(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、
前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、
前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の積算変化量から予め定められた所定の選択方法により選択した積算変化量である選択積算変化量が予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記選択積算変化量が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記所定の選択方法は、前記取得された複数の積算変化量のうち前記取得された複数の遅れ時間の中央値である中央遅れ時間に対応する積算変化量を選択する方法である、
内燃機関装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関装置であって、
前記異常診断実行手段は、前記選択積算変化量が前記所定値以下のとき、前記取得された複数の遅れ時間のうち前記中央遅れ時間を中心として定められた所定範囲内の遅れ時間だけの平均を用いて前記空燃比センサの異常診断を行なう手段である、
内燃機関装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置であって、
前記複数の積算変化量の各々は、前記複数の遅れ時間のうち対応する遅れ時間に影響を与えると想定される時間範囲での、前記再循環量の変化量の積算値または前記再循環率の変化量の積算値である、
内燃機関装置。
【請求項５】
内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、
前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、
前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の積算変化量の全てが予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記取得された複数の積算変化量の少なくとも一部が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置および自動車に関し、詳しくは、内燃機関と内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサとを備える内燃機関装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、内燃機関の排気通路に配置された空燃比センサを備え、空燃比を強制的にリーン方向に変化させたときの空燃比センサの応答パラメータＰｌと空燃比を強制的にリッチ方向に変化させたときの空燃比センサの応答パラメータＰｒとをそれぞれＣｓ周期分だけ検出し、検出したＣｓ周期分の応答パラメータＰｌ，Ｐｒの平均値Ｐｌａｖ，Ｐｒａｖの比Ｒを用いて平均値Ｐｌａｖ，Ｐｒａｖを補正し、補正後の応答パラメータＰｌ’，Ｐｒ’を用いて空燃比センサの異常診断を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、こうした手法によって空燃比センサの異常診断を行なうことにより、リーン方向とリッチ方向とのうち一方のみに応答遅れが生じた場合でもこれを考慮して空燃比センサの異常診断を適正に行なうことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の排気を吸気系に再循環する再循環装置を有する内燃機関装置に対して上述した手法によって空燃比センサの異常診断を行なう場合、異常診断を行なっている最中に再循環量（再循環率）が変化したときに、その影響が応答パラメータＰｌや応答パラメータＰｒに現われることがあり、このときにこの応答パラメータＰｌ，Ｐｒを用いて空燃比センサの異常診断を行なうと、その診断結果が適正なものとはならずに誤診断となる可能性がある。
【０００５】
本発明の内燃機関装置および自動車は、空燃比センサの異常診断における誤診断を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関装置および自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の内燃機関装置は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、
前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、
前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の積算変化量から予め定められた所定の選択方法により選択した積算変化量である選択積算変化量が予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記選択積算変化量が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の内燃機関装置では、空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したときには、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行し、この空燃比変更制御を実行しているときに、空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、複数の遅れ時間の各々を取得する際の、排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または再循環量と内燃機関の吸入空気量との和に対する再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する。そして、取得した複数の積算変化量から予め定められた所定の選択方法により選択した積算変化量である選択積算変化量が予め定められた所定値以下のときには、複数の遅れ時間を用いて空燃比センサの異常診断を行ない、選択積算変化量が所定値より大きいときには、空燃比センサの異常診断を行なわない。空燃比変更制御を実行しているときに再循環量や再循環率が大きく変化したときには、空燃比センサの異常診断に用いる複数の遅れ時間にその影響が現われる場合がある。したがって、複数の積算変化量から所定の選択方法により選択した選択変化量が所定値より大きいときに、異常診断を行なわないことにより、空燃比センサの異常診断における誤診断を抑制することができる。もとより、選択変化量が所定値以下のときには、空燃比センサの異常診断を行なうから、空燃比センサの異常診断を行なう機会として適正なときに空燃比センサの異常診断を行なうことができる。ここで、「所定の選択方法」は、複数の積算変化量から一つの積算変化量を選択する選択方法であるものとしてもよいし、複数の積算変化量から二つ以上の積算変化量を選択する選択方法であるものとしてもよい。
【０００９】
こうした本発明の第１の内燃機関装置において、前記所定の選択方法は、前記取得された複数の積算変化量のうち前記取得された複数の遅れ時間の中央値である中央遅れ時間に対応する積算変化量を選択する方法である、ものとすることができる。この態様の本発明の第１の内燃機関装置において、前記異常診断実行手段は、前記選択積算変化量が前記所定値以下のとき、前記取得された複数の遅れ時間のうち前記中央遅れ時間を中心として定められた所定範囲内の遅れ時間だけの平均を用いて前記空燃比センサの異常診断を行なう手段である、ものとすることができる。
【００１０】
また、本発明の第１の内燃機関装置において、前記複数の積算変化量の各々は、前記複数の遅れ時間のうち対応する遅れ時間に影響を与えると想定される時間範囲での、前記再循環量の変化量の積算値または前記再循環率の変化量の積算値である、ものとすることができる。
【００１１】
本発明の第２の内燃機関装置は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、
前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、
前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、
前記取得された複数の積算変化量の全てが予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記取得された複数の積算変化量の少なくとも一部が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１２】
この本発明の第２の内燃機関装置では、空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したときには、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行し、この空燃比変更制御を実行しているときに、空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、複数の遅れ時間の各々を取得する際の、排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または再循環量と内燃機関の吸入空気量との和に対する再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する。そして、取得した複数の積算変化量の全てが予め定められた所定値以下のときには、複数の遅れ時間を用いて空燃比センサの異常診断を行ない、複数の積算変化量の少なくとも一部が所定値より大きいときには、空燃比センサの異常診断を行なわない。空燃比変更制御を実行しているときに再循環量や再循環率が大きく変化したときには、空燃比センサの異常診断に用いる複数の遅れ時間にその影響が現われる場合がある。したがって、複数の積算変化量の少なくとも一部が所定値より大きいときに、異常診断を行なわないことにより、空燃比センサの異常診断における誤診断を抑制することができる。もとより、複数の積算変化量の全てが所定値以下のときには、空燃比センサの異常診断を行なうから、空燃比センサの異常診断を行なう機会として適正なときに空燃比センサの異常診断を行なうことができる。
【００１３】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、前記取得された複数の積算変化量から予め定められた所定の選択方法により選択した積算変化量である選択積算変化量が予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記選択積算変化量が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、を備える内燃機関装置や、内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比センサと、を備える内燃機関装置であって、前記空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう前記内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう前記内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行する機関制御手段と、前記機関制御手段により前記空燃比変更制御が実行されているとき、前記空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、前記複数の遅れ時間の各々を取得する際の、前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または該再循環量と前記内燃機関の吸入空気量との和に対する該再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得する情報取得手段と、前記取得された複数の積算変化量の全てが予め定められた所定値以下のときには前記取得された複数の遅れ時間を用いて前記空燃比センサの異常診断を行ない、前記取得された複数の積算変化量の少なくとも一部が前記所定値より大きいときには前記空燃比センサの異常診断を行なわない異常診断実行手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１４】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の内燃機関装置を搭載するから、本発明の第１または第２の内燃機関装置が奏する効果、例えば、空燃比センサの異常診断における誤診断を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジンＥＣＵ２４により実行される異常診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】目標空燃比ＡＦ＊と空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦとその空燃比ＡＦの分散である空燃比分散Ｖａｆとの時間変化の様子を示す説明図である。
【図５】変形例の異常診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力すると共にエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行なうエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０の端子間電圧や充放電電流Ｉｂ，電池温度Ｔｂなどを用いてバッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、シフトレバー８１のポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジション，車速センサ８８からの車速Ｖなどを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１８】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出されると共に排気を吸気に還流する排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム」という）１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン２２の排気を吸気側に還流することをＥＧＲといい、吸気側に還流される排気の量をＥＧＲ量Ｖｅという。
【００１９】
エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度Ｔａ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２，シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓ，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量ＱａとＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてＥＧＲ量Ｖｅとエンジン２２の吸入空気量Ｑａとの和に対するＥＧＲ量Ｖｅの比率としてのＥＧＲ率Ｒｅを演算したり、ノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Ｋｒを演算したりしている。
【００２０】
ここで、実施例の内燃機関装置のハード構成としては、主としてエンジン２２，ＥＧＲシステム１６０，空燃比センサ１３５ａ，エンジンＥＣＵ２４が該当する。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２２】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に換算係数を乗じて得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０を充放電してもよい最大電力としてバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ５０の温度により設定される入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてＥＧＲ率Ｒｅの目標値としての目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の制御（具体的には、スロットルバルブ１２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御，点火プラグ１３０の点火時期を制御する点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミングを制御する吸気バルブタイミング可変制御など）を行なうと共にＥＧＲ率Ｒｅが目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊となるようＥＧＲシステム１６０のＥＧＲバルブ１６４の開度を制御するＥＧＲ制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。エンジン運転モードでは、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２の運転を停止した方がよいとして予め設定された閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときにエンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２３】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。モータ運転モードでは、上述の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして予め設定された閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、空燃比センサ１３５ａに異常が生じているか否かを診断する異常診断を実行する際の動作について説明する。図３はエンジンＥＣＵ２４により実行される異常診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が運転されているときに繰り返し実行される。
【００２５】
異常診断ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうための異常診断条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、異常診断条件としては、水温センサ１４２からのエンジン２２の冷却水温Ｔｗが所定温度（例えば、７０℃など）以上である条件、空燃比センサ１３５ａが活性状態（例えば、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａの積算値などに基づいて推定される空燃比センサ１３５ａの温度が活性化温度以上である状態）である条件、エアフローメータ１４８からのエンジン２２の吸入空気量Ｑａが所定空気量範囲（例えば、３〜１５ｇ／ｓｅｃなど）である条件、温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃが所定温度（例えば、５００℃など）以上である条件、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦが所定空燃比範囲（例えば、１２〜１６など）である条件、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの補正率が所定補正率範囲（例えば、プラスマイナス５％範囲）である条件、現在の空燃比学習領域で学習が完了している条件、キャニスタパージ制御を実行していない条件、エンジン２２の運転状態がアイドル運転状態ではない条件、空燃比センサ１３５ａの異常診断が完了していない（イグニッションオンされたときに初期値として値０が設定されると共に空燃比センサ１３５ａの異常診断が完了したときに値１が設定される異常診断完了フラグＦｄが値０である）条件、などを挙げることができる。これらの条件の全てを異常診断条件として用いるものとしてもよいし、これらの条件の一部を異常診断条件として用いるものとしてもよい。また、これらの条件の一部や全部に代えてまたはこれらの条件の全部に代えて他の条件を異常診断条件として用いるものとしてもよい。異常診断条件が成立していないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２６】
一方、異常診断条件が成立していると判定されたときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうと判断し、まず、空燃比が理論空燃比（例えば、１４．７など）より小さなリッチ空燃比ＡＦｒｉ（例えば、１４．１など）になるようエンジン２２を制御するリッチ制御を開始し（ステップＳ１１０）、その後、エンジン２２の制御をリッチ制御から空燃比ＡＦが理論空燃比より大きなリーン空燃比ＡＦｌｅ（例えば、１５．１など）になるようエンジン２２を制御するリーン制御に切り替えるタイミングとしてのリーン方向切替タイミングに至るのを待つ（ステップＳ１２０）。ここで、リッチ制御やリーン制御における燃料噴射制御は、空燃比の目標値としての目標空燃比ＡＦ＊にリッチ空燃比ＡＦｒｉやリーン空燃比ＡＦｌｅを設定し、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦ＊になるように燃料噴射量を設定し、設定した燃料噴射量に相当する燃料噴射時間だけ開弁されるよう燃料噴射弁１２６を駆動することにより行なうことができる。また、リーン方向切替タイミングは、例えば、リッチ制御を開始した後に空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦと酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２とが共にリッチ側の値になったタイミングや、リッチ制御を開始してから所定時間（例えば、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦと酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２が共にリッチ側の値となるのに要すると想定される時間など）が経過したタイミングなどとすることができる。このステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を行なうのは、後述の積算変化量Ｓｄｌｅ（１）を適正に取得するためである。
【００２７】
リーン方向切替タイミングに至ると、変数Ｃに値１を設定し（ステップＳ１３０）、リーン制御を開始し（ステップＳ１４０）、目標空燃比ＡＦ＊をリッチ空燃比ＡＦｒｉからリーン空燃比ＡＦｌｅに変化させたときの空燃比センサ１３５ａの応答遅れであるリーン方向応答遅れの程度を示すリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）と、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値としての積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）と、を取得し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の制御をリーン制御からリッチ制御に切り替えるタイミングとしてのリッチ方向切替タイミングに至るのを待つ（ステップＳ１６０）。ここで、リッチ方向切替タイミングは、例えば、リーン制御を開始した後に空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦと酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２とが共にリーン側の値になったタイミングや、リーン制御を開始してから所定時間（例えば、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦと酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２が共にリーン側の値となるのに要すると想定される時間など）が経過したタイミングなどとすることができる。そして、リッチ方向切替タイミングに至ると、リッチ制御を開始し（ステップＳ１７０）、目標空燃比ＡＦ＊をリーン空燃比ＡＦｌｅからリッチ空燃比ＡＦｒｉに変化させたときの空燃比センサ１３５ａの応答遅れであるリッチ方向応答遅れの程度を示すリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）と、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値としての積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）と、を取得し（ステップＳ１８０）、前述のリーン方向切替タイミングに至るのを待つ（ステップＳ１９０）。以下、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）やこれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）やこれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）の取得方法について説明する。
【００２８】
図４は、目標空燃比ＡＦ＊と空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦとその空燃比ＡＦの分散である空燃比分散Ｖａｆとの時間変化の様子を示す説明図である。実施例では、図示するように、目標空燃比ＡＦ＊をリッチ空燃比ＡＦｒｉからリーン空燃比ＡＦｌｅに変化させる時刻ｔ１と空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦがリーン空燃比ＡＦｌｅに向けて変化し始める時刻ｔ２との時刻差（ｔ２−ｔ１）をリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）とするものとし、具体的には、時刻ｔ１を取得する共に時刻ｔ１の後に空燃比分散Ｖａｆが大きくなった時刻を時刻ｔ２として取得し、取得した時刻ｔ２と時刻ｔ１との時刻差（ｔ２−ｔ１）をリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）として計算して取得するものとした。また、実施例では、図示するように、目標空燃比ＡＦ＊をリーン空燃比ＡＦｌｅからリッチ空燃比ＡＦｒｉに変化させる時刻ｔ３と空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦがリッチ空燃比ＡＦｒｉに向けて変化し始める時刻ｔ４との時刻差（ｔ４−ｔ３）をリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）とするものとし、具体的には、時刻ｔ３を取得する共に時刻ｔ３の後に空燃比分散Ｖａｆが大きくなった時刻を時刻ｔ４として取得し、取得した時刻ｔ４と時刻ｔ３との時刻差（ｔ４−ｔ３）をリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）として計算して取得するものとした。なお、任意の時刻ｔの空燃比分散Ｖａｆ（ｔ）は、時刻ｔ〜時刻（ｔ−Ｍ＋１）の空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ（ｔ）〜ＡＦ（ｔ−Ｍ＋１）を用いて次式（１）により計算することができ、式（１）中、「Ｍ」は２以上の所定値（例えば５や１０など）を用いることができ、時刻（ｔ−ｉ）と時刻（ｔ−ｉ−１）との間隔は例えば空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの入力間隔などを用いることができる。また、図４中、「Ｔｅｌｅ（Ｃ）」は、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）に影響を与えると想定される時間範囲を示し、「Ｔｅｒｉ（Ｃ）」は、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）に影響を与えると想定される時間範囲を示す。この時間範囲Ｔｅｌｅ（Ｃ）や時間範囲Ｔｅｒｉ（Ｃ）は、予め実験や解析などによって定めることができ、例えば、時間範囲Ｔｅｌｅについては今回のリーン制御を開始する直前のリッチ制御の開始からの時間範囲などとして定めることができ、時間範囲Ｔｅｒｉについては今回のリッチ制御を開始する直前のリーン制御の開始からの時間範囲などとして定めることができる。実施例では、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）は、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）でのＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値として計算して取得するものとし、具体的には、ＥＧＲ率Ｒｅを入力すると共に入力したＥＧＲ率Ｒｅを用いて式（２）により積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）を更新する処理を、時間範囲Ｔｅｌｅ（Ｃ）に比して十分に短い所定時間毎（例えば、数十ｍｓｅｃ毎など）に時間範囲Ｔｅｌｅ（Ｃ）に亘って繰り返し実行することによって計算して取得するものとした。また、積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）は、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）でのＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値として計算して取得するものとし、具体的には、ＥＧＲ率Ｒｅを入力すると共に入力したＥＧＲ率Ｒｅを用いて式（３）により積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）を更新する処理を、時間範囲Ｔｅｒｉ（Ｃ）に比して十分に短い所定時間毎（例えば、数十ｍｓｅｃ毎など）に時間範囲Ｔｅｒｉ（Ｃ）に亘って繰り返し実行することによって計算して取得するものとした。
【００２９】
【数１】
0005516226.tif 000002
【００３０】
以上、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）やこれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）やこれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）の取得方法について説明した。図３の異常診断ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１９０でリーン方向切替タイミングに至ったと判定されると、変数Ｃが所定値Ｃｎに至ったか否かを判定し（ステップＳ２００）、変数Ｃが所定値Ｃｎに至っていないと判定されたときには、変数Ｃを値１だけインクリメントして（ステップＳ２１０）、ステップＳ１４０に戻る。ここで、所定値Ｃｎは、リーン制御とリッチ制御との組み合わせ（ステップＳ１４０〜Ｓ１９０の処理）を繰り返し実行する回数、即ち、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）や積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）や積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）の取得目標数であり、例えば、値５や値７などを用いることができる。
【００３１】
こうしてステップＳ１４０〜Ｓ２１０の処理を繰り返し実行している最中にステップＳ２００で変数Ｃが所定値Ｃｎに等しいと判定されると、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を取得したと判断し、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）の中央値をリーン方向中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎとして設定すると共に積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）のうち中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎに対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎとして設定し（ステップＳ２２０）、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）の中央値をリッチ方向中央遅れ時間Ｔｄｒｉｃｅｎとして設定すると共に積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向中央遅れ時間Ｔｄｒｉｃｅｎに対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとして設定し（ステップＳ２３０）、設定した判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎを閾値Ｓｄｌｅｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ２４０）、判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎを閾値Ｓｄｒｉｒｅｆと比較する（ステップＳ２５０）。ここで、閾値Ｓｄｌｅｒｅｆや閾値Ｓｄｒｉｒｅｆは、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するために用いられる閾値であり、実施例では、空燃比センサ１３５ａの異常診断を適正に行なうことができる（誤診断しない）と想定される範囲の上限として実験や解析などによって予め定められた値を用いるものとした。
【００３２】
判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうと判断し、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎを中心とした範囲（具体的には、値（Ｔｄｌｅｃｅｎ−αｌｅ）以上で値（Ｔｄｌｅｃｅｎ＋αｌｅ）以下の範囲、以下、リーン方向遅れ時間許容範囲という）外のリーン方向遅れ時間を用いずにリーン方向遅れ時間許容範囲内のリーン方向遅れ時間だけの平均をリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとして計算し（ステップＳ２６０）、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向中央遅れ時間Ｔｄｒｉｃｅｎを中心とした範囲（具体的には、値（Ｔｄｒｉｃｅｎ−αｒｉ）以上で値（Ｔｄｒｉｃｅｎ＋αｒｉ）以下の範囲、以下、リッチ方向遅れ時間許容範囲という）外のリッチ方向遅れ時間を用いずにリッチ方向遅れ時間許容範囲内のリッチ方向遅れ時間だけの平均をリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとして計算し（ステップＳ２７０）、計算したリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとを用いて空燃比センサ１３５ａに異常が生じているか否かを判定し（ステップＳ２８０）、前述の異常診断完了フラグＦｄに値１を設定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。ここで、値αｌｅや値αｒｉは、空燃比センサ１３５ａの異常診断を適正に行なうために予め実験や解析などによって定めることができる。また、ステップＳ２８０の処理は、実施例では、リーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅをリーン方向応答遅れの程度の許容上限として定められた閾値Ｔｄｌｅｒｅｆと比較すると共にリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅをリッチ方向応答遅れの程度の許容上限として定められた閾値Ｔｄｒｉｒｅｆと比較し、リーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅが閾値Ｔｄｌｅｒｅｆ以下であると共にリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅが閾値Ｔｄｒｉｒｅｆ以下であるときには空燃比センサ１３５ａは正常であると判断し、リーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅが閾値Ｔｄｌｅｒｅｆ以下であるがリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅが閾値Ｔｄｒｉｒｅｆより大きいときにはリッチ方向応答遅れが許容上限を超える異常（以下、リッチ方向異常という）が空燃比センサ１３５ａに生じていると判断し、リッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅが閾値Ｔｄｒｉｒｅｆ以下であるがリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅが閾値Ｔｄｌｅｒｅｆより大きいときにはリーン方向応答遅れが許容上限を超える異常（以下、リーン方向異常という）が空燃比センサ１３５ａに生じていると判断するものとした。実施例では、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向遅れ時間許容範囲外のリーン方向遅れ時間を用いずにリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅを計算すると共に、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向遅れ時間許容範囲外のリッチ方向遅れ時間を用いずにリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅを計算することにより、空燃比センサ１３５ａの検出誤差などの影響を抑制し、リッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅやリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅをより適正に計算することができ、ひいては、空燃比センサ１３５ａの異常診断をより適正に行なうことができる。もとより、実施例では、ＥＧＲを伴ってリーン制御やリッチ制御を繰り返し実行したときにリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）を取得して空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうから、ＥＧＲを停止してリーン制御やリッチ制御を繰り返し実行したときに複数のリーン方向遅れ時間や複数のリッチ方向遅れ時間を取得して空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうものに比して、リーン制御やリッチ制御を行なうときのエンジン２２のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００３３】
ステップＳ２４０で判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや、ステップＳ２５０で判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないと判断し、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうことなく、本ルーチンを終了する。これにより、空燃比センサ１３５ａの異常診断における誤診断を抑制することができる。なお、この場合、本ルーチンが次回以降に実行されたときにおいて、ステップＳ１００で異常診断条件が成立したときに、再びステップＳ１１０以降の処理を行なうことになる。
【００３４】
いま、リーン制御とリッチ制御とを交互に繰り返し実行している最中にＥＧＲ率Ｒｅが過渡的に大きくなったときを考える。なお、ＥＧＲ率Ｒｅが過渡的に大きくなるときとしては、アクセルペダル８３が大きく踏み戻されてスロットル開度Ｔａが急激に小さくなったときなどが考えられる。このときには、空燃比がリーン側になることにより、空燃比センサ１３５ａの応答遅れの程度が実際には許容範囲（正常範囲）であるときでもＥＧＲ率Ｒｅの変化の影響によってリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）（１≦Ｃ≦Ｃｎ）が許容範囲を超えて大きくなってしまう場合がある。実施例では、空燃比センサ１３５ａの異常診断において、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎを中心としたリーン方向遅れ時間許容範囲内のものの平均をリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとして用いるから、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちＥＧＲ率Ｒｅの変化の影響を大きく受けたものがリーン方向中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎに設定された場合には、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちＥＧＲ率Ｒｅの変化の影響をそれほど受けていないものがリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅの計算に用いられず、空燃比センサ１３５ａの異常診断が誤診断となってしまう可能性がある。これを踏まえて、実施例では、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないものとした。これにより、空燃比センサ１３５ａの異常診断における誤診断を抑制することができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうための異常診断条件が成立してリーン制御とリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なっているときに、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を取得し、取得した積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎとして設定すると共に取得した積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとして設定し、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないから、空燃比センサ１３５ａの異常診断における誤診断を抑制することができる。もとより、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうから、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう機会として適正なときに空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうことができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）は、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値であり、積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）は、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値であるものとしたが、これらに代えて、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）は、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ量Ｖｅの変化量の積算値であり、積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）は、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）を取得する際のＥＧＲ量Ｖｅの変化量の積算値であるものとしてもよい。これらの場合、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）や積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）は、前述の式（２）や式（３）の「Ｒｅ」を「Ｖｅ」に置き換えることによって計算することができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４に示したように、目標空燃比ＡＦ＊をリッチ空燃比ＡＦｒｉからリーン空燃比ＡＦｌｅに変化させる時刻ｔ１とその後に空燃比分散Ｖａｆが大きくなった時刻ｔ２との時刻差（ｔ２−ｔ１）をリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（Ｃ）とすると共に、目標空燃比ＡＦ＊をリーン空燃比ＡＦｌｅからリッチ空燃比ＡＦｒｉに変化させる時刻ｔ３とその後に空燃比分散Ｖａｆが大きくなった時刻ｔ４との時刻差（ｔ４−ｔ３）をリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（Ｃ）とするものとしたが、時刻ｔ２や時刻ｔ４については、空燃比分散Ｖａｆを用いて定めるものに限られず、例えば、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦの変化方向（増加または減少）が切り替わるタイミングとするなどとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）のうち中央遅れ時間Ｔｄｌｅｃｅｎに対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎとして設定すると共に、積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向中央遅れ時間Ｔｄｒｉｃｅｎに対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとして設定するものとしたが、他の選択方法により判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎを設定するものとしてもよく、例えば、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）から判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎを設定する際において、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちこれらの平均に最も近いリーン方向遅れ時間に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｃｅｎとして設定するものとしたり、積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の中央値を判定用積算変化量Ｓｄｌｃｅｎとして設定するものとしたりしてもよい。また、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎは、それぞれ一つずつに限られず、それぞれ二つ以上ずつであるものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎと判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとを用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するものとしたが、これらのうち一方だけを用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するものとしてもよい。また、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎに代えて、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）や積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するものとしてもよい。この場合の異常診断ルーチンの一例を図５に示す。図５の異常診断ルーチンは、図３の異常診断ルーチンのステップＳ２２０〜Ｓ２５０の処理に代えて、ステップＳ３００〜Ｓ３４０の処理を実行する点を除いて図３の異常診断ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図５の異常診断ルーチンでは、ステップＳ２００で変数Ｃが所定値Ｃｎに等しいと判定されると、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を取得したと判断し、変数Ｃに値１を設定し（ステップＳ３００）、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）を前述の閾値Ｓｄｌｅｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ３１０）、積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）を前述の閾値Ｓｄｒｉｒｅｆと比較し（ステップＳ３２０）、積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）が閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）が閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、変数Ｃを所定値Ｃｎと比較し（ステップＳ３３０）、変数Ｃが所定値Ｃｎ未満のときには、変数Ｃを値１だけインクリメントして（ステップＳ３４０）、ステップＳ３１０に戻る。こうしてステップＳ３１０〜Ｓ３４０の処理を繰り返し実行してステップＳ３３０で変数Ｃが所定値Ｃｎに等しいと判定されると、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なって（ステップＳ２６０〜Ｓ２９０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３３０で変数Ｃが所定値Ｃｎに等しいと判定される前に、ステップＳ３１０で積算変化量Ｓｄｌｅ（Ｃ）が閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや、ステップＳ３２０で積算変化量Ｓｄｒｉ（Ｃ）が閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、そのまま本ルーチンを終了する。即ち、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行ない、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや、積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないのである。これにより、実施例と同様の効果、例えば、空燃比センサ１３５ａの異常診断における誤診断を抑制することができるなどの効果を奏する。この変形例では、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）と積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）とを用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するものとしたが、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）と積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）とのうちいずれか一方だけを用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうか否かを判定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう際に、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向遅れ時間許容範囲外のリーン方向遅れ時間を用いずにリーン方向遅れ時間許容範囲内のリーン方向遅れ時間だけの平均をリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとして計算し、リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向遅れ時間許容範囲外のリッチ方向遅れ時間を用いずにリッチ方向遅れ時間許容範囲内のリッチ方向遅れ時間だけの平均をリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとして計算するものとしたが、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）の全ての平均をリーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとして計算すると共にリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）の全ての平均をリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとして計算するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう際に、リーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとを用いて空燃比センサ１３５ａに異常が生じているか否かを判定するものとしたが、リーン方向平均遅れ時間Ｔｄｌｅａｖｅとリッチ方向平均遅れ時間Ｔｄｒｉａｖｅとのうち一方だけを用いて空燃比センサ１３５ａに異常が生じているか否かを判定するものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３２が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４４】
実施例では、本発明をエンジン２２からの動力とモータＭＧ２からの動力とを用いて走行するハイブリッド車２０に適用するものとしたが、走行用の動力を出力するモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に適用するものとしてもよい。
【００４５】
また、本発明をこうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される内燃機関装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた内燃機関装置の形態としても構わない。
【００４６】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例と第１の内燃機関装置および第２の内燃機関装置との関係では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ＥＧＲシステム１６０が「排気再循環装置」に相当し、空燃比センサ１３５ａが「空燃比センサ」に相当し、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうための異常診断条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるようエンジン２２を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるようエンジン２２を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう図３の異常診断ルーチンのステップＳ１４０，Ｓ１７０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「機関制御手段」に相当し、リーン制御とリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なっているときに、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれに対応する積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を取得する図３の異常診断ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１８０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「情報取得手段」に相当する。
【００４７】
実施例と第１の内燃機関装置との関係では、取得した積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎとして設定すると共に取得した積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとして設定し、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行ない、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわない図３の異常診断ルーチンのステップＳ２２０〜Ｓ２９０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常診断実行手段」に相当する。
【００４８】
実施例と第２の内燃機関装置との関係では、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行ない、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわない図５の異常診断ルーチンのステップＳ３００〜Ｓ３４０，Ｓ２６０〜Ｓ２９０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常診断実行手段」に相当する。
【００４９】
ここで、本発明の第１または第２の内燃機関装置において、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなるものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「排気再循環装置」としては、ＥＧＲシステム１６０に限定されるものではなく、内燃機関の排気を吸気系に再循環するものであれば如何なるタイプの排気再循環装置であっても構わない。「空燃比センサ」としては、空燃比センサ１３５ａに限定されるものではなく、内燃機関の空燃比を検出するものであれば如何なるタイプの空燃比センサであっても構わない。「機関制御手段」としては、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうための異常診断条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるようエンジン２２を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるようエンジン２２を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なうものに限定されるものではなく、空燃比センサの異常診断を行なうための条件が成立したとき、空燃比が理論空燃比より大きくなるよう内燃機関を制御するリーン制御と空燃比が理論空燃比より小さくなるよう内燃機関を制御するリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なう空燃比変更制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「情報取得手段」としては、リーン制御とリッチ制御とを交互に複数回に亘って行なっているときに、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれを取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値である積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ），リッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）やこれらのそれぞれを取得する際のＥＧＲ率Ｒｅの変化量の積算値である積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）を取得するものに限定されるものではなく、リーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）のそれぞれを取得する際のＥＧＲ量Ｖｅの変化量の積算値を積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）とすると共にリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）のそれぞれを取得する際のＥＧＲ量Ｖｅの変化量の積算値を積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）とするなど、空燃比変更制御が実行されているとき、空燃比センサの応答遅れの程度を示す遅れ時間を複数回に亘って取得すると共に、複数の遅れ時間の各々を取得する際の、排気再循環装置による排気の吸気系への再循環量の変化量の積算値または再循環量と内燃機関の吸入空気量との和に対する再循環量の比率である再循環率の変化量の積算値である、複数の積算変化量を取得するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５０】
本発明の第１の内燃機関装置において、「異常診断実行手段」としては、取得した積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）のうちリーン方向遅れ時間Ｔｄｌｅ（１）〜Ｔｄｌｅ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎとして設定すると共に取得した積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）のうちリッチ方向遅れ時間Ｔｄｒｉ（１）〜Ｔｄｒｉ（Ｃｎ）の中央値に対応する積算変化量を判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎとして設定し、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行ない、判定用積算変化量Ｓｄｌｅｃｅｎが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや判定用積算変化量Ｓｄｒｉｃｅｎが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないものに限定されるものではなく、複数の積算変化量から予め定められた所定の選択方法により選択した積算変化量である選択積算変化量が予め定められた所定値以下のときには複数の遅れ時間を用いて空燃比センサの異常診断を行ない、選択積算変化量が所定値より大きいときには空燃比センサの異常診断を行なわないものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５１】
本発明の第２の内燃機関装置において、「異常診断実行手段」としては、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｌｅｒｅｆ以下であると共に積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の全てが閾値Ｓｄｒｉｒｅｆ以下であるときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行ない、積算変化量Ｓｄｌｅ（１）〜Ｓｄｌｅ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｌｅｒｅｆより大きいときや積算変化量Ｓｄｒｉ（１）〜Ｓｄｒｉ（Ｃｎ）の少なくとも一部が閾値Ｓｄｒｉｒｅｆより大きいときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なわないものに限定されるものではなく、複数の積算変化量の全てが予め定められた所定値以下のときには複数の遅れ時間を用いて空燃比センサの異常診断を行ない、複数の積算変化量の少なくとも一部が所定値より大きいときには空燃比センサの異常診断を行なわないものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、内燃機関装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２０，１２０，２２０，３２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３２  駆動軸、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３４ａ  温度センサ、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５９  ノックセンサ、１６０  ＥＧＲシステム、１６２  ＥＧＲ管、１６３  ステッピングモータ、１６４  ＥＧＲバルブ、１６５  ＥＧＲバルブ開度センサ、２２９  クラッチ、２３０，３３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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