JP2009221992A - 排出ガスセンサの異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出ガス浄化用の触媒の下流側に設置された排出ガスセンサ（以下「触媒下流側センサ」という）の応答性劣化の検出精度を向上させる。
【解決手段】燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの積算排出ガス量Ｖg と、燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積Ｖとに基づいて、燃料カット開始から燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでのむだ時間Ｔ1 を算出すると共に、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力がリーン判定値Ｌよりもリーン側に変化するまでの出力変化時間Ｔ2 を測定する。この出力変化時間Ｔ2 からむだ時間Ｔ1 を減算して求めた触媒下流側センサの応答時間Ｔr を異常判定値と比較することで、むだ時間Ｔ1 の影響を受けずに触媒下流側センサの応答性を精度良く評価して応答性劣化の有無を精度良く判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の排出ガス浄化用の触媒の下流側に設置された排出ガスセンサの異常診断を行う排出ガスセンサの異常診断装置に関する発明である。

近年、内燃機関を搭載した車両では、排気管に排出ガス浄化用の触媒を設置すると共に、この触媒の上流側と下流側にそれぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する排出ガスセンサ（空燃比センサ又は酸素センサ）を設置し、これらの排出ガスセンサの出力に基づいて空燃比をフィードバック制御して触媒の排出ガス浄化効率を高めるようにしたものがある。このような排出ガス浄化システムにおいては、排出ガスセンサが劣化して空燃比制御精度が低下した状態（排出ガス浄化効率が低下した状態）で運転が続けられるのを防ぐために、排出ガスセンサの異常診断を行う必要がある。

一般に、触媒の下流側に設置した排出ガスセンサ（以下「触媒下流側センサ」という）の出力は、触媒の酸素吸蔵量（リーン成分吸蔵量）の影響を受けるため、触媒上流側の空燃比の変化に対して遅れて変化する傾向がある。

このような特性を考慮して、特許文献１（特開２００１−２１５２０５号公報）に記載されているように、内燃機関の燃料カット中や燃料カット終了後（燃料噴射開始後）に触媒下流側センサの故障判定を行うようにしたものがある。このものは、燃料カット開始から所定時間が経過したときに、触媒下流側センサの出力が閾値よりもリーン側になったか否かによって触媒下流側センサが正常か否かを判定する。燃料カット中に故障判定が実行されなかった場合には、その後、燃料カット終了から所定時間が経過するまでの間に、触媒下流側センサの出力が閾値よりもリッチ側になったか否かによって触媒下流側センサが正常か否かを判定する。その際、燃料カット終了から所定時間が経過した時点で触媒下流側センサの出力が閾値よりもリーン側の場合には、燃料カット終了からの排出ガスの積算量が所定値未満であれば、触媒下流側センサの故障判定を保留する。これにより、燃料カット終了後の排出ガスの積算量（リッチ成分の供給量）の不足によって触媒下流側の空燃比のリッチ方向への変化が遅れて触媒下流側センサの出力が閾値よりもリーン側になっている状態を、触媒下流側センサの故障と誤判定することを防止するようにしている。
特開２００１−２１５２０５号公報

ところで、本発明者は、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力が所定値よりもリーン側に変化するまでの時間（以下「出力変化時間」という）を測定し、この出力変化時間を異常判定値と比較して触媒下流側センサの異常（応答性劣化）の有無を判定するシステムを研究しているが、その研究過程で、次のような新たな課題が判明した。

近年、触媒下流側センサの応答性劣化の検出精度を向上させることが要求されるようになってきている。しかし、上述した出力変化時間には、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力がリーン方向に変化し始めるまでの時間（以下「むだ時間」という）が含まれており、このむだ時間が触媒の劣化状態（酸素吸蔵可能量）や排出ガス流量によって変化して出力変化時間が変化するため、触媒下流側センサの応答性を精度良く評価することができず、触媒下流側センサの応答性劣化の検出精度向上の要求を満たすことができない。

上記特許文献１の技術においても、燃料カット開始から所定時間が経過したときに触媒下流側センサの出力が閾値よりもリーン側になったか否かを判定する際に、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力が閾値よりもリーン側になるまでの時間にむだ時間が含まれるため、触媒下流側センサの応答性を精度良く評価することができず、触媒下流側センサの応答性劣化の検出精度向上の要求を満たすことができない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、触媒下流側センサの応答性を精度良く評価することができ、触媒下流側センサの応答性劣化の検出精度を向上させることができる排出ガスセンサの異常診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の排出ガス浄化用の触媒の下流側に設置された排出ガスセンサ（以下「触媒下流側センサ」という）の異常診断を行う排出ガスセンサの異常診断装置において、内燃機関の燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの時間（以下「むだ時間」という）をむだ時間判定手段により判定すると共に、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力が所定値よりもリーン側に変化するまでの時間（以下「出力変化時間」という）を出力変化時間測定手段により測定し、出力変化時間からむだ時間を減算して触媒下流側センサの応答時間を求め、該応答時間に基づいて触媒下流側センサの異常の有無を異常判定手段により判定するようにしたものである。

この構成では、出力変化時間からむだ時間を減算して触媒下流側センサの応答時間を求めため、触媒下流側センサの応答時間を精度良く求めることができ、この精度の良い触媒下流側センサの応答時間を用いて触媒下流側センサの異常の有無を判定できるため、むだ時間の影響を受けずに触媒下流側センサの応答性を精度良く評価して異常（応答性劣化）の有無を精度良く判定することができ、触媒下流側センサの応答性劣化の検出精度を向上させることができる。

むだ時間の具体的な判定方法としては、例えば、請求項２のように、内燃機関の燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積と、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの排出ガス量の積算値とに基づいてむだ時間を算出するようにしても良い。燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの排出ガス量の積算値は、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの平均的な排出ガス流量（単位時間当りに流れる排出ガス量）を反映した情報となる。従って、燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積と、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの排出ガス量の積算値（平均的な排出ガス流量を反映した情報）とを用いれば、むだ時間を精度良く求めることができる。

この場合、請求項３のように、排出ガス量の代用情報として吸入空気量を用いるようにしても良い。吸入空気量に応じて排出ガス量が変化するため、吸入空気量は排出ガス量を精度良く反映した情報となる。

或は、請求項４のように、内燃機関の回転速度と負荷のうちの少なくとも一方に基づいて排出ガス量を求めるようにしても良い。内燃機関の回転速度や負荷（例えば吸気管圧力やスロットル開度等）に応じて排出ガス量が変化するため、内燃機関の回転速度や負荷を用いれば、排出ガス量を精度良く求めることができる。

また、請求項５のように、燃料カット開始から触媒下流側センサの出力がリーン方向に変化し始めるまでの時間をむだ時間として測定するようにしても良い。このようにすれば、むだ時間を直接測定することができる。

また、請求項６のように、内燃機関の燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積と排出ガス流量とに基づいて燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までガスが流れるのに要する時間（以下「ガス移動時間」という）を算出すると共に、触媒の劣化状態に基づいて燃料カットにより該触媒に流入するガスの空燃比が変化してから該触媒から流出するガスの空燃比が変化し始めるまでの時間（以下「触媒反応時間」という）を算出し、ガス移動時間に触媒反応時間を加算してむだ時間を求めるようにしても良い。

つまり、燃料噴射弁の搭載位置から触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積を排出ガス流量（単位時間当りに流れる排出ガス量）で除算することでガス移動時間を求めることができる。また、触媒の劣化状態に応じて触媒の酸素吸蔵可能量が変化して触媒反応時間が変化するため、触媒の劣化状態から触媒反応時間を求めることができる。これらのガス移動時間と触媒反応時間によってむだ時間が発生するため、ガス移動時間に触媒反応時間を加算することで、精度の良いむだ時間を求めることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２４が設けられ、この触媒２４の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２５（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、触媒２４の下流側に、排出ガスのリッチ／リーンを検出する酸素センサ（以下「触媒下流側センサ」という）２６が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２７や、ノッキング振動を検出するノックセンサ２８が取り付けられている。また、クランク軸２９の外周側には、クランク軸２９が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３０が取り付けられ、このクランク角センサ３０の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３１に入力される。このＥＣＵ３１は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ３１は、後述する図３及び図４の触媒下流側センサ異常診断用の各ルーチンを実行することで、次のようにして触媒下流側センサ２６の異常診断を実施する。図２のタイムチャートに示すように、エンジン１１の燃料カットが開始された時点ｔ0 から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始める時点ｔ1 までの時間をむだ時間Ｔ1 として算出すると共に、燃料カットが開始された時点ｔ0 から触媒下流側センサ２６の出力が所定のリーン判定値Ｌよりもリーン側に変化する時点ｔ2 までの時間を出力変化時間Ｔ2 として測定する。

ここで、むだ時間Ｔ1 の算出方法について説明する。まず、燃料カット開始から触媒下流側センサ２６の出力が所定の閾値（例えば燃料カット前の触媒下流側センサ２６の出力よりも少しリーン側に設定された値）よりもリーン側に変化するまでの吸入空気量の積算値である積算吸入空気量Ｖg を求めることで、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの排出ガス量の積算値である積算排出ガス量Ｖg を求める。この積算排出ガス量Ｖg は、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの平均的な排出ガス流量（単位時間当りに流れる排出ガス量）を反映した情報となる。

この後、エンジン１１の燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までの流路容積Ｖを積算排出ガス量Ｖg で除算した値に所定の係数を乗算してむだ時間Ｔ1 を求める。
むだ時間Ｔ1 ＝（Ｖ／Ｖg ）×係数
尚、流路容積Ｖは、燃料噴射弁２１及び触媒下流側センサ２６の搭載位置、エンジン１１の排気量、排気管２３の内径、触媒２４の容積等によって定まる値である。

このようにして、むだ時間Ｔ1 と出力変化時間Ｔ2 を求めた後、出力変化時間Ｔ2 からむだ時間Ｔ1 を減算した時間を触媒下流側センサ２６の応答時間Ｔr として求め、この応答時間Ｔr を異常判定値と比較する。その結果、応答時間Ｔr が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、触媒下流側センサ２６の異常（応答性劣化）有りと判定する。これに対して、応答時間Ｔr が異常判定値以下であると判定された場合には、触媒下流側センサ２６の異常無し（正常）と判定する。

以下、ＥＣＵ３１が実行する図３及び図４の触媒下流側センサ異常診断用の各ルーチンの処理内容を説明する。

［触媒下流側センサ異常診断ルーチン］
図３に示す触媒下流側センサ異常診断ルーチンは、ＥＣＵ３１の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、燃料カット開始前の触媒下流側センサ２６の出力が所定値Ｈよりも大きい（リッチ側）か否かを判定する。この所定値Ｈは、リーン判定値Ｌよりも大きい値（リッチ側の値）に設定されている。

このステップ１０１で、燃料カット開始前の触媒下流側センサ２６の出力が所定値Ｈ以下（所定値Ｈよりもリーン側）であると判定された場合には、触媒下流側センサ２６の出力が既にリーン判定値Ｌに近いため、触媒下流側センサ２６の応答時間Ｔr を精度良く検出できないと判断して、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、燃料カット開始前の触媒下流側センサ２６の出力が所定値Ｈよりも大きい（リッチ側）と判定された場合には、ステップ１０２に進み、燃料カットが開始されたか否かを判定し、燃料カットが開始されたと判定された時点で、ステップ１０３に進み、後述する図４のむだ時間算出ルーチンを実行することで、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの時間であるむだ時間Ｔ1 を算出する。

この後、ステップ１０４に進み、燃料カット開始からの経過時間を計測するタイマの計時動作を開始した後、ステップ１０５に進み、触媒下流側センサ２６の出力がリーン判定値Ｌよりも小さい（リーン側）か否かを判定し、触媒下流側センサ２６の出力が所定値Ｌよりも小さいと判定された時点で、ステップ１０６に進み、タイマの計測値に基づいて燃料カット開始から触媒下流側センサ２６の出力が所定値Ｌよりもリーン側に変化するまでの時間である出力変化時間Ｔ2 を測定する。これらのステップ１０４〜１０６の処理が特許請求の範囲でいう出力変化時間測定手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０７に進み、出力変化時間Ｔ2 からむだ時間Ｔ1 を減算して触媒下流側センサ２６の応答時間Ｔr を求める。
Ｔr ＝Ｔ2 −Ｔ1

この後、ステップ１０８に進み、応答時間Ｔr が異常判定値よりも大きいか否かを判定する。その結果、応答時間Ｔr が異常判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、触媒下流側センサ２６の異常（応答性劣化）有りと判定して、異常フラグをＯＮにセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ３１のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＣＵ３１の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶して、本ルーチンを終了する。
する。

これに対して、上記ステップ１０８で、応答時間Ｔr が異常判定値以下であると判定された場合には、ステップ１１０に進み、触媒下流側センサ２６の異常無し（正常）と判定して異常フラグをＯＦＦに維持して、本ルーチンを終了する。
これらのステップ１０７〜１１０の処理が特許請求の範囲でいう異常判定手段としての役割を果たす。

［むだ時間算出ルーチン］
図４に示すむだ時間算出ルーチンは、前記図３の触媒下流側センサ異常診断ルーチンのステップ１０３で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうむだ時間判定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、エアフローメータ１４の出力に基づいて検出した吸入空気量（体積）を読み込んだ後、ステップ２０２に進み、燃料カット開始からの積算吸入空気量に今回の吸入空気量を加算して燃料カット開始からの積算吸入空気量Ｖg を更新する。

この後、ステップ２０３に進み、触媒下流側センサ２６の出力が閾値よりも小さい（リーン側）か否かによって、触媒下流側センサ２６の出力がリーン方向に変化したか否かを判定する。この閾値は、例えば燃料カット前の触媒下流側センサ２６の出力よりも少しリーン側に設定されている。

このステップ２０３で、触媒下流側センサ２６の出力がリーン方向に変化していないと判定されれば、ステップ２０１に戻り、燃料カット開始からの積算吸入空気量に今回の吸入空気量を加算して燃料カット開始からの積算吸入空気量Ｖg を更新する処理（ステップ２０１、２０２）を触媒下流側センサ２６の出力がリーン方向に変化したと判定されるまで繰り返す。これにより、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの積算吸入空気量Ｖg を求めることで、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの積算排出ガス量Ｖg を求める。

その後、ステップ２０３で、触媒下流側センサ２６の出力がリーン方向に変化したと判定された時点で、ステップ２０４に進み、エンジン１１の燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までの流路容積Ｖを積算排出ガス量Ｖg で除算した値に所定の係数を乗算してむだ時間Ｔ1 を求める。
むだ時間Ｔ1 ＝（Ｖ／Ｖg ）×係数

尚、図４のむだ時間算出ルーチンでは、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量を積算して積算排出ガス量Ｖg を求めるようにしたが、エンジン回転速度とエンジン負荷（例えば吸気管圧力やスロットル開度等）のうちの一方又は両方に応じてマップ等により排出ガス量を求め、その排出ガス量を積算して積算排出ガス量Ｖg を求めるようにしても良い。

以上説明した本実施例では、エンジン１１の燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでのむだ時間Ｔ1 を算出すると共に、燃料カット開始から触媒下流側センサ２６の出力がリーン判定値Ｌよりもリーン側に変化するまでの出力変化時間Ｔ2 を測定し、この出力変化時間Ｔ2 からむだ時間Ｔ1 を減算して触媒下流側センサ２６の応答時間Ｔr を求め、この応答時間Ｔr を異常判定値と比較して触媒下流側センサ２６の異常（応答性劣化）の有無を判定するようにしたので、むだ時間Ｔ1 の影響を受けずに触媒下流側センサ２６の応答性を精度良く評価して異常（応答性劣化）の有無を精度良く判定することができ、触媒下流側センサ２６の応答性劣化の検出精度を向上させることができる。

尚、上記実施例では、エンジン１１の燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までの流路容積Ｖと、燃料カット開始から該燃料カットの影響が触媒下流側センサ２６の出力に現れ始めるまでの積算排出ガス量Ｖg とに基づいてむだ時間Ｔ1 を求めるようにしたが、むだ時間Ｔ1 を判定する方法を適宜変更しても良く、例えば、燃料カット開始から触媒下流側センサ２６の出力がリーン方向に変化し始めるまでの時間をむだ時間として測定するようにしても良い。

或は、エンジン１１の燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までの流路容積Ｖと排出ガス流量とに基づいて燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までガスが流れるのに要する時間であるガス移動時間を求めると共に、触媒２４の劣化状態に基づいて燃料カットにより触媒２４に流入するガスの空燃比が変化してから触媒２４から流出するガスの空燃比が変化し始めるまでの時間である触媒反応時間を算出し、ガス移動時間に触媒反応時間を加算してむだ時間を求めるようにしても良い。

つまり、燃料噴射弁２１の搭載位置から触媒下流側センサ２６の搭載位置までの流路容積Ｖを排出ガス流量（単位時間当りに流れる排出ガス量）で除算することでガス移動時間を求めることができる。また、触媒２４の劣化状態に応じて触媒２４の酸素吸蔵可能量が変化して触媒反応時間が変化するため、触媒２４の劣化状態から触媒反応時間を求めることができる。これらのガス移動時間と触媒反応時間によってむだ時間が発生するため、ガス移動時間に触媒反応時間を加算することで、精度の良いむだ時間を求めることができる。

また、上記実施例では、触媒下流側センサ２６として酸素センサを設置したシステムに本発明を適用したが、触媒下流側センサ２６として空燃比センサを設置したシステムに本発明を適用しても良い。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 触媒下流側センサの異常診断の実行例を説明するタイムチャートである。 触媒下流側センサ異常診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 むだ時間算出ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２４…触媒、２５…排出ガスセンサ、２６…触媒下流側センサ、３１…ＥＣＵ（むだ時間判定手段，出力変化時間測定手段，異常判定手段）

Claims (6)

1. 内燃機関の排出ガス浄化用の触媒の下流側に設置された、空燃比又はリッチ／リーンを検出する排出ガスセンサ（以下「触媒下流側センサ」という）の異常診断を行う排出ガスセンサの異常診断装置において、
   内燃機関の燃料カット開始から該燃料カットの影響が前記触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの時間（以下「むだ時間」という）を判定するむだ時間判定手段と、
   前記燃料カット開始から前記触媒下流側センサの出力が所定値よりもリーン側に変化するまでの時間（以下「出力変化時間」という）を測定する出力変化時間測定手段と、
   前記出力変化時間から前記むだ時間を減算して前記触媒下流側センサの応答時間を求め、該応答時間に基づいて前記触媒下流側センサの異常の有無を判定する異常判定手段と
   を備えていることを特徴とする排出ガスセンサの異常診断装置。
2. 前記むだ時間判定手段は、内燃機関の燃料噴射弁の搭載位置から前記触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積と、前記燃料カット開始から該燃料カットの影響が前記触媒下流側センサの出力に現れ始めるまでの排出ガス量の積算値とに基づいて前記むだ時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の排出ガスセンサの異常診断装置。
3. 前記むだ時間判定手段は、前記排出ガス量の代用情報として吸入空気量を用いることを特徴とする請求項２に記載の排出ガスセンサの異常診断装置。
4. 前記むだ時間判定手段は、内燃機関の回転速度と負荷のうちの少なくとも一方に基づいて前記排出ガス量を求めることを特徴とする請求項２に記載の排出ガスセンサの異常診断装置。
5. 前記むだ時間判定手段は、前記燃料カット開始から前記触媒下流側センサの出力がリーン方向に変化し始めるまでの時間を前記むだ時間として測定することを特徴とする請求項１に記載の排出ガスセンサの異常診断装置。
6. 前記むだ時間判定手段は、内燃機関の燃料噴射弁の搭載位置から前記触媒下流側センサの搭載位置までの流路容積と排出ガス流量とに基づいて前記燃料噴射弁の搭載位置から前記触媒下流側センサの搭載位置までガスが流れるのに要する時間（以下「ガス移動時間」という）を算出すると共に、前記触媒の劣化状態に基づいて前記燃料カットにより該触媒に流入するガスの空燃比が変化してから該触媒から流出するガスの空燃比が変化し始めるまでの時間（以下「触媒反応時間」という）を算出し、前記ガス移動時間に前記触媒反応時間を加算して前記むだ時間を求めることを特徴とする請求項１に記載の排出ガスセンサの異常診断装置。

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