JP6977366B2 - 粒子状物質検出センサ - Google Patents

Description

本発明は、排ガスに含まれる粒子状物質の量を検出する粒子状物質検出センサに関する。

従来から、排ガスに含まれる粒子状物質（Particulate Mater：以下、ＰＭとも記す）の量を検出する粒子状物質検出センサ（以下、ＰＭセンサとも記す）として、絶縁体からなるセンサ本体部と、該センサ本体部に形成された一対の電極とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。上記センサ本体部には、上記ＰＭが堆積する堆積面を形成してある。この堆積面に上記一対の電極が、所定間隔をおいて対向配置されている。

一対の電極間に直流電圧を加えると、電極間に電界が生じる。排ガス中のＰＭは、排気管や他のＰＭとの摩擦、またはイオンとの衝突などにより僅かに帯電しているため、電極間に電界が生じると、静電気力によって引き寄せられ、上記堆積面に堆積する。また、ＰＭは導電性を有するため、ＰＭが堆積して、一対の電極の間にＰＭのブリッジが形成されると、電極間に電流が流れる。上記ＰＭセンサは、電極間の電流を測定することにより、堆積したＰＭの量、すなわち排ガス中のＰＭの量を検出するよう構成されている。

特開２０１６−３９２７号公報

しかしながら、上記ＰＭセンサは、ＰＭの検出感度に改善の余地があった。すなわち、上記ＰＭセンサでは、電極を、堆積面全体に渡って延びるように細長く形成し（図２３参照）、一対の電極間に発生する電界の強度を一様にしてある。そのため、堆積面のどの部分にも、ＰＭが均等に堆積しやすい。したがって、ＰＭのブリッジの成長速度が低く、ＰＭの検出感度が低くなりやすい。

また、上記ＰＭセンサは、排ガスの向きによってＰＭの検出感度に差が生じやすい。すなわち、排ガスが流れる向きと、電界の向きとが一致した場合（図２４参照）は、電界の向きにＰＭのブリッジが成長しやすく、電極間が短時間で導通しやすい。そのため、排ガス中のＰＭの量が多いと検出される。また、排ガスの向きと電界の向きとが直交する場合（図２５参照）は、電界の向きにＰＭのブリッジが成長しにくいため、電極間が導通するのに長時間を要する。そのため、排ガス中のＰＭの量が少ないと検出される。上記ＰＭセンサでは、電界の強度が堆積面全体に渡って一様であるため、ＰＭを、堆積面の特定の部位に集中的に堆積させる強い力が生じにくい。そのため、ＰＭの堆積の仕方、すなわちＰＭのブリッジの成長の仕方が、排ガスの向きによって影響を受けやすい。したがって、排ガスの向きによって、ＰＭの検出感度に差が生じやすい。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ＰＭの検出感度を向上でき、かつ排ガスの向きによる、ＰＭの検出感度の差を低減できる粒子状物質検出センサを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、排ガス（ｇ）に含まれる粒子状物質（８）の量を検出する粒子状物質検出センサ（１）であって、
絶縁体からなり、上記粒子状物質が堆積する堆積面（２０）が形成されたセンサ本体部（２）と、
該センサ本体部に形成され、上記堆積面から露出すると共に、直流電圧が加えられる、正電極（３_P）と負電極（３_N）との２種類の電極（３）とを備え、
上記正電極および上記負電極は、上記堆積面の法線方向（Ｚ）から見たときの形状が線状であり、それぞれ複数個、互いに離間して平行に形成されており、
上記電極の長手方向（Ｘ）において、複数の上記正電極を互いに隣り合うように配置して正電極群（３０_P）を構成すると共に、複数の上記負電極を互いに隣り合うように配置して負電極群（３０_N）を構成して、上記正電極群と上記負電極群とを上記短手方向に交互に配置し、上記法線方向に直交する、第１方向（Ａ₁）と第２方向（Ａ₂）との少なくとも２つの方向において、上記正電極と上記負電極とが互いに隣り合うように、上記複数の電極を上記堆積面に分散配置してある、粒子状物質検出センサにある。

上記粒子状物質検出センサでは、少なくとも上記２つの方向において、正電極と負電極とが互いに隣り合うように、複数の上記電極を堆積面に分散配置してある。
このようにすると、ＰＭの検出感度を高めることができる。すなわち、上記構成にすると、堆積面のうち、正電極と負電極とが隣り合う部位では、比較的強い電界が発生し、隣り合わない部位では、比較的弱い電界が発生する。つまり、堆積面に、強い電界が生じる部位と、弱い電界が生じる部位とを形成することができる。そのため、強い電界が生じる部位には、弱い電界が生じる部位よりもＰＭが選択的に堆積しやすくなり、この強い電界が生じる部位における、ＰＭのブリッジの成長速度を速くすることができる。そのため、電極間がＰＭによって短時間で導通しやすくなり、ＰＭの検出感度を高めることができる。

また、上記構成にすると、堆積面に電界が強い部位が形成されるため、この部位に、ＰＭを強い力で引き付けることができる。そのため、電界の向きと排ガスの向きとが一致していても、一致いなくても、ＰＭを電界方向に沿って成長させることができるため、ＰＭのブリッジを短時間で成長させることができる。したがって、排ガスの向きによる、ＰＭの検出感度の差を小さくすることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、ＰＭの検出感度を向上でき、かつ排ガスの向きによる、ＰＭの検出感度の差を低減できる粒子状物質検出センサを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、粒子状物質検出センサの分解斜視図。 実施形態１における、粒子状物質検出センサの正面図。 図２の要部拡大図であって、粒子状物質と共に描いたもの。 実施形態１における、粒子状物質のブリッジが形成された状態での、粒子状物質検出センサの要部拡大図。 実施形態１における、電極間に流れる電流の時間変化を表したグラフ。 実施形態１における、粒子状物質検出センサと、ハウジングと、カバーとの断面図。 実施形態１における、粒子状物質検出センサの配置位置を説明するための図。 参考形態２における、粒子状物質検出センサの正面図。 図８の要部拡大図であって、粒子状物質と共に描いたもの。 参考形態２における、比較例と本形態との、指向性をグラフにしたもの。 図１０のグラフを作成したときに想定した粒子状物質検出センサの断面図。 図１１の粒子状物質検出センサの向きを９０°変えたもの。 実施形態３における、粒子状物質検出センサの分解斜視図。 実施形態４における、粒子状物質検出センサの正面図。 図１４の要部拡大図であって、粒子状物質と共に描いたもの。 実施形態４における、粒子状物質検出センサの電界強度を表した図。 実施形態４における、正電極及び負電極の端部が対向していない、粒子状物質の要部拡大図。 実施形態５における、粒子状物質検出センサの正面図。 参考形態６における、粒子状物質検出センサの正面図。 参考形態７における、粒子状物質検出センサの正面図。 実施形態８における、粒子状物質検出センサの正面図。 実施形態９における、粒子状物質検出センサの正面図。 比較形態における、粒子状物質検出センサの要部拡大図であって、粒子状物質と共に描いたもの。 比較形態における、排ガスがＹ方向に流れた場合の、粒子状物質の付着の仕方を表した図。 比較形態における、排ガスがＸ方向に流れた場合の、粒子状物質の付着の仕方を表した図。

（実施形態１）
上記粒子状物質検出センサに係る実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。本形態の粒子状物質検出センサ１（ＰＭセンサ１）は、排ガスｇ中のＰＭ８の量を検出するために用いられる。図１、図２に示すごとく、ＰＭセンサ１は、絶縁体からなるセンサ本体部２を備える。このセンサ本体部２に、ＰＭ８が堆積する堆積面２０が形成されている。

センサ本体部２には、正電極３_Pと負電極３_Nとの２種類の電極３が形成されている。これらの電極３は、堆積面２０から露出している。正電極３_Pと負電極３_Nとの間には、直流電圧が加えられる。

正電極３_Pおよび負電極３_Nは、それぞれ複数個形成されている。図２に示すごとく、堆積面２０の法線方向（Ｚ方向）に直交する、第１方向Ａ₁と第２方向Ａ₂との少なくとも２つの方向において、正電極３_Pと負電極３_Nとが互いに隣り合うように、複数の電極３を堆積面２０に分散配置してある。
すなわち、１個の負電極３_Nに着目したとき、ある方向（第１方向Ａ₁）に隣り合う位置に正電極３_Pが配され、別の方向（第２方向Ａ₂）に隣り合う位置に、別の正電極３_Pが配されている。同様に、１個の正電極３_Pに着目したとき、ある方向（第１方向Ａ₁）に隣り合う位置に負電極３_Nが配され、別の方向（第２方向Ａ₂）に隣り合う位置に、別の負電極３_Nが配されている。このような状態になるように、複数の電極３を堆積面２０に分散配置してある。

本形態のＰＭセンサ１は、車両に搭載される。図７に示すごとく、車両のエンジン７に排管７１が取り付けられており、排ガスｇは、この排管７１内を流れる。排管７１にはＰＭ８を捕集するフィルタ７２が設けられている。このフィルタ７２よりも排ガスｇの下流側に、ＰＭセンサ１を取り付けてある。本形態では、ＰＭセンサ１を用いて排ガスｇに含まれるＰＭ８の量を測定し、その測定値が予め定められた上限値よりも高くなった場合は、フィルタ７２が故障していると判断する。

ＰＭセンサ１には、直流電源１１と、電流センサ１２と、制御部１３とが接続している。直流電源１１を用いて、上記正電極３_Pと負電極３_Nとの間に直流電圧を加えている。また、電流センサ１２を用いて、正電極３_Pと負電極３_Nとの間に流れる電流を測定している。制御部１３は、測定した電流値を用いて、排ガスｇ中のＰＭ８の量を算出する。また、ＰＭセンサ１には、堆積したＰＭ８を燃焼させるためのヒータ（図示しない）が設けられている。制御部１３は、このヒータに流す電流の制御も行っている。

図６に示すごとく、ＰＭセンサ１は、ハウジング４１に固定されている。ＰＭセンサ１の先端面２００に、上記堆積面２０が形成されている。また、ハウジング４１には、インナーカバー４２_Iとアウターカバー４２_Oとの、２つのカバー４２が取り付けられている。これらのカバー４２に貫通孔４２０を形成してある。排ガスｇ中のＰＭ８は、この貫通孔４２０を通り、ＰＭセンサ１の堆積面２０に堆積する。

図１に示すごとく、ＰＭセンサ１は、複数の絶縁板２９を備える。これら複数の絶縁板２９を積層して、上記センサ本体部２を構成してある。個々の絶縁板２９は、アルミナ等のセラミックスからなる。センサ本体部２には、電極３を直流電源１１（図７参照）に接続するための接続端子３９が形成されている。また、絶縁板２９の表面には、電極３および配線３８が形成されている。この配線３８を用いて、電極３と接続端子３９とを電気接続してある。

電極３は、櫛歯状に形成されている。本形態では、正電極３_Pを形成した絶縁板２９_Pと、負電極３_Nを形成した絶縁板２９_Nとを交互に積層して、ＰＭセンサ１を形成している。

図２に示すごとく、個々の電極３は、Ｚ方向から見たときの形状が線状である。複数の電極３は、互いに平行に配されている。また、本形態では、複数の正電極３_Pを、電極３の長手方向（Ｘ方向）に配列して正電極群３０_Pを構成している。さらに、複数の負電極３_NをＸ方向に配列して、負電極群３０_Nを構成している。これら正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとは、電極３の短手方向（Ｙ方向）に交互に配されている。

正電極３_Pと負電極３_Nとの間に電圧を加えると、これらの電極３_P，３_Nの間に電界が発生する。特に、堆積面２０のうち２種類の電極３_P，３_Nが近接する領域に、強い電界が発生する。また、ＰＭ８は僅かに帯電している。そのため図３に示すごとく、ＰＭ８は、静電気力によって、２種類の電極３_P，３_Nの間に捕集される。

図４に示すごとく、ＰＭ８が堆積し、ＰＭ８のブリッジ８０が形成されると、電極３_P，３_N間に電流が流れる。ブリッジ８０の本数が増えると、電流の量も増加する。

図５に、電極３_P，３_N間の電流の時間変化を示す。同図に示すごとく、ＰＭ８の検出を開始した時刻ｔ_oから暫くの間は、電極３間に電流が殆ど流れない。これは、電極３_P，３_N間にＰＭ８のブリッジ８０が形成されていないためである。ブリッジ８０が形成されると（時刻ｔ_S）、電極３_P，３_N間に電流が流れ始める。本形態では、ＰＭ８の測定を開始してから、電流が予め定められた閾値Ｉ_thに達するまでの時間Ｔを測定し、この時間Ｔを用いて、排ガスｇ中のＰＭの量を算出している。

本形態の作用効果について説明する。図２に示すごとく、本形態では、Ｚ方向に直交する、第１方向Ａ₁と第２方向Ａ₂との少なくとも２つの方向において、正電極３_Pと負電極３_Nとが互いに隣り合うように、複数の電極３を堆積面２０に分散配置してある。
このようにすると、ＰＭ８の検出感度を高めることができる。すなわち、上記構成にすると、堆積面２０のうち、正電極３_Pと負電極３_Nとが近接する部位では、比較的強い電界が発生し、近接しない部位では、比較的弱い電界が発生する。つまり、堆積面２０に、強い電界が生じる部位と、弱い電界が生じる部位とを形成することができる。そのため、図４に示すごとく、強い電界が生じる部位にはＰＭ８が堆積しやすくなり、この部位における、ＰＭ８のブリッジ８０の成長速度を速くすることができる。そのため、電極３_P，３_N間がＰＭ８によって短時間で導通しやすくなり、ＰＭ８の検出感度を高めることができる。

ここで仮に、図２３に示すごとく、電極３_P，３_Nを、堆積面２０全体に渡って延びるように細長く形成し、電極３_P，３_Nを分散配置しなかったとすると、堆積面２０の全ての部位において、電界が一様になってしまう。そのため、堆積面２０にＰＭ８が均等に堆積しやすくなって、ＰＭ８のブリッジ８０の成長速度が遅くなりやすい。
これに対して、図２に示すごとく、本形態のように電極３_P，３_Nを分散配置すれば、堆積面２０に、電界が強い部位と弱い部位とを形成することができる。そのため、堆積面２０のうち、電界が強い部位に、ＰＭ８を選択的に堆積させることができる。したがって、ＰＭ８のブリッジ８０の成長速度が速くなり、電極３_P，３_N間に電流が短時間で流れやすくなる。つまり、ＰＭ８の検出を開始してから電流が流れ始めるまでの時間（不感帯：図５参照）を短くすることができ、ＰＭ８の検出感度を高めることができる。

また、本形態の構成を採用すると、堆積面２０に電界が強い部位が形成されるため、この部位にＰＭ８を強い力で引き付けることができる。そのため、電界の向きと排ガスｇの向きとが一致していても、一致していなくても、ＰＭ８のブリッジ８０を短時間で成長させることができる。したがって、排ガスｇの向きによる、ＰＭ８の検出感度の差を小さくすることができる。

すなわち、仮に図２４、図２５に示すごとく、電極３を、堆積面２０全体に渡って延びるように細長く形成し、分散配置しなかったとすると、電界の強度が堆積面２０全面に渡って一様になるため、ＰＭ８を堆積面２０に吸引する強い力が働きにくい。したがって、図２４に示すごとく、排ガスｇの向きと電界の向きとが一致した場合は、ＰＭ８のブリッジ８０が電界の向きに成長しやすく、短時間で電極３_P，３_Nが導通するが、図２５に示すごとく、排ガスｇの向きと電界の向きが直交する場合は、ＰＭ８のブリッジが電界の向きに成長しにくく、電極３_P，３_N間が短時間で導通しにくくなる。そのため、排ガスｇの向きによって、ＰＭ８の検出感度に差が生じやすくなる。
これに対して、図４に示すごとく、本形態のように電極３を分散配置すれば、電界が強い部位を形成することができるため、この部位にＰＭ８を強い力で引き付けることができる。そのため、排ガスｇの向きに関わらず、ＰＭ８のブリッジを短時間で成長させることができ、ＰＭ８の検出感度を一定にすることができる。

また、図２に示すごとく、個々の電極３は、Ｚ方向から見たときの形状が線状である。複数の電極３は、互いに平行に配されている。
このようにすると、個々の電極３の形状を簡素にすることができ、また、複数の電極３を一定の間隔で配置できるため、ＰＭセンサ１を製造しやすい。

また、図２に示すごとく、本形態では、複数の電極３を、Ｘ方向に互いに隣り合うように配置して電極群３０を構成してある。また、複数の電極群３０を、Ｙ方向に互いに隣り合うように配置してある。
このようにすると、複数の電極３を規則正しく配置できるため、ＰＭセンサ１を製造しやすい。

また、図２に示すごとく、本形態では、複数の正電極３_PをＸ方向に互いに隣り合うように配置して正電極群３０_Pを構成すると共に、複数の負電極３_NをＸ方向に互いに隣り合うように配置して負電極群３０_Nを構成してある。そして、正電極群３０_Pと負電極群３０_NとをＹ方向に交互に配置してある。
そのため、同じ種類の電極３のみをＸ方向に配列でき、ＰＭセンサ１を容易に製造することができる。また、正電極３_Pと負電極３_NとをＹ方向に交互に配置できるため、これら２種類の電極３_P，３_Nが対向する部位の数を多くすることができる。そのため、ＰＭ８の捕集効率を高めることができる。

以上のごとく、本形態によれば、ＰＭの検出感度を向上でき、かつ排ガスの向きによる、ＰＭの検出感度の差を低減できる粒子状物質検出センサを提供することができる。

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。

（参考形態２）
本形態は、電極３の形状を変更した参考例である。図８に示すごとく、本形態の電極３は、Ｚ方向から見たときの形状が円形である。また、本形態では実施形態１と同様に、少なくとも２つの方向（Ａ₁，Ａ₂）において、正電極３_Pと負電極３_Nとが互いに隣り合うように、複数の電極３を分散配置してある。また、本形態では、複数の正電極３_Pを配列して正電極群３０_Pを構成すると共に、複数の負電極３_Nを配列して負電極群３０_Nを構成してある。これらの電極３の配列方向（Ｘ方向）と、Ｚ方向との双方に直交する方向（Ｙ方向）に、正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとが交互に配されている。

図９に示すごとく、本形態では、正電極３_Pと負電極３_Nとを結ぶ直線上において、電界が最も強くなる。そのため、この直線上にＰＭ８のブリッジ８０が形成されやすくなる。また、本形態では電極３の形状を、対称性が高い円形にしてあるため、排ガスｇの向きによる、ＰＭ８の検出感度の差を、実施形態１よりも小さくすることができる。

本形態の効果を確認するために、シミュレーションを行った。図１１、図１２に示すごとく、排ガスｇの流れ方向と、カバー４２（４２_I，４２_O）の向きを固定し、ＰＭセンサ１の向きをそれぞれ９０°変えたシミュレーションモデルを作成した。図１１のシミュレーションモデルでは、電極群３０の配列方向（Ｘ方向）と、排ガスｇの流れ方向とが一致している。また、図１２のシミュレーションモデルでは、Ｘ方向と、排ガスｇの流れ方向とが直交している。

これらのシミュレーションモデルを用いて、電極３_P，３_N間に流れる電流が閾値Ｉ_th（図５参照）に達するまでの時間である閾時間Ｔを算出した。閾時間Ｔを算出するにあたって、排ガスｇ中のＰＭ８の濃度を３．０ｍｇ／ｍｍ³とし、排ガスｇの速度を１０ｍ／ｓとした。図１１のシミュレーションモデルにおける閾時間Ｔ₁と、図１２のシミュレーションモデルにおける閾時間Ｔ₂とをそれぞれ算出した。そして、下記の式を用いて、ＰＭ８の検出感度の、排ガスｇの向きによる指向性ΔＳを算出した。
ΔＳ＝（Ｔ₂−Ｔ₁）／｛（Ｔ₁＋Ｔ₂）／２｝×１００
この指向性ΔＳは、値が小さいほど、排ガスｇの向きによる、ＰＭ８の検出感度の差が小さいことを意味する。すなわち、排ガスｇの向きが変わっても、閾時間Ｔが殆ど変化しない場合は、分子（Ｔ₂−Ｔ₁）が小さくなり、ΔＳは小さい値になる。また、排ガスｇの向きが変わると、閾時間Ｔが大きく変化する場合は、分子（Ｔ₂−Ｔ₁）が大きくなり、ΔＳは大きな値になる。

また、比較例として、堆積面２０全体に渡って電極３が延びている従来のＰＭセンサ１（図２３参照）を用いて、上記指向性ΔＳを算出した。比較例と本形態の指向性ΔＳを図１０に示す。同図に示すごとく、比較例では指向性ΔＳは１０％であり、本形態では５．０％であった。このシミュレーション結果から、本形態のように正電極３_Pと負電極３_Nとを分散配置し、かつ個々の電極３を円形にした方が、排ガスｇの向きによる、ＰＭ８の検出感度の差を低減できることが分かる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態３）
本形態は、ＰＭセンサ１全体の構成を変更した例である。図１３に示すごとく、本形態のＰＭセンサ１は、第１絶縁板２９_Aと第２絶縁板２９_Bと第３絶縁板２９_Cとの、３枚の絶縁板２９を備える。第１絶縁板２９_Aには、電極３_P，３_Nと、接続端子３９_P，３９_Nとが形成されている。第１絶縁板２９_A及び第２絶縁板２９_Bには、スルーホール３６を形成してある。また、第３絶縁板２９_Cには、櫛歯状導電部３７_P，３７_Nを形成してある。上記スルーホール３６を用いて、櫛歯状導電部３７_P，３７_Nと電極３_P，３_Nを電気接続している。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態４）
本形態は、電極３の配置位置を変更した例である。図１４、図１５に示すごとく、本形態では、実施形態１と同様に、複数の電極３_P，３_Nを分散配置してある。個々の電極３は、線状に形成されている。また、複数の正電極３_PをＸ方向に配列して正電極群３０_Pを構成すると共に、複数の負電極３_NをＸ方向に配列して負電極群３０_Nを構成してある。正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとは、Ｙ方向に交互に配されている。

また、本形態では、Ｙ方向から見たときに、Ｘ方向に隣り合う２個の正電極３_Pの間に、負電極３_Nの一部が介在している。同様に、Ｙ方向から見たときに、Ｘ方向に隣り合う２個の負電極３_Nの間に、正電極３_Pの一部が介在している。

また、図１５に示すごとく、本形態では、Ｘ方向における正電極３_Pの端部３５_Pと、Ｘ方向における負電極３_Nの端部３５_Nとが、Ｙ方向において互いに対向している。

図１６に、本形態における、堆積面２０の電界強度分布を示す。同図に示すごとく、Ｘ方向における２本の負電極３_Nの間の部位は、電界が低い。Ｘ方向における２本の正電極３_Pの間の部位も同様である。また、Ｙ方向において電極３_P，３_Nの端部３５_P，３５_Nが対向する部位（対向部３１）は、電界が高くなっている。そのため、この対向部３１において、ＰＭ８が特に堆積しやすい。

また、図１５に示すごとく、Ｘ方向における対向部３１の長さＬは、ＰＭ８の平均粒径よりも長く、かつＹ方向における正電極３_Pと負電極３_Nとの間隔Ｄよりも短い。

本形態の作用効果について説明する。本形態では、図１４、図１５に示すごとく、Ｙ方向から見たときに、Ｘ方向に隣り合う２個の正電極３_Pの間に、負電極３_Nの一部が介在している。また、Ｙ方向から見たときに、Ｘ方向に隣り合う２個の負電極３_Nの間に、正電極３_Pの一部が介在している。
このようにすると、各電極３_P，３_Nの端部３５_P，３５_Nの間にのみ強い電界を発生させることができる。そのため、強い電界が発生する領域を狭くすることができる。したがって、ＰＭ８が狭い領域に選択的に堆積しやすくなり、ＰＭ８のブリッジ８０の成長速度をより高めることができる。したがって、ＰＭ８の検出感度をより高めることができる。

また、本形態では、図１５に示すごとく、Ｘ方向における正電極３_Pの端部３５_Pと、Ｘ方向における負電極３_Nの端部３５_Nとが、Ｙ方向において互いに対向している。
このようにすると、上記２つの端部３５_P，３５_Nを接近させることができる。そのため、この２つの端部３５_P，３５_N間に高い電界を発生させることができ、ＰＭ８のブリッジ８０を短時間で成長させることができる。したがって、ＰＭ８の検出感度をより高めることができる。

また、本形態では、図１５に示すごとく、Ｘ方向における対向部３１の長さＬは、ＰＭ８の平均粒径よりも長く、かつＹ方向における正電極３_Pと負電極３_Nとの間隔Ｄよりも短い。
このようにすると、対向部３１のＸ方向長さＬを、ＰＭ８の平均粒径よりも長くしてあるため、対向部３１にＰＭ８を充分に堆積させることができる。また、対向部３１のＸ方向長さＬは、２本の電極３_P，３_NのＹ方向間隔Ｄよりも短いため、ＰＭ８を狭い領域に選択的に堆積させることができる。そのため、ＰＭ８のブリッジ８０を短時間で成長でき、ＰＭ８の検出感度を高めることができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

なお、本形態では、正電極３_Pの端部３５_Pと負電極３_Nの端部３５_Nとが、Ｙ方向において互いに対向するよう構成したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、図１７に示すように、これらの端部３５_P，３５_Nが互いに対向しないようにすることもできる。この場合、Ｙ方向から見たときに、Ｘ方向に隣り合う２個の正電極３_Pの間に、負電極３_Nの全ての部位が配され、かつＸ方向に隣り合う２個の負電極３_Nの間に、正電極３_Pの全ての部位が配されることになる。

（実施形態５）
本形態は、電極３の配置位置を変更した例である。図１８に示すごとく、本形態では、実施形態１と同様に、個々の電極３を線状に形成してある。また、正電極３_Pと負電極３_NとをＸ方向に交互に配置して電極群３０を形成している。そして、正電極３_Pと負電極３_NとがＹ方向に対向するように、複数の電極群３０を、Ｙ方向に所定間隔をおいて配置してある。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（参考形態６）
本形態は、電極３の形状および配置位置を変更した参考例である。図１９に示すごとく、本形態の電極３は、Ｚ方向から見たときの形状が円形である。また、本形態では、正電極３_Pと負電極３_Nとを所定方向（Ｘ方向）に交互に配置して、電極群３０を形成してある。そして、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向（Ｙ方向）において、正電極３_Pと負電極３_Nとが対向するように、複数の電極群３０を、所定間隔をおいて配置してある。
その他、実施形態１と同様の構成を備える。

（参考形態７）
本形態は、電極３の形状および配置位置を変更した参考例である。図２０に示すごとく、本形態の電極３は、Ｚ方向から見たときの形状が円形である。また、複数の正電極３_Pを所定方向（Ｘ方向）に配列して、正電極群３０_Pを形成し、複数の負電極３_NをＸ方向に配列して、負電極群３０_Nを形成してある。そして、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向（Ｙ方向）に、正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとを交互に配置してある。
その他、実施形態１と同様の構成を備える。

（実施形態８）
本形態は、電極３の向きを変更した例である。図２１に示すごとく、本形態では、複数の正電極３_Pを配列して正電極群３０_Pを構成すると共に、複数の負電極３_Nを配列して負電極群３０_Nを構成してある。電極３の長手方向（Ｘ方向）と、電極群３０を構成する電極３の配列方向（Ａ₃）とは、一致していない。また、本形態では、正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとを、電極３の短手方向（Ｙ方向）に、交互に配置してある。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態９）
本形態は、電極３の向きを変更した例である。図２２に示すごとく、本形態では、複数の正電極３_Pを、電極３の短手方向（Ｙ方向）に配列して正電極群３０_Pを構成し、複数の負電極３_NをＹ方向に配列して負電極群３０_Nを構成してある。そして、正電極群３０_Pと負電極群３０_Nとを、電極３の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置してある。また、正電極３_Pの端部３５_Pと、負電極３_Nの端部３５_Nとが、Ｙ方向に対向している。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

１ 粒子状物質検出センサ
２ センサ本体
２０ 堆積面
３ 電極
３_P 正電極
３_N 負電極
８ 粒子状物質

Claims (4)

1. 排ガス（ｇ）に含まれる粒子状物質（８）の量を検出する粒子状物質検出センサ（１）であって、
   絶縁体からなり、上記粒子状物質が堆積する堆積面（２０）が形成されたセンサ本体部（２）と、
   該センサ本体部に形成され、上記堆積面から露出すると共に、直流電圧が加えられる、正電極（３_P）と負電極（３_N）との２種類の電極（３）とを備え、
   上記正電極および上記負電極は、上記堆積面の法線方向（Ｚ）から見たときの形状が線状であり、それぞれ複数個、互いに離間して平行に形成されており、
   上記電極の長手方向（Ｘ）において、複数の上記正電極を互いに隣り合うように配置して正電極群（３０_P）を構成すると共に、複数の上記負電極を互いに隣り合うように配置して負電極群（３０_N）を構成して、上記正電極群と上記負電極群とを上記短手方向に交互に配置し、上記法線方向に直交する、第１方向（Ａ₁）と第２方向（Ａ₂）との少なくとも２つの方向において、上記正電極と上記負電極とが互いに隣り合うように、上記複数の電極を上記堆積面に分散配置してある、粒子状物質検出センサ。
2. 上記短手方向から見たときに、上記長手方向に隣り合う２個の上記正電極の間に上記負電極の少なくとも一部が介在し、上記長手方向に隣り合う２個の上記負電極の間に上記正電極の少なくとも一部が介在している、請求項１に記載の粒子状物質検出センサ。
3. 上記長手方向における上記正電極の端部（３５_P）と、上記長手方向における上記負電極の端部（３５_N）とが、上記短手方向において互いに対向している、請求項２に記載の粒子状物質検出センサ。
4. 上記短手方向に互いに対向する、上記正電極の上記端部と、上記負電極の上記端部とからなる対向部（３１）の、上記長手方向における長さ（Ｌ）は、上記粒子状物質の平均粒径よりも長く、かつ上記短手方向における上記正電極と上記負電極との間隔（Ｄ）よりも短い、請求項３に記載の粒子状物質検出センサ。

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