CN101251052A - 用于气体传感器的诊断方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

一种气体传感器诊断方法包括：燃料供给检测步骤，用于检测对内燃机燃料供给的中断，以及燃料供给中断之后燃料供给的重新开始；响应时段累积步骤，用于通过累积第一时段和第二时段来确定响应时段，在第一时段中，在检测到燃料供给中断之后，传感器输出值从第一阈值达到第二阈值，并且在第二时段中，在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后，传感器输出值从第三阈值达到第四阈值；以及异常状态诊断步骤，用于当响应时段大于预定时段时，确定气体传感器的异常状态。

Description

用于气体传感器的诊断方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于检查安置在内燃机废气通道中的气体传感器是否处于异常状态的异常状态诊断方法，和/或涉及用于这种气体传感器的气体传感器控制或诊断装置。

背景技术

三元催化剂被广泛用于汽车内燃机及其它应用，以便净化废气混合物中所包含的CO、HC和NOx。此外，为了提高净化效率，提供了一种反馈式空气燃料比控制系统，所述系统包括安置在发动机排气通道中的用于感测废气中的氧气浓度的气体传感器，并且包括控制器，用于通过根据感测到的氧气浓度来调节对于发动机的燃料供给量，来控制混合比或者空气燃料比朝向理论空气燃料比，所述燃料供给量诸如是燃料喷射量。最近，所述反馈式空气燃料比控制系统往往采用宽范围或者全范围空气燃料比传感器作为气体传感器，以便提高反馈控制的准确性，所述宽范围或者全范围空气燃料比传感器按照废气中的氧气浓度来线性改变传感器输出。

在长时期使用所述气体传感器的情况下，可能会随时间而老化，诸如在气体传感器保护装置(用于覆盖并且保护传感元件外围的保护装置)中形成的气体通孔以及用于把废气引入传感元件中的多孔部分的堵塞。由于气体传感器的这种老化，根据废气中的规定气体成分的浓度变化而输出的传感器输出的响应相对于没有恶化的气体传感器(处于正常状态)变慢了。因此，这种老化可能引起燃料经济性恶化以及废气没有得以充分净化的问题。因此，建议提供一种通过使用气体传感器的传感器输出值来进行气体传感器的恶化诊断的方法。

例如，公开号为H4-36651和H8-177575的已公开日本专利申请提议了一种空气燃料比控制方法和用于空气燃料比控制系统的自诊断装置，上述方法和装置被配置为通过使用气体传感器的输出变化来诊断气体传感器是否处于异常状态，所述输出变化对应于开始中断对内燃机的燃料供给以及在燃料供给中断之后重新开始燃料供给。

发明内容

然而，在近几年中，人们希望提高气体传感器老化诊断的准确性，例如希望在气体传感器被严重损坏之前感测到气体传感器的老化状态(异常状态)。然而，在燃料供给中断后以及在燃料供给重新开始后，传感器输出值的变化在正常状态和轻微老化状态下只有略微的不同。因此，依照常规方式，通过使用燃料供给中断之后的气体传感器输出变化或者燃料供给重新开始之后气体传感器输出变化，很难设置用于判断正常状态或轻微老化状态的阈值。因此不可能准确地诊断气体传感器的异常状态。具体地说，在以目标空气燃料比执行内燃机的反馈控制的情况下(其中所述目标空气燃料比被设置到相对于理论空气燃料比的贫乏区域)，燃料供给中断之后以及燃料供给重新开始之后，所述传感器输出值的变化是平缓的。因此，处于气体传感器的正常状态和老化状态的传感器输出值之间存在很少差异。通过常规的气体传感器诊断方法很难恰当地感测到气体传感器的异常状态。

本发明的目的是提供适合于准确地检测气体传感器的异常状态的气体传感器诊断或控制方法和/或装置。

依照本发明的一个方面，一种用于诊断气体传感器异常状态的气体传感器诊断方法，所述气体传感器被配置成输出对应于内燃机废气中的指定气体成分的浓度的传感器输出值，所述气体传感器诊断方法包括：燃料供给检测步骤，用于检测对内燃机燃料供给的中断，以及燃料供给中断之后燃料供给的重新开始；响应时段累积步骤，用于通过累积第一时段和第二时段来确定响应时段，在第一时段中，在检测到燃料供给中断之后，传感器输出值从第一阈值达到第二阈值，以及在第二时段中，在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后，传感器输出值从第三阈值达到第四阈值；以及异常状态诊断步骤，当响应时段大于预定时段时，确定气体传感器的异常状态。

依照本发明的另一方面，一种用于诊断气体传感器异常状态的气体传感器诊断装置，所述气体传感器被配置成输出对应于内燃机废气中的指定气体成分的浓度的传感器输出值，所述气体传感器诊断装置包括：燃料供给检测部，被配置为检测对内燃机燃料供给的中断，以及燃料供给中断之后燃料供给的重新开始；响应时段累积部，被配置为通过累积第一时段和第二时段来确定响应时段，在第一时段中，在检测到燃料供给中断之后，传感器输出值从第一阈值达到第二阈值，以及在第二时段中，在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后，传感器输出值从第三阈值达到第四阈值；以及异常状态诊断部，被配置为当响应时段大于预定时段时，确定气体传感器的异常状态。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例(以及第二实施例)示意性地示出气体传感器系统的结构的视图，所述气体传感器系统包括气体传感器控制设备1和气体传感器部件3。

图2是用于举例说明图1所示的RAM 63的存储区域的示意图。

图3是举例示出传感器信号的图，所述传感器信号示出了在开始中断对内燃机的燃料供给(F/C)之后以及在F/C之后重新开始燃料供给之后，从气体传感器部件3输出的传感器输出值随时间的变化。

图4示出依照第一实施例的用于检查气体传感器2是否处于异常状态的诊断方法的主过程的流程图。

图5是示出在图4主过程中执行的响应延迟诊断过程的流程图。

图6示出依照第二实施例的用于检查气体传感器2是否处于异常情况的诊断方法的主过程的流程图。

图7是示出在图6主过程中执行的响应时间测量判断过程的流程图。

图8是举例示出传感器信号的图，所述传感器信号示出了在开始中断对内燃机的燃料供给(F/C)之后以及在F/C之后重新开始燃料供给之后，从气体传感器部件3输出的传感器输出值随时间的变化。

具体实施方式

图1～5依照本发明第一实施例示出了用于确定气体传感器是否处于异常状态的气体传感器诊断或诊断过程以及气体传感器系统。如图1所示，所述气体传感器系统包括气体传感器部件3和气体传感器控制部件或控制器1。在图1示出的例子中，气体传感器部件3采用了宽范围(或全范围)空气燃料比感测元件10(以下简称为感测元件10)，所述感测元件10能够跨越理论空气燃料比，在从富集区域到贫乏区域的宽(或全)空气燃料比范围内感测氧气浓度。在此例子中，所述气体传感器系统被配置成通过气体传感器部件3来感测车辆内燃机的废气中所包含的氧气浓度，并且被配置成使用或能够使用感测到的氧气浓度来控制(诸如反馈控制)内燃机的空气燃料比。

气体传感器部件3具有图1中示意性示出的结构，并且生成表示内燃机废气混合物中的氧气浓度的传感器输出值。气体传感器部件3包括气体传感器2，所述气体传感器2包括感测元件10和陶瓷加热器41。此例子的气体传感器部件3还包括传感器驱动电路4，所述传感器驱动电路4包括与感测元件10连接的传感器控制电路31以及与陶瓷加热器41连接的加热器电压供给电路43。图1的气体传感器部件3还包括用于电气连接感测元件10与传感器控制电路31的三条引线(或称为导线)53、54和55。这三条引线是：泵侧引线53、公共引线54和传感器侧引线55。

气体传感器控制设备1具有图1中示意性示出的结构。气体传感器控制设备1包括ECU(发动机控制部件)60，用于依照从传感器控制电路31提供的传感器电阻信号，来独立地诊断气体传感器2并且用于控制加热器电压供给电路43。气体传感器控制设备1还可以包括与ECU 60连接的输出部件91，并且所述输出部件91包括用于呈现依照此实施例的诊断过程的结果的显示器或报警设备。

加热器电压供给电路43、ECU 60和传感器控制电路31响应于在内燃机起动时从外界输入的开始信号而开始各自的操作。

气体传感器2的感测元件10包括屏蔽层23、氧气浓度感测单元15、气体感测室19和氧气泵送单元11的叠层，如图1所示，这些元件依照此顺序从下到上层叠。

感测元件10的氧气泵送单元11包括分别在固体电解质板或层12的上侧和下侧提供的多孔电极13和14，并且执行用于泵送作为将由气体传感器2监控的特定气体成分的氧气(O2)的功能。感测元件10的氧气浓度感测单元15包括分别在固体电解质板或层16的上侧和下侧提供的多孔电极17和18，并且执行依照氧气浓度来生成电动势的功能。气体感测室19是形成在氧气泵送单元11和氧气浓度感测单元15之间的空腔，并且配置成使得待检查的测量气体被引入气体感测室19。如此安置泵送单元11的多孔电极14和感测单元15的多孔电极17，使得这两个电极暴露在气体感测室19中并且相互面对。把用于限定泵送单元11和感测单元15之间的气体感测室19并且用于控制气体的扩散速率的气体扩散多孔层21安置在用于把待检查的测量气体引入到气体感测室19中的通道中。在此例子中，通过使用部分稳定的氧化锆作为材料的主要成分来形成固体电解质板12和16以及屏蔽层23，其中所述部分稳定的氧化锆包括氧化钇作为固溶体中的稳定剂。多孔电极13、14、17和18主要是由铂制成的。

在感测单元15的固体电解质板16(下)侧上与气体感测室19相对安置屏蔽层23，使得固体电解质板16被安置在上侧的气体感测室19和下侧的屏蔽层23之间。安置在屏蔽层23和感测单元15之间的所述多孔电极18在电极18的气孔中存储氧气。由此累积的氧气充当氧气浓度感测单元15中的基准氧气。因此，多孔电极18能够充当基准氧气电极。

如图1所示，气体传感器2的陶瓷加热器41的形状类似平板。陶瓷加热器41被安置在氧气泵送单元11的上侧，使得陶瓷加热器41和氧气泵送单元11相互面对。陶瓷加热器41是用于激活感测元件10的器件。陶瓷加热器41接收从加热器电压供给电路43提供的电能，并且把感测元件10的温度控制到预定温度。如稍后叙述的那样，加热器电压供给电路43在ECU 60的控制下向陶瓷加热器41供电。

传感器控制电路31通过上述三条引线53、54和55与感测元件10电气连接，如图1所示，并且被配置成向ECU 60递送传感器输出。传感器控制电路31本身是已知的电路。传感器控制电路31包括泵送电流驱动电路33、电压输出电路35、基准电压比较电路39和微小电流供给电路40。

传感器控制电路31的微小电流供给电路40用于使得微小电流Icp从感测单元15的多孔电极18流向多孔电极17。通过从微小电流供给电路40提供微小电流Icp，氧气被吸引到作为氧气基准电极的多孔电极18。电压输出电路35是用于感测在氧气浓度感测单元15的多孔电极17和18之间产生的电动势Vs的电路。基准电压比较电路39是一种比较器，在其中保持有预定基准电压(在此例子中为450[毫伏])；把电压输出电路35所感测到的电动势Vs与基准电压进行比较；并且把比较结果反馈到泵迭电流驱动电路33。依照从基准电压比较电路39反馈的比较结果，所述泵送电流驱动电路33控制提供到氧气泵送单元11的泵送电流Ip。

气体传感器控制设备1的ECU 60包括CPU 61、ROM 62和RAM63，如图1所示。CPU 61是气体传感器控制设备1的主要组件。具体地说，CPU 61被配置成控制加热器电压供给电路43，所述加热器电压供给电路43控制向陶瓷加热器41的供电。ROM 62存储程序和数据，诸如在后叙的诊断过程中使用的各种设置值(判断值Va、Vb和Vc)。RAM 63是在正常操作中既能够被读取又能够被更改(写入)的存储器。ECU 60接收从气体传感器2经由传感器驱动电路4输出的传感器输出值和传感器电阻信号。此外，ECU 60还接收其它信息，诸如表示对内燃机的燃料供给情况的信号，以及表示点火开关的开/关情况的信号。

在图1示出的例子中，传感器控制电路31和加热器电压供给电路43是气体传感器部件3的组成部分。然而，还可以选择如此来构造气体传感器部件3和气体传感器控制设备1，使得气体传感器控制电路31和加热器电压供给电路43的其中一个或它们两者包括在气体传感器控制设备1中而非气体传感器部件3中。例如，当气体传感器控制设备1包括气体传感器控制电路31和加热器电压供给电路43两者，并且传感器部件3只包括气体传感器2时，气体传感器2的输出被直接输入到气体传感器控制设备1。因此，气体传感器2的传感器输出可以被直接输入到气体传感器控制设备1，或者经由诸如传感器控制电路31的一个或多个接口输入到气体传感器控制设备1。

图2示意性地示出了ECU 60的RAM 63中的存储区域。在图2的例子中，RAM 63包括：工作区域631，用于存储从ROM 62读取的各种程序和设置值以及由CPU 61执行的计算结果；标志存储区域632，用于存储测量结束标志，所述测量结束标志表明执行或不执行响应延迟诊断；定时器计数存储区域633，用于存储依照定时器程序(未示出)在固定时间间隔增加预定数目的计数；输入信息存储区域634，用于存储被提供到气体传感器控制设备1的输入信息；传感器输出存储区域635，用于存储从气体传感器部件3输出的传感器输出值；响应时间存储区域636，用于存储对应于第一时段的响应时段T1和对应于第二时段的响应时段T2；诊断存储区域637，用于存储诊断过程的结果。根据需要，RAM 63还可以包括其它存储区域。

气体传感器控制设备1依照如下方式来控制加热器电压供给电路43。传感器控制电路31被配置成向ECU 60递送所述传感器电阻信号。尽管图1中未示出，传感器控制电路31包括本身已知的传感器电阻感测电路。此传感器电阻感测电路被配置成从独立于微小电流供给电路40提供的电流供给电路向氧气浓度感测单元15周期性地提供恒定值的电流；感测所述氧气浓度感测单元15的多孔电极17和18之间因向感测单元15提供电流而生成的电势差作为传感器电阻信号；并且向ECU 60提供由此获得的传感器电阻信号。ECU 60根据来自于气体传感器部件3的传感器电阻信号来确定感测元件10的温度Tc，并且向加热器电压供给电路43递送加热器控制信号，以便控制施加到陶瓷加热器41的电压。具体地说，在此例子中，ECU 60依照来自于传感器控制电路31的传感器电阻信号来执行温度控制过程，以便调整施加到加热器的电压VH，以便使得感测元件10的温度Tc更接近正常温度(例如800[℃])，所述正常温度高于或等于激活温度(例如600[℃])，并且使得氧气浓度感测单元15的传感器电阻Rpvs接近对应于正常温度的目标电阻Rta。感测元件10的氧气浓度感测单元15处的温度Tc与传感器电阻Rpvs有关，使得能够根据传感器电阻Rpvs来确定温度Tc。因此，氧气泵送单元11和氧气浓度感测单元15被加热到激活温度以上，并且使感测元件10进入到能够感测氧气的激活状态。由ECU 60执行的温度控制过程本身是已知的。由于可以采用在公开号为2003-185626的已公开日本专利申请中所揭露的控制过程作为所述温度控制过程，因此省略了更加详细的解释。

所述传感器系统依照来自气体传感器部件3的传感器输出来确定废气混合物中的氧气浓度，并且依照如下的方式来确定空气燃料比。在氧气浓度感测单元15的多孔电极17和18之间，生成对应于气体感测室19中的氧气浓度的电动势Vs。为了使此电动势Vs保持在恒定值(例如450[毫伏])，利用氧气泵送单元11把氧气(O2)吸入或吸出感测元件10中的气体感测室19。在这种情况下，流过泵送单元11的泵送电流的大小和方向依靠氧气浓度来变化。因此，所述气体传感器系统能够通过使用感测到的泵送电流Ip来感测废气中的氧气浓度。在第一实施例中，把与泵送电流Ip的大小成比例的电压作为传感器输出从传感器控制电路31递送到气体传感器控制设备1，并且气体传感器控制设备1的ECU 60通过使用此传感器输出来确定氧气浓度并且诊断气体传感器2。此外，ECU 60通过利用废气中的氧气浓度和空气燃料比之间的关系，来根据感测到的氧气浓度确定发动机的空气燃料比。

图3～5是用于根据第一实施例来举例说明气体传感器诊断方法的视图，所述气体传感器诊断方法依照气体传感器部件3的传感器输出值来确定气体传感器2是否处于异常状态。图3是举例示出在开始中断对内燃机的燃料供给(以下简称为F/C)之后以及在F/C之后重新开始燃料供给之后，从气体传感器部件3输出的传感器输出随时间的变化。图4是示出用于诊断气体传感器2是否处于异常情况的气体传感器诊断方法的主过程的流程图。图5是示出在图4的主过程中执行的响应延迟诊断过程的流程图。在此例子中，CPU 61根据ROM 62中存储的程序来执行图4和5的过程。

首先，将参考图3举例说明所述气体传感器诊断方法，图3示出了表示传感器输出值随时间的变化的传感器信号100。图3的传感器信号100示出了在信号200所示定时执行F/C的ON/OFF的情况下，传感器输出值随时间的变化。如该传感器信号100所示那样，在开始F/C之后(F/C从OFF状态进入到ON状态)，传感器输出值(Ip输出[伏])随时间增加，继而变为大体上的恒定值，该值大于虚线101所示的判断值Va。这种大于判断值Va的大体上恒定值是对应于诸如大气的已知气体浓度的传感器输出值。当在开始F/C之后使F/C从ON状态进入到OFF状态时，燃料供给被重新开始，并且所述控制操作返回到正常空气燃料比反馈控制。在这种情况下，传感器输出值随时间减小，继而变为小于虚线102所示判断值Vb的大体上恒定值。这种小于判断值Vb的大体上恒定值是对应于废气中的氧气浓度的传感器输出值。在对F/C开始或燃料供给重新开始的响应因气体传感器2的老化而退化的情况下，传感器输出值在开始F/C之后达到大体上恒定值的时段被延长，其中所述大体上恒定值大于判断值Va。在通过带有退化响应的气体传感器2的传感器输出值来执行内燃机空气燃料比控制的情况下，会造成有害废气成分增加的问题。在此例子中，CPU 61根据响应时段来诊断气体传感器2是否处于异常(不当)状态，其中所述响应时段是通过累积由箭头111示出的响应时段T1和由箭头112示出的响应时段T2来确定的。响应时段T1是传感器输出从判断值Vb达到判断值Va的时段，其中判断值Vb大于开始F/C之前的传感器输出，判断值Va小于对应于大气的大体上恒定传感器输出值。响应时段T2是在开始F/C后燃料供给重新开始之后，传感器输出值从判断值Va达到判断值Vb的时段。

图4示出了依照第一实施例的诊断方法的主过程。在步骤S5，各种数据和标志等被初始化。在此例子中，在步骤S5，CPU 61把用于表明响应延迟诊断过程执行与否的测量结束标志重置为零，以表明所述响应延迟诊断过程还没执行，并且在RAM 63的标志存储区域632中存储测量结束标志的值。此外，在步骤S5，CPU 61清除存储在传感器输出存储区域633中的传感器输出值。下一步骤S10用于激活检验，以便检查感测元件10是否被激活。在步骤S10，CPU 61检查感测元件10是否被加热到一定温度，在该温度，氧离子的活动性得以充分增加，由此感测元件10处于能够感测氧气浓度的激活状态。也就是说，在步骤S10，CPU 61检查传感器输出值是否被稳定输出。如先前解释的那样，在感测元件11的氧气浓度感测单元15的温度Tc和氧气浓度感测单元15的传感器电阻Rpvs之间存在一定关系。因此，CPU 61通过检查氧气浓度感测单元15的传感器电阻Rpvs来确定感测元件10的激活。

当感测元件10还没处于激活状态，由此步骤S10的回答是NO时，CPU 61等待，直到感测元件10被激活为止。当感测元件10被激活时，响应于步骤S10的肯定回答，CPU 61进行至步骤S15，并且在步骤S15起动定时器来测量周期性地获得或采样传感器输出值的时间。此操作将起动所述定时器，该定时器的计数被存储在定时器计数存储区域633中并且由独立执行的另一程序周期性地更新。在下一步骤S20，定时器的计数被重置并存储在定时器计数存储区域633中。此重置操作用于重置定时器以便测量从定时器重置到执行步骤S60过去的时间。当感测元件10被激活时，ECU 60还利用传感器控制电路31来起动感测元件10的驱动控制。

在步骤S20随后的步骤S25，CPU 61检验或参照RAM 63的标志存储区域632，并且判断或检查初始化条件标志是否是1。初始化条件标志的值由另一程序设置。例如，在把气体传感器2附于车辆内燃机的情况下，点火开关的ON/OFF被监控。当感测到内燃机停止时，所述初始化条件标志被设置为1。通过此操作，每当点火开关被接通时，可以只执行一次诊断过程。当初始化条件标志是1时，由此步骤S25的回答是YES时，CPU 61进行至步骤S55。在步骤S55，响应时段T1和响应时段T2被设置为零，并且存储在响应时间存储区域636中。此外，在步骤S55，初始化条件标志、测量结束标志、响应时段T1测量结束标志和响应时段T2测量结束标志被设置为零，并且存储在标志存储区域632中。此步骤S55用于进行设置以便执行诊断进程。步骤S55之后，CPU 61进行至步骤S60，稍后对其进行描述。

当初始化条件标志是零并由此步骤S25的回答是NO时，CPU 61检验标志存储区域632，并且在步骤S35检查或判断测量结束标志是否是1。当测量结束标志是1，表明执行响应延迟诊断过程时，并且由此步骤S35的回答是YES时，CPU 61进行至步骤S60。当所述测量结束标志是零，表明不执行响应延迟诊断过程并由此步骤S35的回答是NO时，在步骤S40，获得从气体传感器部件3输出的传感器输出值，并且存储在传感器输出存储区域635中。此传感器输出值由在步骤S45执行的响应延迟诊断过程参照。接下来，在步骤S45，CPU 61执行用于诊断气体传感器2是否处于异常状态的响应延迟诊断过程。稍后将参考图5的流程图来举例说明此响应延迟诊断过程。

在步骤S45和步骤S55随后的步骤S60，CPU 61检验定时器计数存储区域633，并且判断从步骤S20的定时器重置操作开始是否已经过去了25[毫秒]。通过此操作，在预定时段的固定时间间隔(在此实施例中是25[毫秒])获得传感器输出值。此预定时段可以按照气体传感器2的特性、使用情况等任意地设置。所述预定时段不局限于此实施例中的25[毫秒]。当尚未过去25[毫秒]并由此步骤S60的回答是NO时，CPU 61等待，直到25[毫秒]已经过去为止。当已经过去了25[毫秒]并由此步骤S60的回答是YES时，CPU 61返回到步骤S20。

如上所述，气体传感器控制设备1的异常状态诊断过程的主过程被执行。图5采用流程图的形式示出了在图4的主过程中执行的响应延迟诊断过程。在步骤S505，CPU 61检验或参照输入信息存储区域634，并且判断是否处于F/C期间。步骤S505能够充当燃料供给检测步骤，用于感测F/C开始和F/C之后燃料供给的重新开始。稍后将举例说明当没有处于F/C期间并且步骤S505的回答是NO时的操作。当处于F/C期间并且步骤S505的回答是YES时，CPU 61在步骤S510检验标志存储区域632，并且检查响应时间T1测量结束标志是否是零。此操作判断响应时间T1的测量是否完成。当响应时间T1测量结束标志是1，表明完成了响应时间T1的测量并由此步骤S510的回答是NO时，所述响应延迟诊断过程结束，并且CPU 61返回到图4所示的主过程。

当响应时间T1测量结束标志是零，表明未完成响应时间T1的测量并由此步骤S510的回答是YES时，那么CPU 61进行至步骤S520。在步骤S520，CPU 61检验传感器输出存储区域635，并且判断在步骤S40获得的传感器输出值是否大于判断值Vb。步骤S520的判断值Vb对应于第一阈值。判断值Vb依照内燃机的操作情况等被任意地设置。例如，此判断值Vb被设置为2.5[伏]。

当传感器输出值等于或小于判断值Vb时，并由此步骤S520的回答是NO时，在步骤S540把响应时段T1设置为零并且存储在响应时间存储区域636中。依照这种方式，当传感器输出值不是连续大于判断值Vb时(S520：NO)，在步骤S540重置响应时段T1。因此，可以恰当地获得响应时段T1，而免受带有意外噪声等的不当传感器输出值的影响。在步骤S540随后的步骤S545，响应时间T1测量结束标志被设置为零，并且存储在标志存储区域632中。步骤S545之后，所述响应延迟诊断过程结束，CPU 61返回到图4所示的主过程。

当传感器输出值大于判断值Vb并由此步骤S520的回答是YES时，CPU 61进行至步骤S525。在步骤S525，把获得传感器输出值的时间间隔(在此实施例中为0.025[秒])添加到响应时段T1，并且把响应时段T1存储在响应时间存储区域636中。此步骤S525连同步骤S560和步骤S575一起能够充当响应时间累积步骤，该步骤用于累积在开始F/C之后传感器输出值从判断值Vb达到判断值Va的时段(对应于第一时段的响应时段T1)。

在步骤S525随后的步骤S530，CPU 61判断或检查所述传感器输出值是否大于判断值Va。步骤S530的此判断值Va对应于第二阈值。依照内燃机的运转情况等，把判断值Va设置为大于步骤S520的判断值Vb的任意值。例如，判断值Va被设置为3.0[伏]。当传感器输出值等于或小于判断值Va时，并由此步骤S530的回答是NO时，响应延迟诊断过程结束，并且CPU 61返回到图4的主过程。当传感器输出值大于判断值Va时，并由此步骤S530的回答是YES时，那么CPU 61进行至步骤S535。在步骤S535，响应时间T1测量结束标志被设置为1，并且存储在标志存储区域632中。通过此操作，可以获得响应时段T1，所述响应时段T1是在检测到F/C(S505：YES)之后传感器输出值从判断值Vb(S520：YES)达到判断值Va(S530：YES)所需的时间。在图3的传感器信号100中，响应时段T1由箭头111示出，以表示获得了从传感器输出值121达到传感器输出值122的传感器输出值的时段。

当未处于F/C期间并且由此步骤S505的回答是NO时，CPU 61在步骤S550检验标志存储区域632，并且检查响应时段T1测量结束标志是否是1，以及响应时段T2测量结束标志是否是零。通过此操作，在响应时段T1的测量已完成而响应时段T2的测量未完成的情况下(S550：Yes)，测量响应时段T2。当步骤S550的回答是NO时，响应延迟诊断过程结束，并且CPU 61返回到图4中所示的主过程。当步骤S550的回答是YES时，在步骤S555，CPU 61判断传感器输出值是否等于或小于判断值Va。步骤S555的判断值Va对应于第三阈值。此判断值Va是依照内燃机的运转情况任意地设置的。在此实施例中，用作第三阈值的判断值Va与步骤S530的判断值Va相同。然而，可选的是，把步骤S555的判断值设置为不同于步骤S530的判断值的值。

在步骤S555，当传感器输出值大于判断值Va时，并且由此步骤S555的回答是NO时，在步骤S595把响应时段T2设置为零，并且存储在响应时间存储区域636中。依照这种方式，当传感器输出值不连续等于或小于判断值Va时(S555：NO)，在步骤S595重置响应时段T2。因此，可以恰当地获得响应时段T2，而免受带有意外噪声等的不当传感器输出值的影响。在步骤S595随后的步骤S600，响应时间T2测量结束标志被设置为零，并且存储在标志存储区域632中。

当传感器输出值等于或小于判断值Va并由此步骤S555的回答是YES时，CPU 61进行至步骤S560。在步骤S560，把获得传感器输出值的时间间隔(在此实施例中为0.025[秒])添加到响应时段T2，并且把响应时段T2存储在响应时间存储区域636中。此步骤S560连同步骤S525和步骤S575一起能够充当响应时间累积步骤，该步骤用于累积在检测到F/C后燃料供给重新开始之后传感器输出值从判断值Va达到判断值Vb的时段(响应时段T2)。在步骤S560随后的步骤S565，CPU 61判断所述传感器输出值是否等于或小于判断值Vb。步骤S565的判断值Vb对应于第四阈值。此判断值Vb是依照内燃机的运转情况任意地设置的。在此实施例中，用作第四阈值的判断值Vb与步骤S520的判断值Vb相同。然而，可选的是，把步骤S565的判断值设置为不同于步骤S520的判断值的值。

当传感器输出值大于判断值Vb时，并由此步骤S565的回答是NO时，响应延迟诊断过程结束，并且CPU 61返回到图4的主过程。当传感器输出值等于或小于判断值Vb，并由此步骤S565的回答是YES时，那么CPU 61进行至步骤S570。在步骤S570，响应时间T2测量结束标志被设置为1，并且存储在标志存储区域632中。通过此操作，在响应时段T1的测量结束以及响应时段T2的测量未结束的情况下(S550：YES)，可以获得响应时段T2，所述响应时段T2是检测到F/C后燃料供给重新开始之后传感器输出值从判断值Va达到判断值Vb时所需的时间。在图3的传感器信号100中，响应时段T2由箭头112示出，以表示获得了从传感器输出值123到传感器输出值124的传感器输出值的时段。

在步骤S570随后的步骤S575，CPU 61判断响应时段T1和响应时段T2的累积值是否大于判断值Vc。累积响应时段T1和响应时段T2的此操作以及步骤S525和步骤S560的操作对应于响应时段累积步骤。判断值Vc是依照气体传感器2的特性设置的任意值。例如，此判断值Vc被设置为4.0[秒]。当响应时段T1和响应时段T2的累积值大于判断值Vc时，并由此步骤S575的回答是YES时，在步骤S580，CPU 61确定气体传感器2处于异常状态，并且所述诊断结果被存储在诊断存储区域637中。当响应时段T1和响应时段T2的累积值等于或小于判断值Vc时，并由此步骤S575的回答是NO时，在步骤S585，CPU 61确定气体传感器2处于正常状态，并且所述诊断结果被存储在诊断存储区域637中。步骤S575、步骤S580和步骤S585对应于异常状态诊断步骤。在步骤S580或步骤S585随后的步骤S590，测量结束标志被设置为1，表示响应延迟诊断过程被执行，并且存储在标志存储区域632中。接下来，所述响应延迟诊断过程结束，并且CPU 61返回到图4中所示的主过程。

根据第一实施例的诊断系统依照这种方式执行响应延迟诊断过程。所述诊断系统可以被配置成利用输出设备91以可听或可视消息的形式通知用户诊断结果，所述输出设备91包括诸如显示器、报警设备或灯或者扬声器的设备，或者可以被配置成将诊断结果经由诊断输出端子或通过串行通信方式提供给外部设备。

在图5所示流程图中的步骤S505，图1的CPU 61被配置成感测F/C以及F/C之后燃料供给重新开始。CPU 61能够充当燃料供给检测部。图1的CPU 61被配置成通过累积或求和响应时段T1和响应时段T2来确定所述响应时段(S525，S560，S575)，其中响应时段T1是检测到F/C开始之后传感器输出值从对应于第一阈值的判断值Vb(S520：Yes)达到对应于第二阈值的判断值Va(S530：Yes)所需的时间，而响应时段T2是检测到F/C后燃料供给重新开始之后传感器输出值从对应于第三阈值的判断值Va(S555：Yes)达到对应于第四阈值的判断值Vb(S565：Yes)所需的时间。CPU 61能够充当响应时段累积部。CPU 61被配置成当通过累积响应时段T1和响应时段T2而获得的响应时段大于判断值Vc(S575：YES)时，确定所述气体传感器处于异常状态(S580)。CPU 61对应于异常状态诊断部。

如上所述，根据第一实施例的气体传感器控制设备1被配置成通过使用响应时段来诊断气体传感器2是否处于异常或不当状态，所述响应时段是通过累积响应时段T1和响应时段T2获得的，所述响应时段T1是F/C之后传感器输出值从对应于第一阈值的判断值Vb达到对应于第二阈值的判断值Va所需的时间，而响应时段T2是在F/C后又重新开始燃料供给之后传感器输出值从对应于第三阈值的判断值Va达到对应于第四阈值的判断值Vb所需的时间(S575、S580和S585)。因此，相对于只使用响应时段T1或者响应时段T2来判断气体传感器是否处于异常状态的情况，能够准确地感测到气体传感器2的异常状态。通过此气体传感器控制设备1，甚至在内燃机被控制在贫乏侧上的情况下，也可以准确地感测到气体传感器的异常状态。此外，通过使用响应时段T1和响应时段T2，可以放大在正常状态和异常状态(老化状态)下传感器输出值变化之间的差异。因此，可以容易地设置用来充当诊断气体传感器2是否处于异常状态的阈值的判断值Vc，并且可以通过使用此判断值Vc来准确地执行对气体传感器的异常状态诊断。通过根据第一实施例的气体传感器控制设备1，可以恰当地检测到时间老化，诸如气体传感器2的保护器的气体通孔(未示出)以及用于把废气引入到感测元件10中的多孔部分(例如，气体扩散多孔层21)的堵塞。

图6和7示出了依照本发明第二实施例的诊断方法。根据第二实施例的诊断方法被如此配置，以便当满足预定条件时不执行响应延迟诊断过程。根据第二实施例的气体传感器系统在结构方面与图1所示的系统大体上相同，因此省略了重复性的解释。图6是示出用于诊断气体传感器2是否处于异常状态的气体传感器诊断方法的主过程的流程图。图7是示出在图6主过程中执行的响应时间测量判断过程的流程图。在此例子中，CPU 61根据ROM 62中存储的程序来执行图6和7的过程。图6的主过程包括大体上与图4中所示步骤相同的步骤。因此，给予这些步骤相同的步骤编号，并且省略或简化了对其的详细解释。

如图6的流程图所示，根据第二实施例的诊断方法的主过程不包括步骤S10的操作。与根据第一实施例的诊断方法的主过程不同，根据第二实施例的主过程包括步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S26和步骤S27的操作。

在步骤S5，执行初始化操作，继而在步骤S15起动定时器。步骤S15之后，在步骤S20重置定时器的计数。在步骤S21，CPU 61判断传感器元件10是否被激活。此操作与第一实施例的图4的流程图中步骤S10的操作相同。此操作对应于传感器输出值判断步骤和诊断执行控制步骤。当传感器元件10没有被激活并由此步骤S21的回答是NO时，不执行响应延迟诊断过程(S45)。在步骤S23，把计数值设置为零，并且存储在RAM 63的工作区域631中。此计数值是可变的，以便存储在氧气浓度感测单元15的多孔电极17和1 8之间生成的电压Vs连续处于预定范围内的确定次数。所述计数值是依照稍后描述的响应时间测量判断过程(步骤S22)中的电压Vs来设置的。在步骤S23，把计数值设置为零，并且因此，电压Vs连续处于预定范围内的次数被重置。此外，在步骤S23，把响应时段T1和响应时段T2重置为零，并且存储在响应时间存储区域636中。此外，在步骤S23，把响应时段T1测量结束标志和响应时段T2测量结束标志设置为零，并且存储在标志存储区域632中。

当感测元件10被激活并由此步骤S21的回答是YES时，在步骤S22执行响应时间测量判断过程。所述响应时间测量判断过程是用于判断用来执行响应延迟诊断过程(步骤S45)的预定条件是否得以满足的过程。下面将参考图7的流程图来举例说明此响应时间测量判断过程。在步骤S220，经由电压输出电路35感测并输入ECU 60的电压Vs被感测。在步骤S220随后的步骤S225，CPU 61检验工作区域631，并且判断在步骤S220感测到的电压Vs是否在预定范围内(例如，250[毫伏]≤Vs≤750[毫伏])。此预定范围是依照气体传感器2的特性以及使用情况任意设置的，并且被存储在ROM 62中。当电压Vs没有处于预定范围内并由此步骤S225的回答是NO时，在步骤S235把计数值设置为零并且将其存储在工作区域631中。在步骤S260，把表明响应延迟诊断过程(步骤S45)是否准备好的响应时段测量标志设置为零，以表明响应延迟诊断过程未准备好，并且存储在标志存储区域632中。接下来，CPU 61返回到图6的主过程。

当电压Vs处于预定范围内并由此步骤S225的回答是YES时，在步骤S230，CPU 61递增计数值(增加1)，并且在工作区域631中存储计数值。在步骤S230随后的步骤S240，CPU 61判断在步骤S230设置的计数值是否等于或大于预定数目。图6的这些步骤S240、步骤S225、步骤S230、步骤S235和步骤S23对应于传感器输出值判断步骤。在此第二实施例中，当电压Vs连续处于预定范围内达预定次数时，CPU 61确定所述传感器输出值被稳定地输出。由步骤S240的操作使用的预定数目是依照主过程的执行间隔、气体传感器2的特性和使用情况恰当地设置的，并且被存储在ROM 62中。根据第二实施例的气体传感器2具有这样的特性，即，当电压Vs在1[秒]内连续处于预定范围内时，气体传感器2处于稳定输出所述传感器输出值的状态。因此，考虑到主过程的执行间隔为25[毫秒]，把预定数目设置为40。

当计数值等于或大于40并由此步骤S240的回答是YES时，CPU61检验输入信息存储区域634，并且在步骤S245感测内燃机的发动机速度或转速。此操作对应于发动机速度获得步骤。在此第二实施例中，以固定时间间隔把内燃机的发动机速度输入到ECU 60，并且存储在输入信息存储区域634中。因此，CPU 61检验输入信息存储区域634，并且在步骤S250，判断在步骤S245感测的内燃机的发动机速度是否大于较低的发动机速度判断阈值。通过此操作，当内燃机的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值时，不执行响应延迟诊断过程(图6的步骤S45)。此较低的发动机速度判断阈值是依照内燃机的发动机速度以及异常状态诊断的准确性等任意地设置的，其中在所述发动机速度下，废气中的指定气体成分的浓度是稳定的。在此第二实施例中，较低的发动机速度判断阈值是1500rpm。当内燃机的发动机速度大于1500rpm并由此步骤S250的回答是YES时，在步骤S255，把表示响应延迟诊断过程(图6的步骤45)是否准备好的响应时间测量标志设置为1，以表示响应延迟诊断过程已准备好，并且将其存储在标志存储区域632中。接下来，CPU 61返回到异常状态诊断过程的主过程。

当计数值不等于或大于40并由此步骤S240的回答是NO时，或当内燃机的发动机速度不大于1500rpm并由此步骤S250的回答是NO时，在步骤S260，把响应时间测量标志设置为零，以表示响应延迟诊断过程(图6的步骤S45)未准备好，并且将其存储在标志存储区域632中。接下来，CPU 61返回到图6的异常状态诊断过程的主过程。

主过程的步骤S22的响应时段测量判断过程之后，CPU 61检验标志存储区域632，并且在步骤S25判断初始化条件标志是否是1。当初始化条件标志是1并由此步骤S25的回答是YES时，CPU 61执行如同第一实施例中的步骤S55和步骤S60的操作。

当初始化条件标志不是1并由此步骤S25的回答是NO时，CPU61检验标志存储区域632，并且在步骤S26判断响应时间测量标志是否是1。此操作对应于诊断执行控制步骤。当响应时间测量标志不是1并由此步骤S26的回答是NO时，不执行所述响应延迟诊断过程(步骤S45)。在第二实施例中，当响应时间测量标志是1时，并由此步骤S26的回答是YES时，执行响应延迟诊断过程(步骤S45)。当在图7流程图的步骤S255把响应时间测量标志设置为1时，如同第一实施例那样来执行步骤S35的操作。当在图7流程图的步骤S260把响应时间测量标志设置为零时，不执行响应延迟诊断过程(步骤S45)。在步骤S27，把响应时段T1和响应时段T2设置为零并且存储在响应时间存储区域636中。在步骤S27，把响应时段T1测量结束标志和响应时段T2测量结束标志设置为零，并且存储在标志存储区域632中。CPU 61如同第一实施例中那样执行步骤S60的操作。步骤S35、步骤S40、步骤S45和步骤S60的操作与第一实施例中的操作是相同的，并且省略了图示。

第二实施例的异常状态诊断过程如上所述那样来执行。图1的CPU 61被配置成在图7流程图的步骤S245通过参照输入信息存储区域634来获得内燃机的发动机速度。CPU 61对应于发动机速度获得部。图1的CPU 61被配置成通过在图6的步骤S21判断感测元件10是否被激活来判断传感器输出值是否被稳定地输出。图1的CPU 61对应于传感器输出值判断部。图1的CPU 61被配置成在图7流程图的步骤S225、步骤S230和步骤S235以及图6流程图的步骤S23，通过使用计数值来累积电压Vs连续处于预定范围内的次数。CPU 61被配置成在图7流程图的步骤S240判断计数值是否等于或大于40，也就是说，判断在1[秒]的时段内电压Vs是否连续处于预定范围内，并且由此来判断传感器输出值是否被稳定地输出。CPU 61对应于传感器输出值判断部。当电压Vs没有处于预定范围内并由此步骤S225的回答是NO时，并且当计数值小于40并由此步骤S240的回答是NO时，图1的CPU 61被配置成在步骤S260把响应时间测量标志设置为零，并且在图6的流程图的步骤S26(S26：NO)进行控制以便不执行响应延迟诊断过程(S45)。CPU 61对应于诊断执行控制部。当CPU 61确定感测元件10没有被激活并由此步骤S21的回答是NO时，CPU 61被配置成不执行响应延迟诊断过程(S45)。CPU 61对应于诊断执行控制部。当在步骤S245获得的内燃机的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值时，并由此步骤S250的回答是NO时，CPU 61被配置成在步骤S260把响应时间测量标志设置为零，并且在图6流程图的步骤S26进行控制，以便不执行响应延迟诊断过程(S45)。CPU 61对应于诊断执行控制部。

在根据第二实施例的气体传感器控制设备1中，当内燃机的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值时(S250：NO)，CPU61被配置成进行控制以便不执行响应延迟诊断过程(S26：No)。因此，通过使用当来自内燃机的废气中的指定气体成分稳定时的传感器输出值，来执行气体传感器2的异常状态诊断，并且可以提高异常状态诊断的准确性。此外，当传感器没有被激活(S21：NO)时，不执行响应延迟诊断过程(S45)。当在1[秒]的时段内所述传感器输出值不连续地处于预定范围内(S225：NO并且S240：NO)时，并且所述传感器输出值没有被稳定地输出时，不执行(S26：NO)响应延迟诊断操作(S45)。因此，在传感器输出值没有被稳定输出的时段内，不执行异常状态诊断过程，并且可以提高异常状态诊断的准确性。

本发明不局限于第一和第二实施例的具体例子。在本发明的范围内，各种修改和变化都是可能的。在上述实施例中，气体传感器2被配置成感测作为废气中的指定气体的氧气，并且执行气体传感器2的异常状态诊断。然而，气体传感器2不局限于被配置成感测作为指定气体成分的氧气浓度的气体传感器。例如，可选的是，采用被配置成感测作为指定气体成分的HC、CO和NOx的浓度的气体传感器。

在图5的响应延迟诊断过程中，使用了响应时段T1和响应时段T2。在步骤S525，响应时段T1被累积。在步骤S560，响应时段T2被累积。依照这种方式，分别累积响应时段T1和响应时段T2。然而，在不分别累积响应时段T1和响应时段T2的情况下，也能够获得所述响应时段，以便获得响应时段T1和响应时段T2的累积值，所述累积值被用作气体传感器诊断的响应时段。

在上述例子中，每当点火开关被接通时，只执行一次气体传感器诊断过程。然而，本发明不局限于此。在使点火开关从ON状态进入OFF状态的时段内，能够执行两次或更多次异常状态诊断过程。在执行多个异常状态诊断过程的情况下，可选的是，当响应时段T1和响应时段T2的累积值(响应时段)一旦变得大于判断值Vc时，或者当响应时段大于判断值Vc的次数达到一个以上的预定数目时，可以确定异常状态。

在第二实施例中，当感测元件10没有被激活(S21：NO)时，当电压Vs在1[秒]内不连续处于预定范围内时(S225：NO并且S240：NO)，并且当内燃机的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值(S250：NO)时，不执行所述响应延迟诊断过程。然而，所述条件不局限于这三个条件。可选的是，能够采用这三个条件的一个或两个。在当传感器输出值未被稳定地输出时不执行所述响应延迟诊断过程的情况下，可选的是，通过判断在感测元件10被激活之后(S21：Yes)是否已经过去了预定时段，来感测所述预定条件得以满足。

在第二实施例中，当预定条件被满足时，不执行图6的流程图的响应延迟诊断过程(S45)。当预定条件被满足时不执行异常状态诊断过程是有必要的，并且所述控制操作不局限于第二实施例的操作。例如，可以当预定条件被满足时不执行图5的步骤S575～步骤S590的操作。此外，可选的是，当在指定气体成分的浓度的稳定状态下使用气体传感器时，省略所述诊断执行控制过程。

在传感器输出值在中断燃料供给之后接近对应于大气的稳定值的变化虚拟(假想)时段中，在传感器输出值接近对应于大气的值的时段内，传感器输出值的变化速度变得平缓。另一方面，在传感器输出值返回到接近燃料供给中断之前的值的变化虚拟时段中，在传感器输出值更加接近燃料供给中断之前的值的时段内，传感器输出值的变化速度变得平缓。此外，所述传感器输出值的上述平缓变化速度会因内燃机的行车条件等而变大。在传感器输出值的这种极其平缓的变化范围内，即使当气体传感器处于正常状态，传感器输出值的变化也大。图8是示出传感器信号的图，所述传感器信号表示在中断对内燃机的燃料供给之后以及在F/C后重新开始燃料供给之后，从气体传感器部件3输出的传感器输出值的变化。图8对应于图3，并且传感器信号500表示在由信号201示出的定时执行F/C的ON/OFF时随时间的变化。在燃料供给重新开始之后传感器输出值返回到燃料供给中断开始之前的值的虚拟时段中，在接近燃料供给中断开始之前的值的时段内，图8的传感器信号500平缓地改变。平缓变化的范围大于图3的传感器信号。在图8中，在把第三阈值和第四阈值设置成与第一实施例的值相同的情况下，响应时段T2是传感器输出值从传感器输出值123改变为传感器输出值127的时段113。由第三阈值和第四阈值限定的该响应时段T2包括所述传感器输出值极其平缓变化的时段，以及传感器输出值的变化因内燃机运转条件等的影响而变大的时段。

在这种情况下，第一至第四阈值是任意地设置的，使得用于获得响应时段T1和响应时段T2的范围不包括传感器输出值极其平缓变化的范围。从用于获得第一响应时段T1和第二响应时段T2的范围中排除的传感器输出值平缓变化的范围是依照气体传感器的使用情况、特性和异常状态诊断准确性来设置的。在此实施例中，图5的步骤S565的第四阈值被设置为判断值Vx(虚线104)，所述判断值Vx大于步骤S520的第一阈值Vb(虚线102)并且小于步骤S530的第二阈值Va(虚线101)。步骤S555的第三阈值被设置为大于第二阈值Va的判断值Vy(虚线103)。因此，响应时段T2是获得从传感器输出值125到传感器输出值126的传感器输出值的时段114。因此，能够获得第二时段，以便避免传感器输出值极其平缓变化的时段。因此，能够通过使用燃料供给中断之后以及燃料供给重新开始之后的传感器输出值来恰当地判断气体传感器2是否处于异常状态，而不受内燃机的运转情况等的影响。在图8的例子中，把第四阈值设置成大于第一阈值并且小于第二阈值，并且因此响应时段T1和响应时段T2不包括传感器输出值极其平缓变化的范围。依照这种方式，优选的是，把第四阈值设置成大于第一阈值并且小于第二阈值。对于此第四阈值，能够增加响应时段T1和响应时段T2，并且容易地设置用于判断正常状态或轻微老化的阈值。因此，能够准确地诊断气体传感器2的异常状态。

在依照本发明实施例的异常状态诊断方法中，通过使用累积第一时段和第二时段的响应时段来判断气体传感器是否处于正常状态。所述第一时段是传感器输出值在燃料供给中断之后从第一阈值达到第二阈值所需的时段。所述第二时段是传感器输出值在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后从第三阈值达到第四阈值所需的时段。因此，相对于只使用第一时段或者第二时段来判断气体传感器是否处于异常状态的情况，可在较长的诊断时段内准确地诊断气体传感器的异常状态。也就是说，通过使用第一时段和第二时段，能够放大在正常状态和异常状态(老化状态)下传感器输出值的变化之间的差异。因此，可以容易地设置用来充当诊断气体传感器是否处于异常状态的阈值的预定时段，并且可以通过使用此预定时段来准确地执行对气体传感器的异常状态诊断。

在内燃机的发动机速度不是足够大的情况下，从内燃机排放的废气中的指定气体成分的浓度是不稳定的，并且因此气体传感器的传感器输出值也是不稳定的。在依照本发明实施例的异常状态诊断方法中，在内燃机的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值的情况下，不执行异常状态诊断过程。在废气中的指定气体成分的浓度稳定的情况下，通过使用传感器输出值来执行气体传感器的异常状态诊断。因此，能够提高异常状态诊断的准确性。

在依照本发明实施例的异常状态诊断方法中，当传感器输出值未被稳定输出时，不执行异常状态诊断过程。因此，在传感器输出值未被稳定输出的时段内，不通过使用传感器输出值来执行异常状态诊断，从而能够提高异常状态诊断的准确性。

在传感器输出值在中断燃料供给之后接近对应于大气的稳定值的变化虚拟(假想)时段中，在传感器输出值接近对应于大气的值的时段内，传感器输出值的变化速度变得平缓。另一方面，在传感器输出值返回到接近燃料供给中断之前的值的变化虚拟时段中，在传感器输出值更接近燃料供给中断之前的值的时段内，传感器输出值的变化速度变得平缓。此外，所述传感器输出值的上述平缓变化速度会因内燃机的行车条件等而变大。在传感器输出值的这种极其平缓的变化范围中，即使当气体传感器处于正常状态时，传感器输出值的变化也大。因此，不可能通过传感器输出值极其平缓变化的时段来恰当地判断气体传感器是否处于异常状态。在依照本发明实施例的异常状态诊断方法中，第四阈值大于第一阈值，并且第三阈值大于第二阈值。因此，能够通过使用燃料供给中断之后以及燃料供给重新开始之后的传感器输出值，来恰当地判断气体传感器是否处于异常状态，而不受内燃机运转情况等的影响。

本申请基于在2007年2月21日提交的第2007-040919号在先日本专利申请以及在2007年8月23日提交的第2007-217392号在先日本专利申请。在此通过引用而引入第2007-040919号和第2007-217392号日本专利申请的整个内容。

虽然上面已经参考本发明的确定实施例描述了本发明，但是本发明不局限于上述的实施例。本领域技术人员按照上述教导将会想到上述实施例的修改和变化。本发明的范围参考随后的权利要求书来限定。

Claims (8)

1.一种用于诊断气体传感器的异常状态的气体传感器诊断方法，所述气体传感器被配置成输出对应于内燃机废气中的指定气体成分的浓度的传感器输出值，所述气体传感器诊断方法包括：

燃料供给检测步骤，用于检测对内燃机的燃料供给的中断，以及燃料供给中断之后燃料供给的重新开始；

响应时段累积步骤，用于通过累积第一时段和第二时段来确定响应时段，在第一时段中，在检测到燃料供给中断之后，传感器输出值从第一阈值达到第二阈值，并且在第二时段中，在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后，传感器输出值从第三阈值达到第四阈值；以及

异常状态诊断步骤，用于当所述响应时段大于预定时段时，确定气体传感器的异常状态。

2.如权利要求1所述的气体传感器诊断方法，其中，所述气体传感器诊断方法进一步包括：发动机速度获得步骤，用于获得内燃机的发动机速度；以及诊断执行控制步骤，用于进行控制以便当第一预定条件被满足时，不由异常状态诊断步骤来执行气体传感器的异常状态诊断；以及所述第一预定条件包括由发动机速度获得步骤获得的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值的条件。

3.如权利要求1或2所述的气体传感器诊断方法，其中，所述气体传感器诊断方法进一步包括：传感器输出值判断步骤，用于判断传感器输出值是否被稳定地输出；以及诊断执行控制步骤，用于进行控制以便当第二预定条件被满足时不由异常状态诊断步骤来执行气体传感器的异常状态诊断；以及所述第二预定条件包括传感器输出值未被稳定输出的条件。

4.如权利要求1或2所述的气体传感器诊断方法，其中，所述第四阈值大于第一阈值；以及所述第三阈值大于第二阈值。

5.一种用于诊断气体传感器的异常状态的气体传感器诊断装置，所述气体传感器被配置成输出对应于内燃机废气中的指定气体成分的浓度的传感器输出值，所述气体传感器诊断装置包括：

燃料供给检测部，被配置成检测对内燃机的燃料供给的中断，以及燃料供给中断之后燃料供给的重新开始；

响应时段累积部，被配置成通过累积第一时段和第二时段来确定响应时段，在第一时段中，在检测到燃料供给中断之后，传感器输出值从第一阈值达到第二阈值，并且在第二时段中，在检测到燃料供给中断后又重新开始燃料供给之后，传感器输出值从第三阈值达到第四阈值；以及

异常状态诊断部，被配置成当所述响应时段大于预定时段时，确定气体传感器的异常状态。

6.如权利要求5所述的气体传感器诊断装置，其中，所述气体传感器诊断装置进一步包括：发动机速度获得部，被配置成获得内燃机的发动机速度；以及诊断执行控制部，被配置成进行控制以便当第一预定条件被满足时，不由异常状态诊断部来执行气体传感器的异常状态诊断；以及所述第一预定条件包括由发动机速度获得部获得的发动机速度等于或小于较低的发动机速度判断阈值的条件。

7.如权利要求5或6所述的气体传感器诊断装置，其中，所述气体传感器诊断装置进一步包括：传感器输出值判断部，被配置成判断传感器输出值是否被稳定地输出；以及诊断执行控制部，被配置成进行控制以便当第二预定条件被满足时不由异常状态诊断部来执行气体传感器的异常状态诊断；以及所述第二预定条件包括传感器输出值未被稳定输出的条件。

8.如权利要求5或6所述的气体传感器诊断装置，其中，所述第四阈值大于第一阈值；以及所述第三阈值大于第二阈值。

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