JP6066329B2

JP6066329B2 - 粒子状物質検出装置

Info

Publication number: JP6066329B2
Application number: JP2013240493A
Authority: JP
Inventors: 浩一住田; 祐人勝野; 窪島　司; 司窪島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: DE102014115520A1; JP2015102326A

Description

本発明は、内燃機関の排気中の粒子状物質を検出する粒子状物質検出装置に関する。

ディーゼルエンジンでは、エンジンから排出される黒煙などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）の除去が重要である。ＰＭを除去するために、排気管の途中にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）を装備することが多い。

排気中のＰＭ量を検出する手段としてＰＭセンサがある。例えばＤＰＦの下流にＰＭセンサを配置した場合、ＰＭセンサの検出値を用いてＤＰＦが故障しているか否かを判定できる。

ＰＭセンサを用いてＤＰＦの故障検出やＰＭ堆積量の推定を行う場合、ＰＭセンサの精度は高いことが望ましい。しかし、ＰＭセンサの検出値は、ＰＭセンサの温度あるいはその周囲の排気温度や排気流量、粒子状物質付着状態、あるいはエンジンの運転条件などによって変化し精度が低減する。

そこで、エンジンの運転条件などに応じて、排気管中のＰＭ量の検出値を補正することにより、高精度にＰＭ量を検出できる検出装置が考案されている（特許文献１参照）。

特許第５２４０６７９号公報

特許文献１の構成では、ＰＭ量を精度よく検出できるが、エンジンの運転条件に応じて様々な補正値を準備あるいは演算する必要があり、ＤＰＦの故障検出やＰＭ堆積量を推定する処理が複雑になることは否めない。

上記問題点を背景として、本発明は、より簡易な構成でＰＭ量を精度よく検出できるとともに、より正確にＤＰＦの故障を検出できる粒子状物質検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための粒子状物質検出装置は、内燃機関（２）の排気が流通する排気管（４）に設けられた、排気管を流通する排気に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ（４１）の下流に設けられ、絶縁体のセンサ素子（５０）と、センサ素子に配置された一対の電極（５１、５２）と、を含み、一対の電極間に電圧を印加したときに、センサ素子に付着した粒子状物質の量に応じた値を出力するＰＭセンサ（５）と、予め定められた電圧印加条件が成立したか否かを判定する条件判定部（６）と、ＰＭセンサに含まれ、電圧印加条件が成立したとき、一対の電極間に電圧を印加する電圧印加部（５４）と、を備えることを前提とする。

本発明は、ＰＭセンサでＰＭを均一的に捕集できるとき、例えば、内燃機関の運転条件が同じときにのみＰＭを捕集することで、ＰＭセンサの出力のバラつきを抑えるものである。上記構成によって、より簡易な構成でＰＭ量を精度よく検出できる。

本発明の粒子状物質検出装置の構成を示す図。ＰＭセンサの構成を示す図。粒子状物質検出処理を示すフロー図。図３の電圧印加条件判定の別例を示すフロー図。図３の電圧印加条件判定のさらなる別例を示すフロー図。図３の温度差、電極間の通電状態、ＰＭ付着量、およびＰＭセンサの出力の、時間に対する変化の状態を示す図。図６の通電時間とＰＭセンサの出力との関係を示す図。電圧印加条件として排気流量を用いたときの、排気流量よび電極間の通電状態の、時間に対する変化の状態を示す図。電圧印加条件としてエンジン状態を用いたときの、エンジン状態および電極間の通電状態の、時間に対する変化を示す図。従来技術におけるＤＰＦの故障判定方法を説明する図。

以下、本発明の粒子状物質検出装置の構成例について説明する。図１のように、粒子状物質検出装置（以下、「検出装置」と略称）は、例えばディーゼルエンジン２（以下、「エンジン」と略称）を含む内燃機関システム１に備えられ、少なくともＰＭセンサ５およびＥＣＵ６を含む。

エンジン２へ吸気（空気）を供給する吸気管３には、吸気量（例えば単位時間当たりの質量流量）を検出するエアフロメータ３０を備える。エンジン２からの排気を外部に排出する排気管４には、排気温度を検出する排気温センサ４０と、排気中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ５と、ＤＰＦ４１とを備える。

ＤＰＦ４１は、排気温センサ４０とＰＭセンサ５の間、すなわち、ＰＭセンサ５の上流側に設ける。これにより、ＰＭセンサ５によってＤＰＦ４１をすり抜けたＰＭ量を検出することによって、ＤＰＦ４１の故障の有無を検出できる。

エアフロメータ３０、排気温センサ４０、ＰＭセンサ５は、電子制御装置６（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unit」と略称）６に接続される。ＥＣＵ６（本発明の条件判定部、状態取得部、判定部、計測部）は通常のコンピュータと同様の構造で、各種演算を行うＣＰＵ６１や、制御プログラムおよび各種情報の記憶を行うメモリ６２を備える。また、ＥＣＵ６は車内ＬＡＮ１０を介して、他の車両用装置との間でデータ通信を行うようになっている。

ＥＣＵ６は、エンジン２に設けられた燃料噴射弁（図示せず）の開弁時期および閉弁時間（すなわち、燃料噴射量）の制御、ＤＰＦ４１の再生・故障判定等の処理を行う。また、ＥＣＵ６には、これらの制御に必要なセンサ（エンジン回転数センサ８、水温センサ９等）が接続される。

図２のように、ＰＭセンサ５は、板状の絶縁体であるセンサ素子５０、およびセンサ素子５０の全体を覆う、例えば金属製のカバー５３を含む。センサ素子５０の表面（ＰＭが付着する面）に１対の電極５１、５２を形成する。カバー５３には多数の孔部５３ａを形成する。ＰＭは、孔部５３ａからカバー５３の内側に流入し、自身が持つ粘着性によってセンサ素子５０に付着、堆積していく。ＰＭは導電性を有するので、センサ素子５０上に堆積したＰＭによって電極（５１、５２の総称、以下同じ）間が接続状態になると、電極間が導通状態となる。

電極間には、ＥＣＵ６の指令に基づき、直流電源５４（本発明の電圧印加部）から電圧を印加する。電極間が導通状態となったときに電圧を印加すると、電極間に電流が流れる。その電流値を電流計５５によって計測し、センサ出力としてＥＣＵ６へ出力する。電流計５５の代わりに抵抗を接続し、その両端の電圧を計測してもよい。

また、電極間に電圧を印加したとき、電極間が導通状態でないときには、電極５１、５２は、それぞれ負、正に帯電する。これにより、電極の近傍を通過するＰＭを帯電させて、センサ素子５０への付着を促進する（いわゆる、静電捕集）。

また、ＰＭセンサ５は、ヒータ５６およびヒータ制御部５７を備える。ヒータ５６は、例えば、センサ素子５０の裏面（ＰＭが付着する面とは反対の面）に形成した、電気抵抗を有する金属線（導線、導体パターンでもよい）である。ヒータ制御部５７は、ＥＣＵ６からの指令に基づき、ヒータ５６に電流を流して加熱し、センサ素子５０の表面に堆積したＰＭを燃焼して除去する。これによってＰＭセンサ５を再生して、ＰＭが付着していない状態である初期状態に戻す。

ヒータ制御部５７は、ヒータ５６を流れる電圧値、電流値を検出し、両者を除算することで、ヒータ５６の電気抵抗値を算出する。電気抵抗値は温度によって変化するので、ヒータ制御部５７は、ヒータ５６の温度、すなわち近似的にセンサ素子５０の温度（以降、「素子温度」と称する）を検出できる。この場合、ヒータ制御部５７が、本発明の素子温度検出部に相当する。ヒータ制御部５７から電圧値、電流値をＥＣＵ６へ送り、ＥＣＵ６で電気抵抗値さらには素子温度を算出してもよい。

あるいは、排気温センサ４０で検出した排気温度と、排気流量（体積流量あるいは質量流量）とに基づいて素子温度を算出するマップを予め作成してメモリ６２に記憶し、該マップを用いて素子温度を算出してもよい。単位時間当たりの排気流量の算出方法は、特許文献１に詳細が開示されている。また、カバー５３の内部に、排気流量を検出するための流量センサ５９（本発明の排気流量検出部）を取り付けてもよい。また、エアフロメータ３０が検出した吸気量、燃料消費率、周囲温度、あるいは、センサ素子５０の周囲の排気の圧力に基づいて、排気流量を推定してもよい。

また、ＰＭセンサ５は、カバー５３内部の温度、すなわちＰＭセンサ５の周囲の温度（以降、「周囲温度」と称する）を検出する温度センサ５８（本発明の周囲温度検出部）を備える。この他に、排気温センサ４０と素子温度を用いて周囲温度を推定してもよい。この構成では、温度センサ５８を備えなくてもよい。この場合、排気温センサ４０の検出値および素子温度から周囲温度を算出する数式モデルを予め求め、そのモデルを用いて周囲温度を算出する。

図３を用いて、上述の制御プログラムに含まれ、ＣＰＵ６１が予め定められたタイミングで繰り返し実行する、粒子状物質検出処理を説明する。まず、電極５１、５２間に電圧を印加するための条件、すなわち、電圧印加条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１０）。

図３のステップＳ１０では、素子温度Ａおよび周囲温度Ｂを検出し（Ｓ１１）、周囲温度Ｂと素子温度Ａとの温度差（Ｂ−Ａ）を求める。そして、温度差が、予め定められた下限値Ｌ１および上限値Ｌ２の範囲内にあるかを判定する。温度差が該範囲内にないとき（Ｓ１２：Ｎｏ）、電圧印加条件は不成立とし、電極間への電圧の印加（通電）を停止し（Ｓ２０）、電圧の印加時間（以降、「通電時間Ｃ」と称する）の計測を停止する（Ｓ２１）。その後、ステップＳ１１へ戻る。あるいは、一旦、本処理を終了してもよい。

通電時間Ｃは、ＰＭセンサ５が再生された状態（上述の初期状態）を起点とした、電極間への電圧の印加時間を積算したものである。

一方、温度差が該範囲内にあるとき（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、電圧印加条件が成立したとし、電極間へ電圧を印加（通電）し（Ｓ１３）、ＰＭを静電捕集する。正常状態にあるＤＰＦ４１でのＰＭの捕集率は１００％に近いので、電極間に電圧を印加していないときにセンサ素子５０に付着するＰＭの量は極めて少ないと考えられる。よって、電極間へ電圧を常時印加する構成と比較しても、ＰＭ量の検出精度に大きな差は生じないと考えられる。

上述の構成が、「センサ素子の温度を検出する素子温度検出部（５７）と、センサ素子の周囲の温度を検出する周囲温度検出部（５８）と、を備え、条件判定部は、センサ素子およびセンサ素子の周囲の温度に基づいて、電圧印加条件が成立したか否かを判定する」ものである。本構成によって、内燃機関の運転条件が同じときにのみＰＭを捕集することができる。素子温度および周囲温度は、内燃機関の運転状態によって変化する。また、従来の機器構成に新たな部品を追加することなく、電圧印加条件の判定を行うことができる。

特許文献１に記載されているように、周囲温度Ｂよりも素子温度Ａが低い場合、いわゆる熱泳動の影響によってＰＭはセンサ素子５０の方へ向かう力を受け、センサ素子５０に付着しやすくなる。逆に、周囲温度Ｂよりも素子温度Ａが高い場合、熱泳動の影響でＰＭはセンサ素子５０から遠ざかる向きの力を受け、センサ素子５０に付着しにくくなる。

したがって、排気管４中のＰＭ量が同じでも、センサ素子５０およびその周辺における温度分布が異なると、熱泳動の影響でＰＭセンサ５の出力値が異なる。よって、熱泳動の影響を受けないように、例えば、周囲温度Ｂと素子温度Ａとの差が大きくならないように、下限値Ｌ１および上限値Ｌ２を設定する。

図４に、図３のステップＳ１０に相当する電圧印加条件の判定の別例を示す。まず、排気流量を検出する（Ｓ１１ａ）。次に、排気流量が、予め定められた下限値Ｌ１１および上限値Ｌ２１の範囲内にあるかを判定する。該範囲内にないとき（Ｓ１２ａ：Ｎｏ）、電圧印加条件は不成立とし、ステップＳ２０へ進む（Ａ３）。一方、該範囲内にあるとき（Ｓ１２ａ：Ｙｅｓ）、電圧印加条件が成立したとし、ステップＳ１３へ進む（Ａ２）。

上述の構成が、「排気の流量を検出する排気流量検出部（５９）を備え、条件判定部は、排気の流量に基づいて、電圧印加条件が成立したか否かを判定する」ものである。本構成によっても、内燃機関の運転条件が同じときにのみＰＭを捕集することができる。また、従来の機器構成に新たな部品を追加することなく、電圧印加条件の判定を行うことができる。

特許文献１に記載されているように、排気の流速が遅い場合と比較して、排気の流速が速い場合には、センサ素子５０に付着せずに、センサ素子５０を通り過ぎるＰＭが多くなる。また排気の流速が速い場合には、一旦センサ素子５０に付着したＰＭが排気によって再度センサ素子５０から分離しやすいと考えられる。よって、排気流速の影響を受けないように、下限値Ｌ１１および上限値Ｌ２１を設定する。

図５に、図３のステップＳ１０に相当する電圧印加条件の判定のさらなる別例を示す。まず、エンジン状態を検出する（Ｓ１１ｂ）。エンジン状態が所定状態でないとき（Ｓ１２ｂ：Ｎｏ）、電圧印加条件は不成立とし、ステップＳ２０へ進む（Ａ３）。一方、所定状態であるとき（Ｓ１２ｂ：Ｙｅｓ）、電圧印加条件が成立したとし、ステップＳ１３へ進む（Ａ２）。

エンジン状態は、以下のうちの少なくとも一つを用いる。エンジン状態が以下のような状態であり、この状態が所定時間を超えて継続しているときを所定状態という。
・ＰＭ粒径：ＰＭ粒径が所定範囲内にあり、かつ、ＰＭ粒径の変化が所定範囲内にあるとき、エンジン状態が所定状態であると判定。ＰＭ粒径は、エンジン２の回転数（エンジン回転数センサ８で検出）あるいは燃料噴射量から推定できる。
・排気流量：排気流量が所定範囲内にあり、かつ、単位時間あたりの変化も所定範囲内にあるとき、エンジン状態が所定状態であると判定。
・排気温度：排気温度が所定範囲内にあり、かつ、単位時間あたりの変化も所定範囲内にあるとき、エンジン状態が所定状態であると判定。
・エンジン冷却水の水温：水温（水温センサ９で検出）が所定範囲内にあり、かつ、単位時間あたりの変化も所定範囲内にあるとき（例えば、暖機運転を終了した後の状態に相当）、エンジン状態が所定状態であると判定。

上述の構成が、「内燃機関の状態を取得する状態取得部（６）を備え、条件判定部は、内燃機関の状態に基づいて、電圧印加条件が成立したか否かを判定する」ものである。本構成によって、内燃機関の運転条件が同じときにのみＰＭを捕集し、ＰＭセンサの出力のバラつきを抑えることができる。

図３に戻り、ステップＳ１３で通電を開始した後、通電時間Ｃを計測（積算）する（Ｓ１４）。次に、エンジン２の標準的な使用状態において、ＤＰＦ４１の故障時に、ＰＭセンサ５の再生後から電極間が導通状態となるまでの通電時間である閾値Ｄを推定する（Ｓ１５）。閾値Ｄは、予め、測定やシミュレーションで算出できるが、エンジン状態などで変化する。例えば、排気流量が、電圧印加条件が成立しているときでも、所定値の範囲の上限に近い時間が長いときと、下限に近い時間が長いときでは、ＰＭの付着量が異なる。よって、例えば、ＰＭの付着量が比較的多い状態では、閾値Ｄが小さくなるように補正し、ＰＭの付着量が比較的少ない状態では、導通タイミングＤが大きくなるように補正する。

次に、電極間が導通状態となったか否かを判定する。電極間が導通状態でないときに電流計５５が検出する電流値は０（Ａ）である。よって、電流値が０（Ａ）から変化したとき、電極間が導通状態となったと判定する。電極間が導通状態でないとき（Ｓ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１１へ戻る。また、一旦、本処理を終了してもよい。

一方、電極間が導通状態となったとき（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、そのときの通電時間Ｃと閾値Ｄとを比較する。通電時間Ｃが閾値Ｄより小さいとき（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、ＤＰＦ４１が故障していると判定する（Ｓ１８）。一方、通電時間Ｃが閾値Ｄより大きいとき（Ｓ１７：Ｎｏ）、ＤＰＦ４１は正常であると判定する（Ｓ１９）。

上述の構成が、「一対の電極間に電圧を印加したときの、センサ素子が出力した値に基づいて、パティキュレートフィルタが故障しているか否かを判定する判定部（６）を備える」ものである。より具体的には、「電圧印加部が、一対の電極間に電圧を印加した時間を計測する計測部（６）を備え、判定部は、センサ素子が、一対の電極間が電気的に導通状態となったことを示す値を出力したときの計測時間に基づいてパティキュレートフィルタが故障しているか否かを判定する」ものである。

さらに具体的には、「パティキュレートフィルタの故障時に、センサ素子の再生後から一対の電極間が導通状態となるまでの通電時間である閾値を推定する推定部（６）を備え、判定部は、センサ素子が、一対の電極間が電気的に導通状態となったことを示す値を出力したときの計測時間と閾値との比較に基づき、パティキュレートフィルタが故障しているか否かを判定する」ものである。本構成によって、より簡易な構成で、ＰＭセンサの出力のバラつきが少ない状況下で、正確にＤＰＦの故障を検出できる。

ＤＰＦ４１の状態（正常あるいは異常）については、例えば、車内ＬＡＮ１０を介して、他の車両用装置に出力する。

図６に、図３の粒子状物質検出処理を実行したときの、温度差（Ｂ−Ａ）、電極間の通電状態、センサ素子５０のＰＭ付着量、およびＰＭセンサ５の出力（電流計５５が検出する電流値）の、時間ｔに対する変化を示す。原点が、上述の初期状態に相当する。

温度差が下限値Ｌ１を上回り、かつ上限値Ｌ２を下回るのは、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２間、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４間、時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６間、時刻Ｔ７〜時刻Ｔ８間、時刻Ｔ９〜時刻Ｔ１０間であるの。このとき、電極間に電圧を印加して通電状態とする。そして、それぞれの通電時間（ａ〜ｆ）を積算する。

例えば、時刻Ｔ７で通電状態として、時刻Ｔ７０で、電極間が導通状態となり、電流計５５で電流値の変化を検出したとき、時刻Ｔ７０における通電時間Ｃ（ａ〜ｄの和）と、上述のように推定した閾値Ｄとを比較する。

図７に、図６における通電時間Ｃ（図３参照）とＰＭセンサ５の出力との関係を示す。時間軸ｔは積算時間を表す。ＤＰＦ４１が正常であると仮定したときの、ＰＭセンサ５の出力（計算値）をＧ１で示す。このとき、ＰＭセンサ５の出力が変化するのは、通電時間ＣがＴＡに達したときである。Ｇ１に基づいて、ＤＰＦ４１が故障したと仮定したときの、ＰＭセンサ５の出力（計算値）をＧ２で示す。閾値Ｄは、ＴＡよりも小さくなる。Ｇ３のように、ＰＭセンサ５の出力が変化したときの通電時間Ｃが閾値Ｄよりも小さいとき、故障と推定される状態よりもさらに早く導通したことになるので、ＤＰＦ４１が故障したと判定できる。

また、図３のように、閾値Ｄはエンジン２の状態等により補正される。図１０に、補正の詳細を示す。時間軸ｔは積算時間を表す。ＤＰＦ４１が正常時および異常時の、ＰＭセンサ５の出力Ｇ１およびＧ２は、図７と同様である。ＰＭセンサ５の出力が変化する（導通状態となる）タイミングＴＡおよびＤは、それぞれ、Ｗ１およびＷ２のバラつき幅を有している。従来技術では、これら２つのバラつき幅の重なるタイミングＷでは、ＤＰＦ４１が正常であるにもかかわらず異常と判定する虞がある。一方、本発明の構成では、Ｗ１およびＷ２のバラつき幅を抑制できるので、最適な閾値Ｄを算出でき、より正確にＤＰＦ４１の故障を判定できる。

図８に、電圧印加条件として排気流量を用いたときの、排気流量、および電極間の通電状態の、時間ｔに対する変化の状態を示す。排気流量が下限値Ｌ１１を上回り、かつ上限値Ｌ２１を下回る状態は、時刻Ｔ１１〜時刻Ｔ１２間、時刻Ｔ１３〜時刻Ｔ１４間、時刻Ｔ１５〜時刻Ｔ１６間であるので、このとき、電極間に電圧を印加して通電状態とする。そして、それぞれの通電時間（ａ１〜ｃ１）を積算する。通電時間Ｃと通電タイミングＤとの比較方法については、図７と同様である。

図９に、電圧印加条件としてエンジン状態（排気流量を例示）を用いたときの、排気流量、排気流量の単位時間あたりの変化、および電極間の通電状態の、時間ｔに対する変化の状態を示す。排気流量が下限値Ｌ１２および上限値Ｌ２２の範囲内にあり、かつ、排気流量の単位時間あたりの変化も下限値Ｌ１３および上限値Ｌ２３の範囲内にあるとき、エンジン状態が所定状態であると判定する。所定状態となるのは、時刻Ｔ２１〜時刻Ｔ２２間、時刻Ｔ２３以降であるので、このとき、電極間に電圧を印加して通電状態とする。ＰＭはエンジン状態に応じてＰＭセンサ５に付着する。そして、それぞれの通電時間（ａ２、ｂ２）を積算する。通電時間Ｃと通電タイミングＤとの比較方法については、図７と同様である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１内燃機関システム
２内燃機関（エンジン）
４排気管
５ＰＭセンサ
６電子制御装置（ＥＣＵ：条件判定部、状態取得部、判定部、計測部）
４０排気温センサ
４１ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ）
５０センサ素子
５１、５２電極
５４直流電源（電圧印加部）
５７ヒータ制御部（素子温度検出部）
５８温度センサ（周囲温度検出部）
５９流量センサ（排気流量検出部）

Claims

内燃機関（２）の排気が流通する排気管（４）に設けられた、前記排気管を流通する排気に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ（４１）の下流に設けられ、絶縁体のセンサ素子（５０）と、前記センサ素子に配置された一対の電極（５１、５２）と、を含み、前記一対の電極間に電圧を印加したときに、前記センサ素子に付着した前記粒子状物質の量に応じた値を出力するＰＭセンサ（５）と、
予め定められた電圧印加条件が成立したか否かを判定する条件判定部（６）と、
前記ＰＭセンサに含まれ、前記電圧印加条件が成立したとき、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加部（５４）と、
前記センサ素子の温度を検出する素子温度検出部（５７）と、
前記センサ素子の周囲の温度を検出する周囲温度検出部（５８）と、
を備え、
前記条件判定部は、前記センサ素子の温度と前記センサ素子の周囲の温度との差に基づいて、前記電圧印加条件が成立したか否かを判定することを特徴とする粒子状物質検出装置。
前記排気の流量を検出する排気流量検出部（５９）を備え、
前記条件判定部は、前記排気の流量に基づいて、前記電圧印加条件が成立したか否かを判定する請求項１に記載の粒子状物質検出装置。
前記内燃機関の状態を取得する状態取得部（６）を備え、
前記条件判定部は、前記内燃機関の状態に基づいて、前記電圧印加条件が成立したか否かを判定する請求項１または請求項２に記載の粒子状物質検出装置。
前記一対の電極間に電圧を印加したときの、前記センサ素子が出力した値に基づいて、前記パティキュレートフィルタが故障しているか否かを判定する判定部（６）を備える請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の粒子状物質検出装置。
前記電圧印加部が、前記一対の電極間に電圧を印加した時間を計測する計測部（６）を備え、
前記判定部は、前記センサ素子が、前記一対の電極間が電気的に導通状態となったことを示す値を出力したときの計測時間に基づいて前記パティキュレートフィルタが故障しているか否かを判定する請求項４に記載の粒子状物質検出装置。