特許 6182018 微粒子検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6182018

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】微粒子検知システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/60 20060101AFI20170807BHJP

   G01N 15/06 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/60 C

   G01N15/06 D

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-171120(P2013-171120)

(22)【出願日】2013年8月21日

(65)【公開番号】特開2015-40738(P2015-40738A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2016年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本村 雅幸

(72)【発明者】

【氏名】杉山 武史

(72)【発明者】

【氏名】小久保 一成

【審査官】 立澤 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３７６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９４０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１１４５１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５９−１９６４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３３５７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／６０

Ｇ０１Ｎ １５／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、
上記通気管に装着される検知部と、
上記検知部を駆動する駆動回路と、
上記駆動回路を制御し、上記微粒子の量を検知する制御部と、を備え、
上記検知部は、
気中放電でイオンを生成するイオン源と、
上記被測定ガスの一部を上記イオンと混合して、上記被測定ガス中の上記微粒子を上記イオンが付着した帯電微粒子とする微粒子帯電部と、を有し、
上記駆動回路は、
上記イオン源に供給する気中放電電流が、所定の目標電流となるように定電流制御するイオン源駆動回路を有し、
上記制御部は、
上記帯電微粒子の量に応じた信号を検知する検知回路と、
上記イオン源駆動回路による上記イオン源の作動を開始した後、上記イオン源駆動回路が流す上記気中放電電流が、上記目標電流を含む予め定めた許容範囲内に収束したか否かを判断する電流収束判断手段と、
上記気中放電電流が上記許容範囲内に収束した後に、上記信号を用いた上記微粒子の量の検知を開始させる検知開始手段と、を有する
微粒子検知システム。

【請求項2】

請求項１に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
前記イオン源を加熱するヒータを有し、
前記駆動回路は、
上記ヒータに通電するヒータ通電回路を有し、
前記制御部は、
前記気中放電電流が前記許容範囲内に収束するまで、前記ヒータ通電回路に前記ヒータへの通電を行わせるヒータ通電制御手段を有する
微粒子検知システム。

【請求項3】

請求項２に記載の微粒子検知システムであって、
前記ヒータ通電制御手段は、
前記イオン源の作動を開始した後の所定期間内に、前記気中放電電流が前記許容範囲内に収束しない場合に、前記ヒータ通電回路に前記ヒータへの通電を開始させるヒータ通電開始手段を含む
微粒子検知システム。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の微粒子検知システムであって、
前記検知部は、
前記イオンのうち前記被測定ガスとの混合で前記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極と、
上記捕集極による上記浮遊イオンの捕集を補助する補助電極と、を有し、
前記駆動回路は、
上記補助電極を駆動する補助電極駆動回路を有し、
前記ヒータは、
前記イオン源のほか上記補助電極を加熱する構成とされてなる
微粒子検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン）では、その排気ガス中に煤などの微粒子を含むことがある。
このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。
そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子検知システムが求められている。

【0003】

例えば、特許文献１には、粒子測定方法及び装置が開示されている。この特許文献１では、清浄な気体をコロナ放電によってイオン化すると共に、このイオン化された正のイオン粒子を含む気体を、排気管からチャネル内に取り込んだ微粒子を含む排気ガスと混合して微粒子を帯電させ、その後、排気管に排出する。そして、排出された帯電微粒子の量に応じて流れる電流（信号電流）を検知して、微粒子の濃度を検知する手法が開示されている。
また、特許文献２には、このようなコロナ放電によって発生させたイオンを用いる微粒子センサについて、その具体的な構成が開示されている。この特許文献２に開示されているように、コロナ放電のための電力を供給する電力供給回路としては、一般に定電流回路が用いられており、コロナ放電に際して、例えば５μＡ程度の一定の電流をコロナ放電用の電極に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１１−５１３７４２号公報

【特許文献2】特開２０１２−１９４０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、微粒子の量を精度良く検知するためには、上述の定電流回路で制御される電流（例えば５μＡ）が一定に安定している必要がある。しかしながら、コロナ放電を開始した直後は、このコロナ放電のために供給する電流が安定しない場合が多い。そして、このような状態では、コロナ放電で発生するイオン量にばらつきを生じるため、この電流が不安定な状態のまま微粒子の量を検知しても、微粒子の量を精度良く検知することが難しい。

【0006】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、検知精度が低下した状態で検知を行うことを防止し、微粒子の量を精度良く検知することができる微粒子検知システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

その一態様は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子検知システムであって、上記通気管に装着される検知部と、上記検知部を駆動する駆動回路と、上記駆動回路を制御し、上記微粒子の量を検知する制御部と、を備え、上記検知部は、気中放電でイオンを生成するイオン源と、上記被測定ガスの一部を上記イオンと混合して、上記被測定ガス中の上記微粒子を上記イオンが付着した帯電微粒子とする微粒子帯電部と、を有し、上記駆動回路は、上記イオン源に供給する気中放電電流が、所定の目標電流となるように定電流制御するイオン源駆動回路を有し、上記制御部は、上記帯電微粒子の量に応じた信号を検知する検知回路と、上記イオン源駆動回路による上記イオン源の作動を開始した後、上記イオン源駆動回路が流す上記気中放電電流が、上記目標電流を含む予め定めた許容範囲内に収束したか否かを判断する電流収束判断手段と、上記気中放電電流が上記許容範囲内に収束した後に、上記信号を用いた上記微粒子の量の検知を開始させる検知開始手段と、を有する微粒子検知システムである。

【0008】

この微粒子検知システムでは、イオン源駆動回路は、イオン源に供給する気中放電電流が、所定の目標電流となるように定電流制御する。
しかしながら、前述したように、イオン源駆動回路によるイオン源の作動を開始した直後は、気中放電電流が安定していない上、イオン源の周囲に凝縮水や煤が付着して、イオン源の絶縁性が低下することなどにより、気中放電電流が目標電流になかなか収束しない場合がある。そして、このような気中放電電流が安定していない状態では、発生するイオン量にばらつきを生じるため、検知回路で検知した帯電微粒子の量に応じた信号（例えば、帯電微粒子の量に応じて流れる電流）を用いて、微粒子の量を精度良く検知することが難しい。

【0009】

そこで、この微粒子検知システムでは、イオン源の作動を開始した後、このイオン源に供給する気中放電電流が、予め定めた許容範囲内に収束した後に、信号を用いた微粒子の量の検知を開始させている。
これにより、気中放電電流が安定した状態で、検知回路で検知した信号を用いた微粒子の量の検知を開始できるので、発生するイオン量が安定し、微粒子の量を精度良く検知することができる。

【0010】

なお、前述したように、検知回路で検知する帯電微粒子の量に応じた信号としては、例えば、帯電微粒子の量に応じた電流が挙げられる。また、この検知回路で検知した信号を用いて、微粒子の量を検知する手法としては、所定の換算式や予め定めた参照テーブルなどを用いて、検知した信号（電流）から微粒子の量への換算を行う手法が挙げられる。また、このような換算を行わず、検知回路で検知した電流の大きさそのものを、微粒子の量に対応する物理量として用いても良い。

【0011】

さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記検知部は、前記イオン源を加熱するヒータを有し、前記駆動回路は、上記ヒータに通電するヒータ通電回路を有し、前記制御部は、前記気中放電電流が前記許容範囲内に収束するまで、上記ヒータ通電回路に上記ヒータへの通電を行わせるヒータ通電制御手段を有する微粒子検知システムとすると良い。

【0012】

この微粒子検知システムでは、ヒータにより、イオン源の周囲に付着した凝縮水等の水滴や煤等の異物を除去して、イオン源の絶縁性を回復させることができ、気中放電電流を早期に許容範囲内に収束させて、微粒子の量の検知を開始できるまでの時間を短縮することができる。

【0013】

さらに、上述の微粒子検知システムであって、前記ヒータ通電制御手段は、前記イオン源の作動を開始した後の所定期間内に、前記気中放電電流が前記許容範囲内に収束しない場合に、前記ヒータ通電回路に前記ヒータへの通電を開始させるヒータ通電開始手段を含む微粒子検知システムとすると良い。

【0014】

この微粒子検知システムでは、イオン源の作動を開始した後の所定期間内に、気中放電電流が許容範囲内に収束しない場合に、ヒータ通電回路にヒータへの通電を開始させる。
したがって、この微粒子検知システムでは、イオン源の作動の開始当初に、気中放電電流が許容範囲内に収束して、微粒子の量の検知を開始できるときは、ヒータに通電しないので、ヒータへの通電による消費電力を低減することができる。

【0015】

さらに、上述のいずれかの微粒子検知システムであって、前記検知部は、前記イオンのうち前記被測定ガスとの混合で前記微粒子に付着しなかった浮遊イオンを捕集する捕集極と、上記捕集極による上記浮遊イオンの捕集を補助する補助電極と、を有し、前記駆動回路は、上記補助電極を駆動する補助電極駆動回路を有し、前記ヒータは、前記イオン源のほか上記補助電極を加熱する構成とされてなる微粒子検知システムとすると良い。

【0016】

この微粒子検知システムでは、補助電極を有しており、ヒータは、イオン源のほか、補助電極を加熱する。これにより、補助電極に凝縮水や煤等の異物が付着することによる補助電極の絶縁性の低下をも回復させることができ、微粒子の量をより適切に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態にかかり、車両に搭載したエンジンの排気管に、微粒子検知システムを適用した状態を説明する説明図である。

【図2】実施形態にかかる微粒子検知システムの概略構成を示す説明図である。

【図3】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち、微粒子帯電部内での、微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に説明する説明図である。

【図4】実施形態にかかる微粒子検知システムのうち、補助電極体及びこれを被覆するヒータ付き補助電極絶縁パイプの説明図である。

【図5】実施形態にかかる微粒子検知システムに関し、イオン源の作動を開始した後における放電電流の時間的変化を示すグラフである。

【図6】実施形態にかかる微粒子検知システムの動作を示すフローチャートである。

【図7】実施形態にかかる初期収束判定サブルーチンの動作を示すフローチャートである。

【図8】実施形態にかかる収束判定サブルーチンの動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本実施形態に係る微粒子検知システム１について、図面を参照して説明する。本実施形態の微粒子検知システム１は、車両ＡＭに搭載したエンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰに装着して、排気管ＥＰ内を流れる排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓ（ススなど）の量を検知する（図１参照）。このシステム１は、主として、検知部１０と、回路部２０１と、圧縮空気ＡＫを生成する圧縮空気源である圧送ポンプ３００とからなる（図２参照）。
検知部１０は、排気管ＥＰ（通気管）のうち、取付開口ＥＰＯが穿孔された取付部ＥＰＴに装着されている。そして、その一部（図２中、取付部ＥＰＴよりも右側（先端側））は取付開口ＥＰＯを通じて排気管ＥＰ内に配置されており、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触する。
回路部２０１は、排気管ＥＰ外で、複数の配線材からなるケーブル１６０を介して検知部１０に接続されている。この回路部２０１は、検知部１０を駆動するとともに、後述する信号電流Ｉｓを検知する回路を有している。

【0019】

先ず、本システム１のうち、回路部２０１の電気回路上の構成について説明する。回路部２０１は、信号電流検知回路２３０とヒータ通電回路２２６とを含む計測制御回路２２０と、イオン源電源回路２１０と、補助電極電源回路２４０とを有している。
このうち、イオン源電源回路２１０は、第１電位ＰＶ１とされる第１出力端２１１と、第２電位ＰＶ２とされる第２出力端２１２とを有している。第２電位ＰＶ２は、具体的には、第１電位ＰＶ１に対して、正の高電位とされている。さらに具体的には、第２出力端２１２からは、第１電位ＰＶ１に対し、１００ｋＨｚ程度の正弦波を半波整流した、１〜２ｋＶ0-pの正のパルス電圧が出力される。なお、イオン源電源回路２１０は、後述するマイクロプロセッサ２０２によって、出力電流がフィードバック制御され、その実効値が予め定めた電流値（例えば、５μＡ）を保つ定電流電源を構成している。また、マイクロプロセッサ２０２は、このイオン源電源回路２１０が流す出力電流（後述する放電電流Ｉｄ）の大きさを、図示しないアイソレーションアンプ回路を通じて、検知可能になっている。

【0020】

一方、補助電極電源回路２４０は、第１出力端２１１に導通して第１電位ＰＶ１とされる補助第１出力端２４１と、第３電位ＰＶ３とされる補助第２出力端２４２とを有している。この第３電位ＰＶ３は、具体的には、第１電位ＰＶ１に対して、正の直流高電位であるが、第２電位ＰＶ２のピーク電位（１〜２ｋＶ）よりも低い、例えば、ＤＣ１００〜２００Ｖの電位にされている。

【0021】

さらに、計測制御回路２２０の一部をなす信号電流検知回路２３０は、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１に接続する信号入力端２３１と、接地電位ＰＶＥに接続する接地入力端２３２とを有している。この信号電流検知回路２３０は、信号入力端２３１と接地入力端２３２との間を流れる信号電流Ｉｓを検知する。

【0022】

また、ヒータ通電回路２２６は、ＰＷＭ制御によりヒータ７８（後述する）に通電してこれを発熱させる回路であり、ケーブル１６０の第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂにそれぞれ接続される。

【0023】

加えて、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１、補助電極電源回路２４０の補助第１出力端２４１、及び、信号電流検知回路２３０の信号入力端２３１は、互いに接続している。

【0024】

絶縁トランス２７０の一次側鉄心２７１Ａは、接地電位ＰＶＥに導通し、二次側鉄心２７１Ｂは、第１電位ＰＶ１（イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１）に導通している。本実施形態では、この絶縁トランス２７０を介して、計測制御回路２２０と、イオン源電源回路２１０及び補助電極電源回路２４０とが、互いに絶縁されている。

【0025】

計測制御回路２２０は、レギュレータ電源ＰＳを内蔵している。なお、このレギュレータ電源ＰＳは、電源配線ＢＣを通じて外部のバッテリＢＴで駆動される。
また、計測制御回路２２０は、マイクロプロセッサ２０２を含み、通信線ＣＣを介して内燃機関を制御する制御ユニットＥＣＵと通信可能となっており、信号電流検知回路２３０で検知した信号電流Ｉｓの大きさに対応する微粒子Ｓの量の換算値などを、制御ユニットＥＣＵに送信可能となっている。

【0026】

圧送ポンプ３００は、自身の周囲の大気（空気）を取り込んで、送気パイプ３１０を通じて、後述するイオン源１１に向けて、清浄な圧縮空気ＡＫを圧送する。

【0027】

次いで、ケーブル１６０について説明する（図２参照）。このケーブル１６０の中心部分には、銅線からなる第２電位配線１６１、補助電位配線１６２、第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂと、樹脂からなる中空のエアパイプ１６３が配置されている。そして、これらの径方向周囲を、図示しない絶縁体層を挟んで、銅細線を編んだ編組からなる第１電位配線１６５及び接地電位配線１６７が包囲している。

【0028】

前述したように、回路部２０１は、このケーブル１６０と接続している（図２参照）。具体的には、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２は第２電位ＰＶ２とされ、第２電位配線１６１に接続、導通している。また、補助電極電源回路２４０の補助第２出力端２４２は第３電位ＰＶ３とされ、補助電位配線１６２に接続、導通している。さらに、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１は第１電位ＰＶ１とされ、第１電位配線１６５に接続、導通している。加えて、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２は、接地電位配線１６７に接続、導通して、接地電位ＰＶＥとされている。
ヒータ通電回路２２６は、第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂに接続、導通している。
その他、送気パイプ３１０は、ケーブル１６０のエアパイプ１６３に連通されている。

【0029】

次いで、検知部１０について説明する（図２参照）。前述したように、検知部１０は、エンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰ（通気管）のうち取付開口ＥＰＯを有する取付部ＥＰＴに装着され、排気ガスＥＧ（被測定ガス）に接触する。この検知部１０は、その電気的機能において、大別して、イオン源１１、微粒子帯電部１２、第１導通部材１３、針状電極体２０及び補助電極体５０から構成されている。

【0030】

第１導通部材１３は、金属製で円筒状をなし、ケーブル１６０の先端側で、第１電位配線１６５に接続され、これに導通している。

【0031】

ケーブル１６０の第２電位配線１６１の先端側は、第１導通部材１３内で、針状電極体２０に接続されている。この針状電極体２０は、タングステン線からなり、その先端部分が針状に尖った形態とされた針状先端部２２を有する。この針状先端部２２は、後述するイオン源１１の２つの電極のうちの一方をなす。

【0032】

また、ケーブル１６０の補助電位配線１６２の先端側は、第１導通部材１３内で、補助電極体５０の延出部５１に接続されている。この補助電極体５０は、ステンレス線からなり、その先端側は、Ｕ字状に曲げ返されており、さらにその先の先端部分に、後述する補助電極をなす補助電極部５３を有する。また、補助電極体５０の延出部５１は、その周囲をヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９で被覆されている（図４参照）。このヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９は、アルミナ等の絶縁セラミックからなる円筒状の補助電極絶縁パイプ７７とこの表面上に形成されて一体化したヒータ７８とこれらを被覆する絶縁セラミック層７６とからなる。

【0033】

ヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９は、その基端側（図４中、下方）に露出した、ヒータ７８の２つのヒータ端子７８ａ，７８ｂを有する。ヒータ７８は、タングステンからなり、ヒータ端子７８ａ，７８ｂから先端側（図４中、上方）に向かって延びるヒータリード部７８ｒ１，７８ｒ２と、先端部分に位置する第１ヒータ部７８ｈ１及びこれより基端側に位置する第２ヒータ部７８ｈ２の２つの発熱部位とを有する。なお、第１ヒータ部７８ｈ１と第２ヒータ部７８ｈ２は、並列接続されており、このうち、第１ヒータ部７８ｈ１は、補助電極をなす補助電極体５０の補助電極部５３付近を加熱する。また、第２ヒータ部７８ｈ２は、イオン源１１（後述するノズル部３１及び針状電極体２０の針状先端部２２）付近を加熱する。すなわち、ヒータ７８は、２つの第１，第２ヒータ部７８ｈ１，７８ｈ２により、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３（補助電極）をそれぞれ加熱する。

【0034】

第１導通部材１３は、ケーブル１６０の第１電位配線１６５を通じて、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１に導通し、第１電位ＰＶ１とされている。また、第１導通部材１３は、針状電極体２０及び補助電極体５０のうち、排気管ＥＰ外に位置する部位の径方向周囲を包囲している。

【0035】

さらに、第１導通部材１３の径方向周囲は、排気管ＥＰに装着されてこれに導通する外装部材１４に絶縁された状態で包囲されている。この外装部材１４は、ケーブル１６０に接続されて、ケーブル１６０の接地電位配線１６７に導通し、接地電位ＰＶＥとされている。

【0036】

ケーブル１６０の第１ヒータ接続配線１６９ａ及び第２ヒータ接続配線１６９ｂは、第１導通部材１３内で、それぞれヒータ接続端子１７０ａ、１７０ｂに接続されている。そして、このヒータ接続端子１７０ａ、１７０ｂは、第１導通部材１３内で、ヒータ７８のヒータ端子７８ａ、７８ｂに接続されている。

【0037】

また、ケーブル１６０のエアパイプ１６３は、第１導通部材１３内で、その先端が開放されている。そして、送気パイプ３１０及びケーブル１６０のエアパイプ１６３を通じて、圧送ポンプ３００から供給された圧縮空気ＡＫは、エアパイプ１６３から放出され、さらに先端側（図２中、右側）の放電空間ＤＳ（後述する）に圧送される。

【0038】

第１導通部材１３の先端側（図２中、右側）には、ノズル部３１が嵌め込まれている。このノズル部３１は、その中央が先端側に向かう凹形状とされ、その中心には、微細な透孔が形成されて、ノズル３１Ｎとなっている。ノズル部３１は、第１導通部材１３と電気的にも導通して、第１電位ＰＶ１とされている。

【0039】

第１導通部材１３の先端側にノズル部３１が嵌め込まれることで、これらの内部に、放電空間ＤＳが形成される。この放電空間ＤＳでは、針状電極体２０の針状先端部２２が突出しており、この針状先端部２２は、ノズル部３１の基端側の面であり凹形状をなす対向面３１Ｔと向き合っている。従って、針状先端部２２とノズル部３１（対向面３１Ｔ）との間に高電圧を印加すると、気中放電が生じ、大気中のＮ₂，Ｏ₂等が電離し、正イオン（例えば、Ｎ³⁺，Ｏ²⁺。以下、イオンＣＰともいう）が生成される。また、ケーブル１６０のエアパイプ１６３から放出された圧縮空気ＡＫも、この放電空間ＤＳに供給される。このため、ノズル部３１のノズル３１Ｎから、圧縮空気ＡＫを起源とする空気ＡＲが、これより先端側の混合領域ＭＸ（後述する）に向けて高速で噴射されると共に、圧縮空気ＡＫ（空気ＡＲ）に混じって、イオンＣＰも混合領域ＭＸに噴射される。

【0040】

さらに、ノズル部３１の先端側（図２中、右側）には、微粒子帯電部１２が構成されている。この微粒子帯電部１２の側面には、（排気管ＥＰの下流側に向けて開口する）取入口３３Ｉと排出口４３Ｏが穿孔されている。また、この微粒子帯電部１２は、ノズル部３１に電気的にも導通して、第１電位ＰＶ１とされている。

【0041】

この微粒子帯電部１２は、内側に膨出した捕集極４２により、内側の空間がスリット状に狭められた形態とされており、これよりも基端側（図２中、左側）には、ノズル部３１との間に円柱状の空間が形成されている。
微粒子帯電部１２内の空間のうち、上述の円柱状の空間を、円柱状混合領域ＭＸ１とする。また、捕集極４２で構成されるスリット状の内部空間を、スリット状混合領域ＭＸ２とする（図３参照）。そして、これら円柱状混合領域ＭＸ１及びスリット状混合領域ＭＸ２を併せて、混合領域ＭＸとする。さらに、捕集極４２よりも先端側にも、円柱状の空間が形成されており、排出口４３Ｏに連通する排出路ＥＸをなしている。加えて、捕集極４２の基端側には、取入口３３Ｉから混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１）に連通する引き込み路ＨＫが形成されている。

【0042】

次いで、本実施形態の微粒子検知システム１の各部の電気的機能及び動作について、図２のほか、図３をも参照して説明する。なお、この図３は、本システム１の検知部１０の電気的機能及び動作を理解容易のため模式的に示したものである。
針状電極体２０は、前述したように、第１電位ＰＶ１に対して、１００ｋＨｚ，１〜２ｋＶ0-pの正の半波整流パルス電圧である、第２電位ＰＶ２とされる。一方、補助電極体５０は、前述したように、第１電位ＰＶ１に対して、１００〜２００Ｖの正の直流電位である、第３電位ＰＶ３とされる。また、第１導通部材１３，ノズル部３１，微粒子帯電部１２は、第１電位ＰＶ１とされる。加えて、外装部材１４は、信号電流検知回路２３０の接地入力端２３２及び排気管ＥＰと同じ、接地電位ＰＶＥとされる。

【0043】

従って、前述したように、第１電位ＰＶ１とされるノズル部３１（対向面３１Ｔ）と、これよりも正の高電位である第２電位ＰＶ２とされる針状先端部２２との間では、正極となる針状先端部２２の周りにコロナが発生する正針コロナＰＣを生じる。これにより、その雰囲気をなす大気（空気）のＮ₂，Ｏ₂等が電離等して、正のイオンＣＰが発生する。発生したイオンＣＰの一部は、放電空間ＤＳに供給された圧縮空気ＡＫを起源とする空気ＡＲと共に、ノズル３１Ｎを通って、混合領域ＭＸに向けて噴射される。本実施形態では、放電空間ＤＳを囲む、ノズル部３１と針状先端部２２が、これらの間の気中放電（コロナ放電）でイオンＣＰを生成するイオン源１１をなしている。

【0044】

ノズル部３１のノズル３１Ｎを通じて、空気ＡＲが混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１）に噴射されると、この円柱状混合領域ＭＸ１の気圧が低下するため、取入口３３Ｉから排気ガスＥＧが引き込み路ＨＫを通じて、混合領域ＭＸ（円柱状混合領域ＭＸ１、スリット状混合領域ＭＸ２）に取り入れられる。取入排気ガスＥＧＩは、空気ＡＲと混合され、空気ＡＲと共に排出路ＥＸを経由して排出口４３Ｏから排出される。
その際、排気ガスＥＧ中に、ススなどの微粒子Ｓが含まれていた場合、図３に示すように、この微粒子Ｓも混合領域ＭＸ内に取り入れられる。ところで、噴射された空気ＡＲには、イオンＣＰが含まれている。このため、取り入れられたススなどの微粒子Ｓは、イオンＣＰが付着して、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなり、この状態で、混合領域ＭＸ及び排出路ＥＸを通って、排出口４３Ｏから、取入排気ガスＥＧＩ及び空気ＡＲと共に排出される。
一方、混合領域ＭＸに噴射されたイオンＣＰのうち、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦは、補助電極体５０の補助電極部５３から斥力を受け、第１電位ＰＶ１とされた捕集極４２をなす微粒子帯電部１２に各部に付着し捕捉される。

【0045】

次いで、本システム１における微粒子Ｓの検知原理について説明する。図２に示すように、イオン源１１における気中放電に伴って、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２から、針状先端部２２に、放電電流Ｉｄが供給される。一方、この放電電流Ｉｄの多くは、ノズル部３１に流れ込む（受電電流Ｉｊ）。この受電電流Ｉｊは、第１導通部材１３を流れて、イオン源電源回路２１０の第１出力端２１１に流入する。
また、イオン源１１で生成され、ここから噴射されたイオンＣＰの多くは捕集極４２で捕集される。捕集極４２で捕集された浮遊イオンＣＰＦが有していた電荷に起因する捕集電流Ｉｈも、捕集極４２（微粒子帯電部１２）に導通する第１導通部材１３を通じて、第１出力端２１１に流れ込む。つまり、第１導通部材１３には、これらの和である受電捕集電流Ｉｊｈ（＝Ｉｊ＋Ｉｈ）が流れる。

【0046】

但し、この受電捕集電流Ｉｊｈは、放電電流Ｉｄよりも若干小さな値となる。というのも、イオン源１１で生成されたイオンＣＰのうち、排出口４３Ｏから排出された帯電微粒子ＳＣに付着して排出イオンＣＰＨも排出されてしまう。この排出された排出イオンＣＰＨの電荷に対応する電流分は、受電捕集電流Ｉｊｈとして流れないからである。なお、帯電微粒子ＳＣが流通している排気管ＥＰは接地電位ＰＶＥとされている。

【0047】

ところでイオン源電源回路２１０から見ると、第２出力端２１２から流出した放電電流Ｉｄと、第１出力端２１１から流入する受電捕集電流Ｉｊｈとにアンバランスが生じることとなる。このため、この不足分（差分＝放電電流−受電捕集電流）に相当する信号電流Ｉｓが、接地電位ＰＶＥから第１出力端２１１に向けて流れ込んでバランスする。
そこで、本システム１では、第１出力端２１１に導通する信号入力端２３１と、接地電位ＰＶＥに導通する接地入力端２３２とを有し、これらの間を流れる電流を検知する信号電流検知回路２３０を設けることで、接地電位ＰＶＥから外装部材１４、ケーブル１６０の接地電位配線１６７を経由し、信号電流検知回路２３０を通じ、第１出力端２１１に流れる信号電流Ｉｓを検知する。
この差分（放電電流Ｉｄ−受電捕集電流Ｉｊｈ）に相当する信号電流Ｉｓの大きさは、排出された帯電微粒子ＳＣに付着して排出された排出イオンＣＰＨの電荷の量、したがって、取入排気ガスＥＧＩ中の微粒子Ｓの量、ひいては、排気管ＥＰを流れる排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量に対応して増減する。
従って、この信号電流Ｉｓを信号電流検知回路２３０で検知することにより、これに対応する排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量が検知できる。なお、本システム１では、予め定めた参照テーブルを用いた換算を行うことにより、検知した信号電流Ｉｓから微粒子Ｓの量の換算値を得ている。

【0048】

ところで、前述したように、イオン源電源回路２１０は、定電流電源を構成しており、イオン源電源回路２１０の第２出力端２１２から、針状先端部２２に供給される放電電流Ｉｄ（本発明における気中放電電流）は、その実効値が所定の電流値（例えば、５μＡ（＝目標電流Ｉｔ））を保つように、マイクロプロセッサ２０２によってフィードバック制御されている。
信号電流Ｉｓを用いて微粒子Ｓの量を精度良く検知するためには、この定電流制御された放電電流Ｉｄが安定している必要がある。しかしながら、イオン源電源回路２１０でイオン源１１の作動を開始させた直後は、この放電電流Ｉｄが安定していない場合が多い。また、イオン源１１の周囲に凝縮水や煤が付着して、イオン源１１の絶縁性が低下することなどにより、例えば、図５に実線や破線で示すグラフのように、ハンチングを繰り返したり、当初の電流値が大きくなり過ぎたりして、放電電流Ｉｄが目標電流Ｉｔになかなか収束しない場合がある。そして、このような状態では、コロナ放電で発生するイオンＣＰの量にばらつきを生じるため、この放電電流Ｉｄが不安定な状態のまま、信号電流検知回路２３０で信号電流Ｉｓを検知しても、微粒子Ｓの量を精度良く検知することが難しい。

【0049】

そこで、本実施形態のシステム１では、イオン源電源回路２１０によるイオン源１１の作動を開始した後、イオン源電源回路２１０が流す放電電流Ｉｄ（気中放電電流）が、予め定めた許容範囲ＩＲ内に収束した後に、信号電流検知回路２３０で検知した信号電流Ｉｓを用いた微粒子Ｓの量の検知を開始させている。ここで許容範囲ＩＲは、具体的には、放電電流Ｉｄの目標電流Ｉｔ（＝５μＡ）に対して、例えば、Ｉｍｉｎ（＝４．５μＡ）〜Ｉｍａｘ（＝５．５μＡ）の範囲に設定される（図５参照）。

【0050】

しかも、本システム１では、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３を加熱するヒータ７８と、このヒータ７８に通電するヒータ通電回路２２６とを有している。そして、イオン源１１が作動を開始した後、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束するまで、ヒータ通電回路２２６にＰＷＭ制御によるヒータ７８への通電を行わせて、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３を加熱する。

【0051】

さらに、本システム１では、イオン源１１の作動を開始した後の所定期間（本実施形態では１０秒）内に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しない場合にのみ、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を開始させる。したがって、イオン源１１の作動の開始当初に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束して、微粒子Ｓの量の検知を開始できるときは、ヒータ７８への通電が開始されない。これにより、ヒータ７８への通電による消費電力を低減することができる。

【0052】

次いで、本システム１のうち、微粒子検知ルーチンを実行するマイクロプロセッサ２０２の動作について、図６〜図８のフローチャートを参照して説明する。
まず、図６に示すステップＳ１では、必要な初期設定を行った後、イオン源電源回路２１０によりイオン源１１の作動を開始する。なお、この際、マイクロプロセッサ２０２は、別途、放電電流Ｉｄの定電流制御を行う。これにより、コロナ放電が開始される。

【0053】

続くステップＳ２では、図７に示す初期収束判定サブルーチンを実行して、イオン源電源回路２１０から、イオン源１１の針状先端部２２に供給される放電電流Ｉｄが、ステップＳ１でイオン源１１の作動を開始してから所定時間（本実施形態では１０秒）が経過するまでの間に、許容範囲ＩＲ（例えば、Ｉｍｉｎ（＝４．５μＡ）〜Ｉｍａｘ（＝５．５μＡ））内に収束するか否かを判断する。

【0054】

次いで、この図７の初期収束判定サブルーチンについて説明する。
図７に示すステップＳ２１では、所定時間（＝１０秒）を計測するためのタイムアップカウンタの値を０にする。続くステップＳ２２では、放電電流Ｉｄが、許容範囲ＩＲ内に収束したか否かの判定に用いる収束カウンタの値を０にする。
さらに、続くステップＳ２３では、１０ｍｓｅｃを計時するタイマを用いて、１０ｍｓｅｃが経過したか否かを判断し、１０ｍｓｅｃが経過していない場合（Ｎｏ）は、このステップＳ２３を繰り返す。そして、１０ｍｓｅｃが経過すると、ステップＳ２３でＹｅｓとなって、ステップＳ２４に進む。これにより、１０ｍｓｅｃ毎に、ステップＳ２４以下の処理が実行される。

【0055】

ステップＳ２４では、放電電流Ｉｄの値を１０ｍｓｅｃ毎に取得する。続くステップＳ２５では、タイムアップカウンタの値を＋１する。すなわち、１０ｍｓｅｃ毎に、タイムアップカウンタの値が＋１される。
さらに、続くステップＳ２６では、タイムアップカウンタの値が、１０００以上になったか否か、すなわち、この初期収束判定サブルーチンの開始から、所定時間の１０秒が経過したか否かを判断する。未だ、１０秒が経過していない場合には、ステップＳ２６でＮｏとなって、ステップＳ２７に進む。

【0056】

ステップＳ２７では、ステップＳ２４で取得した放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に入っているか否かを判断する。許容範囲ＩＲ内に入っていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２２に戻り、収束カウンタの値を０にクリアした後、ステップＳ２３で１０ｍｓｅｃの経過を待って、再度ステップＳ２４の放電電流Ｉｄの取得に進む。一方、ステップＳ２７で、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に入っている場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２８に進み、収束カウンタの値を＋１した後、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、収束カウンタの値が、２００以上になったか否かを判断する。収束カウンタの値が２００以上でない場合（Ｎｏ）には、この収束カウンタの値を維持したまま、ステップＳ２３に戻り、このステップＳ２３で１０ｍｓｅｃの経過を待って、再度ステップＳ２４の放電電流Ｉｄの取得に進む。

【0057】

そして、ステップＳ２３〜Ｓ２９を繰り返しながら、収束カウンタの値が２００に到達した場合、すなわち、放電電流Ｉｄの値が連続して２秒間、許容範囲ＩＲ内に入っている場合は、ステップＳ２９でＹｅｓとなって、ステップＳ２Ａに進む。ステップＳ２Ａでは、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束したとして、収束フラグを１にした後、この初期収束判定サブルーチンを終了する。

【0058】

一方、ステップＳ２２〜Ｓ２７を繰り返して、収束カウンタの値が２００に到達することなく、タイムアップカウンタの値が１０００になった場合は、ステップＳ２６でＹｅｓとなって、ステップＳ２Ｂに進む。ステップＳ２Ｂでは、所定時間（＝１０秒）以内に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しなかったとして、収束フラグを０にした後、この初期収束判定サブルーチンを終了する。

【0059】

図７の初期収束判定サブルーチンを終了すると、図６のステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、収束フラグが１であるか否か、すなわち、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しているか否かを判断する。収束フラグが１で、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束している場合（Ｙｅｓ）、すなわち、イオン源１１の作動の開始当初から、微粒子Ｓの量の検知を開始できる場合には、ステップＳ８に進み、信号電流Ｉｓを用いた微粒子Ｓの量の検知を開始させる。
一方、ステップＳ３で、収束フラグが０の場合（Ｎｏ）、すなわち、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束していない場合には、ステップＳ４に進む。

【0060】

ステップＳ４では、ヒータ通電回路２２６にＰＷＭ制御によるヒータ７８への通電を開始させて、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３を加熱する。
続くステップＳ５では、図８に示す収束判定サブルーチンを実行して、放電電流Ｉｄが、許容範囲ＩＲ内に収束したか否かを判断する。

【0061】

次いで、この図８の収束判定サブルーチンについて説明する。
図８に示すステップＳ５１では、この収束判定サブルーチンの判定を３分間で打ち切るためのタイムアップカウンタの値を０にする。続くステップＳ５２では、放電電流Ｉｄが、許容範囲ＩＲ内に収束したか否かの判定に用いる収束カウンタの値を０にする。
さらに、続くステップＳ５３では、１０ｍｓｅｃを計時するタイマを用いて、１０ｍｓｅｃが経過したか否かを判断し、１０ｍｓｅｃが経過していない場合（Ｎｏ）は、このステップＳ５３を繰り返す。そして、１０ｍｓｅｃが経過すると、ステップＳ５３でＹｅｓとなって、ステップＳ５４に進む。これにより、１０ｍｓｅｃ毎に、ステップＳ５４以下の処理が実行される。

【0062】

ステップＳ５４では、放電電流Ｉｄの値を１０ｍｓｅｃ毎に取得する。続くステップＳ５５では、タイムアップカウンタの値を＋１する。すなわち、１０ｍｓｅｃ毎に、タイムアップカウンタの値が＋１される。
さらに、続くステップＳ５６では、タイムアップカウンタの値が、１８０００以上になったか否か、すなわち、この収束判定サブルーチンの開始から、判定打ち切りのための３分間（１８０秒）が経過したか否かを判断する。未だ、３分間が経過していない場合には、ステップＳ５６でＮｏとなって、ステップＳ５７に進む。

【0063】

ステップＳ５７では、ステップＳ５４で取得した放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に入っているか否かを判断する。許容範囲ＩＲ内に入っていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５２に戻り、収束カウンタの値を０にクリアした後、ステップＳ５３で１０ｍｓｅｃの経過を待って、再度ステップＳ５４の放電電流Ｉｄの取得に進む。一方、ステップＳ５７で、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に入っている場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５８に進み、収束カウンタの値を＋１した後、ステップＳ５９に進む。ステップＳ５９では、収束カウンタの値が、２００以上になったか否かを判断する。収束カウンタの値が２００以上でない場合（Ｎｏ）には、この収束カウンタの値を維持したまま、ステップＳ５３に戻り、このステップＳ５３で１０ｍｓｅｃの経過を待って、再度ステップＳ５４の放電電流Ｉｄの取得に進む。

【0064】

そして、ステップＳ５３〜Ｓ５９を繰り返しながら、収束カウンタの値が２００に到達した場合、すなわち、放電電流Ｉｄの値が連続して２秒間、許容範囲ＩＲ内に入っている場合は、ステップＳ５９でＹｅｓとなって、ステップＳ５Ａに進む。ステップＳ５Ａでは、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束したとして、収束フラグを１にした後、この収束判定サブルーチンを終了する。

【0065】

一方、ステップＳ５２〜Ｓ５７を繰り返して、収束カウンタの値が２００に到達することなく、タイムアップカウンタの値が１８０００になった場合は、ステップＳ５６でＹｅｓとなって、ステップＳ５Ｂに進む。ステップＳ５Ｂでは、収束フラグを０にした後、この収束判定サブルーチンを終了する。この場合、３分以内に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しなかったことになる。

【0066】

図８の収束判定サブルーチンを終了すると、図６のステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、収束フラグが１であるか否か、すなわち、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しているか否かを判断する。収束フラグが１で、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を停止させる。その後、ステップＳ８に進み、信号電流Ｉｓを用いた微粒子Ｓの量の検知を開始させる。

【0067】

一方、ステップＳ６で、収束フラグが０の場合（Ｎｏ）、すなわち、収束判定サブルーチンで３分以内に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しなかった場合は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を停止させる。そして、続くステップＳ１０で、処理の打ち切りのための必要なエラー処理を行う。そして、この場合は、微粒子検知を行わないで、微粒子検知ルーチンの処理を終了する。

【0068】

以上で述べたように、本実施形態のシステム１では、イオン源１１の作動を開始した後（ステップＳ１）、このイオン源１１に供給する放電電流Ｉｄ（気中放電電流）が、予め定めた許容範囲ＩＲ（例えば、Ｉｍｉｎ（＝４．５μＡ）〜Ｉｍａｘ（＝５．５μＡ））内に収束した後に（ステップＳ３，Ｓ６でＹｅｓ）、信号電流Ｉｓを用いた微粒子Ｓの量の検知を開始させている（ステップＳ８）。
これにより、放電電流Ｉｄが安定した状態で微粒子Ｓの量の検知を開始できるので、発生するイオンＣＰの量が安定し、微粒子Ｓの量を精度良く検知することができる。

【0069】

さらに、本実施形態のシステム１では、イオン源１１を加熱するヒータ７８と、このヒータ７８に通電するヒータ通電回路２２６とを有している。そして、イオン源１１が作動を開始した後、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束するまで、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を行わせて、イオン源１１を加熱する（ステップＳ２〜Ｓ７）。
これにより、イオン源１１の周囲に付着した凝縮水等の水滴や煤等の異物を除去して、イオン源１１の絶縁性を回復させることができ、放電電流Ｉｄを早期に許容範囲ＩＲ内に収束させて、微粒子Ｓの量の検知を開始できるまでの時間を短縮することができる。

【0070】

さらに、本実施形態のシステム１では、イオン源１１が作動を開始した後の所定期間内に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束しない場合に、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を開始させる（ステップＳ２〜Ｓ４）。
したがって、このシステム１では、イオン源１１の作動の開始当初に、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束して、微粒子Ｓの量の検知を開始できるときは、ヒータ７８に通電しないので、ヒータ７８への通電による消費電力を低減することができる。

【0071】

さらに、本実施形態のシステム１では、先端部分の補助電極部５３が補助電極をなす補助電極体５０を有しており、ヒータ７８は、イオン源１１のほか、この補助電極体５０の補助電極部５３を加熱する。これにより、補助電極をなす補助電極部５３に凝縮水や煤等の異物が付着することによる補助電極部５３の絶縁性の低下をも回復させることができ、微粒子Ｓの量をより適切に検知することができる。

【0072】

本実施形態において、信号電流Ｉｓが、本発明における帯電微粒子ＳＣの量に応じた信号に相当する。また、この信号電流Ｉｓを検知する計測制御回路２２０の信号電流検知回路２３０が、本発明の検知回路に相当すると共に、この信号電流検知回路２３０及びマイクロプロセッサ２０２が、制御部に相当する。また、イオン源電源回路２１０が、駆動回路及びイオン源駆動回路に相当し、補助電極電源回路２４０が、駆動回路及び補助電極駆動回路に相当する。
さらに、ステップＳ２〜Ｓ７を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、ヒータ通電制御手段に相当し、このうち、ステップＳ２〜Ｓ４を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、ヒータ通電開始手段に相当する。
また、ステップＳ２〜Ｓ３及びステップＳ５〜Ｓ６を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、電流収束判断手段に相当し、ステップＳ８を実行しているマイクロプロセッサ２０２が、検知開始手段に相当する。

【0073】

以上において、本発明を実施形態のシステム１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、補助電極体５０の延出部５１の周囲を被覆する補助電極絶縁パイプ７７の表面上にヒータ７８を一体に形成したヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９を設けて、このヒータ付き補助電極絶縁パイプ７９のヒータ７８で、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３を加熱した。しかし、ヒータの形態はこれに限られず、イオン源１１のみを加熱するヒータを設けても良い。また、イオン源１１及び補助電極体５０の補助電極部５３をそれぞれ別々に加熱する２つのヒータを設けても良い。
また、ヒータによるイオン源１１等の加熱を行わずに、放電電流Ｉｄが許容範囲ＩＲ内に収束するのを待っても良い。さらに、イオン源１１の作動の開始直後にヒータ７８による通電を開始させた上で、最初の初期収束判定（ステップＳ２）を実行するようにしても良い。

【0074】

また、実施形態では、ステップＳ７で、ヒータ通電回路２２６にヒータ７８への通電を停止させたが、例えば、このステップＳ７で、ＰＷＭ制御のデューティ比を小さくして、ヒータ７８へ小さな電力を供給して、わずかに発熱を継続するようにしても良い。

【0075】

また、実施形態では、予め定めた参照テーブルを用いて、信号電流Ｉｓから微粒子Ｓの量に換算したが、所定の換算式を用いて、信号電流Ｉｓから微粒子Ｓの量に換算しても良い。また、信号電流Ｉｓの大きさそのものを、微粒子Ｓの量に対応する物理量として用いても良い。さらに、実施形態では、針状電極体２０を放電空間ＤＳに配置させるようにしたが、針状電極体２０の針状先端部２２を混合領域ＭＸに臨むように配置し、針状先端部２２と混合領域ＭＸを形成する微粒子帯電部１２の内面との間で気中放電を生じさせるようにしても良い。

【符号の説明】

【0076】

ＡＭ 車（車両）
ＥＮＧ エンジン（内燃機関）
ＥＰ 排気管（通気管）
ＥＧ 排気ガス
ＥＧＩ 取入排気ガス
Ｓ 微粒子
ＳＣ 帯電微粒子
ＣＰ イオン
ＣＰＦ 浮遊イオン
ＣＰＨ 排出イオン
Ｉｄ 放電電流（気中放電電流）
Ｉｓ 信号電流
１ 微粒子検知システム
１０ 検知部
１１ イオン源
１２ 微粒子帯電部
２０ 針状電極体
２２ （針状電極体の）針状先端部（イオン源）
３１ ノズル部（イオン源）
４２ 捕集極
５０ 補助電極体
５３ （補助電極体の）補助電極部（補助電極）
７８ ヒータ
２０２ マイクロプロセッサ（制御部）
２０１ 回路部
２１０ イオン源電源回路（駆動回路，イオン源駆動回路）
２２０ 計測制御回路
２２６ ヒータ通電回路
２３０ 信号電流検知回路（制御部，検知回路）
２４０ 補助電極電源回路（駆動回路，補助電極駆動回路）
Ｉｔ 目標電流
ＩＲ 許容範囲
Ｓ２〜Ｓ４ ヒータ通電開始手段
Ｓ２〜Ｓ７ ヒータ通電制御手段
Ｓ２〜Ｓ３，Ｓ５〜Ｓ６ 電流収束判断手段
Ｓ８ 検知開始手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】