(57)【要約】      （修正有）【課題】適切に微粒子の量を検知できる場合に、その検知を行う微粒子検知システムを提供する。【解決手段】被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システム１は、排気管に装着される検知部１０、検知部を駆動する駆動回路２１０，２４０、駆動回路を制御する駆動制御部を備える。検知部は、第１電位とされる第１電位部材３１，１２，１３、第２電位とされる第２電位部材１４，５１，５３、及び、第１電位部材と第２電位部材との間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部材１２１，７７を有する。システムは、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段２１５，２４５を備え、駆動制御部は、絶縁性検査手段で検査した絶縁性が高低により、駆動回路による検知部の駆動の可否を判断する駆動可否判断手段を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、
上記通気管の取付開口に装着される検知部と、
上記検知部を駆動する駆動回路と、
上記駆動回路を制御する駆動制御部と、を備え、
上記検知部は、
上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、第１電位とされる第１電位部材、
上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、上記第１電位とは異なる第２電位とされる第２電位部材、及び、
上記第１電位部材と上記第２電位部材との間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部材、を有しており、
上記第１電位部材と上記第２電位部材との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段、を備え、
上記駆動制御部は、
上記絶縁性検査手段で検査した上記絶縁性の高低により、上記駆動回路による上記検知部の駆動の可否を判断する駆動可否判断手段を有する
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、
前記駆動制御部は、
前記絶縁性検査手段で検査した前記絶縁性が低い場合に、前記駆動回路による前記検知部の駆動を停止させる駆動停止手段を有する
微粒子検知システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微粒子検知システムであって、
前記絶縁性検査手段は、
前記第１電位部材と前記第２電位部材との間に検査電圧を印加して、両者間を流れる漏れ電流または両者間の絶縁抵抗の大きさを検査する第１検査手段である
微粒子検知システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、
上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子を上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、
上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、
上記第２放電電極に導通する第２放電電極導通部材、及び、
前記第２電位部材であって、上記通気管に接触、導通して前記第２電位である接地電位とされる接地電位部材、を有しており、
上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、
前記絶縁部材は、上記第１電位部材と上記通気管または上記接地電位部材との間に介在しており、
前記駆動回路は、
上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に通電し、これらを上記第１電位とする第１出力端、及び、
上記検知部の駆動時に、上記第２放電電極導通部材を通じて上記イオン源の上記第２放電電極に通電し、これを上記第１放電電極との間に放電を生じる第２放電電位とする第２出力端、を含み、
上記イオン源及び上記微粒子帯電部を駆動するイオン源駆動回路を有しており、
前記駆動可否判断手段は、
前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記通気管及び上記接地電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記イオン源駆動回路による上記イオン源及び上記微粒子帯電部の駆動の可否を判断する
微粒子検知システム。
【請求項５】
請求項４に記載の微粒子検知システムであって、
前記第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第１スイッチと、
前記第２出力端と前記第２放電電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第２スイッチと、
前記検知部の駆動時に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時スイッチ閉路指示手段と、
前記絶縁性検査手段で上記第１電位部材と前記通気管及び前記接地電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時スイッチ開路指示手段と、を備える
微粒子検知システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、
上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子に上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、
上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、
上記第１放電電極及び上記第２放電電極とは電気的に絶縁され、上記微粒子帯電部内に配置されて、上記捕集極による上記浮遊イオンの捕集を補助する補助電極、及び、
上記補助電極に導通する補助電極導通部材、を有しており、
上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、
上記補助電極及び上記補助電極導通部材は、前記第２電位部材であって、前記第２電位である補助電極電位とされる補助電位部材であり、
前記絶縁部材は、上記微粒子帯電部と上記補助電極導通部材との間に介在しており、
前記駆動回路は、
上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通し、上記第１電位とされる補助第１出力端と、
上記検知部の駆動時に、上記補助電極導通部材を通じて上記補助電極に通電し、これを上記補助電極電位とする補助第２出力端と、を含み、
上記補助電極を駆動する補助電極駆動回路を有しており、
前記駆動可否判断手段は、
前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記補助電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記補助電極駆動回路による上記補助電極の駆動の可否を判断する微粒子検知システム。
【請求項７】
請求項６に記載の微粒子検知システムであって、
前記補助第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第１スイッチと、
前記補助第２出力端と前記補助電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第２スイッチと、
前記検知部の駆動時に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時補助スイッチ閉路指示手段と、
前記絶縁性検査手段で前記第１電位部材と前記補助電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時補助スイッチ開路指示手段と、を備える
微粒子検知システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記絶縁部材を加熱するヒータと、
上記ヒータに通電するヒータ通電回路と、
上記ヒータ通電回路を制御するヒータ通電制御部と、を備え、
上記ヒータ通電制御部は、
前記絶縁性検査手段で検査された前記絶縁性が低い場合に、上記ヒータ通電回路に上記ヒータへの通電を指示して、上記絶縁部材を加熱させ、上記絶縁性を回復させる絶縁回復通電指示手段を有する
微粒子検知システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記通気管は、内燃機関の排気管であり、
前記被測定ガスは、上記排気管内を流通する排気ガスである
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、通気管内を流通する被測定ガス中の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】
ガス中の微粒子量を計測したい場合がある。例えば、内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン）では、その排気ガス中にススなどの微粒子を含むことがある。
このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。
そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、フィルタ下流の排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子検知システムが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、粒子計測処理方法及び機器が開示されている。この特許文献１では、イオン化された正のイオン粒子を含む気体を、排気管からチャネル内に取り込んだ微粒子を含む排気ガスと混合して微粒子を帯電させ、その後、排気管に排出する。そして、排出された帯電微粒子の量に応じて流れる電流（信号電流）を検知して、微粒子の濃度を検知する手法が開示されている。
このような微粒子検知システムにおいて、微粒子の量を検知する検知部は、一般に、互いに異なる電位とされた複数の導電性の部材とこれらの間を絶縁する絶縁部材を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００９／１０９６８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの部材に、被測定ガスに含まれる異物（例えば、被測定ガスが内燃機関の排気ガスである場合、ススや水滴など）が付着することがある。また、通気管外において、外気に含まれる異物（ススなど）や被水によって水滴が付着する場合もある。絶縁部材の表面にこのような異物が付着して絶縁部材の絶縁性が低下した場合、むやみに駆動回路で検知部を駆動しても、検知部による微粒子の量の検知が適切に行えなかったり、駆動回路が故障する虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、適切に微粒子の量を検知できる場合に、その検知を行う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】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、上記通気管の取付開口に装着される検知部と、上記検知部を駆動する駆動回路と、上記駆動回路を制御する駆動制御部と、を備え、上記検知部は、上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、第１電位とされる第１電位部材、上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、上記第１電位とは異なる第２電位とされる第２電位部材、及び、上記第１電位部材と上記第２電位部材との間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部材、を有しており、上記第１電位部材と上記第２電位部材との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段、を備え、上記駆動制御部は、上記絶縁性検査手段で検査した上記絶縁性の高低により、上記駆動回路による上記検知部の駆動の可否を判断する駆動可否判断手段を有する微粒子検知システムである。
【０００８】
この微粒子検知システムにおいて、検知部は、第１電位とされる第１電位部材と、第２電位とされる第２電位部材と、これらを絶縁する絶縁部材とを有している。
さらに、絶縁性検査手段で、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性を検査し、駆動可否判断手段で、検査した絶縁性の高低により、駆動回路による検知部の駆動の可否を判断する。これにより、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性が高い状態で、検知部を駆動して微粒子の量を検知することができ、適切に微粒子の量を検知できる。また、絶縁性が低い状態で駆動回路を駆動することによる駆動回路等の故障も防止できる。
【０００９】
第１電位部材、第２電位部材及び絶縁部材としては、被測定ガスにさらされるものも、通気管外の外気にさらされるものも含まれる。
また、絶縁性を検査する絶縁性検査手段としては、第１電位部材と第２電位部材との間に、検査電圧を印加して、両者間（絶縁部材）を流れる漏れ電流や両者間の絶縁抵抗の大きさを検査するものが挙げられる。その他、静電容量計などを用いて、第１電位部材と第２電位部材との間に生じる静電容量を検査するものが挙げられる。
また、絶縁性が高いか否（低い）かは、外気温、湿度、被測定ガス温に応じた、あるいは、予め定めた一定の絶縁性基準値と比較して判断すると良い。
なお、絶縁性基準値としては、例えば、絶縁性の検査手法に応じて、漏れ電流の基準値や絶縁抵抗の基準値、静電容量の基準値などを用いることができる。
【００１０】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記駆動制御部は、前記絶縁性検査手段で検査した前記絶縁性が低い場合に、前記駆動回路による前記検知部の駆動を停止させる駆動停止手段を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００１１】
このシステムでは、検査した絶縁性が低い場合に、駆動回路による検知部の駆動を停止させる。これにより、絶縁性が低い場合、特に、絶縁性が極端に低い（短絡状態）場合に、駆動回路の駆動により駆動回路自身や検知部などが故障するなどの不具合を確実に防止できる。
【００１２】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記絶縁性検査手段は、前記第１電位部材と前記第２電位部材との間に検査電圧を印加して、両者間を流れる漏れ電流または両者間の絶縁抵抗の大きさを検査する第１検査手段である微粒子検知システムとすると良い。
【００１３】
このシステムでは、第１電位部材と第２電位部材との間に検査電圧を印加して、両者間を流れる漏れ電流または両者間の絶縁抵抗の大きさにより、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性を検査する。
この手法では、第１電位部材と第２電位部材との間に検査電圧を印加し、電流あるいは抵抗を検知すれば良く、容易に絶縁性の高低を検査できる。
【００１４】
さらに、上述のいずれかの微粒子検知システムであって、前記検知部は、第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子を上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、上記第２放電電極に導通する第２放電電極導通部材、及び、前記第２電位部材であって、上記通気管に接触、導通して前記第２電位である接地電位とされる接地電位部材、を有しており、上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、前記絶縁部材は、上記第１電位部材と上記通気管または上記接地電位部材との間に介在しており、前記駆動回路は、上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に通電し、これらを上記第１電位とする第１出力端、及び、上記検知部の駆動時に、上記第２放電電極導通部材を通じて上記イオン源の上記第２放電電極に通電し、これを上記第１放電電極との間に放電を生じる第２放電電位とする第２出力端、を含み、上記イオン源及び上記微粒子帯電部を駆動するイオン源駆動回路を有しており、前記駆動可否判断手段は、前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記通気管及び上記接地電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記イオン源駆動回路による上記イオン源及び上記微粒子帯電部の駆動の可否を判断する微粒子検知システムとすると良い。
【００１５】
このシステムでは、微粒子帯電部を有しており、通気管に戻された帯電微粒子に付着していた電荷の量によって微粒子の量を検知することができる。即ち、微粒子帯電部の電位である第１電位と、通気管の接地電位との間を流れる信号電流の大きさが、微粒子帯電部から排出された電荷の量に対応する。しかるに、ここでもし、第１電位とされる第１導通部材と、接地電位とされる通気管あるいは接地電位部材との間の絶縁性が低い場合には、この信号電流を検知し難くなり、微粒子の量を適切に検知できなくなる。
【００１６】
これに対し、このシステムでは、絶縁性検査手段で、イオン源の第１放電電極及び微粒子帯電部に導通し、第１電位部材である第１導通部材と、通気管及びこれに導通し第２電位部材であり接地電位とされる接地電位部材との間の絶縁性を検査する。そして、駆動可否判断手段は、これらの間の絶縁性が高低により、イオン源駆動回路によるイオン源及び微粒子帯電部の駆動の可否を判断する。これにより、微粒子の量を適切に検知でき、イオン源駆動回路の故障も防止できる。
【００１７】
なお、イオン源で行わせる気中放電の形式としては、例えば、コロナ放電が挙げられる。また、放電電極の配置形態としては、２つの電極を互いに対向して配置し、これら間に気中放電を起こさせても、基板上に隣在して２つの電極を配置し、これらの間で（気中の）沿面放電を生じさせてもよい。
【００１８】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第１スイッチと、前記第２出力端と前記第２放電電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第２スイッチと、前記検知部の駆動時に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時スイッチ閉路指示手段と、前記絶縁性検査手段で上記第１電位部材と前記通気管及び前記接地電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時スイッチ開路指示手段と、を備える微粒子検知システムとすると良い。
【００１９】
このシステムでは、第１出力端と第１導通部材との間に第１スイッチ、第２出力端と第２放電電極導通部材との間に第２スイッチをそれぞれ設けている。そして、検知部の駆動時には、これらを閉路するので、イオン源駆動回路で検知部（イオン源、微粒子帯電部）を駆動することができる。一方、第１電位部材と通気管及び接地電位部材との間の絶縁性を検査する場合には、第１及び第２スイッチをそれぞれ開路させる。これにより、イオン源駆動回路が切り離されるので、絶縁性を検査する際に印加される検査電圧からイオン源駆動回路を保護できるとともに、イオン源駆動回路の影響を受けることなく、第１電位部材と通気管及び接地電位部材との間の絶縁性を適切に検査できる。
【００２０】
さらに、前述のいずれかの微粒子検知システムであって、前記検知部は、第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子に上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、上記第１放電電極及び上記第２放電電極とは電気的に絶縁され、上記微粒子帯電部内に配置されて、上記捕集極による上記浮遊イオンの捕集を補助する補助電極、及び、上記補助電極に導通する補助電極導通部材、を有しており、上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、上記補助電極及び上記補助電極導通部材は、前記第２電位部材であって、前記第２電位である補助電極電位とされる補助電位部材であり、前記絶縁部材は、上記微粒子帯電部と上記補助電極導通部材との間に介在しており、前記駆動回路は、上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通し、上記第１電位とされる補助第１出力端と、上記検知部の駆動時に、上記補助電極導通部材を通じて上記補助電極に通電し、これを上記補助電極電位とする補助第２出力端と、を含み、上記補助電極を駆動する補助電極駆動回路を有しており、前記駆動可否判断手段は、前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記補助電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記補助電極駆動回路による上記補助電極の駆動の可否を判断する微粒子検知システムとすると良い。
【００２１】
このシステムは、上述したイオン源、微粒子帯電部を有している。従って、通気管に戻された帯電微粒子に付着していた電荷の量によって微粒子の量を検知することができる。即ち、微粒子帯電部の電位である第１電位と、通気管の電位との間を流れる信号電流の大きさが、微粒子帯電部から排出された電荷の量に対応する。さらに、このシステムは、補助電極を有している。この補助電極は、微粒子帯電部の捕集極による浮遊イオンの捕集を補助する電極である。従って、微粒子帯電部と補助電電位部材との間の絶縁性が低下して、補助電極電位が低下すると、浮遊イオンの捕集が適切に出来ず、帯電微粒子のみならず、浮遊イオンも微粒子帯電部から通気管に排出されて、検知される微粒子の量の検知精度が低下する場合がある。
【００２２】
これに対し、このシステムでは、絶縁性検査手段で、イオン源の第１放電電極及び微粒子帯電部（第１電位部材）と、補助電極及び補助電極導通部材（第２電位部材，補助電位部材）との間の絶縁性を検査する。そして、駆動可否判断手段は、絶縁性の高低により、補助電極駆動回路による補助電極の駆動の可否を判断する。これにより、微粒子の量を適切に検知でき、補助電極駆動回路の故障も防止できる。
【００２３】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記補助第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第１スイッチと、前記補助第２出力端と前記補助電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第２スイッチと、前記検知部の駆動時に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時補助スイッチ閉路指示手段と、前記絶縁性検査手段で前記第１電位部材と前記補助電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時補助スイッチ開路指示手段と、を備える微粒子検知システムとすると良い。
【００２４】
このシステムでは、補助第１出力端と第１導通部材との間に補助第１スイッチ、補助第２出力端と補助電極導通部材との間に補助第２スイッチをそれぞれ設けている。そして、検知部の駆動時には、これらを閉路するので、補助電極を駆動することができる。一方、第１電位部材と補助電位部材との間の絶縁性を検査する場合には、各スイッチをそれぞれ開路させる。これにより、補助電極駆動回路が切り離されるので、絶縁性を検査する際に印加される検査電圧から補助電極駆動回路を保護できるとともに、補助電極駆動回路の影響を受けることなく、第１電位部材と補助電位部材との間の絶縁性を適切に検査できる。
【００２５】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記絶縁部材を加熱するヒータと、上記ヒータに通電するヒータ通電回路と、上記ヒータ通電回路を制御するヒータ通電制御部と、を備え、上記ヒータ通電制御部は、前記絶縁性検査手段で検査された前記絶縁性が低い場合に、上記ヒータ通電回路に上記ヒータへの通電を指示して、上記絶縁部材を加熱させ、上記絶縁性を回復させる絶縁回復通電指示手段を有する微粒子検知システムとすると良い。
【００２６】
このシステムでは、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性が低い場合に、ヒータを通電させて絶縁部材を加熱して、絶縁性を回復させる。即ち、加熱により、絶縁部材に付着した水滴やスス等の異物を除去して、絶縁性を回復させる。これにより、本システムでは、水やスス等の異物を含む被測定ガスについても、安定した測定が可能となる。
【００２７】
さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記通気管は、内燃機関の排気管であり、前記被測定ガスは、上記排気管内を流通する排気ガスである微粒子検知システムとすると良い。
【００２８】
内燃機関の排気管内を流通する排気ガス（被測定ガス）には、多量のスス（微粒子）や水滴（特に起動時）が含まれている場合がありうる。このため、特に、第１電位部材と第２電位部材との間を絶縁する絶縁部材にススが堆積したり水滴が付着したりすることにより、絶縁部材の、従って第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性が低下し易く、検知部を駆動しても、微粒子の量を適切に検知できない虞がある。
これに対し、本システムでは、第１電位部材と第２電位部材との間の絶縁性を検査し、絶縁性の高低により、検知部の駆動の可否を判断する。これにより、排気ガス中の微粒子の量を適切に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態にかかり、車両に搭載したエンジンの排気管に、微粒子検知システムを適用した状態を説明する説明図である。
【図２】実施形態にかかる微粒子検知システムの概略構成を示す説明図である。
【図３】実施形態にかかり、図２に示す概略構成のうち回路部の詳細説明図である。
【図４】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち検知部の構造を示す縦断面図である。
【図５】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち検知部の構造を示し、図４の断面とは直交する縦断面における縦断面図である。
【図６】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち検知部の構造を示す分解斜視図である。
【図７】実施形態にかかり、補助電極体及びヒータ付き補助電極絶縁パイプの拡大斜視図である。
【図８】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち、微粒子帯電部内での、微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に説明する説明図である。
【図９】実施形態にかかる微粒子検知システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】第１絶縁性検査サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】第２絶縁性検査サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】検知部駆動開始サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１３】検知部駆動停止サブルーチンの内容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】
【００３０】
本実施形態に係る微粒子検知システム１について、図面を参照して説明する。本実施形態の微粒子検知システム１は、車両ＡＭに搭載したエンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰに装着して、排気管ＥＰ内を流れる排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓ（ススなど）の量を検知する（図１参照）。このシステム１は、主として、検知部１０と、回路部２０１と、圧縮空気ＡＫを生成する圧縮空気源である圧送ポンプ３００とからなる（図２参照）。
検知部１０は、排気管ＥＰ（通気管）のうち、取付開口ＥＰＯが穿孔された取付部ＥＰＴに装着されている。そして、その一部（図２中、取付部ＥＰＴよりも右側（先端側））は取付開口ＥＰＯを通じて排気管ＥＰ内に配置されており、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触する。
回路部２０１は、排気管ＥＰ外で、複数の配線材からなるケーブル１６０を介して検知部１０に接続されている。この回路部２０１は、検知部１０を駆動するとともに、後述する信号電流Ｉｓを検知する回路を有している。
【００３１】
先ず、本システム１のうち、回路部２０１の電気回路上の構成について、図２及び図３を参照して説明する。回路部２０１は、信号電流検知回路２３０とヒータ通電回路２２６とを含む計測制御回路２２０、イオン源電源回路２１０（イオン源駆動回路）、補助電極電源回路２４０（補助電極駆動回路）、接地絶縁性検査回路２１５、補助電極絶縁性検査回路２４５、第１リレーＲＬ１、及び第２リレーＲＬ２を有している。
このうち、イオン源電源回路２１０（イオン源駆動回路）は、第１放電電位ＰＶ１とされる第１出力端２１１と、第２放電電位ＰＶ２とされる第２出力端２１２とを有している。第２放電電位ＰＶ２は、具体的には、第１放電電位ＰＶ１に対して、正の高電位とされている。さらに具体的には、第２出力端２１２からは、第１放電電位ＰＶ１に対し、１００ｋＨｚ程度の正弦波を半波整流した、１〜２ｋＶ0-pの正のパルス電圧が出力される。なお、イオン源電源回路２１０は、その出力電流についてフィードバック制御され、自律的に、その実効値が予め定めた電流値（例えば、５μＡ）を保つ定電流電源を構成している。
【００３２】
一方、補助電極電源回路２４０（補助電極駆動回路）は、第１放電電位ＰＶ１とされる補助第１出力端２４１と、補助電極電位ＰＶ３とされる補助第２出力端２４２とを有している。この補助電極電位ＰＶ３は、具体的には、第１放電電位ＰＶ１に対して、正の直流高電位であるが、第２放電電位ＰＶ２のピーク電位（１〜２ｋＶ）よりも低い、例えば、ＤＣ１００〜２００Ｖの電位にされている。
【００３３】
さらに、計測制御回路２２０の一部をなす信号電流検知回路２３０は、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１に接続する信号入力端２３１と、接地電位ＰＶＥに接続する接地入力端２３２とを有している。この信号電流検知回路２３０は、後述する信号電流Ｉｓを検知する回路である。
【００３４】
第１リレーＲＬ１は、第１スイッチ２１３及び第２スイッチ２１４をなす２極の切換接点を有する。また、接地絶縁性検査回路２１５は、第１検査端２１６と第２検査端２１７を有する。
第１リレーＲＬ１のコイル（図示しない）が非通電のときには、第１スイッチ２１３は、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）して、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１が、内側回路ケース２５０を介してケーブル１６０の第１電位配線１６５と接続される。その一方、ｃ−ａ端子間が非導通となり、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６が、内側回路ケース２５０及びケーブル１６０の第１電位配線１６５と切り離される。また、第２スイッチ２１４は、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）して、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２が、ケーブル１６０の第２電位配線１６１と接続される。
これに対し、第１リレーＲＬ１のコイルが通電されると、第１スイッチ２１３は、ｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１が、内側回路ケース２５０及びケーブル１６０の第１電位配線１６５と切り離される。その一方、ｃ−ａ端子間が導通して、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６が、内側回路ケース２５０を介してケーブル１６０の第１電位配線１６５に接続される。また、第２スイッチ２１４は、ｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり（ｃ−ａ端子間が導通）、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２が、ケーブル１６０の第２電位配線１６１と切り離される。
なお、接地絶縁性検査回路２１５の第２検査端２１７は、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２に接続されて、接地電位ＰＶＥとされている。
【００３５】
第２リレーＲＬ２は、補助第１スイッチ２４３及び補助第２スイッチ２４４をなす２極の切換接点を有する。また、補助電極絶縁性検査回路２４５は、補助第１検査端２４６と補助第２検査端２４７を有する。
第２リレーＲＬ２のコイル（図示しない）が非通電のときには、補助第１スイッチ２４３は、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）して、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１が、内側回路ケース２５０を介してケーブル１６０の第１電位配線１６５と接続される。その一方、ｃ−ａ端子間が非導通となり、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６が、内側回路ケース２５０及びケーブル１６０の第１電位配線１６５と切り離される。また、補助第２スイッチ２４４は、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）して、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２と接続される。その一方、ｃ−ａ端子間が非導通となり、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第２検査端２４７が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２と切り離される。
逆に、第２リレーＲＬ２のコイルが通電されると、補助第１スイッチ２４３は、ｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１が、内側回路ケース２５０及びケーブル１６０の第１電位配線１６５と切り離される。その一方、ｃ−ａ端子間が導通して、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６が、内側回路ケース２５０を介してケーブル１６０の第１電位配線１６５と接続される。また、補助第２スイッチ２４４は、ｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２と切り離される。その一方、ｃ−ａ端子間が導通して、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第２検査端２４７が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２と接続される。
【００３６】
また、ヒータ通電回路２２６は、ＰＷＭ制御によりヒータ７８（後述する）に通電してこれを加熱する回路であり、ケーブル１６０の第１ヒータ接続配線１６９ａに接続される第１ヒータ通電端２２６ａと、ケーブル１６０の第２ヒータ接続配線１６９ｂに接続される第２ヒータ通電端２２６ｂを有する。
【００３７】
加えて、この回路部２０１において、イオン源電源回路２１０、補助電極電源回路２４０、接地絶縁性検査回路２１５、補助電極絶縁性検査回路２４５、第１リレーＲＬ１、及び第２リレーＲＬ２は、第１放電電位ＰＶ１とされる内側回路ケース２５０に包囲されている。第１スイッチ２１３（第１リレーＲＬ１）のｃ端子、及び、補助第１スイッチ２４３（第２リレーＲＬ２）のｃ端子は、この内側回路ケース２５０に接続している。
なお、本実施形態では、この内側回路ケース２５０は、イオン源電源回路２１０、補助電極電源回路２４０、接地絶縁性検査回路２１５、補助電極絶縁性検査回路２４５、第１リレーＲＬ１、第２リレーＲＬ２及び絶縁トランス２７０の二次側鉄心２７１Ｂを収容して包囲すると共に、ケーブル１６０の第１電位配線１６５に導通している。
【００３８】
一方、絶縁トランス２７０は、その鉄心２７１が、一次側コイル２７２を捲回した一次側鉄心２７１Ａと、電源回路側コイル２７３及び補助電極電源側コイル２７４が捲回された二次側鉄心２７１Ｂとに、分離して構成されている。このうち、一次側鉄心２７１Ａは、接地電位ＰＶＥに導通し、二次側鉄心２７１Ｂは、第１放電電位ＰＶ１（イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１）に導通している。
【００３９】
さらに、信号電流検出回路２３０とヒータ通電回路２２６とを含む計測制御回路２２０、イオン源電源回路２１０、補助電極電源回路２４０、接地絶縁性検査回路２１５、補助電極絶縁性検査回路２４５、第１リレーＲＬ１、第２リレーＲＬ２、及び、内側回路ケース２５０は、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２に導通して接地電位ＰＶＥとされる外側回路ケース２６０に包囲されている。さらに、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２の他、絶縁トランス２７０の一次側鉄心２７１Ａは、この外側回路ケース２６０に接続している。
なお、本実施形態では、この外側回路ケース２６０は、内部にイオン源電源回路２１０、補助電極電源回路２４０、接地絶縁性検査回路２１５、補助電極絶縁性検査回路２４５、第１リレーＲＬ１、第２リレーＲＬ２、内側回路ケース２５０、計測制御回路２２０及び絶縁トランス２７０の一次側鉄心２７１Ａを収容して包囲すると共に、ケーブル１６０の接地電位配線１６７に導通している。
【００４０】
計測制御回路２２０は、レギュレータ電源ＰＳを内蔵している。なお、このレギュレータ電源ＰＳは、電源配線ＢＣを通じて外部のバッテリＢＴで駆動される。
また、計測制御回路２２０は、マイクロプロセッサ２０２を含み、通信線ＣＣを介して内燃機関を制御する制御ユニットＥＣＵと通信可能となっており、前述した信号電流検知回路２３０の測定結果（信号電流Ｉｓの大きさ）、これを微粒子量などに換算した値、あるいは、微粒子量が所定量を超えたか否かなどの信号を、制御ユニットＥＣＵに送信可能となっている。これにより、制御ユニットＥＣＵで、内燃機関の制御や、フィルタ（図示しない）の不具合警告を発するなどの動作が可能となる。
【００４１】
外部からレギュレータ電源ＰＳを通じて計測制御回路２２０に入力された電力の一部は、絶縁トランス２７０を介して、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０に分配される。なお、絶縁トランス２７０においては、計測制御回路２２０の一部をなす一次側コイル２７２と、イオン源電源回路２１０の一部をなす電源回路側コイル２７３と、補助電極電源回路２４０の一部をなす補助電極電源側コイル２７４と、鉄心２７１（一次側鉄心２７１Ａ，二次側鉄心２７１Ｂ）とは、互いに絶縁されている。このため、計測制御回路２２０から、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０に電力を分配できる一方、これら同士間の絶縁を保つことができる。
なお、本実施形態では、絶縁トランス２７０は、補助電極電源回路２４０に電力を供給する補助電極絶縁トランスをも兼ねている。
一方、接地絶縁性検査回路２１５及び補助電極絶縁性検査回路２４５は、図示しない電源配線を介して、計測制御回路２２０と同様に、レギュレータ電源ＰＳから電力が供給されている。
【００４２】
圧送ポンプ３００は、自身の周囲の大気（空気）を取り込んで、先端部分が外側回路ケース２６０及び内側回路ケース２５０内に差し込まれた送気パイプ３１０を通じて、後述するイオン気体噴射源１１に向けて、清浄な圧縮空気ＡＫを圧送する。
【００４３】
次いで、ケーブル１６０について説明する（図２参照）。このケーブル１６０の中心部分には、銅線からなる第２電位配線１６１、補助電位配線１６２、第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂと、樹脂からなる中空のエアパイプ１６３が配置されている。これらの径方向周囲は、内側絶縁体層１６４で包囲されている。
【００４４】
さらに、この内側絶縁体層１６４の径方向周囲を、銅細線を編んだ編組からなる第１電位配線１６５で包囲している。加えて、この第１電位配線１６５の径方向周囲には、樹脂からなる絶縁性の絶縁体被覆層１６６が配置されている。そして、さらにその径方向周囲は、銅細線を編んだ編組からなる接地電位配線１６７で被覆されている。なお、この接地電位配線１６７の径方向周囲には、その保護のため、樹脂からなる絶縁性の外側絶縁被覆層１６８が形成されている。
加えて、このケーブル１６０は、エアパイプ１６３内の気体流通路１６３Ｈを通じて、ケーブル１６０の長手方向に、気体を流通させることができる。
【００４５】
前述したように、回路部２０１は、このケーブル１６０と接続している（図２参照）。具体的には、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２は、第１リレーＲＬ１の第２スイッチ２１４を介して、第２電位配線１６１に接続されており、イオン源電源回路２１０の駆動時には、第２放電電位ＰＶ２とされる。また、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２は、第２リレーＲＬ２の補助第２スイッチ２４４を介して、補助電位配線１６２に接続されており、補助電極電源回路２４０の駆動時には、補助電極電位ＰＶ３とされる。さらに、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１は、第１リレーＲＬ１の第１スイッチ２１３を介して、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１は、第２リレーＲＬ２の補助第１スイッチ２４３を介して、内側回路ケース２５０及び第１電位配線１６５に接続されており、イオン源電源回路２１０の駆動時には、第１放電電位ＰＶ１とされる。加えて、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２は、外側回路ケース２６０及び接地電位配線１６７に接続、導通して、接地電位ＰＶＥとされている。
ヒータ通電回路２２６の第１ヒータ通電端２２６ａは、第１ヒータ接続配線１６９ａに接続、導通しており、ヒータ通電回路２２６の第２ヒータ通電端２２６ｂは、第２ヒータ接続配線１６９ｂに接続、導通している。
その他、圧送ポンプ３００の送気パイプ３１０は、内側回路ケース２５０内を通じて、ケーブル１６０のエアパイプ１６３に連通されている。
【００４６】
次いで、本システム１の機械的構成について、図４〜図７を参照して説明する。なお、図４，図５において図中上方を先端側とし、図中下方を基端側とする。なお、先に説明した回路部２０１については、機械的構成の説明を省略する。
【００４７】
まず、検知部１０について説明する（図４〜図７参照）。前述したように、検知部１０は、エンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰ（通気管）のうち取付開口ＥＰＯを有する取付部ＥＰＴに装着され、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触する。この検知部１０は、その電気的機能において、大別して、イオン気体噴射源１１、微粒子帯電部１２、第１導通部材１３、針状電極体２０及び補助電極体５０から構成されている。
【００４８】
ケーブル１６０の先端側は、第２電位配線１６１、補助電位配線１６２、第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂが、それぞれ絶縁性のセパレータ８５に挿通され、このセパレータ８５と共に、金属製の内筒８０の内部で保持されている。なお、エアパイプ１６３は、内筒８０内で、その先端部１６３Ｓが開放されており、セパレータ８５の中央の通気孔８５Ｈが、エアパイプ１６３から放出された圧縮空気ＡＫの通り道となる。
また、内筒８０は、ケーブル１６０の先端側に外嵌されて、ケーブル１６０の内側絶縁体層１６４の径方向外側で、これを覆う第１電位配線１６５と加締め接続され、この第１電位配線１６５と導通している。
【００４９】
ケーブル１６０の第２電位配線１６１の先端側は、内筒８０の内部のセパレータ８５内で、針状電極体２０の延出部２１に接続されている。この針状電極体２０は、タングステン線からなり、概略直棒状の延出部２１と、その先端部分（図中上端部）に位置し、針状に尖った形態とされた第２放電電極をなす針状先端部２２とからなる。また、針状電極体２０の延出部２１は、その周囲をアルミナ等の絶縁セラミックからなる円筒状の針状電極絶縁パイプ７５で被覆され、金属製のパイプホルダ６０の保持部６１に穿孔した針状電極挿通孔６１Ｈ内に挿通されて、針状電極絶縁パイプ７５と共に保持部６１に保持されている。
【００５０】
また、ケーブル１６０の補助電位配線１６２の先端側は、内筒８０の内部のセパレータ８５内で、補助電極体５０の延出部５１に接続されている。この補助電極体５０は、ステンレス線からなり、概略直棒状の延出部５１と、その先端側でＵ字状に曲げ返された曲げ返し部５２と、補助電極をなす補助電極部５３とからなる。なお、補助電極部５３の先端部分も針状に尖った形状とされ、針状先端部５３Ｓとなっている。また、補助電極体５０の延出部５１は、その周囲をヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９で被覆され、このパイプ７９と共に、パイプホルダ６０の保持部６１に穿孔した補助電極挿通孔６１Ｉ内に挿通されて、保持部６１に保持されている。このヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９は、アルミナ等の絶縁セラミックからなる円筒状の補助電極絶縁パイプ７７とこの表面上に形成されて一体化したヒータ７８とこれらを被覆する絶縁セラミック層７６とからなる（図７参照）。また、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９は、その基端側（図７中、下方）に露出した、ヒータ７８の２つのヒータ端子７８ａ，７８ｂを有する。ヒータ７８は、タングステンからなり、ヒータ端子７８ａ，７８ｂから先端側（図７中、上方）に向かって延びるヒータリード部７８ｒ１，７８ｒ２と、先端部分に位置する第１ヒータ部７８ｈ１及びこれより基端側に位置する第２ヒータ部７８ｈ２の２つの加熱部位とを有する。なお、第１ヒータ部７８ｈ１と第２ヒータ部７８ｈ２は、並列接続されている。そして、これらが、補助電極絶縁パイプ７７の表面に形成され、さらにこれらの表面をアルミナ等の絶縁セラミック層７６で被覆して、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９が構成されている。
【００５１】
ケーブル１６０の第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂは、内筒８０の内部のセパレータ８５内で、それぞれヒータ接続端子１７０ａ、１７０ｂに接続されている。そして、このヒータ接続端子１７０ａ、１７０ｂが、内筒８０の内部のうち、セパレータ８５よりも先端側まで延びて、ヒータ７８のヒータ端子７９ａ、７９ｂに接続されている。
【００５２】
ケーブル１６０のエアパイプ１６３は、上述の通り、内筒８０内で、その先端部１６３Ｓが開放されている。また、内筒８０の先端側には、パイプホルダ６０が嵌め込まれている。このため、エアパイプ１６３から放出された圧縮空気ＡＫは、セパレータ８５の通気孔８５Ｈ及びパイプホルダ６０の保持部６１に穿孔した通気貫通孔６１Ｊを通じて、さらに先端側（図中上方）の放電空間ＤＳ（後述する）に圧送される。
【００５３】
さて、図４〜図６に示す、パイプホルダ６０は、ステンレスからなり、中実円柱状の保持部６１と、この保持部６１の周縁から先端側に延出した円筒状の筒壁部６３とを有する。このうち、保持部６１は、径方向外側に膨出する円環状のホルダフランジ部６６を有している。また、保持部６１には、図中上下方向に延びる、針状電極挿通孔６１Ｈ、補助電極挿通孔６１Ｉ、及び、通気貫通孔６１Ｊが穿孔されており、前述したように、針状電極挿通孔６１Ｈ内に針状電極体２０の延出部２１が、補助電極挿通孔６１Ｉ内に補助電極体５０の延出部５１が挿通、保持されている。一方、筒壁部６３の径方向内側には、先端側を向いて保持部６１から針状電極体２０の針状先端部２２が突出している。
このパイプホルダ６０は、内筒８０に嵌め込まれ固定されると共に、電気的にも導通している。そして、パイプホルダ６０及び内筒８０は、針状電極体２０の延出部２１及び補助電極体５０の延出部５１を包囲する第１導通部材１３をなしている。
【００５４】
さらに、パイプホルダ６０の筒壁部６３の先端側（図中上方）には、有底円筒状のノズル部材３０が、具体的にはその底部をなすノズル部３１が嵌め込まれている。このノズル部材３０も、ステンレスからなり、底部に位置するノズル部３１と、このノズル部３１の周縁から先端側に延出した円筒状の筒壁部３３とからなる。このうち、ノズル部３１は、中央が先端側に向かう凹形状とされ、その中心には、微細な透孔が形成されて、ノズル３１Ｎとなっている。一方、筒壁部３３には、１箇所、（排気管ＥＰの下流側に向けて開口する）取入口３３Ｉ（図５参照）が穿孔されている。この取入口３３Ｉは、後述するように、排気ガスＥＧを、ノズル部材３０と混合排出部材４０とで形成される混合領域ＭＸ（後述する）に取り入れるための開口である。
また、このノズル部材３０は、パイプホルダ６０に嵌め込まれ固定されると共に、電気的にも導通し、第１放電電位ＰＶ１とされている。
【００５５】
このようにして、パイプホルダ６０の筒壁部６３の先端側（図中上方）にノズル部材３０のノズル部３１が嵌め込まれることで、この間に、放電空間ＤＳが形成される。この放電空間ＤＳでは、パイプホルダ６０の保持部６１から針状電極体２０の針状先端部２２が突出しており、この針状先端部２２は、ノズル部３１の凹形状をなす対向面３１Ｔと向き合っている。従って、針状先端部２２とノズル部３１（対向面３１Ｔ）との間に高電圧を印加すると、気中放電が生じ、大気中のＮ2，Ｏ2等が電離し、正イオン（例えば、Ｎ3+，Ｏ2+。以下、イオンＣＰともいう）が生成される。また、パイプホルダ６０の保持部６１の通気貫通孔６１Ｊを通じて、圧縮空気ＡＫもこの放電空間ＤＳに供給される。このため、ノズル部３１のノズル３１Ｎから、圧縮空気ＡＫを起源とする空気ＡＲが、これより先端側の混合領域ＭＸ（後述する）に向けて高速で噴射されると共に、圧縮空気ＡＫ（空気ＡＲ）に混じって、イオンＣＰも混合領域ＭＸに噴射される。
【００５６】
さらに、ノズル部材３０の筒壁部３３の先端側（図中上方）には、混合排出部材４０（図６も参照）が嵌め込まれている。この混合排出部材４０も、ステンレスからなり、基端側（図中下方）に位置する基端部４１と、この基端部４１の周縁から先端側に延出した円筒状の先端側筒壁部４３とからなる。また、この先端側筒壁部４３の先端側は、蓋部材４８が被せられて閉塞されている。また、先端側筒壁部４３には、１箇所、（排気管ＥＰの下流側に向けて開口する）排出口４３Ｏが穿孔されている。
この混合排出部材４０のうち、基端部４１は、内側に膨出した捕集極４２により、内側の空間がスリット状に狭められた形態とされている。一方、先端側筒壁部４３内には、円柱状の空間が形成される。なお、捕集極４２には、ノズル部材３０の取入口３３Ｉの位置に合わせて、切り欠き部４２Ｋが形成されている。
また、この混合排出部材４０は、ノズル部材３０に嵌め込まれ固定されると共に、電気的にも導通して、第１放電電位ＰＶ１とされている。
【００５７】
かくして、ノズル部材３０のうちノズル部３１の図中上方を向く先端側面３１Ｓと、筒壁部３３と、混合排出部材４０の基端部４１（捕集極４２）とで、概略円柱状の空間が形成される。この空間は、後述する混合領域ＭＸのうち、円柱状混合領域ＭＸ１をなす。一方、混合排出部材４０の基端部４１の捕集極４２で構成されるスリット状の内部空間は、スリット状混合領域ＭＸ２をなす。また、先端側筒壁部４３内の円柱状の空間は、排出口４３Ｏに連通する排出路ＥＸをなす。加えて、捕集極４２の切り欠き部４２Ｋによって、取入口３３Ｉから混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１）に連通する引き込み路ＨＫが形成される。
【００５８】
なお、後述するように、ノズル３１ＮからイオンＣＰを含む空気ＡＲが高速で噴射されると、噴射された空気ＡＲは、円柱状混合領域ＭＸ１、スリット状混合領域ＭＸ２、及び排出路ＥＸを経由して、排出口４３Ｏから排出される。さらに、高速で噴射された空気ＡＲの流れにより、円柱状混合領域ＭＸ１の気圧が下がるので、取入口３３Ｉの外部の排気ガスＥＧが、この取入口３３Ｉから引き込み路ＨＫを通じて、混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１、スリット状混合領域ＭＸ２）に取り入れられる。取り入れられた取入排気ガスＥＧＩは、混合領域ＭＸでイオンＣＰを含む空気ＡＲと混合され、この空気ＡＲと共に、排出路ＥＸを経由して、排出口４３Ｏから排出される。
【００５９】
また、先に説明した補助電極体５０の延出部５１及びこれを囲む補助電極絶縁パイプ７７は、パイプホルダ６０、ノズル部材３０よりも先端側（図中上方）まで延びており、延出部５１に連なる曲げ返し部５２が、混合排出部材４０の先端側筒壁部４３内（排出路ＥＸ）に位置している。そして、基端側（図中下方）を向く補助電極部５３は、混合排出部材４０の基端部４１がなすスリット状混合領域ＭＸ２内に位置している。
【００６０】
また、図４に示すように、パイプホルダ６０のホルダフランジ部６６の先端側（図中上方）には、アルミナ等の絶縁セラミックからなる概略円筒状の第１絶縁スペーサ１２１が配置されている。また、ホルダフランジ部６６の基端側（図中下方）にも、アルミナ等の絶縁セラミックからなる概略円筒状の第２絶縁スペーサ１２２が配置されている。さらにこれらの径方向周囲（図中左右方向）には、ステンレスからなる主体金具９０が配置されている。
【００６１】
主体金具９０は、筒状部９１とフランジ部９５とからなる。このうち、概略円筒状の筒状部９１は、自身の内部にパイプホルダ６０、第１絶縁スペーサ１２１、及び第２絶縁スペーサ１２２を保持する保持孔９１Ｈを保持している。また、この筒状部９１のうち基端側は内壁に雌ねじが形成された雌ねじ部９２となっている。
一方、フランジ部９５は、筒状部９１の先端部分から径方向外側に張り出した板状で、外形概略長円板形状を有している。また、自身の厚み方向に貫通するボルト貫通孔９５Ｈ，９５Ｈを有している（本実施形態では２箇所）。
【００６２】
さらに、この主体金具９０のうち筒状部９１の雌ねじ部９２には、栓金具１００が、その外周に雄ねじを形成した雄ねじ部１０２で螺合している。この栓金具１００は、概略円筒状であり、内筒８０を非接触で包囲している。また、栓金具１００は、雄ねじ部１０２よりも先端側（図中上方）に、平坦な先端面１０１Ｓが形成され、雄ねじ部１０２より小径な先端押圧部１０１を有する。また、雄ねじ部１０２より基端側（図中下方）には、径方向外側に向けてフランジ状に張り出して、外周が六角形状とされた六角部１０３を有する。
栓金具１００の雄ねじ部１０２を、主体金具９０の雌ねじ部９２に螺入すると、栓金具１００が先端側に進み、その先端押圧部１０１が、第２絶縁スペーサ１２２を先端側に押圧する。すると、この第２絶縁スペーサ１２２は、パイプホルダ６０のホルダフランジ部６６を先端側に向けて押圧する。さらに、このホルダフランジ部６６は、第１絶縁スペーサ１２１を先端側に向けて押圧する。第１絶縁スペーサ１２１は、板パッキン１２４を介して主体金具９０の筒状部９１の保持孔９１Ｈに係合する。これにより、パイプホルダ６０、第１絶縁スペーサ１２１、第２絶縁スペーサ１２２、板パッキン１２４、及び、栓金具１００が、主体金具９０に保持され、一体化される。
また、パイプホルダ６０と主体金具９０との間には、第１絶縁スペーサ１２１及び第２絶縁スペーサ１２２が介在して、両者を離間、絶縁している。なお、パイプホルダ６０のうち、径方向外側に張り出したホルダフランジ部６６と、主体金具９０（筒状部９１）との間は、空間を空けて離間されて、両者間の絶縁が保たれている。さらに、第１絶縁スペーサ１２１は、検知部１０が排気管ＥＰに装着された状態において、パイプホルダ６０の筒壁部６３と排気管ＥＰとの間に介在して、両者を離間、絶縁している。
【００６３】
さて、検出部１０の取付けに当たっては、図５に示すように、排気管ＥＰのうち、取付部ＥＰＴの取付開口ＥＰＯから、ノズル部材３０、混合排出部材４０等を排気管ＥＰ内に挿入すると共に、取付開口ＥＰＯに隣在して設けられているスタッドボルトＥＰＢ，ＥＰＢを、フランジ部９５のボルト貫通孔９５Ｈにそれぞれ挿通し、ナットＥＰＮで締結する。これにより、主体金具９０を含め、検知部１０が、排気管ＥＰの取付部ＥＰＴに固定される。
なお、主体金具９０の先端側面９０Ｓのうち、保持孔９１Ｈの周囲には、円環状のガスケット保持溝９６が形成されており、排気管ＥＰの取付部ＥＰＴと主体金具９０とは、このガスケット保持溝９６内に配置された銅製のガスケット１３０を介して気密に結合している。
これにより、ガスケット１３０、主体金具９０、及び、栓金具１００は、排気管ＥＰと同じ接地電位ＰＶＥとされる。
【００６４】
さらに、栓金具１００の基端部１０４には、ステンレスからなる円筒状の外筒１１０が接続されている。この外筒１１０は、内筒８０及びケーブル１６０の先端部１６０Ｓを径方向外側から囲んでおり、その先端部１１０Ｓは、栓金具１００の基端部１０４に、一周にわたり、レーザ溶接されている。
また、外筒１１０の基端部１１０Ｋは、その外形が先端側よりも縮径されて、ケーブル１６０に加締め固定されている。これと同時に、外筒１１０の基端部１１０Ｋの加締め部１１０ＫＫは、ケーブル１６０の最も外周の外側絶縁被覆層１６８を貫通して、その内部の接地電位配線１６７に導通している。かくして、外筒１１０及び接地電位配線１６７は、いずれも金属からなる主体金具９０、栓金具１００、及びガスケット１３０を介して、排気管ＥＰと同じく接地電位ＰＶＥとされる。
なお、本実施形態では、ケーブル１６０の先端部１６０Ｓが、外筒１１０内で揺動するのを防止すべく、ケーブル１６０の先端部１６０Ｓと外筒１１０との間に、円筒状で絶縁ゴムからなるグロメット１２５を介在させている。
【００６５】
次いで、本実施形態の微粒子検知システム１の各部の電気的機能及び動作について、図２〜図６のほか、図８をも参照して説明する。なお、この図８は、本システム１の検知部１０の電気的機能及び動作を理解容易のため模式的に示したものであり、他の各図等に記載の形態等と異なる部分が存在する点に留意されたい。
針状電極体２０は、ケーブル１６０の第２電位配線１６１を介して、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２に接続、導通している。従って、この針状電極体２０は、前述したように、第１放電電位ＰＶ１に対して、１００ｋＨｚ，１〜２ｋＶ0-pの正の半波整流パルス電圧である、第２放電電位ＰＶ２とされる。
また、補助電極体５０は、ケーブル１６０の補助電位配線１６２を介して、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２に接続、導通している。従って、この補助電極体５０は、前述したように、第１放電電位ＰＶ１に対して、１００〜２００Ｖの正の直流電位である、補助電極電位ＰＶ３とされる。
さらに、内筒８０，パイプホルダ６０，ノズル部材３０，混合排出部材４０は、ケーブル１６０の第１電位配線１６５を介して、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１、これらの回路を囲む内側回路ケース２５０、及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１に接続、導通している。これらは、第１放電電位ＰＶ１とされる。
加えて、外筒１１０，栓金具１００，主体金具９０，及びガスケット１３０は、ケーブル１６０の接地電位配線１６７を介して、信号電流検知回路２３０を含む計測制御回路２２０を囲む外側回路ケース２６０及び信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２に接続、導通している。これらは、排気管ＥＰと同じ、接地電位ＰＶＥとされる。
【００６６】
従って、前述したように、第１放電電位ＰＶ１とされるノズル部３１（対向面３１Ｔ）と、これよりも正の高電位である第２放電電位ＰＶ２とされる針状先端部２２との間では、気中放電、具体的にはコロナ放電が生じる。さらに具体的には、正極となる針状先端部２２の周りにコロナが発生する正針コロナＰＣを生じる。これにより、その雰囲気をなす大気（空気）のＮ2，Ｏ2等が電離等して、正のイオンＣＰが発生する。発生したイオンＣＰの一部は、放電空間ＤＳに供給された圧縮空気ＡＫ（空気ＡＲ）と共に、ノズル３１Ｎを通って、混合領域ＭＸに向けて噴射される。
本実施形態では、針状先端部２２が第２放電電極に相当し、ノズル部材３０のノズル部３１が第１放電電極に相当する。また、放電空間ＤＳを囲む、パイプホルダ６０（保持部６１，筒壁部６３）及びノズル部材３０のノズル部３１（第１放電電極）、針状先端部２２（第２放電電極）が、イオン源１１となり、かつ、イオン気体噴射源１１をなしている。
【００６７】
空気ＡＲが混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１）に噴射されると、前述したように、この円柱状混合領域ＭＸ１の気圧が低下するため、取入口３３Ｉから排気ガスＥＧが引き込み路ＨＫを通じて、混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１、スリット状混合領域ＭＸ２）に取り入れられる。取入排気ガスＥＧＩは、空気ＡＲと混合され、空気ＡＲと共に、排出路ＥＸを経由して、排出口４３Ｏから排出される。
その際、排気ガスＥＧ中に、ススなどの微粒子Ｓが含まれていた場合、図８に示すように、この微粒子Ｓも混合領域ＭＸ内に取り入れられる。ところで、噴射された空気ＡＲには、イオンＣＰが含まれている。このため、取り入れられたススなどの微粒子Ｓは、イオンＣＰが付着して、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなり、この状態で、混合領域ＭＸ及び排出路ＥＸを通って、排出口４３Ｏから、空気ＡＲと共に排出される。
一方、混合領域ＭＸに噴射されたイオンＣＰのうち、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦは、補助電極体５０の補助電極部５３から斥力を受け、第１放電電位ＰＶ１とされた捕集極４２をなす混合排出部材４０（基端部４１，先端側筒壁部４３）に各部に付着し、排出されない（捕捉される）。
【００６８】
図２に示すように、イオン気体噴射源１１における気中放電に伴って、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２から針状先端部２２に、放電電流Ｉｄが供給される。この放電電流Ｉｄの多くは、ノズル部３１に受電電流Ｉｊとして流れ込み、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１へと流れる。一方、捕集極４２で捕集された浮遊イオンＣＰＦの電荷に起因する捕集電流Ｉｈも、イオン源電源回路２１０の第１出力端へと流れる。つまり、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１には受電電流Ｉｊと捕集電流Ｉｈの和である受電捕集電流Ｉｊｈ（＝Ｉｊ＋Ｉｈ）が流れ込む。
但し、この受電捕集電流Ｉｊｈは、帯電微粒子ＳＣに付着して排出された排出イオンＣＰＨの電荷に対応する電流分だけ、放電電流Ｉｄよりも小さい値となる。このため、放電電流Ｉｄと受電捕集電流Ｉｊｈとの差分（放電電流Ｉｄ−受電捕集電流Ｉｊｈ）に相当する信号電流Ｉｓが、第１放電電位ＰＶ１と接地電位ＰＶＥの間を流れてバランスする。
従って、この帯電微粒子ＳＣにより排出された排出イオンＣＰＨの電荷量に対応する信号電流Ｉｓを信号電流検知回路２３０で検知することにより、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量が検知できる。
本実施形態では、混合領域ＭＸ及び捕集極４２をなす、ノズル部材３０，混合排出部材４０，蓋部材４８が、微粒子帯電部１２に相当する。
【００６９】
また、パイプホルダ６０（保持部６１，筒壁部６３）及び内筒８０は、上述の微粒子帯電部１２及びノズル部材３０のノズル部３１に導通する一方、針状電極体２０の延出部２１及び補助電極体５０の延出部５１の径方向周囲を取り囲んでいる。
本実施形態では、これらパイプホルダ６０（保持部６１，筒壁部６３）及び内筒８０が、第１導通部材１３に相当する。このうち、パイプホルダ６０は、第１導通部材１３であると共に、前述の通り、イオン気体噴射源１１の一部でもある。
【００７０】
さらに、主体金具９０，栓金具１００，及び、外筒１１０は、排気管ＥＰと導通して接地電位ＰＶＥとされる一方、上述の微粒子帯電部１２（ノズル部材３０など）及び第１導通部材１３（内筒８０など）とは電気的に絶縁されている。また、これらのうち、主体金具９０の筒状部９１，栓金具１００，及び外筒１１０は、微粒子帯電部１２、イオン気体噴射源１１及び第１導通部材１３のうち、排気管ＥＰの外部（図４，図５において排気管ＥＰより下方）に位置する部位を取り囲んでいる。具体的には、針状電極体２０の延出部２１，補助電極体５０の延出部５１のうち基端側の部位、パイプホルダ６０の保持部６１，内筒８０の径方向周囲を取り囲んでいる。
本実施形態では、これら主体金具９０，栓金具１００，及び、外筒１１０が、外側包囲部１４に相当する。
【００７１】
さて、前述の通り、補助電極体５０の延出部５１は、その周囲をヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９に、具体的には、補助電極絶縁パイプ７７、この表面上に形成されて一体化したヒータ７８及びこれらを被覆する絶縁セラミック層７６に囲まれている。
補助電極体５０の延出部５１のうち、先端側で補助電極絶縁パイプ７７から露出して微粒子帯電部１２内に配置されている先端露出面５１ｃは、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触している。また、微粒子帯電部１２の内側面１２ｃも、排気ガスＥＧに接触している。
また、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及びこれを被覆する絶縁セラミック層７６のうち、その先端側表面７９ｃは、排気ガスＥＧに接触すると共に、微粒子帯電部１２の内側面１２ｃと補助電極体５０の延出部５１の先端露出面５１ｃとの間に介在している。
【００７２】
さらに、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９は、パイプホルダ６０の保持部６１に穿孔した補助電極挿通孔６１Ｉ内に挿通されており、このパイプホルダ６０の先端側の径方向外側には、第１絶縁スペーサ１２１が配置されている。この第１絶縁スペーサ１２１は、パイプホルダ６０と主体金具９０との間に介在して、両者を電気的に絶縁するとともに、排気管ＥＰ内においては、パイプホルダ６０の筒壁部６３と排気管ＥＰとの間に介在して、両者を電気的に絶縁している。
【００７３】
ここで、パイプホルダ６０の筒壁部６３の外周面６３ｃは、排気ガスＥＧに接触している。また、第１絶縁スペーサ１２１の先端側表面１２１ｃは、パイプホルダ６０の筒壁部６３の外周面６３ｃと、排気管ＥＰの内側面ＥＰｉとの間に介在している。
【００７４】
即ち、第１絶縁スペーサ１２１は、第１放電電位ＰＶ１とされるパイプホルダ６０（第１導通部材１３）と接地電位ＰＶＥとされる排気管ＥＰ及び主体金具９０（外側包囲部１４）の間に介在して、両者を電気的に絶縁している。
さらに、パイプホルダ６０を含む第１導通部材１３は、ケーブル１６０の第１電位配線１６５及び内側回路ケース２５０を通じて、第１リレーＲＬ１の第１スイッチ２１３のｃ端子に接続されている。そして、第１リレーＲＬ１のコイルが通電されると、第１スイッチ２１３は、ｃ−ａ端子間が導通して、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６が、内側回路ケース２５０及びケーブル１６０の第１電位配線１６５に接続される。また、主体金具９０を含む外側包囲部１４は、ケーブル１６０の接地電位配線１６７及び外側回路ケース２６０を通じて、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２及び接地絶縁性検査回路２１５の第２検査端２１７に接続されている。
本実施形態のシステム１では、この接地絶縁性検査回路２１５により、第１導通部材１３と排気管ＥＰ及び外側包囲部１４との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段を備える。そして、検査された絶縁性が高い場合に、イオン源電源回路２１０によるイオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２の駆動が指示される。
【００７５】
一方、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及び絶縁セラミック層７６は、第１放電電位ＰＶ１とされる微粒子帯電部１２と補助電極電位ＰＶ３とされる補助電極体５０（延出部５１及び補助電極部５３）の間に介在して、両者を電気的に絶縁している。
さらに、微粒子帯電部１２は、第１導通部材１３、ケーブル１６０の第１電位配線１６５及び内側回路ケース２５０を通じて、第２リレーＲＬ２の補助第１スイッチ２４３のｃ端子に接続されている。また、補助電極体５０は、ケーブル１６０の補助電位配線１６２を通じて、第２リレーＲＬ２の補助第２スイッチ２４４のｃ端子に接続されている。そして、第２リレーＲＬ２のコイルが通電されると、補助第１スイッチ２４３は、ｃ−ａ端子間が導通して、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６が、内側回路ケース２５０を介してケーブル１６０の第１電位配線１６５と接続される。また、補助第２スイッチ２４４は、ｃ−ａ端子間が導通して、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第２検査端２４７が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２と接続される。
本実施形態のシステム１では、この補助電極絶縁性検査回路２４５により、微粒子帯電部１２及びこれに導通する第１導通部材１３と補助電極体５０（延出部５１及び補助電極部５３）との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段を備える。そして、検査された絶縁性が高い場合に、補助電極電源回路２４０による補助電極体５０（補助電極部５３）の駆動が指示される。
【００７６】
また、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９のヒータ７８は、ヒータ通電回路２２６に接続されている。本実施形態のシステム１では、上述の絶縁性検査手段で検査された絶縁性が低い場合に、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を指示して、第１絶縁スペーサ１２１（先端側表面１２１ｃ）及びヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９（先端側表面７９ｃ）を加熱させる絶縁回復通電指示手段を有する。これにより、第１絶縁スペーサ１２１並びにヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及び絶縁セラミック層７６の絶縁性が回復される。
【００７７】
本システム１のうち、微粒子検知ルーチンを実行するマイクロプロセッサ２０２の動作について、図９のフローチャートを参照して説明する。
エンジンＥＮＧのキースイッチ（図示しない）がＯＮにされると、微粒子検知システム１（計測制御回路２２０のマイクロプロセッサ２０２）が起動され、ステップＳ１で必要な初期設定がなされる。その後、ステップＳ２において、ＥＣＵによる微粒子検知開始の指示が有るか否かを判断する。
【００７８】
微粒子検知開始の指示が無い場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２を繰り返して、ＥＣＵによる微粒子検知開始の指示を待つ。そして、微粒子検知開始の指示が有った場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３に進む。
【００７９】
ステップＳ３では、第１導通部材１３（第１電位部材）と排気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材）との間の絶縁性を検査する第１絶縁性検査サブルーチン（後述する）を実行する。
次いで、ステップＳ４において、ステップＳ３の第１絶縁性検査で検査した絶縁性が高いか否かを、漏れ電流Ｉｍ１が基準値Ｉｍ１ｓよりも小さいか否かで判定する。絶縁性が低い場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４に進み、絶縁性が高い場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、微粒子帯電部１２（第１電位部材）と補助電極体５０（補助電極部５３及び延出部５１）との間の絶縁性を検査する第２絶縁性検査サブルーチン（後述する）を実行する。
次いで、ステップＳ６において、ステップＳ５の第２絶縁性検査で検査した絶縁性が高いか否かを、漏れ電流Ｉｍ２が基準値Ｉｍ２ｓよりも小さいか否かで判定する。絶縁性が低い場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４に進み、絶縁性が高い場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ７に進む。
即ち、ステップＳ３の第１絶縁性検査で検査した絶縁性とステップＳ５の第２絶縁性検査で検査した絶縁性が共に高い場合のみ、ステップＳ７に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１４に進む。
【００８０】
ステップＳ７では、後述する通電カウント値をクリアする。そして、続くステップＳ８で、検知部駆動開始サブルーチン（後述する）を実行して、イオン源電源回路２１０によるイオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２の駆動、及び、補助電極電源回路２４０による補助電極体５０の補助電極部５３の駆動を開始する。
その後、ステップＳ９で、信号電流検出回路２３０により信号電流Ｉｓを検知して、微粒子検知を行う。
【００８１】
ステップＳ９の微粒子検知が完了すると、続くステップＳ１０で、ＥＣＵによる微粒子検知終了の指示が有るか否かを判断する。微粒子検知終了の指示が無い場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１１に進み、さらに、絶縁性の再検査タイミングであるか否かを判断する。そして、ステップＳ１１で、絶縁性の再検査のタイミングでないと判断された場合（Ｎｏ）は、ステップＳ９に戻り、微粒子検知を繰り返す。
【００８２】
一方、ステップＳ１０で、微粒子検知終了の指示が有った場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３に進み、次述する検知部駆動停止サブルーチンを実行して、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０の駆動を停止した後、本微粒子検知ルーチンの処理を終了する。
【００８３】
また、ステップＳ１１で、絶縁性の再検査のタイミングであると判断された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１３と同じ検知部駆動停止サブルーチンを実行して、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０の駆動を停止した後、ステップＳ３に戻り、絶縁性の検査を再開する。
【００８４】
ここで、ステップＳ１２及びステップＳ１３の検知部駆動停止サブルーチンについて、図１３のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１２１で、イオン源電源回路２１０の駆動を停止して、イオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２の駆動を停止させる。次いで、ステップＳ１２２で、補助電極電源回路２４０の駆動を停止し、補助電極体５０の補助電極部５３の駆動を停止させた後、サブルーチンを終了する。
【００８５】
一方、ステップＳ４またはステップＳ６からステップＳ１４に進んだ場合も、上述の検知部駆動停止サブルーチン（ステップＳ１２及びステップＳ１３と同じ）を実行し、イオン源電源回路２１０によるイオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２の駆動、及び、補助電極電源回路２４０による補助電極体５０の補助電極部５３の駆動を停止させる。通常、このステップＳ１４が実行される場合には、ステップＳ８によるイオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０の駆動は行われていない。しかし、このステップＳ１４で検知部駆動停止サブルーチンを実行することにより、何らかの異常を含めて、検査した絶縁性が低い場合に、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０自身や検知部１０が故障するなどの不具合を確実に防止することができる。
次いで、ステップＳ１５で、ヒータ通電回路２２６によるヒータ７８の通電を開始する。その後、ステップＳ１６において、ヒータ７８への通電が規定通電時間を経過したか否か判定する。規定通電時間を経過していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１６を繰り返す。そして、規定通電時間を経過する（Ｙｅｓ）と、ステップＳ１７に進み、ヒータ通電回路２２６によるヒータ７８の通電を停止する。
これにより、第１絶縁スペーサ１２１（先端側表面１２１ｃ）及びヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９（先端側表面７９ｃ）が加熱されて、水やスス等の異物が除去され、第１絶縁スペーサ１２１並びにヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及び絶縁セラミック層７６の絶縁性が回復される。
【００８６】
ステップＳ１８では、ヒータ通電回路２２６によるヒータ７８の通電の回数をカウントする通電カウント値を＋１する。そして、続くステップＳ１９では、この通電カウント値により、ヒータ通電回路２２６によるヒータ７８の通電の３回目が終了したか否かを判定する。ヒータ７８の通電が３回目に達しない場合（Ｎｏ）には、再び、ステップＳ３に戻って、絶縁性の検査から実行する。一方、ヒータ７８の通電が３回目の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０に進み、異常通知を行い、その後、本微粒子検知ルーチンの処理を終了する。３回の加熱を行っても絶縁性が回復しないのは、異常な状態となっていると考えられるからである。
【００８７】
次いで、ステップＳ３の第１絶縁性検査サブルーチンについて、図１０のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ３１では、第１スイッチ２１３によるイオン源電源回路２１０の第１出力端２１１と第１導通部材１３との開路（切換）が指示される。なお、これと共に接地絶縁性検査回路２１５が、第１導通部材１３に接続される。また、第２スイッチ２１４によるイオン源電源回路２１０の第２出力端２１２と針状電極体２０（延出部２１）との開路が指示される。
具体的には、第１リレーＲＬ１のコイルが通電されることにより、第１スイッチ２１３のｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、ｃ−ａ端子間が導通する。これにより、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１が、ケーブル１６０の第１電位配線１６５及びこれに導通する第１導通部材１３と切り離される一方、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６が、これらと接続される。また、第２スイッチ２１４のｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２が、ケーブル１６０の第２電位配線１６１及びこれに導通する針状電極体２０と切り離される。
【００８８】
次いで、ステップＳ３２では、第１導通部材１３に導通する接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６と接地電位ＰＶＥとされる第２検査端２１７の間に、検査電圧Ｖｍ１が印加される。
その後、ステップＳ３３では、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６と第２検査端２１７との間、即ち、第１導通部材１３と接地電位ＰＶＥとされる排気管ＥＰまたは外側包囲部１４との間を流れる漏れ電流Ｉｍ１を測定して、サブルーチンを終了する。
【００８９】
次いで、ステップＳ５の第２絶縁性検査サブルーチンについて、図１１のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ５１では、補助第１スイッチ２４３による補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１と第１導通部材１３との開路（切換）が指示される。また、補助第２スイッチ２４４による補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２と補助電極体５０（延出部５１）との開路（切換）が指示される。なお、これと共に補助電極絶縁性検査回路２４５が、第１導通部材１３及び補助電極体５０に接続される。
具体的には、第２リレーＲＬ２のコイルが通電されることにより、補助第１スイッチ２４３のｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、ｃ−ａ端子間が導通する。これにより、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１が、ケーブル１６０の第１電位配線１６５、並びに、これに導通する第１導通部材１３及び微粒子帯電部１２と切り離される一方、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６が、これらと接続される。また、補助第２スイッチ２４４のｃ−ｂ端子間が非導通（開路）となり、ｃ−ａ端子間が導通する。これにより、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２及びこれに導通する補助電極体５０と切り離される一方、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第２検査端２４７が、これらと接続される。
【００９０】
次いで、ステップＳ５２では、第１導通部材１３及び微粒子帯電部１２に導通する補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６と補助電極体５０に導通する補助第２検査端２４７の間に、検査電圧Ｖｍ２が印加される。
その後、ステップＳ５３では、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６と補助第２検査端２４７との間、即ち、第１導通部材１３及び微粒子帯電部１２と補助電極体５０（延出部５１及び補助電極部５３）との間を流れる漏れ電流Ｉｍ２を測定して、サブルーチンを終了する。
【００９１】
次いで、ステップＳ８の検知部駆動開始サブルーチンについて、図１２のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ８１では、第１スイッチ２１３によるイオン源電源回路２１０の第１出力端２１１と第１導通部材１３との閉路（切換）が指示される。なお、これと共に接地絶縁性検査回路２１５が、第１導通部材１３から切り離される。また、第２スイッチ２１４によるイオン源電源回路２１０の第２出力端２１２と針状電極体２０（延出部２１）との閉路が指示される。
具体的には、第１リレーＲＬ１のコイルが非通電となることにより、第１スイッチ２１３のｃ−ａ端子間が非導通となり、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）する。これにより、接地絶縁性検査回路２１５の第１検査端２１６が、ケーブル１６０の第１電位配線１６５及びこれに導通する第１導通部材１３と切り離される一方、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１及び信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１が、これらと接続される。また、第２スイッチ２１４のｃ−ｂ端子間が導通（閉路）して、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２が、ケーブル１６０の第２電位配線１６１及びこれに導通する針状電極体２０と接続される。
【００９２】
次いで、ステップＳ８２では、補助第１スイッチ２４３による補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１と第１導通部材１３との閉路（切換）が指示される。また、補助第２スイッチ２４４による補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２と補助電極体５０（延出部５１）との閉路（切換）が指示される。なお、これと共に補助電極絶縁性検査回路２４５が、第１導通部材１３及び補助電極体５０から切り離される。
具体的には、第２リレーＲＬ２のコイルが非通電となることにより、補助第１スイッチ２４３のｃ−ａ端子間が非導通となり、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）する。これにより、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第１検査端２４６が、ケーブル１６０の第１電位配線１６５、並びに、これに導通する第１導通部材１３及び微粒子帯電部１２と切り離される一方、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１が、これらと接続される。また、補助第２スイッチ２４４のｃ−ａ端子間が非導通となり、ｃ−ｂ端子間が導通（閉路）する。これにより、補助電極絶縁性検査回路２４５の補助第２検査端２４７が、ケーブル１６０の補助電位配線１６２及びこれに導通する補助電極体５０と切り離される一方、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２が、これらと接続される。
【００９３】
次いで、ステップＳ８３では、イオン源電源回路２１０の駆動を開始し、イオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２に第１放電電位ＰＶ１を印加し、針状電極体２０の針状先端部２２に第２放電電位ＰＶ２を印加する。続いて、ステップＳ８４では、補助電極電源回路２４０の駆動を開始し、補助電極体５０の補助電極部５３に補助電極電位ＰＶ３を印加する。かくして、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０の駆動を開始した後、サブルーチンを終了して、ステップＳ９に進み、微粒子検知を行う。
以上のようにして、微粒子検知を行うほか、この微粒子検知に先立って、第１絶縁性検査及び第２絶縁性検査を行い、絶縁性が低い場合には、ヒータ７８を通電して絶縁性を回復させる。
【００９４】
本実施形態において、計測制御回路２２０のマイクロプロセッサ２０２が、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０を制御する駆動制御部２２５とヒータ通電回路２２６を制御するヒータ通電制御部２２７に対応する。また、接地絶縁性検査回路２１５及びステップＳ３（第１絶縁性検査）を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、第１導通部材１３（第１電位部材）と排気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材）との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段に対応する。また、補助電極絶縁性検査回路２４５及びステップＳ５（第２絶縁性検査）を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、微粒子帯電部１２（第１電位部材）と補助電極体５０（補助電極部５３及び延出部５１）との間の絶縁性を検査する絶縁性検査手段に対応する。
加えて、ステップＳ４，Ｓ６を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、駆動可否判断手段に対応する。また、ステップＳ１４を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、駆動停止手段に対応する。また、ステップＳ１５〜Ｓ１７を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、絶縁回復通電指示手段に対応する。
さらに、ステップＳ８１を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、駆動時スイッチ閉路指示手段に対応する。また、ステップＳ３１を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、検査時スイッチ開路指示手段に対応する。
さらに、ステップＳ８２を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、駆動時補助スイッチ閉路指示手段に対応する。また、ステップＳ５１を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、検査時補助スイッチ開路指示手段に対応する。
【００９５】
以上で述べたように、本実施形態のシステム１では、絶縁性検査手段で、第１導通部材１３（第１電位部材）と、通気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材）との間の絶縁性を検査する（第１絶縁性検査）。そして、駆動可否判断手段は、これらの間の絶縁性の高低により、イオン源電源回路２１０によるイオン気体噴射源１１及び微粒子帯電部１２の駆動の可否を判断する。このため、微粒子Ｓの量を適切に検知できる。また、イオン源電源回路２１０の故障も防止できる。
【００９６】
さらに、本実施形態のシステム１では、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１と第１導通部材１３との間に第１スイッチ２１３、第２出力端２１２と針状電極体２０の延出部２１との間に第２スイッチ２１４をそれぞれ設けている。そして、検知部１０の駆動時には、これらを閉路するので、イオン源電源回路２１０で検知部１０（イオン気体噴射源１１、微粒子帯電部１２）を駆動することができる。一方、第１導通部材１３（第１電位部材）と通気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材）との間の絶縁性を検査する場合には、第１スイッチ２１３及び第２スイッチ２１４をそれぞれ開路させる。これにより、イオン源電源回路２１０が切り離されるので、絶縁性を検査する際に印加される検査電圧Ｖｍ１からイオン源電源回路２１０を保護できるとともに、イオン源電源回路２１０の影響を受けることなく、第１導通部材１３（第１電位部材）と通気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材）との間の絶縁性を適切に検査できる。
【００９７】
なお、本実施形態のうち、排気管ＥＰ内におけるパイプホルダ６０の筒壁部６３と排気管ＥＰと第１絶縁スペーサ１２１との関係においては、パイプホルダ６０を含む第１導通部材１３の電位である第１放電電位ＰＶ１が、本発明における第１電位に相当する。また、排気管ＥＰ及び外側包囲部１４の電位である接地電位ＰＶＥが、本発明における第２電位に相当する。また、イオン源電源回路２１０が、本発明における駆動回路及びイオン源駆動回路に相当する。
さらに、イオン気体噴射源１１の第１放電電極３１、微粒子帯電部１２、第１導通部材１３が、第１電位部材に相当し、外側包囲部１４が、第２電位部材及び接地電位部材に相当する。また、針状電極体２０の延出部２１が、第２放電電極導通部材に相当する。
さらに、第１絶縁スペーサ１２１が、絶縁部材に相当する。
【００９８】
さらに、本実施形態のシステム１では、絶縁性検査手段で、イオン源１１の第１放電電極３１及び微粒子帯電部１２（第１電位部材）と、補助電極体５０の補助電極部５３及び延出部５１（補助電位部材）との間の絶縁性を検査する（第２絶縁性検査）。そして、駆動可否判断手段は、絶縁性の高低により、補助電極電源回路２４０による補助電極体５０の補助電極部５３の駆動の可否を判断する。このため、微粒子Ｓの量を適切に検知できる。また、補助電極電源回路２４０の故障も防止できる。
【００９９】
さらに、本実施形態のシステム１では、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１と第１導通部材１３との間に補助第１スイッチ２４３、補助第２出力端２４２と補助電極体５０の延出部５１との間に補助第２スイッチ２４４をそれぞれ設けている。そして、検知部１０の駆動時には、これらを閉路するので、補助電極電源回路２４０で補助電極体５０の補助電極部５３を駆動することができる。一方、イオン源１１の第１放電電極３１及び微粒子帯電部１２（第１電位部材）と補助電極体５０の延出部５１及び補助電極部５３（補助電位部材）との間の絶縁性を検査する場合には、各スイッチ２４３，２４４をそれぞれ開路させる。これにより、補助電極電源回路２４０が切り離されるので、絶縁性を検査する際に印加される検査電圧Ｖｍ２から補助電極電源回路２４０を保護できるとともに、補助電極電源回路２４０の影響を受けることなく、イオン源１１の第１放電電極３１及び微粒子帯電部１２（第１電位部材）と補助電極体５０の延出部５１及び補助電極部５３（補助電位部材）との間の絶縁性を適切に検査できる。
【０１００】
なお、本実施形態のうち、微粒子帯電部１２と補助電極体５０の延出部５１とヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９との関係においては、微粒子帯電部１２の電位である第１放電電位ＰＶ１が、本発明における第１電位に相当する。また、補助電極体５０の延出部５１及び補助電極部５３の電位である補助電極電位ＰＶ３が、本発明における第２電位に相当する。また、補助電極電源駆動回路２４０が、本発明における駆動回路及び補助電極駆動回路に相当する。
さらに、イオン気体噴射源１１の第１放電電極３１、微粒子帯電部１２、第１導通部材１３が、第１電位部材に相当し、補助電極体５０の延出部５１及び補助電極部５３が、第２電位部材及び補助電位部材に相当する。また、補助電極体５０の延出部５１が、補助電極導通部材に相当する。
さらに、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及び絶縁セラミック層７６が、絶縁部材に相当する。
【０１０１】
さらに、本実施形態のシステム１では、検査した絶縁性が低い場合に、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０による検知部１０の駆動を停止させる。これにより、絶縁性が低い場合、特に、絶縁性が極端に低い（短絡状態）場合に、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０の駆動によりイオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０自身や検知部１０などが故障するなどの不具合を確実に防止できる。
【０１０２】
さらに、本実施形態のシステム１では、第１電位部材（第１導通部材１３，微粒子帯電部１２）と第２電位部材（外側包囲部１４（接地電位部材），補助電極体５０の延出部５１（補助電極導通部材））との間に検査電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２を印加して、両者間を流れる漏れ電流Ｉｍ１，Ｉｍ２の大きさにより、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間の絶縁性を検査する。
この手法では、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間に検査電圧を印加して、流れる漏れ電流Ｉｍ１，Ｉｍ２を検知すれば良く、容易に絶縁性の高低を検査できる。
【０１０３】
さらに、本実施形態のシステム１では、第１導通部材１３（第１電位部材）と外側包囲部材１４（第２電位部材，接地電位部材）との間の絶縁性、または、微粒子帯電部１２（第１電位部材）と補助電極体５０の延出部５１（第２電位部材，補助電位部材）との間の絶縁性が低い場合に、ヒータ７８を通電させて絶縁部材（第１絶縁スペーサ１２１、ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９の補助電極絶縁パイプ７７及び絶縁セラミック層７６）を加熱し、その絶縁性を回復させる。即ち、加熱により、絶縁部材１２１，７７，７６のに付着した水滴やスス等の異物を除去して、絶縁性を回復させる。これにより、本システム１は、水やスス等の異物を含む排気ガスＥＧ（被測定ガス）についても、安定した測定が可能となる。
【０１０４】
内燃機関の排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧには、多量のスス（微粒子Ｓ）や水滴（特に起動時）が含まれている場合がありうる。このため、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間を絶縁する絶縁部材１２１，７７，７６にススが堆積したり水滴が付着したりすることにより、絶縁部材１２１，７７，７６の、従って第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間の絶縁性が低下し易く、検知部１０を駆動しても、微粒子Ｓの量を適切に検知できない虞がある。
これに対し、本実施形態のシステム１では、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間の絶縁性を検査し、絶縁性が高い場合に検知部１０を駆動するので、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を適切に検知できる。
【０１０５】
以上において、本発明を実施形態のシステム１に即して説明したが、本発明は上記実施形態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いうまでもない。
例えば、実施形態では、第１絶縁スペーサ１２１（絶縁部材）が、第１電位部材１３（パイプホルダ６０の筒壁部６３の外周面６３ｃ）と排気管ＥＰの内側面ＥＰｉとの間に介在した構成を示した。しかし、排気管ＥＰ及び外側包囲部１４（接地電位部材（第２電位部材））の形状によっては、外側包囲部１４が排気管ＥＰ内まで延びて、外側包囲部１４が排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触する形態もとりうる。この場合には、絶縁部材１２１を、第１電位部材１３と接地電位部材１４（第２電位部材）との間に介在させると良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間に検査電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２を印加して、両者間を流れる漏れ電流Ｉｍ１，Ｉｍ２の大きさにより絶縁性を検査したが、絶縁性の検査手法は、これに限られない。
例えば、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間の絶縁抵抗を測定しても良いし、静電容量計などを用いて、第１電位部材１３，１２と第２電位部材１４，５１との間に生じる静電容量を検査しても良い。
また、上記実施形態では、ヒータ７８で、第１絶縁スペーサ１２１（先端側表面１２１ｃ）とヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９（先端側表面７９ｃ）の両方を加熱したが、これらのうち、いずれか一方を加熱する構成としても良い。
また、上記実施形態では、検知部１０と回路部２０１とが、ケーブル１６０を介して接続された例を示したが、ケーブル１６０を介さず、検知部１０と回路部２０１とが連設された形態としても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
ＥＰ  排気管
ＥＰｉ  （排気管の）内側面
ＥＰＯ  取付開口
ＥＧ  排気ガス
Ｓ  微粒子
ＳＣ  帯電微粒子
ＣＰ  イオン
ＣＰＦ  浮遊イオン
ＣＰＨ  排出イオン
Ｉｓ  信号電流
１  微粒子検知システム
１０  検知部
１１  イオン気体噴射源（イオン源）
ＤＳ  放電空間
１２  微粒子帯電部（第１電位部材）
１３  第１導通部材（第１電位部材）
１４  外側包囲部（接地電位部材）
２０  針状電極体
２１  （針状電極体の）延出部
２２  （針状電極体の）針状先端部（第２放電電極（イオン源））
３０  ノズル部材（イオン源，微粒子帯電部）
３１  ノズル部（第１放電電極（イオン源），微粒子帯電部，第１電位部材）
３１Ｎ  ノズル
ＰＶ１  第１放電電位（第１電位）
ＰＶ２  第２放電電位
ＰＶ３  補助電極電位（第２電位）
ＰＶＥ  接地電位（第２電位）
４０  混合排出部材（微粒子帯電部）
ＭＸ  混合領域
４２  捕集極
４８  蓋部材（微粒子帯電部）
５０  補助電極体
５１  （補助電極体の）延出部（補助電極導通部材，第２電位部材，補助電位部材）
５３  （補助電極体の）補助電極部（補助電極，第２電位部材，補助電位部材）
６０  パイプホルダ（第１導通部材）
６１  保持部（第１導通部材）
６３  （パイプホルダの）筒壁部
７６  絶縁セラミック層（絶縁部材）
７７  補助電極絶縁パイプ（絶縁部材）
７８  ヒータ
７９  ヒータ付き補助電極絶縁パイプ
８０  内筒（第１導通部材）
９０  主体金具（外側包囲部）
１００  栓金具（外側包囲部）
１１０  外筒（外側包囲部）
１２１  第１絶縁スペーサ（絶縁部材）
１６０  ケーブル
ＡＫ  圧縮空気（気体）
ＡＲ  空気（気体）
Ｓ３  第１絶縁性検査（絶縁性検査手段）
Ｓ５  第２絶縁性検査（絶縁性検査手段）
Ｓ４，Ｓ６  駆動可否判断手段
Ｓ１４  駆動停止手段
Ｓ１５〜Ｓ１７  絶縁回復通電指示手段
Ｓ３１  検査時スイッチ開路指示手段
Ｓ５１  検査時補助スイッチ開路指示手段
Ｓ８１  駆動時スイッチ閉路指示手段
Ｓ８２  駆動時補助スイッチ閉路指示手段
Ｖｍ１，Ｖｍ２  検査電圧
Ｉｍ１，Ｉｍ２  漏れ電流
２０１  回路部
２０２  マイクロプロセッサ
２１０  イオン源電源回路（駆動回路，イオン源駆動回路）
２１１  第１出力端
２１２  第２出力端
２１５  接地絶縁性検査回路（絶縁性検査手段）
２２０  計測制御回路
２２５  駆動制御部
２２６  ヒータ通電回路
２２７  ヒータ通電制御部
２３０  信号電流検知回路
２４０  補助電極電源回路（駆動回路，補助電極駆動回路）
２４１  補助第１出力端
２４２  補助第２出力端
２４５  補助電極絶縁性検査回路（絶縁性検査手段）
【図１】
2015163897.tif 000003
【図２】
2015163897.tif 000004
【図３】
2015163897.tif 000005
【図４】
2015163897.tif 000006
【図５】
2015163897.tif 000007
【図６】
2015163897.tif 000008
【図７】
2015163897.tif 000009
【図８】
2015163897.tif 000010
【図９】
2015163897.tif 000011
【図１０】
2015163897.tif 000012
【図１１】
2015163897.tif 000013
【図１２】
2015163897.tif 000014
【図１３】
2015163897.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月21日(2015.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、上記通気管の取付開口に装着される検知部と、上記検知部を駆動する駆動回路と、上記駆動回路を制御する駆動制御部と、を備え、上記検知部は、上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、第１電位とされる第１電位部材、上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、上記第１電位とは異なる第２電位とされる第２電位部材、及び、上記第１電位部材と上記第２電位部材との間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部材、を有しており、上記第１電位部材と上記第２電位部材との間の絶縁性を検査して、上記絶縁部材への上記被測定ガス中の異物の付着による上記絶縁部材の絶縁性の低下を検知する絶縁性検査手段、を備え、上記駆動制御部は、上記絶縁性検査手段で検査した上記絶縁性の高低により、上記駆動回路による上記検知部の駆動の可否を判断する駆動可否判断手段を有する微粒子検知システムである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第１電位部材、第２電位部材及び絶縁部材は、被測定ガスにさらされる。
また、絶縁性を検査する絶縁性検査手段としては、第１電位部材と第２電位部材との間に、検査電圧を印加して、両者間（絶縁部材）を流れる漏れ電流や両者間の絶縁抵抗の大きさを検査するものが挙げられる。その他、静電容量計などを用いて、第１電位部材と第２電位部材との間に生じる静電容量を検査するものが挙げられる。
また、絶縁性が高いか否（低い）かは、外気温、湿度、被測定ガス温に応じた、あるいは、予め定めた一定の絶縁性基準値と比較して判断すると良い。
なお、絶縁性基準値としては、例えば、絶縁性の検査手法に応じて、漏れ電流の基準値や絶縁抵抗の基準値、静電容量の基準値などを用いることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、
上記通気管の取付開口に装着される検知部と、
上記検知部を駆動する駆動回路と、
上記駆動回路を制御する駆動制御部と、を備え、
上記検知部は、
上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、第１電位とされる第１電位部材、
上記駆動回路によって当該検知部が駆動された状態において、上記第１電位とは異なる第２電位とされる第２電位部材、及び、
上記第１電位部材と上記第２電位部材との間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部材、を有しており、
上記第１電位部材と上記第２電位部材との間の絶縁性を検査して、上記絶縁部材への上記被測定ガス中の異物の付着による上記絶縁部材の絶縁性の低下を検知する絶縁性検査手段、を備え、
上記駆動制御部は、
上記絶縁性検査手段で検査した上記絶縁性の高低により、上記駆動回路による上記検知部の駆動の可否を判断する駆動可否判断手段を有する
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、
前記駆動制御部は、
前記絶縁性検査手段で検査した前記絶縁性が低い場合に、前記駆動回路による前記検知部の駆動を停止させる駆動停止手段を有する
微粒子検知システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微粒子検知システムであって、
前記絶縁性検査手段は、
前記第１電位部材と前記第２電位部材との間に検査電圧を印加して、両者間を流れる漏れ電流または両者間の絶縁抵抗の大きさを検査する第１検査手段である
微粒子検知システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、
上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子を上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、
上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、
上記第２放電電極に導通する第２放電電極導通部材、及び、
前記第２電位部材であって、上記通気管に接触、導通して前記第２電位である接地電位とされる接地電位部材、を有しており、
上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、
前記絶縁部材は、上記第１電位部材と上記通気管または上記接地電位部材との間に介在しており、
前記駆動回路は、
上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に通電し、これらを上記第１電位とする第１出力端、及び、
上記検知部の駆動時に、上記第２放電電極導通部材を通じて上記イオン源の上記第２放電電極に通電し、これを上記第１放電電極との間に放電を生じる第２放電電位とする第２出力端、を含み、
上記イオン源及び上記微粒子帯電部を駆動するイオン源駆動回路を有しており、
前記駆動可否判断手段は、
前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記通気管及び上記接地電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記イオン源駆動回路による上記イオン源及び上記微粒子帯電部の駆動の可否を判断する
微粒子検知システム。
【請求項５】
請求項４に記載の微粒子検知システムであって、
前記第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第１スイッチと、
前記第２出力端と前記第２放電電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する第２スイッチと、
前記検知部の駆動時に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時スイッチ閉路指示手段と、
前記絶縁性検査手段で上記第１電位部材と前記通気管及び前記接地電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時スイッチ開路指示手段と、を備える
微粒子検知システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
第１放電電極及び第２放電電極を含み、これらの間の気中放電により、イオンを生成するイオン源、
上記イオン源の上記第１放電電極に導通してなり、前記通気管内を流通する前記被測定ガスの一部を上記イオン源で生成した上記イオンと混合し、上記一部の被測定ガス中の前記微粒子に上記イオンが付着した帯電微粒子として上記通気管に戻す構成とされ、上記イオンのうち上記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極をなす微粒子帯電部、
上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通する第１導通部材、
上記第１放電電極及び上記第２放電電極とは電気的に絶縁され、上記微粒子帯電部内に配置されて、上記捕集極による上記浮遊イオンの捕集を補助する補助電極、及び、
上記補助電極に導通する補助電極導通部材、を有しており、
上記イオン源の上記第１放電電極、上記微粒子帯電部、及び上記第１導通部材は、前記第１電位とされる前記第１電位部材であり、
上記補助電極及び上記補助電極導通部材は、前記第２電位部材であって、前記第２電位である補助電極電位とされる補助電位部材であり、
前記絶縁部材は、上記微粒子帯電部と上記補助電極導通部材との間に介在しており、
前記駆動回路は、
上記検知部の駆動時に、上記第１導通部材を通じて上記イオン源の上記第１放電電極及び上記微粒子帯電部に導通し、上記第１電位とされる補助第１出力端と、
上記検知部の駆動時に、上記補助電極導通部材を通じて上記補助電極に通電し、これを上記補助電極電位とする補助第２出力端と、を含み、
上記補助電極を駆動する補助電極駆動回路を有しており、
前記駆動可否判断手段は、
前記絶縁性検査手段で検査された上記第１電位部材と上記補助電位部材との間の前記絶縁性の高低により、上記補助電極駆動回路による上記補助電極の駆動の可否を判断する微粒子検知システム。
【請求項７】
請求項６に記載の微粒子検知システムであって、
前記補助第１出力端と前記第１導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第１スイッチと、
前記補助第２出力端と前記補助電極導通部材との間に介在して、両者間の導通を開閉する補助第２スイッチと、
前記検知部の駆動時に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ閉路させる駆動時補助スイッチ閉路指示手段と、
前記絶縁性検査手段で前記第１電位部材と前記補助電位部材との間の前記絶縁性を検査する場合に、上記補助第１スイッチ及び上記補助第２スイッチをそれぞれ開路させる検査時補助スイッチ開路指示手段と、を備える
微粒子検知システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記絶縁部材を加熱するヒータと、
上記ヒータに通電するヒータ通電回路と、
上記ヒータ通電回路を制御するヒータ通電制御部と、を備え、
上記ヒータ通電制御部は、
前記絶縁性検査手段で検査された前記絶縁性が低い場合に、上記ヒータ通電回路に上記ヒータへの通電を指示して、上記絶縁部材を加熱させ、上記絶縁性を回復させる絶縁回復通電指示手段を有する
微粒子検知システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の微粒子検知システムであって、
前記通気管は、内燃機関の排気管であり、
前記被測定ガスは、上記排気管内を流通する排気ガスである
微粒子検知システム。