x净化率可能提高的因素所导致的位移，而朝下的箭头标记所表示的位移为，由与NOx催化剂3处于平衡状态的情况相比NOx净化率可能降低的因素所导致的位移。另外，预先通过实验等来取得关于处于供给阀故障状态的排气净化装置30中的、催化剂温度与氨平衡吸附量的相关关系(如线L2所表示的二者的关系)的数据，并将该数据作为控制图而预先存储在ECU20内的存储器中。而且，通过访问控制图从而能够对与催化剂温度相对应的氨平衡吸附量进行计算。
[0083]而且，关于处于供给阀故障状态的排气净化装置30中的NOx催化剂3的NO )(还原余量状态，优选为，除了箭头标记Xll之外，还考虑下文所示的三个因素。通过考虑这些因素，从而能够更准确地掌握NOx催化剂3的NO x还原余量状态的程度(富余量)。
[0084](I)由通过供给阀5而实施的尿素水供给的增减所引起的氨吸附量
[0085]此处，在由NOx催化剂3而实现的NO x净化以外的目的中，存在使从供给阀5供给的尿素水量增减的目的。例如，在认为供给阀5的温度变得过高的运转状态的情况下，为了使供给阀5的温度下降，而从供给阀5供给与用于NOx净化的所需的量相比而较多的尿素水。即，通过使更多的尿素水在供给阀5中流通，从而实现该供给阀5的温度下降。在这种情况下，向NOx催化剂3流入的氨量增加。
[0086]而且，由于该被增加的氨能够被用于由在供给阀故障状态中未处于劣化状态的NOx催化剂3所实施的NO x还原，因此，其作用于使NO x催化剂3的还原余量状态扩大的方向。因此，由通过供给阀5而实施的尿素水供给的增减所引起的氨吸附量ΛΝ1在图5中以箭头标记X12(t)来表示，其大小能够以如下的公式来表示。
[0087]ΔΝ1 =(由从E⑶20被指示的供给尿素水而产生的氨生成量一基准氨生成量)X增益......(式2)
[0088]此处，关于“由从E⑶20被指示的供给尿素水而产生的氨生成量”，通过预先实验等来取得关于根据来自ECU20的指示而被供给的尿素水量与排气温度的相关关系的数据，并将该数据作为控制图而预先存储于ECU20内的存储器中。而且，通过随时访问该控制图，从而能够基于由供给阀5而被供给的尿素水量以及排气温度而对向NOx催化剂3供给的氨量进行计算。在来自上述ECU20的指示中，考虑到了上述的预定的目的(供给阀5的冷却等)。此外，“基准氨生成量”为，基于向NOx催化剂3流入的NO遺而用于还原该NO x所需的氨量，并且可以预先通过实验等而求出。此外，“增益”为，将处于供给阀故障状态的排气净化装置30作为前提而被设定的参数，并且在将按照来自ECU20的指令的情况下的供给量设为100%时，成为经由供给阀5而实际向NOx催化剂3所供给的氨量的比例。在本实施方式中，由于供给阀5的故障状态被定义为其供给量相对于来自ECU20的指令(N0X?原所需的量)而成为50%以下的状态，因此，该增益值被设定为50%。
[0089]另外，也考虑到由于某种理由而使尿素水的供给量减少的情况。在该情况下，由于其减少部分作用于使NOx催化剂3的NOx还原余量状态缩小的方向，因此，在图5中箭头标记X12成为向下的标记。
[0090](2)由非平衡状态引起的氨消耗的增加量
[0091]如上文所述，点P3所示的NOx催化剂3中的吸附状态是指，从平衡状态偏离的状态、即非平衡状态。由于考虑到当因NOx催化剂3的温度上升而使NOx催化剂3的吸附状态达到非平衡状态时，被吸附于NOx催化剂3中的氨量增多，因此，与处于相同的催化剂温度中的平衡状态的情况相比，N0x与氨之间的反应被促进，氨的消耗量增加。该氨的消耗增加量作用于使NOx催化剂3的NOx还原余量状态缩小的方向。因此，该氨的消耗增加量ΛΝ2在图5中以箭头标记X13 (t)来表示。
[0092]关于氨的消耗增加量ΔΝ2，将氨吸附量、NOx催化剂3的温度、排气流量(也可以设为吸入空气量)设为参数，并将这些参数与Ncy#化率的增加量关联，从而经过事先的实验等构筑控制图并预先存储于ECU20内的存储器中。而且，通过随时访问该控制图，从而能够根据随时处于非平衡状态的NOx催化剂3中的、上述NO 化率的增加量、流入NO x催化剂3中的排气中的N0x量，而对氨的消耗增加量ΔΝ2进行计算。
[0093](3)从NOx催化剂3脱离的氨脱离量
[0094]在NOx催化剂3中从平衡状态看来过度地吸附了氨的状态(以P3所表示的吸附状态)下，氨可以从该NOx催化剂3脱离。但是，过度地被吸附的氨的全部并非同时脱离，过度的吸附量会逐渐减少。而且，该氨的脱离量ΔΝ3作用于使NOx催化剂3的NOx还原余量状态缩小的方向，在图4中，以箭头标记X14(t)来表示。
[0095]而且，氨的脱离量N3能够通过将过度的吸附量、NOx催化剂3的温度设为参数，并且例如通过下式来进行计算。
[0096]ΔΝ3 = kX过度的吸附量X exp ( — Ea/N0x催化剂温度)……(式3)
[0097]另外，k及Ea为预先通过实验或模拟等而获得的常数。
[0098]此处，图6为表示NOx催化剂3的温度、氨的脱离量Λ3的相关关系的图。由此，氨的脱离量Δ 3依存于NOx催化剂3的温度，虽然NO x催化剂3的温度越高则氨的脱离量Λ 3越多，但是NOx催化剂3的温度越高，相对于NO χ催化剂3的温度的上升程度而言，氨的脱离量Δ3的增加程度越减小。
[0099]而且，通过对于由温度上升而引起的过度的吸附量(Χ1-Χ2)而考虑上述(1)-(3)的因素，从而能够准确地掌握表示NOx催化剂3的NOx还原余量状态的过剩的氨吸附量AX(t)。在图5所示的示例中，如下述的公式4所示，在上一个循环中的氨吸附量AX(t —I)上加上箭头标记Xll(t)与箭头标记X12(t)的大小、再减去箭头标记X13(t)以及箭头标记X14(t)的大小而得到的氨吸附量ΔΧ(?)，相当于表示NOx催化剂3的NOx还原余量状态的过剩的氨吸附量AX(t)。
[0100]Δ X (t) = Δ X (t — I) +Xl I (t) +X12 (t) — X13 (t) — X14 (t)......(式 4)
[0101]另外，在对表示NOx还原余量状态的过剩的氨吸附量AX(t)进行计算的最初的循环(时刻t = O)中，作为边界值而设定有ΔΧ(? — I) =0。
[0102]由此，相对于由温度上升引起的氨的过度的吸附量，通过考虑上述⑴由供给阀5实施的尿素水供给的增减而引起的氨吸附量、(2)由非平衡状态而引起的氨消耗的增加量、
(3)从NOx催化剂3脱离的氨脱离量，从而能够准确地掌握NO χ催化剂3的NO χ还原余量状态的程度(富余量)。在图5所示的示例中，由于以ΛX来表示的该NOx还原余量为，假定供给阀5处于预定的故障状态(即，只能供给所需量的50%的状态)时的NOx还原剩余量，即，相对于平衡状态的氨吸附量的位移(差)，因此将△ X称为“假定故障时吸附量差”。而且，在NOx催化剂3中假定故障时吸附量差以某种程度而产生了的情况下，可以想到如下情况，即，虽然因供给阀5处于预定的故障状态而应当被判断为排气净化装置30处于故障状态，但是如果实施基于利用了 NOx传感器8的检测值而进行的NO χ净化率的故障判断，则存在错误地作出正常判断的可能性。
[0103]因此，优选为，在存在该可能性的情况下，通过对基于上述NOx净化率的故障判断施加某种限制，从而以不会错误地做出正常判断的方式而进行设置。根据以上内容，在本实施方式中，如图7所示，实施与排气净化装置30的故障判断相关的故障判断执行控制。该控制通过执行被存储于ECU20中的控制程序来实施。
[0104]首先，在SlOl中，基于按照式I而被计算出的NOx净化率，而对用于实施排气净化装置30的故障判断的条件是否成立进行判断。作为该条件的一个示例而列举出，N0x催化剂3的温度高于用于使该催化剂成为活化状态的催化剂温度、或者NOX传感器7、NOX传感器8的温度上升到可以实施勵)(检测的温度等。NOx催化剂3的温度能够基于温度传感器9的检测值等而进行推断，此外，NOx传感器7、NO χ传感器8的温度能够基于从内燃机I开始进行暖机起的经过时间来进行推断。如在SlOl中作出肯定判断则向S102前进，如果作出否定判断则向S106前进。
[0105]接下来，如图4所示，对是否处于NOx催化剂3的温度从点Pl向点Ρ3推移这样的、即关于NOx催化剂3中的氨的吸附而言从平衡状态偏离了这样的较为急剧的温度上升过程中进行判断。例如，在NOx催化剂3的温度的上升率(上升速度)成为预定值以上的情况下，则被肯定判断为NOx催化剂3的温度处于较为急剧的上升过程中，并向S103前进。另一方面，当在S102中作出否定判断时，是指由于NOx催化剂3的温度上升较为平缓从而可以维持实质的平衡状态。因此，在该情况下，处理向S105前进。
[0106]接下来，在S103中，关于处于温度上升过程中的NOx催化剂3，对图5所示的假定故障时吸附量差ΔΧ进行计算。在本实施例中，如上文所述，针对于由温度上升而引起的与氨吸附相关的过度的吸附量，考虑由通过供给阀5而实施的尿素水供给所引起的氨吸附量、由非平衡状态所引起的氨消耗的增加量、以及从NOx催化剂3脱离的氨的脱离量，从而对假定故障时吸附量差ΔΧ进行计算。另外，为了使假定故障时吸附量差ΔΧ的计算简便，可以将由温度上升所引起的与氨吸附相关的过度的吸附量的值(与在图5中示出的箭头标记Xll相对应的氨吸附量的位移)作为假定故障时吸附量差ΛΧ。
[0107]在S104中，对通过S103而被计算出的假定故障时吸附量差ΔΧ是否小于预定的阈值XO进行判断。预定的阈值XO为，根据由于假定故障时吸附量差ΛΧ增大而产生的、因暂时的NOx净化率的上升而引起的上述误正常判断，考虑到假定故障时吸附量差ΛΧ的大小与误正常判断产生的可能性的相关关系而被设定的阈值。因此，如在S104中作出肯定判断，则由于假定故障时吸附量差△ X的值比较适当而较低，因此误正常判断的可能性较低，因此基于NCVf化率而实施的排气净化装置30的故障判断的执行被允许(S105的处理)。另一方面，如在S104中作出否定判断，则由于假定故障时吸附量差△ X的值较高，因此误正常判断的可能性较高，因此基于NCVf化率而实施的排气净化装置30的故障判断的执行被禁止(S106的处理)。当S105的处理或S106的处理被实施后，再次重复实施SlOl的处理。
[0108]此处，在图8中，例示了图7所示的故障判断执行控制被实施的情况下的、与内燃机I相关的各个参数的推移(实验例)。另外，在该实验例中所使用的NOx催化剂3不处于劣化状态，此外，供给阀5为处于预定的故障状态的部件。在图7(a)中，搭载有内燃机I的车辆的车速的推移以线L3来表示。在图7(b)中，NOx催化剂3的温度推移以线L4来表示，其温度的变化量(每单位时间的温度变化)的推移以线L5来表示。在图7(c)中，利用NOx传感器7、NO x传感器8的检测值而被计算出的NO x净化率的推移以线L6来表示。在图7(d)中，假定故障时吸附量差ΛΧ的推移以线L7来表示。图7的各图的横轴为时间，并且图示有共同的时间范围内的各参数的推移。
[0109]在图7(b)所示的时间Tl至T2的期间内，NOx催化剂3的温度急剧上升，在T2至T3的期间内NOx催化剂3也处于温度上升过程中。其结果为，在时间Tl后的预定期间内，能够掌握到NCVf化率暂时性地上升的情况。而且，为了应对该暂时性的NO 化率的上升，从而假定故障时吸附量差也如图7(d)的线L7所示，以与其他的期间相比而非常大的值来进行推移。因此，在该预定的期间内，由于考虑到因暂时的NOx净化率的上升也可能发生上述的误正常判断的情况，因此，通过基于假定故障时吸附量差而将该期间设为故障判断禁止期间(通过S106的处理而被设定的期间)，从而能够避免错误地做出正常判断的情况。
[0110]<改变例>
[0111]对在本发明所涉及的排气净化装置的故障判断系统中被执行的故障判断执行控制的第二实施例进行说明。在图7所示的控制中，当在S104作出否定判断、即被判断为存在误正常判断的可能性时，禁止排气净化装置30的故障判断本身。在本实施例中，代替该方式，也可以在排气净化装置30的故障判断中限制对排气中的N0X?行直接检测的NO准感器8的检测值的利用。在NOx传感器8的检测值的利用被限制的情况下，从NOx催化剂3流出的排气中的勵)(基于NO x催化剂3中的NOx的还原效率、排气流量等而被推断出，所述NOx催化剂3基于NO x催化剂3的温度、内燃机I的运转经历而被推断出。通过替代性地利用由此而被推断出的顯)(量，从而至少能够避免由于依存于NOx传感器8的检测值的暂时性的NCVf化率的上升而引起的、误正常判断产生的情况。
[0112]实施例2
[0113]在本实施例所涉及的故障判断系统所进行的故障判断中成为对象的内燃机的排气净化装置如图1所示。而且，在本实施方式中，实施了排气净化装置中所包含的N0x催化剂3的故障判断。NOx催化剂3的故障判断在由N