JP2009191647A - 排気制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスの浄化において、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率を向上させる。
【解決手段】排気浄化装置１０において、排気通路１０１の上流側および下流側にＮＯｘ触媒（上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内の上流側ＮＯｘ触媒および下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内の下流側ＮＯｘ触媒）を直列に配置し、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９を迂回するバイパス通路１０８と、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４の下流側、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の上流側に配置され、排気ガスを下流側ＮＯｘ触媒に流すかバイパスするかを切り替える流路切替バルブ１０７を備え、下流側ＮＯｘ触媒の温度だけでなく、排気ガスの流量にも基づいて流路切替バルブ１０７による流路の切り替えを制御する。この切り替え制御は、ＥＣＵ２０の制御部２０３の流路切替制御部２０３３が行う。下流側ＮＯｘ触媒が高温で、かつ、排気ガスが大流量であるとき、排気ガスをバイパスする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の内燃機関から排気される排気ガスの浄化を制御する排気制御システムに関する。

排気ガスのＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化する技術は多数知られている。例えば、特許文献１には、ＮＯｘ触媒を通過する通路と、ＮＯｘ触媒をバイパスする通路とを設け、排気ガスが低温のとき、すなわちＮＯｘ触媒が低温のときは、ＮＯｘ触媒側に排気ガスを流し、排気ガスが高温のとき、すなわちＮＯｘ触媒が高温のときは排気ガスをバイパスしてＮＯｘ触媒におけるサルフェート（硫酸塩）の析出を防止する旨が開示されている。つまり、ＮＯｘ触媒の温度を制御することによってＮＯｘの浄化率（以下、「ＮＯｘ浄化率」という。）を高めている。

また、特許文献２には、２つのＮＯｘ触媒を直列に配置し、下流側ＮＯｘ触媒をバイパスする通路を設け、サルファパージ（強制ＳＯｘ（硫黄酸化物）放出）するときは、排気ガスをバイパスして下流側ＮＯｘ触媒のＳＯｘ被毒を防止する旨が開示されている。
特開平１１−１１７７２９号公報 特開２０００−２４０４３３号公報

ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒の温度だけでなく、排気ガスの流量にも依存する。例えば、ＮＯｘ触媒が高温であっても排気ガスの流量が小さいときはＮＯｘ浄化率は高い。このことは、特許文献１においては、ＮＯｘ触媒が高温であっても流量の小さな排気ガスをバイパスしてしまうと、ＮＯｘの排気量を増大させてしまうことを意味している。よって、特許文献１については、ＮＯｘ浄化率の向上について、まだ改善の余地があるといえる。

また、特許文献２についても同様である。確かに、ＮＯｘ浄化率を高めるためにサルファパージは必要である。ただ、このサルファパージは排気通路を高温にすることになるため、特許文献２のように排気ガスをバイパスするのは、下流側ＮＯｘ触媒のＳＯｘ被毒を防止するためだけでなく、下流側ＮＯｘ触媒を高温にしてしまい、その熱劣化を引き起こしてしまうという事態を回避するためでもある。しかし、高負荷運転やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）におけるＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）再生等のように、排気通路を高温にすることになる排気制御は他にも数多く存在する。これらの排気制御を行う場合には、下流側ＮＯｘ触媒も高温になってしまい、その熱劣化によりＮＯｘ浄化率を低減させてしまう。

もし、上流側ＮＯｘ触媒のさらに上流に三元触媒等を含む酸化触媒が配置されている場合において、排気通路が高温になるときは、排気ガス中のＳＯ_２が酸化触媒により酸化され、ＰＭとしてのサルフェートが生成されてしまう。このサルフェートは上流側ＮＯｘ触媒には吸着せず、ＤＰＦに堆積される。そのため、ＰＭ再生すると、堆積したサルフェートがＳＯｘとして放出され、バイパスしていなければ、そのＳＯｘが下流側ＮＯｘ触媒を被毒してしまう。

そこで、上記事情を鑑みて、本発明では、排気ガスの浄化において、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、排気浄化装置において、排気通路の上流側および下流側にＮＯｘ触媒を直列に配置し、下流側ＮＯｘ触媒を迂回するバイパス通路と、上流側ＮＯｘ触媒の下流側、かつ、下流側ＮＯｘ触媒の上流側に配置され、排気ガスを下流側ＮＯｘ触媒に流すかバイパスするかを切り替える流路切替バルブを備え、下流側ＮＯｘ触媒の温度だけでなく、排気ガスの流量にも基づいて流路切替バルブによる流路の切り替えを制御する。

具体的には、下流側ＮＯｘ触媒の温度が所定値以上であり、かつ、排気ガスの流量が所定量以上であるとき、排気ガスをバイパスするように流路切替バルブを制御する。詳細は後記する。

本発明により、排気ガスの浄化において、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率を向上させることができる。

以下、本発明を実施するためのの最良の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。説明の際には、添付した図面を適宜参照する。

≪構成≫
図１は、本実施形態の排気制御システムの構成を図示したものである。車両に搭載されているこの排気制御システムは、排気浄化装置１０およびＥＣＵ（Electric Control Unit：制御装置）２０とを有して構成されている。排気浄化装置１０は、エンジン４０の排気口と連結している排気通路１０１と、エンジン４０の吸気口と連結している吸気通路３０内に配置されたエアーフローセンサ（吸気量検出手段）１０２と、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）１０３と、ＮＯｘ触媒（上流側ＮＯｘ触媒）を内蔵する上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４と、ＤＰＦ１０５と、温度センサＡ（排気温度検出手段）１０６と、流路切替バルブ（流路切替手段）１０７と、バイパス通路１０８と、ＮＯｘ触媒（下流側ＮＯｘ触媒）を内蔵する下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９と、温度センサＢ（排気温度検出手段）１１０とを有している。また、ＥＣＵ２０は、入力部２０１と、出力部２０２と、制御部２０３および記憶部２０４を有している。また、車両には、少なくとも、車両の走行速度を検出する車速センサ５０および車両の走行距離を計測するオドメータ６０がＥＣＵ２０と接続されるように備えられている。

なお、エンジン４０は、本実施形態では、燃料噴射弁（不図示）が設けられた気筒内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンである。この燃料噴射弁は、ＥＣＵ２０に電気的に接続し、その開弁時期および開弁時間は、ＥＣＵ２０によって制御される。また、この燃料噴射弁は、コモンレール（不図示）を介して高圧ポンプ（不図示）に接続されており、燃料タンク（不図示）内の燃料は、高圧ポンプで昇圧された後、コモンレールを介して燃料噴射弁に供給される。

〔排気浄化装置の詳細〕
エアーフローセンサ１０２は、エンジン４０に吸気される吸気ガスの流量（吸気量）を検出する。このエアーフローセンサ１０２は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されており、検出した吸気ガスの流量を示す情報がＥＣＵ２０に送信される。なお、ＥＣＵ２０は、吸気ガスの流量等から排気通路１０１を通過する排気ガスの流量を求めることが可能である。一般的に、吸気ガスの流量が大きければ、排気ガスの流量も大きくなる。

ＤＯＣ１０３は、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘをＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ、Ｎ_２に変化させる化学反応を促進させる三元触媒を含む酸化触媒であり、排気通路１０１の最上流側に配置される。このＤＯＣ１０３は、通常の酸化性能に加え、ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）成分の酸化性能も備えている。ＳＯＦとは、ＰＭに含まれる各種成分のうち、ベンゼン、トルエン等の有機溶剤に溶けるものであり、燃料やオイルの燃え残りが原因として生じる。ＳＯＦは、高温では蒸気であり、酸化触媒の表面上で充分に燃焼させることができるが、温度が下がると煤（soot）成分に付着して煤を太らせてしまう。なお、ＰＭとは、固体上の煤を核とし、その周囲に未燃の燃料や潤滑油に起因する液状の炭化水素、サルフェート（硫酸塩）等が付着したものである。

上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒は、いわゆる吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であり、排気通路１０１においてＤＯＣ１０３の下流側に配置される。排気ガスの空燃比がリーン（つまり、排気ガス中の酸素が多い）のときにＮＯｘを吸収し、リッチ（つまり、排気ガス中の酸素が少ない）のときに、還元剤（ＨＣやＣＯを含む未燃の燃料等）によって吸収したＮＯｘをＮ_２に還元する。

この上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒は、例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばＫ・Ｎａ・Ｌｉ・Ｃｓのようなアルカリ金属、Ｂａ・Ｃａのようなアルカリ土類金属、Ｌａ・Ｙのような希土類から選ばれた少なくとも１つと、Ｐｔのような貴金属とが担持されてなる。Ｂａの酸化物をいわゆるトラップ材として用いた場合、リーンでは、Ｐｔに吸着したＮＯｘが硝酸塩としてトラップ材に吸着される。その後、リッチにすれば、トラップ材に吸着された硝酸塩が分解してＮＯｘとしてＰｔに吸着し、還元剤によりＮ_２に還元される。

ただし、排気ガスには、ＮＯｘと似通った性質を持つＳＯｘも含まれており、このＳＯｘは、硫酸塩としてトラップ材に吸着される。この硫酸塩は、硝酸塩よりも化学的に安定であるため、リッチにしても分解されにくく、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒内に蓄積する。その結果、ＮＯｘ触媒のＮＯｘの吸着量が低減し、その浄化能力が低減する（ＳＯｘ被毒）。

上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒に蓄積したＳＯｘを除去するにあたり、排気ガスの温度を、ＮＯｘの浄化を行うときの温度よりも一時的に高温にしてＳＯｘをＳＯ_２に還元して放出する（サルファパージ）。ＥＣＵ２０は、例えば、車両の走行距離から上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒に蓄積した硫酸塩の量を推定し、その量が所定値以上に達したときサルファパージを行うように制御する。ただ、サルファパージを行うと、排気ガスの高温化に伴い、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒も高温化するため、熱劣化してしまうという側面がある。そのため、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒は、高温耐久性が備わるように設計されている。

ＤＰＦ１０５は、例えば、素材としてコーディライトまたは炭化珪素を用い、ハニカム構造の穴を交互に目詰めし、壁を濾過に使用するウォールスルー型の構造を備え、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタである。このＤＰＦ１０５は、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４の下流側、かつ、流路切替バルブ１０７、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の上流側に配置されている。ＤＯＣ１０３で酸化され、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒を通過してきた粒子状物質がＤＰＦ１０５で捕集される。

ＤＰＦ１０５に粒子状物質が蓄積すると、排気系の背圧が増加し、燃費の劣化を招くので、排気ガスを高温にして煤成分を燃焼し、粒子状物質を定期的に除去する（ＰＭ再生）。ＥＣＵ２０は、例えば、車両の走行距離からＤＰＦ１０５に蓄積したＰＭの量を推定し、その量が所定値以上に達したときＰＭ再生を行うように制御する。ただ、ＰＭ再生を行うと、排気ガスの高温化に伴い、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒も高温化するため、熱劣化してしまうという側面がある。そのため、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒は、高温耐久性が備わるように設計されている。

温度センサＡ１０６は、ＤＰＦ１０５の下流側、かつ、流路切替バルブ１０７の上流側に配置され、配置された付近の排気ガスの温度を検出する。この温度センサＡ１０６は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されており、検出した、排気ガスの温度を示す情報がＥＣＵ２０に送信される。

流路切替バルブ１０７は、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４の下流側、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の上流側に配置され、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９に排気ガスを通過させる流路およびバイパス通路１０８に排気ガスを通過させる流路を切り替える。この流路切替バルブ１０７は、不図示のアクチュエータによって、バイパス通路１０８の入口部を閉鎖し、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の入口部を全開にするバイパス閉位置と、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の入口部を閉鎖し、かつ、バイパス通路１０８を全開にするバイパス開位置との間で作動する弁を備えている。ＥＣＵ２０は、流路切替バルブ１０７に制御信号を送信し、その弁のバルブ開度を連続的に調節する。

バイパス通路１０８は、排気通路１０１に対し、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９を迂回して排気ガスを通過させる通路である。

下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒と同等の機能を有する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒である。この下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばＫ・Ｎａ・Ｌｉ・Ｃｓのようなアルカリ金属、Ｂａ・Ｃａのようなアルカリ土類金属、Ｌａ・Ｙのような希土類から選ばれた少なくとも１つと、Ｐｔのような貴金属とが担持されてなる。

温度センサＢ１１０は、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９の下流側に配置され、配置された付近の排気ガスの温度を検出する。この温度センサＢ１１０は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されており、検出した、排気ガスの温度を示す情報がＥＣＵ２０に送信される。

〔制御装置の詳細〕
次に、制御装置であるＥＣＵ２０の詳細について説明する。入力部２０１と、出力部２０２と、制御部２０３および記憶部２０４は互いに情報を送受信できるように接続されている。

入力部２０１は、例えば、入力ポートを構成する電気回路であり、エアーフローセンサ１０２で検出される吸気ガスの吸気量を示す情報、温度センサＡ１０６で検出される排気ガスの温度を示す情報、温度センサＢ１１０で検出される排気ガスの温度を示す情報、車速センサ５０で検出される車両の走行速度を示す情報およびオドメータ６０で検出される車両の走行距離を示す情報を受信する。

出力部２０２は、例えば、出力ポートを構成する電気回路であり、エンジン４０に対する制御信号が送信され、エンジン４０の燃焼室に吸気される吸気ガスの空燃比が調節される。また、流路切替バルブ１０７に制御信号が送信され、その弁のバルブ開度が調節される。

制御部２０３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央制御装置）で構成されたコンピュータであり、主に、リーンリッチ制御部２０３１、ＮＯｘ触媒温度推定部２０３２、流路切替制御部２０３３およびＮＯｘ触媒劣化度推定部２０３４といった、ソフトウェアの構成を有している。なお、制御部２０３は、ＮＯｘ浄化率の制御を実行するにあたり、その制御に必要な情報処理を実行するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記録媒体から、そのプログラムを読み出す。

リーンリッチ制御部２０３１は、吸気ガスの空燃比、吸気ガスの流量、排気ガスの温度、排気ガスの流量等に基づいて排気ガスの空燃比を制御する機能を有する。例えば、記憶部２０４に、排気ガスの空燃比を求めるためのマップ（不図示）を記憶させておき、そのマップを用いて制御するようにすれば良い。

ＮＯｘ触媒温度推定部２０３２は、温度センサＡ１０６および温度センサＢ１１０が検出した温度に基づいて、記憶部２０４に記憶されたＮＯｘ触媒温度推定用マップ２０４１を参照して、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度を推定する機能を有する。車速センサ５０が検出した車両の走行速度を用いて下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度を推定する場合もある。例えば、車両が減速中のときは、排気ガスが排気通路１０１を流れることは（ほとんど）ないので、排気ガスの温度は低くなっており、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度はかなり低いと推定する。なお、ＮＯｘ触媒温度推定部２０３２は、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の温度を推定しても良い。

流路切替制御部２０３３は、エアーフローセンサ１０２が検出した吸気ガスの吸気量およびＮＯｘ触媒温度推定部２０３２の推定した温度に基づいて、流路切替バルブ１０７を制御し、その弁のバルブ開度を調節する。

ＮＯｘ触媒劣化度推定部２０３４は、例えば、オドメータ６０から検出した走行距離に基づいて、記憶部２０４に記憶されたＮＯｘ触媒劣化度推定用マップ２０４２を参照して、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の劣化度を推定する。なお、ＮＯｘ触媒劣化度推定部２０３４は、流路切替バルブ１０７によって排気ガスをバイパス通路１０８に流していた時間等も考慮しつつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の劣化度を推定しても良い。

記憶部２０４は、例えば、読み書きされるデータを展開するための記憶領域を確保するＲＡＭ(Random Access Memory)または外部記憶装置であり、主に、ＮＯｘ触媒温度推定用マップ２０４１およびＮＯｘ触媒劣化度推定用マップ２０４２といったデータを記憶している。

ＮＯｘ触媒温度推定用マップ２０４１は、温度センサＡ１０６が検出した温度と、温度センサＢ１１０が検出した温度と、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度とを関連付けた情報を備えている。この情報は、例えば、種々の実験を繰り返した後、車両が出荷された時点で作成されており、ＮＯｘ触媒温度推定部２０３２が処理を行うときに読み出される。

ＮＯｘ触媒劣化度推定用マップ２０４２は、車両の走行距離と、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の劣化度とを関連付けた情報を備えている。この情報は、例えば、種々の実験を繰り返した後、車両が出荷された時点で作成されており、ＮＯｘ触媒劣化度推定部２０３４が処理を行うときに読み出される。

〔ＮＯｘ触媒の詳細〕
ところで、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘの浄化能力は、ＮＯｘ触媒の温度に依存する。つまり、ＮＯｘ触媒において、高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度領域が存在する。ただ、このＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率は、排気ガスの流量にも依存する。

図２は、ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ浄化率と温度との関係をグラフとして図示したものである。図２からもわかるように、一般的に、ＮＯｘ触媒の温度を一定にした場合において、排気ガスの流量が大きくなる程、ＮＯｘ浄化率は低減する。したがって、所望の高いＮＯｘ浄化率を得るにあたり、排気ガスのある流量に対してＮＯｘ触媒の温度を予め設定しておくように、ＮＯｘ浄化率の制御を行えば良い。

もし、排気ガスの温度が前記温度領域よりも高いときは、ＮＯｘ浄化率は低下する。しかし、たとえＮＯｘ触媒の温度が中流量時の設定温度よりも高温であったとしても（点Ｐ１）、排気ガスの流量が少なければ、ＮＯｘ触媒の温度が中流量時の設定温度における、排気ガスの流量が小さいとき（点Ｐ２）のＮＯｘ浄化率を得ることができる（図２の矢印（１）参照）。

また、中流量時の設定温度になっている下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に、排気ガスが大量に流れてきたため、そのＮＯｘ浄化率が低減してしまったとしても（点Ｐ３）、流路切替バルブ１０７により、排気ガスの一部をバイパスすることで、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を通過する排気ガスの流量が低減するだけでなく、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度自体も低減するため（点Ｐ４）、ＮＯｘ浄化率は大幅に向上する（図２の矢印（２）参照）。

高負荷運転やＰＭ再生のように、排気ガスの流量が大きく、かつ、排気ガスが高温であるときは、大したＮＯｘ浄化率を得られないばかりでなく、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を高温にさらしてしまうことにより、その熱劣化を招いてしまう。そこで、このような場合は、上記のように排気ガスを一部バイパスするように制御して、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に流れる排気ガスの流量を低減し、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度を下げる。すると、ＮＯｘを含んだ排気ガスを一部放出してしまうことにはなるが、ＮＯｘの総排出量は低減される。

また、ＮＯｘを浄化するにあたり、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸着率およびＮＯｘ還元率に着目することも有用である。図３は、ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着率と温度との関係およびＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元率と温度との関係をグラフとして図示したものである。図３からもわかるように、一般的に、高温の温度領域では、ＮＯｘ吸着率は低いが、ＮＯｘ還元率はある程度高い。したがって、排気ガスの空燃比がリッチであるときには、流路切替バルブ１０７によってバイパスせずに、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に（還元剤を多く含んだ）排気ガスを流すようにして高いＮＯｘ浄化率を得られるように制御を行うと良い。

本実施形態のように、ＮＯｘ触媒を２つ直列に配列しているのは、幅広い温度領域に亘って高いＮＯｘ浄化率を実現するためである。車両の運転において、エンジンの始動時に排気される排気ガスの温度は約１００℃と、かなり低温である一方、サルファパージやＰＭ再生に必要な温度は約６００℃と、かなり高温である。よって、車両の設計においては、１００℃〜６００℃までの温度の範囲に亘ってＮＯｘをきちんと浄化することが要求されることになるが、この幅広い温度領域を包含する１つのＮＯｘ触媒を設計することは現状難しい。そこで、低温度側に高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度領域を持つＮＯｘ触媒と高温度側に高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度領域を持つＮＯｘ触媒とを直列に配置するように設計されるようになっている。

本実施形態の排気浄化装置１０は、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒には、高温度側に高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度領域を持つＮＯｘ触媒を採用し、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒には、低温度側に高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度領域を持つＮＯｘ触媒を採用する。図４は、上流側ＮＯｘ触媒および下流側ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ浄化率と温度との関係をグラフとして図示したものである。上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の前記温度領域はＴ_Ｕ１からＴ_Ｕ２迄であり、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の前記温度領域はＴ_Ｄ１からＴ_Ｄ２迄である。上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の前記温度領域と下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の前記温度領域との相対的位置関係は、大体図４に示すようなものになると良い。

そして、排気浄化装置１０の設計上、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒を通過する排気ガスの温度が高く、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を通過するそれは低いので、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の前記温度領域を、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒のそれよりも低くすることが合理的である。また、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、必要に応じて排気ガスがバイパスされるため、排気ガスにさらされることによる熱劣化の進行が低下する。したがって、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の設計にあたっては、高温における高い浄化率を実現するように設計する必要がなくなるだけでなく、高い耐熱性を実現するように設計する必要もなくなり、設計の自由度が増大する点で有効である。

また、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒であるが、還元剤としてＮＨ_３（アンモニア）を用いた、いわば、二層式吸蔵還元触媒を採用すると良い。図５は、二層式吸蔵還元触媒として機能する下流側ＮＯｘ触媒における反応過程（ａ）〜（ｃ）を図示したものである。

この下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、ＮＯｘ吸着材（トラップ材）が含まれ、ＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸着層と、このＮＯｘ吸着層に積層し、ＮＨ_３を吸着するＮＨ_３吸着層を有している。ＮＯｘの還元反応は以下に示すように実現される。

まず（ａ）に示すように、リーンリッチ制御部２０３１の制御によって、リーンバーン時（つまり、排気ガスの空燃比がリーンになるように燃焼されたこと）においては、排気ガス中のＮＯｘがＮＯｘ吸着材に吸着される。

次に（ｂ）に示すように、リーンリッチ制御部２０３１の制御によって、リッチバーン時（つまり、排気ガスの空燃比がリッチになるように燃焼されたこと）になったときには、未燃のＣＯとＨ_２Ｏ（例えば、ＨＣとＯ_２が反応して生成されたもの）とがＮＯｘ吸着層に含まれるＰｔに吸着して反応し、Ｈ_２（水素）が生成する。一方、リッチになれば、ＮＯｘ吸着材に吸着されていたＮＯｘがＰｔに吸着される。このＮＯｘが生成したＨ_２と反応し、ＮＨ_３が生成する。生成したＮＨ_３は、ＮＨ_３吸着層に吸着される。

次に（ｃ）に示すように、リーンリッチ制御部２０３１の制御によって、再度リーンバーン時になったときには、ＮＨ_３吸着層に吸着されたＮＨ_３が、排気ガス中のＮＯｘおよびＯ_２と反応してＮ_２に還元する。その結果、生成した、無害なＮ_２が排気される。

この下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、例えば、チタニア（ＴｉＯ_２）やバナジア（Ｖ_２Ｏ_５）等の卑金属系酸化物を混練してハニカム成型したり、触媒活性成分をセラミック性ハニカム担体に担持したりして形成するようにすると良い。また、ＮＨ_３吸着層を備える簡易な構成で済み、いわゆる尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）還元システムような尿素を供給するための大掛かりなシステムを不要とし、大型車のみならず、乗用車にも搭載することが可能である。また、この二層式吸蔵還元触媒は、低温側で高いＮＯｘ浄化率を有するので、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に適用するのに相応しい。
以上で、排気制御システムの構成に関する説明を終了する。

≪処理≫
制御部２０３により実行される、流路切替バルブ１０７に対する、排気ガスの流路の制御に関する処理動作について詳細に説明する。図６は、排気ガスの流路の制御に関する処理動作をフローチャートとして図示したものである。

まず、ステップＳ０１において、制御部２０３は、排気浄化装置１０がサルファパージ中であるか否か判定する。サルファパージ中であれば（ステップＳ０１でＹｅｓ）、ステップＳ１７に進む。そうでなければ（ステップＳ０１でＮｏ）、ステップＳ０２に進む。

次に、ステップＳ０２において、制御部２０３は、排気浄化装置１０がＰＭ再生中であるか否か判定する。ＰＭ再生中であれば（ステップＳ０２でＹｅｓ）、ステップＳ１７に進む。そうでなければ（ステップＳ０２でＮｏ）、ステップＳ０３に進む。

次に、ステップＳ０３において、制御部２０３は、排気浄化装置１０がリッチスパイク中であるか否か判定する。リッチスパイクとは、排気ガスがリーンである場合において、微小時間リッチな排気ガスを周期的に流すリーンリッチ制御である。リーンとリッチが交互に繰り返される状態になり、比較的短時間の間で還元剤を供給し、ＮＯｘを還元することができる。リーンリッチ制御部２０３１からの指示により実行される。リッチスパイク中であれば（ステップＳ０３でＹｅｓ）、ステップＳ１６に進む。そうでなければ（ステップＳ０３でＮｏ）、ステップＳ０４に進む。

次に、ステップＳ０４において、制御部２０３は、車速センサ５０から、入力部２０１を介して車両の走行速度を取得する。取得した後、ステップＳ０５に進む。

次に、ステップＳ０５において、制御部２０３は、エアーフローセンサ１０２から、入力部２０１を介して吸気ガスの吸気量を取得する。取得した後、ステップＳ０６に進む。

次に、ステップＳ０６において、制御部２０３は、温度センサＡ１０６から、入力部２０１を介して排気ガスの温度を取得する。取得した後、ステップＳ０７に進む。

次に、ステップＳ０７において、制御部２０３は、ＮＯｘ触媒温度推定部２０３２に、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度Ｔを算出させる。算出した後、ステップＳ０８に進む。

次に、ステップＳ０８において、制御部２０３は、ステップＳ０４において取得した、車両の走行速度に基づいて車両が減速中であるか否かを判定する。減速中であれば（ステップＳ０８でＹｅｓ）、ステップＳ１４に進む。そうでなければ（ステップＳ０８でＮｏ）、ステップＳ０９に進む。

次に、ステップＳ０９において、制御部２０３は、オドメータ６０から、入力部２０１を介して車両の走行距離を取得する。取得した後、ステップＳ１０に進む。

次に、ステップＳ１０において、制御部２０３は、ＮＯｘ触媒劣化度推定部２０３４に、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の劣化度を算出させる。算出した後、ステップＳ１１に進む。

次に、ステップＳ１１において、制御部２０３は、流路切替バルブ１０７のバルブ開度の目標値である目標バルブ開度を算出させる。目標バルブ開度は、吸気ガスの吸気量、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の推定した温度Ｔ、上流側ＮＯｘ触媒反応器１０４内のＮＯｘ触媒の劣化度に基づいて算出される。算出した後、ステップＳ１２に進む。

次に、ステップＳ１２において、制御部２０３は、温度センサＢ１１０から、入力部２０１を介して排気ガスの温度を取得する。取得した後、ステップＳ１３に進む。

次に、ステップＳ１３において、制御部２０３は、流路切替制御部２０３３に、温度センサＢ１１０が検出する排気ガスの温度の目標値である目標温度となるように、流路切替バルブ１０７のバルブ開度を制御させる。制御した後、この処理動作は一通り終了し、新たにこの処理を開始して繰り返す。

次に、ステップＳ１４において、制御部２０３は、ステップＳ０７で算出した、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度ＴがＴ_Ｄ２（下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率が所定値（高いと判断されるＮＯｘ浄化率の下限）以上になる温度領域の上限）以上であるか否か判定する。温度ＴがＴ_Ｄ２以上であれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ステップＳ１６に進む。そうでなければ（ステップＳ１４でＮｏ）、ステップＳ１５に進む。

次に、ステップＳ１５において、制御部２０３は、ステップＳ０７で算出した、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒の温度ＴがＴ_Ｄ１（下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率が所定値（高いと判断されるＮＯｘ浄化率の下限）以上になる温度領域の下限）以下であるか否か判定する。温度ＴがＴ_Ｄ１以下であれば（ステップＳ１５でＹｅｓ）、ステップＳ１７に進む。そうでなければ（ステップＳ１５でＮｏ）、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒は、高いＮＯｘ浄化率を発揮することができるので、ステップＳ０９に進む。

次に、ステップＳ１６において、制御部２０３は、流路切替制御部２０３３に、バイパス流量をゼロとするように、流路切替バルブ１０７のバルブ開度を制御させる。このように制御するのは、リッチスパイクによる還元剤を下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒にきちんと流すためである（ステップＳ０３参照）。また、温度が高くなり過ぎている（Ｔ_Ｄ２以上）ためにＮＯｘ浄化率が低減した下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に対し、車両が減速してるために冷えた排気ガスを流すことにより、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を冷ますためである（ステップＳ１４参照）。制御した後、この処理動作は一通り終了し、新たにこの処理を開始して繰り返す。

次に、ステップＳ１７において、制御部２０３は、流路切替制御部２０３３に、排気ガスの全量をバイパスするように、流路切替バルブ１０７のバルブ開度を制御させる。このように制御するのは、サルファパージにより放出したＳＯ_２が下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を被毒しないようにするためであり、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒がサルファパージにより高温になった排気ガスにさらされて熱劣化してしまうことを回避するためである（ステップＳ０１参照）。また、ＰＭ再生により、分解した粒子状物質に含まれていたサルフェートが下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を被毒しないようにするためであり、かつ、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒がＰＭ再生により高温になった排気ガスにさらされて熱劣化してしまうことを回避するためである（ステップＳ０２参照）。また、温度が低くなり過ぎている（Ｔ_Ｄ１以下）ためにＮＯｘ浄化率が低減した下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒に対し、車両が減速してるためにさらに冷えた排気ガスを流すことにより、下流側ＮＯｘ触媒反応器１０９内のＮＯｘ触媒を余計に冷ましてしまうことの無いようにするためである（ステップＳ１５参照）。制御した後、この処理動作は一通り終了し、新たにこの処理を開始して繰り返す。
以上で、排気ガスの流路の制御に関する処理動作に関する説明を終了する。

≪まとめ≫
本実施形態により、以下の効果を奏する。すなわち、排気ガスの浄化において、下流側ＮＯｘ触媒の温度だけでなく、排気ガスの流量にも基づいて流路切替バルブによる流路の切り替えを制御するので、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ浄化率を向上させることができる。

ＮＯｘ触媒は、高温になり、かつ、排気ガスの流量が増大すると著しくＮＯｘ浄化率が低下し、熱劣化も促進してしまう。そこで、排気ガスをバイパスすることでＮＯｘ触媒を通過する流量が低下するだけでなく、ＮＯｘ触媒の温度も低下するので高いＮＯｘを維持することができる。また、排気ガスをバイパスすることでＮＯｘ触媒を通過せずそのまま排出されるＮＯｘが存在するが、その分の排出量を加味しても、ＮＯｘの全排出量は低減される。さらに、吸気ガスの吸気量と排気ガスの温度に応じて、バイパスする量を予め設定することで、下流側ＮＯｘ触媒を流れる排気ガスの流量に応じた最適のＮＯｘ触媒温度が得られる。そして、その温度をモニタリングし、その温度に応じてバイパス量を制御することで、より精度良くＮＯｘ触媒温度を制御でき、ＮＯｘの全排出量をさらに低減することができる。また、ＮＯｘ触媒を直列に配置することで、バイパスしていて下流側ＮＯｘ触媒で浄化せずとも、上流側ＮＯｘ触媒で浄化しているので、ＮＯｘ排出量の大幅な増加を招くことは無い。

また、排気ガスのバイパスにより、下流側ＮＯｘ触媒が高温に晒される割合は低減され、下流側ＮＯｘ触媒が高温の排気ガスを浄化する必要性がなくなるので、下流側ＮＯｘ触媒を、低温で高いＮＯｘ浄化率を備えた触媒として特化することができる。

アンモニアを還元剤とした、低温側で高いＮＯｘ浄化率を有する二層式吸蔵還元触媒を、排気通路をある程度の距離に亘って流れて冷やされた排気ガスが通過する下流側ＮＯｘ触媒に適用することで、ＮＯｘの浄化をおこなう排気浄化システムについて合理的な設計を行うことができる。

リッチスパイク中に排気ガスをバイパスすると、還元剤もバイパスされてしまい、Ｅ／Ｍの悪化、燃費の悪化を招いてしまう。そこで、リッチスパイク中はバイパスせず全量を下流側ＮＯｘ触媒に流し、還元剤により吸着したＮＯｘを還元することで、このような事態を回避することができる。このとき、リッチスパイクの直前までは、下流側ＮＯｘ触媒の温度は、通常は、活性温度（高いＮＯｘ浄化率を発揮する温度）であるため、リッチスパイク初期は還元剤を有効に利用でき、ＮＯｘがそのまま排出される割合は小さい。また、ＮＯｘ還元率は高温でも比較的高いので、その後、下流側ＮＯｘ触媒の温度が上昇することがあっても、大量のＮＯｘを排出してしまうという事態を引き起こすことはない。

ＤＰＦを有する場合、排気ガスをバイパスしなければ、ＰＭ再生により下流側ＮＯｘ触媒においてＳＯｘ被毒が引き起こされるので、バイパスすることにより、そのような事態を回避することができる。

また、減速時においては、冷えきった排気ガスを適切にバイパス制御することでＮＯｘ触媒の温度を制御することができる。つまり、下流側ＮＯｘ触媒の温度が活性温度より低いときはバイパスして、その排気ガスでさらに下流側ＮＯｘ触媒を冷やしてしまわないようにし、逆に高いときはバイパスせず、その排気ガスで下流側ＮＯｘ触媒を冷やすようにする。このようにして、下流側ＮＯｘ触媒の温度を活性温度に維持することができる。

また、上流側ＮＯｘ触媒の劣化度に応じてバイパス制御するので、排出されるＮＯｘの全排出量を低減することができる。上流側ＮＯｘ触媒の劣化度が小さいときは、高温でのＮＯｘ浄化率が高く、下流側には殆どＮＯｘが流れないので、バイパスすることで下流側ＮＯｘ触媒の熱劣化を低減することができる。その後、上流側ＮＯｘ触媒の劣化度が大きくなるにつれ、排気ガスのバイパス量を減少させ、下流側ＮＯｘ触媒に浄化させることで、ＮＯｘ排出量の増大を防ぐことができる。

≪その他≫
なお、上述した形態は、本発明を実施するための最良のものであるが、その実施形式はこれに限定するものではない。したがって、本発明の要旨を変更しない範囲においてその実施形式を種々変形することは可能である。

例えば、本実施形態では、ディーゼルエンジンを用いたが、ガソリンエンジンであっても本発明を適用することは可能である。

また、本実施形態では、ＤＰＦを用いていたが、例えば、もっと一般的に、スートフィルタに触媒加工を施したＣＳＦ(Catalyzed Soot Filter)を用いても良い。一例として、ＤＯＣの機能と、ＤＰＦの機能とを組み合わせたＣＳＦを用いても良い。すると、酸化触媒機能により、排気ガス中のＣＯおよびＣ、すなわちＰＭは、Ｏ_２の存在下（つまり、リーン）、酸化触媒により除去される。

また、本実施形態では、温度センサは２つ用いていた（温度センサＡ１０６と温度センサＢ１１０）が、例えば、１つでも十分である。下流側ＮＯｘ触媒の温度を推定するためには、温度センサは一つでも十分であるからである。制御の精度向上のために、温度センサを複数用いることも可能である。したがって、温度センサは、３つ以上でも良い。

また、本実施形態では、減速中において、冷えた排気ガスをバイパス制御するようにしたが、減速中でなくともこの制御を行うことは可能である。減速中で行うことは排気ガスが冷えることの、最も想定される原因の一つにすぎない。例えば、排気通路に配置した温度センサによって、排気ガスの温度が低いか否かを直接判定するようにし、ＮＯｘ触媒の温度が活性温度の領域外であれば、バイパス制御して、温度が低いと判定された排気ガスを直接ＮＯｘ触媒に流すまたは流さないように制御しても良い。

また、本実施形態では、車両の走行距離に基づいて上流側ＮＯｘ触媒の劣化度を推定するようにしたが、その劣化度を推定する方法はこれに限らない。例えば、下流側ＮＯｘ触媒の上流側または下流側に、排気ガスの空燃比を検出するＡ／Ｆセンサを配置し、Ａ／Ｆセンサから求められるＯ_２のストレージ量の変化を追跡することで、前記劣化度を推定すしても良い。また、下流側ＮＯｘ触媒の下流側に、ＮＯｘ排出量を検出するＮＯｘセンサを配置し、ＮＯｘ排出量の変化を追跡することで、前記劣化度を推定しても良い。

その他、ハードウェア、ソフトウェア、各フローチャートなどの具体的な構成、材料の選択、その構造の設計等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

本実施形態の排気制御システムの構成を図示したものである。 ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ浄化率と温度との関係をグラフとして図示したものである。 ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着率と温度との関係およびＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元率と温度との関係をグラフとして図示したものである。 上流側ＮＯｘ触媒および下流側ＮＯｘ触媒における、ＮＯｘ浄化率と温度との関係をグラフとして図示したものである。 二層式吸蔵還元触媒として機能する下流側ＮＯｘ触媒における反応過程（ａ）〜（ｃ）を図示したものである。 排気ガスの流路の制御に関する処理動作をフローチャートとして図示したものである。

符号の説明

１０ 排気浄化装置
２０ ＥＣＵ
３０ 吸気通路
４０ エンジン
５０ 車速センサ
６０ オドメータ
１０１ 排気通路
１０２ エアーフローセンサ
１０３ ＤＯＣ
１０４ 上流側ＮＯｘ触媒反応器
１０５ ＤＰＦ
１０６ 温度センサＡ
１０７ 流路切替バルブ
１０８ バイパス通路
１０９ 下流側ＮＯｘ触媒反応器
１１０ 温度センサＢ
２０１ 入力部
２０２ 出力部
２０３ 制御部
２０４ 記憶部
２０３１ リーンリッチ制御部
２０３２ ＮＯｘ触媒温度推定部
２０３３ 流路切替制御部
２０３４ ＮＯｘ触媒劣化度推定部
２０４１ ＮＯｘ触媒温度推定用マップ
２０４２ ＮＯｘ触媒劣化度推定用マップ

Claims (8)

1. 内燃機関に吸気される吸気ガスの吸気量を検出する吸気量検出手段と、
   内燃機関の排気通路から排気される排気ガスの温度を検出する排気温度検出手段と、
   前記排気通路に配置される上流側ＮＯｘ触媒と、
   前記排気通路において、前記上流側ＮＯｘ触媒よりも下流側に配置される下流側ＮＯｘ触媒と、
   前記排気通路に対し、前記下流側ＮＯｘ触媒を迂回して排気ガスを通過させるバイパス通路と、
   前記上流側ＮＯｘ触媒の下流側、かつ、前記下流側ＮＯｘ触媒の上流側に配置され、前記下流側ＮＯｘ触媒に排気ガスを通過させる流路および前記バイパス通路に排気ガスを通過させる流路を切り替える流路切替手段と、
   を有する排気浄化装置と、
   前記排気温度検出手段の検出した、排気ガスの温度に基づいて、前記下流側ＮＯｘ触媒の温度を推定するＮＯｘ触媒温度推定手段と、
   前記吸気量検出手段の検出した吸気量および前記下流側ＮＯｘ触媒温度推定手段の推定した温度に基づいて前記流路切替手段を制御する流路切替制御手段と、
   を有する制御装置と、
   を有する排気制御システム。
2. 前記制御装置の前記流路切替制御手段は、
   前記吸気量検出手段の検出した吸気量が所定値以上の量であり、かつ、前記ＮＯｘ触媒温度推定手段の推定した温度が所定値以上の温度であるとき、前記排気ガスの一部または全部を前記バイパス通路へ通過させるように前記流路切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の排気制御システム。
3. 前記下流側ＮＯｘ触媒が所定値以上のＮＯｘ浄化率を示す温度領域は、前記上流側ＮＯｘ触媒が所定値以上のＮＯｘ浄化率を示す温度領域よりも低温度側に在る
   ことを特徴とする請求項１に記載の排気制御システム。
4. 前記下流側ＮＯｘ触媒は、
   ＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸着層と、
   アンモニアを吸着するアンモニア吸着層とを有し、
   前記排気ガスの空燃比がリーンであるときには、前記排気ガス中のＮＯｘを前記ＮＯｘ吸着層に吸着し、
   前記排気ガスの空燃比がリッチであるときには、前記ＮＯｘ吸着層に吸着したＮＯｘと前記排気ガスから得られる水素とを反応させてアンモニアを発生し、前記アンモニアをアンモニア吸着層に吸着し、
   前記排気ガスの空燃比がリーンであるときには、前記アンモニア吸着層に吸着したアンモニアと前記排気ガスから得られるＮＯｘとを反応させて窒素を発生させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の排気制御システム。
5. 前記制御装置は前記排気浄化装置に対し、前記排気ガスのリッチスパイクを行うように制御し、
   前記制御装置の前記流路切替制御手段は、
   前記リッチスパイクを行っている間は、前記排気ガスの全部を前記下流側ＮＯｘ触媒へ通過させるように前記流路切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の排気制御システム。
6. 前記排気浄化装置は、
   前記下流側ＮＯｘ触媒の上流側に粒子状物質を捕集する捕集手段を有し、
   前記制御装置の前記流路切替制御手段は、
   前記排気ガスを高温化して前記捕集手段に捕集された粒子状物質を再生している間は、前記排気ガスの全部を前記バイパス通路へ通過させるように前記流路切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の排気制御システム。
7. 前記制御装置において、車速センサが検出した走行速度により減速中であると判断される場合において、
   前記流路切替制御手段は、
   前記排気温度検出手段の検出した、排気ガスの温度が所定値以下であり、かつ、前記ＮＯｘ触媒温度推定手段の推定した、下流側ＮＯｘ触媒の温度が第１の所定値以上のときは、前記排気ガスの全部を前記下流側ＮＯｘ触媒へ通過させるように前記流路切替手段を制御し、
   前記排気温度検出手段の検出した、排気ガスの温度が所定値以下であり、かつ、前記ＮＯｘ触媒温度推定手段の推定した、下流側ＮＯｘ触媒の温度が、前記第１の所定値よりも小さな第２の所定値以下のときは、前記排気ガスの全部を前記バイパス通路へ通過させるように前記流路切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の排気制御システム。
8. 前記制御装置は、
   前記上流側ＮＯｘ触媒の劣化度を推定する劣化度推定手段を有し、
   前記流路切替制御手段は、
   前記劣化度推定手段が推定した、前記上流側ＮＯｘ触媒の劣化度が大きい程、前記排気ガスの、前記バイパス通路へ通過する流量が減少するように前記流路切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の排気制御システム。
   

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