【手続補正書】
【提出日】令和1年6月5日(2019.6.5)
【手続補正１】
【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】
排ガスに含まれる粒子状物質（８）を検出するための粒子状物質検出システム（１）であって、
一対の電極（２）と、該一対の電極の間に介在し上記粒子状物質が堆積する堆積面（２２）とを備える検出部（２１）を、少なくとも一つ形成してある粒子状物質検出センサ（２０）と、
上記検出部に直列に接続されたコンデンサ（３）と、
互いに直列に接続された、上記検出部と上記コンデンサとからなる直列体（１０）に直流電圧を加える電源（４）と、
上記コンデンサの電圧を測定する電圧測定部（５）と、を備える粒子状物質検出システム。
【請求項２】
上記粒子状物質検出センサには、複数の上記電極を、所定間隔をおいて配列するように形成してあり、上記複数の電極を用いて、上記検出部と上記コンデンサとを両方とも形成してある、請求項１に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項３】
上記コンデンサを構成する上記一対の電極の間、及び該一対の電極の表面に、上記粒子状物質が堆積するよう構成されている、請求項２に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項４】
上記コンデンサを構成する一対の上記電極のうち少なくとも一方の上記電極は、絶縁層（２３）によって被覆されている、請求項２に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項５】
上記粒子状物質検出センサには、互いに隣り合う一対の上記電極からなる電極対（２４）が複数個、形成されており、該複数の電極対のうち一部の上記電極対は、他の上記電極対よりも上記粒子状物質の堆積量が少ない、請求項２又は３に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項６】
上記粒子状物質検出センサには、互いに隣り合う一対の上記電極からなる電極対が複数個、形成されており、個々の上記電極対は、上記一対の電極間の静電容量が互いに異なるよう構成されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項７】
上記粒子状物質検出センサと上記コンデンサとは別体に形成されている、請求項１に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項８】
上記コンデンサに並列に接続したスイッチ（１１）と、該スイッチのオンオフ動作を制御する制御部（７）とをさらに備え、該制御部は、上記電源の直流電圧を上記直列体に加える印加行程と、該印加行程の後、上記スイッチをオンして上記コンデンサに蓄えられた電荷を放電する放電行程と、該放電行程の後、上記スイッチをオフし、上記コンデンサの電圧を測定する測定行程と、を行うよう構成されている、請求項４又は７に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項９】
上記コンデンサに並列に接続したスイッチと、該スイッチのオンオフ動作を制御する制御部とをさらに備え、上記粒子状物質検出センサは、上記堆積面に堆積した上記粒子状物質を燃焼して除去するヒータを有し、上記制御部は、上記ヒータを用いて上記粒子状物質を除去した後に、上記コンデンサの電圧の時間上昇率（ΔＶ／Δｔ）を測定し、その測定値が予め定められた閾値（ΔTH）より低い場合は、一定の時間間隔をおいて上記スイッチをオンし、上記コンデンサに蓄えられた電荷を定期的に放電するよう構成されている、請求項４又は７に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項１０】
上記制御部は、上記時間上昇率が上記閾値より高い場合は、上記粒子状物質検出センサが故障していると判定する、請求項９に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項１１】
抵抗（１５）と、該抵抗に直列接続したスイッチとからなり、上記コンデンサに並列接続した直列接続体（１６）を備えると共に、上記スイッチの動作制御をする制御部をさらに備え、該制御部は、上記スイッチのオンオフを周期的に切り替え、該スイッチをオンしたときに、上記電圧測定部を用いて上記抵抗の電圧降下を測定し、該電圧降下の時間変化率（ΔＩＲ／Δｔ）が予め定められた値（ΔIRTH）よりも大きい場合は、粒径が２．５μｍよりも大きい上記粒子状物質である粗大ＰＭ（８’）が上記堆積面に堆積したと判定する、請求項４又は７に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項１２】
上記堆積面に上記粒子状物質が堆積したか否かを判定する制御部をさらに備え、該制御部は、上記コンデンサの電圧の時間上昇率（ΔＶ/Δｔ）を測定し、その測定値を用いて上記一対の電極間の抵抗（Ｒ）を算出すると共に、算出した抵抗値が所定の閾値（ＲTH）よりも小さくなった場合に、上記堆積面に予め定められた量の上記粒子状物質が堆積したと判断するよう構成されている、請求項４又は７に記載の粒子状物質検出システム。
【請求項１３】
上記堆積面に上記粒子状物質が堆積したか否かを判定する制御部をさらに備え、該制御部は、上記コンデンサの電圧の時間上昇率（ΔＶ/Δｔ）を測定し、その測定値を用いて上記一対の電極間の抵抗（Ｒ）を算出すると共に、該抵抗の算出値が所定の回数（ＮTH）以上変化した場合は、上記堆積面に予め定められた量の上記粒子状物質が堆積したと判断するよう構成されている、請求項４又は７に記載の粒子状物質検出システム。
【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】
また、本発明の第２の参考態様は、排ガスに含まれる粒子状物質（８）を検出するための粒子状物質検出システム（１）であって、
一対の電極（２）と、該一対の電極の間に介在し上記粒子状物質が堆積する堆積面（２２）とを備える検出部（２１）を、少なくとも一つ形成してある粒子状物質検出センサ（２０）と、
上記検出部に直列に接続された抵抗（６）と、
互いに直列に接続された、上記検出部と上記抵抗とからなる直列体（１０）に直流電圧を加える電源（４）と、
上記抵抗の電圧降下を測定する電圧測定部（５）とを備え、
上記抵抗は、上記一対の電極が上記粒子状物質によって導通したときに生じる上記電圧降下が、上記電源の直流電圧の１／１０００以上となるように、その抵抗値が定められている、粒子状物質検出システムにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記第２の参考態様では、検出部に抵抗を直列接続してある。この抵抗の電圧降下を、電圧測定部によって測定している。抵抗は、上記電圧降下が電源の直流電圧の１／１０００以上となるように、抵抗値が定められている。すなわち、抵抗値が大きな抵抗を、検出部に直列接続してある。
このようにすると、ＰＭを短時間で検出でき、かつＰＭの検出精度を高くすることができる。すなわち、上記構成にすると、一対の電極間に、ＰＭの電流経路が１本形成され、僅かに電流が流れたときでも、大きな抵抗を接続しているため、抵抗に大きな電圧降下（＝ＲＩ）を発生させることができる。そのため、一対の電極がＰＭによって導通したことを、短時間で検出できる。また、ＰＭの抵抗率がばらついても、一対の電極間に電流が流れさえすれば、抵抗に大きな電圧降下を発生させることができる。そのため、ＰＭの抵抗率の影響を大きく受けることなく、一対の電極がＰＭによって導通したことを、高い精度で検出できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】実施形態１における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２】実施形態１における、ＰＭによって検出部が導通していない状態での、粒子状物質検出システムの概念図。
【図３】実施形態１における、ＰＭによって検出部が導通した状態での、粒子状物質検出システムの概念図。
【図４】実施形態１における、コンデンサの電圧の、時間変化を表したグラフ。
【図５】実施形態１における、ＰＭセンサの取り付け位置を説明するための図。
【図６】実施形態１における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図７】参考実施形態２における、ＰＭによって検出部が導通していない状態での、粒子状物質検出システムの概念図。
【図８】参考実施形態２における、ＰＭによって検出部が導通した状態での、粒子状物質検出システムの概念図。
【図９】参考実施形態２における、抵抗の電圧降下の、時間変化を表したグラフ。
【図１０】実施形態３における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図１１】実施形態３における、（ａ）ＰＭが堆積していない場合（ｂ）一方の検出部のみＰＭによって導通した場合（ｃ）両方の検出部がＰＭによって導通した場合の、粒子状物質検出システムの概念図、及び測定電圧の時間変化を表したグラフ。
【図１２】実施形態３における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図１３】実施形態４における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図１４】実施形態４における、（ａ）ＰＭが堆積していない場合（ｂ）一つの検出部のみＰＭによって導通した場合（ｃ）２つの検出部がＰＭによって導通した場合の、粒子状物質検出システムの概念図、及び測定電圧の時間変化を表したグラフ。
【図１５】実施形態５における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図１６】実施形態５における、粒子状物質検出システムの回路図。
【図１７】実施形態５における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図１８】実施形態６における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図１９】実施形態６における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図２０】実施形態７における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２１】実施形態７における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図２２】実施形態８における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２３】実施形態９における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２４】実施形態１０における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２５】実施形態１０における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図２６】実施形態１０における、ＰＭセンサの構造をさらに変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図２７】実施形態１１における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２８】実施形態１２における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図２９】実施形態１２における、ＰＭセンサの構造を変更した粒子状物質検出システムの概念図。
【図３０】実施形態１３における、（ａ）ＰＭが堆積していない場合（ｂ）一つの検出部のみＰＭによって導通した場合（ｃ）２つの検出部がＰＭによって導通した場合の、粒子状物質検出システムの概念図、及び電源電圧の時間変化を表したグラフ。
【図３１】実施形態１４における、粒子状物質検出システムの回路図。
【図３２】実施形態１４における、検出部の電圧の時間変化を表したグラフ。
【図３３】実施形態１４における、制御部のフローチャート。
【図３４】実施形態１５における、粒子状物質検出システムの概念図。
【図３５】実施形態１５における、コンデンサ電圧の時間変化を、新品の粒子状物質検出センサと、被毒した粒子状物質検出センサとについて調べたグラフ。
【図３６】実施形態１５における、粒子状物質検出センサが正常な場合での、コンデンサ電圧の時間変化を表したグラフ。
【図３７】実施形態１５における、粒子状物質検出センサが故障している場合での、コンデンサ電圧の時間変化を表したグラフ。
【図３８】実施形態１５における、スイッチをオフしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図３９】実施形態１５における、スイッチをオンしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図４０】実施形態１５における、制御部のフローチャート。
【図４１】実施形態１６における、正常測定時でスイッチをオフしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図４２】実施形態１６における、正常測定時でスイッチをオンしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図４３】実施形態１６における、粗大ＰＭ付着時に、スイッチをオフしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図４４】実施形態１６における、粗大ＰＭ付着時に、スイッチをオンしたときの、粒子状物質検出システムの概略回路図。
【図４５】実施形態１６における、正常測定時と、粗大ＰＭ付着時とでの、コンデンサ電圧の時間変化を表したグラフ。
【図４６】実施形態１６における、制御部のフローチャート。
【図４７】実施例１７における、粒子状物質検出システムの回路図。
【図４８】実施形態１８における、コンデンサ電圧の時間変化を表したグラフ。
【図４９】実験例１における、比較例としての粒子状物質検出システムの回路図。
【図５０】新品の粒子状物質検出センサと、アッシュが付着した粒子状物質検出センサとの出力の時間変化を、図４９の回路を用いて測定したグラフ。
【図５１】実験例１における、粒子状物質検出システムの回路図。
【図５２】新品の粒子状物質検出センサと、アッシュが付着した粒子状物質検出センサとの出力の時間変化を、図５１の回路を用いて測定したグラフ。
【図５３】実験例２における、正常な粒子状物質検出センサと、熱劣化した粒子状物質検出センサとの出力を、図５６の回路を用いて測定したグラフ。
【図５４】実験例２における、正常な粒子状物質検出センサと、熱劣化した粒子状物質検出センサとの出力を、図２０の回路を用いて測定したグラフ。
【図５５】実験例２における、新品の粒子状物質検出センサと、熱劣化した粒子状物質検出センサの概念図。
【図５６】比較形態１における、粒子状物質検出システムの回路図。
【図５７】比較形態１における、ＰＭの堆積量と、測定電流との関係を表したグラフ。
【図５８】比較形態１における、ＰＭの堆積量と、測定電流との関係を、抵抗率が異なるＰＭについて調べたグラフ。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
（参考実施形態２）
本形態は、直列体１０の構成を変更した例である。図７に示すごとく、本形態では、検出部２１に直列に、抵抗６を接続してある。この抵抗６の電圧降下を、電圧測定部５によって測定するよう構成してある。抵抗６は、一対の電極２がＰＭ８によって導通したときに生じる電圧降下が、電源４の直流電圧Ｖの１／１０００以上となるように、その抵抗値が定められている。