(57)【要約】【課題】  燃焼機器に供給される燃料の液質を適切に検出し得る技術を提供する。【解決手段】  濃度検出装置は、燃料内のアルコール濃度が変化する場合（Ｓ１４でＹＥＳ）に、アルコール濃度が安定することを特定する（Ｓ２２でＹＥＳ）。濃度検出装置は、積算噴射量Ｑが、経路容積Ｖを越えると（Ｓ２６でＹＥＳ）、クロックのカウント数Ｃを特定する（Ｓ２８）。濃度検出装置は、カウント数Ｃを用いて、混合係数ｋを取得し（Ｓ３０）、推定濃度Ｅ´を算出する（Ｓ３２）。【選択図】  図２
2016079939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプから吐出される燃料の性状を検出する燃料センサであって、燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁と、供給管を介して接続される燃料センサと、
燃料センサによって検出される燃料の性状を第１メモリに記憶させる記憶制御部と、
燃料タンク内の燃料の性状が、第１の性状から第２の性状に変化する場合に、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定することを特定する特定部と、
第１の性状を有する燃料と第２の性状を有する燃料との供給管内での混合状態に基づいて、燃料噴射弁から内燃機関に噴射される噴射燃料の性状を推定する推定部と、を備える、性状検出装置。
【請求項２】
性状検出装置は、さらに、
燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定してからの噴射燃料の積算量を取得する取得部を備え、
推定部は、燃料センサによって検出される燃料の性状が第２の性状で安定してから、取得済みの積算量が予め決められた基準量に到達するまでの到達期間と、第１の性状と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する、請求項１に記載の性状検出装置。
【請求項３】
性状検出装置は、さらに、
複数の期間のそれぞれについて、当該期間と混合状態に基づく混合係数とが組み合わせられているデータベースを格納する第２メモリを備え、
特定部は、さらに、第２の性状を特定し、
推定部は、
到達期間に対応する期間と組み合わせられている混合係数を、データベースから特定し、
第１の性状と、特定済みの第２の性状と、特定済みの混合係数と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する、請求項２に記載の性状検出装置。
【請求項４】
性状検出装置は、さらに、
燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定してからの噴射燃料の積算量を取得する取得部を備え、
推定部は、燃料センサによって検出される燃料の性状が第２の性状で安定してから、取得済みの積算量が予め決められた基準量に到達するまでの到達期間と、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第１の性状から第２の性状に変化するまでの間で、第１メモリに記憶済みのＮ個（Ｎは２以上の整数）の燃料の性状と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する、請求項１又は２に記載の性状検出装置。
【請求項５】
性状検出装置は、さらに、
複数の期間のそれぞれについて、当該期間と個数とが組み合わせられているデータベースを格納する第３メモリを備え、
推定部は、
到達期間に対応する期間と組み合わせられている個数を、データベースから特定し、
特定済みの個数に等しいＮ個の燃料の性状の平均値を用いて、噴射燃料の性状を推定する、請求項４に記載の性状検出装置。
【請求項６】
特定部は、燃料センサによって繰り返し検出される性状のうち、連続して検出済みの２個の性状の差が、所定範囲内である場合に、燃料の性状が第２の性状で安定することを特定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の性状検出装置。
【請求項７】
基準量は、燃料センサと燃料噴射弁との間に配置されている供給管の容積に等しい、請求項１から６のいずれか一項に記載の性状検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、燃料ポンプから吐出される燃料の性状を検出する燃料センサを有する性状検出装置を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、混合燃料センサと制御器とを備えるリターンレス燃料システムが開示さえている。燃料は、燃料タンクから燃料ライン及び燃料レールを介して、燃料インジェクタに供給される。混合燃料センサは、燃料ラインに接続され、燃料混合比を計測する。燃料混合センサによって検出された混合比は、順次、Ｎ個のセルを有する先入れ先出しスタックに格納される。Ｎ個のセルは、燃料混合センサから燃料インジェクタまでの全容量をＮ個に分割した各容量に相当する。燃料インジェクタにおいて燃料が利用されると、スタック中のＮ個のセルのうち、最も古い値を、新たに計測された値に入れ替える。制御器は、スタックから取り除かれた最も古い値に基づいて、目標空燃比を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１５７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料センサと燃料噴射弁とは、燃料が通過する燃料流路によって接続される。このため、燃料噴射弁で噴射される燃料が、燃料センサで検出される燃料の性状を有しているとは限らない。
【０００５】
本明細書では、燃料センサを用いて、燃料噴射弁から噴射される燃料の性状を適切に推定し得る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示される性状検出装置は、燃料センサと、記憶制御部と、特定部と、推定部と、を備える。燃料センサは、燃料ポンプから吐出される燃料の性状を検出する。燃料センサは、燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁と、供給管を介して接続される。記憶制御部は、燃料センサによって検出される燃料の性状を第１メモリに記憶させる。特定部は、燃料タンク内の燃料の性状が、第１の性状から第２の性状に変化する場合に、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定することを特定する。推定部は、第１の性状を有する燃料と第２の性状を有する燃料との供給管内での混合状態に基づいて、燃料噴射弁から内燃機関に噴射される噴射燃料の性状を推定する。
【０００７】
例えば、性状の異なる燃料が給油される状況等、燃料タンク内の燃料の性状が変化する状況では、燃料センサと燃料噴射弁との間に位置する供給管を燃料が流れている間に、供給管内で、第１の性状を有する燃料と第２の性状を有する燃料とが混合する場合がある。この場合、燃料センサで検出される性状と、実際に、燃料噴射弁から噴射される燃料の性状と、が異なる場合がある。上記の構成では、供給管内における第１の性状を有する燃料と第２の性状を有する燃料との混合状態に基づいて、燃料噴射弁から噴射される燃料の性状が推定される。この構成によれば、燃料噴射弁から噴射される燃料の性状を適切に推定し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料供給系統の概略的な構成を示す。
【図２】第１実施例の濃度検出装置が実行する濃度推定処理のフローチャートを示す。
【図３】供給経路内の燃料の状況を説明するための模式図を示す。
【図４】図３に続く供給経路内の燃料の状況を説明するための模式図を示す。
【図５】図４に続く供給経路内の燃料の状況を説明するための模式図を示す。
【図６】図５に続くインジェクタでの燃料噴射量が比較的多い場合における供給経路内の燃料の状況を説明するための模式図を示す。
【図７】図５に続くインジェクタでの燃料噴射量が比較的少ない場合における供給経路内の燃料の状況を説明するための模式図を示す。
【図８】センサで検出される濃度及び推定濃度のそれぞれの時間変化を表すグラフを示す。
【図９】第２実施例の濃度検出装置が実行する濃度推定処理のフローチャートを示す。
【図１０】第２実施例のデータベースの内容を説明するためのセンサで検出される濃度及び推定濃度のそれぞれの時間変化を表すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
【００１０】
（特徴１）性状検出装置は、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定してからの噴射燃料の積算量を取得する取得部を備えていてもよい。性状検出装置は、燃料センサによって検出される燃料の性状が第２の性状で安定してから、取得済みの積算量が予め決められた基準量に到達するまでの到達期間と、第１の性状と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する推定部を備えていてもよい。この構成によれば、噴射燃料の積算量を利用して、噴射燃料の性状を推定することができる。
【００１１】
（特徴２）性状検出装置は、複数の期間のそれぞれについて、当該期間と混合状態に基づく混合係数とが組み合わせられているデータベースを格納する第２メモリを備えていてもよい。特定部は、第２の性状を特定してもよい。性状検出装置は、到達期間に対応する期間と組み合わせられている混合係数を、データベースから特定し、第１の性状と、特定済みの第２の性状と、特定済みの混合係数と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する推定部を備えていてもよい。この構成によれば、混合係数を用いて、容易に噴射燃料の性状を推定することができる。
【００１２】
（特徴３）性状検出装置は、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第２の性状で安定してからの噴射燃料の積算量を取得する取得部を備えていてもよい。性状検出装置は、燃料センサによって検出される燃料の性状が第２の性状で安定してから、取得済みの積算量が予め決められた基準量に到達するまでの到達期間と、燃料センサによって検出される燃料の性状が、第１の性状から第２の性状に変化するまでの間で、第１メモリに記憶済みのＮ個（Ｎは２以上の整数）の燃料の性状と、を用いて、噴射燃料の性状を推定する推定部を備えていてもよい。この構成によれば、既に燃料センサによって検出された複数の燃料の性状を用いて、噴射燃料の性状を推定することができる。
【００１３】
（特徴４）性状検出装置は、複数の期間のそれぞれについて、当該期間と個数とが組み合わせられているデータベースを格納する第３メモリを備えていてもよい。性状検出装置は、到達期間に対応する期間と組み合わせられている個数を、データベースから特定し、特定済みの個数に等しいＮ個の燃料の性状の平均値を用いて、噴射燃料の性状を推定する推定部を備えていてもよい。この構成によれば、既に燃料センサによって検出された複数の燃料の性状のうち、データベースから特定された個数の燃料の性状を用いて、噴射燃料の性状を推定することができる。
【００１４】
（特徴５）性状検出装置は、燃料センサによって繰り返し検出される性状のうち、連続して検出済みの２個の性状の差が、所定範囲内である場合に、燃料の性状が第２の性状で安定することを特定する特定部を備えていてもよい。この構成によれば、容易に第２の性状を特定することができる。
【００１５】
（特徴６）基準量は、燃料センサと燃料噴射弁との間に配置されている供給管の容積に等しくてもよい。この構成では、到達期間は、燃料センサによって検出された第２の性状の燃料が、燃料噴射弁に到達する期間に略等しい。この結果、燃料センサによって検出された第２の性状の燃料が、燃料噴射弁に到達するタイミングを考慮して、噴射燃料の性状を推定することができる。
【実施例】
【００１６】
（第１実施例）
図１に示す第１実施例の燃料供給系統は、自動車等の車両のエンジン６に燃料を供給するための構成を有する。燃料供給系統には、燃料タンク５８内の燃料を、エンジン６に供給するための燃料供給システム１００が設けられている。
【００１７】
エンジン６は、単気筒又は多気筒（図１は４気筒）のエンジンである。エンジン６は、デリバリパイプ２と、複数のインジェクタ８と、を備える。デリバリパイプ２は、燃料供給システム１００から供給される燃料を、複数のインジェクタ８のそれぞれに供給する。インジェクタ８は、デリバリパイプ２から供給される燃料を、エンジン６のシリンダ（図示省略）に供給する。これにより、エンジン６が駆動する。
【００１８】
（燃料供給システム１００の構成）
燃料供給システム１００は、燃料タンク５８内のポンプ５２から吐出される燃料を、エンジン６に供給する。燃料供給システム１００は、ＥＣＵ（Electronic Control unitの略）４と、濃度検出装置１０と、燃料供給ユニット５０と、を備える。
【００１９】
（燃料供給ユニット５０の構成）
燃料供給ユニット５０は、燃料タンク５８と、ポンプ５２と、プレッシャレギュレータ５４と、供給管５６と、を備える。燃料タンク５８は、エタノール濃度が０％（即ちガソリンのみ）から１００％（即ちエタノールのみ）の燃料を貯蔵する。ポンプ５２は、燃料タンク５８内の燃料を昇圧し、省略された燃料を、プレッシャレギュレータ５４及び供給管５６を介して、エンジン６に供給する。プレッシャレギュレータ５４は、ポンプ５２と供給管５６との間に配置されている。プレッシャレギュレータ５４は、ポンプ５２から吐出される燃料の圧力を調整し、調圧済みの燃料を供給管５６に供給する。プレッシャレギュレータ５４は、調圧によって余った燃料を、センサ２０に送出する。
【００２０】
供給管５６は、エンジン６のデリバリパイプ２に直接的に連通している。即ち、プレッシャレギュレータ５４から供給管５６に供給される燃料は、供給管５６とデリバリパイプ２を介して、インジェクタ８に供給される。
【００２１】
（濃度検出装置１０の構成）
濃度検出装置１０は、センサ２０と、制御回路１２と、を備える。センサ２０は、ケースと、電極対と、を備える。センサ２０は、図１の破線で示すように、制御回路１２に電気的に接続されている。ケースは、プレッシャレギュレータ５４に連通する。また、ケースは、燃料タンク５８にも連通する。ケースは、プレッシャレギュレータ５４から送出される燃料を、貯留する。ケース内には、プレッシャレギュレータ５４から送出される燃料が充満している。プレッシャレギュレータ５４から、新たに燃料が送出されると、ケース内の燃料の一部が燃料タンク５８に排出され、新たな燃料と入れ替わる。ケースは、電極対を収容する。電極対は、互いに間隔を開けて対向するように配置されており、全体的にケース内の燃料に浸漬されている。即ち、電極対の間隔は、燃料で満たされている。
【００２２】
制御回路１２は、ＣＰＵ１４と、メモリ１６と、を備える。ＣＰＵ１４は、メモリ１６に格納されているプログラムに従って、様々な処理（即ち図２等の処理）を実行するプロセッサである。メモリ１６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等によって構成される。
【００２３】
メモリ１６は、後述するデータベースＤＢを格納している。データベースＤＢには、期間と混合係数とが組み合わせられた複数の組合せが登録されている。
【００２４】
制御回路１２は、図1の破線で示すように、ＥＣＵ４と通信可能に接続されている。ＥＣＵ４は、制御回路１２から取得される燃料の性状に基づいて、インジェクタ８からの燃料の噴射量を調整することによって、エンジン６の駆動を制御する。
【００２５】
（燃料供給経路内の燃料の状況）
次いで、図３〜７を参照して、燃料供給経路（即ち供給管５６内及びデリバリパイプ２内）内の燃料の状況を説明する。ＥＣＵ４は、ドライバが自動車に対して実行する操作（例えばエンジン６を始動するための操作、アクセルペダルの操作）等に応じて、ポンプ５２を制御する。具体的には、ＥＣＵ４は、ポンプ５２を駆動するための信号を、ポンプ５２に出力する。これにより、ポンプ５２が駆動され、燃料タンク５８内の燃料Ｆ１は、ポンプ５２により昇圧されて、吐出される。
【００２６】
図３に示すように、ポンプ５２から吐出された燃料Ｆ１は、プレッシャレギュレータ５４（図１参照）が配置されている地点Ｓを通過して、その一部が供給管５６に流入し、他の一部がセンサ２０に流入する。即ち、供給管５６に流入する燃料と、センサ２０に流入する燃料とは、同一のアルコール濃度を有する。濃度検出装置１０は、センサ２０を利用して、地点Ｓを通過する燃料中のアルコール濃度を検出する。具体的には、ＣＰＵ１４は、図示省略したバッテリから供給される電力を、予め決められた周波数（例えば、１０Ｈｚ〜３ＭＨｚ）の信号（交流電圧）、又はパルス信号に変換し、センサ２０に供給する。センサ２０では、一方の電極に信号が供給され、他方の電極は接地される。この結果、センサ２０の一対の電極に電荷が蓄積され、静電容量が発生する。電極の隙間は、燃料で満たされている。このため、一対の電極の静電容量は、燃料の誘電率に相関して変動する。ガソリンとアルコールの誘電率が異なるため、燃料の誘電率は、アルコール濃度によって変化する。
【００２７】
センサ２０に供給される信号は、一対の電極の静電容量、即ち、燃料の誘電率に相関して変動する。制御回路１２には、センサ２０に供給される信号を、燃料の誘電率に変換するための回路が実装されている。制御回路１２のメモリ１６には、予め実験あるいは解析によって特定された燃料の誘電率と、燃料中のアルコール濃度との関係を示すデータベース（図示省略）が格納されている。制御回路１２は、データベースを参照して、燃料の誘電率から、燃料中のアルコール濃度を検出する。制御回路１２は、検出済みのアルコール濃度をメモリ１６に格納する。メモリ１６は、一旦、アルコール濃度を格納すると、エンジンが停止されるまで、格納済みのアルコール濃度を保持し続ける。
【００２８】
地点Ｓを通過して供給管５６に流入する燃料は、供給管５６、デリバリパイプ２を通過して、インジェクタ８からエンジン６に供給される。図３に示す状態から、一旦エンジン６が停止され、燃料タンク５８に、元の燃料Ｆ１とはアルコール濃度が異なる新たな燃料が供給される場合がある。新たに燃料が供給されると、新たな燃料と元の燃料Ｆ１とは、燃料タンク５８内で混合され、燃料Ｆ１と異なるアルコール濃度を有する燃料Ｆ２となる。
【００２９】
図４に示すように、新たな燃料の給油後に、インジェクタ８から燃料が噴射されると、燃料Ｆ２がポンプ５２から吐出される。燃料Ｆ２が地点Ｓに到達するまでは、センサ２０は、燃料Ｆ１のアルコール濃度を検出する。但し、多少の燃料Ｆ２が、燃料Ｆ１中に拡散されるため、センサ２０では、燃料Ｆ１のアルコール濃度から変化したアルコール濃度が検出される。そして、図５に示すように、インジェクタ８から、さらに燃料が噴射されると、燃料Ｆ２は、地点Ｓに到達する。これにより、センサ２０は、燃料Ｆ２のアルコール濃度を検出する。即ち、センサ２０によって検出されるアルコール濃度が大きく変化する。図５の状態からインジェクタ８から、さらに燃料が噴射されると、燃料Ｆ２は、地点Ｓを越えて、インジェクタ８に向かって流れる。
【００３０】
燃料Ｆ２は、燃料噴射に起因する流れ以外に、燃料Ｆ１中を拡散しながら流れる。以下では、燃料Ｆ２が燃料Ｆ１中を拡散しながら流れる流れを、「拡散流れ」と呼ぶ。拡散流れは、時間の経過とともに、インジェクタ８に向かって徐々に進行する。また、拡散流れでは、供給管５６の内周面付近を流れる燃料Ｆ２は、供給管５６との摩擦によって、供給管５６の中心軸付近を流れる燃料Ｆ２よりも進行が遅れる。このため、時間の経過とともに、供給管５６の中心軸付近の燃料Ｆ２の方が、供給管５６の内周面付近の燃料Ｆ２よりも、デリバリパイプ２に向かって進行する。
【００３１】
インジェクタ８からの燃料噴射量が比較的に多い場合には、供給管５６内の燃料Ｆ１は、比較的早期にインジェクタ８から噴射されるため、供給管５６内に燃料Ｆ１と燃料Ｆ２とが混在する期間が短い。このため、図６に示すように、供給管５６の中心軸付近の燃料Ｆ２と、供給管５６の内周面付近の燃料Ｆ２と、の進行の差は、大きくない。混合範囲Ｍ１は、燃料Ｆ１と燃料Ｆ２とが混合されている範囲であり、インジェクタ８に近づくのに従って、燃料Ｆ１中の燃料Ｆ２の割合が少なくなっていることを模式的に表している。実際には、燃料Ｆ２は、燃料Ｆ１中に拡散している。
【００３２】
インジェクタ８からの燃料噴射量が比較的に少ない場合には、供給管５６内に、比較的長期間に亘って、燃料Ｆ１と燃料Ｆ２とが混在する。このため、図７に示すように、供給管５６の中心軸付近の燃料Ｆ２と、供給管５６の内周面付近の燃料Ｆ２と、の進行の差は、大きくなる。混合範囲Ｍ２は、混合範囲Ｍ１と同様に、燃料Ｆ１と燃料Ｆ２とが混合されている範囲であり、インジェクタ８に近づくのに従って、燃料Ｆ１中の燃料Ｆ２の割合が少なくなっていることを模式的に表している。実際には、燃料Ｆ２は、燃料Ｆ１中に拡散している。混合範囲Ｍ２は、混合範囲Ｍ１よりも長い。
【００３３】
図６又は図７の状態から、さらに、インジェクタ８から燃料Ｆ１が噴射されると、供給管５６及びデリバリパイプ２内の燃料Ｆ１が全て噴射され、混合範囲Ｍ１又は混合範囲Ｍ２を経て、インジェクタ８から噴射される燃料が、燃料Ｆ１から燃料Ｆ２に変化する。
【００３４】
図８には、センサ２０で検出されるアルコール濃度の時間変化と、インジェクタ８から噴射される燃料の噴射量に応じて、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度の時間変化と、を示すグラフが示されている。
【００３５】
センサ２０で検出されるアルコール濃度の時間変化は、濃度ＤＶ（実線）によって示される。センサ２０では、燃料Ｆ１から燃料Ｆ２に急激に変化するため、センサ２０での検出値は、急激に変化する。一方、インジェクタ８からの燃料の噴射量が比較的に多い場合のインジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度の濃度変化は、濃度ＩＶ１（破線）によって示される。また、インジェクタ８からの燃料の噴射量が比較的に少ない場合のインジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度の濃度変化は、濃度ＩＶ２（一点鎖線）によって示される。
【００３６】
濃度ＩＶ１と濃度ＩＶ２とを比較すると、噴射量が比較的に多い濃度ＩＶ１の方が、早期に濃度変化が生じて、混合範囲Ｍ１を経て、燃料Ｆ２に変化する。一方、噴射量が比較的に少ない濃度ＩＶ２では、混合範囲Ｍ２が混合範囲Ｍ１よりも長く、かつ、噴射量も少ないため、濃度ＩＶ１と比較して、濃度変化が緩やかである。
【００３７】
（データベースＤＢの内容）
メモリ１６に予め格納されているデータベースＤＢは、燃料供給システム１００を用いた以下の実験に基づいて作成される。なお、実験では、インジェクタ８から噴射される燃料は、燃焼されずに、アルコール濃度を特定するために用いられる。最初に、燃料タンク５８に、アルコール濃度が既知（以下では濃度Ｅ１）である第１の燃料を供給し、インジェクタ８から燃料の噴射を開始する。これにより、供給管５６及びデリバリパイプ２内には、第１の燃料が充満する。次いで、燃料タンク５８に第２の燃料を供給して、燃料タンク５８内で、第１の燃料と第２の燃料とを混合させ、アルコール濃度が既知（以下では濃度Ｅ２）の混合燃料を作製する。実験中、センサ２０は、定期的に、アルコール濃度Ｅｄを検出する。
【００３８】
燃料タンク５８内で、混合燃料が作製されると、予め決められた単位時間当たりの噴射量で、インジェクタ８から燃料を噴射させ続ける。そして、センサ２０で検知されるアルコール濃度Ｅｄが、濃度Ｅ１から変化すると（例えば図４の状況）、カウントを開始する。さらに、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉを定期的に特定する処理を開始する。インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化すると、変化した時点でのカウント数Ｃｘ（例えば図８の時間Ｃ１，Ｃ２）を取得する。さらに、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化した後、所定の期間Ｃｙ毎に、濃度Ｅｉを特定する。これにより、1個のカウント数Ｃｘに関して、複数のカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙ（ｎは、1以上の整数）のそれぞれについて、濃度Ｅｉが特定される。
【００３９】
次いで、複数のカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙのそれぞれについて、Ｅｉ＝Ｅ１＋ｋｎ×（Ｅ２−Ｅ１）から、カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに応じた混合係数ｋｎを算出する。この結果、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化するタイミングが、カウント数Ｃｘである場合において、複数のカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙのそれぞれについて、当該カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとが組み合わせられた複数の組合せが特定される。
【００４０】
上記の実験を、インジェクタ８から噴射される単位時間当たりの噴射量を様々に変化させて、即ち、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化するタイミングであるカウント数Ｃｘを様々に変化させて、複数のカウント数Ｃｘのそれぞれについて、カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとの複数の組合せを特定する。データベースＤＢには、複数のカウント数Ｃｘのそれぞれに関連付けて、カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとの複数の組合せが登録されている。
【００４１】
（濃度検出装置１０が実行する濃度推定処理）
図２を参照して、濃度検出装置１０が実行する濃度推定処理を説明する。濃度検出装置１０は、エンジン６が始動されると、濃度推定処理を開始する。濃度検出装置１０は、エンジン６が停止されるまで、濃度推定処理を繰り返し実行する。なお、濃度推定処理が開始される状況では、メモリ１６内に、濃度は格納されていない。Ｓ１０では、ＣＰＵ１４は、制御回路１２のクロックのカウントを開始する。次いで、Ｓ１２において、ＣＰＵ１１４は、センサ２０を利用して、ｉ回目の燃料の濃度Ｅ（ｉ）（ｉは、正の整数）を検出する。ＣＰＵ１４は、検出された濃度Ｅ（ｉ）と、回数（即ちｉ）と、を対応付けてメモリ１６に格納する。
【００４２】
次いで、Ｓ１４において、ＣＰＵ１４は、Ｓ１２で検出済みの濃度Ｅ（ｉ）と、メモリ１６に格納されている濃度Ｅ（ｉ−１）（即ち前回検出された濃度）と、を比較する。濃度Ｅ（ｉ）が、濃度Ｅ（ｉ−１）×（１−ｘ）＜濃度Ｅ（ｉ）＜濃度Ｅ（ｉ−１）×（１＋ｘ）（０＜ｘ＜１であり、例えば０．０５）を満たす場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、Ｓ１６に進み、濃度Ｅ（ｉ−１）×（１−ｘ）＜濃度Ｅ（ｉ）＜濃度Ｅ（ｉ−１）×（１＋ｘ）を満たさない場合（Ｓ１４でＮＯ）、Ｓ１８に進む。Ｓ１４でＹＥＳの場合は、燃料のアルコール濃度が変化していないと判断される場合であり（例えば図３の状況）、Ｓ１４でＮＯの場合は、燃料のアルコール濃度が変化した（即ち、新たな燃料Ｆ２が検出された）と判断される場合である（例えば図４の状況）。なお、ｉ＝１の場合（即ち、１回目のＳ１２において検出される場合）、メモリ１６には、濃度Ｅ（ｉ−１）は格納されていない。この場合、ＣＰＵ１４は、Ｓ１４でＹＥＳと判断（即ち、燃料のアルコール濃度が変化していないと判断）し、Ｓ１６に進む。
【００４３】
Ｓ１６では、ＣＰＵ１４は、Ｓ１２で検出済みの濃度Ｅ（ｉ）を、濃度Ｅｓ及び濃度Ｅｅとして決定する。なお、濃度Ｅｓ及び濃度Ｅｅは、後述するＳ３２において、インジェクタ８から吐出される燃料の濃度を推定するために用いられる。Ｓ１６が終了すると、Ｓ１８〜Ｓ２４をスキップして、Ｓ２６に進む。
【００４４】
一方、Ｓ１８では、ＣＰＵ１４は、Ｓ１２で検出済みの濃度Ｅ（ｉ）を、濃度Ｅｓとして決定する。次いで、Ｓ２０では、ＣＰＵ１４は、センサ２０を利用して、燃料のアルコール濃度Ｅ（ｔ）（ｔは、ｉと異なる正の整数）を検出する。なお、Ｓ１８に続いて実行されるＳ２０では、ｔ＝ｉ＋１である。次いで、Ｓ２２では、ＣＰＵ１４は、Ｓ２０で検出済みの濃度Ｅ（ｔ）と、メモリ１６に格納されている濃度Ｅ（ｔ−１）（即ち前回Ｓ２０で検出された濃度）と、を比較する。濃度Ｅ（ｔ）が、濃度Ｅ（ｔ−１）×（１−ｙ）＜濃度Ｅ（ｔ）＜濃度Ｅ（ｔ-１）×（１＋ｙ）（０＜ｙ＜１であり、例えば０．０５）を満たす場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ２４に進み、濃度Ｅ（ｔ−１）×（１−ｙ）＜濃度Ｅ（ｔ）＜濃度Ｅ（ｔ-１）×（１＋ｙ）を満たさない場合（Ｓ２２でＮＯ）、Ｓ２０に戻る。Ｓ２２でＹＥＳの場合は、燃料のアルコール濃度が変化していない、即ち、アルコール濃度が安定したと判断される場合（例えば図５に示す状況）であり、Ｓ１４でＮＯの場合は、燃料のアルコール濃度が変化した、即ち、アルコール濃度が安定していないと判断される場合（例えば図４と図５との間の状況）である。
【００４５】
Ｓ２４では、ＣＰＵ１４は、Ｓ２２でＹＥＳと判断された濃度Ｅ（ｔ）（即ち濃度が変化し安定した後の濃度）を、濃度Ｅｅとして決定し、Ｓ２６に進む。この構成によれば、アルコール濃度が安定した後のアルコール濃度を容易に特定することができる。
【００４６】
Ｓ２６では、ＣＰＵ１４は、ＥＣＵ４からインジェクタ８で噴射された噴射燃料量を取得する。ＣＰＵ１４は、インジェクタ８で燃料が噴射される毎に、ＥＣＵ４から噴射燃料量を取得する。ＣＰＵ１４は、取得済みの１個以上の噴射燃料量を積算して、積算噴射量Ｑを算出する。そして、ＣＰＵ１４は、積算噴射量Ｑが、経路容積Ｖよりも大きいか否かを判断する。経路容積Ｖは、供給管５６の容積とデリバリパイプ２の容積との和である。即ち、経路容積Ｖは、センサ２０からインジェクタ８までの間の燃料経路の容積と言うことができる。
【００４７】
積算噴射量Ｑが、経路容積Ｖよりも大きくなる状況とは、センサ２０で検出された新たな燃料（例えば図４〜図７の燃料Ｆ２）が、インジェクタ８に到達する状況である。即ち、図６，図７において、混合範囲Ｍ１，Ｍ２のインジェクタ８側の先端部分の燃料が、インジェクタ８から噴射される状況である。なお、正確には、積算噴射量Ｑ＝経路容積Ｖでは、混合範囲Ｍ１，Ｍ２のインジェクタ８側の最先端の部分は、インジェクタ８から噴射されている。しかしながら、混合範囲Ｍ１，Ｍ２のインジェクタ８側の最先端の部分は、燃料Ｆ２が、燃料Ｆ１と比較して少ないため、燃料Ｆ１のアルコール濃度と等しいと見なすことができる。
【００４８】
積算噴射量Ｑが、経路容積Ｖよりも大きくなる状況では、インジェクタ８から噴射される燃料は、２種類の燃料が混合した燃料（例えば燃料Ｆ１，Ｆ２が混合した燃料）である。Ｓ２８では、ＣＰＵ１４は、Ｓ１０で開始したクロックのカウント数Ｃを特定する。次いで、Ｓ３０では、ＣＰＵ１４は、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに一致するカウント数Ｃｘに関連付けてデータベースＤＢに登録されているカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとの複数の組合せを、データベースＤＢから取得する。なお、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに一致するカウント数が、データベースＤＢに登録されていない場合、ＣＰＵ１４は、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに最も近似するカウント数Ｃｘに関連付けてデータベースＤＢに登録されているカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとの複数の組合せを、データベースＤＢから取得する。次いで、Ｓ３２では、ＣＰＵ１４は、Ｓ３０で取得済みのカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと混合係数ｋｎとの複数の組合せの中から、Ｓ３２を実行する時点におけるクロックのカウント数に一致するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている混合係数ｋｎを特定する。なお、Ｓ３２を実行する時点でのカウント数に一致するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている混合係数ｋｎが特定されない場合、Ｓ３２を実行する時点でのカウント数に最も近似するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている混合係数ｋｎを特定する。次いで、ＣＰＵ１４は、特定済みの混合係数Ｋｎを用いて、Ｅｓ＋ｋｎ（Ｅｅ−Ｅｓ）を計算することによって、推定濃度Ｅ´を算出する。ＣＰＵ１４は、Ｓ３２で算出済みの推定濃度Ｅ´を、ＥＣＵ４に供給する。
【００４９】
Ｓ３４では、ＣＰＵ１４は、クロックのカウント数が所定値に達するまで、Ｓ２６〜Ｓ３４の処理を繰り返し、クロックのカウント数が所定値に達すると、Ｓ１０に戻る。
【００５０】
（本実施例の効果）
例えば、燃料タンク５８に貯蔵されている燃料とアルコール濃度が異なる燃料が給油される状況では、燃料タンク５８内の燃料の性状が変化する。この場合、図５〜７に示すように、センサ２０とインジェクタ８との間の供給管５６、デリバリパイプ２内において、アルコール濃度の異なる２種類の燃料（例えば燃料Ｆ１，Ｆ２）が混在する。そして、２種類の燃料の境界部分では、２種類の燃料が混合し、アルコール濃度が変化する。２種類の燃料の混合の状況は、インジェクタ８から噴射される燃料量、言い換えると、２種類の燃料が混在する期間に応じて変化する（図６，７参照）。濃度検出装置１０では、２種類の燃料が混在する期間に応じて、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度を適切に推定することができる。この構成によれば、ＥＣＵ４は、燃料のアルコール濃度を用いて、適切に、インジェクタ８から燃料を噴射させることができる。
【００５１】
また、濃度検出装置１０では、予めメモリ１６に格納されているデータベースＤＢから混合係数ｋｎと取得し、取得済みの混合係数ｋｎを用いて、推定濃度を算出する（図２のＳ３０，Ｓ３２）。この構成によれば、簡単な計算を行うことによって、推定濃度を算出することができる。
【００５２】
（対応関係）
濃度検出装置１０が、「性状検出装置」の一例であり、メモリ１６が、「第１メモリ」、「第２メモリ」の一例であり、供給管５６及びデリバリパイプ２が、「供給管」の一例である。ＣＰＵ１４が実行する図２のＳ１２、Ｓ２４の処理が、「記憶制御部」の処理の一例であり、Ｓ２２の処理が「性状特定部」の処理の一例であり、Ｓ３２の処理が、「推定部」の一例であり、ＣＰＵ１４が実行する図２のＳ２６の処理が、「取得部」の処理の一例である。
【００５３】
（第２実施例）
第１実施例と異なる点を説明する。本実施例では、濃度検出装置１０が実行する濃度推定処理の処理内容が、第１実施例と異なる。また、メモリ１６に格納されているデータベースＤＢの登録内容が異なる。
【００５４】
（データベースＤＢの内容）
データベースＤＢは、第１実施例のデータベースＤＢを作成するための実験と同様の実験を実施する。これにより、実験中、センサ２０は、定期的に、アルコール濃度Ｅｄを検出する。この結果、図１０に示す濃度ＤＶの結果が得られる。
【００５５】
次いで、センサ２０で検知されるアルコール濃度Ｅｄが、濃度Ｅ１から変化すると、カウントを開始し、カウント数に応じて、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉを特定する。インジェクタ８からの燃料の単位時間当たりの噴射量を様々に変化して、上記の実験を繰り返す。この結果、例えば、燃料の噴射量が比較的に多い場合には、図１０に示す濃度ＩＶ１の結果が得られる。また、例えば、燃料の噴射量が比較的に少ない場合には、図１０に示す濃度ＩＶ２の結果が得られる。
【００５６】
次いで、各実験結果を用いて、複数のポイントＰＴのそれぞれについて、平均化回数Ｎを特定する。具体的には、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化した時点のカウント数Ｃ１からポイントＰＴまでの期間Ｒ１を特定する。次いで、センサ２０での実測濃度である濃度ＤＶのカウント数０からＲ１までの計測済みのｎ個の濃度の和を算出する。次いで、Ｅｉ＝（Ｅ１×（Ｎ−ｎ）＋算出済みのｎ個の濃度の和）／Ｎから、カウント数に応じた平均化回数Ｎを算出する。これにより、1個のカウント数Ｃ１に関して、複数のカウント数Ｃ１＋ｎＣｙのそれぞれについて、平均化回数Ｎが算出される。同様に、インジェクタ８からの燃料の単位時間当たりの噴射量を様々に変化させて、即ち、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度Ｅｉが濃度Ｅ１から変化するタイミングであるカウント数Ｃｘを様々に変化させて、複数のカウント数Ｃｘのそれぞれについて、カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと平均化回数Ｎとの複数の組合せを特定する。データベースＤＢには、複数のカウント数Ｃｘのそれぞれに関連付けて、カウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと平均化回数Ｎとの複数の組合せが登録されている。
【００５７】
（濃度検出装置１０が実行する濃度推定処理）
図９に示すように、Ｓ１０〜Ｓ２２の処理は、第１実施例の濃度推定処理のＳ１０〜Ｓ２２の処理内容と同様である。図９では、図２のＳ２４の処理、即ち、濃度Ｅｅを決定する処理を実行せずに、Ｓ２６に進む。
【００５８】
Ｓ２６、Ｓ２８の処理は、第１実施例の濃度推定処理のＳ２６〜Ｓ２８の処理内容と同様である。本実施例の濃度検出装置１０は、第１実施例の濃度推定処理のＳ３０に代えて、Ｓ１３０では、ＣＰＵ１４は、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに一致するカウント数Ｃｘに関連付けてデータベースＤＢに登録されているカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと平均化回数Ｎとの複数の組合せを、データベースＤＢから取得する。なお、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに一致するカウント数が、データベースＤＢに登録されていない場合、ＣＰＵ１４は、Ｓ２８で特定済みのカウント数Ｃに最も近似するカウント数Ｃｘに関連付けてデータベースＤＢに登録されているカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと平均化回数Ｎとの複数の組合せを、データベースＤＢから取得する。次いで、Ｓ１３２において、ＣＰＵ１４は、Ｓ１３０で取得済みのカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙと平均化回数Ｎとの複数の組合せの中から、Ｓ１３２を実行する時点におけるクロックのカウント数に一致するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている平均化回数Ｎを特定する。なお、Ｓ１３２を実行する時点でのカウント数に一致するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている平均化回数Ｎが特定されない場合、Ｓ１３２を実行する時点でのカウント数に最も近似するカウント数Ｃｘ＋ｎＣｙに組み合わせられている平均化回数Ｎを特定する。次いで、ＣＰＵ１４は、特定済みの平均化回数Ｎを用いて、推定濃度Ｅ´＝（Ｅｓ×（Ｎ−ｎ）＋ｎ個の濃度の和）／Ｎを計算して、推定濃度Ｅ´を算出する。なお、ｎ個の濃度は、直前のＳ２８で特定済みのカウント数から１回目のＳ２８で特定済みのカウント数を減算した値で示される期間（例えば図１０の期間Ｒ１）に、センサ２０を利用して、カウント数０から検出された１個以上の濃度を示す。
【００５９】
この構成によれば、第１実施例と同様に、濃度検出装置１０では、２種類の燃料が混在する期間に応じて、インジェクタ８から噴射される燃料のアルコール濃度を適切に推定することができる。この構成によれば、ＥＣＵ４は、燃料のアルコール濃度を用いて、適切に、インジェクタ８から燃料を噴射させることができる。また、また、濃度検出装置１０では、予めメモリ１６に格納されているデータベースＤＢから平均化回数Ｎと取得し、取得済みの平均化回数Ｎを用いて、推定濃度を算出する（図９のＳ１３０，Ｓ１３２）。この構成によれば、簡単な計算を行うことによって、推定濃度を算出することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００６１】
（１）上記の各実施例では、データベースＤＢを格納するメモリ１６と、センサ２０を利用して検出された燃料のアルコール濃度を格納するメモリ１６とは、共通のメモリであるが、個別のメモリであってもよい。本変形例では、データベースＤＢを格納するメモリが「第２メモリ」、「第３メモリ」の一例であり、燃料のアルコール濃度を格納するメモリが「第１メモリ」の一例である。
【００６２】
（２）上記の各実施例では、濃度検出装置１０は、燃料のエタノール濃度を検出するために用いられる。しかしながら、濃度検出装置１０は、燃料の劣化度、温度等、燃料の誘電率、導電率を用いて検出できる燃料の液質を検出するために用いられてもよい。本変形例では、燃料の劣化度及び温度が、「性状」の一例である。
【００６３】
（３）センサ２０の構成は、上記の実施例の構成に限定されない。例えば、センサは、基板上に配置される一対の櫛歯状の電極を備えていてもよい。
【００６４】
（４）濃度推定処理は、上記の各実施例に記載された順序に限られない。例えば、Ｓ１０の処理、即ち、制御回路１２のクロックのカウントの開始処理は、Ｓ２６の処理、即ち、積算噴射量Ｑと経路容積Ｖとの比較処理の直前であってもよい。
【００６５】
（５）上記の各実施例では、Ｓ１６，Ｓ１８の処理において、濃度Ｅ（ｉ）、即ち、直前のＳ１２で検出されたアルコール濃度を、濃度Ｅｓ、濃度Ｅｅとして決定する。しかしながら、濃度Ｅ（ｉ―１）、即ち、Ｓ１４の処理で比較の対象として用いられるアルコール濃度を、濃度Ｅｓ、濃度Ｅｅとして決定してもよい。あるいは、濃度Ｅ（ｉ―１）と濃度Ｅ（ｉ）とを用いて算出されるアルコール濃度（例えば、濃度Ｅ（ｉ―１）と濃度Ｅ（ｉ）との平均値）を、濃度Ｅｓ、濃度Ｅｅとして決定してもよい。
【００６６】
（６）ＥＣＵ４は、制御回路１２が実行する処理のうち、一部の処理、例えば、推定濃度算出処理等を、制御回路１２に代わって実行してもよい。本変形例では、「性状検出装置」は、ＥＣＵ４を備えていてもよい。
【００６７】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６８】
２：デリバリパイプ、４：ＥＣＵ、６：エンジン、８：インジェクタ、１０：濃度検出装置、１２：制御回路、１４：ＣＰＵ、１６：メモリ、２０：センサ、５０：燃料供給ユニット、５２：ポンプ、５４：プレッシャレギュレータ、５８：燃料タンク、１００：燃料供給システム、ＤＢ：データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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