(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転数を検出する回転検出手段と、エンジンの回転数を制御するエンジン制御部とを備えるエンジンを有するジェット推進艇において、
前記エンジン制御部は、前記回転検出手段で検出した回転数が加速中か否かを検出し、加速中の場合は第１しきい値を超えたら燃料カットによる回転を抑える抑制制御を開始し、前記制御を実行中に回転数が減速中か否かを検出し、減速中の場合は第２しきい値を下回ったら前記燃料カット制御を終了し、通常の運転に移行する過回転防止機能を備え、且つ第１しきい値より第２しきい値を高回転数に設定することにより、回転数の落ち込みを小規模化するようにした、
ことを特徴とするジェット推進艇のエンジン回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は過回転防止機能を備えるエンジン回転制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンには許容最高回転数が定められており、この許容最高回転数を超えて運転することはエンジン保護の点から避けなければならず、その様な過回転防止技術としては、例えば特開平９−１２６０１９号公報「エンジン制御装置」が知られている。この技術は、エンジンの回転数の上昇率が所定値以上になったら制御部によりエンジンの回転数を抑制制御するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術は、回転数の上昇率を監視しているため、低速域や中速域であっても急激な回転数増加を抑えることができるという特徴はある。しかし、回転数の上昇率で監視しているため、比較的ゆっくりと回転数が増加したときには、エンジンの回転数が許容最高回転数を超えても検出することはできない。
【０００４】
仮に、エンジンの回転数が所定値を超えたときと回転数の上昇率が所定値を超えたときの何れかが検出されたときに、エンジンの回転数を抑制制御することにしても、制御系が複雑になることと、回転数抑制制御の実施頻度が高まり、車両やボートの乗り心地を悪化させることになる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、エンジン回転数を監視しつつ好ましい過回転防止策を講じることのできるエンジン回転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】
上記目的を達成するために請求項１は、エンジンの回転数を検出する回転検出手段と、エンジンの回転数を制御するエンジン制御部とを備えるエンジンを有するジェット推進艇において、エンジン制御部は、回転検出手段で検出した回転数が加速中か否かを検出し、加速中の場合は第１しきい値を超えたら燃料カットによる回転を抑える抑制制御を開始し、制御を実行中に回転数が減速中か否かを検出し、減速中の場合は第２しきい値を下回ったら燃料カット制御を終了し、通常の運転に移行する過回転防止機能を備え、且つ第１しきい値より第２しきい値を高回転数に設定することにより、回転数の落ち込みを小規模化するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
回転の抑制制御は燃料の供給をカットする若しくは減量することや、混合気のリーン化や、点火時期を遅らせることや、点火を間引くことなどで実現することができる。
【０００８】
回転数が第１しきい値を超えたことにより抑制制御を開始しても、慣性により回転数の増加は暫く続く。その後は抑制制御が効き始めるか若しくは大きな負荷が作用すると回転数が下降に転じる。大きな負荷が加わたときには、あるしきい値で抑制制御を終了させたとしても、回転の下降は暫く続き、回転数の大きな落込みを招く。
【０００９】
そこで、請求項１では、回転の抑制制御を開始する第１しきい値より抑制制御を終了する第２しきい値を高く設定し、回転数の落込みを小規模化することができるようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、前後、左右は運転者から見たを方向をいう。また、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るジェット推進艇の平面図であり、ジェット推進艇１０は艇体１１の上面に前から後に操舵ハンドル１２、運転者シート１３、同乗者シート１４を備え、これらのシート１３，１４の左右にステップ１５Ｌ，１５Ｒ（Ｌは運転者から見て左、Ｒは同右を示す。）を備える。艇体１１内部の装備品は符号のみを示し、その内容は図２で説明する。
【００１１】
なお、１６はアクセルグリップであり、自動二輪車と同様にアクセルグリップ１６を捻ることでエンジン回転数を制御することができる。
また、１７はランヤードであり、一端をメインスイッチに繋ぎ、他端のリング１８を運転者の腕若しくは身体に結ぶことにより、運転者が正規の位置から大きく離れたときに、ランヤード１７にテンションが掛り、メインスイッチが抜けて、エンジンが止まるようにするための部品である。
【００１２】
１９は給油口であり、キャップを外すことにより、艇体１１内に配置した燃料タンクに給油することができる。
２１はステアリングノズルであり、操舵ハンドル１２に連動してピン２２を中心にして左右にスイングする。この結果、ジェット水の噴射方向が変り、艇体１１をターン（操舵）させることができる。
【００１３】
図２は本発明に係るジェット推進艇の側面図であり、艇体１１はハル２３にデッキ２４を被せてなる中空構造体である。ジェット推進艇１０は、艇体１１内に燃料タンク２５、エンジン２６、推進軸２７、エギゾーストマニホールド２８、ターボ過給機３０、ウオータマフラー４１、逆Ｕ字状の連結パイプ４２などを収納し、推進軸２７の先に設けたインペラ４３で発生したジェット水を噴射することで前進する小型船であるからジェット推進艇と呼ぶ。
【００１４】
エンジン２６からの排ガスはエギゾーストマニホールド２８、ターボ過給機３０、ウオータマフラー４１、逆Ｕ字状の連結パイプ４２の順で流れ、ターボ過給機３０で保有エネルギーの一部を吸気加圧の形態で回収し、水を溜めたウオータマフラー４１で消音及び低温化を図り、逆Ｕ字状の連結パイプ４２を介して排気ガスを水中へ若しくはジェット水へ排出する。
【００１５】
ジェット推進艇１０は、いわゆるモータボートと同様に水面を高速で走行し、波に載るとジャンプする頻度が多い乗り物である。ジャンプすると、インペラ４３の周囲の水が一時的に少くなり、エンジン２６に対する負荷が小さくなる。ジャンプ後の着水により、インペラ４３の周囲に水が溜ると負荷が大きくなる。このような負荷変動が過回転現象を引起こす。
このような負荷変動は、荒れ地走行可能車両でも発生するため、この種の車両でも過回転対策は必要となる。
【００１６】
図３（ａ），（ｂ）はジェット推進艇の作用図である。
（ａ）は、ジェット推進艇１０が第１の波５６から第２の波５７へジャンプしている状態を示す。
（ｂ）は、その時の負荷を示すグラフであり、ジェット推進艇１０が第１の波５６に載っているときには負荷が大きく、ジャンプ中は負荷が小さくなり、第２の波５７に載っているときには負荷が大きくなることを示す。
【００１７】
高速走行時にジャンプするとエンジンの回転数が急増し、エンジンの許容回転数を超える心配がある。許容回転数を超える回転を続けるとエンジンの寿命に悪影響があるため、エンジンの回転数を抑える制御が必要となる。この制御を回転の抑制制御と言う。
【００１８】
図４は本発明に係るエンジン回転制御装置の原理図であり、エンジン回転制御装置５０は、エンジン２６の回転数を検出する回転検出手段５１と、エンジン２６の回転数を制御するエンジン制御部５２と、このエンジン制御部５２に記憶させる第１しきい値を設定する第１しきい値設定器５３と、同じくエンジン制御部５２に記憶させる第２しきい値を設定する第２しきい値設定器５４とからなる。
【００１９】
図５はエンジン制御部で実施する抑制制御の一例を示すフロー図である。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：エンジン制御部に対して第１しきい値Ｓ１を設定し、第２しきい値Ｓ２を設定する。ここで、重要なことはＳ１＜Ｓ２にすることである。
なお、一度設定したＳ１，Ｓ２を変更する必要がないときにはこのステップはパスできることは言うまでもない。
【００２０】
ＳＴ０２：エンジンの回転数Ｎｅをエンジン制御部に読込む。
ＳＴ０３：エンジンが加速中であるか否かを調べる。具体的には短い時間をおいて回転数Ｎｅ１と回転数Ｎｅ２との２つの回転数を時系列的に読込み、これらを比較しＮｅ１＜Ｎｅ２であれば加速と判定できる。ＮＯ（加速中でない）ならばＳＴ０２に戻し、ＹＥＳ（加速中）ならばＳＴ０４に進む。
ＳＴ０４：エンジン制御部で回転数Ｎｅが第１しきい値Ｓ１を超えたか否かを判定する。ＮＯ（超えていない）ならばＳＴ０２に戻し、ＹＥＳ（超えている）ならばＳＴ０５に進む。
【００２１】
ＳＴ０５：エンジン制御部は、回転の抑制制御を実行する。この抑制制御は、燃料の供給をカットする若しくは減量することや、混合気のリーン化や、点火時期を遅らせることや、点火を間引くことやその他の周知の手法で実現することができる。
【００２２】
ＳＴ０６：エンジンの回転数Ｎｅをエンジン制御部に読込む。
ＳＴ０７：エンジンが減速中であるか否かを調べる。例えば短い時間をおいて回転数Ｎｅ３と回転数Ｎｅ４との２つの回転数を時系列的に読込み、これらを比較しＮｅ３＞Ｎｅ４であれば減速と判定できる。ＮＯ（減速中でない）ならばＳＴ０５に戻して抑制制御を継続する。ＹＥＳ（減速中）ならばＳＴ０８に進む。
【００２３】
ＳＴ０８：エンジン制御部で回転数Ｎｅが第２しきい値Ｓ２を下回ったか否かを判定する。ＮＯ（下回っていない）ならばＳＴ０５に戻し、ＹＥＳ（下回っている）ならばＳＴ０９に進む。
ＳＴ０９：エンジン制御部は回転の抑制制御を終了する。これで、エンジンは通常の運転に切換わる。
【００２４】
図６（ａ），（ｂ）は本発明と従来技術とを対比したグラフである。
（ａ）は比較例であり、過回転防止機能を備え且つ抑制制御の開始及び終了を同一の「しきい値」で実施するときのエンジン回転数の変化を示す。
横軸の点Ｐ０からスロットルに対応してエンジン回転数が変化していたものが、ジャンプ（図３（ａ）参照）などにより負荷が急減した点Ｐ１からエンジン回転数が急増し、点Ｐ２でしきい値を超えたため、回転の抑制制御が始まり、上昇率が徐々に小さくなる曲線に沿って回転数が増加する。
【００２５】
このしきい値より上の領域に回転数があるときに、着水（図３（ａ）参照）などにより負荷が急増した点Ｐ３で回転数が急減する。回転数がしきい値を下回った点Ｐ４で抑制制御は終了し通常の運転に移行する。しかし、負荷の増加が大きいため、点Ｐ５まで回転は落込む。そして、通常の運転が効いてスロットルに対応して回転数に戻る（点Ｐ６）。点Ｐ６と点Ｐ５との差ｄ１が回転の落込みとなる。この差ｄ１が大きいほど走行中に急ブレーキが作用することになり、走行フィーリングが悪くなる。
【００２６】
（ｂ）は実施例であり、過回転防止機能を備え且つ抑制制御の開始を第１しきい値Ｓ１で実施し、抑制制御の終了を第２しきい値Ｓ２（ただし、Ｓ１＜Ｓ２）で実施するときのエンジン回転数の変化を示す。
横軸の点Ｐ１０からスロットルに対応してエンジン回転数が変化していたものが、ジャンプ（図３（ａ）参照）などにより負荷が急減した点Ｐ１１からエンジン回転数が急増し、点Ｐ１２で第１しきい値Ｓ１を超えたため、回転の抑制制御が始まり、上昇率が徐々に小さくなる曲線に沿って回転数が増加する。
【００２７】
この第１しきい値Ｓ１を超え且つ第２しきい値Ｓ２より上の領域に回転数があるときに、着水（図３（ａ）参照）などにより負荷が急増した点Ｐ１３で回転数が急減する。回転数が第２しきい値を下回った点Ｐ１４で抑制制御は終了し通常の運転に移行する。しかし、負荷の増加が大きいため、点Ｐ１５まで回転は落込む。そして、通常の運転が効いてスロットルに対応して回転数に戻る（点Ｐ１６）。点Ｐ１６と点Ｐ１５との差ｄ１０が回転の落込みとなる。
【００２８】
この差ｄ１０は（ａ）に示す差ｄ１の数分の一となり、十分に小さい。
この差ｄ１０が小さいほど走行中のブレーキ感が小さくなり、走行フィーリングが良くなる。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、本発明は、図４に示すエンジン２６の回転数を検出する回転検出手段５１と、エンジン２６の回転数を制御するエンジン制御部５２とを備えるエンジン２６において、エンジン制御部５２は、回転検出手段５１で検出した回転数が増加中に第１しきい値Ｓ１を超えたら回転を抑える抑制制御を開始し（図５のＳＴ０４参照）、回転検出手段５１で検出した回転数が減少中に第２しきい値Ｓ２を下回ったら抑制制御を終了する（図５のＳＴ０７参照）過回転防止機能を備え、且つ第１しきい値Ｓ１より第２しきい値Ｓ２を高回転数に設定したことを特徴とする。
【００３０】
尚、本発明に係るエンジン回転制御装置及び回転の抑制制御は、ジェット推進艇に好適ではあるが、その他の一般車両、作業用車両、産業機械のエンジン、その他のエンジンに広く適用できることは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、回転の抑制制御を開始する第１しきい値より抑制制御を終了する第２しきい値を高く設定し、回転数の落込みを小規模化することができるようにした。これにより、走行中のギクシャク感が少くなり、走行フィーリングを高めることができる。
加えて、抑制制御を実施するので過回転時のエンジンのダメージを抑えることができエンジンの保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るジェット推進艇の平面図
【図２】本発明に係るジェット推進艇の側面図
【図３】ジェット推進艇の作用図
【図４】本発明に係るエンジン回転制御装置の原理図
【図５】エンジン制御部で実施する抑制制御の一例を示すフロー図
【図６】本発明と従来技術とを対比したグラフ
【符号の説明】
５０…エンジン回転制御装置、５１…回転検出手段、５２…エンジン制御部、５３…第１しきい値設定器、５４…第２しきい値設定器、ｄ１，ｄ１０…回転落込み量、Ｎｅ…エンジンの回転数、Ｓ１…第１しきい値、Ｓ２…第２しきい値。
【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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