JP2017191054A - Sensor - Google Patents

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貴幸 古川
Takayuki Furukawa
貴幸 古川
正 内山
Tadashi Uchiyama
正 内山
藤井 謙治
Kenji Fujii
謙治 藤井
直人 村澤
Naoto Murasawa
直人 村澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PM sensor that offers improved accuracy in quantitative measurement of PM.SOLUTION: A sensor includes a housing for an exhaust gas to flow in, a plurality of capturing members disposed in predetermined regions in the housing and configured to capture particulate matter in the exhaust gas flowing inside the housing, and a diffusion member 300 for diffusing the exhaust gas flowing into the housing in a predetermined region. The housing has a plurality of passage ports 14 through which the exhaust gas flows in, and the diffusion member 300 is designed to direct flows of the exhaust gas from the plurality of passage ports 14 to cause collision therebetween.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、センサに関し、特に、排気ガス中に含まれる粒子状物質(以下「PM」という。)を検出するPMセンサに関する。   The present invention relates to a sensor, and more particularly to a PM sensor that detects particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) contained in exhaust gas.

従来、内燃機関の排気系に設けられ、内燃機関から排出される排気ガス中のPMを検出するセンサとして、静電容量型PMセンサが知られている(例えば、特許文献1参照)。静電容量型PMセンサは、対向配置された一対の電極の間に堆積するPMにより電極間の静電容量が変化することを利用してPMの量を測定する。   Conventionally, a capacitive PM sensor is known as a sensor that is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and detects PM in exhaust gas discharged from the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). The capacitance type PM sensor measures the amount of PM by utilizing the fact that the capacitance between the electrodes changes due to the PM deposited between a pair of electrodes arranged opposite to each other.

特開2011−89791号公報JP 2011-87991 A

ところで、静電容量型PMセンサにおける一対の電極の間にはPMを堆積させるためのセルが設けられているが、PMの量をより精度良く測定するために当該セルを複数設ける場合がある。   By the way, although a cell for depositing PM is provided between a pair of electrodes in the capacitive PM sensor, a plurality of the cells may be provided in order to measure the amount of PM with higher accuracy.

しかしながら、複数のセル内に入り込む排気ガスの量がばらついてしまうと、セル毎にPMの量がばらつくので、PMの量の測定精度向上に一定の限界があった。   However, if the amount of exhaust gas entering the plurality of cells varies, the amount of PM varies from cell to cell, and there is a certain limit to improving the measurement accuracy of the amount of PM.

本発明の目的は、PMの量の測定精度を向上させることができるセンサを提供することである。   An object of the present invention is to provide a sensor capable of improving the measurement accuracy of the amount of PM.

本発明に係るセンサは、
排気ガスが流れ込む筐体と、
前記筐体内の所定領域に配置され、前記筐体内を移動する前記排気ガス中の粒子状物質を捕集する複数の捕集部と、
前記筐体に流れ込む前記排気ガスを前記所定領域において拡散する拡散部と、
を備える。
The sensor according to the present invention comprises:
A casing through which exhaust gas flows;
A plurality of collection units arranged in a predetermined region in the housing and collecting particulate matter in the exhaust gas moving in the housing;
A diffusion section for diffusing the exhaust gas flowing into the housing in the predetermined region;
Is provided.

本発明によれば、PMの量の測定精度を向上させることができる。   According to the present invention, the measurement accuracy of the amount of PM can be improved.

本実施の形態のPMセンサが適用されたディーゼルエンジンの排気系を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exhaust system of the diesel engine to which PM sensor of this Embodiment was applied. 本実施の形態のPMセンサを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing PM sensor of this embodiment. 図2におけるA線で内側ケース部を切った断面図である。It is sectional drawing which cut the inner side case part by the A line in FIG. ファンを通過口側から見た図である。It is the figure which looked at the fan from the passage opening side. 羽部材の拡大図である。It is an enlarged view of a wing member.

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施の形態のPMセンサ10が適用されたディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という。)100の排気系を示す概略構成図である。排気管110には、排気上流側から順に、酸化触媒210、DPF(ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ)220、NO浄化触媒230等が設けられている。本実施の形態に係るセンサの一例としてのPMセンサ10は、例えば、DPF220よりも上流側の排気管110、又は、DPF220よりも下流側の排気管110に設けられる。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust system of a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 100 to which the PM sensor 10 of the present embodiment is applied. The exhaust pipe 110, in order from the exhaust upstream side, an oxidation catalyst 210, DPF (Diesel particulate filter) 220, NO X purification catalyst 230 or the like are provided. The PM sensor 10 as an example of the sensor according to the present embodiment is provided, for example, in the exhaust pipe 110 upstream of the DPF 220 or in the exhaust pipe 110 downstream of the DPF 220.

次に、図2に基づいて、PMセンサ10の詳細構成について説明する。PMセンサ10は、排気管110内に挿入されたケース部材11と、ケース部材11を排気管110に取り付ける台座部20と、ケース部材11に収容されたセンサ部30とを備える。   Next, a detailed configuration of the PM sensor 10 will be described based on FIG. The PM sensor 10 includes a case member 11 inserted into the exhaust pipe 110, a pedestal part 20 for attaching the case member 11 to the exhaust pipe 110, and a sensor part 30 accommodated in the case member 11.

ケース部材11は、有底円筒状の内側ケース部11Aと、内側ケース部11Aの円筒外周面を囲む円筒状の外側ケース部11Bとを備えている。内側ケース部11Aは、本発明の「筐体」に対応する。   The case member 11 includes a bottomed cylindrical inner case portion 11A and a cylindrical outer case portion 11B that surrounds a cylindrical outer peripheral surface of the inner case portion 11A. The inner case portion 11A corresponds to the “housing” of the present invention.

内側ケース部11Aは、先端側が外側ケース部11Bよりも突出するように、その軸方向長さを外側ケース11Bよりも長く形成されている。内側ケース部11Aの軸方向長さは、内側ケース部11Aの底部が排気管110の軸中心CL近傍まで突出するように、排気管110の半径と略同一の長さとされている。なお、内側ケース部11Aの底部は、排気管110の軸中心CL近傍まで突出しているのが好ましいが、これに限定されず、例えば、軸中心CL近傍まで突出していなくても良い。また、本実施の形態では内側ケース部11A及び外側ケース部11Bの軸方向断面形状は円形状であるが、内側ケース部11A及び外側ケース部11Bの軸方向断面形状は、排気管110の流路方向(図2における左右方向)を長軸とする楕円形状や、排気管110の流路方向に頂点を有するひし形形状、多角形形状等、様々な軸方向断面形状とすることができる。なお、以下の説明では、ケース部材11の底部側を先端側、底部側とは反対側を基端側とする。   The inner case portion 11A is formed to have a longer length in the axial direction than the outer case 11B so that the tip side protrudes from the outer case portion 11B. The length of the inner case portion 11A in the axial direction is substantially the same as the radius of the exhaust pipe 110 so that the bottom of the inner case portion 11A protrudes to the vicinity of the axial center CL of the exhaust pipe 110. In addition, although it is preferable that the bottom part of inner case part 11A protrudes to the axial center CL vicinity of the exhaust pipe 110, it is not limited to this, For example, it does not need to protrude to the axial center CL vicinity. Further, in the present embodiment, the axial sectional shapes of the inner case portion 11A and the outer case portion 11B are circular, but the axial sectional shapes of the inner case portion 11A and the outer case portion 11B are the flow paths of the exhaust pipe 110. Various cross-sectional shapes in the axial direction can be employed, such as an elliptical shape whose major axis is the direction (left and right direction in FIG. 2), a rhombus shape having a vertex in the flow direction of the exhaust pipe 110, and a polygonal shape. In the following description, the bottom side of the case member 11 is the front end side, and the side opposite to the bottom side is the base end side.

内側ケース部11Aの底部には、内側ケース部11A内の排気ガスを排気管110内に導出する導出口13が設けられている。さらに、内側ケース部11Aの基端側の筒壁部には、周方向に間隔を隔てて配置された複数の通過口14が設けられている。この通過口14は、内側ケース部11Aの外周面と外側ケース部11Bの内周面とで区画された流路15内の排気ガスを内側ケース部11A内に通過させる。流路15の上流端には、内側ケース部11Aの先端側筒壁部と外側ケース部11Bの先端部により区画された円環状の導入口12が設けられている。これにより、排気管110を流れる排気ガスは、外側ケース部11Bよりも突出した内側ケース部11Aの筒壁面に当たり、排気管110の軸中心CL近傍に配置された導入口12から流路15内に円滑に取り込まれる。流路15内を流れる排気ガスは、通過口14から内側ケース部11Aに取り込まれ、センサ部30を通過した後に、排気管110の軸中心CL近傍に配置された導出口13から排気管110内に円滑に導出される。   A lead-out port 13 through which exhaust gas in the inner case portion 11A is led into the exhaust pipe 110 is provided at the bottom of the inner case portion 11A. Furthermore, a plurality of passage openings 14 are provided in the cylindrical wall portion on the proximal end side of the inner case portion 11A and arranged at intervals in the circumferential direction. The passage port 14 allows the exhaust gas in the flow path 15 defined by the outer peripheral surface of the inner case portion 11A and the inner peripheral surface of the outer case portion 11B to pass through the inner case portion 11A. At the upstream end of the flow path 15, an annular introduction port 12 is provided that is partitioned by the distal end side cylindrical wall portion of the inner case portion 11A and the distal end portion of the outer case portion 11B. Thereby, the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 110 hits the cylindrical wall surface of the inner case part 11A protruding from the outer case part 11B, and enters the flow path 15 from the inlet 12 disposed in the vicinity of the axial center CL of the exhaust pipe 110. It is taken in smoothly. The exhaust gas flowing in the flow path 15 is taken into the inner case portion 11A from the passage port 14, passes through the sensor unit 30, and then passes through the outlet port 13 disposed in the vicinity of the axial center CL of the exhaust pipe 110 into the exhaust pipe 110. Is derived smoothly.

また、内側ケース部11Aには、内側ケース部11A内の排気ガスを拡散するための拡散部300が設けられている。拡散部300の詳細については後述する。   Further, the inner case portion 11A is provided with a diffusion portion 300 for diffusing the exhaust gas in the inner case portion 11A. Details of the diffusion unit 300 will be described later.

台座部20は、雄ネジ部21と、ナット部22とを備えている。雄ネジ部21はケース部材11の基端部に設けられており、ケース部材11の基端側開口部を閉塞する。この雄ネジ部21は、排気管110に形成されたボス部110Aの雌ネジ部と螺合される。雄ネジ部21がボス部110Aの雌ネジ部と螺合されることで、ケース部材11が排気管110に対して固定される。ナット部22は、例えば六角ナットであって、雄ネジ部21の上端部に設けられている。これら雄ネジ部21及びナット部22には、後述する導電線等を挿通させる貫通穴(不図示)が形成されている。なお、ケース部材11を排気管110に対して固定する方法については上述のネジ係合には限定されず、例えば、ケース部材11の基端側に排気管110の外形に沿った形状のフランジを形成し、該フランジを排気管110の外周面にボルト等を用いて固定することによってケース部材11を排気管110に対して固定するようにしても良い。   The pedestal portion 20 includes a male screw portion 21 and a nut portion 22. The male screw portion 21 is provided at the base end portion of the case member 11 and closes the base end side opening of the case member 11. The male screw portion 21 is screwed with a female screw portion of a boss portion 110 </ b> A formed in the exhaust pipe 110. The case member 11 is fixed to the exhaust pipe 110 by the male screw portion 21 being screwed with the female screw portion of the boss portion 110A. The nut portion 22 is, for example, a hex nut, and is provided at the upper end portion of the male screw portion 21. The male screw portion 21 and the nut portion 22 are formed with through holes (not shown) through which conductive wires and the like described later are inserted. Note that the method for fixing the case member 11 to the exhaust pipe 110 is not limited to the above-described screw engagement. For example, a flange having a shape along the outer shape of the exhaust pipe 110 is provided on the base end side of the case member 11. The case member 11 may be fixed to the exhaust pipe 110 by forming the flange and fixing the flange to the outer peripheral surface of the exhaust pipe 110 using a bolt or the like.

センサ部30は、捕集部材31と、一対の電極板32と、コントロールユニット40と、図示しない電気ヒータとを備えている。   The sensor unit 30 includes a collecting member 31, a pair of electrode plates 32, a control unit 40, and an electric heater (not shown).

捕集部材31は、内側ケース部11A内における通過口14に相当する部分よりも図示下側の所定領域に配置され、例えば多孔質セラミックスの隔壁により囲まれた格子状の排気流路をなす複数のセルCを有している。複数のセルCは、互いに隣接して配置されている。セルCは、本発明の「捕集部」に対応する。   The collecting member 31 is arranged in a predetermined region below the portion corresponding to the passage port 14 in the inner case portion 11A, and a plurality of collecting members 31 that form a lattice-shaped exhaust passage surrounded by, for example, a porous ceramic partition wall. Cell C. The plurality of cells C are arranged adjacent to each other. The cell C corresponds to the “collecting part” of the present invention.

セルCの長手方向すなわち流路方向は、センサ部30が収容される内側ケース部11Aの長手方向と一致しており、排気ガスが導入口12から導出口13に至る過程で、セルCの隔壁表面や細孔に排気ガスに含まれるPMが捕集される。   The longitudinal direction of the cell C, that is, the flow path direction coincides with the longitudinal direction of the inner case portion 11A in which the sensor unit 30 is accommodated, and in the process of exhaust gas from the inlet port 12 to the outlet port 13, the partition wall of the cell C PM contained in the exhaust gas is collected on the surface and pores.

一対の電極板32は、例えば平板状の導電性部材であり、セルCを厚さ方向に挟んで交互に積層される。対向配置される一対の電極板32の間にセルCを挟持させることで、セルC全体がコンデンサを形成するようにしている。このように、平板状の一対の電極板32によりセルC全体をコンデンサにしたことで、電極表面積を効果的に確保することが可能となり、検出可能な静電容量を高めることができる。   The pair of electrode plates 32 are flat conductive members, for example, and are alternately stacked with the cells C sandwiched in the thickness direction. By sandwiching the cell C between a pair of electrode plates 32 arranged to face each other, the entire cell C forms a capacitor. Thus, by making the entire cell C a capacitor by the pair of flat electrode plates 32, the electrode surface area can be effectively secured, and the detectable capacitance can be increased.

電気ヒータは、例えば電熱線であって、通電により発熱してセルCを加熱することで、セルC内に堆積したPMを燃焼除去する、いわゆる捕集部材再生を実行する。   The electric heater is, for example, a heating wire, and performs so-called collection member regeneration in which PM accumulated in the cell C is burned and removed by heating the cell C by generating heat by energization.

コントロールユニット40は、捕集部材再生制御部41と、PM量推定演算部42とを各機能要素として備えており、図示しない配線によって一対の電極板32と接続されている。   The control unit 40 includes a collection member regeneration control unit 41 and a PM amount estimation calculation unit 42 as functional elements, and is connected to the pair of electrode plates 32 by wires (not shown).

捕集部材再生制御部41は、静電容量検出回路(不図示)によって検出される一対の電極板32の間の静電容量Cpに応じて電気ヒータに通電する捕集部材再生制御を実行する。   The collection member regeneration control unit 41 executes collection member regeneration control for energizing the electric heater according to the capacitance Cp between the pair of electrode plates 32 detected by a capacitance detection circuit (not shown). .

一対の電極板32の間の静電容量Cpは、一対の電極板32との間の媒体の誘電率をε、各電極板32の表面積をS、各電極板32の間の距離をdとして以下の数式1で表される。   The capacitance Cp between the pair of electrode plates 32 is expressed as follows: the dielectric constant of the medium between the pair of electrode plates 32 is ε, the surface area of each electrode plate 32 is S, and the distance between each electrode plate 32 is d. It is represented by the following formula 1.

Figure 2017191054
Figure 2017191054

数式1において、各電極板32の表面積Sは一定であり、セルCに捕集されたPMによって誘電率ε及び距離dが変化すると、それに伴い静電容量Cpも変化する。各電極板32の間の静電容量Cpと捕集部材31のPMの堆積量との間には略比例関係が成立することが知られている。   In Equation 1, the surface area S of each electrode plate 32 is constant, and when the dielectric constant ε and the distance d change due to the PM collected in the cell C, the capacitance Cp also changes accordingly. It is known that a substantially proportional relationship is established between the capacitance Cp between the electrode plates 32 and the amount of PM deposited on the collection member 31.

セルCに捕集されたPMの堆積量が上限値を超えると、一対の電極板32の間の静電容量CpとPMの堆積量との比例関係が崩れ、一対の電極板32との間の静電容量Cpの推定精度が低下する。そこで、捕集部材再生制御部41は、一対の電極板32との間の静電容量CpがPMの上限堆積量を示す所定の静電容量上限閾値CpMAXに達すると、電気ヒータに通電する捕集部材再生制御を開始する。この捕集部材再生制御は、静電容量CpがPMの完全除去を示す所定の静電容量下限閾値Cpminに低下するまで継続される。 When the accumulated amount of PM collected in the cell C exceeds the upper limit value, the proportional relationship between the capacitance Cp between the pair of electrode plates 32 and the accumulated amount of PM collapses, and the relationship between the pair of electrode plates 32 is lost. The estimation accuracy of the electrostatic capacity Cp is reduced. Therefore, when the electrostatic capacity Cp between the pair of electrode plates 32 reaches a predetermined electrostatic capacity upper limit threshold Cp MAX indicating the upper limit accumulation amount of PM, the collecting member regeneration control unit 41 energizes the electric heater. The collection member regeneration control is started. This collection member regeneration control is continued until the electrostatic capacity Cp falls to a predetermined electrostatic capacity lower limit threshold Cp min indicating complete removal of PM.

PM量推定演算部42は、再生インターバルT間(捕集部材再生制御終了から次の捕集部材再生制御開始まで)における静電容量変化量ΔCpに基づいて、エンジン100から排出される排気ガス中の総PM量mPMSUMを推定する。再生インターバルT間に捕集部材で捕集されるPM量mPMnは、静電容量変化量ΔCpに一次の係数βを乗算した以下の数式2で得られる。 The PM amount estimation calculation unit 42 exhausts exhausted from the engine 100 based on the capacitance change amount ΔCp during the regeneration interval T n (from the end of the collection member regeneration control to the start of the next collection member regeneration control). Estimate the total PM amount m PMSUM . The PM amount m PMn collected by the collecting member during the regeneration interval T n is obtained by the following formula 2 obtained by multiplying the capacitance change amount ΔCp by the primary coefficient β.

Figure 2017191054
Figure 2017191054

PM量推定演算部42は、数式2から算出される各再生インターバルT間のPM量mPMnを順次積算する以下の数式3に基づいて、エンジン100から排出される排気ガス中の総PM量mPMSUMをリアルタイムに演算する。 The PM amount estimation calculation unit 42 sequentially accumulates the PM amount m PMn between the regeneration intervals T n calculated from Equation 2, and based on the following Equation 3, the total PM amount in the exhaust gas discharged from the engine 100 m Compute PMSUM in real time.

Figure 2017191054
Figure 2017191054

なお、PM量の推定は、上記の手法に限られず、様々な手法を採用することができる。例えば、予め実験等により静電容量CpとPM量mPMとの関係を求めてマップを作成しておき、このマップを参照することで総PM量や瞬時のPM量を推定することができる。 In addition, estimation of PM amount is not restricted to said method, Various methods are employable. For example, it is possible to estimate the total PM amount or the instantaneous PM amount by referring to this map by obtaining the relationship between the capacitance Cp and the PM amount m PM in advance by experiments or the like.

ところで、排気管110内を流れる排気ガスは、流路15に入り込み、複数の通過口14を介して内側ケース部11A内に流れ込む。例えば排気ガスの流速が比較的速い場合、内側ケース部11Aの全周に形成された複数の通過口14から流れ込む排気ガスが、内側ケース部11A内の中心線付近で勢いよく衝突し合う。これにより、排気ガスが内側ケース部11A内で拡散されて均一に混ざり合うので、各セルC内に均等に排気ガスが流れ込み、ひいてはPMの量の測定精度を向上させることができる。   By the way, the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 110 enters the flow path 15 and flows into the inner case portion 11 </ b> A through the plurality of passage ports 14. For example, when the flow rate of the exhaust gas is relatively fast, the exhaust gas flowing from the plurality of passage openings 14 formed on the entire circumference of the inner case portion 11A collides with force near the center line in the inner case portion 11A. As a result, the exhaust gas is diffused and uniformly mixed in the inner case portion 11A, so that the exhaust gas flows evenly into each cell C, thereby improving the measurement accuracy of the amount of PM.

しかし、排気ガスの流速が比較的遅い場合、複数の通過口14を介して内側ケース部11A内に流れ込んだ排気ガスは、内側ケース部11A内を緩やかに流れるので、内側ケース部11A内の中心線付近で衝突しない、または、比較的弱い力で衝突する。そのため、排気ガスは、内側ケース部11A内で拡散されにくくなり、各セルC内に均等に流れ込みにくくなる。   However, when the flow rate of the exhaust gas is relatively slow, the exhaust gas that has flowed into the inner case portion 11A via the plurality of passage ports 14 gently flows in the inner case portion 11A. Do not collide near the line, or collide with relatively weak force. Therefore, the exhaust gas is less likely to be diffused in the inner case portion 11A, and it is difficult to evenly flow into each cell C.

そこで、本実施の形態では、拡散部300により内側ケース部11A内の排気ガスを通過口14より図示下側の所定領域で拡散する。これにより、排気ガスが各セルC内に均等に流れ込み、ひいてはPMの量の測定精度を向上させることができる。以下、拡散部300の詳細について説明する。図3Aは、図2におけるA線で内側ケース部11Aを切った断面図において排気ガスが通過口14より流れ込む様子を示す図ある。図3Bは、図2におけるA線で内側ケース部11Aを切った断面図において排気ガスが所定領域で拡散する様子を示す図である。   Accordingly, in the present embodiment, the exhaust gas in the inner case portion 11A is diffused by the diffusion portion 300 in a predetermined region on the lower side of the drawing from the passage port. As a result, the exhaust gas flows evenly into each cell C, and as a result, the measurement accuracy of the amount of PM can be improved. Details of the diffusion unit 300 will be described below. FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which exhaust gas flows from the passage port 14 in a cross-sectional view of the inner case portion 11A taken along line A in FIG. FIG. 3B is a diagram showing a state in which exhaust gas diffuses in a predetermined region in a cross-sectional view of the inner case portion 11A taken along line A in FIG.

拡散部300は、内側ケース部11A内における排気ガスの移動方向(図2、図3Aおよび図3Bにおける上から下に向かう方向)において、センサ部30よりも上流側に配置されている。図3Aに示すように、拡散部300は、各通過口14にそれぞれ設けられており、内側ケース部11Aの内側に突出する突出壁301を有している。   The diffusing unit 300 is disposed on the upstream side of the sensor unit 30 in the movement direction of the exhaust gas in the inner case unit 11A (the direction from the top to the bottom in FIGS. 2, 3A, and 3B). As shown in FIG. 3A, the diffusion part 300 is provided in each of the passage openings 14 and has a protruding wall 301 that protrudes inside the inner case part 11 </ b> A.

突出壁301は、内側ケース部11Aにおける通過口14の上縁14Aの位置から、内側ケース部11Aの内部に向かうにつれ下に位置するように傾斜している。このように突出壁301が形成されることで、流路15から通過口14を介して内側ケース部11Aに流れ込む排気ガスが矢印Xの方向に移動して内側ケース部11Aの通過口14より下側の所定領域における中心線L付近に集められる。つまり、拡散部300は、複数の通過口14のそれぞれから流れ込んだ排気ガスを内側ケース部11A内で互いに衝突させるように移動させる。そして、図3Bに示すように、各通過口14から入り込んだ排気ガスが内側ケース部11Aの中心線L付近で衝突することで、内側ケース部11A内の排気ガスが中心線L付近から矢印Yのように拡散される。拡散された排気ガスは、所定領域に配置されたセンサ部30の各セルC(図2参照)に均等に流れ込む。これにより、PMの量の測定精度を向上させることができる。   The protruding wall 301 is inclined so as to be positioned downward from the position of the upper edge 14A of the passage opening 14 in the inner case portion 11A toward the inside of the inner case portion 11A. By forming the protruding wall 301 in this way, the exhaust gas flowing into the inner case portion 11A from the flow path 15 via the passage port 14 moves in the direction of the arrow X and is below the passage port 14 of the inner case portion 11A. It is collected near the center line L in the predetermined area on the side. That is, the diffusing unit 300 moves the exhaust gas flowing from each of the plurality of passage ports 14 so as to collide with each other in the inner case portion 11A. Then, as shown in FIG. 3B, the exhaust gas entering from each passage port 14 collides in the vicinity of the center line L of the inner case portion 11A, so that the exhaust gas in the inner case portion 11A moves from the vicinity of the center line L to the arrow Y. It is spread like. The diffused exhaust gas flows evenly into each cell C (see FIG. 2) of the sensor unit 30 arranged in a predetermined region. Thereby, the measurement accuracy of the amount of PM can be improved.

なお、上記実施の形態では、拡散部300として突出壁301を有する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、拡散部300は、下に向かうほど先細りとなるような円錐状の部材であっても良い。これによれば、内側ケース部11Aの中心線L付近に排気ガスを集めやすくなり、効果的に拡散することができる。また、拡散部300は、網目状の部材であっても良い。また、拡散部300は、扇風機のような羽部材を内側ケース部11A内の適宜な位置に設けて排気ガスの拡散性を向上させるような構成としても良い。   In the above embodiment, the configuration having the protruding wall 301 as the diffusing portion 300 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the diffusing unit 300 may be a conical member that tapers toward the bottom. According to this, exhaust gas can be easily collected near the center line L of the inner case portion 11A, and can be effectively diffused. Further, the diffusion unit 300 may be a mesh member. Further, the diffusing unit 300 may be configured such that a wing member such as a fan is provided at an appropriate position in the inner case unit 11A to improve the diffusibility of exhaust gas.

また、図4Aおよび図4Bに示すように、拡散部はファン310であっても良い。ファン310は、円柱状の内側ケース部11A内に取り付けられ、円の中心から周方向に延びる複数の羽部材311を有している。羽部材311は、波状に形成されている。内側ケース部11A内に流れ込んだ排気ガスは、ファン310部分を通過することで拡散される。なお、ファン310は、羽部材311を回動させない構成であっても良いし、羽部材311を回動させる構成であっても良い。   Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the diffusion unit may be a fan 310. The fan 310 has a plurality of wing members 311 attached in the cylindrical inner case portion 11A and extending in the circumferential direction from the center of the circle. The wing member 311 is formed in a wave shape. The exhaust gas flowing into the inner case portion 11A is diffused by passing through the fan 310 portion. The fan 310 may be configured not to rotate the wing member 311 or may be configured to rotate the wing member 311.

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.

本発明は、PMの量の測定精度を向上させることが可能なセンサとして有用である。   The present invention is useful as a sensor capable of improving the measurement accuracy of the amount of PM.

10 PMセンサ
11A 内側ケース部
30 センサ部
300 拡散部
10 PM sensor 11A Inner case part 30 Sensor part 300 Diffusion part

Claims (4)

排気ガスが流れ込む筐体と、
前記筐体内の所定領域に配置され、前記筐体内を移動する前記排気ガス中の粒子状物質を捕集する複数の捕集部と、
前記筐体に流れ込む前記排気ガスを前記所定領域において拡散する拡散部と、
を備えるセンサ。
A casing through which exhaust gas flows;
A plurality of collection units arranged in a predetermined region in the housing and collecting particulate matter in the exhaust gas moving in the housing;
A diffusion section for diffusing the exhaust gas flowing into the housing in the predetermined region;
Comprising a sensor.
前記筐体は、前記排気ガスが流れ込む複数の通過口を有し、
前記拡散部は、前記複数の通過口のそれぞれから流れ込んだ前記排気ガスを、前記筐体内で互いに衝突させるように移動させる、
請求項1に記載のセンサ。
The housing has a plurality of passage ports through which the exhaust gas flows,
The diffusion unit moves the exhaust gas flowing from each of the plurality of passage ports so as to collide with each other in the housing.
The sensor according to claim 1.
前記拡散部は、複数の羽部材を有するファンである、
請求項1に記載のセンサ。
The diffusion unit is a fan having a plurality of wing members.
The sensor according to claim 1.
前記拡散部は、前記排気ガスの移動方向において前記複数の捕集部よりも上流側に配置されている、
請求項1〜3の何れか1項に記載のセンサ。
The diffusion unit is disposed upstream of the plurality of collection units in the movement direction of the exhaust gas.
The sensor according to any one of claims 1 to 3.
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