(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを発生させるイオン発生部と、
内燃機関の排ガス中の少なくとも一部の微粒子が流入し、該流入した微粒子を前記イオンを用いて帯電させるための帯電室と、
前記イオン発生部に所定種類のガスを供給して、前記イオン発生部から発生された前記イオンを前記帯電室に送ると共に前記帯電室への前記微粒子の流入を促すガス供給部と、
前記ガス供給部による前記ガスの供給量を制御するガス供給制御部と、
前記微粒子の帯電に使用されなかった前記イオンの少なくとも一部を捕捉するイオン捕捉部と、
前記イオン発生部から発生された前記イオンの量と前記イオン捕捉部に捕捉された前記イオンの量との差分に相当する電流値に基づいて、前記排ガス中の微粒子量に相関する測定信号を出力する測定信号生成回路と、
前記測定信号に基づき前記微粒子量を決定する微粒子量決定部と、
を備える微粒子測定システムであって、
前記微粒子量がゼロである場合の前記測定信号のずれと、前記微粒子量がゼロである場合の前記測定信号に基づき特定される前記微粒子量のずれと、のうちのいずれかのずれの補正を実行する校正実行部をさらに備え、
前記校正実行部は、前記ガスの供給量が前記帯電室に前記微粒子が流入しない条件を満たす所定供給量である場合に、前記補正を実行する、
ことを特徴とする微粒子測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の微粒子測定システムにおいて、
前記所定供給量はゼロである、
ことを特徴とする微粒子測定システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微粒子測定システムにおいて、
前記イオン発生部は、コロナ放電により、前記イオンを発生させる、
ことを特徴とする微粒子測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中に含まれる煤などの微粒子量を測定する微粒子測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の排ガスに含まれる煤などの微粒子の量を測定する微粒子測定システムが知られている（特許文献１）。特許文献１の微粒子測定システムは、コロナ放電によってイオンを生成し、生成したイオンによって排ガス中の微粒子を帯電させるとともに、微粒子の帯電に使用されなかったイオンを捕捉して、捕捉したイオン量に基づいて（逆に言えば、微粒子に帯電され、捕捉されなかったイオン量に基づいて）排ガス中の微粒子の量を測定する。捕捉したイオン量は、帯電に使用されたイオン量と相関しており、帯電に使用されたイオン量は、排ガス中の微粒子の量に相関しているため、この微粒子測定システムは、捕捉したイオン量から排ガス流の微粒子の量を測定することができる。このような微粒子測定システムでは、コロナ放電用の電極と帯電に使用されなかったイオンを捕捉するための電極との間には十分な絶縁が必要となる。そこで、それぞれの電極に接続される配線を樹脂製の絶縁部材で取り囲む等して電極間の絶縁性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９５０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の微粒子測定システムで用いられる絶縁部材は、例えば、被測定ガスに含まれる煤や水の付着等により経年劣化してその絶縁性が低下するため、それぞれの電極に接続されている配線間にリーク電流が発生するおそれがある。リーク電流が発生すると、イオンを捕捉するための電極に流れる電流値が変化するために微粒子量の測定精度が低下するという問題があった。このため、このような場合に測定値のずれを補正して校正を行うことが求められる。しかしながら、従来は、微粒子測定システムにおける校正に関して十分な工夫がなされていないのが実情であった。また、このような問題は、コロナ放電によってイオンを生成して微粒子に帯電させる場合に限らず、任意の方法により微粒子にイオンを帯電させる場合において共通する問題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、イオンを発生させるイオン発生部と；内燃機関の排ガス中の少なくとも一部の微粒子が流入し、該流入した微粒子を前記イオンを用いて帯電させるための帯電室と；前記イオン発生部に所定種類のガスを供給して、前記イオン発生部から発生された前記イオンを前記帯電室に送ると共に前記帯電室への前記微粒子の流入を促すガス供給部と；前記ガス供給部による前記ガスの供給量を制御するガス供給制御部と；前記微粒子の帯電に使用されなかった前記イオンの少なくとも一部を捕捉するイオン捕捉部と；前記イオン発生部から発生された前記イオンの量と前記イオン捕捉部に捕捉された前記イオンの量との差分に相当する電流値に基づいて、前記排ガス中の微粒子量に相関する測定信号を出力する測定信号生成回路と；前記測定信号に基づき前記微粒子量を決定する微粒子量決定部と；を備える微粒子測定システムであって、前記微粒子量がゼロである場合の前記測定信号のずれと、前記微粒子量がゼロである場合の前記測定信号に基づき特定される前記微粒子量のずれと、のうちのいずれかのずれの補正を実行する校正実行部をさらに備え、前記校正実行部は、前記ガスの供給量が前記帯電室に前記微粒子が流入しない条件を満たす所定供給量である場合に、前記補正を実行する、ことを特徴とする微粒子測定システムが提供される。この形態の微粒子測定システムによれば、ガスの供給量が帯電室に微粒子が流入しない条件を満たす所定量である場合に、測定信号のずれと微粒子量のずれとのうちのいずれかのずれを補正するので、排ガス中の微粒子への帯電が抑制されている状態においてずれを補正できる。かかる状態において出力される測定信号は、本来、排ガス中の微粒子量がゼロである状態に相関する測定信号であるため、ゼロ以外の微粒子量に相関する測定信号は、絶縁部材の絶縁性の低下等に起因するリーク電流値と推測される。このため、上記形態の微粒子測定システムによれば、測定信号のずれまたは微粒子量のずれを正確に特定して、補正を精度良く行なうことができる。このため、微粒子測定システムの校正を実行して、微粒子量の測定精度の低下を抑制できる。
【０００７】
（２）上記形態の微粒子測定システムにおいて、前記所定供給量はゼロであってもよい。この形態の微粒子測定システムによれば、イオン発生部へのガスの供給量がゼロである場合に補正を実行するので、帯電室の内と外とで気圧差が無い状態において帯電室への微粒子の流入の可能性を低減できる。
【０００８】
（３）上記形態の微粒子測定システムにおいて、前記イオン発生部は、コロナ放電により、前記イオンを発生させてもよい。この形態の微粒子測定システムによれば、コロナ放電によりイオンを発生させるので、放電電極への給電回路と、イオン量の差分に相当する電流が流れる回路との間に非常に高い絶縁性が求められる。これは、コロナ放電を生じさせるために放電電極に給電（印加）される電圧が高電圧であるが故にリーク電流が生じやすく、その一方、イオン量の差分に相当する電流の大きさが非常に小さいため、この差分に相当する電流に対するリーク電流の影響が大きく、この影響が出ないようにする必要があるからである。このような構成において経年劣化等により回路間の絶縁性が低下した場合であっても、上述した補正を行なうことで微粒子の量の測定精度の低下を抑制できる。
【０００９】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、微粒子センサ、微粒子検出方法、微粒子測定システムを備える内燃機関、この内燃機関を備えた車両などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態としての微粒子測定システムを適用した車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】微粒子センサ１００の先端部１００ｅの概略構成を模式的に示す説明図である。
【図３】電気回路部７００の概略構成を示すブロック図である。
【図４】測定信号生成回路７４０の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態における微粒子量決定および校正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態における微粒子量決定処理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】
【００１１】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の一実施形態としての微粒子測定システムを適用した車両の概略構成を示す説明図である。図１（ａ）は、微粒子測定システム１０を搭載した車両５００の概略構成を例示した説明図である。図１（ｂ）は、車両５００に取り付けられた微粒子測定システム１０の概略構成を例示した説明図である。微粒子測定システム１０は、微粒子センサ１００と、ケーブル２００と、センサ駆動部３００とを備えており、内燃機関４００から排出される排ガスに含まれる煤などの微粒子の量を測定する。内燃機関４００は、車両５００の動力源であり、ディーゼルエンジン等によって構成されている。
【００１２】
車両５００は、微粒子センサ１００の他に、車両５００内の種々の部位に設けられた各種のセンサ４０６を備えている。これらのセンサ４０６からは、内燃機関４００の駆動に関するパラメータの測定値が車両制御部４２０に供給される。内燃機関４００の駆動に関するパラメータとは、内燃機関４００の運転条件パラメータ、および内燃機関４００の運転により変化する環境パラメータを含む広い意味を有する。内燃機関４００の運転条件パラメータとしては、例えば、内燃機関４００の回転数や、燃料噴射量、車両５００の速度、内燃機関４００のトルク、内燃機関４００の排気圧、内燃機関４００の吸気圧、ＥＧＲ開閉度（ＥＧＲ弁（Exhaust Gas Recirculation valve）が設けられている場合）、内燃機関４００への吸入空気量、点火時期、等が該当する。内燃機関４００の運転により変化する環境パラメータとしては、例えば、内燃機関４００の排ガス温度等が該当する。
【００１３】
微粒子センサ１００は、内燃機関４００から延びる排ガス配管４０２に取り付けられ、ケーブル２００によってセンサ駆動部３００と電気的に接続されている。本実施形態では、微粒子センサ１００は、フィルタ装置４１０（例えば、ＤＰＦ（Diesel particulate filter））よりも下流側の排ガス配管４０２に取り付けられている。微粒子センサ１００は、排ガスに含まれる微粒子の量に相関する信号をセンサ駆動部３００に出力する。
【００１４】
センサ駆動部３００は、微粒子センサ１００を駆動するとともに、微粒子センサ１００から入力される信号に基づいて排ガスに含まれる微粒子量を測定する。本実施形態において、「微粒子量」は、排ガスの単位体積中に含まれる微粒子の質量に比例する「微粒子の質量濃度」および排ガスの単位体積中に含まれる微粒子の個数に比例する「微粒子の個数濃度」として測定される。なお、「微粒子の質量濃度」と「微粒子の個数濃度」とのうちのいずれか一方のみが測定されてもよい。また、これら以外に例えば、排ガスの単位体積中に含まれる微粒子の表面積に比例する値として測定されてもよい。センサ駆動部３００は、排ガスに含まれる微粒子量を示す信号を車両制御部４２０に出力する。車両制御部４２０は、センサ駆動部３００から入力される信号に応じて、内燃機関４００の燃焼状態や、燃料配管４０５を介して燃料供給部４３０から内燃機関４００に供給される燃料の供給量などを制御する。車両制御部４２０は、例えば、排ガスに含まれる微粒子量が所定の上限値（閾値）よりも多い場合には、フィルタ装置４１０の劣化や異常を車両５００の運転手に警告するように構成されていてもよい。ここで、車両制御部４２０は、車両５００が予め設定されている所定の距離（例えば、５０００キロメートル）を走行する度に、校正開始信号をセンサ駆動部３００に出力する。校正開始信号は、後述する微粒子量決定および校正処理において用いられる補正値の校正の実行を指示する信号である。センサ駆動部３００と車両制御部４２０には、電源部４４０から電力が供給される。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、微粒子センサ１００は、円筒形状の先端部１００ｅを備えており、この先端部１００ｅが排ガス配管４０２の内側に挿入された状態で、排ガス配管４０２の外表面に固定されている。ここでは、微粒子センサ１００の先端部１００ｅは、排ガス配管４０２の延伸方向ＤＬに対してほぼ垂直に挿入されている。先端部１００ｅのケーシングＣＳの表面には、排ガスをケーシングＣＳの内部に取り込むための流入孔４５と、取り込んだ排ガスをケーシングＣＳの外部に排出するための排出孔３５と、が設けられている。排ガス配管４０２の内部を流通する排ガスの一部は、流入孔４５を介して先端部１００ｅのケーシングＣＳの内部に取り込まれる。取り込まれた排ガス中に含まれる微粒子は、微粒子センサ１００が生成するイオン（ここでは、陽イオン）によって帯電される。帯電した微粒子を含む排ガスは、排出孔３５を介してケーシングＣＳの外部に排出される。ケーシングＣＳの内部の構成や、微粒子センサ１００の具体的な構成については後述する。
【００１６】
微粒子センサ１００の後端部１００ｒには、ケーブル２００が取り付けられている。ケーブル２００は、第１の配線２２１と、第２の配線２２２と、信号線２２３と、空気供給管２２４と、を束ねた構成を備えている。第１の配線２２１、第２の配線２２２、および、信号線２２３は、後述の電気回路部７００に電気的に接続されている。空気供給管２２４は、後述の空気供給部８００に接続されている。
【００１７】
センサ駆動部３００は、センサ制御部６００と、電気回路部７００と、空気供給部８００とを備えている。センサ制御部６００と電気回路部７００との間、および、センサ制御部６００と空気供給部８００との間は、それぞれ電気的に接続されている。
【００１８】
センサ制御部６００は、マイクロコンピュータおよびメモリを含んでおり、電気回路部７００と、空気供給部８００とを制御する。また、センサ制御部６００は、微粒子量決定部６１０と、校正実行部６２０と、マップ格納部６３０と、電流値格納部６４０と、微粒子量格納部６５０と、補正値格納部６６０と、空気供給制御部６７０とを備える。
【００１９】
微粒子量決定部６１０は、電気回路部７００から入力される信号（後述の測定信号Ｓesc）に基づき、マップ格納部６３０に格納されている微粒子量マップｍｐ１を参照して微粒子量を決定する。図１（ｂ）では、微粒子量マップｍｐ１の設定内容を模式的に示している。微粒子量マップｍｐ１には、予め、電気回路部７００から入力される信号と微粒子量との対応関係が設定されている。なお、微粒子量マップｍｐ１の詳細および微粒子量の決定方法の詳細については後述する。また、微粒子量決定部６１０は、排ガスに含まれる微粒子量を表す信号を車両制御部４２０に出力する。
【００２０】
校正実行部６２０は、後述の校正処理を実行することにより、電気回路部７００から入力される信号のずれを補正する。かかる信号のずれの詳細については後述する。電流値格納部６４０には、後述の微粒子量決定処理において、電気回路部７００から入力される信号から導出される電流値が格納される。微粒子量格納部６５０には、後述の微粒子量決定処理において決定された微粒子量が格納される。補正値格納部６６０には、後述の微粒子量決定処理において用いられる補正値が格納される。なお、補正値格納部６６０には、予め、補正値の初期値としてゼロが格納されている。この補正値は、後述の校正処理により変更され得る。空気供給制御部６７０は、空気供給部８００による高圧空気の供給量を制御する。
【００２１】
電気回路部７００は、第１の配線２２１および第２の配線２２２を介して、微粒子センサ１００を駆動するための電力を供給する。また、電気回路部７００には、信号線２２３を介して、排ガスに含まれる微粒子量に相関する信号が微粒子センサ１００から入力される。電気回路部７００は、信号線２２３から入力される信号を用いて、排ガスに含まれる微粒子量に応じた信号をセンサ制御部６００に出力する。これらの信号の具体的な内容については後述する。
【００２２】
空気供給部８００は、ポンプ（図示しない）を含んでおり、センサ制御部６００（空気供給制御部６７０）からの指示に基づいて、空気供給管２２４を介して、高圧空気を微粒子センサ１００に供給する。空気供給部８００から供給される高圧空気は、微粒子センサ１００による微粒子量測定の際に用いられる。なお、空気供給部８００によって空気を供給する代わりに、窒素ガス等の他の種類のガスを微粒子センサ１００に供給してもよい。また、ポンプに代えて、コンプレッサーを用いてもよい。この場合、例えば、ブレーキ用の圧縮空気を供給するためのコンプレッサーと兼用してもよい。
【００２３】
図２は、微粒子センサ１００の先端部１００ｅの概略構成を模式的に示す説明図である。この先端部１００ｅは、ケーシングＣＳの中に、イオン発生部１１０と、排ガス帯電部１２０と、イオン捕捉部１３０と、を設けた構成を有する。すなわち、ケーシングＣＳ中に、これらの３つの処理部１１０，１２０，１３０がこの順に先端部１００ｅの基端側（図２の上方）から先端側（図２の下方）に向かって、微粒子センサ１００の軸線方向に沿って並んでいる。ケーシングＣＳは、導電性部材によって形成され、信号線２２３（図１）を介して二次側グランドＳＧＬ（図３）に接続されている。
【００２４】
イオン発生部１１０は、排ガス帯電部１２０に供給するイオン（ここでは陽イオン）を発生させるための処理部であり、イオン発生室１１１と、第１の電極１１２とを含んでいる。イオン発生室１１１は、ケーシングＣＳの内側に形成された小空間であり、内周面には空気供給孔５５とノズル４１とが設けられ、内部には第１の電極１１２が突出した状態で取り付けられている。空気供給孔５５は、空気供給管２２４（図１）と連通しており、空気供給部８００（図１）から供給される高圧空気をイオン発生室１１１に供給する。ノズル４１は、排ガス帯電部１２０との間を区画する隔壁４２の中心部付近に設けられた微小孔（オリフィス）であり、イオン発生室１１１で発生したイオンを排ガス帯電部１２０の帯電室１２１に供給する。第１の電極１１２は、棒状の外形を有し、先端部が隔壁４２と近接した状態で、その基端部がセラミックパイプ２５を介してケーシングＣＳに固定されている。第１の電極１１２は、第１の配線２２１（図１）を介して電気回路部７００（図１）に接続されている。
【００２５】
イオン発生部１１０は、電気回路部７００から供給される電力を用いて、第１の電極１１２を陽極とし、隔壁４２を陰極として、直流電圧（例えば、２〜３ｋＶ）を印加する。イオン発生部１１０は、この電圧の印加によって、第１の電極１１２の先端部と、隔壁４２との間にコロナ放電を生じさせることによって、陽イオンＰＩを発生させる。イオン発生部１１０において発生した陽イオンＰＩは、空気供給部８００（図１）から供給される高圧空気とともに、ノズル４１を介して排ガス帯電部１２０の帯電室１２１に噴射される。ノズル４１から噴射される空気の噴射速度は音速程度とすることが好ましい。
【００２６】
排ガス帯電部１２０は、排ガスに含まれる微粒子Ｓを陽イオンＰＩによって帯電させるための部位であり、帯電室１２１を備えている。帯電室１２１は、イオン発生室１１１と隣接する小空間であり、ノズル４１を介してイオン発生室１１１と連通している。また、帯電室１２１は、流入孔４５を介して、ケーシングＣＳの外部と連通し、ガス流路３１を介してイオン捕捉部１３０の捕捉室１３１と連通している。帯電室１２１は、ノズル４１から陽イオンＰＩを含む空気が噴射されたときに内部が負圧になり、流入孔４５を介してケーシングＣＳの外部の排ガスが流入するように構成されている。ノズル４１から噴射された陽イオンＰＩを含む空気と、流入孔４５から流入した排ガスとは、帯電室１２１の内部において混合される。このとき、流入孔４５から流入した排ガスに含まれる微粒子Ｓの少なくとも一部には、ノズル４１から供給される陽イオンＰＩが帯電される。帯電した微粒子Ｓと帯電に供されなかった陽イオンＰＩとを含む空気は、ガス流路３１を介してイオン捕捉部１３０の捕捉室１３１に供給される。
【００２７】
イオン捕捉部１３０は、微粒子Ｓの帯電に使用されなかったイオンを捕捉するための部位であり、捕捉室１３１と、第２の電極１３２とを含んでいる。捕捉室１３１は、帯電室１２１と隣接する小空間であり、ガス流路３１を介して帯電室１２１と連通している。また、捕捉室１３１は、排出孔３５を介して、ケーシングＣＳの外部と連通している。第２の電極１３２は、上端がテーパー状となった略棒状の外形を備え、長手方向がガス流路３１を流通する空気の流通方向（ケーシングＣＳの延伸方向）に沿うようにしてケーシングＣＳに固定されている。第２の電極１３２は、第２の配線２２２（図１）を介して電気回路部７００（図１）に接続されている。第２の電極１３２には、１００Ｖ程度の電圧が印加されて、微粒子Ｓの帯電に供されなかった陽イオンの捕捉を補助する補助電極として機能する。具体的には、イオン捕捉部１３０には、第２の電極１３２を陽極とし、帯電室１２１及び捕捉室１３１を構成するケーシングＣＳを陰極とした電圧が印加されている。これにより、微粒子Ｓの帯電に用いられなかった陽イオンＰＩは、第２の電極１３２から斥力を受けて、その進行方向が第２の電極１３２から離れる方向へと偏向される。進行方向が偏向された陽イオンＰＩは、陰極として機能する捕捉室１３１やガス流路３１の内周壁に捕捉される。一方、陽イオンＰＩが帯電された微粒子Ｓは、陽イオンＰＩの単体と同様に第２の電極１３２から斥力を受けるが、質量が陽イオンＰＩと比べて大きいため、斥力による偏向の度合いが、単体の陽イオンＰＩに比べて小さい。そのため、帯電した微粒子Ｓは、排ガスの流れに従って、排出孔３５からケーシングＣＳの外部へと排出される。
【００２８】
微粒子センサ１００は、イオン捕捉部１３０における陽イオンＰＩの捕捉量に応じた電流の変化を示す信号を出力する。センサ制御部６００（図１）は、微粒子センサ１００から出力された信号に基づいて、排ガス中に含まれる微粒子量を決定する。
【００２９】
図３は、電気回路部７００の概略構成を示すブロック図である。電気回路部７００は、一次側電源回路７１０と、絶縁トランス７２０と、コロナ電流測定回路７３０と、測定信号生成回路７４０と、第１の整流回路７５１と、第２の整流回路７５２と、を備えている。
【００３０】
一次側電源回路７１０は、電源部４４０から供給される直流電圧を昇圧して絶縁トランス７２０に供給するとともに、絶縁トランス７２０を駆動する。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、センサ制御部６００の制御によって、絶縁トランス７２０への供給電圧を任意に変更可能である。この供給電圧の制御は、例えば、第１の配線２２１を介して微粒子センサ１００の第１の電極１１２に供給される入力電流Ｉinの電流値が、目標電流値（例えば、５μＡ）となるように実質的に行われる。この制御の方法については後述する。これにより、イオン発生部１１０において、コロナ放電によって発生する陽イオンＰＩの発生量を一定にすることができる。
【００３１】
トランス駆動回路７１２は、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。本実施形態では、トランス駆動回路７１２は、例えばプッシュプル方式の回路として構成されているが、ハーフブリッジ方式やフルブリッジ方式などの他の方式の回路として構成されていてもよい。
【００３２】
絶縁トランス７２０は、一次側電源回路７１０から供給される電力に対して電圧変換をおこない、変換後の電力（ここでは、交流電力）を二次側の整流回路７５１、７５２に供給する。絶縁トランス７２０は、２次側のコイル構成によって、第１の整流回路７５１に供給される電力と、第２の整流回路７５２に供給される電力とに対して、異なる増幅率を設定することが可能である。本実施形態の絶縁トランス７２０は、一次側のコイルと二次側のコイルとが物理的に接触しておらず、磁気によって結合するように構成されている。絶縁トランス７２０の一次側の回路としては、一次側電源回路７１０のほか、センサ制御部６００や電源部４４０が含まれる。絶縁トランス７２０の二次側の回路としては、微粒子センサ１００や整流回路７５１、７５２が含まれる。コロナ電流測定回路７３０と測定信号生成回路７４０は、絶縁トランス７２０の一次側の回路と二次側の回路との間に跨がる回路であり、両方の回路にそれぞれ電気的に接続されている。コロナ電流測定回路７３０は、後述するように、絶縁トランス７２０の一次側の回路に電気的に接続される回路部分と、二次側の回路に電気的に接続されている回路部分との間が物理的に絶縁されている。ここでは、一次側の回路の基準電位を示すグランド（接地電位）を「一次側グランドＰＧＬ」とも呼び、二次側の回路の基準電位を示すグランドを「二次側グランドＳＧＬ」とも呼ぶ。絶縁トランス７２０の一次側のコイルの端部は一次側グランドＰＧＬに接続され、二次側のコイルの端部は二次側グランドＳＧＬに接続されている。微粒子センサ１００のケーシングＣＳは、信号線２２３及びシャント抵抗２３０を介して二次側グランドＳＧＬに接続されている。微粒子測定システム１０において、一次側グランドＰＧＬと二次側グランドＳＧＬとの間は、絶縁部材により電気的に絶縁されている。かかる絶縁部材は、例えば、セラミックや樹脂を材料として構成され、高い絶縁性（例えば、１テラオーム程度）を有する。
【００３３】
整流回路７５１、７５２は、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、第１の配線２２１及びショート保護用抵抗７５３を介して、微粒子センサ１００の第１の電極１１２に接続されている。第２の整流回路７５２は、第２の配線２２２及びショート保護用抵抗７５４を介して、微粒子センサ１００の第２の電極１３２に接続されている。
【００３４】
コロナ電流測定回路７３０は、配線７６１，７６２を介して信号線２２３上のシャント抵抗２３０の両端に接続されており、また、配線７６３を介してセンサ制御部６００に接続されている。コロナ電流測定回路７３０は、信号線２２３上をケーシングＣＳから二次側グランドＳＧＬに向けて流れる電流（Ｉdc＋Ｉtrp）の電流値を示す信号Ｓdc+trpをセンサ制御部６００に出力する。ここで「電流値を示す信号」とは、電流値を直接的に示す信号に限定されず、電流値を間接的に示す信号も該当する。例えば、信号から得られる情報に演算式やマップを適用することによって電流値を特定できる信号も「電流値を示す信号」に含まれる。
【００３５】
センサ制御部６００は、コロナ電流測定回路７３０から入力される信号Ｓdc+trpに応じて、放電電圧制御回路７１１を制御する。センサ制御部６００による放電電圧制御回路７１１の制御の概要は後述する。
【００３６】
測定信号生成回路７４０は、イオン捕捉部１３０において捕捉されずに外部に流出した陽イオンＰＩの電流Ｉesc（以下、「漏洩電流Ｉesc」と呼ぶ）に相当する電流Ｉcを測定する。測定信号生成回路７４０は、配線７７１を介して二次側の信号線２２３に接続されるとともに、配線７７２を介して一次側のセンサ制御部６００に接続される。また、測定信号生成回路７４０は、配線７７３を介して一次側グランドＰＧＬに接続されている。測定信号生成回路７４０は、測定信号Ｓescをセンサ制御部６００に出力する。なお、測定信号生成回路７４０は、低感度測定信号および高感度測定信号を生成して、それぞれセンサ制御部６００に出力してもよい。この場合、低感度測定信号および高感度測定信号のうちのいずれか一方は、測定信号Ｓescであってもよい。
【００３７】
微粒子センサ１００の先端部１００ｅを流れる電流相互には、下記（１）式の関係が成り立つ。
Ｉin＝Ｉdc＋Ｉtrp＋Ｉesc    ・・・（１）
ここで、Ｉinは第１の電極１１２の入力電流であり、Ｉdcは隔壁４２を介してケーシングＣＳに流れる放電電流であり、ＩtrpはケーシングＣＳに捕捉された陽イオンＰＩの電荷量に相当する捕捉電流であり、Ｉescはイオン捕捉部１３０において捕捉されずに外部に流出した陽イオンＰＩの電荷量に相当する漏洩電流である。
【００３８】
放電電流Ｉdcと捕捉電流Ｉtrpは、ケーシングＣＳから信号線２２３を介して二次側グランドＳＧＬに流れるため、信号線２２３上のシャント抵抗２３０にはそれらの合計の電流（Ｉdc＋Ｉtrp）が流れる。ここで、（Ｉdc＋Ｉtrp）の電流値は、入力電流Ｉinの電流値とほぼ等しい。式（１）の漏洩電流Ｉescは、信号線２２３を流れる電流（Ｉdc＋Ｉtrp）のおよそ１／１０６倍程度の大きさであり、入力電流Ｉinの変動を監視するにあたっては実質的に無視できるためである。入力電流Ｉinの電流値とイオン発生部１１０のコロナ放電の電流値とは等しいことから、信号線２２３を流れる電流（Ｉdc＋Ｉtrp）の電流値は、コロナ放電の電流値とほぼ等しいといえる。このことから、コロナ電流測定回路７３０は、イオン発生部１１０のコロナ放電の電流値を示す信号Ｓdc+trpをセンサ制御部６００に出力しているといえる。これを受けて、センサ制御部６００は、コロナ電流測定回路７３０から入力される信号Ｓdc+trpに応じて、入力電流Ｉinの電流値が目標電流になるように、放電電圧制御回路７１１を制御する。
【００３９】
漏洩電流Ｉescは、入力電流Ｉinと、シャント抵抗２３０を流れる電流（Ｉdc＋Ｉtrp）との差分に等しい。
Ｉesc＝Ｉin−（Ｉdc＋Ｉtrp）    ・・・（２）
測定信号生成回路７４０には、この漏洩電流Ｉescに相当する電流Ｉcが流れる。測定信号生成回路７４０は、この電流Ｉcに応じた測定信号Ｓescを生成してセンサ制御部６００に出力する。センサ制御部６００の微粒子量決定部６１０は、測定信号Ｓescに基づいて排ガスに含まれる微粒子量を決定する。
【００４０】
Ａ２．測定信号生成回路の構成例：
図４は、測定信号生成回路７４０の構成を示すブロック図である。測定信号生成回路７４０は、増幅回路７４１と、負帰還抵抗７４２と、抵抗７４３とを含む。増幅回路７４１としてはオペアンプを利用可能である。増幅回路７４１の反転入力端子は、抵抗７４３、配線７７１、および信号線２２３を介して二次側グランドＳＧＬに接続されている。信号線２２３は、図３に示すように、微粒子センサのケーシングＣＳに接続されている。増幅回路７４１の非反転入力端子には、一次側グランドＰＧＬに対して一定の基準電圧（例えば、０．５Ｖ）を与える電源Ｖrefが配線７７３を介して接続されている。以下の説明では、この電源Ｖrefの基準電圧を表す際にも同じ符号「Ｖref」を用いる。増幅回路７４１の非反転入力端子に基準電圧Ｖrefを入力すれば、増幅回路７４１の２つの入力端子間の電位差を、誤差（バイアス電流やオフセット電圧による誤差等）の生じにくい電位差範囲に近づけるように調整することができる。増幅回路７４１の反転入力端子には、後に詳述するように、微粒子センサ１００の漏洩電流Ｉesc（図３）に相当する電流Ｉcが流れる。この電流Ｉcは、増幅回路７４１によって電圧Ｅ１に変換される。電圧Ｅ１を示す信号Ｓescは、測定信号として、配線７７２を介してセンサ制御部６００に供給される。
【００４１】
増幅回路７４１の反転入力端子に流れる電流Ｉcが、微粒子センサ１００の漏洩電流Ｉescに相当する電流となる理由は、以下の通りである。漏洩電流Ｉescが発生すると、二次側グランドＳＧＬ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ＰＧＬの基準電位よりも低下する。これは、一次側電源回路７１０（図３）を含む一次側回路から、微粒子センサ１００に供給されるエネルギー（電力）と、信号線２２３を介して微粒子センサ１００から出力されるエネルギー（電力）との間に、漏洩電流Ｉescに対応するエネルギーの差異が生じるためである。漏洩電流Ｉescの発生により、二次側グランドＳＧＬの基準電位と一次側グランドＰＧＬの基準電位との間に差異が生じると、増幅回路７４１の反転入力端子には、この差異に応じた補償電流Ｉcが流れる。この補償電流Ｉcは、漏洩電流Ｉescと電流値が等しく、二次側グランドＳＧＬの基準電位と一次側グランドＰＧＬの基準電位との間の差異を補償する電流である。従って、測定信号生成回路７４０は、この補償電流ＩcをＩ−Ｖ変換することによって、漏洩電流Ｉescを表す電圧Ｅ１（及び測定信号Ｓesc）を生成することができる。
【００４２】
増幅回路７４１の出力電圧Ｅ１は、以下の式（３）で与えられる。
Ｅ１＝Ｉc×Ｒ１＋Ｖref    ・・・（３）
ここで、Ｉcは補償電流、Ｒ１は負帰還抵抗７４２の抵抗値、Ｖrefは増幅回路７４１の基準電圧である。
【００４３】
センサ制御部６００において、微粒子量決定部６１０は、測定信号生成回路７４０から供給される測定信号Ｓescに基づいて、微粒子量マップｍｐ１を参照して排ガス中に含まれる微粒子量を決定する。図１（ｂ）に示すように、微粒子量マップｍｐ１は、測定信号Ｓescと微粒子量との対応関係を示す二次元マップである。なお、図１（ｂ）では、横軸は微粒子量を示し、縦軸は測定信号Ｓescを示している。より正確には、縦軸は、測定信号Ｓescの電圧レベルに対応する電流Ｉcの電流値を示している。微粒子量マップｍｐ１に示すように、測定信号Ｓescと微粒子量とは互いに比例している。そして、微粒子量がゼロである場合に測定信号Ｓescの電流値はゼロとなる。微粒子量決定部６１０は、供給される測定信号Ｓescに対応する電流値を特定し、かかる電流値に基づき微粒子量マップｍｐ１を参照することにより、微粒子量を決定できる。
【００４４】
しかしながら、経年劣化等の理由により一次側グランドＰＧＬと二次側グランドＳＧＬとの間に配置されている絶縁部材の絶縁性が低下すると、一次側グランドＰＧＬと二次側グランドＳＧＬとの間にリーク電流が発生し得る。リーク電流が発生すると、二次側グランドＳＧＬの基準電位と一次側グランドＰＧＬの基準電位との間の差異が初期値から変化するので、漏洩電流Ｉescの値が変化する。その結果、測定信号Ｓescの大きさ（電圧）が本来の値がからずれてしまい、決定される微粒子量に誤差が生じることとなる。例えば、排ガス中に微粒子が存在しないにもかからず、漏洩電流Ｉescがゼロではない値として検出され、検出される微粒子量がゼロにならないことが起こり得る。また、絶縁部材の絶縁性は経年変化するので、漏洩電流Ｉescの値も経年変化し、その結果、測定信号Ｓescの大きさのずれの量も経年変化する。それゆえ、微粒子量の測定誤差が次第に増加するおそれがある。そこで、本実施形態の微粒子測定システム１０では、後述の微粒子量決定および校正処理を実行して測定信号Ｓescに基づき導出される電流値を用いて補正すると共に、かかる補正に用いられる補正値を更新することにより、微粒子量の測定精度の低下を抑制する。
【００４５】
上述の空気供給制御部６７０は、請求項におけるガス供給制御部に相当する。また、空気供給部８００は、請求項におけるガス供給部に相当する。
【００４６】
Ａ３．微粒子量決定および校正処理：
図５は、本実施形態における微粒子量決定および校正処理の手順を示すフローチャートである。図６は、本実施形態における微粒子量決定処理の手順を示すフローチャートである。微粒子量決定および校正処理は、内燃機関４００から排出される排ガスに含まれる煤などの微粒子の量を決定する処理と、その決定の際に用いられる補正値を適切な値に設定（更新）するための処理とから成る。補正値を適切な値に設定するために、本実施形態では、排ガス中の微粒子量が本来ゼロである場合の測定信号Ｓescのずれを特定し、このずれをキャンセルするような補正値を決定する。微粒子測定システム１０では、車両制御部４２０からイグニッションオンの信号を受信すると、微粒子量決定および校正処理が実行される。
【００４７】
微粒子量決定部６１０は、微粒子量決定処理を実行する（ステップＳ１０５）。具体的には、図６に示すように、微粒子量決定部６１０は、測定信号Ｓescの電圧レベルに対応する電流Ｉcの電流値を特定して電流値格納部６４０に記憶させる（ステップＳ２０５）。微粒子量決定部６１０は、補正値格納部６６０に格納されている補正値を用いてステップＳ２０５で特定された電流値を補正する（ステップＳ２１０）。上述のように、この補正値の初期値はゼロであり、また、補正値は微粒子量決定および校正処理により更新され得る。この補正値を適切な値に設定することにより、絶縁部材の絶縁性の低下等に起因して測定信号Ｓescのずれが生じても、本来の微粒子量に対応する信号を得ることができる。
【００４８】
微粒子量決定部６１０は、微粒子量マップｍｐ１を参照して、補正後の電流値に基づき微粒子量を決定する（ステップＳ２１５）。微粒子量決定部６１０は、ステップＳ２１５で決定された微粒子量を、微粒子量格納部６５０に記憶させる（ステップＳ２２０）。
【００４９】
図５に示すように、微粒子量決定処理（ステップＳ１１０）が完了した後、空気供給制御部６７０は、車両制御部４２０から校正開始指示信号を受信するまで待機しており（ステップＳ１１０）、校正開始指示信号を受信すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、空気供給部８００が有するポンプの駆動を停止させる（ステップＳ１１５）。上述のように、車両制御部４２０は、車両５００が予め設定されている所定の距離を走行するたびに校正開始信号を出力するので、ステップＳ１１５以降の手順は、車両５００が予め設定されている所定の距離を走行するたびに実行される。ステップＳ１１５におけるポンプの駆動の停止によってイオン発生室１１１への高圧空気の供給が停止する。このため、イオン発生室１１１において発生した陽イオンＰＩが帯電室１２１に送られることが抑制される。加えて、陽イオンＰＩを含む空気がノズル４１から帯電室１２１内に噴射されないため、帯電室１２１内が負圧となることが抑制される。このため、流入孔４５を介した帯電室１２１内への排ガスの流入が抑制される。これらのことから、ステップＳ１１５が実行されることにより排ガス中の微粒子の帯電が抑制され、測定信号Ｓescはゼロであるとみなし得る状態となる。
【００５０】
微粒子量決定部６１０は、ステップＳ１１５が完了した後に、測定信号Ｓescの電圧レベルに対応する電流Ｉcの電流値を特定して電流値格納部６４０に記憶させることを所定回数（Ｎ回）だけ連続して実行し、校正実行部６２０は、かかる格納された所定連続回数分の電流値を取得する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０における所定の連続回数は、任意の回数に設定できる。また、所定の連続回数をより多くの回数に設定することによって校正の精度を向上できる。
【００５１】
校正実行部６２０は、ステップＳ１２０で取得したＮ回分の電流値の平均値を算出する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５が実行される際にはポンプは停止されたままであるため、排ガス中の微粒子への帯電が抑制され、微粒子量がゼロであるとみなし得る状態のままである。このため、本来、電流値はゼロとなる。しかしながら、絶縁部材の絶縁性低下に伴いリーク電流が発生すると、そのリーク電流に相当する電流が検出される。なお、Ｎ回の平均値を求めることにより、誤差を排してリーク電流に相当する電流値を精度良く特定できる。
【００５２】
校正実行部６２０は、ステップＳ１２５において算出された平均値により、補正値格納部６６０に格納されている補正値を上書きする（ステップＳ１３０）。したがって、ステップＳ１３０の実行後に、微粒子量決定および校正処理が実行される際には、ステップＳ２１０において、最新の補正値を用いて電流値を補正することができる。つまり、最新のリーク電流分をキャンセルして、排ガス中の微粒子に起因する電流値を精度よく導出することができる。ステップＳ１３０の完了後、空気供給制御部６７０は、停止させていた空気供給部８００のポンプを起動させ（ステップＳ１３５）、微粒子量決定および校正処理は終了する。
【００５３】
以上説明した第１実施形態の微粒子測定システム１０によれば、空気供給部８００によるイオン発生部１１０（イオン発生室１１１）への高圧空気の供給が停止している最中に得られた電流値に基づき補正値を求め、かかる補正値を用いて測定信号Ｓescの電圧レベルに対応する電流Ｉcの電流値を補正する。イオン発生部１１０への高圧空気の供給が停止することにより排ガス中の微粒子への帯電が抑制されるので、このような状態で得られる電流値は、本来ゼロとなる。しかしながら、かかる電流値がゼロ以外の値である場合、この電流値は、排ガス中の微粒子に起因する電流値ではなく、絶縁部材の絶縁性の低下等に起因するリーク電流値と推測される。微粒子測定システム１０では、かかるリーク電流値に基づき測定信号Ｓescの電圧レベルに対応する電流Ｉcの電流値を補正するので、リーク電流値をキャンセルして排ガス中の微粒子に起因する電流値を精度よく導出することができる。このため、排ガス中の微粒子量の検出精度が低下することを抑制できる。また、Ｎ回分の電流値の平均値を求めることにより、誤差を排してリーク電流に相当する電流値を精度良く特定できる。
【００５４】
また、微粒子測定システム１０では、コロナ放電によりイオンを発生させるので、一次側グランドＰＧＬと二次側グランドＳＧＬとの間の絶縁部材として非常に高い絶縁性（抵抗値）を有する部材が求められる。このように絶縁部材において経年劣化等により絶縁性が低下した場合であっても、本実施形態の微粒子測定システム１０によれば、排ガス中の微粒子量を精度良く求めることができる。
【００５５】
また、微粒子量決定および校正処理では、ステップＳ１１５以降の手順は、車両制御部４２０から校正開始信号を受信する度に、換言すると、車両５００が予め設定されている所定の距離（例えば、５０００キロメートル）を走行する度に実行されて、補正値が更新される。車両５００が所定の距離を走行した場合、一次側グランドＰＧＬと二次側グランドＳＧＬとの間に配置されている絶縁部材が経年劣化し、その絶縁性が低下している可能性が高い。したがって、上記実施形態の構成とすることにより、補正値が変化している可能性が高い適切なタイミングで補正値を更新できる。
【００５６】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
実施形態では、コロナ放電によって陽イオンＰＩを発生させ、かかる陽イオンＰＩを帯電室に流入した排ガスと混合させることにより微粒子Ｓを帯電させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、電極の表面上に粒子を付着させて、電極に高電圧を印加することにより、微粒子Ｓを帯電した帯電粒子とする帯電部をセンサ本体に有する微粒子測定システム１０に、本発明を適用してもよい（例えば、米国特許公開公報ＵＳ２０１２／０３１２０７４Ａ１および米国特許公開公報ＵＳ２０１３／０２１９９９０Ａ１参照）。
【００５７】
Ｂ２．変形例２：
実施形態では、微粒子量決定および校正処理は、センサ制御部６００において実行されていたが、かかる処理のうち、少なくとも一部を、車両制御部４２０において実行される構成としてもよい。例えば、ステップＳ１０５（微粒子量決定処理）はセンサ制御部６００（微粒子量決定部６１０）が実行し、ステップＳ１１０〜Ｓ１３５は車両制御部４２０が実行する構成としてもよい。この構成では、ステップＳ１２０において、車両制御部４２０は、センサ制御部６００からＮ回分の電流値を取得すればよい。また、ステップＳ１３０において、車両制御部４２０は、ステップＳ１２５で算出された平均値をセンサ制御部６００に送信し、センサ制御部６００は受信した平均値を補正値格納部６６０に上書きして記憶すればよい。この構成においては、車両制御部４２０は、請求項における校正実行部に相当する。
【００５８】
Ｂ３．変形例３：
実施形態では、校正開始指示信号は、車両５００が予め設定されている所定の距離（例えば、５０００キロメートル）を走行する度に出力されていたが、本発明はこれに限定されない。５０００キロメートルに限らず、任意の距離を走行する度に出力されてもよい。また、例えば、車両５００においてインストルメントパネル等に配置されている所定のスイッチが運転者等によりオンされた場合に出力されてもよい。このような構成により、運転者は、希望する任意のタイミングで補正値を校正できる。また、例えば、運転時間の積算値が所定の閾値に達したことを契機として出力されてもよい。この構成においても、上述した走行距離が所定の閾値に達したことを契機とする構成と同様な効果を有する。また、例えば、図示しないタイマーで計時し、所定期間（例えば、３０日間）経過を契機として定期的に出力する構成としてもよい。
【００５９】
Ｂ４．変形例４：
実施形態では、微粒子量決定および校正処理において測定信号Ｓescの電流値の補正と、かかる補正に用いられる補正値の更新とを実行していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、微粒子量決定処理において、測定信号Ｓescの電流値に基づき微粒子量を決定すると共に決定された微粒子量を補正し、また、微粒子量を補正するために用いられる補正値を更新してもよい。この構成においては、例えば、ポンプを停止させた状態で得られた電流値に基づき微粒子量を求め、かかる微粒子量を補正値として決定する。本来、この状態において得られる微粒子量はゼロであるので、ゼロ以外の値として得られる微粒子量は、リーク電流等の原因により求められる誤差分の微粒子量に相当する。したがって、微粒子量決定処理では、かかる誤差分の微粒子量を、測定信号Ｓescの電流値に基づき決定された微粒子量から差し引くことで、微粒子量を精度良く求めることができる。
【００６０】
Ｂ５．変形例５：
実施形態の微粒子量決定処理のステップＳ２１５では、微粒子量マップを参照して微粒子量を決定していたが、かかるマップに代えて、測定信号Ｓescの電圧値と微粒子量との関係を示す関係式を用いて演算することにより、微粒子量を決定してもよい。
【００６１】
Ｂ６．変形例６：
実施形態では、微粒子量決定および校正処理のステップＳ１１５において、ポンプを停止させてイオン発生部１１０への高圧空気の供給を停止させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、空気供給部８００による高圧空気の供給を停止させている状態において、帯電室１２１内の気圧が排ガス配管４０２内の気圧よりも高い場合には、空気供給部８００により高圧空気を供給しても、帯電室１２１内の気圧が相対的に高い状態となり得る。このような場合においては、空気供給部８００を駆動させてイオン発生部１１０に高圧空気を供給してもよい。但し、この場合、排ガス配管４０２内の排ガス（微粒子）が帯電室１２１内に流入しない程度に空気を供給することが求められる。すなわち、一般には、校正実行部６２０は、イオン発生部１１０への高圧空気の供給量が帯電室１２１に微粒子が流入しない条件を満たす所定供給量である場合に、校正処理を実行することが好ましい。
【００６２】
Ｂ７．変形例７：
実施形態では、ステップＳ１１５（ポンプの駆動停止）が完了すると、所定回数分の電流値の取得（ステップＳ１２０）が実行されていたが、これら２つのステップＳ１１５，Ｓ１２０の間に、所定期間だけ待機するステップを設けてもよい。ポンプを停止させた時点で帯電室１２１内に、微粒子Ｓに帯電されておらず且つケーシングＣＳに捕捉されていない陽イオンＰＩが存在する場合、その後、かかる陽イオンＰＩが帯電室１２１内において微粒子Ｓに帯電することで、微粒子への帯電に起因する測定信号Ｓesc（漏洩電流Ｉesc）が生じ得る。この場合、絶縁性低下に起因するリーク電流を正確に特定できないおそれがある。これに対して、ステップＳ１１５の後に所定期間だけ待機することにより、微粒子Ｓに帯電されておらず且つケーシングＣＳに捕捉されていない陽イオンＰＩの量が低減した状態で、校正処理を実行できる。このため、リーク電流を精度良く特定できる。
【００６３】
Ｂ８．変形例８：
実施形態では、微粒子測定システム１０は車両５００に搭載され、内燃機関４００の排ガスに含まれる微粒子量を測定していたが、本発明はこれに限定されない。船等の任意の移動体に搭載された内燃機関や、定置型の内燃機関等、他の任意の内燃機関の排ガスに含まれる微粒子を測定してもよい。
【００６４】
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…微粒子測定システム
２５…セラミックパイプ
３１…ガス流路
３５…排出孔
４１…ノズル
４２…隔壁
４５…流入孔
５５…空気供給孔
１００…微粒子センサ
１００ｅ…先端部
１００ｒ…後端部
１１０…イオン発生部
１１１…イオン発生室
１１２…第１の電極
１２０…排ガス帯電部
１２１…帯電室
１３０…イオン捕捉部
１３１…捕捉室
１３２…第２の電極
２００…ケーブル
２２１…第１の配線
２２２…第２の配線
２２３…信号線
２２４…空気供給管
２３０…シャント抵抗
３００…センサ駆動部
４００…内燃機関
４０２…排ガス配管
４０５…燃料配管
４０６…センサ
４１０…フィルタ装置
４２０…車両制御部
４３０…燃料供給部
４４０…電源部
５００…車両
６００…センサ制御部
６１０…微粒子量決定部
６２０…校正実行部
６３０…マップ格納部
６４０…電流値格納部
６５０…微粒子量格納部
６６０…補正値格納部
６７０…空気供給制御部
７００…電気回路部
７１０…一次側電源回路
７１１…放電電圧制御回路
７１２…トランス駆動回路
７２０…絶縁トランス
７３０…コロナ電流測定回路
７４０…測定信号生成回路
７４１…増幅回路
７４２…負帰還抵抗
７４３…抵抗
７５１…第１の整流回路
７５２…第２の整流回路
７５３…ショート保護用抵抗
７５４…ショート保護用抵抗
７６１，７６３…配線
７７１〜７７３…配線
８００…空気供給部
ＣＳ…ケーシング
ＤＬ…延伸方向
Ｅ１…電圧
Ｆ…矢印
Ｉc…電流、補償電流
Ｉdc…放電電流
Ｉin…入力電流
Ｉesc…電流、漏洩電流
Ｉtrp…捕捉電流
ＰＩ…陽イオン
ＰＧＬ…一次側グランド
Ｓ…微粒子
Ｓesc…測定信号
Ｓdc+trp…信号
ＳＧＬ…二次側グランド
Ｖref…電源、基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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