(57)【要約】【課題】徐行区間でもアクセルレバーの操作を容易にすると共に、種々の航走状態に応じてスロットル開度を適切に制御できるようにする。【解決手段】種々の航走状態に応じてモードを設定可能なモード選択スイッチ１１５を設け、当該スイッチによって出力抑制モードが選択されているときにはアクセルレバーに対するスロットル開度を小さくする。特に、この場合、アクセル開度に対するスロットル開度の増大率を次第に大きくすることにより、アクセル開度が小さいときのエンジントルクの制御を容易化する。また、急加速モードではプレーニングタイミングを早め、加速抑制モードではスロットルの開きを遅くし、操舵対応モードでは操舵角が大きいときにスロットルを閉じて、キャビテーションを抑制防止したり、波間での旋回性能を向上したりする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェット推進機をエンジンで駆動し、そのジェット推進機で加圧及び加速された水を噴射ノズルから噴射し、その反動で推進する水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置において、前記エンジンへの吸気流量を調整するスロットルバルブと、加減速意思に従って操艇者が操作する加減速操作手段と、前記加減速操作手段の操作状態に応じて前記スロットルバルブの開度を制御すると共に当該加減速操作手段の操作状態とは別個にスロットルバルブの開度を制御可能なスロットル開度制御手段と、操艇者が低速航走したいときに操作する低速航走時操作手段とを備え、前記スロットル開度制御手段は、前記低速航走時操作手段により操艇者が低速航走したいときには、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する出力抑制スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とする水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項２】
前記出力抑制スロットル開度制御手段は、前記加減速操作手段の操作状態が加速側に大きくなるほど、スロットルバルブの開度の増大率が大きくなるように当該スロットルバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１に記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項３】
操艇者が急加速航走したいときに操作する急加速航走時操作手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記急加速航走時操作手段により操艇者が急加速航走したいときには、少なくとも自艇がプレーニングするまでの間は、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より大きな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する急加速スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項４】
前記急加速スロットル開度制御手段は、操艇者による加減速操作手段の操作状態が加速側に所定値以上変化したときに、所定時間、制御ゲインを大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項５】
操艇者の操舵状態を検出する操舵状態検出手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記操舵状態検出手段で検出された操艇者の操舵状態が所定値以上であるときに、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する操舵対応スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項６】
前記操舵状態検出手段は、自艇の操舵角を検出するものであることを特徴とする請求項５に記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【請求項７】
操艇者が加速を抑制するときに操作する加速抑制航走時操作手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記加速抑制航走時操作手段により操艇者が加速を抑制するときには、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する加速抑制スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジェット推進機をエンジンで駆動し、そのジェット推進機で加圧及び加速された水を噴射ノズルから噴射し、その反動で推進する水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置としては、例えば操艇者の加減速操作手段であるアクセルレバーの操作量が所定値以下で、且つ操舵ハンドルの操舵角が所定値以上で、且つ自艇の航走速度が所定値以上であるときに、エンジンの出力（具体的にはエンジントルク）を増大して着岸性を向上するものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２９８８１公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように水ジェット推進艇の加減速操作手段は、一般にアクセルレバーであり、操作可動領域が小さい。つまり、アクセルレバーの操作量、即ちアクセル開度の変化量に対し、エンジンへの吸気流量を調整するスロットルバルブの操作量、即ちスロットル開度の変化量が大きいことになる。一方、例えば河川で水ジェット推進艇を出発させた場合、海洋に到達するまでの間、徐行、つまり低速航走しなければならない領域がある。このような徐行区間では、前述のようにアクセル開度の変化量に対してスロットル開度の変化量が大きい水ジェット推進艇では、アクセルレバーの微妙な調整が必要となることから、前記徐行区間が長い場合、操艇者は手指が疲れてしまうという問題がある。
本発明は前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、アクセルレバーの微妙な調整を必要とせず、合わせて操艇者の要求する加減速航走が容易な水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記諸問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、ジェット推進機をエンジンで駆動し、そのジェット推進機で加圧及び加速された水を噴射ノズルから噴射し、その反動で推進する水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置において、前記エンジンへの吸気流量を調整するスロットルバルブと、加減速意思に従って操艇者が操作する加減速操作手段と、前記加減速操作手段の操作状態に応じて前記スロットルバルブの開度を制御すると共に当該加減速操作手段の操作状態とは別個にスロットルバルブの開度を制御可能なスロットル開度制御手段と、操艇者が低速航走したいときに操作する低速航走時操作手段とを備え、前記スロットル開度制御手段は、前記低速航走時操作手段により操艇者が低速航走したいときには、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する出力抑制スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項２に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項１の発明において、前記出力抑制スロットル開度制御手段は、前記加減速操作手段の操作状態が加速側に大きくなるほど、スロットルバルブの開度の増大率が大きくなるように当該スロットルバルブの開度を制御することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項３に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、操艇者が急加速航走したいときに操作する急加速航走時操作手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記急加速航走時操作手段により操艇者が急加速航走したいときには、少なくとも自艇がプレーニングするまでの間は、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より大きな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する急加速スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項４に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項３の発明において、前記急加速スロットル開度制御手段は、操艇者による加減速操作手段の操作状態が加速側に所定値以上変化したときに、所定時間、制御ゲインを大きく設定することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項５に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項１乃至４の何れかの発明において、操艇者の操舵状態を検出する操舵状態検出手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記操舵状態検出手段で検出された操艇者の操舵状態が所定値以上であるときに、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する操舵対応スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項６に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項５の発明において、前記操舵状態検出手段は、自艇の操舵角を検出するものであることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項７に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置は、前記請求項１乃至６の何れかの発明において、操艇者が加速を抑制するときに操作する加速抑制航走時操作手段を備え、前記スロットル開度制御手段は、前記加速抑制航走時操作手段により操艇者が加速を抑制するときには、前記加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する加速抑制スロットル開度制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明のエンジン出力制御装置を適用した水ジェット推進艇の一例を示す概略構成図である。本実施形態の水ジェット推進艇の艇体１００は、下部のハル部材１０１と上部のデッキ部材１０２とから構成され、デッキ部材１０２上に跨座式シート１０３が設けられている。このシート１０３の前方に設けられているのが操舵用のハンドル１０４である。
【００１１】
艇体１００内には、駆動源であるエンジン１が配設され、当該エンジン１の出力軸１０５にはジェット推進機１０６のインペラが１０７接続されている。従って、エンジン１でジェット推進機１０６のインペラ１０７が回転駆動されると、艇底の水吸引口１０８から水が吸引され、ジェット推進機１０６内で加圧・加速された水はノズル１０９から後方に噴射され、その反動で自艇が前進する。また、前記ハンドル１０４を操舵すると、前記ノズル１０９の後方のディフレクタと呼ばれる舵取り装置が揺動して、自艇を左右に旋回することができる。つまり、ハンドル１０４を操舵すると噴射される水の向きが変わり、これにより自艇を旋回させることができるようになっている。なお、自艇を後進させる場合には、リバースレバー１２０を操作して、前記ノズル１０９後方のリバースゲート１２１を昇降し、前記ノズル１０９から噴射される水の向きを自艇前方に変換することにより可能となる。なお、図中の符号１１２は、前記リバースレバー１２０操作により自艇が後進していることを検出するリバーススイッチである。
【００１２】
図２には、前記ハンドル１０４の構成を示す。ハンドル１０４は、操舵軸１１３の回りに回転可能であり、ハンドル１０４を左右に操舵することができる。また、このハンドル１０４の右グリップの近傍には、操艇者の加減速意思に合わせて操作されるアクセルレバー１１０（加減速操作手段）が設けられている。このアクセルレバー１１０は、解放時、図示のようにグリップから離れており、加速する場合には、操艇者がグリップ側に近づけるようにしてアクセルレバー１１０を握り込む。つまり、アクセルレバー１１０を戻すということは、アクセルレバー１１０を解放することである。また、前記操舵軸１１３には、ハンドル１０４の操舵状態、具体的には操舵角を検出するための操舵角センサ１１１（操舵状態検出手段）が設けられている。また、前記アクセルレバー１１０には、操艇者による当該アクセルレバー１１０の操作量、即ちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１１４が設けられている。
【００１３】
また、この実施形態では、前記ハンドル１０４の左グリップ近傍に、ロータリスイッチ等からなる航走モード選択スイッチ１１５が設けられている。この航走モード選択スイッチ１１５は、選択されたモードに応じて、後述するスロットルバルブの開度を制御することにより、エンジンの出力、正確にはエンジントルクを制御するものである。このモード選択スイッチ１１５によるモードには、通常の航走時に選択する通常モード、前述した徐行区間などで低速航走するときに選択する低速モード、初心者等のために自艇の加速を抑制する加速抑制モード、スポーティな航走を実現するために急加速を可能とする急加速モード、波間での旋回性能を向上したり、キャビテーションを抑制防止して駆動力を確保したりすることを目的とする操舵対応モードがある。
【００１４】
図３には、本実施形態の水ジェット推進艇のエンジン及びその制御装置の概略を示す。本実施形態のエンジン１は、比較的小排気量の４ストロークエンジンであり、シリンダボディ２、クランクシャフト３、ピストン４、燃焼室５、吸気管６、吸気バルブ７、排気管８、排気バルブ９、点火プラグ１０、点火コイル１１を備えている。また、吸気管６内には、前記燃焼室５への吸気流量を調整するスロットルバルブ１２が設けられ、このスロットルバルブ１２の下流側の吸気管６に、燃料噴射装置としてのインジェクタ１３が設けられている。このインジェクタ１３は、燃料タンク１９内に配設されているフィルタ１８、燃料ポンプ１７、圧力制御バルブ１６に接続されている。
【００１５】
本実施形態のスロットルバルブ１２は、ステップモータ２６で駆動する、所謂電子制御スロットルバルブである。この電子制御スロットルバルブは、所謂スロットルバイワイヤと呼ばれる構成であり、アクセルレバーとスロットルバルブとを機械的に連結せず、例えばアクセルレバーの操作量に応じて、ステップモータ２６を駆動することにより、スロットルバルブ１２の開度を調整するものである。逆に言えば、スロットルバルブ１２の開度は、アクセルレバー１１０の操作量と個別に制御可能である。つまり、アクセルレバー１１０の操作量に応じてスロットルバルブ１２の開度を調整すれば機械式に連結されたスロットルバルブと同じであり、アクセルレバー１１０の操作量と無関係にスロットルバルブ１２の開度を調整すればスロットル開度を自在に制御することもでき、これにより前記通常モード以外での各モードのエンジン出力（トルク）を制御することが可能となる。
【００１６】
前記エンジン１の運転状態並びに前記スロットルバルブ１２のアクチュエータであるステップモータ２６の駆動状態は、エンジンコントロールユニット１５によって制御され、当該エンジンコントロールユニット１５は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成される。そして、このエンジンコントロールユニット１５の制御入力、つまりエンジン１の運転状態を検出する手段として、クランクシャフト３の回転角度、つまり位相を検出したり、当該クランクシャフト３自身の回転速度を検出したりするためのクランク角度センサ２０、シリンダボディ２の温度又は冷却水温度、即ちエンジン本体の温度を検出する冷却水温度センサ２１、排気管８内の空燃比を検出する排気空燃比センサ２２、吸気管６内の吸気圧力を検出するための吸気圧力センサ２４、吸気管６内の温度、即ち吸気温度を検出する吸気温度センサ２５が設けられている。また、前記操舵用ハンドル１０４に設けられた操舵角センサ１１１の出力信号やアクセルレバー１１０に設けられたアクセル開度センサ１１４の出力信号もエンジントルク制御に用いられる。そして、前記エンジンコントロールユニット１５は、これらのセンサの検出信号を入力し、前記燃料ポンプ１７、圧力制御バルブ１６、インジェクタ１３、点火コイル１１、ステップモータ２６に制御信号を出力する。
【００１７】
前記エンジンコントロールユニット１５では、エンジン１の運転状態を制御するための種々の演算処理が行われるが、その中には、前記スロットルバルブ１２のスロットル開度制御もある。図４には、前記ステップモータ２６への指令信号であるスロットル開度指令値ＴＨＣ  を算出出力する統括的な演算処理のフローチャートを示す。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ．程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込み処理によって実行される。この演算処理では、まずステップＳ１で、前記モード選択スイッチ１１５による選択モードを判定し、選択モードが通常モードである場合にはステップＳ２に移行し、出力抑制モードである場合にはステップＳ３に移行し、加速抑制モードである場合にはステップＳ４に移行し、急加速モードである場合にはステップＳ５に移行し、操舵対応モードである場合にはステップＳ６に移行する。
【００１８】
前記ステップＳ２では、図５の制御マップに従って、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度に応じた基準スロットル開度指令値ＴＨ０  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  に設定してからステップＳ７に移行する。この図５の制御マップでは、アクセル開度ＡＣＣに対してリニアな基準スロットル開度指令値ＴＨ０  が設定されるから、アクセルレバー１１０とスロットルバルブ１２とが機械的に連結されているのと同じスロットル開度指令値ＴＨＣ  が設定されることになる。
【００１９】
前記ステップＳ３では、後述する図６の演算処理に従って、出力抑制モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を設定してから前記ステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ４では、後述する図８の演算処理に従って、加速抑制モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を設定してから前記ステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ５では、後述する図１０の演算処理に従って、急加速モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を設定してから前記ステップＳ７に移行する。
【００２０】
前記ステップＳ６では、後述する図１２の演算処理に従って、操舵対応モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を設定してから前記ステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ７では、前記ステップＳ２〜ステップＳ６で設定されたスロットル開度指令値ＴＨＣ  をステップモータ２６に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
【００２１】
次に、前記ステップＳ３で行われる図６の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ３１で、エンジンが停止中か否かを判定し、エンジンが停止中の場合にはステップＳ３２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３６に移行する。
前記ステップＳ３２では、例えばエンジン回転速度から変換して得た航走速度Ｖが所定値以下の極低速航走状態であるか否かを判定し、航走速度Ｖが所定値以下の極低速航走状態である場合にはステップＳ３３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３６に移行する。
【００２２】
前記ステップＳ３３では、図７の制御マップに従って、出力抑制モードスロットル開度指令値ＴＨＤ  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  として出力してからステップＳ３４に移行する。この制御マップでは、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが大きいほど、出力抑制モードスロットル開度指令値ＴＨＤ  も大きくなるが、前記アクセル開度ＡＣＣにリニアな基準スロットル開度指令値ＴＨ０  より全般に小さく、特にアクセル開度ＡＣＣ最大時、つまり全開時の値が基準スロットル開度指令値ＴＨ０  の半分程度に設定されている。更に、この制御マップでは、アクセル開度ＡＣＣが大きいほど、出力抑制モードスロットル開度指令値ＴＨＤ  の増大率が大きくなるように設定されているので、アクセル開度ＡＣＣが小さいときには、アクセル開度変化量に対するスロットル開度指令値変化量が小さくなる。このようにアクセル開度変化量に対するスロットル開度指令値変化量、つまりスロットル開度の変化量が小さくなると、アクセル開度をさほど細かく調整しなくてもスロットル開度を小さく保持することが可能となり、低速航走が容易になる。
【００２３】
前記ステップＳ３４では、エンジンが停止中か否かを判定し、エンジンが停止中の場合には前記ステップＳ３３に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５に移行する。
前記ステップＳ３５では、前記航走速度Ｖが所定値以下の極低速航走状態であるか否かを判定し、航走速度Ｖが所定値以下の極低速航走状態である場合には前記ステップＳ３３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３６に移行する。
【００２４】
前記ステップＳ３６では、前記図５の制御マップにしたがって、アクセル開度ＡＣＣに応じた基準スロットル開度指令値ＴＨ０  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  に設定してから前記図４の演算処理のステップＳ７に移行する。
次に、前記ステップＳ４で行われる図８の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ４１で、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが所定値以上であるか否かを判定し、当該アクセル開度ＡＣＣが所定値以上である場合にはステップＳ４２に移行し、そうでない場合にはステップＳ４７に移行する。
【００２５】
前記ステップＳ４２では、前回演算処理時のアクセル開度ＡＣＣと今回演算処理時のアクセル開度ＡＣＣとの変化量ΔＡＣＣが所定値以上であるか否かを判定し、当該アクセル開度変化量ΔＡＣＣが所定値以上である場合にはステップＳ４３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４７に移行する。
【００２６】
前記ステップＳ４３では、図９の制御マップに従って、加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  をマップ検索してからステップＳ４４に移行する。この制御マップは、前記ステップＳ４１、ステップＳ４２の判定結果、始めてこのステップＳ４３に移行してから、つまり実質的に加速抑制モードに移行してからの経過時間を横軸にとり、縦軸に加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  をとって、マップ化したものである。そして、この制御マップによれば、加速抑制モードに移行してからの経過時間が“０”のとき、つまり加速抑制モードに移行した直後は加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  も“０”であり、当該経過時間の増大に伴って加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  もリニアに増大し、例えば２ｓｅｃ．程度に設定された所定時間後に“１”となって飽和する。
【００２７】
前記ステップＳ４４では、前記図５の制御マップに従って得られる基準スロットル開度指令値ＴＨ０  に前記ステップＳ４３で設定した加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  を乗じて、加速抑制モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を算出してからステップＳ４５に移行する。従って、例えば前記加速抑制モードに移行したときからのアクセル開度が一定であるとすると、モード開始直後はスロットル開度指令値ＴＨＣ  は“０”であるが、時間の経過と共に増大することになるから、例えば初心者等がアクセルレバー１１０を大きく開いたとしてもエンジンの出力（トルク）はゆっくりと増大することになり、自艇の急加速を抑制防止することができる。
【００２８】
前記ステップＳ４５では、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが所定値以下であるか否かを判定し、当該アクセル開度ＡＣＣが所定値以下である場合にはステップＳ４６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４３に移行する。
前記ステップＳ４６では、前記ステップＳ４３に始めて移行してから、つまり加速抑制モード開始からの経過時間が所定時間以上経過したか否かを判定し、加速抑制モード開始からの経過時間が所定時間以上経過した場合にはステップＳ４７に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４３に移行する。なお、この所定時間は、前記加速抑制モードスロットル開度係数ＫＤ  が“１”に飽和する所定時間と同等に設定してもよい。
【００２９】
前記ステップＳ４７では、前記図５の制御マップにしたがって、アクセル開度ＡＣＣに応じた基準スロットル開度指令値ＴＨ０  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  に設定してから前記図４の演算処理のステップＳ７に移行する。
次に、前記ステップＳ５で行われる図１０の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ５１で、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが所定値以上であるか否かを判定し、当該アクセル開度ＡＣＣが所定値以上である場合にはステップＳ５２に移行し、そうでない場合にはステップＳ５８に移行する。
【００３０】
前記ステップＳ５２では、前回演算処理時のアクセル開度ＡＣＣと今回演算処理時のアクセル開度ＡＣＣとの変化量ΔＡＣＣが所定値以上であるか否かを判定し、当該アクセル開度変化量ΔＡＣＣが所定値以上である場合にはステップＳ５３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ５８に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ５３では、図１１の制御マップに従って、急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  をマップ検索してからステップＳ５４に移行する。この制御マップは、前記ステップＳ５１、ステップＳ５２の判定結果、始めてこのステップＳ５３に移行してから、つまり実質的に急加速モードに移行してからの経過時間を横軸にとり、縦軸に急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  をとって、マップ化したものである。そして、この制御マップによれば、急加速モードに移行してからの経過時間が“０”のとき、つまり急加速モードに移行した直後から急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  は“１”より大きく、当該経過時間の増大に伴って急加速モードスロットル係数ＫＡ  は少し増大してから減少し、例えば２ｓｅｃ．程度に設定された所定時間後に“１”一定となる。
【００３２】
前記ステップＳ５４では、前記図５の制御マップに従って得られる基準スロットル開度指令値ＴＨ０  に前記ステップＳ５３で設定した急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  を乗じて、急加速モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を算出してからステップＳ５５に移行する。従って、例えば前記急加速モードに移行したときからのアクセル開度が一定であるとすると、モード開始直後からスロットル開度指令値ＴＨＣ  はアクセル開度相当の開度より大きな値となり、更にその後、増大してから減少し、前記所定時間後にアクセル開度相当の値になる。従って、低速からの加速時に、自艇が水面上に浮上する、所謂プレーニングタイミングを早め、その後の急加速を可能とする。
【００３３】
前記ステップＳ５５では、例えばエンジン回転速度から変換して得た航走速度Ｖが所定値以上であるか否かを判定し、当該航走速度Ｖが所定値以上である場合にはステップＳ５６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ５３に移行する。
前記ステップＳ５６では、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが所定値以下であるか否かを判定し、当該アクセル開度ＡＣＣが所定値以下である場合にはステップＳ５７に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ５３に移行する。
【００３４】
前記ステップＳ５７では、前記ステップＳ５３に始めて移行してから、つまり急加速モード開始からの経過時間が所定時間以上経過したか否かを判定し、急加速モード開始からの経過時間が所定時間以上経過した場合にはステップＳ５８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ５３に移行する。なお、この所定時間は、前記急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  が“１”となる所定時間と同等に設定してもよい。
【００３５】
前記ステップＳ５８では、前記図５の制御マップにしたがって、アクセル開度ＡＣＣに応じた基準スロットル開度指令値ＴＨ０  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  に設定してから前記図４の演算処理のステップＳ７に移行する。
次に、前記ステップＳ６で行われる図１２の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ６１で、前記アクセル開度センサ１１４で検出されたアクセル開度ＡＣＣが所定値以上であるか否かを判定し、当該アクセル開度ＡＣＣが所定値以上である場合にはステップＳ６２に移行し、そうでない場合にはステップＳ６８に移行する。
【００３６】
前記ステップＳ６２では、前記操舵角センサ１１１で検出された操舵角θが所定値以上であるか否かを判定し、当該操舵角θが所定値以上である場合にはステップＳ６３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６８に移行する。
前記ステップＳ６３では、図１３の制御マップに従って、操舵対応モードスロットル開度係数ＫＳ  をマップ検索してからステップＳ６４に移行する。この制御マップは、操舵角θが所定値以下の領域では“１”であり、操舵角θが所定値より大きい領域で“１”より小さな所定値一定である。
【００３７】
前記ステップＳ６４では、前記図５の制御マップに従って得られる基準スロットル開度指令値ＴＨ０  に前記ステップＳ６３で設定した操舵対応モードスロットル開度係数ＫＳ  を乗じて、操舵対応モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を算出してからステップＳ６５に移行する。従って、例えば前記操舵対応モードに移行したときからのアクセル開度が一定であるとすると、ハンドル１０４を切り増しして操舵角θが前記所定値以上になると、スロットル開度指令値ＴＨＣ  がアクセル開度相当の開度より小さな値となるから、旋回時の駆動力がやや小さくなる。従って、自艇が水面上に浮上してしまうのを抑制防止して、キャビテーションを抑制防止したり、或るいは特に波間での旋回性能を向上したりすることが可能となる。
【００３８】
前記ステップＳ６５では、例えばエンジン回転速度から変換して得た航走速度Ｖが所定値以上であるか否かを判定し、当該航走速度Ｖが所定値以上である場合にはステップＳ６６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６３に移行する。
前記ステップＳ６６では、前記操舵角センサ１１１で検出された操舵角θが所定値以下であるか否かを判定し、当該操舵角θが所定値以下である場合にはステップＳ６７に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６３に移行する。
【００３９】
前記ステップＳ６７では、前記ステップＳ６３に始めて移行してから、つまり操舵対応モード開始からの経過時間が所定時間以上経過したか否かを判定し、操舵対応モード開始からの経過時間が所定時間以上経過した場合にはステップＳ６８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６３に移行する。
前記ステップＳ６８では、前記図５の制御マップにしたがって、アクセル開度ＡＣＣに応じた基準スロットル開度指令値ＴＨ０  をマップ検索し、それをスロットル開度指令値ＴＨＣ  に設定してから前記図４の演算処理のステップＳ７に移行する。
【００４０】
図１４は、前記加速抑制モードが選択されたときの前記図４乃至図１２の演算処理の作用の説明図である。例えばアクセル開度ＡＣＣに応じたスロットル開度、例えば前記基準スロットル開度指令値ＴＨ０  が図１４に二点鎖線で表れる場合、前記加速抑制モードのスロットル開度指令値ＴＨＤ  は実線で示すようななだらかなものとなる。その結果、自艇の航走速度は図に実線で示すようななだらかなものとなり、急加速が抑制防止される。
【００４１】
また、図１５は、前記急加速モードが選択されたときの前記図４乃至図１２の演算処理の作用の説明図である。例えばアクセル開度ＡＣＣに応じたスロットル開度、例えば前記基準スロットル開度指令値ＴＨ０  が図１５に二点鎖線で表れる場合、当該スロットル開度指令値に応じた航走速度の変化は図に二点鎖線で示すように表れる。この航走速度の増加の窪みの部分、所謂加速の谷の部分がプレーニングであり、このプレーニング後は、自艇が水面上に浮上するので鋭い加速が期待できる。本実施形態では、前記所定時間まで前記急加速モードスロットル開度係数ＫＡ  、つまり制御ゲインを“１”より大きく設定することにより、少なくともプレーニングまでの急加速モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  を、アクセル開度ＡＣＣに応じたスロットル開度、即ち前記基準スロットル開度指令値ＴＨ０  より大きく設定することができるので、図に実線で示すようにプレーニングのタイミングが早まり、鋭い加速が可能となる。
【００４２】
また、図１６は、前記操舵対応モードが選択されたときの前記図４乃至図１２の演算処理の作用の説明図である。このシミュレーションでは、自艇が直進航走している状態から、ハンドル１０４を右にフル操舵し、その状態を維持している。この場合、操舵角θが前記所定値以上になると、制御ゲインに相当する前記操舵対応モードスロットル開度係数ＫＳ  が“１”より小さな一定値に保持されるので、操舵対応モードのスロットル開度指令値ＴＨＣ  も少し減少して駆動力が低下する。これにより、自艇が水面上に浮上するのを抑制防止して、キャビテーションを抑制防止したり、或いは特に波間での旋回性能を向上したりすることができるようになる。
【００４３】
以上より、前記アクセルレバー１１０が本発明の加減速操作手段を構成し、以下同様に、前記ステップモータ２６、エンジンコントロールユニット１５、前記図４の演算処理がスロットル開度制御手段を構成し、前記モード選択スイッチ１１５及び図４の演算処理のステップＳ１が低速航走時操作手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ３及び図６の演算処理全体が出力抑制スロットル開度制御手段を構成し、前記モード選択スイッチ１１５及び図４の演算処理のステップＳ１が急加速航走時操作手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ５及び図１０の演算処理全体が急加速スロットル開度制御手段を構成し、前記操舵角センサ１１１が操舵状態検出手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ６及び図１２の演算処理全体が操舵対応スロットル開度制御手段を構成し、前記モード選択スイッチ１１５及び図４の演算処理のステップＳ１が加速抑制航走時操作手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ４及び図８の演算処理全体が加速抑制スロットル開度制御手段を構成している。
なお、エンジンコントロールユニットは、マイクロコンピュータに代えて各種の演算回路で代用することも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、低速航走時操作手段により操艇者が低速航走したいときには、加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるようにスロットルバルブの開度を制御する構成としたため、アクセルレバー等の加減速操作手段の操作量に対するスロットルバルブ開度の変化量を小さくすることができるので、操艇者はアクセルレバー等の加減速操作手段を微妙に調整する必要がなくなる。
【００４５】
また、本発明のうち請求項２に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、加減速操作手段の操作状態が加速側に大きくなるほど、スロットルバルブの開度の増大率が大きくなるように当該スロットルバルブの開度を制御する構成としたため、アクセルレバー等の加減速操作手段の操作状態が加速側の小さな領域では当該アクセルレバー等の加減速操作手段の操作量に対するスロットルバルブ開度の変化量をより一層小さくすることができ、徐行航走状態等における加減速操作手段の操作がより一層容易になる。
【００４６】
また、本発明のうち請求項３に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、急加速航走時操作手段により操艇者が急加速航走したいときには、少なくとも自艇がプレーニングするまでの間は、加減速操作手段の操作状態に応じた開度より大きな開度になるようにスロットルバルブの開度を制御する構成としたため、加速性が急増するプレーニングのタイミングを早めて良好な急加速航走を可能とする。
【００４７】
また、本発明のうち請求項４に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、操艇者による加減速操作手段の操作状態が加速側に所定値以上変化したときに、所定時間、制御ゲインを大きく設定する構成としたため、急加速航走を実現し易い。
また、本発明のうち請求項５に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、検出された操艇者の操舵状態が所定値以上であるときに、加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるようにスロットルバルブの開度を制御する構成としたため、旋回時に自艇が水面上に浮上するのを抑制防止し、これによりキャビテーションを抑制防止したり、旋回性能を向上したりすることができる。
【００４８】
また、本発明のうち請求項７に係る水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置によれば、加速抑制航走時操作手段により操艇者が加速を抑止するときには、加減速操作手段の操作状態に応じた開度より小さな開度になるようにスロットルバルブの開度を制御する構成としたため、初心者等が操艇する場合に自艇が急加速してしまうのを抑制防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水ジェット推進艇の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の水ジェット推進艇の操舵用ハンドルの概略構成図である。
【図３】図２の水ジェット推進艇のエンジン及びその制御装置の概略構成図である。
【図４】図３のエンジンコントロールユニットで行われるスロットル開度制御の演算処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図６】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図７】図６の演算処理で用いられる制御マップである。
【図８】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図９】図８の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１０】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１０の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１２】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図１３】図１２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１４】図４の演算処理の作用の説明図である。
【図１５】図４の演算処理の作用の説明図である。
【図１６】図４の演算処理の作用の説明図である。
【符号の説明】
１はエンジン
１２はスロットルバルブ
１５はエンジンコントロールユニット
２６はステップモータ
１０４はハンドル
１０７はインペラ
１１０はアクセルレバー
１１１は操舵角センサ
１１５はモード選択スイッチ
【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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