(57)【要約】【課題】スロットルを閉じた状態においても、ステアリングコントロールが容易にできるためのエンジン制御装置を提供する。【解決手段】ウォータジェットポンプ３０で加圧、加速した水を噴射して推進するジェット推進艇１０の制御装置１００において、ウォータジェットポンプ３０を駆動するエンジン２０のスロットル開度が所定値以下であって、ジェット推進艇１０のステアリング１３におけるステアリング角度が所定値以上の場合、エンジン２０のスロットルバルブ８１を開き方向に作動させるとともに、エンジン２０の点火時期を進角制御する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォータジェットポンプで加圧、加速した水を噴射して推進するジェット推進艇のエンジン制御装置において、前記ウォータジェットポンプを駆動するエンジンのスロットル開度が所定値以下であって、前記ジェット推進艇のステアリングにおけるステアリング角度が所定値以上の場合、前記エンジンのスロットルを開き方向に作動させるとともに、前記エンジンの点火時期を進角制御することを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータジェットポンプで加圧、加速した水を噴射して推進するジェット推進艇のエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウォータジェットポンプで加圧、加速した水を噴射して推進するジェット推進艇においては、走行中にスロットルを全閉（オフスロットル）にした状態では推力が低下するため回頭性が低下する。これを解決するための技術として、従来、ハンドルオフ操舵情報をトリガとして、ウォータジェットポンプを駆動するエンジンの回転数を制御する技術が存在する。
例えば、先行技術文献１、２に記載されているように、スロットル開度、ステアリング角度、船速等のパラメータ値に基づいて、一定条件下（オフスロットルモード時）、エンジン回転数を上昇させる制御を行うことで、回頭性を向上させることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２９８８１号公報
【特許文献２】
特開２００２−８７３９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、図８に示すように、スロットル開度によっては、ＯＴＳ（オフスロットルステアリングシステム）目標回転数を達成できない場合がある。例えば、図８に示す例では、スロットル開度が５°の場合においては、アイドル回転数より若干高いＯＴＳ目標回転数までエンジン回転数をあげることができているが、スロットル開度が３°の場合においては、ＯＴＳ目標回転数までエンジン回転数をあげることができないため、ステアリングコントロールが難しい場合がある。したがって、ステアリング制御のための対策を機械的に施すことが必要となり、ひいては、部品点数の増加に伴う構造の複雑化、重量の増加およびコスト増につながるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、スロットルを閉じた状態においても、ステアリングコントロールが容易にできるためのエンジン制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、ウォータジェットポンプ（例えば、実施形態におけるウォータジェットポンプ３０）で加圧、加速した水を噴射して推進するジェット推進艇（例えば、実施形態におけるジェット推進艇１０）のエンジン制御装置（例えば、実施形態における制御装置１００）において、前記ウォータジェットポンプを駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２０）のスロットル開度が所定値以下であって、前記ジェット推進艇のステアリング（例えば、実施形態におけるステアリング１３）におけるステアリング角度が所定値以上の場合、前記エンジンのスロットル（例えば、実施形態におけるスロットルバルブ８１）を開き方向に作動させるとともに、前記エンジンの点火時期を進角制御することを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、前記ウォータジェットポンプを駆動するエンジンのスロットル開度が所定値以下であって、前記ジェット推進艇のステアリングにおけるステアリング角度が所定値以上の場合、前記エンジンのスロットルを開き方向に作動させるとともに、前記エンジンの点火時期を進角制御することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明のエンジン制御装置の一実施形態について説明する。図１は本実施形態のエンジン出力制御装置を搭載するジェット推進艇を示す一部切り欠き側面図、図２は同じく平面図である。
これらの図（主として図１）に示すように、このジェット推進艇１０は、鞍乗り型小型船舶であり、艇体１１上のシート１２に乗員が座り、スロットルレバー付きのステアリング１３を握って操作して、エンジン２０のスロットルバルブ（図示せず）の開度を調整することで、エンジン２０の出力を調整する。
艇体１１は、ハル１４とデッキ１５とを接合して内部に空間１６を形成した浮体構造となっている。前記空間１６内において、ハル１４上には、エンジン２０が搭載され、このエンジン２０で駆動される推進手段としてのウォータジェットポンプ３０がハル１４の後部に設けられている。
【０００９】
ウォータジェットポンプ３０は、船底に開口した取水口１７から艇体後端に開口した噴流口３１およびディフレクタ３８に至るダクト１８内に配置されたインペラ３２を有しており、インペラ３２の駆動用のシャフト（ドライブシャフト）２２がエンジン２０の出力軸２１にカプラ２１ａを介して連結されている。
したがって、エンジン２０によりカプラ２１ａおよびシャフト２２を介してインペラ３２が回転駆動されると、取水口１７から取り入れられた水が噴流口３１からディフレクタ３８を経て噴出され、これによって艇体１１が推進される。
エンジン２０の駆動回転数、すなわちウォータジェットポンプ３０による推進力は、前記ステアリング１３のスロットルレバー１３ａ（図２参照）の回動操作によって操作される。ディフレクタ３８は、図示しない操作ワイヤーで操作ハンドル１３と連係されていて、ハンドル１３の操作で回動操作され、これによって艇体１１の進路を変更することができる。
【００１０】
図３は主としてエンジン２０を示す概略斜視図である。
このエンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒のドライサンプ式４サイクルエンジンであり、そのクランクシャフト（図１の出力軸２１参照）が挺体１１の前後方向に沿うように配置されている。
図１〜図３に示すように、艇体１１の進行方向Ｆに向かってエンジン２０の左側には、サージタンク４１とインタークーラ２２とが接続配置され、エンジン２０の右側には、排気マニホルド２３が接続配置されている。
エンジン２０の後方には、エンジン２０へ吸気を圧送するターボチャージャ（週給機）２４が配設されているとともに、エンジン２０の前方には、ターボチャージャ２４へパイプ２５を介して新気を導入するエアクリーナケース４０が配設されている。
【００１１】
ターボチャージャ２４のタービン部には排気マニホルド２３（図２参照）の排気出口が接続されている。また、ターボチャージャ２４のコンプレッサ部には前記インタークーラ２２がパイプ２２ａで接続され、インタークーラ２２にパイプ２１ｂでサージタンク４１が接続されている。したがって、エアクリーナケース４０からの新気はパイプ２５を介してターボチャージャ２４に供給され、そのコンプレッサ部で圧縮されてパイプ２２ａを介しインタークーラ２２へ供給されて冷却された後、サージタンク４１を介してエンジン２０へと供給されることとなる。
【００１２】
ターボチャージャ２４のタービン部にてタービンを回転させた排気は、第１排気管５１，転覆時の水の逆流（ターボチャージャ２４等への水の侵入）を防止するための逆流防止室５２，および第２排気管５３を通じてウォータマフラ６０へと排出され、さらにウォータマフラ６０から排気・排水管５４を経てウォータジェットポンプ３０による水流内へと排出される。
【００１３】
エンジン２０には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサが設けられる。また、ターボチャージャ２４には、過給圧を検出する過給圧センサが設けられる。エンジン回転数センサ、過給圧センサは、それぞれジェット推進艇１０に搭載される制御装置１００（エンジン出力制御装置）と接続される。これらセンサにおいて測定された実測値は、制御装置１００に対して、常時を出力される。
【００１４】
図４は本実施形態のエンジン制御装置（制御装置１００）を搭載したジェット推進艇１０のＯＴＳ（オフスロットルステアリングシステム）の構成図である。
ステアリング１３には、ステアリング角度センサとして、フル転舵スイッチ７０が設けられ、ステアリング角度の実測値、または、フル転舵のＯＮ／ＯＦＦを制御装置１００に出力する。また、エンジン２０には、スロットルレバー１３ａと連動しているスロットルバルブ８１を開閉させ、適正な空気量をエンジン２０に供給し、出力を制御するスロットルボディ８０が設けられる。スロットルボディ８０は、スロットルバルブ８１のスロットル開度を検出するスロットルセンサ１０２が設けられ、スロットル開度の実測値を制御装置１００に対して出力する。
【００１５】
また、スロットルバルブ８１は、ダイアフラムアクチュエータ８２と接続されており、ダイアフラムアクチュエータ８２の駆動と連動して開閉する。ダイアフラムアクチュエータ８２は、ソレノイド（電磁弁）８３を介して、サージタンク８４と接続され、ソレノイド８３のＯＮ／ＯＦＦに応じて、駆動する。また、サージタンク８４は、ワンウェイバルブ５５を介して、スロットルバルブ８１の後部において、吸気ダクトと接続される。
また、ステアリング１３の前部には、ＯＴＳのＯＮ／ＯＦＦの状態を示すＯＴＳインジケート８６がメータ内に設けられている。
【００１６】
制御装置１００は、エンジン２０等の制御を行うＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌ  Ｕｎｉｔ）であって、エンジン２０に設けられた燃料噴射装置及び点火装置と接続される。
燃料噴射装置は、制御装置１００の制御に基づいて、燃料噴射を行う。また、点火装置は、同様に、制御装置１００の制御に基づいて、燃料に点火する。
【００１７】
次に、図面を参照して、本実施形態のエンジン制御装置（制御装置１００）の動作について説明する。図５は、本実施形態のエンジン制御装置によるＯＴＳ制御処理の過程を示すフローチャートである。
まず制御装置１００は、エンジン回転数センサ、スロットルセンサ１０２、フル転舵スイッチ７０からそれぞれ、エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＨ、ステアリング角度の測定値の入力を受けて、ＯＴＳ実施条件と比較する（図５のステップＳ１）。
すなわち、制御装置１００は、入力されたエンジン回転数ＮＥが設定値以上であるか、及び、スロットル開度ＴＨが設定値以上であるかについて判定を行い、一定時間、これらの条件を満たす場合、ＯＴＳスタンバイのフラグを立てる（図６のＡ）。一方、継続時間が設定時間に満たない場合、または、これらの条件を満たさない場合、ＯＴＳスタンバイのフラグを立てない。なお、例えば、船速メータからの船速信号がＯＮの場合（例えば、船速＞３０ｋｍｐｈ）でもＯＴＳスタンバイのフラグを立てるようにしてもよい。
【００１８】
次に、制御装置１００は、ＯＴＳ実施のフラグの有無について判定する（ステップＳ２）。ＯＴＳ実施のフラグが立っている場合（ステップＳ２で１）、制御装置１００は、スロットル開度ＴＨが予め設定されたスロットル開度ＴＨ以下であるか判定する（ステップＳ３）。一方、ＯＴＳ実施のフラグが立っていない場合（ステップＳ２で０）、制御装置１００は、通常制御モードに遷移する（ステップＳ６）。
スロットル開度ＴＨが予め設定されたスロットル開度ＴＨ以下である場合、（ステップＳ３でＹｅｓ  図６のＢ）、制御装置１００は、さらに、フル転舵スイッチ７０より入力されるステアリング１３のフル転舵の有無について判定する（ステップＳ４）。
一方、スロットル開度ＴＨが予め設定されたスロットル開度ＴＨを上回っている場合（ステップＳ３でＮｏ）、制御装置１００は、通常制御モードに遷移する（ステップＳ６）。なお、このとき、設定されるスロット開度は、全閉状態、または、全閉状態付近を含むものとする。
【００１９】
ステアリング１３のフル転舵が検出された場合、（ステップＳ４でＹｅｓ  図６のＣ）、制御装置１００は、タイマをセットし、セットした設定時間経過をトリガとして、一定時間（回避動作時間）、エンジン制御を行い、推力を向上させる（ステップＳ５  図６のＤ〜Ｅ）。すなわち、制御装置１００は、エンジン２０のスロットルバルブ８１を開き方向に作動させるとともに、エンジンの点火時期を進角制御する。
具体的には、制御装置１００は、ソレノイド８３に対して、ＯＮ信号を出力し、ダイアフラムアクチュエータ８２を駆動して、スロットルバルブ８１を開き方向に作動させる。また、制御装置１００は、一定時間（回避動作時間）、点火装置の点火時期を、エンジン回転数から算出される点火時期より早める補正を行って、点火信号を点火装置へ出力する。また、このとき、制御装置１００は、当該点火時期の補正結果に基づいて、燃料噴射装置が噴射する燃料量を制御する。
【００２０】
燃料噴射装置は、制御装置１００の制御に基づいて、燃料を噴射し、点火装置は、制御装置１００が出力する点火信号に基づいて、ピストン上死点時に対し、早く燃料の点火を行う。
このような点火時期の進角制御によって、図７に示すように、制御を行わない場合（スロットル開度５°）に比較して、点火時期は早まり、よりスロットル開度が小さい（スロットル開度３°）場合であっても、アイドル回転数よりも若干高いＯＴＳ目標回転数を保持することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明は、ウォータジェットポンプを駆動するエンジンのスロットル開度が所定値以下であって、ジェット推進艇のステアリングにおけるステアリング角度が所定値以上の場合、エンジンのスロットルを開き方向に作動させるとともに、エンジンの点火時期を進角制御するので、スロットルを閉じた状態においても、ステアリングコントロールが容易にできる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジン出力制御装置を搭載したジェット水艇の一部切り欠き側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】主としてエンジン及びターボチャージャを示す概略斜視図。
【図４】本実施形態のエンジン出力制御装置を搭載したジェット水艇のＯＴＳ構成図。
【図５】ＯＴＳ制御のフローチャート。
【図６】ＯＴＳ制御のタイムチャート。
【図７】主として、スロットル開度及びエンジン回転数の時間変化を示すグラフ。
【図８】従来のスロットル開度及びエンジン回転数の時間変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…ジェット推進艇
１３…ステアリング
２０…エンジン
３０…ウォータジェットポンプ
８１…スロットルバルブ
１００…制御装置
【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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