内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、前記選択還元型NOx触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備えた排気浄化システムの故障検出装置であって、前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得手段と、前記選択還元型NOx触媒に流入する排気のNOx濃度と前記選択還元型NOx触媒から流出する排気のNOx濃度とに基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出手段と、を備え、前記選択還元型NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める温度をNOx浄化率低下温度とし、前記還元剤供給手段によって前記選択還元型NOx触媒に還元剤が供給されているべき時における、前記選択還元型NOx触媒の温度が活性温度以上且つ前記NOx浄化率低下温度以下である第一所定温度の時のNOx浄化率と、前記選択還元型NOx触媒の温度が前記NOx浄化率低下温度より高い第二所定温度の時のNOx浄化率との差が、所定判定値以下の場合、前記還元剤供給手段が故障していると判定する判定手段をさらに備えた排気浄化システムの故障検出装置。前記還元剤供給手段が、前記選択還元型NOx触媒よりも上流側の排気通路に設けられた酸化機能を有する前段触媒よりもさらに上流側から還元剤たるHCを供給するものであって、前記還元剤供給手段からHCが供給されているべき時に、前記前段触媒において酸化されずに前記選択還元型NOx触媒に供給されるHC供給量を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定されたHC供給量に基づいて前記所定判定値を決定する決定手段と、をさらに備えた請求項1に記載の排気浄化システムの故障検出装置。内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、前記選択還元型NOx触媒に還元剤たるアンモニアを供給する還元剤供給手段と、を備えた排気浄化システムの故障検出装置であって、前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得手段と、前記選択還元型NOx触媒に流入する排気のNOx濃度と前記選択還元型NOx触媒から流出する排気のNOx濃度とに基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出手段と、前記還元剤供給手段によって前記選択還元型NOx触媒に還元剤が供給されているべき時にNOx浄化率が所定浄化率より低いときにおいて、前記選択還元型NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときの前記選択還元型NOx触媒の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合が、所定割合以下の場合は、前記還元剤供給手段が故障していると判定し、前記所定割合より大きい場合は、前記選択還元型NOx触媒が劣化していると判定する判定手段と、をさらに備えた排気浄化システムの故障検出装置。本発明は、内燃機関の排気通路に設けられたNOx触媒を備えた排気浄化システムの故障をより高い精度で検出することを目的とする。第一の発明は、還元剤供給手段からNOx触媒に還元剤が供給されているべき時の、活性温度以上且つNOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める温度であるNOx浄化率低下温度以下の温度におけるNOx浄化率と、NOx浄化率低下温度より高い温度におけるNOx浄化率との差に基づいて、還元剤供給手段の故障を検出するものである。より詳しくは、第一の発明に係る排気浄化システムの故障検出装置は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、前記選択還元型NOx触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備えた排気浄化システムの故障検出装置であって、前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得手段と、前記選択還元型NOx触媒に流入する排気のNOx濃度と前記選択還元型NOx触媒から流出する排気のNOx濃度とに基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出手段と、を備え、前記選択還元型NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める温度をNOx浄化率低下温度とし、前記還元剤供給手段によって前記選択還元型NOx触媒に還元剤が供給されているべき時における、前記選択還元型NOx触媒の温度が活性温度以上且つ前記NOx浄化率低下温度以下である第一所定温度の時のNOx浄化率と、前記選択還元型NOx触媒の温度が前記NOx浄化率低下温度より高い第二所定温度の時のNOx浄化率との差が、所定判定値以下の場合、前記還元剤供給手段が故障していると判定する判定手段をさらに備えている。ここで、NOx浄化率とは、NOx触媒に流入するNOx量に対するNOx触媒によって還元されるNOx量の割合である。NOx触媒は、アンモニアやHC等の還元剤が供給されることでNOxを還元する機能を有すると共に、還元剤を酸化する機能も有する。NOx触媒のNOx還元能力及び還元剤酸化能力はいずれも該NOx触媒の温度の上昇に応じて高くなる。ただし、NOx触媒の温度が比較的低いときは、NOx還元能力の方が還元剤酸化能力よりも高い。そして、NOx触媒の温度がある温度を超えると、還元剤酸化能力の方がNOx還元能力よりも高くなる。NOx触媒の還元剤酸化能力がNOx還元能力よりも高くなると、NOx触媒のNOx還元能力が還元剤酸化能力より高いときに比べてNOx触媒におけるNOx浄化率が低下する。従って、NOx触媒に還元剤が供給されている場合、NOx触媒の温度が、還元剤酸化能力の方がNOx還元能力よりも高くなる温度に達すると、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める。該NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める温度をNOx浄化率低下温度とする。NOx触媒に還元剤が供給されている状態では、NOx触媒の温度がNOx浄化率低下温度より高いときのNOx浄化率が、NOx触媒の温度が活性温度以上且つNOx浄化率低下温度以下であるときのNOx浄化率よりも低くなる。しかしながら、還元剤供給手段が故障しており、NOx触媒に還元剤が供給されるべき時に、実際には還元剤が供給されていない場合は、NOx触媒においてNOxの還元も還元剤の酸化も行われないため、NOx浄化率低下温度の前後の温度におけるNOx浄化率の値に変化が生じないことになる。また、還元剤供給手段が故障しているために、NOx触媒に供給される還元剤の量が本来供給されるべき量より少ない場合は、NOx浄化率低下温度の前後の温度におけるNOx浄化率の差が小さくなる。そこで、本発明では、NOx触媒に還元剤が供給されているべき時における、NOx触媒の温度が活性温度以上且つNOx浄化率低下温度以下である第一所定温度の時のNOx浄化率と、NOx触媒の温度がNOx浄化率低下温度より高い第二所定温度の時のNOx浄化率との差が、所定判定値以下の場合、判定手段によって、還元剤供給手段が故障していると判定する。NOx触媒の温度が同一であっても、NOx浄化率算出手段によって算出されるNOx浄化率の値にはばらつきが生じる場合がある。本発明では、NOx浄化率の絶対値ではなく、NOx触媒の温度が第一所定温度の時と第二所定温度の時とのNOx浄化率の差に基づいて、還元剤供給手段が故障しているか否かを判別する。従って、還元剤供給手段の故障をより高い精度で検出することができる。尚、NOx浄化率低下温度は、実験等に基づいて予め求めることができる。また、NOx触媒の劣化度合いを推定し、推定された劣化度合いに応じてNOx浄化率低下温度を変化させてもよい。この場合、NOx触媒の劣化度合いが高いほど、NOx浄化率低下温度が低くなる。また、本発明における所定判定値は、還元剤供給手段が故障していると判断することができる閾値であって、実験等に基づいて予め定めることができる。また、排気浄化システムにおいては、NOx触媒よりも上流側の排気通路に、酸化機能を有する前段触媒を設ける場合がある。この場合、本発明における還元剤供給手段は、前段触媒よりもさらに上流側から還元剤たるHCを供給するものであってもよい。還元剤供給手段から供給されるHCは、先ず前段触媒に流入する。そして、前段触媒において酸化されずに該前段触媒から流出したHCがNOx触媒に供給される。そして、このような構成の場合、排気浄化システムの故障検出装置は、還元剤供給手段からHCが供給されているべき時に、前段触媒において酸化されずにNOx触媒に供給されるHC供給量を推定する推定手段と、該推定手段によって推定されたHC供給量に基づいて前記所定判定値を決定する決定手段と、をさらに備えてもよい。上記のような構成の場合、還元剤供給手段から前段触媒よりも上流側に供給されるHC量が同一であっても、前段触媒において酸化されるHC酸化量に応じて、NOx触媒に供給されるHC供給量が変化する。そして、NOx触媒に供給されるHC供給量が変化すると、NOx触媒におけるNOx浄化率も変化する。そのため、上記のように、推定手段によって推定されたNOx触媒へのHC供給量に基づいて前記所定判定値を決定することで、還元剤供給手段の故障検出の精度をより向上させることができる。第二の発明は、NOx浄化率が所定浄化率より低いときにおいて、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx触媒の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合以下、該割合をNOx浄化率の低下率と称する場合もあるに基づいて、還元剤供給手段の故障とNOx触媒の劣化とを区別して検出するものである。より詳しくは、本発明に係る排気浄化システムの故障検出装置は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、前記選択還元型NOx触媒に還元剤たるアンモニアを供給する還元剤供給手段と、を備えた排気浄化システムの故障検出装置であって、前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得手段と、前記選択還元型NOx触媒に流入する排気のNOx濃度と前記選択還元型NOx触媒から流出する排気のNOx濃度とに基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出手段と、前記還元剤供給手段によって前記選択還元型NOx触媒に還元剤が供給されているべき時にNOx浄化率が所定浄化率より低いときにおいて、前記選択還元型NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときの前記選択還元型NOx触媒の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合が、所定割合以下の場合は、前記還元剤供給手段が故障していると判定し、前記所定割合より大きい場合は、前記選択還元型NOx触媒が劣化していると判定する判定手段と、をさらに備えている。ここで、選択還元型NOx触媒が劣化している状態とは、NOx触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より大きい状態のことをいう。NOx触媒の劣化度合いの許容範囲は、実験等に基づいて予め定めることができる。また、所定浄化率とは、還元剤供給手段及びNOx触媒のいずれも正常であると判断できる閾値である。該所定浄化率は、実験等に基づいて予め定めることができる。上述したように、還元剤供給手段が故障した場合、NOx浄化率低下温度の前後の温度におけるNOx浄化率の差が正常時よりも小さくなる。従って、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める時点におけるNOx浄化率の低下率が正常時よりも小さくなる。一方、NOx触媒が劣化した場合は、NOx浄化率低下温度の前後の温度におけるNOx浄化率の差が正常時よりも大きくなる。従って、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率が正常時よりも大きくなる。そこで、本発明では、NOx触媒に還元剤が供給されているべき時にNOx浄化率が所定浄化率より低いときにおいて、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めるときのNOx浄化率の低下率が所定割合以下の場合は、判定手段によって、還元剤供給手段が故障していると判定し、該NOx浄化率の低下率が所定割合より大きい場合は、判定手段によって、NOx触媒が劣化していると判定する。ここで、所定浄化率とは、還元剤供給手段及びNOx触媒のいずれも正常であると判断できる閾値である。また、所定割合とは、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率が、該所定割合以下の場合は、還元剤供給手段が故障していると判断でき、該所定割合より大きい場合は、NOx触媒が劣化していると判断できる閾値である。該所定割合は、還元剤供給手段及びNOx触媒のいずれも正常である場合における、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率であってもよい。本発明によれば、還元剤供給手段の故障とNOx触媒の劣化とを区別して検出することができる。本発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられたNOx触媒を備えた排気浄化システムにおける、還元剤供給手段の故障又はNOx触媒の劣化をより高い精度で検出することができる。以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。<実施例1>[内燃機関の排気系の概略構成]図1は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。内燃機関1は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、本発明に係る内燃機関は、ディーゼルエンジンンに限られるものではなく、ガソリンエンジン等であってもよい。内燃機関1には、排気通路2が接続されている。排気通路2には、パティキュレートフィルタ以下、フィルタと称する4が設けられている。フィルタ4は排気中の粒子状物質PMを捕集する。フィルタ4より上流側の排気通路2には、前段触媒として酸化触媒3が設けられている。尚、前段触媒は、酸化触媒に限られるものではなく、酸化機能を有する触媒例えば、吸蔵還元型NOx触媒であればよい。酸化触媒3より上流側の排気通路2には、燃料添加弁6が設けられている。燃料添加弁6は、排気中に燃料を添加する。また、フィルタ4より下流側の排気通路2には、選択還元型NOx触媒以下、NOx触媒と称する5が設けられている。フィルタ4より下流側且つNOx触媒5より上流側には、尿素添加弁7及び温度センサ8が設けられている。尿素添加弁7は、排気中に尿素水溶液を添加する。尿素添加弁7から尿素水溶液が添加されることで、NOx触媒5に還元剤たるアンモニアが供給される。温度センサ8が、NOx触媒5に流入する排気の温度を検出する。尚、NOx触媒5より下流側の排気通路2に、アンモニアを酸化するための触媒を設けてもよい。NOx触媒5より下流側の排気通路2には、NOxセンサ9が設けられている。NOxセンサ9は、NOx触媒5から流出する排気のNOx濃度を検出する。また、内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットECU10が併設されている。ECU10には、温度センサ8及びNOxセンサ9に加えて、クランクポジションセンサ11及びアクセル開度センサ12が電気的に接続されている。クランクポジションセンサ11は、内燃機関1のクランク角を検出する。アクセル開度センサ12は、内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度を検出する。そして、これらのセンサの出力信号がECU10に入力される。ECU10は、クランクポジションセンサ11の出力信号に基づいて内燃機関1の機関回転速度を算出する。また、ECU10は、アクセル開度センサ12の出力信号に基づいて内燃機関1の機関負荷を算出する。また、ECU10は、温度センサ8によって検出される排気の温度に基づいてNOx触媒5の温度を算出する。さらに、ECU10には、燃料添加弁6及び尿素添加弁7が電気的に接続されている。ECU10によって、これらの装置の動作が制御される。[NOx触媒の温度とNOx浄化率との関係]次に、NOx触媒5の温度とNOx触媒5におけるNOx浄化率との関係について、図2及び3に基づいて説明する。尚、NOx浄化率とは、NOx触媒5に流入するNOx量に対するNOx触媒5によって還元されるNOx量の割合である。NOx触媒5は、アンモニアを還元剤としてNOxを還元する機能のみならず、アンモニアを酸化する機能も有する。図2は、尿素添加弁7から尿素水溶液が添加されることでNOx触媒5にアンモニアが供給されているときの、NOx触媒5の温度と、NOx触媒5のアンモニアを還元剤とするNOx還元能力及びアンモニア酸化能力との関係を示す図である。図2において、横軸はNOx触媒5の温度Tcを表しており、縦軸はNOx触媒5のアンモニアを還元剤とするNOx還元能力又はアンモニア酸化能力を表している。図2において、実線L1及びL2はNOx触媒5のNOx還元能力を示している。実線L1は、尿素添加弁7が正常な状態であって、尿素添加弁7から目標添加量の尿素水溶液が添加されているとき、即ちNOx触媒5に目標量即ち、本来供給されるべき量のアンモニアが供給されているときのNOx還元能力を示している。一方、実線L2は、尿素添加弁7が故障しており、尿素添加弁7からの尿素水溶液の添加量が目標添加量より少ないとき、即ちNOx触媒5に供給されるアンモニアの量が目標量よりも減少しているときのNOx還元能力を示している。また、図2において、破線L3及びL4はNOx触媒5のアンモニア酸化能力を示している。破線L3は、尿素添加弁7が正常な状態であってNOx触媒5に目標量のアンモニアが供給されているときのアンモニア酸化能力を示している。一方、破線L4は、尿素添加弁7が故障しており、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が目標量よりも減少しているときのアンモニア酸化能力を示している。図3は、NOx触媒5にアンモニアが供給されているときの、NOx触媒5の温度とNOx触媒5におけるNOx浄化率との関係を示す図である。図3において、横軸はNOx触媒5の温度Tcを表しており、縦軸はNOx触媒5におけるNOx浄化率又はNOx触媒5のアンモニア酸化能力を表している。図3において、実線L5及びL6はNOx触媒5におけるNOx浄化率を示している。実線L5は、尿素添加弁7が正常な状態であってNOx触媒5に目標量のアンモニアが供給されているときのNOx浄化率を示している。一方、実線L6は、尿素添加弁7が故障しており、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が目標量よりも減少しているときのNOx浄化率を示している。また、図3において、破線L3及びL4は、図2と同様、NOx触媒5のアンモニア酸化能力を示している。図2と同様、破線L3は、尿素添加弁7が正常な状態のときのアンモニア酸化能力を示しており、破線L4は、尿素添加弁7が故障しているときのアンモニア酸化能力を示している。図2に示すように、NOx触媒5のNOx還元能力及びアンモニア酸化能力はいずれも該NOx触媒5の温度の上昇に応じて高くなる。ただし、NOx触媒5の温度が比較的低いときは、NOx還元能力の方がアンモニア酸化能力よりも高い。そして、NOx触媒5の温度がある温度Tc1以上となると、アンモニア酸化能力の方がNOx還元能力よりも高くなる。また、尿素添加弁7が故障することで、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が減少すると、NOx触媒5において還元されるNOxの量及びNOx触媒5において酸化されるアンモニアの量のいずれも必然的に減少する。つまり、NOx触媒5のNOx還元能力及びアンモニア酸化能力はいずれも低下する。アンモニアが酸化されるとNOxが生成される。そのため、NOx触媒5のアンモニア酸化能力がNOx還元能力よりも高くなると、NOx触媒5から流出するNOx量が増加する。つまり、NOx触媒5におけるNOx浄化率が低下する。従って、NOx触媒5の温度が、アンモニア酸化能力がNOx還元能力を超える温度に達すると、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める。図2において、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力とアンモニア酸化能力とが同等となるNOx触媒5の温度をTc1とする。このとき、図3に示すように、NOx触媒5におけるNOx浄化率は、NOx触媒5の温度がTc1を超えると、その温度の上昇に応じて低下する。以下、NOx触媒5の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める温度Tc1をNOx浄化率低下温度と称する。ここで、上述したように、尿素添加弁7が故障することで、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が減少すると、NOx触媒5のNOx還元能力及びアンモニア酸化能力はいずれも低下する。そのため、NOx触媒5の温度上昇量に対するNOx触媒5のアンモニア酸化能力の上昇量の割合即ち、図2及び3における破線の傾きが小さくなる。その結果、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1を超えることでNOx浄化率が低下したときの、NOx触媒5の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合即ち、図3における触媒温度がTc1より高いときの実線の傾きが小さくなる。従って、尿素添加弁7が故障することで、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が減少すると、図3に示すように、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時のNOx浄化率と、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1より高い所定温度Tc2の時のNOx浄化率との差ΔPnoxが、尿素添加弁7が正常な状態のときに比べて小さくなる。また、尿素添加弁7が故障することで、実際にはNOx触媒5にアンモニアが供給されていない場合は、NOx触媒5においてNOxの還元もアンモニアの酸化も行われない。そのため、NOx触媒5の温度に関わらずNOx浄化率は零となる。従って、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と所定温度Tc2の時のNOx浄化率の差ΔPnoxは零となる。[尿素添加弁の故障検出]そこで、本実施例では、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と所定温度Tc2の時とのNOx浄化率の差ΔPnoxに基づいて、尿素添加弁7の故障を検出する。つまり、NOx触媒5にアンモニアが供給されているべき時において、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と所定温度Tc2の時とのNOx浄化率の差ΔPnoxを算出する。そして、該NOx浄化率の差ΔPnoxが所定判定値以下の場合、尿素添加弁7が故障していると判定する。以下、本実施例に係る尿素添加弁の故障検出のフローについて、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU10に予め記憶されており、ECU10によって所定の間隔で繰り返し実行される。本フローでは、先ずステップS101において、尿素添加弁7からの尿素添加の実行条件が成立しているか否かが判別される。即ち、NOx触媒5にアンモニアが供給されているべき時であるか否かが判別される。尿素添加弁7からの尿素添加の実行条件は予め定められている。該実行条件としては、NOx触媒5の温度が活性温度以上であること等を例示できる。ステップS101において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップS101において肯定判定された場合、次にステップS102において、NOx触媒5の劣化度合いが算出される。ここでは、周知のどのような方法を用いて該劣化度合いを算出してもよい。例えば、NOx触媒5の温度履歴に基づいてその劣化度合いを算出してもよい。次に、ステップS103において、NOx触媒5の劣化度合いに基づいてNOx浄化率低下温度Tc1が算出される。NOx触媒5の劣化度合いが高いほど、NOx触媒5のアンモニアを還元剤とするNOx還元能力が低下する。そのため、NOx触媒5の劣化度合いが高いほど、NOx浄化率低下温度Tc1は低くなる。NOx触媒5の劣化度合いとNOx浄化率低下温度Tc1との関係は実験等に基づいて予め求められており、マップ又は関数としてECU10に記憶されている。ステップS103では、該マップ又は関数を用いてNOx浄化率低下温度Tc1が算出される。次に、ステップS104において、上述したような、尿素添加弁7の故障を検出するために用いるNOx浄化率を算出すべき温度である所定温度Tc2が算出される。ここで、所定温度Tc2は、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と該所定温度Tc2の時のNOx浄化率の差ΔPnoxの値に、尿素添加弁7の故障時と正常時とで明確な差異が生じる温度である。該所定温度Tc2は、ステップS103で算出されたNOx浄化率低下温度Tc1よりも一定温度分高い温度として算出される。次に、ステップS105において、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時のNOx浄化率Pnox1が算出される。該NOx触媒5におけるNOx浄化率Pnox1は、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時における、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度とNOx触媒5から流出する排気のNOx濃度とに基づいて算出される。NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度は、内燃機関1の運転状態に基づいて推定することができる。また、NOx触媒5より上流側の排気通路2にNOxセンサを設け、該NOxセンサによって、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度を検出してもよい。NOx触媒5から流出する排気のNOx濃度は、NOxセンサ9によって検出することができる。次に、ステップS106において、NOx触媒5の温度が所定温度Tc2の時のNOx浄化率Pnox2が算出される。該NOx触媒5におけるNOx浄化率Pnox2は、NOx触媒5の温度が所定温度Tc2の時における、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度とNOx触媒5から流出する排気のNOx濃度とに基づいて算出される。次に、ステップS107において、ステップS105で算出されたNOx浄化率Pnox1からステップS106で算出されたNOx浄化率Pnox2を減算することで、NOx浄化率の差ΔPnoxが算出される。次に、ステップS108において、ステップS107で算出されたNOx浄化率の差ΔPnoxが所定判定値ΔPnox0以下であるか否かが判別される。所定判定値ΔPnox0は、尿素添加弁7が故障していると判定することができる閾値である。該所定判定値ΔPnox0は、実験等に基づいて予め定められ、ECU10に記憶されている。ステップS108において肯定判定された場合、ステップS109において、尿素添加弁7が故障していると判定される。一方、ステップS110において否定判定された場合、ステップS110において、尿素添加弁7は正常であると判定される。尿素添加弁7の個体差によって尿素添加量にばらつきが生じる場合がある。また、NOxセンサ9の個体差によってNOx濃度の検出値にばらつきが生じる場合もある。そのため、NOx触媒5の温度が同一であっても、ECU10によって算出されるNOx浄化率の値にはばらつきが生じる場合がある。しかしながら、本実施例によれば、上述したように、NOx浄化率の絶対値ではなく、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と所定温度Tc2の時とのNOx浄化率の差ΔPnoxに基づいて、尿素添加弁7が故障しているか否かが判別される。従って、NOx浄化率の絶対値にばらつきが生じたとしても、尿素添加弁7が故障しているか否かを安定して判別することができる。よって、尿素添加弁7の故障をより高い精度で検出することができる。尚、本実施例では、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1の時と所定温度Tc2の時とのNOx浄化率の差に基づいて、尿素添加弁7が故障しているか否かを判別した。しかしながら、図3に示すように、NO触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1より低くても、NOx触媒5が活性温度以上であれば、NOx浄化率は、所定温度Tc2の時に比べて十分に高くなっている。そのため、所定温度Tc2を第二所定温度Tc2とすると、NOx触媒5の温度が活性温度以上且つNOx浄化率低下温度Tc1より低い第一所定温度の時のNOx浄化率と、NOx触媒5の温度が第二所定温度Tc2の時のNOx浄化率との差に基づいて、尿素添加弁7が故障しているか否かを判別することもできる。<実施例2>本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成は実施例1と同様である。本実施例では、フィルタ4に捕集されたPMを除去すべきときに、フィルタ再生処理が実行される。フィルタ再生処理は、燃料添加弁6から排気中に燃料HCが添加されることで実現される。燃料添加弁6から添加された燃料は酸化触媒3において酸化される。この燃料の酸化によって生じる酸化熱によってフィルタ4の温度が上昇する。その結果、フィルタ4に捕集されたPMが酸化され除去される。フィルタ再生処理が実行された際に、燃料添加弁6から添加された燃料の一部が、酸化触媒3において酸化されずに酸化触媒3よりも下流側の排気通路2に流出する場合がある。この場合、酸化触媒3から流出した燃料がNOx触媒5に供給される。これによって、NOx触媒5にHCが還元剤として供給されることになる。従って、NOx触媒5においては、アンモニアを還元剤とするNOxの還元に加えて、HCを還元剤とするNOxの還元が行われる。また、NOx触媒5において、アンモニアの酸化に加えて、HCの酸化が行われる。尚、前段触媒として酸化触媒3に代えて吸蔵還元型NOx触媒を設けた場合、該吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されたNOx又はSOxを還元する際にも燃料添加弁6から燃料が添加される。このような場合も、吸蔵還元型NOx触媒を通過した燃料がNOx触媒に供給される。その結果、NOx触媒5にHCが還元剤として供給されることになる。[NOx触媒の温度とNOx浄化率との関係]ここで、NOx触媒5に還元剤としてアンモニアのみならずHCが供給された場合のNOx触媒5の温度とNOx触媒5におけるNOx浄化率との関係について、図5に基づいて説明する。図5は、尿素添加弁7から尿素水溶液が添加されることでNOx触媒5にアンモニアが供給され、且つ、燃料添加弁6から燃料が添加されることでNOx触媒5にHCが供給されているときの、NOx触媒5の温度と、NOx触媒5の、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力、アンモニア酸化能力、HCを還元剤とするNOx還元能力及びHC酸化能力と、NOx浄化率との関係を示す図である。図5において、横軸はNOx触媒5の温度Tcを表しており、縦軸はNOx触媒5のNOx還元能力、アンモニア酸化能力、HC酸化能力、又はNOx浄化率を表している。図5において、実線L1は、図2と同様、尿素添加弁7が正常な状態であってNOx触媒5に目標量のアンモニアが供給されているときの、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力を示している。また、破線L3は、図2と同様、尿素添加弁7が正常な状態であってNOx触媒5に目標量のアンモニアが供給されているときのアンモニア酸化能力を示している。そして、実線L7は、燃料添加弁6が正常な状態であって、該燃料添加弁6から燃料が添加されることでNOx触媒5にHCが供給されているときの、HCを還元剤とするNOx還元能力を示している。また、破線L8は、燃料添加弁6が正常な状態であって、該燃料添加弁6から燃料が添加されることでNOx触媒5にHCが供給されているときの、HC酸化能力を示している。また、実線L9は、尿素添加弁7及び燃料添加弁6のいずれも正常な状態であるときの、NOx触媒5におけるNOx浄化率を示している。つまり、実線L9によって示されているNOx浄化率は、アンモニア及びHCの両方が還元剤としてNOx触媒5に供給されているときのNOx浄化率である。図5に示すように、NOx触媒5のHCを還元剤とするNOx還元能力及びHC酸化能力は、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力及びアンモニア酸化能力と同様、いずれも該NOx触媒5の温度の上昇に応じて高くなる。また、NOx触媒5の温度が比較的低いときは、NOx還元能力の方がHC酸化能力よりも高い。そして、NOx触媒5の温度がある温度Tc3以上となると、HC酸化能力の方がHCを還元剤とするNOx還元能力よりも高くなる。その結果、NOx触媒5の温度が該温度に達すると、アンモニア酸化能力の方がアンモニアを還元剤とするNOx還元能力よりも高くなったときと同様、NOx触媒の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始める。図5において、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力とアンモニア酸化能力とが同等となるNOx触媒5の温度をTc1とする。また、HCを還元剤とするNOx還元能力とHC酸化能力とが同等となるNOx触媒5の温度をTc3とする。尚、本実施例においては、Tc3<Tc1となっている。このとき、図5に示すように、NOx触媒5におけるNOx浄化率は、NOx触媒5の温度がTc3を超えると、その温度の上昇に応じて低下する。従って、本実施例においては、該温度Tc3がNOx浄化率低下温度となる。ここで、燃料添加弁6が故障することで、該燃料添加弁6から添加される燃料が減少し、その結果、NOx触媒5に供給されるHCの量が減少すると、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が減少した場合と同様、NOx触媒5の温度上昇量に対するNOx触媒5のHC酸化能力の上昇量の割合即ち、図5における破線L8の傾きが小さくなる。その結果、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3を超えることでNOx浄化率が低下したときの、NOx触媒5の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合即ち、図5における触媒温度がTc3より高いときの実線の傾きが小さくなる。従って、燃料添加弁6が故障することで、NOx触媒5に供給されるHCの量が減少すると、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時のNOx浄化率と、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3より高い所定温度の時のNOx浄化率との差ΔPnoxが、燃料添加弁6が正常な状態のときに比べて小さくなる。また、燃料添加弁6が故障することで、実際にはNOx触媒5にHCが供給されていない場合は、NOx触媒5においてHCを還元剤とするNOxの還元もHCの酸化も行われない。そのため、NOx触媒5の温度に関わらず、NOx浄化率は、アンモニアのみがNOx触媒5に供給されているときのNOx浄化率となる。従って、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3以上となっても、その温度がTc1に達するまでは、NOx浄化率は低下しない。[燃料添加弁の故障検出]そこで、本実施例では、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時のNOx浄化率と、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3より高く且つTc1以下の所定温度Tc4の時のNOx浄化率との差ΔPnoxに基づいて、燃料添加弁6の故障を検出する。つまり、NOx触媒5にHCが供給されているべき時において、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時と所定温度Tc4の時とのNOx浄化率の差ΔPnoxを算出する。そして、該NOx浄化率の差ΔPnoxが所定判定値以下の場合、燃料添加弁6が故障していると判定する。以下、本実施例に係る燃料添加弁の故障検出のフローについて、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU10に予め記憶されており、ECU10によって所定の間隔で繰り返し実行される。本フローでは、先ずステップS201において、燃料添加弁6からの燃料添加の実行条件が成立しているか否かが判別される。燃料添加弁6からの燃料添加の実行条件は予め定められている。例えば、フィルタ再生処理の実行条件が成立しているときは、燃料添加弁6からの燃料添加の実行条件が成立していると判定される。ステップS201において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。ステップS201おいて肯定判定された場合、次にステップS202において、燃料添加弁6から目標添加量の燃料が実際に添加されていると仮定した場合にNOx触媒5に供給されるHC量Qhcが算出される。酸化触媒3において酸化される燃料の量は、該酸化触媒3及び排気の流量に応じて変化する。従って、NOx触媒5へのHC供給量Qhcは、燃料添加弁6からの目標添加量、酸化触媒3の温度、排気の流量に基づいて算出される。尚、酸化触媒3の温度は、内燃機関1の運転状態及び温度センサ8の検出値等に基づいて推定できる。また、排気の流量は、内燃機関1の吸入空気量等に基づいて推定できる。NOx触媒5へのHC供給量Qhcと、燃料添加弁6からの目標添加量、酸化触媒3の温度及び排気の流量との関係は、実験等に基づいて予め求められており、マップ又は関数としてECU10に記憶されている。ステップS202では、該マップ又は関数を用いてNOx触媒5へのHC供給量Qhcが算出される。次に、ステップS203において、ステップS202で算出されたNOx触媒5へのHC供給量Qhcが所定HC供給量Qhc0以上であるか否かが判別される。NOx触媒5へのHC供給量が少ないと、燃料添加弁6の正常時と故障時とにおけるNOx浄化率の差が小さくなる。この差が過剰に小さいと、燃料添加弁6の故障検出を高精度で行うことは困難である。ここで、所定HC供給量Qhc0とは、燃料添加弁6の故障検出を高精度で行うことが可能な閾値である。該所定HC供給量Qhc0は、実験等に基づいて予め定めることができる。ステップS203において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップS203おいて肯定判定された場合、次にステップS204において、図4に示すフローのステップS102と同様の方法により、NOx触媒5の劣化度合いが算出される。次に、ステップS205において、NOx触媒5の劣化度合いに基づいてNOx浄化率低下温度Tc3が算出される。NOx触媒5の劣化度合いが高いほど、NOx触媒5のHCを還元剤とするNOx還元能力が低下する。そのため、NOx触媒5の劣化度合いが高いほど、NOx浄化率低下温度Tc3は低くなる。NOx触媒5の劣化度合いとNOx浄化率低下温度Tc3との関係は実験等に基づいて予め求められており、マップ又は関数としてECU10に記憶されている。ステップS205では、該マップ又は関数を用いてNOx浄化率低下温度Tc3が算出される。次に、ステップS206において、上述したような、燃料添加弁6の故障を検出するために用いるNOx浄化率を算出すべき温度である所定温度Tc4が算出される。ここで、所定温度Tc4は、上述したように、NOx浄化率低下温度Tc3より高く且つアンモニアを還元剤とするNOx還元能力とアンモニア酸化能力とが同等となる温度Tc1以下の温度である。また、該所定温度Tc4は、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時と該所定温度Tc4の時のNOx浄化率の差ΔPnoxの値に、燃料添加弁6の故障時と正常時とで明確な差異が生じる温度である。該所定温度Tc4は、ステップS205で算出されたNOx浄化率低下温度Tc3よりも一定温度分高い温度として算出されてもよい。また、本実施例では。Tc3<Tc1であるため、所定温度Tc4=Tc1としてもよい。次に、ステップS207において、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時のNOx浄化率Pnox3が算出される。該NOx触媒5におけるNOx浄化率Pnox3は、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時における、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度とNOx触媒5から流出する排気のNOx濃度とに基づいて算出される。次に、ステップS208において、NOx触媒5の温度が所定温度Tc4の時のNOx浄化率Pnox4が算出される。該NOx触媒5におけるNOx浄化率Pnox4は、NOx触媒5の温度が所定温度Tc4の時における、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度とNOx触媒5から流出する排気のNOx濃度とに基づいて算出される。次に、ステップS209において、ステップS207で算出されたNOx浄化率Pnox3からステップS208で算出されたNOx浄化率Pnox4を減算することで、NOx浄化率の差ΔPnoxが算出される。次に、ステップS210において、ステップS202で算出されたNOx触媒5へのHC供給量Qhcに基づいて所定判定値ΔPnox1が算出される。次に、ステップS211において、ステップS209で算出されたNOx浄化率の差ΔPnoxが、ステップS210で算出された所定判定値ΔPnox1以下であるか否かが判別される。ここで、所定判定値ΔPnox1は、燃料添加弁6が故障していると判断することができる閾値である。NOx触媒5へのHC供給量Qhcが少ないほど所定判定値ΔPnox1は小さくなる。このような、NOx触媒5へのHC供給量Qhcと所定判定値ΔPnox1との関係は実験等も基づいて予め定められており、マップ又は関数としてECU10に記憶されている。ステップS210においては、該マップ又は関数を用いて所定判定値ΔPnox1が算出される。ステップS211において肯定判定された場合、ステップS212において、燃料添加弁6が故障していると判定される。一方、ステップS211において否定判定された場合、ステップS213において、燃料添加弁6は正常であると判定される。本実施例によれば、NOx浄化率の絶対値ではなく、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時と所定温度Tc4の時とのNOx浄化率の差ΔPnoxに基づいて、燃料添加弁6が故障しているか否かが判別される。従って、NOx浄化率の絶対値にばらつきが生じたとしても、燃料添加弁6が故障しているか否かを安定して判別することができる。よって、燃料添加弁6の故障をより高い精度で検出することができる。尚、本実施例では、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3の時と所定温度Tc4の時とのNOx浄化率の差に基づいて、燃料添加弁6が故障しているか否かを判別した。しかしながら、NO触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc3より低くても、NOx触媒5が活性温度以上であれば、NOx浄化率は、所定温度Tc4の時に比べて十分に高い。そのため、所定温度Tc4を第二所定温度Tc2とすると、NOx触媒5の温度が活性温度以上且つNOx浄化率低下温度Tc3より低い第一所定温度の時のNOx浄化率と、NOx触媒5の温度が第二所定温度Tc4の時のNOx浄化率との差に基づいて、燃料添加弁6が故障しているか否かを判別することもできる。また、本実施例においては、燃料添加弁6からの燃料添加に代えて、内燃機関1において主燃料噴射より後のタイミングで副燃料噴射を実行することで、酸化触媒3及びNOx触媒5に燃料HCを供給してもよい。この場合、上述した燃料添加弁6の故障検出方法と同様の方法によって、内燃機関1の燃料噴射弁を含む燃料噴射システムの故障を検出することができる。<実施例3>本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成は実施例1と同様である。本実施例においては、尿素添加弁7の故障とNOx触媒5の劣化とを区別して検出する。尚、本実施例では、NOx触媒5の劣化度合いが許容範囲の上限値より大きいときに、NOx触媒5が劣化していると判断する。NOx触媒5の劣化度合いの許容範囲は、実験等に基づいて予め定めることができる。[NOx触媒の温度とNOx浄化率との関係]図7は、NOx触媒5の温度と、NOx触媒5のアンモニアを還元剤とするNOx還元能力及びアンモニア酸化能力との関係を示す図である。図7において、横軸はNOx触媒5の温度Tcを表しており、縦軸はNOx触媒5のアンモニアを還元剤とするNOx還元能力又はアンモニア酸化能力を表している。図7において、実線L1及びL10はNOx触媒5のNOx還元能力を示している。実線L1は、図2と同様、NOx触媒5が初期状態のときのNOx還元能力を示しており、実線L2は、NOx触媒5が劣化しているときのNOx還元能力を示している。ここで、初期状態とは、NOx触媒5の劣化度合いが車両搭載時と同等の状態、つまり、NOx触媒5の熱劣化がほとんど進行していない状態のことである。図2のおける矢印は、NOx触媒5の劣化の進行に応じたNOx還元能力の推移の方向を示している。また、図7において、破線L3は、図2と同様、NOx触媒5のアンモニア酸化能力を示している。図8は、尿素添加弁7から尿素水溶液が添加されることでNOx触媒5にアンモニアが供給されているときの、NOx触媒5の温度とNOx触媒5におけるNOx浄化率との関係を示す図である。図8において、横軸はNOx触媒5の温度Tcを表しており、縦軸はNOx触媒5におけるNOx浄化率又はNOx触媒5のアンモニア酸化能力を表している。図8において、実線L5及びL6は、図3と同様、NOx触媒5におけるNOx浄化率を示している。図3と同様、実線L5は、尿素添加弁7が正常な状態であってNOx触媒5に目標量のアンモニアが供給されているときのNOx浄化率を示している。一方、実線L6は、尿素添加弁7が故障しており、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が目標量よりも減少しているときのNOx浄化率を示している。また、図8において、破線L3及びL4は、図2及び3と同様、NOx触媒5のアンモニア酸化能力を示している。図2及び3と同様、破線L3は、尿素添加弁7が正常な状態のときのアンモニア酸化能力を示しており、破線L4は、尿素添加弁7が故障しているときのアンモニア酸化能力を示している。また、図8において、実線L11は、尿素添加弁7は正常な状態であるが、NOx触媒5が劣化しているときのNOx浄化率を示している。NOx触媒5のNOx還元能力は、NOx触媒5の劣化が進むにつれて低下する。つまり、NOx触媒5の温度を同一とすると、NOx触媒5のNOx還元能力は、NOx触媒5の劣化度合いが高い場合、NOx触媒5の劣化度合いが低い場合に比べて低い。そのため、NOx触媒5の温度に対するNOx還元能力は、NOx触媒5の劣化度合いの上昇に応じて、図7において矢印で示す方向実線L1から実線L2に向かう方向に推移する。一方、NOx触媒5のアンモニア酸化能力は、NOx触媒5の劣化が進んでも低下し難い。そのため、NOx触媒5の温度の温度が同一であれば、NOx触媒5の劣化度合い関わらず、NOx触媒5のアンモニア酸化能力は同等となる。そのため、NOx触媒5の劣化が進んでも、NOx触媒5の温度とNOx触媒5のアンモニア酸化能力との関係は、図7において破線L3で示すような関係に維持される。その結果、図7に示すように、NOx触媒5の劣化度合いが高くなると、アンモニアを還元剤とするNOx還元能力とアンモニア酸化能力とが同等となるNOx触媒5の温度は低くなる。図7においては、NOx触媒5が劣化している場合においてアンモニアを還元剤とするNOx還元能力とアンモニア酸化能力とが同等となるNOx触媒5の温度をTc5とする。従って、図8に示すように、NOx触媒5が劣化している場合、NOx触媒5の温度が、NOx触媒5が正常であるときのNOx浄化率低下温度Tc1より低いTc5に達すると、その温度の上昇に応じて低下する。つまり、NOx触媒5が劣化すると、NOx浄化率低下温度が低下することになる。そして、NOx触媒5が劣化したために、該NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc5を超えることでNOx浄化率が低下したときのNOx浄化率の低下率NOx触媒5の温度上昇量に対するNOx浄化率の低下量の割合は、NOx触媒5が正常な状態であるときに、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1を超えることでNOx浄化率が低下したときのNOx浄化率の低下率よりも大きくなる。一方、上述したように、尿素添加弁7が故障することで、NOx触媒5に供給されるアンモニアの量が減少した場合、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1を超えることでNOx浄化率が低下したときのNOx浄化率の低下率は、尿素添加弁7が正常な状態にあるときに、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度Tc1を超えることでNOx浄化率が低下したときの該NOx浄化率の低下率よりも小さくなる。[尿素添加弁の故障検出及びNOx触媒の劣化検出]そこで、本実施例では、NOx触媒5の温度がNOx浄化率低下温度を超えることでNOx浄化率が低下したときのNOx浄化率の低下率に基づいて、尿素添加弁7の故障とNOx触媒5の劣化とを区別して検出する。つまり、NOx触媒5にアンモニアが供給されているべき時にNOx浄化率が所定浄化率以下のときにおいて、NOx触媒5の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率を算出する。そして、該NOx浄化率の低下率が、所定低下率以下の場合は、尿素添加弁7が故障していると判定し、所定低下率より大きい場合は、NOx触媒5が劣化していると判定する。以下、本実施例に係る尿素添加弁及びNOx触媒の故障検出のフローについて、図9に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ECU10に予め記憶されており、ECU10によって所定の間隔で繰り返し実行される。本フローでは、先ずステップS301において、図4に示すフローのステップS101と同様、尿素添加弁7からの尿素添加の実行条件が成立しているか否かが判別される。即ち、NOx触媒5にアンモニアが供給されているべき時であるか否かが判別される。ステップS301において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。次に、ステップ302において、現時点のNOx触媒5の温度に応じた所定浄化率Pnox_limitが算出される。ここで、所定浄化率Pnox_limitとは、尿素添加弁7及びNOx触媒5のいずれも正常であると判断できる閾値である。NOx触媒5の温度と所定浄化率Pnox_limitとの関係は、実験等に基づいて予め求められており、マップ又は関数としてECU10に記憶されている。ステップS302では、該マップ又は関数を用いて所定浄化率Pnox_limitが算出される。次に、ステップS303において、現時点のNOx触媒5におけるNOx浄化率Pnoxが算出される。該NOx触媒5におけるNOx浄化率Pnoxは、NOx触媒5に流入する排気のNOx濃度とNOx触媒5から流出する排気のNOx濃度とに基づいて算出される。次に、ステップS304において、ステップS303で算出されたNOx浄化率Pnoxが、ステップS302で算出された所定浄化率Pnox_limitより低いか否かが判別される。ステップS304において否定判定された場合、尿素添加弁7及びNOx触媒5のいずれも正常であると判断できる。この場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップS304において肯定判定された場合、尿素添加弁7が故障している又はNOx触媒5が劣化していると判断できる。この場合、次にステップS305において、NOx触媒5の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率Rpnoxが算出される。ECU10は、NOx触媒5の各温度でのNOx浄化率を算出し、NOx触媒5の温度変化に応じたNOx浄化率の推移をマップとして記憶する。ステップS305においては、該マップに基づいて、NOx浄化率低下温度が検出され、さらに、NOx触媒5の温度が該NOx浄化率低下温度を超えたとき即ち、NOx触媒5の温度上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率Rpnoxが算出される。次に、ステップS306において、ステップS305で算出されたNOx浄化率の低下率Rpnoxが所定低下率Rpnox0以下であるか否なかが判別される。ここで、所定低下率Rpnox0とは、NOx触媒5の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率が、該所定低下率Rpnox0以下の場合は、尿素添加弁7が故障していると判断でき、該所定低下率Rpnox0より大きい場合は、NOx触媒5が劣化していると判断できる閾値である。該所定低下率Rpnox0は、実験等に基づいて予め求められており、ECU10に記憶されている。例えば、該所定低下率Rpnox0は、尿素添加弁7及びNOx触媒5のいずれも正常である場合にNOx触媒5の温度の上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率であってもよい。ステップS306において肯定判定された場合、ステップS307において、尿素添加弁7が故障していると判定される。一方、ステップS307において否定判定された場合、ステップS308において、NOx触媒5が劣化していると判定される。上述したように、NOx触媒5におけるNOx浄化率は、尿素添加弁7が故障することでNOx触媒5へのアンモニアの供給量が減少したときのみならず、NOx触媒5の劣化度合いが進むことによっても低下する。そのため、NOx浄化率の絶対値のみに基づいて尿素添加弁7の故障とNOx触媒5の劣化とを区別して検出することは困難である。本実施例によれば、NOx触媒5の温度上昇に応じてNOx浄化率が低下し始めたときのNOx浄化率の低下率に基づいて故障検出を行うことで、尿素添加弁7の故障とNOx触媒5の劣化とを区別して検出することができる。従って、尿素添加弁7の故障又はNOx触媒5の劣化をより高精度で検出することができる。