量称为“有效PM堆积量”。
[0081]如图3所示，电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量之前，电极551、552为非导通状态，因此PM传感器55的输出值为零。并且，当电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量时，PM传感器55的输出值变得大于零。电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量之后，伴随该电极551、552间的PM堆积量的增加而该电极551、552间的电阻减小。其结果是，在电极551、552间流动的电流增大。因此，对应于电极551、552间的PM堆积量的增加而PM传感器55的输出值增大。以下，将PM传感器55的输出值从零开始上升的时期称为“输出开始时期”。而且，电极551、552间的PM堆积量越多，与该PM堆积量的增加量相对的电极551、552间的电阻的下降量越大，因此在该电极551、552间流动的电流的增加量变大。因此，电极551、552间的PM堆积量越增多，与该PM堆积量的增加量相对的PM传感器55的输出值的上升量越大。
[0082]在此，返回图1。在内燃机1同时设有电子控制单元(E⑶)10。EOT 10是对内燃机1的运转状态等进行控制的单元。在EOT 10上，除了上述的空气流量计40、温度传感器54及PM传感器55之外，还电连接有油门位置传感器7及曲轴位置传感器8等各种传感器。油门位置传感器7是输出与未图示的油门踏板的操作量(油门开度)相关的电信号的传感器。曲轴位置传感器8是输出与内燃机1的发动机输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。并且，上述传感器的输出信号向EOT 10输入。而且，在EOT 10上电连接有上述的燃料喷射阀3、进气节气门41、及燃料添加阀52等各种设备。ECU 10基于上述那样的各传感器的输出信号，来控制上述的各种设备。例如，ECU 10执行来自燃料添加阀52的燃料添加，由此进行将堆积于过滤器51的PM除去的过滤器再生处理。在过滤器再生处理中，由于从燃料添加阀52添加的燃料在氧化催化剂50处被氧化而产生的氧化热，而过滤器51升温。其结果是，堆积于过滤器51的PM燃烧而被除去。
[0083]需要说明的是，在本实施例中，在排气通路5上未设置以氨为还原剂而对排气中的NOx进行还原的选择还原型NOx催化剂及用于向该选择还原型NOx催化剂供给尿素的尿素添加阀。但是，本发明也可以适用于将选择还原型NOx催化剂及尿素添加阀设于排气通路的内燃机。这种情况下，选择还原型NOx催化剂及尿素添加阀也可以配置在比PM传感器靠上游侧或下游侧的任一侧。
[0084][过滤器异常诊断]
[0085]在过滤器51中，以与上述的过滤器再生处理的执行相伴的升温等为起因，有时会发生破损或熔损等故障。当这样的过滤器51的故障发生或从排气通路5拆下过滤器51这样的过滤器的异常发生时，会导致向大气中放出的PM的增加。因此，在本实施例中，使用PM传感器55的输出值，进行判定过滤器异常的有无的过滤器的异常诊断。以下，对本实施例的过滤器的异常诊断方法进行说明。
[0086]在本实施例的过滤器的异常诊断方法中，首先，为了将堆积于PM传感器55的电极551,552间的PM除去而执行传感器再生处理。具体而言，通过从电源60向加热器555供给电力，而利用该加热器555对传感器元件553进行加热。由此，将堆积于电极551、552间的PM氧化并除去。需要说明的是，在传感器再生处理中，通过调整向加热器555的电力供给量，将传感器元件553的温度控制成能够使PM氧化的温度。
[0087]当通过传感器再生处理将堆积在电极551、552间的PM除去时，接着，开始从电源60的向电极551、552的电压施加。以下，将向电极551、552的电压施加开始的时期称为“电压施加时期”。需要说明的是，在传感器再生处理的结束后，在短暂的期间，电极551、552成为高温。因此，在从传感器再生处理结束至电压施加时期为止的期间，可以夹有用于对电极551、552进行冷却的冷却期间。
[0088]在此，基于图4来说明从向电极551、552的电压施加开始起的PM传感器55的输出值的行为。图4是表示电压施加时期以后的PM传感器55的输出值的推移的图。在图4中，横轴表不从电压施加时期起的经过时间，纵轴表不PM传感器55的输出值。而且，在图4中，线L1表不过滤器51为正常的状态时的PM传感器55的输出值的推移，线L2表不过滤器51发生故障时的PM传感器55的输出值的推移。需要说明的是，从排气通路5拆卸过滤器51时的PM传感器55的输出值的推移相对于过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移，表现出与过滤器51发生故障的情况下同样的倾向。而且，在图4中，tsl表示过滤器51为正常的状态的情况下的输出开始时期，ts2表示过滤器51发生故障的情况下的输出开始时期。需要说明的是，图4所示那样的PM传感器55的输出值的行为可以由EOT 10的监视部101来监视。
[0089]当过滤器51发生故障时，该过滤器51的PM捕集效率下降。因此，每单位时间从过滤器51流出的PM的量(流出PM量)增加。伴随于此，到达PM传感器55而捕集于电极551、552间的PM量也增加。S卩，电极551、552间的PM堆积量的增加速度变大。其结果是，当过滤器51发生故障时，与过滤器51为正常的状态时相比，电极551、552间的PM堆积量更早地达到有效PM堆积量。因此，如图4所示，在过滤器51发生故障的情况下，与过滤器51为正常的状态的情况下相比，从电压施加时期到输出开始时期为止的期间缩短(ts2〈tsl)。而且，当过滤器51发生故障时，与过滤器51为正常的状态时相比，输出开始时期以后的电极551、552间的PM堆积量的增加速度也增大。因此，如图4所示，在过滤器51发生故障的情况下，与过滤器51为正常的状态的情况下相比，输出开始时期以后的PM传感器55的输出值的每单位时间的上升量变大。
[0090]在过滤器51为正常的状态时和过滤器51发生异常时，PM传感器55的输出值的行为产生上述那样的差异的结果是，在过滤器51发生异常的情况下，从电压施加时期起经过一定期间后的PM传感器55的输出值比过滤器51为正常的状态的情况下变大。因此，在本实施例的过滤器的异常诊断方法中，读入从电压施加时期经过规定的判定期间dtd后的判定时期td的PM传感器55的输出值。并且，在读入的PM传感器55的输出值为规定的异常判定值Sth以上的情况下，判定为发生PM传感器55的异常。
[0091]在此，判定期间dtd设定作为从电压施加时期至PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量的基准值(以下，称为“基准PM堆积量”)达到规定的判定PM堆积量为止的期间。基准PM堆积量是假定为过滤器51处于基准故障状态而推定的值。基准故障状态是在过滤器的异常诊断中应判定为过滤器51发生异常的状态中的故障的程度最小的故障状态。即，即使过滤器51为劣化一定程度的状态，只要该状态相比该基准故障状态为良好，则在过滤器的异常诊断中，就判定为过滤器51为正常的状态。而且，异常判定值Sth设定为PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量为判定PM堆积量时的PM传感器55的输出值。
[0092]对假定为过滤器51处于基准故障状态时的被捕集于PM传感器55的电极551、552间的PM的量(以下，简称为“PM捕集量”)进行推定，并对该PM捕集量的推定值进行累计，由此算出基准PM堆积量。需要说明的是，即使在过滤器51自身的状态相同的情况下，对应于内燃机1的运转状态(从燃料喷射阀3的燃料喷射量、排气的流量等)、过滤器51的PM堆积量，从该过滤器51的流出PM量也会变动。而且，对应于排气的流量，该排气含有的PM量中的被捕集于PM传感器55的电极551、552间的PM的比例(以下，称为PM捕集比例)也会变动。因此，在假定为过滤器51处于基准故障状态而推定PM捕集量时，也考虑内燃机1的运转状态及过滤器51中的PM堆积量。需要说明的是，作为基准PM堆积量的具体的计算方法，可以使用周知的任意方法。
[0093][剥落PM]
[0094]在本实施例中，排气中的PM的一部分附着于排气通路5的壁面、过滤器51的下游侧端面及氧化催化剂50等的排气系统结构物。并且，有时会产生如下的现象:暂时附着于排气通路5的壁面或排气系统结构物之后从该壁面或该排气系统结构物剥落的PM即剥落PM到达PM传感器55而由电极551、552捕集。以下，基于图5及6来说明在产生这样的现象的情况下剥落PM给PM传感器55的输出值造成的影响。图5是表示在PM传感器55的电极551、552间堆积有PM的情况的示意图。图5 (a)示出由于从内燃机1排出的排气中含有的通常PM被捕集于电极551、552间而PM堆积的情况。另一方面，图5(b)示出除了通常PM之外，由于剥落PM被捕集于电极551、552间而PM堆积的情况。
[0095]另外，图6与图4同样是表示电压施加时期以后的PM传感器55的输出值的推移的图。在图6中，横轴表不从电压施加时期起的经过时间，纵轴表不PM传感器55的输出值。而且，在图6中，与图4同样，线L1表示过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移，线L2表不过滤器51发生故障的情况下的PM传感器55的输出值的推移。需要说明的是，线L1、L2都表示由于在PM传感器55的电极551、552间捕集通常PM而该电极551、552间的PM堆积量增加的情况下的PM传感器55的输出值的推移。而且，在图6中，线L3、L4、L5都表示过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移。但是，线L3、L4、L5都表示在PM传感器55的电极551、552间除了通常PM之外还捕集剥落PM的情况下的PM传感器55的输出值的推移。
[0096]当PM附着于排气通路5的壁面或排气系统结构物时，该PM堆积并冷凝于该壁面或排气系统结构物上。该冷凝的PM剥落而成为“剥落PM”。因此，剥落PM的大小比通常PM的大小更大。因此，如图5(b)所示，剥落PM被捕集于PM传感器55的电极551、552间时，如图5(a)所示，与仅通常PM被捕集于PM传感器55的电极551、552间时相比，电极551、552间的PM堆积量急增。其结果是，PM传感器55的输出值急剧上升。
[0097]在此，图6中的线L3、L4表示PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量未达到有效PM堆积量的状态时，在电极551、552间捕集有剥落PM的情况下的PM传感器55的输出值的推移。这样的情况下，由于剥落PM的大小比通常PM的大小更大，因此由于剥落PM而该电极551、552间导通。因此，在输出开始时期，PM