JP2007064162A - 小型滑走艇のスロットル開度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料の残量が所定量以下に減少したときに、スロットルバルブの開度を制限することのできる小型滑走艇のスロットル開度制御装置を提供すること。
【解決手段】 スロットルレバー２１の操作量に応じて開度を変更するスロットルバルブ２４と、燃料残量検出装置３６と、燃料消費量算出手段と、スロットル開度制限手段とで小型滑走艇１０のスロットル開度制御装置２０を構成した。そして、燃料残量検出装置３６が検出する燃料残量が設定値Ｌ1以下になったときに、燃料消費量算出手段が燃料噴射量の積算を開始し、設定値Ｌ1から積算された燃料噴射量の合計値をひいた値が閾値Ｌ0以下になったときに、スロットル開度制限手段が、開度比率ｋに基づいてスロットルバルブ２４の開度を決定するようにした。また、燃料タンク２０ｂ内を縦隔壁３３で複数の部屋に区画した。さらに、エンジン２０ａにノックセンサ３２を設けた。
【選択図】 図９

Description

本発明はエンジンに供給する空気量を制御するスロットルバルブを備えた小型滑走艇のスロットル開度制御装置に関する。

従来から使用されている小型滑走艇の中には、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ものがある。また、このような小型滑走艇（ウォータービークル）の中に、ハンドルカバーに、タコメータ、オイルインジケータ、水温計および燃料計等を組み込んだメータを設置したものがある（例えば、特許文献１参照）。この小型滑走艇を操縦する操船者は、メータを見ることにより、小型滑走艇の燃料残量等の状態を把握することができ、これによって走行中の燃料切れやオーバーヒート等のトラブルを防止する。
実公平７−４０４７６号公報

しかしながら、前述した従来の小型滑走艇では、メータの各計器は、燃料の残量等を表示したり、警告灯を点灯したりするだけであるため、操船者が見落としたり気づかなかったりする場合がある。例えば、燃料の残量が少量になったときに操船者が気づかずに運転を続けると燃料切れが生じて、ノッキングが発生したりエンジンが停止したりすることがある。特に、小型滑走艇においては、スロットルバルブを全開させた状態で運転することが多く、このスロットルバルブ全開時の高負荷高回転時に燃料切れが生じると激しいノッキングが生じ、エンジンが破損するおそれが生じる。また、小型滑走艇は、急な加減速や旋回をして船体の姿勢を激しく変化させながら走行させることが多い。このため、小型滑走艇では、燃料タンクの液面も激しく揺れて変動するため燃料の残量を正確に検出することが難しいという問題もある。

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、燃料の残量が所定量以下に減少したときに、スロットルバルブの開度を制限することのできる小型滑走艇のスロットル開度制御装置を提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置の構成上の特徴は、操作子の操作量に応じて開度を変更することにより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、燃料タンク内の燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、燃料残量検出手段が検出する燃料残量が所定の閾値以下になったときに、操作子の操作量に応じたスロットルバルブの開度を所定値以下に制限するスロットル開度制限手段とを備えたことにある。

このように構成した本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置では、燃料タンク内の燃料残量が所定の閾値以下になったときに、スロットル開度制限手段の作動により、操作子の操作量に応じたスロットルバルブの開度が所定値以下に制限される。このため、それ以後の走行における燃料消費量が低減するようになるとともに、操船者はエンジンの駆動状態の変化により燃料残量が少なくなったことを確実に認識することができる。この結果、操船者は、燃料切れが発生してエンジンが停止したりする前に、給油をしたり、速度を落とした適正な走行状態で岸に戻る等の適切な措置をとることができる。

また、本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置の他の構成上の特徴は、燃料残量検出手段を、燃料残量検出装置と燃料消費量算出手段とで構成し、燃料残量検出装置が検出する燃料の残量が予め設定された設定値以下になったときに、燃料消費量算出手段が燃料噴射量の積算を開始し、設定値から積算された燃料噴射量の合計値をひいた値が閾値以下になったときに、スロットル開度制限手段が、予め設定された開度比率に基づいてスロットルバルブの開度を決定することにある。

一般に、燃料の残量を検出する燃料残量検出装置は、フロートと、フロートに連結された回転支持棒と、回転支持棒の回転角度を検出するポテンショメータで構成されることが多く、これによると、燃料残量が少量になると検出精度が低下する。このため、燃料の残量が閾値（燃欠状態に近づいた所定の値を設定）に近づいたときには、他の検出装置を用いて燃料残量を検出する必要が生じる。しかしながら、本発明によると、燃料残量が閾値よりも所定量多い設定値、言い換えると燃料残量検出装置の検出精度が低下し始めるときから閾値に減少するまでの間の燃料消費量は、燃料消費量算出手段による計算に基づいて行われる。この結果、別途検出装置を設けることなく精度のよい燃料残量の検出が可能になる。

また、本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置のさらに他の構成上の特徴は、燃料タンクの内部に、少なくとも一部が略垂直の面で構成される隔壁を設けて、互いの下部どうしが連通する複数の部屋を形成し、複数の部屋の中の少なくとも一つの部屋に燃料残量検出装置を設けたことにある。

このように、燃料タンク内を複数の部屋に区画することで、各部屋の液面の変動が、燃料タンク内を単室にした場合の液面の変動と比べて小さくなる。すなわち、単室にした場合の揺れにより変動する液面の最低高さと最高高さとの差よりも、複数に区画した場合の各部屋の揺れにより変動する液面の最低高さと最高高さとの差の方が小さくなる。このため、燃料残量検出装置による燃料残量の検出がより平均化されて精度のよいものになる。これによって、スロットル開度制限手段の作動をより適正なものにすることができる。なお、この場合、各部屋の液面を揃えるために、各部屋の下部どうしを連通させることが必要である。また、この場合の下部とは、少なくとも、設定値よりも下方の位置にすることが好ましい。

また、本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置のさらに他の構成上の特徴は、隔壁を、平面視で複数の方向に延びる壁部で構成したことにある。この場合の複数の方向とは、前後方向や左右方向等であり、例えば、各部屋を前後方向および左右方向に区画して格子状にすることができる。これによると、燃料タンク内を細かく区画することができ、小型滑走艇に前後の揺れや左右の揺れが生じても効果的に各部屋の液面の変動を小さくすることができる。このため、どの部屋に燃料残量検出装置を設けても精度のよい液面検出が可能になる。

また、本発明に係る小型滑走艇のスロットル開度制御装置のさらに他の構成上の特徴は、エンジンが備えるシリンダボディの外壁部にノッキングを検出するためのノック検出装置を設けたことにある。この場合、シリンダボディの外壁部に、クローズドデッキ構造の水冷ジャケット部を形成するとともに、水冷ジャケット部におけるシリンダボディとシリンダヘッドとの接合面の近傍に、水冷ジャケット部の内壁と外壁とを連結するリブを設け、リブに対応する部分にノック検出装置を取り付けることが好ましい。

燃料残量が所定の閾値以下になりスロットルバルブの開度が制限されると、その後の走行による燃料消費量は低下するが、そのまま走行を継続するとさらに燃料残量が減少してノッキングが生じ、エンジンが破損する場合がある。このような場合に、ノック検出装置によるノッキングの検出によりノッキングの発生を素早く知ることができ、スロットルバルブを閉じる等の措置をとることによりノッキングを回避してエンジンが破損することを防止できる。また、ノッキングは、シリンダ内の上部で発生するため、ノック検出装置をシリンダボディとシリンダヘッドとの接合面の近傍に設けることにより、ノッキングの発生を精度よく検出することができる。さらに、水冷ジャケット部の内壁と外壁とを連結するリブを設け、リブを介してノック検出装置を設けることにより、ノック検出装置の固定を強固にできるとともに、エンジンの振動をノック検出装置に伝え易くなる。

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、本実施形態に係るスロットル開度制御装置を備えた小型滑走艇１０を示している。この小型滑走艇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。

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、基部を中心として回転してグリップ１２ｂ側に移動するようになっており、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操作量検出センサ２１ａが設けられ、操舵軸１２ａの近傍には、操舵ハンドル１２に加わる荷重を検出する磁歪式センサ１２ｃが設けられている。磁歪センサ１２ｃは、操舵ハンドルが最大角まで回転した後、操舵ハンドル１２に加わる荷重を電圧に変換して検出するもので、スロットルレバー２１を閉じていても小型滑走艇１０が旋回できるだけの推進力を発生させる旋回アシスト制御に用いられる。

また、船体１１内の底部における中央部にエンジン２０ａが設置され、船体１１内の底部における前部側部分にはエンジン２０ａに供給する燃料を収容するための燃料タンク２０ｂが設置されている。エンジン２０ａには、燃料タンク２０ｂから供給される燃料と外部から取り込んだ空気との混合気をエンジン２０ａに送り込む吸気装置１４と、エンジン２０ａ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１５とが接続されている。また、エンジン２０ａは、４サイクル４気筒エンジンからなっており、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１４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１５に排気ガスを送り出す。

その際、吸気弁２２ａ側からエンジン２０ａ内に供給される混合気はエンジン２０ａ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２０ａ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２０ａ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。

また、インペラ軸１６の後端部は、船体１１の後端部に設置された推進機１７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、小型滑走艇１０に推進力が生じる。すなわち、推進機１７は、船体１１の底部に開口する水導入口１７ａ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１７ａ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１７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、小型滑走艇１０の進行方向を左右に変更させるステアリングノズル１８が取り付けられている。

吸気装置１４は、エンジン２０ａに接続された吸気管１４ａや、吸気管１４ａの上流端に接続されたスロットルボディ等で構成されている。そして、船外の空気を吸気ダクトおよび吸気ボックス（図示せず）を介して吸引し、その空気の流量を、スロットルボディ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２０ａに供給する。また、その際、エンジン２０ａに供給される空気に、燃料が混合される。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２０ｂから供給される。

排気装置１５は、エンジン２０ａに接続された屈曲した管からなる排気管１５ａと、排気管１５ａの後端部に接続されたタンク状のウォーターロック１５ｂと、ウォーターロック１５ｂの後部に接続された排気管１５ｃ等で構成されている。排気管１５ａは、エンジン２０ａ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２０ａ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２０ａの側部近傍を通過して後方に向って延び、ウォーターロック１５ｂの前部に連通している。また、排気管１５ｃは、ウォーターロック１５ｂ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１５は、外部の海水等が、エンジン２０ａ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。

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内の吸気路を開閉する。このスロットル開度の調節は、スロットルレバー２１を回転操作することによって行われる。

また、エンジン２０ａの本体は、図３に示したように、クランク軸２２ｄが収容されたクランクケース２６ａの上部に、シリンダボディ２６ｂおよびシリンダヘッド２６ｃを順次組み付けて構成されている。そして、シリンダボディ２６ｂおよびシリンダヘッド２６ｃの内部にウォータージャケット２７が形成されている。シリンダボディ２６ｂは、図４および図５に示したように構成されている。すなわち、図４は、シリンダボディ２６ｂの平面を示し、図５は図４の５−５断面を示している。

シリンダボディ２６ｂには、各気筒の胴部を構成するシリンダバレル２８が形成されており、そのシリンダバレル２８の周囲を囲んだ状態でウォータージャケット２７の下部を構成するクローズドデッキ構造の水冷ジャケット部２７ａが形成されている。この水冷ジャケット部２７ａは、冷却水供給管（図示せず）に接続されており、エンジン２０ａの外部から冷却水供給管を介して送られる冷却水でシリンダボディ２６ｂを冷却する。そして、この水冷ジャケット部２７ａの上端部は、シリンダボディ２６ｂの上面部２９に所定間隔で形成された導出口２９ａを介してシリンダヘッド２６ｃに形成されたウォータージャケット２７の上部を構成する上部ジャケット２７ｂに連通している。

導出口２９ａは、シリンダバレル２８の外周部に沿って間隔を保って形成されている。そして、シリンダボディ２６ｂの上面部２９における各導出口２９ａの間に、水冷ジャケット部２７ａの内壁と外壁とを接続するリブ３１ａ，３１ｂが形成されている。リブ３１ａは、隣接するシリンダバレル２８間の谷間の部分に設けられ、リブ３１ｂは、各シリンダバレル２８の外部側に突出した部分に設けられている。そして、シリンダボディ２６ｂの右舷側の側面における前後方向の中央上端部に位置するリブ３１ａに本発明のノック検出装置としてのノックセンサ３２が取り付けられている。このノックセンサ３２は、エンジン２０ａの異常燃焼による振動からノッキングを検出するもので、上下移動するピストン２２ｃの上端位置の近傍に設置することにより、ノッキングの発生を精度よく検出することができる。

また、シリンダヘッド２６ｃに形成された上部ジャケット２７ｂの上端部には、水抜き部（図示せず）が形成されており、その水抜き部に冷却水排水管が接続されている。この冷却水排水管は、船体１１の後端部に連通しており、水抜き部から出た冷却水を船外に放出する。このため、冷却水供給管からシリンダボディ２６ｂの水冷ジャケット部２７ａに供給された冷却水は、水冷ジャケット部２７ａから導出口２９ａを介して上部ジャケット２７ｂ内に送られ、上部ジャケット２７ｂから水抜き部を介して冷却水排水管に送られ、水排水管から外部に放出される。その間に、冷却水は、シリンダボディ２６ｂおよびシリンダヘッド２６ｃを冷却する。

また、図６および図７は、燃料タンク２０ｂの内部を示しており、燃焼タンク２０ｂの内部は、本発明の隔壁としての縦隔壁３３によって複数の部屋に区画されている。すなわち、縦隔壁３３は、燃料タンク２０ｂの左右方向（図６および図７では上下方向）の両側部分に設けられ前後方向に延びる前後壁３３ａ，３３ｂと、燃料タンク２０ｂの前後方向（図６および図７では左右方向）の両側部分に設けられ左右方向に延びる左右壁３３ｃ，３３ｄと、燃料タンク２０ｂの外周部３４の一方側面部と前後壁３３ａとの間および燃料タンク２０ｂの外周部３４の他方側面部と前後壁３３ｂとの間にそれぞれ掛け渡された小仕切り壁３３ｅ，３３ｆとで構成されている。

このため、燃料タンク２０ｂの内部は、中央部が大きな主収容部３５に形成され、その主収容部３５の周囲に１０個の小さな小収容部３５ａが形成された形状に構成されている。また、縦隔壁３３の下端部は、燃料タンク２０ｂの底面部３４ａよりも上方に位置して、底面部３４ａとの間に隙間が形成されている。このため、主収容部３５および各小収容部３５ａ内に収容される燃料の液面の高さは同一になる。そして、主収容部３５内に、インジェクタ２５ａとで燃料供給装置を構成する燃料ポンプアセンブリー２５が設置され、この燃料ポンプアセンブリー２５に燃料残量検出装置３６が取り付けられている。

燃料残量検出装置３６は、燃料ポンプアセンブリー２５の側面の所定部分を中心として、上下方向に回転自在に取り付けられた回転支持棒３６ａの先端部に、燃料と比べて比重の小さなフロート３６ｂを取り付け、回転支持棒３６ａの基端部に、回転支持棒３６ａの回転角度を検出するポテンショメータ３６ｃを設けて構成されている。したがって、燃料タンク２０ｂ内の燃料の液面変化に追従して、フロート３６ｂが上下に移動すると、フロート３６ｂの上下移動にしたがって回転支持棒３６ａが上下方向に回転し、その回転角度をポテンショメータ３６ｃが検出する。そして、このポテンショメータ３６ｃの検出値から、燃料の残量を知ることができる。

また、燃料ポンプアセンブリー２５内には、下部側から上部側に向けて一次ポンプ２５ｂ、フィルター２５ｃ、二次ポンプ２５ｄおよび圧力制御バルブ２５ｅが配設されている。燃料タンク２０ｂ内の燃料は、一次ポンプ２５ｂの作動によって、一次ポンプ２５ｂ内に吸引されたのちにフィルター２５ｃに送られ、フィルター２５ｃで濾過され不純物を除去されたのちに二次ポンプ２５ｄに送られる。二次ポンプ２５ｄは、燃料を高圧で圧力制御バルブ２５ｅに送り、圧力制御バルブ２５ｅは、燃料の圧力を調節して、燃料タンク２０ｂから放出する。また、圧力制御バルブ２５ｅは、インジェクタ２５ａに接続されており、二次ポンプ２５ｄの作動によって送られてくる燃料をインジェクタ２５ａに送る。

また、本実施形態に係るスロットル開度制御装置２０は、前述した装置の外、図８に示した電子制御装置４０（以下、ＥＣＵと称す）等の各種の装置や各種のセンサを備えている。すなわち、操作量検出センサ２１ａには、アクセルセンサアッシー２１ｂが接続されている、このアクセルセンサアッシー２１ｂはスロットルレバー２１とスロットルバルブ２４との間に設けられ、スロットルケーブルによって伝えられるスロットルレバー２１の操作量を電圧に変換してＥＣＵ４０に伝える。そして、ＥＣＵ４０は、その電圧に相当するスロットルバルブ２４の開度を割り出し、その位置までスロットルバルブ２４が開くようにモータ２４ｂを作動させる。

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。また、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の開度を検出するスロットル開度センサ３７が設けられている。さらに、スロットル開度制御装置２０は、ノックセンサ３２がノッキングを検出したときに、警告音を発生するブザー３８も備えている。また、エンジン２０aには、エンジン回転数を検出するための回転速度センサ３９が設けられている。また、エンジン２０ａの近傍には、エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ３９が設けられている。

ＥＣＵ４０は、図８に示したように、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、タイマ４４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や、燃料タンク２０ｂ内の燃料残量を示すポテンショメータ３６ｃ等の各種センサからの検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ４０は、これら各センサの検出信号をＲＯＭ４３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、一次ポンプ２５ｂ、二次ポンプ２５ｄ、圧力制御バルブ２５ｅ等に伝送する。

また、ＥＣＵ４０は、電源ライン４５ａを介してバッテリ４５に接続されており、この電源ライン４５ａには、イグニッションスイッチ４６が設けられている。このイグニッションスイッチ４６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、ＥＣＵ４０に電力が供給される。

つぎに、以上のように構成された小型滑走艇１０を走行させる場合にスロットル開度制御装置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４６をオンに操作することによって、小型滑走艇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小型滑走艇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。

また、スロットルバルブ２４の開度の制御は、図９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、このプログラムは、イグニッションスイッチ４６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、ＣＰＵ４１は、操作量検出センサ２１ａが検出したスロットルレバー２１の操作量を読み込み、その値をＲＡＭ４２に記憶させる。ついで、プログラムは、ステップ１０４に進み、設定値フラグＬ1Ｆ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。

この設定値フラグＬ1Ｆは、“１”のときに燃料の液面レベルＬが、図１０に示した所定の設定値Ｌ1以下になっていることを示し、“０”のときに燃料の液面レベルが、所定の設定値Ｌ1以上であることを示す。また、この設定値フラグＬ1Ｆ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。したがって、ステップ１０４においては、「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１０６に進む。ステップ１０６において、ＣＰＵ４１は、燃料残量検出装置３６のポテンショメータ３６ｃが検出した燃料の液面レベルを読み込み、その値をＲＡＭ４２に記憶させる。

つぎに、プログラムは、ステップ１０８に進み、燃料の液面レベルＬが、設定値Ｌ1以下であるか否かの判定を行う。ここで、燃料タンク２０ｂ内の燃料が小型滑走艇１０の走行に充分なだけ残っていて、ポテンショメータ３６ｃの検出値が、設定値Ｌ1よりも大きければ、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ１１０に進む。ステップ１１０において、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２が記憶するスロットルレバー２１の操作量に応じて、モータ２４ｂを作動させ、スロットルバルブ２４を開かせる。

これによって、小型滑走艇１０は通常運転による走行を行う。この場合、インジェクタ２５ａからエンジン２０ａには、燃料が噴射され、この燃料がスロットルバルブ２４を通過する空気と混合されてエンジン２０ａに供給される。なお、この燃料の噴射量は、予め作成されて、ＲＯＭ４３に記憶されているエンジン回転速度、スロットル開度および燃料噴射量との関係を表す３次元マップに基づいて決定される。そして、プログラムは、ステップ１１２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に進む。そして、ステップ１０２において、操作量検出センサ２１ａが検出したスロットルレバー２１の操作量を読み込みその値をＲＡＭ４２に記憶（更新）させたのち、ステップ１０４に進んで、設定値フラグＬ1Ｆが“１”に設定されているか否かを判定する。設定値フラグＬ1Ｆは、“０”に設定されたままであるため、ステップ１０４においては、「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１０６に進む。そして、ステップ１０６において、ポテンショメータ３６ｃが検出した燃料の液面レベルＬを読み込みその値をＲＡＭ４２に記憶（更新）させたのち、ステップ１０８に進んで、燃料の液面レベルＬが、設定値Ｌ1以下であるか否かの判定を行う。

ここで、ポテンショメータ３６ｃの検出値が、設定値Ｌ1よりも大きければ、「ＮＯ」と判定して、ステップ１１０に進み、ＣＰＵ４１は、スロットルレバー２１の操作量に応じた通常運転を継続させる。そして、ステップ１１２に進んで、プログラムは一旦終了する。また、プログラムは、ステップ１００から再度開始され、ポテンショメータ３６ｃの検出値が、設定値Ｌ1よりも小さくなってステップ１０８において「ＹＥＳ」と判定されるまで、ステップ１００〜１１２の処理を繰り返し、その間小型滑走艇１０は通常運転による走行を継続する。

そして、燃料タンク２０ｂの液面レベルが、図１０に示した設定値Ｌ1まで下降して、ポテンショメータ３６ｃの検出値が、設定値Ｌ1になるとステップ１０８において「ＹＥＳ」と判定され、プログラムはステップ１１４に進む。ステップ１１４においては、設定値フラグＬ1Ｆを“１”に設定する処理が行われる。ついで、プログラムは、ステップ１１６に進み、閾値フラグＬ0Ｆが“１”に設定されているかどうかを判定する。

この閾値フラグＬ0Ｆは、“１”のときに燃料の液面レベルが、図１０に示した閾値Ｌ0以下になっていることを示し、“０”のときに燃料の液面レベルが、閾値Ｌ0以上であることを示す。なお、閾値Ｌ0とは、燃料が殆んどなくなり燃欠状態に近い残存量になったときの値として設定したものである。また、この閾値フラグＬ0Ｆ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。したがって、ステップ１１６においては、「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１１８に進む。そして、ステップ１１８では、燃料消費量の積算処理が行われる。この燃料消費量の積算は、時間単位ごとの燃料噴射量を加算していくことによって行われ、ＲＯＭ４３に記憶されたプログラムに基づいてＣＰＵ４１が実行する。

ついで、プログラムは、ステップ１２０に進み、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimit以上であるか否かの判定を行う。この所定量Ｖlimitは、液面レベルＬが、設定値Ｌ1になってから閾値Ｌ0になるまでの間の燃料消費量として設定した値である。したがって、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimitになったときに、燃料の液面レベルは閾値Ｌ0になったと判断する。ここで、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimitよりも小さく、「ＮＯ」と判定すると、プログラムは、ステップ１１０に進んで、ＣＰＵ４１は、スロットルレバー２１の操作量に応じてスロットルバルブ２４を作動させ小型滑走艇１０は、通常運転を継続する。そして、ステップ１１２に進んで、プログラムは一旦終了する。

また、プログラムは、ステップ１００から再度開始され、ステップ１０２において、操作量検出センサ２１ａが検出したスロットルレバー２１の操作量を読み込みその値をＲＡＭ４２に記憶させる。そして、ステップ１０４に進んで、設定値フラグＬ1Ｆが“１”に設定されているか否かを判定する。設定値フラグＬ1Ｆは、前回のプログラム実行の際のステップ１１４で“１”に設定されているため、ステップ１０４においては、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ１１６に進む。そして、閾値フラグＬ0Ｆが“１”であるか否かを判定する。

閾値フラグＬ0Ｆは、“０”に設定されたままであるため、ステップ１１６では「ＹＥＳ」と判定して、プログラムはステップ１１８に進む。そして、ステップ１１８において、燃料消費量の積算処理を行ったのちに、ステップ１２０に進む。ステップ１２０では、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimit以上であるか否かの判定を行う。ここで、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimitよりも小さく、「ＮＯ」と判定すると、プログラムは、ステップ１１０に進んで、小型滑走艇１０は、通常運転を継続する。そして、ステップ１１２に進んで、プログラムは一旦終了する。

また、プログラムは、ステップ１００から再度開始され、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimit以上になって、ステップ１２０において「ＹＥＳ」と判定されるまで、ステップ１００，１０２，１０４，１１６，１１８，１２０，１１０，１１２の処理を繰り返し、その間小型滑走艇１０は、スロットルレバー２１の操作量に応じた通常運転による走行を継続し、ＣＰＵ４１は、燃料消費量の積算値を更新しながらその値をＲＡＭ４２に記憶させる。

そして、燃料消費量の積算値が所定量Ｖlimit以上になって、ステップ１２０において「ＹＥＳ」と判定すると、プログラムはステップ１２２に進み、閾値フラグＬ0Ｆを“１”に設定する。ついで、プログラムは、ステップ１２４に進み、ステップ１０２の処理で読み込んだスロットルレバー２１の操作量の値と開度比率ｋとの積の値をスロットルバルブの開度と設定する処理を行う。この開度比率ｋは、スロットルレバー２１の操作量に対するスロットルバルブ２４の開度の比であり、予め“１”よりも小さな係数が設定されている。このため、スロットルバルブ２４を全開にするようにスロットルレバー２１を操作してもスロットルバルブ２４は全開しなくなる。

つぎに、プログラムは、ステップ１２６に進み、ＣＰＵ４１は、ステップ１２４で求められたスロットル開度に応じて、モータ２４ｂを作動させ、スロットルバルブ２４を開かせる。そして、小型滑走艇１０は、通常運転よりも低速に制限された燃欠時運転によって走行する。ついで、ステップ１１２に進んでプログラムは一旦終了する。また、プログラムは、ステップ１００から再度開始され、ステップ１０２において、操作量検出センサ２１ａが検出したスロットルレバー２１の操作量を読み込みその値をＲＡＭ４２に記憶させる。

そして、ステップ１０４に進んで、設定値フラグＬ1Ｆが“１”に設定されているか否かを判定する。設定値フラグＬ1Ｆは、“１”に設定されているため、ステップ１０４においては、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ１１６に進む。ステップ１１６においては、閾値フラグＬ0Ｆが、前回のプログラム実行の際のステップ１２２で“１”に設定されているため、「ＮＯ」と判定して、プログラムはステップ１２４に進む。

そして、ステップ１２４では、ステップ１０２の処理で読み込んだスロットルレバー２１の操作量の値と開度比率ｋとの積の値をスロットルバルブの開度と設定する処理を行い、ステップ１２６において、ステップ１２４で求められたスロットル開度に応じて、小型滑走艇１０を燃欠時運転によって走行させる処理を行う。また、プログラムは、ステップ１００から繰り返し実行され、ステップ１００，１０２，１０４，１１６，１２４，１２６，１１２の処理が繰り返えされる。

その間小型滑走艇１０は、操船者の判断により、燃欠時運転を継続しながら岸や港に向かって走行する。また、燃料タンク２０ｂ内の燃料が殆どなくなり、ノックセンサ３２がノッキングを検出すると、操船者は、イグニッションスイッチ４６をオフにしてエンジン２０ａの駆動を停止させる。これによって、エンジン２０ａが破損することを防止できる。また、燃料を補給する場合には、エンジン２０ａの駆動を停止させた状態で作業を行い、給油後にエンジン２０ａを始動させる。これによって、前述した処理が繰り返される。

このように、本実施形態に係るスロットル開度制御装置２０を備えた小型滑走艇１０では、燃料タンク２０ｂ内の燃料残量が閾値Ｌ0以下になったときに、スロットルバルブ２４の開度が、スロットルレバー２１の操作量に応じたスロットルバルブ２４の開度と開度比率ｋとの積の値になるように制御される。そして、この開度比率ｋは、“１”よりも小さな係数に設定されているため、燃料残量が閾値Ｌ0以下になってからの小型滑走艇１０のそれ以後の走行における燃料消費量が低減するようになるとともに、操船者はエンジン２０ａの駆動状態の変化により燃料残量が少なくなったことを認識することができる。この結果、操船者は、燃料切れが発生したりエンジン２０ａが停止したりする前に、給油をしたり、速度を落とした適正な走行状態で岸に戻る等の適切な措置をすることができる。

また、燃料の残量が予め設定された設定値Ｌ1以下になったときには、燃料残量を燃料残量検出装置３６で検出するのではなく、燃料噴射量を積算することにより燃料消費量を算出し、設定値Ｌ1から算出された燃料消費量の合計値をひいた値が閾値Ｌ0になるように設定している。このため、燃料残量が、閾値Ｌ0に達したことを正確に測定することができる。すなわち、燃料残量検出装置３６での検出によると、回転支持棒３６ａは、液面レベルＬが高い位置にあるときには、液面レベルＬの下降に追従して回転していくが、液面レベルＬが低い位置にあるときには、回転角度が徐々に小さくなっていく。このため、液面レベルＬが低い位置にあるときには、ポテンショメータ３６ｃの検出精度が低下していく。

しかしながら、本実施形態のように、液面レベルＬが設定値Ｌ1以下になってからは燃料消費量を計算により求めることにより、より精度のよい燃料残量の算出が可能になる。また、本実施形態では、燃料タンク２０ｂの内部に縦隔壁３３を設けて、互いの下部どうしが連通する主収容部３５と複数の小収容部３５ａを形成している。そして、中央の主収容部３５内に燃料残量検出装置３６を設けている。このように、燃料タンク２０ｂ内を複数の部屋に区画することで、主収容部３５の液面の変動が小さくなる。このため、燃料残量検出装置３６による燃料残量の検出がより精度のよいものになる。

また、縦隔壁３３を前後左右に延びる壁部３３ａ〜３３ｆで構成したため、燃料タンク２０ｂ内を細かく区画することができ、小型滑走艇１０に前後の揺れや左右の揺れが生じても効果的に主収容部３５の液面の変動を小さくすることができる。また、エンジン２０ａのシリンダボディ２６ｂの外壁部にノックセンサ３２を設けたため、燃欠状態によりノッキングが発生した場合には、操船者はこれを知ることができ、エンジン２０ａの駆動を停止させる等の措置をとることができる。これによって、ノッキングを回避してエンジン２０ａが破損することを防止できる。また、ノックセンサ３２は、シリンダボディ２６ｂとシリンダヘッド２６ｃとの接合面の近傍に設けたリブ３１ａに取り付けられているため、ノッキングの発生を精度よく検出することができる。

また、図１１および図１２は、他の実施例による燃料タンク２０ｃ示している。この燃料タンク２０ｃでは、燃料残量検出装置４７が、側面が円弧状に形成された筒状のガイド部４８を備えており、このガイド部４８内で回転支持棒４７ａおよびフロート４７ｂが回転移動するように構成されている。すなわち、ガイド部４８の内周側の側面にはガイド孔４８ａが上下に形成されており、回転支持棒４７ａが、ガイド孔４８ａを通過してガイド部４８の内部に延び、フロート４７ｂがガイド部４８内に位置している。この燃料タンク２０ｃのそれ以外の部分の構成は、前述した燃料タンク２０ｂと同一である。このため、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。

この燃料タンク２０ｃによれば、回転支持棒４７ａおよびフロート４７ｂが主収容部３５内の燃料の揺れに影響されなくなるため、より精度のよい検出が可能になる。また、回転支持棒４７ａおよびフロート４７ｂがガイド部４８に保護されるため損傷しにくくなる。この燃料タンク２０ｃのそれ以外の作用効果は、前述した燃料タンク２０ｂと同様である。

また、本発明に係るスロットル開度制御装置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、燃料残量検出装置を、回転支持棒３６ａ、フロート３６ｂおよびポテンショメータ３６ｃからなる燃料残量検出装置３６で構成したが、燃料残量検出装置としては、他のセンサを用いてもよい。また、前述した実施形態では、燃料の残量を、液面レベルＬが設定値Ｌ1に達するまでは燃料残量検出装置３６で検出し、液面レベルＬが設定値Ｌ１以下になり、閾値Ｌ0に達するまでは、燃料消費量算出手段による燃料噴射量の積算によって求めているが、所定の燃料残量検出装置を用いて、閾値Ｌ0に達するまで検出してもよい。

また、燃料タンク２０ｂの縦隔壁の形状は前述した形状に限らず、燃料タンク２０ｂ内を上方から見たときに複数の部屋に区画できる形状であればよい。また、燃料残量検出装置３６を設置する部屋も中央に形成した主収容部３５に限らず他の部屋にしてもよい。さらに、ノックセンサ３２の設置場所もリブ３１ａに対応する部分に限らず、リブ３１ｂに対応する部分や、シリンダヘッド２６ｃ等の他の部分にすることができる。また、本発明を構成するそれ以外の部分についても、本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。

本発明の一実施形態に係るスロットル開度制御装置を備えた小型滑走艇を示した側面図である。 スロットル開度制御装置を示した概略構成図である。 エンジンを示した側面図である。 シリンダボディを示した平面図である。 図４の５−５断面図である。 燃料タンクの内部を示した断面図である。 図６の７−７断面図である。 スロットル開度制御装置を示した構成図である。 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。 燃料残量の設定値と閾値との関係を示した説明図である。 他の実施例による燃料タンクの内部を示した断面図である。 図１１の１２−１２断面図である。

符号の説明

１０…小型滑走艇、１１…船体、２０…スロットル開度制御装置、２０ａ…エンジン、２０ｂ，２０ｃ…燃焼タンク、２１…スロットルレバー、２１ａ…操作量検出センサ、２４…スロットルバルブ、２４ｂ…モータ、２６ｂ…シリンダボディ、２７ａ…水冷ジャケット部、３１ａ，３１ｂ…リブ、３２…ノックセンサ、３３…縦隔壁、３３ａ，３３ｂ…前後壁、３３ｃ，３３ｄ…左右壁、３３ｅ，３３ｆ…小仕切り壁、３５…主収容部、３５ａ…小収容部、３６，４７…燃料残量検出装置、３６ａ，４７ａ…回転支持棒、３６ｂ，４７ｂ…フロート、３６ｃ…ポテンショメータ、４０…電子制御装置、４１…ＣＰＵ、ｋ…開度比率、Ｌ…液面レベル、Ｌ1…設定値、Ｌ0…閾値、Ｖlimit…所定量。

Claims (6)

1. 操作子の操作量に応じて開度を変更することにより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、
   燃料タンク内の燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
   前記燃料残量検出手段が検出する燃料残量が所定の閾値以下になったときに、前記操作子の操作量に応じた前記スロットルバルブの開度を所定値以下に制限するスロットル開度制限手段と
   を備えたことを特徴とする小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
2. 前記燃料残量検出手段を、燃料残量検出装置と燃料消費量算出手段とで構成し、前記燃料残量検出装置が検出する燃料の残量が予め設定された設定値以下になったときに、前記燃料消費量算出手段が燃料噴射量の積算を開始し、前記設定値から積算された燃料噴射量の合計値をひいた値が前記閾値以下になったときに、前記スロットル開度制限手段が、予め設定された開度比率に基づいて前記スロットルバルブの開度を決定する請求項１に記載の小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
3. 前記燃料タンクの内部に、少なくとも一部が略垂直の面で構成される隔壁を設けて、互いの下部どうしが連通する複数の部屋を形成し、前記複数の部屋の中の少なくとも一つの部屋に前記燃料残量検出装置を設けた請求項１または２に記載の小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
4. 前記隔壁を、平面視で複数の方向に延びる壁部で構成した請求項３に記載の小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
5. 前記エンジンが備えるシリンダボディの外壁部にノッキングを検出するためのノック検出装置を設けた請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載の小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
6. 前記シリンダボディの外壁部に、クローズドデッキ構造の水冷ジャケット部を形成するとともに、前記水冷ジャケット部における前記シリンダボディとシリンダヘッドとの接合面の近傍に、前記水冷ジャケット部の内壁と外壁とを連結するリブを設け、前記リブに対応する部分に前記ノック検出装置を取り付けた請求項５に記載の小型滑走艇のスロットル開度制御装置。
   

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