(57)【要約】【課題】既販車であっても、エンジンから排出された排出ガスによる大気中の超微小粒子の発生を抑制する。【解決手段】排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材（１０）と、排出ガスのエネルギを吸収するエネルギ吸収装置（５３）と、このエネルギ吸収装置（５３）が吸収したエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置（５４）と、このエネルギ蓄積装置（５４）に蓄積されたエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置（５５）と、エネルギ吸収装置（５３）のエネルギ吸収量に基づいて排出ガス希釈装置（５５）を制御する希釈装置制御手段（５２とを）有し、エネルギ吸収装置（５３）とエネルギ蓄積装置（５４）と排出ガス希釈装置（５５）と希釈装置制御手段（５２）とが取り付け部材（１０）に備えられている。【選択図】図９
2008175161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材と、
排出ガスのエネルギを吸収するエネルギ吸収装置と、
このエネルギ吸収装置が吸収したエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置と、
このエネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置と、
前記エネルギ吸収装置のエネルギ吸収量に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御する希釈装置制御手段と
を有し、
前記エネルギ吸収装置と前記エネルギ蓄積装置と前記排出ガス希釈装置と前記希釈装置制御手段とが前記取り付け部材に備えられていることを特徴とする車両の排出ガス浄化装置。
【請求項２】
前記希釈装置制御手段は、前記エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合または前記エネルギ吸収量が予め設定したエネルギ吸収量の領域にある状態から前記エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合に前記排出ガス希釈装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項３】
前記エネルギ吸収量に基づいて排出ガス量を算出することにより排出ガス量を間接的に検出する排出ガス量検出装置もしくは排出ガス量を直接的に検出する排出ガス量検出装置を備え、
前記希釈装置制御手段は、この排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合またはこの排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態からこの排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合に前記排出ガス希釈装置を作動させることを特徴とする請求項２に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項４】
前記エネルギ吸収装置は前記排出ガスの熱による発電装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項５】
前記エネルギ吸収装置は前記排出ガスにより駆動される発電機であることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項６】
前記排出ガス希釈装置は、排気管出口を開閉可能な可動シャッタと、この可動シャッタの上流で常時大気に連通している常開孔とからなることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項７】
前記排出ガス希釈装置は、排気管出口を開閉可能な遮断弁と、この遮断弁の上流で常時大気に連通している常開孔とからなり、
前記常開孔の近傍に走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項８】
前記排出ガス希釈装置は、排気管の後端外周を所定の空間を置いて覆う外周管と、この外周管の内側に配置され、排出ガスと大気を混合する旋回翼を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項９】
前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と前記希釈装置制御手段とはこの取り付け部材の外周に断熱構造を介して設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
排気管の外周を所定の空間を置いて覆う外周管が前記取り付け部材に取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と希釈装置制御手段とはこの外周管の外周に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
排気管の外周を所定の空間を置いて覆う外周管が前記取り付け部材に取り付けられ、
この外周管の上流に走行風を導入する走行風導入カバーが取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と希釈装置制御手段とはこの走行風導入カバーの外周に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記希釈装置制御手段は、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状態信号入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項１３】
車両からの電力を入力する電源入力端子を有し、この電源入力端子に入力される電力と前記エネルギ蓄積装置の蓄積しているエネルギとが併用して用いられるかまたはこの電源入力端子に入力される電力が主となり前記エネルギ蓄積装置の蓄積しているエネルギが補完的に用いられることを特徴とする請求項４または５に記載の車両の排出ガス浄化装置。
【請求項１４】
排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材と、
車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置と、
車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御する希釈装置制御手段と
を有し、
前記排出ガス希釈装置と前記希釈装置制御手段とが前記取り付け部材に備えられていることを特徴とする車両の排出ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の排出ガス浄化装置、特に、大気中に排出・拡散された後の排出ガス中に見られる超微小粒子状物質を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中に浮遊する可能性のある様々な超微小粒子が、健康へ影響を与える可能性があることが、最近の研究で報告され始めている。化石燃料を燃焼させた場合に生じる、炭素を主な成分とするすすなどの微細な物質が大気中に排出されると、その物質が核となりガス状物質などが凝縮して成長するが、その中には問題となる超微小粒子が含まれる可能性があり、家庭用ガスコンロや暖房器のほか、自動車の排出ガス中にも含まれる可能性がある。
【０００３】
ただし、超微小粒子の計測法は確定した方法が存在せず、また超微小粒子として装置で検出される粒子の化学的組成や物理的特性、形態も定かではない。
【０００４】
自動車から排出されるガスは、大気中に放出された後、拡散・希釈されるが、その過程において、凝集や蒸発等により、その形態が変化するため、粒子の粒子径分布が変化すると考えられる。その際、排出ガスを希釈する大気の湿度や温度状態、粒子の核となる物質の含有量、大気との希釈状態により、その形態変化が影響されて、拡散後の超微小粒子の観測結果に差が生じることが、研究により明らかになり始めている。
【０００５】
２００５年秋の自動車技術会学術講演会“ナノ粒子セッション”の“ナノ粒子の生成挙動解析（２００５５８６０）”で報告されているように、自動車の過渡走行時の減速時に５から５０ｎｍ程度の粒径を持つナノ粒子の数が増加する場合がある。これは、空気中の塵や排出ガス中に存在する核となる物質に、排出ガス中の揮発性成分が凝集することによりナノ粒子が観察されるようになると考えられる。
【０００６】
しかしながら、充分に大気に拡散・希釈された状態と同じまで、一気に希釈されると、ナノ粒子が観察されるのを防ぐことができる。そこで、車両の様々な運転状態を検出判断して、排出ガスが自動車の排気管から大気に放出される際に排出ガスを強制希釈して大気に放出することにより、排出ガスの大気放出後にナノ粒子が観察されることを防止するようにしたものが特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１３２３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１の技術は、自動車の仕様に、つまり新車の状態より予め組み込んでおくことを前提として提案したものであるので、既販車に対して後付けすることはできない。
【０００８】
そこで本発明は、車両からのナノ粒子の観測を防止できる、コンパクトで既販車に簡単に後付け可能な車両の排出ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材（１０）と、排出ガスのエネルギを吸収するエネルギ吸収装置（５３）と、このエネルギ吸収装置（５３）が吸収したエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置（５４）と、このエネルギ蓄積装置（５４）に蓄積されたエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置（５５）と、前記エネルギ吸収装置（５３）のエネルギ吸収量に基づいて前記排出ガス希釈装置（５５）を制御する希釈装置制御手段（５２）とを有し、前記エネルギ吸収装置（５３）と前記エネルギ蓄積装置（５４）と前記排出ガス希釈装置（５５）と前記希釈装置制御手段（５２）とが前記取り付け部材（１０）に備えられている。
【００１０】
また、本発明は、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材（１０）と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置（５５）と、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置（５５）を制御する希釈装置制御手段（５２）とを有し、前記排出ガス希釈装置（５５）と前記希釈装置制御手段（５２）とが前記取り付け部材（１０）に備えられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エネルギ吸収装置（５３）、エネルギ蓄積装置（５４）、排出ガス希釈装置（５５）、希釈装置制御手段（５２）及びこれらを備える取り付け部材（１０を、セットとして排気管出口にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、本発明の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることがができる。そして、本発明の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両の排気管から出た後の排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材（１０）と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置（５５）と、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置（５５）を制御する希釈装置制御手段（５２）とを有し、前記排出ガス希釈装置（５５）と前記希釈装置制御手段（５２）とが前記取り付け部材（１０）に備えられているので、車両の減速が断続して行われる場合にも、ほぼ制限なしに排出ガスの希釈を連続して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
まず、図１〜図６を参照して本発明の排出ガス浄化装置の概念及び基本的な構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用される自動車の説明図である。自動車に搭載されるエンジン１は、エンジンコントロールユニット８により制御されつつ、その内部で燃料を燃焼させて、車輪を回転させるための動力を発生する。この際にエンジン１から排出される燃焼ガスは、触媒３により、環境への影響を減ずるように処理された後、マフラ４を通して排気管２（後端のテールパイプ５）の出口から車外に排出される。車外に排出されたガスは、大気により希釈されつつ拡散するため、図に希釈率を付記したように、排気管２（テールパイプ５）の出口から遠ざかるほど希釈率は大きくなる。
【００１６】
図２は、エンジン１排出後の粒子状物質の変化を模式的に示す説明図である。エンジン１の排出ガスには、極めて微細な炭素などの成分（図中に黒丸で示す）と揮発性成分（図中に白丸で示す）とが含まれているが、希釈の過程で排出ガス中のガス状成分や揮発成分が凝集を起こし、一時的にナノ粒子と呼ばれる粒径の超微小な粒子が発生したり、その後さらに空気との希釈が進んだときには超微小粒子の凝集が進むと共に揮発性物質が揮発して超微小粒子の組成が炭素を主成分とするものになったりと、様々な変化を起こす。
【００１７】
本発明では、上記の「ナノ粒子」とは健康への影響を与える可能性がある超微小粒子をいうものとする。ナノ粒子の具体的な粒径は図２に示したように５〜５０ｎｍ程度をとりあえず考えているが、実際にはどの程度の粒径の超微小粒子が健康への影響を与えるのかは分かっていない。従って、ここではあくまで目安となる値を示しているだけである。
【００１８】
図３は、テールパイプ５（排気管）から大気中に排出されたガスにおける超微粒子の粒径分布を示したものである。排出ガス中には大量の水分や微量な炭化水素が含まれることから、大気放出後の拡散が充分に行われていない希釈率が小さな条件では、破線で示すような特性となり、粒径が約５〜５０程度のナノ粒子を含んだ超微小粒子が計測されることがある。しかし、さらに拡散が行われ希釈率が大きな条件では、実線で示すような特性となり、超微小粒子の数は減少してゆく。
【００１９】
図４に示すように、車両が通常走行している場合には、車速風により車両の後側に後流による渦が発生し、テールパイプ５より排出されたガスは速やかに拡散される。一方、車両が走行している状態でも、高速走行などのように車両の後に空気の滞留領域ができ排出ガスが滞るような場合には希釈が迅速に行われないことがある。
【００２０】
図５、図６は本発明の排出ガス浄化装置の第１、第２の基本構成図である。なお、後述する図９、図１０が図５に対する２つの具体的構成例を示す図、後述する図１１が図６に対する１つの具体的構成例を示す図である。
【００２１】
図５から説明すると、エンジン１から排出された燃焼ガスは触媒３、排気管２、マフラ４をとおり、テールパイプ５にいたる。
【００２２】
本発明の排出ガス浄化装置は、排気管取り付け装置１０、排出ガス量検出装置５１、排出ガス希釈装置５５、エネルギ吸収装置５３、エネルギ蓄積装置５４、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）から構成され、排出ガス量検出装置５１、希釈制御装置５２、エネルギ吸収装置５３、エネルギ蓄積装置５４、排出ガス希釈装置５５の全てが排気管取り付け装置１０に備えられている。
【００２３】
エネルギ吸収装置５３は、図５では排出ガスの熱エネルギを吸収して、これに対して図６では排出ガスの運動エネルギを吸収してエネルギ蓄積装置５４に蓄える。エネルギ吸収装置５３として、図５では排出ガスの熱エネルギを電気エネルギに変換する発電装置が、これに対して図６では排出ガスの運動エネルギにより駆動される発電機が用いられ、エネルギ吸収装置５３において吸収されたエネルギ量（発電電力）をエネルギ蓄積装置５４が蓄える。
【００２４】
排出ガス量検出装置５１は、図５ではテールパイプ５内の排出ガス流れの中にあって排出ガスの流量を直接に測定（検出）し、これに対して図６ではテールパイプ５の外部にあって、エネルギ吸収装置５３により吸収されるエネルギ量（エネルギ吸収量）から排出ガス量を算出し（間接的に排出ガス量を検出し）、このようにして検出しあるいは算出した排出ガス量の信号を希釈制御装置５２に送る。
【００２５】
希釈制御装置５２では排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合にまたは排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態から排出ガス量が減少したと判定した場合に、排出ガス希釈装置５５を作動させる。排出ガス希釈装置５５が作動すると、テールパイプ５出口で排出ガスが大気により強制的に希釈される。すなわち、排出ガスを大気に放出する際に、予め大気により希釈する。テールパイプ５（排気管）から排出する際に、充分に大気に拡散希釈された状態と同じ程度にまで、予め一気に希釈するようにするのであり、これにより図３から明らかなように、超微小粒子（ナノ粒子を含む）が観察されるのを防ぐことができる。
【００２６】
図７と図８は、排出ガス希釈装置５５の作動状態の例を示すタイムチャートである。このうち図７は、排出ガスの希釈を行わせる条件が、排出ガス量が時間的に減少した場合であるときの車両走行中の排出ガス希釈装置５５の作動状態の例を示している。同図において最上段より、車速、排出ガス量、発電電力の変化を示しており、排出ガス量の減少開始タイミングであるｔ１、ｔ４、ｔ６、ｔ８の各タイミングより所定の期間だけ、排出ガスの希釈が行われる。
【００２７】
ここで、排出ガス量は車速の代用値として用いられている。排出ガス量を用いることにしたのは、本発明の排出ガス浄化装置が既販車に対する後付けの装置であり、車速を直接的には利用できないと考えられるためである。排出ガス量を用い、排出ガス量の減少開始を検出することで車速の減少開始を検出することができている。すなわち、ｔ６とｔ８の各タイミングでは排出ガス量の減少開始によって車速の減少開始を検出できている。
【００２８】
図７には排出ガス量の減少（変化）を検出する場合を示したが、エネルギ吸収装置５３において吸収されるエネルギ量から、排出ガス量を算出することなくエネルギ量（エネルギ吸収量）そのものの減少をみるように、つまりエネルギ吸収装置５３のエネルギ吸収量の減少時に排出ガスの希釈を行うようにしてもかまわない。
【００２９】
図８は、排出ガスの希釈を行わせる条件が、排出ガス量が予め設定された排出ガス量の領域にあり、かつこの排出ガス量の領域で排出ガス量が時間的に減少した場合であるときの車両走行中の排出ガス希釈装置の作動状態の例を示している。図８において上段に排出ガス量の変化を示しており、予め設定された排出ガス量の領域における排出ガス量の減少開始タイミングであるｔ１１、ｔ１４、ｔ１８のタイミングより所定の期間だけ、排出ガスの希釈が行われる。
【００３０】
図８において予め設定される排出ガス量の領域とは高排出ガス量の領域、つまりエンジンの高負荷域に相当する領域である。高負荷域での排出ガス量の減少時に排出ガス希釈装置５５を作動させるのは、特に高負荷域での排出ガス量の減少時に、高負荷域でない領域での排出ガス量の減少時よりもナノ粒子が多く観察されるためである。実際には、車両を予め走らせてみて、ナノ粒子が多く観察される運転条件（高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）を調べておき、高排出ガス量の領域を決定しておく。このため、図８に示した例では、高負荷域でない領域での排出ガス量の減少開始タイミングであるｔ１６のタイミングにおいて排出ガス希釈装置５５は作動されていない。
【００３１】
上記図２ではナノ粒子の核となる物質として炭素成分を挙げたが、特に高負荷域での減速時（高負荷域での排出ガス量の減少時）にナノ粒子が多く生成される理由を本発明者は次のようなものであると推定している。すなわち、高負荷域での減速時（高負荷域での排出ガス量の減少時）には、通常、燃料カット条件が成立して燃焼室への燃料供給がカットされる。従って、燃料成分である炭素原子がナノ粒子の核となる物質として排出ガス中に多く含まれることになるとは考えにくい。従って、燃料をナノ粒子の核となる物質から外すと、残るは燃焼室内の潤滑油成分や未燃燃料や排気系のすすなどに求めざるを得ない。例えば潤滑油には高分子炭化水素や金属等の各種の添加剤が含まれている。従って、この潤滑油成分の一部が高温状態にある燃焼室内で蒸発したり、燃焼室壁から引き剥がされたりしてナノ粒子の核となるのでないかと推定している。
【００３２】
なお、高負荷であるほどエネルギ吸収装置５３によって吸収されるエネルギ量が大きくなる。本発明の排出ガス浄化装置は既販車に対して後付けする装置であるため、排出ガス希釈装置５５や希釈制御装置５２を作動させるためのエネルギ源としてエネルギ蓄積装置５４を備えている。そして、本発明では、自力でエネルギ蓄積装置５４に十分な量のエネルギを蓄える必要がある。この場合に、エネルギ吸収装置５３は、排出ガスの熱による発電装置または排出ガスにより駆動される発電機であるので、高負荷であるほど発電電力（エネルギ吸収量）が大きくなる。つまり低負荷領域ではエネルギ吸収装置５３の吸収するエネルギ量（発電電力）が小さいために、エネルギ蓄積装置５４からエネルギ量が持ち出されるだけとなるのに対して、高負荷領域であれば、エネルギ吸収装置５３の吸収するエネルギ量（発電電力）をそのまま排出ガス希釈装置５５や希釈制御装置５２のエネルギ源として用いることができ、余剰のエネルギ分はエネルギ蓄積装置５４に蓄えることができる。このように、高負荷領域での排出ガス量の減少時に排出ガス希釈装置５５を作動させるほうが、エネルギ的に有利となる。
【００３３】
次に、図９〜図１２を参照して本発明の排出ガス浄化装置の４つの具体的構成例を説明する。ただし、図９〜図１２には全て本発明の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付した後の状態を示している。
【００３４】
まず図９は本発明の排出ガス浄化装置の第１の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図９（Ａ）は概略断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の装置を右方向から見た矢視図を示している。
【００３５】
第１の具体的構成例は、テールパイプ５の排出ガス出口の開口面積を絞ることにより、面積を狭めた開口部から排出ガスの排出速度を増加させて噴出させ大気との希釈・混合を促進させるようにしたものである。
【００３６】
排気管取り付け装置１０に固定された排気通路固定シャッタ９３と、排気通路２の開口面積を絞るように可動シャッタ駆動装置９５で動作される排気通路可動シャッタ９２とが設けられ、これら排気通路可動シャッタ９２と排気通路固定シャッタ９３とで排出ガス希釈装置５５が構成されている。
【００３７】
具体的に説明すると、円筒状の排気管取り付け装置１０の下流端には円錐状の部材９３Ａが排気管取り付け装置１０と一体に形成され、かつ円錐状部材９３Ａの下流端に排出ガス流れを遮断する円盤状部材９３Ｂがこれも排気管取り付け装置１０と一体に、かつ排出ガス流れに対して直交するように形成されている。この円盤状部材９３Ｂには図９（Ｂ）にも示したように円周方向に４つの扇形状切欠き９３Ｃが等分に設けられている。これら円錐状部材９３Ａ、円盤状部材９３Ｂ、切欠き９３Ｃで排気通路固定シャッタ９３が構成されている。
【００３８】
一方、円筒状のテールパイプ５の軸心位置に可動シャッタ駆動装置９５が排気管取り付け装置１０の内周から立ち上がる支柱１０Ａによって固定されている。可動シャッタ駆動装置９５はピエゾアクチュエータで構成され、この可動シャッタ駆動装置９５の回転軸に円盤状部材の排気通路可動シャッタ９２が排出ガスの流れ方向に対して直交する方向に取り付けられている。この排気通路可動シャッタ９２は、円盤状部材９３Ｂより少し排気通路上流側で円盤状部材９３Ｂに近接して、かつ排気通路可動シャッタ９２の外周端が円錐状部材９３Ａの内周面に近接して設けられている。そして、排気通路可動シャッタ９２には、図９（Ｂ）に示したように４つの扇形状切欠き９２Ａが、円盤状部材９３Ｂの扇形状切欠き９３Ｃに対向して、円周方向に等分に設けられている。
【００３９】
また、上記円錐状部材９３Ａには、図９（Ｂ）にも示したように、常時大気に連通する複数個の常開孔９４が排気通路可動シャッタ９２の取り付け位置よりも上流側に開口されている。この複数の常開孔４の全開口面積は、テールパイプ５の開口面積の１／１０〜１／２０に設定されている。
【００４０】
上記可動シャッタ駆動装置９５に通電していない状態では、スプリング等により排気通路可動シャッタ９２が初期位置に保たれ、この初期位置では排気通路可動シャッタ９２の切欠き９２Ａと円盤状部材９３Ｂの切欠き９３Ｃとがちょうど重なっており（排気通路可動シャッタ９２は開いている）、このときにはこの重なった切欠きを通して排出ガスが大気へと主に放出される。
【００４１】
これに対して、可動シャッタ駆動装置９５に所定量の電力を供給すると、排気通路可動シャッタ９２が閉じる。すなわち、排気通路可動シャッタ９２は排気通路可動シャッタ９２の切欠き９２Ａでない部分と円盤状部材９３Ｂの切欠き９３Ｃとが丁度重なる位置まで回転する。このときには常時大気に連通する常開孔９４を通してだけ排出ガスが大気へと放出される。こうして排気通路可動シャッタ９２を閉じると、テールパイプ５の排出ガス出口の開口面積が排気通路可動シャッタ９２を開いているときより絞られ、面積を狭めた開口部（複数の常開孔９４）から排出ガスが排出速度を増加させて噴出され大気との希釈混合が促進され、これによって、大気中におけるナノ粒子の生成が抑制される。
【００４２】
ここでは、排気通路可動シャッタ９２の開閉具合は基本的には閉じるか開くかの２位置制御であり、排出ガスの希釈時に閉じて、その他で開いている。排出ガス量に応じて排気通路可動シャッタ９２の開き具合を変えてもよい。その場合には排出ガス量が少ないほど排気通路可動シャッタ９２を閉じる。後述する図１０の排気通路遮断弁１０２の場合も同様である。
【００４３】
上記の可動シャッタ駆動装置９５はピエゾアクチュエータに限られるものでなく、モータや人工筋肉のようなものでもかまわない。
【００４４】
排出ガス量検出装置５１は、テールパイプ５の軸心よりに位置するように、排気管取り付け装置１０と可動シャッタ駆動装置９５のケースとを連結する逆コの字状の支柱１０Ｂによって支持されている。この排出ガス量検出装置５１ではこの部位を通過する排出ガス量が検出される。排出ガス量検出装置５１としては、風速計を利用したガス流量計や、カルマン渦による振動を検出してガス量を検出するセンサなどが適用できる。
【００４５】
排気管取り付け装置１０の外周に円筒状のエネルギ吸収装置５３が取り付けられ、このエネルギ吸収装置５３の外周に断熱材９７（断熱構造）を介してエネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２とが取り付けられている。断熱材９７を介してエネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２とを取り付けたのは、これら装置５４、５２への排出ガスからの熱の影響を避けるためである。
【００４６】
エネルギ吸収装置５３は熱電対などの熱電変換装置で、エネルギ蓄積装置５４は例えばキャパシタで構成されている。排出ガスの熱エネルギがエネルギ吸収装置５３により電気エネルギに変換され、変換された電気エネルギ（電力）がエネルギ蓄積装置５４に蓄えられる。蓄えられた電力は、希釈制御装置５２の作動のために用いられると共に、排出ガス希釈装置５５の構成要素である排気通路可動シャッタ９２の駆動動力として用いられる。
【００４７】
希釈制御装置５２では、排出ガス量検出装置５１により検出される排出ガス量に基づいて、予め設定された条件（排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）に合致すると判定したとき排出ガス希釈装置５５を作動させる。
【００４８】
このように、排出ガス量検出装置５１、排出ガス希釈装置５５、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）、エネルギ蓄積装置５４のすべてが、排気管取り付け装置１０に備えられ、これら装置５１〜５５の全体が１セットの商品を構成している。この１セットの商品は、購入された後にディーラーや整備工場において、図９（Ａ）に示したように円筒状のテールパイプ５に対して、円筒状の排気管取り付け装置１０を外周より嵌入して取り付けることにより、図１に示したような既販車のテールパイプ５（排気管）の出口に１セットの商品が簡単に後付けされることとなる。
【００４９】
テールパイプ５に取り付ける排気管取り付け装置１０の材質は金属で構成する。テールパイプ５への取り付け方法としては、上記嵌入のほかネジ止めすることが考えられる。
【００５０】
図１０は排出ガス浄化装置の第２の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図１０（Ａ）は概略断面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の装置を右方向から見た矢視図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）の一部拡大図を示している。
【００５１】
テールパイプ５の排ガス出口の開口面積を絞ることは図９に示した第１の具体的構成例と同じであるが、第２の具体的構成例では、さらに空気との混合・希釈を促進するために走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ部を常開孔１０３の近傍に設ける構造になっている。
【００５２】
第２の具体的構成例では、排出ガス希釈装置５５が、出口管１０７、排気通路遮断弁１０２、遮断弁駆動装置１０６、常開孔１０３、希釈装置外周管１０４、エジェクタ部１０５などから構成される。
【００５３】
具体的に説明すると、円筒状の排気管取り付け装置１０の下流端に鍔１０７Ａ付き円筒状の出口管１０７が排気管取り付け装置１０と一体に形成されている。この出口管１０７の下流側端面の近傍に、遮断弁駆動装置１０６としてのピエゾアクチュエータにより駆動されるバタフライ状の排気通路遮断弁１０２が設けられている。遮断弁駆動装置１０６はピエゾアクチュエータに限られるものでなく、モータや人工筋肉のようなもの、さらにはエアシリンダでもかまわない。
【００５４】
一方、出口管の鍔１０７Ａはリング状であり、この鍔１０７Ａに常時大気に連通する複数の常開孔１０３が開口されている。この常開孔１０３は排気通路遮断弁１０２が閉じたときの位置よりも上流側にあるため、排気通路遮断弁１０２によって出口管１０７（テールパイプ出口）が閉鎖されたときには、排出ガスはこの常時大気に連通する複数の常開孔１０３から大気に噴出する。
【００５５】
排気管取り付け装置１０及び出口管１０７と軸心を同じくしてこれらの外周を覆う希釈装置外周管１０４が排気管取り付け装置１０に固定されている。この希釈装置外周管１０４の内周側であって常開孔１０３に近接する位置に、図１０（Ｃ）に示したように、希釈装置外周管１０４の内周より常開孔１０３に向けて盛り上がるエジェクタ部１０５が設けられている。希釈装置外周管１０４とエジェクタ部１０５とはテールパイプ５、出口管１０７の外周より所定の空間を置いた外側に位置しているので、金属のほか耐熱樹脂で構成することできる。
【００５６】
遮断弁駆動装置１０６に通電していない状態では、スプリング等により排気通路遮断弁１０２が初期位置に保たれ、この初期位置（図１０（Ａ）において破線で示した位置）では、出口管１０７を主に使って排出ガスが大気へと放出される。
【００５７】
これに対して、可動シャッタ駆動装置９５に所定量の電力を供給すると、排気通路遮断弁１０２が出口管１０７を遮断する位置まで回転し、テールパイプ開口部が閉鎖される。
このときには常時大気に連通する複数の常開孔１０３を通して排出ガスがエジェクタ部１０５へと噴出するが、複数個の常開孔１０３の開口面積の合計は出口管１０７の開口面積よりも非常に小さくされている（狭く絞られている）ため、排出ガスは噴出速度を増加させて常開孔１０３より希釈装置外周管１０４との間の空間へと噴出する。このとき、エジェクタ部１０５（エジェクタ構造）により、空気吸い込み部１０８で空気の吸い込みが行われ、混合部１０９でこの吸い込んだ空気と、常開孔１０３から噴出してきた排出ガスとの混合が行われ、希釈部１１０ではガスの体積が膨張しつつさらに排出ガスの希釈と空気との混合とが行われる。
【００５８】
排気通路遮断弁１０２の上流側近傍に排出ガス量検出装置５１が排気管取り付け装置１０より垂れ下がる支柱１０Ｃによって支持されている。排出ガス量検出装置５１として、図９で説明した以外にも温度補償つきのホットワイヤーやホットフイルムタイプの風速計なども利用できる。
【００５９】
エネルギ吸収装置５３が排気管取り付け装置１０の外周に取り付られ、エネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２とが、排出ガスからの熱の影響を避けるために希釈装置外周管１０４の外周に取り付けられている。排出ガスの熱エネルギは、エネルギ吸収装置５３により電気エネルギ（電力）として回収され、回収された電力はエネルギ蓄積装置５４に蓄えられる。希釈制御装置５２では予め設定された条件（排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）に合致すると判定したとき排出ガス希釈装置５５を作動させる。
【００６０】
このように、第２の具体的構成例においても、排出ガス量検出装置５１、排出ガス希釈装置５５、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）、エネルギ蓄積装置５４のすべてが排気管取り付け装置１０に備えられ、これら装置５１〜５５の全体が１セットの商品を構成している。この１セットの商品は、購入された後にディーラーや整備工場において、図１０（Ａ）に示したように円筒状の金属製テールパイプ５に対して、円筒状の金属製排気管取り付け装置１０を外周より嵌入して取り付けることにより、図１に示したような既販車のテールパイプ５（排気管）の出口に１セットの商品が後付けされることとなる。
【００６１】
ここで、第１、第２の具体的構成例の作用効果を説明する。
【００６２】
第１、第２の具体的構成例（請求項１に記載の発明）によれば、エネルギ吸収装置５３、エネルギ蓄積装置５４、排出ガス希釈装置５５、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）及びこれらを備える排気管取り付け装置１０（取り付け部材）を、セットとして排気管出口のテールパイプ５にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、第１、第２の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることが可能となっている。そして、第１、第２の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両のテールパイプ５（排気管）から出た後に排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。
【００６３】
また、排出ガス希釈装置５５を排出ガス量に関係なく常時作動させるのでは、エネルギ蓄積装置５４の蓄積するエネルギが不足して、排出ガス希釈装置５５を作動させ得ない事態が生じかねないのであるが、第１、第２の具体的構成例（請求項２に記載の発明）によれば、ナノ粒子が観測されると思われる条件、つまり排出ガス量の減少時（エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合）や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時（予め設定したエネルギ吸収量の領域にある状態からエネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合）に排出ガス希釈装置５５を作動させるので、排出ガス希釈装置５５を作動させることができない事態が生じる機会を減らすことができる。
【００６４】
第１、第２の具体的構成例（請求項４に記載の発明）よれば、エネルギ吸収装置５３は、排出ガスの熱による発電装置であるので、排出ガス希釈装置５５と、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）の作動に必要となる電気エネルギを得るこがことができる。
【００６５】
第１の具体的構成例（請求項６に記載の発明）によれば、排出ガス希釈装置５５は、テールパイプ５（排気管）を開閉可能な排気通路可動シャッタ９２（可動シャッタ）と、この排気通路可動シャッタ９２の上流で常時大気に連通している常開孔９４とからなるので、排出ガス希釈装置５５の作動時に、常開孔９４から噴出速度を増加させて排出ガスを噴出させることができ、大気との希釈・混合を促進させることができる。
【００６６】
第２の具体的構成例（請求項７に記載の発明）によれば、常開孔１０３の近傍に走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ部１０５（エジェクタ構造）を有するので、排出ガス希釈装置５５の作動時に、エジェクタ部１０５から噴出速度を増加させて排出ガスを噴出させることができ、大気との希釈・混合を促進させることができる。
【００６７】
第１の具体的構成例（請求項９に記載の発明）によれば、排気管取り付け装置１０（取り付け部材）はテールパイプ５（排気管）の外周に取り付けられ、エネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）とはこの排気管取り付け装置１０の外周に断熱材９７（断熱構造）を介して設置されるので、エネルギ蓄積装置５４や希釈制御装置５２への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。
【００６８】
第２の具体的構成例（請求項１０に記載の発明）によれば、排気管取り付け装置１０（取り付け部材）はテールパイプ５（排気管）の外周に取り付けられ、テールパイプ５（排気管）の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管１０４が排気管取り付け装置１０に取り付けられ、エネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）とはこの希釈装置外周管１０４の外周に設置されるので、エネルギ蓄積装置５４や希釈制御装置５２への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。
【００６９】
次に、図１１は排出ガス浄化装置の第３の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図１１（Ａ）は概略断面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の装置を右方向から見た矢視図を示している。
【００７０】
第３の具体的構成例は、排出ガス量の検出と排出ガスの熱エネルギの吸収とを、排出ガスで駆動される発電機を有するタービン１１２で行い、かつ排出ガスの希釈をもう一つのタービン１１３で行う構造のものである。
【００７１】
具体的に説明すると、円筒状の金属製テールパイプ５の開口部に、円筒状の金属製排気管取り付け装置１０が取り付けられている。テールパイプ５の軸心位置には、排出ガスで駆動される発電機を有するタービン１１２であるエネルギ吸収装置５３が排気管取り付け装置１０からの支柱１０Ａによって支持されている。発電タービン１１２では、排出ガスを受けるとタービンブレード１１２Ａがタービン軸を回転し、このタービン軸の回転を受けて発電機のロータが回転し、内部の発電機が発電する。すなわち、発電タービン１１２により排出ガスの運動エネルギが電気エネルギ（電力）として回収される。
【００７２】
また、発電タービン１１２と軸心を同じくする第２のタービン１１３が取り付け装置１０に回転可能に支持されている。第２のタービン１１３用のモータに通電していない状態では、第２のタービン１１３が停止状態にある。これに対して第２のタービン１１３用のモータに所定量の電力を供給すると、第２のタービン１１３が回転し、第２のタービン１１３の外周より半径方向外側に向けて伸びている複数のタービンブレード１１３Ａが排出ガスと空気を攪拌し希釈する。第３の具体的構成例では、第２のタービン１１３と、後述する希釈装置外周管１０４とで排出ガス希釈装置５５が構成されている。
【００７３】
２つのタービン１１２、１１３は同軸上に配置されるものの、両者の回転軸は別軸である。ここでは、基本的に発電タービン１１２のほうを第２のタービン１１３よりも小型のものとし、小型のタービンで発電させるものとする。これは小型のタービンの方が回転しやすいためである。ただし、発電タービン１１２または第２のタービン１１３で希釈と発電の両方を行ってもよい。
【００７４】
排気管取り付け装置１０及び第２のタービン１１３と軸心を同じくしてこれらの外周に、金属または耐熱樹脂から構成される希釈装置外周管１０４が排気管取り付け装置１０に支持され、この希釈装置外周管１０４の外周に排出ガス量検出装置５１、希釈制御装置５２、エネルギ蓄積装置５４が設けられている。より詳細には、排出ガスのこれら装置５１、５２、５４への熱の影響を軽減するため、希釈装置外周管１０４の上流端に希釈装置外周管１０４と一体で形成されるラッパ状の走行風導入カバー１１１の外周に設置している。
【００７５】
第３の具体的構成例では、上記エネルギ吸収装置５３の出力（電力）は、排出ガス量検出装置５１とエネルギ蓄積装置５４に入力される。エネルギ蓄積装置５４ではエネルギ吸収装置５３からの電力の蓄積を行い、このエネルギ蓄積装置５４により蓄積された電力は排出ガス希釈装置５５の作動や希釈制御装置５２の作動電源（ＩＣ用電源）として使用される。
【００７６】
排出ガス量検出装置５１では、発電タービン１１２により発電された電圧から現在の排出ガス量を算出し（排出ガス量を間接的に検出し）、この算出した排出ガス量の信号を希釈制御装置５２に送る。希釈制御装置５２では、この排出ガス量の信号に基づいて予め設定された条件（排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）に合致すると判定したとき第２のタービン１１３を作動させる信号を第２のタービン１１３（排出ガス希釈装置５５）に出力する。第２のタービン１１３では希釈制御装置５２の指示を受けると、第２のタービン１１３が回転し、これによって複数のタービンブレード１１３Ａが、希釈装置外周管１０４内に排出される排出ガスを空気で攪拌し希釈する。
【００７７】
このように、第３の具体的構成例（請求項１に記載の発明）によっても、エネルギ吸収装置５３、エネルギ蓄積装置５４、排出ガス希釈装置５５、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）及びこれらを備える排気管取り付け装置１０（取り付け部材）を、セットとして排気管出口のテールパイプ５にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、第３の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることが可能となっている。そして、第３の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両のテールパイプ５（排気管）から出た後に排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。
【００７８】
また、第３の具体的構成例（請求項３に記載の発明）によれば、発電タービン１１２の発電する発電電圧（エネルギ吸収量）に基づいて排出ガス量を算出することにより排出ガス量を間接的に検出する排出ガス量検出装置５１を備え、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）は、排出ガス量の減少時（排出ガス量検出装置５１により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合）や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時（排出ガス量検出装置５１により間接的に検出される排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態から排出ガス量検出装置５１により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合）に排出ガス希釈装置５５を作動させるので、ガス流量計などの専用のセンサ（排出ガス量を直接的に検出する排出ガス量検出装置）を設けなくとも済み、コストを低減できる。
【００７９】
第３の具体的構成例（請求項５に記載の発明）によれば、エネルギ吸収装置５３は、排出ガスにより駆動される発電機を有するタービン１１２であるので、排出ガス希釈装置５５と、希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）の作動に必要となる電気エネルギを得ることができる。
【００８０】
第３の具体的構成例（請求項８に記載の発明）によれば、排出ガス希釈装置５５は、テールパイプ５（排気管後端）の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管１０４（外周管）と、この希釈装置外周管１０４の内側に配置され、排出ガスと大気を混合するタービンブレード１１３Ａ（旋回翼）を含んで構成されるので、排出ガス希釈装置５５の作動時に、排出ガスをこのタービンブレード１１３Ａにより攪拌することができ、空気との希釈・混合を促進させることができる。
【００８１】
第３の具体的構成例（請求項１１記載の発明）によれば、排気管取り付け装置１０（取り付け部材）はテールパイプ５（排気管）の外周に取り付けられ、テールパイプ５の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管１０４が排気管取り付け装置１０に取り付けられ、この希釈装置外周管１０４の上流に走行風を導入する走行風導入カバー１１１が取り付けられ、エネルギ蓄積装置５４と希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）とはこの走行風導入カバー１１１の外周に設置されるので、エネルギ蓄積装置５４や希釈制御装置５２への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。
【００８２】
図１２は排出ガス浄化装置の第４の具体的構成例を示す概略構成図である。
【００８３】
前記した３つの具体的構成例は、排出ガスの希釈に用いる排出ガス量の検出信号と、排出ガス希釈装置５５及び希釈制御装置５２を作動させるためのエネルギとを本発明の排出ガス浄化装置の中で賄う考えに基づくものであった。
【００８４】
しかしながら、車両側で用いている車両の運転状態検出信号の取り出しや車両からの電源の供給が簡単に行える場合があることが考えられる。
【００８５】
そこで第４の具体的構成例では、本発明の排出ガス浄化装置の性能を向上させる目的で、エンジンコントロールユニット８からの車両の運転状態検出信号と車両で用いられているエネルギ（電気エネルギ）とを本発明の排出ガス浄化装置に入力させるようにする。すなわち、第４の具体的構成例で排気管取り付け装置１０に備えられるのは、排出ガス量検出装置５１、希釈制御装置５２、エネルギ蓄積装置５４、第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）である。
【００８６】
具体的に説明すると、車両の側には車両の運転状態検出信号を出力する運転状態検出信号出力端子（図示しない）と、車両の電力を出力する電源出力端子（図示しない）とを備えているものとする。第４の具体的構成例ではエネルギ吸収装置は備えていないため、希釈制御装置５２に車両の運転状態検出信号を入力する運転状態検出信号入力端子（図示しない）と、車両からの電力を入力する電源入力端子（図示しない）とを備えている。
【００８７】
このため、３つの装置５１、５２、５４と第２のタービン１１４とを備える排気管取り付け装置１０をテールパイプ５に、前述の３つの具体的構成例と同様にして取り付けた後に、上記の運転状態検出信号出力端子と運転状態検出信号入力端子とをコードで接続し、車両運転状態検出信号入力ライン１２１を形成する。また、上記の電源出力端子と電源入力端子とをコードで接続し、既存電力入力ライン１２２を形成する。
【００８８】
すると、車両より既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力がエネルギ蓄積装置５４に蓄えられる。エネルギ蓄積装置５４としては、例えば二次電池が用いられ、この二次電池が希釈制御装置５２の駆動電力源として使用される。なお、エネルギ蓄積装置５４を変圧器で構成し、車両で用いられている１２Ｖを５Ｖに変換し、この５Ｖを希釈制御装置５２用電源とするものであってもかまわない。
【００８９】
希釈制御装置５２では、排出ガス量検出装置５１で検出される排出ガス量が、予め設定された条件に合致するか否かの判定に使われる。すなわち、排出ガス量検出装置５１で検出される排出ガス量に基づいて、予め設定された条件（排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）に合致したと判定したとき、車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置５４からの電力とを併用して第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置５４からの電力を補完的に第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ５の出口で希釈する。
【００９０】
また、車両運転状態検出信号としての車速が、エンジンコントロールユニット８（図１参照）から車両運転状態検出信号入力ライン１２１を介して希釈制御装置５２に入力され、希釈制御装置５２ではこの車速に基づいて予め設定された条件（車速の減少時や高車速の領域における車速の減少時）に合致したと判定したとき、車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置５４からの電力とを併用して第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置５４からの電力を補間的に第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ５の出口で希釈する。
【００９１】
車両運転状態検出信号としては、車速に限らず、ガソリンエンジンにおけるスロットル開度やディーゼルエンジンにおける燃料噴射量を用いることができる場合がある。この場合には、スロットル開度や燃料噴射量の車両状態検出信号が、エンジンコントロールユニット８（図１参照）から車両状態検出信号入力ライン１２１を介して希釈制御装置５２に入力されるため、希釈制御装置５２ではスロットル開度に基づいて予め設定された条件（スロットル開度の減少時や高スロットル開度の領域におけるスロットル開度の減少時）に合致したと判定したとき、あるいは燃料噴射量に基づいて予め設定された条件（燃料噴射量の減少時や高燃料噴射量の領域における燃料噴射量の減少時）に合致したと判定したとき車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置５４からの電力とを併用して第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン１２２を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置５４からの電力を補間的に第２のタービン１１４（排出ガス希釈装置５５）に供給して第２のタービン１１４を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ５の出口で希釈する。
【００９２】
このように、第４の具体的構成例（請求項１４に記載の発明）によれば、排気管取り付け装置１０（排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材）と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置５５と、車両からの運転状態検出信号（運転状態信号）を入力する運転状態検出信号入力端子（運転状態信号入力端子）を有し、この運転状態検出信号入力端子に入力された車両からの運転状態検出信号に基づいて排出ガス希釈装置５５を制御する希釈制御装置５２（希釈装置制御手段）とを有し、排出ガス希釈装置５５と希釈制御装置５２とが排気管取り付け装置１０に備えられているので、車両の減速が断続して行われる場合にも、ほぼ制限なしに排出ガスの希釈を連続して行うことができる。第４の具体的構成例の排出ガス浄化装置によって頻繁に排出ガスの希釈が行われる場合に、前述の３つの具体的構成例では、エネルギ吸収装置５３（第１、第２の具体的構成例）や発電タービン１１２（第３の具体的構成例）が発電する発電電力量よりも可動シャッタ駆動装置９５（第１の具体的構成例）、遮断弁駆動装置１０６（第２の具体的構成例）、第２のタービン１１３（第３の具体的構成例）の使用電力量の方が大きくなり、排出ガスの希釈を実質的に行うことができなくなる事態が生じ得るが、第４の具体的構成例は車両から電源をもらっているので、無制限に排出ガスの希釈を行わせることができるのである。
【００９３】
また、第４の具体的構成例（請求項１４に記載の発明）では、エンジンコントロールユニット８からの車両運転状態検出信号の入力や車両からの電力の入力が追加して必要となる一方で、排出ガス量の減少開始をみるよりも早く車両の減速開始を判定（検出）することが可能であるため、前述の３つの具体的構成例よりもさらに素早い制御が可能となる。なお、図７では車両の減速開始（車速の減少開始）のタイミングと、排出ガス量の減少開始タイミングとを同じにして示しているが（ｔ６、ｔ８参照）、これは図７があくまでモデル図であるためであり、実際には車両の減速開始（車速の減少開始）のタイミングのほうが排出ガス量の減少開始タイミングより先に訪れることとなる。
【００９４】
次に、第５の具体的構成例について説明すると、第５の具体的構成例は、第４の具体的構成例と同じに、車両の側に車両の運転状態検出信号を出力する運転状態検出信号出力端子（図示しない）と、車両の電力を出力する電源出力端子（図示しない）とを備える共に、希釈制御装置５２に車両の運転状態検出信号を入力する運転状態検出信号入力端子（図示しない）と、車両からの電力を入力する電源入力端子（図示しない）とを備えている場合を前提として、上記第１、第２、第３の具体的構成例の排出ガス浄化装置をテールパイプ５に取り付けた後に、上記の運転状態検出信号出力端子と運転状態検出信号入力端子とをコードで接続し、車両運転状態検出信号入力ラインを、また、上記の電源出力端子と電源入力端子とをコードで接続し、既存電力入力ラインをそれぞれ形成するようにしたものである。
【００９５】
第５の具体的構成例では、車両の運転状態検出信号を用いることができるので、希釈制御装置４２（希釈装置制御手段）により、運転状態検出信号入力端子に入力された車両からの運転状態検出信号に基づいて、予め設定された条件（排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時）に合致したと判定したとき、排出ガス希釈装置５５を作動させる。
【００９６】
また、電源入力端子に入力される電力とエネルギ蓄積装置５４の蓄積しているエネルギとが併用して用いられる。電源入力端子に入力される電力を主としエネルギ蓄積装置５４の蓄積しているエネルギを補完的に用いるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】車両から排出された排出ガスの大気中での希釈状態を説明するモデル図。
【図２】エンジン排出後の粒子状物質の変化をモデル的に示す説明図。
【図３】希釈率により異なる粒子状物質の粒径分布を示す特性図。
【図４】車両走行中の空気の流れを示す説明図。
【図５】本発明の排出ガス浄化装置の第１の基本構成図。
【図６】本発明の排出ガス浄化装置の第２の基本構成図。
【図７】排出ガス希釈装置の作動状態の一例を示すタイムチャート。
【図８】排出ガス希釈装置の作動状態の異なる例を示すタイムチャート。
【図９】排出ガス浄化装置の第１の具体的構成例を示す概略構成図。
【図１０】排出ガス浄化装置の第２の具体的構成例を示す概略構成図。
【図１１】排出ガス浄化装置の第３の具体的構成例を示す概略構成図。
【図１２】排出ガス浄化装置の第４の具体的構成例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００９８】
１  エンジン
２  排気管
５  テールパイプ（排気管）
１０  排気管取り付け装置（取り付け部材）
５１  排出ガス量検出装置
５２  排出ガス希釈制御装置（希釈装置制御手段）
５３  エネルギ吸収装置
５４  エネルギ蓄積装置
５５  排出ガス希釈装置
９２  排気通路可動シャッタ（可動シャッタ）
９３  排気通路固定シャッタ
９４  常開孔
９５  可動シャッタ駆動装置
９７  断熱材（断熱構造）
１０２  排気通路遮断弁（遮断弁）
１０３  常開孔
１０４  希釈装置外周管（外周管）
１０５  エジェクタ部（エジェクタ構造）
１０６  遮断弁駆動装置
１０７  出口管
１１１  走行風導入カバー
１１２  発電タービン
１１３  第２のタービン
１１３Ａ  タービンブレード（旋回翼）
１１４  第２のタービン
１２１  車両運転状態検出信号入力ライン
１２２  既存電力入力ライン
【図１】
2008175161.tif 000003
【図３】
2008175161.tif 000004
【図５】
2008175161.tif 000005
【図６】
2008175161.tif 000006
【図１１】
2008175161.tif 000007
【図１２】
2008175161.tif 000008
【図２】
2008175161.tif 000009
【図４】
2008175161.tif 000010
【図７】
2008175161.tif 000011
【図８】
2008175161.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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