特許 6461664 排出ガスセンサ

(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】6461664

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】排出ガスセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 22/00 20060101AFI20190121BHJP

【ＦＩ】

   G01N22/00 A

   G01N22/00 X

   G01N22/00 W

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-58093(P2015-58093)

(22)【出願日】2015年3月20日

(65)【公開番号】特開2016-176848(P2016-176848A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2018年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】津曲 一郎

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５００６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０６１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２７０９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６１２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５１３４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２５７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８８２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１３４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２８３５０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２２／００−２２／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排出ガスに含まれる第１測定成分および第２測定成分を吸着する多孔質体と、
前記多孔質体を加熱するヒータと、
前記多孔質体にマイクロ波を照射するアンテナと、
前記多孔質体を通過したマイクロ波の特性値を測定する測定部とを備え、
前記第１測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第１測定成分の特性温度であり、前記第１測定成分の前記特性温度は、第１温度以上、第２温度未満であり、
前記第２測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第２測定成分の特性温度であり、前記第２測定成分の前記特性温度は、前記第２温度以上、第３温度未満であり、
前記測定部は、前記第１温度における前記特性値と前記第２温度における前記特性値との差から前記第１測定成分の量を算出し、前記第２温度における前記特性値と前記第３温度における前記特性値との差から前記第２測定成分の量を算出する
排出ガスセンサ。

【請求項2】

前記特性値は、マイクロ波の振幅である
請求項１に記載の排出ガスセンサ。

【請求項3】

前記特性値は、マイクロ波の位相である
請求項１又は請求項２に記載の排出ガスセンサ。

【請求項4】

前記多孔質体の温度を測定する温度センサを更に備え、
前記測定部は、前記温度センサの測定結果が前記第１温度、前記第２温度、および、前記第３温度であるときに、別々に前記特性値を測定する
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の排出ガスセンサ。

【請求項5】

前記第１測定成分は、全炭化水素（ＴＨＣ）であり、
前記第２測定成分は、粒子状物質（ＰＭ）であり、
前記第１温度は、１００℃以上２５０℃以下の範囲の何れかの温度であり、
前記第２温度は、４５０℃以上５５０℃以下の範囲の何れかの温度であり、
前記第３温度は、６００℃以上７５０℃以下の範囲の何れかの温度である
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の排出ガスセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排出ガスに含まれる測定成分の量を測定する排出ガスセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの排出ガス中に含まれる成分の量を測定する排出ガスセンサとしては、測定の対象となる成分である測定成分を多孔質体に吸着させて、多孔質体に測定光を照射し、特定波長域における光吸収度を測定成分の量として測定するガスセンサが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１６９９１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この種の排出ガスセンサにあっては、測定光を照射する光源や、光の強度を測定する受光器の構成が、測定光の波長帯ごと、すなわち、測定成分の種類ごとに異なる。そして、排出ガス中に含まれる複数の成分の各々の量を測定するためには、測定成分の種類の数だけ排出ガスセンサが必要となる。一方で、近年は、排出ガスの清浄化を図る観点から、測定が必要な排出ガスの成分の種類が増加する傾向があり、これに伴って、排出ガスの流路に配置される排出ガスセンサの数も増加する傾向にある。

【0005】

本発明は、複数の成分の各々の量を測定することを可能にした排出ガスセンサ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】

【0006】

以上のような課題を解決する排出ガスセンサは、排出ガスに含まれる第１測定成分および第２測定成分を吸着する多孔質体と、前記多孔質体を加熱するヒータと、前記多孔質体にマイクロ波を照射するアンテナと、前記多孔質体を通過したマイクロ波の特性値を測定する測定部とを備える。第１測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第１測定成分の特性温度であり、前記第１測定成分の前記特性温度は、第１温度以上、第２温度未満であり、第２測定成分の吸着量が前記多孔質体において減少し始める温度が、前記第２測定成分の特性温度であり、前記第２測定成分の前記特性温度は、前記第２温度以上、第３温度未満である。前記測定部は、前記第１温度における前記特性値と前記第２温度における前記特性値との差から前記第１測定成分の量を算出し、前記第２温度における前記特性値と前記第３温度における前記特性値との差から前記第２測定成分の量を算出する。

【0007】

上記構成によれば、多孔質体、ヒータ、アンテナ、および、測定部を備える１つの排出ガスセンサが、排出ガスに含まれる第１測定成分の量と第２測定成分の量とを測定することができ、第１測定成分の量と第２測定成分の量とを測定するセンサが別々に必要とされる従来構成と比べ、排気系に設けられるセンサの数を減少させることができる。

【0008】

排出ガスセンサにおいて、前記特性値は、たとえばマイクロ波の振幅であり、マイクロ波の位相である。
また、排出ガスセンサにおいて、前記多孔質体の温度を測定する温度センサをさらに備え、前記測定部は、前記温度センサの測定結果が前記第１温度、前記第２温度、および、前記第３温度であるときに、別々に前記特性値を測定するようにしてもよい。
さらに、前記第１測定成分は、全炭化水素（ＴＨＣ）であり、前記第２測定成分は、粒子状物質（ＰＭ）であり、前記第１温度は、１００℃以上２５０℃以下の範囲の何れかの温度であり、前記第２温度は、４５０℃以上５５０℃以下の範囲の何れかの温度であり、前記第３温度は、６００℃以上７５０℃以下の範囲の何れかの温度である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】排出ガスセンサが排出ガス流路に設けられた実施形態を示す斜視図である。

【図2】排出ガスセンサの一実施形態を示す斜視図である。

【図3】センシング期間と非センシング期間を説明する図である。

【図4】温度とマイクロ波吸収度の関係を示すグラフである。

【図5】位相差を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１〜図５を参照して、排出ガスセンサを具体化した一実施形態について説明する。図１及び図２に示すように、排出ガスセンサ１０は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排出ガス流路１であって、排気浄化システムを構成するフィルタの上流側に配置されている。排出ガスセンサ１０は、排出ガスが通過する多孔質体１１と、多孔質体１１を加熱するヒータ１２と、多孔質体１１に挿入されるアンテナ１３と、多孔質体１１の外周面においてアンテナ１３から照射されたマイクロ波を反射する反射部材１４とを備えている。また、アンテナ１３で受信したマイクロ波の特性を検出する算出部１６を備えている。

【0011】

多孔質体１１は、排出ガス流路１内に配置され、コージライト等誘電体セラミックの多孔質で形成されたＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）担体やハニカム構造体にゼオライトを担持して構成されている。例えば、ＤＰＦ担体は、ウォールフロー型であり、全体が排出ガス流路１に配置されるように円柱状に形成されている。外周壁の内側は、格子状に形成されたセル壁によって区画され、セル壁によって区画された各セル１１ａが軸線方向に延在されている。また、相対する筒端それぞれに臨む各セル１１ａの開口部１１ｂは、選択的に目封止部１１ｃによって封止されている。このように構成された多孔質体１１は、水分や全炭化水素（ＴＨＣ）や粒子状物質（ＰＭ）を吸着する。

【0012】

このような多孔質体１１の外周面には、ヒータ１２が設けられている。このヒータ１２は、発熱することによって、多孔質体１１を７５０℃程度にまで加熱する。すなわち、ヒータ１２は、多孔質体１１を加熱することで、多孔質体１１が吸着している水分を蒸発又は脱離させ、また、多孔質体１１が吸着しているＴＨＣを燃焼し又は脱離させ、更に、ＰＭを燃焼させて消失させる。排出ガス流路１を構成する管部材には、ヒータ用取付部１２ａが形成されている。ヒータ用取付部１２ａからは、ヒータ１２に電源１２ｃから電力を供給する電力線１２ｂが導出される。

【0013】

また、多孔質体１１には、その中心軸線に沿って、マイクロ波を照射するアンテナ１３が設けられる。アンテナ１３は、棒状に形成され、例えば多孔質体１１の中心に位置するセル１１ａに挿入される。アンテナ１３が挿入されるセル１１ａは、排出ガスの流入側の開口部１１ｂが目封止部１１ｃによって封止されており、アンテナ１３に直接排出ガスが接触しないようにしている。アンテナ１３は、マイクロ波発振器１３ａと接続され、例えば周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射する。また、多孔質体１１の外周面に配置された反射部材１４で反射されたマイクロ波を受信する。排出ガス流路１を構成する管部材には、アンテナ用取付部１３ｂが形成されている。アンテナ用取付部１３ｂからは、送信するマイクロ波をアンテナ１３に出力し、また、アンテナ１３が受信したマイクロ波を算出部１６に入力するアンテナ線１３ｃが導出されている。

【0014】

多孔質体１１の外周面には、更に、アンテナ１３から送信されたマイクロ波を反射する反射部材１４が設けられている。反射部材は、アルミニウム等の金属板で構成されている。反射部材１４は、アンテナから送信された入射波を反射し、アンテナ１３が反射波を受信できるようにする。
多孔質体１１の排出ガスの流れる方向Ｄに対して下流側の端部には、温度センサ１５が設けられている。温度センサ１５は、多孔質体１１の現在の温度を測定し、温度データを算出部１６に入力する。
算出部１６は、測定成分のマイクロ波特性値を検出するため、アンテナ１３からマイクロ波を送信するマイクロ波発振器１３ａを制御し、また、アンテナ１３で受信したマイクロ波を検出する。また、図３に示すように、算出部１６は、マイクロ波特性値を検出するとき、ヒータ１２を駆動する。具体的に、算出部１６は、測定成分の測定を行うセンシング期間であるとき、ヒータ１２を駆動し多孔質体１１を加熱する。これと共に、多孔質体１１が所定温度のときマイクロ波をアンテナ１３から送信し反射部材１４で反射した反射波をアンテナ１３で受信し振幅を検出する。測定成分の測定を行わない非センシング期間のとき、算出部１６は、ヒータ１２を駆動せず、マイクロ波の送受信も行わない。非センシング期間は、多孔質体１１に排出ガスを供給し、測定成分である水分や全炭化水素（ＴＨＣ）や粒子状物質（ＰＭ）を吸着させる時間となる。測定にあたっては、非センシング期間をセンシング期間に対して長くすることで、センシング期間を相対的に短くし、センシング期間に流入する排気ガスの量を減らす。これにより、センシング期間中に測定成分が新たに吸着される量を減らし、測定精度が低下することを抑制できる。

【0015】

算出部１６は、アンテナ１３とでマイクロ波特性値を測定する測定部を構成する。算出部１６は、マイクロ波特性値として、アンテナ１３で受信したマイクロ波の振幅を検出し、送信波と受信波の差分である減衰量をマイクロ波吸収度として算出する。具体的に、算出部１６は、水分の検出の場合、第１温度Ｔ１（例えば２０℃）のときのマイクロ波吸収度Ａ１と第２温度Ｔ２（例えば１５０℃）のときのマイクロ波吸収度Ａ２の差分Δ１を検出する。また、ＴＨＣの検出の場合、第３温度Ｔ３（例えば５００℃）のときのマイクロ波吸収度Ａ３を検出し、第２温度Ｔ２のマイクロ波吸収度Ａ２と第３温度Ｔ３のマイクロ波吸収度Ａ３の差分Δ２を検出する。更に、ＰＭの検出の場合、第４温度Ｔ４（７００℃）のときのマイクロ波吸収度Ａ４を検出し、第３温度Ｔ３のマイクロ波吸収度Ａ３と第４温度Ｔ４のマイクロ波吸収度Ａ４の差分Δ３を検出する。マイクロ波吸収度の差分Δは、吸着物質の吸着量に比例して高くなる特性を有する。算出部１６は、マイクロ波吸収度の差分Δ１，Δ２，Δ３の各々を、非センシング期間の時間で除算して、単位時間当たりの排出ガス中の測定成分量を算出する。

【0016】

また、図５に示しように、算出部１６は、マイクロ波特性値として、アンテナ１３で受信したマイクロ波の位相を検出する。具体的に、算出部１６は、水分の検出の場合、第１温度Ｔ１のときの位相と第２温度Ｔ２のときの位相とを検出し、これらの位相の位相差θ１を検出する。また、ＴＨＣの検出の場合、第３温度Ｔ３のときの位相を検出し、第２温度Ｔ２のときの位相と第３温度Ｔ３のときの位相の位相差θ２を検出する。更に、ＰＭの検出の場合、第４温度Ｔ４のときの位相を検出し、第３温度Ｔ３のときの位相と第４温度Ｔ４のときの位相の位相差θ３を検出する。位相差θは吸着物質の吸着量に比例して大きくなる特性を有している。算出部１６は、位相差θ１，θ２，θ３の各々を、非センシング期間で除算することによって、単位時間当たりの排出ガス中の測定成分量を算出する。

【0017】

なお、多孔質体１１に吸着された測定成分の吸着量が減少し始める温度を特性温度とすると、ＴＨＣの特性温度は、ＴＨＣが多孔質体１１から燃焼又は脱離を始める２５０℃程度となり、かつ、第２温度Ｔ２以上で第３温度Ｔ３未満の温度となる。また、ＰＭの特性温度は、ＰＭが多孔質体１１から燃焼し消失し始め、吸着量が減少し始める５５０℃程度となり、かつ、第３温度Ｔ３以上で第４温度Ｔ４未満の温度となる。
すなわち、第２温度Ｔ２は、多孔質体１１に吸着された測定成分に水分が含まれていない温度であり、かつ、ＴＨＣが多孔質体１１に吸着されている温度に設定される。第３温度Ｔ３は、多孔質体１１に吸着された測定成分にＴＨＣが含まれていない温度であり、かつ、ＰＭが多孔質体１１に吸着されている温度に設定される。第４温度Ｔ４は、多孔質体１１に吸着された測定成分にＰＭが含まれていない温度に設定される。なお、第１温度Ｔ１は、例えばエンジン始動時等の温度であり、例えば２０℃程度に設定される。

【0018】

次に、以上のように構成された排出ガスセンサ１０の作用について説明する。ここでは、排出ガスに含まれる水分量とＴＨＣ量とＰＭ量を測定する。測定を開始するときには、ヒータ１２を駆動し、多孔質体１１の加熱を開始する。先ず、水分の測定について説明する。水分は、沸点が１００℃であり、多孔質体１１が１５０℃程度に上昇するまでには、多孔質体１１に吸着されている水分は蒸発又は脱離される。また、エンジン始動時等における多孔質体１１の温度は、常温（２０℃程度）である。そこで、算出部１６は、多孔質体１１の温度が第１温度Ｔ１（２０℃）のとき、アンテナ１３よりマイクロ波を送信し、反射部材１４で反射された受信波の振幅を検出し、送信波と受信波の差分であるマイクロ波吸収度Ａ１を検出する。また、受信波の位相を検出する。また、ヒータ１２や排出ガスによって加熱され多孔質体１１の温度が第２温度Ｔ２（１５０℃）になったとき、マイクロ波吸収度Ａ２を検出する。また、受信波の位相を検出する。そして、算出部１６は、第１温度Ｔ１のときのマイクロ波吸収度Ａ１と第２温度Ｔ２のときのマイクロ波吸収度Ａ２の差分Δ１を検出する。また、第１温度Ｔ１のときのマイクロ波の位相と第２温度Ｔ２のときのマイクロ波の位相との位相差θ１を算出する。算出部１６は、マイクロ波吸収度Ａ１，Ａ２の差分Δ１や位相差θ１を非センシング期間で除算することによって、単位時間当たりの排出ガス中の水分量を算出する。

【0019】

次に、ＴＨＣの測定について説明する。上述した第２温度Ｔ２（１５０℃）は、ＴＨＣが多孔質体１１から減少し始める特性温度より低く、かつ、水分が蒸発又は脱離し、水分が混じらない温度である。そこで、算出部１６は、第２温度Ｔ２のときのマイクロ波吸収度Ａ２をＴＨＣのときのベースとなるマイクロ波吸収度とする。また、ＴＨＣは、４５０℃程度で燃焼し又は脱離され、５００℃程度に上昇するまでには、多孔質体１１に吸着されているＴＨＣは燃焼し又は脱離される。そこで、多孔質体１１がヒータ１２や排出ガスによって加熱され、多孔質体１１の温度が第３温度Ｔ３（５００℃）になったとき、算出部１６は、マイクロ波吸収度Ａ３を検出する。また、受信波の位相を検出する。そして、算出部１６は、第２温度Ｔ２のときのマイクロ波吸収度Ａ２と第３温度Ｔ３のときのマイクロ波吸収度Ａ３の差分Δ２を検出する。また、第２温度Ｔ２のときのマイクロ波の位相と第３温度Ｔ３のときのマイクロ波の位相との位相差θ２を算出する。算出部１６は、マイクロ波吸収度Ａ２，Ａ３の差分Δ２や位相差θ２を非センシング期間で除算することによって、単位時間当たりの排出ガス中のＴＨＣ量を算出する。

【0020】

次に、ＰＭの測定について説明する。上述した第３温度Ｔ３（５００℃）は、ＰＭが多孔質体１１から減少し始める特性温度より低く、かつ、ＴＨＣ燃焼し又は脱離し、ＴＨＣが混じらない温度である。そこで、算出部１６は、第３温度Ｔ３のときのマイクロ波吸収度Ａ３をＰＭのときのベースとなるマイクロ波吸収度とする。また、ＰＭは、５５０〜６５０℃程度で燃焼させて消失され、７００℃程度に上昇するまでには、多孔質体１１に吸着されているＰＭは全て消失される。そこで、多孔質体１１がヒータ１２によって加熱され、多孔質体１１の温度が第４温度Ｔ４（７００℃）になったとき、算出部１６は、マイクロ波吸収度Ａ４を検出する。また、受信波の位相を検出する。そして、算出部１６は、第３温度Ｔ３のときのマイクロ波吸収度Ａ３と第４温度Ｔ４のときのマイクロ波吸収度Ａ４の差分Δ３を検出する。また、第３温度Ｔ３のときのマイクロ波の位相と第４温度Ｔ４のときのマイクロ波の位相との位相差θ３を算出する。算出部１６は、マイクロ波吸収度Ａ３，Ａ４の差分Δ３や位相差θ３を非センシング期間で除算することによって、単位時間当たりの排出ガス中のＰＭ量を算出する。

【0021】

以上のような排出ガスセンサ１０によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）単位時間当たりの排出ガス中の水分やＴＨＣやＰＭの量を、多孔質体１１に水分やＴＨＣやＰＭといった測定成分が吸着されている温度のときのマイクロ波吸収度と多孔質体１１の測定成分に水分やＴＨＣやＰＭが含まれなくなる温度のときのマイクロ波吸収度の差分Δを検出し、非センシング期間で除算することで算出することができる。
（２）また、多孔質体１１に水分やＴＨＣやＰＭといった測定成分が吸着されている温度のときの位相と多孔質体１１の測定成分に水分やＴＨＣやＰＭが含まれなくなる温度のときの位相の位相差θを検出することで、単位時間当たりの排出ガス中の水分やＴＨＣやＰＭの量を算出することができる。
（３）以上のように、排出ガスセンサ１０は、１つで、排出ガスに含まれる複数の測定成分の量を検出することができる。したがって、排気浄化システム等に設けられるセンサの数を減少させることができる。
（４）多孔質体１１は、排出ガスの温度によって水分の沸点以上に昇温することもある。このような場合であっても、少なくとも、排出ガス中のＴＨＣとＰＭの量を算出することができる。
（５）排出ガスセンサ１０は、排出ガス流路１中に多孔質体１１を配置することができる。すなわち、排出ガス流路１に排出ガスセンサ１０のためのバイパスを設ける必要がない。したがって、排気系配管の複雑化を抑制できる。

【0022】

なお、排出ガスセンサ１０は、以下のように変更してもよい。
・反射波検出用のプローブを設けるようにしてもよい。また、測定波のエネルギの吸収度が測定できるのであれば、反射部材１４を設けなくてもよい。
・算出部１６は、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、第４温度Ｔ４において、水分やＴＨＣやＰＭといった測定成分が多孔質体１１に吸着された測定成分に含まれなくなったことを検出してからマイクロ波吸収度Ａ２、Ａ３、Ａ４を検出するようにしてもよい。この場合、算出部１６は、メモリを設ける。メモリには、第２温度Ｔ２において、水分が含まれなくなったときのマイクロ波吸収度Ａ２´と、第２温度Ｔ２において、ＴＨＣが含まれなくなったときのマイクロ波吸収度Ａ３´と、ＰＭが含まれなくなったときのマイクロ波吸収度Ａ４´を予め格納しておく。算出部１６は、温度センサ１５からの温度データがフィードバックされることによって第２温度Ｔ２を維持し、測定したマイクロ波吸収度がＡ２´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度Ａ１，Ａ２の差分Δ１や位相差θを検出し、水分量を算出する。また、算出部１６は、第３温度Ｔ３を維持し、測定したマイクロ波吸収度がＡ３´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度Ａ２，Ａ３の差分Δ２や位相差θを検出し、ＴＨＣ量を算出する。更に、算出部１６は、第４温度Ｔ４を維持し、測定したマイクロ波吸収度がＡ４´になったとき、マイクロ波を送受信し、マイクロ波吸収度Ａ３，Ａ４の差分Δ３や位相差θを検出し、ＰＭ量を算出する。このような構成によれば、より正確に測定成分が多孔質体１１に含まれなくなったときのマイクロ波吸収度や位相を測定することができる。
なお、第２温度Ｔ２や第３温度Ｔ３や第４温度Ｔ４に達してから、測定成分が多孔質体１１に完全に含まれなくなる所定期間をタイマで計時し、所定期間を経過した後にマイクロ波吸収度や位相を検出するようにしてもよい。

【0023】

・上述のように、多孔質体１１を排出ガス流路１に配置し、排出ガスが流れた状態で測定するときには、マイクロ波吸収度の差分Δに補正値を乗算して、一層正確な単位時間当たりの測定成分量を検出できるようにしてもよい。
・排出ガスセンサ１０は、排出ガス流路１に対して分岐したバイパスを設けて、バイパスに設けた測定室に配置するようにしてもよい。この場合に、排出ガスセンサ１０への流入路と排出路にそれぞれ開閉弁を設けるようにしてもよい。開閉弁を設けた場合、非センシング期間では、流入側と排出側の開閉弁を開けた状態にし、多孔質体１１に排出ガスを流し測定成分を吸着させる。そして、センシング期間のときには、流入側と排出側の開閉弁を閉じた状態にして検出を行う。
また、センシング期間において、排出ガスの温度が１００℃を超えているときには、多孔質体１１も１００℃を超えていることが多く、このような場合には、水分の検出ができなくなり、また、ＴＨＣの検出を正確に行うことができなくなるおそれがある。そこで、バイパスに接続された測定室において、多孔質体１１を２０℃程度にまで冷却してからセンシングを行うようにしてもよい。

【0024】

・更に、水分を測定するときにおいて、第１温度Ｔ１は、２０℃に限定されるものではなく、２０℃より高くても低くてもよい。好ましくは、多孔質体１１に吸着された水分の吸着量が減少し始める温度と同じ、又は、低いことが好ましい。
・第２温度Ｔ２は、１５０℃に限定されるものではない。例えば、１００℃〜２５０℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体１１から水分が蒸発又は脱離されＴＨＣの吸着量が減少し始める温度（２５０℃）又はそれより前の温度であればよい。
・第３温度Ｔ３は、５００℃に限定されるものではない。例えば、４５０℃〜５５０℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体１１からＴＨＣが燃焼し又は脱離されＰＭの吸着量が減少し始める温度（５５０℃）又はそれより前の温度であればよい。
・第４温度Ｔ４は、７００℃に限定されるものではない。例えば、６５０℃〜７５０℃の温度範囲の何れかの温度であればよい。すなわち、多孔質体１１からＰＭが消失される温度であればよい。

【0025】

・排出ガスセンサ１０の測定する成分は、複数であれば特に限定されるものではい。例えば、ＴＨＣとＰＭであってもよいし、水分とＴＨＣであってもよいし、水分とＰＭであってもよい。更に、排出ガスセンサ１０は、その他の成分を測定してもよい。
・多孔質体１１は目封止部１１ｃを有しないウォールフローフィルタであってもよい。ヒータ１２は多孔質体１１の外周面以外の位置に設けられてもよい。
・マイクロ波は、測定成分に応じて敏感な周波数を用いてもよい。
・各測定成分の測定に際しては、マイクロ波吸収度の差分Δとマイクロ波の位相差θの何れか一方だけを用いるようにしてもよい。また、測定成分ごとに、変えるようにしてもよい。また、マイクロ波吸収度の差分Δとマイクロ波の位相差θの両方を参酌し、測定成分を検出するようにしてもよい。
・アンテナ１３は、多孔質体１１の中心に位置するセル１１ａに挿入されなくてもよい。例えば、多孔質体１１の下流側の排出ガス流路１に多孔質体１１の中心軸線に沿って、マイクロ波を照射するアンテナ１３が設けられてもよいし、多孔質体１１の下流側の排出ガス流路１に開口した管状部材を導波管として接続させて、その管状部材にアンテナ１３が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0026】

１…排出ガス流路、１０…排出ガスセンサ、１１…多孔質体、１１ａ…セル、１１ｂ…開口部、１１ｃ…目封止部、１２…ヒータ、１２ａ…ヒータ用取付部、１２ｂ…電力線、１２ｃ…電源、１３…アンテナ、１３ａ…マイクロ波発振器、１３ｂ…アンテナ用取付部、１３ｃ…アンテナ線、１４…反射部材、１５…温度センサ、１６…算出部、Δ１〜Δ３…マイクロ波吸収度の差分、θ１〜θ３…位相差、Ａ１〜Ａ４…マイクロ波吸収度、Ｔ１…第１温度、Ｔ２…第２温度（請求項１の第１温度）、Ｔ３…第３温度（請求項１の第２温度）、Ｔ４…第４温度（請求項１の第３温度）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】