(57)【要約】【課題】排気ガスを十分な浄化効率で浄化できるとともに、内燃機関の特定温度域における経時的な浄化効率の低下を抑制できる排ガス浄化システムを提供すること。【解決手段】内燃機関３と、内燃機関３から排出される排気ガスのガス流路（エキゾーストマニホールド７、触媒コンバータ８およびエキゾーストパイプ９）および排気ガスが通過可能に形成されていて、排気ガスを通過中に浄化するための浄化触媒１８を有する浄化部４と、ガス流路における浄化触媒１８よりも上流側に設けられ、ガス流路の一部を開閉自在に閉塞するための閉塞機構１０と、内燃機関３の温度を検出し、その検出温度に基づいて閉塞機構１０の開閉動作を制御するコントロールユニット６とを備える排ガス浄化システム２において、コントロールユニット６の検出温度が所定の設定温度未満の場合に閉塞機構１０を開制御し、検出温度が設定温度以上の場合に閉塞機構１０を閉制御する。【選択図】図１
2010121603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関から排出される排気ガスのガス流路と、前記ガス流路の途中に設けられ、排気ガスが通過可能に形成されていて、排気ガスを通過中に浄化するための浄化触媒とを有する浄化部と、
前記ガス流路における前記浄化触媒よりも上流側に設けられ、前記ガス流路の一部を開閉自在に閉塞するための閉塞手段と、
前記内燃機関の温度を検出し、その検出温度に基づいて前記閉塞手段の開閉動作を制御するための制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記検出温度が所定の設定温度未満の場合に前記閉塞手段を開制御し、前記検出温度が前記設定温度以上の場合に前記閉塞手段を閉制御することを特徴とする、排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記閉塞手段を開制御し、前記検出温度の前記設定温度到達時に前記閉塞手段を閉制御することを特徴とする、請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記閉塞手段は、閉塞時には、前記浄化触媒におけるガス流入口の開口断面の少なくとも一部への排気ガスの流入を制限するように設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）および一酸化炭素（ＣＯ）などの成分が含まれている。これら成分を低減して排気ガスを浄化するために、排気ガスのガス流路内には浄化触媒が設けられている。排気ガスは、ガス流路を通過中に、浄化触媒により浄化される。
ところが、内燃機関が冷機状態から始動（コールドスタート）される場合、内燃機関が暖機状態になるまでの間（暖機運転中）、比較的低温の排気ガスが排出される。排気ガスの温度が低いと、浄化触媒の活性化がしにくく、排気ガスを効率よく浄化できないという不具合を生じる。
【０００３】
そこで、暖機運転中における浄化触媒の早期活性を図るための手法が種々提案されている。
例えば、筒状の触媒ケースと、触媒ケース内に装着された触媒担体と、触媒ケースにおける触媒担体よりも上流側に接続された円筒状の上流管とを備える排気ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この排気ガス浄化装置において、触媒ケースと上流管との間には、錐体上の空間部が形成されている。空間部には、空間部を排気ガス流路に沿って２分する仕切板が、触媒ケースと一体的に形成されている。仕切板には、仕切板により２分された排気ガス流路の一方もしくは他方を開閉自在に閉じる開閉弁が設けられている。そして、この排気ガス浄化装置では、エンジンが暖機されていない場合に、仕切板を隔てた排気ガス流路の一方もしくは他方側が開閉弁により閉じられる。これにより、排気ガスは、排気ガス流路の一方もしくは他方側に導かれ、触媒担体の約半分を流れる。このように排気ガスを触媒担体の約半分に流すことにより、排気ガスの熱エネルギを触媒担体の約半分に集中させ、触媒の早期活性が図られる。
【０００５】
また、大径部、大径部前後（上下流側）の小径部およびテーパ部が一体的に形成されてなる外筒と、大径部内に配置された触媒コンバータとを備える排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この排気浄化装置において、上流側の小径部には、触媒コンバータの中心部に対向するように、円筒状の筒体が配置されている。この筒体の上流側には、筒体の外周に嵌合可能な開口を有し、小径部の内径とほぼ同一直径の円板形状に形成された開閉弁が配置されている。そして、この排気浄化装置では、エンジン水温が低い場合に、開閉弁が閉じられる。これにより、排気ガスは、開閉弁の開口のみから導かれて筒体の内側を通り、触媒コンバータの中心部に導かれる。このように排気ガスを触媒コンバータの中心部に集中的に導くことにより、触媒コンバータを中心部から外側へ短時間で温度上昇させ、触媒コンバータにおける触媒の早期活性が図られる。    
【特許文献１】特開２００２−２１５４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、上記したような浄化装置では、いずれも、暖機運転中において触媒の特定部分に排気ガスが集中するため、触媒の特定部分の経時劣化が促進されるという不具合がある。そして、触媒の特定部分の劣化後は、特定部分に排気ガスを集中させても、触媒を早期活性させることが困難である。その結果、内燃機関の特定温度域（具体的には、暖機運転時の温度域）における排気ガスの浄化効率が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、排気ガスを十分な浄化効率で浄化することができるとともに、内燃機関の特定温度域における経時的な浄化効率の低下を抑制することのできる排ガス浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化システムは、内燃機関と、前記内燃機関から排出される排気ガスのガス流路と、前記ガス流路の途中に設けられ、排気ガスが通過可能に形成されていて、排気ガスを通過中に浄化するための浄化触媒とを有する浄化部と、前記ガス流路における前記浄化触媒よりも上流側に設けられ、前記ガス流路の一部を開閉自在に閉塞するための閉塞手段と、前記内燃機関の温度を検出し、その検出温度に基づいて前記閉塞手段の開閉動作を制御するための制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出温度が所定の設定温度未満の場合に前記閉塞手段を開制御し、前記検出温度が前記設定温度以上の場合に前記閉塞手段を閉制御することを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、内燃機関の温度が設定温度以上の場合、閉塞手段が閉制御されることにより、ガス流路の一部が閉塞される。これにより、浄化触媒の特定部分と排気ガスとの接触が制限されるので、浄化触媒の特定部分の浄化性能を維持することができる。そして、この浄化触媒の特定部分は、設定温度未満の温度域において、閉塞手段が開制御されることにより排気ガスと接触可能とされる。
【００１０】
これにより、設定温度未満の温度域では、浄化性能の維持された浄化触媒の特定部分が排気ガスの浄化に使用される。そのため、排気ガスの温度が低くても浄化触媒を常時活性させることができる。その結果、温度の低い排気ガスを十分な浄化効率で浄化することができる。また、設定温度以上の温度域における排気ガスの接触制限により、浄化触媒の特定部分の経時劣化を抑制することができる。そのため、設定温度未満の温度域における経時的な浄化効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の排ガス浄化システムでは、前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記閉塞手段を開制御し、前記検出温度の前記設定温度到達時に前記閉塞手段を閉制御することが好適である。
この構成では、内燃機関の始動時から設定温度到達時までの暖機運転中において、浄化性能の維持された浄化触媒の特定部分が排気ガスの浄化に使用される。そのため、内燃機関が冷機状態から始動（コールドスタート）される場合でも、暖機運転中に浄化触媒を活性させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の排ガス浄化システムでは、前記閉塞手段は、閉塞時には、前記浄化触媒におけるガス流入口の開口断面の少なくとも一部への排気ガスの流入を制限するように設けられていることが好適である。
この構成では、ガス流入口の開口断面の少なくとも一部への排気ガスの流入が制限されるので、設定温度以上の温度域における浄化触媒の特定部分と排気ガスとの接触を、より確実に制限することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の排ガス浄化システムによれば、排気ガスを十分な浄化効率で浄化することができるとともに、内燃機関の特定温度域における経時的な浄化効率の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１．排ガス浄化システムの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化システムを搭載した車両の概略構成図である。
車両１に搭載される排ガス浄化システム２は、内燃機関３と、浄化部４と、冷却部５と、制御手段としてのコントロールユニット６とを備えている。
【００１５】
内燃機関３は、内部で燃料を爆発燃焼させ、その熱エネルギによって仕事をする原動機であって、車両１の前部に配置されている。内燃機関３としては、例えば、レシプロエンジン、ロータリーエンジンなど、燃料としてガソリンを使用するエンジン（Ｅ／Ｇ）が挙げられる。
浄化部４は、内燃機関３からの排気ガスを整流するためのエキゾーストマニホールド７と、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ８と、排気ガスを外部に排出するためのエキゾーストパイプ９とを備えている。これらは、いずれも排気ガスの流通可能な円筒状パイプからなり、内燃機関３から排出される排気ガスのガス流路を一体的に形成している。
【００１６】
エキゾーストマニホールド７は、一方側と他方側とが略直角をなすＬ字状に形成されている。具体的には、エキゾーストマニホールド７は、例えば、互いに平行に整列された一方側の４本のパイプに、これらのなす平面に対して略直角に、他方側の１本のパイプが一体的に接続される、いわゆる４ｉｎ１の形状で形成されている。エキゾーストマニホールド７の一方側は、他方側の端部が下方へ向くように、内燃機関３の前部に接続されている。つまり、エキゾーストマニホールド７は、その一方側が排気ガスの上流側となるように、内燃機関３に接続されている。エキゾーストマニホールド７の他方側（下流側）には、ガス流路の一部を開閉自在に閉塞する閉塞手段としての閉塞機構１０が設けられている。
【００１７】
触媒コンバータ８は、直線状に形成されている。触媒コンバータ８の軸方向両端部における開口直径は、エキゾーストマニホールド７の直径とほぼ同径とされ、両端部間の中央部における直径は、エキゾーストマニホールド７の直径よりも大きい。触媒コンバータ８の一方側は、エキゾーストマニホールド７の他方側に接続されている。一方、触媒コンバータ８の他方側は、エキゾーストパイプ９に接続されている。
【００１８】
エキゾーストパイプ９は、例えば、エキゾーストマニホールド７の直径とほぼ同径であり、一方側と他方側とが略直角をなすＬ字状に形成されている。エキゾーストパイプ９の一方側は、エキゾーストパイプ９の他方側端部が車両１の後方へ延出するように、触媒コンバータ８の他方側に接続されている。
冷却部５は、内燃機関３に冷却水を循環させるためのラジエータホース１１と、冷却水を冷却するためのラジエータ１２と、冷却水の温度に応じてラジエータホース１１の開度を制御するサーモスタット１３とを備えている。
【００１９】
ラジエータホース１１は、内燃機関３のウォータージャケット（図示せず）に接続されている。これにより、冷却水は、ラジエータホース１１およびウォータージャケット（図示せず）により形成されるクローズドラインを循環する。
ラジエータ１２は、ラジエータホース１１の途中に介在され、上記クローズドラインの一部を形成している。ラジエータ１２としては、例えば、表面に多数のフィンが形成された、公知のラジエータを適用することができる。
【００２０】
サーモスタット１３は、冷却水の温度を検知する温度検知器と、この温度検知器の検知温度に基づいて開閉される弁とを有している。温度検知器としては、例えば、サーミスタ、熱電対など、公知の温度検知器が挙げられる。サーモスタット１３では、冷却水の温度に応じて弁の開度（％）が変化し、この弁の開度変化によりラジエータホース１１の開度が制御される。
【００２１】
ラジエータホース１１には、ラジエータ１２およびサーモスタット１３を迂回する、バイパスホース１４が接続されている。バイパスホース１４は、サーモスタット１３の開度が０％となりラジエータホース１１が閉塞されたとき、ラジエータ１２による冷却処理の行なわれない冷却水を内燃機関３に循環させるためのホースである。
コントロールユニット６は、車両１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：Engine Control Unit）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。コントロールユニット６は、内燃機関３、閉塞機構１０およびサーモスタット１３に、これらとの間で電気信号を送受信可能に接続されている。また、コントロールユニット６には、例えば、サーモスタット１３から入力される検知信号に基づいて内燃機関３の温度を検出する計算式が記憶されている。
２．浄化部の詳細な構成
図２は、図１に示す浄化部４の要部を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
【００２２】
閉塞機構１０は、エキゾーストマニホールド７の直径よりも小さい直径の円筒管１５を備えている。円筒管１５の直径は、例えば、後述する浄化触媒１８（触媒担体２２）の直径の２０〜３５％であり、具体的には、１６〜４２ｍｍである。
円筒管１５は、エキゾーストマニホールド７と中心軸を共有する位置に配置され、図示しない位置において支持部材（図示せず）を介してエキゾーストマニホールド７に支持されている。
【００２３】
また、閉塞機構１０は、回転動作により円筒管１５を閉塞するための閉塞板１６と、閉塞板１６を回転させるための回転シャフト１７とを備えている。
回転シャフト１７は、エキゾーストマニホールド７および円筒管１５を径方向に回転自在に貫通し、エキゾーストマニホールド７の周壁における径方向一方側から他方側にわたって架設されている。また、回転シャフト１７の端部は、コントロールユニット６に電気的に接続された動力伝達機構（図示せず）に接続されている。これにより、回転シャフト１７の回転動作は、コントロールユニット６により制御される。
【００２４】
閉塞板１６は、円筒管１５の直径とほぼ同径またはやや小径の円板状に形成されている。閉塞板１６は、その径方向が回転軸となるように、回転シャフト１７における円筒管１５上を通過する部分に固定されている。これにより、回転シャフト１７が回転すると、その回転にともなって閉塞板１６が回転し、回転シャフト１７の回転角Ａに応じて円筒管１５の開度が決定される。
【００２５】
例えば、円筒管１５の一方側端面（上流側端面）に対する閉塞板１６の一方面の傾斜角度Ｂが０°（１８０°）の初期状態から、回転シャフト１７が０°および１８０°の回転角Ａで回転移動すると、円筒管１５が閉塞される（閉塞板１６が実線で示される位置にある状態）。一方、初期状態から、回転シャフト１７が０°＜回転角Ａ＜１８０℃および１８０°＜回転角Ａ＜３６０°を満たすように回転移動すると、円筒管１５が開放される（例えば、閉塞板１６が破線で示される位置にある状態）。
【００２６】
触媒コンバータ８には、浄化触媒１８が収容されている。つまり、浄化触媒１８は、ガス流路において、閉塞機構１０よりも下流側に配置されている。浄化触媒１８は、その基体をなす触媒担体２２が活性成分で被覆されることにより形成されている。
触媒担体２２は、例えば、触媒コンバータ８の内径とほぼ同径の略円柱状に形成されている。触媒担体２２の直径は、例えば、８０〜１２０ｍｍである。また、触媒担体２２の軸方向における長さ（高さ）は、例えば、５０〜１５０ｍｍである。また、触媒担体２２を形成する材料としては、例えば、コージェライト、アルミナ、シリカ、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素および酸化ジルコニウムなどのセラミック材料が挙げられる。
【００２７】
触媒担体２２には、その軸方向一方側の一方面２０から他方側の他方面２１へ貫通する多数の流通孔１９が形成されている（図２では、流通孔１９を破線で表わしている。）。これにより、触媒担体２２の一方側から他方側へと排気ガスが通過可能とされる。流通孔１９は、それぞれ触媒担体２２の軸方向に沿う略四角筒状に形成されており、全体として触媒担体２２の一方面２０全域および他方面２１全域に隙間なく形成されるハニカム状（蜂の巣状）に形成されている。各流通孔１９の平均孔径（１辺の長さ）は、例えば、０．８５〜１．２７ｍｍである。
【００２８】
活性成分としては、例えば、浄化する排気ガスの種類により異なるが、ガソリンエンジンから排出される排気ガスを浄化する場合には、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化できる三元触媒が用いられる。
三元触媒としては、特に制限されず、例えば、触媒金属を固溶および／または担持して含有する担体が挙げられる。
【００２９】
触媒金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）などの遷移金属が挙げられる。これらは、単独使用または２種以上併用することができる。
担体としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）およびセリア（ＣｅＯ２）などの耐熱性酸化物、ペロブスカイト型構造、イルメナイト型構造およびホタル石型構造などの結晶構造を有する複合酸化物が挙げられる。なお、担体に触媒金属が固溶されているとは、触媒金属が担体の結晶格子中に配位することにより、担体と触媒金属とが固溶体を形成していることである。一方、担体に触媒金属が担持されているとは、触媒金属が担体に固溶することなく、その表面に保持されていることである。
【００３０】
上記のような活性成分は、例えば、スラリーコート法などの公知の方法により、触媒担体２２上にコート層として形成されている。
そして、浄化触媒１８は、一方面２０を円筒管１５の他方側に当接させた状態で触媒コンバータ８に収容されている。これにより、浄化触媒１８におけるガス流入口である一方面２０の中心から円筒管１５の半径に相当する長さ以内の中央部（例えば、その面積が一方面２０の面積の２０〜５０％）が円筒管１５により覆われる。そのため、閉塞板１６による円筒管１５の閉塞時には、浄化触媒１８の一方面２０における中央部への排気ガスの流入が制限される。
３．排ガス浄化システムによる浄化処理
図３は、図１のコントロールユニットにおいて実行される制御処理の流れを表すフローチャートである。
【００３１】
コントロールユニット６は、閉塞機構１０に対する制御モードとして、回転シャフト１７を０°または１８０°の回転角Ａで回転移動させることにより円筒管１５を閉塞する閉塞モードと、回転シャフト１７を０°＜回転角Ａ＜１８０℃または１８０°＜回転角Ａ＜３６０°を満たすように回転移動させることにより円筒管１５を開放する開放モードとを有している。
【００３２】
まず、コントロールユニット６に対して所定の指示信号（例えば、イグニッションオン信号など）が入力されると、内燃機関３に対して始動指令信号が入力される。これにより、内燃機関３の暖機運転が開始されるとともに（ステップＳ１）、閉塞機構１０の開放モードが実行される（ステップＳ２）。なお、内燃機関３の暖機運転とは、例えば、内燃機関３を冷却するための冷却水の温度が、例えば、８０℃未満であるときの運転をいう。
【００３３】
つまり、内燃機関３の始動時に、コントロールユニット６から動力伝達機構（図示せず）に対して、例えば、初期状態から９０°または２７０°の回転角Ａで回転シャフト１７を回転移動させるべき信号が入力される。
これにより、閉塞板１６の傾斜角度Ｂが９０°または２７０°となり、円筒管１５が完全に開放される。したがって、エキゾーストマニホールド７を流れる排気ガスは、円筒管１５の内外を通過して触媒コンバータ８に流入する。触媒コンバータ８では、浄化触媒１８の流通孔１９に、ガス流入口（一方面２０）全域から排気ガスが流入する。そして、流通孔１９に流入した排気ガスは、流通孔１９の通過中に活性成分により浄化され、エキゾーストパイプ９を介して車両１の外部へ排出される。このようにして、暖機運転中における排気ガスの浄化処理が行なわれる。
【００３４】
一方、暖機運転中、冷却部５のクローズドラインを循環する冷却水の温度が、サーモスタット１３で常時検知され、その検知信号がコントロールユニット６に入力される。コントロールユニット６では、その検知信号に基づき、記憶された計算式により内燃機関３の温度が検出（算出）される。
そして、暖機運転は、内燃機関３の温度が、設定温度（例えば、冷却水の温度が８０℃）になるまで継続される（ステップＳ２のＮＯ）。
【００３５】
その後、暖機運転が経過し、冷却水の温度が所定の設定温度（例えば、８０℃）に到達すると、コントロールユニット６では、内燃機関３の温度が所定の設定温度に到達したと判別される（ステップＳ２のＹＥＳ）。
この判別により、内燃機関３の定常運転が開始されるとともに（ステップＳ４）、閉塞機構１０の閉塞モードが実行される（ステップＳ５）。なお、内燃機関３の定常運転とは、冷却水の温度が、例えば、８０℃以上であるときの運転をいう。
【００３６】
つまり、定常運転開始時に、コントロールユニット６から動力伝達機構（図示せず）に対して、閉塞板１６を初期状態に戻すべき信号、具体的には、初期状態から０°または１８０°の回転角Ａで回転シャフト１７を回転移動させるべき信号が入力される。
これにより、閉塞板１６の傾斜角度Ｂが０°または１８０°（初期状態）となり、円筒管１５が閉塞される。円筒管１５の閉塞により、円筒管１５への排気ガスの流入が制限されるため、エキゾーストマニホールド７を流れる排気ガスは、円筒管１５の外周面に沿って触媒コンバータ８に流入する。触媒コンバータ８では、浄化触媒１８の流通孔１９に、ガス流入口（一方面２０）の中央部よりも外方の外周部から排気ガスが流入する。そして、流通孔１９に流入した排気ガスは、流通孔１９の通過中に活性成分により浄化され、エキゾーストパイプ９を介して車両１の外部へ排出される。このようにして、定常運転中における排気ガスの浄化処理が行なわれる。
【００３７】
その後、コントロールユニット６に対して所定の指示信号（例えば、イグニッションオフ信号など）が入力されると、内燃機関３に対して終了指令信号が入力され、内燃機関３の運転が終了する。
３．作用効果
以上のように、排ガス浄化システム２によれば、定常運転中（冷却水の温度が８０℃以上の運転中）、円筒管１５が閉塞板１６で閉塞されることにより、円筒管１５への排気ガスの流入が制限される。この流入制限により、浄化触媒１８の一方面２０における中央部（ガス流入制限領域）へのガスの流入が制限される。
【００３８】
そのため、定常運転中においては、浄化触媒１８を径方向に切断したときの切断面における中央部を被覆する第１活性成分と、排気ガスとの接触を制限することができる。その結果、第１活性成分の浄化性能を維持することができる。
その一方で、暖機運転中（冷却水の温度が８０℃未満の運転中）、円筒管１５が開放されることにより、円筒管１５への排気ガスの流入制限が解除される。この解除により、浄化触媒１８のガス流入制限領域においても活性成分と排気ガスと接触が可能となる。つまり、暖機運転中には、浄化触媒１８を径方向に切断したときの切断面における外周部を被覆する第２活性成分加えて、定常運転中に浄化性能の維持された第１活性成分が排気ガスの浄化に使用される。
【００３９】
そのため、内燃機関３が冷機状態から始動（コールドスタート）される場合でも、排気ガスの温度によらず（排気ガスの温度が低くても）、活性成分を常時活性させることができる。その結果、暖機運転中に排気ガスを十分な浄化効率で浄化することができる。
また、定常運転中における排気ガスの流入制限により、第１活性成分の経時劣化を抑制することができる。そのため、暖機運転中における経時的な浄化効率の低下を抑制することができる。
【００４０】
さらに、浄化触媒１８の一方面２０に当接する円筒管１５の開閉により、排気ガスの流入制限が実行されるので、浄化触媒１８の一方面２０における中央部へのガスの流入を確実に遮断することができる。そのため、定常運転中において、中央部の第１活性成分と排気ガスとの接触を確実に制限することができる。
４．浄化部の変形例
上記の排ガス浄化システム２は、以下の変形例で実施することもできる。
【００４１】
図４は、図２に示す浄化部４の第１の変形例を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
浄化部３０には、触媒コンバータ８の一方側（上流側）に閉塞機構３３が設けられている。閉塞機構３３は、浄化触媒１８の一方面２０を閉塞するための閉塞板３２と、閉塞板３２を支持するための支持棒３１とを備えている。
支持棒３１は、ばね機構などを介して下流側に付勢されるように、触媒コンバータ８の周壁に図示しないヒンジ機構を介して取り付けられている。これにより、支持棒３１は、固定端を支点として、自由端が一方面２０に対して近接または離間するように揺動される。また、支持棒３１は、常時は、ばね機構によりその自由端が一方面２０に対して近接する方向に付勢されている。
【００４２】
閉塞板３２は、閉塞板１６の直径とほぼ同径の円板状に形成され、支持棒３１の自由端側に取り付けられている。閉塞板３２は、常時はその一方面全域が支持棒３１の付勢力により浄化触媒１８の一方面２０に接触している。これにより、一方面２０の中心から閉塞板３２の半径に相当する長さ以内の中央部が、閉塞板３２により覆われている。
また、閉塞板３２には、支持棒３１の付勢力の作用方向とは反対方向に牽引可能なワイヤ（図示せず）が接続されている。このワイヤは、コントロールユニット６に電気的に接続された牽引機構（図示せず）に接続されている。
【００４３】
そして、この浄化部３０では、定常運転中、ワイヤによる牽引動作が行なわれず、閉塞板３２の位置が定常状態とされる（閉塞板３２が実線で示される位置にある状態）。これにより、浄化触媒１８の一方面２０における中央部（ガス流入制限領域）へのガスの流入が制限される。
一方、暖機運転中、ワイヤ（図示せず）により閉塞板３２が上流側に牽引される（閉塞板３２が破線で示される位置にある状態）。これにより、排気ガスの流入制限が解除され、浄化触媒１８のガス流入制限領域においても活性成分と排気ガスと接触が可能となる。
【００４４】
図５は、図２に示す浄化部４の第２の変形例を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
浄化部４０には、エキゾーストマニホールド７および触媒コンバータ８に跨って閉塞機構４３が設けられている。閉塞機構４３は、浄化触媒１８の一方面２０を閉塞するための閉塞錐４２と、閉塞錐４２を支持するための支持棒４１とを備えている。
支持棒４１は、一方側と他方側とが略直角をなすＬ字状に形成されている。支持棒４１の一方側は、他方側の端部が下流側へ向くように、エキゾーストマニホールド７の周壁に取り付けられている。
【００４５】
閉塞錐４２は、底面の直径が増減自在に変化する円錐状に形成されている。閉塞錐４２の底面の最大径は、例えば、閉塞板１６の直径とほぼ同径である。一方、閉塞錐４２の底面の最小径は、例えば、浄化触媒１８（触媒担体２２）の直径の２０〜３５％であり、具体的には、１６〜４２ｍｍである。閉塞錐４２の頂点には、支持棒４１の他方側端部が接続されている。これにより、閉塞錐４２は、支持棒４１を介してエキゾーストマニホールド７により支持されている。
【００４６】
また、閉塞錐４２は、コントロールユニット６に電気的に接続されており、コントロールユニット６からの入力信号により、その底面の直径の増減度合が制御される。
そして、この浄化部４０では、定常運転中、コントロールユニット６による入力信号により、閉塞錐４２の底面の直径が最大径とされる（閉塞錐４２が実線で示される状態）。これにより、浄化触媒１８の一方面２０における中央部（ガス流入制限領域）へのガスの流入が制限される。
【００４７】
一方、暖機運転中、コントロールユニット６による入力信号により、閉塞錐４２の底面の直径が最小径とされる（閉塞錐４２が破線で示される状態）。これにより、中央部への排気ガスの流入制限が部分的に解除され、浄化触媒１８のガス流入制限領域における流入制限が解除された部分においても活性成分と排気ガスと接触が可能となる。
図６は、図２に示す浄化部４の第３の変形例を示す平面図である。
【００４８】
浄化部５０には、浄化触媒１８の一方面２０上に閉塞機構５２が設けられている。閉塞機構５２は、浄化触媒１８の一方面２０を閉塞するための閉塞板５１を備えている。
閉塞板５１は、浄化触媒１８の半径とほぼ同径の扇板を複数有している。複数の扇板は、各中心が浄化触媒１８の中心よりもやや外側に位置するように配置され、浄化触媒１８の周方向に沿って展開自在な積層体として設けられている。閉塞板５１の最大展開時（閉塞時）における面積は、例えば、一方面２０の面積の２０〜５０％である。
【００４９】
一方、閉塞板５１の積層時（折り畳み時（開放時））における面積は、例えば、一方面２０の面積の０〜１２％である。なお、閉塞板５１の積層時における面積を０％にするには、閉塞板５１を折り畳み、当該閉塞板５１を、その厚さ方向が浄化触媒１８の軸方向に直交するように約９０°回転すればよい。
また、閉塞板５１は、コントロールユニット６に電気的に接続されており、コントロールユニット６からの入力信号により、閉塞板５１の展開動作および折り畳み動作が制御される。
【００５０】
そして、この浄化部５０では、定常運転中、コントロールユニット６による入力信号により、閉塞板５１が最大展開される（閉塞板５１が実線で示される状態）。これにより、浄化触媒１８の一方面２０における閉塞板５１で覆われる外周部（ガス流入制限領域）へのガスの流入が制限される。
一方、暖機運転中、コントロールユニット６による入力信号により、閉塞板５１が積層状態まで折り畳まれる。これにより、外周部への排気ガスの流入制限が部分的に解除され、浄化触媒１８のガス流入制限領域における流入制限が解除された部分においても活性成分と排気ガスと接触が可能となる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜設計を変形することができる。
本発明の排ガス浄化システムは、適切な浄化触媒を選択することにより、例えば、ディーゼルエンジン、ジェットエンジンから排出される排気ガスを浄化することもできる。
また、内燃機関から排出される排気ガスの流量などに応じて、ガス流入制限領域の面積を多段階に増減させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る排ガス浄化システムを搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示す浄化部の要部を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
【図３】図１のコントロールユニットにおいて実行される制御処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】図２に示す浄化部の第１の変形例を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
【図５】図２に示す浄化部の第２の変形例を示す（ａ）平面図（ｂ）側面図である。
【図６】図２に示す浄化部の第３の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２    排ガス浄化システム
３    内燃機関
４    浄化部
６    コントロールユニット
７    エキゾーストマニホールド
８    触媒コンバータ
９    エキゾーストパイプ
１０  閉塞機構
１８  浄化触媒
２０  一方面
３０  浄化部
３３  閉塞機構
４０  浄化部
４３  閉塞機構
５０  浄化部
５２  閉塞機構
【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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