JP2002114193A - 水ジェット推進艇のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転覆検出用センサーの誤作動を防止する。 【解決手段】 エンジンコントロールユニット２８によ
り、転覆検出用センサー２９で転覆が検出されてもエン
ジン回転数がプレーニングを開始する回転数以上のとき
は、エンジン６を停止させないように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水ジェット推進艇
のエンジン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水ジェット推進艇は、艇体内に搭載され
たエンジンで駆動されるジェット推進機のインペラで発
生する噴流を噴射ノズルから後方に噴射することにより
推進するものである。

【０００３】上記のような水ジェット推進艇は、船体の
下部が水中に没して、水を掻き分けながら航走する排水
量航走状態（トローリング）から、水面に対して船体が
大きい傾角の前上がり姿勢で航走する遷移航走状態を経
た後に、水面に対して船体が小さい傾角のほぼ一定の前
上がり姿勢で完全滑走航走状態（プレーニング）とな
る。

【０００４】そして、図９に示すように、最高エンジン
回転数が１００００ｒｐｍのエンジンでは、１０００ｒ
ｐｍ付近がアイドル回転数で、６５００ｒｐｍ付近から
遷移航走を開始し、７５００ｒｐｍ付近からプレーニン
グを開始する。

【０００５】上記のような水ジェット推進艇では、エン
ジンに海水中の水分や塩分によって腐食される部材が多
いために、艇体が転覆したときにエンジン内に海水が浸
入しないよう対策を強化する必要がある。

【０００６】このため、艇体が転覆したことを転覆検出
用センサーで検出したときにエンジンを停止させて、海
水が吸気口からエンジン内に吸い込まれないようにした
ものが提案されている（特開平８−４９５９６号公報参
照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水ジェ
ット推進艇は、高速でプレーニング（滑走）しながら急
旋回やジャンプ等を繰り返すことによるアクロバチック
な操縦を楽しむものであって、急旋回時の重力（Ｇ）や
ジャンプ後の着水の衝撃等によって転覆検出用センサー
が誤作動すると、エンジンが停止してしまうという不具
合がある。

【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、転覆検出用センサーの誤作動を防止
した水ジェット推進艇のエンジン制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、艇体内にエンジンを搭載するとともに、
艇体が転覆したことを検出する転覆検出用センサーが設
けられ、この転覆検出用センサーの検出に応じてエンジ
ンを停止させるように制御する水ジェット推進艇のエン
ジン制御装置であって、上記転覆検出用センサーで転覆
が検出されてもエンジン回転数がプレーニングを開始す
る回転数以上のときは、エンジンを停止させないように
制御する制御装置を備えていることを特徴とする水ジェ
ット推進艇のエンジン制御装置を提供するものである。

【００１０】本発明によれば、制御装置により、転覆検
出用センサーで転覆が検出されてもエンジン回転数がプ
レーニングを開始する回転数以上のときは、エンジンを
停止させないように制御するようにしたから、高速のプ
レーニング時の急旋回やジャンプ等で転覆検出用センサ
ーが誤作動しても、エンジン回転数がプレーニングを開
始する回転数以上であるのでエンジンは停止されない
が、プレーニング以下の低速で転覆して操縦者が操舵ハ
ンドルを握ったままで落水しているようなときには、エ
ンジンが停止されて海水が吸気口からエンジン内に吸い
込まれるおそれがなくなる。

【００１１】請求項２のように、上記制御装置は、転覆
検出用センサーで転覆が検出され、かつエンジン回転数
がプレーニングを開始する回転数より低い回転数で一定
時間が経過した後にエンジンを停止させる構成とすれ
ば、プレーニング以下の低速で推進中に、大きな波のう
ねりで艇体が転覆直前まで傾いて転覆検出用センサーが
誤作動したような場合でも、大きな波のうねりがおさま
って艇体が復原するまでの間のような一定時間が経過し
た後でないとエンジンが停止されないので、このような
場合にエンジンが停止してしまうという不具合がなくな
る。

【００１２】請求項３のように、ランヤードの係合部が
外れたときにエンジンを停止させるランヤードスイッチ
が設けられている構成とすれば、プレーニング中のよう
な高速時に転覆して操縦者が落水すれば、ランヤードの
係合部がランヤードスイッチから外れてエンジンが停止
され、低速時に転覆すると転覆検出センサーによってエ
ンジンが停止されるので、全ての領域で海水が吸気口か
らエンジン内に吸い込まれるのが確実に防止できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１に示すように、水ジェット推進艇１
は、ハル部材２とデッキ部材３とがその周縁部で接合さ
れて艇体４が構成されて、この艇体４の内部の前後方向
のほぼ中央位置に形成されたエンジンルーム５には４サ
イクル４気筒のエンジン６が搭載され、このエンジン６
の前方には燃料タンク７が設置されるとともに、エンジ
ンルーム５の後方でバルクヘッド８で仕切られたポンプ
ルーム９にはジェット推進機１０が設置されている。

【００１５】上記デッキ部材３の前上部には操舵ハンド
ル１２が設けられ、このデッキ部材３の後上部にはシー
ト台１３が設けられ、このシート台１３の上部には前後
方向の跨座式シート１４が着脱可能に取付けられてい
る。なお、１５ａ，１５ｂは、ベンチレーションダクト
である。

【００１６】上記エンジン６のクランク軸１６にはカッ
プリング１７を介してインペラ軸１８が連結され、この
インペラ軸１８には、上記ジェット推進機１０のインペ
ラハウジング１０ａに収容されたインペラ（不図示）が
取付けられ、このインペラハウジング１０ａの後端部に
噴射ノズル１９ａが設けられ、この噴射ノズル１９ａに
ディフレクター１９ｂが取付けられている。

【００１７】そして、エンジン６で駆動されるジェット
推進機１０のインペラで発生した噴流を噴射ノズル１９
ａから後方に噴射することにより艇体４が推進されると
ともに、跨座式シート１４に跨った乗員が操舵ハンドル
１２を操作して噴射ノズル１９ａのディフレクター１９
ｂを左右に揺動させることにより旋回されるようにな
る。

【００１８】上記エンジン６は、クランク軸１６が艇体
４の前後方向に延在するようにハル部材２に設置され、
このエンジン６の左舷側には、シリンダヘッドの吸気ポ
ートに接続される気筒毎の吸気管２１と、これら吸気管
２１の上流端に接続される吸気チャンバー２２とが設け
られるとともに、エンジン６の前方には吸気サイレンサ
ー２３が設けられ、この吸気サイレンサー２３と吸気チ
ャンバー２２とが吸気ダクト２４を介して接続されてい
る。

【００１９】また、上記エンジン６の右舷側には、シリ
ンダヘッドの排気ポートに接続される排気管２５が設け
られ、この排気管２５はエンジン６の後方に延在されな
がらバルクヘッド８を貫通してポンプルーム９内のウォ
ーターロック２６に接続され、このウォーターロック２
６の排出管２６ａは艇外に接続されている。

【００２０】上記バルクヘッド８のエンジンルーム５側
の上部にはエンジンコントロールユニット（制御装置）
２８が設置されるとともに、バルクヘッド８のポンプル
ーム９側の上部には、後述する振り子２９ａが艇体４の
幅方向に揺動するように転覆検出スイッチ２９が設置さ
れている。

【００２１】この転覆検出スイッチ２９は、図２に示す
ように、振り子２９ａが２つのストッパー２９ｂ，２９
ｃの間で揺動自在になるように設けられて、この振り子
２９ａがいずれかのストッパー２９ｂ，２９ｃで揺動が
規制されたときにＯＮ（転覆検出）状態となり、ストッ
パー２９ｂ，２９ｃの間にあるときはＯＦＦ状態にな
る。

【００２２】上記エンジンコントロールユニット２８に
は、図３に示すように、上記転覆検出スイッチ２９と、
エンジン６のクランク軸１６からエンジン回転数を検出
するエンジン回転数検出センサー（又はスロットルバル
ブ軸からスロットルバルブ開度を検出するスロットル開
度センサー）３０と、ランヤードスイッチ３１と、エン
ジンストップスイッチ３２（図５参照）とが接続される
とともに、エンジンコントロールユニット２８から出力
されるエンジン停止信号で点火プラグへの給電が停止又
は燃焼噴射弁への燃焼供給が停止されることにより、エ
ンジン６が停止されるようになる。

【００２３】上記操舵ハンドル１２には、図７（ａ）に
詳細に示すように、左側グリップ１２ａの近傍に大径部
１２ｂが取付けられ、この大径部１２ｂにはランヤード
スイッチ３１とエンジンスタータースイッチ４２とが設
けられている。

【００２４】図７（ｂ）に示すように、ランヤード５０
は、ロープ５０ｃと、操縦者の手首に取付ける取付け部
５０ｂと、上記ランヤードスイッチ３１に係合させる係
合部５０ａとで構成されている。そして、係合部５０ａ
をランヤードスイッチ３１に係合させた状態（図７
（ａ）の状態）で、スタータースイッチ４２を押してオ
ンしたときにエンジン６が始動するとともに、ランヤー
ド５０の係合部５０ａがランヤードスイッチ３１から外
れた時にエンジン６が停止するように上記エンジンコン
トロールユニット２８で制御される。

【００２５】上記ランヤード５０及びランヤードスイッ
チ３１は、具体的には、図８（ｂ）に示すように、ラン
ヤード５０の係合部５０ａをランヤードスイッチ３１に
係合させた時に（矢印ａ参照）、ランヤードスイッチ３
１の下側接点３１ｂが上昇（矢印ｂ参照）して上側接点
３１ａに接触することにより、ランヤードスイッチ３１
がオンするようになり、このランヤードスイッチ３１が
オンの状態でスタータースイッチ４２をオンしたときに
エンジン６が始動するようになる。

【００２６】また、図８（ａ）に示すように、ランヤー
ド５０の係合部５０ａがランヤードスイッチ３１から外
れた時に（矢印ｃ参照）、ランヤードスイッチ３１の下
側接点３１ｂが下降（矢印ｄ参照）して上側接点３１ａ
から離れることにより、ランヤードスイッチ３１がオフ
するようになり、このランヤードスイッチ３１がオフの
状態でエンジン６が停止するようになる。

【００２７】上記のように構成した水ジェット推進艇１
のエンジンコントロールユニット２８において、転覆検
出用センサー２９が艇体４の転覆を検出し、かつエンジ
ン回転がプレーニングを開始する回転数より低い回転数
のときにエンジン６を停止させる制御を図４のフローチ
ャートに基づいて説明する。

【００２８】ステップＳ１でスタートし、ステップＳ２
でエンジン回転数検出センサー３０により、現在のエン
ジン回転数がプレーニングを開始する回転数（例えば７
５００ｒｐｍ）より低い回転数Ａ以下か否かを判定す
る。なお、エンジン回転数検出センサー３０に代えて、
スロットル開度検出センサーにより、現在のエンジン回
転数がプレーニングを開始する回転数より低い回転数Ａ
以下か否かを判定することも可能である。この場合のス
ロットル開度は例えば３０度以下である。

【００２９】ステップＳ２でＹＥＳであれば、ステップ
Ｓ３で転覆検出スイッチ２９がＯＮ（転覆検出）か否か
を判定する。この場合の艇体４の傾きは、例えば復原限
界を超える９０度以上である。

【００３０】ステップＳ３でＹＥＳであれば、ステップ
Ｓ４で転覆検出スイッチ２９が転覆を検出したＯＮ状態
が一定時間（例えば０．５秒）経過したか否かを判定す
る。

【００３１】そして、ステップＳ４でＹＥＳであれば、
ステップＳ５で、点火プラグへの給電停止又は燃焼噴射
弁への燃焼供給停止により、エンジン６が停止されるよ
うになる。

【００３２】このように、転覆検出用スイッチ２９が艇
体４の転覆を検出し、かつ現在のエンジン回転数がプレ
ーニングを開始する回転数より低い回転数Ａ以下のとき
にエンジン６が停止されるようになる。

【００３３】すなわち、高速のプレーニング時の急旋回
やジャンプ等で転覆検出用スイッチ２９が誤作動して
も、このような場合のエンジン回転数は、プレーニング
を開始する回転数より低い回転数Ａ以上であるのでエン
ジン６が停止されることはない。

【００３４】また、プレーニング中のような高速時に転
覆して操縦者が落水すれば、ランヤード５０の係合部５
０ａがランヤードスイッチ３１から外れるので、ランヤ
ードスイッチ３１がオフしてエンジン６が停止されるよ
うになる。なお、高速のプレーニング時に転覆して操縦
者が落水すれば、ランヤード５０の係合部５０ａがラン
ヤードスイッチ３１から外れてエンジン６が確実に停止
されることから、現在のエンジン回転数がプレーニング
を開始する回転数より低い回転数Ａ以上であるときには
転覆検出用スイッチ２９を作動させないように制御する
こともできる。

【００３５】そして、プレーニング以下の低速で転覆し
て操縦者が操舵ハンドル１２を握ったままで落水してい
るようなときに、ランヤード５０の係合部５０ａがラン
ヤードスイッチ３１から外れなくてエンジン６が停止さ
れないが、上述のように転覆検出用スイッチ２９が艇体
４の転覆を検出し、かつ現在のエンジン回転数がプレー
ニングを開始する回転数より低い回転数Ａ以下であるの
で、エンジン６が確実に停止されることにより、海水が
吸気口からエンジン６内に吸い込まれるおそれがなくな
るのである。

【００３６】このように、高速から低速の全ての領域で
海水が吸気口からエンジン６内に吸い込まれるのが確実
に防止できる。

【００３７】また、上記ステップＳ４において、転覆検
出用スイッチ２９で転覆が検出され、かつ現在のエンジ
ン回転数がプレーニングを開始する回転数より低い回転
数Ａ以下のときに、一定時間が経過した後にエンジン６
を停止させるようにすることにより、プレーニング以下
の低速で推進中に、大きな波のうねりで艇体４が転覆直
前まで傾いて転覆検出用スイッチ２９が作動したような
場合でも、大きな波のうねりがおさまって艇体４が復原
するまでの間のような一定時間が経過した後でないとエ
ンジン６が停止されないので、このような場合にエンジ
ン６が停止してしまうという不具合がなくなる。

【００３８】図４（後述する図６でも同じ）のフローチ
ャートの説明において、ステップＳ２（図６ではステッ
プＳ１６）で、現在にエンジン回転数がプレーニングを
開始する回転数（例えば７５００ｒｐｍ）より低い回転
数Ａ以下か否かを判定したが、これは最適な場合であっ
て、図９のエンジン回転数と航走状態との関係を示す図
を参照すれば、遷移航走を開始する回転数（例えば６５
００ｒｐｍ）より低い回転数Ａ以下か否かを判定するこ
とも可能であるし、遷移航走状態を開始する付近の回転
数（例えば５７５０〜６２５０ｒｐｍ）より低い回転数
Ａ以下か否かを判定することも可能である。

【００３９】また、上記エンジン回転数Ａは、例えば２
０００ｒｐｍ（インペラ回転数で１４００ｒｐｍ）程度
が適当である。

【００４０】さらに、ステップＳ４は省略することが可
能である。

【００４１】一方、上記転覆検出スイッチ２９が故障し
た場合のフュールセーフ制御について説明する。

【００４２】上記転覆検出スイッチ２９の故障原因とし
ては、断線とショートとがあり、断線のときは艇体４が
転覆しても転覆検出スイッチ２９がＯＦＦ状態であり、
ショートのときは艇体４が転覆していなくても転覆検出
スイッチ２９がＯＮ状態である。

【００４３】上記転覆検出スイッチ２９は、ＯＮのとき
は電圧が例えば０Ｖ、ＯＦＦのときは電圧が例えば５Ｖ
（または１２Ｖ）、断線のときは電圧が例えば２．５Ｖ
（または６Ｖ）（ＯＮとＯＦＦとの中間）となるように
予め設定されていて、この中間電圧であれば断線による
故障であると判断できる。

【００４４】また、始動時（転覆後に艇体４を復原させ
て再始動する場合も含まれる）に転覆検出スイッチ２９
がＯＮとなっていること自体がおかしいことから、この
状態であればショートによる故障であると判断できる。

【００４５】図５に示すように、フュールセーフ制御回
路には、電源（バッテリー）４０に対してメインリレー
４１とスタータスイッチ４２と転覆検出スイッチ２９と
スタータリレー４３とが設けられて、スタータスイッチ
４２をＯＮするとメインリレー４１がＯＮされ、その後
スタータスイッチ４２をＯＦＦしても、スタータリレー
４３でメインリレー４１のＯＮが保持される。

【００４６】そして、転覆検出スイッチ２９が正常の場
合には、図１〜図４で説明したような転覆検出スイッチ
２９の作動制御が行われるが、転覆検出スイッチ２９が
故障した場合のフュールセーフ制御を図６のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００４７】ステップＳ１１でスタートし、ステップＳ
１２で始動時に転覆検出スイッチ２９が故障であるか否
かが判定され、ＹＥＳ（故障）であれば、ステップＳ１
３でブザー／警告ランプ３７が駆動されて、操縦者に転
覆検出スイッチ２９が故障であることを報知させる。

【００４８】また、ステップＳ１２でＮＯであれば、ス
テップＳ１４で運転中に転覆検出スイッチ２９が故障で
あるか否かが判定され、ＹＥＳ（故障）であれば、ステ
ップＳ１５でブザー／警告ランプ３７が駆動されて、操
縦者に転覆検出スイッチ２９が故障であることを報知さ
せる。

【００４９】そして、ステップＳ１６でエンジン回転数
検出センサー３０により、現在のエンジン回転数がプレ
ーニングを開始する回転数（例えば７５００ｒｐｍ）よ
り低い回転数Ａ以下か否かを判定し、ＹＥＳであれば、
ステップＳ１７で、点火プラグ３６への給電停止又は燃
焼噴射弁３５への燃焼供給停止により、エンジン６が停
止されるとともに、ステップＳ１８で一定時間（例えば
３０秒）経過後に電源がＯＦＦされるようになる。

【００５０】この一定時間経過後に電源をＯＦＦする制
御は、図５に示したエンジンコントロールユニット２８
において、エンジン６の停止後、タイマーなどで一定時
間経過後にメインリレー制御回路４１ａによってメイン
リレー４１をＯＦＦすることにより行われる。

【００５１】このように、転覆検出用スイッチ２９が始
動時に故障しているときは、ブザー／警告ランプ３７に
よる報知は止まらないので（ステップＳ１３）、操縦者
に運転を開始する前に転覆検出スイッチ２９を点検・交
換するように促すことができる。

【００５２】また、転覆検出スイッチ２９が運転中に故
障したときは（ステップＳ１４）、まず、ブザー／警告
ランプ３７により報知するとともに（ステップＳ１
５）、現在のエンジン回転数がプレーニングを開始する
回転数以下のときに（ステップＳ１６）、点火プラグ３
６への給電停止又は燃焼噴射弁３５への燃焼供給停止に
より、エンジン６を停止させる（ステップＳ１７）。す
なわち、現在のエンジン回転数がプレーニングを開始す
る回転数より低い回転数以上、つまりプレーニング中に
不意にエンジン６を停止させないで、プレーニングを開
始する回転数より低い回転数以下まで現在のエンジン回
転数が下がった後にエンジン６を停止させることによ
り、操縦者に転覆検出スイッチ２９に異常があることを
確実に知らしめることができる。

【００５３】さらに、エンジン６の停止と同時に電源が
ＯＦＦされないで、一定時間経過後に電源をＯＦＦする
ことにより（ステップＳ１８）、この時間内ではブザー
／警告ランプ３７により引き続いて報知されるので、操
縦者に転覆検出スイッチ２９に異常があることを繰り返
して知らしめることができる。

【００５４】そして、停止したエンジン６を再始動する
と、転覆検出用スイッチ２９が始動時に故障しているこ
とになるから（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ブザー／警
告ランプ３７による報知は止まらないので（ステップＳ
１３）、操縦者に転覆検出スイッチ２９に異常があるこ
とをさらに繰り返して知らしめることができる。

【００５５】この再始動時のブザー／警告ランプ３７に
よる報知では、エンジン６は再始動可能であるから、操
縦者は艇体４が転覆しないよう注意深く運転しながらリ
ンプホーム（帰港）して、転覆検出スイッチ２９を点検
・交換できるようになる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、制御装置により、転覆検出用センサーで転覆が検
出されてもエンジン回転数がプレーニングを開始する回
転数以上のときは、エンジンを停止させないように制御
するようにしたから、高速のプレーニング時の急旋回や
ジャンプ等で転覆検出用センサーが誤作動しても、エン
ジン回転数がプレーニングを開始する回転数以上である
のでエンジンは停止されないが、プレーニング以下の低
速で転覆して操縦者が操舵ハンドルを握ったままで落水
しているようになときには、エンジンが停止されて海水
が吸気口からエンジン内に吸い込まれるおそれがなくな
る。

【００５７】また、転覆検出用センサーで転覆を検出
し、かつエンジン回転数がプレーニングを開始する回転
数より低い回転数で一定時間が経過した後にエンジンを
停止させる構成とすれば（請求項２）、プレーニング以
下の低速で推進中に、大きな波のうねりで艇体が転覆直
前まで傾いて転覆検出用センサーが誤作動したような場
合でも、大きな波のうねりがおさまって艇体が復原する
までの間のような一定時間が経過した後でないとエンジ
ンが停止されないので、このような場合にエンジンが停
止してしまうという不具合がなくなる。

【００５８】さらに、ランヤードの係合部が外れたとき
にエンジンを停止させるランヤードスイッチが設けられ
ている構成とすれば（請求項３）、プレーニング中のよ
うな高速時に転覆して操縦者が落水すれば、ランヤード
の係合部がランヤードスイッチから外れてエンジンが停
止され、低速時に転覆すると転覆検出センサーによって
エンジンが停止されるので、全ての領域で海水が吸気口
からエンジン内に吸い込まれるのが確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 水ジェット推進艇の一部破断側面図である。

【図２】 転覆検出スイッチの正面図である。

【図３】 転覆検出スイッチの作動制御ブロック図であ
る。

【図４】 転覆検出スイッチの作動制御フローチャート
である。

【図５】 転覆検出スイッチのフュールセーフ制御ブロ
ック図である。

【図６】 転覆検出スイッチのフュールセーフ制御フロ
ーチャートである。

【図７】 （ａ）は操舵ハンドルの要部斜視図、（ｂ）
はランヤードの斜視図である。

【図８】 ランヤードスイッチと電源スイッチであり、
（ａ）はランヤードの係合部を外した時の側面図、
（ｂ）はランヤードの係合部を係合させた時の側面図で
ある。

【図９】 エンジン回転数と航走状態との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１ 水ジェット推進艇 ４ 艇体 ６ エンジン ２８ エンジンコントロールユニット（制御装置） ２９ 転覆検出スイッチ（センサー） ３０ エンジン回転数検出センサー ３１ ランヤードスイッチ ５０ ランヤード ５０ａ 係合部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 艇体内にエンジンを搭載するとともに、
   艇体が転覆したことを検出する転覆検出用センサーが設
   けられ、この転覆検出用センサーの検出に応じてエンジ
   ンを停止させるように制御する水ジェット推進艇のエン
   ジン制御装置であって、 上記転覆検出用センサーで転覆が検出されてもエンジン
   回転数がプレーニングを開始する回転数以上のときは、
   エンジンを停止させないように制御する制御装置を備え
   ていることを特徴とする水ジェット推進艇のエンジン制
   御装置。
2. 【請求項２】 上記制御装置は、転覆検出用センサーで
   転覆が検出され、かつエンジン回転数がプレーニングを
   開始する回転数より低い回転数で一定時間が経過した後
   にエンジンを停止させる請求項１記載の水ジェット推進
   艇のエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 ランヤードの係合部が外れたときにエン
   ジンを停止させるランヤードスイッチが設けられている
   請求項１または請求項２記載の水ジェット推進艇のエン
   ジン制御装置。