[发明专利]颗粒状物质检测装置

说明书

具备输出与颗粒状物质的量对应的信号的传感器部(1)、以及检测颗粒状物质的颗粒数(N)的传感器控制部(4)。所述传感器控制部具有向一对电极(21)、(22)施加第1电压使颗粒状物质被静电捕集的捕集控制部(41)、以及颗粒数计算部(42)，该颗粒数计算部(42)在所述第1电压下的所述传感器输出达到阈值的状态下，向与所述第1电压不同的第2电压变更后，检测所述一对电极间的电阻值(R)，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)来计算所述颗粒数。

关联申请的相互参照

本申请基于2016年12月15日申请的日本专利申请号2016－243417号、2017年12月13日申请的日本专利申请号2017－238902号，其专利申请的全部内容通过参照而组入本说明书中。

技术领域

本申请涉及用于检测从内燃机排出的颗粒状物质的颗粒数的颗粒状物质检测装置。

背景技术

汽车废气中包含的颗粒状物质(即，Particulate Matter：以下，适当地称作PM)以导电性的Soot(即，煤)为主成分，是包含源自未燃的燃料、发动机油的SOF(即，SolubleOrganic Fraction：可溶性有机成分)的混合物。颗粒状物质检测装置例如具备电阻式的传感器元件，对设置于绝缘性基体的表面的检测电极部施加电压来形成静电场，并检测由捕集颗粒状物质引起的检测电极部的电阻值变化。

近年来，排出限制变得更加严格，提高颗粒状物质检测装置的检测精度越发重要。通常，在颗粒状物质检测装置中，根据传感器元件的输出，推断颗粒状物质的排出量，进而，研究用颗粒数来限制排出的颗粒状物质。例如，专利文献1中公开了如下的传感器控制装置，配置多个电阻式的PM检测部，设定为附着于各PM检测部的颗粒状物质成为不同的粒径分布。在该装置中，按每个PM检测部设定每个PM的平均颗粒质量，使用根据各PM检测部的传感器输出检测到的PM质量及设定的平均颗粒质量，来计算PM颗粒数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－52811号公报

发明内容

在专利文献1的装置中，调整对各PM检测部的施加电压，利用施加电压越高则附着的颗粒状物质的粒径范围越扩大的情况，设定平均颗粒质量，从而能够计算所希望的粒径范围的PM颗粒数。然而，与废气一同排出的颗粒状物质的状态由于发动机运转条件而较大变化。因此，例如存在若在堆积于各PM检测部的颗粒状物质的颗粒直径与设定的颗粒直径之间产生偏差，则由此计算的PM颗粒数的检测精度也降低的问题。此外，还发现了如下的课题，由于使用多个PM检测部，装置结构变得复杂，容易导致大型化、成本增加。

本申请的目的在于提供颗粒状物质检测装置，通过反映发动机运转条件所引起的颗粒状物质的颗粒直径的变化来进行颗粒数的计算，从而提高颗粒状物质的检测精度。

本申请的一方式为颗粒状物质检测装置，对被测定气体中包含的颗粒状物质进行检测，其特征在于，具备：传感器部，具有在暴露于被测定气体的基体的表面配置有相互分离的一对电极的检测部，输出与被所述检测部静电捕集的颗粒状物质的量相应的信号；以及传感器控制部，基于从所述传感器部发送的传感器输出，检测被所述检测部静电捕集到的颗粒状物质的颗粒数，所述传感器控制部具有：捕集控制部，向所述检测部的所述一对电极之间施加第1电压，使所述检测部静电捕集颗粒状物质；以及颗粒数计算部，在所述第1电压下的所述传感器输出达到了阈值的状态下，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为与所述第1电压不同的第2电压之后，检测所述一对电极之间的电阻值，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量，计算所述颗粒数。