(57)【要約】【課題】排気ガス中のパティキュレートの粒径分布及び排出量を検出することができるパティキュレート排出量検出装置を提供する。【解決手段】パティキュレート排出量検出装置１０は、パティキュレート１７の粒径に応じて排気ガス中のパティキュレートを捕集する複数の捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅと、前記捕集部に捕集されるパティキュレートの捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとを備え、前記パティキュレート捕集量検出素子によって検出されるパティキュレートの捕集量に基づいて、パティキュレートの排出量を検出する。また、前記複数の捕集部は、前記排気通路の下流側に配置される前記捕集部が前記排気通路の上流側に配置される前記捕集部に比して粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されている。【選択図】図３
2009042021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路の一部に設けられ、排気ガス中に含まれるパティキュレートの排出量を検出するパティキュレート排出量検出装置であって、
排気ガスの流れ方向に沿って配置され、パティキュレートの粒径に応じて排気ガス中のパティキュレートを捕集する複数の捕集部と、
前記複数の捕集部にそれぞれ設けられ、前記捕集部に捕集されるパティキュレートの捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出手段と、
を備え、
前記パティキュレート捕集量検出手段によって検出されるパティキュレートの捕集量に基づいて、パティキュレートの排出量が検出されることを特徴とするパティキュレート排出量検出装置。
【請求項２】
前記複数の捕集部は、前記排気通路の下流側に配置される前記捕集部が前記排気通路の上流側に配置される前記捕集部に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパティキュレート排出量検出装置。
【請求項３】
前記複数の捕集部は、前記排気通路に設けられ前記排気通路の上流側から前記排気通路の下流側に向かって孔径が小さくなるように形成された複数のフィルタ部材により区画されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパティキュレート排出量検出装置。
【請求項４】
前記パティキュレート捕集量検出手段は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層と、該固体電解質層を挟んで設けられる一対の電極と、前記固体電解質層を加熱する加熱手段とを備え、前記加熱手段によって前記固体電解質層を加熱して前記固体電解質層の表面に堆積されるパティキュレートを燃焼させる際に前記一対の電極間に生じる起電力に基づいて、パティキュレートの捕集量を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載のパティキュレート排出量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中に含まれるパティキュレートの排出量を検出するパティキュレート排出量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば希薄燃焼ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンなどを備えた車両においては、エンジンから排出される排気ガス中に炭素成分を含む粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート）が含有されているため、パティキュレートを捕集するためのパティキュレート捕集装置を排気通路内に設けてパティキュレートの排出量を抑制することが行われている。
【０００３】
パティキュレート捕集装置を備えた車両では、パティキュレート捕集装置に堆積するパティキュレート堆積量が増大するとエンジンの出力低下や燃費増大などの問題を引き起こし得るので、パティキュレート堆積量が多くなるとパティキュレート捕集装置に堆積したパティキュレートを燃焼させて除去するパティキュレート捕集装置の再生処理が一般に行われている。
【０００４】
パティキュレート捕集装置の再生処理に関して、パティキュレート捕集装置の上流側及び下流側の排気通路にそれぞれ差圧センサを設け、この差圧センサにより検出されるパティキュレート捕集装置の前後の差圧に基づいて、パティキュレートの堆積状態を判断することが知られている。
【０００５】
また、パティキュレート捕集装置に供給される排気ガス中のパティキュレート排出量から、パティキュレートの堆積状態を判断することも知られている。パティキュレートの堆積状態を判断することを企図したものではないが、パティキュレートの排出量を直接的に測定するものとして、例えば特許文献１には、対向する電極間に浮遊するスモークの濃度を、その電極間に流れる電流量を検出することにより測定するスモーク測定装置が開示されている。また、特許文献２には、ハニカム状フィルタの上流側と下流側との両面に電極を設けて、フィルタ内部に堆積したＰＭ量を検出する粒子状物質センサおよびこれを用いた粒子状物質の測定方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２ー１３７５５５号公報
【特許文献２】特開２００３ー９８１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、車両から外部に排出される排気ガス中のパティキュレートについて、パティキュレートの環境に与える影響等から、パティキュレートの排出量に加えて、マイクロメートルオーダーの粒子からナノメートルオーダーの粒子まで、排出されるパティキュレートの粒子数自体が問題となっており、パティキュレートの排出量に加えてパティキュレートの粒径分布を精度良く検出することが求められている。
【０００７】
そこで、この発明は、排気ガス中のパティキュレートの粒径分布を検出することができ、パティキュレートの排出量を精度良く検出することができるパティキュレート排出量検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本願の請求項１に係るパティキュレート排出量検出装置は、エンジンの排気通路の一部に設けられ、排気ガス中に含まれるパティキュレートの排出量を検出するパティキュレート排出量検出装置であって、排気ガスの流れ方向に沿って配置され、パティキュレートの粒径に応じて排気ガス中のパティキュレートを捕集する複数の捕集部と、前記複数の捕集部にそれぞれ設けられ、前記捕集部に捕集されるパティキュレートの捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出手段と、を備え、前記パティキュレート捕集量検出手段によって検出されるパティキュレートの捕集量に基づいて、パティキュレートの排出量が検出されることを特徴としたものである。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記複数の捕集部は、前記排気通路の下流側に配置される前記捕集部が前記排気通路の上流側に配置される前記捕集部に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されていることを特徴としたものである。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記複数の捕集部は、前記排気通路に設けられ前記排気通路の上流側から前記排気通路の下流側に向かって孔径が小さくなるように形成された複数のフィルタ部材により区画されていることを特徴としたものである。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記パティキュレート捕集量検出手段は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層と、該固体電解質層を挟んで設けられる一対の電極と、前記固体電解質層を加熱する加熱手段とを備え、前記加熱手段によって前記固体電解質層を加熱して前記固体電解質層の表面に堆積されるパティキュレートを燃焼させる際に前記一対の電極間に生じる起電力に基づいて、パティキュレートの捕集量を検出することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願の請求項１に係るパティキュレート排出量検出装置によれば、複数の捕集部に粒径に応じて捕集されるパティキュレートの捕集量に基づいて、パティキュレートの排出量が検出されることにより、排気ガス中のパティキュレートの粒径分布を検出することができ、パティキュレートの排出量を精度良く検出することができる。エンジンの排気通路に排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレート捕集装置が介設されている場合に、前記パティキュレート排出量検出装置を前記パティキュレート捕集装置より上流側の排気通路に配置することにより、前記パティキュレート捕集装置に捕集されるパティキュレート捕集量を精度良く予測することができる。
【００１３】
前記パティキュレート排出量検出装置において、エンジン運転状態と、パティキュレートの粒径分布及びパティキュレート排出量との関係を予めマップ化しておき、パティキュレート排出量検出装置によって検出されるパティキュレートの粒径分布及びパティキュレート排出量の検出値を、このマップと比較することで、エンジン燃焼状態やエンジン制御状態を的確に判断することが可能である。
【００１４】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、複数の捕集部は、排気通路の下流側に配置される捕集部が排気通路の上流側に配置される捕集部に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されていることにより、比較的簡単な構成で、前記効果を得ることができる。
【００１５】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、複数の捕集部は、排気通路に設けられ排気通路の上流側から排気通路の下流側に向かって孔径が小さくなるように形成された複数のフィルタ部材により区画されていることにより、排気ガスの流れを利用して、比較的簡単な構成で、前記効果を有効に奏することができる。
【００１６】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、パティキュレート排出量検出手段によってパティキュレート排出量を検出する毎に、固体電解質層の表面に堆積されるパティキュレートが燃焼除去されるので、パティキュレート排出量をより精度良く検出することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の構成を概念的に示す説明図である。図１に示すように、前記パティキュレート排出量検出装置（以下、適宜「ＰＭ排出量検出装置」を用いる）１０は、例えば希薄燃焼ガソリンエンジンなどのエンジン２から排出される排気ガスＧを大気に放出するための排気通路３の一部、具体的には、排気ガスＧ中に含まれるパティキュレートを捕集するために排気通路３に介設されたパティキュレート捕集装置４より上流側の排気通路３において排気通路３の上流側から分岐し排気通路３の下流側に繋がるバイパス通路５に設けられている。
【００１８】
また、バイパス通路５には、排気ガスＧの流れ方向においてＰＭ排出量検出装置１０より上流側に該バイパス通路５を開閉する開閉弁７が設けられており、この開閉弁７は、軸部材８に対して回動可能に支持され、バイパス通路５へ排気ガスＧが流入しないようにバイパス通路５を閉じる閉状態と、バイパス通路５へ排気ガスＧが流入するようにバイパス通路５を開く開状態との切換を行うことができるようになっている。なお、開閉弁７の作動は、後述する制御ユニット２０によって制御される。
【００１９】
図２は、第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図であり、図２の（ａ）は、第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の斜視図、図２の（ｂ）は、第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の正面図である。また、図３は、第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図であり、図３の（ａ）は、図２（ａ）におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図、図３の（ｂ）は、図２（ａ）におけるＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ＰＭ排出量検出装置１０は、略正方形の中空断面を有する管状のケース本体部１１と、排気ガスＧが通過するケース本体部１１内の空間部１２をケース本体部１１の長手方向に沿って区画し、ケース本体部１１の長手方向と略垂直な方向に延びる５つの板状の衝突板部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ（以下、適宜「衝突板部１３」を用いる）とを備えている。
【００２１】
ＰＭ排出量検出装置１０では、衝突板部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅはそれぞれ、ケース本体部１１の長手方向と略垂直な方向に開口部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ（以下、適宜「開口部１４」を用いる）を有するように設けられ、該開口部１４は、排気ガスＧが排気ガス流入部１５から排気ガス流出部１６まで流れる際に、開口部１４を通過した排気ガスＧが衝突板部１３に衝突するようにケース本体部１１の長手方向に沿ってケース本体部１１の上面部１１ａ側及び下面部１１ｂ側に互い違いに設けられている。
【００２２】
衝突板部１３及び開口部１４を有するケース本体部１１の内部を排気ガスＧが流れる際には、衝突板部１３によって排気ガスＧの直進流れが妨げられ、重量の大きいパティキュレート１７は重量の小さいパティキュレート１７に比して衝突板部１３に押し付けられて捕集されやすく、重量の小さいパティキュレート１７は重量の大きいパティキュレート１７に比して衝突板部１３を迂回して開口部１４を通じて排気ガスＧの流れ方向下流側に流れやすくなっている。ここで、重量の大きいパティキュレート１７は重量の小さいパティキュレート１７よりも粒径が大きいと解してもよいから、ＰＭ排出量検出装置１０では、ケース本体部１１内に、排気ガスＧの流れ方向において衝突板部１３の上流側にそれぞれパティキュレート１７が粒径に応じて捕集される。
【００２３】
図４は、ＰＭ排出量検出装置１０において、排気ガスＧの流れ方向に対して捕集されるパティキュレートの粒径を模式的に表したグラフである。図４では、排気ガスＧが流入される排気ガス流入部１５側の端面を基準として該端面から排気ガス流出部１６側へ向かう距離を横軸にとり、ケース本体部１１内の前記距離に捕集されるパティキュレート１７の粒径を縦軸にとって表している。
【００２４】
図３に示すように、ＰＭ排出量検出装置１０では、ケース本体部１１内を排気ガスＧが流れる際には、衝突板部１３によってケース本体部１１内に捕集されるパティキュレート１７は、排気ガスＧの流れ方向に沿ってパティキュレート１７の粒径が小さくなるように分級されて捕集され、ケース本体部１１内に、排気ガスＧの流れ方向において衝突板部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅの上流側にそれぞれ、衝突板部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅによって区画される５つの捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ（以下、適宜「捕集部１８」を用いる）が形成される。
【００２５】
前記捕集部１８は、排気ガスＧの流れ方向に沿って直列的に配置され、捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅには、パティキュレート１７が、粒径に応じて、具体的には排気ガスＧの流れ方向に沿って順次パティキュレート１７の粒径が小さくなるように捕集される。すなわち、排気ガスＧの流れ方向に沿って下流側の捕集部１８が上流側の捕集部１８に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されている。
【００２６】
また、ＰＭ排出量検出装置１０は、捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅにそれぞれ設けられ、捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅに捕集されるパティキュレート１７の捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ（以下、適宜「ＰＭ捕集量検出素子２１」を用いる）と、ケース本体部１１の長手方向に沿ってケース本体部１１内に螺旋状に埋設され、ＰＭ捕集量検出素子２１を加熱する加熱手段としての加熱ヒータ１９とを備えている。なお、前記捕集部に捕集されるパティキュレートの捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出手段は、ＰＭ捕集量検出素子２１と該ＰＭ捕集量検出素子２１を加熱する加熱手段とによって構成され、前記加熱手段をＰＭ捕集量検出素子２１に設けるようにしてよい。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態に係るパティキュレート捕集量検出素子を示す概略断面図である。図５に示すように、前記ＰＭ捕集量検出素子２１は、酸素イオン伝導性を有する第１の固体電解質層２２及び第２の固体電解質層２３と、第１の固体電解質層２２と第２の固体電解質層２３との間に埋設される第１の電極３０と、第２の固体電解質層２３において第１の電極３０が設けられる表面と反対側の表面２３ａに、第１の電極３０に対向して設けられる第２の電極３１と、第２の電極３１を挟むようにして固体電解質層２３の表面２３ａに隣接して設けられる絶縁体層２４とを備えている。また、第１の固体電解質層２２において第１の電極３０が設けられている表面とは反対側の表面２２ａはパティキュレート１７が堆積する面である。
【００２８】
また、ＰＭ捕集量検出素子２１では、絶縁体層２４において第２の電極３１が設けられる表面と反対側の表面２４ａに温度検出手段としての熱電対３２が設けられ、この熱電対３２によってＰＭ捕集量検出素子２１の温度を測定することができるようになっている。ＰＭ捕集量検出素子２１はまた、図５に示すように、第１の固体電解質層２２、第２の固体電解質層２３及び絶縁体層２４の両端面にセパレータ３５が設けられ、複数のＰＭ捕集量検出素子２１が直列的に配置される場合に該セパレータ３５によってＰＭ捕集量検出素子２１が他のＰＭ捕集量検出素子２１と分離されるようになっている。
【００２９】
第１の固体電解質層２２及び第２の固体電解質層２３は、例えばＺｒとＮｄとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｎｄ−Ｏ）、ＺｒとＹとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｙ−Ｏ）、ＺｒとＹｂとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｙｂ−Ｏ）、ＺｒとＬａとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｌａ−Ｏ）、ＺｒとＣａとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｃａ−Ｏ）、ＺｒとＣｅとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｃｅ−Ｏ）及びＺｒとＰｒとを含む複合酸化物（Ｚｒ−Ｐｒ−Ｏ）などの酸素イオン伝導性を有する固体電解質を用いて形成され、第１の電極３０及び第２の電極３１は、例えばＰｔ、Ｐｔ−Ｒｈなどの熱耐久性を有する材料を用いて形成され、絶縁体層２４及びセパレータ３５は、例えば多孔質アルミナ及び多孔質スピネルなどの電気的に絶縁性を有する材料を用いて形成される。また、絶縁体層２４は、電気的に絶縁性を有するとともに、後述するように酸素ガスが通過可能であるように微細連通孔を有する材料を用いて形成される。
【００３０】
図６は、パティキュレート捕集量検出素子の検出原理を説明するための説明図である。ＰＭ捕集量検出素子２１では、第１の固体電解質層２２において第１の電極３０が設けられる表面と反対側の表面２２ａにパティキュレート１７が堆積した状態で固体電解質層２２、２３が加熱されると、第１の固体電解質層２２の表面２２ａにおいて、パティキュレート１７の主成分であるカーボン（Ｃ）が、第１の固体電解質層２２内の酸素イオン（Ｏ２−）と反応して燃焼し、二酸化炭素（ＣＯ２）を生成するとともに第１の固体電解質層２２に電子（ｅ−）を与える（下記、化学式（１）参照）。
【００３１】
【化１】
2009042021.tif 000003
【００３２】
一方、第２の固体電解質層２３において第２の電極３１が設けられる表面２３ａでは、絶縁体層２４を通じて第２の固体電解質層２３の表面２３ａに供給される雰囲気中の酸素（Ｏ２）が、電子（ｅ−）を受け取りイオン化して、酸素イオン（Ｏ２−）として第２の固体電解質層２３内に取り込まれる（下記、化学式（２）参照）。そして、この酸素イオンは、第２の固体電解質層２３及び第１の固体電解質層２２内を拡散して第１の固体電解質層２２の表面２２ａに供給される。
【００３３】
【化２】
2009042021.tif 000004
【００３４】
これにより、ＰＭ捕集量検出素子２１では、パティキュレート１７、具体的にはカーボンの燃焼に伴って第１の電極３０と第２の電極３１との間に酸素イオン濃度差が生じ、第１の電極３０がマイナス極、第２の電極３１がプラス極となり、第１の電極３０と第２の電極３１との間に起電力が生じる。この起電力は、後述するようにパティキュレートの堆積量に対応しているので、ＰＭ捕集量検出素子２１では、かかる起電力に基づいて、パティキュレートの堆積量を検出することができる。
【００３５】
次に、ＰＭ捕集量検出素子２１において、パティキュレート１７の堆積量と、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力との関係について説明する。
本実施形態では、ＰＭ捕集量検出素子２１において、第１の固体電解質層２２の表面２２ａに所定量のパティキュレート１７を堆積させ、固体電解質層２２、２３を加熱してパティキュレート１７を燃焼させ、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力を測定する試験を行った。
【００３６】
第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力の測定では、第１の電極３０及び第２の電極３１としてＰｔを用い、固体電解質層２２、２３としてＺｒとＮｄとを含む複合酸化物（金属としてのＺｒとＮｄとのモル比は、Ｚｒ：Ｎｄ＝７９：２１）を用い、パティキュレート堆積量１ｍｇ、３ｍｇ、４ｍｇの３種類について大気雰囲気中において前記起電力を測定した。また、ＰＭ捕集量検出素子２１を昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温させ、パティキュレート１７を燃焼させた。
【００３７】
図７は、パティキュレートを燃焼させる際に第１の電極と第２の電極との間に生じた起電力を示すグラフである。図７では、ＰＭ捕集量検出素子２１の温度を横軸にとり、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じた起電力を縦軸にとって表示し、パティキュレート堆積量１ｍｇ、３ｍｇ、４ｍｇについて、パティキュレート１７の燃焼時に第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力をそれぞれ実線、破線、一点鎖線で示している。
【００３８】
図７に示すように、ＰＭ捕集量検出素子２１においてパティキュレート１７を燃焼させると、パティキュレート堆積量が１ｍｇ、３ｍｇ、４ｍｇのいずれの場合においても、約４５０℃から起電力が生じ、約５４０℃から約６２０℃の間において起電力が大きくなることが分かった。また、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力は、パティキュレート堆積量が大きいほど大きくなることが分かった。
【００３９】
図８は、パティキュレート堆積量と第１の電極と第２の電極との間に生じた起電力との関係を示すグラフである。図８では、第１の固体電解質層２２の表面２２ａに堆積させたパティキュレート堆積量を横軸にとり、ＰＭ捕集量検出素子２１の温度５６０℃において第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じた起電力を縦軸にとって表示している。
【００４０】
図８に示すように、ＰＭ捕集量検出素子２１の温度５６０℃において第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じた起電力は、パティキュレート堆積量１ｍｇでは約２２ｍＶ、パティキュレート堆積量３ｍｇでは約３３ｍＶ、パティキュレート堆積量４ｍｇでは約４４ｍＶであり、パティキュレート堆積量に応じて大きくなることが分かった。これにより、ＰＭ捕集量検出素子２１では、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力に基づいて、固体電解質層２２の表面２２ａに堆積されるパティキュレート堆積量を検出し、該パティキュレート堆積量からパティキュレート捕集量を検出することができることが分かる。
【００４１】
このようにして構成されるＰＭ捕集量検出素子２１を用いて、捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅに捕集されるパティキュレート捕集量を検出する際には、図３に示すように、第１の固体電解質層２２の表面２２ａにパティキュレート１７が堆積するように第１の固体電解質層２２の表面２２ａが排気通路３、具体的にはバイパス通路５に露出した状態で配置される。
【００４２】
ＰＭ捕集量検出素子２１を備えたＰＭ排出量検出装置１０はまた、第１の電極３０と第２の電極３１との間に生じる起電力を検出する起電力検出手段（不図示）を備えるとともに、ＰＭ排出量検出装置１０の作動を総合的に制御する制御ユニット２０を備えており、制御ユニット２０は、開閉弁７の開閉駆動、加熱ヒータ１９の作動及びエンジン２の作動を制御するととともに、前記起電力検出手段によって検出される起電力に基づいて、パティキュレートの排出量を検出する。
【００４３】
具体的には、制御ユニット２０は、パティキュレート１７の粒径に応じてパティキュレート１７が捕集される各捕集部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅについて、熱電対３２によって検出されるＰＭ捕集量検出素子２１の温度と前記起電力検出手段によって検出される起電力とに基づいてパティキュレート捕集量を算出し、このパティキュレート捕集量からパティキュレートの排出量を検出する。なお、制御ユニット２０は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００４４】
次に、ＰＭ排出量検出装置１０の作動について説明する。
図９は、第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の制御フローチャートである。ＰＭ排出量検出装置１０において、排気ガスＧ中のパティキュレート排出量を検出する際には、先ず、開閉弁７を閉じた状態で、加熱ヒータ１９を作動させてＰＭ排出量検出装置１０、具体的にはケース本体部１１内を加熱し、ＰＭ排出量検出装置１０に残留するパティキュレート１７を燃焼させて除去する（ステップ＃１）。
【００４５】
次に、エンジン回転数、燃料噴射量、ＥＧＲ量等に基づいて、エンジン２から排出される排気ガスＧの流量及び速度を算出する（ステップ＃２）。エンジン回転数については、回転数センサ（不図示）によって検出される検出値が用いられる。なお、燃料噴射量、ＥＧＲ量は、制御ユニット２０によって制御される量であり、特に検出手段は要さずともよい。その後に、排気ガスＧの流量及び速度に基づいて、ＰＭ排出量検出装置１０におけるパティキュレート１７の粒径分布を算出する（ステップ＃３）。なお、制御ユニット２０内に排気ガスＧの流量および速度に基づいて各捕集部１８に捕集されるパティキュレート１７の粒径分布を実験的に求めておきこれをマップ化し、当該マップから前記粒径分布を読み込むようにしてもよい。
【００４６】
そして、パティキュレート１７の各捕集部１８での粒径分布が算出されると、ＰＭ排出量検出装置１０の上流側のバイパス通路５に設けられた開閉弁７を、例えば６０秒など所定時間開いて、ＰＭ排出量検出装置１０の内部に排気ガスＧを流入し、排気ガスＧ中のパティキュレート１７を取り込む（ステップ＃４）。ＰＭ排出量検出装置１０内に取り込まれたパティキュレート１７は、パティキュレート１７の粒径に応じて各捕集部１８に分級されて捕集され、バイパス通路５の下流側に配置される捕集部１８には、バイパス通路５の上流側に配置される捕集部１８に比して平均粒径の小さいパティキュレート１７が捕集される。
【００４７】
排気ガスＧ中のパティキュレート１７を所定時間取り込んだ後に、開閉弁７を閉じた状態で、加熱ヒータ１９を作動させ、ＰＭ排出量検出装置１０を加熱して、具体的にはＰＭ捕集量検出素子２１の固体電解質２２、２３を加熱して捕集されたパティキュレート１７を燃焼させて除去し、固体電解質層２２の表面２２ａに堆積したパティキュレートの燃焼に伴って一対の電極３０、３１間に生じる起電力を測定し、かかる起電力に基づいて、ＰＭ捕集量検出素子２１に堆積されるパティキュレート堆積量を検出する（ステップ＃５）。なお、パティキュレート１７の燃焼時には、絶縁体層２４の表面２４ａから固体電解質層２３の表面２３ａに酸素が供給される。
【００４８】
ＰＭ捕集量検出素子２１によって検出される総電力量から、各捕集部１８に捕集されたパティキュレートの重量が算出される。この各捕集部１８に捕集されたパティキュレートの重量は、パティキュレート粒子密度と、ステップ＃３において算出された各捕集部１８に捕集されるパティキュレート１７の粒径分布とにより、パティキュレート粒子数に変換される。
【００４９】
本実施形態では、エンジン２の排気通路３にバイパス通路５を設け、このバイパス通路５にＰＭ排出量検出装置１０が設けられているが、バイパス通路５を設けることなく、ＰＭ排出量検出装置１０を排気通路３の一部に設けるようにしてもよい。また、ＰＭ捕集量検出素子２１は、第１の固体電解質層２２の表面２２ａにパティキュレート１７を堆積してパティキュレート堆積量を検出するようにしているが、第１の固体電解質層２２を設けることなく第１の電極３０が設けられる第２の固体電解質層２３の表面にパティキュレート１７を堆積させるようにしてパティキュレート堆積量を検出するようにしてもよい。
【００５０】
このように、本実施形態に係るＰＭ排出量検出装置１０によれば、複数の捕集部１８に粒径に応じて捕集されるパティキュレート１７の捕集量に基づいて、パティキュレート１７の排出量が検出されることにより、排気ガスＧ中のパティキュレートの粒径分布を検出することができ、パティキュレートの排出量を精度良く検出することができる。
【００５１】
また、複数の捕集部１８は、排気通路３の下流側に配置される捕集部１８が排気通路３の上流側に配置される捕集部１８に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成されていることにより、比較的簡単な構成で、前記効果を得ることができる。
【００５２】
更に、ＰＭ排出量検出装置１０によってパティキュレート排出量を検出する毎に、固体電解質層２２の表面２２ａに堆積されるパティキュレートが燃焼除去されるので、パティキュレート排出量をより精度良く検出することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００５３】
また更に、ＰＭ排出量検出装置１０によれば、エンジン運転状態と、パティキュレート１７の粒径分布及びパティキュレート排出量との関係を予めマップ化しておき、ＰＭ排出量検出装置１０によって検出されるパティキュレート１７の粒径分布及びパティキュレート排出量の検出値を、このマップと比較することで、エンジン燃焼状態やエンジン制御状態を的確に判断することも可能である。
【００５４】
このようにして構成されるＰＭ排出量検出装置１０を、図１に示すように、パティキュレート捕集装置４より上流側の排気通路３に配置することにより、パティキュレート捕集装置４に捕集されるパティキュレート捕集量を精度良く予測することができる。
【００５５】
一方、ＰＭ排出量検出装置１０を、パティキュレート捕集装置４より下流側の排気通路３に配置することにより、例えばパティキュレート捕集装置の一部が溶損した場合やパティキュレート捕集装置が割れた場合などにパティキュレート捕集装置４を通過した排気ガスＧ中のパティキュレート排出量を精度良く検出することができ、パティキュレート捕集装置４の故障を判定することもできる。
【００５６】
第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置１０では、ケース本体部１１内に設けられる衝突板部１３と開口部１４とによって粒径に応じてパティキュレート１７を捕集する複数の捕集部１８が形成されているが、カスケードインパクタやサイクロンを利用してパティキュレートを粒径に応じて捕集するようにしてもよく、また、フィルタ部材を用いてパティキュレートを粒径に応じて捕集するようにすることも可能である。
【００５７】
図１０は、第２の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図であり、図１０の（ａ）は、第２の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の斜視図、図１０の（ｂ）は、第２の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の正面図である。また、図１１は、第２の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図であり、図１１の（ａ）は、図１０（ａ）におけるＹ１１ａ−Ｙ１１ａ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図、図１１の（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＹ１１ｂ−Ｙ１１ｂ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図である。なお、第２の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置４０について、第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置１０と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
前記ＰＭ排出量検出装置４０は、ケース本体部１１内に、略四角錘状に形成され、その先端に略四角形状に形成された孔部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ（以下、適宜「孔部４１」を用いる）を有するノズル部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ（以下、適宜「ノズル部４２」を用いる）と、ケース本体部１１の長手方向と略垂直な方向に延びる３つの板状の衝突板部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ（以下、適宜「衝突板部４３」を用いる）とを備えている。なお、孔部４１は、好ましくは、排気ガスＧの流れ方向下流側に設けられる孔部４１が排気ガスＧの流れ方向上流側に設けられる孔部４１に比して孔面積が小さく形成される。
【００５９】
衝突板部４３はそれぞれ、排気ガスＧが排気ガス流入部１５から排気ガス流出部１６までケース本体部１１内の空間部１２を流れる際に、孔部４１を通過した排気ガスＧが衝突板部４３に衝突するように設けられている。また、衝突板部４３はそれぞれ、排気ガスＧがケース本体部１１内を流れるように、ケース本体部１１の長手方向と略垂直な方向に開口部４４ａ、４４ｂ、４４ｃ（以下、適宜「開口部４４」を用いる）を有するように設けられている。
【００６０】
ＰＭ排出量検出装置４０においても、ケース本体部１１の内部を排気ガスＧが流れる際には、ノズル部４２を通過した排気ガスＧは、衝突板部４２によって排気ガスＧの直進流れが妨げられ、重量の大きいパティキュレート１７は重量の小さいパティキュレート１７に比して衝突板部４３に押し付けられて捕集されやすく、重量の小さいパティキュレート１７は重量の大きいパティキュレート１７に比して衝突板部４３を迂回して開口部４４を通じて排気ガスＧの流れ方向下流側に流れやすくなっている。
【００６１】
これにより、ＰＭ排出量検出装置４０では、ノズル部４２と衝突板部４３とによって構成されるカスケードインパクタが直列的に配置され、ケース本体部１１内に捕集されるパティキュレート１７は、パティキュレート１７の粒径に応じて捕集され、具体的には排気ガスＧの流れ方向に沿ってパティキュレート１７の粒径が小さくなるように分級されて捕集され、衝突板部４３の上流側にそれぞれパティキュレート１７の粒径に応じてパティキュレート１７を捕集する捕集部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ（以下、適宜「捕集部４８」を用いる）が形成される。この捕集部４８は、排気ガスＧの流れ方向に沿って下流側の捕集部４８が上流側の捕集部４８に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成される。
【００６２】
また、ＰＭ排出量検出装置４０は、衝突板部４３にそれぞれ取り付けられ、捕集部４８に捕集されるパティキュレート１７の捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（以下、適宜「ＰＭ捕集量検出素子２１」を用いる）と、ケース本体部１１内に埋設される加熱ヒータ１９とを備えている。
【００６３】
ＰＭ排出量検出装置４０においても、排気ガスＧ中のパティキュレート１７の排出量を検出する際には、図９に示す制御フローチャートによって制御され、ＰＭ捕集量検出素子２１によって検出されるパティキュレート堆積量から各捕集部４８に捕集されるパティキュレート捕集量が算出され、この各捕集部４８に捕集されるパティキュレート捕集量からパティキュレートの排出量が算出されるとともに、ステップ＃３において算出された各捕集部４８に捕集されるパティキュレート１７の粒径分布から各捕集部４８に捕集されるパティキュレート１７の粒子数が算出される。
【００６４】
図１２は、第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図であり、図１２の（ａ）は、第３の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の斜視図、図１２の（ｂ）は、第３の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の正面図である。また、図１３は、第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図であり、図１３の（ａ）は、図１２（ａ）におけるＹ１３ａ−Ｙ１３ａ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図、図１３の（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＹ１３ｂ−Ｙ１３ｂ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図である。なお、第３の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置５０について、第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置１０と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図１２及び図１３に示すように、ＰＭ排出量検出装置５０は、略円形の中空断面を有する管状のケース本体部５１と、ケース本体部５１の内面部５１ａに螺旋状に取り付けられ、排気ガスＧ中のパティキュレートを粒径に応じて分級するための板状の衝突板部５３とを備えている。
【００６６】
図１４は、第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の要部斜視図であり、ＰＭ排出量検出装置５０のケース本体部５１と衝突板部５３とをケース本体部５１を切り欠いて示している。この図に示すように、ケース本体部５１の内面部５１ａに衝突板部５３が螺旋状に取り付けられ、衝突板部５３は、排気ガスＧが排気ガス流入部５５から排気ガス流出部５６までケース本体部５１内の空間部５２を流れる際に、空間部５２内にサイクロンを発生させるように設けられる。
【００６７】
ＰＭ排出量検出装置５０では、排気ガスＧが排気ガス流入部５５から排気ガス流出部５６まで流れる際に、排気ガスＧ中のパティキュレート１７は、衝突板部５３と衝突し、排気ガスＧの流れ方向に沿って移動するとともに、その動径方向、すなわちケース本体部５１の内面部５１ａ側への遠心力Ｆを受ける。この遠心力Ｆは、以下の数式（１）のように表すことができる。
【００６８】
【数１】
2009042021.tif 000005
【００６９】
ここで、Ｃは抵抗係数、ｍは粒子質量、ρは粒子密度、ωは角速度、ｒはサイクロン半径、ｖは動径方向速度、μは流体粘度、ｘは粒径である。
前記数式（１）に示されるように、排気ガスＧ中のパティキュレート１７は、衝突板部５３によって、粒子質量が大きいほど、すなわちパティキュレート１７の粒径が大きいほど大きい遠心力を受けることとなる。
【００７０】
また、ＰＭ排出量検出装置５０において、衝突板部５３によるサイクロンによって動径方向へ移動するパティキュレート１７の移動速度ｖは、以下の数式（２）のように表すことができる。
【００７１】
【数２】
2009042021.tif 000006
【００７２】
前記数式（１）及び（２）から、パティキュレート１７の動径方向、すなわちケース本体部５１の内面部５１ａ側への移動速度ｖはまた、以下の数式（３）のように表すことができる。
【００７３】
【数３】
2009042021.tif 000007
【００７４】
これにより、ＰＭ排出量検出装置５０では、ケース本体部５１内を排気ガスＧが流れる際には、前記数式（３）に示すように、衝突板部５３による排気ガスＧ中のパティキュレート１７の動径方向への移動速度ｖは、粒径の二乗に比例し、排気ガスＧ中のパティキュレート１７は、粒径が大きいほど大きい移動速度を有する。
【００７５】
ＰＭ排出量検出装置５０においても、衝突板部５３によって、前述した図４に示すように、ケース本体部５１内に、排気ガスＧの流れ方向に沿ってパティキュレート１７の粒径が小さくなるようにパティキュレート１７が分級されて捕集され、パティキュレート１７の粒径に応じて排気ガスＧ中のパティキュレート１７を捕集する複数の捕集部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ（以下、適宜「捕集部５８」を用いる）が形成される。
【００７６】
前記捕集部５８は、排気ガスＧの流れ方向に沿って直列的に配置され、捕集部５８に捕集されるパティキュレート１７の粒径が排気ガスＧの流れ方向に沿って順次小さくなるように構成されており、排気ガスＧの流れ方向に沿って下流側の捕集部５８が上流側の捕集部５８に比して平均粒径の小さいパティキュレートを捕集するように構成される。
【００７７】
また、ＰＭ排出量検出装置５０は、捕集部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅにそれぞれ設けられ、捕集部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅに捕集されるパティキュレート１７の捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ（以下、適宜「ＰＭ捕集量検出素子２１」を用いる）と、ケース本体部５１内に埋設される加熱ヒータ１９とを備えている。
【００７８】
ＰＭ排出量検出装置５０においても、排気ガスＧ中のパティキュレート１７の排出量を検出する際には、図９に示す制御フローチャートによって制御され、ＰＭ捕集量検出素子２１によって検出されるパティキュレート堆積量から各捕集部５８に捕集されるパティキュレート捕集量が算出され、この各捕集部５８に捕集されるパティキュレート捕集量からパティキュレートの排出量が算出されるとともに、ステップ＃３において算出された各捕集部５８に捕集されるパティキュレート１７の粒径分布から各捕集部５８に捕集されるパティキュレート１７の粒子数が算出される。
【００７９】
本実施形態では、ケース本体部５１内に螺旋状に取り付けられた１つの衝突板部５３によるサイクロンによって排気ガス中のパティキュレート１７が分級されているが、ケース本体部５１内に設けられる複数の衝突板部を用いてサイクロンを形成するようにしてもよい。
【００８０】
図１５は、第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図であり、図１５の（ａ）は、第４の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の斜視図、図１５の（ｂ）は、第４の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置の正面図である。また、図１６は、第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図であり、図１６の（ａ）は、図１５（ａ）におけるＹ１６ａ−Ｙ１６ａ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図、図１６の（ｂ）は、図１５（ａ）におけるＹ１６ｂ−Ｙ１６ｂ線に沿ったＰＭ排出量検出装置の断面図である。なお、第４の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置６０について、第１の実施形態に係るＰＭ排出量検出装置１０と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００８１】
図１５及び図１６に示すように、ＰＭ排出量検出装置６０は、ケース本体部１１内に、ケース本体部１１内の空間部１２をケース本体部１１の長手方向に沿って区画し、ケース本体部１１の長手方向と略垂直な方向に延びる３つのフィルタ部材６３ａ、６３ｂ、６３ｃ（以下、適宜「フィルタ部材６３」を用いる）を備えている。
【００８２】
フィルタ部材６３ａ、６３ｂ、６３ｃはそれぞれ、所定の孔径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ（以下、適宜「孔径Ｄ」を用いる）を有しており、排気ガス流入部１５から排気ガス流出部１６に向かって孔径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃが小さくなるように、すなわち関係式Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃが成り立つように形成されている。排気ガスＧがケース本体部１１内の空間部１２を流れる際には、孔径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃより小さい粒径を有するパティキュレート１７がそれぞれフィルタ部材６３ａ、６３ｂ、６３ｃを通過でき、孔径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃより大きい粒径を有するパティキュレート１７がそれぞれフィルタ部材６３ａ、６３ｂ、６３ｃに捕集される。
【００８３】
ＰＭ排出量検出装置６０では、フィルタ部材６３によって、ケース本体部１１内に捕集されるパティキュレート１７が粒径に応じて捕集され、具体的には排気ガスＧの流れ方向に沿ってパティキュレート１７の粒径が小さくなるように捕集され、パティキュレート１７の粒径に応じてパティキュレート１７を捕集する捕集部６８ａ、６８ｂ、６８ｃ（以下、適宜「捕集部６８」を用いる）が形成される。
【００８４】
また、ＰＭ排出量検出装置６０は、フィルタ部材６３にそれぞれ取り付けられ、捕集部６８に捕集されるパティキュレート１７の捕集量を検出するパティキュレート捕集量検出素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（以下、適宜「ＰＭ捕集量検出素子２１」を用いる）と、ケース本体部１１内に埋設される加熱ヒータ１９とを備えている。
【００８５】
図１７は、第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置６０の制御フローチャートである。ＰＭ排出量検出装置６０においても、排気ガスＧ中のパティキュレート排出量を検出する際には、先ず、開閉弁７を閉じた状態で、加熱ヒータ１９を作動させてＰＭ排出量検出装置６０、具体的にはケース本体部１１内を加熱し、ＰＭ排出量検出装置６０に残留するパティキュレート１７を燃焼させて除去する（ステップ＃１１）。
【００８６】
次に、ＰＭ排出量検出装置６０の上流側のバイパス通路５に設けられた開閉弁７を、例えば６０秒など所定時間開いて、ＰＭ排出量検出装置６０の内部に排気ガスＧを流入し、排気ガスＧ中のパティキュレート１７を取り込む（ステップ＃１２）。ＰＭ排出量検出装置６０内に取り込まれたパティキュレート１７は、パティキュレート１７の粒径に応じて各捕集部６８に捕集される。フィルタ部材６３によって、バイパス通路５の下流側に配置される捕集部６８には、バイパス通路５の上流側に配置される捕集部６８に比して粒径の小さいパティキュレート１７が捕集される。
【００８７】
排気ガスＧ中のパティキュレート１７を所定時間取り込んだ後に、開閉弁７を閉じた状態で、加熱ヒータ１９を作動させ、ＰＭ排出量検出装置６０を加熱して、捕集されたパティキュレート１７を燃焼させて除去し、パティキュレートの燃焼に伴って一対の電極３０、３１間に生じる起電力を測定し、かかる起電力に基づいて、ＰＭ捕集量検出素子２１に堆積されるパティキュレート堆積量を検出する（ステップ＃１３）。
【００８８】
そして、ＰＭ捕集量検出素子２１によって検出されるパティキュレート堆積量から各捕集部６８に捕集されるパティキュレート捕集量が算出され、この各捕集部６８に捕集されるパティキュレート捕集量からパティキュレートの排出量が算出されるとともに、フィルタ部材６３の孔径Ｄからフィルタ部材６３に捕集されるパティキュレートの粒径を算出し、このパティキュレート１７の粒径から各捕集部６８に捕集されるパティキュレート１７の粒子数を算出する（ステップ＃１４）。
【００８９】
このようにして、ＰＭ排出量検出装置６０においても、複数の捕集部６８に粒径に応じて捕集されるパティキュレート１７の捕集量に基づいて、パティキュレートの排出量が検出されることにより、排気ガスＧ中のパティキュレートの粒径分布を検出することができ、パティキュレートの排出量を精度良く検出することができる。
【００９０】
また、複数の捕集部６８は、排気通路３の上流側から排気通路３の下流側に向かって孔径Ｄが小さくなるように形成された複数のフィルタ部材６３により区画されていることにより、排気ガスＧの流れを利用して、比較的簡単な構成で、前記効果を有効に奏することができる。
【００９１】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、排気ガス中のパティキュレートの粒径分布及び排出量を検出することができるパティキュレート排出量検出装置に関するものであり、例えば希薄燃焼ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンなどを備えた車両の排気系に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の構成を概念的に示す説明図である。
【図２】第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図である。
【図４】ＰＭ排出量検出装置において、排気ガスの流れ方向に対して捕集されるパティキュレートの粒径を模式的に表したグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係るパティキュレート捕集量検出素子を示す概略断面図である。
【図６】パティキュレート捕集量検出素子の検出原理を説明するための説明図である。
【図７】パティキュレートを燃焼させる際に第１の電極と第２の電極との間に生じた起電力を示すグラフである。
【図８】パティキュレート堆積量と第１の電極と第２の電極との間に生じた起電力との関係を示すグラフである。
【図９】第１の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の制御フローチャートである。
【図１０】第２の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図である。
【図１２】第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図である。
【図１４】第３の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の要部斜視図である。
【図１５】第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す図である。
【図１６】第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置を示す断面図である。
【図１７】第４の実施形態に係るパティキュレート排出量検出装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
２  エンジン
３  排気通路
５  バイパス通路
１０、４０、５０、６０  パティキュレート排出量検出装置
１７  パティキュレート
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ  捕集部
１９  加熱ヒータ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ  パティキュレート捕集量検出素子
２２、２３  固体電解質層
３０、３１  電極
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ  フィルタ部材
Ｇ  排気ガス
【図１】
2009042021.tif 000008
【図２】
2009042021.tif 000009
【図３】
2009042021.tif 000010
【図４】
2009042021.tif 000011
【図５】
2009042021.tif 000012
【図６】
2009042021.tif 000013
【図７】
2009042021.tif 000014
【図８】
2009042021.tif 000015
【図９】
2009042021.tif 000016
【図１０】
2009042021.tif 000017
【図１１】
2009042021.tif 000018
【図１２】
2009042021.tif 000019
【図１３】
2009042021.tif 000020
【図１４】
2009042021.tif 000021
【図１５】
2009042021.tif 000022
【図１６】
2009042021.tif 000023
【図１７】
2009042021.tif 000024