JP2018054314A - PM sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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 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。静電容量型PMセンサは、排気ガスの一部を取り込む収容空間を有するケース部材と、収容空間内に配置され、多孔質体及び多孔質体を挟んで対向配置された少なくとも一対の電極とを有するセンサ部を備えている。 Conventionally, a capacitance 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. The capacitive PM sensor includes a case member having an accommodation space for taking in a part of exhaust gas, and a porous body and at least a pair of electrodes arranged to face each other with the porous body interposed therebetween. The sensor part which has is provided.
静電容量型PMセンサは、多孔質体に堆積するPMによって電極間の静電容量値が変化することを利用して、PM量を測定する(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載されたPMセンサは、PM量の測定を継続的に行うため、多孔質体に堆積したPMを定期的に燃焼除去するための電気ヒータを有している。電気ヒータは、センサ部に設けられており、多孔質体及び電極とともに、筒状の保持部材で取り囲まれた状態で、ケース部材に支持されている。
An electrostatic capacitance type PM sensor measures the amount of PM using the fact that the capacitance value between electrodes changes due to PM deposited on a porous body (see, for example, Patent Document 1). The PM sensor described in
本発明は、センサ部の支持構造を改良したPMセンサを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide PM sensor which improved the support structure of the sensor part.
本発明に係るPMセンサは、ケースと、前記ケースの内部に収容され、排気ガスの通路上に配置された多孔質体と、前記多孔質体を挟んで相対向する一対の電極と、所定方向に互いに離隔し、通電に基づいて発熱する複数のヒータと、を有するセンサ部と、前記センサ部の外面において、隣り合う前記ヒータ間の部分である第1の部分に当接して、前記センサ部を前記ケースに対して支持する少なくとも1つの支持部材とを備える。 A PM sensor according to the present invention includes a case, a porous body housed in the case and disposed on an exhaust gas passage, a pair of electrodes facing each other with the porous body interposed therebetween, and a predetermined direction A plurality of heaters that are separated from each other and that generate heat based on energization, and a sensor portion that is in contact with a first portion that is a portion between adjacent heaters on the outer surface of the sensor portion. And at least one support member for supporting the case with respect to the case.
本発明によれば、ヒータ発熱時の多孔質体の温度ムラを抑制することができる。そのため、多孔質体に堆積したPMを均一に焼却除去することができる。また、熱応力による多孔質体の損傷を防止することができ、PMセンサの耐久性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, temperature unevenness of the porous body when the heater generates heat can be suppressed. Therefore, PM deposited on the porous body can be uniformly incinerated and removed. Moreover, damage to the porous body due to thermal stress can be prevented, and durability of the PM sensor can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本発明はこの実施の形態により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is an example, and the present invention is not limited to this embodiment.
図1には、内燃機関1と、排気系2と、本発明に係るPMセンサ3とが示されている。内燃機関1は、典型的には、ディーゼルエンジンである。排気系2は、大略的には、排気通路4を構成する排気管5と、酸化触媒6と、PMフィルタ7とを有している。酸化触媒6は、排気通路4においてPMフィルタ7よりも上流側に設けられている。PMフィルタ7は、典型的には、ディーゼル・パティキュレート・フィルタである。
FIG. 1 shows an
PMセンサ3は、排気通路4においてPMフィルタ7よりも上流側又は下流側に設けられる。PMセンサ3がPMフィルタ7よりも上流側(より具体的には、酸化触媒6とPMフィルタ7の間)に設けられる場合、PMセンサ3は、典型的には、PMフィルタ7におけるPM堆積量の推定等のために使用される。PMセンサ3がPMフィルタ7よりも下流側に設けられる場合、PMセンサ3は、典型的には、PMフィルタ7の故障判定等のために使用される。なお、図1は、PMセンサ3をPMフィルタ7よりも上流側に設けた例を示している。PMセンサ3は、排気ガスの一部を内部に取り込み、取り込んだ排気ガスに対して所定の処理を行った後に、排気通路4に排出するように構成されている。
The
次に、図2〜図3Bを参照して、本実施の形態に係るPMセンサ3について説明する。図2に示すように、PMセンサ3は、取付部8、ケース部材9、センサ部10及び制御部12を備えている。
Next, the
なお、以下に示す図2〜図8には、L軸、W軸及びT軸が描かれている。L軸、W軸及びT軸はそれぞれ、PMセンサ3の長さ方向、幅方向及び高さ方向を示しており、各方向は互いに直交する。
2 to 8 shown below, the L axis, the W axis, and the T axis are drawn. The L axis, the W axis, and the T axis indicate the length direction, the width direction, and the height direction of the
具体的には、本実施の形態の場合、PMセンサ3の長さ方向は、ケース部材9の軸方向(図2の上下方向)に一致する。また、PMセンサ3の幅方向及び高さ方向は、ケース部材9の径方向であって、互いに直交する2方向と一致する。
Specifically, in the case of the present embodiment, the length direction of the
さらに、以下の説明では、PMセンサ3の長さ方向、幅方向及び高さ方向をそれぞれ、長さ方向L、幅方向W及び高さ方向Tと記載することがある。また、長さ方向Lの正方向側(図2の下側)を先端側といい、負方向側(図2の上側)を後端側という。また、高さ方向Tの正方向側(図6Aの上側)を一方側といい、負方向側(図6Aの下側)を他方側という。
Furthermore, in the following description, the length direction, the width direction, and the height direction of the
取付部8は、PMセンサ3を、排気管5のボス13に取り付けるためのものである。ボス13には、排気管5を貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面には雌ネジ14が形成されている。
The
取付部8は、後端側半部(図2の上側半部)に、外周面が六角形状の頭部15が設けられ、先端側半部(図2の下側半部)に、雌ネジ14と螺合可能な雄ネジ16が形成されている。また、取付部8には、センサ部10から引き出される導線17、18(図3A、図3Bを参照)を挿通可能な貫通孔19が設けられている。
The
ケース部材9は、外ケース20及び内ケース21により構成されている。外ケース20は、例えば、円筒状の形状を有する。外ケース20の先端部及び後端部は閉止されずに、所定の内径φ1を有する開口部となっている。外ケース20は、後端部を取付部8の先端部に固定されている。
The case member 9 includes an
内ケース21は、例えば、有底円筒状の形状を有する。内ケース21は、長さ方向Lの寸法が、外ケース20の長さ方向Lの寸法よりも大きい。また、内ケース21の外径φ2は、外ケース20の内径φ1よりも小さい。
The
また、内ケース21の後端部は閉止されずに、所定の内径φ3を有する開口部となっている。さらに、内ケース21の後端寄り部分には、貫通孔からなる複数の入口22が、内ケース21の周方向に沿って、等間隔に離隔した状態で形成されている。なお、図2では、1個の入口22にのみ参照符号が付されている。
In addition, the rear end portion of the
また、内ケース21の先端部には、底部23が設けられており、ほぼ閉止されている。より具体的には、底部23の略中央には、内径φ3よりも小径の貫通孔からなる出口24が少なくとも1個形成されている。
In addition, a
内ケース21は、外ケース20の内部空間25に収容された状態で、後端部を取付部8の先端部に固定されている。外ケース20及び内ケース21が取付部8に固定された状態で、外ケース20及び内ケース21の中心軸は、同軸上に位置している。
The
さらに、内ケース21の先端部は、外ケース20の先端縁よりも先端側に突出している。この状態で、内ケース21の外周面と外ケース20の内周面との間には、円筒状の隙間26が形成されている。
Furthermore, the distal end portion of the
隙間26の先端部は開口しており、外ケース20の径方向外側の外側空間27と、隙間26とが連通している。また、隙間26の後端寄り部分は、入口22を介して、内ケース21の内部空間28の後端寄り部分と連通している。
The front end of the
このようにして、外側空間27から隙間26に流入した排気ガスが、隙間26を通って内ケース21の内部空間28に流入できるようにしている。なお、内ケース21の内部空間28に流入した排気ガスは、内ケース21の底部23に形成された出口24を通って外側空間27に流出する。すなわち、排気ガスは、外側空間27→隙間26→入口22→内ケース21の内部空間28→出口24→外側空間27の経路で流通する。
In this way, the exhaust gas flowing into the
センサ部10は、内ケース21の内部に、支持部材11及びシール部材11aを介して支持されている。センサ部10の内ケース21に対する支持構造については後述する。
The
センサ部10は、図3A、図3Bに示すように、対をなす少なくとも2個の電極29(図3A、図3Bでは5個の電極29a〜29e)、少なくとも1個の多孔質体30(図3A、図3Bでは4個の多孔質体30a〜30d)、及び少なくとも1個のヒータ31(図3A、図3Bでは5個のヒータ31a〜31e)を備えている。
3A and 3B, the
電極29(29a〜29e)は、長さ方向L及び幅方向Wに延在する、略矩形平板状の導体からなる。電極29は、高さ方向Tに一致する方向に、所定の間隔だけ離隔した状態で配列されている。そして、高さ方向Tに隣り合う電極29に関しては、一方の電極29が、制御部12が備える静電容量検出回路(不図示)の第1の端子に接続されている場合には、他方の電極29は、静電容量検出回路(不図示)の第2の端子に接続される。
The electrode 29 (29a-29e) consists of a substantially rectangular flat conductor extended in the length direction L and the width direction W. The
具体的には、図3A、図3Bに示すセンサ部10の場合、高さ方向Tにおける一方側(図3A、図3Bの上側)から1番目、3番目及び5番目の電極29a、29c及び29eは、導線17を介して第1の端子に接続されている。
Specifically, in the case of the
また、高さ方向Tにおける一方側から2番目、4番目の電極29b及び29dは、導線17を介して第2の端子に接続されている。このようにして、高さ方向Tに隣り合う一対の電極29により、コンデンサを構成している。
In addition, the second and
多孔質体30(30a〜30d)は、例えば、絶縁体多孔質セラミックシートからなる複数の矩形板状の隔壁32の組み合わせからなる。隔壁32は、それぞれが長さ方向Lに一致する方向に延在し、かつ、高さ方向Tに平行な矩形板状に形成されている。また、隔壁32は、高さ方向Tに隣り合う電極29間の空間に、幅方向Wに一致する方向に間隔を空けて配置されている。
The porous body 30 (30a-30d) consists of the combination of the some rectangular-plate-shaped
このようにして、高さ方向Tに隣り合う電極29間の空間が複数の隔壁32により幅方向Wに区画されることで、長さ方向Lに延在し、かつ幅方向Wに隣り合う第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34が形成される。
In this way, the space between the
隣り合う第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34は、例えば、第一直方体空洞33の後端側が閉止され、かつ先端側が開口している場合には、幅方向Wに関して隣にある第二直方体空洞34の先端側が閉止され、かつ後端側が開口している。
The adjacent first
すなわち、幅方向Wに隣り合う第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34は、長さ方向Lに関して互いに反対側の端部が開口し、同じく反対側の端部が閉止している。このような関係は、第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34の全ての組み合わせに同様に当てはまる。
That is, the first
なお、図3A、図3Bでは、高さ方向Tに隣り合う電極29間の空間は、多孔質体30によって高さ方向Tには区画されず、幅方向Wにのみ、5個の直方体空洞に区画される。また、図3A、図3Bでは、第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34において、閉止された長さ方向Lに関する端部に、ハッチングが付されている。
3A and 3B, the space between the
本実施の形態では、4個の多孔質体30(30a〜30d)は、高さ方向Tに関して電極29及びヒータ31を介して隣り合うように配列されている。そして、高さ方向Tに隣り合う多孔質体30同士は、長さ方向Lに関して反転させた構造関係を有している。
In the present embodiment, the four porous bodies 30 (30a to 30d) are arranged adjacent to each other with respect to the height direction T via the
すなわち、高さ方向Tに隣り合う第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34の組み合わせも、幅方向Wに隣り合う第一直方体空洞33及び第二直方体空洞34の関係と同様の関係を有している。
That is, the combination of the first
ヒータ31(31a〜31e)は、面状又は板状の導体が絶縁体セラミックシート35(図3A、図3Bでは5個のセラミックシート35a〜35e)内に埋設されることで形成されており、通電により発熱する。
The heater 31 (31a to 31e) is formed by embedding a planar or plate-like conductor in an insulator ceramic sheet 35 (five
ヒータ31は、電極29の高さ方向Tに関する一方側(図3A、図3Bの上側)に積層されている。また、ヒータ31のうち、高さ方向Tに関する一方側から2〜5番目のヒータ31b〜31eは、高さ方向Tに関する一方側に多孔質体30(30a〜30d)が積層されている。すなわち、ヒータ31b〜31eは、電極29及び多孔質体30により挟持されている。
The
一方、高さ方向Tに関して最も一方側のヒータ31aは、高さ方向Tに関する一方側に多孔質体30が存在しない。すなわち、ヒータ31aは、電極29及び多孔質体30により挟持されていない。
On the other hand, in the
次に、図4〜図8を参照して、本実施の形態に係るヒータ31及び支持部材11の構成について概念的に説明する。図4〜図8は、ヒータ31及び支持部材11の構成を概念的に示したものである。なお、図4〜図8では、センサ部10における1つのヒータ31のみを示し、電極29及び多孔質体30を省略している。したがって、図4〜図8におけるヒータ31は、概念的にセンサ部10を示している。
Next, the configuration of the
図4、図5、図6A及び図8に示すように、ヒータ31は、絶縁体セラミックシート35にヒータ素子36(361〜364)が埋設されて構成されている。ヒータ素子361〜364は、幅方向Wに延在した平板状の導体であり、例えばタングステン合金、ニッケル合金等の金属材料により構成されている。ヒータ素子361〜364は、長さ方向Lに関して互いに離隔して配置されている。
As shown in FIGS. 4, 5, 6 </ b> A, and 8, the
ヒータ素子361〜364の幅方向Wにおける両端部には、ヒータ素子361〜364に対して電力を供給する導線18、18が接続されている。導線18、18は、長さ方向Lに延在しており、ヒータ31の後端側から露出して制御部12に接続される。
支持部材11(111〜113)は、例えば、セラミックにより構成された筒状部材である。支持部材11は、長さ方向Lに隣り合うヒータ素子36間の領域において、センサ部10に対して外嵌されている。より具体的には、支持部材11は、長さ方向Lに隣り合う2つのヒータ素子36からの距離が等しくなるように、センサ部10に対して外嵌されている。
The support member 11 (111 to 113) is a cylindrical member made of ceramic, for example. The
すなわち、支持部材11は、長さ方向Lに関して、ヒータ素子36間の領域における中央に外嵌される。また、支持部材11は、内ケース21に内嵌されたシール部材11aの内周面に内嵌されている。このようにして、支持部材11により、センサ部10を、ケース部材9の内部において支持している。
That is, the
支持部材11の内周面40は、センサ部10の高さ方向Tに関する両側面(図7の上下方向両側面)及び幅方向Wに関する両側面(図7の左右方向両側面)により画成される外周面44に沿うような形状を有している。また、支持部材11の外周面41は、センサ部10の外周面44よりも一回り大きな形状を有している。
The inner
シール部材11aの内周面42は、支持部材11の外周面41に沿うような形状を有している。また、シール部材11aの外周面43は、内ケース21の内周面に沿うような形状を有している。
The inner
センサ部10の外周面44において支持部材11が外嵌された部分以外の部分と、シール部材11aの内周面42との間には、隙間42a〜42dが存在している。隙間42a〜42dは、支持部材11により、排気ガスが流通できないように仕切られている。
There are
また、支持部材11は、センサ部10に当接する内周面40と平行な仮想面で切断した場合の断面積が、内周面40の面積よりも大きくなるように、その形状が設定されている。支持部材11の形状について、図6Aを参照してさらに詳細に説明する。図6Aには、支持部材11を長さ方向Lと直交する方向からみた断面(図4のA−A断面)の形状が示されている。
In addition, the shape of the
図6Aにおいて、支持部材11がセンサ部10に当接する内周面40における長さ方向Lの寸法は、L1である。支持部材11がシール部材11aに当接する外周面41における長さ方向Lの寸法は、L2である。本実施の形態では、L1<L2である。また、支持部材11の長さ方向Lの寸法は、内周面40から外周面41に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
In FIG. 6A, the dimension in the length direction L on the inner
図2に戻って、制御部12は、ECU(Electronic Control Unit)等であって、センサ再生制御部45及びPM量導出部46を機能ブロックとして含む。各機能ブロック45、46は、例えば、プログラムを実行するマイコンにより実現される。
Returning to FIG. 2, the
センサ再生制御部45は、予め定められたタイミングで(より具体的には、各コンデンサ(すなわち、対をなす電極29)の静電容量に応じて)、各ヒータ31を通電させて、多孔質体30に堆積するPMを燃焼させる(すなわち、センサ再生処理を行う)。
The sensor
PM量導出部46は、所定期間(例えば、センサ再生処理終了時から次のセンサ再生処理開始時まで)における静電容量の変化量に応じて、排気ガス中の総PM量を推定する。
The PM
上述したセンサ再生処理及び総PM量の推定に関しては、特開2016−008863号公報等で詳細に説明されているため、ここでは、それぞれの詳細な説明を控える。 Since the sensor regeneration process and the estimation of the total PM amount described above are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-008863 and the like, detailed descriptions thereof are omitted here.
次に、PMセンサ3の動作について、図1、図2を参照して説明する。図1において、内燃機関1から排出された排気ガスの一部は、PMセンサ3の内部に取り込まれる。
Next, the operation of the
より具体的には、図2に示すように、排気ガスは、隙間26を通って、入口22から内ケース21の内部空間28に流入する。そして、排気ガスは、多孔質体30の後端側開口部から第二直方体空洞34に流入する。
More specifically, as shown in FIG. 2, the exhaust gas flows into the
ここで、第二直方体空洞34は、排気ガスの通路の下流側(先端側)の端部が閉止されているため、排気ガスは、隔壁32を通過して、第一直方体空洞33の内部に流入する。第一直方体空洞33は、排気ガスの通路の上流側(後端側)の端部が閉止されているため、排気ガスは第一直方体空洞33の下流側(先端側)の開口から、外側空間27に流出する。
Here, since the end of the second
PM量導出部46は、上述のとおり、コンデンサ(対をなす電極29)から導線17を介して得られる静電容量の変化量(より具体的には、所定期間における変化量)に基づいて、内燃機関1から排出された排気ガス中の総PM量を推定する。また、センサ再生制御部45は、予め定められたタイミングで、導線18を介してヒータ31に通電して、多孔質体30に堆積したPMを燃焼させる。
As described above, the PM
次に、本実施の形態に係るPMセンサ3の主たる作用・効果について説明する。本実施の形態に係るPMセンサ3によれば、センサ再生処理の際の長さ方向Lに関する温度ムラを抑制することができる。
Next, main actions and effects of the
すなわち、本実施の形態に係るPMセンサ3の場合、センサ部10を内ケース21の内部で支持するための支持部材11を、センサ部10の外周面44において、長さ方向Lに関してヒータ素子36が存在しない部分のみに外嵌している。
In other words, in the case of the
こうすることで、ヒータ素子36が存在しない部分において保温が図られ、ヒータ31における温度分布を、図6Bの実線で示すように、長さ方向Lに関してほぼ均一にすることができる。なお、図6Bの破線は、支持部材11を外嵌しない場合のヒータ31における温度分布を、比較のために示したものである。
By doing so, heat insulation is achieved in a portion where the
また、本実施の形態に係るPMセンサ3では、支持部材11は、長さ方向Lに隣接するヒータ素子36からの長さ方向Lの距離が等しくなるように、センサ部10に対して外嵌されている。
Further, in the
こうすることで、ヒータ素子36からの距離が遠く、ヒータ31において最も温度が低下する部分において保温が図られるので、ヒータ31における温度分布を、より一層、均一にすることができる。また、ヒータ31を保温することで、ヒータ31を所望の温度に維持するための消費電力を抑制することができる。
By doing so, the distance from the
また、本実施の形態に係るPMセンサ3では、支持部材11がセンサ部10に当接する内周面40と平行な仮想面で支持部材11を切断した場合の断面積が、内周面40の面積よりも大きくなるように、支持部材11の長さ方向Lの寸法を、内周面40から外周面41に向かうにつれて徐々に大きくしている。
In the
すなわち、支持部材11がセンサ部10に当接する内周面40における長さ方向Lの寸法は、支持部材11がセンサ部10に当接する面よりも外周側の所定位置における長さ方向Lの寸法より小さい。
That is, the dimension in the length direction L on the inner
こうすることで、支持部材11がセンサ部10に当接する内周面40の面積をできるだけ小さくし、センサ部10において温度が低下している部分を局所的に保温することができる。また、支持部材11に蓄積可能な熱量を増大させることができるため、支持部材11による保温効果を高めることができ、ヒータ31が配置されていない部分の温度低下をより効果的に抑制することが可能となる。
By doing so, the area of the inner
また、センサ部10の長さ方向Lに関する温度ムラを抑制することで、以下に示す作用・効果を得ることができる。
Moreover, the following effect | action and effect can be acquired by suppressing the temperature nonuniformity regarding the length direction L of the
センサ部10の長さ方向Lに関する温度分布にムラがあると、再生処理において燃焼除去されるPMの量にムラが生じる可能性がある。
If the temperature distribution in the length direction L of the
本実施の形態に係るPMセンサ3によれば、センサ部10の長さ方向Lに関する温度分布のムラを抑制することができるため、再生処理において燃焼除去されるPMの量のムラを抑制することができる。そのため、再生処理においてPMを均一に燃焼除去することが可能となる。
According to the
また、センサ部10の長さ方向Lに関する温度分布にムラがあると、多孔質体30及びヒータ素子36が埋設された絶縁体セラミックシート35における、長さ方向Lの膨脹量にムラが生じ、熱応力によってクラック等の損傷が発生する可能性がある。
Further, if the temperature distribution in the length direction L of the
本実施の形態に係るPMセンサ3によれば、センサ部10の長さ方向Lに関する温度分布のムラを抑制することができるため、多孔質体30及び絶縁体セラミックシート35における長さ方向Lの膨脹量のムラを抑制することができる。そのため、多孔質体30及びヒータ素子36にクラック等の損傷が発生するのを防止することが可能となる。
According to the
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜組合せ又は変形して実施することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be appropriately combined or modified without departing from the spirit of the present invention. Is possible.
上述した本実施の形態に係るセンサ部10において、電極29(29a〜29e)とヒータ31(31a〜31e)との高さ方向Tに関する位置関係を反対にすることもできる。
In the
また、ヒータ31(31a〜31e)は少なくとも1個のヒータ31(ヒータ31a〜31eのうちのいずれか1個)を設ければよい。特に、本実施の形態の場合、高さ方向Tに関して両端側に配置されたヒータ31a、31eのうちの少なくとも一方が存在する構造に適用するのが好適である。
The heater 31 (31a to 31e) may be provided with at least one heater 31 (any one of the
また、図3Aに示すように、ヒータ31(31a〜31e)を高さ方向Tに積層した構成を採用した場合に、全てのヒータ31に本発明の特徴部分の構成を適用する必要はない。すなわち、高さ方向Tに積層した複数個のヒータ31のうちの少なくとも1個のヒータ31(例えば、高さ方向Tに関して最も一方側に配置されたヒータ31a)に、上述したような本実施の形態に係るヒータ31の構成を採用すればよい。
As shown in FIG. 3A, when the configuration in which the heaters 31 (31 a to 31 e) are stacked in the height direction T is adopted, it is not necessary to apply the configuration of the characteristic portion of the present invention to all the
また、ヒータ31の構造については、図4〜図8に示す構造に限定されるものではない。例えば、ヒータ31を構成するヒータ素子36の数を4個以外とすることもできる。
Further, the structure of the
また、外ケース20および内ケース21の形状も、上述した本実施の形態の場合に限定されない。例えば、外ケース20および内ケース21として、中心軸に直交する仮想面に関する断面形状が多角形状のものを採用できる。
Further, the shapes of the
さらに、上述した本実施の形態の場合、支持部材11をケース部材9の円周方向に関して全周にわたり連続した筒状に構成し、このような支持部材11を、センサ部10の外周面のうち、前記円周方向に関する全周に外嵌している。ただし、支持部材11はこのような構成に限定されない。
Further, in the case of the above-described embodiment, the
例えば、支持部材11を、前記円周方向に関する一箇所において不連続部を有する部分筒状として、センサ部10の外周面のうち、前記円周方向に関する一部のみを支持する構成を採用することもできる。また、支持部材11を、ケース部材9(外ケース20および内ケース21)の円周方向に分割(例えば、2分割)した分割型の構成とすることもできる。
For example, the
また、本実施の形態では、支持部材11の外周側にシール部材11aを配置したが、これに限定されない。例えば、支持部材11の外周面41をケース部材9(内ケース21)の内周面に当接させることもできる。
Moreover, in this Embodiment, although the sealing
また、本実施の形態では、すべての支持部材11(111〜113)の外周面41をシール部材11aの内周面42に当接させる構成としたが、これに限定されない。例えば、一部の支持部材11(例えば、112)の外周面41とシール部材11aの内周面42の間に隙間を設けてもよい。
Moreover, in this Embodiment, although it was set as the structure which contact | abuts the outer
また、本実施の形態では、センサ部10の外周面44における各ヒータ素子36間の部分に一つずつ支持部材11を配置したが、これに限定されない。例えば、支持部材11をヒータ素子36間に複数配置してもよい。または、支持部材11を長さ方向Lに関して複数の当接面40を有する形状として、一つの支持部材11でセンサ部10の長さ方向Lの複数箇所を支持するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, one
また、本実施の形態では、センサ部10として、排気ガスの通路上に配置された多孔質体と、該多孔質体を挟んで相対向する少なくとも一対の電極と、ヒータと、を有する、いわゆる静電容量型のものを例に挙げて説明したが、これに限定されない。センサ部10は、例えば、公知の電気抵抗型のものでもよい。
In the present embodiment, the
すなわち、本発明において、センサの形式は特に限定されず、ケースの内部に支持部材を介して支持されたセンサ部に、PMを燃焼除去するヒータが設けられているものであれば、本発明の構成を適用し得る。 That is, in the present invention, the type of the sensor is not particularly limited, and any sensor of the present invention can be used as long as a heater that burns and removes PM is provided in the sensor part supported through the support member inside the case. Configuration can be applied.
本発明に係るPMセンサは、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関を搭載した車両に好適に用いられる。 The PM sensor according to the present invention is suitably used for a vehicle equipped with an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine.
1 内燃機関
2 排気系
3 PMセンサ
4 排気通路
5 排気管
6 酸化触媒
7 PMフィルタ
8 取付部
9 ケース部材
10 センサ部
11、111、112、113 支持部材
11a シール部材
12 制御部
13 ボス
14 雌ネジ
15 頭部
16 雄ネジ
17、18 導線
19 貫通孔
20 外ケース
21 内ケース
22 入口
23 底部
24 出口
25、28 内部空間
26 隙間
27 外側空間
29、29a、29b、29c、29d、29e 電極
30、30a、30b、30c、30d 多孔質体
31、31a、31b、31c、31d、31e ヒータ
32 隔壁
33 第一直方体空洞
34 第二直方体空洞
35、35a、35b、35c、35d、35e 絶縁体セラミックシート
36、361、362、363、364 ヒータ素子
40、42 内周面
41、43、44 外周面
42a、42b、42c、42d 隙間
45 センサ再生制御部
46 PM量導出部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ケースの内部に収容され、排気ガスの通路上に配置された多孔質体と、前記多孔質体を挟んで相対向する一対の電極と、所定方向に互いに離隔し、通電に基づいて発熱する複数のヒータと、を有するセンサ部と、
前記センサ部の外面において、隣り合う前記ヒータ間の部分である第1の部分に当接して、前記センサ部を前記ケースに対して支持する少なくとも1つの支持部材と、
を備えるPMセンサ。 Case and
The porous body housed in the case and disposed on the exhaust gas passage, and the pair of electrodes facing each other with the porous body interposed therebetween, are separated from each other in a predetermined direction and generate heat based on energization. A sensor unit having a plurality of heaters;
At least one support member that contacts the first portion, which is a portion between adjacent heaters, on the outer surface of the sensor portion, and supports the sensor portion with respect to the case;
PM sensor comprising:
請求項1に記載のPMセンサ。 The dimension in the predetermined direction of the contact surface that contacts the sensor part of the support member is smaller than the dimension in the predetermined direction other than the contact surface.
The PM sensor according to claim 1.
それぞれの前記支持部材は、前記センサ部の外面において、互いに異なる前記第1の部分に当接する、
請求項1に記載のPMセンサ。 The at least one support member is a plurality of support members,
Each of the support members abuts on the different first portions on the outer surface of the sensor unit.
The PM sensor according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016186864A JP2018054314A (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | PM sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016186864A JP2018054314A (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | PM sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018054314A true JP2018054314A (en) | 2018-04-05 |
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ID=61835683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016186864A Pending JP2018054314A (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | PM sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018054314A (en) |
-
2016
- 2016-09-26 JP JP2016186864A patent/JP2018054314A/en active Pending
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