顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置，尤其涉及從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的顆粒狀物 質(zhì)的測(cè)量裝置（靜電電容DPF、PM傳感器）。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為捕獲從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中的顆粒狀物質(zhì)（ParticulateMatter，以下 稱為PM)的過(guò)濾器，已知例如柴油顆粒過(guò)濾器（DieselParticulateFilter，以下稱為 DPF)。一般來(lái)說(shuō)，DPF具備大量柵格單元，這些柵格單元形成由多孔質(zhì)陶瓷的間隔壁劃分的 柵格狀的排氣流路，將這些柵格單元的上游側(cè)和下游側(cè)交替地封閉而形成。
[0003] DPF的PM捕獲量存在限度，所以當(dāng)PM堆積量到達(dá)規(guī)定量時(shí)，需要將這些堆積的PM 燃燒除去，即所謂的強(qiáng)制再生。因此，在強(qiáng)制再生的控制中，希望高精度地測(cè)量PM堆積量。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的PM傳感器：在隔著排氣下游側(cè)封閉的測(cè)量用 柵格單元而相對(duì)的一對(duì)柵格單元中分別插入一對(duì)電極，基于在這些電極間形成的電容器的 靜電電容來(lái)檢測(cè)PM堆積量。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :特開(kāi)2012-241643號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的技術(shù)課題
[0009] 然而，在上述現(xiàn)有的PM傳感器中，插入到柵格單元內(nèi)的電極難以維持直線性，在 電極的外周和柵格單元的間隔壁表面產(chǎn)生部分的接觸。一般來(lái)說(shuō)，電極僅由導(dǎo)電性的金屬 材料形成，所以例如如圖6所示，導(dǎo)電性的PM在測(cè)量用柵格單元100的間隔壁表面堆積成 大致矩形狀，并且在間隔壁內(nèi)部也被捕獲時(shí)，存在一對(duì)電極A10、B10相互通過(guò)導(dǎo)電性的PM 連通而發(fā)生短路的課題。
[0010] 本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的在于，有效地防止PM堆積所導(dǎo)致的電 極間的短路。
[0011] 解決課題所采用的技術(shù)手段
[0012] 為了達(dá)成上述，本發(fā)明的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置的特征在于，具備：過(guò)濾器，設(shè)置 在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路內(nèi)，將多個(gè)柵格單元的上游側(cè)和下游側(cè)交替地封閉而成，這些柵格單 元形成由多個(gè)多孔質(zhì)性的間隔壁劃分的柵格狀的排氣流路；一對(duì)電極，將至少一個(gè)柵格單 元作為測(cè)量用柵格單元，所述一對(duì)電極從非封閉側(cè)分別插入到隔著該測(cè)量用柵格單元而相 對(duì)的一對(duì)柵格單元；以及堆積量計(jì)算機(jī)構(gòu)，基于所述一對(duì)電極間的靜電電容，計(jì)算由所述過(guò) 濾器捕獲的顆粒狀物質(zhì)的堆積量，所述電極是在導(dǎo)電性的線芯上覆蓋絕緣層而形成的。
[0013] 此外，也可以是，所述絕緣層由陶瓷材料或玻璃材料形成。
[0014] 此外，也可以是，以一個(gè)柵格單元為中心柵格單元，與該中心柵格單元的四個(gè)間隔 壁相鄰接地配置四個(gè)所述測(cè)量柵格單元，并且在隔著該中心柵格單元而位于對(duì)角上的四個(gè) 柵格單元中分別插入所述電極，該顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置還具備：第一連接部件，將插入到 對(duì)角上的一對(duì)電極相互連接；以及第二連接部件，將插入到對(duì)角上的另一對(duì)電極相互連接。
[0015] 此外，也可以是，所述過(guò)濾器，在所述排氣通路內(nèi)使所述測(cè)量用柵格單元的非封閉 側(cè)朝向上游側(cè)而配置。
[0016] 此外，也可以是，還具備：旁通通路，從所述排氣通路的規(guī)定位置分支；以及第2過(guò) 濾器，設(shè)置在比所述旁通通路的分支位置更靠下游側(cè)的排氣通路內(nèi)，捕獲在該下游側(cè)的排 氣通路內(nèi)流動(dòng)的排氣中的顆粒狀物質(zhì)，所述過(guò)濾器配置在所述旁通通路內(nèi)。
[0017] 此外，也可以是，執(zhí)行將所述過(guò)濾器中堆積的顆粒狀物質(zhì)燃燒除去的強(qiáng)制再生時(shí)， 使所述電極作為加熱器起作用。
[0018] 發(fā)明的效果：
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置，能夠有效地防止PM堆積所導(dǎo)致的電極間 的短路。此外，還防止電極的腐蝕，所以能夠?qū)⒈容^廉價(jià)的材料作為電極使用。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置的示意性整體構(gòu)造 圖。
[0021] 圖2是表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置中，（a)從排氣下 游側(cè)觀察DPF的示意性立體圖，（b)從排氣下游側(cè)觀察DPF的一部分的示意性平面圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置所使用的一對(duì)電極的示 意性縱截面圖。
[0023] 圖4是表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置中，PM在測(cè)量用柵 格單元的間隔壁表面堆積、并且被捕獲在間隔壁內(nèi)部的狀態(tài)的示意性縱截面圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置的示意性整體構(gòu)造 圖。
[0025] 圖6是表示在現(xiàn)有的PM傳感器中，PM在測(cè)量用柵格單元的間隔壁表面堆積、并且 被捕獲在間隔壁內(nèi)部的狀態(tài)的示意性縱截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下基于圖1~4說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顆粒狀物質(zhì)的測(cè)量裝置。對(duì)于同 一部件附加同一符號(hào)，其名稱及功能也相同。因此，不再重復(fù)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027] 如圖1所示，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)）10中設(shè)置有吸氣歧管10a和排 氣歧管10b。吸氣歧管10a與導(dǎo)入新氣的吸氣通路11連接，排氣歧管10b與將廢氣向大氣 排放的排氣通路12連接。
[0028] 此外，在排氣通路12上，從排氣上游側(cè)起依次設(shè)置有排氣管內(nèi)噴射裝置13、排氣 后處理裝置14、DPF入口溫度傳感器31、DPF出口溫度傳感器32。
[0029] 排氣管內(nèi)噴射裝置13根據(jù)從電子控制單元（以下稱為ECU) 20輸出的指示信號(hào)， 向排氣通路12內(nèi)噴射未燃燃料（主要是HC)。另外，使用基于發(fā)動(dòng)機(jī)10的多級(jí)噴射的后噴 射的情況下，也可以省略該排氣管內(nèi)噴射裝置13。
[0030]DPF入口溫度傳感器31檢測(cè)流入到DPF16的廢氣的溫度（以下稱為入口溫度TIN)。 DPF出口溫度傳感器32檢測(cè)從DPF16流出的廢氣的溫度（以下稱為出口溫度〇。這些 入口溫度TIN及出口溫度T被輸出到電連接的E⑶20。
[0031] 排氣后處理裝置14在殼體14a內(nèi)從排氣上游側(cè)起依次配置氧化催化劑15、DPF16 而構(gòu)成。
[0032] 氧化催化劑15例如在堇青石蜂窩構(gòu)造體等的陶瓷制載體表面擔(dān)載催化劑成分而 形成。氧化催化劑15在DPF16的強(qiáng)制再生時(shí)通過(guò)排氣管內(nèi)噴射裝置13或后噴射而被供給 未燃燃料（主要是HC)時(shí)，將其氧化而使廢氣的溫度上升。由此，DPF16升溫到PM燃燒溫 度（例如約600°C)，堆積的PM被燃燒除去。
[0033]DPF16例如將大量柵格單元沿著廢氣的流動(dòng)方向配置，這些柵格單元形成由多孔 質(zhì)陶瓷的間隔壁劃分的柵格狀的排氣流路，將這些柵格單元的上游側(cè)和下游側(cè)交替地封閉 而構(gòu)成。以下基于圖2、3說(shuō)明本實(shí)施方式的DPF16的詳細(xì)構(gòu)造。
[0034] 如圖2所示，在DPF16中，排氣上游側(cè)封閉的多個(gè)柵格單元1被選為中心柵格單 元。此外，在隔著中心柵格單元1配置在對(duì)角上的一對(duì)柵格單元2中分別插入第一電極 A(以下將柵格單元2稱為第一電極用柵格單元）。此外，在隔著中心柵格單元1配置在對(duì) 角上的另一對(duì)柵格單元3中分別插入第二電極B(以下將柵格單元3稱為第二電極用柵格 單元）。即，與中心柵格單元1的間隔壁鄰接、并且?jiàn)A在第一電極用柵格單元2和第二電極 用柵格單元3之間的四個(gè)柵格單元4被選擇用于靜電電容的測(cè)量（以下將柵格單元4稱為 測(cè)量用柵格單元）。
[0035] 如圖3所示，第一電極A及第二電極B具備：由導(dǎo)電性的金屬材料形成的線芯A1、 B1、以及由絕緣性的陶瓷材料或玻璃材料形成并覆蓋線芯Al、B1的外周的絕緣層A2、B2。 艮P，這些電極A、B在柵格單元2、3內(nèi)彎曲，即使在至少一部分與間隔壁表面接觸的情況下， 在間隔壁和線芯A1、B1之間也存在絕緣層A2、B2。由此，即使導(dǎo)電性的PM在測(cè)量用柵格單 元4的間隔壁表面堆積為大致矩形狀，并且其中一部分被捕獲在間隔壁內(nèi)，也能夠可靠地 防止第一電極A和第二電極B之間的短路。
[0036] 被插入到第一電極用柵格單元2的第一電極A使排氣下游側(cè)的基端部向外側(cè)突 出，并且該基端部通過(guò)由導(dǎo)電性的金屬線形成的第一連接部件A3(參照?qǐng)D2(a))相互連接。 同樣，被插入到第二電極用柵格單元3的第二電極B使排氣下