(57)【要約】【課題】  スロットル開度の制御を行えないときに、急加速やエンストを生じさせることなく必要なエンジン回転速度を得ることができるエンジンの制御装置を提供すること。【解決手段】  エンジン２２に供給する空気量を調節するスロットルバルブ２４と、スロットルレバー２１の操作量を検出する操作量検出センサ２１ａ，２１ｂと、操作量検出センサ２１ａ等の検出値に応じてスロットルバルブ２４を開閉させるモータ２４ｂと、スロットルバルブ２４の開度を検出するスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂを備えたエンジンの制御装置２０に、スロットル開度制御に異常が生じたときに、スロットルバルブ２４を機械的中立位置α2に維持するリンプホーム機構２６を設けた。そして、スロットルバルブ２４が機械的中立位置α2になったときに、点火時期制御を、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に所定の周期を設けて段階的に切り替えるようにした。【選択図】  図６
2006194164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに供給する空気量を調節するスロットルバルブと、
操作子と、
前記操作子の操作量を検出する操作量検出装置と、
前記操作量検出装置が検出する検出値に応じて前記スロットルバルブを開閉駆動させるモータと、
前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出装置と、
前記スロットルバルブの正規のスロットル開度制御が行えない異常が生じたときに、前記スロットルバルブの開度を機械的中立位置に維持するリンプホーム機構と、
前記異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、前記エンジンの点火時期の制御を、通常点火時期制御から、前記スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム点火時期制御に切り替える点火時期制御装置と、
前記点火時期制御装置による点火時期の制御が、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替わるときに、所定の周期を設けて前記点火時期制御を段階的に変更させる点火時期制御変更手段とを
備えたたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、前記エンジンに供給する燃料の噴射制御を、通常燃料噴射制御から、前記スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム燃料噴射制御に切り替える燃料噴射制御装置と、前記燃料噴射制御装置による燃料の噴射制御が、通常燃料噴射制御からリンプホーム燃料噴射制御に切り替わるときに、所定の周期を設けて前記燃料噴射制御を段階的に変更させる燃料噴射制御変更手段とを備えた請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記異常が発生してから、前記点火時期制御装置による点火時期の制御がリンプホーム点火時期制御になっている間は、前記燃料噴射制御装置および前記点火時期制御装置によるエンジンの加速補正を禁止するようにした請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記異常が発生したときの前記スロットルバルブの開度が前記機械的中立位置のスロットル開度よりも小さい場合の前記通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが、点火時期を遅角制御することによって行われる請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記エンジンが停止してから所定時間は通電可能にし、その間に前記異常の検出ができるようにした請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
エンジンと、
前記エンジンに供給する空気量を調節するスロットルバルブと、
操作子と、
前記操作子の操作量を検出する一対の操作量検出装置と、
前記操作量検出装置が検出する検出値に応じて前記スロットルバルブを開閉駆動させるモータと、
前記スロットルバルブの開度を検出する一対のスロットル開度検出装置と、
前記スロットルバルブの正規のスロットル開度制御が行えない異常が生じたときに、前記スロットルバルブの開度を機械的中立位置に維持するリンプホーム機構と、
前記異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、前記エンジンの点火時期の制御を、通常点火時期制御から、前記スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム点火時期制御に切り替える点火時期制御装置と、
前記一対の操作量検出装置および前記一対のスロットル開度検出装置のいずれかが故障したことによって前記異常が発生して、前記点火時期制御装置による点火時期制御がリンプホーム点火時期制御になっているときに、前記一対の操作量検出装置のうちの少なくとも一方の故障していない操作量検出装置が検出する検出値に応じて、点火時期を変化させて前記エンジンの回転数を変化させるリンプホーム点火時期変更手段とを
備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、前記エンジンに供給する燃料の噴射制御を、通常燃料噴射制御から、前記スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム燃料噴射制御に切り替える燃料噴射制御装置と、前記一対の操作量検出装置および前記一対のスロットル開度検出装置のいずれかが故障したことによって前記異常が発生して、リンプホーム点火時期制御になっているときに、前記一対の操作量検出装置のうちの少なくとも一方の故障していない操作量検出装置が検出する検出値に応じて、燃料噴射制御を変更させて前記エンジンの回転数を変化させるリンプホーム燃料噴射変更手段とを備えた請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記異常が発生して前記スロットルバルブの開閉制御ができなくなったときに、前記モータへの通電を遮断して、前記スロットルバルブの開度を前記機械的中立位置にする請求１ないし７のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記操作量検出装置の検出値と前記スロットル開度検出装置の検出値との差が所定値を超えたときに、異常が生じたと判定する請求項１ないし８のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記スロットル開度検出装置が、２個の開度センサで構成され、前記２個の開度センサの検出値の差が所定値を超えたときに、異常が生じたと判定する請求項１ないし８のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
水ジェット推進艇に設けられている請求項１ないし１０のうちのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの吸入空気量を制御する電子制御スロットル弁を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば小型船舶においては、操船者による操作レバーの操作量を操作量検出センサで検出し、その検出値に応じてモータを作動させることによりスロットルバルブを開閉させて、エンジンに供給される空気量を調節する電子制御スロットル弁を備えたエンジンの制御装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このエンジンの制御装置は、小型船舶の船外機に設けられており、エンジンの吸入空気量を制御する電子制御スロットル弁と、電子制御スロットル弁の開度を遠隔操作するリモコンレバーと、リモコンレバーの操作状態に応じて電子スロットル弁を制御するスロットル弁制御手段とを備えている。
【０００３】
そして、さらに、このエンジンの制御装置は、スロットル開度異常検出手段と、異常時吸入空気制御手段とを備えており、電子制御スロットル弁の開度制御に異常が発生し、この異常をスロットル開度異常検出手段が検出したときに、異常時吸入空気制御手段によって、少なくともエンジンを駆動させるために必要な最小限の吸入空気量がエンジンに供給されるようにしている。このため、小型船舶は、電子制御スロットル弁の開度制御に異常が発生しても所定の運転モードでリンプホーム（帰港）することができる。
【特許文献１】特開２００４−０９２６４０号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のエンジンの制御装置を備えた小型船舶においては、電子制御スロットル弁の正規のスロットル開度制御ができなくなったときに、異常時吸入空気制御手段によって確保された空気量でエンジンが作動した場合には、小型船舶が急加速したり、エンストが生じたりすることがある。すなわち、このような異常が発生したときに、通常の燃料噴射制御や点火時期制御によってエンジンの駆動を制御した場合、一般的に、エンジン回転速度は、アイドル回転速度よりも高くなる。このため、特に、エンジン回転速度が低回転域、例えばアイドル状態における回転速度から異常時のエンジン回転速度に切り替わった場合には、吸入空気量が増加して急加速したり、燃料噴射量が吸入空気量の増加に追いつかずエンストが生じ易くなったりする。
【０００５】
本発明は、前述した問題に鑑みなされたものであり、その目的は、スロットルバルブのスロットル開度制御を正常に行えない状態になったときに、急加速やエンストを生じさせることなく必要なエンジン回転速度を得ることができるエンジンの制御装置を提供することにある。
【０００６】
前述した目的を達成するため、本発明に係るエンジンの制御装置の構成上の特徴は、エンジンと、エンジンに供給する空気量を調節するスロットルバルブと、操作子と、操作子の操作量を検出する操作量検出装置と、操作量検出装置が検出する検出値に応じてスロットルバルブを開閉駆動させるモータと、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出装置と、スロットルバルブの正規のスロットル開度制御が行えない異常が生じたときにスロットルバルブの開度を機械的中立位置に維持するリンプホーム機構と、異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、エンジンの点火時期の制御を通常点火時期制御から、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム点火時期制御に切り替える点火時期制御装置と、点火時期制御装置による点火時期の制御が、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替わるときに、所定の周期を設けて点火時期制御を段階的に変更させる点火時期制御変更手段とを備えたたことにある。
【０００７】
このように構成した本発明に係るエンジンの制御装置では、例えば、操作量検出装置やスロットル開度検出装置の検出値からスロットルバルブの開度異常を検出したときに、点火時期制御装置による点火時期の制御が、予め設定された通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替わる。この場合、スロットルバルブが低開度側（閉じ側）に位置しているときにその異常が発生すれば、スロットルバルブが開き側に回転するとともに、点火時期制御装置の制御によって点火時期は、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じた点火時期になる。これによって、エンジン回転速度は増加補正される。
【０００８】
このため、エンジンの制御装置が、例えば水ジェット推進艇に設けられたものであれば、エンジン回転速度はリンプホームに必要な速度になる。また、スロットル開度の制御異常が、スロットルバルブが高開度側（開き側）に位置しているときに発生すれば、スロットルバルブが閉じ側に回転するとともに、点火時期制御装置の制御によって点火時期は、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じた点火時期になる。これによって、エンジン回転速度は減少補正される。このため、水ジェット推進艇は、速度を落として適正な走行状態で帰港することができる。
【０００９】
また、その際、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが一気に行われるのでなく、所定の周期を経て段階的に行われる。このため、スロットルバルブの回転により、吸入空気量が急に増加しても、エンジン回転速度が急に上昇したり、急に増加した吸入空気量に対して燃料供給量が不足してエンストが生じたりすることが防止される。この場合、通常点火時期制御は、エンジン回転速度、スロットル開度および点火時期との関係に基づいた三次元マップを予め作成しておき、この三次元マップから点火時期を求めて点火コイルに通電することにより行われる。
【００１０】
また、本発明に係るエンジンの制御装置の他の構成上の特徴は、異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、エンジンに供給する燃料の噴射制御を、通常燃料噴射制御から、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム燃料噴射制御に切り替える燃料噴射制御装置と、燃料噴射制御装置による燃料の噴射制御が、通常燃料噴射制御からリンプホーム燃料噴射制御に切り替わるときに、所定の周期を設けて燃料噴射制御を段階的に変更させる燃料噴射制御変更手段とを備えたことにある。
【００１１】
これによると、スロットル開度に異常が発生したときに、点火時期制御装置によって点火時期制御を通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替えるだけでなく、燃料噴射制御装置によって燃料噴射制御を通常燃料噴射制御からリンプホーム燃料噴射制御に切り替える制御も行われる。この場合の燃料噴射制御としては、燃料噴射量や燃料噴射時期の制御がある。このため、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じた燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期を制御してエンジン回転速度がより適正状態になるように補正することができる。
【００１２】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、異常が発生してから、点火時期制御装置による点火時期の制御がリンプホーム点火時期制御になっている間は、燃料噴射制御装置および点火時期制御装置によるエンジンの加速補正を禁止するようにしたことにある。
【００１３】
例えば、異常が発生したときに、スロットルバルブが閉じ側に駆動しているにもかかわらず操作量検出装置やスロットル開度検出装置の故障挙動により加速補正を行うと、吸入空気量が減少して燃料が過剰な状態になる。これによると、エンストが生じ易くなる。このため、燃料噴射制御装置および点火時期制御装置によるエンジンの加速補正を禁止することにより、エンジンの挙動が大きく変化することを防止してエンジンの駆動を安定させることができる。これによって、燃料の過剰によるエンストは低減する。
【００１４】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、異常が発生したときのスロットルバルブの開度が機械的中立位置のスロットル開度よりも小さい場合の通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが、点火時期を遅角制御することによって行われることにある。例えば、スロットルバルブがアイドル状態の位置にあるときに異常が発生した場合、点火時期を遅角制御（リタード）しないと、吸入空気量が増大してエンジン回転数が上昇する。このため、点火時期をリタードさせることにより、エンジン回転数の上昇を抑制して、エンストの発生を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、エンジンが停止してから所定時間は通電可能にし、その間に異常の検出ができるようにしたことにある。通常は、エンジンが停止しても一定時間は、電気制御装置（ＥＣＵ）等への通電が可能になっている。その間に、操作量検出装置やスロットル開度検出装置等の検出値から異常の検出を行うことにより、異常の発生によってエンジンが停止した場合でも、異常の検出ができるため、エンジン停止の原因を知ることができる。
【００１６】
本発明に係るエンジンの制御装置の他の構成上の特徴は、エンジンと、エンジンに供給する空気量を調節するスロットルバルブと、操作子と、操作子の操作量を検出する一対の操作量検出装置と、操作量検出装置が検出する検出値に応じてスロットルバルブを開閉駆動させるモータと、スロットルバルブの開度を検出する一対のスロットル開度検出装置と、スロットルバルブの正規のスロットル開度制御が行えない異常が生じたときに、スロットルバルブの開度を機械的中立位置に維持するリンプホーム機構と、異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、エンジンの点火時期の制御を、通常点火時期制御から、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム点火時期制御に切り替える点火時期制御装置と、一対の操作量検出装置および一対のスロットル開度検出装置のいずれかが故障したことによって異常が発生して、点火時期制御装置による点火時期制御がリンプホーム点火時期制御になっているときに、一対の操作量検出装置のうちの少なくとも一方の故障していない操作量検出装置が検出する検出値に応じて、点火時期を変化させてエンジンの回転数を変化させるリンプホーム点火時期変更手段とを備えたことにある。
【００１７】
このように構成した本発明に係るエンジンの制御装置では、スロットルバルブに開度異常が発生して、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になっても、一対の操作量検出装置のうちの少なくとも故障が発生していない一方の操作量検出装置が検出する操作子の操作量に応じて、点火時期を変更してエンジンの回転数を変化させることができる。
【００１８】
例えば、スロットルバルブがアイドル状態の位置にあるときにスロットル開度の制御異常が発生した場合には、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になっているときのエンジン回転数は、アイドル状態でのエンジン回転数よりも高くなる。このため、エンジン回転数は上昇していくが、この上昇を抑制するために、点火時期のリタードが行われる。このような場合でも、本発明によると、操船者が操作子を操作したときには、操船者の意思に基づいてエンジンの回転数を上昇させることができる。このため、速やかなリンプホームが可能になる。
【００１９】
また、本発明に係るエンジンの制御装置の他の構成上の特徴は、異常の発生によりスロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときに、エンジンに供給する燃料の噴射制御を、通常燃料噴射制御から、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じたリンプホーム燃料噴射制御に切り替える燃料噴射制御装置と、一対の操作量検出装置および一対のスロットル開度検出装置のいずれかが故障したことによって異常が発生して、リンプホーム点火時期制御になっているときに、一対の操作量検出装置のうちの少なくとも一方の故障していない操作量検出装置が検出する検出値に応じて、燃料噴射制御を変更させてエンジンの回転数を変化させるリンプホーム燃料噴射変更手段とを備えたことにある。
【００２０】
これによると、スロットル開度の制御に異常が発生したときに、点火時期制御装置によって点火時期制御を通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替えるだけでなく、燃料噴射制御装置によって燃料噴射制御を通常燃料噴射制御からリンプホーム燃料噴射制御に切り替える制御も行われる。このため、スロットルバルブの開度が機械的中立位置になったときの吸入空気量に応じた燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期を制御してエンジン回転速度がより適正状態になるように補正することができる。また、操作子が操作されたときには、故障のない操作量検出装置が検出した検出値に応じて燃料噴射制御が行われるため操作者の意思が反映されるようになる。
【００２１】
また、本発明に係るエンジンの制御装置の他の構成上の特徴は、異常が発生してスロットルバルブの開閉制御ができなくなったときに、モータへの通電を遮断して、スロットルバルブの開度を機械的中立位置にすることにある。これによると、スロットルバルブに開度異常が生じてもリンプホーム機構によって、効果的にエンジンの出力を抑制することができる。このような場合に、気筒休止等によってエンジン出力を抑制することも考えられるが、これによると、小型船舶等においては、排気脈動による水戻りが生じてエンジンが破損するおそれがある。このように、モータへの通電を遮断して、スロットルバルブの開度を機械的中立位置にすることによってエンジンの破損を防止することができる。
【００２２】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、操作量検出装置の検出値とスロットル開度検出装置の検出値との差が所定値を超えたときに、異常が生じたと判定することにある。これによると、操作量検出装置の検出値とスロットル開度検出装置の検出値との差が所定の閾値を超えているときにスロットル開度異常と判断するため、スロットルバルブの開度異常をより正確にかつ簡単に検出することができる。
【００２３】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、スロットル開度検出装置が、２個の開度センサで構成され、２個の開度センサの検出値の差が所定値を超えたときに、異常が生じたと判定することにある。これによっても、スロットルバルブの開度制御の異常を正確に検出することができる。
【００２４】
また、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の構成上の特徴は、エンジンの制御装置が水ジェット推進艇に設けられていることにある。これによると、走行中の水ジェット推進艇に故障が発生しても、水ジェット推進艇はリンプホームを確実に行って帰港することができる。また、その際、水ジェット推進艇は、適度な速度で走行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るエンジンの制御装置２０を備えた水ジェット推進艇１０を示している。この水ジェット推進艇１０では、船体１１がデッキ１１ａとハル１１ｂとで構成されており、その船体１１の上部における中央よりもやや前部側部分に操舵ハンドル１２が設けられ、船体１１の上部における中央部にシート１３が設けられている。操舵ハンドル１２は、図２に示したように、船体１１に設けられた操舵軸１２ａの上端部に取り付けられており、操舵軸１２ａを中心として回転可能になっている。
【００２６】
そして、操舵ハンドル１２の右側（右舷側）のグリップ１２ｂの近傍には、本発明の操作子としてのスロットルレバー２１が設けられている。スロットルレバー２１は、操船者の操作により、グリップ１２ｂ側に移動可能になっており、解放時には、図２に示したように、グリップ１２ｂから離れた状態になる。また、スロットルレバー２１の基部側部分には、スロットルレバー２１の操作量を検出する本発明の操作量検出装置としての一対の操作量検出センサ２１ａ，２１ｂが設けられ、操舵軸１２ａの近傍には、操舵軸１２ａ（操舵ハンドル１２）の回転角度を検出する操舵角センサ１２ｃが設けられている。
【００２７】
また、船体１１内の底部における前部側部分には燃料を収容するための燃料タンク１４が設置され、船体１１内の底部における中央部にエンジン２２が設置されている。エンジン２２には、燃料タンク１４から供給される燃料と空気との混合気をエンジン２２に送り込む吸気装置１８と、エンジン２２から排出される排気ガスを船体１１の後端部から外部に放出する排気装置１９とが接続されている。また、エンジン２２は、４サイクル４気筒エンジンからなっており、図３に示したように、各気筒を構成する吸気弁２２ａと排気弁２２ｂとの開閉駆動により、吸気弁２２ａ側に設けられた吸気装置１８から燃料と空気との混合気を取り込み、排気弁２２ｂ側に設けられた排気装置１９に排気ガスを送り出す。
【００２８】
その際、吸気弁２２ａ側からエンジン２２内に供給される混合気はエンジン２２が備える点火プラグ２３ａ等からなる点火装置の点火によって爆発し、この爆発によって、エンジン２２内に設けられたピストン２２ｃが上下に移動する。そして、そのピストン２２ｃの移動によってクランク軸２２ｄが回転駆動される。このクランク軸２２ｄはインペラ軸１６に連結されており、エンジン２２の回転力をインペラ軸１６に伝達してインペラ軸１６を回転駆動させる。
【００２９】
また、インペラ軸１６の後端部は、船体１１の後端部における幅方向の中央部に設置された推進機１５のインペラ（図示せず）に連結されており、このインペラの回転によって、水ジェット推進艇１０に推進力が生じる。すなわち、推進機１５は、船体１１の底部に開口する水導入口１５ａと船尾に開口する水噴射口（図示せず）とを備えており、水導入口１５ａから導入される海水をインペラの回転により水噴射口から噴射させることにより船体１１に推進力を生じさせる。そして、推進機１５の後端部には、操舵ハンドル１２の操作に応じて、後部側を左右に移動させることにより、水ジェット推進艇１０の進行方向を左右に変更させるステアリングノズル１７が取り付けられている。
【００３０】
吸気装置１８は、エンジン２２に接続された吸気管１８ａや、吸気管１８ａの上流端に接続されたスロットルボディ１８ｂ等で構成されている。そして、船外の空気を吸気ダクト１８ｃおよび吸気ボックス１８ｄを介して吸引し、その空気の流量を、スロットルボディ１８ｂ内に設けられたスロットルバルブ２４を開閉操作することにより調節して、エンジン２２に供給する。また、その際、エンジン２２に供給される空気に、燃料を混合させる。この燃料は、インジェクタ２５ａ等からなる燃料供給装置を介して燃料タンク１４から供給される。
【００３１】
排気装置１９は、エンジン２２に接続された屈曲した管からなる排気管１９ａと、排気管１９ａの後端部に接続されたタンク状のウォーターロック１９ｂと、ウォーターロック１９ｂの後部に接続された排気管１９ｃ等で構成されている。排気管１９ａは、エンジン２２の各気筒における排気弁２２ｂ側から延びて船体１１の右舷側で集合したのちに、前方に向かって延びている。そして、エンジン２２の前部側部分を囲うようにして船体１１の左舷側に向かって延びたのちにエンジン２２の側部近傍を通過して後方に向って延びている。
【００３２】
そして、排気管１９ａの後端部は、ウォーターロック１９ｂの前部に連通している。また、ウォーターロック１９ｂの後部上面からは、排気管１９ｃが後方に向って延びている。この排気管１９ｃは、ウォーターロック１９ｂの後部上面から一旦上方に延びたのちに下方後部に延びて、下流端部は船体１１の後端下部に開口している。排気装置１９は、外部の海水等が、エンジン２２側に浸入することを防止した状態で、排気ガスを外部に排出する。
【００３３】
また、スロットルバルブ２４は、円板状に形成されており、その中心部（直径方向）に回転軸２４ａが固定されている。この回転軸２４ａはスロットルボディ１８ｂ内で回転可能に支持されており、一方の端部にモータ２４ｂが連結されている。このため、スロットルバルブ２４はモータ２４ｂの回転駆動にしたがって回転軸２４ａを中心として正逆方向に回転してスロットルボディ１８ｂ内の吸気路を開閉する。また、スロットルバルブ２４には、図４に示したリンプホーム機構２６が設けられている。このリンプホーム機構２６は、モータ２４ｂに断線等による通電異常が発生する等によって、モータ２４ｂによるスロットル開度の調整が不能となったときにリンプホーム機能を発揮させるためのものである。
【００３４】
すなわち、このリンプホーム機構２６では、回転軸２４ａの外周面における所定部分に係合片２６ａが形成されており、この係合片２６ａはスロットルバルブ２４を開方向（図４の反時計周り方向）に付勢するばね２６ｂに連結されている。また、係合片２６ａの先端側部分におけるばね２６ｂが連結された面と反対側の面には、係合片２６ａに接触した状態で回転軸２４ａの接線方向（ばね２６ｂの伸縮方向に平行する方向）に移動可能になったＬ形の摺動部２７が設けられている。
【００３５】
この摺動部２７は、水平片２７ａと垂直片２７ｂとからなっており、垂直片２７ｂが、スロットルバルブ２４を閉方向（図４の時計回り方向）に付勢するばね２７ｃに連結されている。また、ばね２７ａのバネ定数は、ばね２６ｂのバネ定数より大きく設定されている。このため、ばね２７ｃは、ばね２６ｂの反発力に抗して、スロットルバルブ２４を時計回り方向に付勢する。
【００３６】
また、図４におけるスロットルバルブ２４の上方には、摺動部２７の移動方向と平行してねじ軸２８が配設され、このねじ軸２８に棒状の係合片２８ａがナット２８ｂを介して取り付けられている。この係合片２８ａは、ナット２８ｂに連結されており、ナット２８ｂは、ねじ軸２８に螺合してねじ軸２８の軸方向に移動可能になっている。このため、係合片２８ａの先端部を摺動部２７に接触させることにより摺動部２７を停止させて、スロットルバルブ２４の時計方向への回転を規制することができる。
【００３７】
また、ねじ軸２８の下方には、ねじ軸２８と平行して、係合片２８ａの回転を規制するガイドバー２９が設けられ、ねじ軸２８の一端には操作ハンドル２８ｃが設けられている。したがって、操作ハンドル２８ｃを回転操作することにより、係合片２８ａをガイドバー２９で回転防止した状態で、ねじ軸２８の軸方向に沿って移動させることができる。このように構成されたリンプホーム機構２６は、モータ２４ｂを非通電状態としたときのスロットルバルブ２４の開度がリンプホーム時に必要とする最小限の吸入空気量を確保できる角度になるように設定される。この場合のスロットル開度の調節は、操作ハンドル２８ｃを回転操作することによって行われる。
【００３８】
また、本実施形態に係るエンジンの制御装置２０は、前述した装置の外、電子制御装置３０（以下、ＥＣＵと称す）等の各種の装置や各種のセンサを備えており、燃料タンク１４内には、フィルター２５ｂ、燃料ポンプ２５ｃおよび圧力制御バルブ２５ｄが配設されている。圧力制御バルブ２５ｄは、インジェクタ２５ａに接続されており、フィルター２５ｂに濾過されて不純物が除去され、燃料ポンプ２５ｃの作動によって送られてくる燃料の圧力を調節してインジェクタ２５ａに送る。また、点火プラグ２３ａには、点火コイル２３ｂが接続されており、点火コイル２３ｂは、点火タイミングに合わせて電流を点火プラグ２３ａに送る。これによって、点火プラグ２３ａは、放電して燃料を着火する。
【００３９】
また、エンジン２２におけるクランク軸２２ｄの近傍にはクランク軸２２ｄの回転速度を検出する回転速度センサ３１ａが設けられ、エンジン２２の本体には、エンジン本体の温度を検出する温度センサ３１ｂが設けられている。そして、スロットルバルブ２４の回転軸２４ａの近傍には、スロットルバルブ２４の開度を検出する本発明のスロットル開度検出装置としての一対のスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂ（図５参照）が設けられている。さらに、吸気管１８ａには、吸気管１８ａ内の吸気圧力を検出する吸気圧力センサ３３ａと、吸気管１８ａ内の吸気温度を検出する吸気温度センサ３３ｂとが設けられ、排気管１９ａには、排気管１９ａ内の空燃比を検出する排気空燃比センサ３４が設けられている。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、図５に示したように、ＣＰＵ３５ａ、ＲＡＭ３５ｂ、ＲＯＭ３５ｃ、タイマ３５ｄや各種の回路装置（図示せず）を含んでおり、スロットルレバー２１の操作状態を示す操作量検出センサ２１ａ，２１ｂや、エンジン２２の回転状態等を示す回転速度センサ３１ａ等の各種センサからの検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ３０は、これら各センサの検出信号をＲＯＭ３５ｃに記憶された制御マップに基づき演算処理し、制御信号をインジェクタ２５ａ、点火コイル２３ｂ、モータ２４ｂ、燃料ポンプ２５ｃ、圧力制御バルブ２５ｄ等に伝送する。
【００４１】
また、ＥＣＵ３０は電源ラインＬを介してバッテリ３６に接続されており、この電源ラインＬには、イグニッションスイッチ３７が設けられている。このイグニッションスイッチ３７は、操船者の操作によりオンオフに切り替えられ、オン状態になったときに、ＥＣＵ３０に電源が供給される。また、バッテリ３６は、電源ラインＬ1を介してモータ２４ｂに接続されており、この電源ラインＬ1には、リレー３８が設けられている。このリレー３８は、ＥＣＵ３０から送信される信号に基づいてオンオフに切り替えられ、オフ状態になったときには、モータ２４ｂの電源供給路（電源ラインＬ1）が遮断され、モータ２４ｂへの通電は停止する。また、ＥＣＵ３０には、スロットル開度の制御に異常が発生したときに警告音を発生するブザー３９も接続されている。
【００４２】
つぎに、以上のように構成された水ジェット推進艇１０を走行させる場合にエンジンの制御装置２０が行う制御について説明する。まず、操船者がイグニッションスイッチ３７をオンに操作することによって、水ジェット推進艇１０は走行可能な状態になる。そして、操船者が、操舵ハンドル１２を操作するとともに、グリップ１２ｂに設けられたスロットルレバー２１を操作することにより水ジェット推進艇１０は各操作に応じた所定の方向に所定の速度で走行する。なお、始動時には、リレー３８はオン状態になるように設定されており、モータ２４ｂは作動可能な状態になっている。
【００４３】
また、エンジン２２の制御は、図６に示したフローチャートのプログラムにしたがって行われ、イグニッションスイッチ３７がオン状態になったのちに所定時間ごとに繰り返し実行される。プログラムは、まずステップ１００から開始される。そして、プログラムはステップ１０２に進み、ＣＰＵ３５ａはリンプホームフラグＬＨＦが“１”に設定されてないか“１”に設定されているかを判定する。このリンプホームフラグＬＨＦは、“１”のときにスロットル開度の制御に異常が発生していることを示し、“０”のときにスロットル開度の制御が正常に行われていることを示す。また、このリンプホームフラグＬＨＦは、プログラムの実行開始時においては、リセットされて“０”に設定されている。
【００４４】
したがって、ステップ１０２においては、「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１０４に進む。ステップ１０４においては、回転速度センサ３１ａが検出したエンジン回転速度ｎを読込み、その値を一旦、ＲＡＭ３５ｂに記憶させる処理が行われる。ついで、ステップ１０６に進み、操作量検出センサ２１ａ，２１ｂが検出したスロットルレバー２１の操作量αt（スロットル開度指令値）を読込み、その値をＲＡＭ３５ｂに記憶させる。つぎに、ステップ１０８に進んで、ＣＰＵ３５ａはスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂが検出したスロットル開度αを読込み、その値をＲＡＭ３５ｂに記憶させる。そして、プログラムは、ステップ１１０に進む。
【００４５】
ステップ１１０においては、基本点火時期θの算出が行われる。この基本点火時期θについては、例えば、図７に示した通常点火時期算出用マップが予め作成されてＲＯＭ３５ｃに記憶されており、この通常点火時期算出用マップにおけるエンジン回転速度（ｒｐｍ）とスロットル開度（％）の値に基づいて基本点火時期θが決定される。すなわち、通常点火時期算出用マップは、任意のエンジン回転速度における基本点火時期とスロットル開度との関係と、任意のスロットル開度における基本点火時期とエンジン回転速度との関係に基づいて定められる。
【００４６】
これによって、スロットル開度及びエンジン回転速度が所定値のときに、エンジン回転速度を最適に設定できる基本点火時期θを算出することができる。ステップ１０４の処理において求めたエンジン回転速度ｎと、ステップ１０８の処理で求めたスロットル開度αとから基本点火時期θを算出し、算出された基本点火時期θの値は、ＲＡＭ３５ｂに記憶される。なお、基本点火時期θは、エンジン２２に供給された混合気に点火プラグ２３ａが点火するタイミングをいい、ピストン２２ｃの上死点を０度として、その前側の角度で示している。また、基本点火時期θとエンジン回転速度との関係の一例を図８に示している。
【００４７】
そして、プログラムは、ステップ１１２に進み、燃料噴射量ＦＤの算出が行われる。この燃料噴射量ＦＤについては、燃料噴射量算出用マップ（図示せず）が予め作成されてＲＯＭ３５ｃに記憶されており、この燃料噴射量算出用マップに基づいて燃料噴射量ＦＤが決定される。この燃料噴射量ＦＤは、インジェクタ２５ａからエンジン２２に供給される燃料の噴射量であり、燃料噴射量算出用マップは、エンジン回転速度、スロットル開度および燃料噴射量との関係を表す３次元マップとして作成されている。
【００４８】
このため、ステップ１０４の処理において求めたエンジン回転速度ｎと、ステップ１０８の処理で求めたスロットル開度αとからエンジン回転速度ｎを最適に設定できる燃料噴射量ＦＤを算出することができる。この燃料噴射量ＦＤの算出値もＲＡＭ３５ｂに記憶される。また、この場合、図６には記載していないが、燃料噴射量ＦＤの算出とともに燃料の噴射時期の算出も行われる。
【００４９】
つぎに、プログラムはステップ１１４に進み、ＣＰＵ３５ａは、スロットル開度の制御に異常が発生しているか否かの判定を行う。ここでは、スロットルバルブ２４の正規のスロットル開度制御が行われているか否かの判定が行われる。この異常の判定は、図５において実線でＥＣＵ３０に接続された操作量検出センサ２１ａ，２１ｂ等の各装置に断線や故障等が生じてスロットル開度の制御が適正に行われなくなっているか、適正に行われているかを判定することにより行われる。
【００５０】
ここでは、ステップ１０８の処理で記憶されたスロットル開度αからステップ１０６の処理で記憶されたスロットルレバーの操作量αtを減算した値の絶対値を変化量として算出し、この変化量が予め設定された所定の異常判断閾値以上であるか否かによって判定する。このような場合、通常は、操作量検出センサ２１ａの検出値とスロットル開度センサ３２ａの検出値とを対応させるとともに、操作量検出センサ２１ｂの検出値とスロットル開度センサ３２ｂの検出値とを対応させて双方の変化量から判断する。これを、対応するセンサの組み合わせを変えたり、双方に流す電流の大きさを変更したりすることにより異常の判定を行うこともできる。
【００５１】
そして、変化量が異常判断閾値以下であるときには、異常は発生していないと判定する。ここでは、異常は発生していないとして、ステップ１１４において「ＹＥＳ」と判定し、プログラムはステップ１１６に進む。ステップ１１６では、ステップ１１２の処理において算出された燃料噴射量ＦＤおよび燃料噴射時期の値に基づいて、インジェクタ２５ａから燃料を噴射させるとともに、ステップ１１０の処理において算出された基本点火時期θの値に基づいて、点火プラグ２３ａの点火時期を制御する処理が行われる。
【００５２】
これによって、水ジェット推進艇１０は、スロットルレバー２１の操作量に応じたエンジン回転速度ｎに基づいて走行する。また、その際、操舵ハンドル１２の操作角度が操舵角センサ１２ｃによって検出され、ＥＣＵ３０は、その検出値に応じてステアリングノズル１７を制御する。このため、水ジェット推進艇１０は、操舵ハンドル１２の操作角度に応じた方向に走行する。
【００５３】
そして、プログラムはステップ１１８に進み一旦終了する。また、プログラムは、再度ステップ１００から開始されて、ステップ１０２に進み、ステップ１０２において、リンプホームフラグＬＨＦが“１”でないか“１”であるかを判定する。リンプホームフラグＬＨＦは、“０”に設定されたままであるため、ステップ１０２においては、「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１０４に進む。そして、前述したステップ１０４〜１１２の処理と同様の処理を実行して、求めたエンジン回転速度ｎ、スロットルレバー２１の操作量αtおよびスロットル開度αの値を更新するとともに、その値に応じた基本点火時期θ、燃料噴射量ＦＤおよび燃料噴射時期の算出を行う。これらの更新された値は、ＲＡＭ３５ｂに記憶される。
【００５４】
つぎに、プログラムはステップ１１４に進み、スロットル開度の制御に異常が発生しているか否かの判定を行う。ここで、異常が発生してなく「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１１６に進み、直前のステップ１０４〜１１２の処理において算出された各算出値に基づいて、燃料噴射および点火が行われる。そして、プログラムは、１１８に進んで終了し、再度、ステップ１００から開始される。そして、ステップ１１４において、変化量が異常判断閾値以上になって、「ＮＯ」と判定するまで、前述した処理が繰り返し実行される。そして、その間、エンジンの制御装置２０は、通常点火時期制御および通常時における燃料噴射制御を実行する。
【００５５】
また、スロットル開度の制御に異常が発生して、ステップ１１４において、「ＮＯ」と判定するとプログラムは、ステップ１２０に進む。ステップ１２０においては、リンプホームフラグＬＨＦを“１”に設定する処理が行われる。これによって、故障が確定する。また、この際、ＥＣＵ３０は、リレー３８がオフ状態になるように制御して、モータ２４ｂを作動不可の状態にする。これによって、スロットルバルブ２４の開度は、リンプホーム機構２６に設定された開度になる。
【００５６】
ついで、プログラムはステップ１２２に進み、ブザー３９を作動させて警告音を発生させる処理が行われる。これによって、操船者はスロットル開度の制御に異常が発生したことを知ることができる。そして、ブザー３９が発音したのちに、プログラムはステップ１２４に進み、直前の基本点火時期θ1が、リンプホーム点火時期θ2よりも小さいか否かの判定が行われる。
【００５７】
このリンプホーム点火時期θ2は、スロットルバルブ２４の開度がリンプホーム機構２６の設定に応じた開度になったときに適した点火時期として設定されたものである。このリンプホーム点火時期θ2についてもリンプホーム点火時期算出用マップ（図示せず）が予め作成されてＲＯＭ３５ｃに記憶されており、このリンプホーム点火時期算出用マップにおける操作量検出センサ２１ａ，２１ｂの検出値に基づいてリンプホーム点火時期θ2が決定される。また、このリンプホーム点火時期θ2は、図４における係合片２８ａを移動させることによって変更することができる。
【００５８】
ここで、基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2よりも小さく、ステップ１２４において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１２６に進み、時間ΔＴ1が経過したか否かの判定が行われる。この時間ΔＴ1は、異常が発生したときに、点火時期制御を通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替えるために必要な時間をＴ1としたときに、補正処理を実行するための周期として設定した時間である。このプログラムでは、図９に示したように、基本点火時期θ1からリンプホーム点火時期θ2への移行は、時間Ｔ1をかけて徐々に行われるように設定されている。
【００５９】
時間ΔＴ1が経過してなく、ステップ１２６において「ＮＯ」と判定するとプログラムは、ステップ１１８に進み一旦終了する。そして、プログラムは、再度ステップ１００から開始され、ステップ１０２において、リンプホームフラグＬＨＦが“１”でないか否かの判定が行われる。ここでは、リンプホームフラグＬＨＦは、“１”に設定されているため、「ＮＯ」と判定して、ステップ１２４に進む。
【００６０】
ステップ１２４においては、再度、基本点火時期θ1が、リンプホーム点火時期θ2よりも小さいか否かが判定されるが、この場合の基本点火時期θ1は、前回のプログラム処理のときの値と同じであるため、ここでは「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１２６に進み、時間ΔＴ1が経過したか否かの判定が行われる。時間ΔＴ1が経過してなく、ステップ１２６において「ＮＯ」と判定するとプログラムは、ステップ１１８に進んで終了し、前述したステップ１００，１０２，１２４，１２６の処理を繰り返す。
【００６１】
そして、時間ΔＴ1が経過して、ステップ１２６において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１２８に進んで、基本点火時期θ1を補正値Δθ1だけ進角（上死点よりも前側に向けて補正）する処理が行われる。そして、直前の基本点火時期θ1に補正値Δθ1を加算した値を基本点火時期θ1として更新して、プログラムはステップ１３０に進む。この補正値Δθ1は、時間ΔＴ1と所定の整数ｍとの積が時間Ｔ1と等しくなるときに、リンプホーム点火時期θ2から更新前の基本点火時期θ1を引いた差の値が、補正値Δθ1と整数ｍとの積と等しい関係になるように設定される。
【００６２】
すなわち、基本点火時期θ1に補正値Δθ1を加算する処理をｍ回繰り返したときに、ｍ回更新された基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しくなるように設定している。ステップ１３０においては、更新された基本点火時期θ1に基づいて燃料噴射および点火が行われる。この場合、燃料噴射については、異常発生直前の燃料噴射量および燃料噴射時期の値に基づいて行われる。また、燃料噴射についても、基本点火時期θ1と同様の方法で補正を行い、その補正した値に基づいて燃料噴射を行ってもよい。
【００６３】
そして、燃料噴射と点火が終了すると、プログラムはステップ１１８に進み終了する。また、プログラムは、再度ステップ１００から開始され、ステップ１２４において、更新された基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しくなって「ＮＯ」と判定するまで基本点火時期θ1を補正値Δθ1づつ進角して更新する処理が行われる。そして、その都度ステップ１３０において、更新された基本点火時期θ1に基づいて燃料噴射および点火が行われる。
【００６４】
基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しくなってステップ１２４において「ＮＯ」と判定すると、プログラムはステップ１３２に進む。ステップ１３２においては、直前の基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しいか否かが判定される。ここでは、基本点火時期θ1はリンプホーム点火時期θ2と等しくなっているため、「ＹＥＳ」と判定してプログラムはステップ１３４に進む。
【００６５】
そして、ステップ１３４において、リンプホーム時の処理として予め設定された燃料噴射量および燃料噴射時期の値に基づいて、インジェクタ２５ａから燃料を噴射させるとともに、リンプホーム点火時期θ2の値に基づいて、点火プラグ２３ａの点火時期を制御する処理が行われる。そして、燃料噴射と点火が終了したのち、プログラムはステップ１１８に進んで終了する。以後、ステップ１００，１０２，１２４，１３２，１３４，１１８の処理が繰り返される。
【００６６】
また、ステップ１２０において、リンプホームフラグＬＨＦが“１”に設定されたときの直前の基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2よりも大きく、ステップ１２４において「ＮＯ」と判定され、さらにステップ１３２においても「ＮＯ」と判定されたときには、プログラムはステップ１３６に進む。ステップ１３６においては、周期変更フラグＳＦが“１”に設定されていないか設定されているかの判定が行われる。この周期変更フラグＳＦは、“１”に設定されているときに、基本点火時期θ1が予め設定された所定値ＩＧ1以下であることを示し、“０”に設定されているときに、基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1以上であることを示す。この周期変更フラグＳＦは、初期の段階では“０”に設定されている。
【００６７】
したがって、ステップ１３６においては、「ＹＥＳ」と判定してプログラムはステップ１３８に進む。ステップ１３８においては、時間ΔＴ2が経過したか否かの判定が行われる。ここでは、スロットル開度の制御に異常が発生したときに、点火時期制御を通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替えるために要する時間を、図１０に示したように、時間Ｔ2と時間Ｔ3の合計時間として設定しており、時間Ｔ2よりも時間Ｔ3の方が長くなるように設定している。そして、時間ΔＴ2は、初期段階の時間Ｔ2の範囲において補正処理を実行するための周期として設定された時間であり、基本点火時期θ1からリンプホーム点火時期θ2への移行の初期段階は、短い時間Ｔ2で行われるように設定されている。また、異常発生から時間Ｔ2が経過したときの基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1である。
【００６８】
ここで、時間ΔＴ2が経過してなく、ステップ１３８において「ＮＯ」と判定するとプログラムは、ステップ１１８に進み一旦終了する。そして、プログラムは、再度ステップ１００から開始される。リンプホームフラグＬＨＦは、“１”に設定されているため、ステップ１０２においては「ＮＯ」と判定して、ステップ１２４に進み、以下、ステップ１３２，１３６の処理を行ったのちに、プラグラムはステップ１３８に進み、再度、時間ΔＴ2が経過したか否かの判定が行われる。
【００６９】
そして、時間ΔＴ2が経過して、ステップ１３８において「ＹＥＳ」と判定するまで、ステップ１００，１０２，１２４，１３２，１３６，１３８の処理が繰り返される。時間ΔＴ2が経過して、ステップ１３８において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１４０に進んで、基本点火時期θ1を補正値−Δθ1だけ遅角する処理（上死点に近づける処理）が行われる。そして、直前の基本点火時期θ1に補正値−Δθ1を加算した値を基本点火時期θ1として更新して、プログラムはステップ１４２に進む。
【００７０】
ステップ１４２においては、直前の基本点火時期θ1に基づいて燃料噴射および点火が行われる。この場合、燃料噴射については、ステップ１３０での処理と同様、異常発生直前の燃料噴射量および燃料噴射時期の値に基づいて行ってもよいし、補正値を求め、その補正値に基づいて行ってもよい。つぎに、プログラムは、ステップ１４４において、直前の基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1以下であるか否かの判定が行われる。
【００７１】
ここで、基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1よりも大きく、ステップ１４４において「ＮＯ」と判定すると、プログラムはステップ１１８に進んで一旦終了し、再度ステップ１００から開始される。そして、基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1よりも小さくなるまでステップ１００，１０２，１２４，１３２，１３６〜１４４，１１８の処理が繰り返される。そして、その間、基本点火時期θ1は更新されて徐々に所定値ＩＧ1に近づいていき、時間Ｔ2が経過したときに、基本点火時期θ1は所定値ＩＧ1よりも小さくなる。
【００７２】
基本点火時期θ1が所定値ＩＧ1よりも小さくなり、ステップ１４４において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１４６に進んで、周期変更フラグＳＦを“１”に設定する処理が行われる。そして、プログラムは、ステップ１４８に進んで、時間ΔＴ3が経過したか否かの判定が行われる。時間ΔＴ3は、図１０に示した時間Ｔ3の範囲で補正処理を行うための周期として設定された値であり、基本点火時期θ1からリンプホーム点火時期θ2への移行の初期段階経過後は、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが長い時間Ｔ3をかけて徐々に行われるように設定されている。
【００７３】
ここで、時間ΔＴ3が経過してなく、ステップ１４８において「ＮＯ」と判定するとプログラムは、ステップ１１８に進み一旦終了する。そして、プログラムは、再度ステップ１００から開始され、ステップ１０２，１２４，１３２の処理を行ったのちに、ステップ１３６に進む。周期変更フラグＳＦは前回のプログラム実行の際に“１”に設定されているため、ステップ１３６においては「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ１４８に進み、再度、時間ΔＴ3が経過したか否かの判定が行われる。
【００７４】
そして、時間ΔＴ3が経過して、ステップ１４８において「ＹＥＳ」と判定するまで、ステップ１００，１０２，１２４，１３２，１３６，１４８の処理が繰り返される。時間ΔＴ3が経過して、ステップ１４８において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１５０に進んで、基本点火時期θ1を補正値−Δθ1だけ遅角する処理が行われる。そして、直前の基本点火時期θ1に補正値−Δθ1を加算した値を基本点火時期θ1として更新して、プログラムはステップ１５２に進む。そして、ステップ１５２において、ステップ１４２における処理と同様、直前の基本点火時期θ1に基づいて燃料噴射および点火が行われる。ついで、プログラムはステップ１１８に進み終了する。
【００７５】
プラグラムは、再度、ステップ１００から開始される。そして、ステップ１３２において、基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しくなって「ＹＥＳ」と判定するまでステップ１４８，１５０において、基本点火時期θ1を補正値−Δθ1分遅角して更新する処理が行われる。そして、ステップ１５２において、ステップ１４２における処理と同様、直前の基本点火時期θ1に基づいて燃料噴射および点火が行われる。その間、基本点火時期θ1は徐々にリンプホーム点火時期θ2に近づいて行く。
【００７６】
そして、基本点火時期θ1がリンプホーム点火時期θ2と等しくなってステップ１３２において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１３４に進む。そして、プログラムは、ステップ１３４において、リンプホーム時の処理として予め設定された燃料噴射量および燃料噴射時期の値に基づいて、インジェクタ２５ａから燃料を噴射させるとともに、リンプホーム点火時期θ2に基づいて、点火プラグ２３ａの点火時期を制御する処理が行われる。そして、プログラムは、ステップ１１８に進んで終了する。以後、プログラムは、ステップ１００，１０２，１２４，１３２，１３４，１１８の処理を繰り返し、その間、リンプホーム点火時期制御が継続される。
【００７７】
これによって、水ジェット推進艇１０は、スロットル開度の制御に異常が生じても、リンプホーム点火時期制御に応じたエンジン制御により、適正速度で帰港することができる。また、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが行われる直前のスロットルバルブ２４の状態の一例を図１１に示している。図１１では、ＩＳＣ開度を「α1」から「α2」の間で変動する値とし、スロットルバルブ２４が、リンプホーム機構２６の設定位置になっているときのスロットル開度を機械的中立位置α2としている。
【００７８】
そして、異常が発生したときのスロットルバルブ２４のスロットル開度を「α3」で示している。また、ＩＳＣ開度は、エンジン２２がアイドル状態のときに、スロットルバルブ２４が回転移動する範囲を示している。スロットルバルブ２４は、このＩＳＣ開度の範囲で回転して、エンジン２２の負荷や燃焼状況が変わっても予め設定された目標回転速度になるように吸入空気量を調節する。また、エンジン２２がアイドル状態になっているか否かの判断は、操作量検出センサ２１ａ，２１ｂの検出値に基づいて行われる。
【００７９】
スロットルバルブ２４のスロットル開度αが、図１１に示した「α3」のときに異常が発生すると、スロットルバルブ２４は、機械的中立位置α2に向って開度を大きくするように移動するため、スロットル開度αは、図１２に示したように異常発生時から大きくなる。このとき、吸入空気量に対して燃料噴射量が一時的に不足の状態になるため、エンジン回転速度ｎは、図１３に示したように、一旦低下したのちに、吸引空気量や燃料噴射量の増加にしたがって上昇していく。
【００８０】
そして、エンジン回転速度ｎは、所定時間経過後に、低下して吸気空気量や燃料噴射量に応じた一定値になる。このように、本実施形態によると、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが徐々に行われるため、エンジン回転速度ｎの急激な変動がなくなり、エンストの発生等を防止できる。なお、図１３における破線ａで示した曲線は、図１０に破線ｂで示したように、異なる周期を設けず一定の周期で通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えを行った場合のエンジン回転速度ｎを示している。これから、異なる周期を設けて段階的に通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えを行うことにより、よりエンジン回転速度ｎの急激な変動をなくして、エンストの発生を防止できることがわかる。
【００８１】
また、異常が発生したときに、スロットル開度αが、機械的中立位置α2よりも大くなっていると、スロットルバルブ２４は、機械的中立位置α2に向って開度を小さくするように移動する。このため、スロットル開度αは、図１４に示したように異常発生時から小さくなる。このとき、燃料噴射量が、一時的に過剰な状態になるため、エンジン回転速度ｎは、図１５に示したように、一旦上昇したのちに、吸入空気量の減少にしたがって低下していく。そして、エンジン回転速度ｎは、所定時間経過後に、再度上昇して吸入空気量および燃料噴射量に応じた一定値になる。この場合も、エンジン回転速度ｎに大きな変動は生じないため、エンジン２２はエンストを生じさせることなく安定した作動を継続できる。
【００８２】
また、最悪、異常の発生によりエンジン２２が停止した場合でも所定時間は、ＥＣＵ３０に通電が行われる。このため、その所定時間の間に、操作量検出センサ２１ａ，２１ｂやスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂからＥＣＵ３０に送信される検出値の信号から異常の検出を行うことができる。この処理は、図１６に示したフローチャートのプログラムのように、エンジン停止から故障成立までの間に所定時間を設けることによってその間に行う。
【００８３】
すなわち、プログラムはステップ２００において開始され、ステップ２０２においてエンジン２２が停止しているか否かの判定が行われる。この判定は、回転速度センサ３１ａの検出値に基づいて行われる。そして、エンジン２２が停止していなければ、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ２１０に進み一旦終了する。そして、プログラムは、再度ステップ２００から開始され、エンジン２２が停止するまで通常のエンジン制御が行われる。
【００８４】
そして、エンジン２２が停止して、ステップ２０２において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ２０４に進んで、時間Ｔ4が経過したか否かの判定が行われる。時間Ｔ4が経過していなければ、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ２１０に進み終了する。そして、時間Ｔ4が経過するまで、ステップ２００〜２０４の処理を繰り返す。時間Ｔ4が経過して、ステップ２０４において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ２０６に進んで、故障が確定しているか否かの判定を行う。
【００８５】
故障確立は、前述した異常の発生からリンプホーム点火時期制御への切り替え時期が経過しているか否かを判定することにより行われる。故障が確立していれば、ステップ２０８に進んで故障を成立させる処理を行ったのちにステップ２１０に進んでプログラムは終了する。また、故障が確立してなく、ステップ２０６において「ＮＯ」と判定すると、プログラムはステップ２１０に進み終了する。そして、故障が確立するまで、前述した処理を繰り返す。時間Ｔ4は、例えば２秒に設定して、この間に異常の検出を行う。これにより、異常の発生によって最悪エンジン２２が停止した場合でも、操船者はエンジン２２停止の原因を知ることができる。
【００８６】
また、本実施形態に係るエンジンの制御装置２０においては、異常が発生してから、点火時期の制御が通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替わるまでの間は、燃料噴射制御および点火時期制御によるエンジン２２の加速補正を禁止することもできる。例えば、図１７に示したように、２個のスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂの検出値に上限値ＬＭＴを設定しておく。
【００８７】
そして、故障の発生により、２個のスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂの検出値ｃ、ｄに異常判断閾値以上の大きな差が生じ、かつ一方の検出値、例えばスロットル開度センサ３２ａの検出値ｃが上限値ＬＭＴを超えた場合には、その検出値ｃの破線ｃ’の部分を無視した制御を行う。これによって、異常が発生したときに、スロットルバルブ２４が閉じ側に駆動しているにもかかわらずスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂの故障挙動により加速補正が行われることを防止できる。これによって、エンジン２２の挙動が大きく変化することによりエンストが生じることを防止してエンジンの駆動を安定させることができる。
【００８８】
このように、本実施形態に係るエンジンの制御装置２０を備えた水ジェット推進艇１０では、通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替えが一気に行われるのでなく、所定の周期を経て段階的に行われる。このため、吸入空気量が急に増加して水ジェット推進艇１０が急加速したり、燃料噴射量が不足してエンストが生じたりすることが防止される。また、点火時期制御を通常点火時期制御からリンプホーム点火時期制御に切り替えるだけでなく、燃料噴射量や燃料噴射時期も通常燃料噴射制御からリンプホーム時に適した燃料噴射制御に切り替えることにより、エンジン回転速度ｎがより適正状態になるように補正することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、異常が発生した後に、リレー３８をオフ状態にするための処理を行って、異常の発生と同時に、スロットル開度αが機械的中立位置α2になり、モータ２４ｂが作動不可の状態になるようにしている。このため、モータ２４ｂが、異常になった操作量検出センサ２１ａ，２１ｂの検出値に応じて作動することを防止できる。この方法によると、排気脈動による水戻りが生じることがないため、水の浸入によってエンジン２２が破損するといったことも防止できる。
【００９０】
また、本実施形態においては、操作量検出センサ２１ａ，２１ｂおよびスロットル開度センサ３２ａ，３２ｂがそれぞれ一対づつ設けられている。このようなセンサは同時に双方が故障することは稀で、通常は、一方に故障が生じても他方は正常な状態になっている。このため、スロットルバルブ２４に開度異常が発生して、スロットルバルブ２４の開度が機械的中立位置α2になっても、一対の操作量検出センサ２１ａ，２１ｂのうちの少なくとも故障が発生していない一方のセンサの検出値に応じて、基本点火時期θ1を制御してエンジン２２の回転数を変化させることができる。
【００９１】
このため、異常の発生によりリンプホーム点火時期制御が行われている場合であっても、操船者が、例えばスロットルレバー２１を加速操作をしたときには、操船者の意思に基づいてエンジン２２の回転数を上昇させることができる。このため、速やかなリンプホームが可能になる。
【００９２】
また、本発明に係るエンジンの制御装置２０は前述した実施形態に限るものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、エンジンの制御装置２０を、水ジェット推進艇１０に設けているが、エンジンの制御装置２０は、水ジェット推進艇１０に限らず、他の小型船舶や自動二輪車、自動車、雪上車等の各種の乗物に用いることができる。また、本発明を構成する各部分等については、前述した実施形態に限るものでなく、本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置を備えた水ジェット推進艇を示した側面図である。
【図２】操舵ハンドルを示した平面図である。
【図３】エンジンの制御装置を示した概略構成図である。
【図４】リンプホーム機構を示した概略構成図である。
【図５】エンジンの制御装置を示した構成ブロック図である。
【図６】ＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図７】基本点火時期マップを示したグラフである。
【図８】エンジン回転速度と基本点火時期との関係を示したグラフである。
【図９】基本点火時期がリンプホーム点火時期よりも小さいときの基本点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替え状態を示したグラフである。
【図１０】基本点火時期がリンプホーム点火時期よりも大きいときの基本点火時期制御からリンプホーム点火時期制御への切り替え状態を示したグラフである。
【図１１】異常発生時のスロットルバルブの位置を示した説明図である。
【図１２】スロットルバルブを開側に回転させたときの吸入空気量の変動を示したグラフである。
【図１３】スロットルバルブを開側に回転させたときのエンジン回転速度の変動を示したグラフである。
【図１４】スロットルバルブを閉側に回転させたときの吸入空気量の変動を示したグラフである。
【図１５】スロットルバルブを閉側に回転させたときのエンジン回転速度の変動を示したグラフである。
【図１６】エンジン停止から故障成立までの処理プログラムを示したフローチャートである。
【図１７】異常持における一対のスロットル開度センサの検出値を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１０…水ジェット推進艇、２０…エンジンの制御装置、２１…スロットルレバー、２１ａ，２１ｂ…操作量検出センサ、２２…エンジン、２３ａ…点火プラグ、２３ｂ…点火コイル、２４…スロットルバルブ、２４ｂ…モータ、２５ａ…インジェクタ、２６…リンプホーム機構、３０…電子制御装置（ＥＣＵ）、３１ａ…回転速度センサ、３２ａ，３２ｂ…スロットル開度センサ、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，ΔＴ1，ΔＴ2，ΔＴ3…時間、α…スロットル開度、α2…機械的中立位置、αt…操作量、Δθ1…補正値、θ，θ1…基本点火時期、θ2…リンプホーム点火時期。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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