流量検出装置、および検出システム
【課題】簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる流量検出装置、および検出システムを提供する。
【解決手段】流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサ３１と、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部４１と、熱を発生する発熱体３２と、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように発熱体３２の温度を制御する発熱体制御部４２と、発熱体制御部４２が発熱体３２に対して供給した電力の値に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部４３と、第２の値から第１の値の差分を取ることにより、排気ガスが単位時間当たり排気通路をどのくらい移動したのかを示す排気ガスの流量を算出する流量算出部４４と、を備える。
【解決手段】流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサ３１と、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部４１と、熱を発生する発熱体３２と、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように発熱体３２の温度を制御する発熱体制御部４２と、発熱体制御部４２が発熱体３２に対して供給した電力の値に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部４３と、第２の値から第１の値の差分を取ることにより、排気ガスが単位時間当たり排気通路をどのくらい移動したのかを示す排気ガスの流量を算出する流量算出部４４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置、および検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスの流量を検出する流量検出装置としては、例えば、熱式流量方式を用いた流量検出装置が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
このような流量検出装置は、例えば、次のような方法で排気ガスの流量を検出している。すなわち、この流量検出装置は、排気通路に２つの発熱体を備え、この２つの発熱体の温度差（ΔＴ）を常に一定に保つことにより、内燃機関の排気ガスの流量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１７２９５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０１５８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９０９９９号公報
【特許文献４】特開２００８−２９２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の熱式流量方式を用いた流量検出装置においては、上記のΔＴを常に保つように発熱体の温度を制御する必要があるため、当該流量検出装置を実現するためのしくみが複雑化する。具体的に言えば、排気ガスの雰囲気が有する温度は、時間の経過とともに（例えば秒単位で）常に変化している。そのため、上記の流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に追随して常に当該温度に対して上記のΔＴを一定に保つように発熱体を制御する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる流量検出装置、および検出システムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明における流量検出装置は、排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置であって、前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部と、前記排気通路に設けられており、かつ熱を発生する発熱体と、前記発熱体の温度が予め定められた一定の温度を保つように、前記発熱体に対して電力を供給することにより前記発熱体の温度を制御する発熱体制御部と、前記発熱体制御部が前記発熱体に対して供給した電力の値に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部と、前記第２演算部が算出した第２の値から前記第１演算部が算出した第１の値の差分を取ることにより、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量を算出する流量算出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流量検出装置、および検出システムは、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る検出システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流量センサの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。図４（ｂ）は、流量センサを展開した展開図である。
【図５】図５は、絶縁体の内部に中空部を形成した場合における、流量センサの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る検出システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る検出システム１は、例えば、図示しない車両（自動車等）等の石油系燃料を使用する燃焼装置に設けられるものであって、フィルタ装置２、流量センサ３、流量算出装置４、堆積量検知センサ５、堆積量算出装置６、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７、および制御装置８を備えている。ここで、流量センサ３および流量算出装置４が、本発明に係る流量検出装置の一実施形態となる。
【００１２】
フィルタ装置２は、排気通路Ｐに設けられており、排気通路Ｐを移動する排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するための装置である。フィルタ装置２は、例えば、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）から構成される。すなわち、排気ガスは、ディーゼルエンジン、ピストンエンジン、ガスタービンエンジン等の内燃機関が燃焼することによって発生するとともに、図１の矢印で示されているように、内燃機関から消音器に向かって排気通路Ｐを移動する。なお、消音器を通過した排気ガスは、外部へ放出される。ここで、排気ガス中に含まれる粒子状物質としては、例えば、単純な固形の炭素の微粒子が房状に連なったもの、ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）と呼ばれる高分子炭化水素、あるいは硫酸塩等が挙げられる。この粒子状物質は、人の気道や肺に沈着するので、人体へ悪影響を及ぼすとともに、大気汚染の要因ともなり得る。そのため、フィルタ装置２において粒子状物質が捕集される。
【００１３】
流量センサ３は、排気通路Ｐを移動する排気ガスの流量を検出するためのセンサであって、フィルタ装置２よりも上流側（内燃機関側）の排気通路Ｐに設けられている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る流量センサ３の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。図４（ａ）は、図３中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。図４（ｂ）は、流量センサ３を展開した展開図である。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態に係る流量センサ３は、外観視丸棒状であって、排気通路Ｐに設けられた台座Ｂの上に設けられている。なお、台座Ｂを設けることなく、直接、流量センサ３を排気通路Ｐに設けるようにしてもよい。また、本実施形態に係る流量センサ３は、外観視丸棒状であるが、これに限らず、直方体状、板状等であってもよく、その形状については特に限定されない。但し、本実施形態のように、流量センサ３を外観視丸棒状で形成すると、排気通路Ｐを移動する排気ガスが、流量センサ３によって妨げられることが抑制できるため、好ましい。
【００１６】
ここで、流量センサ３は、第１温度センサ３１と、発熱体３２と、第２温度センサ３３とを有している。
【００１７】
第１温度センサ（温度センサ）３１は、図３に示すように、流量センサ３を構成する絶縁体３ａに埋設されており、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する役割を担う部材である。このため、第１温度センサ３１が排気通路Ｐを移動する排気ガスの風の影響を受けないように、第１温度センサ３１よりも上流側であってかつ第１温度センサ３１と対向する位置に、排気ガスに対する風除けＷが設けられている。風除けＷが設けられているので、第１温度センサ３１は、排気ガスの風の影響を受けることなく、排気ガスの雰囲気が有する温度のみを検出することができる。なお、図２では、便宜上、風除けＷの図示を省略している。
【００１８】
第１温度センサ３１は、例えば、白金、タングステン等のような温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体から構成される。また、絶縁体３ａとしては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体、あるいはガラスセラミック焼結体等のセラミックが挙げられる。すなわち、絶縁体３ａ上に、第１温度センサ３１となる矩形状のパターン（図４（ｂ）参照）を印刷し、矩形状のパターンが印刷された絶縁体３ａを巻くことにより、絶縁体３ａに第１温度センサ３１が埋設される。絶縁体３ａに第１温度センサ３１が埋設されるので、第１温度センサ３１が排気ガスによって腐食するのを抑制できる。
【００１９】
発熱体３２は、図３に示すように、第１温度センサ３１が埋設された絶縁体３ａと同じ絶縁体３ａに埋設されており、かつ熱を発生する役割を担う部材である。すなわち、排気通路Ｐを移動する排気ガスの風の影響や、排気ガスの雰囲気が有する温度によって、発熱体３２の温度が変化する。例えば、排気ガスの風の影響が弱く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が高ければ、発熱体３２は暖められるので、発熱体３２の温度は高くなる。一方、排気ガスの風の影響が強く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が低ければ、発熱体３２は冷やされるので、発熱体３２の温度は低くなる。
【００２０】
また、発熱体３２は、後述する発熱体制御部４２から電力の供給を受けることにより、供給を受けた電力量に応じた熱を発生する。本実施形態では、発熱体３２は、供給を受けた電力量が大きければ大きい程、発熱量が大きくなり、温度が高くなる。また、発熱体３２は、供給を受けた電力量が小さければ小さい程、発熱量が小さくなり、温度の上昇は抑制される。なお、発熱体３２に後述する第２温度センサ３３の役割を兼用させてもよい。
【００２１】
第２温度センサ３３は、図３に示すように、第１温度センサ３１および発熱体３２が埋設された絶縁体３ａと同じ絶縁体３ａに埋設されており、かつ発熱体３２の温度を検出する役割を担う部材である。第２温度センサ３３は、第１温度センサ３１と同様、例えば、白金、タングステン等のような温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体から構成される。すなわち、絶縁体３ａ上に、発熱体３２となる線状のパターンを印刷するとともに、このパターンの近傍かつ内側に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷する（図４（ｂ）参照）。このようにすることで、第２温度センサ３３は、発熱体３２の温度を正しく検出できる。そして、線状のパターンが印刷された絶縁体３ａを巻くことにより、絶縁体３ａに発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設される。絶縁体３ａに発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設されるので、発熱体３２および第２温度センサ３３が排気ガスによって腐食することを抑制できる。
【００２２】
なお、発熱体３２となる線状のパターン、および第２温度センサ３３となる線状のパターンは、図４（ｂ）に示すパターンには限られない。すなわち、発熱体３２としての機能および第２温度センサ３３としての機能を十分に果たすことができるパターンであれば、どのようなパターンであってもよい。
【００２３】
ところで、第１温度センサ３１は、排気ガスの雰囲気が有する温度のみを検出するので、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わらないようにする必要がある。このため、本実施形態においては、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａには、断熱部としての切欠部Ｃが形成されている。切欠部Ｃが形成されているので、発熱体３２から発生する熱は、切欠部Ｃによって遮断されることになる。そのため、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わることを抑制できる。なお、図２および図３では、切欠部Ｃは、絶縁体３ａに一箇所形成されている例について図示したが、これに限定されない。例えば、切欠部Ｃは、絶縁体３ａに複数形成されていてもよい。
【００２４】
また、図５に示すように、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に中空部Ｓを形成してもよい。なお、以下では、中空部Ｓを説明する際、特に区別する必要のある場合にのみ、例えば、第１中空部Ｓ１のように、それぞれを区別するための小数字を付して説明し、特に区別する必要がない場合、あるいは、総称する場合には、例えば、中空部Ｓのように、小数字を付さずに説明する。
【００２５】
具体的には、図５に示す流量センサ３は、切欠部Ｃに加えて、切欠部Ｃと第１温度センサ３１との間における絶縁体３ａの内部に形成された第１中空部Ｓ１と、切欠部Ｃと発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に形成された第２中空部Ｓ２とを有している。ここで、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２の気圧は、外部の気圧よりも低い。すなわち、本実施形態においては、絶縁体３ａがセラミックであるため、当該絶縁体３ａの作製時における焼成により、中空部Ｓの気圧は、外部の気圧よりも低くなる。
【００２６】
このように、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、絶縁体３ａの内部に中空部Ｓを形成すれば、発熱体３２から発生する熱は、第２中空部Ｓ２、切欠部Ｃ、および第１中空部Ｓ１の順で遮断されることになる。すなわち、中空部Ｓの気圧は、外部の気圧よりも低いので、発熱体３２から発生する熱が中空部Ｓによって遮断される。この遮断効果をより高めるために、中空部Ｓは真空状態であることが好ましい。
【００２７】
なお、上記では、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、絶縁体３ａの内部に第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２を形成する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成せずに、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２のみを形成してもよい。また、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２のいずれか一つを形成してもよい。さらに、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２に加えて、他の中空部を形成してもよい。
【００２８】
なお、上記では、第１温度センサ３１、発熱体３２、および第２温度センサ３３は、同じ絶縁体３ａに埋設されている例について説明したが、これに限定されない。すなわち、第１温度センサ３１が埋設された絶縁体と、発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設された絶縁体とは、別体であってもよい。この場合、絶縁体には断熱部としての切欠部Ｃおよび中空部Ｓを設ける必要はない。ここで、本実施形態のように、第１温度センサ３１、発熱体３２、および第２温度センサ３３が、同じ絶縁体３ａに埋設されていれば（すなわち、一体構造で形成されていれば）、部材が増加せず、好ましい。
【００２９】
また、上記では、図４（ｂ）に示すように、絶縁体３ａ上に、発熱体３２となる線状のパターンを印刷するとともに、このパターンの近傍かつ内側に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、発熱体３２となる線状のパターンが印刷された面とは反対側の面に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷してもよい。また、第１温度センサ３１となる矩形状のパターンは、絶縁体３１に形成された中空を介して、発熱体３２となる線状のパターンと対向配置されるように絶縁体３ａ上に印刷されていてもよい。すなわち、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わらなければ、第１温度センサ３１、発熱体３２、第２温度センサ３３の形成位置については、任意である。
【００３０】
流量算出装置４は、第１演算部４１と、発熱体制御部４２と、第２演算部４３と、流量算出部４４とを有している。ここで、上記の第１演算部４１、発熱体制御部４２、第２演算部４３、および流量算出部４４の各機能は、流量算出装置４が備えるＣＰＵ等の演算装置が所定のプログラムを実行することによって実現される。したがって、上記の各機能を流量算出装置４で実現するためのプログラムまたはそれを記録した記録媒体も本発明の一実施態様である。
【００３１】
第１演算部４１は、第１温度センサ３１が検出した温度に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する。この第１の値は、排気ガスの風の影響を受けていない値となる。第１演算部４１は、算出した第１の値を流量算出部４４へ出力する。
【００３２】
発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように、発熱体３２に対して電力を供給することにより発熱体３２の温度を制御する。
【００３３】
具体的には、発熱体制御部４２は、まず、第２温度センサ３３が検出した温度を当該第２温度センサ３３から取得する。これにより、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度を検知することができる。そして、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が、予め定められた一定の温度（例えば１０００℃）を保つように、発熱体３２に対して電力を供給することにより発熱体３２の温度を制御する。
【００３４】
例えば、排気ガスの風の影響が弱く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が高ければ、発熱体３２は暖められるので、発熱体３２の温度は、予め定められた一定の温度以上となる。この場合、発熱体制御部４２は、発熱体３２に対して通常よりも小さい量の電力を供給する。これにより、発熱体３２は、予め定められた温度となるように、熱の発生を抑制する。また、例えば、排気ガスの風の影響が強く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が低ければ、発熱体３２は冷やされるので、発熱体３２の温度は、予め定められた一定の温度未満となる。この場合、発熱体制御部４２は、発熱体３２に対して通常よりも大きい量の電力を供給する。これにより、発熱体３２は、予め定められた温度となるように、熱を発生する。
【００３５】
なお、上記の「予め定められた温度」は、発熱体制御部４２の図示しない記録部に予め設定されている。また、「予め定められた温度」は、粒子状物質が焼失する温度であることが好ましい。予め定められた温度が、粒子状物質が焼失する温度であると、流量センサ３に堆積される粒子状物質が焼失するため、流量センサ３の感度が向上し、好ましい。
【００３６】
第２演算部４３は、発熱体制御部４２が発熱体３２に対して供給した電力の値に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む第２の値を算出する。この第２の値は、排気ガスの風の影響を受けている値となる。すなわち、第２の値は、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを切り分けることができず、これらの値が合算された値となる。第２演算部４３は、算出した第２の値を流量算出部４４へ出力する。
【００３７】
流量算出部４４は、第２演算部４３が算出した第２の値から第１演算部４１が算出した第１の値の差分を取ることにより、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量を算出する。すなわち、第１の値は、上記のように、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す値であり、第２の値は、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む値であるからである。流量算出部４４は、算出した排気ガスの流量を制御装置８へ出力する。
【００３８】
このように、本実施形態に係る流量検出装置（流量センサ３および流量算出装置４）によれば、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように、発熱体３２の温度を制御する。このため、本実施形態に係る流量検出装置は、上記従来の熱式流量方式を用いた流量検出装置のように、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に追随して発熱体を制御する必要がない。すなわち、本実施形態に係る流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に関わらず、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように発熱体３２を制御すればよい。そのため、本実施形態に係る流量検出装置は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる。
【００３９】
堆積量検知センサ５は、フィルタ装置２で捕集できなかった粒子状物質が堆積されるとともに、堆積された粒子状物質の堆積量を検出するためのセンサである。堆積量検知センサ５は、フィルタ装置２よりも下流側（消音器側）の排気通路Ｐに設けられている。
【００４０】
堆積量算出装置６は、堆積量検知センサ５により検知された情報に基づいて、堆積量検知センサ５に堆積された粒子状物質の堆積量を算出する。堆積量算出装置６は、算出した粒子状物質の堆積量を制御装置８へ出力する。
【００４１】
ＥＣＵ７は、内燃機関における点火系と燃焼系とを制御するコントローラである。例えば、ＥＣＵ７は、後述する制御装置８からの指示によって、内燃機関の回転数を低下あるいは上昇させ、または内燃機関の点火時期等を制御する。すなわち、ＥＣＵ７は、内燃機関における点火系と燃焼系とを制御することにより、排気ガス中に含まれる粒子状物質の数を制御することができる。
【００４２】
制御装置８は、流量算出装置４により算出された排気ガスの流量と、堆積量算出装置６により算出された粒子状物質の堆積量とに基づいて、単位時間当たりに移動した排気ガス中に、フィルタ装置２で捕集できなかった粒子状物質がどのくらい含まれていたかを示す捕集不可量を算出する。制御装置８は、算出した捕集不可量に基づいて、ＥＣＵ７に対して指示する。例えば、制御装置８は、算出した捕集不可量が閾値以上であれば、排気ガス中に含まれる粒子状物質の数が減少するように、ＥＣＵ７に対して指示する。なお、制御装置８は、ＥＣＵ７に対して指示することなく、算出した捕集不可量を、単にディスプレイに表示するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる流量検出装置、または検出システムとして有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 検出システム
２ フィルタ装置
３ 流量センサ
３ａ 絶縁体
３１ 第１温度センサ（温度センサ）
３２ 発熱体
４ 流量算出装置
４１ 第１演算部
４２ 発熱体制御部
４３ 第２演算部
４４ 流量算出部
５ 堆積量検知センサ
６ 堆積量算出装置
８ 制御装置
Ｃ 切欠部（断熱部）
Ｓ 中空部（断熱部）
Ｓ１ 第１中空部（断熱部）
Ｓ２ 第２中空部（断熱部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置、および検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスの流量を検出する流量検出装置としては、例えば、熱式流量方式を用いた流量検出装置が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
このような流量検出装置は、例えば、次のような方法で排気ガスの流量を検出している。すなわち、この流量検出装置は、排気通路に２つの発熱体を備え、この２つの発熱体の温度差（ΔＴ）を常に一定に保つことにより、内燃機関の排気ガスの流量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１７２９５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０１５８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９０９９９号公報
【特許文献４】特開２００８−２９２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の熱式流量方式を用いた流量検出装置においては、上記のΔＴを常に保つように発熱体の温度を制御する必要があるため、当該流量検出装置を実現するためのしくみが複雑化する。具体的に言えば、排気ガスの雰囲気が有する温度は、時間の経過とともに（例えば秒単位で）常に変化している。そのため、上記の流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に追随して常に当該温度に対して上記のΔＴを一定に保つように発熱体を制御する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる流量検出装置、および検出システムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明における流量検出装置は、排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置であって、前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部と、前記排気通路に設けられており、かつ熱を発生する発熱体と、前記発熱体の温度が予め定められた一定の温度を保つように、前記発熱体に対して電力を供給することにより前記発熱体の温度を制御する発熱体制御部と、前記発熱体制御部が前記発熱体に対して供給した電力の値に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部と、前記第２演算部が算出した第２の値から前記第１演算部が算出した第１の値の差分を取ることにより、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量を算出する流量算出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流量検出装置、および検出システムは、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る検出システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流量センサの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。図４（ｂ）は、流量センサを展開した展開図である。
【図５】図５は、絶縁体の内部に中空部を形成した場合における、流量センサの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る検出システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る検出システム１は、例えば、図示しない車両（自動車等）等の石油系燃料を使用する燃焼装置に設けられるものであって、フィルタ装置２、流量センサ３、流量算出装置４、堆積量検知センサ５、堆積量算出装置６、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７、および制御装置８を備えている。ここで、流量センサ３および流量算出装置４が、本発明に係る流量検出装置の一実施形態となる。
【００１２】
フィルタ装置２は、排気通路Ｐに設けられており、排気通路Ｐを移動する排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するための装置である。フィルタ装置２は、例えば、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）から構成される。すなわち、排気ガスは、ディーゼルエンジン、ピストンエンジン、ガスタービンエンジン等の内燃機関が燃焼することによって発生するとともに、図１の矢印で示されているように、内燃機関から消音器に向かって排気通路Ｐを移動する。なお、消音器を通過した排気ガスは、外部へ放出される。ここで、排気ガス中に含まれる粒子状物質としては、例えば、単純な固形の炭素の微粒子が房状に連なったもの、ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）と呼ばれる高分子炭化水素、あるいは硫酸塩等が挙げられる。この粒子状物質は、人の気道や肺に沈着するので、人体へ悪影響を及ぼすとともに、大気汚染の要因ともなり得る。そのため、フィルタ装置２において粒子状物質が捕集される。
【００１３】
流量センサ３は、排気通路Ｐを移動する排気ガスの流量を検出するためのセンサであって、フィルタ装置２よりも上流側（内燃機関側）の排気通路Ｐに設けられている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る流量センサ３の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。図４（ａ）は、図３中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。図４（ｂ）は、流量センサ３を展開した展開図である。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態に係る流量センサ３は、外観視丸棒状であって、排気通路Ｐに設けられた台座Ｂの上に設けられている。なお、台座Ｂを設けることなく、直接、流量センサ３を排気通路Ｐに設けるようにしてもよい。また、本実施形態に係る流量センサ３は、外観視丸棒状であるが、これに限らず、直方体状、板状等であってもよく、その形状については特に限定されない。但し、本実施形態のように、流量センサ３を外観視丸棒状で形成すると、排気通路Ｐを移動する排気ガスが、流量センサ３によって妨げられることが抑制できるため、好ましい。
【００１６】
ここで、流量センサ３は、第１温度センサ３１と、発熱体３２と、第２温度センサ３３とを有している。
【００１７】
第１温度センサ（温度センサ）３１は、図３に示すように、流量センサ３を構成する絶縁体３ａに埋設されており、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する役割を担う部材である。このため、第１温度センサ３１が排気通路Ｐを移動する排気ガスの風の影響を受けないように、第１温度センサ３１よりも上流側であってかつ第１温度センサ３１と対向する位置に、排気ガスに対する風除けＷが設けられている。風除けＷが設けられているので、第１温度センサ３１は、排気ガスの風の影響を受けることなく、排気ガスの雰囲気が有する温度のみを検出することができる。なお、図２では、便宜上、風除けＷの図示を省略している。
【００１８】
第１温度センサ３１は、例えば、白金、タングステン等のような温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体から構成される。また、絶縁体３ａとしては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体、あるいはガラスセラミック焼結体等のセラミックが挙げられる。すなわち、絶縁体３ａ上に、第１温度センサ３１となる矩形状のパターン（図４（ｂ）参照）を印刷し、矩形状のパターンが印刷された絶縁体３ａを巻くことにより、絶縁体３ａに第１温度センサ３１が埋設される。絶縁体３ａに第１温度センサ３１が埋設されるので、第１温度センサ３１が排気ガスによって腐食するのを抑制できる。
【００１９】
発熱体３２は、図３に示すように、第１温度センサ３１が埋設された絶縁体３ａと同じ絶縁体３ａに埋設されており、かつ熱を発生する役割を担う部材である。すなわち、排気通路Ｐを移動する排気ガスの風の影響や、排気ガスの雰囲気が有する温度によって、発熱体３２の温度が変化する。例えば、排気ガスの風の影響が弱く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が高ければ、発熱体３２は暖められるので、発熱体３２の温度は高くなる。一方、排気ガスの風の影響が強く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が低ければ、発熱体３２は冷やされるので、発熱体３２の温度は低くなる。
【００２０】
また、発熱体３２は、後述する発熱体制御部４２から電力の供給を受けることにより、供給を受けた電力量に応じた熱を発生する。本実施形態では、発熱体３２は、供給を受けた電力量が大きければ大きい程、発熱量が大きくなり、温度が高くなる。また、発熱体３２は、供給を受けた電力量が小さければ小さい程、発熱量が小さくなり、温度の上昇は抑制される。なお、発熱体３２に後述する第２温度センサ３３の役割を兼用させてもよい。
【００２１】
第２温度センサ３３は、図３に示すように、第１温度センサ３１および発熱体３２が埋設された絶縁体３ａと同じ絶縁体３ａに埋設されており、かつ発熱体３２の温度を検出する役割を担う部材である。第２温度センサ３３は、第１温度センサ３１と同様、例えば、白金、タングステン等のような温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体から構成される。すなわち、絶縁体３ａ上に、発熱体３２となる線状のパターンを印刷するとともに、このパターンの近傍かつ内側に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷する（図４（ｂ）参照）。このようにすることで、第２温度センサ３３は、発熱体３２の温度を正しく検出できる。そして、線状のパターンが印刷された絶縁体３ａを巻くことにより、絶縁体３ａに発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設される。絶縁体３ａに発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設されるので、発熱体３２および第２温度センサ３３が排気ガスによって腐食することを抑制できる。
【００２２】
なお、発熱体３２となる線状のパターン、および第２温度センサ３３となる線状のパターンは、図４（ｂ）に示すパターンには限られない。すなわち、発熱体３２としての機能および第２温度センサ３３としての機能を十分に果たすことができるパターンであれば、どのようなパターンであってもよい。
【００２３】
ところで、第１温度センサ３１は、排気ガスの雰囲気が有する温度のみを検出するので、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わらないようにする必要がある。このため、本実施形態においては、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａには、断熱部としての切欠部Ｃが形成されている。切欠部Ｃが形成されているので、発熱体３２から発生する熱は、切欠部Ｃによって遮断されることになる。そのため、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わることを抑制できる。なお、図２および図３では、切欠部Ｃは、絶縁体３ａに一箇所形成されている例について図示したが、これに限定されない。例えば、切欠部Ｃは、絶縁体３ａに複数形成されていてもよい。
【００２４】
また、図５に示すように、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に中空部Ｓを形成してもよい。なお、以下では、中空部Ｓを説明する際、特に区別する必要のある場合にのみ、例えば、第１中空部Ｓ１のように、それぞれを区別するための小数字を付して説明し、特に区別する必要がない場合、あるいは、総称する場合には、例えば、中空部Ｓのように、小数字を付さずに説明する。
【００２５】
具体的には、図５に示す流量センサ３は、切欠部Ｃに加えて、切欠部Ｃと第１温度センサ３１との間における絶縁体３ａの内部に形成された第１中空部Ｓ１と、切欠部Ｃと発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に形成された第２中空部Ｓ２とを有している。ここで、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２の気圧は、外部の気圧よりも低い。すなわち、本実施形態においては、絶縁体３ａがセラミックであるため、当該絶縁体３ａの作製時における焼成により、中空部Ｓの気圧は、外部の気圧よりも低くなる。
【００２６】
このように、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、絶縁体３ａの内部に中空部Ｓを形成すれば、発熱体３２から発生する熱は、第２中空部Ｓ２、切欠部Ｃ、および第１中空部Ｓ１の順で遮断されることになる。すなわち、中空部Ｓの気圧は、外部の気圧よりも低いので、発熱体３２から発生する熱が中空部Ｓによって遮断される。この遮断効果をより高めるために、中空部Ｓは真空状態であることが好ましい。
【００２７】
なお、上記では、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成することに加えて、絶縁体３ａの内部に第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２を形成する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、絶縁体３ａに切欠部Ｃを形成せずに、第１温度センサ３１と発熱体３２との間における絶縁体３ａの内部に第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２のみを形成してもよい。また、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２のいずれか一つを形成してもよい。さらに、第１中空部Ｓ１および第２中空部Ｓ２に加えて、他の中空部を形成してもよい。
【００２８】
なお、上記では、第１温度センサ３１、発熱体３２、および第２温度センサ３３は、同じ絶縁体３ａに埋設されている例について説明したが、これに限定されない。すなわち、第１温度センサ３１が埋設された絶縁体と、発熱体３２および第２温度センサ３３が埋設された絶縁体とは、別体であってもよい。この場合、絶縁体には断熱部としての切欠部Ｃおよび中空部Ｓを設ける必要はない。ここで、本実施形態のように、第１温度センサ３１、発熱体３２、および第２温度センサ３３が、同じ絶縁体３ａに埋設されていれば（すなわち、一体構造で形成されていれば）、部材が増加せず、好ましい。
【００２９】
また、上記では、図４（ｂ）に示すように、絶縁体３ａ上に、発熱体３２となる線状のパターンを印刷するとともに、このパターンの近傍かつ内側に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、発熱体３２となる線状のパターンが印刷された面とは反対側の面に、第２温度センサ３３となる線状のパターンを印刷してもよい。また、第１温度センサ３１となる矩形状のパターンは、絶縁体３１に形成された中空を介して、発熱体３２となる線状のパターンと対向配置されるように絶縁体３ａ上に印刷されていてもよい。すなわち、発熱体３２から発生する熱が第１温度センサ３１へ伝わらなければ、第１温度センサ３１、発熱体３２、第２温度センサ３３の形成位置については、任意である。
【００３０】
流量算出装置４は、第１演算部４１と、発熱体制御部４２と、第２演算部４３と、流量算出部４４とを有している。ここで、上記の第１演算部４１、発熱体制御部４２、第２演算部４３、および流量算出部４４の各機能は、流量算出装置４が備えるＣＰＵ等の演算装置が所定のプログラムを実行することによって実現される。したがって、上記の各機能を流量算出装置４で実現するためのプログラムまたはそれを記録した記録媒体も本発明の一実施態様である。
【００３１】
第１演算部４１は、第１温度センサ３１が検出した温度に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する。この第１の値は、排気ガスの風の影響を受けていない値となる。第１演算部４１は、算出した第１の値を流量算出部４４へ出力する。
【００３２】
発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように、発熱体３２に対して電力を供給することにより発熱体３２の温度を制御する。
【００３３】
具体的には、発熱体制御部４２は、まず、第２温度センサ３３が検出した温度を当該第２温度センサ３３から取得する。これにより、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度を検知することができる。そして、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が、予め定められた一定の温度（例えば１０００℃）を保つように、発熱体３２に対して電力を供給することにより発熱体３２の温度を制御する。
【００３４】
例えば、排気ガスの風の影響が弱く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が高ければ、発熱体３２は暖められるので、発熱体３２の温度は、予め定められた一定の温度以上となる。この場合、発熱体制御部４２は、発熱体３２に対して通常よりも小さい量の電力を供給する。これにより、発熱体３２は、予め定められた温度となるように、熱の発生を抑制する。また、例えば、排気ガスの風の影響が強く、かつ排気ガスの雰囲気が有する温度が低ければ、発熱体３２は冷やされるので、発熱体３２の温度は、予め定められた一定の温度未満となる。この場合、発熱体制御部４２は、発熱体３２に対して通常よりも大きい量の電力を供給する。これにより、発熱体３２は、予め定められた温度となるように、熱を発生する。
【００３５】
なお、上記の「予め定められた温度」は、発熱体制御部４２の図示しない記録部に予め設定されている。また、「予め定められた温度」は、粒子状物質が焼失する温度であることが好ましい。予め定められた温度が、粒子状物質が焼失する温度であると、流量センサ３に堆積される粒子状物質が焼失するため、流量センサ３の感度が向上し、好ましい。
【００３６】
第２演算部４３は、発熱体制御部４２が発熱体３２に対して供給した電力の値に基づいて、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む第２の値を算出する。この第２の値は、排気ガスの風の影響を受けている値となる。すなわち、第２の値は、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを切り分けることができず、これらの値が合算された値となる。第２演算部４３は、算出した第２の値を流量算出部４４へ出力する。
【００３７】
流量算出部４４は、第２演算部４３が算出した第２の値から第１演算部４１が算出した第１の値の差分を取ることにより、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量を算出する。すなわち、第１の値は、上記のように、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す値であり、第２の値は、排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、排気ガスが単位時間当たり排気通路Ｐを移動した流量とを含む値であるからである。流量算出部４４は、算出した排気ガスの流量を制御装置８へ出力する。
【００３８】
このように、本実施形態に係る流量検出装置（流量センサ３および流量算出装置４）によれば、発熱体制御部４２は、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように、発熱体３２の温度を制御する。このため、本実施形態に係る流量検出装置は、上記従来の熱式流量方式を用いた流量検出装置のように、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に追随して発熱体を制御する必要がない。すなわち、本実施形態に係る流量検出装置は、排気ガスの雰囲気が有する温度の変化に関わらず、発熱体３２の温度が予め定められた一定の温度を保つように発熱体３２を制御すればよい。そのため、本実施形態に係る流量検出装置は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる。
【００３９】
堆積量検知センサ５は、フィルタ装置２で捕集できなかった粒子状物質が堆積されるとともに、堆積された粒子状物質の堆積量を検出するためのセンサである。堆積量検知センサ５は、フィルタ装置２よりも下流側（消音器側）の排気通路Ｐに設けられている。
【００４０】
堆積量算出装置６は、堆積量検知センサ５により検知された情報に基づいて、堆積量検知センサ５に堆積された粒子状物質の堆積量を算出する。堆積量算出装置６は、算出した粒子状物質の堆積量を制御装置８へ出力する。
【００４１】
ＥＣＵ７は、内燃機関における点火系と燃焼系とを制御するコントローラである。例えば、ＥＣＵ７は、後述する制御装置８からの指示によって、内燃機関の回転数を低下あるいは上昇させ、または内燃機関の点火時期等を制御する。すなわち、ＥＣＵ７は、内燃機関における点火系と燃焼系とを制御することにより、排気ガス中に含まれる粒子状物質の数を制御することができる。
【００４２】
制御装置８は、流量算出装置４により算出された排気ガスの流量と、堆積量算出装置６により算出された粒子状物質の堆積量とに基づいて、単位時間当たりに移動した排気ガス中に、フィルタ装置２で捕集できなかった粒子状物質がどのくらい含まれていたかを示す捕集不可量を算出する。制御装置８は、算出した捕集不可量に基づいて、ＥＣＵ７に対して指示する。例えば、制御装置８は、算出した捕集不可量が閾値以上であれば、排気ガス中に含まれる粒子状物質の数が減少するように、ＥＣＵ７に対して指示する。なお、制御装置８は、ＥＣＵ７に対して指示することなく、算出した捕集不可量を、単にディスプレイに表示するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明は、簡易な構成で、排気ガスの流量を検出することができる流量検出装置、または検出システムとして有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 検出システム
２ フィルタ装置
３ 流量センサ
３ａ 絶縁体
３１ 第１温度センサ（温度センサ）
３２ 発熱体
４ 流量算出装置
４１ 第１演算部
４２ 発熱体制御部
４３ 第２演算部
４４ 流量算出部
５ 堆積量検知センサ
６ 堆積量算出装置
８ 制御装置
Ｃ 切欠部（断熱部）
Ｓ 中空部（断熱部）
Ｓ１ 第１中空部（断熱部）
Ｓ２ 第２中空部（断熱部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置であって、
前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部と、
前記排気通路に設けられており、かつ熱を発生する発熱体と、
前記発熱体の温度が予め定められた一定の温度を保つように、前記発熱体に対して電力を供給することにより前記発熱体の温度を制御する発熱体制御部と、
前記発熱体制御部が前記発熱体に対して供給した電力の値に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部と、
前記第２演算部が算出した第２の値から前記第１演算部が算出した第１の値の差分を取ることにより、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量を算出する流量算出部と、を備えた流量検出装置。
【請求項２】
前記温度センサは、前記排気通路に設けられた絶縁体に埋設されており、
前記発熱体は、前記温度センサが埋設された絶縁体と同じ絶縁体に埋設されており、
前記温度センサと前記発熱体との間における前記絶縁体には、前記発熱体が発生する熱が前記温度センサへ伝わらないようにするための断熱部が設けられている、請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項３】
前記断熱部は、前記絶縁体を切り欠いた切欠部である、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項４】
前記断熱部は、前記絶縁体の内部に形成された中空部であり、
前記中空部の気圧は、外部の気圧よりも低い、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項５】
前記断熱部は、
前記絶縁体を切り欠いた切欠部と、
前記切欠部と前記温度センサとの間における前記絶縁体の内部に形成された第１中空部と、
前記切欠部と前記発熱体との間における前記絶縁体の内部に形成された第２中空部と、を有し、
前記第１中空部および前記第２中空部の気圧は、外部の気圧よりも低い、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の流量検出装置と、
前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタ装置と、を備えた検出システム。
【請求項７】
前記フィルタ装置で捕集できなかった粒子状物質が堆積されるとともに、堆積された粒子状物質の堆積量を検出するための堆積量検知センサと、
前記堆積量検知センサにより検出された情報に基づいて、前記堆積量検知センサに堆積された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出装置と、
前記流量検出装置により検出された排気ガスの流量と、前記堆積量算出装置により算出された粒子状物質の堆積量とに基づいて、単位時間当たりに移動した前記排気ガス中に、前記フィルタ装置で捕集できなかった粒子状物質がどのくらい含まれていたかを示す捕集不可量を算出する制御装置と、をさらに備えた請求項６に記載の検出システム。
【請求項１】
排気通路を移動する排気ガスの流量を検出する流量検出装置であって、
前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガスの雰囲気が有する温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量を示す第１の値を算出する第１演算部と、
前記排気通路に設けられており、かつ熱を発生する発熱体と、
前記発熱体の温度が予め定められた一定の温度を保つように、前記発熱体に対して電力を供給することにより前記発熱体の温度を制御する発熱体制御部と、
前記発熱体制御部が前記発熱体に対して供給した電力の値に基づいて、前記排気ガスの雰囲気が有する温度の単位時間当たりの変化量と、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量とを含む第２の値を算出する第２演算部と、
前記第２演算部が算出した第２の値から前記第１演算部が算出した第１の値の差分を取ることにより、前記排気ガスが単位時間当たり前記排気通路を移動した流量を算出する流量算出部と、を備えた流量検出装置。
【請求項２】
前記温度センサは、前記排気通路に設けられた絶縁体に埋設されており、
前記発熱体は、前記温度センサが埋設された絶縁体と同じ絶縁体に埋設されており、
前記温度センサと前記発熱体との間における前記絶縁体には、前記発熱体が発生する熱が前記温度センサへ伝わらないようにするための断熱部が設けられている、請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項３】
前記断熱部は、前記絶縁体を切り欠いた切欠部である、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項４】
前記断熱部は、前記絶縁体の内部に形成された中空部であり、
前記中空部の気圧は、外部の気圧よりも低い、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項５】
前記断熱部は、
前記絶縁体を切り欠いた切欠部と、
前記切欠部と前記温度センサとの間における前記絶縁体の内部に形成された第１中空部と、
前記切欠部と前記発熱体との間における前記絶縁体の内部に形成された第２中空部と、を有し、
前記第１中空部および前記第２中空部の気圧は、外部の気圧よりも低い、請求項２に記載の流量検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の流量検出装置と、
前記排気通路に設けられており、かつ前記排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタ装置と、を備えた検出システム。
【請求項７】
前記フィルタ装置で捕集できなかった粒子状物質が堆積されるとともに、堆積された粒子状物質の堆積量を検出するための堆積量検知センサと、
前記堆積量検知センサにより検出された情報に基づいて、前記堆積量検知センサに堆積された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出装置と、
前記流量検出装置により検出された排気ガスの流量と、前記堆積量算出装置により算出された粒子状物質の堆積量とに基づいて、単位時間当たりに移動した前記排気ガス中に、前記フィルタ装置で捕集できなかった粒子状物質がどのくらい含まれていたかを示す捕集不可量を算出する制御装置と、をさらに備えた請求項６に記載の検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−６９８０２（Ｐ２０１１−６９８０２Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７８５９（Ｐ２００９−２５７８５９）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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