JP2008115813A

JP2008115813A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2008115813A
Application number: JP2006301557A
Authority: JP
Inventors: Minoru Masuda; 稔益田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】１つの切替手段で３種類の排気状態に切り替えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供すること。
【解決手段】内燃機関１が排出した排気ガスが流れる排気管１１に、主通路２０とメインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とを形成し、主通路２０とメインバイパス通路２５とは、双方の上流側で分岐させる。また、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、主通路２０の下流側に接続し、吸着材通路３０にはＨＣ吸着材５５を設ける。さらに、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とは、集合部４５に接続し、集合部４５には、第１状態と第２状態と第３状態とに切り替え可能な切替バルブ６０を設ける。これにより、切替バルブ６０を切り替えることによって、排気ガスの流れ方を３通りにすることができ、１つの切替バルブ６０で３種類の排気状態に切り替えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。特に、この発明は、排気通路を複数の通路に分岐させ、内燃機関の運転状況に応じて排気ガスが流れる通路を切り替えることのできる内燃機関の排気浄化装置に関するものである。

従来の内燃機関では、排気ガスの通路中に、排気ガスの浄化手段である触媒を２つ設け、内燃機関の運転状態に応じて２つの触媒を使い分けているものがある。この場合、排気ガスの通路を２つの通路に分岐させ、それぞれの通路に、特性の異なる触媒を設けている。さらに、２つの通路が分岐している部分に切替手段である切替えバルブを設け、内燃機関の運転状況に応じて切替えバルブを切り替えることにより、２つの通路のうち、いずれかの通路に排気ガスを流すことができる。これにより、運転状況に応じて、排気ガスを通過させる触媒を切り替えることができる。

例えば、特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置では、排気通路を２つの通路に分岐させ、この分岐している部分に、排気ガスが流れる通路を切り替え可能な切替えバルブを設けている。さらに、分岐した通路のうち一方の通路には、内燃機関の運転時に、予混合圧縮着火燃焼や低温燃焼が行なわれた場合に生じる未燃排気物を浄化するための触媒を設け、他方の通路には、通常燃焼が行なわれた場合に生じる排気物を浄化する触媒を設けている。これにより、内燃機関の運転状態に応じて、切替えバルブを切り替えることにより、運転状態に応じた触媒に排気ガスを流すことができ、排気ガスを適切に浄化することができる。

特開２００５−３０２８４号公報

このように、内燃機関の運転状態に応じて排気ガスが通る通路を切り替える場合、つまり、排気ガスの流れの状態である排気状態に応じて排気ガスが通る通路を切り替える場合において、特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置のように、切り替える基準となる排気状態が２種類の場合には、切替えバルブは１つのみで切り替えることできる。しかし、切り替える基準となる排気状態が３種類の場合には、切替えバルブは複数必要になる。この場合、排気浄化装置が複雑化し、また、製造コストも上昇する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１つの切替手段で３種類の排気状態に切り替えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内側に内燃機関の排気ガスが流れる第１通路と、内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の上流側の端部と接続される第２通路と、内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の下流側の端部と接続される第３通路と、内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の下流側の端部と接続される第４通路と、前記排気ガスの流れ方向における前記第２通路の下流側の端部と、前記第３通路の下流側の端部と、前記第４通路の下流側の端部とが接続された集合部と、内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記集合部に接続される集合通路と、前記第３通路内に配設され、且つ、前記第３通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第３浄化手段と、前記集合部に配設され、且つ、第３通路と前記集合通路とを連通すると共に前記第２通路と前記第４通路とを閉止する第１状態、または、前記第３通路と前記第４通路と前記集合通路とを連通すると共に前記第２通路を閉止する第２状態、または、前記第２通路と前記第３通路と前記第４通路と前記集合通路とを連通する第３状態に切り替え可能な切替手段と、を備えることを特徴とする。

この発明では、第２通路と第３通路と第４通路と集合通路が接続された集合部に、第１状態と第２状態と第３状態とに切り替え可能な切替手段を設けている。また、第３通路には、第３浄化手段を設けている。このように、切替手段、及び第３浄化手段を設けているので、切替手段を切り替えることにより、３種類の排気状態にすることができる。つまり、切替手段を第１状態に切り替えた場合には、排気ガスを、第２通路と第４通路とは通さずに、第３通路を通すことにより、第３浄化手段を通過させて集合通路に流すことができる。また、切替手段を第２状態に切り替えた場合には、排気ガスを、第２通路は通さずに、主に第４通路を通して集合通路に流すことができる。即ち、切替手段を第２状態に切り替えた場合には、第３通路と第４通路とが集合通路に連通するが、第３通路には第３浄化手段が設けられている。このため、第３通路では第３浄化手段が排気抵抗になるので、第３通路と第４通路との上流側に位置する第１通路から流れた排気ガスは、第３通路には流れ難くなり、主に第４通路を通って集合通路に流れる。

また、切替手段を第３状態に切り替えた場合には、排気ガスを、主に第２通路を通して集合通路に流すことができる。即ち、切替手段を第３状態に切り替えた場合には、第２通路と第３通路と第４通路は、全て集合通路に連通するが、第２通路と集合通路とを連通させた場合には、第２通路内の圧力は、当該第２通路の上流側の端部が接続される第１通路内の圧力よりも低くなる。このため、内燃機関から第１通路及び第２通路に向けて流れる排気ガスは、ほぼ全て第２通路に流れ、第３通路及び第４通路には流れ難くなる。このため、切替手段を切り替えて第３状態にした場合には、排気ガスは、主に第２通路を通って集合通路に流れる。このように、第２通路と第３通路と第４通路と集合通路を集合部に接続し、さらに集合部に切替手段を設けて、この切替手段を切り替えることにより、排気ガスの流れ方を３通りの流れ方にすることができる。この結果、１つの切替手段で３種類の排気状態に切り替えることができる。

また、この発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、さらに、前記第１通路には、前記第１通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第１浄化手段が設けられており、前記集合通路には、前記集合通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第２浄化手段が設けられていることを特徴とする。

この発明では、第１通路に第１浄化手段を設け、集合通路に第２浄化手段を設けているので、内燃機関の運転状態に応じて、排気ガスを流す浄化手段を変化させることができる。つまり、切替手段を第１状態または第２状態に切り替えた場合には、排気ガスは第２通路には流れず、第１通路に流れるため、この状態における排気ガスは、第１浄化手段と第２浄化手段とにより浄化される、または、第１浄化手段と第２浄化手段と第３浄化手段とにより浄化される。また、切替手段を第３状態に切り替えた場合には、排気ガスは第１通路には流れず、第２通路に流れるため、この状態における排気ガスは、第２浄化手段のみによって浄化される。

このように、切替手段によって排気ガスの流れ方を切り替えることができる場合において、第１通路に第１浄化手段を設け、集合通路に第２浄化手段を設けることにより、切替手段を切り替えた際に、排気ガスが流れる浄化手段を変化させることができる。これにより、内燃機関から排出される排気ガスを、内燃機関の運転状態に応じた適切な浄化手段で浄化することができる。この結果、より確実に排気ガスを浄化することができる。

また、この発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、前記第３浄化手段は、前記第２浄化手段が前記排気ガスを浄化することのできる温度よりも低い温度で前記第３通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能であることを特徴とする。

この発明では、第３浄化手段は、第２浄化手段が排気ガスを浄化することのできる温度よりも低い温度で排気ガスの浄化が可能であるため、より確実に排気ガスを浄化することができる。例えば、内燃機関の冷間始動時など、第２浄化手段や第３浄化手段の温度が低く、第２浄化手段の温度が、排気ガスを効率よく浄化することができる温度に達してない場合には、切替手段を切り替えて第１状態にすることにより、排気ガスを第３浄化手段に流すことができる。この結果、より確実に排気ガスを浄化することができる。

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、１つの切替手段で３種類の排気状態に切り替えることのできる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例に係る排気浄化装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１は、内部に燃焼室５が形成されたシリンダヘッド２とシリンダブロック３とを有しており、シリンダブロック３内には当該シリンダブロック３内を往復運動可能に設けられたピストン４が配設されている。また、燃焼室５はピストン４の上死点側に位置しており、当該燃焼室５には吸気通路である吸気管１０と、排気通路である排気管１１とが接続されている。このうち、吸気管１０と燃焼室５との接続部分には、吸気バルブ１２が設けられており、排気管１１と燃焼室５との接続部分には、排気バルブ１３が設けられている。また、この燃焼室５には、点火プラグ６が設けられている。

また、排気管１１は排気浄化装置１５の一部を構成しており、当該排気管１１は、それぞれ内側に内燃機関１運転時の排気ガスが流れる第１通路である主通路２０と、第２通路であるメインバイパス通路２５と、第３通路である吸着材通路３０と、第４通路であるサブバイパス通路３５とを有している。

このうち、主通路２０とメインバイパス通路２５とは、排気管１１内を流れる排気ガスの流れ方向における主通路２０の上流側の端部である主通路上流側端部２１と、メインバイパス通路２５の上流側の端部であるメインバイパス通路上流側端部２６とが接続されている。つまり、排気管１１は、排気ガスの流れ方向おける所定の位置で、主通路２０とメインバイパス通路２５との２方向に分岐している。このように２方向に分岐している主通路２０とメインバイパス通路２５とは、主通路２０よりもメインバイパス通路２５の方が、排気管１１における主通路２０とメインバイパス通路２５との上流側に位置する部分に対して、より直線的に形成されている。

さらに、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、主通路２０に接続されている。詳しくは、排気管１１内を流れる排気ガスの流れ方向における主通路２０の下流側の端部である主通路下流側端部２２に、吸着材通路３０の上流側の端部である吸着材通路上流側端部３１と、サブバイパス通路３５の上流側の端部であるサブバイパス通路上流側端部３６とが接続されている。また、この吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、並んで設けられている。

また、これらのメインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、それぞれの下流側の端部が集合部４５に接続されている。詳しくは、集合部４５には、排気管１１内を流れる排気ガスの流れ方向におけるメインバイパス通路２５の下流側の端部であるメインバイパス通路下流側端部２７と、吸着材通路３０の下流側の端部である吸着材通路下流側端部３２と、サブバイパス通路３５の下流側の端部であるサブバイパス通路下流側端部３７とが接続されている。さらに、この集合部４５には、集合通路４０が接続されている。この集合通路４０は、排気管１１内を流れる排気ガスの流れ方向における上流側の端部である集合通路上流側端部４１が集合部４５に接続されている。

このように、集合部４５に接続されるメインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とのうち、メインバイパス通路２５と集合通路４０とは、集合部４５を挟んで互いに反対側に設けられており、集合部４５内においてメインバイパス通路２５が開口している部分と集合通路４０が開口している部分とは、互いに対向している。つまり、メインバイパス通路２５と集合通路４０とは、集合部４５の近傍では、集合部４５を挟んで直線的に配設されている。また、集合部４５に接続される吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、直線的に配設される主通路２０と集合通路４０との形成方向に交差する向きで集合部４５に並んで接続されている。また、この吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とは、集合部４５における集合通路４０寄りの位置に吸着材通路３０が接続されており、メインバイパス通路２５寄りの位置にサブバイパス通路３５が接続されている。

また、排気管１１内には、内側に排気ガスを浄化する浄化手段である触媒５０が複数設けられている。この複数の触媒５０は、主通路２０と集合通路４０とに設けられており、主通路２０には、内側に排気ガスを浄化する触媒５０のうち第１浄化手段である第１触媒５１が配設されている。詳しくは、第１触媒５１は、主通路２０内における主通路上流側端部２１と主通路下流側端部２２との間に位置している。

また、集合通路４０には、内側に排気ガスを浄化する触媒５０のうち第２浄化手段である第２触媒５２が配設されている。詳しくは、第２触媒５２は、集合通路４０内における集合通路上流側端部４１よりも下流側に配設されている。これらの第１触媒５１と第２触媒５２とは、ＨＣ（炭化水素）と、ＣＯ（一酸化炭素）と、ＮＯｘ（窒素酸化物）との３物質を酸化・還元反応によって同時に除去する、いわゆる三元触媒となっている。また、第１触媒５１と第２触媒５２とでは、浄化温度は同じであるが、排気ガスは、流れ方向で放熱し温度勾配を持つため、第２触媒５２よりも、排気ガスの流れ方向において上流側に位置する第１触媒５１の方が、高温に晒されることになる。

また、吸着材通路３０には、内側に排気ガスを浄化する第３浄化手段であるＨＣ吸着材５５が配設されている。このＨＣ吸着材５５は、吸着材通路３０における吸着材通路上流側端部３１と吸着材通路下流側端部３２との間に配設されている。このＨＣ吸着材５５は、第１触媒５１や第２触媒５２が酸化・還元反応によって排気ガスを効率よく浄化することのできる温度である活性温度よりも低い温度で、ＨＣを吸着可能になっている。これにより、ＨＣ吸着材５５は、第２触媒５２が排気ガスを浄化することのできる温度よりも低い温度で、吸着材通路３０内を流れる排気ガスに含まれるＨＣを吸着することにより、吸着材通路３０内を流れる排気ガスの浄化が可能に設けられている。また、このＨＣ吸着材５５は、ＨＣを吸着可能な温度よりも高温の所定の温度である脱離温度まで温度が上昇した場合には、吸着したＨＣを脱離する。

また、集合部４５には、切替手段である切替バルブ６０が配設されている。この切替バルブ６０は、集合部４５内に設けられており、集合部４５内におけるメインバイパス通路２５が接続されている部分の近傍に設けられている。また、この切替バルブ６０には、当該切替バルブ６０を作動させることのできる切替作動手段であるサーボモータ７０が接続されている。さらに、このサーボモータ７０は、当該サーボモータ７０の作動を制御可能な電気回路である制御回路７１に接続されている。また、切替バルブ６０は、このようにサーボモータ７０によって作動することにより、集合部４５に接続される通路の連通や閉止を行なうことができるように形成されており、これにより、集合部４５内を流れる排気ガスの流れを切り替え可能に設けられている。

また、排気管１１には、排気管１１内を流れる排気ガスに含まれる酸素濃度と、未燃の燃料の濃度、即ち未燃ガス濃度との割合である空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ７６と、排気管１１内を流れる排気ガスに含まれる酸素濃度を検出するＯ₂センサ７７とが設けられている。このうち、Ａ／Ｆセンサ７６は、排気管１１において排気管１１が主通路２０とメインバイパス通路２５とに分岐している部分よりも排気ガスの流れ方向における上流側に設けられている。つまり、Ａ／Ｆセンサ７６は、排気管１１における内燃機関１との接続部分と、主通路上流側端部２１、またはメインバイパス通路上流側端部２６との間に配設されている。また、Ｏ₂センサ７７は、集合通路４０における第２触媒５２の近傍で、排気ガスの流れ方向における第２触媒５２の上流側に設けられている。つまり、Ｏ₂センサ７７は、集合通路４０における集合通路上流側端部４１と第２触媒５２との間に配設されている。

また、前記吸気管１０には、燃料を吸気管１０内に噴射する燃料供給手段であるインジェクタ７５が配設されており、当該インジェクタ７５は、燃料を吸気管１０内に噴射することにより内燃機関１に対して燃料を供給可能に設けられている。

これらのインジェクタ７５、Ａ／Ｆセンサ７６、Ｏ₂センサ７７及び制御回路７１は、全て当該内燃機関１を搭載する車両（図示省略）の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０に接続されている。

このＥＣＵ８０には、処理部８１、記憶部８５及び入出力部８６が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ８０に接続されているインジェクタ７５、Ａ／Ｆセンサ７６、Ｏ₂センサ７７及び制御回路７１は、入出力部８６に接続されており、入出力部８６は、これらのインジェクタ７５やセンサ等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部８５には、本発明に係る内燃機関１の排気浄化装置１５を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部８５は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。

また、処理部８１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、内燃機関１の運転状態を取得する運転状態取得部８２と、サーボモータ７０の作動を介して切替バルブ６０の作動を制御する切替バルブ制御部８３とを有している。

当該排気浄化装置１５が有する切替バルブ６０の制御は、車両の各部に設けられたセンサ等による検出結果に基づいて、処理部８１が前記コンピュータプログラムを当該処理部８１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて制御回路７１を介してサーボモータ７０を作動させることにより、切替バルブ６０を制御する。その際に処理部８１は、適宜記憶部８５へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように排気浄化装置１５を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ８０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。

図２は、図１のＡ部詳細図である。集合部４５内に設けられる切替バルブ６０は、回動軸６１を有しており、この回動軸６１を中心として回動可能に設けられている。さらに、切替バルブ６０は、メインバイパス通路遮蔽部６２とサブバイパス通路遮蔽部６３とを有している。このうち、メインバイパス通路遮蔽部６２は、板状の形状で回動軸６１に接続されている。また、サブバイパス通路遮蔽部６３は、メインバイパス通路遮蔽部６２と同様に板状の形状で形成されると共にメインバイパス通路遮蔽部６２と一体に形成されており、メインバイパス通路遮蔽部６２において回動軸６１に接続されている側の端部の反対側に位置する端部に設けられている。換言すると、サブバイパス通路遮蔽部６３は、メインバイパス通路遮蔽部６２における回動軸６１側の端部の反対側に位置する端部が、所定の方向に突出して、或いは折り曲げられて形成されている。

また、集合部４５には、当該集合部４５において吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とが接続されている側の反対側の位置に、切替バルブ６０を格納可能な格納部４６が設けられている。この格納部４６は、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とが集合部４５に接続されている部分から離れる方向に突出して区画された部屋状に形成されている。格納部４６は、このように形成されることにより、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とのいずれに通路も集合通路４０に対して遮蔽しない状態に切替バルブ６０を切り替えた際に（図４参照）、切替バルブ６０が排気ガスの流れを遮らないように、切替バルブ６０全体を格納可能になっている。

また、切替バルブ６０は、メインバイパス通路２５が集合部４５に接続されている部分の近傍に設けられており、回動軸６１が、格納部４６におけるメインバイパス通路２５寄りの部分に位置して配設されている。さらに、切替バルブ６０は、メインバイパス通路遮蔽部６２の端部に設けられるサブバイパス通路遮蔽部６３が、メインバイパス通路遮蔽部６２の両側面６４のうち、メインバイパス通路２５側の側面６４が位置する側に突出する向きで配設されている。

また、メインバイパス通路２５におけるメインバイパス通路下流側端部２７付近、即ち、集合部４５に接続されている部分の付近には、その内側に、メインバイパス通路２５の内壁から突出して形成された係止部６８が設けられている。この係止部６８は、メインバイパス通路２５の内側において、切替バルブ６０の回動軸６１から離れた位置、或いはメインバイパス通路２５の内側において、切替バルブ６０の回動軸６１側に位置する部分の反対側の位置に設けられている。

この実施例に係る内燃機関１の排気浄化装置１５は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。内燃機関１を運転すると、吸気管１０に設けられたインジェクタ７５から吸気管１０内に燃料を噴射することにより、吸気管１０内を流れる空気と燃料とが混合し、吸気管１０内で燃料と空気との混合気が作られる。この混合気は、吸気バルブ１２が開いた際に吸気管１０から燃焼室５内に入り込む。燃焼室５内に入り込んだ混合気は、点火プラグ６が点火した際に着火し、燃焼室５内で燃焼する。このように燃焼室５内で燃料が燃焼してピストン４を押し下げることにより、内燃機関１は作動する。燃料の燃焼後のガスは、排気ガスとなって排気バルブ１３が開いた際に排気管１１の方向に流れ、燃焼室５内から排出される。

また、内燃機関１の運転時には、Ａ／Ｆセンサ７６によって排気管１１に流れる排気ガス中の酸素濃度と未燃焼ガスの濃度と割合を検出し、Ｏ₂センサ７７で第２触媒５２の上流側の位置での排気ガス中の酸素濃度を検出して、検出した結果をＥＣＵ８０に伝達する。ＥＣＵ８０では、これらのセンサ類による検出結果より、インジェクタ７５から吸気管１０内に噴射する燃料の量を調整し、燃焼室５に供給する混合気の空燃比を調整する。

また、内燃機関１の運転時には、センサ類による検出結果より、内燃機関１の運転状態を取得し、この運転状態に応じてサーボモータ７０を作動させて切替バルブ６０を切り替える。つまり、内燃機関１の運転状態に応じてＥＣＵ８０から制御回路７１に対して制御信号を送信する。制御信号を受けた制御回路７１は、ＥＣＵ８０からの制御信号に沿ってサーボモータ７０に作動電流を供給し、サーボモータ７０を作動させる。制御回路７１からの作動電流によって作動するサーボモータ７０は、さらに、当該サーボモータ７０に接続された切替バルブ６０を作動させる。この切替バルブ６０は、集合部４５に接続される通路の連通や閉止を行なうことができるように形成されているため、切替バルブ６０が作動した場合には、集合部４５内を流れる排気ガスの流れが切り替えられる。

具体的には、切替バルブ６０は、吸着材通路３０と集合通路４０とを連通すると共にメインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５とを閉止する第１状態、または、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とを連通すると共にメインバイパス通路２５を閉止する第２状態、または、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とを連通する第３状態に切り替え可能に形成されている。このように、切替バルブ６０を切り替えることにより、集合部４５を通って集合通路４０に流れる排気ガスの流れが切り替えられるため、これに伴い、排気管１１内を流れる排気ガスの経路が切り替えられる。

この切替バルブ６０を、内燃機関１の運転状態に応じて切り替える場合には、センサ類の検出結果より、内燃機関１の運転状態を、ＥＣＵ８０の処理部８１が有する運転状態取得部８２によって取得する。運転状態取得部８２によって取得した内燃機関１の運転状態が冷間始動直後であること、即ち、触媒５０の温度が活性温度よりも低い状態であることを示している場合には、ＥＣＵ８０の処理部８１が有する切替バルブ制御部８３は、切替バルブ６０が第１状態に切り替わるように制御回路７１に制御信号を送信する。制御信号を受けた制御回路７１は、サーボモータ７０に対して作動電流を供給し、サーボモータ７０を作動させる。このようにサーボモータ７０が作動することにより、このサーボモータ７０によって切替バルブ６０は回動軸６１を中心として回動する。

このように、サーボモータ７０が作動することによって回動する切替バルブ６０は、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３が、切替バルブ６０が第１状態に切り替わるように制御回路７１に制御信号を送信した場合には、サブバイパス通路遮蔽部６３によってサブバイパス通路３５のサブバイパス通路下流側端部３７を閉止する（図２参照）。さらに、切替バルブ６０は、メインバイパス通路遮蔽部６２とサブバイパス通路遮蔽部６３とによって、メインバイパス通路２５のメインバイパス通路下流側端部２７を閉止する。これにより、メインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５とは集合部４５の内部に対して遮蔽される。これに対し、吸着材通路３０と集合通路４０とは、切替バルブ６０には閉止されないので、これらは集合部４５の内部に対して連通している。このため、吸着材通路３０と集合通路４０とは、集合部４５を介して連通しているので、切替バルブ６０が第１状態の場合には、吸着材通路３０と集合通路４０とは連通すると共に、メインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５とは閉止される。

この状態で内燃機関１を運転すると、内燃機関１から排出されて排気管１１内を流れる排気ガスは、メインバイパス通路下流側端部２７が切替バルブ６０によって閉止されているため、主通路２０とメインバイパス通路２５とに分岐している部分ではメインバイパス通路２５内には流れずに主通路２０内に流れる。主通路２０内に流れた排気ガスは、主通路２０内に設けられた第１触媒５１を通過する。その際に、第１触媒５１は排気ガスによって暖められる。

さらに、この排気ガスは、主通路２０内を下流方向に流れ、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とが設けられている方向に流れるが、主通路２０に接続されている吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とのうち、サブバイパス通路３５は、サブバイパス通路下流側端部３７が切替バルブ６０によって閉止されている。このため、主通路２０内を流れる排気ガスはサブバイパス通路３５には流れずに吸着材通路３０に流れる。このように、排気ガスは吸着材通路３０に流れるが、この吸着材通路３０にはＨＣ吸着材５５が設けられている。このＨＣ吸着材５５は、触媒５０の活性温度よりも低い温度で排気ガス中のＨＣを吸着可能に設けられているため、内燃機関１の冷間始動時でも、ＨＣを吸着することができる。このため、ＨＣ吸着材５５は、吸着材通路３０内を流れることによりＨＣ吸着材５５を通過する排気ガス中のＨＣを吸着する。

吸着材通路３０内を流れ、ＨＣ吸着材５５がＨＣを吸着することによりＨＣが除去された排気ガスは、吸着材通路下流側端部３２側から集合部４５内に流れる。切替バルブ６０が第１状態の場合には、メインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５とは閉止されており、吸着材通路３０と集合通路４０とは集合部４５を介して連通しているため、吸着材通路３０から集合部４５内に流れた排気ガスは、集合通路４０内に流れる。集合通路４０内に流れた排気ガスは、当該集合通路４０内に設けられた第２触媒５２を通過する。その際に、第２触媒５２は排気ガスによって暖められる。第２触媒５２を通過した排気ガスは、その後、消音装置（図示省略）等を通過した後、大気中に放出される。

図３は、図２の切替バルブを第２状態にした場合における要部詳細図である。また、ＥＣＵ８０の運転状態取得部８２によって取得した内燃機関１の運転状態が、ＨＣ吸着材５５がＨＣを吸着し、且つ、ＨＣの離脱温度に達する直前であることを示している場合、または、内燃機関１の通常運転時を示している場合には、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３は、切替バルブ６０が第２状態に切り替わるように制御回路７１に制御信号を送信する。制御信号を受けた制御回路７１はサーボモータ７０を作動させ、このサーボモータ７０の作動によって切替バルブ６０は回動軸６１を中心として回動する。

このように、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３が、切替バルブ６０が第２状態に切り替わるように制御回路７１に制御信号を送信した場合には、切替バルブ６０は回動軸６１を中心として回動し、サブバイパス通路遮蔽部６３がメインバイパス通路２５内に入り込んだ状態になる。切替バルブ６０が回動軸６１を中心として回動することによりメインバイパス通路２５内に入り込んだサブバイパス通路遮蔽部６３は、メインバイパス通路２５内に設けられた係止部６８に当接し、切替バルブ６０は、サブバイパス通路遮蔽部６３が係止部６８に当接した状態で停止する。これにより、切替バルブ６０のメインバイパス通路遮蔽部６２は、メインバイパス通路２５のメインバイパス通路下流側端部２７を閉止する。従って、メインバイパス通路２５は、切替バルブ６０によって集合部４５の内部に対して遮蔽される。

また、この状態では、切替バルブ６０は、サブバイパス通路遮蔽部６３がメインバイパス通路２５内に入り込んでいるので、切替バルブ６０において集合部４５の内部に位置する部分が低減する。このため、切替バルブ６０は、集合部４５におけるメインバイパス通路２５寄りの位置に接続されているサブバイパス通路３５を遮ることなく、メインバイパス通路下流側端部２７を閉止する。従って、サブバイパス通路３５は切替バルブ６０によって閉止されないので、サブバイパス通路３５は集合部４５の内部に対して連通した状態になる。

さらに、吸着材通路３０と集合通路４０も、切替バルブ６０には閉止されないので、これらは集合部４５の内部に対して連通する。このため、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とは、集合部４５を介して連通するので、切替バルブ６０が第２状態の場合には、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とは連通すると共に、メインバイパス通路２５は閉止される。

この状態で内燃機関１を運転すると、内燃機関１から排出されて排気管１１内を流れる排気ガスは、メインバイパス通路下流側端部２７が切替バルブ６０によって閉止されているため、主通路２０とメインバイパス通路２５とに分岐している部分ではメインバイパス通路２５内には流れずに主通路２０内に流れる。主通路２０内に流れた排気ガスは、主通路２０内に設けられた第１触媒５１を通過し、第１触媒５１によって浄化される。

さらに、この排気ガスは、主通路２０内を下流方向に流れ、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とが設けられている方向に流れるが、主通路２０に接続されている吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とのうち、吸着材通路３０内には、ＨＣ吸着材５５が配設されている。このため、吸着材通路３０は排気ガスが流れる際における排気抵抗が大きくなっており、排気ガスは、吸着材通路３０内を流れ難くなっている。これにより、主通路２０内を流れる排気ガスは、吸着材通路３０内には流れずに、サブバイパス通路３５を流れる。このように、主通路２０を流れる排気ガスは、サブバイパス通路３５内を通ってサブバイパス通路下流側端部３７側から集合部４５内に流れるので、ＨＣ吸着材５５を通過することなく集合部４５内に流れる。従って、排気ガスは、ＨＣ吸着材５５が吸着したＨＣを脱離させることなく、集合部４５内に流れる。

また、切替バルブ６０が第２状態の場合には、メインバイパス通路２５は閉止されており、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とは集合部４５を介して連通しているため、サブバイパス通路３５から集合部４５内に流れた排気ガスは、集合通路４０内に流れる。集合通路４０内に流れた排気ガスは、当該集合通路４０内に設けられた第２触媒５２を通過する。その際に、排気ガスは、第２触媒５２を暖める、または、排気ガスは、第２触媒５２によって浄化される。第２触媒５２を通過した排気ガスは、その後、消音装置等を通過した後、大気中に放出される。

図４は、図２の切替バルブを第３状態にした場合における要部詳細図である。また、ＥＣＵ８０の運転状態取得部８２によって取得した内燃機関１の運転状態が、高回転・高負荷で運転中、または、フューエルカット状態であることを示している場合には、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３は、切替バルブ６０が第３状態になるように制御回路７１に制御信号を送信する。制御信号を受けた制御回路７１はサーボモータ７０を作動させ、このサーボモータ７０の作動によって切替バルブ６０は回動軸６１を中心として回動する。

このように、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３が、切替バルブ６０を第３状態になるように制御回路７１に制御信号を送信した場合には、切替バルブ６０は回動軸６１を中心として回動し、切替バルブ６０全体が集合部４５の格納部４６に位置した状態になる。これにより、切替バルブ６０は、集合部４５に接続されるメインバイパス通路２５、吸着材通路３０、サブバイパス通路３５、及び集合通路４０のいずれの通路も閉止しないので、これらの通路は、全て集合部４５の内部に対して連通した状態になる。

また、このように、集合部４５に接続されるメインバイパス通路２５、吸着材通路３０、サブバイパス通路３５、集合通路４０が集合部４５の内部に対して連通した状態になることにより、これらの通路は、集合部４５を介して連通する。従って、切替バルブ６０が第３状態の場合には、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とは連通する。その際、切替バルブ６０は、格納部４６に位置しているため、メインバイパス通路２５から集合通路４０までの排気ガスの流れを遮らない状態になっている。

この状態で内燃機関１を運転すると、内燃機関１から排出されて排気管１１内を流れる排気ガスは、メインバイパス通路２５が閉止されていないため、排気ガスはメインバイパス通路２５内に流れる。つまり、主通路２０とメインバイパス通路２５とでは、主通路２０よりもメインバイパス通路２５の方が、排気管１１における主通路２０とメインバイパス通路２５との上流側に位置する部分に対して、より直線的に形成されている。このため、排気ガスが流れる際の排気抵抗は、主通路２０よりもメインバイパス通路２５の方が小さくなっている。また、主通路２０には第１触媒５１が設けられており、メインバイパス通路２５には触媒５０は設けられていないため、これによっても、主通路２０よりもメインバイパス通路２５の方が、排気抵抗が小さくなっている。従って、メインバイパス通路２５が閉止されていない場合には、主通路２０とメインバイパス通路２５の上流側に位置する排気管１１内を流れる排気ガスは、ほぼ全てがメインバイパス通路２５内に流れる。

さらに、この排気ガスは、メインバイパス通路２５が接続された集合部４５内に流れる。また、切替バルブ６０が第３状態の場合には、集合部４５に接続されるメインバイパス通路２５、吸着材通路３０、サブバイパス通路３５、及び集合通路４０は、全て集合部４５を介して連通しているため、メインバイパス通路２５から集合部４５内に流れた排気ガスは、集合通路４０内に流れる。

その際に、第３状態における切替バルブ６０は格納部４６に格納されているため、集合部４５内を流れる排気ガスの排気抵抗にはなり難い状態になっている。また、メインバイパス通路２５と集合通路４０とは、集合部４５の近傍では集合部４５を挟んで直線的に配設されているため、メインバイパス通路２５から集合部４５内に流れ、さらに集合通路４０内に流れる排気ガスは、排気抵抗が小さくなっている。これらのため、集合部４５を介してメインバイパス通路２５から集合通路４０に流れる排気ガスは、排気抵抗が小さい状態でメインバイパス通路２５から集合通路４０に流れる。

集合通路４０内に流れた排気ガスは、当該集合通路４０内に設けられた第２触媒５２を通過する。その際に、排気ガスは、第２触媒５２によって浄化される。第２触媒５２を通過した排気ガスは、その後、消音装置等を通過した後、大気中に放出される。

また、ＥＣＵ８０の運転状態取得部８２によって取得した内燃機関１の運転状態が、ＨＣ吸着材５５に排気ガスを流すことによりＨＣ吸着材５５の温度をＨＣの脱離温度に上昇させることができ、且つ、第２触媒５２が活性温度に達していることを示している場合には、ＥＣＵ８０の切替バルブ制御部８３は、切替バルブ６０が第１状態になるように制御回路７１に制御信号を送信する。これにより、制御信号を受けた制御回路７１はサーボモータ７０を作動させ、このサーボモータ７０の作動によって切替バルブ６０は第１状態に切り替えられる。切替バルブ６０が第１状態に切り替えられた場合には、吸着材通路３０と集合通路４０とは連通すると共に、メインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５は閉止される（図２参照）。

この状態で内燃機関１を運転すると、内燃機関１から排出されて排気管１１内を流れる排気ガスは、主通路２０とメインバイパス通路２５とに分岐している部分ではメインバイパス通路２５内には流れずに主通路２０内に流れる。主通路２０内に流れた排気ガスは、主通路２０内に設けられた第１触媒５１を通過し、第１触媒５１によって浄化される。

さらに、この排気ガスは、主通路２０内を下流方向に流れ、切替バルブ６０によって閉止されているサブバイパス通路３５内には流れずに、吸着材通路３０内に流れる。このように、排気ガスは吸着材通路３０内に流れた排気ガスは、吸着材通路３０を通過する際に、吸着材通路３０に設けられたＨＣ吸着材５５を通過するが、この排気ガスはＨＣ吸着材５５の温度をＨＣの脱離温度に上昇させることができる温度になっている。このため、この排気ガスがＨＣ吸着材５５を通過することにより、ＨＣ吸着材５５は温度が上昇してＨＣの脱離温度に達し、ＨＣはＨＣ吸着材５５から脱離する。ＨＣ吸着材５５から脱離したＨＣは、吸着材通路３０を流れる排気ガス中に放出される。

吸着材通路３０内を流れ、ＨＣ吸着材５５から脱離したＨＣを含む排気ガスは、吸着材通路下流側端部３２側から集合部４５内に流れる。切替バルブ６０が第１状態の場合、吸着材通路３０から集合部４５内に流れた排気ガスは、集合通路４０内に流れる。集合通路４０内に流れた排気ガスは、当該集合通路４０内に設けられた第２触媒５２を通過して第２触媒５２によって浄化され、ＨＣ吸着材５５から脱離したＨＣも第２触媒５２によって除去される。第２触媒５２を通過した排気ガスは、その後、消音装置等を通過した後、大気中に放出される。

以上の内燃機関１の排気浄化装置１５は、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０とが接続された集合部４５に、第１状態と第２状態と第３状態とに切り替え可能な切替バルブ６０を設けている。また、吸着材通路３０には、ＨＣ吸着材５５を設けている。このように、集合部４５には切り替え可能な切替バルブ６０を設け、吸着材通路３０にはＨＣ吸着材５５を設けているので、切替バルブ６０を切り替えることにより、３種類の排気状態にすることができる。

つまり、切替バルブ６０を第１状態に切り替えた場合には、排気ガスを、メインバイパス通路２５とサブバイパス通路３５とは通さずに、吸着材通路３０を通すことにより、ＨＣ吸着材５５を通過させて集合通路４０に流すことができる。また、切替バルブ６０を第２状態に切り替えた場合には、排気ガスを、メインバイパス通路２５は通さずに、主にサブバイパス通路３５を通して集合通路４０に流すことができる。即ち、切替バルブを第２状態に切り替えた場合には、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５とが集合通路４０に連通するが、吸着材通路３０にはＨＣ吸着材５５が設けられている。このため、吸着材通路３０ではＨＣ吸着材５５が排気抵抗になるので、吸着材通路３０とサブバイパス通路３５との上流側に位置する主通路２０から下流方向に流れる排気ガスは、吸着材通路３０には流れ難くなり、主にサブバイパス通路３５を通って集合通路４０に流れる。

また、切替バルブ６０を第３状態に切り替えた場合には、排気ガスを、主にメインバイパス通路２５を通して集合通路４０に流すことができる。即ち、切替バルブ６０を切り替えて第３状態にした場合には、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５は、全て集合通路４０に連通するが、メインバイパス通路２５と集合通路４０とを連通させた場合には、メインバイパス通路２５の圧力損失はほぼ直線状であり、また主通路２０内には第１触媒５１が配設されているため、主通路２０の圧力損失よりも低くなる。このため、内燃機関１から主通路２０及びメインバイパス通路２５に向けて流れる排気ガスは、ほぼ全てメインバイパス通路２５に流れ、吸着材通路３０及びサブバイパス通路３５には流れ難くなる。従って、切替バルブ６０を第３状態に切り替えた場合には、排気ガスは、主にメインバイパス通路２５を通って集合通路４０に流れる。このように、メインバイパス通路２５と吸着材通路３０とサブバイパス通路３５と集合通路４０を集合部４５に接続し、さらに集合部４５に切替バルブ６０を設けて、この切替バルブ６０を切り替えることにより、排気ガスの流れ方を３通りの流れ方にすることができる。この結果、１つの切替バルブ６０で３種類の排気状態に切り替えることができる。

また、排気ガスが流れる状態を３種類の状態に切り替えることを可能にする場合に、１つの切替バルブ６０で３種類の排気状態に切り替えることができるので、排気浄化装置１５の簡素化を図ることができる。この結果、容易に製造することができ、製造コストの上昇を抑えることができる。

また、主通路２０に第１触媒５１を設け、集合通路４０に第２触媒５２を設けているので、内燃機関１の運転状態に応じて、排気ガスを流す触媒５０を変化させることができる。つまり、切替バルブ６０を第１状態または第２状態に切り替えた場合には、排気ガスはメインバイパス通路２５には流れず、主通路２０に流れるため、この状態における排気ガスは、第１触媒５１と第２触媒５２とにより浄化される、または、第１触媒５１と第２触媒５２とＨＣ吸着材５５とにより浄化される。また、切替バルブ６０を第３状態に切り替えた場合には、排気ガスは主通路２０には流れず、メインバイパス通路２５に流れるため、この状態における排気ガスは、第２触媒５２のみによって浄化される。

このように、切替バルブ６０によって排気ガスの流れ方を切り替えることができる場合において、主通路２０に第１触媒５１を設け、集合通路４０に第２触媒５２を設けることにより、切替バルブ６０を切り替えた際に、排気ガスが流れる触媒５０を変化させることができる。これにより、内燃機関１から排出される排気ガスを、内燃機関１の運転状態に応じた適切な触媒５０で浄化することができる。この結果、より確実に排気ガスを浄化することができる。

また、ＨＣ吸着材５５は、第２触媒５２が排気ガスを浄化することのできる温度よりも低い温度で排気ガスの浄化が可能であるため、より確実に排気ガスを浄化することができる。例えば、内燃機関１の冷間始動時など、第２触媒５２やＨＣ吸着材５５の温度が低く、第２触媒５２の温度が、排気ガスを効率よく浄化することができる温度である活性温度に達してない場合には、切替バルブ６０を第１状態に切り替えることにより、排気ガスをＨＣ吸着材５５に流すことができる。この結果、より確実に排気ガスを浄化することができる。

また、ＨＣ吸着材５５が、ＨＣの脱離温度直前である場合に切替バルブ６０を第２状態に切り替えることにより、排気ガスはサブバイパス通路３５に流れるので、ＨＣ吸着材５５には流れないようにすることができる。これにより、第２触媒５２が活性温度に達するまでは、ＨＣ吸着材５５からＨＣを脱離させないようにすることができ、この結果、排気ガス中の未燃排気物が外部に放出されることを抑制することができる。

また、内燃機関１が高回転・高負荷で運転している場合に、切替バルブ６０を第３状態に切り替えることより、第１触媒５１とＨＣ吸着材５５とをバイパスすることができるので、背圧を低減することができる。これにより、内燃機関１の運転性能の向上を図ることができる。また、第１触媒５１と第２触媒５２とでは、排気ガスの流れ方向において上流側に位置する第１触媒５１の方が、高温に晒され易くなっているため、内燃機関１が高回転・高負荷で運転している際における排気ガスである高温の排気ガスが主通路２０内に流れて第１触媒５１を通過すると、第１触媒５１は温度が高くなり過ぎて、熱劣化が生じる虞がある。従って、内燃機関１が高回転・高負荷で運転している場合には、切替バルブ６０を第３状態に切り替えて高温の排気ガスをメインバイパス通路２５に流すことにより、第１触媒５１の劣化を抑制できる。

また、内燃機関１のフューエルカット時に、切替バルブ６０を第３状態に切り替えることにより、第１触媒５１をバイパスすることができるので、第１触媒５１の熱劣化を抑制することができる。つまり、フューエルカット時における排気ガスは、燃料が燃焼されていないため排気ガス中の酸素の含有量が高くなっている。このため、このリーンガスが主通路２０内に流れ、第１触媒５１の周囲がリーン雰囲気になった場合には、第１触媒５１にはリーンガス中の酸素によってシンタリングが生じる虞があり、これにより第１触媒５１は劣化する虞がある。従って、フューエルカット時には、切替バルブ６０を第３状態に切り替えてリーンガスをメインバイパス通路２５に流し、高温のリーンガスが第１触媒５１に流れないようにすることにより第１触媒５１の劣化を抑制できる。

なお、上述した内燃機関１の排気浄化装置１５では、サーボモータ７０等を使用して切替バルブ６０を作動させて切り替えているが、切替バルブ６０の切り替えは、サーボモータ７０等以外により行なってもよい。内燃機関１の運転中に切替バルブ６０の切り替えを確実に行なえるものであれば、サーボモータ７０等以外のものを使用してもよい。

以上のように、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気管がバイパス通路を有している場合に有用であり、特に、触媒をバイパスする機構を有している場合に適している。

本発明の実施例に係る排気浄化装置が設けられた内燃機関の概略図である。図１のＡ部詳細図である。図２の切替バルブを第２状態にした場合における要部詳細図である。図２の切替バルブを第３状態にした場合における要部詳細図である。

符号の説明

１内燃機関
２シリンダヘッド
３シリンダブロック
４ピストン
５燃焼室
６点火プラグ
１０吸気管
１１排気管
１２吸気バルブ
１３排気バルブ
１５排気浄化装置
２０主通路
２１主通路上流側端部
２２主通路下流側端部
２５メインバイパス通路
２６メインバイパス通路上流側端部
２７メインバイパス通路下流側端部
３０吸着材通路
３１吸着材通路上流側端部
３２吸着材通路下流側端部
３５サブバイパス通路
３６サブバイパス通路上流側端部
３７サブバイパス通路下流側端部
４０集合通路
４１集合通路上流側端部
４５集合部
４６格納部
５０触媒
５１第１触媒
５２第２触媒
５５ＨＣ吸着材
６０切替バルブ
６１回動軸
６２メインバイパス通路遮蔽部
６３サブバイパス通路遮蔽部
６４側面
６８係止部
７０サーボモータ
７１制御回路
７５インジェクタ
７６Ａ／Ｆセンサ
７７Ｏ₂センサ
８０ＥＣＵ
８１処理部
８２運転状態取得部
８３切替バルブ制御部
８５記憶部
８６入出力部

Claims

内側に内燃機関の排気ガスが流れる第１通路と、
内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の上流側の端部と接続される第２通路と、
内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の下流側の端部と接続される第３通路と、
内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記第１通路の下流側の端部と接続される第４通路と、
前記排気ガスの流れ方向における前記第２通路の下流側の端部と、前記第３通路の下流側の端部と、前記第４通路の下流側の端部とが接続された集合部と、
内側に前記排気ガスが流れると共に、前記排気ガスの流れ方向における上流側の端部が前記集合部に接続される集合通路と、
前記第３通路内に配設され、且つ、前記第３通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第３浄化手段と、
前記集合部に配設され、且つ、第３通路と前記集合通路とを連通すると共に前記第２通路と前記第４通路とを閉止する第１状態、または、前記第３通路と前記第４通路と前記集合通路とを連通すると共に前記第２通路を閉止する第２状態、または、前記第２通路と前記第３通路と前記第４通路と前記集合通路とを連通する第３状態に切り替え可能な切替手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
さらに、前記第１通路には、前記第１通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第１浄化手段が設けられており、
前記集合通路には、前記集合通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能な第２浄化手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記第３浄化手段は、前記第２浄化手段が前記排気ガスを浄化することのできる温度よりも低い温度で前記第３通路内を流れる前記排気ガスの浄化が可能であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。