(57)【要約】【課題】センサ素子の活性時間を遅延させられ、活性時間とエミッションとの関係を試験できるセンサ模擬装置を提供する。【解決手段】センサ模擬装置１０は、酸素センサ１とＥＣＵ５とを接続する電気経路において、ヒータ１５の両端に接続される一対のヒータラインＨＬ１，ＨＬ２のうち、ヒータラインＨＬ１を導通状態と開放状態とに切り替えるバイパスリレー２２を備える。バイパスリレー２２は、マイコン２０からの制御信号に応じてヒータラインＨＬ１を開放状態にすると、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１の部位とヒータラインＨＬ２とを、抵抗部２３（及び端子２２ｃ）を介して接続する。このため、ヒータラインＨＬ１の開放状態を継続する時間のあいだ、ＥＣＵ５より流れるヒータ１５の駆動電流が当該ヒータ１５には流れずに抵抗部２３に流れ、抵抗部２３からヒータラインＨＬ２を介してＥＣＵ５に模擬電流が流れることになる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータによりセンサ素子が活性温度に加熱された状態で車両の排気ガス中における特定成分のガス濃度に応じたセンサ信号を出力可能なガスセンサの劣化状態を模擬するセンサ模擬装置であって、
前記ガスセンサからセンサ信号を入力すると共に前記ヒータの通電制御を行う電子制御システムと前記ガスセンサとを接続する複数の電気経路のうち、前記ヒータの両端に接続される一対の電気経路を第１電気経路および第２電気経路とし、
前記第１電気経路を導通状態と開放状態とに切り替える第１切替手段と、
前記第１切替手段による前記第１電気経路の開放状態を継続する継続時間を受け付ける時間受付手段と、
前記車両の始動、または、前記電子制御システムによる前記ヒータ通電開始のいずれかのタイミングを検出して前記継続時間の基点となる基準タイミングを設定するタイミング設定手段と、
前記タイミング設定手段にて設定した基準タイミングから、時間受付手段にて受け付けた継続時間が経過するまでの間、前記第１切替手段を介して前記第１電気経路を開放状態にする制御手段と、
を備え、
前記第１切替手段は、前記制御手段の制御に基づき前記第１電気経路を開放状態にすると、前記第１電気経路における前記電子制御システム側の部位と前記第２電気経路とを、予め設定された抵抗値を有する抵抗部を介して導通させることを特徴とするセンサ模擬装置。
【請求項２】
前記抵抗部は、当該抵抗部の抵抗値を変更可能に構成されており、
前記抵抗部の抵抗値に関する設定値を受け付ける抵抗値受付手段と、
前記抵抗値受付手段にて受け付けた設定値となるように前記抵抗部の抵抗値を切り替える第２切替手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のセンサ模擬装置。
【請求項３】
前記第１電気経路における前記電子制御システム側の部位および前記ヒータ側の部位を前記第１切替手段にそれぞれ接続するとともに、前記第２電気経路における前記電子制御システム側の部位および前記ヒータ側の部位を前記抵抗部から分岐された配線にそれぞれ接続するためのコネクタ部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサの劣化状態を模擬するセンサ模擬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の排気ガス中における特定成分のガス濃度に応じたセンサ信号を出力可能なガスセンサについて、このガスセンサの出力を模擬的に劣化状態とする劣化シミュレータが知られている。この種の劣化シミュレータは、事前に劣化させた状態のガスセンサを用意することなく、基準となる新品のガスセンサを用いながらガスセンサの劣化が車両に与える各種影響を試験するために使用されている。
【０００３】
ここで、特定成分のガス濃度に応じたセンサ信号を出力可能なガスセンサとしては、固体電解質体にて構成されるセンサ素子と、このセンサ素子を早期に活性温度に加熱させると共に、活性温度に安定して保温するためのヒータとを備える構成が知られている。そして、上記の劣化シミュレータとして、センサ信号の応答遅れ等の劣化状態を模擬的に生成する他に、ヒータに通じる電気経路の断線や短絡に関する異常のシミュレーションも行えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７６０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガスセンサを適用するセンサ適用者（例えば、車両メーカー）においては、ガスセンサの劣化が与える影響の評価の１つとして、例えばヒータの通電開始タイミングからセンサ素子（ガスセンサ）が活性温度に達するまでの間に車両からのエミッション（排気ガス中のＨＣ，ＣＯ等の有害成分のエミッション）がどの程度変化するかを評価することがある。センサ適用者は、ガスセンサが活性温度に達した以降にガスセンサから出力されるセンサ信号を用いて自己が構築した空燃比フィードバック制御を開始してエミッション低減を図るが、ガスセンサが活性温度に達するまでの時間が遅れると空燃比フィードバック制御の開始も遅れる。そのため、空燃比の適切な制御が行えずエミッションの増加が生ずることになる。そこで、ヒータ通電の開始からガスセンサが活性温度に達するまでの時間が遅延した場合に、車両のエミッションの増加がどの程度になるかを評価するのである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の従来のセンサ劣化シミュレータでは、例えばヒータの通電開始タイミングからセンサ素子が活性温度に達する時間（活性時間）を遅らせるといったガスセンサの劣化状態を模擬するための機能までは備えていない。また、上記の活性時間を遅らせる手立てとして、ヒータに電圧を投入する電源として、通常使用時の電圧よりも小さい電圧を供給する小電源を準備し、ヒータへの通電当初はこの小電源を用いてヒータを通電制御して活性時間を遅らせることが考えられるが、現実的ではない。
【０００７】
そこで、近年では、センサ素子の活性時間とエミッションとの関係の試験を行う目的から、ガスセンサと車両の電子制御システムとの間に接続可能で、且つ、センサ素子の活性時間をセンサ適用者が任意に変化（遅延）させることが可能なツール（センサ模擬装置）が求められている。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために、センサ素子の活性時間を変化（遅延）させられ、センサ素子の活性時間とエミッションとの関係を試験できるセンサ模擬装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載のセンサ模擬装置は、ヒータによりセンサ素子が活性温度に加熱された状態で車両の排気ガス中における特定成分のガス濃度に応じたセンサ信号を出力可能なガスセンサの劣化状態を模擬する装置である。なお、排気ガス中における特定成分としては、例えば酸素やＮＯｘ等が挙げられる。    
【００１０】
そして、以下の説明において、ガスセンサからセンサ信号を入力すると共にヒータの通電制御を行う電子制御システムとガスセンサとを接続する複数の電気経路のうち、ヒータの両端に接続される一対の電気経路を第１電気経路および第２電気経路とする。つまり、第１電気経路および第２電気経路は、電子制御システムがヒータの通電制御を行うための一対の電気経路であり、電子制御システム側からヒータに電流が流れる経路と、ヒータから電子制御システム側に電流が流れる経路とから構成される。
【００１１】
本発明のセンサ模擬装置では、第１切替手段が、第１電気経路を導通状態と開放状態とに切り替え、時間受付手段が、第１切替手段による第１電気経路の開放状態を継続する継続時間を受け付ける。つまり、時間受付手段では、ヒータを作動させずに、センサ素子への非加熱状態を継続するための設定時間を受け付けることになる。
【００１２】
そして、本発明のセンサ模擬装置では、タイミング設定手段が、車両の始動、または、電子制御システムによるヒータの通電開始のいずれかのタイミングを検出して上記継続時間の基点となる基準タイミングを設定し、制御手段が、タイミング設定手段にて設定された基準タイミングから、時間受付手段にて受け付けられた継続時間が経過するまでの間、第１切替手段を介して第１電気経路を開放状態にする。つまり、基準タイミングから継続時間が経過するまでの間、センサ素子が非加熱状態となる。
【００１３】
この構成の基、本発明のセンサ模擬装置では、制御手段にて第１電気経路が開放状態にされると、第１切替手段が、第１電気経路における電子制御システム側の部位と第２電気経路とを、予め設定された抵抗値を有する抵抗部を介して導通させるように構成した。
【００１４】
このように構成された本発明のセンサ模擬装置では、基準タイミングから継続時間が経過するまでの間、第１電気経路における電子制御システム側の部位と第２電気経路との間に抵抗部を介して電流が流れ、ヒータに電流が流れないことになる。
【００１５】
これにより、センサ素子が活性温度に到達する時間（活性時間）を遅らせることによるエミッションの影響の試験を行う際に、第１切替手段を介して第１電気経路を開放状態にしたとしても、抵抗部を介して電流が流れるため、電子制御システムが第１電気経路および第２電気経路に配線異常状態にあると判定してしまうような事態を回避でき、いかなる電子制御システムに対しても適用可能な汎用性の高いセンサ模擬装置を提供することができる。
【００１６】
従って、本発明のセンサ模擬装置によれば、電子制御システムにおいて第１電気経路および第２電気経路に配線異常状態が生じていると判定させることなく、センサ素子の活性時間を変化（遅延）させられ、センサ素子の活性時間とエミッションとの関係を試験することができる。よって、従来の劣化シミュレータでは対応できなかった試験への要求に応えることができる。
【００１７】
なお、第１電気経路および第２電気経路の配線異常としては、具体的には第１電気経路および第２電気経路に過大な電流が流れる状態や、第１電気経路および第２電気経路に電流が流れない状態が挙げられる。前者の場合、電子制御システム側が正常に動作しなくなる可能性があり、後者の場合、電子制御システム側がヒータ（ひいてはガスセンサ）の故障と判断してしまう可能性がある。
【００１８】
また、本発明のセンサ模擬装置では、時間受付手段は、当該センサ模擬装置のユーザが自由に継続時間を設定できる構成を採ってもよいし、予め設定された複数の継続時間の中から１つを選択できる構成を採るようにしてもよい。
【００１９】
ところで、第１電気経路および第２電気経路に流れる電流が過少である場合にも、電子制御システム側が配線異常と判断することがあり、このときの判断基準となる電流の大きさは車両に搭載された電子制御システムによって（例えば車種によって）異なるものである。
【００２０】
これに対しては、本発明のセンサ模擬装置は、請求項２に記載のように、抵抗部の抵抗値を変更可能に抵抗部を構成するとともに、抵抗部の抵抗値に関する設定値を受け付ける抵抗値受付手段と、抵抗値受付手段にて受け付けた設定値となるように抵抗部の抵抗値を切り替える第２切替手段とを備えるとよい。
【００２１】
この構成によれば、例えば車種（電子制御システム）毎に異なる判断基準に応じて、電子制御システム側が配線異常と判断しない大きさの電流が第１電気経路および第２電気経路に流れるように、抵抗部の抵抗値を可変設定することができるため、あらゆる電子制御システムについて好適にセンサ素子の活性時間とエミッションとの関係を試験することが可能となる。
【００２２】
なお、抵抗部の抵抗値に関する設定値がゼロであれば、第１電気経路と第２電気経路とをショートさせることができ、抵抗部の抵抗値に関する設定値が無限大であれば、第１電気経路と第２電気経路とを非接続状態にしつつ第１電気経路を開放状態にすることができる。つまり、このように抵抗部の抵抗値に関する設定値を０から∞の範囲まで可変設定できる構成を採用することにより、ヒータに通じる電気経路の断線や短絡（ショート）に関する異常のシミュレーションも行うことができる。
【００２３】
また、センサ模擬装置を用いて作業者（センサ適用者）が試験を行う際に、第１電気経路および第２電気経路における電子制御システム側の部位と、第１電気経路および第２電気経路におけるヒータ側の部位とに、それぞれセンサ模擬装置の配線を直接接続しようとすると、作業者の手間がかかったり、各電気経路に接続する配線を間違えてしまったりする虞がある。
【００２４】
これに対しては、本発明のセンサ模擬装置は、請求項３に記載のように、第１電気経路における電子制御システム側の部位およびヒータ側の部位を第１切替手段にそれぞれ接続するとともに、第２電気経路における電子制御システム側の部位およびヒータ側の部位を抵抗部から分岐された配線にそれぞれ接続するためのコネクタ部を備えるとよい。
【００２５】
この構成によれば、作業者は、例えば第１電気経路および第２電気経路を構成するガスセンサおよび電子制御システムに設けられたコネクタ（コネクタ付きハーネス）をコネクタ部に差し込むだけでよいため、センサ模擬装置を簡易に取り付けることが可能となり、作業者側が取り扱うガスセンサや電子制御システムをセンサ模擬装置に接続するために改造する必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ガスセンサ及び電子制御システムについて説明するための概略図である。
【図２】センサ模擬装置の外観、及び、センサ模擬装置がガスセンサと電子制御装置とに接続される状態を示す概略図である。
【図３】センサ模擬装置の内部構成の一例を示す概略図である。
【図４】センサ模擬装置のマイコンが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［全体構成］
まず、本発明の実施形態としてのセンサ模擬装置１０に接続されるガスセンサとしての酸素センサ１について説明する。なお、本実施形態の酸素センサ１は、排気ガス中の酸素濃度に応じて変化すると共に理論空燃比を境にして出力値が急変するセンサ信号を出力可能な酸素センサ（いわゆるλ型酸素センサ）であり、正常な（劣化していない）酸素センサを用いたものとして説明する。
【００２８】
なお、酸素センサ１については公知のものを使用しているため、その構造等の詳細については説明を省略するが、以下に、酸素センサ１に用いられるセンサ素子１１による排気ガスの空燃比の検出原理について簡単に説明する。このセンサ素子１１は、活性温度以上で酸素イオン導電性を示す性質を有するジルコニア製の固体電解質体を一対の多孔質電極で挟んだ筒状ないしは板状をなしており、この固体電解質体で２つの雰囲気を隔て、両雰囲気間で酸素分圧に差が生じたとき、固体電解質体内を移動する酸素イオンによって電子が運搬されることで、多孔質電極間に起電力が生じる。酸素センサ１の出力するセンサ信号の値（起電力）は、排気ガスの空燃比が理論空燃比である場合を境にリッチ側とリ−ン側とで二値的に変動し、一般には、排気ガスの空燃比がリッチ側である場合、センサ素子１１の出力するセンサ信号の値は約０．９Ｖを示し、リーン側である場合、約０．０５Ｖを示す。このような酸素センサ１の一例として、本実施形態では、特開２００４−１３８５９９号公報に開示する酸素センサであって、筒型のセンサ素子１１にヒータ１５を内挿させ、このセンサ素子１１の先端部をガス流通孔付きのプロテクタに配置させた形態で、主体金具の内側に当該センサ素子１１を保持させた構成の酸素センサを使用している。
【００２９】
図１に示すように、酸素センサ１は、ヒータ１５によりセンサ素子１１（詳細には固体電解質体）が活性された状態（換言すれば、活性温度以上の状態）で、自動車の排気ガス中における特定成分としての酸素の濃度に応じたセンサ信号を出力し、このセンサ信号が信号ラインＳＬ１，ＳＬ２を介して電子制御装置（ＥＣＵ）５に入力されている。具体的には、本実施形態の酸素センサ１は、信号ラインＳＬ１と信号ラインＳＬ２との電位差（リッチ側では約０．９Ｖ、リーン側では約０．０５Ｖ）をセンサ信号としてＥＣＵ５に伝達している。
【００３０】
ＥＣＵ５は、酸素センサ１から信号ラインＳＬ１，ＳＬ２を介して入力したセンサ信号に基づき、空燃比が理論空燃比となるように、インジェクタから噴射する燃料の噴射量や噴射タイミング等を調整する空燃比フィードバック制御を行っている。なお、このような空燃比フィードバック制御は、エンジン６の冷間時や酸素センサ１におけるセンサ素子１１の不活性時には中止され、例えばセンサ信号を使用せずに空燃比を一定に調整する（例えば、燃料の噴射量を一定に調整する）オープンループ制御が行われる。
【００３１】
また、ＥＣＵ５は、酸素センサ１におけるヒータ１５を駆動するための駆動電圧をヒータラインＨＬ１、ヒータラインＨＬ２間に印加することで、ヒータ１５を発熱させる。なお、これらのヒータラインＨＬ１，ＨＬ２は、ヒータ１５の両端（正極、負極）に接続されている。
【００３２】
このように、ＥＣＵ５と酸素センサ１には、信号ラインＳＬ１，ＳＬ２とヒータラインＨＬ１，ＨＬ２とが接続されており、信号ラインＳＬ１，ＳＬ２には酸素センサ１からＥＣＵ５に向けてセンサ信号が流れ、ヒータラインＨＬ１，ＨＬ２にはヒータ１５に向けて駆動電流が流れる。
【００３３】
但し、これらの信号ラインＳＬ１，ＳＬ２およびヒータラインＨＬ１，ＨＬ２は、酸素センサ１とＥＣＵ５との間で、酸素センサ１側のハーネスを介して設けられたコネクタＣ１と、ＥＣＵ５側のハーネスを介して設けられたコネクタＣ２とが着脱可能になっており、これらのコネクタＣ１，Ｃ２が接続された状態で導通するようになっている。
【００３４】
［センサ模擬装置の構成］
次に、センサ模擬装置１０の構成について説明する。
センサ模擬装置１０は、図２に示すように、信号ラインＳＬ１，ＳＬ２およびヒータラインＨＬ１，ＨＬ２上の酸素センサ１側のコネクタＣ１とＥＣＵ５側のコネクタＣ２とに、専用の接続ハーネス２１を介在して接続されるコネクタ部２９を備えている。なお、接続ハーネス２１は、信号ラインＳＬ１，ＳＬ２を酸素センサ１とＥＣＵ５とに直接接続し、ヒータラインＨＬ１，ＨＬ２をセンサ模擬装置１０を介在させて酸素センサ１とＥＣＵ５とに接続するようになっている。
【００３５】
つまり、接続ハーネス２１を用いてコネクタ部２９が各コネクタＣ１，Ｃ２に接続されると、センサ模擬装置１０の動作に関係なく、センサ信号の値に応じた電流は、酸素センサ１から接続ハーネス２１を介してＥＣＵ５に流れることになる。
【００３６】
一方、接続ハーネス２１を用いてコネクタ部２９が各コネクタＣ１，Ｃ２に接続されると、酸素センサ１のヒータ１５を駆動させるための駆動電流は、ＥＣＵ５から接続ハーネス２１を介してセンサ模擬装置１０に入力されるようになっている。
【００３７】
本実施形態のセンサ模擬装置１０は、酸素センサ１におけるヒータ１５への駆動電流の供給を所定時間のあいだ止めることにより、酸素センサ１におけるセンサ素子１１の活性化（温度上昇）を遅らせることが可能に構成された装置であり、図３に示すように、ヒータラインＨＬ１上において、酸素センサ１とＥＣＵ１５との接続を導通状態と開放状態とに切り替えるバイパスリレー２２を備えている。なお、ＥＣＵ５側およびヒータ１５側のヒータラインＨＬ１は、コネクタ部２９を介してバイパスリレー２２における両側の端子２２ａ，２２ｂに接続されている。
【００３８】
つまり、バイパスリレー２２によってヒータラインＨＬ１上における酸素センサ１とＥＣＵ５との接続が導通状態にあれば、ＥＣＵ５からヒータラインＨＬ１を介してヒータ１５へ駆動電流が供給されると共に、ヒータラインＨＬ２を介してＥＣＵ５に駆動電流が流れ、ヒータ１５が駆動することによってセンサ素子１１が加熱されることになる。
【００３９】
一方、センサ模擬装置１０では、バイパスリレー２２によってヒータラインＨＬ１上における酸素センサ１とＥＣＵ５との接続が開放状態にあれば、ＥＣＵ５によるヒータラインＨＬ１，ＨＬ２の断線検知を回避するために模擬的な電流（以下「模擬電流」とも称する）が、ヒータ１５を介することなくヒータラインＨＬ２を介してＥＣＵ５に供給されるようになっている。
【００４０】
具体的には、ヒータラインＨＬ１上における酸素センサ１とＥＣＵ５との接続が開放状態のときには、バイパスリレー２２は、端子２２ｃに接続され、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１の部位とヒータラインＨＬ２とを、模擬電流を発生させることが可能な抵抗部２３および配線２３ａを介して接続させることが可能に構成されている。
【００４１】
抵抗部２３は、それぞれ抵抗値が異なる複数の模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各一端がヒータラインＨＬ２に接続され、各他端が開放された状態で配置されている。そして、センサ模擬装置１０は、ＥＣＵ５によって自身の断線検知に係る基準が異なることから、各基準を満たす模擬電流を発生させるために、抵抗部２３における抵抗値を可変設定するためのロータリースイッチ２４を備えている。
【００４２】
具体的には、ロータリースイッチ２４は、抵抗部２３における模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各開放端のいずれか一つと、バイパスリレー２２とを接続することにより、ヒータラインＨＬ２と、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１の部位とを導通させるように少なくとも構成されている。例えば、模擬抵抗の抵抗値としては、Ｒ１が０．１Ω、Ｒ２が５Ω、Ｒ３が１０Ω、Ｒ４が３０Ωのものが採用されている。また、ロータリースイッチ２４には、抵抗部２３におけるいずれの模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４を選択せずに、ヒータラインＨＬ１上における酸素センサ１とＥＣＵ５との接続を開放状態にすることが可能な選択肢、即ち抵抗値が∞Ωとなる開放線Ｓ１が接続されている。つまり、センサ模擬装置１０では、ロータリースイッチ２４によって模擬抵抗Ｒ１や開放線Ｓ１が選択可能にされており、これにより、ヒータ１５に通じる電気経路の短絡（ショート）や断線に関する異常のシミュレーションも行うことができるようになっている。
【００４３】
図２に戻り、センサ模擬装置１０は、抵抗部２３における抵抗値、即ち、模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４あるいは開放線Ｓ１のいずれか一つをユーザ（センサ適用者）に選択させるための抵抗切替つまみ２５と、酸素センサ１におけるセンサ素子１１の活性化を遅らせるための時間（以下「遅延時間」と称する）をユーザに選択させるための時間切替つまみ２６とを備えている。
【００４４】
抵抗切替つまみ２５は、ロータリースイッチ２４に連動しており、ユーザによって選択された模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４あるいは開放線Ｓ１がバイパスリレー２２に接続されるように構成されている。一方、時間切替つまみ２６は、ユーザによって選択された遅延時間を表す時間情報をマイクロコンピュータ（以下「マイコン」）３０に入力し、このマイコン３０からの指令を表す制御信号がバイパスリレー２２に出力されることによって、バイパスリレー２２が切り替えられる構成となっている（図３参照）。なお、遅延時間は、バイパスリレー２２によってヒータラインＨＬ１の開放状態を継続する継続時間に相当し、本実施形態では最大の遅延時間が１００ｓに設計されている。
【００４５】
センサ模擬装置１０のマイコン３０は、ＣＰＵ３１，ＲＯＭ３２，ＲＡＭ３３を中心に構成され、このうち、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに基づき、ＲＡＭ３３を作業エリアとして、後述する活性時間遅延処理を実行するように構成されている。なお、ＣＰＵ３１は、自身のクロック周波数に基づいて時間を計測する機能を有している。
【００４６】
また、本実施形態のセンサ模擬装置１０は、ＥＣＵ５に専用のハーネス３５を介して接続され、ＥＣＵ５から少なくともエンジン回転数を含む各種の車両情報を表す信号（以下「車両情報信号」という）をマイコン３０に入力するための情報入力部２７を備えている。なお、情報入力部２７は、必ずしもＥＣＵ５に限るわけではなく、例えば車両情報を表す信号を出力可能な各種センサに直接接続され、各種センサから直接的に車両情報信号をマイコン３０に入力するように構成されてもよい。また、本実施形態のセンサ模擬装置１０は、車両のバッテリ３７から電源の供給を受けるように構成されているが、安定化電源装置（図示外）から直流の出力電圧が常に一定の値になるように制御された安定化電源の供給を受けるように構成されてもよい。
【００４７】
［活性時間遅延処理］
最後に、ＣＰＵ３１が実行する活性時間遅延処理を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、センサ模擬装置１０に電源が供給されると起動する。
【００４８】
本処理が起動すると、Ｓ１１０では、ＣＰＵ３１が、ＲＡＭ３３の初期化処理を実行した後に、本処理が繰り返し実行される周期として予め設定された制御周期（例えば１０ｍｓ）が経過したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１２０に移行し、否定的に判断した場合には、制御周期が経過するまで待機する。
【００４９】
Ｓ１２０では、時間切替つまみ２６から入力される時間情報に基づいて、ユーザによって選択された遅延時間Ｘを検出する。そして、続くＳ１３０では、情報入力部２７から入力した車両情報信号に基づいて、例えばエンジン回転数（ＲＰＭ）が５００回転以上に達しているか否かを検出することにより、エンジン６（車両）が始動したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１４０に移行し、否定的に判断した場合には、Ｓ１８０に移行する。なお、Ｓ１３０では、本処理（活性時間遅延処理）が開始されてから最初に車両情報信号に基づいてエンジン６の始動を検出したタイミングを基準タイミングとして設定していることになる。
【００５０】
Ｓ１４０では、Ｓ１２０にて検出した遅延時間Ｘが経過したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１７０に移行し、否定的に判断した場合には、Ｓ１５０に移行する。具体的には、後述する経過カウンタのカウンタ値Ｔに制御周期（本実施形態では１０ｍｓ）を乗じた時間（経過時間）が遅延時間Ｘ以上であるか否か、換言すれば、前述の基準タイミングからの経過時間が遅延時間Ｘ以上であるか否かを判断している。
【００５１】
Ｓ１５０では、ヒータラインＨＬ１を開放状態にするための指令を表す制御信号をバイパスリレー２２に出力し、Ｓ１６０に移行する。なお、この制御信号を入力したバイパスリレー２２によってヒータラインＨＬ１が開放状態になると、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１の部位がロータリースイッチ２４（端子２２ｃ）に接続されることになる（図３参照）。
【００５２】
Ｓ１６０では、Ｓ１５０にてヒータラインＨＬ１が開放状態になってからの経過時間（換言すれば、前述の基準タイミングからの経過時間）を計測するための経過カウンタのカウント値Ｔをインクリメント（Ｔ＝Ｔ＋１）し、Ｓ１１０に戻る。一方、前述のＳ１３０にてエンジン６（図１参照）が始動していないと判断した場合に移行するＳ１８０では、経過カウンタのカウント値Ｔをリセット（Ｔ＝０）し、Ｓ１１０に戻る。
【００５３】
また、前述のＳ１４０にて遅延時間が経過したと判断した場合に移行するＳ１７０では、ヒータラインＨＬ１を導通状態にするための指令を表す制御信号をバイパスリレー２２に出力し、Ｓ１１０に戻る。この制御信号を入力したバイパスリレー２２は、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１の部位とヒータ１５側のヒータラインＨＬ１の部位とを接続することになる（図３参照）。なお、この活性時間遅延処理は、センサ模擬装置１０に電源が非供給になると終了する。
【００５４】
［効果］
以上説明したように、本実施形態のセンサ模擬装置１０では、車両のエンジン６の始動から遅延時間が経過するまでの間、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ１がロータリースイッチ２４に接続（導通）される。このため、ユーザが抵抗切替つまみ２６を用いて模擬抵抗Ｒ２〜Ｒ４を予め選択しておくと、ＥＣＵ５より流れるヒータ１５への駆動電流がヒータ１５には流れずに抵抗部２３に流れ、抵抗部２３からヒータラインＨＬ２を介してＥＣＵ５に擬似電流が流れることになる。
【００５５】
これにより、酸素センサ１におけるセンサ素子１１の活性時間を遅らせることによるエミッションの影響を試験する際に、抵抗部２３における模擬抵抗Ｒ２〜Ｒ４が選択されていれば、ヒータ１５へは駆動電流が流れず、しかもヒータラインＨＬ１，ＨＬ２に関わる断線をＥＣＵ５が検知することなく、センサ素子１１への非加熱状態を遅延時間だけ継続させることが可能となる。
【００５６】
従って、本実施形態のセンサ模擬装置１０によれば、センサ素子１１の活性時間をユーザが任意に遅延させられる。
［発明との対応］
なお、本実施形態において、酸素センサ１がガスセンサ、ＥＣＵ５を含む車両制御システムが電子制御システム、ヒータラインＨＬ１が第１電気経路、ヒータラインＨＬ２が第２電気経路、バイパスリレー２２が第１切替手段、時間切替つまみ２６が時間受付手段、Ｓ１３０の処理を行うＣＰＵ３１がタイミング設定手段、Ｓ１４０〜Ｓ１７０の処理を行うＣＰＵ３１が制御手段、抵抗切替つまみ２５が抵抗値受付手段、ロータリースイッチ２４が第２切替手段の各一例にそれぞれ相当する。
【００５７】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に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において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００５８】
例えば、上記実施形態のセンサ模擬装置１０では、劣化模擬の対象のガスセンサとして、酸素センサ１を採用しているが、これに限らず、エンジン制御にフィードバックされる検出値をセンサ信号として出力するセンサ（ヒータによりセンサ素子が活性化された状態で適切なセンサ信号を出力可能なセンサ）であればよく、例えばＮＯｘセンサを採用してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態のセンサ模擬装置１０では、抵抗部２３が互いに抵抗値が異なる模擬抵抗Ｒ１〜Ｒ４のいずれか一つをロータリースイッチ２４によって切り替え可能に構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば抵抗部２３は抵抗値を所定範囲の任意の値に可変設定できる構成であってもよいし、一つの抵抗値を有する模擬抵抗（固定抵抗）によって構成されてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態のセンサ模擬装置１０は、信号ラインＳＬ１，ＳＬ２を含む接続ハーネス２１にコネクタ部２９が接続される構成であるが、これに限らず、接続ハーネス２１には少なくともヒータラインＨＬ１，ＨＬ２が含まれており、コネクタ部２９は、ヒータラインＨＬ１をバイパスリレー２２に接続するとともに、ヒータラインＨＬ２を抵抗部２３を介してロータリースイッチ２４に接続する構成であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態のセンサ模擬装置１０では、ヒータラインＨＬ１上にバイパスリレー２２が設けられているが、これに限定されるものではなく、ヒータラインＨＬ２上にバイパスリレー２２が設けられてもよい。この場合、抵抗部２３がヒータラインＨＬ１に接続され、バイパスリレー２２は、少なくとも、ヒータラインＨＬ２上における酸素センサ１とＥＣＵ５との接続が開放状態のときに、ＥＣＵ５側におけるヒータラインＨＬ２の部位とヒータラインＨＬ１とを、抵抗部２３を介して接続させることが可能に構成されていればよい。
【００６２】
また、上記実施形態のセンサ模擬装置１０では、遅延時間を起算するための基準タイミングを設定するにあたり、ＥＣＵ５より車両情報信号を入力し、この車両情報信号に基づいてエンジン６の始動を検出してその検出結果に基づいて基準タイミングを設定するようにしているが、これに限定されるものではなく、ヒータ１５の通電開始を検出して基準タイミングを設定するようにしてもよい。具体的には、ヒータ１５の通電制御はＥＣＵ５にて実行されるため、例えばＥＣＵ５から情報入力部２７を介してヒータ１５の通電制御信号を入力するように構成する。そして、図４に示した活性時間遅延処理におけるＳ１３０の処理を、通電制御信号に基づいてヒータ１５の通電が開始（起動）されたか否かを検出する処理に置き換え、ヒータ１５の通電が開始されたことを検出したときに基準タイミングを設定する構成を採ればよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…酸素センサ、２…車両制御システム、３…車載ＬＡＮ、４…ＯＢＤ、５…ＥＣＵ、６…エンジン、１０…センサ模擬装置、１１…センサ素子、１５…ヒータ、２１…接続ハーネス、２２…バイパスリレー、２３…抵抗部、２４…ロータリースイッチ、２５…抵抗切替つまみ、２６…時間切替つまみ、２７…情報入力部、２９…コネクタ部、３０…マイコン、３１…ＣＰＵ、３７…バッテリ、Ｃ１，Ｃ２…コネクタ、ＨＬ１，ＨＬ２…ヒータライン、Ｒ１〜Ｒ４…模擬抵抗、Ｓ１…開放線、ＳＬ１，ＳＬ２…信号ライン。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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