化催化剂20的储氧量逐渐降低。在此之后，重复该操作。通过执行这种控制，可以防止NOx从上游侧排气净化催化剂20流出。
[0074]需要注意的是，作为正常控制进行的基于上游侧空燃比传感器40和下游侧空燃比传感器41的输出的对目标空燃比的控制，不限于上述控制。如果基于这些空燃比传感器40和41的输出而控制，任何类型的控制都是可行的。因此，例如，作为正常控制，也可以将目标空燃比固定在理论空燃比，并且执行反馈控制，使得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比变成理论空燃比，并执行控制以使用下游侧空燃比传感器41的输出空燃比作为基础来校正上游侧空燃比传感器40的输出空燃比。
[0075]〈空燃比传感器的破裂元件〉
[0076]在这方面，作为上述空燃比传感器40和41发生的异常，可以提及形成空燃比传感器40或41的元件破裂的现象，S卩，破裂元件。具体地，破裂可以穿过固体电解质层51和扩散调节层54(图6，C1)而发生，或者破裂可以穿过固体电解质层51和扩散调节层54以及还有两个电极52和53(图6，C2)而发生。如果出现这种破裂元件，如图6所示，排气通过破裂部分进入参考气体室55内。
[0077]因此，当空燃比传感器40和41周围的排气的空燃比为浓空燃比时，浓空燃比排气进入参考气体室55 ο由于这个原因，浓空燃比排气在参考气体室55内扩散，并且大气侧电极53暴露于浓空燃比排气。另一方面，在这种情况下，排气侧电极52通过扩散调节层54暴露于排气。由于这个原因，与大气侧电极53相比，排气侧电极52变得相对稀，并且因此空燃比传感器40和41的输出空燃比变成稀空燃比。也就是说，如果空燃比传感器40和41经受破裂元件，即使空燃比传感器40和41周围的排气的空燃比变成浓空燃比，空燃比传感器40和41的输出空燃比最终变成稀空燃比。另一方面，当空燃比传感器40和41周围的排气的空燃比是稀空燃比时，不会发生输出空燃比逆变的现象。这是因为当排气的空燃比为稀空燃比时，空燃比传感器40和41的输出电流取决于通过扩散调节层54到达排气侧电极52表面的氧气量，而不是在固体电解质层51两侧的空燃比的差。
[0078]〈基本异常诊断控制〉
[0079]在本实施例中，基于下游侧空燃比传感器41的破裂元件，利用下游侧空燃比传感器41的破裂元件的异常的上述属性来诊断异常。具体地，当预定条件成立时，ECU 31进行主动控制。在主动控制中，对燃料喷射器11的燃料喷射量进行控制，使得流入上游侧排气净化催化剂20中的排气的目标空燃比(或从发动机体流出的排气的目标空燃比)变成浓空燃比。进一步地，与此同时，流入上游侧排气净化催化剂20中的排气的实际空燃比变成浓空燃比。
[0080]图7是在主动控制情况中空燃比传感器的输出空燃比的时间图。在如图7所示的示例中，在时间t4，主动控制开始。当主动控制在时间t4开始时，目标空燃比被设定为浓空燃比。特别地，在图示的示例中，使主动控制时的目标空燃比成为比在正常运行时设定的浓组空燃比更浓的主动控制空燃比AFact。此时，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比变成浓空燃比。另一方面，通过与上游侧排气净化催化剂20中存储的氧气的反应，来去除流入上游侧排气净化催化剂20的排气中的未燃HC等。出于这个原因，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比基本变成理论空燃比。
[0081 ]由于主动控制，浓空燃比排气流入上游侧排气净化催化剂20中，因此上游侧排气净化催化剂20的储氧量逐渐降低。同时在此期间，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比变成浓空燃比，并且下游侧空燃比传感器41的输出空燃比基本变成理论空燃比。最终，储氧量基本变成零。由于这个原因，含有未燃HC等的浓空燃比排气从上游侧排气净化催化剂20流出。也就是说，在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的实际空燃比变成浓空燃比。
[0082]此处，当下游侧空燃比传感器41还没有因破裂元件变成异常(S卩，正常时)，基本如图7由实线所示，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比根据实际空燃比也变成浓空燃比。因此，在本实施例中，当上游侧空燃比传感器40的输出空燃比变成浓空燃比时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变成比浓判定基准空燃比AFrefri更稀的空燃比(例如，基本上，理论空燃比)，因此当变为比这更浓的空燃比时，基本上判定下游侧空燃比传感器41还没有因破裂元件而变成异常(即，它是正常的)。需要注意的是，在本实施例中，此时的浓判定基准空燃比AFrefri与正常操作时的浓判定基准空燃比AFrefri相同，但它也可以是不同的值。
[0083]另一方面，当下游侧空燃比传感器41已因破裂元件变成异常时，如图7虚线所示，不像实际空燃比，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变成稀空燃比。因此，在本实施例中，当上游侧空燃比传感器40的输出空燃比变成浓空燃比时，判定当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从比稍稀于理论空燃比的稀判定基准空燃比AFrefle更浓的空燃比(例如，基本上理论空燃比)变成比此更稀的空燃比(时间t5)时，下游侧空燃比传感器41已因破裂元件变成异常。
[0084]如果以这种方式诊断下游侧空燃比传感器41是异常的，停止主动控制并恢复正常操作。特别地，在如图7所示的示例中，在时间^诊断下游侧空燃比传感器41是异常的，所以使主动控制在时间t5停止。在此之后，如果恢复正常操作，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变成浓判定基准空燃比AFrefri或以下，因此目标空燃比被设定为稀组空燃比AFTI ean，并重复如图5所示的控制。
[0085]以这种方式，根据本实施例，当上游侧空燃比传感器的输出空燃比是浓空燃比时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比基本变成理论空燃比一次，然后基于所改变到的空燃比的类型，而诊断下游侧空燃比传感器41为异常。由于这个原因，由下游侧传感器构成的空燃比传感器可因破裂元件而被诊断为异常。
[0086]需要注意的是，上述浓判定基准空燃比AFrefri和稀判定基准空燃比AFref Ie是当上游侧排气净化催化剂20的储氧量是中等程度量时正常空燃比传感器在理论空燃比附近波动的范围外的空燃比。
[0087]在该方面，在本实施例中，当一定条件成立时执行主动控制，并且不成立时不执行。换言之，当一定条件成立时，诊断下游侧空燃比传感器41是异常的，并且当条件不成立时其不是异常的。
[0088]此处，“当满足一定条件时”是指，例如，当满足下列所有条件时。一个条件是，两个空燃比传感器40和41是有效的，S卩，两个空燃比传感器40和41的温度变成激活温度或以上。如果空燃比传感器40和41没有被激活，基本上是不可能准确地检测排气的空燃比。除此之夕卜，即使破裂元件的异常发生，输出空燃比的偏差变得更难发生。
[0089]第二个条件是，在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量变成预定的更低的限流量或以上。图8是示出在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量与下游侧空燃比传感器41的输出空燃比之间的关系的图。在图示的示例中，在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的空燃比变成稍浓于理论空燃比的浓空燃比。
[0090]根据图8将理解，当在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量很小时，正常传感器和经受破裂元件的传感器的输出空燃比之间几乎没有差别。与此相对，如果排气的流量变大时，在经受破裂元件的传感器处，输出空燃比变稀。因此，如果在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量很小，则即使破裂元件的异常发生，输出空燃比也没有变化。
[0091]另外，如图8所示，在破裂元件发生的传感器中，当在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量变得更小时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比41移动到稀侧。因此，当在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量很小时，则即使破裂元件发生，下游侧空燃比传感器41的输出空气燃料处的稀度也变得很小，并且在某些情况下没有达到稀判定基准空燃比AFrefri。
[0092]因此，在本实施例中，排气的流量是预定下限流量，也就是说，使输出空燃比在正常传感器和经受破裂元件的传感器之间改变处的流量(例如，图8 ,G1)成为主动控制的条件。
[0093]需要注意的是，例如基于由空气流量计39等检测出的空气流量，计算并推定在下游侧空燃比传感器41周围流动的排气的流量。然而，也可以通过另一种技术推定排气的流量。可替代地，可能提供一种检测流入下游侧空燃比传感器41附近的排气通路内的排气的流量的空气流量计，并且使用该空气流量计等直接检测流量。
[0094]第三个条件是，从燃料切断控制结束时经过的时间是参考经过时间或以上。“燃料切断控制”是在内燃机正在运行的状态(曲柄正在转动的状态)中暂停或大大减少到燃烧室的燃料供应的控制。当例如加速器踏板42的下压量为零或基本为零时(即发动机负载为零或基本为零)以及发动机速度是高于空转时的速度或更高速度的预定速度时，执行该燃料切断控制。
[0095]在这种燃料切断控制刚结束后，甚至当控制燃料喷射量使得从发动机体排出的排气的空燃比变成浓空燃比时，输出空燃比变成稀空燃比，甚至在元件未破裂的正常空燃比传感器中。出于这个原因，直至从燃料切断控制结束起经过一定时间，不可能准确诊断下游侧空燃比传感器41的破裂元件。因此，在本实施例中，从燃料切断控制结束起的经过时间变成参考经过时间或以上，也就是说，使输出空燃比在正常空燃比传感器中燃料切断控制结束后变得稳定所需或以上的时间成为主动控制的条件。
[0096]第四个条件是，从装载内燃机的车辆的点火开关开启到此时，未完成下游侧空燃比传感器41的异常判定。不必那么频繁地判定下游侧空燃比传感器41是否异常，因此只在未完成异常判定时执行异常判定。具体地，条件是:在异常判定中判定下游侧空燃比传感器41为异常时被设定为开启的异常标记，或者在已完成下游侧空燃比传感器41的异常判定时被设定为开启的判定完成标记，不是开启。
[0097]需要注意的是，在上述实施例中，正常运行时，流入上游侧排气净化催化剂20中的排气的目标空燃比被交替地改变为浓空燃比和稀空燃比。在这种情况下，主动控制时，使目标空燃比是空燃比，由此流入排气净化催化剂的排气的空燃比变成比正常操作(正常控制)时的浓空燃比更浓(在上述实施例中，浓组空燃比AFTrich)。
[0098]进一步地，在上述实施例中，在诊断下游侧空燃比传感器41的异常时进行主动控制。然而，不必须要求在诊断下游侧空燃比传感器41的异常时进行主动控制。
[0099]例如，在燃料切断控制刚结束后，通常进行后重置浓控制，用于使流入上游侧排气净化催化剂20中的排气的空燃比为浓空燃比。这被执行以部分或全部释放在燃料切断控制期间在上游侧排气净化催化剂20中存储的氧气。还可以在该后重置浓控制期间诊断下游侧空燃比传感器41异常。然而，这种情况下，如上所述，从燃料切断控制结束起的经过时间必须是参考经过时间或以上。