氧气传感器劣化诊断装置.pdf

一种氧气传感器劣化诊断装置，能在影响氧气传感器反相周期的运转状态下禁止诊断检测，同时通过累计及存储测量的反相周期从而提高劣化诊断的频次。该装置包括设在内燃机1的排气管9上的氧气传感器11；根据氧气传感器11的输出来控制空燃比的空燃比控制装置15b；检测内燃机1的运转状态的运转状态检测装置15a；检测氧气传感器11的输出信号反相周期的反相周期检测装置15d；内燃机1处于规定的运转状态时、反相周期测量装置15d对所测的氧气传感器11的输出信号反相周期和预设的判定周期比较并进行劣化判定的氧气传感器劣化诊断装置15i；及在运转状态检测装置15a检测出影响氧气传感器11的输出信号反相周期的内燃机1运转状态时、禁止在该检测期间中测量反相周期的劣化诊断禁止装置15e。

权利要求书
1.  一种氧气传感器劣化诊断装置，其特征在于，包括
设置在内燃机排气系统中、输出与废气中氧浓度对应的信号的氧气传感器；根据所述氧气传感器的输出将空燃比控制成接近理论空燃比的空燃比控制装置；检测所述内燃机运转状态的运转状态检测装置；检测所述氧气传感器输出信号的反相周期的反相周期测量装置；在所述运转状态检测装置检测的所述内燃机运转状态为规定的运转状态时、将所述反相周期测量装置测量的所述氧气传感器输出信号的反相周期和预设的劣化判定周期比较并进行劣化判定的氧气传感器劣化诊断装置；以及在所述运转状态检测装置检测出对所述氧气传感器输出信号的反相周期有影响的所述内燃机运转状态时、禁止该检测期间中所述反相周期检测装置的反相周期测量的劣化诊断禁止装置。

2.  一种氧气传感器劣化诊断，其特征在于，包括
设在内燃机的排气系统中、输出与废气中氧浓度对应的信号的氧气传感器；根据所述氧气传感器的输出将空燃比控制成接近理论空燃比的空燃比控制装置；检测所述内燃机运转状态的运转状态检测装置；检测所述氧气传感器输出信号的反相周期的反相周期测量装置；在所述运转状态检测装置检测的所述内燃机状态是规定运转状态的期间中对所述反相周期测量装置测量的所述氧气传感器输出信号的反相周期累计并存储、同时在所述规定运转状态以外的周期禁止反相周期累计的反相周期累计装置；在所述存储的反相周期存储时间累计到达第一规定时间时根据所述反相周期的累计值算出反相周期的平均值的反相周期平均值运算装置；以及将反相周期平均值和预设的劣化判定周期比较并进行劣化判定的氧气传感器劣化诊断装置。

3.  如权利要求1或2所述的氧气传感器劣化诊断装置，其特征在于，包括
在所述规定运转状态的继续时间为第二规定时间以下时，将该期间中的反相周期测量值作为无效的短时间监视禁止装置。

说明书氧气传感器劣化诊断装置
技术领域
本发明涉及对用于内燃机空燃比控制、设置在内燃机排气管路上的氧气传感器劣化进行诊断的氧气传感器劣化诊断装置。
背景技术
设置在内燃机排气系统并检测排出废气中氧浓度的氧气传感器的结构通常为在氧化锆元件的内外两面涂覆多孔的铂电极，根据排出废气中的氧浓度，检测空燃比相对于理论空燃比是浓或稀后，再将该信号传送给ECU(电子控制装置)。然后ECU根据该信号，通过比例积分控制等进行反馈控制，使得混合气体的空燃比为理论空燃比。
这样使用的氧气传感器由于直接暴露在排出的废气中，所以废气中的燃烧尘埃等会堆积在多孔的表面，或因高温而使传感器本身的功能劣化，随着劣化的加剧，与氧浓度变化相对应的响应特性也就恶化。通常，在燃料喷出量和吸进空气量一定时，氧气传感器的输出电压以几乎一定的反相周期反复变动，在不断劣化的情况下，由于响应特性劣化，使反相周期延长，不易将空燃比控制成理论空燃比，因而使碳化氢、一氧化碳及氮氧化物等大气污染物质的量增加。
曾提出各种诊断这类氧气传感器劣化的装置的方案，专利文献1揭示的技术也是其中之一。该文献揭示的技术为，将第1氧气传感器设置在废气净化用三元催化剂的上游，将第2氧气传感器配置在下游侧，边利用第2氧气传感器的输出修正第1氧气传感器的输出造成的反馈控制的控制点偏移，边进行反馈控制，在这样的装置中，在第1氧气传感器的响应特性劣化、反相周期变长时，由于空燃比控制偏移增大，第2氧气传感器的增减修正值地绝对电平增大，所以检测该修正值的绝对电平，就能诊断第1氧气传感器劣化。
另外，专利文献2中揭示了一种技术，它将上游侧氧气传感器设置在废气净化用三元催化剂的上游，下游侧氧气传感器设置在下游，根据各自的输出，算出空燃比修正系数，进行空燃比控制，计算出规定期间或规定次数的上游侧氧气传感器的反相周期，在该反相周期比劣化判定值要长时，判定氧气传感器劣化，在该项技术中，通过对规定周期内燃机吸进空气量进行累计，根据该累计值设定劣化判定值，从而即使内燃机的负载条件变动，也能正确地进行劣化判定。
[专利文献1]特开平04-072438号公报(第5～10页、第4～8图)
[专利文献2]特开平11-166438号公报(第3～5页、第2～4图)
这样，虽然通过检测氧气传感器的反相周期来判定劣化，但由于氧气传感器的反相周期与内燃机的运转状态、例如燃料的喷出量及空气吸进量的变化有很大的关系，所以在对氧气传感器的反相周期有影响的运转状态下，存在的问题是将应该是正常的氧气传感器误诊断为劣化。例如在燃料喷出量或吸进空气量周期地增减时氧气传感器的反相周期将改变，使得与该增减变化同步，有时达到应判定氧气传感器为劣化的反相周期。因此将正常的氧气传感器误诊断为正在劣化。
另外，在反相周期的测量条件连续在规定时间以上不成立时，将此前测量到的反相周期作为无效的劣化诊断装置中，由于在将测量到的反相周期作为无效时，包括正常测量到的反相周期在内也为无效，所以存在劣化诊断频次减少的问题。
本发明为解决上述问题而提出，其目的在于在对氧气传感器的反相周期有影响的运转状态下通过禁止反相周期的监视以防止误诊断，通过对测量到的反相周期累计并存储从而提高劣化诊断的频次，力图在氧气传感器劣化诊断上提高其可靠性。
发明内容
本发明的氧气传感器劣化诊断装置，包括设置在内燃机排气系统中、输出与废气中氧浓度对应的信号的氧气传感器；根据氧气传感器的输出来控制空燃比达到接近理论空燃比的空燃比控制装置；检测内燃机运转状态的运转状态检测装置；检测氧气传感器输出信号的反相周期的反相周期检测装置；在运转状态检测装置检测的内燃机运转状态为规定的运转状态时、将反相周期测量装置测量的氧气传感器输出信号的反相周期和预设的劣化判定周期比较，进行劣化判定的氧气传感器劣化诊断装置；以及在运转状态检测装置检测出对氧气传感器输出信号的反相周期有影响的内燃机运转状态时、禁止该检测期间中反相周期检测装置进行反相周期测量的劣化诊断禁止装置。
另外，本发明的氧气传感器劣化诊断装置，包括设在内燃机的排气系统中、输出与废气中氧浓度对应的信号的氧气传感器；根据氧气传感器的输出将空燃比控制成接近理论空燃比的空燃比控制装置；检测内燃机运转状态的运转状态检测装置；检测氧气传感器输出信号的反相周期的反相周期测量装置；在运转状态检测装置检测的内燃机状态是规定运转状态的期间中对反相周期检测装置测量的氧气传感器输出信号的反相周期累计并存储、同时在规定运转状态以外的周期禁止反相周期累计的反相周期累计装置；在存储的反相周期存储时间累计到达第一规定时间时根据反相周期的累计值算出反相周期的平均值的反相周期平均值运算装置；以及将反相周期平均值和预设的劣化判定周期比较并进行劣化判定的氧气传感器劣化诊断装置。
根据本发明的氧气传感器劣化诊断装置，由于例如根据充气效率的偏差等检测影响氧气传感器输出信号反相周期的内燃机运转状态，并在该期间中禁止反相周期的测量，所以能够防止尽管氧气传感器正常，但是因检测出反相周期增大而作出劣化判定那样的误判断，正确地进行劣化诊断。
另外，根据本发明的氧气传感器劣化诊断装置，由于规定运转状态以外的期间中，禁止反相周期的累计，只在是规定运转状态的期间中，测量氧气传感器输出信号的反相周期进行累计，同时存储累计值，所以在测量过程中即使有不合适的运转状态，也只在适当的运转状态的期间中选择测量反相周期并进行累计，根据该累计值得到平均值，能判定良好与否，能提高监视频次，进行高可靠性的劣化诊断。
附图说明
图1为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置用的构成图。
图2为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置ECU构成用的说明图。
图3为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置诊断处理动作用的流程图。
图4为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置劣化诊断禁止装置动作用的流程图。
图5为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置短时间监视禁止装置动作用的流程图。
图6为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置反相周期测量及累计用的时序图。
图7为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置劣化诊断禁止装置用的时序图。
图8为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置短时间监视禁止装置用的流程图。
图9为说明氧气传感器输出用的流程图。
图10为说明氧气传感器输出用的流程图。
标号说明
1内燃机、2进气管、3空气滤清器、4空气流量计、5风门、6风门传感器、7进气岐管、8燃料喷出阀、9排气管、10三元催化剂、11上游侧氧气传感器、12下游侧氧气传感器、13曲轴转角传感器、14温度传感器、15ECU、15a运转状态检测装置、15b空燃比反馈控制装置、15c燃料修正值设定装置、15d反相周期测量装置、15e劣化诊断禁止装置、15f反相周期累计装置、15g短时间监视禁止装置、15h反相周期平均值运算装置、15i氧气传感器劣化诊断装置、15j报警灯发光装置、16报警灯、17输入处理电路、18输出处理电路、19微机、20电源电路、21CPU、22RAM、23ROM、24车辆用电池、25钥匙开关。
具体实施方式
图1至图8为说明本发明实施形态1的氧气传感器劣化诊断装置用的附图。图1为说明概要构成的构成图，图2为说明ECU构成用的说明图，图3至图5为说明诊断处理动作用的流程图，图6至图8为说明诊断处理用的时序图，图9和图10为说明内燃机运转状态与氧气传感器输出用的说明图。
图1的构成图中，例如在对装在车辆上的内燃机1供给混合气的进气管2上自其上游侧起设置着空气滤清器3、测量进气量的空气流量计4、调整进气量的风门5、检测风门5的开度的风门传感器6，同时，进气管2通过进气岐管7与内燃机1连接，燃料喷出阀8设在进气管2的进气岐管7上。
内燃机1的燃烧废气从排气管9向大气排放，排气管9中设置净化废气的三元催化剂10、在该三元催化剂10的上游侧的上游侧氧气传感器11、及在下游侧的下游侧氧气传感器12，各氧气传感器分别检测废气中氧浓度。另外，内燃机1上还设有检测转速或曲轴转角的曲轴转角传感器13和检测冷却水温度用的温度传感器14。
作为内燃机1的运转状态，向控制内燃机1的ECU15输入来自曲轴转角传感器13的内燃机1的转速R、来自空气流量计4的吸进空气量Q、来自风门传感器6的风门开度φ、来自温度传感器14的冷却水温度T、以及来自上游侧及下游侧氧气传感器11、12的氧浓度信号V1及V2，并且ECU15根据这些信号驱动控制燃料喷出阀8等。还有，上游侧氧气传感器11及下游侧氧气传感器12为根据废气中的氧浓度检测空燃比相对理论空燃比是浓还是稀输出电压信号的传感器。
另外，图1的ECU15在后述的ECU15的构成中，将有关氧气传感器劣化诊断的功能以流程形式进行表示，运转状态检测装置15a根据来自空气流量计4、风门传感器6、曲轴转角传感器13、温度传感器14的信号，检测内燃机1的运转状态。空燃比反馈控制装置15b输入来自上游侧氧气传感器11的电压信号V1，操作燃料喷出阀8进行反馈控制，使空燃比成为理论空燃比，燃料修正值设定装置15c输入来自下游侧氧气传感器12的电压信号V2，根据V2的值是浓或稀，从而修正空燃比反馈控制装置15b的控制量。
反相周期测量装置15d在根据运转状态检测装置15a检测出的内燃机1的运转状态为规定状态时，如以后所述，测量被反馈控制的上游侧氧气传感器11输出电压V1的反相周期Tf，反相周期累计装置15f对反相周期测量装置15d测量的反相周期Tf进行累计，得到累计值∑Tf。在运转状态检测装置15a检测的内燃机1的运转状态不是规定的状态时，即在对上游侧氧气传感器11的反相周期带来影响那样的运转状态时，劣化诊断禁止装置15e对其进行检测并进行控制，以禁止氧气传感器劣化诊断即禁止对反相周期Tf的测量。
另外，短时间监视禁止装置15g在运转状态检测装置15a检测出的规定运转状态的成立期间在规定时间以内时，禁止氧气传感器劣化诊断即反相周期Tf的测量，反相周期平均值运算装置15h计算监视反相周期Tf的期间中的反相周期Tf的平均值TfAVE。氧气传感器劣化诊断装置15i如算出的反相周期平均值TfAVE比预设的故障判定阈值CRITERIA大，则诊断为氧气传感器正在劣化，由报警灯发光装置15j发出使报警灯16发光等的报警。
该ECU15的构成图如图2所示，由具有将上述各类传感器输入的模拟信号进行波形整形再作数字变换的功能等的输入处理电路17、向喷油器8、报警灯16等输出驱动信号的输出处理电路18、微机19、及电源电路20等构成。微机19由根据来自各氧气传感器11及12的输入对空燃比作反馈控制或进行上述劣化诊断等的CPU21、作为CPU21的工作存储器使用的RAM22、及存储CPU21的动作程序等的ROM23几部分组成，电源电路20从车辆用电池24通过钥匙开关25供电，生成使CPU21等动作用的稳定电压。
这里，在进行动作说明之前，先利用图9及图10对氧气传感器劣化时的输出状态、和影响氧气传感器输出电压反相周期的内燃机运转状态说明如下。图9是将相同运转状态的正常氧气传感器和劣化后的氧气传感器的输出电压进行比较。在燃料喷出量和吸进空气量如图中所示按照一定的条件运转、并进行空燃比控制时，正常的氧气传感器其反相周期如图中(c)所示，以几乎一定的时间Ts输出电压变化。与此相反，当氧气传感器劣化、响应特性恶化时，氧气传感器的输出电压不能跟踪氧浓度的变化，如图中(d)所示，反相周期变成按照比正常时的Ts大的Tr变化，空燃比控制精度下降，废气中的污染物增多。
图10表示从时间T101至时间T102为内燃机运转条件一定、时间T102至时间T103表示变成影响反相周期的运转条件的状态，T102至T103期间为燃料喷出量或吸进空气量周期变化的运转状态。在这样地周期变化的运转状态中与该变化同步，氧气传感器的反相周期也变化，尽管反相周期为Ts应是正常的氧气传感器，但是反相周期改变表示出近似Tr的值，在上述现有的诊断装置中就作出氧气传感器劣化的误判定，或者相反判定已劣化的传感器没有劣化。
本发明的氧气传感器劣化诊断装置能消除这样的误诊断，图3为利用上述构成的ECU15进行上游侧氧气传感器11劣化诊断的全体构成的流程图，该流程的处理例如每10ms反复执行一次。另外，上游侧氧气传感器11的劣化诊断处理是在空燃比反馈控制中通过测量上游侧氧气传感器11的输出电压V1的反相周期来进行。
先在步骤S301将计数器及反相周期等各条件初始化。在步骤S302，判定是否规定的氧气传感器劣化监视条件成立，能执行劣化诊断。该判定为例如内燃机1的转速R、由该转速R及空气流量计4测量的吸进空气量Q算出的充气效率EC、温度传感器14的冷却水温T在规定的范围内，在执行空燃比反馈控制有关的诸多条件、氧气传感器的活性判定条件全部成立时，判定监视条件成立。
如以上的监视条件成立，则进入步骤S303，不成立则进入步骤S308。监视条件成立后进入步骤S303时，这里对监视连续成立时间MONT和监视成立累计时间∑MONT计数完了，就进入步骤S304，在步骤S304测量上游侧氧气传感器11的输出电压V1的反相周期Tf，再进至步骤S305，累测量量的反相周期Tf，算出反相周期的累计值∑Tf。关于步骤S304的反相周期测量和步骤S305的累计值计算将在以后详细叙述。
接着在步骤S306，劣化诊断禁止装置15e判定是否检测出影响氧气传感器反相周期的运转状态，若检测出，则禁止氧气传感器的劣化监视，若检测不出，则进至步骤S307，关于步骤S306将在以后详述。在步骤S307判定计数的监视连续成立时间MONT是否在监视条件下的上游侧氧气传感器11的输出电压V1的最大反相周期LIMIT(例如LIMIT＝1sec)以下，若监视连续成立时间MONT为最大反相周期LIMIT以下，则回到步骤S302，反复处理。
在步骤S302监视条件不成立时，如上所述进至步骤S308，判定监视连续成立时间MONT是否为最大反相周期LIMIT以下，如监视连续成立时间MONT比上述LIMIT大，则在步骤S310将监视连续成立时间MONT和反相周期Tf初始化为零，返回步骤S302反复处理。在步骤S308若监视连续成立时间MONT为最大反相周期LIMIT以下，则进至步骤S309，执行将其间的监视作为无效的短时间监视禁止装置(图1的15g)。还有，关于步骤S309的详细动作将在以后叙述。
在步骤S307，若监视连续成立时间MONT比最大反相周期LIMIT大，则进至步骤S311，判定监视成立累计时间∑MONT是否为规定的监视时间FINISH(例如FINISH＝12sec)以上，如监视成立累计时间∑MONT比规定监视时间FINISH小，则返回步骤S302反复处理，若监视成立累计时间∑MONT到达规定监视时间FINISH，则进至步骤S312，反相周期平均值运算装置(图1的15h)用监视成立累计时间∑MONT除反相周期累计值∑Tf，算出反相周期平均值TfAVE。
接着，进入步骤S313，判断步骤S312算出的反相周期平均值TfAVE是否为预设定的劣化诊断阈值CRITERIA以下。如步骤S313成立，则在步骤S314判定上游侧氧气传感器11正常，若步骤S313不成立，则在步骤S315判定为上游侧氧气传感器11劣化，氧气传感器劣化诊断处理结束。
图6为说明步骤S304中的氧气传感器的反相周期测量、和在步骤S305中的反相周期累计值运算的流程图。图6的浓/稀判定基准RLL为根据下游侧氧气传感器12的输出电压V2位于浓一侧还是稀一侧而决定的判定基准，步骤S304的反相周期的测量，是将上游侧氧气传感器11的输出电压V1和该浓/稀判定基准RLL的相交间隔、即图6示出的Tf1、Tf2、…Tfn作为反相周期进行测量。另外，步骤S305的反相周期累计值的计算，是在图6的T61至T62的监视条件不成立时，Tf3至Tf5的周期不累计，而将Tf1和Tf2及Tf6至Tfn作为∑Tf进行累计。
图4为说明图3的步骤S306的劣化诊断禁止动作用流程图。该流程图中，首先，在步骤S401判定充气效率偏差ΔEC(例如ΔEC为在0.5sec间的充气效率EC的偏差)的绝对值|ΔEC|是否小于规定值JUDGE1(例如JUDGE1＝40％)。充气效率偏差ΔEC的绝对值|ΔEC|大于规定值JUDGE1时，进入步骤S412，将迄今为止的反相周期累计值∑Tf初始化为0。接着进入步骤S413，这里将监视禁止定时器STOPT1设置为规定时间TIME1(例如TIME1＝5sec)，接着，在步骤S414及S415，直至监视禁止定时器STOPT1变成0之前，禁止监视，然后结束处理。
在步骤S401，在充气效率偏差ΔEC的绝对值|ΔEC|小于规定值JUDGE1时，进入步骤S402，测量充气效率偏差ΔEC的振幅上限值ΔECmax或振幅下限值ΔECmin。这里，振幅上限值ΔECmax为充气效率偏差ΔEC从正值变为负值时的值，振幅下限值ΔECmin为充气效率偏差ΔEC从负值变为正值时的值。
然后进入步骤S403，判定ΔECmax是否为规定值JUDGE2(例如JUDGE2＝20％)以下，或ΔECmin是否为规定值JUDGE3(例如JUDGE3＝-20％)以上。在ΔECmax为规定值JUDGE2以下或ΔECmin为规定值JUDGE3以上时，在步骤S404将反复计数器COUNT初始化为0，结束处理。
在步骤S403，在ΔECmax大于规定值JUDGE2或ΔECmin小于规定值JUDGE3时，进入步骤S405，反复计数器COUNT计数完了。然后进入步骤S406，若反复计数器COUNT没有达到规定次数NOMBER(例如NUMBER＝3次)，则在这里结束处理，若步骤S406中反复计数器为规定次数NUMBER，则进入步骤S407，将迄今为止的反相周期累计值∑Tf初始化为0。
步骤S408将监视禁止定时器STOPT2设在规定时间TIME2(例如TIME2＝3sec)，在步骤S409和S410，直至监视禁止定时器STOPT2变成0之前，禁止监视，在步骤S411将反复计数器COUNT初始化为0，然后处理结束。
图7为用时序数据表示劣化诊断禁止处理(图4的流程示出的图3的步骤S306)的流程图。图中，ΔECmax在JUDGE2以上和ΔECmin在JUDGE3以下连续时，反复计数器COUNT通过对其计数，到达规定次数即NUMBER(例如3次)，在时刻T71设定监视禁止定时器STOPT2为规定时间TIME2，从时刻T71至时刻T72的期间禁止监视。这一动作由图4的步骤S403及S405～S411进行。
图7中ΔECmin变成JUDGE3以下的点虽位于T72和T73之间，但次数不到规定次数NUMBER，在时刻T73，因ΔECmax为JUDGE2以下，所以反复计数器COUNT复位为0。这一动作由图4的步骤S403和S404进行。在时刻T74，因|ΔEC|≥JUDGE1，所以设定监视禁止定时器STOPT1为规定时间TIME1，禁止监视直至时刻T75。这一点是由图4的步骤S401、S412～S415的动作进行的。
图5的流程表示图3的步骤S309的短时间监视禁止处理的动作。图中，步骤S501将反相周期累计值∑Tf作为从反相周期累计值∑Tf减去反相周期Tf后的值，在步骤S502将监视成立累计时间∑MONT作为从监视成立累计时间∑MONT减去监视连续成立时间MONT的值，然后结束处理，但这一动作的内容如利用图8所作的说明。
图8为用时序表示该短时间监视禁止处理(图3的步骤S309)的流程图。在时刻T81监视条件成立、在T82监视条件不成立时，T81和T82之间由于监视条件成立时间为最大反相周期LIMIT以下，故在监视条件变成不成立的时刻T82，将迄今为止测量到的反相周期累计值∑Tf和监视成立累计时间∑MONT返回到时刻T81的值。这就是图5的流程图的动作。
然后在时刻T83，监视条件成立，该成立条件一直继续到T84时，因时刻T83～T84之间的监视条件成立时间为最大反相周期LIMIT以上，所以在监视条件变成不成立的时刻T84之后，也将迄今为止测量到的反相周期累计值∑Tf和监视成立累计时间∑MONT一直存储到下一次监视条件变成成立的时刻T85，在T85，若监视条件成立，则以后的反相周期∑Tf对时刻T84的累计值进行加法运算。
如上所述，根据本实施形态，在用监视成立累计时间∑MONT除规定期间FINISH以上的上游侧氧气传感器11的输出电压V1的反相周期累计值∑Tf的值比预设好的劣化诊断阈值CRITERIA大时，则诊断为上游侧氧气传感器11劣化，在这样的氧气传感器劣化诊断装置中，由于检测出规定监视条件成立中影响反相周期Tf的任意运转状态时，则禁止监视(步骤S306)，故不会将正常的氧气传感器误诊断为劣化，能正确地进行氧气传感器劣化诊断。
另外，在用监视成立累计时间∑MONT除规定期间FINISH以上的上游侧氧气传感器11的输出电压V1的反相周期累计值∑Tf后的值比预设好的劣化诊断阈值CRITERIA大时，诊断为上游侧氧气传感器11劣化的情况下(步骤S312～S315)，由于在规定的监视条件不成立(步骤S302)时，不将迄今为止测量出的反相周期累计值∑Tf初始化，而加以存储，在监视条件再度成立时，对存储的反相周期累计值∑Tf再累计反相周期Tf，所以能提高氧气传感器劣化诊断的监视频次。
再由于在监视条件只在最大反相周期LINIT以下成立时(步骤S308)，使测出的反相周期Tf及反相周期累计值∑Tf回到监视条件即将成立之前的值(步骤S308～S310)，维持迄今为止的累计值，所以除去监视条件不成立的反相周期以外，能继续进行累计，能正确地进行氧气传感器的劣化诊断。
还有，以上的说明中是对在催化剂的上游侧和下游侧都设置氧气传感器的系统的构成和动作进行了说明，但对于只有上游侧氧气传感器的系统也适用。另外，是利用充气效率偏差ΔEC对影响反相周期的运转状态的检测作了说明，但是利用影响内燃机负载变化的参数例如吸进空气量Q、风门开度φ、或进气岐管的压力、或气缸内压力等也能成立。
再有，上述说明中，作为禁止短时间监视时的规定时间是将上游侧氧气传感器11在监视条件范围内能取的最大反相周期作为LIMIT进行设定，但是也能将预设定的氧气传感器的劣化诊断阈值CRITERIA设定为基准。
本发明的氧气传感器劣化诊断装置能适用于所有为了进行空燃比控制而在排气管上装有氧气传感器的内燃机。