JP2013151881A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の触媒の上流側の空燃比センサの応答劣化を的確に診断することのできる空燃比センサの診断装置。
【解決手段】内燃機関の排気系に配置された触媒の上流側の空燃比センサの診断装置１４１であって、空燃比センサによって検出された空燃比のリッチ及びリーンを判定するリッチリーン判定手段１４２と、リッチ及びリーンの反転回数を計測する反転回数計測手段１４３と、反転回数と、内燃機関の回転数と負荷の少なくともいずれか一方に基づいて演算される反転回数判定値と、に基づいて空燃比センサの応答劣化を診断する診断手段１４６と、を備える。反転回数判定値は、内燃機関の回転数と負荷のマップから演算されると共に、空燃比フィードバック制御で用いられる比例分や積分分のテーブルから補正される。空燃比センサの異常と診断した場合は、ランプ等を点灯して警告する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、例えば内燃機関の空燃比センサの応答劣化を診断する空燃比センサの診断装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。

従来から、自動車等の車両から排出される有害な排気ガスを抑制し、燃費や運転性を向上させる手段として、エンジン等の内燃機関における排気ガス成分に関する情報に基づいて空燃比を制御するフィードバック方式の制御装置が実用化されている。

ところで、前記制御装置においては、内燃機関で使用される空燃比センサ、例えば酸素センサ（Ｏ_２センサ）の故障や劣化によって排気ガス成分や制御システム上での異常が発生した場合、空燃比を適正に制御することができないといった問題がある。特に、上記するＯ_２センサ等の空燃比センサは、内燃機関の排気直後に設置され、高温且つ高圧の雰囲気下に曝されると共に、振動や粗悪燃料等の影響を受けるため、他のセンサと比較して劣化し易い傾向にあることが知られている。

上記する問題に対して、米国の自動車業界においては、排気ガス成分や制御システム上での異常を車両自身が検知した場合、インパネ上の警告灯を点灯させて運転者に警告すると共に、その異常や故障情報を記憶して標準規格化されたスキャンツールで読み出せるようにするＯＢＤII規制（車載自己診断装置の装着を義務付けた法律）が設けられている。このような規制下においては、内燃機関で使用される空燃比センサの異常か、もしくは他の機器の異常かを診断装置が検知すると共に、例えばＯ_２センサ等の空燃比センサに排気規制値の１．５倍を超えるような故障が発生した場合には、速やかに運転者にその異常を警告して車両の整備や修理を促すことが要求されている。

一方で、日本の自動車業界においても、近年、車両の排気ガスの測定方法や車載自己診断装置の基準等が改正され、例えば２００８年からガソリン又はＬＰＧを燃料とする車両総重量3.5t以下の新車に対しては高度な車載自己診断装置の装着が義務付けられる等、車両から排出される有害物質の抑制に向けた取り組みが活発となり、車両の高度な「診断ツール」の開発は当該分野の必須の課題となっている。

ところで、前記制御装置によるフィードバック方式の空燃比の制御（空燃比フィードバック制御）とは、触媒前に配置されたＯ_２センサ等の空燃比センサの出力信号と空気流量とを用いて三元触媒の三元点に実空燃比を制御するものであり、前記空燃比フィードバック制御の制御能力は、Ｏ_２センサ等の空燃比センサの検出精度に大きく依存していると考えられる。

したがって、上記する空燃比フィードバック制御を行う車両において、高度な車両自己診断を実現するためには、Ｏ_２センサ等の空燃比センサの応答特性を常に正常な状態で維持することが望ましく、例えば空燃比センサの検出精度が何らかの要因によって低下した場合には、速やかに当該センサの修理や交換等の適切な処置を実施する必要がある。

ところで、内燃機関の排気系に配置される三元触媒の上流側の空燃比センサ（例えば、Ｏ_２センサ）の応答特性を診断する指標としては、一般に空燃比フィードバック制御における空燃比センサのリッチリーン反転回数が用いられる。しかしながら、前記リッチリーン反転回数は、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御の制御パラメータに応じて大きく変化することが本発明者等によって確認されている。

図７は、内燃機関の負荷及び回転数とリッチリーン反転回数との関係を示したものであり、具体的には、ある内燃機関において一定の反転回数判定値に基づいて空燃比センサのリッチリーン反転回数を２０秒間計測した場合の、内燃機関の負荷及び回転数とリッチリーン反転回数との関係を示したものである。

図示するように、空燃比センサのリッチリーン反転回数は、内燃機関の負荷や回転数の増加に伴って大きく増加することが確認されている。

また、空燃比センサの出力信号の周期が、空燃比フィードバック制御の比例分や積分分等の制御パラメータに応じて大きく変化することも確認されており、その結果として、空燃比センサのリッチリーン反転回数が空燃比フィードバック制御の制御パラメータに応じて変化することも知られている。

このように、空燃比センサ（例えば、Ｏ_２センサ）の応答特性を診断する指標として用いられるリッチリーン反転回数は、内燃機関の運転領域の各種パラメータや空燃比フィードバック制御の制御パラメータに応じて変化することから、異なる内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御状態において、リッチリーンの反転回数に一定の判定値を用いて空燃比センサの応答特性の診断を実施しても、空燃比センサの正確な診断を実施することができないといった課題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内燃機関の運転領域の各種パラメータや空燃比フィードバック制御の制御パラメータが変化しても、触媒前に配置された空燃比センサの応答劣化を精度良く診断することのできる空燃比センサの診断装置を備えた内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気系に配置された触媒の上流側の空燃比を検出する空燃比センサの診断装置を備えた内燃機関の制御装置であって、前記診断装置は、前記空燃比センサによって検出された空燃比のリッチ及びリーンを判定するリッチリーン判定手段と、前記リッチリーン判定手段によって判定されたリッチ及びリーンの反転回数を計測する反転回数計測手段と、前記反転回数計測手段によって計測された反転回数と、前記内燃機関の回転数と負荷の少なくともいずれか一方に基づいて演算される反転回数判定値と、に基づいて前記空燃比センサの応答劣化を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。

以上の説明から理解できるように、本発明によれば、空燃比のリッチ及びリーンの反転回数から当該空燃比の応答劣化を診断する際に診断指標として用いられる反転回数判定値を、内燃機関の回転数と負荷等の運転領域の各種パラメータに基づいて演算し、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御の制御パラメータに対して可変にすることで、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御の制御パラメータが変化しても、触媒前に配置された空燃比センサの応答劣化を精度良く診断することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る制御装置が適用される内燃機関システムの基本構成図。 図１に示す空燃比センサの診断装置の内部構成を示したブロック図。 図２に示す空燃比センサの診断装置による空燃比センサの応答劣化の診断（正常時）を説明した図。 図２に示す空燃比センサの診断装置による空燃比センサの応答劣化の診断（異常時）を説明した図。 図２に示す空燃比センサの診断装置による空燃比センサの診断のフローチャート。 図２に示す診断領域判定手段による診断領域判定のフローチャートの一例。 内燃機関の負荷及び回転数とリッチリーン反転回数との関係を示した図。

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る制御装置が適用される内燃機関システムの基本構成を示したものである。なお、図示する実施の形態では、単一の気筒を備えた内燃機関について説明するが、本実施の形態は多気筒を備えた内燃機関に適用することができる。

図示する内燃機関システム１００は、内部に燃焼室１１４を有する内燃機関１１０と、該内燃機関１１０に接続された吸気系１２０と排気系１３０と、を備えている。

前記内燃機関１１０には、点火装置１１１と燃料噴射装置１１２と回転数検出装置１１３が取り付けられており、この回転数検出装置１１３によって、リングギアあるいはプレート１１５の回転数Ｎｅが検出されるようになっている。

また、前記吸気系１２０には、エアクリーナ１２１とスロットルバルブ１２２と流量検出装置１２３が設けられている。エアクリーナ１２１を介して吸入された空気は、スロットルバルブ１２２で流量を調節され、流量検出装置１２３を介してその流量が検出された後、その下流側で燃料噴射装置１１２から所定の角度で噴射される燃料と混合されて、内燃機関１１０の各気筒の燃焼室１１４へ供給される。

また、前記排気系１３０には、例えば酸素センサ（Ｏ_２センサ）からなる空燃比センサ１３１と三元触媒１３２が取り付けられており、内燃機関１１０の燃焼室１１４での燃焼により発生した排気ガスは、三元触媒１３２を介して浄化されて大気へ排出されるようになっている。なお、三元触媒１３２の下流側には酸素センサ１３３が取り付けられており、三元触媒１３２を介して浄化された後の排気ガスの空燃比（酸素濃度）が検出されるようになっている。

また、内燃機関システム１００は、内燃機関１１０に取り付けられた燃料噴射装置１１２の燃料噴射量を制御する制御装置１４０を備えている。なお、この制御装置１４０には、空燃比センサ１３１の検出信号を用いて空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御装置１４７と空燃比センサ１３１の診断を行う診断装置１４１とが内蔵されている。

前記制御装置１４０は、流量検出装置１２３の検出信号Ｑａと回転数検出装置１１３によって検出されたリングギアあるいはプレート１１５の回転数Ｎｅを取り込み、それらに基づいて燃料噴射量Ｔｉを演算して、内燃機関１１０の燃料噴射装置１１２へその演算結果を送信する。その際、制御装置１４０の空燃比フィードバック制御装置１４７は、排気系１３０に配置された空燃比センサ１３１によって検出した内燃機関１１０の燃焼室１１４での燃焼後且つ三元触媒１３２の上流側の空燃比を取り込み、その空燃比が理論空燃比（例えば、１４．７）となるように空燃比補正係数を算出し、この空燃比補正係数に基づいて燃料噴射装置１１２から噴出される燃料の燃料噴射量Ｔｉを補正する空燃比フィードバック制御を行う。

なお、制御装置１４０の空燃比フィードバック制御装置１４７は、排気系１３０に配置された酸素センサ１３３の出力信号を取り込み、さらに高度な空燃比フィードバック制御を行うことができる。また、制御装置１４０は、点火装置１１１やスロットルバルブ１２２、燃料ポンプ１１８等にも制御信号を送信し、例えば点火装置１１１の点火時期やスロットルバルブ１２２の開度等を制御して内燃機関１１０の効率的な運転を行うようになっている。

なお、上記する燃料噴射装置１１２は、燃料管１１６を介して燃焼タンク１１７と接続されており、燃料タンク１１７内の燃料は、燃料ポンプ１１８によって吸引及び加圧された後、プレッシャレギュレータ１１９を備えた燃料管１１６を介して燃料噴射装置１１２の燃料導入口へ導入されるようになっている。また、噴射に対して余分な燃料は、燃料管１１６を介して再び燃料タンク１１７へ戻されるようになっている。

図２は、図１に示す空燃比センサの診断装置の内部構成を示したものである。なお、この空燃比センサの診断装置１４１は、図１に示す内燃機関システム１００の制御装置１４０に内蔵されている。

前記診断装置１４１は、主としてリッチリーン判定手段１４２と反転回数計測手段１４３と診断領域判定手段１４４と時間計測手段１４５と診断手段１４６とを備えている。

前記診断装置１４１は、診断領域判定手段１４４で空燃比センサ１３１の診断の実行を許可するための診断領域を判定し、その判定結果を時間計測手段１４５へ送信する。次いで、時間計測手段１４５で診断領域が成立している、すなわち空燃比センサ１３１の診断の実行を許可している時間を計測し、その計測結果を診断手段１４６へ送信する。

また、リッチリーン判定手段１４２では、空燃比センサ１３１によって検出された空燃比のリッチ状態及びリーン状態を判定し、その判定結果を反転回数計測手段１４３へ送信する。そして、反転回数計測手段１４３では、空燃比がリッチからリーンに切り換わった回数とリーンからリッチに切り換わった回数を計測し、その計測結果を診断手段１４６へ送信する。

ここで、診断手段１４６には、上記する診断領域判定手段１４４や別途に設けられた運転領域検出手段（不図示）へ入力された運転領域に関する情報（例えば、内燃機関１１０の回転数や負荷等）や、空燃比フィードバック制御に用いられる制御パラメータ（例えば、空燃比フィードバック制御の比例分や積分分等）も入力されるようになっており、診断手段１４６は、これらの運転領域に関する情報や空燃比フィードバック制御に用いられる制御パラメータに基づいて、空燃比センサ１３１の応答劣化の診断指標となる反転回数判定値を演算する。そして、診断手段１４６は、時間計測手段１４５によって計測された時間と、反転回数計測手段１４３によって計測された反転回数と、前記反転回数判定値と、に基づいて、空燃比センサ１３１の応答劣化を診断する。

なお、診断装置１４１の診断結果等は、例えば図１で示すＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置に記憶され、標準規格化されたスキャンツールを車両に接続することで、当該スキャンツールを介して読み出せるようになっている。また、診断装置１４１は、例えばインパネ上の警告灯等と接続されており、空燃比センサ１３１の異常と診断した場合には、その警告灯の点灯等によって前記診断結果を運転者に認識させることができるようになっている。

次に、図３及び図４を参照して、図２で示す空燃比センサの診断装置１４１による空燃比センサ１３１の応答劣化の診断についてより具体的に説明する。なお、図３は、空燃比センサ１３１が正常な場合の診断装置１４１による空燃比センサ１３１の応答劣化の診断を説明したものであり、図４は、空燃比センサ１３１が異常な場合の診断装置１４１による空燃比センサ１３１の応答劣化の診断を説明したものである。

図３に示すように、まず、診断装置１４１は、診断領域判定手段１４４で空燃比センサ１３１の診断の実行を許可するための診断領域を判定し、診断領域が成立した場合に診断領域判定フラグを立てる（例えば診断領域判定フラグを１に設定する）。

次いで、時間計測手段１４５で診断領域が成立している時間を計測すると共に、リッチリーン判定手段１４２では、診断領域が成立している間の空燃比センサ１３１の出力信号から空燃比のリッチ状態及びリーン状態を判定する。ここで、リッチリーン判定手段１４２は、空燃比センサ１３１によって検出された空燃比（実空燃比）が理論空燃比よりも高い場合にリッチと判定し、空燃比センサ１３１によって検出された空燃比（実空燃比）が理論空燃比よりも低い場合にリーンと判定する。

そして、反転回数計測手段１４３では、時間計測手段１４５によって計測した診断領域が成立してからの時間の積算が所定の判定時間Ｔｅとなるまで、空燃比がリッチからリーンに切り換わった時とリーンからリッチに切り換わった時に反転回数を増加させ、空燃比のリッチリーンの反転回数を計測する。

このようにして計測されたリッチリーンの反転回数が、図３に示すように反転回数判定値以上の場合には、診断手段１４６で空燃比センサ１３１の応答が正常であると診断する。

また、図３に示す計測方法と同様にして計測されたリッチリーンの反転回数が、図４に示すように反転回数判定値未満の場合には、診断手段１４６で空燃比センサ１３１の応答が異常であると診断する。

ここで、図７に基づいて説明したように、空燃比センサ（例えばＯ_２センサ）の応答特性の診断精度は、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御状態に応じて変化する。より具体的には、空燃比センサの応答劣化の診断指標となる反転回数判定値は、内燃機関の負荷や回転数等の運転領域の各種パラメータや空燃比フィードバック制御の比例分や積分分等の制御パラメータに応じて大きく変化する。

したがって、図３及び図４に示す反転回数判定値は、内燃機関の負荷や回転数等に基づいて演算すると共に、空燃比フィードバック制御の比例分や積分分を用いて補正し、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御状態に適した反転回数判定値を設定する。なお、上記補正に用いる空燃比フィードバック制御の比例分や積分分は、内燃機関の回転数と負荷のマップから算出することができる。

このように、空燃比センサの応答劣化の診断に用いる反転回数判定値を、内燃機関の負荷や回転数等の運転領域の各種パラメータや空燃比フィードバック制御の制御パラメータに基づいて演算し、内燃機関の運転領域や空燃比フィードバック制御状態に応じた反転回数判定値を適宜設定することで、空燃比センサの応答特性の診断精度を格段に高めることができ、空燃比センサの応答劣化を精度良く診断することができる。

次に、図５及び図６を参照して、図２で示す空燃比センサの診断装置１４１による空燃比センサ１３１の診断フローについてより具体的に説明する。図５は、空燃比センサの診断装置１４１による空燃比センサ１３１の全体的な診断フローを示したものであり、図６は、その診断フローのうち診断領域判定手段１４４による診断領域判定のフローの一例を示したものである。

まず、Ｓ５０１では、空燃比センサ１３１の診断の実行を許可するために診断領域が成立しているか否かを判定する。

より具体的には、図６に示すように、Ｓ６０１で内燃機関の回転数が所定範囲内にあるか否かを判定する。Ｓ６０２で内燃機関の負荷が所定範囲内であるか否かを判定する。Ｓ６０３で水温が所定値以上か否かを判定する。Ｓ６０４で車速が所定範囲内であるか否かを判定する。Ｓ６０５で吸気温が所定範囲内か否かを判定する。Ｓ６０６で大気圧が所定値以上か否かを判定する。Ｓ６０７でバッテリ電圧が所定範囲内か否かを判定する。Ｓ６０８で燃料カット中でないか否かを判定する。Ｓ６０９で空燃比フィードバック制御中か否かを判定する。Ｓ６１０で空燃比センサ以外の用いられるセンサ（例えば、クランク角センサや吸気温センサ）に故障がないか否かを判定する。そして、Ｓ６０１〜Ｓ６１０の条件が全て成立している場合には、Ｓ６１１で診断領域内であると判定して診断の実行を許可する。一方で、Ｓ６０１〜Ｓ６１０の条件のうち一つでも成立していない場合には、Ｓ６１２で診断領域外であると判定して診断の実行を許可しない。

なお、Ｓ６０１〜Ｓ６１０の各ステップについては、少なくとも内燃機関の回転数が所定範囲内にあるか否か（Ｓ６０１）、負荷が所定範囲内であるか否か（Ｓ６０２）、水温が所定値以上か否か（Ｓ６０３）、吸気温が所定範囲内か否か（Ｓ６０５）、大気圧が所定値以上か否か（Ｓ６０６）を判定できれば、各ステップの入れ替えや省略を適宜行うことができる。

Ｓ５０１で診断領域が成立していないと判定した場合には、Ｓ５０２で時間計測手段１４５の計測時間のクリアを実行する。それと共に、Ｓ５０３では、反転回数計測手段１４３のリッチリーンの反転回数のクリアを実行する。

また、Ｓ５０１で診断領域が成立していると判定した場合には、Ｓ５０４で時間計測手段１４５の計測時間のインクリメント（増加）を実行する。

次いで、Ｓ５０５では、空燃比センサ１３１によって検出された空燃比がリッチからリーンに反転したか、あるいはリーンからリッチに反転したかを判定し、リッチからリーンに反転、あるいはリーンからリッチに反転した場合には、Ｓ５０６でリッチリーンの反転回数のインクリメントを実行する。なお、空燃比センサ１３１によって検出された空燃比がリッチからリーンに反転、あるいはリーンからリッチに反転していない場合には、リッチリーンの反転回数のインクリメントを実行せず、保持状態を継続してＳ５０７へ進む。

次に、Ｓ５０７では、計測時間内における内燃機関の回転数と負荷、及び空燃比フィードバック制御の比例分と積分分の積算を実行し、Ｓ５０８では、計測時間の積算が所定の判定時間に到達したか否かを判定する。

Ｓ５０８で計測時間の積算が判定時間以上であると判定された場合には、Ｓ５０９で、内燃機関の回転数と負荷、及び空燃比フィードバック制御の比例分と積分分の時間平均の演算を実行する。

そして、Ｓ５１０では、Ｓ５０９での演算結果を使用して反転回数判定値を平均回転数と平均負荷のマップから演算する。その際、反転回数判定値は、空燃比フィードバック制御の平均比例分と平均積分分に応じて変化することから、空燃比フィードバック制御の平均比例分のテーブルと平均積分分のテーブルから演算した補正値を加味して反転回数判定値を演算する。

Ｓ５１１では、Ｓ５０６で計測した空燃比センサのリッチリーンの反転回数の値とＳ５１０で演算した反転回数判定値とを比較し、反転回数の値が反転回数判定値以上であれば、Ｓ５１２で空燃比センサ１３１の応答が正常であると判定する。一方で、反転回数カウンタの値が反転回数判定値未満であれば、Ｓ５１３で空燃比センサ１３１の異常であると判定する。

なお、Ｓ５０８で計測時間の積算が判定時間未満であると判定された場合には、Ｓ５０９〜Ｓ５１３の処理を実行しない。

また、Ｓ５１３で空燃比センサ１３１の異常であると判定した場合には、例えばインパネ上の警告灯等を点灯させてその判定結果を運転者に認識させる。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

内燃機関に取り付けたれた触媒前の空燃比センサの応答劣化を的確に診断する診断装置を備えた制御装置であり、車両自己診断規制の強化に対して必須の技術である。

１００ 内燃機関システム
１１０ 内燃機関
１１１ 点火装置
１１２ 燃料噴射装置
１１３ 回転数検出装置
１１４ 燃焼室
１１５ リングギアあるいはプレート
１１６ 燃焼管
１１７ 燃焼タンク
１１８ 燃料ポンプ
１１９ プレッシャレギュレータ
１２０ 吸気系
１２１ エアクリーナ
１２２ スロットルバルブ
１２３ 流量検出装置
１３０ 排気系
１３１ 空燃比センサ（触媒前酸素センサ）
１３２ 三元触媒
１３３ 触媒後酸素センサ
１４０ 内燃機関の制御装置
１４１ 空燃比センサの診断装置
１４２ リッチリーン判定手段
１４３ 反転回数計測手段
１４４ 診断領域判定手段
１４５ 時間計測手段
１４６ 診断手段
１４７ 空燃比フィードバック制御装置

Claims (12)

1. 内燃機関の排気系に配置された触媒の上流側の空燃比を検出する空燃比センサの診断装置を備えた内燃機関の制御装置であって、前記診断装置は、
   前記空燃比センサによって検出された空燃比のリッチ及びリーンを判定するリッチリーン判定手段と、
   前記リッチリーン判定手段によって判定されたリッチ及びリーンの反転回数を計測する反転回数計測手段と、
   前記反転回数計測手段によって計測された反転回数と、前記内燃機関の回転数と負荷の少なくともいずれか一方に基づいて演算される反転回数判定値と、に基づいて前記空燃比センサの応答劣化を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記反転回数判定値は、前記内燃機関の回転数と負荷のマップに基づいて演算されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記診断手段は、前記反転回数計測手段によって計測された反転回数が前記反転回数判定値以上の場合に前記空燃比センサの応答が正常であると診断することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記診断手段は、前記反転回数計測手段によって計測された反転回数が前記反転回数判定値未満の場合に前記空燃比センサの応答が異常であると診断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記空燃比センサによって検出される空燃比に基づいて空燃比補正係数を算出し、該空燃比補正係数に基づいて該内燃機関の燃焼室へ供給される燃料の燃料供給量を制御する空燃比フィードバック制御装置を備えており、
   前記反転回数判定値は、前記空燃比フィードバック制御装置で用いられる比例分と積分分の少なくともいずれか一方に基づいて補正されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記リッチリーン判定手段は、前記空燃比センサによって検出された空燃比が理論空燃比よりも高い場合にリッチと判定し、前記空燃比センサによって検出された空燃比が理論空燃比よりも低い場合にリーンと判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記反転回数計測手段は、前記空燃比センサによって検出された空燃比がリッチからリーンに切り換わった場合に反転回数を増加させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記反転回数計測手段は、前記空燃比センサによって検出された空燃比がリーンからリッチに切り換わった場合に反転回数を増加させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記診断装置は、前記空燃比センサの診断の実行を許可するために診断領域を判定する診断領域判定手段と、前記診断領域判定手段によって診断の実行が許可されている時間を計測する時間計測手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記診断手段は、前記時間計測手段によって計測された時間の積算が所定時間を超えたときに前記空燃比センサの応答劣化を診断することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
11. 前記反転回数判定値は、前記所定時間内に計測された前記内燃機関の回転数と負荷の時間平均に基づいて演算されることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
12. 前記診断領域判定手段は、少なくとも内燃機関の回転数が所定範囲内、負荷が所定範囲内、水温が所定値以上、吸気温が所定範囲内、大気圧が所定値以上の場合に、前記空燃比センサの診断の実行を許可することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

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