"排気通路に配置された触媒と、該触媒の上流側の空燃比を検出する空燃比センサと、前記触媒の下流側の排気ガス中における酸素濃度を検出する酸素センサと、流入空気流量を検出する空気流量検出手段と、を有する内燃機関の空燃比センサの診断装置であって、前記診断装置は、前記空燃比と前記空気流量と前記酸素濃度とに基づいて演算される触媒内の中心空燃比および目標空燃比補正量の少なくともいずれか一方に基づいて前記空燃比センサの故障を診断することを特徴とする空燃比センサの診断装置。前記診断装置は、前記目標空燃比補正量に基づいて前記空燃比センサの故障を診断する第1故障診断手段を備え、該第1故障診断手段は、前記中心空燃比に基づいて演算される上限判定値および下限判定値に基づいて前記空燃比センサの故障を診断することを特徴とする請求項1に記載の空燃比センサの診断装置。前記上限判定値は、前記中心空燃比に対する加重平均値または運転領域毎の学習値に第1の所定値を加算することで演算され、前記下限判定値は、前記中心空燃比に対する前記加重平均値または運転領域毎の前記学習値から第2の所定値を減算することで演算されることを特徴とする請求項2に記載の空燃比センサの診断装置。前記第1の所定値は、前記中心空燃比に対する前記加重平均値または運転領域毎の前記学習値に基づく第1のテーブルから演算されることを特徴とする請求項3に記載の空燃比センサの診断装置。前記第2の所定値は、前記中心空燃比に対する前記加重平均値または運転領域毎の前記学習値に基づく第2のテーブルから演算されることを特徴とする請求項3に記載の空燃比センサの診断装置。前記第1故障診断手段は、前記目標空燃比補正量が前記上限判定値よりも大きい時、または、前記目標空燃比補正量が前記下限判定値よりも小さい時に、前記空燃比センサの故障と診断することを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の空燃比センサの診断装置。前記診断装置は、さらに前記中心空燃比に基づいて前記空燃比センサの故障を診断する第2故障診断手段を備えることを特徴とする請求項2から6のいずれかに記載の空燃比センサの診断装置。前記第2故障診断手段は、前記中心空燃比が第3の所定値よりも大きい時、または、前記中心空燃比が第4の所定値よりも小さい時に、前記空燃比センサの故障と診断することを特徴とする請求項7に記載の空燃比センサの診断装置。前記第3の所定値及び前記第4の所定値の少なくともいずれか一方は、理論空燃比に基づいて演算されることを特徴とする請求項8に記載の空燃比センサの診断装置。前記診断装置は、さらに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を備えることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の空燃比センサの診断装置。前記診断領域判定手段は、内燃機関の回転数が所定範囲内、負荷が所定範囲内、水温が所定範囲内、車両速度が所定範囲内、内燃機関の流入空気温度が所定範囲内、大気圧が所定値以下、バッテリ電圧が所定範囲内、内燃機関が非燃料カット状態、空燃比フィードバック制御中、空燃比センサ以外の用いられるセンサが故障していない時に、前記空燃比センサの故障診断の実行を許可することを特徴とする請求項10に記載の空燃比センサの診断装置。前記中心空燃比は、該中心空燃比と前記空燃比と前記空気流量とに基づいて演算される触媒内酸素蓄積量と前記酸素濃度とに基づいて演算され、前記目標空燃比補正量は、少なくとも前記中心空燃比に基づいて演算されることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の空燃比センサの診断装置。前記診断装置は、前記空燃比センサによって検出される空燃比と実空燃比とのずれ量が過大である時に、前記空燃比センサの故障と診断することを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の空燃比センサの診断装置。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センサ、例えば空燃比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、燃料噴射量を適正に制御することができないといった問題がある。ここで、空燃比センサの故障モードとしては、例えば応答劣化、スタック固着、オフセット故障等が挙げられる。なお、オフセットとは、空燃比センサにて検出される空燃比が、実空燃比に対して増加方向もしくは減少方向にずれることであり、そのずれ量が過大になると空燃比センサのオフセット故障と診断される。前記故障モードのうち、特に空燃比センサのオフセット故障の場合には、触媒後の酸素センサを用いてその空燃比のオフセットずれを制御吸収することが考えられる。図8は、酸素センサに基づくオフセットずれの制御方法を示したものである。ここで、横軸は実空燃比、縦軸は空燃比センサによって検出された空燃比RABFを示している。図示するように、例えば実空燃比が14.7の場合、正規の特性実線Lを有する空燃比センサに対して上方または下方にオフセットずれが発生し、空燃比センサの特性がオフセットずれの特性破線L1,L2となると、動作点はそれぞれa1,a2点へ移動する矢印A1,A2方向。すると、空燃比センサの検出値が14.7から逸脱してしまうため、仮に実空燃比を14.7で制御するように指示されている場合には、空燃比センサ制御によって動作点はそれぞれb1,b2点へ移動する矢印B1,B2方向。しかしながら、このときの実空燃比はそれぞれc1,c2点の値となり、このc1,c2点の空燃比が酸素センサの出力信号となってしまうため、上方へのオフセットずれの場合には酸素センサはリッチを示し、下方へのオフセットずれの場合には酸素センサはリーンを示すこととなる。そこで、この触媒後の酸素センサの出力信号を利用して目標空燃比を補正する、即ちb1,b2点の動作点をo点へ移動させる矢印C1,C2方向ことで、空燃比が14.7となるように空燃比センサのオフセットずれを制御吸収する。また、このような酸素センサの出力信号を用いることで、触媒の状況に応じた目標空燃比の補正を行うこともできる。通常の三元触媒の場合、空燃比を理論空燃比の14.7に制御することが望ましいものの、例えば内燃機関の運転領域や、触媒の劣化状態、触媒の活性状態等によって、必ずしも空燃比を14.7に制御することが良いとは限らない。そこで、酸素センサの制御内で触媒内の酸素蓄積量を演算し、その演算された酸素蓄積量から、触媒の状況に応じて最も排気浄化率の高い空燃比触媒内中心空燃比を演算して目標空燃比を補正することで、内燃機関の運転領域等に応じた空燃比フィードバック制御を実現することもできる。しかしながら、前記空燃比センサは、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大きく受けるため、他のセンサと比較して劣化し易い傾向にある。例えば多気筒エンジンの場合には、他の燃焼サイクルの影響を受けるために極めて正確な空燃比センサの制御が要求されるものの、上記するような何らかの原因で空燃比センサの検出精度が極度に低下すると、例えば図8で示すような空燃比センサのオフセットずれを制御吸収し得なくなり、内燃機関を効率的に運転することができなくなる可能性がある。そこで、内燃機関を効率的に運転し、自動車から排出される有害ガスを確実に抑制するために、内燃機関における空燃比センサの故障や劣化を迅速且つ正確に検出すると共に、センサ交換等の適切な処置を施す必要がある場合には、運転者にその故障や劣化等の異常の情報を迅速に認識させる故障診断装置の開発が望まれている。例えば前記故障モードのうち、応答劣化の検出方法の一例としては、所定時間内における空燃比フィードバック制御で演算されるリッチ、リーン反転回数を計測する方法があり、この所定時間内におけるリッチ、リーン反転回数が著しく少ない場合に空燃比センサの故障と判定して運転者に警告することができる。また、空燃比センサのスタックの検出方法の一例としては、触媒前の空燃比センサの出力信号と触媒後の酸素センサの出力信号との関係を検出する方法があり、例えば、空燃比センサの出力信号がリッチを示している一方で酸素センサの出力信号がリーンを示している状態が頻繁に発生する場合に空燃比センサの故障と判定して運転者に警告することができる。それに対して、空燃比センサのオフセット故障においては、そのオフセットずれ量が比較的小さければ酸素センサの出力信号を用いてある程度オフセットずれを制御吸収し得るものの、そのずれ量が大きくなるとオフセット故障、そのオフセットずれを制御吸収することができなくなり、さらに従来技術においてはこのオフセット故障を適切に検出することもできないため、運転者に空燃比センサのオフセット故障を警告することができないのが現状である。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、触媒内の中心空燃比や目標空燃比補正量に基づいて、空燃比センサのオフセット故障を診断することのできる触媒前の空燃比センサの診断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、本発明に係る空燃比センサの診断装置は、排気通路に配置された触媒と、該触媒の上流側の空燃比を検出する空燃比センサと、前記触媒の下流側の排気ガス中における酸素濃度を検出する酸素センサと、流入空気流量を検出する空気流量検出手段と、を有する内燃機関の空燃比センサの診断装置であって、前記診断装置は、前記空燃比と前記空気流量と前記酸素濃度とに基づいて演算される触媒内の中心空燃比および目標空燃比補正量の少なくともいずれか一方に基づいて前記空燃比センサの故障を診断するものである。以上の説明から理解できるように、本発明によれば、例えば内燃機関が触媒前の空燃比センサと触媒後の酸素センサの出力信号によって空燃比フィードバック制御を行う場合、空燃比センサと酸素センサの出力信号と流入空気流量とに基づいて演算される触媒内の中心空燃比と目標空燃比補正量の関係または該中心空燃比から、空燃比センサの劣化状態を含めた空燃比センサのオフセット故障を正確に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。以下、本発明に係る空燃比センサの診断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、本発明に係る空燃比センサの診断装置が適用される制御装置を含む内燃機関全体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においては、内燃機関が単一の気筒を備える場合について説明するが、本実施の形態は多気筒の内燃機関に適用することができる。図1で示す内燃機関100は、内部に燃焼室101が形成された気筒102と、該気筒102に接続された吸気通路103と排気通路104を備えている。なお、内燃機関100の気筒102には、さらに点火装置105とプレート又はリングギア106が取り付けられており、回転数検出手段118によって前記プレート106の回転数が検出されるようになっている。また、吸気通路103には、燃料噴射装置107が取り付けられており、エアクリーナ108から流入される空気は、スロットルバルブ109によって流量を調節された後、吸気通路103で燃料噴射装置107から所定の角度で噴射される燃料と混合されて、気筒102の燃焼室101へ供給される。ここで、吸気通路103には空気流量検出手段110が設けられており、スロットルバルブ109によって流量を調節された後の空気の流量が検出されるようになっている。また、排気通路104には、三元触媒111が取り付けられており、燃焼室101で燃料が燃焼した後の排気ガスは三元触媒111で浄化されて外部へ排出される。ここで、排気通路104の三元触媒111の上流側には空燃比センサ112が取り付けられ、三元触媒111の下流側には酸素センサ113が取り付けられており、三元触媒111前の空燃比と三元触媒111後の酸素濃度がそれぞれ検出されるようになっている。なお、燃料噴射装置107は、プレッシャーレギュレータ114を備えた燃料管115を介して燃料タンク116と接続されており、燃料タンク116の内部の燃料Fは、燃料ポンプ117によって吸引及び加圧された後、燃料管115を通って燃料噴射装置107の燃料入口へ導入されると共に、余分な燃料Fは、燃料タンク116へ戻されるようになっている。また、制御装置200は、空気流量検出手段110の出力信号QARと回転数検出手段118によって検出されたプレート106の回転数Neを取り込み、燃料噴射量Tiを計算して燃料噴射装置107の噴射量を制御する。その際、制御装置200は、さらに排気通路104に配置された空燃比センサ112の出力信号RABFを取り込み、内燃機関100の空燃比を理論空燃比になるように燃料噴射量Tiを補正することで空燃比フィードバック制御を行う。なお、図示する制御装置200では、排気通路104に配置された酸素センサ113の出力信号VO2Rも取り込み、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200は、点火装置105やスロットルバルブ109、燃料ポンプ117にも制御信号を送信し、例えば点火装置105の点火時期やスロットルバルブ109の開度等を制御して、内燃機関100の効率的な運転が行われるようになっている。次に、図2は、図1で示す制御装置200の内部構成を示したものである。まず、制御装置200は、空燃比センサ112の出力信号を使用した空燃比フィードバック制御装置と該空燃比センサ112を診断する診断装置250とを備えている。前記空燃比フィードバック制御装置は、主として酸素濃度制御手段210と目標空燃比演算手段220と空燃比センサ制御手段230と燃料噴射制御手段240とによって実行される。通常、三元触媒111による排気浄化システムにおいては、触媒前に配置された空燃比センサ112の信号を用いて、PI制御等によって触媒前の空燃比が目標空燃比例えば理論空燃比等となるように制御される。その際、図示するように酸素濃度制御手段210を適用することで、触媒後に配置された酸素センサ113の信号を用いて目標空燃比を補正することができ、該補正によって空燃比センサ112の検出信号のずれを制御吸収すると共に、触媒が要求する空燃比触媒内中心空燃比に目標空燃比を合わせることができる。これにより、一層正確な空燃比フィードバック制御を実現することができ、燃焼室に噴射される燃料の燃料噴射量を精緻に制御することができる。より具体的には、酸素濃度制御手段210では、空気流量検出手段110の出力信号QARと空燃比センサ112の出力信号RABFと酸素センサ113の出力信号VO2Rとに基づいて目標空燃比補正量TABFRO2を演算する。次いで、目標空燃比演算手段220では、その演算結果に基づいて目標空燃比を演算する。そして、空燃比センサ制御手段230では、その目標空燃比と空燃比センサ112の出力信号RABFに基づいて、触媒前の空燃比が目標空燃比となるように空燃比センサ制御量を演算し、その演算結果を燃料噴射制御手段240へと送信する。燃料噴射制御手段240では、燃焼室に噴射される燃料の燃料噴射量を制御するために、空燃比センサ制御手段230から送信された演算結果と空気流量検出手段110の出力信号QARとに基づいて燃料噴射量を演算し、その制御信号を燃料噴射装置107へ送信する。次に、酸素濃度制御手段210の内部構成について、より詳細に説明する。酸素濃度制御手段210は、触媒内の酸素蓄積量演算手段201と、比例分補正値演算手段202と、積分分補正値演算手段203と、触媒内の中心空燃比演算手段204と、目標空燃比補正量演算手段205とから大略構成される。酸素蓄積量演算手段201では、空燃比センサ112によって検出された空燃比RABFと、空気流量検出手段110によって検出された吸入空気流量QARと、中心空燃比演算手段204によって少なくとも1回以上前に演算された中心空燃比とから、触媒内の酸素蓄積量を演算する。次いで、比例分補正値演算手段202と積分分補正値演算手段203と中心空燃比演算手段204では、酸素蓄積量演算手段201によって演算された酸素蓄積量と酸素センサ113によって検出された酸素濃度VO2Rとから、それぞれ比例分補正値PBと積分分補正値IBと中心空燃比CNTABFを演算する。そして、目標空燃比補正量演算手段205では、これらの演算結果に基づいて目標空燃比補正量TABFRO2を演算する。なお、既述したように、中心空燃比演算手段204で演算された中心空燃比CNTABFは、酸素蓄積量演算手段201における酸素蓄積量の演算にも使用される。次に、前記空燃比フィードバック制御装置内で演算される演算結果を用いて制御装置200内で実行される、空燃比センサ112のオフセット故障診断について説明する。前記オフセット故障診断は、主として空燃比センサの診断装置250によって実行される。ここで、空燃比センサ112のオフセット故障はオフセットずれの過度の状態であり、既述したように、酸素濃度制御手段210には、空燃比センサ112のオフセットずれを制御吸収する機能が備わっていることから、酸素濃度制御手段210内で演算されるパラメータをモニタリングすることで、空燃比センサ112のオフセット故障を診断することができる。より具体的には、空燃比センサの診断装置250では、酸素濃度制御手段210内で演算された目標空燃比補正量TABFRO2や中心空燃比CNTABFに基づいて空燃比センサ112のオフセット故障を診断する。すなわち、前記空燃比センサの診断装置250は、上限判定値演算手段251と、下限判定値演算手段252と、第1故障診断手段253と、第2故障診断手段254と、診断領域判定手段255とから大略構成されており、上限判定値演算手段251と下限判定値演算手段252では、中心空燃比演算手段204によって演算された中心空燃比CNTABFから、それぞれ目標空燃比補正量TABFRO2を判定するための上限判定値と下限判定値を演算する。次いで、第1故障診断手段253では、目標空燃比補正量演算手段205によって演算された目標空燃比補正量TABFRO2と上限判定値と下限判定値とを比較し、例えば目標空燃比補正量TABFRO2が上限判定値以上、または目標空燃比補正量TABFRO2が下限判定値以下の場合には、空燃比センサのオフセット故障であると診断する。なお、この故障診断は、診断領域判定手段255によって診断領域が判定され、故障診断の実行が許可された場合に実行される。また、第2故障診断手段254では、中心空燃比演算手段204によって演算された中心空燃比CNTABFから空燃比センサのオフセット故障診断を実行する。例えば、前記中心空燃比CNTABFと予め定められた所定値を比較することで、空燃比センサの故障診断を行う。なお、この第2故障診断手段254においても、診断領域判定手段255によって診断領域が判定され、故障診断の実行が許可された場合に空燃比センサの故障診断が実行される。なお、第1故障診断手段253と第2故障診断手段254の故障診断結果等は、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、該スキャンツールで読み出せるようになっている。また、前記第1故障診断手段253と第2故障診断手段254は、例えばインパネ上の警告灯等と接続されていて、その警告灯の点灯等によって前記故障診断結果を運転者に認識させることもできる。次に、図3は、図1で示す空燃比センサのオフセット故障の診断指標を説明したものである。まず、酸素濃度制御手段210の内部の演算について具体的に説明すると、酸素蓄積量演算手段201では、空燃比RABFと空気流量QARと中心空燃比CNTABFを用いて、以下の式1に基づいて三元触媒内の酸素蓄積量OSESTを演算する。ここで、oldとは、ループ演算における前回時の演算結果を意味するものである。比例分補正値演算手段202と積分分補正値演算手段203と中心空燃比演算手段204とはそれぞれ、酸素蓄積量演算手段201で演算された前記酸素蓄積量OSESTと酸素センサ113で検出した酸素濃度VO2Rとに基づいたマップ1,マップ2,マップ3を予め用意している。したがって、比例分補正値演算手段202と積分分補正値演算手段203と中心空燃比演算手段204では、酸素蓄積量OSESTと酸素濃度VO2Rとそれらのマップ1,2,3から、それぞれ比例分補正値PBと積分分補正値IBと中心空燃比CNTABFを演算することができる。そして、目標空燃比補正量演算手段205では、前記比例分補正値PBと積分分補正値IBと中心空燃比CNTABFとを加算して、目標空燃比補正量TABFRO2を演算する。ところで、空燃比センサ112のオフセット故障の発生状態としては、急劣化と経時劣化とが挙げられる。前記オフセット故障の発生状態のうち、空燃比センサ112の急劣化の場合には、三元触媒111を介して酸素センサ113の出力信号VO2Rにその影響が出やすくなる。したがって、比例分補正値PBと積分分補正値IBが比較的大きく変化することで、酸素濃度制御手段210の出力値である目標空燃比補正量TABFRO2が相対的に大きく変化する。そして、この演算結果に基づいて、目標空燃比演算手段220で演算される目標空燃比が補正され、空燃比センサ制御手段230によって、空燃比センサの出力信号RABFが実空燃比となるように制御されることとなる。このように、オフセット急劣化の場合には、空燃比センサ112の出力信号RABFのオフセット故障分は、主として目標空燃比補正量TABFRO2に反映される。そのため、目標空燃比補正量TABFRO2を診断指標としてモニタリングすることで、空燃比センサ112のオフセット故障診断を行うことができる。一方で、空燃比センサ112の経時劣化の場合には、急劣化の場合と比較して、酸素センサの出力信号VO2Rにその影響が出にくくなる。したがって、目標空燃比補正量TABFRO2はあまり変化せず、空燃比センサ制御手段230において空燃比センサ112の出力信号RABFが実空燃比に制御されなくなる。即ち、この制御装置においては、酸素蓄積量演算手段201におけるRABF-CNTABFold=0なる制御の動作が支配的となる。このように、オフセット経時劣化の場合には、中心空燃比演算手段204で演算される中心空燃比CNTABFにその影響が比較的大きく出る。そのため、中心空燃比CNTABFを診断指標としてモニタリングすることで空燃比センサ112のオフセット故障診断を行うことができる。このように、目標空燃比補正量TABFRO2と中心空燃比CNTABFを診断指標とすることで、空燃比センサ112の劣化状態に関わらず、空燃比センサ112のオフセット故障を診断することができると共に、目標空燃比補正量TABFRO2と中心空燃比CNTABFのいずれに基づいて前記故障が検出されたかを検知することで、空燃比センサ112の劣化状態を正確に診断することができる。図4は、図2で示す空燃比センサの診断装置250を具体的に説明したものである。既述するように、空燃比センサ112の急劣化や経時劣化等の劣化状態によって酸素センサ113の出力信号VO2Rにその影響が現れやすい場合と現れにくい場合があるため、空燃比センサの診断装置250においては、目標空燃比補正量TABFRO2と中心空燃比CNTABFを診断指標として用いて空燃比センサ112のオフセット故障を診断する。まず、特に空燃比センサ112の急劣化状態におけるオフセット故障を診断する第1故障診断手段253について説明する。最初に、中心空燃比CNTABFに基づいて第1故障診断手段253で判断指標として用いる上限判定値と下限演算値を演算する。具体的には、中心空燃比換算手段256で中心空燃比CNTABFに対する加重平均値または運転領域毎の学習値を換算し、上限判定値演算手段251で、その換算結果に対して所定値αを加算して上限判定値を演算する。また、下限判定値演算手段252では、中心空燃比に対する加重平均値または運転領域毎の学習値から所定値βを減算して下限判定値を演算する。なお、所定値αと所定値βは同一の値とすることができる。また、所定値αや所定値βは、中心空燃比換算手段256で換算された中心空燃比に対する加重平均値または運転領域毎の学習値に基づくテーブル1やテーブル2から演算することもできる。そして、第1故障診断手段253では、目標空燃比補正量TABFRO2が上限判定値よりも大きい時、または、目標空燃比補正量TABFRO2が下限判定値よりも小さい時に、空燃比センサ112のオフセット故障であると診断する。このように、上限判定値と下限判定値を中心空燃比CNTABFに対する加重平均値または学習値から演算することで、中心空燃比CNTABFに対して目標空燃比補正量TABFRO2が過度な値になっている状態をオフセット故障と判定することができる。なお、この故障診断は、診断領域判定手段255によって故障診断の実行が許可された場合に実行されるものである。次に、特に空燃比センサ112の経時劣化状態におけるオフセット故障を診断する第2故障診断手段254について説明する。第2故障診断手段254では、中心空燃比CNTABFが定数γよりも大きい時、または、中心空燃比CNTABFが定数ζよりも小さい時に、空燃比センサ112のオフセット故障であると診断する。ここで、触媒内の中心空燃比CNTABFは、理論空燃比である14.7に対して大きく逸脱することは考え難いことから、定数γと定数ζにおいても14.7近傍に設定するのが好ましい。なお、この故障診断は、第1故障診断手段253と同様、診断領域判定手段255によって故障診断の実行が許可された場合に実行されるものである。以下、上記実施の形態の空燃比センサの診断装置による空燃比センサの故障診断方法について説明する。図5は、空燃比センサの診断装置250の空燃比センサ故障診断のフローチャートを示したものである。まず、ステップ501では、空燃比センサ112によって触媒前の空燃比RABFを計測し、ステップ502では、酸素センサ113によって触媒後の酸素濃度VO2Rを計測し、ステップ503では、内燃機関に流入する吸入空気流量QARを計測する。ステップ504では、空燃比RABFと空気流量QARと中心空燃比CANTABFとから触媒内の酸素蓄積量OSESTを演算する。ステップ505では、酸素蓄積量OSESTと酸素濃度VO2Rから、マップ1に基づいて比例分補正値PBを演算し、ステップ506では、酸素蓄積量OSESTと酸素濃度VO2Rから、マップ2に基づいて積分分補正値IBを演算し、ステップ507では、酸素蓄積量OSESTと酸素濃度VO2Rから、マップ3に基づいて触媒内の中心空燃比CNTABFを演算する。ステップ508では、比例分補正値PBと積分分補正値IBと中心空燃比CNTABFを加算して目標空燃比補正量TABFRO2を演算する。ステップ509では、積分分補正値IBと中心空燃比CNTABFと酸素蓄積量OSESTの前回値を、それぞれ積分分補正値IBoldと中心空燃比CNTABFoldと酸素蓄積量OSESToldとする。なお、この積分分補正値IBoldと中心空燃比CNTABFoldと酸素蓄積量OSESToldは、ステップ504やステップ506での演算に使用される。ステップ510では、中心空燃比CNTABFの加重平均値または運転領域毎の学習値CNTABFLTを換算する。ステップ511では、そのCNTABFLTからテーブル1に基づいて上限判定値を演算し、ステップ512では、CNTABFLTからテーブル2に基づいて下限判定値を演算する。ステップ513では、診断領域を判定し、故障診断の実行を許可するか否かを判定する。ステップ513で故障診断の実行を許可する場合にはステップ514とステップ515へ進み、許可しない場合には故障診断は実行しない。ステップ514では、目標空燃比補正量TABFRO2が上限判定値よりも大または下限判定値よりも小であるか否かを判定し、目標空燃比補正量TABFRO2が上限判定値よりも大または下限判定値よりも小である場合にはステップ516に進み、オフセット故障であると判定する。また、ステップ515では、中心空燃比CNTABFが定数γよりも大または定数ζよりも小であるか否かを判定し、中心空燃比CNTABFが定数γよりも大または定数ζよりも小である場合にはステップ516に進み、オフセット故障であると判定する。なお、ステップ514で目標空燃比補正量TABFRO2が下限判定値以上かつ上限判定値以下であり、中心空燃比CNTABFが定数ζ以上かつ定数γ以下であると判定された場合にはステップ517に進み、オフセット故障がないと判定する。なお、ステップ510よりも前にステップ513の診断領域判定を行うことができる。また、ステップ514で目標空燃比補正量TABFRO2が下限判定値以上かつ上限判定値以下であると判定された後にステップ515の判定を行い、ステップ515でさらに中心空燃比CNTABFが定数ζ以上かつ定数γ以下であると判定された場合に、オフセット故障がないと判定することもできる。なお、ステップ516でオフセット故障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。次に、前記ステップ513における診断領域判定手段255での診断領域判定について説明する。図6は、診断領域判定手段255による診断領域判定のフローチャートを示したものであり、図7は、その一例を示したものである。図6で示すように、ステップ601では、診断領域の各種条件を判定する。具体的には、内燃機関の回転数が所定範囲内であるか、内燃機関の負荷が所定範囲内であるか、水温が所定値以上か、車両速度が所定範囲内であるか、吸気温度が所定範囲内であるか、大気圧が所定値以下か、バッテリ電圧が所定範囲内であるか、燃料カット中でない非燃料カット状態か、空燃比制御フィードバック中か、空燃比センサ以外の用いられるセンサ例えば、空気流量検出手段や酸素センサが故障していないか、をそれぞれ判定する。それらの条件が全て成立している場合にはステップ602に進み、診断領域内であると判定して故障診断の実行を許可する。また、上記条件のうちのいずれか一つでも成立していない場合にはステップ603に進み、診断領域外であると判定して故障診断の実行を許可しない。図7は、その診断領域判定のフローチャートの一例を示したものであり、図6に示すステップ601についてステップ701からステップ710まで順次実行したものである。即ち、ステップ701では、内燃機関の回転数が所定範囲内にあるかを判定する。ステップ702では、内燃機関の負荷が所定範囲内であるかを判定する。ステップ703では、水温が所定値以上かを判定する。ステップ704では、車速が所定範囲内であるかを判定する。ステップ705では、吸気温度が所定範囲内であるかを判定する。ステップ706では、大気圧が所定値以下かを判定する。ステップ707では、バッテリ電圧が所定範囲内であるかを判定する。ステップ708では、燃料カット中でないかを判定する。ステップ709では、空燃比制御フィードバック中かを判定する。ステップ710では、空燃比センサ以外の用いられるセンサに故障がないかを判定する。そして、ステップ701~710の条件が全て成立している場合には、ステップ711で診断領域内であると判定する。また、ステップ701~710の条件のうちのいずれか一つでも成立していない場合には、ステップ712で診断領域外であると判定する。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、SSDSolidStateDrive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。"