排气传感器的异常诊断装置.pdf

本发明涉及排气传感器的异常诊断装置，提供能够高精度地诊断由于排气传感器的元件破裂所引起的异常的排气传感器的异常诊断装置。一种排气传感器的异常诊断装置，其具备：排气传感器；判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号执行所述异常诊断的异常诊断单元。判定单元，在排气的空燃比为稀的稀薄期间时，判定为所述执行条件不成立。还有，判定单元，在内燃机的吸入空气量的累计值为预定值以上时，判定为所述执行条件成立。还有，异常诊断单元，在所述内燃机的吸入空气量成为预定值以下的状态持续了预定时间时，取消所述执行条件的成立。

1.  一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和
在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元，
所述判定单元，在排气的空燃比为稀的稀薄期间时判定为所述执行条件不成立。

2.  根据权利要求1所记载的排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，所述稀薄期间包含正在执行所述内燃机的燃料切断的期间。

3.  根据权利要求1或2所记载的排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，所述异常诊断单元，基于排气的空燃比为稀的期间的所述排气传感器的输出信号，执行所述异常诊断。

4.  一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和
在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元，
所述判定单元，包括获得所述内燃机的吸入空气量的累计值的累计吸入空气量获得单元，在所述累计值为预定值以上时，判定为所述执行条件成立。

5.  根据权利要求4所记载的排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，所述累计吸入空气量获得单元，在排气的空燃比变成为稀时，重置所述累计值。

6.  根据权利要求4或5所记载的排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，所述累计吸入空气量获得单元，在所述吸入空气量已变成为预定值以下时，重置所述累计值。

7.  一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和
在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元，
所述异常诊断单元，包括在所述内燃机的吸入空气量成为预定值以下的状态持续了预定时间时取消所述执行条件的成立的取消单元。

排气传感器的异常诊断装置
技术领域
本发明涉及排气传感器的异常诊断装置，特别涉及作为检测排气传感器的传感器元件破裂的装置比较合适的排气传感器的异常诊断装置。
背景技术
以往，如例如日本特开2003-14683号公报所公开的，已知一种装置，该装置用于检测配置在内燃机的排气通路中的氧传感器(以下，简称为“传感器”)的元件破裂所引发的异常。根据该装置，氧传感器具备介于大气和排气之间设置的传感器元件，输出与大气层中的空气和排气的氧分压之差相对应的电压。而且，在相关电压值为表示氧分压之差较小或逆转的输出模式时，判定为传感器元件中发生了损伤，进行异常诊断。
专利文献1：日本特开2003-14683号公报
专利文献2：日本特开2004-353494号公报
专利文献3：日本特许第3562030号
发明内容
但是，即便在氧传感器的传感器元件中出现了损伤时，由于内燃机的运行状态，有时该异常传感器的输出也表示出与正常时同样的输出模式、或者正常的氧传感器的输出也表示出与元件破裂异常发生时类似的输出模式。更加具体而言，例如在排气为稀的状态下，即便传感器元件出现破裂，排气从损伤部进入了大气层，氧分压也不会降低，从而可能成为类似正常传感器的输出模式。此外，由于内燃机的吸入空气量的多少，虽然传感器元件出现破裂，但排气不从损伤部进入大气层，氧分压不降低的情况也可以设想得到。因此，可能会将发生了元件破裂的氧传感器错误地判定为正常，从而不足以作为传感器的异常诊断装置。
本发明，是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种排气传感器的异常诊断装置，该诊断装置能够高精度地诊断由于排气传感器的元件破裂所引发的异常。
为了实现上述目的，第一发明是一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和
在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元，
所述判定单元，在排气的空燃比为稀的稀薄期间时，判定为所述执行条件不成立。
还有，第二发明，在第一发明中，其特征在于，
所述稀薄期间包含正在执行所述内燃机的燃料切断的期间。
还有，第三发明，在第一或第二发明中，其特征在于，
所述异常诊断单元，基于排气的空燃比为稀的期间的所述排气传感器的输出信号，执行所述异常诊断。
还有，第四发明是一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；和
在所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元，
所述判定单元，包括获得所述内燃机的吸入空气量的累计值的累计吸入空气量获得单元，在所述累计值为预定值以上时，判定为所述执行条件成立。
还有，第五发明，在第四发明中，其特征在于，
所述累计吸入空气量获得单元，在排气的空燃比变成为稀时，重置所述累计值。
还有，第六发明，在第四或第五发明中，其特征在于，
所述累计吸入空气量获得单元，在所述吸入空气量已变成为预定值以下时，重置所述累计值。
还有，第七发明是一种排气传感器的异常诊断装置，其特征在于，
具备：在内燃机的排气通路中配置的、具备介于外部空气和排气之间的传感器元件，发出与所述外部空气和所述排气的氧分压的差相关联的输出信号的排气传感器；
判定用于执行所述排气传感器的元件破裂的异常诊断的执行条件是否成立的判定单元；
在判定为所述执行条件成立时，基于所述排气传感器的输出信号而执行所述异常诊断的异常诊断单元；
所述异常诊断单元，包括在所述内燃机的吸入空气量成为预定值以下的状态持续了预定时间时，取消所述执行条件的成立的取消单元。
根据第一发明，在排气的空燃比为稀的稀薄期间中，禁止执行排气传感器的异常诊断。燃料稀的排气，其氧分压高。因此，即便相关排气从传感器元件的元件破裂部流入了外部空气侧，也不能够检测到检测元件破裂异常的传感器输出信号。因此，根据本发明，通过禁止相关期间的异常诊断的执行，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
根据第二发明，能够禁止在正在执行内燃机的燃料切断的期间中的排气传感器的异常诊断。在燃料切断的执行中，大气在排气通路内流通。因此，根据本发明，通过禁止相关期间的异常诊断的许可，能够防止将发生了元件破裂的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
根据第四发明，在吸入空气量Ga的累计值为预定值以上时，执行排气传感器的异常诊断。因为吸入空气量Ga的累计量越多，则在排气通路中流通的排气量就越多，所以成为该排气可能从元件破裂部分的排气通路侧越会大量地流入外部空气侧的状态。因此，根据本发明，通过在成为相关状态时执行排气传感器的异常诊断，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
根据第七发明，在吸入空气量Ga为极少量的状态持续了预定时间时，取消排气传感器的异常诊断的执行条件。如果吸入空气量Ga变为少量，则已从元件破裂部分的排气通路侧流入外部空气侧的排气可能会再次向排气通路侧流出。如果相关状态持续，则最终不能检测出与传感器的有无异常相对应的传感器输出信号。因此，根据本发明，在低Ga状态持续了预定时间时取消异常诊断的执行，通过再次判断执行条件，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的构成的图。
图2是用于说明本发明的实施方式1中所使用的氧传感器的构成的图。
图3是用于说明氧传感器的异常诊断的原理的图。
图4是表示在传感器中发生了元件破裂后，执行了某吸入空气量Ga下的稳定运行的情况的、吸入空气量Ga与传感器输出降低所需时间的关系的图。
图5是表示在SUM-Ga变为预定值以上后，预定的低Ga值持续的情况下的、持续时间与负电压值的关系的图。
图6是在本发明的实施方式1中所执行的程序的流程图。
符号说明
10      内燃机
12      吸气通路
14      排气通路
16      空气流量计
18      节气门
20      节气门传感器
22      喷射器
24      曲轴
26      曲轴转角传感器
28      催化剂
30      空燃比传感器
40      氧传感器
42      防护罩
44      传感器元件
46      扩散阻挡层
48      排气侧电极
50      固体电解质层
52      大气侧电极
54      大气层
56      加热器
60      元件破裂部
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对在各图中通用的要素标注同样的附图标记，并省略重复的说明。另外，本发明不由下面的实施方式限定。
(实施方式1的构成)
图1是用于说明本发明的实施方式1的硬件构成的图。如图1所示，本实施方式的系统具备内燃机10。内燃机10与吸气通路12以及排气通路14连通。在吸气通路12中，配置有检测吸入空气量的空气流量计16。在空气流量计16的下游，配置有节气门18。在节气门18的附近，配置有检测节气门开度的节气门传感器20。
在内燃机10的各气缸内，配置有用于向吸气口内喷射燃料的喷射器22。还有，在内燃机的曲轴24的附近，安装有用于检测曲轴24的旋转角度的曲轴转角传感器26。根据曲轴转角传感器的输出，能够检测出曲轴24的旋转位置、内燃机转速NE等。
在内燃机10的排气通路14中，配置有排气净化催化剂(以下，简称为“催化剂”)28。催化剂28是三元催化剂，以理论空燃比附近的空燃比同时除去排气中的有害成分即CO、HC(碳氢化合物)以及NOX。
在排气通路14中，在催化剂28的上游配置有空燃比传感器(A/F传感器)30。空燃比传感器30是线性地检测排气中的氧浓度的传感器，基于流入催化剂28的排气中的氧浓度，检测出在内燃机10中向燃烧提供了的混合气体的空燃比。
在排气通路14中，在催化剂28的下游配置有氧传感器40。氧传感器40是用于检测排气中的氧浓度大于预定值还是小于预定值的传感器，在传感器位置的排气空燃比与理论空燃比相比变得燃料较浓时，产生预定电压(例如0.45V)以上的输出，在排气空燃比与理论空燃比相比变得燃料较稀时，产生预定电压以下的输出。因此，通过氧传感器40，能够判断在催化剂28的下游流出了燃料浓(包含HC、CO的排气)还是燃料稀的排气(包含NOX的排气)。
本实施方式的装置具备ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)70。上述各种传感器和喷射器22等连接于ECU70。ECU70能够基于这些传感器的输出，控制内燃机10的运行状态。
(氧传感器的构成)
图2是用于说明本发明的实施方式1中所用的氧传感器40的构成的图。图2所示的氧传感器40，如上所述，是配置在内燃机10的排气通路14中的、用于检测催化剂28下游的排气的空燃比的传感器。氧传感器40具备防护罩42，该防护罩42以暴露在排气中的方式被安装在排气通路14中。
在防护罩42上设置有用于将排气引导至其内部的孔(没有图示)。在防护罩42的内部配置有传感器元件44。传感器元件44具有一端(图2中的下端)封闭的管状的构造。管状构造的外侧表面由扩散阻挡层46覆盖。扩散阻挡层46，是氧化铝等的耐热性的多孔物质，具有约束传感器元件44的表面附近的排气的扩散速度的作用。
在扩散阻挡层46的内侧，设置有排气侧电极48、固体电解质层50以及大气侧电极52。排气侧电极48以及大气侧电极52，是由如Pt那样催化作用强的贵金属构成的电极，分别与后述的控制电路电连接。固体电解质层50是包含ZrO₂等的烧结体，具有氧离子传导的特性。
在传感器元件44的内侧，形成有向大气开放的大气室54。在大气室54中配置有用于加热传感器元件44的加热器56。传感器元件44在400℃左右的活性温度下显示稳定的输出。加热器56与控制电路电连接，能够将传感器元件44加热至适当温度并维持。
(氧传感器的异常检测原理)
接着，参照图3，对氧传感器40的异常检测原理进行说明。图3(A)是用于说明在内燃机10的排气通路14中配置的氧传感器40的周围环境的状态的图。如上所述，氧传感器40中产生与传感器元件44的大气层54侧和排气通路14侧的氧浓度差相对应的传感器输出。这里，如图3(A)所示，在氧传感器40正常的状态即传感器元件44中没有发生损伤的状态下，在排气通路14内流通的排气不会混入大气层54。因此，成为氧浓度总是为排气通路14侧比大气层54侧低的状态，正常的氧传感器40的输出总是产生正的电压值。
但是，在氧传感器40中发生了元件破裂等的损伤时，排气通路14内的排气有时会流入大气层54的内部。图3(B)表示传感器元件44中发生了元件破裂的状态。如该图所示，如果传感器元件44中发生了元件破裂，则排气通路14内的排气会被排气压力挤压，从元件破裂部60进入大气层54的内部。此时，传感器元件44的大气层54侧和排气通路14侧的氧浓度差消失，成为不产生传感器输出的状态。
图3(C)是表示在图3(B)的状态之后，在内燃机10中执行了燃料切断时的氧传感器40的周围环境的状态的图。在内燃机10中，根据运行状态等，频繁地进行暂时停止燃料喷射的燃料切断。在执行燃料切断后，大气流通到排气通路14内。因此，如图3(C)所示，如果在排气从氧传感器40的元件破裂部60进入大气层54的内部之后进行燃料切断，则传感器元件44的大气层54侧和排气通路14侧的氧浓度差逆转，传感器中产生负电压。因此，通过从传感器输出检测出该负电压，从而能够高精度地检测出传感器元件破裂。
(本实施方式的特征性动作)
接着，参照图4以及图5，对本实施方式的特征性动作进行说明。如上所述，只要氧传感器40的输出为负值，就能够可靠地判断为发生了氧传感器40的元件破裂异常。但是，即便在发生了元件破裂异常的情况下，有时由于内燃机的运行状态，传感器输出也没有变为负值而是表示出与正常时同样的输出模式。于是，在本实施方式中，为了提高氧传感器40的元件破裂异常的检测精度，还考虑到下面所示的条件来进行氧传感器的异常诊断。
(1)用于使排气从传感器元件的损伤部确实流入大气层的条件
图4示出在传感器中发生了元件破裂之后，执行了某吸入空气量Ga下的稳定运行的情况的、吸入空气量Ga与传感器输出降低所需时间的关系。这里，“传感器输出降低”是指传感器输出值由于之后的燃料切断的执行而降低到了被检测出负电压的程度。如该图所示，可以看出吸入空气量Ga越大，则传感器输出以越短的时间降低。吸入空气量Ga越多，则越大量的排气在排气通路14中流通，所以排气压力上升越大。因此，吸入空气量Ga越大，则排气越大量地从传感器的元件破裂部分流入大气层54。
因此，在本实施方式中，在吸入空气量Ga的时间累计值SUM-Ga变为使排气能够流入大气层54的内部的空气量以上时，进行上述氧传感器的异常诊断。由此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
(2)用于使已从传感器元件的损伤部流入大气层的排气不流出的条件
如上所述，在吸入空气量Ga的累计值SUM-Ga为预定值以上时，能够判断为排气确实地进入了大气层54。但是，如果之后吸气空气量Ga较低的低Ga状态长时间持续，则排气可能再次从损伤部向排气通路14侧流出。
图5示出在吸入空气量Ga的累计值SUM-Ga变为预定值以上后，预定的低Ga值持续的情况下的、持续时间与产生的负电压值的关系。如该图所示，呈现出：低Ga值的持续时间越长则负电压值的绝对值越小的趋势。此外，呈现出：低Ga值越小则负电压值的绝对值越小的趋势。
因此，在本实施方式中，在使已流入传感器的大气层54内部的排气再次流出的低Ga状态持续了一定时间的情况下，禁止上述氧传感器的异常诊断的执行。由此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
(3)用于根据排气的气体状态产生负的传感器输出值的条件
如上所述，如果在排气从传感器元件44的损伤部流入大气层54后执行燃料切断，则传感器元件44的大气层54侧和排气通路14侧的氧浓度差逆转而产生负电压。因此，在检测出相关负的传感器输出值时，能够诊断为发生了元件破裂。
但是，在排气通路14中流通的排气，由于内燃机的运行状态等的影响，有时会变为燃料稀。更加具体而言，在正在进行强制性的稀控制、燃料切断等的期间，燃料稀的排气在排气通路14中流通。这里，稀气体，其氧浓度高。因此，相关稀气体从元件破裂部流入，即便在其后执行燃料切断，由于传感器元件44中难以产生氧分压差，所以难以高精度地发现传感器的元件破裂异常。
因此，在本实施方式中，禁止在排气为燃料稀的情况下的氧传感器的异常诊断。由此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
(实施方式中的具体的处理)
下面，参照图6，对本实施方式的装置诊断氧传感器40的元件破裂异常的处理的具体内容进行说明。图6是ECU70诊断氧传感器40的元件破裂异常的程序的流程图。在图6所示的步骤中，首先，判断前提条件是否成立(步骤100)。这里，具体而言，判断内燃机10的预热状态、车速、内燃机转速NE、氧传感器40的活性状态等是否俱备用于执行该异常诊断的前提条件。其结果是，在不认可前提条件的成立时，将在后述的步骤108中计算出的累计Ga重置为零(步骤102)，再次从头执行本程序。
在上述步骤100中，在认可前提条件的成立时，接着，判断排气的状态是否为稀(步骤104)。如上所述，如果排气的状态为稀，则即便该稀气体从传感器的元件破裂部进入，在其后也可能不产生负电压。因此，在本步骤中，具体而言，基于内燃机10的运行状态是否为燃料切断中或是否为强制性的稀控制中等，来判断排气的状态是否为稀。其结果是，在判断为排气的状态为稀时，转移至步骤102，在重置累计Ga后，再次从头执行本程序。
在上述步骤104中，在判定为排气的状态不为稀时，接着，判断吸入空气量Ga是否大于预定值(步骤106)。在吸入空气量Ga为极少量的情况下，即便传感器中发生了元件破裂，排气也有可能不会从破裂部分进入。因此，这里，具体而言，判断由空气流量计16检测出的吸入空气量Ga是否达到用于使排气从元件破裂部进入的下限值(例如，Ga＝30g/s)。其结果是，在判断为没有达到吸入空气量Ga的下限值时，转移至步骤102，在重置累计Ga之后，再次从头执行本程序。
在上述步骤106中，在判断为吸入空气量Ga达到了下限值的情况下，接着，计算出吸入空气量Ga的时间累计值即累计Ga(SUM-Ga)(步骤108)。这里，具体而言，计算出在步骤102中重置为零后的吸入空气量Ga的时间累计值。
接着，判断累计Ga(SUM-Ga)是否为预定量以上(步骤110)。如上所述，吸入空气量Ga越大，则排气越大量地从传感器的元件破裂部分流入大气层54。因此，在此，具体而言，判断在上述步骤106中计算出的累计Ga(SUM-Ga)是否达到了使排气能确实流入大气层54内部的空气量(例如，SUM-Ga＝1500(g))。其结果是，在不认定SUM-Ga≥1500的成立时，反复进行步骤100～108的处理，进行累计直到吸入空气量Ga达到预定值。
在上述步骤110中认定成立的情况下，设定负电压判定条件(步骤112)。由此，判断为俱备了步骤104中的排气不为稀的条件以及步骤110中的SUM-Ga为预定量以上的条件，转移至后述的检测传感器输出的处理。
在图6所示的程序中，接着，判断排气的状态是否为稀(步骤120)。如上所述，在步骤112中设定负电压判定条件后，如果稀气体在传感器元件44的排气侧流通，则能够诊断由氧传感器40的元件破裂所引起的异常、或者正常。这里，具体而言，基于内燃机10的运行状态是否为燃料切断中或是否为强制性的稀控制中等，来判断排气的状态是否为稀。
当在上述步骤120中判断为排气状态为稀时，接着，判断在氧传感器40的输出电压中是否产生负电压(步骤122)。如上所述，在设定了负电压判定条件的状态下，当排气的状态为稀时，在存在发生了元件破裂的传感器的情况下，传感器元件44的大气层侧与排气侧的氧分压逆转。因此，通过判断传感器输出是否是负电压，能够高精度地判定传感器有无异常。其结果是，在氧传感器40的输出电压中没有产生负电压时，进行正常判定(步骤124)，在该输出电压中产生负电压时，进行异常判定(步骤126)。
还有，当在步骤120中不认定为排气的状态为稀时，接着，判断吸入空气量Ga是否小于预定量(步骤130)。如上所述，如果吸入空气量Ga为极小量的状态长时间持续，则已进入大气层54内部的排气可能会再次从元件破裂部流出。因此，这里，具体而言，首先，由空气流量计16检测出吸入空气量Ga。接着，判断该吸入空气量Ga是否小于使已进入大气层54内的排气开始从破裂部逆流的下限值(例如，Ga＝10g/s)。其结果是，在吸入空气量Ga为下限值以上时，判断为不会发生上述排气的流出现象，再次返回至步骤120，判断排气的空燃比状态。
另一方面，当在上述步骤130中认定吸入空气量Ga小于下限值时，转移至接下来的步骤，对低Ga持续计数器(Ga-CNT)进行计数(步骤132)。如上所述，如果吸入空气量Ga低于下限值，则大气层54内部的排气能逐渐地从元件破裂部流出。因此，这里，对排气能够流出的状态的持续时间进行计数。
接着，判断在上述步骤132中进行计数后的Ga-CNT是否为预定时间以上(步骤134)。预定时间，作为已进入大气层54内部的排气流出直到在其后不能够进行故障诊断的程度的时间(例如，10(s))加以确定。其结果是，在不认定Ga-CNT≥10(s)的成立时，判断为能够进行氧传感器40的故障诊断，再次返回至步骤120，判断排气的空燃比状态。另一方面，在认定了Ga-CNT≥10(s)的成立时，判断为不处于能够进行氧传感器40的故障诊断的状态，清除负电压判定条件(步骤136)。然后，在步骤102中，SUM-Ga被重置为零，再次从头执行本程序。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的装置，在吸入空气量Ga的累计值SUM-Ga为预定值以上的情况下，执行氧传感器40的异常诊断。由此，仅在排气能够确实地从元件破裂部进入大气层的情况下执行异常诊断。因此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
还有，根据本实施方式的装置，在吸入空气量Ga为预定的低Ga值以下的状态持续了预定时间时，禁止上述氧传感器的异常诊断的执行。由此，即便发生了元件破裂，也禁止已进入大气层的排气会流出的情况下的异常诊断。因此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
还有，根据本实施方式的装置，禁止排气为燃料稀的情况下的氧传感器的异常诊断。由此，禁止虽然排气确实从元件破裂部进入了大气层，但却不会产生排气侧与大气层侧的氧分压差的情况下的异常诊断。因此，能够防止将发生了元件破裂异常的传感器错误地判断为正常，能够提高元件破裂异常的检测精度。
但是，在上述实施方式中，对在催化剂28的下游配置的氧传感器40执行元件破裂异常诊断，但作为异常诊断的对象的传感器并不限于此。即，也可以在配置在催化剂上游的空燃比传感器中执行该异常诊断。
还有，在上述的实施方式中，在氧传感器的输出中检测出负电压时，判断为在该传感器中发生了由元件破裂所引发的异常，但异常判断的方法并不限于此。即，只要是基于传感器输出的变化来诊断有无异常发生，也可以根据其他的输出模式进行异常判断。
还有，在上述的实施方式中，氧传感器40相当于所述第一发明中的“排气传感器”，并且ECU70，通过执行上述步骤140的处理实现所述第一发明中的“判定单元”，通过执行上述步骤124或126的处理实现所述第一发明中的“异常诊断单元”。
还有，在上述的实施方式中，氧传感器40相当于所述第四发明中的“排气传感器”，并且ECU70，通过执行上述步骤108的处理实现所述第四发明中的“累计吸入空气量获得单元”，通过执行上述步骤110的处理实现所述第四发明中的“判定单元”，通过执行上述步骤124或126的处理实现所述第四发明中的“异常诊断单元”。
还有，在上述的实施方式中，氧传感器40相当于所述第七发明中的“排气传感器”，并且ECU70，通过执行上述步骤136的处理实现所述第七发明中的“取消单元”，通过执行上述步骤124或126的处理实现所述第七发明中的“异常诊断单元”。