颗粒状物质检测装置的制作方法

本发明涉及检测颗粒状物质的颗粒状物质检测装置，特别是涉及检测内燃机的排气中所含的颗粒状物质的量的颗粒状物质检测装置。

背景技术：

以往，已知搭载有对柴油发动机等的排气所含的颗粒状物质(ParticulateMatter，以下称作“PM”)进行检测的颗粒状物质传感器的装置。已知该装置的构成为，在对颗粒状物质进行检测后，将颗粒状物质传感器的元件控制在使PM燃烧的规定的温度区域中，从而使在元件部堆积的PM燃烧来去除(参照专利文献)。将堆积了的PM去除的控制称作“再生控制”。通过进行再生控制，能够连续利用颗粒状物质的传感器元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-12960号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在PM中除了包括作为主体的煤以及可溶性有机成分(SOF)，还包括来源于发动机油或燃料等的灰成分。灰成分是以硫酸钙或硫酸镁等作为成分的绝缘性物质。本发明者在实施元件部的再生控制时，获得了若将元件部控制在煤燃烧的温度区域中、则根据灰成分的颗粒直径等不同，有时灰成分熔融并向元件部熔接的见解。由于PM传感器基于元件部的电特性检测PM的量，因此若作为绝缘性物质的灰成分向元件部熔接，则PM的检测功能降低或丧失。

本发明鉴于上述实际情况，主要目的在于提供能够抑制灰成分向元件部熔接的颗粒状物质检测装置。

用于解决课题的手段

本发明为颗粒状物质检测装置，具备：元件部(41)，供内燃机(20)的排气中所含的颗粒状物质附着；加热器(44)，对所述元件部进行加热；量检测部(70)，基于所述元件部的电特性检测所述颗粒状物质的量；温度检测部(60)，检测所述元件部的温度；第1温度控制部(70)，在除了所述颗粒状物质向所述元件部附着的期间以外的第1期间，基于由所述温度检测部检测出的所述温度，利用所述加热器，将所述元件部加热为所述颗粒状物质所含的可溶性有机成分燃烧且所述颗粒状物质所含的灰成分不熔解的第1温度区域；以及第2温度控制部(70)，在除了所述颗粒状物质向所述元件部附着的期间以外、并且是在所述第1期间之后的第2期间，基于由所述温度检测部检测出的所述温度，利用所述加热器，将所述元件部加热为高于所述第1温度区域且所述颗粒状物质所含的煤燃烧的第2温度区域。

根据本发明，在除了颗粒状物质向元件部附着的期间以外的第1期间，元件部被加热为颗粒状物质所含的可溶性有机成分燃烧且颗粒状物质所含的灰成分不熔解的第1温度区域。其后，在第2期间，元件部被加热为高于第1温度区域且颗粒状物质所含的煤燃烧的第2温度区域。

通常，若在元件部附着的颗粒状物质的检测结束，则颗粒状物质被燃烧而去除，以使元件部再生。这里，发明者获得了根据灰成分的颗粒直径等，在将元件部加热为作为颗粒状物质的主要成分的煤燃烧的温度的情况下，颗粒状物质所含的灰成分熔解，灰成分向元件部熔接的见解。关于该点，通过在将元件部加热为第2温度区域之前加热为第1温度区域，在煤燃烧之前可溶性有机成分燃烧而成为蒸气。于是，伴随可溶性有机成分的气化，灰成分保持未熔解地从PM脱离并从元件部飞离。因此，在将元件部加热为第2温度区域时，由于灰成分从颗粒状物质脱离，即使将元件部加热为第2温度区域，也能够抑制灰成分向元件部的熔接，且能够使煤燃烧。另外，通过加热为第1温度区域，有由于可溶性有机成分燃烧时的燃烧热导致元件部的温度高于目标温度的情况，但由于限制在比灰成分熔解的温度低的温度，因此能够抑制灰成分向元件部的熔接。

附图说明

在添附的附图中：

图1为本实施方式的发动机系统的概略结构图。

图2为对SCU功能进行例示的功能框图。

图3为表示在各实施方式中采用的ECU的概略结构的框图。

图4为PM传感器的元件部以及加热器部的概略结构图。

图5为表示在发动机的排气通路中安装了PM传感器的状态的概略剖面图。

图6为第1实施方式的PM传感器的再生控制时的传感器输出(该图6的(a))、以及传感器温度(该图6的(b))的时序图。

图7为表示实施第1实施方式的PM传感器的再生控制的处理顺序的流程图。

图8为第2实施方式的PM传感器的再生控制时的传感器输出(该图8的(a))、以及传感器温度(该图8的(b))的时序图。

图9为表示实施第2实施方式的PM传感器的再生控制的处理顺序的流程图。

图10为第3实施方式的PM传感器的再生控制时的传感器输出(该图10的(a))、以及传感器温度(该图10的(b))的时序图。

图11为表示实施第3实施方式的PM传感器的再生控制的处理顺序的流程图。

图12为表示实施第4实施方式的PM传感器的再生控制的处理顺序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明将颗粒状物质检测装置(以下，称作PM检测装置)适用于搭载在车辆中的发动机系统的各实施方式。此外，在以下的各实施方式中，对于彼此相互或均等的部分，在图中赋予相同附图标记，并对相同附图标记的部分引用其说明。

(第1实施方式)

首先，对第1实施方式的发动机系统10的结构进行说明。如图1所示，发动机系统10具备发动机20。发动机20(内燃机)例如是柴油发动机。在发动机20连接有吸气通路12与排气通路13。在排气通路13中安装有排气净化装置14。排气净化装置14构成为从由发动机20排出的排气中去除有害成分。有害成分是氮氧化物、由于燃料的未燃烧或不完全燃烧而产生的HC(Hydrocarbon)或CO(Carbon monoxide)等碳化合物、PM等。特别是，在第1实施方式中，在排气净化装置14中设置有PM捕集过滤器15。排气净化装置14的结构为公知的结构，故省略详细的说明。

另外，在发动机系统10中设置有温度传感器16以及PM检测装置80。温度传感器16与排气净化装置14相比配设在排气通路13的上游侧，来监视排气温度。后述的ECU(Electrical Control Unit)70基于排气温度，监视排气净化装置14或PM捕集过滤器15的状态，若PM捕集量超过允许量，则进行PM捕集过滤器15的再生控制。

PM检测装置80具备PM传感器50、SCU60(传感器控制单元)、以及ECU70，对穿过了PM捕集过滤器15的PM的量进行检测。PM以煤、可溶性有机成分(Soluble Organic Fraction，以下称作SOF)为主体，包括灰成分(以下，称作灰分)。灰分是发动机油或燃料添加剂所含的金属成分等氧化而产生的物质，例如包括磷、硫、钙等的氧化物。作为PM的主要成分的煤为导电性物质，但灰分为绝缘性物质。

PM传感器50与排气净化装置14相比配设于排气通路13的下游侧，对通过PM捕集过滤器15而滑向下游侧的PM进行检测。以下，参照图4以及图5对PM传感器50的结构进行说明。PM传感器50具备传感器部40、壳体400、筒状壳体500、以及筒状绝缘体600。筒状壳体500螺合于排气通路13的通路壁，筒状绝缘体600被保持于筒状壳体500的内部。壳体400的内部形成为中空，并固定于筒状壳体500的下端部，且向排气通路13内突出。传感器部40的上半部插入固定于筒状绝缘体600，传感器部40的下半部位于壳体400的中空部分。在壳体400的底部以及侧部贯穿设置有供包括穿过了PM捕集过滤器15的PM的排气流入流出用的通孔410、411。

PM传感器50的传感器部40包括元件部41与加热器部47。元件部41通过在绝缘基板45中的一个表面45a上形成有隔开规定的电极间距离而对置的梳齿形状的一对电极42、43而构成。在图5中，在元件部41的侧面部形成有一对电极，但也可以在元件前端面形成有一对电极。一对电极42、43连接于SCU60的控制电路61。绝缘基板45利用刮刀法、冲压形成法等的公知的方法将氧化铝、氧化锆、氧化铍、莫来石、氮化硅等电绝缘性、以及耐热性优异的陶瓷材料设为平板状而形成。在元件部41附着从通孔410、411流入的排气中所含的PM。由于PM的主要成分为导电性物质的煤，因此若PM附着于电极42与电极43之间，则电极间的电阻降低至规定的程度，流过电流。即，若在电极间附着PM，则元件部41的电特性发生变化。

加热器部47通过在以与绝缘基板45相同的方法形成的绝缘基板46中的一个表面46a上形成加热器44而构成。加热器44连接于SCU60的加热器电源62。加热器部47以加热器44处于电极42、43的正下方的方式配置，将元件部41高效地加热为规定温度。此外，绝缘基板45与绝缘基板46也可以一体化。即，也可以是加热器44内置于元件部41的绝缘基板45，传感器部40仅由元件部41构成。

SCU60具备控制电路61以及加热器电源62。加热器电源62成为对加热器44供给的电力的电源。控制电路61检测流过电极42、43的电流，向ECU70发送与所检测到的电流对应的电信号。控制电路61适当地与ECU70交换信息。另外，控制电路61控制加热器电源62的驱动，从而控制加热器44的温度、即通过加热器44加热的元件部41的温度。详细而言，控制电路61如后述的图4所示那样，作为如下计算机系统而构成，其具备担任控制处理的中心的CPU(central processing unit)61A、保存规定的程序等且作为非转换(日文：非遷移)的实体的记录介质发挥功能的ROM(read-only memory)61B、以及RAM61C(random-access memory)。通过由CPU61A执行在ROM61B中预先储存的程序，从而如图2所示，功能性地实现温度检测部OD、第1温度控制部P1、以及第2温度控制部P2。此外，RAM61C作为在CPU61A执行处理时暂时保存数据的存储器来使用。

如图3所示那样，ECU70也与控制电路61同样地，以具备CPU70A、ROM70B、RAM70C等存储器、以及输入输出接口(I/O)70D等微型计算机作为主体而构成。ROM70B与前述相同地作为非转换的实体的记录介质发挥功能。ECU70通过执行赋予CPU70A的检测处理，实现对PM的量进行检测的量检测部70M的功能。量检测部70M基于元件部41的电特性对PM的量进行检测。详细而言，量检测部70M根据从控制电路61发送来的电信号、以及该电信号与PM的量的对应映射等，检测PM的量。另外，ECU70实施发动机20的控制、PM捕集过滤器15的再生控制。

此外，搭载于ECU70的CPU70A以及搭载于SCU60的控制电路61的CPU60A相互配合，来执行后述的图7的温度控制用的处理。

接下来，对PM检测装置80的工作进行说明。若在PM捕集过滤器15中发生某异常而难以进行正常的捕集，则向PM捕集过滤器15的下游侧流出的PM的量急增。ECU70对检测到的PM的量进行监视，在明显多于正常时的情况下，判定PM捕集过滤器15异常。但是，在即使PM捕集过滤器15正常、但元件部41中的PM的堆积量超过一定量的情况下，电极42、43间的电阻变小，PM的检测精度降低。为此，在PM在元件部41中堆积了某种程度的情况下，优选实施将堆积的PM燃烧来去除的传感器再生控制。

这里，作为PM的主要成分的煤的燃烧温度通常为600℃以上，若加热为750℃以上，则能够使煤完全地燃烧来去除。另外，SOF的燃烧温度通常为400℃以上。

另外，灰分的熔点通常为900℃以上。但是，若灰分成为直径数纳米程度的细颗粒，则有时由于所谓的量子尺寸效应导致熔点降低。并且，若多种灰分混合，则有时发生共晶反应而熔点降低。其结果，有时灰分的熔点降低至750℃左右，但难以降低至750℃以下。另外，煤及可溶性有机成分也由于相同的效果而有时熔点降低。

本发明者得到了若为了使煤完全地燃烧而将元件部41加热为例如750℃～850℃的温度、则细颗粒的灰分熔解而向元件部41熔接的见解。由于PM传感器50基于元件部41的电特性对PM的量进行检测，因此若绝缘性物质的灰分向元件部41熔接，则PM传感器50的灵敏度降低或者丧失。

另一方面，将元件部41加热为600℃～750℃的温度的情况下，担心煤不完全燃烧，在元件部41中残留煤的燃烧残余。另外，在将元件部41加热为600℃～750℃的温度的情况下，由于煤与SOF一次燃烧，因此担心灰分不能顺利地从元件部41飞离，灰分残留在元件部41。因此，在第1实施方式中，在传感器的再生控制中，将元件部41的温度分为2个阶段来加热。以下，对控制电路61的各功能的详细内容进行说明。

温度检测部OD对元件部41的温度进行检测。具体而言，温度检测部OD基于加热器44的电阻值检测元件部41的温度。若对加热器44通电使其发热，则加热器44的电阻值发生变化。在加热器44的温度与加热器44的电阻值之间存在一定的关系。因此，利用SCU60测定加热器44的电阻值，温度检测部OD根据电阻值的测定值、以及预先准备的温度与电阻值的对应关系，对加热器44的温度进行检测。加热器44的温度可视作元件部41的温度。

或者，如图1、图4～5中虚线所示，也可以在元件部41中设置温度传感器51(温度检测装置)，并基于由温度传感器51检测出的温度检测元件部41的温度。通过在元件部41中设置温度传感器51，能够高精度地检测元件部41的温度。

第1温度控制部P1在除了PM检测期间以外的第1期间，基于由温度检测OD部检测出的温度，利用加热器44对元件部41进行加热为第1温度区域的第1期间加热。例如，第1温度控制部P1反馈检测出的元件部41的温度，将元件部41的温度控制为第1温度区域内的目标温度。第1温度区域是SOF燃烧且灰分不熔解的温度区域。具体而言，第1温度区域为400℃～600℃。PM检测期间为使PM向元件部41附着来收集PM的期间。

并且，如图6的(b)所示，第1温度控制部P1在第1温度区域中将目标温度设为一定，以元件部41的温度成为一定的温度例如500℃的方式进行控制。由此，能够将元件部41维持为对应于第1温度区域内的状况的适当的温度。

第1温度区域400℃～600℃是即使在灰分的熔点降低的情况下也低于灰分的熔点的温度区域。另外，若将元件部41加热为第1温度区域，则在煤燃烧之前SOF燃烧，有时由于SOF的燃烧热使元件部41的温度高于目标温度。然而，由于在第1温度区域的上限值与灰分的熔点的下限值之间存在足够的差值，因此即使由于燃烧热使元件部41的温度高于目标温度，元件部41的温度也限制在低于灰分的熔点的温度。因此，若将元件部41加热为第1温度区域，则SOF燃烧并气化，并且伴随SOF的气化，灰分保持未熔解地从PM脱离而从元件部41飞离。

另外，第1温度区域高于排气温度的情况较多。例如，柴油发动机的排气温度为400℃左右。因此，在第1温度区域中，热泳力从元件部41朝向排气的方向运动，使灰分远离元件部41。因此，通过将元件部41加热为第1温度区域，从而使SOF燃烧，使灰分从元件部41离开。

如图6的(a)所示，在第1期间中，通过SOF燃烧从而电极42、43间的电阻变大。与此同时，PM传感器50的输出虽然降低，但由于煤原样堆积于电极42、43间，因此PM传感器50的输出不会降低至零。

关于第2温度控制部P2，是除了PM期间以外的期间。即，在第1期间后的第2期间中，基于由温度检测部检测出的温度，利用加热器44对元件部41进行加热为第2温度区域的第2期间加热。例如，第2温度控制部P2反馈检测出的元件部41的温度，将元件部41的温度控制为第2温度区域的目标温度。第2温度区域高于第1温度区域且为煤燃烧的温度区域。具体而言，第2温度区域为750℃～850℃。

并且，如图6的(b)所示，第2温度控制部P2与第1温度控制部P1同样地，在第2温度区域中将目标温度设为一定，以元件部41的温度成为一定的温度例如800℃的方式进行控制。

第2温度区域750℃～850℃是使煤完全地燃烧的温度区域。通过将元件部41加热为750℃～850℃，堆积在元件部41的煤被完全地燃烧，不再有燃烧残余。另外，在移至第2期间时，由于灰分从PM脱离，因此即使将元件部41加热为第2温度区域，也抑制了灰分向元件部41的熔接。

如图6的(a)所示，在第2期间中，由于煤燃烧，电极42、43间的电阻进一步变大而成为非导通状态，PM传感器50的输出降低至零。

另外，第1期间以及第2期间并非是如冷态启动时那样在排气通路13中存在冷凝水的期间，而是排气通路13干燥着的期间。因此，即使将元件部41加热为第1温度区域以及第2温度区域，也不会担心元件部41涉水破裂。排气通路13是否干燥例如通过距发动机20的启动起是否经过了规定时间来判定即可。

接下来，参照图7的流程图说明实施第1实施方式的PM传感器50的再生控制的处理顺序。本处理顺序是在发动机20启动且排气通路13的干燥结束后，至发动机20停止之间，由ECU70(换句话说，CPU70A)以及SCU60(换句话说，CPU60A)配合地以规定间隔反复执行。

首先，在步骤S10中，使加热器44保持关闭地开始向元件部41附着的PM的量的检测。接着，步骤S11中，使加热器44保持关闭地结束附着在元件部41的PM的量的检测(换句话说，发挥量检测部70M的功能)。

接着，在步骤S12中，开启加热器44，开始PM传感器50的元件部41的再生控制。首先，在步骤S13(相当于第1温度控制部P1)中，控制加热器44的电力，对元件部41进行加热为第1温度区域内的第1温度的第1期间加热。例如，将元件部41加热为500℃30秒钟。由此，PM所含的SOF燃烧并且灰分从元件部41飞离。

接着，在步骤S14(相当于第2温度控制部P2)中，控制加热器44的电力，对元件部41进行加热为第2温度区域内的第2温度的第2期间加热。例如，将元件部41加热为800℃60秒钟。由此，PM所含的煤燃烧，在元件部41中堆积的PM被去除。接着，在步骤S15中，结束再生控制，将加热器44关闭。

以上，本处理结束。在下一处理周期中，从步骤S10的处理起再次开始。

接下来，对在实施第1实施方式的PM传感器50的再生控制的情况下、以及在实施以往的基于一定温度的再生控制的情况下，进行PM传感器50的耐久实验而得的结果进行叙述。第1实施方式的耐久实验的1周期设为：加热为500℃30秒钟+加热为800℃60秒钟的再生控制→关闭加热器44冷却15秒钟→关闭加热器44进行PM检测200秒钟→PM检测后运行300秒钟(→返回再生控制)。以往的再生控制的耐久实验的处理周期设为将第1实施方式的耐久实验的处理周期的再生控制以800℃加热60秒钟。在两个耐久实验中，均以10mg/m³的平均浓度从发动机20排出PM，比较了直至不再能够在200秒以内结束PM检测的耐久实验的周期数。

其结果，在以往的再生控制的耐久实验中，在经过了110周期的时刻，PM传感器50的灵敏度降低，PM检测不能在200秒以内结束。与此相对，在第1实施方式的耐久实验中，在经过了160周期的时刻，PM传感器50的灵敏度降低，PM检测不能在200秒以内。即，在第1实施方式的耐久实验中，通过将再生控制中的温度设为2个阶段，可抑制灰分向元件部41的熔接，提高了PM传感器50的耐久性。

根据以上说明的第1实施方式，起到以下的效果。

(1)通过在将元件部41加热为第2温度区域之前加热为第1温度区域，从而在煤燃烧之前SOF燃烧。于是，伴随SOF的燃烧，灰分保持未熔解地从PM脱离并从元件部41飞离。因此，在将元件部41加热为第2温度区域时，由于灰分从PM脱离，因此即使将元件部41加热为第2温度区域，也能够抑制灰分向元件部41的熔接，且能够使煤燃烧。

(2)通过将第1温度区域设为400℃～600℃，从而即使在灰分的熔点降低了的情况下，第1温度区域也低于灰分的熔点。另外，即使第1温度区域降低且由于伴随SOF的燃烧的燃烧热使元件部41的温度高于目标温度，也能够限制在低于灰分的熔点的温度。并且，利用热泳力能够使灰分从元件部41远离。因此，通过将第1温度区域设为400℃～600℃，能够适当地抑制再生控制时的灰分的熔解。另外，通过将第2温度区域设为750℃～850℃，能够在第2期间中使煤可靠地燃烧。

(3)由于第1期间以及第2期间为排气通路13干燥着的期间，因此即使将元件部41加热为第1温度区域以及第2温度区域，也能够防止元件部41的涉水破裂。

(4)在第1温度区域以及第2温度区域中，通过将元件部41的温度控制为一定的温度，能够将元件部41维持为适当的温度。

(5)在加热器44的温度与加热器44的电阻值之间存在一定的关系，加热器44的温度可视作元件部41的温度。因此，基于加热器44的电阻值，能够检测元件部41的温度。

(6)通过在元件部41设置温度传感器51，能够高精度地检测元件部41的温度。

(第2实施方式)

接下来，对第2实施方式的PM检测装置80说明与第1实施方式的PM检测装置80的不同点进行说明。第2实施方式的PM检测装置80的由第1温度控制部P1以及第2温度控制部P2进行的元件部41的温度控制与第1实施方式不同。

详细而言，如图8的(b)所示，第1温度控制部P1在第1期间，以将第1温度区域中的目标温度设为可变、元件部41的温度可变的方式进行控制。例如，第1温度控制部P1使元件部41的温度从400℃逐渐向600℃上升。另外，如图8(b)的所示，第2温度控制部P2在第2期间，以将第2温度区域中的目标温度设为可变、元件部41的温度可变的方式进行控制。例如，第2温度控制部P2使元件部41的温度从750℃逐渐向850℃上升。

如图8的(b)所示，若在第1期间使元件部41的温度从400℃逐渐向600℃上升的话，则SOF的堆积量逐渐减少，如图8的(a)所示，PM传感器50的输出逐渐降低。由此，由SOF燃烧时的燃烧热引起的加热过度被缓和，灰分向元件部41的熔接与第1实施方式相比被进一步抑制。并且，如图8的(b)所示，若在第2期间使元件部41的温度从750℃逐渐向850℃上升的话，则与第1实施方式相比煤的堆积量平缓地减少。由此，由煤的燃烧时的燃烧热引起的加热过度被缓和，灰分向元件部41的熔接与第1实施方式相比被进一步抑制。于是，PM被去除，如图8的(a)所示，PM传感器50的输出降低为零。

接下来，参照图9的流程图对实施第2实施方式的PM传感器50的再生控制的处理顺序进行说明。本处理顺序在发动机20启动且排气通路13的干燥结束之后，至发动机20停止之间，由ECU70以及SCU60配合地以规定间隔反复执行。

首先，在从步骤S20至步骤S22中，进行与从步骤S10至步骤S12相同的处理。

接着，在步骤S23中，控制加热器44的电力，将元件部41可变控制为第1温度区域内的温度。例如，使元件部41以400℃～600℃内的温度变化并且加热30秒钟。接着，在步骤S24中，控制加热器44的电力，将元件部41可变控制为第2温度区域内的温度。例如，使元件部41以750℃～850℃内的温度变化并且加热60秒钟。接着，在步骤S25中，结束再生控制，关闭加热器44。以上，结束本处理。

对于第2实施方式进行了与第1实施方式相同的耐久实验，结果在经过了180周期的时刻，PM传感器50的灵敏度降低，PM检测不能在200秒以内结束。即，根据第2实施方式，与第1实施方式相比进一步提高了PM传感器50的耐久性。

根据以上说明的第2实施方式，起到与第1实施方式的(1)～(3)以及(5)～(6)相同的效果，并且能够进一步抑制灰分向元件部41的熔接，能够进一步提高PM传感器50的耐久性。另外，在第1温度区域以及第2温度区域中，通过将元件部41的温度控制为可变，即使元件部41的温度受到排气的影响而可变，也容易进行元件部41的温度控制。

(第2实施方式的变形例)

也可以在第1期间的第1温度区域以及第2期间的第2温度区域中的一方中，与第1实施方式同样地将元件部41加热为一定的温度。

(第3实施方式)

接下来，对于第3实施方式的PM检测装置80说明与第1实施方式的PM检测装置80不同的点。第1实施方式的PM检测装置80在成为第1期间时，始终开始由第1温度控制部P1进行的温度控制。与此相对，第3实施方式的PM检测装置80在成为第1期间时，只有在满足规定的条件的情况下，才开始由第1温度控制部P1进行的温度控制。

详细而言，第1温度控制部P1将由量检测部70M检测出的PM的量达到了规定阈值作为条件，将元件部41加热为第1温度区域。元件部41中的PM的堆积量越多，PM所含的灰分的量也越多，灰分熔解时的PM传感器50的灵敏度的降低增大。

因此，在元件部41中的PM的堆积量达到了规定阈值的情况下，在灰分熔解时，PM传感器50的灵敏度的降低比较大。因此，与第1实施方式同样地，在再生控制中，将元件部41加热为2个阶段的温度区域。另外，在元件部41中的PM的堆积量小于规定阈值的情况下，即使灰分熔解PM传感器50的灵敏度的降低也比较小。因此，如以往的再生控制那样，以一定温度加热元件部41。

通过PM传感器50的输出电流是否为阈值电流以上来判定元件部41中的PM的堆积量是否达到了规定阈值。阈值电流例如为15μA。如图10的(a)中实线所示，在PM的堆积量为规定阈值以上的情况下，PM传感器50的输出电流成为阈值电流以上。在该情况下，如图10的(b)中实线所示，在再生控制时的第1期间，例如以500℃将元件部41加热30秒钟，在第2期间，例如以800℃将元件部41加热60秒钟。图10的(a)中虚线所示，在PM的堆积量小于规定阈值的情况下，PM传感器50的输出电流成为小于阈值电流。在该情况下，如图10的(b)中虚线所示，在再生控制期间，例如以800℃的一定温度将元件部41加热90秒钟。

接下来，参照图11的流程图说明实施第3实施方式的PM传感器50的再生控制的处理顺序。本处理顺序是在发动机20启动且排气通路13的干燥结束之后，至发动机20停止之间，由ECU70以及SCU60配合地以规定间隔反复执行。

首先，在步骤S30以及步骤S31中，进行与步骤S10以及步骤S11相同的处理。

接着，在步骤S32中，判定PM量的检测值是否为阈值以上。即，判定PM传感器50的输出电流是否为阈值电流以上。在步骤S32中，在PM量的检测值为阈值以上时，为了抑制灰分向元件部41熔接，实施将元件部41加热为2个阶段的温度区域的再生控制。具体而言，在从步骤S33至步骤S35中，进行与从步骤S12至步骤S14相同的处理，在步骤S38中，结束再生控制并关闭加热器44，本处理结束。此外，步骤S32、S34、以及S37相当于第1温度控制部P1，步骤S35相当于第2温度控制部P2。

另一方面，在步骤S32中，在PM量的检测值小于阈值时，判定为无需抑制灰分向元件部41的熔接，实施以往的再生控制。具体而言，在步骤S36中，开启加热器44来开始再生控制，在步骤S37中，将元件部41加热为一定温度。然后，在步骤S38中，结束再生控制并关闭加热器44，本处理结束。

根据以上说明的第3实施方式，起到与第1实施方式的(1)～(6)相同的效果，并且将PM的检测量达到了阈值作为条件，实施将元件部41加热为2个阶段的温度区域的再生控制。由此，在由于灰分向元件部41的熔接，有可能导致PM传感器50的灵敏度降低较大的情况下，实施抑制灰分向元件部41的处理。因此，能够更有效地实施灰分向元件部41熔接的抑制。

(第3实施方式的变形例)

也可以在从步骤S33至步骤S35中，如第2实施方式那样，以第1温度区域以及第2温度区域中元件部41的温度可变的方式进行控制。或者，将第1温度区域以及第2温度区域中的某一方中，以元件部41的温度可变的方式进行控制。

(第4实施方式)

接下来，对于第4实施方式的PM检测装置80，说明与第1实施方式的PM检测装置80的不同点。元件部41的温度受到排气的影响而变化。因此，在第4实施方式中，第1温度控制部P1以及第2温度控制部P2基于发动机20的排气的信息，设定对元件部41进行加热的温度。

详细而言，第1温度控制部P1基于排气的信息，设定加热器44的温度。排气的信息是排气温度、排气流速等。排气温度利用温度传感器16检测。排气流速根据发动机20的吸气量、吸气压、排气通路13的剖面面积等来计算。元件部41的温度受到排气温度的影响而变化，排气流速越大越受到排气温度的较大影响。例如，在排气温度低于元件部41的温度、排气流速较大的情况下，元件部41的温度与加热器44的温度相比容易降低。因此，在该情况下，第1温度控制部P1将加热器44的温度设定得比元件部41的目标温度高。

第2温度控制部P2也与第1温度控制部P1同样地基于排气的信息，设定加热器44的温度。

接下来，参照图12的流程图说明实施第4实施方式的PM传感器50的再生控制的处理顺序。本处理顺序在启动发动机20且排气通路13的干燥结束之后，至发动机20停止之间，由ECU70以及SCU60配合地以规定间隔反复执行。

首先，在步骤S40～步骤S42中，进行与步骤S10～步骤S12相同的处理。

接着，在步骤S43中，取得排气温度、排气流速等的排气信息。接着，在步骤S44中，基于在步骤S43中取得的排气信息，以将元件部41加热为第1温度区域内的第1温度的方式设定加热器44的温度，并对元件部41进行第1期间加热。

接着，在步骤S45中，取得排气信息。接着，在步骤S46中，基于在步骤S45中取得的排气信息，以将元件部41加热为第2温度区域内的第2温度的方式设定加热器44的温度，对元件部41进行第2期间加热。

接着，在步骤S47中，结束再生控制，关闭加热器44。以上，结束本处理。

根据以上说明的第4实施方式，起到与第1实施方式的(1)～(6)相同的效果，并且通过基于排气的信息设定对元件部41进行加热的温度，能够以元件部41的温度成为目标温度的方式高精度地进行控制。进而，能够进一步抑制灰分向元件部41的熔接。

(第4实施方式的变形例)

·也可以在步骤S44以及步骤S46中，如第2实施方式那样，以在第1温度区域以及第2温度区域中元件部41的温度可变的方式进行控制。或者，在第1温度区域以及第2温度区域中的某一方中，以元件部41的温度可变的方式进行控制。

·也可以如第3实施方式那样，将PM的检测量达到了阈值作为条件，实施将元件部41加热为2个阶段的温度区域的再生控制。在第4实施方式中，也可以将第2实施方式以及第3实施方式适当地组合来实施。

(其他实施方式)

·也可以由ECU70实现SCU60的控制电路61的功能，加热器电源62组入ECU70中。即，也可以是电极42、43以及加热器44直接与ECU70连接，PM检测装置80包括PM传感器50与ECU70。另外，在PM检测装置80具备SCU60以及ECU70的情况下，也可以由ECU70实现控制电路61的一部分的功能，或也可以由控制电路61实现ECU70的一部分的功能。另外，ECU70也可以不实施发动机20的控制。

·PM检测装置80的适用对象不限于柴油发动机。PM检测装置80也能够适用于使用汽油、乙醇、天然气等燃料的发动机。

附图标记说明

20…发动机，41…元件部，44…加热器，60…SCU，70…ECU，80…PM检测装置。