二空燃比变化速度越慢)，则该补正值Μ为越小的值。即，第二空燃比变化时间A Τ2越长，则上游侧排气净化催化剂20可吸藏的氧量越多，因此，上游侧排气净化催化剂20的劣化程度越小。因此，第二空燃比变化时间△ ^越长，则补正第一空燃比变化速度的必要性越小。尤其是，在本实施方式中，在第二空燃比变化时间△1'2成为了基准时间T2ref以上的情况下，将补正值Μ设为零。因此，根据本实施方式，在从下游侧空燃比传感器41的输出空燃比进入第二空燃比区域Υ起经过了基准时间T2ref以上时，不进行基于第二空燃比变化时间八1~2的补正。
[0108]将这样算出的补正值Μ与第一空燃比变化时间ΔΙ\相加，将相加后算出的值设为修正空燃比变化时间ΑΤ1Μ(= δ?\+μ)。因此，在本实施方式中，以第二空燃比变化时间δτ2越短则修正空燃比变化时间A Τ1Μ越长的方式，补正第一空燃比变化时间ΔΤρ换言之，在本实施方式中，以第二空燃比变化速度越快则修正空燃比变化速度越慢的方式补正第一空燃比变化速度。如上所述，第一空燃比变化时间会受到下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的响应性劣化和上游侧排气净化催化剂20的劣化的影响，但通过如上述那样进行补正，能够从第一空燃比变化时间中除去上游侧排气净化催化剂20的劣化程度的影响。
[0109]在本实施方式中，基于如上述那样算出的修正空燃比变化时间ΔΤ1Μ来进行下游侧空燃比传感器41的异常诊断。具体而言，在修正空燃比变化时间ΔΤ1ΜΚ异常基准变化时间长的情况下，即修正空燃比变化速度比异常基准变化速度慢的情况下，判定为下游侧空燃比传感器41产生了响应性劣化的异常。
[0110]此外，异常基准变化时间例如被设为，比在下游侧空燃比传感器41未产生响应性劣化且上游侧排气净化催化剂20的劣化程度低时在第一空燃比区域X内的变化时间可能取得的最低时间稍长的时间。并且，异常基准变化时间既可以是预先设定的值，也可以是根据恢复后浓控制期间的内燃机转速和/或内燃机负荷等运转参数而变化的值。
[0111]相反，在修正空燃比变化时间A Τ1Μ比异常基准变化时间短的情况下，即修正空燃比变化速度比异常基准变化速度快的情况下，判定为下游侧空燃比传感器41未产生响应性劣化的异常，下游侧空燃比传感器41是正常的。通过这样进行下游侧空燃比传感器41的异常诊断，即使上游侧排气净化催化剂20产生了劣化，也能够准确地诊断下游侧空燃比传感器41的响应性劣化的异常。
[0112]此外，基于下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的第一空燃比变化速度的算出由第一变化速度算出单元进行，基于下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的第二空燃比变化速度的算出由第二变化速度算出单元进行。另外，基于第一空燃比变化速度和第二空燃比变化速度的下游侧空燃比传感器41的正常及异常的判定由异常诊断单元进行。ECU31作为该第一变化速度算出单元、第二变化速度算出单元以及异常诊断单元发挥功能。
[0113]另外，在本实施方式中构成为，在由诊断装置判定为下游侧空燃比传感器41存在异常的情况下，在搭载有内燃机的车辆中点亮警告灯。
[0114]除此之外，如上所述，在单点划线C的情况下及双点划线D的情况下，即第二空燃比变化时间短的情况下，上游侧排气净化催化剂20的劣化程度高。因此，也可以是，在这些情况下，判定为上游侧排气净化催化剂20劣化。具体而言，在第二空燃比变化时间比预先设定的催化剂异常判定变化时间短的情况下，判定为上游侧排气净化催化剂20劣化。此夕卜，催化剂异常判定变化时间不一定必须是一定的值，例如，也可以是根据内燃机转速和内燃机负荷等运转参数而变化的值。
[0115]进而，在上述实施方式中，基于第一空燃比变化时间ΔΤ#Ρ第二空燃比变化时间A Τ2来进行异常诊断。然而，作为表示第一空燃比变化速度的参数，也可以使用第一空燃比变化速度V:，而取代第一空燃比变化时间△ ?\，所述第一空燃比变化速度V:是将从第一区域上限空燃比中减去第一区域下限空燃比得到的值除以第一空燃比变化时间而得到的速度。另外，作为表示第二空燃比变化速度的参数，也可以使用第二空燃比变化速度V2,而取代第二空燃比变化时间A T2，所述第二空燃比变化速度V2是将从第二区域上限空燃比中减去第二区域下限空燃比得到的值除以第二空燃比变化时间而得到的速度。
[0116]或者，也可以取代空燃比变化时间&!\和ΔΤ2，使用在输出空燃比从对应的空燃比区域的上限空燃比变化至下限空燃比的期间内通过下游侧空燃比传感器41的排气量的累计值。即，既可以取代第一空燃比变化时间，使用在输出空燃比从第一空燃比区域的上限空燃比变化至下限空燃比的期间内通过下游侧空燃比传感器41的排气量的累计值，或者，也可以取代第二空燃比变化时间ΔΤ2，使用在输出空燃比从第二空燃比区域的上限空燃比变化至下限空燃比的期间内通过下游侧空燃比传感器41的排气量的累计值。该排气量的累计值既可以根据空气流量计39的输出值来推定，也可以根据内燃机负荷和内燃机转速来推定。
[0117]除此之外，在上述实施方式中，基于第二空燃比变化时间ΔΤ2算出补正值Μ，并且将该补正值Μ与第一空燃比变化时间ΔΙ\相加，由此算出修正空燃比变化时间ΔΤ1Μ。然而，也可以基于第二空燃比变化时间ΔΤ2算出补正系数Κ，并且将该补正系数Κ与第一空燃比变化时间Α ?\相乘，由此算出修正空燃比变化时间ΔΤ1Μ。在该情况下，第二空燃比变化时间A T2与补正系数Κ的关系如图9所示。
[0118]〈第一空燃比区域和第二空燃比区域〉
[0119]在将第一空燃比区域设为第一区域上限空燃比与比其靠浓侧的第一区域下限空燃比之间的区域时，则在上述例子中，将第一区域上限空燃比设为了 18，将第一区域下限空燃比设为了 17。另外，在将第二空燃比区域设为第二区域上限空燃比与比其靠浓侧的第二区域下限空燃比之间的区域时，在上述例子中，将第二区域上限空燃比设为了 14.7左右，将第二区域下限空燃比设为了 14.5左右。然而，第一空燃比区域和第二空燃比区域不一定必须是上述各空燃比之间的区域。
[0120]首先，对第一空燃比区域进行说明。第一空燃比区域基本上需要是在下游侧空燃比传感器41产生了响应性劣化时其输出空燃比的变化速度发生变化的区域。因此，第一区域上限空燃比需要比从上游侧排气净化催化剂20排出了空气时的输出空燃比低。
[0121]除此之外，在如上述那样使用界限电流式空燃比传感器作为下游侧空燃比传感器41时，第一区域上限空燃比需要是可使下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比。例如，在图3所示的例子中，在将下游侧空燃比传感器41的施加电压设为0.4V时，若排气空燃比为18左右，则会输出界限电流，但若排气空燃比成为该值以上则不会输出界限电流。若像这样不输出界限电流，则针对实际的空燃比的输出电流的精度恶化，所以空燃比的检测精度降低。于是，第一区域上限空燃比被设为可使下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比，对于具有图3所示的V-1特性的空燃比传感器，第一区域上限空燃比被设为18以下。
[0122]或者，在使用构成为施加电压随着输出电流的变大而变大的传感器作为下游侧空燃比传感器41的情况下，第一区域上限空燃比也可以设为，在施加了在检测到与理论空燃比相当的排气时产生界限电流的施加电压的情况下产生界限电流的上限稀空燃比。
[0123]另外，从上游侧排气净化催化剂20流出的排气的空燃比成为理论空燃比的定时根据上游侧排气净化催化剂20可吸藏的氧量(最大氧吸藏量)而变化。因此，若将第一区域下限空燃比设定为比理论空燃比低，则即使下游侧空燃比传感器41的响应性劣化为相同程度，也会根据上游侧排气净化催化剂20的最大氧吸藏量而变化。因此，第一区域下限空燃比需要为理论空燃比以上。尤其是，优选第一区域下限空燃比比理论空燃比稀。
[0124]除此之外，在如上述那样使用界限电流式空燃比传感器作为下游侧空燃比传感器41时，第一区域下限空燃比也需要是可使下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比。因此，对于具有图3所示的V-1特性的空燃比传感器，设为12以上。此外，考虑到第一区域上限空燃比和第一区域下限空燃比都需要是可使下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比这一点，第一空燃比区域可以说是下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比区域内的区域。
[0125]接着，对第二空燃比区域进行说明。第二空燃比区域基本上需要是其输出空燃比的变化速度与下游侧空燃比传感器41的响应性劣化的有无无关地、根据上游侧排气净化催化剂20的劣化程度而变化的区域。如上所述，理论空燃比附近的输出空燃比根据上游侧排气净化催化剂20的劣化程度而变化，所以第二空燃比区域优选包含理论空燃比。
[0126]因此，第二区域上限空燃比需要为理论空燃比以上(例如，14.7、17等)。另外，与上述第一区域上限空燃比同样，需要比从上游侧排气净化催化剂20排出了空气时的输出空燃比低。除此之外，在使用界限电流式空燃比传感器作为下游侧空燃比传感器41时，第二区域空燃比需要是可使下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比。而且，为了防止第一空燃比区域中的空燃比变化速度对第二空燃比变化速度造成影响，优选第二区域上限空燃比为第一区域下限空燃比以下，或者比第一区域下限空燃比浓(低)。
[0127]另一方面，第二区域下限空燃比需要为理论空燃比以下。另外，在将恢复后浓控制的结束定时设为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比浓的结束判定空燃比时的情况下，也可以将结束判定空燃比设为第二区域下限空燃比。除此之外，在如上述那样使用界限电流式空燃比传感器作为下游侧空燃比传感器41时，第二空燃比区域也被设为下游侧空燃比传感器41产生界限电流的空燃比区域内的区域。
[0128]此外，若对第一空燃比区域和第二空燃比区域的关系概略性地进行说明，则可以说，在本实施方式中，第一空燃比区域优选包含比第二空燃比区域稀的空燃比区域，第二空燃比区域优选包含比第一空燃比区域浓的空燃比区域。
[0129]〈流程图〉
[0130]图10是示出变化时间算出控制的控制例程的流程图。图示的控制例程通过插入一定时间间隔的来进行。
[0131]首先，在步骤S11中，判定异常诊断是否未结束。在异常诊断已结束的情况下无需为了异常诊断而算出变化时间，所以结束控制例程。另一方面，在步骤S11中判定为异常诊断未结束的情况下，进入步骤S12。
[0132]接着，在步骤S12中，判定当前是否处于燃料削减控制期间。在还未进行燃料削减控制时，进入步骤S13。在步骤S13中，判定条件成立标识是否为1。条件成立标识是在变化时间算出的执行条件成立时被设为1，在未成立时设为0的标识。在还未进行燃料削减控制时，变化时间算出的执行条件未成立，所以结束控制例程。
[0133]之后，当进行燃料削减控制时，从步骤S12进入步骤S14。在步骤S14中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF是否为第一空燃比区域X的上限空燃比Xup以上。在判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF比第一区域上限空燃比Xup低的情况下，无法算出第一空燃比区域X中的变化时间，所以结束控制例程。另一方面，在步骤S14中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF为第一区域上限空燃比Xup以上的情况下，进入步骤S15。在步骤S15中，条件成立标识被设为1。
[0134]之后，在结束燃料削减控制后，从步骤S12再次进入步骤S13。在步骤S13中判定为条件成立标识为1，为了算出变化时间而进入步骤S16。在步骤S16?S18中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF是处于第一空燃比区域X(第一区域上限空燃比Xup?第一区域下限空燃比How)内(步骤S16)、还是处于第二空燃比区域Y (第二区域上限空燃比Yup?第二区域下限空燃比Ylow)内(步骤S17)、或者一并通过两区域X、Y而成为了比第二区域下限空燃比How低的值(步骤S18)。
[0135]在步骤S16?S18中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF处于第一空燃比区域X内的情况下，进入步骤S19。在步骤S19中，将暂定第一空燃比变化时间ΔΤ/加上1。由于在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AF处于第一空燃比区域X内的期间会反复进入步骤S19，所以在该期间，暂定第一空燃比变化时间ΔΤ/会增加。其结果，算出输出空燃比AF处于第一空燃比区域X内的时