(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィルタ層と、前記フィルタ層を挟持するように対向配置された複数対の電極板とからなるセンサ部と、筒状に形成されて内部に前記センサ部を収容するケース部材と、を有するセンサにおいて、
前記複数対の電極板のうち、前記ケース部材の中心に近い部分に配置された前記電極板の幅寸法を、前記ケース部材の中心から離れた部分に配置された前記電極板の幅寸法よりも大きくした
ことを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記センサ部は、前記ケース部材の内壁との間に、隙間の大きな部分と隙間の小さな部分を円周方向に交互に有する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記センサ部は、前記ケース部材の内壁との間に、円周方向に均一な隙間を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記ケース部材の軸方向と垂直な断面の形状が楕円形状である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、対向配置された一対の電極の間にフィルタ部材を配置し、前記フィルタ部材に堆積する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量を推定している（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
図６は、従来の積層タイプの静電容量型ＰＭセンサのセンサ部の軸に垂直な方向の断面を示すものであり、センサ部６０は、複数のフィルタ層６１と、複数枚の第１及び第２電極板６２、６３とを備えている。フィルタ層６１は、多孔質性隔壁で区画されて排気流路をなす複数のセルの上流側と下流側とを交互に目封止し、これらセルを一方向に並列に配置することによって直方体状に形成されている。排気ガスが下流側を目封止されたセルＣ１から上流側を目封止されたセルＣ２に流れ込むことで、セルＣ１の隔壁表面に排気ガスに含まれるＰＭが捕集される。各フィルタ層におけるセルの配置個数は同一であり、各フィルタ層の幅方向寸法は全て同一である。
【０００４】
第１及び第２電極板６２、６３は、平板状であり、長手方向及び幅方向の外形寸法はフィルタ層の長手方向及び幅方向の外形寸法と略同一に形成されている。第１及び第２電極板６２、６３は、フィルタ層を挟んで交互に積層される。すなわち、第１電極板６２と第２電極板６３とを対向配置し、第１電極板６２と第２電極板６３との間にフィルタ層６１を挟持させることでコンデンサが形成される。このように、積層タイプのセンサ部６０は、平板状の第１及び第２電極板６２、６３によりコンデンサを形成するようにしたことで、電極表面積Ｓを効果的に増大することが可能となり、検出可能な静電容量を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−００８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の静電容量型ＰＭセンサは、筒状のケース部材と、ケース部材内に収容されたセンサ部とを備えている。そして、ケース部材の軸方向に垂直な断面の形状は円形状であり、センサ部の軸方向に垂直な断面の形状は矩形状である。従来の積層タイプのセンサ部の場合、電極表面積Ｓを更に増大させようとすると、例えば、センサ部を収容している断面円形状のケース部材の径を大きくすることが考えられる。しかし、ケース部材は排気管内に配置されているため、ケース部材の径を大きくすると排気管の流路面積が狭まり、排気管の管路抵抗が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、排気管の管路抵抗を増大させることなくＰＭセンサの静電容量を増大させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、複数のフィルタ層と、前記フィルタ層を挟持するように対向配置された複数対の電極板とからなるセンサ部と、筒状に形成されて内部に前記センサ部を収容するケース部材と、を有するセンサにおいて、前記複数対の電極板のうち、前記ケース部材の中心に近い位置に配置された前記電極板の幅寸法を、前記ケース部材の中心から離れた位置に配置された前記電極板の幅寸法よりも大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気管の管路抵抗を増大させることなく、静電容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態のＰＭセンサが適用された排気系を示す概略構成図
【図２】第一実施形態のＰＭセンサを模式的に示す部分断面図
【図３】（Ａ）センサ部を模式的に示す斜視図（Ｂ）センサ部を模式的に示す分解斜視図
【図４】第一実施形態のセンサ部の軸方向断面図
【図５】第二実施形態のセンサ部の軸方向断面図
【図６】従来のセンサ部の軸に垂直な方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態の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、ＮＯＸ浄化触媒２３０等が設けられている。本実施形態の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。
【００１２】
次に、図２に基づいて、第一実施形態に係る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、コントロールユニット４０（図３を参照）とを備える。
【００１３】
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、先端側が外側ケース部１１Ｂよりも突出するように、その軸方向長さが外側ケース１１Ｂよりも長くなるよう形成されている。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。
【００１４】
また、本実施形態では内側ケース部１１Ａ及び外側ケース部１１Ｂの軸方向に垂直な断面の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の軸方向に垂直な断面の形状は、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
さらに、導入口１２の開口面積Ｓ１２は、導出口１３の開口面積Ｓ１３よりも小さく形成されている。こうすることで、導入口１２付近の排気流速Ｖ１２が導出口１３付近の排気流速Ｖ１３よりも遅くなり、導入口１２側の圧力Ｐ１２は導出口１３側の圧力Ｐ１３よりも高くなる。これにより、導入口１２からはケース部材１１内に排気ガスが円滑に取り込まれると共に、導出口１３からはケース部材１１内の排気ガスが排気管１１０内に円滑に導出される。
【００１９】
このように、導入口１２と導出口１３とを、排気管１１０内で排気流速が最も速くなる軸中心ＣＬ近傍に配置すると共に、導入口１２の開口面積Ｓ１２を、導出口１３の開口面積Ｓ１３よりも小さく形成したことで、センサ部３０を通過する排気流量を効果的に高めることが可能となる。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
次に、図３に基づいて、センサ部３０の詳細構成について説明する。センサ部３０は、複数のフィルタ層３１と、複数枚の第１及び第２電極板３２、３３と、コントロールユニット４０と、第１及び第２電極板３２、３３とコントロールユニット４０とを電気的に接続する導電線３２Ａ、３３Ａと、図示を省略した電気ヒータとを備えている。
【００２４】
フィルタ層３１は、例えば多孔質セラミックスの隔壁で区画された格子状の排気流路をなす複数のセルの上流側と下流側とを交互に目封止し、これらセルを幅方向に並べて配置することによって直方体状に形成されている。セルＣ１、セルＣ２の長手方向は、内側ケース部１１Ａの長手方向と一致しており、排気ガスが下流側を目封止されたセルＣ１から上流側を目封止されたセルＣ２に流れ込むことで、セルＣ１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。
【００２５】
第１及び第２電極板３２、３３は、例えば平板状の導電性部材であり、第１及び第２電極板３２、３３は、フィルタ層を厚さ方向に挟んで交互に積層される。すなわち、第１電極板３２と第２電極板３３とを対向配置し、第１電極板３２と第２電極板３３との間にフィルタ層３１を挟持させることでコンデンサを形成するようにしている。このように、平板状の第１及び第２電極板３２、３３によりコンデンサを形成するようにしたことで、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増大させることができる。
【００２６】
不図示の電気ヒータは、例えば電熱線であって、通電により発熱してセルＣ１を加熱することで、セルＣ１内に堆積したＰＭを燃焼除去する、いわゆるフィルタ再生を実行する。
【００２７】
コントロールユニット４０は、フィルタ再生制御部４１と、ＰＭ量推定演算部４２とを各機能要素として備えている。
【００２８】
フィルタ再生制御部４１は、静電容量検出回路（不図示）によって検出される各電極板３２、３３間の静電容量Ｃｐに応じて電気ヒータに通電するフィルタ再生制御を実行する。
【００２９】
電極板３２、３３間の静電容量Ｃｐは、電極板３２、３３間の媒体の誘電率をε、電極板３２、３３の表面積をＳ、電極板３２、３３間の距離をｄとして以下の数式１で表される。
【００３０】
【数１】
0006705268.tif 000002
【００３１】
数式１において、電極板３２、３３の表面積Ｓは一定であり、セルＣ１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。電極板３２、３３間の静電容量Ｃｐとフィルタ部材３１のＰＭ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。
【００３２】
セルＣ１に捕集されたＰＭの堆積量が上限値を超えると、電極板３２、３３間の静電容量ＣｐとＰＭ堆積量との比例関係が崩れ、電極板３２、３３間の静電容量Ｃｐの推定精度が低下する。そこで、フィルタ再生制御部４１は、電極板３２、３３の静電容量ＣｐがＰＭ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フィルタ再生制御を開始する。このフィルタ再生制御は、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。
【００３３】
ＰＭ量推定演算部４２は、再生インターバルＴｎ間（フィルタ再生制御終了から次のフィルタ再生制御開始まで）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Ｔｎ間にフィルタ部材３１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。
【００３４】
【数２】
0006705268.tif 000003
【００３５】
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Ｔｎ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。
【００３６】
【数３】
0006705268.tif 000004
【００３７】
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量を推定することもできる。
【００３８】
次に、本実施形態に係るセンサ部３０の詳細について説明する。
まず、従来のセンサ部６０について簡単に説明する。従来のセンサ部は、図６に示すように、軸方向に垂直な断面の形状が矩形形状である。内側ケース部１１Ａ内部の軸方向に垂直な断面の形状は円形状であるため、内側ケース部１１Ａの内壁とセンサ部６０との間には、大きな隙間が存在する。当該隙間にはクッション部材が配置される。
【００３９】
ここで、静電容量ＣｐとＰＭセンサ１０の精度について簡単に説明する。数式１から理解できるように、電極板６２、６３間の静電容量Ｃｐは、電極板６２、６３の表面積Ｓと比例関係にあるため、電極板６２、６３の表面積Ｓを大きくすれば、静電容量Ｃｐを大きくすることができる。
【００４０】
すなわち、捕集されたＰＭにより誘電率ε、及び距離ｄが変化した場合の静電容量Ｃｐの変化がより大きくなる。そのため、ＰＭセンサの分解能を向上させることができ、ＰＭセンサの精度を向上させることができる。
【００４１】
従来のセンサ部６０において、電極板６２、６３の表面積Ｓを大きく確保しようとすると、内側ケース部１１Ａの内部空間を広げるために内側ケース部１１Ａ及び外側ケース部１１Ｂの外径を大きくしたり、内側ケース部１１Ａの軸方向長さを長くすることが考えられるが、いずれの場合にも、排気管の流路面積が狭まって排気管の管路抵抗が増大してしまうため、望ましくない。
【００４２】
これに対して、本発明のセンサ部３０は、図４に示すように、電極板３２、３３のうち、内側ケース部１１Ａの中心に近い位置に配置された電極板３２ｂ、３３ｂの幅寸法を、内側ケース部１１Ａの中心から離れた位置に配置された電極板３２ａの幅寸法よりも大きくしている。また、電極板３２ａと電極板３３ｂに挟持されるフィルタ層３１ｂの幅寸法は、電極板３２ａの幅寸法と同一にしている。
【００４３】
こうすることで、センサ部３０の幅方向両端部と、内側ケース部１１Ａの内壁との隙間を埋めるようにセルを配置することができ、内側ケース部１１Ａの内部空間を広げることなく、電極板３２、３３の表面積Ｓを大きくすることができる。したがって、排気管の管路抵抗を増大させること無く静電容量Ｃｐを大きくすることができ、ＰＭセンサの精度を向上させることができる。
【００４４】
更に、本発明のセンサ部３０は、図４に示すように、電極板３２ａよりも内側ケース部１１Ａの中心から離れた位置に、電極板３２ａよりも幅寸法の小さい電極板３３ａを配置している。電極板３３ａと電極板３２ａに挟持されるフィルタ層３１ａの幅寸法は、電極板３３ａの幅寸法と同一とされている。
【００４５】
こうすることで、センサ部３０の厚さ方向（図４における上下方向）両端部と、内側ケース部１１Ａの内壁との隙間を埋めるようにセルを配置することができ、内側ケース部１１Ａの内部空間を広げることなく、更に電極３２、３３の表面積Ｓを大きくすることができる。したがって、排気管の管路抵抗を増大させること無く更に静電容量Ｃｐを大きくすることができ、ＰＭセンサの精度を更に向上させることができる。
【００４６】
また、図４に示すように、軸方向断面におけるセンサ部３０の外形形状は階段状になっており、センサ部３０と内側ケース部１１Ａの内壁との隙間は、隙間が大きい部分と隙間が小さい部分が円周上に交互に現れている。
【００４７】
こうすることで、センサ部３０と内側ケース部１１Ａの内壁との隙間にクッション部材が配置された場合に、センサ部３０がクッション部材に対して円周方向に回転してしまうことを防止することができる。
【００４８】
ここで、センサ部３０の製造方法について説明する。最初に、フィルタ層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、電極板３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂを準備する。次に、電極板３２ｂの両面に、電極板３２ｂと同一の軸方向寸法及び幅寸法を有するフィルタ層３１ｃ、３１ｃを接着等により固定する。
【００４９】
続いて、フィルタ層３１ｃ、３１ｃの外側面に、電極板３２ｂと同一の軸方向寸法及び幅寸法を有する電極板３３ｂ、３３ｂを固定する。続いて、電極板３３ｂ、３３ｂの外側面の幅方向における中央部に、フィルタ層３１ｃよりも幅寸法の小さいフィルタ層３１ｂ、３１ｂを固定する。続いて、フィルタ層３１ｂ、３１ｂの外側面に、フィルタ層３１ｂと同一の軸方向寸法及び幅寸法を有する電極板３２ａ、３２ａを固定する。
【００５０】
続いて、電極板３２ａ、３２ａの外側面の幅方向における中央部に、フィルタ層３１ｂよりも幅寸法の小さいフィルタ層３１ａ、３１ａを固定する。続いて、フィルタ層３１ａ、３１ａの外側面に、フィルタ層３１ａと同一の軸方向寸法及び幅寸法を有する電極板３３ａ、３３ａを固定する。最後に、両電極板３３ａ、３３ａをプレスにより挟んで保持し、接着剤を乾燥させてセンサ部３０を得る。
【００５１】
センサ部３０の製造方法は上記に限定されず、予め一部のフィルタ層と電極板を接着等により固定した状態のサブアッセンブリを準備しておき、それらを互いに固定することでセンサ部３０を製造するようにしても良い。
【００５２】
また、例えば完成後の厚さ及び最大幅寸法を有する軸方向に垂直な断面が矩形形状のセンサ部中間部材を形成し、切削加工やバレル加工等により四隅を内側ケース部１１Ａに収容できる寸法に削ることでセンサ部３０を得ても良いし、完成後の厚さ及び完成後の最大幅寸法よりも長い幅寸法を有する軸方向に垂直な断面が矩形形状のセンサ部中間部材を形成し、幅寸法が完成後の最大幅寸法となるように切断し、四隅を内側ケース部１１Ａに収容できる寸法に削ることでセンサ部３０を得ても良い。
【００５３】
本実施形態のＰＭセンサ１０は、センサ部３０を構成する電極板３２、３３のうち、内側ケース部１１Ａの中心に近い位置に配置された電極板３２ｂ、３３ｂの幅寸法を、内側ケース部１１Ａの中心から離れた位置に配置された電極板３２ａの幅寸法よりも大きくしている。したがって、このＰＭセンサ１０によれば、排気管の管路抵抗を増大させること無くセンサの精度を向上させることができる。
【００５４】
なお、図４に示す例では、フィルタ層におけるセルの幅方向の個数を最大で７、最小で３とし、フィルタ層の層数を６としたが、フィルタ層におけるセルの幅方向の個数やフィルタ層の層数についてはこれに限定されるものではない。また、セルの軸方向に垂直な断面の寸法を小さくすれば、各セル単体におけるＰＭの捕集能力は低下するが、内側ケース部１１Ａの内壁との隙間を更に埋めるようにセンサ部３０を配置することができ、静電容量をさらに増加させることができる。さらに、電極板３２、３３を薄板状のものにすれば、層数を増やすことができ、静電容量をさらに増加させることができる。
【００５５】
［第二実施形態］
次に、図５に基づいて、第二実施形態に係るセンサ部５０の詳細について説明する。第一実施形態のセンサ部３０の軸方向に垂直な断面における外形形状が階段状であったのに対して、第二実施形態のセンサ部５０は、軸方向に垂直な断面における外形形状のうち、幅方向両端部の形状が、内側ケース部１１Ａの内壁に沿った形状とされている。他の構成要素については第一実施形態と同一構造となるため、詳細な説明は省略する。なお、図５に示す例では、セルの軸方向断面寸法が図４に示す例よりも小さく、電極板の厚みが図４に示す例よりも厚いものを示している。
【００５６】
第二実施形態のセンサ部５０は、フィルタ層５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、電極板５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂとを備えている。内側ケース部１１Ａの中心に近い位置に配置された電極板５２ｂ、５３ｂの幅寸法は、内側ケース部１１Ａの中心から離れた位置に配置された電極板５２ａの幅寸法よりも大きくされており、また、内側ケース部１１Ａの中心から電極板５２ａよりも更に離れた位置に配置された電極板５３ａの幅寸法は、電極板５２ａの幅寸法よりも小さくされている。
【００５７】
更に、センサ部５０の外形形状は、幅方向両端部の形状が、内側ケース部１１Ａの内壁に沿った略円形状とされている。すなわち、フィルタ層５１ａ、５１ｂ、５１ｃにおける幅方向両端部に位置するセルの端面は軸方向に垂直な断面でみて内側ケース部１１Ａの内壁に沿った曲線又は直線とされ、電極板５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける幅方向両端部も同様に、軸方向に垂直な断面でみて内側ケース部１１Ａの内壁に沿った曲線又は直線とされている。
【００５８】
こうすることで、センサ部５０と内側ケース部１１Ａの隙間を可及的に減少させることができ、内側ケース部１１Ａの内部空間を広げることなく、電極板５２、５３の表面積Ｓを可及的に大きくすることができる。したがって、排気管１１０の管路抵抗を増大させること無く更に静電容量Ｃｐを大きくすることができ、ＰＭセンサ１０の精度を向上させることができる。
【００５９】
特に、電極板５２、５３として薄板タイプのものを用いず、フィルタ層の層数を増やせない場合にも、電極板５２、５３の表面積Ｓを大きくすることができ、センサ部５０の静電容量を効果的に増大させることができる。
【００６０】
また、センサ部５０の軸方向に垂直な断面における外形形状を内側ケース部１１Ａの内壁に沿った円形状とすれば、センサ部５０を切削や研削により製造する場合に、ワークを一定速度で回転させながら切削工具や研削工具を当てるのみで加工できるため、サイクルタイムの低減を図ることができる。
【００６１】
さらに、第二実施形態において、電極板５２ａ、５２ｂ、５３ａ，５３ｂにおける幅方向両端部を、軸方向に垂直な断面でみて内側ケース部１１Ａの内壁に沿った曲線又は直線とする一方で、フィルタ層５１ａ、５１ｂ、５１ｃについては第一実施形態に示したものと同様として、センサ部５０と内側ケース部１１Ａの内壁との間に隙間が大きい部分と隙間が小さい部分が円周上に交互に現れるように、軸方向に垂直な断面におけるセンサ部５０の外形形状を階段状に形成することもできる。
【００６２】
こうすることで、第一実施形態と同様に、センサ部５０と内側ケース部１１Ａの内壁との隙間にクッション部材が配置された場合に、センサ部５０がクッション部材に対して円周方向に回転してしまうことを防止することができる。
【００６３】
本実施形態のＰＭセンサ１０は、センサ部５０の軸方向に垂直な断面における外形形状を、内側ケース部１１Ａの内壁に沿った形状としている。よって、センサ部５０の軸方向に垂直な断面の断面積を内側ケース部１１Ａの軸方向に垂直な断面の断面積に対して最大限に確保することができる。したがって、このＰＭセンサ１０によれば、排気管の管路抵抗を増大させること無くセンサの精度を可及的に向上させることができる。
【００６４】
なお、本実施形態でも第一実施形態と同様に、内側ケース部１１Ａ及び外側ケース部１１Ｂの軸方向に垂直な断面の形状を、排気管１１０の流路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、様々な形状とすることができることは当然である。
【００６５】
［その他］
本発明は、上述の各実施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、適宜変形して実施することが可能である。
【００６６】
上述の実施形態では、センサ部はケース内に１個のみ設けられていたが、センサ部をケース軸方向に複数並べて配置するように構成しても良い。セルの軸方向に垂直な断面の形状についても、上述の実施形態では正方形であったが、正方形には限られず、長方形でも良い。
【００６７】
また、上述の実施形態においては、ＰＭセンサ１０は、電極間の静電容量に基づいて、ＰＭ量やアッシュ量を推定しているが、電極間の電気抵抗値などの他の電気的特性の変化に基づいて、ＰＭ量やアッシュ量を推定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係るセンサは、排気ガス中に含まれるＰＭを検出するのに好適である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ＰＭセンサ
１１  ケース部材
１１Ａ  内側ケース部
１１Ｂ  外側ケース部
１２  導入口
１３  導出口
１４  通過口
１５  流路
２０  台座部
２１  雄ネジ部
２２  ナット部
３０、５０、６０  センサ部
３１、５１、６１  フィルタ層
３２、５２、６２  電極板
３３、５３、６３  電極板
４０  コントロールユニット
４１  フィルタ再生制御部
４２  ＰＭ量推定演算部
１００  エンジン
１１０  排気管
２１０  酸化触媒
２２０  ＤＰＦ
２３０  ＮＯＸ浄化触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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