1的NOx转化功能下降，从而导致释放至大气的NOx量增加。因而，在该实施例中，诊断SCRF51的NOx转化功能。在以下中，将参考图4描述根据该实施例的诊断SCRF的NOx转化功能的方法。图4是图示出根据该实施例的用于诊断SCRF的NOx转化功能的控制流的流程图。当满足用于诊断NOx转化功能的特定条件时，该控制流由ECUlO实施。用于诊断NOx转化功能的条件是执行SCRF51的NOx转化功能的诊断的条件。用于诊断NOx转化功能的条件设定成使得SCRF51的NOx转化功能的诊断能够以所需且足够的频率执行。作为用于诊断NOx转化功能的条件的一个例子，从上次实施图4的流程起已经经过了NOx转化功能的预定诊断期间，并且SCRF51的温度在负载于SCRF51上的SCR催化剂的活化温度范围内。
[0054]在图4的流程中，一开始在步骤SlOl中，基于上游NOx传感器56的输出值和下游NOx传感器57的输出值来计算SCRF51中的NOx转化率Rpnox。然后，在步骤S102中，判定在步骤SlOl计算的SCRF51中的NOx转化率Rpnox是否等于或者高于预定判定转化率RpnoxO。判定转化率RpnoxO是能够判定出SCRF51的NOx转化功能处于正常状态所基于的阈值。判定转化率RpnoxO可以是通过实验等提前确定的固定值。即使SCRF51的NOx转化功能处于正常状态，SCRF51中的NOx转化率也可以根据吸附在SCRF51中的氨的量而改变。因而，基于SCRF51的NOx转化功能处于正常状态的假定来估计吸附在SCRF51中的氨的量，并且判定转化率RpnoxO可以基于该估计值来确定。在该情况下，可以采用用于估计吸附在SCR催化剂上的氨的量的任何公知方法，作为基于SCRF51的NOx转化功能处于正常状态的假定而估计吸附在SCRF51中的氨的量的方法。
[0055]当在步骤S102中做出肯定判断(是)时，S卩，当SCRF51中的NOx转化率Rpnox等于或者高于预定判定转化率RpnoxO时，在步骤S103中于是判定出SCRF51的NOx转化功能处于正常状态。另一方面，当在步骤S102中做出否定判断(否)时，S卩，当SCRF51中的NOx转化率Rpnox低于预定判定转化率RpnoxO时，在步骤S104中于是判定出SCRF51的NOx转化功能存在异常(即，负载在SCRF51上的SCR催化剂劣化)ο如果在步骤S104中判定出SCRF51的NOx转化功能存在异常，则该诊断结果被存储在ECUlO中。
[0056]在SCRF51中，可能发生由于实施过滤器恢复处理引起的升高温度等导致的故障，诸如破损或者腐蚀。如果这种故障发生，则SCRF51的PM捕集功能下降，从而导致释放至大气的PM量增加。因而，在该实施例中，使用PM传感器55的输出值来诊断SCRF51的PM捕集功能。下面，将描述根据该实施例的诊断SCRF的PM捕集功能的方法。
[0057]在根据该实施例的诊断SCRF的PM捕集功能的方法中，一开始执行用于去除沉积在PM传感器55的电极551、552之间的PM的传感器恢复处理。更具体来说，电力从电源60供给至加热器555，使得传感器元件553被加热器555加热。结果，沉积在电极551、552之间的PM被氧化并且去除。在传感器恢复处理中，调节供给至加热器555的电力量，使得将传感器元件553的温度控制到PM能够被氧化的温度。
[0058]如果沉积在电极551、552之间的PM通过传感器恢复处理被去除，则电压开始被从电源60施加至电极551、552。下面，电压开始施加至电极551、552的时间将称为“电压施加时间”。在完成传感器恢复处理之后，电极551、552的温度暂时地保持高温。因此，用于冷却电极551、552的冷却期间可以设置在完成传感器恢复处理和电压施加时间之间。而且，如上所述，如果电压施加至电极551、552，可促进PM在电极551、552之间的捕集。因此，在该实施例中，电压施加时间对应于根据本发明的PM沉积重开始时间。而且，在该实施例中，电压可以在实施传感器恢复处理过程中开始施加至电极551、552。在该情况下，完成传感器恢复处理的时间(即，停止将电力供给至加热器555的时间)可以被视为根据本发明的PM沉积重开始时间。而且，在该情况下，从传感器恢复处理完成的时间起经过了如下的给定期间后的时间点可以被视为根据本发明的PM沉积重开始时间:在该给定期间之后能够判定出PM传感器55的电极551、552的温度已经低到捕集的PM不能被氧化的程度。
[0059]将参考图5描述在电压开始施加至电极551、552之后PM传感器55的输出值的举动。图5示出了在电压施加时间之后PM传感器55的输出值随时间的变化。在图5中，水平轴线指示自电压施加时间起的经过时间，竖直轴线指示PM传感器55的输出值。在图5中，线LI和线L2指示当内燃机I在相同运转状态而SCRF51的PM捕集功能处于不同状态时的PM传感器55的输出值。即，线LI示出了当SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时PM传感器55的输出值随时间的变化，线L2示出了当SCRF51的PM捕集功能存在异常时PM传感器55的输出值随时间的变化。在图5中，tsl指示当SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时的输出开始时间，ts2指示当SCRF51的PM捕集功能存在异常时的输出开始时间。
[0060 ] 如果SCRF51的PM捕集功能下降，则每单位时间从SCRF51流出的PM量(PM排放量)增加。随着PM排放量增加，到达PM传感器55并且被捕集在电极551、552之间的PM的量增加。即，沉积在电极551、552之间的PM量的增加率增加。结果，如果SCRF51的PM捕集功能进入异常状态，则相比于SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时的时间，沉积在电极551、552之间的PM的量在更早的时间点达到有效PM沉积量。因此，如图5所示，当SCRF51的PM捕集功能处于异常状态时，相比于SCRF51的PM捕集功能处于正常状态的情形，从电压施加时间至输出开始时间的期间缩短(ts2〈tsl)。而且，如果SCRF51的PM捕集功能进入异常状态，则相比于SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时的时间，在输出开始时间之后沉积在电极551、552之间的PM量的增加率变大。因此，如图5所示，当SCRF51的PM捕集功能处于异常状态时，相比于SCRF51的PM捕集功能处于正常状态的情形，在输出开始时间之后PM传感器55每单位时间的输出值的增加率变大。
[0061 ]上述差异出现在SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时的时间与SCRF51的PM捕集功能存在异常时的时间之间的PM传感器55的输出值的举动中。结果，当SCRF51的PM捕集功能存在异常时，在自电压施加时间起经过特定时间段之后的PM传感器55的输出值大于在SCRF51的PM捕集功能处于正常状态情形下PM传感器55的输出值。因而，在该实施例中，基于在自电压施加时间起已经经过了预定判定期间dtd之后的判定时间td的PM传感器55的输出值，来诊断SCRF51的PM捕集功能。更具体来说，当在判定时间td的PM传感器55的输出值等于或者大于预定异常判定值pmsth时，判定出SCRF51的PM捕集功能存在异常。
[0062]关于这一点，判定期间dtd被设定成这样的期间，即从电压施加时间至沉积在PM传感器55的电极551、552之间的PM量的基准值(其将称为“基准PM沉积量”)达到预定判定PM沉积量时的时间。基准PM沉积量是假定SCRF51的PM捕集功能处于基准故障状态而估计的值。基准故障状态指的是在SCRF的PM捕集功能的诊断中，应该被判定出SCRF51的PM捕集功能存在异常的故障状态之中具有最小程度故障的故障状态。即，在SCRF的PM捕集功能的诊断中，甚至在SCRF51的PM捕集功能下降至某一程度的条件下，如果该条件好于基准故障状态(SP，如果破损或者腐蚀程度小)也可判定出SCRF51的PM捕集功能处于正常状态。异常判定值pmsth设定为当沉积在PM传感器55的电极551、552之间的PM量等于判定PM沉积量时的PM传感器55的输出值。
[0063]基准PM沉积量是当假定SCRF51的PM捕集功能处于基准故障状态时通过估计捕集在PM传感器55的电极551、552之间的PM量(将简单称为“捕集PM量”)以及对捕集PM量的估计值进行积分而计算出的。甚至在SCRF51的PM捕集功能处于相同状态的情形下，从SCRF51流出的PM量也会根据发动机I的运转状态(诸如从燃料喷射阀3喷射的燃料量、排气的流量等)以及SCRF51中的PM沉积量而变化。而且，捕集在PM传感器55的电极551、552之间的PM与排气中包含的PM量之比(将称为“PM捕集比”)根据排气的流量而变化。因此，当捕集PM量是假定SCRF51的PM捕集功能处于基准故障状态而估计出的时，也考虑发动机I的运转状态和SCRF51中的PM沉积量。任何公知方法可以用作计算基准PM沉积量的具体方法。
[0064]如上所述，在该实施例中，从尿素水添加阀53注入的尿素水供给至SCRF51。发现的是，即使SCRF51的PM捕集功能存在异常，SCRF51的NOx转化功能也能够处于正常状态。但是，如果SCRF51的PM捕集功能存在异常，即使SCRF51的NOx转化功能处于正常状态，供给至SCRF51的尿素水也会从SCRF51流出。这可能是因为尿素水会滑过SCRF51的破损部(或者熔损部)。如果尿素水从SCRF51流出，则尿素水会到达PM传感器55，并且会附着至PM传感器55的电极551、552之间。此时，如果电压施加至PM传感器55的电极551、552，并且PM沉积在电极551、552之间，则PM传感器55的输出值受到尿素水影响。
[0065]将参考图6和图7描述当在电压施加时间之后从尿素水添加阀53注入尿素水并且从SCRF51流出的尿素水附着至PM传感器55的电极551、552之间时，尿素水对PM传感器55的输出值的影响。类似图5，图6示出了在电压施加时间之后PM传感器5 5的输出值随时间的变化。在图6，水平轴线指示自电压施加时间起的经过时间，竖直轴线指示PM传感器55的输出值。而且，类似于图5的线LI，图6中的线LI指示了当SCRF51的PM捕集功能处于正常状态时PM传感器55的输出值随时间的变化。在图6，线L3指示当SCRF51的PM捕集功能存在异常并且从SCRF51流出的尿素水附着至PM传感器55的电极551、552之间时PM传感器55的输出值。
[0066]图7A至图7C示出了当尿素水附着至沉积了PM的PM传感器55的电极551、552之间时电极551、552之间的状态的图像。图7A示出了当PM传感器55的输出值如图6的线L3的由虚线a围绕的部分所指示的那样表现时电极551、552之间的状态。图7B示出了当PM传感器55的输出值如图6的线L3的由虚线b围绕的部分所指示的那样表现时电极551、552之间的状态。图7C示出了当PM传感器55的输出值如图6的线L3的由虚线c围绕的部分所指示的那样表现时电极551、552之间的状态。在图7六-图7(:，菱形代表尿素水，黑圈代表?1。
[0067]如上所述，当SCRF51的PM捕集功能存在异常时，相比于PM捕集功能处于正常状态的情形，从电压施加时间至输出开始时间的期间缩短。因此，线L3的输出开始时间ts3早于线LI的输出开始时间tsI。而且，随着沉积在电极551、552之间的PM量增加，由线L3所指示的PM传感器55的输出值从输出开始时间ts3起逐渐增加。此时，如果在指示为tx的时间尿素水附着至电极551、552之间，则沉积在电极551、552之间的一部分PM可以通过尿素水脱落，如图7A所示。在该情况下，沉积在电极551、552之间的PM量降低。因此，PM传感器55的输出值降低，正如图6的线L3的由虚线a围绕的部分指示的。
[0068]然后，如果一部分P