WO2025182017A1 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御装置

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WO2025182017A1
WO2025182017A1 PCT/JP2024/007573 JP2024007573W WO2025182017A1 WO 2025182017 A1 WO2025182017 A1 WO 2025182017A1 JP 2024007573 W JP2024007573 W JP 2024007573W WO 2025182017 A1 WO2025182017 A1 WO 2025182017A1
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WO
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fuel injection
timer
fuel
valve
control device
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Pending
Application number
PCT/JP2024/007573
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English (en)
French (fr)
Inventor
羽廣一希
池上裕介
野村元頌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Astemo Ltd
Original Assignee
Astemo Ltd
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Publication date
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Priority to PCT/JP2024/007573 priority patent/WO2025182017A1/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection control device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 8-21273 discloses a fuel injection control device for an internal combustion engine. This fuel injection control device is capable of correcting the amount of fuel injected.
  • the amount of fuel injected can be changed by adjusting the valve opening period of the fuel injection valve.
  • the valve opening period of the fuel injection valve When the fuel contains alcohol, it is necessary to set a longer valve opening period than when the fuel contains only gasoline. In this case, there is an issue in that the valve opening period cannot be finely adjusted.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems.
  • One aspect of the present invention is a fuel injection control device that has a timer and uses the timer to control a fuel injection valve that supplies fuel containing alcohol to an internal combustion engine.
  • the device is equipped with a valve control unit that controls the opening and closing of the fuel injection valve in accordance with the timer counted at a count cycle based on the alcohol concentration of the alcohol in the fuel, and the higher the alcohol concentration, the longer the count cycle.
  • the valve opening period can be finely adjusted.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an internal combustion engine and a fuel injection control device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the valve opening period and the fuel injection amount and the alcohol concentration in the fuel.
  • 3A, 3B, and 3C are diagrams for explaining an example of the operation of the timer.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process for controlling the opening and closing of the fuel injection valve.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an internal combustion engine and a fuel injection control device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the valve opening period and the fuel injection amount and the alcohol concentration in the fuel.
  • 3A, 3B, and 3C are diagrams for explaining
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a processing procedure for calculating the valve opening period of the fuel injection valve.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure for fuel injection valve control in the first modified example.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing procedure for fuel injection valve control in the second modification.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an internal combustion engine, a fuel injection control device, and a fuel tank according to the third modification.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an internal combustion engine 10 and a fuel injection control device 12 according to this embodiment.
  • the internal combustion engine 10 is an engine mounted on a saddle-ride vehicle.
  • the internal combustion engine 10 may also be mounted on a moving body such as a vehicle other than a saddle-ride vehicle.
  • the fuel F used in the internal combustion engine 10 is gasoline or a synthetic fuel containing gasoline and alcohol. Instead of gasoline, the fuel F may contain other types of petroleum, such as diesel oil.
  • the fuel F is a synthetic fuel
  • the alcohol contained in the fuel F is, for example, ethanol.
  • the internal combustion engine 10 is equipped with an electronically controlled throttle 14, a fuel injection device 16, an ignition device 18, and an exhaust purification device 20.
  • the electronically controlled throttle 14 has a throttle valve 22, a throttle drive unit 24, and a throttle position sensor 26.
  • the throttle valve 22 is a butterfly throttle that adjusts the amount of air supplied to an intake port 30 located upstream of an intake valve 28.
  • the throttle drive unit 24 is a motor.
  • the throttle drive unit 24 drives the throttle valve 22 to open and close it.
  • the throttle position sensor 26 detects the opening degree of the throttle valve 22.
  • the fuel injection device 16 has a fuel injection valve 32.
  • the fuel injection valve 32 is provided in the intake port 30.
  • the fuel injection valve 32 injects fuel F into the intake port 30. This creates a mixture of fuel F and air. If the internal combustion engine 10 is a direct fuel injection engine, the fuel injection valve 32 may be provided in the cylinder head 40 and may inject fuel F directly into the combustion chamber 34.
  • the ignition device 18 has an ignition plug 36 and an ignition coil 38.
  • the spark plug 36 and ignition coil 38 are mounted in the cylinder head 40.
  • the spark plug 36 discharges electricity in the combustion chamber 34 to ignite the air-fuel mixture.
  • the ignition coil 38 boosts the voltage of a battery (not shown).
  • the spark plug 36 uses the boosted electricity to discharge electricity.
  • the ignited air-fuel mixture is burned in the combustion chamber 34, and exhaust gas is discharged from the combustion chamber 34.
  • the exhaust purification device 20 has a three-way catalyst 42.
  • the three-way catalyst 42 is provided in the exhaust port 46 downstream of the exhaust valve 44.
  • the three-way catalyst 42 removes harmful substances contained in the exhaust gas emitted from the combustion chamber 34.
  • the internal combustion engine 10 is equipped with various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10.
  • the internal combustion engine 10 is equipped with an intake air temperature sensor 48, an intake air pressure sensor 50, a crank angle sensor 52, a coolant temperature sensor 54, and an oxygen concentration sensor 56.
  • the intake air temperature sensor 48 is provided in an intake duct 58 upstream of the throttle valve 22.
  • the intake air temperature sensor 48 detects the temperature inside the intake duct 58.
  • the intake air pressure sensor 50 is provided in the intake port 30.
  • the intake air pressure sensor 50 detects the pressure inside the intake port 30.
  • the crank angle sensor 52 detects the rotation angle of the crankshaft 60.
  • the crank angle sensor 52 detects the rotation angle of the crankshaft 60 based on a pulse signal generated by a protrusion on a signal rotor 62 that rotates together with the crankshaft 60.
  • the coolant temperature sensor 54 is mounted on the cylinder 64. The coolant temperature sensor 54 detects the temperature of the coolant in the coolant jacket.
  • the oxygen concentration sensor 56 is provided in the exhaust port 46 upstream of the three-way catalyst 42.
  • the oxygen concentration sensor 56 detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 34. In this way, the oxygen concentration of oxygen in the exhaust from the internal combustion engine 10 is detected.
  • the fuel injection control device 12 calculates the fuel injection amount of fuel F to be injected into the intake port 30 by the fuel injection valve 32. Based on the fuel injection amount calculated in this way, the fuel injection control device 12 also calculates the valve opening period of the fuel injection valve 32.
  • the fuel injection control device 12 controls the fuel injection valve 32, which supplies fuel F containing alcohol to the internal combustion engine 10.
  • the fuel F is stored in a fuel tank 70.
  • the fuel F flows through a pipe 72 connected to the fuel tank 70 and is supplied from the fuel tank 70 to the fuel injection valve 32.
  • the fuel injection valve 32 injects the supplied fuel F into the intake port 30 during the valve open period under the control of the fuel injection control device 12.
  • the fuel injection control device 12 has a calculation unit 80, a memory unit 82, a first timer 84, a second timer 86, and a drive circuit 88.
  • the calculation unit 80 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). In other words, the calculation unit 80 includes processing circuitry.
  • the memory unit 82 includes volatile memory such as RAM (Random Access Memory) and non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) or flash memory.
  • volatile memory such as RAM (Random Access Memory) and non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) or flash memory.
  • the volatile memory is used as the processor's working memory.
  • non-volatile memory stores programs executed by the processor and other necessary data.
  • the first timer 84 is supplied with a first clock signal obtained by dividing the frequency of the reference clock signal by a first division ratio from a frequency divider (not shown).
  • the count period of the first timer 84 is the first period P1, which is the period of the first clock signal.
  • the first timer 84 when the first timer 84 is started, it counts at the first period P1. Each time it counts at the first period P1, the count value is incremented or decremented.
  • the first timer 84 expires.
  • the second timer 86 is supplied with a second clock signal obtained by dividing the frequency of the reference clock signal by a second division ratio from a frequency divider (not shown).
  • the count period of the second timer 86 is the second period P2, which is the period of the second clock signal.
  • the second timer 86 when the second timer 86 is started, it counts at the second period P2. Each time it counts at the second period P2, the count value is incremented or decremented. When the number of counts by the second timer 86 reaches, for example, a value Cs, the second timer 86 expires.
  • either the first timer 84 or the second timer 86 is used to control the fuel injection valve 32.
  • the second cycle P2 which is the count cycle of the second timer 86, is longer than the first cycle P1, which is the count cycle of the first timer 84.
  • the second timer 86 is used. If the determined valve opening period is within the predetermined period, the first timer 84 is used. In other words, the longer the valve opening period, the longer the count cycle of the timer used to control the fuel injection valve 32.
  • the maximum number of counts that the second timer 86 can count is equal to or less than the maximum number of counts that the first timer 84 can count. If the first timer 84 has a 16-bit counter, for example, the maximum number of counts that the first timer 84 can count is 65,535. In that case, the maximum number of counts that the second timer 86 can count is equal to or less than 65,535. Since the counter of the second timer 86 can be 16 bits or less, costs can be kept down.
  • the fuel injection valve 32 has a coil (not shown) that opens and closes the fuel injection valve 32.
  • the drive circuit 88 has a switch (not shown) that supplies power to the coil of the fuel injection valve 32. When the switch of the drive circuit 88 is turned on, power is supplied to the coil. When power is supplied to the coil, the fuel injection valve 32 opens. When the switch of the drive circuit 88 is turned off, the power supply to the coil is cut off. When the power supply to the coil is cut off, the fuel injection valve 32 closes.
  • the calculation unit 80 has a concentration determination unit 100, a valve open period determination unit 102, a timer determination unit 104, and a valve control unit 106.
  • the calculation unit 80 executes a program stored in the memory unit 82, thereby realizing the concentration determination unit 100, the valve open period determination unit 102, the timer determination unit 104, and the valve control unit 106.
  • At least some of the concentration determination unit 100, valve open period determination unit 102, timer determination unit 104, and valve control unit 106 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or an electronic circuit including discrete devices.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the concentration determination unit 100 determines the alcohol concentration of alcohol in the fuel F injected from the fuel injection valve 32 during the valve open period. With the level value of the alcohol concentration set to a predetermined initial value, the above-mentioned feedback control based on the oxygen concentration is performed. The level value of the alcohol concentration is updated based on the convergence result of the feedback control. By updating the level value of the alcohol concentration in this way, the concentration determination unit 100 determines the alcohol concentration to be the updated level value.
  • the valve opening period determination unit 102 determines the target injection amount, which is the amount of fuel F injected from the fuel injection valve 32, by performing feedback control based on the oxygen concentration described above.
  • the basic injection amount which is the amount of fuel F injected from the fuel injection valve 32 per unit period, is determined in advance according to the alcohol concentration.
  • the valve opening period determination unit 102 calculates the valve opening period of the fuel injection valve 32 based on the determined target injection amount and the predetermined basic injection amount. In this way, the valve opening period of the fuel injection valve 32 is determined.
  • valve opening period of the fuel injection valve 32 is determined based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10.
  • the specific processing procedure for calculating the valve opening period of the fuel injection valve 32 will be described later using Figure 8.
  • the process for calculating the valve opening period is initiated when the ignition switch 120 of the saddle-type vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted is turned on.
  • the process for calculating the valve opening period is repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • the timer determination unit 104 determines either the first timer 84 or the second timer 86 as the timer to be used to control the fuel injection valve 32 based on the calculated valve opening period of the fuel injection valve 32. In other words, the timer that counts at a cycle based on the valve opening period of the fuel injection valve 32 is used to control the fuel injection valve 32.
  • the valve control unit 106 controls the opening and closing of the fuel injection valve 32 by switching the switch of the drive circuit 88 according to the timer determined by the timer determination unit 104.
  • the valve control unit 106 controls the opening and closing of the fuel injection valve 32 to adjust the open period of the fuel injection valve 32.
  • a specific procedure for controlling the opening and closing of the fuel injection valve 32 will be described later using Figure 4.
  • the opening and closing control process of the fuel injection valve 32 is initiated when the starter switch 122 of the saddle-type vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted is turned on.
  • the opening and closing control process of the fuel injection valve 32 is repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • Figure 2 shows the relationship between the valve opening period, fuel injection amount, and alcohol concentration in fuel F.
  • the valve opening period may need to be several times longer than when fuel F does not contain alcohol.
  • Figures 3A, 3B, and 3C are diagrams illustrating an example of timer operation.
  • Figure 3A illustrates an example of changes in the count value of the first timer 84 when the first timer 84 is used to control the fuel injection valve 32.
  • the count period of the first timer 84 is a first period P1. If the maximum number of counts that the first timer 84 can count is Cs, the first timer 84 can measure a time Tn obtained by multiplying the first period P1 by Cs.
  • the first timer 84 starts at time Ts.
  • the count value is decremented by one each time the first period P1 elapses, until the count value reaches 0 from Cs.
  • time Tn has elapsed since the start of the first timer 84, the first timer 84 expires.
  • the first period P1 is determined so that the maximum valve opening period of the fuel injection valve 32 is within time Tn. As described above, if the fuel F contains alcohol, the valve opening period of the fuel injection valve 32 becomes longer as the alcohol concentration increases. In other words, the valve opening period can be longer than time Tn.
  • the interrupt handler can restart the first timer 84 when it expires, making it possible to measure a valve open period longer than the time Tn.
  • activating the interrupt handler increases the processing load on the calculation unit 80, and is therefore undesirable.
  • a timer whose maximum count number is greater than Cs to control the fuel injection valve 32, it is possible to measure a valve opening period longer than time Tn. That is, for example, a timer with a 32-bit counter, which is larger than a 16-bit counter, can be used. However, if the fuel injection control device 12 is equipped with a timer with a large counter, the manufacturing cost of the fuel injection control device 12 increases, which is not desirable.
  • Figure 3B illustrates an example of changes in the count value of the second timer 86 when the second timer 86, which has a longer count cycle than the first timer 84, is used to control the fuel injection valve 32.
  • the maximum number of counts that the second timer 86 can count is assumed to be Cs, which is the same as the maximum number of counts that the first timer 84 can count.
  • the second cycle P2 which is the count cycle of the second timer 86, is longer than the first cycle P1 shown in FIG. 3A.
  • the second timer 86 can measure the time Te obtained by multiplying the second cycle P2 by Cs. This time Te is longer than the maximum time Tn that the first timer 84 can measure. Therefore, the second timer 86 can measure an open period of the fuel injection valve 32 that is longer than the time Tn when the fuel F contains alcohol.
  • the second timer 86 starts at time Ts.
  • the count value is decremented by one each time the second period P2 elapses, until the count value reaches 0 from Cs.
  • time Te has elapsed since the second timer 86 was started, the second timer 86 expires.
  • the open period of the fuel injection valve 32 is time Tn.
  • Time Tn is shorter than the time Te that the second timer 86 can measure. Therefore, it appears that the second timer 86 can be used to measure the open period of the fuel injection valve 32 when the fuel F does not contain alcohol.
  • Figure 3C illustrates an example of changes in the count value of the second timer 86 when the second timer 86 is used to control the fuel injection valve 32 that injects fuel F that does not contain alcohol.
  • the second timer 86 can measure time Tn once it has counted at least Cr times. As shown in FIG. 3C, the second timer 86 starts at time Ts. The count value is counted down by one each time the second period P2 elapses, until the count value reaches 0 from Cr. When time Ta has elapsed since the second timer 86 was started, the second timer 86 expires. Time Ta is obtained by multiplying the second period P2 by Cr.
  • the time Ta measured by the second timer 86 is longer than the time Tn determined as the valve opening period of the fuel injection valve 32. Because the second cycle P2 is long, a difference occurs between the time Ta and the time Tn. As a result of the valve control unit 106 controlling the opening and closing of the fuel injection valve 32 in accordance with the second timer 86, the valve opening period is adjusted to the time Ta measured by the second timer 86. Therefore, fuel F is injected unnecessarily for a period corresponding to the difference between the time Ta and the time Tn. In other words, it is not desirable to use the second timer 86 to measure the valve opening period of the fuel injection valve 32 when the fuel F does not contain alcohol.
  • the first timer 84 is used. If the valve opening period determined by the valve opening period determination unit 102 is longer than the predetermined period, the second timer 86 is used. This allows for fine adjustment of the valve opening period of the fuel injection valve 32. Even if the valve opening period varies greatly depending on the fuel F, it is possible to prevent an increase in the calculation processing load and manufacturing costs while also reducing waste of fuel F.
  • the divider that supplies the clock signal to the timer or the division ratio set in the divider may be switched. This allows the timer count period to be changed according to the valve open period determined by the valve open period determination unit 102.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the process for controlling the opening and closing of the fuel injection valve 32.
  • This process is performed by the calculation unit 80 of the fuel injection control device 12 by executing a program stored in the memory unit 82. This process is initiated when the calculation unit 80 detects a starter-on signal from the starter switch 122 after the valve opening period determination unit 102 has determined the valve opening period of the fuel injection valve 32. Details of determining the valve opening period of the fuel injection valve 32 will be described later. This process is repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • step S1 the timer determination unit 104 acquires the valve opening period of the fuel injection valve 32 determined by the valve opening period determination unit 102 from the valve opening period determination unit 102.
  • the timer determination unit 104 determines whether the valve opening period is longer than a predetermined period.
  • the predetermined period is, for example, the maximum time Tn that the first timer 84 can measure. If step S1 returns YES, this processing procedure proceeds to step S2. If step S1 returns NO, this processing procedure proceeds to step S11.
  • step S2 the timer determination unit 104 determines whether both the first timer 84 and the second timer 86 are stopped. If step S2 returns YES, the process proceeds to step S3. If step S2 returns NO, the process ends. In step S3, the timer determination unit 104 determines the second timer 86 as the timer to be used to control the fuel injection valve 32. The timer determination unit 104 starts the second timer 86. When the process of step S3 is completed, the process proceeds to step S4.
  • step S11 the timer determination unit 104 determines the first timer 84 as the timer to be used to control the fuel injection valve 32.
  • the timer determination unit 104 starts the first timer 84.
  • step S4 the valve control unit 106 controls the opening and closing of the fuel injection valve 32 according to the timer determined in step S3 or step S11.
  • the valve control unit 106 controls the opening and closing of the fuel injection valve 32 to adjust the opening period of the fuel injection valve 32.
  • the timer starts, the fuel injection valve 32 opens.
  • the timer expires, the fuel injection valve 32 closes. In other words, the fuel injection valve 32 opens for the opening period determined by the opening period determination unit 102.
  • this processing procedure ends.
  • the fuel injection amount of fuel F injected by the fuel injection valve 32 is calculated by feedback control based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10. Specifically, the basic injection amount of fuel injection is determined in advance, and the target injection amount is calculated by multiplying the basic injection amount by the correction coefficient ⁇ corresponding to the oxygen concentration described above.
  • Feedback control multiplies the deviation between the target injection amount and the actual fuel injection amount by a gain, determining the amount of change from the previous valve opening period to the current valve opening period.
  • the correction coefficient ⁇ varies, and the fuel injection amount and valve opening period are adjusted. The larger the gain, the larger the correction coefficient ⁇ , and the greater the fuel injection amount and longer the valve opening period.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • the correction coefficient ⁇ fluctuates over time due to feedback control based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10.
  • the oxygen concentration is obtained from the oxygen concentration sensor signal from the oxygen concentration sensor 56.
  • the oxygen concentration sensor signal indicates whether the mixture is fuel-rich, which corresponds to a state in which the fuel F in the mixture is higher than the stoichiometric air-fuel ratio, or fuel-lean, which corresponds to a state in which the fuel F in the mixture is lower than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • Fuel-rich corresponds to a low oxygen concentration
  • fuel-lean corresponds to a high oxygen concentration.
  • Time t2 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used in the process of determining whether the feedback control described below has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t2 is ⁇ 1, which is lower than region S and falls within the region corresponding to fuel lean. Shortly thereafter, at time t3, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t3.
  • Time t4 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used in the process of determining whether the feedback control, described below, has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t4 is ⁇ 2, which is higher than region S and falls within the region corresponding to fuel rich. Shortly thereafter, at time t5, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel rich.
  • the correction coefficient ⁇ begins to decrease after time t5.
  • Time t6 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used in the process of determining whether the feedback control, described below, has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t6 is ⁇ 3, which is lower than region S and falls in the region corresponding to lean fuel. Thereafter, the correction coefficient ⁇ repeatedly rises and falls, but the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ gradually becomes smaller. If the fluctuation range D is equal to or less than the predetermined value Dth, it is determined that the feedback control has converged.
  • the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ is calculated as the absolute value of the difference between the values of the correction coefficient ⁇ at the timing when ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10 or at a timing close to that timing.
  • the absolute value D1 of the difference between the value ⁇ 1 of the correction coefficient ⁇ at time t2 and the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 is obtained as the first value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ .
  • the absolute value D2 of the difference between the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 and the value ⁇ 3 of the correction coefficient ⁇ at time t6 is obtained as the second value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ .
  • the above-mentioned absolute value D1 which is the first value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ , is assumed to be greater than the predetermined value Dth. In this case, at time t4, it is determined that feedback control has not converged.
  • Time t22 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t22 is ⁇ 11, which is included in region S. Shortly thereafter, at time t23, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t23.
  • Time t24 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t24 is ⁇ 12, which is included in region S.
  • the absolute value D11 of the difference between the value ⁇ 11 of the correction coefficient ⁇ at time t22 and the value ⁇ 12 of the correction coefficient ⁇ at time t24 is obtained as the 11th value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ .
  • the above-mentioned absolute value D11 which is the 11th value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ , is assumed to be equal to or less than the predetermined value Dth. In this case, it is determined that feedback control has converged at time t22. In the example shown in Figure 5, at time t22 when feedback control has converged and at subsequent times, the value of the correction coefficient ⁇ is always included in region S. This is considered to indicate that the air-fuel ratio of the mixture is in an appropriate state close to the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the value of the adjacent correction coefficient ⁇ is used as the value of the correction coefficient ⁇ used in the process of determining whether feedback control has converged.
  • the above-mentioned absolute value D1 which is the first value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ , is the absolute value of the difference between the value ⁇ 1 of the correction coefficient ⁇ at time t2 and the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4.
  • the absolute value of the difference between the value ⁇ 1 of the correction coefficient ⁇ at time t2 and the value ⁇ 3 of the correction coefficient ⁇ at time t6 may be used as the initial value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ .
  • the value of the correction coefficient ⁇ used in the process of determining whether feedback control has converged does not necessarily have to be the value of an adjacent correction coefficient ⁇ .
  • Figure 6 shows an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • Figure 6 shows a different example from Figure 5.
  • the oxygen concentration sensor signal indicates fuel rich.
  • the correction coefficient ⁇ is included in a region corresponding to fuel rich, which is higher than region S, but begins to decrease after time t1.
  • Time t2 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t2 is ⁇ 1, which is included in region S. Shortly thereafter, at time t3, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t3.
  • Time t4 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t4 is ⁇ 2, which is higher than region S and falls within a region corresponding to fuel rich. Shortly thereafter, at time t5, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel rich.
  • the correction coefficient ⁇ begins to decrease after time t5.
  • Time t6 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t6 is ⁇ 3, which is included in region S. Thereafter, the correction coefficient ⁇ repeatedly rises and falls, but the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ gradually becomes smaller.
  • the absolute value D1 of the difference between the value ⁇ 1 of the correction coefficient ⁇ at time t2 and the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 is obtained as the first value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D1 is greater than a predetermined value Dth. At time t4, it is determined that feedback control has not converged.
  • the absolute value D2 of the difference between the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 and the value ⁇ 3 of the correction coefficient ⁇ at time t6 is obtained as the second value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D2 is greater than the predetermined value Dth. It is determined that feedback control has not converged at time t6.
  • Time t22 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t22 is ⁇ 11, which is higher than region S and falls within a region corresponding to fuel rich.
  • the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t23.
  • Time t24 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the feedback control described above has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t24 is ⁇ 12, which is higher than region S and falls within the region corresponding to fuel rich.
  • the absolute value D11 of the difference between the value ⁇ 11 of the correction coefficient ⁇ at time t22 and the value ⁇ 12 of the correction coefficient ⁇ at time t24 is obtained as the 11th value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D11 is less than or equal to the predetermined value Dth. At time t22, it is determined that the feedback control has converged.
  • the concentration determination unit 100 updates the alcohol concentration level value based on the convergence result of feedback control.
  • the valve opening period determination unit 102 adjusts the fuel injection amount and valve opening period through feedback control based on the updated alcohol concentration. In this way, the value of the correction coefficient ⁇ after feedback control has converged will always be included in region S, as in the example shown in Figure 5.
  • Figure 7 shows an example of convergence of feedback control based on oxygen concentration.
  • Figure 7 shows an example different from Figures 5 and 6.
  • the oxygen concentration sensor signal indicates fuel rich.
  • the correction coefficient ⁇ is included in region S. After time t1, the correction coefficient ⁇ begins to decrease.
  • Time t2 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t2 is ⁇ 1, which is lower than region S and falls within the region corresponding to fuel lean. Shortly thereafter, at time t3, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t3.
  • Time t4 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t4 is ⁇ 2, which is included in region S. Shortly thereafter, at time t5, the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel rich.
  • the correction coefficient ⁇ begins to decrease after time t5.
  • Time t6 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t6 is ⁇ 3, which is lower than region S and falls within the region corresponding to lean fuel. Thereafter, the correction coefficient ⁇ repeatedly rises and falls, but the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ gradually becomes smaller.
  • the absolute value D1 of the difference between the value ⁇ 1 of the correction coefficient ⁇ at time t2 and the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 is obtained as the first value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D1 is greater than a predetermined value Dth. At time t4, it is determined that feedback control has not converged.
  • the absolute value D2 of the difference between the value ⁇ 2 of the correction coefficient ⁇ at time t4 and the value ⁇ 3 of the correction coefficient ⁇ at time t6 is obtained as the second value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D2 is greater than the predetermined value Dth. It is determined that feedback control has not converged at time t6.
  • Time t22 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the above-mentioned feedback control has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t22 is ⁇ 11, which is lower than region S and falls within the region corresponding to fuel lean.
  • the oxygen concentration sensor signal switches to a signal indicating fuel lean.
  • the correction coefficient ⁇ begins to rise after time t23.
  • Time t24 is the timing at which ignition occurs during the compression stroke of the internal combustion engine 10, or a timing close to that timing.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at this timing is used to determine whether the feedback control described above has converged.
  • the value of the correction coefficient ⁇ at time t24 is ⁇ 12, which is lower than region S and falls within the region corresponding to lean fuel.
  • the absolute value D11 of the difference between the value ⁇ 11 of the correction coefficient ⁇ at time t22 and the value ⁇ 12 of the correction coefficient ⁇ at time t24 is obtained as the 11th value of the fluctuation range D of the correction coefficient ⁇ . Assume that the absolute value D11 is less than or equal to the predetermined value Dth. At time t22, it is determined that the feedback control has converged.
  • correction coefficient ⁇ is always lower than region S, and is included in the region corresponding to lean fuel. This indicates that the fuel injection valve 32 is required to inject less fuel F. This is thought to be due to the low alcohol concentration in fuel F.
  • the concentration determination unit 100 updates the alcohol concentration level value based on the convergence result of feedback control.
  • the valve opening period determination unit 102 adjusts the fuel injection amount and valve opening period through feedback control based on the updated alcohol concentration. In this way, the value of the correction coefficient ⁇ after feedback control has converged will always be included in region S, as in the example shown in Figure 5.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a processing procedure for calculating the valve opening period of the fuel injection valve 32.
  • This processing procedure is performed by the calculation unit 80 of the fuel injection control device 12 executing a program stored in the memory unit 82.
  • This processing procedure is started when the calculation unit 80 detects an ignition-on signal from the ignition switch 120. This processing procedure is also repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • the above-mentioned feedback control is performed based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10.
  • the learned value stored in the memory unit 82 is used as the initial value of the gain for this feedback control. In other words, feedback control is performed using the learned value stored in the memory unit 82 as the gain.
  • step S51 the concentration determination unit 100 obtains the alcohol concentration level of the alcohol in the fuel F injected from the fuel injection valve 32 from the memory unit 82.
  • the memory unit 82 stores a predetermined initial value for the alcohol concentration level value. In this case, this initial value may be obtained. If this processing procedure has been executed in the past, the memory unit 82 stores the alcohol concentration level value updated in step S56, which will be described later. Therefore, this updated alcohol concentration level may be obtained.
  • step S52 the valve opening period determination unit 102 determines whether the oxygen concentration sensor 56 has been activated. If the oxygen concentration sensor 56 has been activated, the oxygen concentration in the exhaust gas from the internal combustion engine 10 can be detected. If step S52 returns YES, the process proceeds to step S53. If step S52 returns NO, the process proceeds to step S57.
  • step S53 the valve opening period determination unit 102 acquires the rotation speed of the internal combustion engine 10 and the opening degree of the throttle valve 22.
  • the rotation speed of the internal combustion engine 10 is obtained based on the rotation angle of the crankshaft 60 detected by the crank angle sensor 52.
  • the opening degree of the throttle valve 22 is detected by the throttle position sensor 26.
  • the valve opening period determination unit 102 determines whether the rotation speed of the internal combustion engine 10 is less than a predetermined rotation speed, and also determines whether the opening degree of the throttle valve 22 is less than the predetermined opening degree.
  • step S53 If the rotation speed of the internal combustion engine 10 is equal to or greater than a predetermined rotation speed, or if the opening of the throttle valve 22 is equal to or greater than a predetermined opening, it is considered that the vehicle equipped with this internal combustion engine 10 has just started traveling. In this state, the load on the internal combustion engine 10 may be high. In this case, a NO determination is made in step S53. If a YES determination is made in step S53, the processing procedure proceeds to step S54. If a NO determination is made in step S53, the processing procedure proceeds to step S71.
  • step S54 determines whether the above-mentioned feedback control has converged. If step S54 returns YES, the valve open period determination unit 102 stores the gain in the state in which the feedback control has converged in the memory unit 82 as the above-mentioned learned value, and the process proceeds to step S55. If step S54 returns NO, the process proceeds to step S57.
  • step S55 the valve opening period determination unit 102 determines whether the correction coefficient ⁇ is within a region higher or lower than region S while feedback control is converging.
  • a region higher or lower than region S is a region outside the scope of region S that corresponds to fuel rich or fuel lean. If step S55 returns YES, the process proceeds to step S56. If step S55 returns NO, the process proceeds to step S57.
  • step S56 the concentration determination unit 100 updates the alcohol concentration level of the alcohol in the fuel F injected from the fuel injection valve 32. If the correction coefficient ⁇ is within the region corresponding to fuel rich while feedback control is converging, the alcohol concentration in the fuel F is considered to be high, as described above. Therefore, the concentration determination unit 100 increases the alcohol concentration level by one level.
  • the concentration determination unit 100 lowers the alcohol concentration level by one level.
  • the concentration determination unit 100 stores the updated alcohol concentration level in the memory unit 82.
  • step S71 the valve opening duration determination unit 102 determines whether the oxygen concentration sensor signal from the oxygen concentration sensor 56 indicates a fuel lean condition. If step S71 returns YES, the process proceeds to step S56. If step S71 returns NO, the process proceeds to step S57.
  • step S53 returns NO, it is possible that the load on the internal combustion engine 10 is high. If the oxygen concentration sensor signal indicates a fuel lean condition in step S71 despite this condition, it is likely that this is due to a high alcohol concentration. Therefore, if step S71 returns YES, the alcohol concentration level is raised by one step by the concentration determination unit 100 in step S56. However, if the oxygen concentration sensor signal does not indicate a fuel lean condition in step S71, the alcohol concentration level does not need to be changed, and the processing procedure proceeds to step S57.
  • step S57 the valve opening period determination unit 102 calculates the fuel injection amount and valve opening period of the fuel injection valve 32 based on the alcohol concentration level stored in the memory unit 82.
  • the timer determination unit 104 determines the timer to be used for controlling the fuel injector 32 based on the calculated valve opening period of the fuel injector 32. As described above, the higher the alcohol concentration in the fuel F, the longer the valve opening period of the fuel injector 32. Therefore, the timer determination unit 104 may determine the timer to be used for controlling the fuel injector 32 based on the alcohol concentration determined by the concentration determination unit 100. In other words, a timer that counts at a cycle based on the alcohol concentration is used for controlling the fuel injector 32.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating the processing procedure for fuel injection valve control in Variation 1. This processing procedure is performed by the calculation unit 80 of the fuel injection control device 12 by executing a program stored in the memory unit 82. This processing procedure is initiated when the calculation unit 80 detects a starter-on signal from the starter switch 122 after the valve opening period determination unit 102 determines the valve opening period of the fuel injection valve 32. This processing procedure is also repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • steps that are the same as those described above using Figure 4 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S101 the timer determination unit 104 determines whether the alcohol concentration level of alcohol in fuel F acquired by the concentration determination unit 100 is equal to or higher than a predetermined level. As explained using FIG. 2, if the alcohol concentration in fuel F is high, the fuel injection valve 32 needs to inject a large amount of fuel F. Therefore, if the alcohol concentration level is equal to or higher than the predetermined level, a relatively large amount of fuel injection is required, and the opening period of the fuel injection valve 32 may be long.
  • step S101 returns YES, the process proceeds to step S102. If step S101 returns NO, the process proceeds to step S11.
  • step S102 the timer determination unit 104 acquires the rotation speed of the internal combustion engine 10.
  • the rotation speed of the internal combustion engine 10 is obtained based on the rotation angle of the crankshaft 60 detected by the crank angle sensor 52.
  • the timer determination unit 104 determines whether the rotation speed of the internal combustion engine 10 is less than a predetermined rotation speed. Immediately after starting the internal combustion engine 10, the rotation speed of the internal combustion engine 10 is less than the predetermined rotation speed. Because a relatively large amount of fuel injection is required until the start of the internal combustion engine 10 is complete, the opening period of the fuel injection valve 32 can be long.
  • step S102 returns YES, the process proceeds to step S2. If step S102 returns NO, the process proceeds to step S11.
  • the processes performed in step S2 and step S11 and subsequent steps have been explained using Figure 4, so further explanation will be omitted.
  • step S3 or step S11 a timer to be used to control the fuel injection valve 32 is determined.
  • the count cycle of the timer is based on the alcohol concentration in the fuel F and the rotation speed of the internal combustion engine 10. In particular, the lower the rotation speed of the internal combustion engine 10, the longer the count cycle of the timer.
  • the alcohol concentration level used in step S101 in FIG. 9 is obtained by the concentration determination unit 100 in step S51 in FIG. 8.
  • the alcohol concentration in the fuel F approaches the actual alcohol concentration by repeating the processing procedure for calculating the opening period of the fuel injection valve 32 shown in FIG. 8. Therefore, after a value close to the actual alcohol concentration is stored in the memory unit 82, the alcohol concentration does not necessarily need to be determined by the concentration determination unit 100.
  • the fuel tank 70 may be newly refilled with fuel F.
  • the alcohol concentration of the fuel F may change.
  • the fuel injection control device 12 is started. Therefore, at least when the fuel injection control device 12 is started, it is preferable to perform the processing procedure for calculating the opening period of the fuel injection valve 32 shown in Figure 8, followed by the processing procedure for controlling the opening and closing of the fuel injection valve 32 shown in Figure 4.
  • the concentration determination unit 100 determine the alcohol concentration of the fuel F when the fuel injection control device 12 is started.
  • the timer determination unit 104 determines the timer to be used to control the fuel injection valve 32 based on the alcohol concentration determined by the concentration determination unit 100. In other words, the count cycle of the timer is based on the alcohol concentration determined when the fuel injection control device 12 is started. This makes it possible to appropriately control the opening and closing of the fuel injection valve 32 in response to changes in the alcohol concentration in the fuel F.
  • the timer determination unit 104 determines the timer to be used for controlling the fuel injection valve 32 based on the alcohol concentration determined by the concentration determination unit 100. As described above, the higher the alcohol concentration in the fuel F, the greater the fuel injection amount by the fuel injection valve 32. In this case, the oxygen concentration sensor signal from the oxygen concentration sensor 56 indicates a fuel lean state. A fuel lean state corresponds to a case where the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10 is high.
  • the timer determination unit 104 may determine the timer to be used to control the fuel injection valve 32 based on the oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor 56. In other words, the timer that counts at a cycle based on the oxygen concentration is used to control the fuel injection valve 32.
  • FIG 10 is a flowchart illustrating the processing procedure for fuel injection valve control in Modification 2. This processing procedure is performed by the calculation unit 80 of the fuel injection control device 12 by executing a program stored in the memory unit 82. This processing procedure is initiated when the calculation unit 80 detects a starter-on signal from the starter switch 122 after the valve opening period determination unit 102 determines the valve opening period of the fuel injection valve 32. This processing procedure is also repeated until the ignition switch 120 is turned off.
  • steps that are the same as those described above using Figure 4 or Figure 9 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S121 the timer determination unit 104 determines whether the oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor 56 is a concentration corresponding to a fuel lean condition. If the oxygen concentration is a concentration corresponding to a fuel lean condition, the fuel injection valve 32 needs to inject a large amount of fuel F. Therefore, the opening period of the fuel injection valve 32 may become longer.
  • step S121 returns YES, the process proceeds to step S102. If step S121 returns NO, the process proceeds to step S11.
  • the processes performed in step S102 and step S11 and subsequent steps have been explained using Figure 4 or Figure 9, so explanations will be omitted.
  • the concentration determination unit 100 determines the alcohol concentration in the fuel F based on the convergence result of feedback control based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine 10, and stores the determined alcohol concentration in the memory unit 82.
  • the concentration determination unit 100 may determine the alcohol concentration based on the measurement result of the alcohol concentration in the fuel F stored in the fuel tank 70.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an internal combustion engine 10, fuel injection control device 12, and fuel tank 70 in Modification 3.
  • An alcohol concentration sensor 150 is disposed at the bottom of the fuel tank 70. The alcohol concentration sensor 150 is immersed in the fuel F stored in the fuel tank 70 and measures the alcohol concentration of the alcohol contained in the fuel F. The concentration determination unit 100 determines the alcohol concentration by obtaining the measured alcohol concentration from the alcohol concentration sensor 150.
  • the alcohol concentration sensor 150 may be disposed inside the pipe 72 connected to the fuel tank 70. In this case, the alcohol concentration sensor 150 measures the alcohol concentration of the alcohol contained in the fuel F flowing through the pipe 72. The concentration determination unit 100 determines the alcohol concentration by obtaining the measured alcohol concentration from the alcohol concentration sensor 150.
  • a fuel injection control device (12) has a timer (84, 86) and controls a fuel injection valve (32) that supplies an alcohol-containing fuel (F) to an internal combustion engine (10) using the timer.
  • the fuel injection control device (12) includes: a concentration determination unit (100) that determines the alcohol concentration of the alcohol in the fuel; and a valve control unit (106) that controls opening and closing of the fuel injection valve in accordance with the timer counted at count cycles (P1, P2) based on the alcohol concentration, thereby adjusting the valve opening period of the fuel injection valve.
  • P1, P2 count cycles
  • the fuel injection control device described in Supplementary Note 1 may further include a valve opening period determination unit (102) that determines the valve opening period by feedback control based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine, the valve opening period determined by the valve opening period determination unit may be longer as the gain of the feedback control increases, and the gain of the feedback control may be larger as the alcohol concentration increases, and the valve control unit may control the opening and closing of the fuel injection valve according to the timer counted at a period based on the valve opening period. With this configuration, the valve opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.
  • the fuel injection control device may further include a memory unit (82) that stores the gain of the feedback control as a learned value, and the valve opening period determination unit may determine the valve opening period by the feedback control using the learned value as the gain. With this configuration, the valve opening period of the fuel injection valve can be quickly adjusted.
  • the learned value stored in the storage unit may be the gain in a state where the feedback control has converged. With this configuration, it is possible to quickly adjust the opening period of the fuel injection valve.
  • the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine may be higher as the alcohol concentration is higher, and the valve control unit may control the opening and closing of the fuel injection valve in accordance with the timer counted at a period based on the oxygen concentration. With this configuration, the opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.
  • the fuel injection control device may further include a valve opening period determination unit (102) that determines the valve opening period based on the oxygen concentration of oxygen in the exhaust gas from the internal combustion engine, the valve opening period determined by the valve opening period determination unit may be longer as the alcohol concentration is higher, and the valve control unit may control the opening and closing of the fuel injection valve according to the timer counted at a period based on the valve opening period. With this configuration, the valve opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.
  • the concentration determination unit may determine the alcohol concentration at the time of startup of the fuel injection control device, and the counting period may be based on the alcohol concentration determined at the time of startup of the fuel injection control device. With this configuration, it is possible to appropriately adjust the opening period of the fuel injection valve.
  • the concentration determination unit may determine the alcohol concentration by acquiring the alcohol concentration of the alcohol contained in the fuel stored in a fuel tank (70) of the vehicle equipped with the internal combustion engine or the alcohol contained in the fuel flowing through a pipe (72) connected to the fuel tank. With this configuration, the opening period of the fuel injection valve can be easily adjusted.
  • the fuel injection control device further includes a first timer (84) having a count period of a first period (P1), a second timer (86) having a count period of a second period (P2) longer than the first period, and a timer determination unit (104) that determines one of the first timer and the second timer as the timer to be used for controlling the fuel injection valve, wherein a maximum count number that the second timer can count is equal to or less than a maximum count number that the first timer can count, and the timer determination unit determines the first timer as the timer to be used for controlling the fuel injection valve, so that the count period based on the alcohol concentration becomes the first period, and the timer determination unit determines the second timer as the timer to be used for controlling the fuel injection valve, so that the count period based on the alcohol concentration becomes the second period.
  • the valve opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.
  • the count period may be based on the alcohol concentration and the rotation speed of the internal combustion engine. With this configuration, the opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.
  • the count period may be longer as the rotation speed of the internal combustion engine is lower. With this configuration, the opening period of the fuel injection valve can be appropriately adjusted.

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Abstract

タイマ（８４、８６）を有し、タイマを用いて、アルコールを含む燃料（Ｆ）を内燃機関（１０）に供給する燃料噴射弁（３２）を制御する燃料噴射制御装置（１２）は、燃料におけるアルコールのアルコール濃度を決定する濃度決定部（１００）と、アルコール濃度に基づくカウント周期（Ｐ１、Ｐ２）でカウントされたタイマにしたがって燃料噴射弁の開閉を制御して燃料噴射弁の開弁期間を調整する弁制御部（１０６）と、を備え、アルコール濃度が高い程、カウント周期が長い。

Description

燃料噴射制御装置
　本発明は、燃料噴射制御装置に関する。
　特開平８－２１２７３号公報には、内燃エンジンの燃料噴射制御装置が開示されている。この燃料噴射制御装置は、燃料噴射量を修正することができる。
　燃料噴射量は、燃料噴射弁の開弁期間を調整することにより、変更され得る。燃料がアルコールを含む場合、燃料がガソリンのみを含む場合よりも長い開弁期間の設定が必要である。その場合、開弁期間を細かく調整できないという課題がある。
　本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
　本発明の態様は、タイマを有し、前記タイマを用いて、アルコールを含む燃料を内燃機関に供給する燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置であって、前記燃料における前記アルコールのアルコール濃度に基づくカウント周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御する弁制御部を備え、前記アルコール濃度が高い程、前記カウント周期が長い。
　本発明によれば、開弁期間を細かく調整できる。
図１は、内燃機関と、一実施形態による燃料噴射制御装置とを例示する図である。 図２は、開弁期間および燃料噴射量と、燃料におけるアルコール濃度との関係を示す図である。 図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、タイマの動作例を説明するための図である。 図４は、燃料噴射弁の開閉制御処理手順を例示するフローチャートである。 図５は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。 図６は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。 図７は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。 図８は、燃料噴射弁の開弁期間を算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、変形例１における燃料噴射弁制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１０は、変形例２における燃料噴射弁制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１１は、変形例３における内燃機関と燃料噴射制御装置と燃料タンクとを例示する図である。
　一実施形態による燃料噴射制御装置について、図面を用いて説明する。図１は、内燃機関１０と、本実施形態による燃料噴射制御装置１２とを例示する図である。本実施形態において、内燃機関１０は、鞍乗型車両に搭載されるエンジンである。ただし、内燃機関１０は、鞍乗型車両以外の車両等の移動体に搭載されてもよい。内燃機関１０で用いられる燃料Ｆは、ガソリン、またはガソリンとアルコールとを含む合成燃料である。ガソリンに代えて軽油等、他の種類の石油が燃料Ｆに含まれてもよい。燃料Ｆが合成燃料である場合、燃料Ｆに含まれるアルコールは、例えばエタノールである。
　内燃機関１０は、電子制御スロットル１４、燃料噴射装置１６、点火装置１８および排気浄化装置２０を備える。電子制御スロットル１４は、スロットルバルブ２２と、スロットル駆動部２４と、スロットルポジションセンサ２６とを有する。スロットルバルブ２２は、バタフライスロットルであって、吸気弁２８の上流に設けられた吸気ポート３０に供給する空気の量を調整する。スロットル駆動部２４は、モータである。スロットル駆動部２４は、スロットルバルブ２２を駆動して、スロットルバルブ２２を開閉する。スロットルポジションセンサ２６は、スロットルバルブ２２の開度を検出する。
　燃料噴射装置１６は、燃料噴射弁３２を有する。燃料噴射弁３２は、吸気ポート３０に設けられる。燃料噴射弁３２は、吸気ポート３０内に燃料Ｆを噴射する。これにより、燃料Ｆと空気との混合気が生成される。内燃機関１０が直接燃料噴射式エンジンである場合、燃料噴射弁３２は、シリンダヘッド４０に設けられ、燃焼室３４内に燃料Ｆを直接噴射してもよい。
　点火装置１８は、点火プラグ３６と点火コイル３８とを有する。点火プラグ３６と点火コイル３８とは、シリンダヘッド４０に設けられる。点火プラグ３６は、燃焼室３４において放電を行い混合気に点火する。点火コイル３８は、不図示のバッテリの電圧を昇圧する。点火プラグ３６は、昇圧されて電力を用いて放電を行う。点火された混合気が燃焼室３４で燃焼され、排気ガスが燃焼室３４から排出される。
　排気浄化装置２０は、三元触媒４２を有する。三元触媒４２は、排気弁４４の下流の排気ポート４６に設けられる。三元触媒４２は、触媒によって燃焼室３４から排出された排気ガスに含まれる有害物質を除去する。
　内燃機関１０は、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサを備える。内燃機関１０は、吸気温センサ４８、吸気圧センサ５０、クランク角センサ５２、冷却水温センサ５４および酸素濃度センサ５６を備える。吸気温センサ４８は、スロットルバルブ２２の上流の吸気ダクト５８に設けられる。吸気温センサ４８は、吸気ダクト５８内の温度を検出する。吸気圧センサ５０は、吸気ポート３０に設けられる。吸気圧センサ５０は、吸気ポート３０内の圧力を検出する。
　クランク角センサ５２は、クランクシャフト６０の回転角を検出する。クランク角センサ５２は、クランクシャフト６０とともに回転するシグナルロータ６２の突起により発生するパルス信号に基づいて、クランクシャフト６０の回転角を検出する。冷却水温センサ５４は、シリンダ６４に設けられる。冷却水温センサ５４は、冷却水ジャケット内の冷却水の温度を検出する。
　酸素濃度センサ５６は、三元触媒４２よりも上流の排気ポート４６に設けられる。酸素濃度センサ５６は、燃焼室３４から排出された排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する。こうして、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度が検出される。検出された酸素濃度に基づくフィードバック制御により、燃料噴射弁３２により吸気ポート３０内に噴射される燃料Ｆの燃料噴射量が、燃料噴射制御装置１２により算出される。こうして算出された燃料噴射量に基づいて、燃料噴射弁３２の開弁期間もまた、燃料噴射制御装置１２により算出される。
　燃料噴射制御装置１２は、アルコールを含む燃料Ｆを内燃機関１０に供給する燃料噴射弁３２を制御する。燃料Ｆは、燃料タンク７０内に貯留されている。燃料Ｆは、燃料タンク７０に接続されるパイプ７２内を流通して、燃料タンク７０から燃料噴射弁３２へ供給される。燃料噴射弁３２は、燃料噴射制御装置１２による制御にしたがって、こうして供給された燃料Ｆを、開弁期間に、吸気ポート３０内に噴射する。
　燃料噴射制御装置１２は、演算部８０と、記憶部８２と、第１タイマ８４と、第２タイマ８６と、駆動回路８８とを有する。演算部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサを含む。すなわち、演算部８０は、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を含む。
　記憶部８２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを含む。揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして用いられる。不揮発性メモリは、プロセッサが実行するプログラムと、その他必要なデータとを記憶する。
　第１タイマ８４には、不図示の分周器から、基準クロック信号の周波数を第１分周比で分周して得られる第１クロック信号が供給される。第１タイマ８４のカウント周期は、第１クロック信号の周期である第１周期Ｐ１である。すなわち、第１タイマ８４が起動された場合、第１周期Ｐ１でカウントされる。第１周期Ｐ１でカウントされるたびに、カウント値がインクリメントまたはデクリメントされる。第１タイマ８４によるカウント回数が例えば値Ｃｓに達すると、第１タイマ８４は満了する。
　第２タイマ８６には、不図示の分周器から、基準クロック信号の周波数を第２分周比で分周して得られる第２クロック信号が供給される。第２タイマ８６のカウント周期は、第２クロック信号の周期である第２周期Ｐ２である。すなわち、第２タイマ８６が起動された場合、第２周期Ｐ２でカウントされる。第２周期Ｐ２でカウントされるたびに、カウント値がインクリメントまたはデクリメントされる。第２タイマ８６によるカウント回数が例えば値Ｃｓに達すると、第２タイマ８６は満了する。
　後述するように、第１タイマ８４と第２タイマ８６とのうちのいずれか一方が、燃料噴射弁３２の制御に用いられる。第２タイマ８６のカウント周期である第２周期Ｐ２は、第１タイマ８４のカウント周期である第１周期Ｐ１より長い。燃料噴射弁３２の開弁期間が決定されると、決定された開弁期間が所定期間より長い場合、第２タイマ８６が用いられる。決定された開弁期間が所定期間以内である場合、第１タイマ８４が用いられる。すなわち、開弁期間が長い程、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマのカウント周期が長い。
　第２タイマ８６がカウント可能な最大のカウント回数は、第１タイマ８４がカウント可能な最大のカウント回数以下である。第１タイマ８４が例えば１６ビットのカウンタを有している場合、第１タイマ８４がカウント可能な最大のカウント回数は、６５５３５回である。その場合、第２タイマ８６がカウント可能な最大のカウント回数は、６５５３５回に等しいか、または６５５３５回より小さい。第２タイマ８６のカウンタは１６ビット以下で足りるため、コストを抑えることができる。
　燃料噴射弁３２は、燃料噴射弁３２を開閉させる不図示のコイルを有する。駆動回路８８は、燃料噴射弁３２のコイルに電力供給を行うための、不図示のスイッチを有する。駆動回路８８のスイッチがオンになると、コイルに電力が供給される。コイルに電力が供給されると、燃料噴射弁３２が開く。駆動回路８８のスイッチがオフになると、コイルへの電力供給が遮断される。コイルへの電力供給が遮断されると、燃料噴射弁３２が閉じる。
　演算部８０は、濃度決定部１００と、開弁期間決定部１０２と、タイマ決定部１０４と、弁制御部１０６とを有する。演算部８０が記憶部８２に保存されたプログラムを実行することにより、濃度決定部１００と、開弁期間決定部１０２と、タイマ決定部１０４と、弁制御部１０６とが実現される。
　濃度決定部１００と、開弁期間決定部１０２と、タイマ決定部１０４と、弁制御部１０６とのうちの少なくとも一部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の集積回路、或いはディスクリートデバイスを含む電子回路によって実現されてもよい。
　濃度決定部１００は、開弁期間に燃料噴射弁３２から噴射される燃料Ｆにおけるアルコールのアルコール濃度を決定する。アルコール濃度のレベル値が予め決定された初期値に設定された状態で、上述した酸素濃度に基づくフィードバック制御が行われる。そのフィードバック制御の収束結果に基づいて、アルコール濃度のレベル値が更新される。このようにして、アルコール濃度のレベル値が更新されることにより、濃度決定部１００は、アルコール濃度を、更新されたレベル値に決定する。
　開弁期間決定部１０２は、上述した酸素濃度に基づくフィードバック制御を行うことにより、燃料噴射弁３２から噴射される燃料Ｆの燃料噴射量である目標噴射量を決定する。燃料噴射弁３２から噴射される燃料Ｆの単位期間あたりの燃料噴射量である基本噴射量は、アルコール濃度に応じて予め定められている。開弁期間決定部１０２は、決定した目標噴射量と、予め定められている基本噴射量とに基づいて、燃料噴射弁３２の開弁期間を算出する。こうして、燃料噴射弁３２の開弁期間が決定される。
　すなわち、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度に基づいて、燃料噴射弁３２の開弁期間が決定される。燃料噴射弁３２の開弁期間を算出する具体的な処理手順は、図８を用いて後述される。その開弁期間の算出処理は、内燃機関１０が搭載される鞍乗型車両のイグニッションスイッチ１２０がオンになったことを契機として開始される。開弁期間の算出処理は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。
　タイマ決定部１０４は、算出された燃料噴射弁３２の開弁期間に基づいて、第１タイマ８４と第２タイマ８６とのうちのいずれか一方を、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマとして決定する。すなわち、燃料噴射弁３２の開弁期間に基づく周期でカウントされたタイマが、燃料噴射弁３２の制御に用いられる。
　弁制御部１０６は、タイマ決定部１０４により決定されたタイマにしたがって、駆動回路８８のスイッチを切替えることにより、燃料噴射弁３２の開閉を制御する。弁制御部１０６は、燃料噴射弁３２の開閉を制御して燃料噴射弁３２の開弁期間を調整する。具体的な燃料噴射弁３２の開閉制御処理手順は、図４を用いて後述される。その燃料噴射弁３２の開閉制御処理は、内燃機関１０が搭載される鞍乗型車両のスタータスイッチ１２２がオンになったことを契機として開始される。燃料噴射弁３２の開閉制御処理は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。
　図２は、開弁期間および燃料噴射量と、燃料Ｆにおけるアルコール濃度との関係を示す図である。燃料Ｆにおけるアルコールのアルコール濃度が高い程、多くの燃料噴射量が必要となる。すなわち、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高い程、燃料噴射弁３２の開弁期間を長くする必要がある。特に、燃料Ｆに高濃度のアルコールが含まれる場合、燃料Ｆにアルコールが含まれない場合に比べて、数倍の開弁期間が必要となり得る。
　図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、タイマの動作例を説明するための図である。図３Ａは、第１タイマ８４が燃料噴射弁３２の制御に用いられた場合における第１タイマ８４のカウント値の変化を例示している。第１タイマ８４のカウント周期は第１周期Ｐ１である。第１タイマ８４がカウント可能な最大のカウント回数がＣｓ回とした場合、第１タイマ８４は、第１周期Ｐ１をＣｓ倍して得られる時間Ｔｎを計時することができる。
　図３Ａに示すように、第１タイマ８４は時刻Ｔｓに起動する。カウント値がＣｓから０になるまで、第１周期Ｐ１が経過するたびに１ずつカウント値がカウントダウンされる。第１タイマ８４の起動から時間Ｔｎが経過すると、第１タイマ８４は満了する。
　内燃機関１０で燃焼される燃料Ｆにアルコールが含まれていない場合、燃料噴射弁３２の開弁期間の最大値が時間Ｔｎ以内になるように、第１周期Ｐ１が決定される。上述したように、燃料Ｆにアルコールが含まれる場合、燃料噴射弁３２の開弁期間は、アルコール濃度が高いほど長くなる。すなわち、開弁期間は、時間Ｔｎよりも長くなり得る。
　カウント周期である第１周期Ｐ１が固定値の場合、第１タイマ８４の満了時に、割込みハンドラが第１タイマ８４を再起動させることにより、時間Ｔｎよりも長い開弁期間を計時することが可能である。しかし、割込みハンドラの起動は、演算部８０の処理負荷を高めるため、好ましくない。
　また、最大のカウント回数がＣｓ回よりも多いタイマを、燃料噴射弁３２の制御に用いることにより、時間Ｔｎよりも長い開弁期間を計時することが可能である。すなわち、例えば１６ビットのカウンタよりも大規模な３２ビットのカウンタを有するタイマが用いられ得る。しかし、燃料噴射制御装置１２が大規模なカウンタを有するタイマを備えた場合、燃料噴射制御装置１２の製造コストが上昇するため、好ましくない。
　そこで、燃料Ｆにアルコールが含まれる場合であっても、タイマの起動から満了までの計時時間が、燃料噴射弁３２の開弁期間の最大値より長くなるように、タイマのカウント周期を設定することが考えられる。図３Ｂは、第１タイマ８４よりもカウント周期が長い第２タイマ８６が燃料噴射弁３２の制御に用いられた場合における第２タイマ８６のカウント値の変化を例示している。なお、説明を簡単にするため、第２タイマ８６がカウント可能な最大のカウント回数は、第１タイマ８４がカウント可能な最大のカウント回数と等しいＣｓ回とする。
　図３Ｂに示す例において、第２タイマ８６のカウント周期である第２周期Ｐ２は、図３Ａに例示した第１周期Ｐ１よりも長い。第２タイマ８６は、第２周期Ｐ２をＣｓ倍して得られる時間Ｔｅを計時することができる。この時間Ｔｅは、第１タイマ８４が計時可能な最大の時間Ｔｎよりも長い。したがって、第２タイマ８６は、燃料Ｆにアルコールが含まれている場合における、時間Ｔｎよりも長い燃料噴射弁３２の開弁期間を計時することが可能である。
　図３Ｂに示すように、第２タイマ８６は時刻Ｔｓに起動する。カウント値がＣｓから０になるまで、第２周期Ｐ２が経過するたびに１ずつカウント値がカウントダウンされる。第２タイマ８６の起動から時間Ｔｅが経過すると、第２タイマ８６は満了する。
　上述したように、燃料Ｆにアルコールが含まれていない場合、燃料噴射弁３２の開弁期間は、時間Ｔｎである。時間Ｔｎは、第２タイマ８６が計時可能な時間Ｔｅよりも短い。そのため、燃料Ｆにアルコールが含まれていない場合における燃料噴射弁３２の開弁期間の計時に第２タイマ８６を用いることができるように思われる。図３Ｃは、第２タイマ８６が、アルコールを含まない燃料Ｆを噴射する燃料噴射弁３２の制御に用いられた場合における第２タイマ８６のカウント値の変化を例示している。
　第２タイマ８６は、少なくともＣｒ回カウントすれば、第２タイマ８６が時間Ｔｎを計時することができる。図３Ｃに示すように、第２タイマ８６は時刻Ｔｓに起動する。カウント値がＣｒから０になるまで、第２周期Ｐ２が経過するたびに１ずつカウント値がカウントダウンされる。第２タイマ８６の起動から時間Ｔａが経過すると、第２タイマ８６は満了する。時間Ｔａは、第２周期Ｐ２をＣｒ倍して得られる。
　第２タイマ８６が計時した時間Ｔａは、燃料噴射弁３２の開弁期間として決定された時間Ｔｎよりも長い。第２周期Ｐ２が長いため、時間Ｔａと時間Ｔｎとの差が生じる。弁制御部１０６による燃料噴射弁３２の開閉制御が第２タイマ８６にしたがって行われた結果、開弁期間は第２タイマ８６が計時した時間Ｔａに調整される。したがって、時間Ｔａと時間Ｔｎとの差に対応した時間だけ、燃料Ｆが無駄に噴射される。すなわち、燃料Ｆにアルコールが含まれていない場合における燃料噴射弁３２の開弁期間の計時に第２タイマ８６を用いることは好ましくない。
　そこで、本実施形態による燃料噴射制御装置１２では、開弁期間決定部１０２により決定された開弁期間が所定期間以内である場合、第１タイマ８４が用いられる。開弁期間決定部１０２により決定された開弁期間が所定期間より長い場合、第２タイマ８６が用いられる。これにより、燃料噴射弁３２の開弁期間を細かく調整できる。燃料Ｆに応じて開弁期間が大きく変動した場合であっても、演算処理負荷の上昇および製造コストの上昇を抑えつつ、燃料Ｆの無駄をも抑えることができる。
　なお、第１タイマ８４と第２タイマ８６とが切替えられるのではなく、タイマにクロック信号を供給する上述した分周器または分周器に設定された分周比が切替えられてもよい。これにより、開弁期間決定部１０２により決定された開弁期間に応じて、タイマのカウント周期を変更することができる。
　図４は、燃料噴射弁３２の開閉制御処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、燃料噴射制御装置１２の演算部８０が、記憶部８２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。本処理手順は、開弁期間決定部１０２により燃料噴射弁３２の開弁期間が決定された後、演算部８０がスタータスイッチ１２２からのスタータオン信号を検出すると、開始される。なお、燃料噴射弁３２の開弁期間決定の詳細については後述する。また、本処理手順は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ１において、タイマ決定部１０４は、開弁期間決定部１０２により決定された燃料噴射弁３２の開弁期間を、開弁期間決定部１０２から取得する。タイマ決定部１０４は、開弁期間が所定期間より長いか否かを判定する。所定期間は、例えば、第１タイマ８４が計時可能な最大の時間Ｔｎである。ステップＳ１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ２へ進む。ステップＳ１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ１１へ進む。
　ステップＳ１でＹＥＳとなった場合、ステップＳ２において、タイマ決定部１０４は、第１タイマ８４および第２タイマ８６がいずれも停止中であるか否かを判定する。ステップＳ２でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ３へ進む。ステップＳ２でＮＯとなった場合、本処理手順は終了する。ステップＳ３において、タイマ決定部１０４は、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマとして、第２タイマ８６を決定する。タイマ決定部１０４は、第２タイマ８６を起動する。ステップＳ３の処理が完了すると、本処理手順はステップＳ４へ進む。
　ステップＳ１でＮＯとなった場合、ステップＳ１１において、タイマ決定部１０４は、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマとして、第１タイマ８４を決定する。タイマ決定部１０４は、第１タイマ８４を起動する。ステップＳ１１の処理が完了すると、本処理手順はステップＳ４へ進む。
　ステップＳ４において、弁制御部１０６は、ステップＳ３またはステップＳ１１で決定されたタイマにしたがって燃料噴射弁３２の開閉を制御する。弁制御部１０６は、燃料噴射弁３２の開閉を制御して燃料噴射弁３２の開弁期間を調整する。タイマが起動すると、燃料噴射弁３２が開く。タイマが満了すると、燃料噴射弁３２が閉じる。すなわち、燃料噴射弁３２は、開弁期間決定部１０２により決定された開弁期間だけ開く。ステップＳ４の処理が完了すると、本処理手順は終了する。
　上述したように、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度に基づくフィードバック制御により、燃料噴射弁３２により噴射される燃料Ｆの燃料噴射量が算出される。具体的には、燃料噴射量の基本噴射量が予め定められ、上述した酸素濃度に応じた補正係数αを基本噴射量に乗じて得られる目標噴射量が算出される。
　目標噴射量と実際の燃料噴射量との偏差にゲインを乗じるフィードバック制御により、前回の開弁期間から今回の開弁期間への変更量が決定される。ゲインを調整することにより、補正係数αが変動し、燃料噴射量および開弁期間が調整される。ゲインが大きくなるほど、補正係数αが大きくなり、燃料噴射量は多くなり、開弁期間は長くなる。
　図５は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。図５に示す例では、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度に基づくフィードバック制御により、補正係数αが時刻の経過に伴って変動している。酸素濃度は、酸素濃度センサ５６からの酸素濃度センサ信号により得られる。酸素濃度センサ信号は、混合気が、混合気中の燃料Ｆが理論空燃比に比べて多い状態に対応する燃料リッチであるか、または、混合気中の燃料Ｆが理論空燃比に比べて少ない状態に対応する燃料リーンであるかを示す。燃料リッチは酸素濃度が低い場合に対応し、燃料リーンは酸素濃度が高い場合に対応する。
　図５において、フィードバック制御が収束して、補正係数αが領域Ｓの範囲で変動する場合、混合気の空燃比が、理論空燃比に近い、いわゆるストイキに達したと考えられる。図５に示す例では、時刻ｔ１において、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示している。この時点で、補正係数αは、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれているが、時刻ｔ１以降、低下し始める。
　時刻ｔ２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、後述するフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２における補正係数αの値はα１であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、後述するフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ４における補正係数αの値はα２であり、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ５に、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ５以降、低下し始める。
　時刻ｔ６は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、後述するフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ６における補正係数αの値はα３であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。その後、補正係数αは、上昇および低下を繰り返すが、補正係数αの変動幅Ｄは徐々に小さくなっていく。変動幅Ｄが所定値Ｄｔｈ以下である場合、フィードバック制御は収束していると判定される。
　補正係数αの変動幅Ｄは、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングにおける補正係数αの値の差の絶対値として算出される。図５に示す例では、時刻ｔ２における補正係数αの値α１と、時刻ｔ４における補正係数αの値α２との差の絶対値Ｄ１が、補正係数αの変動幅Ｄの最初の値として得られる。同様に、時刻ｔ４における補正係数αの値α２と、時刻ｔ６における補正係数αの値α３との差の絶対値Ｄ２が、補正係数αの変動幅Ｄの２番目の値として得られる。
　補正係数αの変動幅Ｄの最初の値である上述した絶対値Ｄ１は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。その場合、時刻ｔ４において、フィードバック制御は収束していないと判定される。補正係数αの変動幅Ｄの２番目の値である上述した絶対値Ｄ２は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。その場合、時刻ｔ６において、フィードバック制御は収束していないと判定される。
　時刻ｔ２２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２２における補正係数αの値はα１１であり、領域Ｓに含まれる。その後、まもなく時刻ｔ２３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ２３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ２４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２４における補正係数αの値はα１２であり、領域Ｓに含まれる。時刻ｔ２２における補正係数αの値α１１と、時刻ｔ２４における補正係数αの値α１２との差の絶対値Ｄ１１が、補正係数αの変動幅Ｄの１１番目の値として得られる。
　補正係数αの変動幅Ｄの１１番目の値である上述した絶対値Ｄ１１は、所定値Ｄｔｈ以下であるとする。その場合、時刻ｔ２２において、フィードバック制御は収束していると判定される。図５に示す例では、フィードバック制御が収束している時刻ｔ２２およびそれ以降の時刻において、補正係数αの値は常に領域Ｓに含まれている。これは、混合気の空燃比が理論空燃比に近い適切な状態にあると考えられる。
　なお、上述した補正係数αの変動幅Ｄの算出に関して、フィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる補正係数αの値として、隣接する補正係数αの値が用いられている。例えば、補正係数αの変動幅Ｄの最初の値である上述した絶対値Ｄ１は、時刻ｔ２における補正係数αの値α１と、時刻ｔ４における補正係数αの値α２との差の絶対値である。
　しかし、補正係数αの変動幅Ｄの最初の値として、時刻ｔ２における補正係数αの値α１と、時刻ｔ６における補正係数αの値α３との差の絶対値が用いられてもよい。すなわち、フィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる補正係数αの値として、必ずしも隣接する補正係数αの値が用いられなくてもよい。
　図６は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。図６は、図５とは別の例を示している。図６に示す例では、時刻ｔ１において、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示している。この時点で、補正係数αは、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれているが、時刻ｔ１以降、低下し始める。
　時刻ｔ２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２における補正係数αの値はα１であり、領域Ｓに含まれる。その後、まもなく時刻ｔ３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ４における補正係数αの値はα２であり、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ５に、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ５以降、低下し始める。
　時刻ｔ６は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ６における補正係数αの値はα３であり、領域Ｓに含まれる。その後、補正係数αは、上昇および低下を繰り返すが、補正係数αの変動幅Ｄは徐々に小さくなっていく。
　時刻ｔ２における補正係数αの値α１と、時刻ｔ４における補正係数αの値α２との差の絶対値Ｄ１が、補正係数αの変動幅Ｄの最初の値として得られる。絶対値Ｄ１は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。時刻ｔ４において、フィードバック制御は収束していないと判定される。時刻ｔ４における補正係数αの値α２と、時刻ｔ６における補正係数αの値α３との差の絶対値Ｄ２が、補正係数αの変動幅Ｄの２番目の値として得られる。絶対値Ｄ２は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。時刻ｔ６において、フィードバック制御は収束していないと判定される。
　時刻ｔ２２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２２における補正係数αの値はα１１であり、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ２３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ２３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ２４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２４における補正係数αの値はα１２であり、領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれる。
　時刻ｔ２２における補正係数αの値α１１と、時刻ｔ２４における補正係数αの値α１２との差の絶対値Ｄ１１が、補正係数αの変動幅Ｄの１１番目の値として得られる。絶対値Ｄ１１は、所定値Ｄｔｈ以下であるとする。時刻ｔ２２において、フィードバック制御は収束していると判定される。
　図６に示す例では、フィードバック制御が収束している時刻ｔ２２およびそれ以降の時刻において、補正係数αの値は常に領域Ｓよりも高い、燃料リッチに対応した領域に含まれている。これは、燃料噴射弁３２が多くの燃料Ｆを噴射することが求められていることを表している。その原因は、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高いためであると考えられる。
　図２を用いて説明したように、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高い場合、燃料噴射弁３２は多くの燃料Ｆを噴射する必要がある。したがって、開弁期間を長くする必要がある。その場合、上述したように、フィードバック制御のゲインは大きくなり、そのため、補正係数αも大きくなり、補正係数αの値は燃料リッチに対応した領域に含まれる。
　上述したように、濃度決定部１００は、フィードバック制御の収束結果に基づいて、アルコール濃度のレベル値を更新する。開弁期間決定部１０２は、更新されたアルコール濃度に基づくフィードバック制御により、燃料噴射量および開弁期間を調整する。こうして、フィードバック制御が収束した後の補正係数αの値は、図５に示す例のように、常に領域Ｓに含まれるようになっていく。
　図７は、酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束例を示す図である。図７は、図５および図６とは別の例を示している。図７に示す例では、時刻ｔ１において、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示している。この時点で、補正係数αは、領域Ｓに含まれている。補正係数αは、時刻ｔ１以降、低下し始める。
　時刻ｔ２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２における補正係数αの値はα１であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ４における補正係数αの値はα２であり、領域Ｓに含まれる。その後、まもなく時刻ｔ５に、酸素濃度センサ信号が燃料リッチを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ５以降、低下し始める。
　時刻ｔ６は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ６における補正係数αの値はα３であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。その後、補正係数αは、上昇および低下を繰り返すが、補正係数αの変動幅Ｄは徐々に小さくなっていく。
　時刻ｔ２における補正係数αの値α１と、時刻ｔ４における補正係数αの値α２との差の絶対値Ｄ１が、補正係数αの変動幅Ｄの最初の値として得られる。絶対値Ｄ１は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。時刻ｔ４において、フィードバック制御は収束していないと判定される。時刻ｔ４における補正係数αの値α２と、時刻ｔ６における補正係数αの値α３との差の絶対値Ｄ２が、補正係数αの変動幅Ｄの２番目の値として得られる。絶対値Ｄ２は、所定値Ｄｔｈより大きいとする。時刻ｔ６において、フィードバック制御は収束していないと判定される。
　時刻ｔ２２は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２２における補正係数αの値はα１１であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。その後、まもなく時刻ｔ２３に、酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示す信号に切替わる。補正係数αは、時刻ｔ２３以降、上昇し始める。
　時刻ｔ２４は、内燃機関１０の圧縮工程で点火が行われるタイミングまたはその近傍のタイミングである。このタイミングにおける補正係数αの値が、上述したフィードバック制御が収束したか否かの判定処理に用いられる。時刻ｔ２４における補正係数αの値はα１２であり、領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれる。
　時刻ｔ２２における補正係数αの値α１１と、時刻ｔ２４における補正係数αの値α１２との差の絶対値Ｄ１１が、補正係数αの変動幅Ｄの１１番目の値として得られる。絶対値Ｄ１１は、所定値Ｄｔｈ以下であるとする。時刻ｔ２２において、フィードバック制御は収束していると判定される。
　図７に示す例では、フィードバック制御が収束している時刻ｔ２２およびそれ以降の時刻において、補正係数αの値は常に領域Ｓよりも低い、燃料リーンに対応した領域に含まれている。これは、燃料噴射弁３２が燃料Ｆを少なく噴射することが求められていることを表している。その原因は、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が低いためであると考えられる。
　図２から分かるように、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が低い場合、燃料Ｆを少なく噴射する必要がある。したがって、開弁期間を短くする必要がある。その場合、フィードバック制御のゲインは小さくなり、そのため、補正係数αも小さくなり、補正係数αの値は燃料リーンに対応した領域に含まれる。
　上述したように、濃度決定部１００は、フィードバック制御の収束結果に基づいて、アルコール濃度のレベル値を更新する。開弁期間決定部１０２は、更新されたアルコール濃度に基づくフィードバック制御により、燃料噴射量および開弁期間を調整する。こうして、フィードバック制御が収束した後の補正係数αの値は、図５に示す例のように、常に領域Ｓに含まれるようになっていく。
　図８は、燃料噴射弁３２の開弁期間を算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。本処理手順は、燃料噴射制御装置１２の演算部８０が、記憶部８２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。本処理手順は、演算部８０がイグニッションスイッチ１２０からのイグニッションオン信号を検出すると、開始される。また、本処理手順は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。
　なお、本処理手順が行われている間、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度に基づく上述したフィードバック制御が行われる。このフィードバック制御のゲインの初期値として、記憶部８２に保存された学習値が用いられる。すなわち、記憶部８２に保存された学習値をゲインとするフィードバック制御が行われる。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ５１において、濃度決定部１００は、燃料噴射弁３２から噴射される燃料Ｆにおけるアルコールのアルコール濃度レベルを、記憶部８２から取得する。記憶部８２には、アルコール濃度のレベル値が予め決定された初期値が保存されている。その場合、その初期値が取得されてもよい。本処理手順が過去に実行された場合、記憶部８２には、後述するステップＳ５６で更新されたアルコール濃度のレベル値が記憶されている。したがって、その更新されたアルコール濃度レベルが取得されてもよい。
　ステップＳ５２において、開弁期間決定部１０２は、酸素濃度センサ５６が活性化済みであるか否かを判定する。酸素濃度センサ５６が活性化済みである場合、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度が検出され得る。ステップＳ５２でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５３へ進む。ステップＳ５２でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ５７へ進む。
　ステップＳ５３において、開弁期間決定部１０２は、内燃機関１０の回転数と、スロットルバルブ２２の開度とを取得する。内燃機関１０の回転数は、クランク角センサ５２により検出されたクランクシャフト６０の回転角に基づいて得られる。スロットルバルブ２２の開度は、スロットルポジションセンサ２６により検出される。開弁期間決定部１０２は、内燃機関１０の回転数が所定回転数未満であるか否かを判定するとともに、スロットルバルブ２２の開度が所定開度未満であるか否かを判定する。
　内燃機関１０の回転数が所定回転数以上である場合、または、スロットルバルブ２２の開度が所定開度以上である場合、この内燃機関１０が搭載された車両は、走行開始直後の状態であると考えられる。その状態においては、内燃機関１０の負荷が高い可能性がある。その場合、ステップＳ５３でＮＯと判定される。ステップＳ５３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５４へ進む。ステップＳ５３でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ７１へ進む。
　ステップＳ５３でＹＥＳとなった場合、ステップＳ５４において、開弁期間決定部１０２は、上述したフィードバック制御は収束しているか否かを判定する。ステップＳ５４でＹＥＳとなった場合、開弁期間決定部１０２は、フィードバック制御が収束した状態におけるゲインを、上述した学習値として記憶部８２に保存し、本処理手順はステップＳ５５へ進む。ステップＳ５４でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ５７へ進む。
　ステップＳ５５において、開弁期間決定部１０２は、フィードバック制御が収束している状態で補正係数αは領域Ｓより高い領域または低い領域に含まれるか否かが判定される。領域Ｓより高い領域または低い領域は、領域Ｓの範囲外の、燃料リッチまたは燃料リーンに対応した領域である。ステップＳ５５でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５６へ進む。ステップＳ５５でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ５７へ進む。
　ステップＳ５６において、濃度決定部１００は、燃料噴射弁３２から噴射される燃料Ｆにおけるアルコールのアルコール濃度レベルを更新する。フィードバック制御が収束している状態で補正係数αが燃料リッチに対応した領域に含まれている場合、上述したように燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高いと考えられる。そこで、濃度決定部１００は、アルコール濃度レベルを１段階引き上げる。
　フィードバック制御が収束している状態で補正係数αが燃料リーンに対応した領域に含まれている場合、上述したように燃料Ｆにおけるアルコール濃度が低いと考えられる。そこで、濃度決定部１００は、アルコール濃度レベルを１段階引き下げる。濃度決定部１００は、こうして更新されたアルコール濃度レベルを、記憶部８２に保存する。
　ステップＳ５３でＮＯとなった場合、ステップＳ７１において、開弁期間決定部１０２は、酸素濃度センサ５６からの酸素濃度センサ信号が、燃料リーンを示しているか否かを判定する。ステップＳ７１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５６へ進む。ステップＳ７１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ５７へ進む。
　上述したように、ステップＳ５３でＮＯと判定された場合、内燃機関１０の負荷が高い可能性がある。その状態であるにもかかわらず、ステップＳ７１で酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示したとすれば、それはアルコール濃度が高いためであると考えられる。したがって、ステップＳ７１でＹＥＳとなった場合、ステップＳ５６で濃度決定部１００によりアルコール濃度レベルが１段階引き上げられる。しかし、ステップＳ７１で酸素濃度センサ信号が燃料リーンを示していないのであれば、アルコール濃度レベルは変更される必要が無いため、本処理手順はステップＳ５７へ進む。
　ステップＳ５７において、開弁期間決定部１０２は、記憶部８２に保存されているアルコール濃度レベルに基づき、燃料噴射弁３２の燃料噴射量および開弁期間を算出する。ステップＳ５７の処理が完了すると、本処理手順は終了する。
［変形例］
　上述した実施形態は、以下のように変形されてもよい。
（変形例１）
　上述した実施形態において、タイマ決定部１０４は、算出された燃料噴射弁３２の開弁期間に基づいて、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマを決定する。上述したように燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高い程、燃料噴射弁３２の開弁期間は長くなる。したがって、タイマ決定部１０４は、濃度決定部１００により決定されるアルコール濃度に基づいて、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマを決定してもよい。すなわち、アルコール濃度に基づく周期でカウントされたタイマが、燃料噴射弁３２の制御に用いられる。
　図９は、変形例１における燃料噴射弁制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、燃料噴射制御装置１２の演算部８０が、記憶部８２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。本処理手順は、開弁期間決定部１０２により燃料噴射弁３２の開弁期間が決定された後、演算部８０がスタータスイッチ１２２からのスタータオン信号を検出すると、開始される。また、本処理手順は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。図９において、図４を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ１０１において、タイマ決定部１０４は、濃度決定部１００により取得された、燃料Ｆにおけるアルコールのアルコール濃度レベルが、所定レベル以上であるか否かを判定する。図２を用いて説明したように、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高い場合、燃料噴射弁３２は多くの燃料Ｆを噴射する必要がある。したがって、アルコール濃度レベルが所定レベル以上である場合、比較的多くの燃料噴射量が必要となるため、燃料噴射弁３２の開弁期間は長くなり得る。
　ステップＳ１０１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ１１へ進む。
　ステップＳ１０２において、タイマ決定部１０４は、内燃機関１０の回転数を取得する。内燃機関１０の回転数は、クランク角センサ５２により検出されたクランクシャフト６０の回転角に基づいて得られる。タイマ決定部１０４は、内燃機関１０の回転数が所定回転数未満であるか否かを判定する。内燃機関１０の始動直後においては、内燃機関１０の回転数が所定回転数未満である。内燃機関１０の始動が完了するまで、比較的多くの燃料噴射量が必要となるため、燃料噴射弁３２の開弁期間は長くなり得る。
　ステップＳ１０２でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ２へ進む。ステップＳ１０２でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ１１へ進む。ステップＳ２およびステップＳ１１以降のステップで行われる処理は、図４を用いて説明したので、説明を省略する。ステップＳ３またはステップＳ１１で、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマが決定される。そのタイマのカウント周期は、燃料Ｆにおけるアルコール濃度と、内燃機関１０の回転数とに基づいている。特に、内燃機関１０の回転数が低いほど、そのタイマのカウント周期は長い。
　なお、図９のステップＳ１０１で用いられるアルコール濃度レベルは、図８のステップＳ５１で濃度決定部１００により取得される。燃料Ｆにおけるアルコール濃度は、図８に示した燃料噴射弁３２の開弁期間を算出する処理手順が繰り返されることにより、実際のアルコール濃度に近づいていく。したがって、実際のアルコール濃度に近い値が記憶部８２に保存された後では、濃度決定部１００によるアルコール濃度の決定は、必ずしも行われなくてもよい。
　しかし、イグニッションスイッチ１２０がオンになる前においては、燃料タンク７０内に燃料Ｆが新たに補充される場合がある。その場合、燃料Ｆにおけるアルコール濃度が変化する可能性がある。イグニッションスイッチ１２０がオンになった後、燃料噴射制御装置１２が起動する。したがって、少なくとも燃料噴射制御装置１２の起動時においては、図８に示した燃料噴射弁３２の開弁期間を算出する処理手順と、これに続く図４に示した燃料噴射弁３２の開閉制御処理手順が行われることが好ましい。
　したがって、濃度決定部１００は、燃料噴射制御装置１２の起動時に、燃料Ｆのアルコール濃度を決定することが好ましい。タイマ決定部１０４は、濃度決定部１００により決定されるアルコール濃度に基づいて、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマを決定する。すなわち、タイマのカウント周期は、燃料噴射制御装置１２の起動時に決定されたアルコール濃度に基づく。これにより、燃料Ｆにおけるアルコール濃度の変化に対応して、燃料噴射弁３２の開閉を適切に制御することができる。
（変形例２）
　上述した変形例１において、タイマ決定部１０４は、濃度決定部１００により決定されるアルコール濃度に基づいて、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマを決定する。上述したように燃料Ｆにおけるアルコール濃度が高い程、燃料噴射弁３２による燃料噴射量は多くなる。その場合、酸素濃度センサ５６からの酸素濃度センサ信号は、燃料リーンを示す。燃料リーンは、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度が高い場合に対応する。
　したがって、タイマ決定部１０４は、酸素濃度センサ５６により検出される酸素濃度に基づいて、燃料噴射弁３２の制御に用いられるタイマを決定してもよい。すなわち、酸素濃度に基づく周期でカウントされたタイマが、燃料噴射弁３２の制御に用いられる。
　図１０は、変形例２における燃料噴射弁制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、燃料噴射制御装置１２の演算部８０が、記憶部８２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。本処理手順は、開弁期間決定部１０２により燃料噴射弁３２の開弁期間が決定された後、演算部８０がスタータスイッチ１２２からのスタータオン信号を検出すると、開始される。また、本処理手順は、イグニッションスイッチ１２０がオフになるまで、繰り返し行われる。図１０において、図４または図９を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ１２１において、タイマ決定部１０４は、酸素濃度センサ５６により検出された酸素濃度が、燃料リーンに対応する濃度であるか否かを判定する。酸素濃度が燃料リーンに対応する濃度である場合、燃料噴射弁３２は多くの燃料Ｆを噴射する必要がある。したがって、燃料噴射弁３２の開弁期間は長くなり得る。
　ステップＳ１２１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１２１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１０２およびステップＳ１１以降のステップで行われる処理は、図４または図９を用いて説明したので、説明を省略する。
（変形例３）
　上述した実施形態および変形例において、濃度決定部１００は、内燃機関１０による排気中における酸素の酸素濃度に基づくフィードバック制御の収束結果に基づいて、燃料Ｆにおけるアルコール濃度を決定し、記憶部８２に保存する。しかし、濃度決定部１００は、燃料タンク７０内に貯留されている燃料Ｆにおけるアルコール濃度の計測結果に基づいて、アルコール濃度を決定してもよい。
　図１１は、変形例３における内燃機関１０と燃料噴射制御装置１２と燃料タンク７０とを例示する図である。燃料タンク７０の底部にアルコール濃度センサ１５０が配置されている。アルコール濃度センサ１５０は、燃料タンク７０内に貯留される燃料Ｆに浸漬された状態で、燃料Ｆに含まれるアルコールのアルコール濃度を計測する。濃度決定部１００は、アルコール濃度センサ１５０から、計測されたアルコール濃度を取得することにより、アルコール濃度を決定する。
　なお、アルコール濃度センサ１５０は、燃料タンク７０に接続されるパイプ７２内に配置されてもよい。その場合、アルコール濃度センサ１５０は、パイプ７２内を流通する燃料Ｆに含まれるアルコールのアルコール濃度を計測する。濃度決定部１００は、アルコール濃度センサ１５０から、計測されたアルコール濃度を取得することにより、アルコール濃度を決定する。
（変形例４）
　上述した実施形態および変形例は、矛盾しない範囲内において適宜組み合わされてもよい。
　上述した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
　タイマ（８４、８６）を有し、前記タイマを用いて、アルコールを含む燃料（Ｆ）を内燃機関（１０）に供給する燃料噴射弁（３２）を制御する燃料噴射制御装置（１２）は、前記燃料における前記アルコールのアルコール濃度を決定する濃度決定部（１００）と、前記アルコール濃度に基づくカウント周期（Ｐ１、Ｐ２）でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御して前記燃料噴射弁の開弁期間を調整する弁制御部（１０６）と、を備え、前記アルコール濃度が高い程、前記カウント周期が長い。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を細かく調整できる。
（付記２）
　付記１に記載の燃料噴射制御装置は、前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度に基づくフィードバック制御により、前記開弁期間を決定する開弁期間決定部（１０２）をさらに備え、前記開弁期間決定部により決定される前記開弁期間は、前記フィードバック制御のゲインが大きくなるほど長く、前記フィードバック制御の前記ゲインは、前記アルコール濃度が高いほど大きく、前記弁制御部は、前記開弁期間に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御してもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記３）
　付記２に記載の燃料噴射制御装置は、前記フィードバック制御の前記ゲインを学習値として記憶する記憶部（８２）をさらに備え、前記開弁期間決定部は、前記学習値を前記ゲインとする前記フィードバック制御により前記開弁期間を決定してもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を速やかに調整できる。
（付記４）
　付記３に記載の燃料噴射制御装置において、前記記憶部により記憶される前記学習値は、前記フィードバック制御が収束した状態における前記ゲインであってもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を速やかに調整できる。
（付記５）
　付記１～４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置において、前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度は、前記アルコール濃度が高いほど高く、前記弁制御部は、前記酸素濃度に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御してもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記６）
　付記１～４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置は、前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度に基づいて前記開弁期間を決定する開弁期間決定部（１０２）をさらに備え、前記開弁期間決定部により決定される前記開弁期間は、前記アルコール濃度が高いほど長く、前記弁制御部は、前記開弁期間に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御してもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記７）
　付記１～６のいずれかに記載の燃料噴射制御装置において、前記濃度決定部は、前記燃料噴射制御装置の起動時に、前記アルコール濃度を決定し、前記カウント周期は、前記燃料噴射制御装置の起動時に決定された前記アルコール濃度に基づいてもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記８）
　付記１～７のいずれかに記載の燃料噴射制御装置において、前記濃度決定部は、前記内燃機関を搭載した車両の燃料タンク（７０）内に貯留される前記燃料に含まれる前記アルコール、または、前記燃料タンクに接続されるパイプ（７２）内を流通する前記燃料に含まれる前記アルコールの前記アルコール濃度を取得することにより決定してもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を簡便に調整できる。
（付記９）
　付記１～８のいずれかに記載の燃料噴射制御装置は、前記カウント周期が第１周期（Ｐ１）である第１タイマ（８４）と、前記カウント周期が前記第１周期より長い第２周期（Ｐ２）である第２タイマ（８６）と、前記第１タイマと前記第２タイマとのうちのいずれか一方を、前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定するタイマ決定部（１０４）をさらに備え、前記第２タイマがカウント可能な最大のカウント回数は、前記第１タイマがカウント可能な最大のカウント回数以下であり、前記タイマ決定部が前記第１タイマを前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定することにより、前記アルコール濃度に基づく前記カウント周期が前記第１周期になり、前記タイマ決定部が前記第２タイマを前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定することにより、前記アルコール濃度に基づく前記カウント周期が前記第２周期になってもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記１０）
　付記１～９のいずれかに記載の燃料噴射制御装置において、前記カウント周期は、前記アルコール濃度と、前記内燃機関の回転数とに基づいてもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
（付記１１）
　付記１０に記載の燃料噴射制御装置において、前記カウント周期は、前記内燃機関の前記回転数が低いほど長くてもよい。このような構成によれば、燃料噴射弁の開弁期間を適切に調整できる。
　本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値または数式が用いられている場合も同様である。
１０…内燃機関　１２…燃料噴射制御装置　１４…電子制御スロットル　１６…燃料噴射装置　１８…点火装置　２０…排気浄化装置　２２…スロットルバルブ　２４…スロットル駆動部　２６…スロットルポジションセンサ　２８…吸気弁　３０…吸気ポート　３２…燃料噴射弁　３４…燃焼室　３６…点火プラグ　３８…点火コイル　４０…シリンダヘッド　４２…三元触媒　４４…排気弁　４６…排気ポート　４８…吸気温センサ　５０…吸気圧センサ　５２…クランク角センサ　５４…冷却水温センサ　５６…酸素濃度センサ　５８…吸気ダクト　６０…クランクシャフト　６２…シグナルロータ　６４…シリンダ　７０…燃料タンク　７２…パイプ　８０…演算部　８２…記憶部　８４…第１タイマ　８６…第２タイマ　８８…駆動回路　１００…濃度決定部　１０２…開弁期間決定部　１０４…タイマ決定部　１０６…弁制御部　１２０…イグニッションスイッチ　１２２…スタータスイッチ　１５０…アルコール濃度センサ

Claims (11)

  1. 　タイマ（８４、８６）を有し、前記タイマを用いて、アルコールを含む燃料（Ｆ）を内燃機関（１０）に供給する燃料噴射弁（３２）を制御する燃料噴射制御装置（１２）であって、
    　前記燃料における前記アルコールのアルコール濃度を決定する濃度決定部（１００）と、
    　前記アルコール濃度に基づくカウント周期（Ｐ１、Ｐ２）でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御して前記燃料噴射弁の開弁期間を調整する弁制御部（１０６）と、
    　を備え、
    　前記アルコール濃度が高い程、前記カウント周期が長い、燃料噴射制御装置。
  2. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度に基づくフィードバック制御により、前記開弁期間を決定する開弁期間決定部（１０２）をさらに備え、
    　前記開弁期間決定部により決定される前記開弁期間は、前記フィードバック制御のゲインが大きくなるほど長く、
    　前記フィードバック制御の前記ゲインは、前記アルコール濃度が高いほど大きく、
    　前記弁制御部は、前記開弁期間に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御する、燃料噴射制御装置。
  3. 　請求項２に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記フィードバック制御の前記ゲインを学習値として記憶する記憶部（８２）をさらに備え、
    　前記開弁期間決定部は、前記学習値を前記ゲインとする前記フィードバック制御により前記開弁期間を決定する、燃料噴射制御装置。
  4. 　請求項３に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記記憶部により記憶される前記学習値は、前記フィードバック制御が収束した状態における前記ゲインである、燃料噴射制御装置。
  5. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度は、前記アルコール濃度が高いほど高く、
    　前記弁制御部は、前記酸素濃度に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御する、燃料噴射制御装置。
  6. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記内燃機関による排気中における酸素の酸素濃度に基づいて前記開弁期間を決定する開弁期間決定部（１０２）をさらに備え、
    　前記開弁期間決定部により決定される前記開弁期間は、前記アルコール濃度が高いほど長く、
    　前記弁制御部は、前記開弁期間に基づく周期でカウントされた前記タイマにしたがって前記燃料噴射弁の開閉を制御する、燃料噴射制御装置。
  7. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記濃度決定部は、前記燃料噴射制御装置の起動時に、前記アルコール濃度を決定し、
    　前記カウント周期は、前記燃料噴射制御装置の起動時に決定された前記アルコール濃度に基づく、燃料噴射制御装置。
  8. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記濃度決定部は、前記内燃機関を搭載した車両の燃料タンク（７０）内に貯留される前記燃料に含まれる前記アルコール、または、前記燃料タンクに接続されるパイプ（７２）内を流通する前記燃料に含まれる前記アルコールの前記アルコール濃度を取得することにより決定する、燃料噴射制御装置。
  9. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記カウント周期が第１周期（Ｐ１）である第１タイマ（８４）と、
    　前記カウント周期が前記第１周期より長い第２周期（Ｐ２）である第２タイマ（８６）と、
    　前記第１タイマと前記第２タイマとのうちのいずれか一方を、前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定するタイマ決定部（１０４）をさらに備え、
    　前記第２タイマがカウント可能な最大のカウント回数は、前記第１タイマがカウント可能な最大のカウント回数以下であり、
    　前記タイマ決定部が前記第１タイマを前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定することにより、前記アルコール濃度に基づく前記カウント周期が前記第１周期になり、
    　前記タイマ決定部が前記第２タイマを前記燃料噴射弁の制御に用いられる前記タイマとして決定することにより、前記アルコール濃度に基づく前記カウント周期が前記第２周期になる、燃料噴射制御装置。
  10. 　請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記カウント周期は、前記アルコール濃度と、前記内燃機関の回転数とに基づく、燃料噴射制御装置。
  11. 　請求項１０に記載の燃料噴射制御装置であって、
    　前記カウント周期は、前記内燃機関の前記回転数が低いほど長い、燃料噴射制御装置。
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