JP2012219669A

JP2012219669A - Particulate-matter processing device

Info

Publication number: JP2012219669A
Application number: JP2011084640A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mitani; 信一三谷; Hiroshi Nomura; 啓野村; Eiji Murase; 栄二村瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-11-12

Abstract

【課題】粒子状物質処理装置の消費電力を低減する。
【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられる電極と、電極に接続され電圧を印加する電源と、電極よりも上流側の粒子状物質の粒子数を検出または推定する粒子数検出装置と、粒子数検出装置により検出または推定される粒子状物質の粒子数が閾値よりも少ないときは、多いときよりも、電極に印加する電圧を小さくする制御装置と、を備える。
【選択図】図２The power consumption of a particulate matter processing apparatus is reduced.
An electrode provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, a power source connected to the electrode and applying a voltage, a particle number detection device for detecting or estimating the number of particles of particulate matter upstream of the electrode, and particles A control device that reduces the voltage applied to the electrode when the number of particles of the particulate matter detected or estimated by the number detection device is smaller than a threshold value.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、粒子状物質処理装置に関する。 The present invention relates to a particulate matter processing apparatus.

内燃機関の排気通路に放電電極を設け、該放電電極からコロナ放電を発生させることにより粒子状物質（以下、ＰＭともいう。）を帯電させてＰＭを凝集させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようにＰＭを凝集させることにより、ＰＭの粒子数を減少させることができる。また、ＰＭの粒子径が大きくなるため、下流側にフィルタを設けたときに該フィルタにてＰＭを捕集しやすくなる。 A technique is known in which a discharge electrode is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and corona discharge is generated from the discharge electrode to charge particulate matter (hereinafter also referred to as PM) to agglomerate PM (for example, (See Patent Document 1). By aggregating PM in this way, the number of PM particles can be reduced. Moreover, since the particle diameter of PM becomes large, when a filter is provided on the downstream side, PM is easily collected by the filter.

しかし、放電電極に電圧を印加することにより、消費電力が増加するため、燃費が悪化する虞がある。 However, by applying a voltage to the discharge electrode, the power consumption increases, and thus there is a risk that the fuel efficiency will deteriorate.

特開２００６−１９４１１６号公報JP 2006-194116 A

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、粒子状物質処理装置の消費電力を低減することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above problems, and it aims at reducing the power consumption of a particulate matter processing apparatus.

上記課題を達成するために本発明による粒子状物質処理装置は、
内燃機関の排気通路に設けられる電極と、
前記電極に接続され電圧を印加する電源と、
前記電極よりも上流側の粒子状物質の粒子数を検出または推定する粒子数検出装置と、
前記粒子数検出装置により検出または推定される粒子状物質の粒子数が閾値よりも少ないときは、多いときよりも、前記電極に印加する電圧を小さくする制御装置と、
を備える。 In order to achieve the above object, the particulate matter processing apparatus according to the present invention is:
An electrode provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A power source connected to the electrode for applying a voltage;
A particle number detection device for detecting or estimating the number of particles of particulate matter upstream from the electrode;
When the number of particles of the particulate matter detected or estimated by the particle number detection device is less than a threshold value, a control device that reduces the voltage applied to the electrode than when it is large;
Is provided.

ここで、電極に電圧を印加すると、ＰＭを帯電させることができる。帯電したＰＭは、クーロン力や排気の流れにより排気通路の内壁へ向かって移動する。排気通路の内壁に到達したＰＭは、排気通路に電子を放出するため、電極よりも接地側に電気が流れる。そして、電子を放出したＰＭは、近くに存在する他のＰＭと凝集するため、粒子数を減少させることができる。 Here, when voltage is applied to the electrodes, PM can be charged. The charged PM moves toward the inner wall of the exhaust passage due to the Coulomb force or the flow of exhaust. Since the PM that has reached the inner wall of the exhaust passage emits electrons to the exhaust passage, electricity flows to the ground side from the electrode. And since PM which emitted the electron aggregates with other PM which exists near, the number of particles can be decreased.

ところで、ＰＭの粒子数が少ないほど、ＰＭ粒子間の距離が長くなるために、相対的に静電作用の影響が小さくなる。このため、ＰＭを効果的に凝集させるためには、ＰＭ粒子数が少ないほど、より大きな電圧を印加する必要がある。すなわち、電極に印加する電圧を大きくすると、電極からより多くの電子が放出されるため、ＰＭの凝集を促進させることができる。しかし、ＰＭの粒子数が十分少なければ、そもそもＰＭを凝集させる必要がない。すなわち、電極よりも上流側のＰＭの粒子数が閾値未満のときには、電極への印加電圧を低減させても、電極より下流側に流出するＰＭの粒子数は少ない。 By the way, since the distance between PM particles becomes longer as the number of PM particles is smaller, the influence of electrostatic action becomes relatively smaller. For this reason, in order to aggregate PM effectively, it is necessary to apply a larger voltage as the number of PM particles is smaller. That is, when the voltage applied to the electrode is increased, more electrons are emitted from the electrode, so that aggregation of PM can be promoted. However, if the number of PM particles is sufficiently small, it is not necessary to aggregate PM in the first place. That is, when the number of PM particles upstream from the electrode is less than the threshold, the number of PM particles flowing out downstream from the electrode is small even if the voltage applied to the electrode is reduced.

このため制御装置は、電極よりも上流側のＰＭの粒子数に基づいて印加電圧を制御する。なお、ＰＭの粒子数は、たとえば排気の単位体積中に含まれるＰＭの粒子数とすること
ができる。そして、ＰＭを凝集させる必要性が高いときには電極により高い電圧を印加することでＰＭの凝集を促進させ、ＰＭを凝集させる必要性が低いときには電極への印加電圧をより低くすることにより消費電力を低減することができる。なお、印加電圧は、ＰＭの粒子数に応じて段階的に変更しても良く、連続的に変更しても良い。 Therefore, the control device controls the applied voltage based on the number of PM particles upstream of the electrode. The number of PM particles can be, for example, the number of PM particles contained in a unit volume of exhaust gas. And when the necessity of aggregating PM is high, it promotes the aggregation of PM by applying a high voltage to the electrode, and when the necessity for aggregating PM is low, the applied voltage to the electrode is lowered to reduce the power consumption. Can be reduced. The applied voltage may be changed stepwise according to the number of PM particles, or may be changed continuously.

また閾値は、電極への印加電圧を低減させたときに電極よりも下流側へ流出するＰＭの粒子数が許容値となるか否かの境の値とすることができる。また、閾値は、電極への電圧の印加を停止させたときに電極よりも下流側へ流出するＰＭの粒子数が許容値となるか否かの境の値としてもよい。さらに、閾値は、電極よりも上流側のＰＭの粒子数または内燃機関から排出されるＰＭの粒子数が許容値となっているか否かの境の値としてもよい。これらＰＭの粒子数の許容値は、法規に基づいて決定してもよい。 Further, the threshold value can be a boundary value as to whether or not the number of PM particles flowing out downstream of the electrode becomes an allowable value when the voltage applied to the electrode is reduced. Further, the threshold value may be a boundary value as to whether or not the number of PM particles flowing out downstream of the electrode when the application of the voltage to the electrode is stopped is an allowable value. Further, the threshold value may be a boundary value indicating whether the number of PM particles upstream of the electrode or the number of PM particles discharged from the internal combustion engine is an allowable value. The allowable value of the number of particles of PM may be determined based on regulations.

また、本発明においては、前記粒子数検出装置は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記電極よりも上流側の粒子状物質の粒子数を推定することができる。 In the present invention, the particle number detection device can estimate the number of particles of particulate matter upstream from the electrode based on the operating state of the internal combustion engine.

すなわち、内燃機関の運転状態に応じて該内燃機関から排出されるＰＭの粒子数が変化する。このため、内燃機関の運転状態と、電極よりも下流側のＰＭの粒子数と、は相関関係にある。したがって、内燃機関の運転状態に基づいて、電極よりも下流側のＰＭの粒子数を簡易に推定することができる。なお、内燃機関の運転状態は、たとえば、機関回転数及び機関負荷としても良い。 That is, the number of PM particles discharged from the internal combustion engine changes according to the operating state of the internal combustion engine. For this reason, there is a correlation between the operating state of the internal combustion engine and the number of PM particles downstream of the electrodes. Therefore, the number of PM particles downstream of the electrodes can be easily estimated based on the operating state of the internal combustion engine. The operating state of the internal combustion engine may be, for example, the engine speed and the engine load.

また、本発明においては、前記粒子数検出装置は、前記電極よりも上流側に備えられ排気中の粒子状物質の粒子数を検出する粒子数センサを含んで構成してもよい。 In the present invention, the particle number detection device may include a particle number sensor that is provided upstream of the electrodes and detects the number of particles of particulate matter in the exhaust gas.

このような粒子数センサによりＰＭの粒子数を検出することで、容易に且つ高精度にＰＭの粒子数を検出することができる。これにより、より適切に消費電力を低減させることができる。 By detecting the number of PM particles with such a particle number sensor, the number of PM particles can be detected easily and with high accuracy. Thereby, power consumption can be reduced more appropriately.

また、本発明においては、前記制御装置は、前記粒子数検出装置により検出または推定される粒子状物質の粒子数が前記閾値未満のときに、前記電極への電圧の印加を停止させることができる。 In the present invention, the control device can stop applying the voltage to the electrode when the number of particles of the particulate matter detected or estimated by the particle number detection device is less than the threshold value. .

すなわち、ＰＭの粒子数が十分少なければ、ＰＭを凝集させる必要がない。このため、ＰＭの粒子数が閾値未満のときには、電極への電圧の印加を停止させることができる。これにより、消費電力を低減させることができる。 That is, if the number of PM particles is sufficiently small, there is no need to aggregate the PM. For this reason, when the number of particles of PM is less than the threshold, application of voltage to the electrode can be stopped. Thereby, power consumption can be reduced.

また、本発明においては、前記排気通路を流通する排気の量を検出または推定する排気流量検出装置を備え、
前記制御装置は、前記排気流量検出装置により検出または推定される排気の量が規定値より多いときに、前記電極への電圧の印加を停止させることができる。 In the present invention, an exhaust flow rate detection device for detecting or estimating the amount of exhaust gas flowing through the exhaust passage,
The control device can stop the application of a voltage to the electrode when the amount of exhaust detected or estimated by the exhaust flow rate detection device is larger than a specified value.

ここで、排気の量が少ないほど、ＰＭの慣性力が小さくなるため、相対的に静電作用の影響が大きくなる。したがって、排気の量が少ないほど、より小さな印加電圧でＰＭが凝集する。このため、排気の量が少ないほど、印加電圧を小さくすることができる。一方、排気の量が多くなると、ＰＭを凝集させるためには印加電圧をより大きくしなくてはならない。そうすると、ＰＭの粒子数が閾値未満の場合であっても、排気の量が少なければ、より小さな印加電圧でＰＭを凝集させることができる。逆に、ＰＭの粒子数が閾値未満の場合であって、排気の量が多い場合には、ＰＭを凝集させる必要はなく且つＰＭを凝集させるために印加電圧を大きくしなければならない。このような場合には、電極への電圧の印加を停止させることにより、消費電力を低減させることができる。 Here, since the inertial force of PM becomes smaller as the amount of exhaust becomes smaller, the influence of electrostatic action becomes relatively larger. Therefore, the smaller the amount of exhaust, the more the PM aggregates with a smaller applied voltage. For this reason, the applied voltage can be reduced as the amount of exhaust gas decreases. On the other hand, when the amount of exhaust increases, the applied voltage must be increased in order to agglomerate PM. Then, even if the number of PM particles is less than the threshold, the PM can be aggregated with a smaller applied voltage if the amount of exhaust is small. Conversely, when the number of PM particles is less than the threshold and the amount of exhaust is large, there is no need to agglomerate PM and the applied voltage must be increased to agglomerate PM. In such a case, power consumption can be reduced by stopping the application of voltage to the electrodes.

すなわち、ＰＭの粒子数が閾値未満で、且つ、排気の量が規定値よりも多い場合には、高い電圧を印加しても凝集されるＰＭは少ないため、高い電圧を印加する効果は低い。このような場合には、電圧の印加を停止させることで、消費電力を低減させることができる。 That is, when the number of PM particles is less than the threshold value and the amount of exhaust gas is larger than a specified value, the effect of applying a high voltage is low because agglomerated PM is small even when a high voltage is applied. In such a case, power consumption can be reduced by stopping the application of voltage.

なお、規定値は、ＰＭの粒子数が閾値未満のときにおいて、電極への電圧の印加を停止させたときに電極よりも下流側へ流出するＰＭの粒子数が許容値となるか否かの境の値としてもよい。また、規定値は、ＰＭの粒子数が閾値未満のときにおいて、電極へ電圧を印加したときに、消費電力が許容される値である所定値以下となるか否かの境となる値としてもよい。さらに、規定値は、ＰＭの粒子数が閾値未満のときにおいて、ＰＭの粒子数の低減率が所定値よりも大きくなるか否かの境の値としてもよい。また、規定値は、一定値としてもよい。 Note that the specified value is whether or not the number of PM particles flowing out downstream of the electrode is an allowable value when the application of voltage to the electrode is stopped when the number of PM particles is less than the threshold value. It may be a boundary value. Further, when the number of PM particles is less than the threshold value and the voltage is applied to the electrode, the specified value may be a value that becomes a boundary whether or not the power consumption is equal to or less than a predetermined value that is an allowable value Good. Further, the specified value may be a boundary value indicating whether or not the reduction rate of the number of PM particles is larger than a predetermined value when the number of PM particles is less than a threshold value. Further, the specified value may be a constant value.

また、規定値は、粒子数検出装置により得られるＰＭの粒子数に応じて変化させてもよい。たとえば、粒子数検出装置により検出または推定される電極よりも上流側のＰＭの粒子数が多いほど、規定値を大きくすることができる。すなわち、ＰＭの粒子数が多くなるほどＰＭを凝集させ易くなるため、排気の量がより多くなっても、ＰＭを凝集させることができる。また、排気の量の規定値を一定とし、排気の量に応じてＰＭの粒子数の閾値を変化させても良い。また、電極よりも下流側へ流出するＰＭの粒子数が許容範囲内となるように、ＰＭの粒子数の閾値及び排気の量の規定値を決定してもよい。なお、排気通路を流通する排気の量は、内燃機関からの排出ガス量としても良い。 The specified value may be changed according to the number of PM particles obtained by the particle number detection device. For example, the specified value can be increased as the number of PM particles upstream from the electrode detected or estimated by the particle number detection device increases. That is, as the number of PM particles increases, the PM is more easily aggregated. Therefore, the PM can be aggregated even when the amount of exhaust is increased. Alternatively, the specified value of the exhaust amount may be constant, and the threshold value of the number of PM particles may be changed according to the amount of exhaust. Further, the threshold value of the number of PM particles and the specified value of the amount of exhaust gas may be determined so that the number of PM particles flowing out downstream of the electrode falls within an allowable range. The amount of exhaust flowing through the exhaust passage may be the amount of exhaust gas from the internal combustion engine.

また、本発明においては、前記排気通路に設けられ前記電極が設置される処理部と、
前記処理部と前記排気通路との間で電気を絶縁する絶縁部と、
前記処理部を接地させる接地部と、
前記接地部にて電流を検出する電流検出装置と、
を備えることができる。 Further, in the present invention, a processing unit provided in the exhaust passage and provided with the electrode;
An insulating part for insulating electricity between the processing part and the exhaust passage;
A grounding unit for grounding the processing unit;
A current detection device for detecting current at the grounding unit;
Can be provided.

この場合、電流検出装置は、電極よりも電位の基準点側において電流を検出している。一般に、電極より電源側では、電極より接地側よりも、配線が長かったり、配線を太くしたりする。また、電極よりも電源側では電荷が蓄えられることもある。そうすると、仮に電極よりも電源側において電流を検出した場合には、電極において強い放電が発生しても、そのときに電流検出装置により検出される電流の上昇および下降が緩慢となる。一方、電極より接地側では、相対的に配線を短く且つ細くすることができる。このため、電流をより正確に検出することができる。また、絶縁部を備えることにより、接地部以外に電気が流れることを抑制できる。このため、電流をより正確に検出することができる。 In this case, the current detection device detects a current on the potential reference point side of the electrode. Generally, on the power supply side from the electrode, the wiring is longer or thicker than the electrode on the ground side. In addition, charges may be stored on the power supply side of the electrode. Then, if a current is detected on the power supply side with respect to the electrode, even if a strong discharge occurs in the electrode, the current detected by the current detection device rises and falls slowly. On the other hand, on the ground side from the electrode, the wiring can be made relatively short and thin. For this reason, an electric current can be detected more correctly. Moreover, it can suppress that electricity flows other than a grounding part by providing an insulating part. For this reason, an electric current can be detected more correctly.

本発明によれば、粒子状物質処理装置の消費電力を低減することができる。 According to the present invention, the power consumption of the particulate matter processing apparatus can be reduced.

実施例１，２に係る粒子状物質処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the particulate matter processing apparatus which concerns on Example 1,2. 実施例１に係る印加電圧の制御フローを示したフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a control flow of an applied voltage according to the first embodiment. 機関回転数と機関負荷とから、ＰＭ粒子数を算出するためのマップの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the map for calculating the number of PM particles from an engine speed and an engine load. 内燃機関からの排出ガス量（ｇ／ｓｅｃ）とＰＭ粒子数（×１０^５個／ｃｍ^３）とから、印加電圧（Ｖ）を算出するためのマップの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the map for calculating an applied voltage (V) from the amount (g / sec) of exhaust gas from an internal combustion engine, and the number of PM particle | grains (x10 < ⁵ > piece / cm < ³ >). 実施例２に係る印加電圧の制御フローを示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a control flow of an applied voltage according to a second embodiment. 実施例３に係る粒子状物質処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the particulate matter processing apparatus which concerns on Example 3. FIG.

以下、本発明に係る粒子状物質処理装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the particulate matter processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施例１）
図１は、本実施例に係る粒子状物質処理装置１の概略構成を示す図である。粒子状物質処理装置１は、例えばガソリン機関の排気通路２に設けられる。なお、ディーゼル機関の排気通路に設けることもできる。 Example 1
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a particulate matter processing apparatus 1 according to the present embodiment. The particulate matter processing apparatus 1 is provided in, for example, an exhaust passage 2 of a gasoline engine. It can also be provided in the exhaust passage of a diesel engine.

粒子状物質処理装置１は、両端が排気通路２に接続されているハウジング３を備えて構成される。ハウジング３の材料には、ステンレス鋼材を用いている。ハウジング３は、排気通路２よりも直径の大きな中空の円柱形に形成されている。ハウジング３の両端は、端部に近くなるほど断面積が小さくなるテーパ状に形成されている。なお、図１においては、排気が排気通路２を矢印の方向に流れて、ハウジング３内に流入する。このため、ハウジング３は排気通路２の一部としてもよい。なお、本実施例においてはハウジング３が、本発明における処理部に相当する。 The particulate matter processing apparatus 1 includes a housing 3 whose both ends are connected to an exhaust passage 2. The material of the housing 3 is a stainless steel material. The housing 3 is formed in a hollow cylindrical shape having a diameter larger than that of the exhaust passage 2. Both ends of the housing 3 are formed in a tapered shape in which the cross-sectional area decreases as the distance from the end increases. In FIG. 1, the exhaust flows through the exhaust passage 2 in the direction of the arrow and flows into the housing 3. For this reason, the housing 3 may be a part of the exhaust passage 2. In the present embodiment, the housing 3 corresponds to the processing section in the present invention.

排気通路２とハウジング３とは、絶縁部４を介して接続されている。絶縁部４は、電気の絶縁体からなる。絶縁部４は、排気通路２の端部に形成されるフランジ２１と、ハウジング３の端部に形成されるフランジ３１と、に挟まれる。排気通路２とハウジング３とは、たとえばボルト及びナットにより締結される。そして、これらボルト及びナットを介して電気が流れないように、これらボルト及びナットにも絶縁処理を施しておく。このようにして、排気通路２とハウジング３との間に電気が流れないようにしている。 The exhaust passage 2 and the housing 3 are connected via an insulating portion 4. The insulating part 4 is made of an electrical insulator. The insulating portion 4 is sandwiched between a flange 21 formed at the end of the exhaust passage 2 and a flange 31 formed at the end of the housing 3. The exhaust passage 2 and the housing 3 are fastened by bolts and nuts, for example. In addition, these bolts and nuts are also insulated so that electricity does not flow through these bolts and nuts. In this way, electricity is prevented from flowing between the exhaust passage 2 and the housing 3.

ハウジング３には、電極５が取り付けられている。電極５は、ハウジング３の側面を貫通しており、該ハウジング３の側面から該ハウジング３の中心軸方向へ延びて該中心軸近傍において排気の流れの上流側へ折れ曲がり、該中心軸と平行に排気の流れの上流側へ向かって伸びている。このため、電極５の端部はハウジング３の中心軸近傍に位置する。また、電極５とハウジング３との間に電気が流れないように、電極５には電気の絶縁体からなる碍子部５１が設けられている。この碍子部５１は、電極５とハウジング３との間に位置しており、電気を絶縁すると共に、電極５をハウジング３に固定するための機能を有する。 An electrode 5 is attached to the housing 3. The electrode 5 penetrates the side surface of the housing 3, extends from the side surface of the housing 3 toward the central axis of the housing 3, bends in the vicinity of the central axis, and upstream of the flow of exhaust gas, and is parallel to the central axis It extends toward the upstream side of the exhaust flow. For this reason, the end of the electrode 5 is located near the central axis of the housing 3. Further, an insulator 51 made of an electrical insulator is provided on the electrode 5 so that electricity does not flow between the electrode 5 and the housing 3. The insulator 51 is located between the electrode 5 and the housing 3, and has a function of insulating electricity and fixing the electrode 5 to the housing 3.

そして、電極５は電源側電線５２を介して電源６に接続されている。電源６は、電極５へ通電すると共に、印加電圧を変更することができる。この電源６は、電線を介して制御装置７及びバッテリ８に接続されている。制御装置７は、電源６が電極５に印加する電圧を制御する。 The electrode 5 is connected to the power source 6 via the power source side electric wire 52. The power source 6 can energize the electrode 5 and change the applied voltage. The power source 6 is connected to the control device 7 and the battery 8 through electric wires. The control device 7 controls the voltage that the power source 6 applies to the electrode 5.

また、ハウジング３には接地側電線５３が接続されており、該ハウジング３は接地側電線５３を介して接地されている。接地側電線５３には、該接地側電線５３を通る電流を検出する検出装置９が設けられている。検出装置９は、例えば、接地側電線５３の途中に設けられる抵抗の両端の電位差を測定することで電流を検出する。この検出装置９は、電線を介して制御装置７に接続されている。そして、検出装置９により検出される電流が制御装置７に入力される。なお、本実施例においては接地側電線５３が、本発明における接地部に相当する。また、本実施例においては検出装置９が、本発明における電流検出装置に相当する。 A ground side electric wire 53 is connected to the housing 3, and the housing 3 is grounded via the ground side electric wire 53. The ground side electric wire 53 is provided with a detection device 9 that detects a current passing through the ground side electric wire 53. For example, the detection device 9 detects a current by measuring a potential difference between both ends of a resistor provided in the middle of the ground-side electric wire 53. The detection device 9 is connected to the control device 7 via an electric wire. Then, the current detected by the detection device 9 is input to the control device 7. In the present embodiment, the ground side electric wire 53 corresponds to the ground portion in the present invention. In the present embodiment, the detection device 9 corresponds to the current detection device in the present invention.

また、ハウジング３よりも上流側の排気通路２には、排気中のＰＭの粒子数を検出する粒子数センサ７５が設けられている。この粒子数センサ７５は、排気中の単位体積当たり
のＰＭの粒子数を検出する。粒子数センサ７５は、電線を介して制御装置７に接続されている。粒子数センサ７５により検出されたＰＭの粒子数は、制御装置７に入力される。 A particle number sensor 75 that detects the number of PM particles in the exhaust is provided in the exhaust passage 2 upstream of the housing 3. The particle number sensor 75 detects the number of PM particles per unit volume in the exhaust gas. The particle number sensor 75 is connected to the control device 7 via an electric wire. The number of PM particles detected by the particle number sensor 75 is input to the control device 7.

なお、制御装置７には、アクセル開度センサ７１、クランクポジションセンサ７２、温度センサ７３、エアフローメータ７４が接続されている。アクセル開度センサ７１は、内燃機関が搭載される車両の運転者がアクセルペダルを踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し、機関負荷を検出する。クランクポジションセンサ７２は、機関回転数を検出する。温度センサ７３は、内燃機関の冷却水の温度または潤滑油の温度を検出することで内燃機関の温度を検出する。エアフローメータ７４は、内燃機関の吸入空気量を検出する。 Note that an accelerator opening sensor 71, a crank position sensor 72, a temperature sensor 73, and an air flow meter 74 are connected to the control device 7. The accelerator opening sensor 71 outputs an electrical signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and detects the engine load. The crank position sensor 72 detects the engine speed. The temperature sensor 73 detects the temperature of the internal combustion engine by detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine or the temperature of the lubricating oil. The air flow meter 74 detects the intake air amount of the internal combustion engine.

このように構成された粒子状物質処理装置１では、電源６から電極５へ負の直流高電圧を印加することで、該電極５から電子が放出される。すなわち、ハウジング３よりも電極５のほうの電位を低くすることで、電極５から電子を放出させている。そして、この電子により排気中のＰＭを負に帯電させることができる。負に帯電したＰＭは、クーロン力とガス流によって移動する。そして、ＰＭがハウジング３へ到達すると、ＰＭを負に帯電させた電子は該ハウジング３へと放出される。ハウジング３へ電子を放出したＰＭは凝集して粒子径が大きくなる。また、ＰＭが凝集することで、ＰＭの粒子数は低減する。すなわち、電極５へ電圧を印加することで、ＰＭの粒子径を大きくし且つＰＭの粒子数を低減させることができる。 In the particulate matter processing apparatus 1 configured as described above, electrons are emitted from the electrode 5 by applying a negative DC high voltage from the power source 6 to the electrode 5. That is, electrons are emitted from the electrode 5 by making the potential of the electrode 5 lower than that of the housing 3. The electrons in the exhaust gas can be negatively charged by the electrons. Negatively charged PM moves due to Coulomb force and gas flow. When the PM reaches the housing 3, the electrons that have negatively charged the PM are emitted to the housing 3. The PM that has released electrons to the housing 3 aggregates to increase the particle size. Moreover, the number of PM particles is reduced due to aggregation of PM. That is, by applying a voltage to the electrode 5, the particle diameter of PM can be increased and the number of PM particles can be reduced.

なお、本実施例では、電極５を排気の流れの上流側に向けて折り曲げているが、これに代えて、下流側に向けて折り曲げてもよい。ここで、本実施例のように、電極５を排気の流れの上流側に向けて折り曲げると、碍子部５１にＰＭが付着し難い。すなわち、碍子部５１よりも上流側においてＰＭを帯電されることができるため、該ＰＭがハウジング３の内周面に向かう。このため、碍子部５１に衝突するＰＭが減少するので、該碍子部５１にＰＭが付着し難くなる。しかし、電極５を排気の流れの上流側へ向けて折り曲げると、排気の流れから力を受けて電極５が変形し易い。このため、電極５が短い場合に適している。一方、電極５を排気の流れの下流側に向けて折り曲げると、碍子部５１にＰＭが付着し易いが、排気の流れから力を受けても電極５が変形し難い。このため、耐久性及び信頼性が高く、電極５を長くすることができる。 In the present embodiment, the electrode 5 is bent toward the upstream side of the exhaust flow, but instead, it may be bent toward the downstream side. Here, when the electrode 5 is bent toward the upstream side of the exhaust flow as in the present embodiment, PM hardly adheres to the insulator portion 51. That is, since PM can be charged on the upstream side of the insulator portion 51, the PM moves toward the inner peripheral surface of the housing 3. For this reason, since PM colliding with the insulator part 51 decreases, it becomes difficult for PM to adhere to the insulator part 51. However, if the electrode 5 is bent toward the upstream side of the exhaust flow, the electrode 5 is easily deformed by receiving a force from the exhaust flow. For this reason, it is suitable when the electrode 5 is short. On the other hand, when the electrode 5 is bent toward the downstream side of the exhaust flow, PM is likely to adhere to the insulator portion 51, but the electrode 5 is not easily deformed even if a force is received from the exhaust flow. For this reason, durability and reliability are high and the electrode 5 can be lengthened.

ところで、ＰＭ粒子数が少ないほど、ＰＭ粒子間の距離が長くなるために、相対的に静電作用の影響が小さくなる。このためＰＭ粒子数が少ないほど、より大きな電圧を印加しなければＰＭは凝集しない。したがって、ＰＭ粒子数が少ないほど、より消費電力が大きくなる。しかし、ＰＭ粒子数が十分に少ないときには、そもそもＰＭを凝集させる必要がない。したがって、本実施例では、ＰＭ粒子数が十分に少ないときには、電極５への電圧の印加を停止させる。これにより、消費電力を低減させる。 By the way, the smaller the number of PM particles, the longer the distance between the PM particles, so that the influence of electrostatic action becomes relatively small. For this reason, the smaller the number of PM particles, the more the PM does not aggregate unless a larger voltage is applied. Therefore, the smaller the number of PM particles, the greater the power consumption. However, when the number of PM particles is sufficiently small, it is not necessary to aggregate PM in the first place. Therefore, in this embodiment, when the number of PM particles is sufficiently small, the application of voltage to the electrode 5 is stopped. Thereby, power consumption is reduced.

図２は、本実施例に係る印加電圧の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、制御装置７により所定の時間毎に繰り返し実行される。 FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the applied voltage according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the control device 7 every predetermined time.

ステップＳ１０１からＳ１０３において、ＰＭ粒子数（個／ｃｍ^３）を算出している。このＰＭ粒子数は、内燃機関から排出されるＰＭ粒子数であり、ハウジング３に流入する前のＰＭ粒子数である。ＰＭ粒子数は、機関回転数、機関負荷、及び内燃機関の温度（たとえば、潤滑油の温度または冷却水の温度）と相関関係にあるため、これらの値に基づいて算出する。 In steps S101 to S103, the number of PM particles (pieces / cm ³ ) is calculated. The number of PM particles is the number of PM particles discharged from the internal combustion engine, and is the number of PM particles before flowing into the housing 3. Since the number of PM particles is correlated with the engine speed, the engine load, and the temperature of the internal combustion engine (for example, the temperature of the lubricating oil or the temperature of the cooling water), the number of PM particles is calculated based on these values.

このため、ステップＳ１０１では、機関回転数及び機関負荷が取得される。機関回転数は、クランクポジションセンサ７２により検出され、機関負荷は、アクセル開度センサ７１により検出される。また、ステップＳ１０２では、内燃機関の温度が取得される。内燃
機関の温度は温度センサ７３により検出される。 For this reason, in step S101, the engine speed and the engine load are acquired. The engine speed is detected by a crank position sensor 72, and the engine load is detected by an accelerator opening sensor 71. In step S102, the temperature of the internal combustion engine is acquired. The temperature of the internal combustion engine is detected by a temperature sensor 73.

ステップＳ１０３では、ＰＭ粒子数が算出される。ここで、図３は、機関回転数と機関負荷とから、ＰＭ粒子数を算出するためのマップの一例を示した図である。この関係は、内燃機関の温度に応じて制御装置７が複数記憶している。そして、検出された内燃機関の温度に応じたマップを用いて機関回転数及び機関負荷からＰＭ粒子数を求める。このマップは、予め実験等により求められる。なお、このようなマップを用いてＰＭ粒子数を推定する場合には、粒子数センサ７５は必要ない。なお、本ステップでは、粒子数センサ７５の検出値を用いてもよい。そして、本実施例においてはステップＳ１０３を処理する制御装置７が、本発明における粒子数検出装置に相当する。また、ＰＭ粒子数を粒子数センサ７５により検出した場合には、粒子数センサ７５が、本発明における粒子数検出装置に相当する。 In step S103, the number of PM particles is calculated. Here, FIG. 3 is a diagram showing an example of a map for calculating the number of PM particles from the engine speed and the engine load. The control device 7 stores a plurality of this relationship according to the temperature of the internal combustion engine. Then, the number of PM particles is obtained from the engine speed and the engine load using a map corresponding to the detected temperature of the internal combustion engine. This map is obtained in advance by experiments or the like. Note that when the number of PM particles is estimated using such a map, the particle number sensor 75 is not necessary. In this step, the detection value of the particle number sensor 75 may be used. In this embodiment, the control device 7 that processes step S103 corresponds to the particle number detection device of the present invention. Further, when the number of PM particles is detected by the particle number sensor 75, the particle number sensor 75 corresponds to the particle number detection device of the present invention.

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で算出されるＰＭ粒子数が閾値Ａ未満であるか否か判定される。閾値Ａは、電極５へ電圧を印加する必要があるＰＭ粒子数の下限値としてもよく、電極５への電圧の印加を停止させたときに、ハウジング３よりも下流に流出するＰＭ粒子数が許容範囲内となるか否かの境となるＰＭ粒子数としてもよい。また、閾値は、電極５へ電圧を印加したときに、ＰＭを凝集させることができるＰＭ粒子数の下限値としてもよい。ここで、ＰＭ粒子数が少ないほど、ＰＭ粒子間の距離が長くなるために、相対的に静電作用の影響が小さくなる。このためＰＭ粒子数が少ないほど、より大きな電圧を印加しなければＰＭが凝集されない。しかし、ＰＭ粒子数が十分少なければ、凝集させる必要もない。したがって、ＰＭを凝集させる必要があるほどＰＭ量が多いか否かに基づいて、閾値Ａを決定しても良い。閾値Ａは、予め実験等により最適値を求めておく。 In step S104, it is determined whether or not the number of PM particles calculated in step S103 is less than a threshold value A. The threshold value A may be a lower limit value of the number of PM particles that need to apply a voltage to the electrode 5, and the number of PM particles that flow out downstream of the housing 3 when the application of the voltage to the electrode 5 is stopped. It is good also as PM particle number used as the boundary of whether it is in an allowable range. The threshold value may be a lower limit value of the number of PM particles that can aggregate PM when a voltage is applied to the electrode 5. Here, the smaller the number of PM particles, the longer the distance between the PM particles, so that the influence of electrostatic action becomes relatively small. For this reason, as the number of PM particles is smaller, PM is not aggregated unless a larger voltage is applied. However, if the number of PM particles is sufficiently small, there is no need for aggregation. Therefore, the threshold value A may be determined based on whether the amount of PM is so large that the PM needs to be aggregated. As the threshold A, an optimum value is obtained in advance through experiments or the like.

ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、電極５への電圧の印加が停止される。なお、後述するステップＳ１０６と同様にして算出される印加電圧よりも、本ステップにおいて印加電圧を減少するとしてもよい。また、ＰＭ粒子数の減少に応じて印加電圧を段階的に減少させても良く、連続的に減少させても良い。 If a positive determination is made in step S104, the process proceeds to step S105. In step S105, the application of voltage to the electrode 5 is stopped. Note that the applied voltage may be decreased in this step, rather than the applied voltage calculated in the same manner as in step S106 described later. Further, the applied voltage may be decreased stepwise according to the decrease in the number of PM particles, or may be decreased continuously.

一方、ステップＳ１０４で否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進む。そして、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０３で算出されるＰＭ粒子数に基づいて電極５への印加電圧が算出される。 On the other hand, if a negative determination is made in step S104, the process proceeds to step S106. In step S106, the voltage applied to the electrode 5 is calculated based on the number of PM particles calculated in step S103.

図４は、内燃機関からの排出ガス量（ｇ／ｓｅｃ）とＰＭ粒子数（×１０^５個／ｃｍ^３）とから、印加電圧（Ｖ）を算出するためのマップの一例を示した図である。このマップは、予め実験等により求められる。内燃機関からの排出ガス量は、内燃機関の吸入空気量と相関関係にあるため、エアフローメータ７４により検出される吸入空気量に基づいて求めることができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a map for calculating the applied voltage (V) from the exhaust gas amount (g / sec) from the internal combustion engine and the number of PM particles (× 10 ⁵ particles / cm ³ ). is there. This map is obtained in advance by experiments or the like. Since the exhaust gas amount from the internal combustion engine is correlated with the intake air amount of the internal combustion engine, it can be obtained based on the intake air amount detected by the air flow meter 74.

ここで、排出ガス量が少ないほど、ＰＭの慣性力が小さくなるため、相対的に静電作用の影響が大きくなる。このため、ＰＭが凝集しやすくなる。したがって、排出ガス量が少ないほど、より小さな印加電圧でＰＭが凝集する。このため、排出ガス量が少ないほど、印加電圧を小さくする。また、ＰＭ粒子数が多いほど、ＰＭ粒子間の距離が短くなるために、相対的に静電作用の影響が大きくなる。このためＰＭ粒子数が多いほど、より小さな印加電圧でＰＭが凝集する。このため、ＰＭ粒子数が多いほど、印加電圧を小さくする。 Here, since the inertia force of PM becomes smaller as the amount of exhaust gas is smaller, the influence of electrostatic action becomes relatively larger. For this reason, PM tends to aggregate. Therefore, as the amount of exhaust gas decreases, PM aggregates with a smaller applied voltage. For this reason, the applied voltage is reduced as the amount of exhaust gas decreases. Also, the greater the number of PM particles, the shorter the distance between the PM particles, so that the influence of electrostatic action becomes relatively large. Therefore, as the number of PM particles increases, PM aggregates with a smaller applied voltage. For this reason, the applied voltage is decreased as the number of PM particles is increased.

なお、印加電圧は、たとえば、ＰＭ粒子数の低減率が所定値（たとえば４０％）となるような値としてもよい。また、印加電圧を予め定めておいた規定値としてもよい。この規定値は、パルス電流が発生しないように余裕を持たせた値とすることができる。 The applied voltage may be a value such that the reduction rate of the number of PM particles becomes a predetermined value (for example, 40%). The applied voltage may be a predetermined value that is determined in advance. This specified value can be a value with a margin so that no pulse current is generated.

そして、印加電圧が算出された後、ステップＳ１０７へ進み、電流が取得される。この電流は、検出装置９により検出される値である。この電流に基づいて、印加電圧を制御しても良い。 Then, after the applied voltage is calculated, the process proceeds to step S107, and the current is acquired. This current is a value detected by the detection device 9. The applied voltage may be controlled based on this current.

以上説明したように本実施例によれば、ＰＭを効果的に凝集させることができないとき又はＰＭを凝集させる必要がないときには、電極５への電圧の印加を停止させるか又は印加電圧を低減させることにより、消費電力を低減させることができる。これにより、燃費を向上させることができる。 As described above, according to this embodiment, when the PM cannot be effectively aggregated or when the PM does not need to be aggregated, the voltage application to the electrode 5 is stopped or the applied voltage is reduced. As a result, power consumption can be reduced. Thereby, fuel consumption can be improved.

（実施例２）
本実施例２では、ＰＭ粒子数及び排出ガス量に基づいて、電極５に電圧を印加するか否か判定する。その他の装置などは実施例１と同じため説明を省略する。 (Example 2)
In the second embodiment, whether to apply a voltage to the electrode 5 is determined based on the number of PM particles and the amount of exhaust gas. Since other devices are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、ＰＭの凝集のし易さは、排気の単位体積中に含まれるＰＭ粒子数と、内燃機関からの排出ガス量と、によって変わる。このため、本実施例では、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満で且つ排出ガス量が規定値Ｂよりも多いときに、電極５への電圧の印加を停止させる。 Here, the ease of agglomeration of PM varies depending on the number of PM particles contained in the unit volume of the exhaust and the amount of exhaust gas from the internal combustion engine. For this reason, in this embodiment, when the number of PM particles is less than the threshold A and the amount of exhaust gas is greater than the specified value B, the application of voltage to the electrode 5 is stopped.

すなわち、ＰＭ粒子数が少なくても、排出ガス量が少なければ、ＰＭの慣性力が小さくなるため、ＰＭをより効率的に凝集させることができる。したがって、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満であっても、排出ガス量が規定値Ｂ以下であれば、ＰＭを効率良く凝集させることができる。このような場合には、電極５へ電圧を印加することにより、ＰＭを凝集させる。一方、排出ガス量が規定値Ｂよりも多くなるとＰＭの慣性力が大きくなるため、ＰＭを凝集させるためには、印加電圧をより大きくしなければならない。しかし、ＰＭ粒子数が少ない場合には、印加電圧を大きくしても、ＰＭの凝集が困難となる。このような場合には、消費電力が大きいにもかかわらずＰＭを凝集させる効果が低いために電圧の印加を停止させる。これにより、消費電力を低減させることができる。 That is, even if the number of PM particles is small, if the amount of exhaust gas is small, the inertial force of PM becomes small, so that PM can be aggregated more efficiently. Therefore, even if the number of PM particles is less than the threshold value A, the PM can be efficiently aggregated if the exhaust gas amount is equal to or less than the specified value B. In such a case, PM is aggregated by applying a voltage to the electrode 5. On the other hand, when the amount of exhaust gas exceeds the specified value B, the inertial force of the PM increases, so that the applied voltage must be increased in order to aggregate the PM. However, when the number of PM particles is small, PM aggregation becomes difficult even when the applied voltage is increased. In such a case, the application of voltage is stopped because the effect of aggregating PM is low despite the large power consumption. Thereby, power consumption can be reduced.

図５は、本実施例に係る印加電圧の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、制御装置７により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、前記ルーチンと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 is a flowchart showing a control flow of the applied voltage according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the control device 7 every predetermined time. In addition, about the step in which the same process as the said routine is made, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図５に示すルーチンでは、ステップＳ１０３が実行された後にステップＳ２０１が実行される。そして、ステップＳ２０１では、ステップＳ１０３で算出されるＰＭ粒子数が閾値Ａ未満で且つ内燃機関からの排出ガス量が規定値Ｂよりも多いか否か判定される。 In the routine shown in FIG. 5, step S201 is executed after step S103 is executed. In step S201, it is determined whether or not the number of PM particles calculated in step S103 is less than the threshold value A and the amount of exhaust gas from the internal combustion engine is greater than a specified value B.

閾値Ａは、実施例１と同様に得ることができる。また、規定値Ｂは、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満のときにおいて、電極５への電圧の印加を停止させたときに電極５よりも下流側へ流出するＰＭ粒子数が許容値となるか否かの境の値としてもよい。また、規定値Ｂは、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満のときにおいて、電極５へ電圧を印加したときに、消費電力が許容される値である所定値以下となるか否かの境となる値としてもよい。さらに、規定値Ｂは、ＰＭの粒子数が閾値Ａ未満のときにおいて、ＰＭ粒子数の低減率が所定値よりも大きくなるか否かの境の値としてもよい。また、規定値Ｂは、ＰＭを所定の効率で凝集させることができる排出ガス量としてもよい。また、規定値Ｂは、電極５へ電圧を印加する必要がある排出ガス量の上限値、または、電極５への電圧の印加を停止させたときに、ハウジング３から流出するＰＭ粒子数が許容範囲内となるか否かの境となる排出ガス量としてもよい。 The threshold A can be obtained in the same manner as in the first embodiment. In addition, when the number of PM particles is less than the threshold value A, the specified value B indicates whether or not the number of PM particles flowing out downstream of the electrode 5 when the voltage application to the electrode 5 is stopped is an allowable value. It may be the value of the border. In addition, when the number of PM particles is less than the threshold value A and the voltage value is applied to the electrode 5, the specified value B is a value that determines whether or not the power consumption is a predetermined value or less that is an allowable value It is good. Furthermore, the prescribed value B may be a boundary value indicating whether or not the PM particle number reduction rate is greater than a predetermined value when the number of PM particles is less than the threshold value A. The specified value B may be an exhaust gas amount that can aggregate PM with a predetermined efficiency. The specified value B is an upper limit value of the amount of exhaust gas that needs to be applied to the electrode 5 or the number of PM particles flowing out of the housing 3 when the application of the voltage to the electrode 5 is stopped. It is good also as the amount of exhaust gas used as the boundary of whether it becomes in the range.

また、規定値Ｂは、検出または推定される電極５よりも上流側のＰＭ粒子数に応じて変化させてもよい。たとえば、検出または推定される電極よりも上流側のＰＭ粒子数が多い
ほど、規定値Ｂを大きくすることができる。すなわち、ＰＭ粒子数が多くなるほどＰＭを凝集させ易くなるため、排出ガス量がより多くなっても、ＰＭを効果的に凝集させることができる。規定値ＢとＰＭ粒子数との関係は予め実験等により最適値を求めることができる。この関係はマップ化しておいてもよい。また、規定値Ｂは、ＰＭ粒子数によらず一定の値としても良い。この場合にも、規定値Ｂの最適値は実験等により求めることができる。また、規定値Ｂを一定とし、排出ガス量に応じてＰＭ粒子数の閾値Ａを変化させても良い。また、電極５よりも下流側へ流出するＰＭの粒子数が許容範囲内となるように、閾値Ａ及び規定値Ｂを決定してもよい。この関係は予め実験等により求めることができる。 Further, the prescribed value B may be changed according to the number of PM particles upstream from the detected or estimated electrode 5. For example, the specified value B can be increased as the number of PM particles upstream from the detected or estimated electrode is larger. That is, as the number of PM particles increases, it becomes easier to aggregate PM. Therefore, even if the amount of exhaust gas increases, PM can be effectively aggregated. As for the relationship between the prescribed value B and the number of PM particles, an optimum value can be obtained in advance through experiments or the like. This relationship may be mapped. The specified value B may be a constant value regardless of the number of PM particles. Also in this case, the optimum value of the prescribed value B can be obtained by experiments or the like. Alternatively, the prescribed value B may be constant, and the threshold A for the number of PM particles may be changed according to the amount of exhaust gas. Further, the threshold value A and the specified value B may be determined so that the number of PM particles flowing out downstream of the electrode 5 falls within an allowable range. This relationship can be obtained in advance through experiments or the like.

なお、内燃機関からの排出ガス量は、内燃機関の吸入空気量と相関関係にあるため、エアフローメータ７４により検出される吸入空気量に基づいて求めることができる。そして、本実施例においては吸入空気量に基づいて排出ガス量を推定する制御装置７が、本発明における排気流量検出装置に相当する。 Note that the exhaust gas amount from the internal combustion engine is correlated with the intake air amount of the internal combustion engine, and therefore can be obtained based on the intake air amount detected by the air flow meter 74. In this embodiment, the control device 7 that estimates the exhaust gas amount based on the intake air amount corresponds to the exhaust flow rate detection device in the present invention.

ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。一方、ステップＳ２０１で否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進む。 If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S105. On the other hand, if a negative determination is made in step S201, the process proceeds to step S106.

なお、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満であっても、内燃機関からの排出ガス量が多くなると、ハウジング３を通過するＰＭ粒子の総量が多くなる。したがって、ＰＭ粒子数が少なくても、排出ガス量によっては、大気中へ放出されるＰＭ粒子の総量が多くなる虞がある。このため、大気中へ放出されるＰＭ粒子の総数が許容範囲を超える場合には、電極５に電圧を印加してもよい。たとえば、排出ガス量に上限値を設け、排出ガス量が上限値を超えるときには、電極５に電圧を印加してもよい。すなわち、ステップＳ２０１において、ＰＭ粒子数が閾値Ａ未満であって、排出ガス量が規定値Ｂよりも多く且つ上限値以下のときに電圧の印加を停止させてもよい。 Even if the number of PM particles is less than the threshold A, if the amount of exhaust gas from the internal combustion engine increases, the total amount of PM particles passing through the housing 3 increases. Therefore, even if the number of PM particles is small, the total amount of PM particles released into the atmosphere may be increased depending on the amount of exhaust gas. For this reason, when the total number of PM particles released into the atmosphere exceeds the allowable range, a voltage may be applied to the electrode 5. For example, an upper limit value may be provided for the exhaust gas amount, and a voltage may be applied to the electrode 5 when the exhaust gas amount exceeds the upper limit value. That is, in step S201, voltage application may be stopped when the number of PM particles is less than the threshold value A and the amount of exhaust gas is greater than the specified value B and less than or equal to the upper limit value.

また、ＰＭ粒子数及び排出ガス量に基づいて、電圧の印加を停止させるか否か判断するため、より適切に電圧の印加を停止させることができるため、ＰＭの凝集を促進させつつ、消費電力をより低減させることができる。 In addition, since it is possible to more appropriately stop the application of voltage in order to determine whether or not to stop the application of voltage based on the number of PM particles and the amount of exhaust gas, the power consumption is promoted while promoting the aggregation of PM. Can be further reduced.

（実施例３）
図６は、本実施例３に係る粒子状物質処理装置１００の概略構成を示す図である。図１に示す粒子状物質処理装置１と異なる点について説明する。 (Example 3)
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of the particulate matter processing apparatus 100 according to the third embodiment. A different point from the particulate matter processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is demonstrated.

図６に示す粒子状物質処理装置１００では、電源６と、電極５と、の間の電源側電線５２に、該電源側電線５２を通る電流を検出する検出装置９が設けられている。このように、検出装置９を電源側電線５２に設けることにより、図１に示される絶縁部４は必要ない。すなわち、ハウジング３から排気通路２側へ電気が流れたとしても、検出装置９によれば電極５を通る電流を検出することができる。 In the particulate matter processing apparatus 100 shown in FIG. 6, a detection device 9 that detects a current passing through the power supply side electric wire 52 is provided in the power supply side electric wire 52 between the power supply 6 and the electrode 5. Thus, by providing the detection device 9 on the power supply side electric wire 52, the insulating portion 4 shown in FIG. 1 is not necessary. That is, even if electricity flows from the housing 3 to the exhaust passage 2 side, the current flowing through the electrode 5 can be detected by the detection device 9.

このように構成された粒子状物質処理装置１００においても、ＰＭ粒子数及び排出ガス量に基づいて電圧の印加を停止させるか否か判断することができる。このため、消費電力を低減させることができる。 Also in the particulate matter processing apparatus 100 configured as described above, it is possible to determine whether or not to stop the voltage application based on the number of PM particles and the amount of exhaust gas. For this reason, power consumption can be reduced.

１粒子状物質処理装置
２排気通路
３ハウジング
４絶縁部
５電極
６電源
７制御装置
８バッテリ
９検出装置
２１フランジ
３１フランジ
５１碍子部
５２電源側電線
５３接地側電線
７１アクセル開度センサ
７２クランクポジションセンサ
７３温度センサ
７４エアフローメータ
７５粒子数センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Particulate matter processing apparatus 2 Exhaust passage 3 Housing 4 Insulation part 5 Electrode 6 Power supply 7 Control apparatus 8 Battery 9 Detection apparatus 21 Flange 31 Flange 51 Insulator part 52 Power supply side electric wire 53 Ground side electric wire 71 Accelerator opening degree sensor 72 Crank position sensor 73 Temperature Sensor 74 Air Flow Meter 75 Particle Number Sensor

Claims

An electrode provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A power source connected to the electrode for applying a voltage;
A particle number detection device for detecting or estimating the number of particles of particulate matter upstream from the electrode;
When the number of particles of the particulate matter detected or estimated by the particle number detection device is less than a threshold value, a control device that reduces the voltage applied to the electrode than when it is large;
A particulate matter processing apparatus comprising:

The particulate matter processing device according to claim 1, wherein the particle number detection device estimates the number of particulate matter upstream of the electrode based on an operating state of the internal combustion engine.

The particulate matter processing apparatus according to claim 1, wherein the particulate number detection device includes a particle number sensor that is provided upstream of the electrode and detects the number of particulate matter in the exhaust gas.

4. The control device according to claim 1, wherein when the number of particles of the particulate matter detected or estimated by the particle number detection device is less than the threshold value, application of a voltage to the electrode is stopped. 5. The particulate matter processing apparatus according to 1.

An exhaust flow rate detection device for detecting or estimating the amount of exhaust flowing through the exhaust passage;
The particulate matter processing apparatus according to claim 4, wherein the control device stops application of a voltage to the electrode when the amount of exhaust detected or estimated by the exhaust flow rate detection device is larger than a specified value.

A processing section provided in the exhaust passage and provided with the electrode;
An insulating part for insulating electricity between the processing part and the exhaust passage;
A grounding unit for grounding the processing unit;
A current detection device for detecting current at the grounding unit;
The particulate matter processing apparatus according to claim 1, comprising: