用于气体传感器的诊断方法和装置的制作方法

专利名称：用于气体传感器的诊断方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于气体传感器的诊断方法和装置，更具体地涉及用 于诊断感测排出气体的空气燃料比的气体传感器是否处于异常状态 的诊断方法和装置。
背景技术：
存在这样的气体传感器，该气体传感器附接于诸如车辆发动机的 内燃机的排气通道，并适于感测排出气体中含有的特定气体成分的浓 度。这种气体传感器(详细地说是构成该气体传感器的传感器元件)输出的检测信号被发送到ECU (电子控制单元)。ECU被配置为基 于接收到的检测信号检测排出气体的空气燃料比，从而执行空气燃料 比反馈控制来调节对于发动机的燃料喷射量等。作为这种气体传感 器，有一种用于感测排出气体中的氧浓度的氧传感器。近来，采用了适于根据排出气体中的氧浓度而线性地改变其传感器输出值的宽带 (wideband)(全范围)空气燃料比传感器。在气体传感器使用长时间的情况下，该气体传感器可能随时间劣 化。即例如，形成在气体传感器的保护器(详细地说是通过覆盖传感 器元件外围而保护传感器元件的保护器)中的气体流通孔或引导排出 气体进入传感器元件的多孔部发生堵塞。如果气体传感器发生这种劣 化，则与处于非劣化状态(即，处于正常状态)的气体传感器相比， 传感器输出值根据排出气体中特定气体成分的浓度的变化的响应要 延迟。在气体传感器发生了这种劣化的情况下，担心会导致发动机的工 作性能下降、燃料燃烧效率下降、排出气体的清洁性能下降等。因此， 要基于气体传感器的检测信号来诊断该气体传感器是否处于异常状态。对应于美国专利No.5052361的日本专利申请7>才艮 No.H03(1991)-202767公开了早先提出的异常诊断方法和装置。在该 技术中，计算要被诊断的气体传感器输出的检测信号与预设在正常气 体传感器可获的检测信号的值范围之外的参考值之间的偏差。然后， 通过将该偏差的积分与定义为进行劣化诊断的准则的判断值(劣化参 考值)进行比较，来诊断气体传感器是否处于异常状态(劣化状态)。 在该申请公报No.H03(1991)-202767中，作为上述用于计算偏差 的参考值，针对空气燃料混合物的目标空气燃料比处于浓的一侧的情 况和空气燃料混合物的目标空气燃料比处于稀的一侧的情况分别设 置两类参考值。在正常(非劣化)气体传感器中，该检测信号的值跟 随目标空气燃料比的反转而反转，并变化以依次接近浓侧的参考值和 稀侧的参考值。从而，参考值与检测信号值之间的偏差相对很小。另 一方面，在具有某些异常性的气体传感器中，检测信号的反转相对于 目标空气燃料比的反转是延迟的。从而，检测信号值与浓侧或稀侧的 参考值之间的偏差相对很大。因此，当计算偏差的积分时，该积分的 幅值对应于气体传感器的劣化度。由此，通过比较该偏差积分与劣化 参考值可以执行异常诊断。发明内容然而，即使所有气体传感器具有相同的产品号，这些气体传感器 也包括某些传感器，使得在特定气体成分的恒定浓度下允许这些检测 信号值相对于检测信号的目标值(设计值)升高或下降，即不小程度 地引起所谓的个体间差异(传感器的制造公差)。这种某些气体传感 器在曝露于相同浓度的特定气体成分下时指示的检测信号值偏离目 标值的现象还是由用于驱动气体传感器的传感器驱动电路部的个体 间差异引起的。因此，如在以上申请公报No.H03(1991)-202767中的 异常诊断方法和装置所公开的，在用于与检测信号比较来计算偏差的 参考值被设置为固定值的情况下，即使各个气体传感器处于彼此类似 的劣化度下，由于个体间差异导致计算出的偏差是分散的，即在各个气体传感器之间取不同的值。因此，很难说可以高精度地执行异常诊 断。因此，本发明的一个目的在于提供设计用于更准确地诊断气体传 感器是否处于异常状态的气体传感器诊断方法和/或装置。根据本发明的一个方面，提供了一种气体传感器诊断方法，该气 体传感器诊断方法基于由曝露于从内燃机排出的排出气体中的气体 传感器输出的检测信号而诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述 检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断方法包括目标空气燃料比反转数计数步骤，用于计数要提供给内燃反转次数；检测信号获取步骤，用于在诊断期内以恒定的时间间隔获 取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与 反转次数达到预定次数的定时之间的时段；调整后(moderated)信 号计算步骤，用于通过对获得的检测信号应用第一调整(moderation ) 计算来计算第一调整后信号，并且对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算步 骤，用于计算获得的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差； 以及异常诊断步骤，用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传 感器是否处于异常状态。根据本发明另一方面，提供了一种气体传感器诊断装置，该气体 传感器诊断装置适于基于由曝露于从内燃机排出的排出气体的气体 传感器输出的检测信号来诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述 检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断装置包括目标空气燃料比反转数计数部，被配置用于计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的反转次数；检测信号获取部，被配置用于在诊断期内以恒定的时 间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与反转次数达到预定次数的定时之间的时段；调整后信号计算 部，被配置用于通过对获得的检测信号应用第一调整计算来计算第一 调整后信号，并且对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算部，被配置用于计算获得的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及异常诊 断部，被配置用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是 否处于异常状态。根据以下参照附图的说明将理解本发明的其他目的和特征。


图l是用于说明ECU 5与宽带空气燃料比传感器1之间的电配 置的示意性框图。图2是示出ROM7的存储区域的配置的概念图。图3是示出RAM8的存储区域的配置的概念图。图4是示出异常诊断程序的主例程的流程图。图5是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图6是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图7是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图8是示出在气体传感器没有处于异常状态下时，空气燃料比测 量值跟随目标空气燃料比的反转而变化的样子的一个示例的时序图。图9是示出在气体传感器处于异常状态下时，空气燃料比测量值 无法跟随目标空气燃料比的反转而延迟地变化的样子的一个示例的 时序图。图10是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的变型例的流程图。图11是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理的变型例的流程图。
具体实施方式
下文中将参照附图以便于更好地理解本发明。下面将参照附图来说明根据本发明的用于气体传感器的异常诊 断方法和装置的实施例。首先，将参照图1来说明能够实现根据本发 明的用于气体传感器的异常诊断方法的异常诊断装置。在本实施例 中，能够基于气体传感器输出的检测信号来判断(诊断)该气体传感器是否处于异常状态(不正常状态)的ECU (电子控制单元)5被例 示为异常诊断装置。另外，宽带(全范围)空气燃料比传感器l被例 示为气体传感器。图l是用于说明ECU5与宽带空气燃料比传感器1 之间的电配置的框图。在本实施例中，将作为一个示例来说明如下情况，即其中链接电 路基板(未示出)介于宽带空气燃料比传感器1与ECU5之间，来提 供后面提到的传感器驱动电路部3作为设置在该链接电路基板上的一 个电路部。然而，传感器驱动电路部3可以设置在ECU 5中作为ECU 5的一个电路部。因此，严格地说，根据本发明的"气体传感器的输 出，，对应于包括宽带空气燃料比传感器1和传感器驱动电路部3在内 的传感器单元4的输出。然而，为方便起见，下面通过将"气体传感 器的输出，，视为宽带空气燃料比传感器1的输出来描述本实施例。图l中示出的宽带空气燃料比传感器l附接到汽车的发动机的排 气通道(未示出)，并曝露在流经该排气通道的排出气体(气体混合 物)中。该宽带空气燃料比传感器l是用于基于排出气体中包含的特 定气体成分(在本实施例中为氧)的浓度来感测排出气体的空气燃料 比的传感器。宽带空气燃料比传感器1内部包括形成为又长又窄的片 状的传感器元件10，该传感器元件IO保持在宽带空气燃料比传感器 l的壳体(未示出)内。用于获取该传感器元件IO输出的信号的信号 线(导线)从宽带空气燃料比传感器1导向传感器驱动电路部3，然 后和与宽带空气燃料比传感器1分开布置的位于链接电路基板(未示出)上的传感器驱动电路部3电连接。包括宽带空气燃料比传感器1 和传感器驱动电路部3在内的传感器单元4的输出被输入到车辆的 ECU 5。 ECU5基于传感器单元4的输出(即，宽带空气燃料比传感 器1的输出)执行对发动机的空气燃料比反馈控制。下面将说明传感器元件10的结构。传感器元件10包括用于检测 排出气体的氧浓度的检测件(检测体)28以及用于加热检测件28的 加热器件(加热器体)27。检测件28包括绝缘基体12以及固体电解 质板或固体电解质层ll、 13和14。如图1所示，检测件28具有从底 到顶依次层压有固体电解质层14和13、绝缘基体12以及固体电解质 层11的层压结构。固体电解质层11、 13和14主要是通过利用氧化 锆来形成的，而绝缘基体12主要是通过利用氧化铝来形成的。在固 体电解质层11的上表面和下表面上(即，沿层压方向的两个相对表 面上)分别设置有一对电极19和20。该对电极19和20主要是由柏 形成的。类似地，在固体电解质层13的上表面和下表面上(即，沿 层压方向的两个相对表面上)分别设置有一对电极21和22。电极22 夹在固体电解质层13和14之间，并埋设在这些固体电解质层中。绝 缘基体12以及固体电解质层11、 13和14中的每一个都形成为具有 条状的又长又窄的板体。图1示出了这些板体的垂直于延伸方向(即， 垂直于最宽的板面方向)的剖面。在绝缘基体12的一个端侧上沿着绝缘基体12的延伸方向设置有 气体感测室23。各个固体电解质层11和13的两个表面限定了气体感 测室23的沿层压方向相对的壁面。气体感测室23是能够将排出气体 引入到其中的中空内部空间(腔)。在该气体感测室23的沿其宽度 方向的两个端部处，设置有多孔扩散限制部15，用于在将排出气体引 入到气体感测室23时控制或限制气体流入量(速率)。上述设置在 固体电解质层11上的电极20和设置在固体电解质层13上的电极21 分别曝露于气体感测室23。加热器件27主要是由氧化铝形成的。加热器件27包括两个绝缘 基体17和18以及加热电阻器26。两个绝缘基体17和18中的每一个都是与检测件28类似的板状。加热电阻器26主要是由铂形成的。加 热器件27具有加热电阻器26夹在并埋设在两个绝缘基体17和18之 间的层压结构。即，两个绝缘基体17和18叠层为其间包围加热电阻 器26。公知由氧化锆形成的固体电解质在常温下具有绝缘特性(性 质)，但是在高温环境下具有氧离子导电性。这是因为由氧化锆形成 的固体电解质在高温环境下活化。加热器件27被设置用来加热并活 化固体电解质层ll、 13和14。加热器件27放置位于检测件28的在其固体电解质层11侧上的 外表面(层)以上，使得加热器件27和检测件28相互面对。在加热 器件27的绝缘基体18与检测件28的固体电解质层11之间形成有可 以流通气体的间隙(空间)。放置在固体电解质层11上的电极19位 于该间隙中，并被多孔保护层24所覆盖或包围。保护层24是由陶瓷 形成的。保护层24覆盖电极19的表面，以保护电极19不会由于排 出气体中包含的诸如硅的有毒成分而劣化。在如上构造的传感器元件10中，固体电解质层11以及沿层压方 向设置在该固体电解质层11的两个表面上的一对电极19和20用作 将氧从外部泵入气体感测室23并用于将氧从气体感测室23泵出到外 部的氧泵压单元(下文中，固体电解质层11以及电极19和20也统 称为"Ip单元")。类似地，固体电解质层13和沿层压方向设置在 该层13的两个表面上的一对电极21和22用作才艮据电极21和22之 间的氧浓度产生电动力的氧浓度感测单元(下文中，固体电解质层13 以及电极21和22还统称为"Vs单元，，)。此外，电极22用作保持 用于检测气体感测室23内的氧浓度的参考氧浓度的氧参考电极。稍 后将详细说明"Ip单元"和"Vs单元"的功能。接下来，将说明与传感器元件10相连接的传感器驱动电路部3 的结构。该传感器驱动电路部3包括加热器电压提供电路31、泵电流 驱动电路32、电压输出电路33、微小电流提供电路34和参考电压比 较电路35。传感器驱动电路部3是用于获取根据来自传感器元件10 的关于排出气体的氧浓度的电流值作为电压信号的电路部。如上所述，需要注意该传感器驱动电路部3可设置为后面提到的ECU 5的一 个电路部。加热器电压提供电路31将电压Vh施加到传感器元件10的加热 器件27中的每一个加热电阻器26的两个端子上，并由此对加热电阻 器26进行加热，从而加热Ip单元和Vs单元。微小电流提供电路34 通过或施加从Vs单元中的电极22侧到电极21侧的微小电流Icp，由 此将氧离子移动到电极22侧，从而将氧存储或保持在电极22侧。因 此，使得电极22用作作为感测排出气体中包含的氧的浓度的参考的 氧参考电极。电压输出电路33是用于感测Vs单元的电极21和22之 间产生的电动力Vs的电路。参考电压比较电路35被配置为将预定参 考电压(例如，450 mV)与电压输出电路33感测到的电动力Vs进行 比较，并将比较结果反馈回到泵电流驱动电路32，用于进行反馈控制。 根据从参考电压比较电路35反馈回的比较结果，泵电流驱动电路32 控制流在Ip单元的电极19和20之间的泵电流Ip。由此，泵电流驱 动电路32允许Ip单元将氧泵入(移入)气体感测室23,或者将氧泵 出(移出)气体感测室23。接下来，将说明ECU5的结构。ECU 5是电控制对车辆发动机 的驱动等的单元。ECU 5被配置为根据控制程序的执行而控制燃料喷 射定时、点火定时等。作为这种程序的信息，宽带空气燃料比传感器 1的输出(检测信号)被输入到ECU 5。 ECU 5还从其他传感器接收 信号作为其他信息(例如，能够给出发动机的活塞位置和转速的曲柄转角信号、冷却水的温度信号、燃烧压力信号等等)。ECU5包括配 备有具有已知结构的CPU6、 ROM 7、 RAM8等的微型计算机芯片。 利用模拟数字转换将通过信号输入/输出部(未示出)从传感器单元4 的传感器驱动电路部3获得的对应于排出气体的氧浓度的输出(检测 信号)转换为数字值，并然后将其存储在RAM 8中。该存储值用于 后面提到的异常诊断程序。在本实施例中，ECU5基于从宽带空气燃料比传感器1获得的输 出值，通过执行后面提到的异常诊断程序来确定传感器元件10是否处于异常状态。异常诊断程序存储在ROM 7中，并由CPU 6来执行。 下面将参照图2和图3来说明ROM 7和RAM 8中的存储区域。图2 是示出ROM 7的存储区域(存储器区域)的配置的概念图。图3是 示出RAM8的存储区域的配置的概念图。除了后面提到的异常诊断程序，ROM 7中还存储有各种控制程 序、初始值(缺省值)等。如图2所示，ROM 7的与异常诊断程序 相关的存储区域包括程序存储区域71、设定值存储区域72、异常诊 断参考值表存储区域73等。程序存储区域71被配置为在该程序存储区域71中存储包括异常 诊断程序在内的各种程序。在执行异常诊断程序的过程中使用的初始 值、设定值等存储在设定值存储区域72中。具体来说，设定值存储 区域72存储调整系数a和p (分别对应于根据本发明的"第 一调整系 数"和"第二调整系数"，例如，01=0.9且卩=0.2)，该调整系数a和 P用于在执行异常诊断程序中的后面提到的响应延迟诊断处理过程中 计算第一和第二实际空气燃料比调整后值；并且存储作为确定空气燃值)的目标中心空气燃料比(对应于根据本发明的"特定空气燃料比"， 例如在釆用理论空气燃料比作为界限的情况下为14.6)。此外，在本 实施例中，从空气燃料混合物的目标空气燃料比从浓区域进入稀区域 的时间点起(即，从目标空气燃料比从浓侧反转到稀侧的时间点起)， 每当目标空气燃料比从浓侧反转或进入到稀侧时(下文中，将该每次 时段称为"单位诊断期")将反转数计数为递增1。将计数的反转数 达到预定的参考反转数(例如，5次)所需的时间段定义为获取宽带 空气燃料比传感器1的输出用于异常诊断的诊断期。即，在空气燃料 混合物的目标空气燃料比恰好从浓区域进入到稀区域的时间点与目 标空气燃料比的重复反转(进入)次数恰好达到预定参考反转数之间 的时间段内，使用宽带空气燃料比传感器l的输出用于异常诊断。用 于确定该诊断期的预定参考反转数也存储在设定值存储区域72中。 此外，设定值存储区域72中还存储有传感器活化判断值和变化参考值(例如，0.02 V)。传感器活化判断值是在判断宽带空气燃料 比传感器1是否已经被活化从而判断是否满足异常诊断的启动条件的 参考值。变化参考值是在判断计算出的第一实际空气燃料比调整后值 处于增大状态还是处于减小状态时要比较的参考值。此外，多个异常诊断参考值存储在异常诊断参考值表存储区域 73中。异常诊断参考值中的每一个都是在判断或诊断宽带空气燃料比 传感器1是否处于异常状态时要比较的参考值(准则)。在本实施例 中，根据第一实际空气燃料比调整后值在诊断期内的变化状态(变化 历史)来改变或选择异常诊断参考值。具体来说，根据通过计数或合 计(整个)诊断期内第一实际空气燃料比调整后值无法跟随目标空气 燃料比的反转从而无法在单位诊断期内反转的次数而获得的数值(非 反转数)来改变异常诊断参考值。ECU5基于宽带空气燃料比传感器1的输出来执行反馈校正，以 使空气燃料比(实际空气燃料比)更接近目标空气燃料比。此时，取 决于宽带空气燃料比传感器l中的劣化发展度，可能出现过度执行反 馈校正的情况。当重复这种状况时，要输出的宽带空气燃料比传感器 1的检测信号变得更大(幅值上)。因此，可能出现即使宽带空气燃 料比传感器1的劣化发展了，第一和第二实际空气燃料比调整后值之 差也不会变小。在这种情况下，宽带空气燃料比传感器l可能无法正 确地与其非劣化状态(正常状态)区分开。因此，在本实施例中，根据非反转数来改变异常诊断参考值。由此，无论宽带空气燃料比传感 器1中的劣化发展状态如何，即，即使异常诊断的诊断期应用于相对 于宽带空气燃料比传感器1的劣化度的任意定时，都能够准确地实现 对宽带空气燃料比传感器l的异常诊断。具体来说，分配给非反转数 的异常诊断参考值(即，异常诊断参考值与非反转数之间的映射表) 已经存储在异常诊断参考值表存储区域73中。例如，按照如下选择 一个异常诊断参考值的方式来设置该映射表。即，当非反转数(次数) 等于0或1时，异常诊断参考值取等于5的值，当非反转数等于2或 3时，异常诊断参考值取等于8的值，当非反转数等于4时，异常诊断参考值取等于13的值，并且当非反转数等于5时，异常诊断参考 值取等于18的值。此外，ROM7还包括各种存储区域(未示出)。 需要注意的是，非反转数(次数)对应于根据本发明的"非转变数"。接下来，将说明RAM8的存储区域。如图3所示，RAM8的与 异常诊断程序相关的存储区域包括标志存储区域81、目标空气燃料比 存储区域82、空气燃料比测量值存储区域83、实际空气燃料比调整 后值存储区域84、第一实际空气燃料比调整后值最大值存储区域85、 第一实际空气燃料比调整后值最小值存储区域86、目标空气燃料比反 转数存储区域87、面积总值存储区域88、非反转数存储区域89等。在执行异常诊断程序期间使用的某些标志(下面将提到)临时存 储在标志存储区域81中。在CPU6中，与异常诊断程序分开地执行 用于控制燃料的喷射定时和喷射量的程序。在这种用于控制喷射的程 序中，根据发动机的工作状态确定了针对空气燃料混合物的空气燃料 比。用在这种程序中的从存储区域读取出的目标空气燃料比存储在目 标空气燃料比存储区域82中。来自传感器驱动电路部3的对流过Ip单元的泵电流Ip应用模拟 数字转换的结果存储在空气燃料比测量值存储区域83中，作为宽带 空气燃料比传感器1的输出，即作为空气燃料比测量值。两类(当前) 实际空气燃料比调整后值(当前第一和第二实际空气燃料比调整后 值)和两类(先前)实际空气燃料比调整后值(先前第一和第二实际 空气燃料比调整后值)存储在实际空气燃料比调整后值存储区域84 中。(当前)实际空气燃料比调整后值中的每一个是在执行响应延迟 诊断处理期间通过对空气燃料比测量值应用调整计算而获得的。在先 前(上次)执行响应延迟诊断处理期间已经获得了 (先前)实际空气 燃料比调整后值中的每一个。具体来说，通过利用第一调整系数a对 作为宽带空气燃料比传感器l的输出(检测信号)获得的(当前)空 气燃料比测量值和在先前(上次)调整计算中计算得到的(先前)第 一实际空气燃料比调整后值应用下式①中给出的调整计算来计算(当 前)第一实际空气燃料比调整后值。即，通过以第一调整系数a给出的恒定比率对(当前)空气燃料比测量值进行调整或平滑，来计算(当 前)第一实际空气燃料比调整后值。(当前)第一实际空气燃料比调整后值-ax空气燃料比测量值 + (l-a) x (先前)第一实际空气燃料比调整后值 ①其中，0<a<l，例如，在本实施例中a==0.9。按照相同的方式，通过利用第二调整系数p对(当前)空气燃料 比测量值应用由下式②给出的调整计算，来计算(当前)第二实际空 气燃料比调整后值。(当前)第二实际空气燃料比调整后值=p x空气燃料比测量值 + (l-p) x (先前)第二实际空气燃料比调整后值 ②其中，0<卩<1，例如，在本实施例中(5=0.2。如上所述，通过对(当前)空气燃料比测量值应用釆用彼此不同 的调整系数的调整计算，来计算第一实际空气燃料比调整后值和第二 实际空气燃料比调整后值，即两类实际空气燃料比调整后值。由此， 将第一实际空气燃料比调整后值和第二实际空气燃料比调整后值中 的每一个的当前值和先前(上次)值存储在实际空气燃料比调整后值 存储区域84中。此外，第一实际空气燃料比调整后值在单位诊断期内的最大值存 储在第一实际空气燃料比调整后值最大值存储区域85中，其中单位时)之间给出的。通过将先前(上次)最大值与当前第一实际空气燃 料比调整后值进行比较，来更新该最大值。然后，当目标空气燃料比 从浓侧移动(或转变)到稀侧时重置该最大值。此外，按照与第一实 际空气燃料比调整后值的最大值相同的方式来更新第一实际空气燃 料比调整后值最小值存储区域86中存储的第一实际空气燃料比调整 后值的最小值。在本实施例中，向上计数目标空气燃料比在浓侧与稀侧之间重复 移动经过被定义为浓侧和稀侧的界限的目标中心空气燃料比的从浓 侧到稀侧的转变(反转)次数。即，当目标空气燃料比恰好从浓侧移动到稀侧时，该反转(转变)数增加一。该反转数存储在目标空气燃料比反转数存储区域87中。面积总值存储在面积总值存储区域88中。 该面积总值是第一实际空气燃料比调整后值和第二实际空气燃料比 调整后值之差的绝对值的积分。换言之，将大量在当前和早先轮计算 中获得的第一实际空气燃料比调整后值与第二实际空气燃料比调整 后值之差的绝对值彼此相加来计算面积总值。在本实施例中，第一实 际空气燃料比调整后值与第二实际空气燃料比调整后值之差的绝对 值被称作"偏差"。在(整个)诊断期内计数的上述非反转数(第一 实际空气燃料比调整后值无法跟随目标空气燃料比的反转由此在诊 断期内无法反转的次数)存储在非反转数存储区域89中。此外，RAM 8还包括各种存储区域(未示出)。需要注意的是，面积总值对应于 根据本发明的"偏差总值"。在上述标志存储区域81中，存储有测量完成标志、目标空气燃 料比标志、异常确定标志、第一实际空气燃料比调整后值增大经历标 志、第一实际空气燃料比调整后值减小经历标志、初始化条件标志、 工作参数条件标志等。当刚刚完成针对气体传感器的异常诊断时设置 测量完成标志。根据本实施例的异常诊断程序被配置为在发动机的驱 动开始和驱动停止之间的时段内仅执行针对气体传感器的异常诊断 一次。通过利用上述测量完成标志、工作参数条件标志和初始化条件 标志来判断是否应执行异常诊断的每个处理。根据对于目标空气燃料比存储区域82中存储的目标空气燃料比 是否落入浓区域(侧)或稀区域内的确定结果来设置目标空气燃料比 标志。具体来说，在通过比较目标空气燃料比与设定值存储区域72 中存储的目标中心空气燃料比而确定目标空气燃料比处于浓区域的 情况下，将目标空气燃料比标志设置或存储为1。另一方面，在确定 目标空气燃料比处于稀区域的情况下，将目标空气燃料比标志设置为 0。当异常诊断程序诊断(确定)气体传感器为异常状态时，设置异 常确定标志。异常确定标志的状态值被CPU 6执行的其他程序参考 (读出)。具体来说，如果异常确定标志的状态值为1，例如，则由其他程序执行向驾驶员通知宽带空气燃料比传感器1的异常状态的处 理。当在单位诊断期内判定第一实际空气燃料比调整后值的变化状 态处于增大状态时，设置第一实际空气燃料比调整后值增大经历标 志。当在单位诊断期内判定第一实际空气燃料比调整后值的变化状态 处于减小状态时，设置第一实际空气燃料比调整后值减小经历标志。 这些第一实际空气燃料比调整后值增大经历标志和第一实际空气燃 料比调整后值减小经历标志在每单位诊断期计数非反转数时被参考 (被读出)，然后，每单位诊断期复位第一实际空气燃料比调整后值 增大经历标志和第一实际空气燃料比调整后值减小经历标志。初始化条件标志在开始异常诊断程序时设置，或者根据需要由除 异常诊断程序外的其他控制程序来设置，以使得能够进行针对气体传 感器的响应延迟诊断处理。例如，当通过将车辆的点火键从关闭状态 打开而起动发动机时，执行异常诊断程序以将初始化条件标志设置或 存储为1,由此执行响应延迟诊断处理。在完成响应延迟诊断处理的 首次完整执行之后，异常诊断程序变为待机状态。在该待机状态下， 例如当发动机意外停止(所谓的发动机熄火)时，也由其他控制程序 将初始化条件标志设置为1，使得再次执行响应延迟诊断处理。工作参数条件标志也由除异常诊断程序之外的其他控制程序来设置。由CPU 6中执行的其他控制程序来监视围绕发动机的整个系统 的运行状态。例如，如果发动机转速和冷却水温度等的每一个值在被 视为正常水平的预定范围内保留预定时段(例如，1秒)，则确定发 动机的工作状态为正常，由此将工作参数条件标志设置为1。在本实 施例中，被视为发动机转速的正常水平的范围(条件)在2000 rpm (每分钟转数)到5000 rpm之间，被视为冷却水温度的正常水平的 范围在80 。C到215。C之间。接下来，筒要说明通过利用宽带空气燃料比传感器l检测排出气 体的氧浓度(空气燃料比)的操作。首先，如图1所示，微小电流提 供电路34提供沿着从Vs单元的电极22朝向电极21的方向的微小电流Icp。通过该电流供应，氧从电极21侧通过固体电解质层13被抽 到(移动到)电极22侧，由此使得电极22用作氧参考电极。然后， 电压输出电路33感测电极21和22之间产生的电动力Vs，然后参考 电压比较电路35将该电动力Vs与参考电压(例如，450 mV)进行比 较。泵电流驱动电路32基于参考电压比较电路35的比较结果，控制 在Ip单元的电极19和20之间流动的泵电流Ip的幅值和方向，以使 得电动力Vs变得等于参考电压。在导入到气体感测室23中的排出气体的空气燃料比浓(与其参 考值相比)的情况下，包含在排出气体中的氧浓度稀，因此控制在电 极19和20之间流动的泵电流Ip，以使得Ip单元将氧从外部抽取(泵 入)到气体感测室23。另一方面，在导入到气体感测室23的排出气 体的空气燃料比稀的情况下，排出气体中存在大量氧，因此控制在电 极19和20之间流动的泵电流Ip,以4吏得Ip单元将氧从气体感测室 23抽取(泵出)到外部。此时指示的泵电流Ip的值被输出到ECU 5 作为宽带空气燃料比传感器1的输出(空气燃料比测量值)。从而， ECU 5能够根据泵电流Ip的幅值和方向检测排出气体的氧浓度，由 此检测排出气体的空气燃料比。在ECU5中，由CPU6执行与对于发动机的空气燃料比反馈控 制等相关的多个程序。这多个程序中包括的异常诊断程序对宽带空气 燃料比传感器1的获得的输出(检测信号)应用算术处理，由此诊断 或确定宽带空气燃料比传感器1是否处于异常状态。下面将参照图1 -3、8和9基于图4-7的流程图来说明异常诊断程序的每个处理(操 作)。图4是示出异常诊断程序的主例程的流程图。图5-7是示出 由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理的流程图。图8是 示出在气体传感器没有处于异常状态下时，空气燃料比测量值跟随目 标空气燃料比的反转(浓侧与稀侧之间的改变)而变化的样子的一个 示例的时序图。图9是示出在气体传感器处于异常状态下时，空气燃 料比测量值无法跟随目标空气燃料比的反转(浓侧与稀侧之间的改 变)而延迟地变化的样子的一个示例的时序图。下文中，将各个流程图中的每个步骤缩写为"S"，将闺8和图9示出的曲线图中时间轴 (横轴)上的每个定时缩写为"T"。异常诊断程序存储在图2中示出的ROM 7的程序存储区域71 中，并且当ECU 5起动或通电时与用于控制发动机的其他程序一起由 CPU 6执行。当如图4所示启动异常诊断程序的主例程时，首先，执行初始化 处理来在RAM 8中确保异常诊断程序使用的变量(参数)、标志、 计数等的区域。然后，将标志存储区域81中的初始化条件标志设置 为1,以使得能够执行针对宽带空气燃料比传感器1的异常诊断 (S10 )。接下来，传感器单元4的传感器驱动电路部3接收来自ECU 5的命令，由此加热器电压提供电路31向加热器件27供电，从而活 化或激活宽带空气燃料比传感器1的固体电解质层11、 13和14 (参 见图1)。控制器(ECU 5或CPU 6)通过模拟数字转换电路(未示 出)从传感器单元4接收表示固体电解质层13的内部电阻值的传感 器电阻值信号。然后，控制器通过将该传感器电阻值信号的幅值与设 定值存储区域72中存储的预定传感器活化判断值进行比较，来判断 宽带空气燃料比传感器1是否已经被活化(S11)。此时，如果确定 宽带空气燃料比传感器1还未活化(Sll:否)，则控制器重复获取 传感器电阻值信号，并将该传感器电阻值信号与传感器活化判断值进 行比较，直到宽带空气燃料比传感器1变为活化。尽管图1中未示出，但传感器驱动电路部3配备有本领域公知的 传感器电阻值感测电路。具体来说，当与微小电流提供电路34分开 设置的电流提供电路定期地向Vs单元提供恒定的电流时，该传感器 电阻值感测电路适于感测在Vs单元的电极21和22之间产生的电势 差作为传感器电阻值信号。然后，传感器电阻值感测电路将该传感器 电阻值信号输出到ECU5。此时，可以基于传感器电阻值信号来检测 传感器元件10的温度，这是因为在传感器元件10的Vs单元中温度 与传感器电阻值信号之间存在相关关系。如图4所示，如果确定宽带空气燃料比传感器1已经活化(Sll:是)，则调用并启动与异常诊断程序分开安装的定时器程序(未示出)(S12)。定时器程序是配置用于以特定时间间隔递增用作执行异常 诊断程序的各个处理的参考定时的计数器值。另选地，定时器程序可 以是配置用于以特定时间间隔递减计数器值的程序。异常诊断程序被 配置用于例如每25 msec(毫秒)一次地重复执行主例程的S14到S26 之间的处理。计数器值用于判断从开始执行S13到S25之间的处理的 时间点起是否经过了 25 msec。因此，在步骤S14处，复位定时器程 序的当前计数器值，并且通过将当前时间点视为时间测量的起始点来 执行重启时间测量的处理。接下来，检查或参考标志存储区域81中的初始化条件标志(S15)。在步骤S10处已经将初始化条件标志设置为1，因此程序进 行到步骤S16 (S15:是)。在步骤S16处，执行复位在异常诊断程 序中临时使用的某些标志的处理。具体来说，分别将标志存储区域81 中的异常确定标志、测量完成标志、初始化条件标志设置或存储为0。 随后在步骤S19处，分别将在异常诊断程序中临时使用的某些标志(具 体来说为标志存储区域81中的目标空气燃料比标志、第一实际空气 燃料比调整后值增大经历标志和第一实际空气燃料比调整后值减小 经历标志)设置为0。此外，还分别将在异常诊断程序中临时使用的 各个变量(具体来说为目标空气燃料比反转数存储区域87中的目标 空气燃料比反转数、面积总值存储区域88中的面积总值以及非反转 数存储区域89中的非反转数)设置为0。然后，程序进行到步骤S26。 在步骤S26处，(通过基于异常诊断程序的控制器)检查或参考 在步骤S12处启动的定时器程序的计数器值。在步骤S14处已经复位 计数器值。如果在步骤S26的检查时计数器值低于与25 msec对应的 值(S26:否)，则控制器待机并继续参考计数器值。如果计数器值 已经大于或等于与25 msec对应的值(S26:是)，则程序返回到步 骤S14，计数器值被再次复位以重复S15到S26之间的处理。在第二轮例程中的步骤S15处，初始化条件标志为0(S15:否)。 因此，程序进行到步骤S18。在步骤S18处，检查或参考标志存储区域81中的工作参数条件标志。如上所述，由不同于异常诊断程序的 控制程序来管理工作参数条件标志的值。在发动机转速和/或冷却水温 度还未达到被视为其正常水平的预定值范围时，工作参数条件标志保 持在其初始状态，即，保持为0(S18:否)。因此，程序进行到步骤 S19。在复位上述各个标志和变量之后，程序进行到步骤S26。然后， 与上述类似地，程序等待经过25 msec然后返回到步骤S14。如果发动机转速和/或冷却水温度落入被视为其正常水平的预定 值范围内，并还保持在该正常范围内预定时段，则确定满足工作参数 条件(准则)。因此，以上不同于异常诊断程序的控制程序将标志存 储区域81中的工作参数条件标志设置或存储为1。由此在步骤S18 处，异常诊断程序可进行到步骤S20 (S18:是)。接着在步骤S20 处，检查或参考标志存储区域81中的测量完成标志。由于通过步骤 S16的处理已经将测量完成标志设置为0，所以程序进行到步骤S22 (S22:否)。在步骤S22处，(通过基于异常诊断程序的控制器)获得目标空 气燃料比。ECU5执行所谓的空气燃料比反馈控制。在该空气燃料比 反馈控制中，基于作为宽带空气燃料比传感器1的输出获得的排出气 体的空气燃料比的信息来调节要提供给发动机的空气燃料混合物的 空气燃料比，并且按照空气燃料混合物的空气燃料比的调节值来控制 燃料的喷射量和喷射定时等。即，这种用于执行该空气燃料比反馈控 制的程序设置作为要提供给发动机的空气燃料混合物的空气燃料比 的目标的目标空气燃料比，并根据该目标空气燃料比控制燃料喷射， 从而来调节空气燃料混合物的空气燃料比。在步骤S22处，(通过基 于异常诊断程序的控制器)获得通过这种程序已经设置了的并且作为 当前定时(步骤S22的执行定时)的最新值的目标空气燃料比。然后， 将获得的目标空气燃料比存储在目标空气燃料比存储区域82中。接着在步骤S23处，获得宽带空气燃料比传感器1的输出(检测 信号)，即空气燃料比测量值。如上所述通过将流经Ip单元的泵电 流Ip的值转换为其数字值来提供空气燃料比测量值。然后，将空气燃料比测量值存储在空气燃料比测量值存储区域83中。需要注意的 是，在步骤S23处的用于以恒定时间间隔(在本实施例中为每25毫 秒)获取从宽带空气燃料比传感器l导出的检测信号的该处理对应于 根据本发明的"检测信号获取步骤"，执行该处理的CPU6对应于根 据本发明的"检测信号获取部或装置"。在步骤S24处，调用用作子例程的响应延迟诊断处理(参见图5 -7)。当异常诊断程序从子例程(从响应延迟诊断处理)返回时， 程序进行到步骤S26。然后，程序在保持经过25 msec之后返回到步 骤S14。测量完成标志保持为0，直到完成针对宽带空气燃料比传感 器l的异常诊断。因此，如上所述按照类似的处理序列继续执行主例 程的步骤S14到步骤S26之间的处理，由此每25 msec继续执行响应 延迟诊断处理。这里，将参照图8的时序图来说明由主例程的步骤S24 调用的图5-7中示出的响应延迟诊断处理。如图5-7所示，在作为响应延迟诊断处理的子例程中，首先， 通过执行步骤S30到步骤S34之间的处理来检查目标空气燃料比的变 化状态，然后根据检查到的变化状态来选择一系列处理。具体来说， 仅在目标空气燃料比从浓侧移动(转变)到稀侧的定时执行步骤S42 到步骤S76之间的处理。在其他定时，执行步骤S35到步骤S39之间 的处理。在执行了这两个系列处理中的任一个(步骤S42到步骤S76 之间的处理或者S35到步骤S39之间的处理)之后，执行图7中示出 的步骤S80到步骤S86之间的公共处理，然后程序返回到主例程。首先，说明从步骤S30到步骤S34的处理。如图5所示，当开 始响应延迟诊断处理时，在步骤S30处检查或参考标志存储区域81 中的目标空气燃料比标志。在初始状态下(例如，在图8中的定时 TO处)，还未确定目标空气燃料比相对于目标中心空气燃料比是浓 还是稀，目标空气燃料比标志已经通过步骤S19的处理被设置为O(参 见图4)。即在初始状态下，目标空气燃料比标志暂时指示目标空气 燃料比为稀的状态(S30:否)。在步骤S31处，将目标空气燃料比 存储区域82中存储的目标空气燃料比与设定值存储区域72中存储的目标中心空气燃料比进行比较，以确认实际目标空气燃料比是浓还是 稀，即处于浓侧还是处于稀侧。如果目标空气燃料比处于浓侧，则目标空气燃料比的值低于目标中心空气燃料比(S31:是)，由此在步 骤S32处将标志存储区域81中的目标空气燃料比标志设置为1。然后， 程序进行到步骤S35。在下一次例程以及后续例程(例如，图8中的 TO到Tl间的例程)，目标空气燃料比标志已经被设置为1(S30:是)， 因此程序进行到步骤S33。当目标空气燃料比保持在浓侧时，目标空 气燃料比的值低于目标中心空气燃料比(S33:否)，从而程序进行 到步骤S35。在目标空气燃料比从浓侧进入(转变)到稀侧的定时(例如，图 8中的Tl)，目标空气燃料比变得大于或等于目标中心空气燃料比 (S33:是)。因此，程序进行到步骤S34。然后，执行步骤S42到 步骤S76之间的处理。由于在步骤S34处将目标空气燃料比标志设置 为0，所以在下一次例程以及后续例程(例如，图8中的T1到T2间 的例程)，程序再次进行到步骤S35。如上所述，仅在目标空气燃料 比从浓侧移动到稀侧的定时(图8中的Tl、 T3、 T5、 T7、 T9和T11)， 执行步骤S42到S76之间的处理，从而程序经过步骤S80到S86之间 的处理返回到主例程。在其他定时，执行步骤S35到S39之间的处理， 从而程序经过步骤S80到S86之间的处理而返回到主例程。接着，说明从步骤S35到步骤S39的处理。图5中示出的步骤 S35和S36的处理设置用于通过对空气燃料比测量值应用调整计算而 计算两类(当前)实际空气燃料比调整后值，即第一实际空气燃料比 调整后值和第二实际空气燃料比调整后值。在图8中，空气燃料比测 量值由实线示出，第一实际空气燃料比调整后值由一长一短交替的点 划线示出，而第二实际空气燃料比调整后值由一长两短交替的点划线 示出。首先，用(当前)第一实际空气燃料比调整后值重写来更新实际 空气燃料比调整后值存储区域84中存储的(先前)第一实际空气燃 料比调整后值(其通过S10中的初始化处理被在其初始状态设置为0)。在步骤S35处，通过读取或加载设定值存储区域72中存储的调 整系数a的值、先前(上次)第一实际空气燃料比调整后值以及空气 燃料比测量值存储区域83中存储的空气燃料比测量值，基于上述公 式①来计算第一实际空气燃料比调整后值。将该计算结果存储在实际 空气燃料比调整后值存储区域84中作为(当前)第一实际空气燃料 比调整后值。需要注意的是，在步骤S35处该计算第一实际空气燃料 比调整后值的处理对应于根据本发明的"第一调整后信号计算步骤"， 执行该处理的CPU 6对应于根据本发明的"第一调整后信号计算部或 装置"。类似地，用(当前)第二实际空气燃料比调整后值重写来更新实 际空气燃料比调整后值存储区域84中存储的(先前)第二实际空气 燃料比调整后值(其通过SIO中的初始化处理被在其初始状态设置为 0)。在步骤S36处，通过读取或加载设定值存储区域72中存储的调 整系数p的值、先前(上次)第二实际空气燃料比调整后值以及空气 燃料比测量值存储区域83中存储的空气燃料比测量值，基于上述公 式②来计算第二实际空气燃料比调整后值。将该计算结果存储在实际 空气燃料比调整后值存储区域84中重新作为(当前)第二实际空气 燃料比调整后值。需要注意的是，在步骤S36处该计算第二实际空气 燃料比调整后值的处理对应于根据本发明的"第二调整后信号计算步 骤"，执行该处理的CPU6对应于根据本发明的"第二调整后信号计 算部或装置"。步骤S38和S39的处理设置用于更新第一实际空气燃料比调整 后值的最大值和第一实际空气燃料比调整后值的最小值。这些最大值 和最小值用在后面提到的步骤S63中计数用作用来确定(选择性地采 用)异常诊断参考值的参数的非反转数。在步骤S38处，通过将第一 实际空气燃料比调整后值的(先前)最大值与实际空气燃料比调整后 值存储区域84中存储的(当前)第一实际空气燃料比调整后值进行 比较，将(当前)第一实际空气燃料比调整后值和第一实际空气燃料 比调整后值的(先前)最大值中的较大者存储在第一实际空气燃料比调整后值最大值存储区域85中，作为第一实际空气燃料比调整后值 的(当前)最大值。类似地在步骤S39处，通过将第一实际空气燃料 比调整后值的(先前)最小值与(当前)第一实际空气燃料比调整后 值进行比较，将这两个值中较小者存储在第一实际空气燃料比调整后 值最小值存储区域86中，作为第一实际空气燃料比调整后值的(当 前)最小值。在步骤S35到S39的处理之后，程序进行到图7中所示 的步骤S80。接下来，说明从步骤S80到步骤S86的处理。步骤S80和S81 的处理设置用于计算图8中示出的第一实际空气燃料比调整后值的曲 线(一长一短交替的点划线)和第二实际空气燃料比调整后值的曲线 (一长两短交替的点划线)围出的区域面积，作为面积总值。首先， 在图7中示出的步骤S80处，通过读取或加栽当前(本次)第一实际 空气燃料比调整后值和当前(本次)第二实际空气燃料比调整后值， 来计算这两个调整值之差的绝对值作为偏差。该偏差可由在步骤S80 的执行定时获得的图8中的第一实际空气燃料比调整后值与第二实际 空气燃料比调整后值之间的高度差来表示。接下来如图7所示，从面 积总值存储区域88中读取或加载面积总值(在初始状态下，已经通 过S19的处理将面积总值存储为0)，将步骤S80处计算的偏差加到 面积总值中。在步骤S81处，通过重写将该相加计算结果存储在面积 总值存储区域88中。通过重复执行响应延迟诊断处理，彼此积分各 个定时的偏差作为面积总值(偏差总值)，如图8中的面积总值图(虚 线)所示。需要注意的是，在步骤S80处计算第一实际空气燃料比调 整后值与第二实际空气燃料比调整后值之差作为偏差的处理对应于 根据本发明的"偏差计算步骤"，并且执行该处理的CPU6对应于根 据本发明的"偏差计算部或装置"。此外，需要注意的是，计算面积 总值(偏差总值)的处理对应于根据本发明的"偏差总值计算步骤"， 其中面积总值是由合计通过针对诊断期重复步骤S81的处理而在诊断 期内获得的所有偏差而获得的，并且执行该处理的CPU6对应于根据 本发明的"偏差总值计算部或装置"。对于后面提到的步骤S43到S49的处理执行图7中示出的步骤 S82到步骤S86之间的处理，步骤S43到S49的处理用于检查第一实 际空气燃料比调整后值的变化状态，即，用于检查第一实际空气燃料 比调整后值在单位诊断期内是否反转。具体来说，当在单位诊断期内 第一实际空气燃料比调整后值经历了增大状态或减小状态(即，处在 了增大状态或处在了减小状态)时，将其对应的标志，即第一实际空 气燃料比调整后值增大经历标志或第一实际空气燃料比调整后值减 小经历标志设置为1。首先，在步骤S82处计算(当前)第一实际空气燃料比调整后值 与在步骤S38处更新的第一实际空气燃料比调整后值的最大值之间的 差值。如果该差值大于或等于变化参考值(S82:是)，则确定(当 前)第一实际空气燃料比调整后值已经从其曾经获得的值减小了，即 第一实际空气燃料比调整后值被视为经历了减小状态。因此，在步骤 S83处将标志存储区域81中的第一实际空气燃料比调整后值减小经 历标志设置为1，然后程序返回到主例程。另一方面，从第一实际空 气燃料比调整后值的最大值减去(当前)第一实际空气燃料比调整后 值而获得的差值低于变化参考值(S82:否)；按照如上类似的方式 计算通过从(当前)第一实际空气燃料比调整后值减去第一实际空气 燃料比调整后值的最小值而获得的差值。如果该差值大于或等于变化 参考值(S85:是)，则确定(当前)第一实际空气燃料比调整后值 已经从其曾经获得的值增大了 ，即第一实际空气燃料比调整后值被视 为经历了增大状态。因此，在步骤S86处将标志存储区域81中的第 一实际空气燃料比调整后值增大经历标志设置为1，然后程序返回到 主例程。在其他情况下(即，S82:否且S85:否)，程序仅返回到主例程。由此，在除目标空气燃料比从浓侧移动到稀侧的定时之外(除了 图8中的T1、 T3、 T5、 T7、 T9和Tll之外)的任意定时，重复执 行步骤S35-S39以及步骤S80-S86的处理。在每次执行响应延迟诊断 处理时，计算通过采用不同的调整系数a和p的调整计算对空气燃料比测量值进行调整而获得了的第一实际空气燃料比调整后值和第二 实际空气燃料比调整后值之间的偏差。从而，逐渐地彼此积分偏差作为面积总值，如图8所示。接下来，说明在目标空气燃料比从浓侧移动(转变)到稀侧的定 时执行的步骤S42与步骤S76之间的处理。首先在步骤S42处，读取 空气燃料比测量值存储区域83中的空气燃料比测量值，并复制到实 际空气燃料比调整后值存储区域84中的相应的(当前)第一实际空 气燃料比调整后值和(当前)第二实际空气燃料比调整后值。在本实 施例中，在目标空气燃料比从浓侧移动(进入)到稀侧的定时，基本 上定期地进行将每个实际空气燃料比调整后值的调整后状态(调整 度)带回到其初始状态(即带回到非调整状态)的处理。即，当计算由利用先前计算的第一和第二实际空气燃料比调整后值对空气燃料 比测量值进行调整而得到的(当前)第一实际空气燃料比调整后值和 (当前)第二实际空气燃料比调整后值时，在目标空气燃料比从浓侧 反转到稀侧的情况下重置(当前)第一实际空气燃料比调整后值和(当 前)第二实际空气燃料比调整后值。在步骤S43到S49之间的处理中，计数用作确定(选择性地采 用)异常诊断参考值的参数的非反转次数。在步骤S43到S49之间的 处理中，在目标空气燃料比从浓侧移动到稀侧的定时，判断第一实际 空气燃料比调整后值在(本轮)单位诊断期内是否反转。如果第一实 际空气燃料比调整后值在单位诊断期内没有反转，则非反转次数递 增。具体来说，在标志存储区域81中的第一实际空气燃料比调整后 值增大经历标志的状态为"1" (S43:否)，并且第一实际空气燃料 比调整后值减小经历标志的状态也为'T， (S44:否)的情况下，程 序进行到步骤S48。也就是说，在这种情况下，确定第一实际空气燃 料比调整后值在单位诊断期内从增大状态移动到了(反转到了)减小 状态，或者从减小状态移动到了 (反转到了)增大状态。由此，不执 行非反转次数的递增。另一方面，在第一实际空气燃料比调整后值增大经历标志和第一实际空气燃料比调整后值减小经历标志的状态中的至少任一个为"0" 的情况下(S43:是，或者，S43:否且S44:是)，程序进行到步骤 S46。在步骤S46处，计算第一实际空气燃料比调整后值的最大值和 第一实际空气燃料比调整后值的最小值之差。如果该差值大于一个等 于0.02的值(S46:是)，则确定在单位诊断期内一定发生了第一实 际空气燃料比调整后值的变化(移动)。然而，由于该变化(移动) 是增大状态或减小状态中的任一个，所以确定不存在第一实际空气燃 料比调整后值的反转。由此，在步骤S47处将非反转数递增1。然后， 程序进行到步骤S48。需要注意的是，在步骤S47处将非反转数(次 数)递增1的处理对应于根据本发明的"非转变数计数步骤"，并且 执行该处理的CPU 6对应于根据本发明的"非转变数计数部或装置"。如果第一实际空气燃料比调整后值的最大值与第一实际空气燃 料比调整后值的最小值之差小于或等于0.02 (S46:否)，则确定第 一实际空气燃料比调整后值没有改变，而是具有恒定值。由此，程序 进行到步骤S48。在空气燃料比测量值根本没有改变的情况下，第一 实际空气燃料比调整后值的最大值与第一实际空气燃料比调整后值 的最小值之差等于0。因此，通过在这种情况下不更新非反转数，而 选择更小的值作为异常诊断参考值，从而可以提高后面说明的判断异 常状态的准确度。在后续步骤S48处，将第一实际空气燃料比调整后值增大经历标 志和第一实际空气燃料比调整后值减小经历标志的状态(值)复位为 0。在步骤S49处，通过将(当前)第一实际空气燃料比调整后值复 制到相应的第一实际空气燃料比调整后值的最大值和第一实际空气 燃料比调整后值的最小值，来重置该最大值和最小值。由此，如图8 所示在目标空气燃料比从浓侧移动到稀侧的(本次单位诊断期刚刚结 束并且下次单位诊断期开始的)定时Tl、 T3、 T5、 T7、 T9和Tll 处复位用于更新非反转数的各个标志和参数。然后，程序进行到图6 中示出的步骤S55。图6中示出的步骤S55到S61之间的处理设置用于判断i^断期的开始定时和结束定时。如上所迷，诊断期在目标空气燃料比刚从浓 侧反转到稀侧时开始，并且在目标空气燃料比从浓侧反转到稀侧的次 数达到参考反转数时结束。从而，当目标空气燃料比反转数小于参考反转数时(S55:否)，执行步骤S56-S58的处理，然后每当目标空递^ 1 (即，加I)。仅当目标空气燃料比反转数等于0时(S56:是)， 在步骤S57处复位面积总值，在步骤S58处复位非反转数，并且程序 进行到步骤S61。通过这些处理，例如即使在图8中示出的定时T0 处开始响应延迟诊断处理，也复位针对TO到Tl之间的时间间隔合计 的更新的非反转数和面积总值。由此，诊断期在目标空气燃料比第一 次从浓侧反转到稀侧的定时Tl处开始。由于在步骤S61 (参见图6) 处将目标空气燃料比反转数递增1，所以在定时Tl之后目标空气燃 料比从浓侧反转到稀侧时(即，在T3、 T5、 T7、 T9和T11处)不复 位面积总值和非反转数，使得在诊断期内面积总值和非反转数继续增 加或递增。目标空气燃料比反转数在诊断期内(也在定时Tl处)继 续递增(S56:否，S61)。然后，程序进行到图7中示出的步骤S80-S86， 然后返回到主例程。需要注意的是，在步骤S61处将目标空气燃料比 反转数递增1的该处理对应于根据本发明的"目标空气燃料比反转数 计数步骤"，执行该处理的CPU6对应于根据本发明的"目标空气燃 料比反转数计数部或装置"。由此，每当目标空气燃料比从浓侧反转到稀侧时，在步骤S61 处将目标空气燃料比反转数递增1 (加1)。当在步骤S55的执行时 间目标空气燃料比反转数大于或等于参考反转数(5次)时(S55:是)， 确定诊断期结束。从而，执行步骤S63-S76的处理，即，执行诊断(确 定)宽带空气燃料比传感器l是否处于异常状态的处理。首先，参考ROM7中的异常诊断参考值表存储区域73，如上所 述根据在诊断期内计数的非反转数(次数)选择异常诊断参考值。在 步骤S63处，将该选择的异常诊断参考值临时存储在RAM 8的预定 存储区域内。此外，由于确定诊断期已经结束，所以在步骤S71处将标志存储区域81中的测量完成标志存储为1。然后，在步骤S73处， 将通过积分在诊断期内计算出的第一实际空气燃料比调整后值与第 二实际空气燃料比调整后值之间的每个偏差而获得的面积总值与所 选择的异常诊断参考值进行比较。此时，如果面积总值大于或等于异 常诊断参考值(S73:否)，则在步骤S76处确定或诊断宽带空气燃 料比传感器1的输出的响应性正常，即没有异常性。然后，程序经过 步骤S80到S86之间的处理返回到主例程。另一方面，如果面积总值 小于异常诊断参考值(S73:是)，则在步骤S75处确定或诊断宽带 空气燃料比传感器l的输出的响应性异常(不正常)，即具有某些异 常性。在该步骤S75处，将标志存储区域81中的异常确定标志存储 为1。然后，程序经过步骤S80到S86之间的处理返回到主例程。需 要注意的是，步骤S63处根据非反转数选择异常诊断参考值的处理对 应于根据本发明的"阈值采用步骤"，执行该处理的CPU6对应于根 据本发明的"阈值采用部或装置"。需要注意的是，步骤S73处通过 将面积总值与异常诊断参考值进行比较来诊断(确定)气体传感器是 否处于异常状态的处理对应于根据本发明的"异常诊断步骤，，，执行 该处理的CPU6对应于根据本发明的"异常诊断部或装置"。如图8所示，在宽带空气燃料比传感器1处于正常状态从而空气 燃料比测量值通过适当地跟随目标空气燃料比的反转而变化的情况 下，第一实际空气燃料比调整后值也跟随目标空气燃料比的反转，并 且在每个单位诊断期内都经历增大状态和减小状态(即，变成到增大 状态也变成到减小状态)。因此，在每个诊断期结束时第一实际空气 燃料比调整后值的非反转数等于O，从而选择相对小的值(例如，5) 作为异常诊断参考值。另一方面，如图9所示，在宽度空气燃料比传感器1处于异常状 态从而空气燃料比测量值由于无法适当地跟随目标空气燃料比的反 转而延迟的情况下，空气燃料比测量值相对于目标空气燃料比的变化 而慢慢地(平緩地)变化，因此诊断期内计算的面积总值变为相对小 的值。在分别具有第一实际空气燃料比调整后值反转(在增大方向和减小方向之间改变方向)的时间点T2a、 T6a和T9a的单位i貪断期 Tl-T3、 T5-T7以及T9-T11中，非反转数不递增。然而，在第一实际 空气燃料比调整后值不反转的单位诊断期T3-T5和T7-T9中，非反转 数递增。由此，第一实际空气燃料比调整后值的非反转数在诊断期结 束时变为等于2。因此，选择大于图8中的以上情况的值(例如，8) 作为异常诊断参考值。如果判定宽带空气燃料比传感器1处于异常状 态，则将异常确定标志的值(状态)设置为1。该异常确定标志的值 被CPU 6执行的其他程序重复参考，例如其他程序在参考异常确定标 志时，如果该异常确定标志为1，则向驾驶员通知该异常状态。在图4中示出的主例程的下一轮肘或之后的步骤S14和S26之 间的处理中，由于测量完成标志已被存储为1 (S20:是)，所以程序 进行到步骤S26。从而，不执行响应延迟诊断处理。显然可以根据本发明对以上实施例进行各种修改和变型。例如， 尽管在上述实施例中每25毫秒地重复执行响应延迟诊断处理，但是 该处理时间间隔不必限于25 msec,而是可以*没定为任<可时间间隔。 此外，如上所述，传感器驱动电路部3可以作为ECU5的一个电路部 而设置在ECU5中。另选地，传感器驱动电路部3可以包括能够执行 异常诊断程序的微型计算机。此外，尽管在上述实施例中参考反转数为5次，但是该参考反转 数不限于此，而是可以为l次、2次，或者等于或大于6次。类似地， 用于计算空气燃料比调整后值的调整系数值a和p不限于0.9和0.2， 而是可以预设为大于0且小于1的任意值。此外，还可以通过对根据空气燃料比测量值计算出的(当前)第一实际空气燃料比调整后值应用调整计算，来计算(当前)第二实际空气燃料比调整后值。例如，可以代替图5中的步骤S36的处理而执行图10中示出的步骤S37的处理。即，可以通过应用下式③给出的调整计算，来计算(当前)第二实际空气燃料比调整后值。第二实际空气燃料比调整后值-px (当前)第一实际空气燃料比调整后值+ x (先前)第二实际空气燃料比调整后值 ③其中，0<卩<1，例如，在本例中卩=0.2。由此，可以根据第一实际空气燃料比调整后值与利用该第一实际 空气燃料比调整后值通过进一步的调整计算而算得的第二实际空气 燃料比调整后值之间的偏差，来执行关于宽带空气燃料比传感器l中 存在或不存在异常状态的诊断。在这种情况下，可以适当地调节基于 非反转数确定(选择性地采用)的异常诊断参考值。此外，在基于第 一实际空气燃料比调整后值计算第二实际空气燃料比调整后值的情 况下，调整系数(3可能不同于调整系数a或者可能与调整系数a相同。此外，尽管在上述实施例中将面积总值计算为由偏差相加而获得 的总值，但是也可以采用由偏差相乘获得的值或者由偏差平均而获得 的值作为面积总值。在采用这样的值作为面积总值时，可以将每个异 常诊断参考值设定为根据非反转数的最优阈值，该最优阈值是通过计 算在气体传感器的正常状态下可获的值范围和在气体传感器的各种 异常状态下可获的值范围利用实验等获得的。尽管异常诊断程序被配 置为在首次(完整)执行针对气体传感器的响应延迟诊断处理之后进 入待机状态，但是响应延迟诊断处理的执行次数不限于此。例如，可 以在打开点火键的定时与关闭点火键的定时之间重复地执行响应延 迟诊断处理。此外，尽管在以上实施例中基于第一实际空气燃料比调整后值的 非反转数(次数)来确定或选择异常诊断参考值，但是可以通过计数 空气燃料比测量值或第二实际空气燃料比调整后值的非反转数来确 定或选择异常诊断参考值。另选地，可以基于第一实际空气燃料比调 整后值通过跟随目标空气燃料比的反转而反转的次数来确定或选择 异常诊断参考值。此外，通过重复诊断期而具有多个诊断期，可以每诊断期地执行 关于气体传感器中存在或不存在异常状态的暂时判断(初步判断)。 然后，当多个诊断期结束时，可以基于暂时判定气体传感器处于异常 状态的数(次数)来最终判断气体传感器中存在或不存在异常状态。 例如，图11中示出了图5-7中的响应延迟诊断处理中包括的图6的步骤s55到s76之间的处理的变型例。在该变型实施例中，具有与上在该变型例中，新设置异常状态检测数和测量数，作为要存储在 ram8中的预定存储区域(未示出)的变量。此外，已经将参考重复 数和参考异常状态检测数存储在rom 7的设定值存储区域72中。在 该变型例中，每当每个诊断期已经结束时，判断宽带空气燃料比传感 器l是否处于异常状态。该异常状态检测数是用于计数确定宽带空气 燃料比传感器1处于异常状态的次数的变量。该异常状态检测数的初 始值存储为0。此外，测量数是用于计数诊断期的重复数的变量，并 且其初始值存储为0。参考重复数限定诊断期应重复的次数(即，限 定总重复数)。在该变型实施例中，将参考重复数存储为3 (3次)。状态检测数2行比较来最终判断宽带空气燃料比,传感器1是否:于异 常状态的阈值(参考值)。在该变型实施例中，将参考异常状态检测 数存储为2 (2次)。在该变型实施例中，在图4中的异常诊断程序 的主例程的步骤s19处，除了复位在以上(非变型)实施例中描述的 各个标志和变量之外，还复位异常状态检测数和测量数。下面关注响应延迟诊断处理而简略其他部分地说明该变型例，这是因为各诊断期内的每个处理与以上实施例中类似。类似于以上实施例，如图4所示通过cpu 6开始异常诊断程序 的主例程。然后，当利用初始化条件标志、工作参数条件标志以及测 量完成标志进行情况判断而满足特定条件(准则)时，能够执行图5、 11和7中示出的响应延迟诊断处理。然后，在空气燃料混合物的目标 空气燃料比首次恰从浓侧反转到稀侧的定时(图5中s30:是，s33: 是，...,图11中s55:否，s56:是)，复位面积总值和非反转数(s57， s58)，复位异常状态检测数(s60)，并且目标空气燃料比反转数通 过步骤s61的处理而变得等于1，从而开始第一诊断期。在该诊断期 内，类似于以上(非变型)实施例，重复地执行在图5的步骤s35和S36处对第一和第二实际空气燃料比调整后值的计算、在步骤S38和 S39处对第一实际空气燃料比调整后值的最大值和最小值的更新、在 图7的步骤S80处对第一和第二实际空气燃料比调整后值之间的偏差 的计算、在步骤S81处对面积总值的积分(合计)、以及在步骤S82-S86处对第一实际空气燃料比调整后值的增大状态和减小状态的检测。当 目标空气燃料比从浓侧反转到稀侧时，如果在本次单位诊断期(至此 持续的单位诊断期)内第一实际空气燃料比调整后值没有反转，则在 图5的步骤S47处非反转数递增。然后，在图11的步骤S61处递增 目标空气燃料比反转数，并开始下一单位诊断期。对于通过重复单位 诊断期而获得的时间间隔，继续积分或相加面积总计。然后，当目标 空气燃料比反转数变得大于或等于参考反转数(例如，5次)时(图 11中的S55:是)，结束第一诊断期。然后，为了开始第二诊断期，在图11的步骤S62处将目标空气 燃料比反转数设置或存储为1。接下来，参考异常诊断参考值表存储 区域73，根据在第一诊断期内计数的非反转数来选择异常诊断参考 值。在步骤S63处将该异常诊断参考值临时存储在RAM 8的预定存 储区域中。此外，在步骤S64处复位非反转数，从而在第二诊断期内 计数新的非反转次数。接着，在步骤S65处，将通过积分在第一诊断期内分别计算得到 的第一实际空气燃料比调整后值与第二实际空气燃料比调整后值之 间的偏差而获得的面积总值与上述选择的异常诊断参考值进行比较。 此时，如果面积总值取大于或等于异常诊断参考值的值(S65:否)， 则确定宽带空气燃料比传感器l的输出的响应性在第一诊断期内没有 变为异常。然后，程序进行到步骤S67。另一方面，如果面积总值取 小于异常诊断参考值的值(S65:是)，则确定宽带空气燃料比传感 器1的输出的响应性在第一诊断期内变为异常。因此，在步骤S66处 将异常状态检测数递增1，程序进行到步骤S67。需要注意的是，在 步骤S65处通过将面积总值与异常诊断参考值进行比较而暂时地判断 气体传感器是否处于异常状态的处理对应于根据本发明的"异常状态暂时判断步骤，，，执行该处理的CPU6对应于根据本发明的"异常状 态暂时判断部或装置"。在步骤S67处，复位面积总值，以新计算(积分)第二诊断期内 的面积总值。在步骤S68处，将存储在RAM 8的预定存储区域中的 测量数递增1 (该测量数在初始状态下取等于0的值)。接着在步骤 S70处，确认测量数是否大于或等于参考重复数。在该处理中，确认 诊断期是否已经重复了由参考重复数给出的次数(例如，3次)。由 于在第一诊断期结束时还未满足该准则(S70:否)，所以程序经过 图7中示出的步骤S80-S86返回到主例程。需要注意的是，在步骤S70 处通过将测量完成标志保持为0而重复诊断期直到测量数大于或等于 参考重复数的处理对应于根据本发明的"重复计算步骤"，执行该处 理的CPU6对应于根据本发明的"重复计算部或装置"。参照图8和图9中示出的曲线图，在诊断期终止的定时Tll处， 将目标空气燃料比反转数设置为1，并复位面积总值。由此，设置类 似于定时Tl的条件，从而再次从头开始诊断期，使得重新计算面积 总值。由此，重复诊断期，直到测量数达到参考重复数。如果通过将 异常诊断参考值与在每个诊断期内获得的面积总值进行比较而诊断 出宽带空气燃料比传感器l的输出的响应性已经为异常，即具有某些 异常性，则将异常状态检测数递增l (S65:是，S66)。如图11所示，当测量数大于或等于参考重复数时，例如，在第 三诊断期结束时(S70:是)，在步骤S71处将测量完成标志存储为1， 从而在下一轮以及后续轮中不允许主例程调用响应延迟诊断处理。然 后，在步骤S72处，将三个诊断期内的异常状态检测数与设定值存储 区域72中的参考异常状态检测数(例如，2次)进行比较。如果异常 状态检测数小于参考异常状态检测数(S72:否)，则在步骤S76处， 最终诊断或确定宽带空气燃料比传感器l的输出的响应性为正常，即 没有异常性。另一方面，如果异常状态检测数大于或等于参考异常状 态检测数(S72:是)，则在步骤S75处，最终诊断宽带空气燃料比 传感器l的输出是异常的，即具有某些异常性，并将标志存储区域81中的异常确定标志存储为1。然后，该异常确定标志的值(状态)用 于向驾驶员报告等。由此，即使在宽带空气燃料比传感器1瞬间(仅 短时间)变为异常状态的情况下，也不会迅速确定宽带空气燃料比传 感器1异常。因此，可以提高异常诊断的准确度。需要注意的是，在最终确定气体传感器是"lh;异;状态的处理'^"应于根据本发明的 "异常状态最终判断步骤"，执行该处理的CPU6对应于根据本发明 的"异常状态最终判断部或装置"。下面将简要说明根据以上实施例(非变型例和变型例)的一些优 点和效果。根据上述实施例，针对经过的诊断期，通过对气体传感器输出的 检测信号应用多个调整计算而计算具有彼此不同的调整度的两个调 整后信号(第一和第二调整后信号)。此外，计算第一和第二调整后 信号之间的偏差(差值)，然后根据该计算得到的偏差来诊断气体传 感器是否处于异常状态。第一和第二调整后信号是基于气体传感器的 检测信号而计算出的，并且以彼此不同的慢速度跟随检测信号的变化 而变化。因此，即使在气体传感器和/或其传感器驱动电路部的个体间 差异(制造公差)的影响下从气体传感器针对异常诊断输出的检测信 号的值趋于指示相对于其目标值(特定理想值)的上侧值或下侧值， 基于该检测信号计算出的第一和第二调整后信号也改变，以跟随所关 注的气体传感器的检测信号的变化。即，由于根据分别跟随气体传感 器的检测信号的变化的第一和第二调整后信号来计算用作诊断气体 传感器是否处于异常状态的参考的偏差(差值)，所以可以减小上述 个体间差异的影响。因此，即使各个气体传感器处于彼此相同的劣化度下，也可以抑制计算偏差分散，即由于个体间差异(制造公差)而 在各个气体传感器之间取不同的值。因此，在根据上述实施例的异常诊断方法和装置中，可以更准确地执行关于气体传感器中存在或不存 在异常状态的诊断。此外，根据上述实施例，通过对检测信号应用釆用彼此不同的调整系数(第一和第二调整系数)的各个调整计算来计算第一和第二调 整后信号。此外，可以通过对第一调整后信号应用釆用第一和第二调 整系数之一的调整计算来计算第二调整后信号，其中所述第一调整后 信号是通过对检测信号应用采用第一调整系数的调整计算而算得的。 通过应用这种调整计算，可以基于气体传感器的检测信号容易地获得 具有彼此不同的调整度的第一和第二调整后信号。此外，根据上述实施例，可以通过适当地组合第一调整系数和第 二调整系数来调节从第一和第二调整后信号算得的用于诊断气体传 感器是否处于异常状态的偏差的可能范围。在使得第一和第二调整后 信号中的每一个的调整度更小的情况下，可以更大地提高第一或第二 调整后信号在检测信号指示瞬间大变化(即，急剧移动)时的检测信 号跟随性能。另一方面，在使得第一或第二调整后信号的调整度更大 的情况下，可以将检测信号跟随性能调节为较低。因此，通过适当地 调节第一和第二调整系数的组合，可以调节对于气体传感器的异常状态诊断的灵敏度，从而可以更大地提高异常诊断的准确度。根据上述实施例，尽管可以基于以获得检测信号的恒定时间间隔 计算的各个偏差来执行针对气体传感器的异常诊断，但是通过采用作为诊断期内获得的所有偏差之和的偏差总值来执行针对气体传感器 的异常诊断。因此，可以更清楚地区分传感器正常状态下可获的偏差 总值范围和传感器异常状态下可获的偏差总值范围，从而可以更准确 地执行对于气体传感器的异常状态的诊断。此外，根据上述变型例，通过重复诊断期而针对多个诊断期每诊 断期地执行对于气体传感器的异常诊断，然后计数(暂时地)判定气 体传感器处于异常状态的次数，从而基于该计数的数值来最终判断气 体传感器是否处于异常状态。因此，即使在气体传感器瞬间(短时间 地)指示异常状态的情况下，也不会迅速地确定气体传感器异常。因 此，可以更准确地执行关于在气体传感器中存在或不存在异常状态的 诊断。当试图执行用于将要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空常，执行反馈校正以使得基于气体传感器的检测信号而计算得到的气燃料比(实际空气燃料比)更接近目标空气燃料比。在执行这种空 气燃料比反馈控制的内燃机中发生了气体传感器的劣化(响应劣化) 的情况下，如果劣化度较轻，则第一和第二调整后信号之间的偏差与 正常(非劣化)状态相比变小。另一方面，如果劣化度较高(气体传 感器的劣化已经过度发展)，则相反第一和第二调整后信号之间的偏 差变得相对较大，由此可能无法正确地执行关于气体传感器的异常状态的it断。例如，当考虑气体传感器的劣化(响应劣化)已经发展到将气体 传感器的检测信号的响应相对于目标空气燃料比的反转延迟目标空 气燃料比的变化的半个周期的状态的情况时，气体传感器的检测信号 指示对应于稀侧的输出值，尽管目标空气燃料比位于浓侧。在这种情 况下，当通过反馈校正使得基于以上检测信号而计算得到的空气燃料 比(实际空气燃料比)更接近目标空气燃料比时，该反馈校正变得过 度。由此，当目标空气燃料比下一次移动到稀侧时，气体传感器的检 测信号指示对应于更浓侧(相比于没有反馈的情况)的值。然后，当重复这种情况时，在更扩大(过度放大)的状态下输出气体传感器的 检测信号。由此，尽管气体传感器的劣化发展了，但是可能第一和第 二调整后信号之间的偏差不再变小，使得无法正确地获得与正常(非 劣化)气体传感器的区分。因此，根据上述实施例，根据在诊断期内第一调整后信号或第二 调整后信号已经进行了从增大状态到减小状态的转变(反转)以及从 减小状态到增大状态的转变中的至少一个的频率，来改变确定气体传 感器是否处于异常状态的阈值。因此，即使在气体传感器的劣化状态 过度发展的状况下开始诊断，也可以准确地执行关于气体传感器的异 常状态的诊断。换言之，根据本发明的上迷实施例，无论气体传感器 的劣化发展状态如何，即使在任意定时开始执行异常诊断的诊断期，也可以准确地实现对气体传感器的异常诊断。此外，根据上述实施例，计数通过每当反转次数递增来划界或划 分诊断期而给出的所有单位诊断期中的如下单位诊断期的数量，即在 每一个这种单位诊断期中第一调整后信号或第二调整后信号既没有 进行从增大状态到减小状态的转变(反转)也没有进行从减小状态到 增大状态的转变。然后，采用根据在诊断期内计数的非转变数而预定 的阈值。因此，即使由于诊断期在任意定时(任意劣化状态)开始而 使得偏差总值的可获范围改变，也可准确地诊断气体传感器是否处于 异常状态。此外，根据上述实施例，上述用于气体传感器的异常诊断方法和 装置应用于适于随着排出气体中的氧浓度基本上线性地改变检测信 号的输出值的氧传感器。因此，可以准确地并可靠地检测氧传感器的 异常状态。本申请基于2007年10月1日提交的在先日本专利申请 No.2007-257807。在此通过引用并入该日本专利申请的全部内容。尽管上面参照本发明的特定实施例描述了本发明，但是本发明并 不限于上述实施例。本领域技术人员鉴于以上教习将可以对上述实施 例进行各种修改和变型。参照下面的权利要求来限定本发明的范围。
权利要求
1、一种气体传感器诊断方法，用于基于由曝露于从内燃机排出的排出气体中的气体传感器输出的检测信号而诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断方法包括目标空气燃料比反转数计数步骤，用于计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的界限的特定空气燃料比从浓侧反转到稀侧或者从稀侧反转到浓侧的反转次数；检测信号获取步骤，用于在诊断期内以恒定的时间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与反转次数达到预定次数的定时之间的时段；调整后信号计算步骤，用于执行以下操作通过对所获得的检测信号应用第一调整计算来计算第一调整后信号，和通过对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算步骤，用于计算所述计算得到的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及异常诊断步骤，用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是否处于异常状态。
2、 根据权利要求l所述的气体传感器诊断方法，其中，所述调 整后信号计算步骤包括第一调整后信号计算步骤，用于通过对所获得的检测信号应用釆 用了预定第一调整系数的第一调整计算，来计算第一调整后信号；和第二调整后信号计算步骤，用于通过对所获得的检测信号应用采 用了第二调整系数的第二调整计算来计算第二调整后信号，所述第二 调整系数预定为相比于所述第 一调整系数更大程度地调整检测信号。
3、 根据权利要求1所述的气体传感器诊断方法，其中，所述调 整后信号计算步骤包括第一调整后信号计算步骤，用于通过针对所获得的检测信号应用 采用了预定第一调整系数的第一调整计算，来计算第一调整后信号； 和第二调整后信号计算步骤，用于通过针对所述第一调整后信号应 用采用了所述第 一调整系数和第二调整系数之一 的第二调整计算，来 计算第二调整后信号，所述第二调整系数预定为取不同于所述第一调整系数的值。
4、 根据权利要求1所述的气体传感器诊断方法，还包括 偏差总值计算步骤，用于计算由在所述偏差计算步骤中在所述诊断期内获得的所有偏差的总和得到的偏差总值，其中，所述异常诊断步骤包括基于所述偏差总值与预定阈值之间 的比较结果而确定气体传感器是否处于异常状态的操作。
5、 根据权利要求l所述的气体传感器诊断方法，还包括 偏差总值计算步骤，用于计算由在所述偏差计算步骤中在所述诊断期内获得的所有偏差的总和得到的偏差总值；以及重复计算步骤，用于针对多个诊断期重复计算所述诊断期内的偏 差总值，其中，所述异常诊断步骤包括异常状态暂时判断步骤，用于通过将预定阈值与计算出的多个偏差总值中的每一个进行比较，来暂时地判断在所述多个诊断期的每一 个中气体传感器是否处于异常状态；以及异常状态最终判断步骤，用于基于在所述异常状态暂时判断步骤 中暂时地判定气体传感器处于异常状态的次数，来最终确定气体传感 器是否处于异常状态。
6、 根据权利要求4所述的气体传感器诊断方法，还包括 阈值改变步骤，用于根据在所述诊断期内第一调整后信号或第二调整后信号已经进行了从增大状态到减小状态的转变以及从减小状态到增大状态的转变中的至少一个的频率，来改变所述阈值。
7、 根据权利要求6所述的气体传感器诊断方法，其中，所述阈 值改变步骤包括非转变数计数步骤，用于计数通过在所述诊断期内每当反转次数递增来划分该诊断期而给出的所有单位诊断期中的如下单位诊断期的数量作为非转变数，即在每一个这种单位诊断期中，第一调整后信 号或第二调整后信号既没有进行从增大状态到减小状态的转变也没有进行从减小状态到增大状态的转变；以及阈值采用步骤，用于釆用根据所计数的非转变数而预定的值作为 所述阈值。
8、 根据权利要求1所述的气体传感器诊断方法，其中，所述气 体传感器是适于随着排出气体中的氧浓度基本上线性地改变其检测 信号的输出值的氧传感器。
9、 一种气体传感器诊断装置，适于基于由膝露于从内燃机排出 的排出气体中的气体传感器输出的检测信号而诊断该气体传感器是 否处于异常状态，所述检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓 度，该气体传感器诊断装置包括目标空气燃料比反转数计数部，用于计数要提供给内燃才几的空气 燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的界限的特检测信号获取部，用于在诊断期内以恒定的时间间隔获取气体传 感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与反转次数 达到预定次数的定时之间的时段；调整后信号计算部，用于执行以下操作通过对所获得的检测信号应用第一调整计算来计算第一调 整后信号，和通过对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的 第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算部，用于计算所述计算得到的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及异常诊断部，用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感 器是否处于异常状态。
10、 根据权利要求9所述的气体传感器诊断装置，其中，所述调 整后信号计算部包括第一调整后信号计算部，用于通过对所获得的检测信号应用采用 了预定第一调整系数的第一调整计算，来计算第一调整后信号；和第二调整后信号计算部，用于通过对所获得的检测信号应用釆用 了第二调整系数的第二调整计算来计算第二调整后信号，所述第二调 整系数预定为相比于所述第一调整系数更大程度地调整检测信号。
11、 根据权利要求9所述的气体传感器诊断装置，其中，所述调 整后信号计算部包括第一调整后信号计算部，用于通过针对所获得的检测信号应用采 用了预定第一调整系数的第一调整计算，.来计算第一调整后信号；和第二调整后信号计算部，用于通过针对所述第一调整后信号应用 采用了所述第一调整系数和第二调整系数之一的第二调整计算，来计 算第二调整后信号，所述第二调整系数预定为取不同于所述第一调整系数的值。
12、 根据权利要求9所述的气体传感器诊断装置，还包括 偏差总值计算部，用于计算在所述诊断期内由所述偏差计算部获得的所有偏差的总和得到的偏差总值，其中，所述异常诊断部基于所述偏差总值与预定阔值之间的比较 结果而确定气体传感器是否处于异常状态。
13、 根据权利要求9所述的气体传感器诊断装置，还包括 偏差总值计算部，用于计算在所述诊断期内由所述偏差计算部获得的所有偏差的总和得到的偏差总值；以及重复计算部，用于针对多个诊断期重复计算所述诊断期内的偏差总值，其中，所述异常诊断部包括异常状态暂时判断部，用于通过将预定阈值与计算出的多个偏差 总值中的每一个进行比较，来暂时地判断在所述多个诊断期的每一个中气体传感器是否处于异常状态；以及异常状态最终判断部，用于基于由所述异常状态暂时判断部暂时 地判定气体传感器处于异常状态的次数，来最终确定气体传感器是否 处于异常状态。
14、 根据权利要求12所述的气体传感器诊断装置，还包括 阈值改变部，用于根据在所述诊断期内第一调整后信号或第二调整后信号已经进行了从增大状态到减小状态的转变以及从减小状态 到增大状态的转变中的至少一个的频率，来改变所述阈值。
15、 根据权利要求14所述的气体传感器诊断装置，其中，所述 阈值改变部包括非转变数计数部，用于计数通过在所述诊断期内每当反转次数递 增来划分该诊断期而给出的所有单位诊断期中的如下单位诊断期的 数量作为非转变数，即在每一个这种单位诊断期中，第一调整后信号 或第二调整后信号既没有进行从增大状态到减小状态的转变也没有进行从减小状态到增大状态的转变；以及阈值釆用部，用于采用根据所计数的非转变数而预定的值作为所 述阈值。
16、 根据权利要求9所述的气体传感器诊断装置，其中，所迷气 体传感器是适于随着排出气体中的氧浓度基本上线性地改变其检测 信号的输出值的氧传感器。
全文摘要
本发明提供了一种气体传感器诊断方法，包括以下步骤计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的界限的特定空气燃料比从浓侧反转到稀侧或者从稀侧反转到浓侧的反转次数；在诊断期内以恒定的时间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始计数反转次数的定时与所述反转次数达到预定次数的定时之间的时段；通过对检测信号应用第一调整计算来计算第一调整后信号，并通过对检测信号应用第二调整计算来计算第二调整后信号；计算第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是否处于异常状态。
文档编号G01N27/00GK101403717SQ200810168108
公开日2009年4月8日 申请日期2008年9月27日 优先权日2007年10月1日
发明者家田典和, 平田雅树, 深贝礼奈, 田中雅泰, 稻垣浩, 铃木隆广 申请人:日本特殊陶业株式会社;铃木株式会社