Ox催化剂3而实现的NOx*化率低于预定的阈值(故障判断阈值)时，作为NOx催化剂3的还原能力不充分而作出处于故障状态的判断。此处，NOx催化剂3的NO 化率可以通过以下的公式来表示。
[0114]NOx净化率=1- (NO x传感器8的检测值)/ (NO x传感器7的检测值)……(式5)
[0115]此处，在本实施例中，NOx传感器7及NO x传感器8为受到氨干扰的类型的NO x传感器。因此，当流入各NOx传感器的检测部的排气中包括氨分子时，会将其作为NOx而检测出。考虑到这一点，NOx传感器7以不会受到从供给阀5向排气中供给的尿素水的影响的程度，与供给阀5向上游侧分离地设置。另一方面，关于NOx传感器8，将会受到如下的氨的影响，所述氨为，由从供给阀5所供给的尿素水而生成的氨，且为并未被用于NOx催化剂3中的选择还原反应、并且并未通过ASC催化剂4而被氧化去除的氨(以下，称为“泄漏氨”)。根据这一点，如上述式5所示的NOx净化率能够以如下的方式来表示。
[0116]NOx净化率=I 一(NO ^崔化剂放出的NO x+泄漏氨)/ (进入NOx催化剂的NO x)……(式6)
[0117]因此，当泄漏氨发生时NOx传感器8将受到其影响，其结果为，在外表上NO x净化率下降。基于图9，对这一点进行说明。在图9中，(a)为基于NOx催化剂3的上游侧及下游侧处的实际的NO5J;而被计算出的NO 一争化率，并且相当于在假定未受到NO x传感器8的氨干扰的情况下基于式5而被计算出的Ncy.化率。但是，实际上，由于如上文所述NO x传感器8中受到氨的干扰，并且由于排气中所存在的泄漏氨，从而如(b)所示，NOx催化剂3的NOx净化率与(a)相比而下降了 dl。由于该下降量dl为外表上的下降量，因此，在基于(b)所示的NOx净化率来实施NOx催化剂3的故障判断的情况下，该外表上的下降量可以成为安全上的界线。另外，在图9(b)中，空白部分表示由与叫传感器的检测相关的固体差所引起的Ncy.化率的偏差。因此，图9(b)所示的NOx净化率为，即使考虑所有的偏差也将低于故障判断阈值的NCVf化率。
[0118]此处，本申请人发现，在具有与NOx净化率相关的这种特性的本发明所涉及的排气净化装置的故障判断系统中，在内燃机I的运转状态变动的特定的过渡状态时，存在氨泄漏量暂时性地减少的现象。如上述式6所示，由于基于NOx传感器8的检测值而被计算出的NOx净化率受到泄漏氨的影响，因此，当氨泄漏量暂时性地减少时，特定的过渡状态时的NOx净化率上升(在图9 (c)所示的状态下的变化量d2相当于该上升部分)。其结果为，如果考虑NCVf化率的偏差，则被计算出的NO 化率可能发生超过故障判断阈值的情况。这种情况是指，即使如图9(b)所示而考虑偏差但也会低于故障判断阈值的NOx净化率，可能会由于图9(c)所示的偏差而被判断为超过故障判断阈值。因此，原本应被判断为处于故障状态的NOx催化剂3，将被判断为未发生故障的正常的状态，从而很有可能会招致错误的正常判断(误正常判断)。
[0119]因此，基于图10至图13，对可能招致上述误正常判断的特定的过渡状态进行说明。在图10中，示出了 NOx催化剂3中的催化剂温度、和关于氨吸附而言处于平衡状态的情况下的氨吸附量的相关关系。此处所述的平衡状态是指，关于NOx催化剂中的氨吸附而言，吸附于NO5^f化剂的载体上的氨的量与吸附的氨从载体脱离的量均衡，从而从外表上看来吸附于载体上的氨的量成为稳定的状态。该平衡状态具有较大程度地依存于NOx催化剂3的温度的趋势。详细而言，在NOx催化剂3为正常的状态的情况下，如线Lll所示，存在随着NOx催化剂温度的上升被吸附于NOx催化剂3中的氨量减少的趋势，并且该减少幅度较大。尤其是，NOx催化剂温度在200°C至250°C的范围内的下降量与250°C以上的下降量相比较为显著。另一方面，在NOx催化剂3处于预定的故障状态的情况下，如以与处于正常状态的情况相同的标尺来表示，则如线L12所示，氨吸附量的变动幅度相对于NOx催化剂3的温度变化而极小。另外，与线L12相对应的NOx催化剂3的预定的故障状态相当于，由勵^崔化剂3而实现的NOx净化率略微低于图9所示的故障判断阈值的程度、即该NOx净化率成为故障判断阈值附近的值的状态。
[0120]然而，如图11所示，在如上文所述而处于预定的故障状态的NOx催化剂3中，如将标尺放大而表示，则能够发现随着氨吸附量的绝对量减小并且催化剂温度上升，氨吸附量逐渐减少的趋势。而且，在产生了与如图11所示的氨吸附量相关的特性的预定的故障状态中，在催化剂温度下降的情况下且温度的下降较为急剧的情况下，关于氨吸附而言在NO5^f化剂3中将成为从平衡状态偏离的状态，其结果为，可能成为会招致上述误正常判断的特定的过渡状态。基于图12、图13，对这一点进行说明。
[0121]此处，基于图12，对处于预定的故障状态、即关于氨的吸附而言处于平衡状态的NOx催化剂3中，催化剂温度从250°C下降到200°C的情况下的氨吸附量进行考察。另外，在催化剂温度处于250°C时，将NOx催化剂3设为平衡状态(即，以点Pll (催化剂温度250°C、氨吸附量X100)来表示的状态)。在这种情况下，当催化剂温度从250°C开始缓慢地变化至200°C时，由催化剂温度与氨吸附量所定义的NOx催化剂3的吸附状态，经过与以线L12而被规定的平衡状态相对应的轨迹而成为催化剂温度200°C时的平衡状态(S卩，以点P12 (催化剂温度200°C、氨吸附量X200)来表示的状态)。由于在该情况下，NOx催化剂3始终被置于平衡状态下，因此，关于氨的吸附而言，使其暂时性地发生变动的可能性较低。
[0122]但是，在催化剂温度从2500C急剧地下降到200 V的情况下，NOx催化剂3中的氨的吸附无法追及，从而会成为从以线L12所规定的平衡状态较大程度地偏离了的状态，即，以点P13(催化剂温度200°C、氨吸附量X100)来表示的状态。以该点P13来表示的状态可以说是如下的状态，即，即使为处于预定的故障状态的NOx催化剂3，但由于催化剂温度的下降较为急剧从而留有可吸附氨的余量的状态(以下，也称为“吸附余量状态”)。产生这种吸附余量状态的NOx催化剂3的温度下降，相当于本发明中的温度下降过程中的温度下降，该温度下降过程中的NOx催化剂3的温度(例如，上述200°C )相当于过渡时催化剂温度。
[0123]当如此而在NOx催化剂3中产生了吸附余量状态时，将会按照该可吸附的容量而在NOx催化剂3中吸附氨，其结果为，从NOx催化剂3流出的排气中的氨暂时性地减少。因此，当NOx催化剂3处于预定的故障状态时，由于氨暂时性地减少，因而可能发生如图9(c)所示的NOx净化率高于故障判断阈值的情况，从而对于原本应当被判断为处于故障状态的NOx催化剂3 (是由于NO x催化剂3处于预定故障状态的缘故)而言，存在错误地被判断为正常的可能性。在这种情况下，优选为对利用了 NOx传感器8的检测值的NOx净化率的计算(基于式5、式6的计算)进行抑制。
[0124]此处，对于上述的NOx催化剂3的吸附余量状态进行详细的讨论。图3为模式化地表示催化剂温度急剧下降并使吸附状态达到点P13所示的状态的NOx催化剂3中的、氨吸附量的图。以箭头标记Xlll所示的氨吸附量的位移(X200与XlOO之间的位移)表示，又如图12中所示，由于NOx催化剂3的温度急剧地下降而产生的关于氨吸附而言的余量(X200-X100)。因此，在图13中，以朝下的箭头标记所表示的位移为，由使关于氨的吸附而言的余量增加的因素所导致的位移，相反，以朝上的箭头标记所表示的位移为，由使关于氨的吸附而言的余量减少的因素所导致的位移。另外，通过预先实验等来取得关于NOx催化剂3处于预定故障状态的情况下的、催化剂温度与氨平衡吸附量的相关关系的数据，并将该数据作为控制图而存储于ECU20内的存储器中。而且，通过访问该控制图，能够对与催化剂温度相对应的氨平衡吸附量进行计算。
[0125]而且，对于NOx催化剂3的吸附余量状态，除了箭头标记Xlll之外，优选为还考虑以下所示的两个因素。通过考虑这些因素，能够更准确地掌握NOx催化剂3的吸附余量状态的程度(富余量)。
[0126](I)由通过供给阀5实施的尿素水供给而引起的氨吸附量
[0127]如上文所述，对于以图12的线L12来表示的平衡状态，假定NOx催化剂3处于预定的故障状态。另一方面，从供给阀5被供给的尿素水的量主要根据由NOx传感器7而检测出的、向NOx催化剂3流入的排气中的NO )(量而进行控制，以使还原去除该NO x所需的氨被吸附于NOx催化剂3的载体上。因此，在处于预定的故障状态下的NOx催化剂3中，由于因劣化而使将供给氨利用在与N0X2间的还原反应中的能力降低，从而将会存在未被利用而直接吸附在载体上的氨量。即，在处于预定的故障状态下的NOx催化剂3中，如果根据NO5^f化剂3的还原能力，则会形成氨被剩余地供给的状态。
[0128]而且，该剩余氨通过被吸附于NOx催化剂3的载体上，从而作用于使关于氨吸附而言的余量缩小的方向。因此，由通过供给阀5而实施的尿素水供给所导致的氨吸附量ΛΝ1在图13中以箭头标记X112来表示，并且其大小能够通过以下的公式来表示。
[0129]ΔΝ1 =(由供给尿素水产生的氨生成量一处于预定的故障状态下的NOx催化剂3中的基准氨供给量)χ增益……(式7)
[0130]此处，对于“由供给尿素水产生的氨生成量”，通过预先实验等来取得关于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，从而能够基于通过供给阀5被供给的尿素水量以及排气温度，而对向NOx催化剂3被供给的氨量进行计算。此外，“处于预定的故障状态下的NOx催化剂3中的基准氨供给量”为，在处于预定的故障状态下的NOx催化剂3中，能够利用于还原反应的氨量，并且可以通过预先实验等而求出。此外，“增益”为表示如下的比例的数据，即，剩余地被供给至NOx催化剂3的氨之中、有多大程度吸附在NO x催化剂3的载体上这一比例。一般而言，由于吸附量较大程度地依存于NOx催化剂3的温度，因此，通过预先实验等来取得NOx催化剂3的温度与增益的相关关系的数据，并且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，从而能够基于催化剂温度而对增益值进行计算。
[0131](2)由非平衡状态引起的氨消耗的下降量
[0132]如上文所述，点P13所示的NOx催化剂的吸附状态可以说是从平衡状态偏离了的状态、即非平衡状态。
[0133]由于考虑到当因NOx催化剂3的温度下降而使NO x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中的氨量将减少，因此，与处于相同的催化剂温度中的平衡状态的情况相比，氨的消耗量减少。该氨的消耗减少量作用于使关于氨吸附而言的余量缩小的方向。因此，该氨的消耗减少量ΔΝ2在图13中以箭头标记X113来表示。
[0134]而且，对于氨的消耗增加量ΔΝ2，将处于非平衡状态的NOx催化剂3中的氨吸附量、催化剂温度、排气流量作为参数，并将这些参数与还原反应所消耗的氨的消耗量的下降量关联，从而经过事先的实验等而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、上述氨的消耗率的下降量与流入NOx催化剂3中的排气中的顯)(量，而对氨的消耗减少量ΛΝ2进行计算。另外，在考察NOx催化剂的吸附余量状态时，假定NOx催化剂3处于预定的故障状态。在该情况下，由于因劣化而使NOx催化剂3的还原能力降低，因此，原本还原反应所消耗的氨量减少。因此，认为氨的消耗减少量△ N2变得极少，在该情况下，也可以将氨的消耗减少量ΔΝ2的值固定地设定为零。
[0135]由此，相对于由温度降低引起的与氨吸附相关的富余量(X200 - X100)，通过考虑上述(I)由供给阀5实施的尿素水供给所引起的氨吸附量、以及(2)由非平衡状态引起的氨消耗的下降量，从而能够准确地掌握NOx催化剂的吸附余量。在图13所示的示例中，从箭头标记Xlll的大小减去箭头标记X112以及箭头标记X113的大小所得的氨吸附量ΔΧ，相当于最终的NOx催化剂3的吸附余量。而且，由于以ΛΧ所表示的该吸附余量为，假定NOx催化剂3处于假定的预定故障状态时的吸附余量，即，相对于平衡状态的氨吸附量的位移(差)，因此，也将ΔΧ称为“假定故障时吸附量差”。因此可以想到如下情况，S卩，在NO5^f化剂3中产生了某种程度的假定故障时吸附量差的情况下，尽管NOx催化剂3处于应当被判断为故障状态(预定的故障状态)的状态，但是如果基于利用了 NOx传感器8的检测值的NOx净化率的故障判断，则存在错误地作出正常判断的可能性。
[0136]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，实施了图14所示的与NOx催化剂3的故障判断相关的故障判断