側の回路と、二次側グランドＳＧＤを基準電位とする二次側の回路とに分けられる。一次側グランドＰＧＤと二次側グランドＳＧＤとは、絶縁されている。
【００５９】
一次側電源回路７１０は、電源部ＢＴから供給される直流電圧を絶縁トランス７２０に印加する。一次側電源回路７１０は、放電電圧制御回路７１１と、トランス駆動回路７１２とを備えている。放電電圧制御回路７１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータを含んでおり、回路制御部５００のうちセンサ制御部５１０の制御によって、絶縁トランス７２０への供給電圧を変更可能となっている。回路制御部５００では、例えば、放電電圧線２２１を介してセラミック素子１２０の放電電極体１３１ｓに供給される入力電流Ｉｉｎの電流値が、目標入力電流値（例えば、５μＡ）となるように制御する。これにより、センサ１００において、放電電極体１３１ｓの先端部１３１ｓｓとプロテクタ１６０との間のコロナ放電によって発生する陽イオンＣＰの発生量を一定にすることができる。
【００６０】
一方、トランス駆動回路７１２は、一次側電源回路７１０から絶縁トランス７２０の一次側のコイルに流れる電流の方向を正逆切り換え可能なスイッチ回路を含んでおり、このスイッチ回路の切り換えによって絶縁トランス７２０を駆動する。
【００６１】
絶縁トランス７２０は、一次側のコイルと二次側のコイルとが、磁気的には互いに結合しているが、電気的には絶縁されて構成されている。この絶縁トランス７２０は、一次側電源回路７１０及びトランス駆動回路７１２により、一次側から供給される電力の電圧変換をおこない、変換後の交流電力を二次側の２つの整流回路７５１，７５２にそれぞれ供給する。絶縁トランス７２０では、一次側と二次側のコイルの巻き数比によって、第１の整流回路７５１に供給する電圧、及び第２の整流回路７５２に供給する電圧を設定してある。絶縁トランス７２０のうち、一次側のコイルの端部は一次側グランドＰＧＤに接続され、二次側のコイルの端部は二次側グランドＳＧＤに接続されている。なお、一次側グランドＰＧＤは、車両ＡＭのボディに導通して、いわゆるシャシグランドと同電位にされている。即ち、排気管ＥＰ、ボスＢＯ、及びこのボスＢＯに結合しているセンサ１００のケーシング１００Ｃはいずれも、一次側グランドＰＧＤの電位とされている。一方、センサ１００のプロテクタ１６０は、帰還電流線２２３及び電流検出抵抗２３０を介して二次側グランドＳＧＤに接続している。
【００６２】
２つの整流回路７５１，７５２は、それぞれ絶縁トランス７２０から出力された交流電力を直流電力に変換する。第１の整流回路７５１は、ショート保護用抵抗７５３及び放電電圧線２２１を介して、セラミック素子１２０の放電用配線１３０に放電電圧Ｖｄｃを印加し、入力電流Ｉｉｎを流している。第２の整流回路７５２は、ショート保護用抵抗７５４及び補助電圧線２２２を介して、セラミック素子１２０の補助電極用配線１４０に、補助電圧Ｖｈを印加している。
【００６３】
一方、放電電流測定回路７３０は、絶縁トランス７２０の一次側と二次側との間に跨がる回路であり、入力配線７６１，７６２を介して電流検出抵抗２３０の両端に接続するほか、出力配線７６３を通じて回路制御部５００に接続している。この放電電流測定回路７３０は、帰還電流線２２３を通じて二次側グランドＳＧＤに向けて流れる帰還電流Ｉｒ（＝Ｉｄｃ＋Ｉｔｒｐ）の帰還電流値Ｓｒを回路制御部５００に出力する。ここで「帰還電流値Ｓｒ」としては、帰還電流Ｉｒの値を単にＡＤ変換したデジタル信号に限定されず、帰還電流Ｉｒの値を間接的に示す信号を用いることもできる。例えば、「帰還電流値Ｓｒ」が示す数値や情報に所定の演算式を適用して算出したりルックアップテーブルを用いて換算したりすることによって、帰還電流Ｉｒの値を特定できる場合には、この信号も「帰還電流値Ｓｒ」として用いうる。
【００６４】
なお、漏洩電流Ｉｅｓｃは、濾過後排気ガスＦＥＧ中の微粒子量にもよるが、入力電流Ｉｉｎの１／１０5以下であるので、帰還電流Ｉｒは入力電流Ｉｉｎにほぼ等しい（Ｉｒ≒Ｉｉｎ）。
そこで、本実施形態においては、漏洩電流Ｉｅｓｃを無視し、帰還電流Ｉｒが入力電流Ｉｉｎに等しい（Ｉｒ＝Ｉｉｎ）として、放電電流測定回路７３０で取得した帰還電流Ｉｒ（＝Ｉｉｎ）を示す帰還電流値Ｓｒが目標の入力電流値（例えば、５μＡ）となるように、回路制御部５００において、放電電圧制御回路７１１の制御を通じて入力電流Ｉｉｎの大きさを制御している。
【００６５】
センサ電流測定回路７４０も、絶縁トランス７２０の一次側と二次側との間に跨がる回路である。このセンサ電流測定回路７４０は、プロテクタ１６０に捕捉されずに外部に流出した排出イオンＣＰＨによる漏洩電流Ｉｅｓｃに相当するセンサ出力電流Ｉｓを測定する。センサ電流測定回路７４０は、接続配線７７１を介して二次側グランドＳＧＤに接続される一方、接続配線７７５を通じて、一次側グランドＰＧＤに接続している。また、出力配線７７３を介して回路制御部５００に向けてセンサ出力電流値Ｓｓを出力する。
【００６６】
前述したように、センサ１００の先端部１００ｅを流れる電流相互には、下記式（ａ）の関係が成り立つ。
Ｉｉｎ＝Ｉｄｃ＋Ｉｔｒｐ＋Ｉｅｓｃ ＝Ｉｒ＋Ｉｅｓｃ   …（ａ）
ここで、Ｉｉｎは放電電極体１３１ｓへの入力電流であり、Ｉｄｃは放電電極体１３１ｓからプロテクタ１６０（内側プロテクタ１６１）に流れる放電電流である。また、Ｉｔｒｐはプロテクタ１６０（内側プロテクタ１６１）に付着、捕集された浮遊イオンＣＰＦの持っていた電荷に対応して、プロテクタ１６０（内側プロテクタ１６１）に流れる捕集電流である。Ｉｅｓｃはプロテクタ１６０に捕捉されず、微粒子Ｓに付着して帯電微粒子ＳＣとして外部に流出した排出イオンＣＰＨの流出電荷量ＱＨに相当する漏洩電流である。Ｉｒは帰還電流線２２３及び電流検出抵抗２３０を介して二次側グランドＳＧＤに向けて流れる帰還電流であり、Ｉｒ＝Ｉｄｃ＋Ｉｔｒｐである。
【００６７】
二次側グランドＳＧＤから見ると、帰還電流Ｉｒとして戻る電流値が、入力電流Ｉｉｎとして出力した電流値より小さく、漏洩電流Ｉｅｓｃの分だけ不足していることになる。従って、漏洩電流Ｉｅｓｃが発生すると、二次側グランドＳＧＤの基準電位は、漏洩電流Ｉｅｓｃの大きさに応じて、一次側グランドＰＧＤの基準電位よりも低下する。そこで、一次側グランドＰＧＤと二次側グランドＳＧＤとを接続すると、帯電微粒子ＳＣとして、プロテクタ１６０外に排出された流出電荷量ＱＨに対応する漏洩電流Ｉｅｓｃの分だけ、一次側グランドＰＧＤから二次側グランドＳＧＤに向けて、漏洩電流Ｉｅｓｃを補償するセンサ出力電流Ｉｓが流れる。このセンサ出力電流Ｉｓは、排気管ＥＰを流れている濾過後排気ガスＦＥＧ中の微粒子Ｓの体積微粒子量ＭＶ（体積微粒子重量ＭＶＷ及び体積微粒子数量ＭＶＮ）に、リアルタイムに対応した大きさとなっている。
【００６８】
そこで本実施形態のセンサ電流測定回路７４０では、一次側グランドＰＧＤと二次側グランドＳＧＤとの間を流れるセンサ出力電流Ｉｓを検知する。具体的には、センサ出力電流ＩｓをＩ−Ｖ変換し、変換されたセンサ出力電流Ｉｓに対応する電圧値を、センサ出力電流Ｉｓの大きさを示すデジタル値のセンサ出力電流値ＳｓにＡＤ変換して、回路制御部５００に向けて出力する。なお、本実施形態では、センサ出力電流値Ｓｓのサンプリング間隔Ｔｓを０．１ｓｅｃとした。従って、本実施形態では、サンプリング間隔Ｔｓ＝０．１ｓｅｃ毎に、濾過後排気ガスＦＥＧ中の微粒子Ｓの体積微粒子量ＭＶ（体積微粒子重量ＭＶＷ及び体積微粒子数量ＭＶＮ）に対応した値のセンサ出力電流値Ｓｓを取得できる。
【００６９】
回路制御部５００のセンサ電流値取得部５４０は、センサ電流測定回路７４０から入力されたセンサ出力電流値Ｓｓを示す信号を取得し、微粒子量算出部５５０において、濾過後排気ガスＦＥＧ中に含まれた微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を算出する。その後、回路制御部５００は、算出した微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を車両制御部ＥＣＵに向けて出力する。ここで「センサ出力電流値Ｓｓ」としては、センサ出力電流Ｉｓの値を単にＡＤ変換したデジタル信号に限定されず、センサ出力電流Ｉｓの値を間接的に示す信号を用いることもできる。例えば、「センサ出力電流値Ｓｓ」が示す数値や情報に所定の演算式を適用して算出したりルックアップテーブルを用いて換算したりすることによって、センサ出力電流Ｉｓの値を特定できる場合には、この信号も「センサ出力電流値Ｓｓ」として用いうる。
【００７０】
かくして、本実施形態の微粒子検知システム１０（センサ１００、ケーブル２００、及び回路部３００）によれば、検知した濾過後排気ガスＦＥＧ中に含まれた微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を、車両制御部ＥＣＵにリアルタイムに通知できる。このため、車両制御部ＥＣＵにおいて、車両ＡＭ及びエンジンＥＮＧの制御などに直ちに利用することができる（図２参照）。
【００７１】
さらに本実施形態の微粒子検知システム１０では、センサ１００から取得したセンサ出力電流値Ｓｓのほか、外部の車両制御部ＥＣＵから取得した車両ＡＭの総走行距離Ｄｄ１，Ｄｄ２及び排気ガスＥＧの流量Ｆｄを用いて、上述の体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）に加えて、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離積微粒子数量ＭＤＮ）をも算出する。また、この距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離積微粒子数量ＭＤＮ）を用いて、フィルタＤＰＦに破損が生じているか否かを判定し、その判定結果ＤＴを車両制御部ＥＣＵに向けて通知する。
車両制御部ＥＣＵでは、通知された判定結果ＤＴ、あるいはこの判定結果ＤＴと距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離積微粒子数量ＭＤＮ）とを基に、車両ＡＭの図示しない計器板に、フィルタＤＰＦの破損を警告する表示を点灯させる。
【００７２】
この距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離積微粒子数量ＭＤＮ）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定について、以下に説明する（図７参照）。本実施形態の微粒子検知システム１０では、車両ＡＭが起動されて回路部３００（回路制御部５００）のＣＰＵが立ち上がると、ステップＳ１において初期設定をした後、ステップＳ２において、検知期間ＳＰの開始を待つ。本実施形態において検知期間ＳＰは、車両ＡＭの走行開始から停車までの期間である。回路制御部５００は、外部の車両制御部ＥＣＵから車両ＡＭの車両速度信号Ｖｓを受信して、車両ＡＭが走行開始を検知する。車両ＡＭが走行を開始した（Ｙｅｓ、車両速度信号Ｖｓ≠０）場合には、検知期間ＳＰが開始したとして、ステップＳ３に進む。
【００７３】
ステップＳ３では、車両制御部ＥＣＵから、この車両制御部ＥＣＵが算出している当該時点（車両ＡＭが走行開始した時点）での総走行距離である第１総走行距離Ｄｄ１を取得する。このステップＳ３及び後述するステップＳ１１を実行する回路制御部５００が、走行距離取得部５２０に相当する。なお、車両制御部ＥＣＵは、車軸に装着した車軸回転センサ（不図示）からの出力信号により、車輪の回転回数を検知するなどにより、車両ＡＭが製造された後の総走行距離を常時算出している。
【００７４】
次いでステップＳ４では、当該時点に排気管ＥＰを流れている排気ガスＥＧの流量Ｆｄを、車両制御部ＥＣＵから取得する。このステップＳ４及び後述するステップＳ８を実行する回路制御部５００が、流量取得部５３０に相当する。なお、本実施形態の車両制御部ＥＣＵは、排気管ＥＰに装着した流量センサＦＳからの出力信号により、排気ガスＥＧの流量Ｆｄを常時検知している。なお、流量センサＦＳを用いず、車両制御部ＥＣＵにおいて、流入空気量、燃料噴射量などから推定した排気ガスＥＧの流量Ｆｄを、車両制御部ＥＣＵから取得しても良い。
さらに、ステップＳ５では、当該時点におけるセンサ出力電流値Ｓｓを取得する。このステップＳ５を実行する回路制御部５００が、センサ電流値取得部５４０に相当する。
【００７５】
続くステップＳ６では、ステップＳ５で取得したセンサ出力電流値Ｓｓから、当該時点におけるリアルタイムな濾過後排気ガスＦＥＧの体積微粒子重量ＭＶＷ(単位：ｍｇ／ｍ3）を算出し、車両制御部ＥＣＵに送信する。このステップＳ６を実行している回路制御部５００が、微粒子量算出部５５０に相当する。なお、センサ出力電流値Ｓｓから、体積微粒子量ＭＶとして体積微粒子数量ＭＶＮ（単位：ｐｃｓ／ｍ3）を算出し送信しても良い。
【００７６】
さらに、ステップＳ７では、取得した体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を積算して、積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）を算出する。具体的には、既に得ていた積算体積微粒子重量ＳＭＶＷに、新たに取得した体積微粒子重量ＭＶＷを加えて、新たな積算体積微粒子重量ＳＭＶＷを得る（ＳＭＶＷ＝ＳＭＶＷ＋ＭＶＷ）。なお、体積微粒子数量ＭＶＮを用いて積算体積微粒子数量ＳＭＶＮを算出する場合も、同様にして算出する（ＳＭＶＮ＝ＳＭＶＮ＋ＭＶＮ）。このステップＳ７を実行している回路制御部５００が、第１積算部５６０に相当する。
【００７７】
続いて、ステップＳ８では、ステップＳ４で車両制御部ＥＣＵから取得した排気ガスＥＧの流量Ｆｄを積算して、積算流量ＳＦｄ（ｍ3）を算出する。具体的には、既に得ていた積算流量ＳＦｄに新たに取得した流量Ｆｄを加えて、新たな積算流量ＳＦｄを得る（ＳＦｄ＝ＳＦｄ＋Ｆｄ）。前述したように、ステップＳ４及びＳ８を実行している回路制御部５００が、流量取得部５３０に相当する。
【００７８】
ステップＳ９では、検知期間ＳＰが終了したか否かを判断する。前述したように、本実施形態においては、検知期間ＳＰは車両ＡＭの走行開始から停車までの期間である。そこで、具体的には、外部の車両制御部ＥＣＵから受信した車両ＡＭの車両速度信号Ｖｓから停車したか否かを検知する。車両ＡＭが停車していない（走行している）場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１０に進む。
【００７９】
センサ出力電流値Ｓｓのサンプリング間隔Ｔｓ（本実施形態では、前述したようにＴｓ＝０．１ｓｅｃ）毎に取得される。そこで、ステップＳ１０では、このサンプリング間隔Ｔｓの経過を待ち、経過後（Ｙｅｓの場合）に、ステップＳ４に戻り、再びセンサ出力電流値Ｓｓの取得（ステップＳ５）などステップＳ４〜Ｓ８を繰り返す。かくして、検知期間ＳＰが終了する（ステップＳ９でＹｅｓ）まで、サンプリング間隔Ｔｓ経過毎に、検知期間ＳＰの開始後のセンサ出力電流値Ｓｓから積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（ｍｇ／ｍ3）、あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ（ｐｃｓ／ｍ3）を算出し続け、また流量Ｆｄから積算流量ＳＦｄを算出し続ける。
一方、ステップＳ９において、車両ＡＭが停車した（車両速度信号Ｖｓ＝０）ために、検知期間が終了した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１に進む。
【００８０】
ステップＳ１１では、ステップＳ３と同様、当該時点（車両ＡＭが停車した時点）で車両制御部ＥＣＵが算出している当該時点での総走行距離である第２総走行距離Ｄｄ２を取得する。そして、第２総走行距離Ｄｄ２から第１総走行距離Ｄｄ１を差し引いて、検知期間ＳＰにおける期間走行距離Ｄｄ（ｋｍ）を算出する（Ｄｄ＝Ｄｄ２−Ｄｄ１）。前述したように、ステップＳ３，Ｓ１１を実行している回路制御部５００が、走行距離取得部５２０に相当する。
【００８１】
次いで、ステップＳ１２において、当該検知期間ＳＰにおける距離微粒子重量ＭＤＷ（ｍｇ／ｋｍ）を算出する。具体的には、センサ出力電流値Ｓｓに基づく積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ、検知期間ＳＰにおける車両ＡＭの期間走行距離Ｄｄ、及び検知期間ＳＰにおける排気ガスＥＧの積算流量ＳＦｄを用いて、距離微粒子重量ＭＤＷを算出する（ＭＤＷ＝ＳＭＶＷ・ＳＦｄ／Ｄｄ）。かくして、車両ＡＭの走行開始(発車)から停車までの検知期間ＳＰにおける、車両ＡＭ走行時の距離微粒子量ＭＤが取得できたことになる。これらステップＳ１２を実行している回路制御部５００が、距離微粒子量算出部(第１算出部)５７０に相当する。
なお、当該検知期間ＳＰにおける距離微粒子数量ＭＤＮ（ｐｃｓ／ｋｍ）を算出する場合も、同様の式を用いて算出する（ＭＤＮ＝ＳＭＶＮ・ＳＦｄ／Ｄｄ）。
【００８２】
次いで、ステップＳ１３において、得られた距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）の大きさの適否を判定する。フィルタＤＰＦが正常である場合には、濾過後排気ガスＦＥＧ中の微粒子量は僅かな大きさに抑えられる。しかし、フィルタＤＰＦにひび割れなどの破損が生じた場合には、濾過後排気ガスＦＥＧ中に、濾過されていない排気ガスＥＧの一部が混入する場合がある。そこでこれを検知すべく、ステップＳ１３では、得られた距離微粒子重量ＭＤＷと判定しきい値ＴＨＷとを比較して、ＭＤＷ≦ＴＨＷの場合には、フィルタＤＰＦは正常である（ＯＫ）と判定する。一方、ＭＤＷ＞ＴＨＷの場合には、フィルタＤＰＦは破損している（ＮＧ）と判定する。このステップＳ１３を実行している回路制御部５００が、判定部５８０に相当する。なお、距離微粒子数量ＭＤＮを用いる場合にも、同様に判定しきい値ＴＨＮと比較して、ＭＤＮ＞ＴＨＮの場合にはＮＧと判定すれば良い。
【００８３】
続くステップＳ１４では、ステップＳ１３における判定の結果が「ＯＫ」の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２に進み、新たな検知期間ＳＰの開始を待つ。一方、ステップＳ１４でＹｅｓ、すなわち、ステップＳ１３における判定の結果が「ＮＧ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
【００８４】
ステップＳ１５では、ＮＧ判定されたＮＧ検知回数Ｎを１つ大きくする（Ｎ＝Ｎ＋１）。
続くステップＳ１６では、ＮＧ検知回数Ｎが所定回数（本実施形態では５回）以上であるか否かを判定する。ここでＮｏ、すなわちＮＧ検知回数Ｎが所定回数に達していない場合には、ステップＳ２に戻り、新たな検知期間ＳＰの開始を待つ。一方、ステップＳ１６でＹｅｓ、すなわちＮＧ検知回数Ｎが所定回数（本実施形態では５回）に達した場合には、ステップＳ１７に進む。
【００８５】
ステップＳ１７では、総合判定として、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生であると判定し、外部の車両制御部ＥＣＵに向けて、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生を示すＮＧ通知信号ＤＴを通知する。これにより、車両制御部ＥＣＵは、計器板（不図示）内の特定部位に運転者に向けた警告表示を点灯する。これらステップＳ１５〜１７を実行している回路制御部５００が、判定決定部５９０に相当する。
【００８６】
かくして、この微粒子検知システム１０によれば、濾過後排気ガスＦＥＧ中の体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を測定するのみならず、センサ出力電流値Ｓｓと、車両ＡＭの期間走行距離Ｄｄ及び排気ガスＥＧの流量Ｆｄとに基づいて、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を算出する。このため、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を、容易に得ることができる。そしてこれを用いて、容易にフィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生をも検知することができる。
【００８７】
この微粒子検知システム１０では、ステップＳ７（第１積算部５６０）で検知期間ＳＰに亘る積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）を得た上で、この積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ、期間走行距離Ｄｄ（総走行距離Ｄｄ１，Ｄｄ２）、及び流量Ｆｄ（積算流量ＳＦｄ）に基づいて、距離微粒子算出部（第１算出部）５７０で距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を算出するので、検知期間ＳＰにおいて平均化された距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を容易に算出できる。
またこのシステム１０では、回路制御部（算出部）５００に、走行距離取得部５２０と流量取得部５３０とを有するので、検知期間ＳＰにおける距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）をさらに容易に算出できる。
【００８８】
この微粒子検知システム１０では、算出した距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を用いて、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部５８０を備えるので、センサ１００のセンサ出力電流値Ｓｓを用いて、フィルタＤＰＦの異常の有無を適切に判定することができる。
しかもこの微粒子検知システム１０では、回路制御部５００の判定決定部５９０で、判定部５８０での異常有りとの判定の出現パターンが所定の判定条件を満たした場合（本実施形態では、ＮＧ判定が５回発生という判定条件を満たした場合）にフィルタＤＰＦの異常を決定する。このため、フィルタＤＰＦの異常の有無をさらに確実に判定することができる。
【００８９】
なお、本実施形態の微粒子検知システム１０では、検知期間ＳＰを、車両ＡＭの走行開始から停車までの期間としたため、検知期間ＳＰの長さは不定である。
しかし、検知期間ＳＰとしては、車両ＡＭの始動後、所定時間（例えば１０分間）ずつ同じ時間間隔の検知期間ＳＰを設定しても良い。この場合には、車両ＡＭが停車しているアイドリング期間及びフューエルカットを行っているＦＣ期間を除外して検知期間ＳＰを計時するとともに、アイドリング期間及びＦＣ期間には、積算体積微粒子重量ＳＭＶＷの算出、積算流量ＳＦｄ、期間走行距離Ｄｄの算出を行わないようにして、距離微粒子重量ＭＤＷを算出するとよい。あるいは、アイドリング期間及びＦＣ期間も検知期間ＳＰに含めるが、検知期間ＳＰに占めるアイドリング期間及びＦＣ期間の割合が所定値（例えば５０％）を超えた場合には、当該検知期間ＳＰについての距離微粒子重量ＭＤＷの算出を中止するようにしても良い。
【００９０】
また、本実施形態の微粒子検知システム１０では、このシステム１０外の車両制御部ＥＣＵから、各時点での流量Ｆｄを取得した例を示した。しかし、流量センサＦＳの出力である流量Ｆｄのデータを、直接、回路制御部５００の流量取得部５３０（ステップＳ４）で取得し、検知期間ＳＰにおける積算流量ＳＦｄを算出しても良い。
【００９１】
また、本実施形態の微粒子検知システム１０では、このシステム１０外の車両制御部ＥＣＵから、検知期間ＳＰの開始時の第１総走行距離Ｄｄ１と終了時の第２総走行距離Ｄｄ２を取得して、検知期間ＳＰの期間走行距離Ｄｄを算出した例を示した。しかし、図示しない車軸を測る回転センサの出力を、検知期間ＳＰに亘って走行距離取得部５２０で直接取得し、検知期間ＳＰにおける期間走行距離Ｄｄを算出しても良い。
【００９２】
また、本実施形態の微粒子検知システム１０では、距離微粒子重量ＭＤＷの大きさが判定しきい値ＴＨＷを超えた検知期間ＳＰが５回以上観測された（Ｎ≧５）場合か否かを判断して（ステップＳ１６）、フィルタＤＰＦの特性低下の総合判定を行った（ステップＳ１７）。しかし、距離微粒子重量ＭＤＷの大きさが判定しきい値ＴＨＷを超えた検知期間ＳＰが、連続して所定回数観測された場合にフィルタＤＰＦの特性低下の総合判定を行うなど、総合判定の条件を他に変更することもできる。
【００９３】
(変形形態１）
次いで、前述した実施形態と若干異なる、変形形態１に係る微粒子検知システム１０１０について、図８〜図１０を参照して説明する。前述した実施形態の微粒子検知システム１０では、外部の車両制御部ＥＣＵは、微粒子検知システム１０に含まないとし、回路部３００の回路制御部５００のうち、センサ電流値取得部５４０でセンサ出力電流値Ｓｓを取得し、微粒子量算出部５５０で体積微粒子重量ＭＶＷを算出したほか、流量取得部５３０で(本システム外の)車両制御部ＥＣＵから排気ガスＥＧの流量Ｆｄを取得し、また走行距離取得部５２０で総走行距離Ｄｄ１，Ｄｄ２を取得して、距離微粒子量算出部５７０で距離微粒子重量ＭＤＷを算出した。
【００９４】
これに対し、本変形形態１では、センサ１００、ケーブル２００及び回路部１３００のほか、車両制御部１６００をも、微粒子検知システム１０１０に含み、回路部１３００の回路制御部１５００と車両制御部１６００とで処理を分担して、距離微粒子量ＭＤを算出する点で異なる（図８，図９参照）。
【００９５】
また、前述した実施形態においては、車両ＡＭの走行開始（走行開始)から停止(停車）までの、長さが定まっていない期間を１つの検知期間ＳＰとして、この検知期間ＳＰにおける距離微粒子量ＭＤを算出した。
これに対し、本変形形態１のシステム１０１０では、移動検知期間ＳＰ（ｍ）は、一定長さの検知期間であるが、その始期が所定の移動期間ずつずれて始まる。このため、移動期間の経過毎に、各移動検知期間ＳＰ（ｍ）の終期が到来し、距離微粒子量ＭＤが算出される点で異なる。
そこで、本変形形態１では、実施形態とは異なる部分を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略あるいは簡略化する。
【００９６】
本変形形態１に係る車両ＡＭには、センサ１００、回路部１３００、これらの間を電気的に接続するケーブル２００のほか、回路部１３００と通信可能に接続された車両制御部１６００を備える微粒子検知システム１０１０が搭載されている（図８参照）。このうち、センサ１００、ケーブル２００、及び回路部１３００のうち駆動検知回路部４００は、実施形態と同様であるので説明を省略する。回路部１３００は、駆動検知回路部４００を制御し、センサ出力電流値Ｓｓを取得し、体積微粒子重量ＭＶＷ（ｍ）を算出して、車両制御部１６００に向けて順次出力する回路制御部１５００を有する（図９参照）。この回路制御部１５００も実施形態の回路制御部５００と同じく、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータであり、所定の制御プログラムに従って作動する。
【００９７】
回路制御部１５００のうちセンサ制御部５１０は、実施形態と同じく、駆動検知回路部４００の制御を行う。また、回路制御部１５００のセンサ電流値取得部５４０も、センサ電流測定回路７４０から入力されたセンサ出力電流値Ｓｓ(n)を示す信号を、サンプリング間隔Ｔｓ＝０．１秒の間隔で取得し、微粒子量算出部５５０は、濾過後排気ガスＦＥＧ中に含まれた微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷ(n)（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ(n)）をリアルタイムに算出する。その後、回路制御部１５００は、体積微粒子重量ＭＶＷ(n)（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ(n)）を車両制御部１６００に向けて送信する。
【００９８】
一方、車両制御部１６００は、実施形態における外部の車両制御部ＥＣＵに相当し、この車両制御部ＥＣＵと同様に、電源部ＢＴにより駆動され、エンジンＥＮＧ等に装着された回転数センサなどの各種センサＳＲの出力を利用して、エンジンＥＮＧの制御を行っている。車両制御部１６００も、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータであり、所定の制御プログラムにより駆動される。また、本変形形態１においては、回路制御部５００において実現していた、走行距離取得部１６２０、流量取得部１６３０、移動積算部（第１積算部）１６６０、距離微粒子量算出部１６７０、判定部１６８０、判定決定部１６９０を、車両制御部１６００で実現している。
【００９９】
なお、本変形形態１では、回路部１３００（回路制御部１５００）で、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子の体積微粒子重量ＭＶＷ(n)、移動体積微粒子重量ＳＭＶＷ(m)、及び、移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)を取得する例を示す。しかし、濾過後排気ガスＦＥＧに含まれた微粒子の体積微粒子量ＭＶ(n)として体積微粒子数量ＭＤＮ(n)を取得し、これから移動体積微粒子量ＳＭＶ(m)として移動体積微粒子数量ＳＭＶＮ(m)を取得し、さらに距離微粒子量ＭＤ(m)として移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)を取得することもできる。
【０１００】
次いで本変形形態１にシステム１０１０における、移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定について、以下に説明する。まず、車両ＡＭが起動されて回路部１３００（回路制御部１５００）のＣＰＵが立ち上がると、ステップＳ２１において初期設定をした後、ステップＳ２２において、２つの変数ｎ，ｍについてｎ＝１，ｍ＝−９の初期値を与える。
【０１０１】
さらにステップＳ２３において、車両制御部１６００自身が算出している、当該時点での総走行距離である第１総走行距離Ｄｄ１(m)を取得する。なお、車両制御部１６００が、車両ＡＭが製造された後の総走行距離を常時算出しているのは、実施形態の車両制御部ＥＣＵと同様である。
【０１０２】
次いでステップＳ２４では、当該時点に排気管ＥＰを流れている排気ガスＥＧの流量Ｆｄ(n)を、車両制御部１６００において取得する。このステップＳ２４及び後述するステップＳ３４を実行している車両制御部１６００が、流量取得部１６３０に相当する。
さらに、ステップＳ２５では、当該時点におけるセンサ出力電流値Ｓｓ(n)を取得する。このステップＳ２５を実行する回路制御部１５００が、センサ電流値取得部５４０に相当する。
【０１０３】
続くステップＳ２６では、回路制御部１５００において、ステップＳ２５で取得したセンサ出力電流値Ｓｓ(n)から、当該時点における濾過後排気ガスＦＥＧの体積微粒子重量ＭＶＷ(n)(単位：ｍｇ／ｍ3）を算出し、車両制御部１６００に送信する。このステップＳ２６を実行している回路制御部１５００が、微粒子量算出部５５０に相当する。なお、センサ出力電流値Ｓｓ(n)から、体積微粒子量ＭＶ(n)として体積微粒子数量ＭＶＮ(n)（単位：ｐｃｓ／ｍ3）を算出し送信しても良い。
【０１０４】
ステップＳ２７では、変数ｎが６００の倍数であるか否かを検査し、Ｎｏの場合には、ステップＳ２８に進んで、変数ｎをインクリメントする。さらにステップＳ２９に進み、サンプリング間隔Ｔｓ（Ｔｓ＝０．１秒)の経過を待って、ステップＳ２４に戻る。
一方、ステップＳ２７でＹｅｓ、すなわち、変数ｎが６００の倍数である場合には、ステップＳ３０に進み、変数ｍをインクリメントしてステップＳ３１に進む。
この説明から理解できるように、サンプリング間隔Ｔｓ経過毎に、センサ出力電流値Ｓｓ(n)、流量Ｆｄ(n)、体積微粒子重量ＭＶＷ(n)（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ(n)）を取得し、これら流量Ｆｄ(n)、体積微粒子重量ＭＶＷ(n)（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ(n)）を６００回分取得する毎(６０秒毎）に、変数ｍをインクリメントしてステップＳ３１に進む。
【０１０５】
ステップＳ３１では、ステップＳ２３と同様、車両制御部ＥＣＵが算出している当該時点での総走行距離である第１総走行距離Ｄｄ１(m)を取得する。
続いて、ステップＳ３２に進み、変数ｍが１以上であるか否かを判別し、Ｎｏ（ｍ≦０）の場合には、ステップＳ２８，Ｓ２９を経て、ステップＳ２４に戻る。一方、ステップＳ３２においてＹｅｓ、すなわちｍ≧１の場合にはステップＳ３３に進む。
なお、変数ｍは、ステップＳ２２において、ｍ＝−９を初期値としたので、変数ｎ＝６０００、すなわち、６００秒(＝１０分)以上の期間に亘り、６０００個のセンサ出力電流値Ｓｓ(n)、流量Ｆｄ(n)、体積微粒子重量ＭＶＷ(n)を取得できた場合に、それ以降、１分経過毎にステップＳ３３に進むこととなる。
【０１０６】
ステップＳ３３では、取得した体積微粒子重量ＭＶＷ(m*600+1)〜ＭＶＷ(m*600+5400)を車両制御部１６００で積算して、移動検知期間ＳＰ(m)における移動体積微粒子重量ＳＭＶＷ(m)を算出する（ＳＭＶＷ(m)＝ＭＶＷ(m*600+1)＋…＋ＭＶＷ(m*600+5400)）。なお、体積微粒子数量ＭＶＮ(n)を用いて移動体積微粒子数量ＳＭＶＮ(m)を算出する場合も、同様にして算出する（ＳＭＶＮ(m)＝ＭＶＮ(m*600+1)＋…＋ＭＶＮ(m*600+5400)）。このステップＳ３３を実行している車両制御部１６００が、移動積算部１６６０に相当する。
【０１０７】
さらに、ステップＳ３４では、取得した流量Ｆｄ(m*600+1)〜Ｆｄ(m*600+5400)を車両制御部１６００で積算して、移動検知期間ＳＰ(m)における移動積算流量ＳＦｄ(m)を算出する（ＳＦｄ(m)＝Ｆｄ(m*600+1)＋…＋Ｆｄ(m*600+5400)）。前述したように、ステップＳ２４，Ｓ３４を実行している車両制御部１６００が、流量取得部１６３０に相当する。
【０１０８】
さらに、ステップＳ３５では、取得した総走行距離のうちＤｄ１(m)からＤｄ１(m-10)を差し引いて、移動検知期間ＳＰ(m)における車両ＡＭの期間走行距離Ｄｄ(m)を算出する（Ｄｄ(m)＝Ｄｄ１(m)−Ｄｄ１(m-10)）。これらステップＳ２３，Ｓ３１，Ｓ３５を実行している車両制御部１６００が、走行距離取得部１６２０に相当する。
【０１０９】
さらにステップＳ３６では、当該移動検知期間ＳＰ(m)における移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)を算出する。具体的には、移動検知期間ＳＰ(m)における移動体積微粒子重量ＳＭＶＷ(m)、期間走行距離Ｄｄ(m)、及び移動積算流量ＳＦｄ(m)を用いて、移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（単位:ｍｇ／ｋｍ）を算出する（ＭＤＷ(m)＝ＳＭＶＷ(m)・ＳＦｄ(m)／Ｄｄ(m)）。かくして、車両ＡＭが走行している間、始期が１分（移動期間ＭＰ）ずつずれて始まる、各々１０分間の移動検知期間ＳＰ(m)における移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)が順次取得できる。これらステップＳ３６を実行している車両制御部１６００が、距離微粒子量算出部(第１移動算出部)１６７０に相当する。
なお、移動体積微粒子数量ＳＭＶＮ(m)を用いて、当該移動検知期間ＳＰ(m)における移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)を算出する場合も、同様の式を用いて算出する（ＭＤＮ(m)＝ＳＭＶＮ(m)・ＳＦｄ(m)／Ｄｄ(m)）。
【０１１０】
次いで、ステップＳ３７において、得られた移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）の大きさの適否を判定する。ステップＳ３７でも、実施形態のステップＳ１３と同様、得られた移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)と判定しきい値ＴＨＷとを比較して、ＭＤＷ(m)≦ＴＨＷの場合には、フィルタＤＰＦは正常である（ＯＫ）と判定する。一方、ＭＤＷ(m)＞ＴＨＷの場合には、フィルタＤＰＦは破損している（ＮＧ）と判定する。このステップＳ３７を実行している車両制御部１６００が、判定部１６８０に相当する。なお、移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)を用いる場合にも、同様に判定しきい値ＴＨＮと比較して、ＭＤＮ＞ＴＨＮの場合には、ＮＧと判定すれば良い。
【０１１１】
続くステップＳ３８では、ステップＳ３７における判定の結果が「ＯＫ」の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２８，Ｓ２９を経由して、ステップＳ２４に戻る。これにより、再びセンサ出力電流値Ｓｓ(n)に取得等が行われる。
一方、ステップＳ３８でＹｅｓ、すなわち、ステップＳ３７における判定の結果が「ＮＧ」の場合には、ステップＳ４０に進む。
【０１１２】
ステップＳ４０では、ステップＳ３７におけるＮＧの判定が連続で所定回数(本変形形態では１０回）生じたか否かを判定する。ここでＮｏ、すなわち連続１０回に達していない場合には、ステップＳ２８に進み、引き続き検知を行う。一方、ステップＳ４０でＹｅｓ、すなわちＮＧの判定が連続で所定回数（本実施形態では１０回）に達した場合には、ステップＳ４１に進む。
【０１１３】
ステップＳ４１では、総合判定として、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生と判定する。これにより、車両制御部１６００は、計器板（不図示）内の特定部位に運転者に向けた警告表示を点灯する。これらステップＳ４０，４１を実行している車両制御部１６００が、判定決定部１６９０に相当する。
【０１１４】
かくして、この微粒子検知システム１０１０によれば、濾過後排気ガスＦＥＧ中の体積微粒子重量ＭＶＷ(n)（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ(n)）を測定するのみならず、センサ出力電流値Ｓｓ(n)と、車両ＡＭの期間走行距離Ｄｄ(m)及び排気ガスＥＧの流量Ｆｄ(n)（移動積算流量ＳＦｄ(m)）とに基づいて、移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）を算出する。このため、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）を、容易に得ることができる。そしてこれを用いて、容易にフィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生をも検知することができる。
【０１１５】
この微粒子検知システム１０１０では、ステップＳ３３（移動積算部１６６０）で各々の移動検知期間ＳＰ(m)に亘る移動体積微粒子重量ＳＭＶＷ(m)（あるいは移動体積微粒子数量ＳＭＶＮ(n)）を得た上で、この移動体積微粒子重量ＳＭＶＷ(m)、期間走行距離Ｄｄ(m)、及び流量Ｆｄ(n)（移動積算流量ＳＦｄ(m)）に基づいて、距離微粒子量算出部（第１移動算出部）１６７０で移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）を算出する。このため、移動検知期間ＳＰ(m)において平均化された移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）を容易に算出できる。
【０１１６】
またこの微粒子検知システム１０１０では、距離微粒子量算出部（第１移動算出部）１６７０で移動検知期間ＳＰ(m)毎の移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）が得られるので、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）の変化のうち、長期的な傾向の変化を容易に検知できる。かくして、フィルタＤＰＦの破損によるセンサ出力電流値Ｓｓ(n)の変移を、従って微粒子捕集特性の恒常的な偏りを、適切に検知できる。
またこのシステム１０１０では、算出部である車両制御部１６００に、走行距離取得部１６２０と流量取得部１６３０とをさらに有するので、各々の移動検知期間ＳＰ(m)における移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）をさらに容易に算出できる。
【０１１７】
なお、前述したように、本変形形態１における、移動検知期間ＳＰ(m)の始期のずれの大きさである「移動期間」ＭＰは、センサ出力電流値Ｓｓ(n)を取得するサンプリング間隔Ｔｓ（＝０．１秒）の６００倍の６０秒（＝１分）である。
【０１１８】
この微粒子検知システム１０１０では、算出した移動距離微粒子重量ＭＤＷ(m)（あるいは移動距離微粒子数量ＭＤＮ(m)）を用いて、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部１６８０を備えるので、センサ１００のセンサ出力電流値Ｓｓ(n)（センサ出力）を用いて、フィルタＤＰＦの異常の有無を適切に判定することができる。
しかもこのシステム１０１０では、算出部である車両制御部１６００の判定決定部１６９０で、判定部１６８０での異常有りとの判定の出現パターンが所定の判定条件を満たした場合（本変形形態１では、ＮＧ判定が連続して１０回発生という判定条件を満たした場合）にフィルタＤＰＦの異常を決定する。このため、フィルタＤＰＦの異常の有無をさらに確実に判定することができる。
【０１１９】
なお本変形形態１では、移動検知期間ＳＰ(m)の長さを１０分とした例を示したが、算出する移動距離微粒子量ＭＤ(m)の大きさが、平均化の効果によって、センサ出力電流値Ｓｓ(n)の短期的な変動の影響を受けない長さの期間とすると良く、移動検知期間ＳＰ(m)の長さを３分以上とするのが好ましい。
また本変形形態１では、移動期間ＭＰを、センサ出力電流値Ｓｓ(n)を取得するサンプリング間隔Ｔｓ（＝０．１秒）の６００倍（＝１分）とした。しかし、移動期間ＭＰは、０．１秒（サンプリング間隔Ｔｓと同じ）から２分の範囲で適宜選択すれば良い。
【０１２０】
(変形形態２）
次いで前述した実施形態とは若干異なる変形形態２に係る微粒子検知システム２０１０について、図１１，図１２を参照して説明する。前述した実施形態の微粒子検知システム１０においては、検知期間ＳＰ（実施形態では、走行開始から停車まで）に亘り、センサ出力電流値Ｓｓを取得し体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を算出した。このほか、この検知期間ＳＰに排出した排気ガスＥＧの積算流量ＳＦｄを取得し、この検知期間ＳＰに車両ＡＭが走行した期間走行距離Ｄｄを取得して、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を算出した。
【０１２１】
これに対し、本変形形態２の微粒子検知システム２０１０では、車両ＡＭの走行距離Ｄｒが所定の検知走行距離ＤＤＴ（本変形形態２では、例えば、ＤＤＴ＝１ｋｍ）以上となった検知走行期間ＤＰに亘りセンサ出力電流値Ｓｓを取得し、積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）を積算するほか、この検知走行期間ＤＰに亘る排気ガスＥＧの積算流量ＳＦｄ、及び、この検知走行期間ＤＰに車両ＡＭが走行した走行距離Ｄｒを取得して、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を算出する点で異なる。
そこで、本変形形態２では、実施形態とは異なる部分を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１２２】
本変形形態２に係る車両ＡＭには、実施形態と同じく、センサ１００と回路部２３００とこれらの間を電気的に接続するケーブル２００とを備える微粒子検知システム２０１０が搭載されているほか、このシステム外の車両制御部ＥＣＵを備えている（図１１参照）。このうち、センサ１００、ケーブル２００、及び回路部２３００のうち駆動検知回路部４００は、実施形態と同様であるので説明を省略する。回路部２３００は、駆動検知回路部４００を制御し、センサ出力電流値Ｓｓの取得、体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）の算出、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）の算出等を行い、車両制御部ＥＣＵに向けて出力する回路制御部２５００を有する。この回路制御部２５００も実施形態の回路制御部５００と同じく、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータであり、所定の制御プログラムに従って作動する。
【０１２３】
回路制御部２５００のうちセンサ制御部５１０は、実施形態と同じく、駆動検知回路部４００の制御を行う。また、回路制御部２５００のセンサ電流値取得部５４０も、センサ電流測定回路７４０から入力されたセンサ出力電流値Ｓｓを示す信号を、サンプリング間隔Ｔｓ＝０．１秒の間隔で取得し、微粒子量算出部５５０は、濾過後排気ガスＦＥＧ中に含まれた微粒子Ｓの体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を算出する。その後、回路制御部２５００は、体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を車両制御部ＥＣＵに向けて送信する。また、この回路制御部２５００において、実施形態と同様、走行距離取得部２５２０、流量取得部５３０、第２積算部２５６０、距離微粒子量算出部２５７０、判定部５８０、判定決定部５９０を実現している。
【０１２４】
次いで本変形形態２にシステム２０１０における、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）の算出、及びフィルタＤＰＦの特性判定について、以下に説明する。車両ＡＭが起動されて回路部２３００（回路制御部２５００）のＣＰＵが立ち上がると、ステップＳ５１において初期設定をした後、ステップＳ５２において、車両ＡＭの走行開始を待つ。
【０１２５】
車両ＡＭが走行開始（発車）したら（Ｙｅｓ）、ステップＳ５３に進み、実施形態と同じく、車両制御部ＥＣＵから、この車両制御部ＥＣＵが算出している当該時点（車両ＡＭが走行開始した時点）での総走行距離である第１総走行距離Ｄｄ１を取得する。このステップＳ５３及び後述するステップＳ５９を実行する回路制御部２５００が、走行距離取得部２５２０に相当する。車両制御部ＥＣＵは、車軸に装着した不図示の車軸回転センサからの出力信号により回転回数を検知するなどにより、車両ＡＭが製造された後の総走行距離を常時算出している。
【０１２６】
続くステップＳ５４では、実施形態体と同じく、当該時点に排気管ＥＰを流れている排気ガスＥＧの流量Ｆｄを取得する。このステップＳ５４及び後述するステップＳ５８を実行している回路制御部２５００が、流量取得部５３０に相当する。
さらに、ステップＳ５５では、当該時点におけるセンサ出力電流値Ｓｓを取得する。このステップＳ５５を実行する回路制御部２５００が、センサ電流値取得部５４０に相当する。
【０１２７】
続くステップＳ５６では、実施形態と同じく、ステップＳ５５で取得したセンサ出力電流値Ｓｓから、当該時点における濾過後排気ガスＦＥＧの体積微粒子重量ＭＶＷを算出し、車両制御部ＥＣＵに送信する。このステップＳ５６を実行している回路制御部２５００が、微粒子量算出部５５０に相当する。なお、センサ出力電流値Ｓｓから、体積微粒子量ＭＶとして体積微粒子数量ＭＶＮを算出し送信しても良い。
さらにステップＳ５７でも、実施形態と同じく、取得した体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を積算して積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）を算出する。具体的には、既に得ていた積算体積微粒子重量ＳＭＶＷに、新たに取得した体積微粒子重量ＭＶＷを加えて、新たな積算体積微粒子重量ＳＭＶＷを得る（ＳＭＶＷ＝ＳＭＶＷ＋ＭＶＷ）。なお、体積微粒子数量ＭＶＮを用いて積算体積微粒子数量ＳＭＶＮを算出する場合も、同様にして算出する（ＳＭＶＮ＝ＳＭＶＮ＋ＭＶＮ）。
但し、実施形態とは異なり、本変形形態２では、後述するように、この積算は、走行距離Ｄｒが検知走行距離ＤＤＴ以上となるまでの検知走行期間ＤＰに亘って行われる。このステップＳ５７を実行している回路制御部２５００が、第２積算部２５６０に相当する。
【０１２８】
続いて、ステップＳ５８では、ステップＳ５５で取得した流量Ｆｄを積算して、積算流量ＳＦｄを算出する。具体的には、積算流量ＳＦｄに新たに取得した流量Ｆｄを加えて、新たな積算流量ＳＦｄを得る（ＳＦｄ＝ＳＦｄ＋Ｆｄ）。これらステップＳ５５，Ｓ５８を実行している回路制御部２５００が、流量取得部５３０に相当する。但し、本変形形態２では、この積算も、走行距離Ｄｒが検知走行距離ＤＤＴ以上となるまでの検知走行期間ＤＰに亘って行われる。
【０１２９】
ステップＳ５９では、実施形態とは異なり（図７参照）、サンプリング間隔Ｔｓ毎に当該時点での総走行距離である第２総走行距離Ｄｄ２を車両制御部ＥＣＵから取得する。そして、第２総走行距離Ｄｄ２から第１総走行距離Ｄｄ１を差し引いて、当該時点における走行開始からの走行距離Ｄｒ（ｋｍ）を算出する（Ｄｒ＝Ｄｄ２−Ｄｄ１）。ステップＳ５３，Ｓ５９を実行している回路制御部２５００が、走行距離取得部２５２０に相当する。
【０１３０】
その後ステップＳ６０では、車両ＡＭが停車したか否か（車両ＡＭの車速）を判断する。停車している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５２に進み、走行開始を待って、走行再開後、再びセンサ出力電流値Ｓｓの取得や体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）の算出、走行距離Ｄｒの算出などを行う。これにより、以前の結果は上書きされて消去される。走行距離Ｄｒが検知走行距離ＤＤＴ（本変形形態２では、ＤＤＴ＝１ｋｍ）に達しないため、再度、測定をし直すためである。
一方、車両ＡＭが停車していない（走行している）場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６１に進む。
【０１３１】
ステップＳ６１では、ステップＳ５９で取得した走行距離Ｄｒが、検知走行距離ＤＤＴ（本変形形態２では、ＤＤＴ＝１ｋｍ）以上となったか否かを判断する。ここでＮｏ、即ち、走行距離Ｄｒが検知走行距離ＤＤＴ（＝１ｋｍ）に達していない場合には、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、サンプリング間隔Ｔｓの経過を待ち、経過後（Ｙｅｓの場合）に、ステップＳ５４に戻り、再びセンサ出力電流値Ｓｓの取得（ステップＳ５５）などステップＳ５４〜Ｓ６０を繰り返す。かくして、ステップＳ５９で取得する走行距離Ｄｒが所定の検知走行距離ＤＤＴ（本変形形態２では、ＤＤＴ＝１ｋｍ）以上となる（ステップＳ６１でＹｅｓ）まで、サンプリング間隔Ｔｓ経過毎に、センサ出力電流値Ｓｓから積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）を算出し続け、また流量Ｆｄから積算流量ＳＦｄを算出し続ける。
一方、走行距離Ｄｒが所定の検知走行距離ＤＤＴ以上となった場合（ステップＳ６１でＹｅｓ）には、ステップＳ６３に進む。なお、この時点での車両ＡＭの走行距離Ｄｒは、検知走行距離ＤＤＴに等しいか僅かに大きな値となる。
【０１３２】
ステップＳ６３では、検知走行期間ＤＰにおける距離微粒子重量ＭＤＷ（ｍｇ／ｋｍ，あるいは、距離微粒子数量ＭＤＮ（ｐｃｓ／ｋｍ））を算出する。具体的には、検知走行期間ＤＰにおける、センサ出力電流値Ｓｓに基づく積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ、車両ＡＭの走行距離Ｄｒ、及び排気ガスＥＧの積算流量ＳＦｄを用いて、距離微粒子重量ＭＤＷを算出する（ＭＤＷ＝ＳＭＶＷ・ＳＦｄ／Ｄｒ）。かくして、検知走行期間ＤＰにおける距離微粒子重量ＭＤＷが取得できたことになる。このステップＳ６３を実行している回路制御部２５００が、距離微粒子量算出部(第２算出部)２５７０に相当する。
なお、当該検知走行期間ＤＰにおける距離微粒子数量ＭＤＮ（ｐｃｓ／ｋｍ）を算出する場合も、同様の式を用いて算出する（ＭＤＮ＝ＳＭＶＮ・ＳＦｄ／Ｄｒ）。
【０１３３】
ステップＳ６４以降は、実施形態のステップＳ１３と、ほぼ同様である。即ち、ステップＳ６４では、得られた距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）の大きさの適否を判定する。具体的には、距離微粒子重量ＭＤＷと判定しきい値ＴＨＷとを比較して、ＯＫ／ＮＧを判定する。具体的には、ＭＤＷ＞ＴＨＷの場合にはＮＧ（フィルタＤＰＦが破損している）と判定する。このステップＳ６４を実行している回路制御部２５００が、判定部５８０に相当する。なお、距離微粒子数量ＭＤＮを用いる場合にも、同様に判定しきい値ＴＨＮと比較して、ＭＤＮ＞ＴＨＮの場合にはＮＧと判定すれば良い。
【０１３４】
続くステップＳ６５では、ステップＳ６４での判定結果が「ＯＫ」の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５３に進み、再び新たな検知走行期間ＤＰにおける体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）の測定等を行う。一方、ステップＳ６５でＹｅｓ、すなわち、ステップＳ６４での判定結果が「ＮＧ」の場合には、ステップＳ６６に進む。
【０１３５】
ステップＳ６６では、ＮＧ判定されたＮＧ検知回数Ｎを１つ大きくする（Ｎ＝Ｎ＋１）。
続くステップＳ６７では、ＮＧ検知回数Ｎが所定回数（本実施形態では５回）以上であるか否かを判定する。ここでＮｏ、すなわちＮＧ検知回数Ｎが５回未満の場合には、ステップＳ５３に戻る。一方、ステップＳ６７でＹｅｓ、すなわちＮＧ検知回数Ｎが５回に達した場合には、ステップＳ６８に進み、総合判定として、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生を判定し、車両制御部ＥＣＵに向けて、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生を示すＮＧ通知信号ＤＴを通知する。
これにより、実施形態と同様、車両制御部ＥＣＵは、所定の警告表示等を行う。これらステップＳ６６〜６８を実行している回路制御部２５００が、判定決定部５９０に相当する。
【０１３６】
かくして、このシステム２０１０でも、センサ出力電流値Ｓｓと、車両ＡＭの走行距離Ｄｒ及び排気ガスＥＧの流量Ｆｄとに基づいて、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を算出するので、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を、容易に得ることができる。そしてこれを用いて、容易にフィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の低下発生をも検知することができる。
【０１３７】
このシステム２０１０では、積算体積微粒子重量ＳＭＶＷ（あるいは積算体積微粒子数量ＳＭＶＮ）、走行距離Ｄｒ、及び流量Ｆｄ（積算流量ＳＦｄ）に基づいて、距離微粒子量算出部（第２算出部）２５７０で距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を算出するので、検知走行期間ＤＰにおける平均化された距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を容易に算出できる。
またこのシステム２０１０では、回路制御部（算出部）２５００に、走行距離取得部２５２０と流量取得部５３０とをさらに有するので、検知期間ＳＰにおける距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）をさらに容易に算出できる。
【０１３８】
さらにこの微粒子検知システム２０１０でも、算出した距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を用いて、フィルタＤＰＦの微粒子捕集特性の異常有無を判定する判定部５８０を備えるので、センサ１００のセンサ出力電流値Ｓｓ（センサ出力）を用いて、フィルタＤＰＦの異常の有無を適切に判定することができる。
しかもこの微粒子検知システム２０１０でも、判定決定部５９０で、判定部５８０でのＮＧ判定が５回発生という判定条件を満たした場合にフィルタＤＰＦの異常を決定する。このため、フィルタＤＰＦの異常の有無をさらに確実に判定することができる。
【０１３９】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
実施形態及び変形形１，２においては、特許文献３と同様、被測定ガスＥＩ中で放電を生じさせてイオンＣＰを生成し、このイオンＣＰを微粒子Ｓに付着させるタイプのセンサ１００を用いて取得したセンサ出力電流値Ｓｓ、期間走行距離Ｄｄまたは走行距離Ｄｒ、及び流量Ｆｄを用いて距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を得た例を示した。
しかし、特許文献１，２と同様、清浄ガスを供給するポンプを備え、清浄ガス中で放電を生じさせてイオンを生成し、このイオンを微粒子に付着させるタイプのセンサを用いてセンサ出力電流値Ｓｓを取得するほか、期間走行距離Ｄｄまたは走行距離Ｄｒ、及び流量Ｆｄを用いて距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を得ても良い。
また、特許文献４と同じく、排気ガス中の帯電している微粒子を利用する別方式の微粒子検知システムで得たセンサ出力Ｓｓと、期間走行距離Ｄｄまたは走行距離Ｄｒ、及び流量Ｆｄを用いて距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を得るようにしても良い。
【０１４０】
実施形態及び変形形１，２においては、センサ出力電流値Ｓｓを用いて体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）を算出し、これを積算した上で、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を得た例を示した。
しかし、体積微粒子重量ＭＶＷ（あるいは体積微粒子数量ＭＶＮ）の取得を経由せずに、センサ出力電流値Ｓｓのほか、期間走行距離Ｄｄまたは走行距離Ｄｒ、及び流量Ｆｄを用いて、距離微粒子重量ＭＤＷ（あるいは距離微粒子数量ＭＤＮ）を得るようにしても良い。
【符号の説明】
【０１４１】
１０，１０１０，２０１０  微粒子検知システム
１００  センサ
３００，１３００，２３００  回路部
４００  駆動検知回路部（センサ回路部）
５００，１５００，２５００  回路制御部（センサ回路部，算出部）
５１０  センサ制御部
５２０，１６２０，２５２０，Ｓ３，Ｓ１１，Ｓ２３，Ｓ３１，Ｓ３５，Ｓ５３，Ｓ５９  走行距離取得部
Ｄｄ，Ｄｄ（ｍ）  （車両の）期間走行距離（走行距離）
Ｄｄ１，Ｄｄ１（ｍ），Ｄｄ２  総走行距離（走行距離データ）
Ｄｒ  走行距離
ＤＤＴ  検知走行距離
ＤＰ  検知走行期間
５３０，１６３０，Ｓ４，Ｓ８，Ｓ２４，Ｓ３４，Ｓ５４，Ｓ５８  流量取得部
５４０，Ｓ５，Ｓ２５，Ｓ５５  センサ電流値取得部
５５０，Ｓ６，Ｓ２６，Ｓ５６  微粒子量算出部
５６０，Ｓ７，Ｓ５７  第１積算部
１６６０，Ｓ３３  移動積算部（第１積算部）
２５６０，Ｓ５７  第２積算部
５７０，Ｓ８，Ｓ１１，Ｓ１２  距離微粒子量算出部（第１算出部）
１６７０，Ｓ３６  距離微粒子量算出部（第１移動算出部）
２５７０，Ｓ６３  距離微粒子量算出部（第２算出部）
５８０，１６８０，Ｓ１３，Ｓ３７，Ｓ６４  判定部
５９０，１６９０，Ｓ１５〜Ｓ１７，Ｓ４０，Ｓ４１,Ｓ６６〜Ｓ６８  判定決定部
ＳＰ  検知期間
ＳＰ（ｍ）  移動検知期間（検知期間）
ＭＰ  移動期間
ＭＤ  距離微粒子量
ＭＤＷ  距離微粒子重量
ＭＤＮ  距離微粒子数量
ＭＤ（ｍ）  移動距離微粒子量
ＭＤＷ（ｍ）  移動距離微粒子重量
ＭＤＮ（ｍ）  移動距離微粒子数量
Ｎ  ＮＧ検知回数
ＤＴ  ＮＧ通知信号
７４０  センサ電流測定回路（センサ電流値取得部）
ＡＭ  車両
ＥＣＵ  車両制御部（外部）
１６００  車両制御部（算出部）
Ｖｓ  車両速度信号
ＥＰ  排気管
ＤＬＬ  （排気管の）下流側
ＥＧ  排気ガス
ＦＥＧ  濾過後排気ガス
ＥＩ  被測定ガス
ＥＩＦ  被測定ガス流
Ｓ  微粒子
ＤＰＦ  フィルタ
ＦＳ  流量センサ
Ｆｄ，Ｆｄ（ｎ）  （排気ガスの）流量（流量データ）
ＳＦｄ  （検知期間における排気ガスの）積算流量
ＳＦｄ（ｍ）  （移動検知期間における排気ガスの）移動積算流量（積算流量）
Ｉｓ  センサ出力電流
Ｓｓ  センサ出力電流値（センサ出力）
Ｔｓ  サンプリング間隔(時間間隔)
Ｍ  （排気ガス、被測定ガスの）微粒子量
ＭＶ，ＭＶ（ｎ）  体積微粒子量
ＭＶＷ，ＭＶＷ（ｎ）  体積微粒子重量
ＭＶＮ，ＭＶＮ（ｎ）  体積微粒子数量
ＳＭＶ  積算体積微粒子量
ＳＭＶ（ｍ）  移動体積微粒子量（移動積算体積微粒子量）
ＳＭＶＷ  積算体積微粒子重量（積算体積微粒子量）
ＳＭＶＷ（ｍ）  移動体積微粒子重量（積算体積微粒子量，移動積算体積微粒子量）
ＳＭＶＮ  積算体積微粒子数量（積算体積微粒子量）
ＳＭＶＮ（ｍ）  移動体積微粒子数量（積算体積微粒子量，移動積算体積微粒子量）
【図１】
2019052626.tif 000003
【図２】
2019052626.tif 000004
【図３】
2019052626.tif 000005
【図４】
2019052626.tif 000006
【図５】
2019052626.tif 000007
【図６】
2019052626.tif 000008
【図７】
2019052626.tif 000009
【図８】
2019052626.tif 000010
【図９】
2019052626.tif 000011
【図１０】
2019052626.tif 000012
【図１１】
2019052626.tif 000013
【図１２】
2019052626.tif 000014