JP2011256796A - Ｐｍ量検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、内燃機関の排気中のＰＭ量をより高精度で検出することを目的とする。
【解決手段】排気通路を流れる排気の一部がその内部に取り込まれるセンサケース内にＰＭセンサが設置されている。そして、排気通路を流れる排気の熱及びケース用ヒータによってセンサケースの壁面の一部を加熱することでセンサケース内に温度差を生じさせ、該温度差によって生じる熱泳動効果によってセンサケース内の排気中のＰＭをＰＭセンサに誘導する。このときに、排気通路を流れる排気の温度が低いときは、該排気の温度が高いときよりもケース用ヒータの出力を高くする。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の排気中の粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭと称する）の量を検出するＰＭ量検出システムに関する。

内燃機関の排気中のＰＭ量をＰＭセンサによって検出する技術が知られている。特許文献１には、少なくとも二つの電極を備えたＰＭセンサ（微粒子センサ）が開示されている。このＰＭセンサは、電極間の交流インピーダンス等の電気的特性の計測データからＰＭセンサにおける微粒子堆積量を検知する。また、特許文献１には、ガス流路に垂直な断面の一部またはガス流路とは異なる第２の流路上でＰＭを捕集する微粒子捕集手段にＰＭセンサを設置する技術が記載されている。

特許文献２には、ヒータ、温度センサ、及び酸化触媒等から構成されるＰＭセンサが開示されている。このＰＭセンサは、ヒータを作動させることで、酸化触媒に堆積しているＰＭを燃焼させ、このときの温度センサの出力に基づいてＰＭの堆積量を推定する。

特開２００８−０６４６２１号公報 特開２００８−２６１３２３号公報 特開２００８−１９０５０２号公報 特開２００９−１４４５１２号公報

内燃機関の排気中のＰＭ量を検出するために、センサ自身に堆積したＰＭ量に対応する信号を出力するＰＭセンサを用いる場合がある。このようなＰＭセンサは一般に排気通路内に設置される。排気通路内に設置されたＰＭセンサには排気中のＰＭが付着する。そして、ＰＭセンサにおいて、付着したＰＭが徐々に堆積する。このＰＭ堆積量の増加に応じてＰＭセンサの出力値が変化する。

ＰＭセンサには、ＰＭセンサに衝突したＰＭが該ＰＭセンサに付着し堆積する。しかしながら、排気中には、ＰＭセンサに衝突しないＰＭ、或いは、ＰＭセンサに衝突しても該ＰＭセンサに付着しないＰＭが存在する。また、排気の流速が上昇するとＰＭの流量も増加する。ＰＭの流量が増加すると、ＰＭセンサに付着するＰＭ量自体は増加するが、ＰＭセンサにおけるＰＭ捕集率（即ち、ＰＭの流量に対するＰＭセンサに付着するＰＭ量の比率）が低下する傾向がある。これらのことに起因して、ＰＭセンサにおけるＰＭ捕集率が不安定なものとなると、ＰＭセンサの出力値に基づいて排気中のＰＭ量を正確に検出することが困難となる虞がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の排気中のＰＭ量をより高精度で検出することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明では、排気通路を流れる排気の一部がその内部に取り込まれるセンサケース内にＰＭセンサが設置されている。センサケース内では、排気の流速が低減されると共に、排気通路を流れる排気によって壁面の一部が加熱されることで温度差が生じる。これによっ
て生じる熱泳動効果によってセンサケース内の排気中のＰＭがＰＭセンサに誘導される。さらに、センサケースの壁面の一部を加熱するケース用ヒータが設けられており、排気通路を流れる排気の温度に基づいて該ケース用ヒータの出力が制御される。

より詳しくは、本発明に係るＰＭ量検出システムは、
内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質量を検出するＰＭ量検出システムであって、
自身に堆積した粒子状物質量に対応する信号を出力するＰＭセンサと、
前記ＰＭセンサが内部に設置され且つ排気通路を流れる排気の一部が取り込まれるセンサケースであって、その内部における排気の流速が粒子状物質の熱泳動が可能な程度に低減され、且つ、その内部において、粒子状物質が熱泳動によって前記ＰＭセンサに誘導されるような温度差が、排気通路を流れる排気によって壁面の少なくとも一部が加熱されることで生じる構成を有するセンサケースと、
前記センサケースの壁面における、排気通路を流れる排気によって加熱される部分の少なくとも一部をさらに加熱するケース用ヒータと、
前記ＰＭセンサに排気中の粒子状物質を捕集させる時において、排気通路を流れる排気の温度が低いときは、該排気の温度が高いときよりも前記ケース用ヒータの出力を高くするケース用ヒータ制御手段と、
を備えている。

本発明では、センサケース内における排気の流速が低減される。また、排気通路を流れる排気によってセンサケースの壁面が加熱されることで、該壁面付近の温度がＰＭセンサの温度よりも高くなる。その結果、熱泳動効果によってセンサケース内の排気に含まれるＰＭがＰＭセンサに誘導される。

さらに、本発明に係るＰＭ量検出システムでは、ＰＭセンサに排気中の粒子状物質を捕集させる時において、排気通路を流れる排気の温度が低いときは、該排気の温度が高いときよりもケース用ヒータの出力を高くする。これにより、排気通路を流れる排気の温度が低下しても、センサケース内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することができる。

従って、本発明によれば、排気通路内における排気の流速及び温度に関わらず、ＰＭセンサにおけるＰＭ捕集率を安定して高く維持することができる。その結果、ＰＭセンサの出力値に基づいて排気中のＰＭ量をより高精度で検出することが可能となる。また、センサケースの壁面をケース用ヒータによって過剰に加熱することも抑制することもできる。

本発明において、排気通路を流れる排気の温度が所定温度以上のときは、ケース用ヒータ制御手段がケース用ヒータの作動を停止してもよい。ここで、所定温度は、センサケースにおける排気通路内に位置する部分の壁面を排気通路を流れる排気の熱のみによって加熱することで、センサケース内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することが可能な排気の温度の閾値であってもよい。これによれば、ケース用ヒータによる過剰な加熱を抑制することができる。

本発明に係るＰＭ量検出システムは、センサ用ヒータをさらに備えてもよい。センサ用ヒータは、ＰＭセンサに堆積したＰＭを除去する時にＰＭセンサを加熱する。この場合、センサ用ヒータを作動させる時は、ケース用ヒータ制御手段が、ケース用ヒータの作動を停止させてもよい。これによれば、不要なケース用ヒータの作動を抑制することができる。

本発明に係るＰＭ量検出システムにおいては、センサケースが、その一部が排気通路内
に位置し、他の一部が排気通路の外部に位置するように設置されていてもよい。この場合、ＰＭセンサは、センサケース内における排気通路の外部に位置する部分、又はセンサケース内における排気通路内に位置する部分であって排気通路の壁面の位置付近に設置される。このような構成によれば、センサケースの排気通路内に位置する部分の壁面が、排気通路を流れる排気によって加熱される。その結果、センサケースの内部において、ＰＭが熱泳動によってＰＭセンサに誘導されるような温度差が生じる。このような構成の場合、ケース用ヒータは、センサケースにおける排気通路内に位置する部分の壁面を加熱する。

上記構成の場合、センサケースにおける排気通路内に位置する部分の一方向にのみ排気の出入口が形成されてもよい。これによれば、該排気の出入口を通じてセンサケース内に排気通路の排気が取り込まれるが、該センサケース内における排気の流速は低減される。その結果、センサケース内の排気に含まれるＰＭが熱泳動することが可能となる。

本発明に係るＰＭ量検出システムにおいては、センサケースが、排気通路の外部に排気通路に接するように設置されてもよい。この場合、センサケースと排気通路とが接している部分の壁面に排気の出入口が形成される。このような構成では、センサケースにおける排気通路に接している壁面が、排気通路を流れる排気によって加熱される。その結果、センサケースの内部において、上記と同様の温度差が生じる。また、上記と同様、センサケース内における排気の流速が低減される。このような構成では、ケース用ヒータは、センサケースにおける排気通路と接している壁面を加熱する。

上記構成の場合、排気の出入口に、排気の流通を阻害する阻害部を設けてもよい。これによれば、センサケース内における排気の流速をより低減させることができる。

本発明に係るＰＭ量検出システムにおいては、センサケースが、排気通路の内部に設置されてもよい。この場合、センサケースにおける、排気通路を流れる排気の流れに沿って上流側の壁面に排気の入口が形成され、下流側の壁面に排気の出口が形成される。そして、排気の出口の流路面積を排気の入口よりも小さくする。このような構成では、排気通路を流れる排気による加熱量は、センサケースの下流側の壁面に比べて上流側の壁面の方が大きい。従って、センサケースの内部において、上記と同様の温度差が生じる。また、上記と同様、センサケース内における排気の流速が低減される。このような構成では、ケース用ヒータは、センサケースにおける、排気通路を流れる排気の流れに沿って上流側の壁面を加熱する。

上記構成の場合、センサケースの排気の入口への排気の流入を阻害するを設けてもよい。これによれば、センサケース内における排気の流速をより低減させることができる。

本発明によれば、ＰＭセンサによって内燃機関の排気中のＰＭ量をより高精度で検出することが可能となる。

実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。 実施例１に係るＰＭセンサの概略構成を示す図である。 ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量、ＰＭセンサの電極間の電気抵抗及びＰＭセンサの出力値の関係を示すグラフである。 実施例１に係る、通路内排気の温度とケース用ヒータへの供給電力量との関係を示す図である。 実施例１に係るケース用ヒータの制御フローを示すフローチャートである。 実施例１の第一の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成を示す図である。 実施例１の第二の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成を示す図である。 実施例１の第三の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成を示す図である。 実施例１の第四の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成を示す図である。 実施例１の第五の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成を示す図である。 実施例２に係る、基準加算供給電力量と始動時冷却水温との関係を示すマップである。 実施例２に係る、始動後補正係数と始動後経過時間との関係を示すマップである。 実施例２に係るケース用ヒータの制御フローを示すフローチャートである。 実施例３に係る、基準加算供給電力量とＦ／Ｃ時間との関係を示すマップである。 実施例３に係る、Ｆ／Ｃ後補正係数とＦ／Ｃ後経過時間との関係を示すマップである。 実施例３に係るケース用ヒータの制御フローを示すフローチャートである。 実施例４に係るケース用ヒータ及びセンサ用ヒータの制御フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
本発明の実施例１について図１〜５に基づいて説明する。ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンの排気に含まれるＰＭ量を検出するために本発明を適用した場合について説明する。尚、本発明に係る内燃機関はディーセルエンジンに限られるものではなく、例えばガソリンエンジンでもよい。

［内燃機関の吸排気系の概略構成]
図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。内燃機関１には吸気通路１２及び排気通路２が接続されている。吸気通路１２には、内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１３が設けられている。

排気通路２には、排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦと称する）３が設けられている。排気通路２におけるＤＰＦ３より上流側には酸化触媒４が設けられている。排気通路２におけるＤＰＦ３よりも下流側の排気通路２には、該排気通路２を流れる排気の温度を検出する排気温度センサ５及び排気中のＰＭ量を検出するためのＰＭ量検出装置６が設けられている。ＰＭ量検出装置６はＰＭセンサ７、センサケース８、センサ用ヒータ９、及びケース用ヒータ１１を備えている。ＰＭ量検出装置６の詳細については後述する。

内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。該ＥＣＵ１０は内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、エアフローメータ１３、排気温度センサ５、ＰＭセンサ７、及び冷却水温センサ１４が電気的に接続されている。冷却水温センサ１４は、内燃機関１の冷却水の温度を検出する。また、ＥＣＵ１０には、これらの他、クランクポジションセンサ及びアクセル開度センサ（図示略）等の各種
センサが電気的に接続されている。

本実施例においては、所定の条件が成立したときに、ＤＰＦ３に堆積したＰＭを酸化させて除去するフィルタ再生処理が行なわれる。フィルタ再生処理においては、堆積したＰＭを酸化させることが可能な目標温度までＤＰＦ３を昇温させる。ＤＰＦ３を昇温させる方法としては、内燃機関１において副燃料噴射を行なうことで酸化触媒４に燃料を供給し、酸化触媒４における燃料の酸化によって生じる酸化熱を用いてＤＰＦ３に流入する排気を昇温させる方法等がある。フィルタ再生処理の実行時においては、ＤＰＦ３の温度が排気温度センサ５の検出値に基づいて推定される。

また、ＤＰＦ３においては、熱劣化や経時劣化により破損又は溶損等の異常が生じる場合がある。ＤＰＦ３においてこのような異常が生じると、ＤＰＦ３に捕集されずに、その下流側に流出するＰＭの量が増加する。そこで、本実施例では、ＰＭ量検出装置６によって検出される排気中のＰＭ量に基づいてＤＰＦ３の異常検出を実施する。そのため、ＤＰＦ３の異常を正確に検出するためには、ＰＭ量検出装置６によって排気中のＰＭ量を高精度で検出する必要がある。

［ＰＭ量検出装置の概略構成]
図２は、ＰＭセンサ７の概略構成を示す図である。図２に示すように、ＰＭセンサ７は一対の電極７ａ，７ｂを備えている。図３は、ＰＭセンサ７におけるＰＭ堆積量、ＰＭセンサ７の電極７ａ，７ｂ間の電気抵抗及びＰＭセンサ７の出力値の関係を示すグラフである。図３において、横軸はＰＭセンサ７におけるＰＭ堆積量を表しており、下段縦軸はＰＭセンサ７の電極７ａ，７ｂ間の電気抵抗を表しており、上段縦軸はＰＭセンサ７の出力値を表している。

ＰＭセンサ７には排気中のＰＭが付着し、電極７ａ，７ｂ間に該ＰＭが堆積する。図３に示すように、ＰＭセンサ７におけるＰＭ堆積量が増加するにつれて、電極７ａ，７ｂ間の電気抵抗が低下する。そして、電極７ａ，７ｂ間の電気抵抗が低下するにつれて、ＰＭセンサ７の出力値が増加する。そのため、該ＰＭセンサ７の出力値は、ＰＭ流量の積算値に対応した値となる。また、該ＰＭセンサ７の出力値を微分することでＰＭ流量を算出することもできる。

ＰＭセンサ７にはセンサ用ヒータ９が設けられている。ＰＭセンサ７にＰＭが過剰に堆積すると、その出力値に基づいて排気中のＰＭ量を正確に検出することが困難となる。そこで、ＰＭセンサ７におけるＰＭ堆積量がある程度の量に達すると、センサ用ヒータ９によってＰＭセンサ７を加熱することで、該ＰＭセンサ７に堆積したＰＭを酸化させて除去する。センサ用ヒータ９は、電気ヒータであって、ＥＣＵ１０に電気的に接続されており、ＥＣＵ１０によってその作動が制御される。また、センサ用ヒータ９には、バッテリ（図示略）から電力が供給される。

尚、本実施例に係るＰＭセンサ７は、上記のような構成に限られるものではない。ＰＭセンサ７としては、センサ自身に堆積したＰＭ量に対応する信号を出力するものであれば、公知のどのようなＰＭセンサを用いてもよい。例えば、ＰＭセンサを電気ヒータによって加熱することで該ＰＭセンサに堆積したＰＭを燃焼させて除去した時におけるＰＭセンサの温度上昇量に基づいて、該ＰＭセンサ自身に堆積したＰＭ量を推定するものであってもよい。

本実施例においては、上記のようなＰＭセンサ７がセンサケース８内に設置されている。ここで、センサケース８は、図１に示すように、その一部が排気通路２内に位置し、他の一部が排気通路２の外部に位置するように設置されている。そして、センサケース８に
おける排気通路２内に位置する部分の下流側端部に排気の出入口８ａが形成されている。排気通路２を流れる排気の一部が該出入口８ａからセンサケース８内に流入する。また、一旦センサケース８内に流入した排気が該出入口８ａから排気通路２内に流出する（図１において、矢印は排気の流れを表している）。本実施例に係るセンサケース８の排気の入口及び出口は該出入口８ａのみである。尚、排気通路２内を流れる排気は脈動しているため、排気の出入口８ａがセンサケース８の下流側端部形成されていても、排気は排気通路２とセンサケース８との間を出入りすることができる。

図１に示すように、ＰＭセンサ７は、センサケース８内における排気通路２の外部に位置する部分（即ち、図１における、センサケース８内の破線より上の部分）に配置されている。また、センサケース８内においては、ＰＭセンサ７が、その軸方向が排気通路２の軸方向と略平行となるような状態（即ち、図１における横方向に倒れた状態）で設置されている。

さらに、センサケース８内には、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の内壁面を加熱するケース用ヒータ１１が設けられている。センサケース８内においては、ＰＭセンサ７とケース用ヒータ１１との軸方向が互いに略平行となるような状態で両者が設置されている。ケース用ヒータ１１は、電気ヒータであって、ＥＣＵ１０に電気的に接続されており、ＥＣＵ１０によってその作動が制御される。また、ケース用ヒータ１１には、バッテリ（図示略）から電力が供給される。

［ＰＭの熱泳動］
本実施例に係るＰＭ量検出装置６では、センサケース８において排気の出入口８ａはその下流側端部にのみ形成されている。これによれば、センサケース８内における排気の流速を排気通路２内における排気の流速に比べて非常に小さくすることができる。また、排気通路２内における排気の流速が上昇した場合であっても、センサケース８内における排気の流速の上昇を抑えることができる。つまり、このようなセンサケース８の構成によれば、センサケース８内における排気の流速を、後述するＰＭの熱泳動が可能な程度に低下させることができる。

また、センサケース８において排気の出入口を一方向にのみ形成することで、ＰＭセンサ７に衝突することなく単にセンサケース８内を通過するのみとなるＰＭの流れを抑制することができる。また、該出入口をセンサケース８の下流側端部に形成することで、センサケース８内に存在するＰＭが排気通路２内における排気の主流の圧力の影響を受け難くなる。そのため、後述するＰＭの熱泳動がより容易となる。

本実施例に係るＰＭ量検出装置６においては、上述したように、ＰＭセンサ７がセンサケース８内における排気通路２の外部に位置するように設置されている。センサケース８の排気通路２の外部に位置する部分は外気によって冷却される。そのため、ＰＭセンサ７をこのような位置に配置することで、ＰＭセンサ７の温度上昇が抑制される。一方、センサケース８の排気通路２内に位置する部分は、その外壁面が排気通路２を流れる排気によって加熱され、その内壁面がケース用ヒータ１１によって加熱される。

これらによって、ＰＭセンサ７の温度が、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度よりも低くなる。センサケース８内の排気の流速が十分に低下した状態で、このような温度差が生じると、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の内壁面とＰＭセンサ７との間に存在する排気中のＰＭが熱泳動によってＰＭセンサ７に誘導される。

尚、センサケース８内において、ＰＭセンサ７は、必ずしも排気通路２の外部に位置する必要はない。センサケース８内における排気通路２内に位置する部分であっても、排気
通路２の壁面の位置に近い位置にＰＭセンサ７を設置すれば、ＰＭセンサ７の温度上昇を抑制することができる。

また、センサケース８においては、排気通路２の内部に位置する部分の側壁面（以下、内部側壁面と称する）と排気通路２の外部に位置する部分の側壁面（以下、外部側壁面と称する）との間にも温度差が生じる。つまり、内部側壁面の温度よりも外部側壁面の温度の方が低くなる。センサケース８内の排気の流速が十分に低下した状態で、このような温度差が生じると、熱泳動によって内部側壁面側から外部側壁面側に向かうＰＭの移動も生じる。このとき、ＰＭセンサ７は、その軸が両壁面に沿うように設置されている（即ち、内部側壁面と外部側壁面とがＰＭセンサ７を挟んで対向している）ため、該ＰＭの移動経路上に位置することになる。従って、このように移動するＰＭもＰＭセンサ７に誘導されることになる。

本実施例に係るＰＭ量検出装置６によれば、上記のようにセンサケース８内において温度差を生じさせることで、熱泳動効果によってセンサケース８内の排気に含まれるＰＭをＰＭセンサ７に誘導することができる。それによって、ＰＭセンサ７へのＰＭの付着を促進させることができる。つまり、ＰＭセンサ７におけるＰＭ捕集率を向上させることができる。

［ヒータ制御］
ここで、本実施例に係るケース用ヒータの制御について図４及び５に基づいて説明する。上述したように、センサケース８の排気通路２内に位置する部分は、その外壁面が排気通路２を流れる排気（以下、通路内排気と称する）によって加熱され、その内壁面がケース用ヒータ１１によって加熱される。

このとき、通路内排気の温度が変化すれば、その外壁面への加熱量も変化する。つまり、通路内排気の温度が低下すれば、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の外壁面への排気による加熱量は小さくなる。この場合、ケース用ヒータ１１の出力を一定とすると、センサケース８の排気通路２内に位置する部分と、ＰＭセンサ７又はセンサケース８の排気通路２の外部に位置する部分との間の温度差が減少する。該温度差が減少すると、センサケース８内におけるＰＭの熱泳動効果が小さくなる。その結果、ＰＭセンサ７におけるＰＭ捕集率が低下する虞がある。

また、通路内排気の温度が上昇すれば、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の外壁面への排気による加熱量は大きくなる。この場合、ケース用ヒータ１１の出力を一定とすると、センサケース８の排気通路２内に位置する部分を過剰に加熱する虞がある。

そこで、本実施例においては、通路内排気の温度に基づいてケース用ヒータ１１に供給する電力量を調整し、その出力を制御する。図４は、本実施例に係る、通路内排気の温度Ｔｇとケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈとの関係を示す図である。図４において、縦軸はケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈを表しており、横軸は通路内排気の温度Ｔｇを表している。

本実施例では、図４に示すように、通路内排気の温度Ｔｇが低いほどケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈを大きくする。即ち、通路内排気の温度Ｔｇが低いほどケース用ヒータ１１の出力を高くする。換言すれば、通路内排気の温度Ｔｇが高いほどケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈを小さくする。即ち、通路内排気の温度Ｔｇが高いほどケース用ヒータ１１の出力を低くする。そして、通路内排気の温度Ｔｇが所定温度Ｔｇ０以上のときは、ケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈを零にし、ケース用ヒータ１１の作動を停止させる。

ここで、所定温度Ｔｇ０は、センサケース８における排気通路２内に位置する部分の壁面を排気通路２を流れる排気の熱のみによって加熱することで、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することが可能な排気の温度の閾値である。このような所定温度Ｔｇ０は、実験等に基づいて予め求めることができる。

上記制御によれば、通路内排気の温度が低下した場合であっても、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することができる。従って、通路内排気の流速及び温度に関わらず、ＰＭセンサ７におけるＰＭ捕集率を安定して高く維持することができる。その結果、ＰＭセンサ７の出力値に基づいて排気中のＰＭ量をより高精度で検出することが可能となる。また、通路内排気の温度が上昇した場合であっても、センサケース８における排気通路２内に位置する部分をケース用ヒータ１１によって過剰に加熱することも抑制することもできる。

［ヒータ制御フロー］
以下、本実施例に係るケース用ヒータの制御フローについて、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずステップＳ１０１において、ＰＭセンサ７に排気中のＰＭを捕集させる条件であるＰＭ捕集条件が成立しているか否かが判別される。ここで、ＰＭ捕集条件とは、排気中のＰＭ量の検出を実行する条件、即ちＤＰＦ３に異常が生じたか否かの判別を実行する条件である。

ステップＳ１０１においてＰＭ捕集条件が成立していると判定された場合、排気温度センサ５によって検出された通路内排気の温度Ｔｇが読み込まれる。次に、ステップＳ１０３において、通路内排気の温度Ｔｇが所定温度Ｔｇ０より低いか否かが判別される。

ステップＳ１０３において否定判定された場合、即ち、通路内排気の温度Ｔｇが所定温度Ｔｇ０以上の場合、次にステップＳ１０６において、ケース用ヒータ１１への電力供給がカットされ、ケース用ヒータ１１の作動が停止される。一方、ステップＳ１０３において肯定判定された場合、次にステップＳ１０４の処理が実行される。

ステップＳ１０４においては、通路内排気の温度Ｔｇに基づいてケース用ヒータ１１への目標供給電力量ｋｈｔが算出される。ＥＣＵ１０には、図４に示すような、通路内排気の温度Ｔｇとケース用ヒータ１１への供給電力量ｋｈとの関係がマップとして予め記憶されている。ステップＳ１０４においては、該マップに通路内排気の温度Ｔｇを代入することで、ケース用ヒータ１１への目標供給電力量ｋｈｔが算出される。

次に、ステップＳ１０５において、ケース用ヒータ１１の出力制御が実行される。つまり、ケース用ヒータ１１への供給電力量が、ステップＳ１０４で算出された目標供給電力量ｋｈｔに調整される。

尚、本実施例においては、上記フローにおけるステップＳ１０４〜Ｓ１０６を実行するＥＣＵ１０が、本発明に係るケース用ヒータ制御手段に相当する。

本実施例においては、エアフローメータ１３によって検出される内燃機関１の吸入空気量に基づいて通路内排気の温度を推定してもよい。そして、その推定値に基づいて、ケース用ヒータ１１への目標供給電力量ｋｈｔを算出してもよい。

［変形例］
本実施例の変形例に係るＰＭ量検出装置の概略構成について図６〜１０に基づいて説明する。尚、図６〜１０において、矢印は通路内排気の流れを表している。

図６〜８に示す変形例においては、センサケース８が排気通路２の外部に設けられている。そして、センサケース８の排気通路２側の壁面が排気通路２と接している。該排気通路２と接している壁面に排気の出入口８ｂが形成されている。さらに、該壁面をケース用ヒータ１１によって加熱することが可能となっている。

図６〜８に示すような構成においては、センサケース８における排気の出入口８ｂが、通路内排気の流れ方向と略直交する方向に形成されている。そのため、センサケース８内における排気の流れは、通路内排気の流れの影響を受け難い。そのため、このような構成によっても、センサケース８内における排気の流速をＰＭの熱泳動が可能な程度に低下させることができる。

また、センサケース８の排気通路２側の壁面が通路内排気によって加熱される。その結果、該壁面の温度が、ＰＭセンサ７の温度及びセンサケース８の排気通路２側とは反対側の壁面の温度よりも高くなる。

従って、これらの変形例のような構成においても、センサケース８内の排気中のＰＭがＰＭセンサ７に誘導される熱泳動効果が生じる。そして、ケース用ヒータ１１の出力を上記と同様に制御することで、通路内排気の温度が低下した場合であっても、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することができる。また、通路内排気の温度が上昇した場合であっても、センサケース８における排気通路２側の壁面をケース用ヒータ１１によって過剰に加熱することも抑制することもできる。

さらに、図７及び８に示す変形例においては、センサケース８の排気の出入口８ｂに、排気の流通を阻害する阻害部８ｃが形成されている。これによれば、センサケース８内における排気の流速をより低下させることができる。

図９及び１０に示す変形例においては、センサケース８が排気通路２内に設けられている。センサケース８における、通路内排気の流れに沿って上流側の壁面に排気の入口８ｄが形成され、下流側の壁面に排気の出口８ｅが形成されているる。尚、上述したように、通路内排気は脈動しているため、センサケース８内から排気の入口８ｄを通って排気が流出したり、排気の出口８ｅを通ってセンサケース８内に排気が流入したりする場合もある。しかしながら、通路内排気は基本的には上流側から下流側に流れるため、センサケース８内の排気は、主に排気の入口８ｄから流入し、排気の出口８ｅから流出する。

また、センサケース８において、排気の出口８ｅの直径（流路面積）が排気の入口８ｄの直径よりも小さくなっている。また、センサケース８における排気の入口８ｄと排気の出口８ｅとの配置が上下方向にずれている。そして、センサケース８内において、ＰＭセンサ７は、その軸方向が排気通路２の軸方向と略直交するような状態で設置されている。また、センサケース８内における上流側壁面の近傍には、ケースヒータ１１がＰＭセンサ７と互いに略平行となるような状態で設置されている。これにより、センサケース８の上流側の壁面を、ケース用ヒータ１１によって加熱することが可能となっている。

図９及び１０に示すような構成においても、センサケース８における排気の入口８ｄと出口８ｅとが上記のように形成されることで、センサケース８内における排気の流れが、通路内排気の流れの影響を受け難い。そのため、このような構成によっても、センサケース８内における排気の流速をＰＭの熱泳動が可能な程度に低下させることができる。

また、図９及び１０に示すような構成では、センサケース８の壁面の全周が通路内排気によって加熱される。しかしながら、その上流側の壁面の加熱量は下流側の壁面の加熱量に比べて大きい。従って、センサケース８の上流側の壁面の温度が、ＰＭセンサ７の温度及びセンサケース８の下流側の壁面の温度よりも高くなる。

従って、これらの変形例のような構成においても、センサケース８内の排気中のＰＭがＰＭセンサ７に誘導される熱泳動効果が生じる。そして、ケース用ヒータ１１の出力を上記と同様に制御することで、通路内排気の温度が低下した場合であっても、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための十分な温度差を確保することができる。また、通路内排気の温度が上昇した場合であっても、センサケース８における排気通路２側の壁面をケース用ヒータ１１によって過剰に加熱することも抑制することもできる。

さらに、図１０に示す変形例においては、センサケース８の排気の入口８ｄへの排気の流入を阻害する阻害部材１５が、センサケース８の上流側に設けられている。これによれば、センサケース８内における排気の流速をより低下させることができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例２について図１１〜１３に基づいて説明する。ここでは、実施例１と異なる点についてのみ説明する。

［ヒータ供給電力量の補正］
内燃機関１の始動直後は、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が低いため、該部分と、ＰＭセンサ７又はセンサケース８の排気通路２の外部に位置する部分との間の温度差が小さい。そこで、本実施例においては、内燃機関１の始動直後にＰＭセンサ７にＰＭを捕集させる場合、内燃機関１の始動完了後の通常運転時に比べてケース用ヒータ１１の出力が大きくなるように、ケース用ヒータ１１への供給電力量の目標値を補正する。

本実施例において、始動直後のケース用ヒータ１１の目標供給電力量（始動時目標供給電力量と称する）ＫＨｓｔは下記式（１）によって算出される。
ＫＨｓｔ＝ｋｈｔ＋ｋｈｓｔａｒｔ・・・式（１）
ここで、ｋｈｔは、通常運転時における、通路内排気の温度に対応したケース用ヒータ１１への目標供給電力量（以下、通常目標供給電力量と称する）である。また、ｋｈｓｔａｒｔは、本実施例に係る、通常目標供給電力量を加算補正するための補正値（以下、加算供給電力量と称する）である。

通常目標供給電力量ｋｈｔは、実施例１と同様、図４のような通路内排気の温度Ｔｇとケース用ヒータ１１への供給電力量ｈｔとの関係を示すマップに基づいて算出される。また、加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔは、下記式（２）によって算出される。
ｋｈｓｔａｒｔ＝ｋｈｓｔａｒｔｂ×ｋｓｔａｒｔ・・・式（２）
ここで、ｋｈｓｔａｒｔｂは、加算供給電力量の基準値である基準加算供給電力量であり、ｋｓｔａｒｔは、基準加算供給電力量を補正するための始動後補正係数である。

基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂは、内燃機関１が始動した時点の冷却水温（以下、始動時冷却水温と称する）に基づいて算出される。図１１は、基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂと始動時冷却水温Ｔｗｓとの関係を示すマップである。図１１に示すように、始動時冷却水温Ｔｗｓが所定水温Ｔｗｓ０以下のときは、始動時冷却水温Ｔｗｓが低いほど基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂが大きくなっている。これは、始動時冷却水温Ｔｗｓが低いほど、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が低いためであ
る。そして、始動時冷却水温Ｔｗｓが所定水温Ｔｗｓ０より高くなると、基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂは一定値となる。

始動後補正係数ｋｓｔａｒｔは、内燃機関１が始動した時点からの経過時間（以下、始動後経過時間と称する）に基づいて算出される。図１２は、始動後補正係数ｋｓｔａｒｔと始動後経過時間Δｔｓとの関係を示すマップである。図１２に示すように、始動後経過時間Δｔｓが所定始動後時間Δｔｓ０に達するまでは、始動後補正係数ｋｓｔａｒｔは、１．０以上の値で、始動後経過時間Δｔｓが長いほどその値が小さくなっている。これは、始動後経過時間Δｔｓが長いほど、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が上昇するためである。そして、始動後経過時間Δｔｓが所定始動後時間Δｔａ０より長くとなると、始動後補正係数ｋｓｔａｒｔは１．０で一定となる。

上記のように始動時目標供給電力量ＫＨｓｔを算出することで、始動時冷却水温が低いほどその値は大きくなり、機関始動後に時間が経過するにつれてその値が徐々に小さくなる。そして、内燃機関１の始動直後においては、ケース用ヒータ１１への供給電力量を始動時目標供給電力量ＫＨｓｔに調整することで、内燃機関１の始動直後に、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度を可及的に速やかに上昇させることができる。つまり、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための温度差を可及的に速やかに生じさせることができる。

従って、本実施例によれば、内燃機関１の始動直後におけるＰＭセンサ７のＰＭ捕集率をより向上させることができる。その結果、内燃機関１の始動直後における排気中のＰＭ量の検出精度を向上させることができる。また、内燃機関１の始動直後にセンサケース８における排気通路２内に位置する部分をケース用ヒータ１１によって過剰に加熱することも抑制することもできる。

［ヒータ制御フロー］
以下、本実施例に係るケース用ヒータの制御フローについて、図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローにおいて、図５に示すフローと同様の処理を行うステップについては同様の参照番号を付し、その説明を省略する。

本フローにおいては、ステップＳ１０４の処理が実行された後、次にステップＳ２０５において、内燃機関１の始動直後の時期であるか否かが判別される。即ち、ステップＳ２０５においては、始動後経過時間Δｔｓが供給電力量補正実行時間Δｔｃｏ１以下であるか否かが判別される。ここで、供給電力量補正実行時間Δｔｃｏ１は、上述したようなケース用ヒータ１１への供給電力量の加算補正が必要と判断できる閾値として、実験等に基づき予め設定されている。

ステップＳ２０５において否定判定された場合、次にステップＳ１０５において、ケース用ヒータ１１の出力制御が実行される。この場合、ステップＳ１０５では、実施例１と同様、ケース用ヒータ１１への供給電力量が、ステップＳ１０４で算出された目標供給電力量ｋｈｔに調整される。

一方、ステップＳ２０５において肯定判定された場合、次にステップＳ２０６において、加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔが上記式（２）によって算出される。本実施例においては、図１１のような基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂと始動時冷却水温Ｔｗｓとの関係を示すマップ、及び、図１２のような始動後補正係数ｋｓｔａｒｔと始動後経過時間Δｔｓとの関係を示すマップがＥＣＵ１０に予め記憶されている。これらのマップに基づいて、基準加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔｂ及び始動後補正係数ｋｓｔａｒｔが算出される
。そして、これらの値に基づいて加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔが算出される。

次に、ステップＳ２０７において、始動時目標供給電力量ＫＨｓｔが上記式（１）によって算出される。つまり、ステップＳ１０４で算出された目標供給電力量ｋｈｔ及びステップＳ２０７で算出された加算供給電力量ｋｈｓｔａｒｔに基づいて始動時目標供給電力量ＫＨｓｔが算出される。

次に、ステップＳ２０５において、ケース用ヒータ１１の出力制御が実行される。この場合、ケース用ヒータ１１への供給電力量が、ステップＳ２０７で算出された始動時目標供給電力量ＫＨｓｔに調整される。

＜実施例３＞
本発明の実施例３について図１４〜１６に基づいて説明する。ここでは、実施例１と異なる点についてのみ説明する。

［ヒータ供給電力量の補正］
本実施例においては、内燃機関１の減速運転時に燃料噴射を停止させる所謂フューエルカット制御（以下、Ｆ／Ｃ制御と称する）が実行される。Ｆ／Ｃ制御が実行されると、内燃機関１から排気（既燃ガス）が排出されないため、排気通路２内の温度が低下する。そのため、Ｆ／Ｃ制御終了条件が成立し、Ｆ／Ｃ制御から復帰した直後は、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が低くく、該部分と、ＰＭセンサ７又はセンサケース８の排気通路２の外部に位置する部分との間の温度差が小さい。そこで、本実施例においてはＦ／Ｃ制御復帰直後にＰＭセンサ７にＰＭを捕集させる場合、内燃機関１の通常運転時に比べてケース用ヒータ１１の出力が大きくなるように、ケース用ヒータ１１への供給電力量の目標値を補正する。

本実施例において、Ｆ／Ｃ制御復帰直後のケース用ヒータ１１の目標供給電力量（Ｆ／Ｃ後目標供給電力量と称する）ＫＨｆｃｔは下記式（３）によって算出される。
ＫＨｆｃｔ＝ｋｈｔ＋ｋｈｆｃ・・・式（３）
ここで、ｋｈｔは、上記式（１）と同様、通常目標供給電力量である。また、ｋｈｆｃは、本実施例に係る加算供給電力量である。

通常目標供給電力量ｋｈｔは、実施例１と同様、図４のような通路内排気の温度Ｔｇとケース用ヒータ１１への供給電力量ｈｔとの関係を示すマップに基づいて算出される。また、加算供給電力量ｋｈｆｃは、下記式（４）によって算出される。
ｋｈｆｃ＝ｋｈｆｃｂ×ｋｆｃ・・・式（４）
ここで、ｋｈｆｃｂは、加算供給電力量の基準値である基準加算供給電力量であり、ｋｆｃは、基準加算供給電力量を補正するためのＦ／Ｃ後補正係数である。

基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂは、Ｆ／Ｃ制御が実行されていた時間（以下、Ｆ／Ｃ時間と称する）の長さに基づいて算出される。図１４は、基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂとＦ／Ｃ時間Δｔｆｃとの関係を示すマップである。図１４に示すように、Ｆ／Ｃ時間Δｔｆｃが所定Ｆ／Ｃ時間Δｔｆｃ０以下のときは、Ｆ／Ｃ時間Δｆｃが長いほど基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂが大きくなっている。これは、Ｆ／Ｃ時間Δｆｃが長いほど、Ｆ／Ｃ制御復帰時におけるセンサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が低下しているためである。そして、Ｆ／Ｃ時間Δｆｃが所定Ｆ／Ｃ時間Δｔｆｃ０より長くなると、基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂは一定値となる。

Ｆ／Ｃ後補正係数ｋｆｃは、Ｆ／Ｃ制御から復帰した時点からの経過時間（以下、Ｆ／Ｃ後経過時間と称する）に基づいて算出される。図１５は、Ｆ／Ｃ後補正係数ｋｆｃとＦ
／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａとの関係を示すマップである。図１５に示すように、Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａが所定Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａ０に達するまでは、Ｆ／Ｃ後補正係数ｋｆｃは、１．０以上の値で、Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａが長いほどその値が小さくなっている。これは、Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａが長いほど、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度が上昇するためである。そして、Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａが所定Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａ０より長くとなると、Ｆ／Ｃ後補正係数ｋｆｃは１．０で一定となる。

上記のようにＦ／Ｃ後目標供給電力量ＫＨｆｃｔを算出することで、Ｆ／Ｃ時間が長いほどその値は大きくなり、Ｆ／Ｃ制御復帰後に時間が経過するにつれてその値が徐々に小さくなる。そして、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後においては、ケース用ヒータ１１への供給電力量をＦ／Ｃ後目標供給電力量ＫＨｆｃｔに調整することで、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後に、センサケース８の排気通路２内に位置する部分の温度を可及的に速やかに上昇させることができる。つまり、センサケース８内においてＰＭの熱泳動を促進するための温度差を可及的に速やかに生じさせることができる。

従って、本実施例によれば、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後におけるＰＭセンサ７のＰＭ捕集率をより向上させることができる。その結果、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後における排気中のＰＭ量の検出精度を向上させることができる。また、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後にセンサケース８における排気通路２内に位置する部分をケース用ヒータ１１によって過剰に加熱することも抑制することもできる。

［ヒータ制御フロー］
以下、本実施例に係るケース用ヒータの制御フローについて、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローにおいて、図５に示すフローと同様の処理を行うステップについては同様の参照番号を付し、その説明を省略する。

本フローにおいては、ステップＳ１０４の処理が実行された後、次にステップＳ３０５において、Ｆ／Ｃ制御からの復帰直後の時期であるか否かが判別される。即ち、ステップＳ２０５においては、Ｆ／Ｃ制御が実行され、且つその実行が終了した後であって、Ｆ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａが供給電力量補正実行時間Δｔｃｏ２以下であるか否かが判別される。ここで、供給電力量補正実行時間Δｔｃｏ２は、上述したようなケース用ヒータ１１への供給電力量の加算補正が必要と判断できる閾値として、実験等に基づき予め設定されている。

ステップＳ３０５において否定判定された場合、次にステップＳ１０５において、ケース用ヒータ１１の出力制御が実行される。この場合、ステップＳ１０５では、実施例１と同様、ケース用ヒータ１１への供給電力量が、ステップＳ１０４で算出された目標供給電力量ｋｈｔに調整される。

一方、ステップＳ３０５において肯定判定された場合、次にステップＳ３０６において、加算供給電力量ｋｈｆｃが上記式（４）によって算出される。本実施例においては、図１４のような基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂとＦ／Ｃ時間Δｔｆｃとの関係を示すマップ、及び、図１５のようなＦ／Ｃ後補正係数ｋｆｃとＦ／Ｃ後経過時間Δｔｆｃａとの関係を示すマップがＥＣＵ１０に予め記憶されている。これらのマップに基づいて、基準加算供給電力量ｋｈｆｃｂ及びＦ／Ｃ後補正係数ｋｆｃが算出される。そして、これらの値に基づいて加算供給電力量ｋｈｆｃが算出される。

次に、ステップＳ３０７において、Ｆ／Ｃ後目標供給電力量ＫＨｆｃｔが上記式（３）
によって算出される。つまり、ステップＳ１０４で算出された目標供給電力量ｋｈｔ及びステップＳ３０７で算出された加算供給電力量ｋｈｆｃに基づいてＦ／Ｃ後目標供給電力量ＫＨｆｃｔが算出される。

次に、ステップＳ２０５において、ケース用ヒータ１１の出力制御が実行される。この場合、ケース用ヒータ１１への供給電力量が、ステップＳ３０７で算出されたＦ／Ｃ後目標供給電力量ＫＨｆｃｔに調整される。

＜実施例４＞
本発明の実施例４について図１７に基づいて説明する。ここでは、実施例１と異なる点についてのみ説明する。

［ケース用ヒータ及びセンサ用ヒータの制御］
上述したように、ＰＭ量検出装置６においては、ＰＭセンサ７におけるＰＭ堆積量がある程度の量に達すると、センサ用ヒータ９によってＰＭセンサ７を加熱することで、該ＰＭセンサ７に堆積したＰＭを酸化させて除去する。ここで、ＰＭセンサ７に堆積したＰＭを除去する時には、センサケース８内の排気に含まれるＰＭをＰＭセンサ７に誘導する必要はない。

そこで、本実施例においては、センサ用ヒータ９によるＰＭセンサ７の加熱を実行する時にはケース用ヒータ１１の作動を停止させる。これによれば、不要なケース用ヒータ１１の作動を抑制することができる。

尚、本実施例においても、ケース用ヒータ１１を作動させる際には、実施例１又は２に係るケース用ヒータの制御が実行される。

［ヒータ制御のフロー］
以下、本実施例に係るケース用ヒータ及びセンサ用ヒータの制御フローについて、図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずステップＳ４０１において、ＰＭセンサ７に排気中のＰＭを捕集させる条件であるＰＭ捕集条件が成立しているか否かが判別される。ここでのＰＭ捕集条件は、図５に示すフローのステップＳ１０１におけるＰＭ捕集条件と同様である。

ステップＳ４０１において、肯定判定された場合、次にステップ４０２の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ４０４の処理が実行される。ステップＳ４０２においては、ケース用ヒータ１１が作動（ＯＮ）される。次に、ステップＳ４０３において、センサ用ヒータ９の作動が停止（ＯＦＦ）される。

一方、ステップ４０４においては、ＰＭセンサ７に堆積したＰＭの除去を実行するＰＭ除去条件が成立したか否かが判別される。ここで、ＰＭ除去条件としては、ＰＭセンサ７の出力値又は前回のＰＭ除去実行後からの経過時間が所定の閾値に達することを例示することができる。また、ＰＭセンサ７が、堆積したＰＭを燃焼させて除去した時におけるＰＭセンサの温度上昇量に基づいて、該ＰＭセンサ自身に堆積したＰＭ量を推定するものである場合は、ＰＭ堆積量の推定を実行する条件が成立したときに、該ＰＭ除去条件がしたこととなる。

ステップＳ４０４において、肯定判定された場合、次にステップ４０５の処理が実行され、否定判定された場合、次にステップＳ４０７の処理が実行される。ステップＳ４０５
においては、ケース用ヒータ１１の作動が停止（ＯＦＦ）される。次に、ステップＳ４０６において、センサ用ヒータ９が作動される（ＯＮ）される。

一方、ステップＳ４０７においては、ケース用ヒータ１１の作動が停止（ＯＦＦ）される。次に、ステップＳ４０８において、センサ用ヒータ９の作動が停止（ＯＦＦ）される。

上記各実施例は可能な限り組み合わせることができる。

１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・パティキュレートフィルタ
４・・・酸化触媒
５・・・排気温度センサ
６・・・ＰＭ量検出装置
７・・・ＰＭセンサ
７ａ，７ｂ・・電極
８・・・センサケース
９・・・センサ用ヒータ
１０・・ＥＣＵ
１１・・ケース用ヒータ

Claims (9)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質量を検出するＰＭ量検出システムであって、
   自身に堆積した粒子状物質量に対応する信号を出力するＰＭセンサと、
   前記ＰＭセンサが内部に設置され且つ排気通路を流れる排気の一部が取り込まれるセンサケースであって、その内部における排気の流速が粒子状物質の熱泳動が可能な程度に低減され、且つ、その内部において、粒子状物質が熱泳動によって前記ＰＭセンサに誘導されるような温度差が、排気通路を流れる排気によって壁面の少なくとも一部が加熱されることで生じる構成を有するセンサケースと、
   前記センサケースの壁面における、排気通路を流れる排気によって加熱される部分の少なくとも一部をさらに加熱するケース用ヒータと、
   前記ＰＭセンサに排気中の粒子状物質を捕集させる時において、排気通路を流れる排気の温度が低いときは、該排気の温度が高いときよりも前記ケース用ヒータの出力を高くするケース用ヒータ制御手段と、
   を備えるＰＭ量検出システム。
2. 前記ケース用ヒータ制御手段が、排気通路を流れる排気の温度が所定温度以上のときは、前記ケース用ヒータの作動を停止させる請求項１に記載のＰＭ量検出システム。
3. 前記ＰＭセンサに堆積したＰＭを除去する時に前記ＰＭセンサを加熱するセンサ用ヒータをさらに備え、
   前記センサ用ヒータを作動させる時は、前記ケース用ヒータ制御手段が、前記ケース用ヒータの作動を停止させる請求項１又は２に記載のＰＭ量検出システム。
4. 前記センサケースが、その一部が排気通路内に位置し、他の一部が排気通路の外部に位置するように設置されており、
   前記ＰＭセンサが、前記センサケース内における排気通路の外部に位置する部分、又は前記センサケース内における排気通路内に位置する部分であって排気通路の壁面の位置付近に設置されており、
   前記ケース用ヒータが、前記センサケースにおける排気通路内に位置する部分の壁面を加熱する請求項１から３のいずれか一項に記載のＰＭ量検出システム。
5. 前記センサケースの排気通路内に位置する部分における一方向にのみ排気の出入口が形成されている請求項４に記載のＰＭ量検出システム。
6. 前記センサケースが、排気通路の外部に排気通路に接するように設置されており、
   前記センサケースと排気通路とが接している部分の壁面に排気の出入口が形成されており、
   前記ケース用ヒータが、前記センサケースにおける排気通路と接している壁面を加熱する請求項５に記載のＰＭ量検出システム。
7. 前記排気の出入口に設けられ、排気の流通を阻害する阻害部をさらに備える請求項６に記載のＰＭ量検出システム。
8. 前記センサケースが、排気通路の内部に設置されており、
   前記センサケースにおける、排気通路を流れる排気の流れに沿って上流側の壁面に排気の入口が形成されており、下流側の壁面に排気の出口が形成されており、且つ、該排気の出口が前記排気の入口よりも流路面積が小さくなっており、
   前記ケース用ヒータが、前記センサケースにおける、排気通路を流れる排気の流れに沿
   って上流側の壁面を加熱する請求項１から３のいずれか一項に記載のＰＭ量検出システム。
9. 前記センサケースの前記排気の入口への排気の流入を阻害する阻害部をさらに備える請求項８に記載のＰＭ量検出システム。

Images