JP2010236448A - 水ジェット推進艇 - Google Patents

水ジェット推進艇 Download PDF

Info

Publication number
JP2010236448A
JP2010236448A JP2009086430A JP2009086430A JP2010236448A JP 2010236448 A JP2010236448 A JP 2010236448A JP 2009086430 A JP2009086430 A JP 2009086430A JP 2009086430 A JP2009086430 A JP 2009086430A JP 2010236448 A JP2010236448 A JP 2010236448A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
valve
engine
intake
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009086430A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimichi Kinoshita
嘉理 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2009086430A priority Critical patent/JP2010236448A/ja
Priority to US12/644,313 priority patent/US8221173B2/en
Publication of JP2010236448A publication Critical patent/JP2010236448A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/107Direction control of propulsive fluid
    • B63H11/113Pivoted outlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F02D13/0238Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242Variable control of the exhaust valves only
    • F02D13/0246Variable control of the exhaust valves only changing valve lift or valve lift and timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F02D2041/0095Synchronisation of the cylinders during engine shutdown
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

【課題】エンジンをスムーズに再始動することが可能な水ジェット推進艇を提供する。
【解決手段】この水ジェット推進艇1は、燃料が燃焼される燃焼室5aと、燃焼室5aにより燃料が燃焼された後の排出ガスを排出する排気ポート52bと、排気ポート52bを開閉可能に設けられ、燃焼室5aから排出される排出ガスの流量を調整する排気バルブ58と、空気および燃料が流入される吸気ポート52aと、吸気ポート52aを開閉可能に設けられ、燃焼室5aに流入される空気の流量を調整する吸気バルブ57とを含み、船体2に搭載されているエンジン5と、排気ポート52bから排出される排出ガスが流通する排気管87とを備えている。また、水ジェット推進艇1は、エンジン5の駆動が停止される際に、排気管87から吸気ポート52aに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するように構成されている。
【選択図】図5

Description

この発明は、水ジェット推進艇に関し、特に、燃焼ガスを排出する排気経路を有する水ジェット推進艇に関する。
従来、燃焼ガスを排出する排気経路を有する水ジェット推進艇が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、燃料が燃焼される燃焼室と、燃焼室から排出される排出ガスの流量を調整する排気バルブと、燃焼室に流入される空気の流量を調整する吸気バルブとを含むエンジンを備える小型滑走艇(水ジェット推進艇)が開示されている。また、エンジンの燃焼室から排出ガスを外部に排出する排気経路が設けられている。上記特許文献1の小型滑走艇は、吸気バルブおよび排気バルブが開閉するタイミングを変えることが可能なように構成されており、航行時に、吸気バルブおよび排気バルブの両バルブが開かれるバルブのオーバーラップ期間が設けられている。
特開平11−208591号公報
しかしながら、上記特許文献1の小型滑走艇(水ジェット推進艇)では、エンジンの駆動が停止する際に、吸気バルブおよび排気バルブの両バルブが開かれるバルブのオーバーラップ期間でエンジンが停止すると、吸気側から排気側(排気経路)までが連通した状態となり、吸気側から排気側(排気経路)に掛けて一本の流路が形成される。この場合において小型滑走艇が浮かべられている水面に波が発生した場合などに、水により排気経路が塞がれ、さらに水によって排気経路内に残留している排出ガスが燃焼室および吸気側に押し込まれる現象が発生することがある。このため、エンジンを再始動する際に燃料が点火し難くなるという不都合がある。その結果、エンジンをスムーズに再始動できない場合があるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、エンジンをスムーズに再始動することが可能な水ジェット推進艇を提供することである。
課題を解決するための手段および発明の効果
この発明の一の局面による水ジェット推進艇は、船体と、燃料が燃焼される燃焼室と、燃焼室により燃料が燃焼された後の排出ガスを排出する排気ポートと、排気ポートを開閉可能に設けられ、燃焼室から排出される排出ガスの流量を調整する排気バルブと、燃焼室と接続され、空気および燃料が流入される吸気ポートと、吸気ポートを開閉可能に設けられ、燃焼室に流入される空気の流量を調整する吸気バルブとを含み、船体に搭載されているエンジンと、排気ポートと接続され、排気ポートから排出される排出ガスが流通する排気経路とを備え、エンジンの駆動が停止される際に、排気経路から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するように構成されている。
この一の局面による水ジェット推進艇では、上記のように、エンジンの駆動が停止される際に、排気経路から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するように構成することによって、水により排気経路が塞がれるとともに排気経路内に残留している排出ガスが燃焼室および吸気側に押し込まれる場合にも、排気経路から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所が遮断されているため、排気経路に滞留している排出ガスが吸気側に流動されるのを抑制することができる。これにより、吸気側に排出ガスが流入するのを抑制することができるので、エンジンを再始動する際に燃料が点火し難くなるのを抑制することができる。その結果、エンジンをスムーズに再始動することができる。
上記一の局面による水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンの駆動が停止される際に、排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられた位置で排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方を停止させるように構成されている。このように構成すれば、排気ポートおよび吸気ポートにより、排気経路から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断することができる。
上記エンジンが排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられた位置で停止する水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンの駆動が停止される際に、排気ポートを閉じる位置で排気バルブを停止させるように構成されている。このように構成すれば、排気経路に滞留している排出ガスが吸気側のみならず燃焼室にも流入するのを抑制することができるので、エンジンを再始動する際に、燃料が点火し難くなるのをより抑制することができる。
上記エンジンが排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられた位置で停止する水ジェット推進艇において、好ましくは、排気バルブが排気ポートを閉じているか否かを検出するとともに、吸気バルブが吸気ポートを閉じているか否かを検出する検出部と、エンジンの駆動が停止される際に、排気バルブおよび吸気バルブの両方がそれぞれ排気ポートおよび吸気ポートを開く位置で停止していると検出部により検出された場合に、排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方を閉じるように排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方を移動するように制御する制御部とをさらに備える。このように構成すれば、検出部および制御部により、容易に、エンジンの停止時に排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方を閉じる位置に移動するように制御することができる。
上記検出部および制御部を備える水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンは、エンジンの駆動時に回転され、排気バルブおよび吸気バルブをそれぞれ移動させる駆動源となるクランクシャフトと、始動時にクランクシャフトを回転させる始動モータとをさらに含み、制御部は、エンジンの駆動が停止される際に、排気バルブおよび吸気バルブの両方がそれぞれ排気ポートおよび吸気ポートを開く位置で停止していると検出部により検出された場合に、排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方が排気ポートおよび吸気ポートを閉じる位置に移動するまで始動モータを駆動させるように構成されている。このように構成すれば、始動モータを用いることにより、容易に、エンジンの停止時に排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方を、排気ポートおよび吸気ポートを閉じる位置に移動させることができる。
この場合において、好ましくは、制御部は、始動モータを所定の駆動量分駆動した後に排気バルブおよび吸気バルブの両方がまだ排気ポートおよび吸気ポートを開く位置で停止していると判断した場合には、始動モータを再度駆動させるように構成されている。このように構成すれば、エンジンの停止時に、確実に排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方を閉じることができる。
上記検出部および制御部を備える水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンは、排気バルブおよび吸気バルブをそれぞれ所定のタイミングで移動させる第1カム部をさらに含み、制御部は、エンジンの駆動時とエンジンの停止時とで第1カム部の回転タイミングを変更することにより排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方を移動させるタイミングを変更することによって、エンジンの駆動時には、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれる期間を有するとともに、エンジンの停止時には、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれる期間を有しないように制御するように構成されている。このように構成すれば、第1カム部の回転制御を行うことにより、容易に、エンジンの停止時に、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれないようにすることができる。
上記検出部および制御部を備える水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンは、排気ポートおよび吸気ポートをそれぞれ開閉する際に排気バルブおよび吸気バルブをそれぞれ移動させるために構成され、排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方に対して移動可能に構成された第2カム部をさらに含み、制御部は、エンジンの駆動時とエンジンの停止時とで第2カム部の位置を移動させることにより排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方の移動変位量を変更することによって、エンジンの駆動時には、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれる期間を有するとともに、エンジンの停止時には、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれる期間を有しないように制御するように構成されている。このように構成すれば、第2カム部の位置を移動させることにより、容易に、エンジンの停止時に、排気ポートおよび吸気ポートが同時に開かれないようにすることができる。
上記検出部および制御部を備える水ジェット推進艇において、好ましくは、エンジンは、排気ポートを開く位置および閉じる位置に排気バルブを移動させる第1アクチュエータと、吸気ポートを開く位置および閉じる位置に吸気バルブを移動させる第2アクチュエータとをさらに含み、制御部は、エンジンの駆動が停止される際に、排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように第1アクチュエータおよび第2アクチュエータの少なくともいずれか一方を駆動制御するように構成されている。このように構成すれば、第1アクチュエータおよび第2アクチュエータの少なくともいずれか一方により、容易に、エンジンの停止時に、排気バルブおよび吸気バルブの少なくともいずれか一方を排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように移動させることができる。
上記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを有するエンジンを備える水ジェット推進艇において、好ましくは、制御部は、エンジンの駆動が停止される際に、排気ポートが閉じられた位置で排気バルブを停止するように第1アクチュエータを駆動制御するように構成されている。このように構成すれば、容易に、排気バルブにより排気ポートを閉じることができるので、容易に、吸気側のみならず燃焼室にも排出ガスが流入するのを抑制することができる。
上記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを有するエンジンを備える水ジェット推進艇において、好ましくは、第1アクチュエータおよび第2アクチュエータは、それぞれ、第1電磁弁および第2電磁弁を含み、制御部は、エンジンの駆動が停止される際に、排気バルブおよび吸気バルブの両方がそれぞれ排気ポートおよび吸気ポートを開く位置で停止していると検出部により検出された場合に、排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように第1電磁弁または第2電磁弁の少なくとも一方を駆動制御するように構成されている。このように構成すれば、第1電磁弁または第2電磁弁の少なくとも一方を用いることにより、容易に、エンジンの停止時に、排気バルブおよび吸気バルブの少なくともいずれか一方を排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように移動させることができる。
上記検出部および制御部を備える水ジェット推進艇において、好ましくは、制御部は、エンジンの停止後、排気バルブおよび吸気バルブの少なくとも一方が排気ポートおよび吸気ポートを閉じた位置で停止していると検出部により検出されるまで制御動作を継続するように構成されている。このように構成すれば、エンジンの駆動停止後でも、容易に、排気ポートおよび吸気ポートの少なくとも一方を閉じる制御を行うことができる。
上記一の局面による水ジェット推進艇において、好ましくは、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射装置をさらに備え、エンジンの始動を行う際に、所定の期間燃料噴射装置から燃料が噴射されない状態で排気ポートよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気経路側に送り出すように構成されている。このように構成すれば、エンジンの駆動が停止された後、エンジンを再始動する際に、排気ポートよりも吸気側に排出ガスが滞留している場合にも、排気ポートよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気経路側に送り出すことにより、燃焼室の燃焼の妨げになる成分のガス濃度を低下させることができるので、所定の期間経過後に、燃料噴射装置から噴射された燃料を確実に点火させることできる。その結果、エンジンをよりスムーズに再始動することができる。
本発明の第1実施形態による水ジェット推進艇の全体構成を示す側面図である。 図1に示した第1実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成を説明するための断面図である。 図1に示した第1実施形態による水ジェット推進艇のエンジン近傍の構成を説明するためのブロック図である。 図1に示した第1実施形態による水ジェット推進艇のポンプ室近傍の構造を説明するための断面図である。 図1に示した第1実施形態による水ジェット推進艇のエンジンが駆動を停止する際におけるECUの処理を説明するためのフローチャートである。 図1に示した第1実施形態による水ジェット推進艇のエンジンを始動させる際のECUの処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第2実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成を説明するための断面図である。 本発明の第2実施形態による水ジェット推進艇のエンジン近傍の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第2実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの吸気バルブの移動タイミングの変更について説明するための図である。 本発明の第2実施形態による水ジェット推進艇のエンジンが駆動を停止する際におけるECUの処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第3実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成を説明するための断面図である。 本発明の第3実施形態による水ジェット推進艇のエンジン近傍の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第3実施形態による水ジェット推進艇のエンジンのカムの位置を移動させる際の移動変位量の変更について説明するための図である。 本発明の第3実施形態による水ジェット推進艇のエンジンが駆動を停止する際におけるECUの処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第4実施形態による水ジェット推進艇のエンジン近傍の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の第4実施形態による水ジェット推進艇のエンジンが駆動を停止する際におけるECUの処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第4実施形態による水ジェット推進艇のエンジンを始動させる際のECUの処理を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
まず、図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態による水ジェット推進艇1の構造を説明する。
図1に示すように、水ジェット推進艇1は、デッキ2aとハル2bとにより構成された船体2の上部にシート3が配置されている。シート3の前方には、船体2を操舵するためのステアリング装置4が配置されている。また、船体2の内部に形成されるエンジンルームには、エンジン5が搭載されている。
エンジン5は、図2に示すように、シリンダボディ51と、シリンダヘッド52と、シリンダヘッドカバー53と、後述するクランクシャフト66を収納するクランクケース54とを含んでいる。シリンダボディ51には、4つのピストン55が摺動可能に配置されている。また、4つのピストン55には、それぞれ、コンロッド56の一方端部が回動可能に取り付けられている。また、シリンダヘッド52は、シリンダボディ51の一方の開口を塞ぐように配置されている。そして、シリンダボディ51、シリンダヘッド52および各ピストン55に囲まれたそれぞれの領域には、エンジン5の燃焼室5aが設けられている。
また、シリンダヘッド52には、図3に示すように、燃焼室5aと接続され、空気および燃料が流入される吸気ポート52aと、燃焼室5aにより燃料が燃焼された後の排出ガスを排出する排気ポート52bとを有している。そして、吸気ポート52aおよび排気ポート52bには、それぞれ、吸気バルブ57および排気バルブ58が配置されている。吸気バルブ57は、吸気ポート52aを開閉可能に設けられ、燃焼室5aに流入される空気の流量を調整する機能を有するとともに、排気バルブ58は、排気ポート52bを開閉可能に設けられ、燃焼室5aから排出される排出ガスの流量を調整する機能を有する。具体的には、シリンダヘッド52には、吸気バルブ57を所定のタイミングで移動させるカム59およびカム59を回転させるカムシャフト60と、排気バルブ58を所定のタイミングで移動させるカム61およびカム61を回転させるカムシャフト62とが配置されている。
また、図2に示すように、カムシャフト60およびカムシャフト62の一方側には、それぞれ、スプロケット63および図示しないスプロケットが取り付けられており、スプロケット63および図示しないスプロケットには、カムチェーン64が噛合されている。
また、カムチェーン64は、後述するクランクシャフト66のスプロケット68に噛合されており、クランクシャフト66が回転されるのに伴って、カムチェーン64は駆動される。つまり、カムシャフト60および62(図3参照)は、それぞれ、後述するクランクシャフト66が回転されることにより回転されるように構成されており、クランクシャフト66は、吸気バルブ57および排気バルブ58(図3参照)をそれぞれ移動させる駆動源となる。また、シリンダヘッド52には、4つのピストン55に対応するように4つの点火プラグ65が設けられている。この点火プラグ65の先端部65aは、シリンダボディ51、シリンダヘッド52およびピストン55に囲まれた燃焼室5aに向かって突出するように配置されている。また、シリンダヘッドカバー53は、カムシャフト60および62(図3参照)を覆うようにシリンダヘッド52に取り付けられている。
また、クランクケース54には、クランクシャフト66が前後方向に延びるように配置されている。また、クランクシャフト66には、上記したコンロッド56の他方端部が回転可能に取り付けられており、クランクシャフト66は、ピストン55が上下に摺動されるのに伴って回転されるように構成されている。また、クランクシャフト66の後部は、クランクケース54の後方に突出するように配置されており、補機室67の内部に収納されている。また、クランクシャフト66の前側(矢印FWD方向側)部分には、スプロケット68が設けられており、スプロケット68には、上記したカムチェーン64が噛合されている。これにより、クランクシャフト66が回転されるのに伴って、カムシャフト60および62をそれぞれ回転させることが可能となる。
また、補機室67には、発電装置69が設けられている。発電装置69は、クランクシャフト66の後部に取り付けられたロータユニット70と、補機室67の後部を構成するカバー部材71に取り付けられたステータユニット72とにより主に構成されている。また、発電装置69は、クランクシャフト66の回転に伴ってロータユニット70が回転されることにより、発電可能に構成されている。また、クランクシャフト66の発電装置69が配置されている部分の前方には、ワンウェイクラッチ73を介してギヤ部材74が取り付けられている。ギヤ部材74は、中間ギヤ75を介してセルモータ76のギヤ76aと接続されている。なお、セルモータ76は、本発明の「始動モータ」の一例である。セルモータ76は、始動時に、中間ギヤ75、ギヤ部材74およびワンウェイクラッチ73を介してクランクシャフト66を回転させる機能を有する。
ここで、第1実施形態では、図2に示すように、補機室67のロータユニット70の側方には、クランク角センサー77が設けられている。このクランク角センサー77は、ロータユニット70の回転を検出する機能を有する。つまり、クランク角センサー77は、クランクシャフト66の回転位置を検知するために設けられている。なお、クランク角センサー77は、本発明の「検出部」の一例である。このクランク角センサー77により、クランクシャフト66、カムチェーン64、カムシャフト60およびカム59を介して吸気バルブ57が吸気ポート52aを閉じているか否かを取得することが可能となるとともに、クランクシャフト66、カムチェーン64、カムシャフト62(図3参照)およびカム61(図3参照)を介して排気バルブ58(図3参照)が排気ポート52b(図3参照)を閉じているか否かを取得することが可能となる。
また、クランクシャフト66の後端部には、図1および図2に示すように、カップリング部材78が取り付けられている。このカップリング部材78は、図1に示すように、ドライブシャフト79をクランクシャフト66に連結する機能を有する。また、ドライブシャフト79の後部には、インペラ80が取り付けられており、インペラ80は、ドライブシャフト79が回転するのに伴って、回転されるように構成されている。また、インペラ80は、船体2の下部に形成された水通路部2cに配置されている。水通路部2cは、インペラ80により船底2dの水流入部2eから水を汲上可能に形成されているとともに、船体2後部の水排出部2fから水を噴射する機能を有する。この水排出部2fは、ハル2bの後部に設けられたポンプ室2gに設けられている。ポンプ室2gは、水排出部2fの両側方に設けられた一対の側面部2h(図4参照)と、水排出部2fの前方の前面部2iと、水排出部2fの上方の上面部2jと、水排出部2fの下方の下面部2kとの5つの面に囲まれている。また、水排出部2fには、水の噴射方向を左右に変換させるように制御するデフレクタ81が取り付けられている。また、水排出部2fには、後進時に、水排出部2fから噴射される水の方向を矢印FWD方向側に反転させるリバースバケット82が取り付けられている。
また、第1実施形態では、図3に示すように、エンジン5の吸気ポート52aには、吸気管83が接続されている。吸気管83は、エンジン5の吸気ポート52aに空気および燃料を流入させる通路である。また、吸気管83には、吸気ポート52aに流入させる空気の流量を調整するスロットルバルブ84が設けられている。また、吸気管83のスロットルバルブ84の下流側には、吸気ポート52aに向かって燃料を噴射するインジェクタ85が設けられている。なお、インジェクタ85は、本発明の「燃料噴射装置」の一例である。また、インジェクタ85は、燃料タンク86と接続されている。このインジェクタ85から噴射される燃料は、燃料タンク86に貯留されている。
また、第1実施形態では、エンジン5の排気ポート52bには、排気管87が接続されている。なお、排気管87は、本発明の「排気経路」の一例である。排気管87は、エンジン5の排気ポート52bから排出される排出ガスが流通する通路である。排気管87には、燃焼室5aで燃焼できなかった燃料を二酸化炭素および水などに分解する触媒ユニット88が設けられている。また、排気管87の排出側には、排気管87に水が流入するのを防止するウォーターロック89が接続されている。ウォーターロック89には、排出配管90が接続されている。排出配管90は、図1および図4に示すように、ポンプ室2gと接続されており、排出ガスをポンプ室2gに排出可能に配置されている。
また、図1に示すように、エンジン5の後方のバルクヘッド2lには、エンジン5の駆動を制御するECU(エンジン・コントロール・ユニット)91が設けられている。なお、ECU91は、本発明の「制御部」の一例である。ECU91は、図3に示すように、エンジン5の点火プラグ65、セルモータ76およびクランク角センサー77と、スロットルバルブ84と、インジェクタ85と、燃料タンク86に設けられる燃料ポンプとに主に接続されている。ECU91は、エンジン5のみならず、エンジン5以外の機器の制御をも行うように構成されている。
具体的には、第1実施形態では、ECU91は、クランク角センサー77の検出結果に基づいて、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方が閉じられた位置で吸気バルブ57および排気バルブ58の少なくとも一方が停止しているか否かを検知する機能を有する。そして、ECU91は、エンジン5の駆動が停止される際に、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断した場合に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方を閉じる位置に吸気バルブ57および排気バルブ58が移動するまでセルモータ76を駆動させるように構成されている。これにより、エンジン5の駆動が停止される際に、排気管87から吸気ポート52aに至る経路の少なくとも一箇所を遮断することが可能となる。また、ECU91は、エンジン5の始動を行う際に、所定の期間(約3秒間)インジェクタ85から燃料を噴射させない状態でセルモータ76を駆動させるように構成されている。これにより、クランクシャフト66が回転されるのに伴ってピストン55および吸気バルブ57および排気バルブ58を移動させることが可能となるので、予め排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出すことが可能となる。
次に、図3および図5を参照して、エンジン5の駆動の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方が閉じられた位置で吸気バルブ57および排気バルブ58の少なくとも一方を停止させるECU91の制御フローについて説明する。
まず、図5に示すように、ユーザによりエンジン5(図3参照)の図示しないエンジンストップスイッチが操作され、ステップS1に進む。そして、ステップS1において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止している(バルブがオーバーラップしている)か否かが判断される。具体的には、クランク角センサー77により検出されたクランクシャフト66の位置に基づいて、ECU91により、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方の移動変位量が算出される。そして、算出された移動変位量に基づいて、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止しているか否かが判断される。
そして、ステップS1において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断された場合には、ステップS2に進み、ECU91により、セルモータ76が所定の駆動量分駆動され、ステップS1に戻る。つまり、ECU91は、セルモータ76を所定の駆動量分駆動した後に吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がまだ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断した場合には、セルモータ76を再度駆動させる。
また、ステップS1において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していないと判断された場合には、ECU91の駆動が終了され、動作は終了される。なお、エンジン5(クランクシャフト66)の停止後も、上記したステップS1およびS2の制御処理を行うために、ECU91は、停止せずに動作を継続している。
次に、図3および図6を参照して、エンジン5の始動時に、排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出す際のECU91の制御フローについて説明する。
まず、図6に示すように、ユーザによりエンジン5(図3参照)の図示しないエンジンスタートスイッチが操作され、ステップS5に進む。そして、ステップS5において、ECU91により、インジェクタ85から燃料が噴射されないように制御が行われるとともにセルモータ76が駆動され、ステップS6に進む。そして、ステップS6において、ECU91により、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されたか否かが判断される。なお、セルモータ76が3秒間駆動された場合には、クランクシャフト66は、約5回程度回転される。そして、ステップS6において、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されるまで、この判断が繰り返される。
その後、ステップS6において、ECU91により、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されたと判断された場合には、ステップS7に進み、インジェクタ85から燃料が噴射されるように制御が行われる。つまり、エンジン5の駆動制御が行われ、排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出す際のECU91の制御が終了される。
第1実施形態では、上記のように、エンジン5の駆動が停止される際に、排気管87から吸気ポート52aに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するように構成することによって、水により排気管87および排出配管90などが塞がれるとともに排気管87内に残留している排出ガスが燃焼室5aおよび吸気側に押し込まれる場合にも、排気管87から吸気ポート52aに至る経路の少なくとも一箇所(吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方)が遮断されているため、排気管87に滞留している排出ガスが吸気側に流動されるのを抑制することができる。これにより、吸気側に排出ガスが流入するのを抑制することができるので、エンジン5を再始動する際に燃料が点火し難くなるのを抑制することできる。その結果、エンジン5をスムーズに再始動することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、ECU91を、セルモータ76を所定の駆動量分駆動した後に吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がまだ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断した場合には、セルモータ76を再度駆動させるように構成することによって、エンジン5の停止時に、確実に吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方を閉じることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、ECU91を、エンジン5の停止後、吸気バルブ57および排気バルブ58の少なくとも一方が吸気ポート52aおよび排気ポート52bを閉じた位置で停止しているとクランク角センサー77により検出されるまで動作を継続するように構成することによって、エンジン5の駆動停止後でも、容易に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方を閉じる制御を行うことができる。
また、第1実施形態では、上記のように、エンジン5の始動を行う際に、所定の期間(約3秒間)インジェクタ85から燃料が噴射されない状態で排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出すことによって、エンジン5の駆動が停止された後、エンジン5を再始動する際に、排気ポート52bよりも吸気側に排出ガスが滞留している場合にも、排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出すことにより、燃焼室5aの燃焼の妨げになる成分のガス(たとえば二酸化炭素などの酸素以外のガス)濃度を低下させることができるので、所定の期間(約3秒間)経過後に、インジェクタ85から噴射された燃料を確実に点火させることできる。その結果、エンジン5をよりスムーズに再始動することができる。
(第2実施形態)
次に、図7〜図9を参照して、本発明の第2実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成について詳細に説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、吸気バルブ57を移動させるタイミングを変更することが可能なタイミング可変アクチュエータ192を設けた例について説明する。
第2実施形態では、図7に示すように、シリンダヘッド52には、吸気バルブ57を所定のタイミングで移動させるカム159およびカム159を回転させるカムシャフト160が配置されている。なお、カム159は、本発明の「第1カム部」の一例である。また、カムシャフト160の一方側には、スプロケット163が設けられている。スプロケット63には、カムチェーン64が噛合されている。
ここで、第2実施形態では、カムシャフト160とスプロケット163との間には、スプロケット163とカムシャフト160とが回転する位相をずらすことにより、吸気バルブ57を移動させるタイミングを変更することが可能なタイミング可変アクチュエータ192が設けられている。このタイミング可変アクチュエータ192は、図8に示すように、ECU191と接続されており、ECU191により駆動制御されるように構成されている。そして、ECU191は、エンジン105の駆動時とエンジン105の停止時とでカム159の回転タイミングを変更することにより吸気バルブ57を移動させるタイミングを変更することによって、エンジン105の駆動時には、図9に示すように、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるオーバーラップ期間を有するように制御するように構成されている。また、ECU191は、エンジン105の停止時には、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるオーバーラップ期間を有しないように制御するように構成されている。つまり、実線により表わされた吸気バルブ57の曲線は、破線により表わされた吸気バルブ57の曲線に移動タイミングの位相がずらされる。これにより、オーバーラップ期間をなくすことが可能となるので、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるのを防止することが可能となる。なお、ECU191は、本発明の「制御部」の一例である。
なお、第2実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。
次に、図8および図10を参照して、エンジン105の駆動の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方が閉じられた位置で吸気バルブ57および排気バルブ58の少なくとも一方を停止させるECU191の制御フローについて説明する。
まず、図10に示すように、ユーザによりエンジン105(図8参照)の図示しないエンジンストップスイッチが操作され、ステップS11に進む。そして、ステップS11において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止している(バルブがオーバーラップしている)か否かが判断される。具体的には、クランク角センサー77により検出されたクランクシャフト66の位置に基づいて、ECU191により、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方の移動変位量が算出される。そして、算出された移動変位量に基づいて、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止しているか否かが判断される。
そして、ステップS11において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断された場合には、ステップS12に進み、ECU191により、タイミング可変アクチュエータ192が駆動され、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるオーバーラップ期間を有しないようにカムシャフト160とスプロケット163との回転位相がずらされる。その後、エンジン105に遅れてECU191の駆動が終了され、動作は終了される。
また、ステップS11において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していないと判断された場合には、タイミング可変アクチュエータ192は駆動されることなく、エンジン105に遅れてECU191の駆動が終了され、動作は終了される。なお、エンジン105(クランクシャフト66)の停止後も、上記したステップS11およびS12の制御処理を行うために、ECU191は、所定時間は停止せずに動作を継続している。
第2実施形態では、上記のように、ECU191を、エンジン105の駆動時とエンジン105の停止時とでカム159の回転タイミングを変更することにより吸気バルブ57を移動させるタイミングを変更することによって、カム159の回転制御を行うことにより、容易に、エンジン105の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれないようにすることができる。
(第3実施形態)
次に、図11〜図13を参照して、本発明の第3実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成について詳細に説明する。この第3実施形態では、上記第1および第2実施形態と異なり、吸気バルブ57を移動させるカム259の位置を移動させることが可能なカムシャフト移動用カム293を設けた例について説明する。
第3実施形態では、図11に示すように、シリンダヘッド52には、吸気バルブ57を所定のタイミングで移動させるカム259およびカム259を回転させるカムシャフト260が配置されている。なお、カム259は、本発明の「第2カム部」の一例である。これらカム259は、それぞれ、吸気バルブ57に対して上下方向に移動可能に構成されている。具体的には、カムシャフト260の上方には、カムシャフト260と同様に前後方向に延びる移動用カムシャフト292が配置されている。また、移動用カムシャフト292には、一対のカムシャフト移動用カム293が取り付けられている。一対のカムシャフト移動用カム293は、それぞれ、移動用カムシャフト292が回転されるのに伴って回転可能に構成されている。また、これら一対のカムシャフト移動用カム293は、それぞれ、カムシャフト260を押圧するように構成されている。また、一対のカムシャフト移動用カム293は、一対のカムシャフト移動用カム293の回転に従って、カムシャフト260の位置を上下方向に移動可能に構成されている。これにより、カムシャフト260に設けられたカム259の位置を上下方向に移動させることが可能となる。その結果、たとえば、カム259が上方向に移動された場合には、カム259が吸気バルブ57を下方に(吸気ポート52aが開く方向に)押した場合にも、吸気バルブ57が吸気ポート52aを開くほど移動されない。
移動用カムシャフト292には、図12に示すように、シャフト駆動アクチュエータ294が接続されている。移動用カムシャフト292は、シャフト駆動アクチュエータ294が駆動されるのに伴って、回転可能に構成されている。また、シャフト駆動アクチュエータ294は、ECU291と接続されており、ECU291により駆動制御されるように構成されている。そして、ECU291は、エンジン205の駆動時とエンジン205の停止時とでカム259の位置を移動させることにより吸気バルブ57の移動変位量を変更することによって、エンジン205の駆動時には、図13に示すように、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるオーバーラップ期間を有するように制御するように構成されている。また、ECU291は、エンジン205の停止時には、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるオーバーラップ期間を有しないように制御するように構成されている。つまり、実線により表わされた吸気バルブ57の曲線は、破線により表わされた吸気バルブ57の曲線に移動変位量を小さく抑えられる。これにより、オーバーラップ期間をなくすことが可能となるので、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれるのを防止することが可能となる。なお、ECU291は、本発明の「制御部」の一例である。
なお、第3実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。
次に、図12および図14を参照して、エンジン205の駆動の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方が閉じられた位置で吸気バルブ57および排気バルブ58の少なくとも一方を停止させるECU291の制御フローについて説明する。
まず、図14に示すように、ユーザによりエンジン205(図12参照)の図示しないエンジンストップスイッチが操作され、ステップS21に進む。そして、ステップS21において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止している(バルブがオーバーラップしている)か否かが判断される。具体的には、クランク角センサー77により検出されたクランクシャフト66の位置に基づいて、ECU291により、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方の移動変位量が算出される。そして、算出された移動変位量に基づいて、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止しているか否かが判断される。
そして、ステップS21において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断された場合には、ステップS22に進む。そして、ステップS22において、ECU291により、シャフト駆動アクチュエータ294が駆動され、移動用カムシャフト292が回転されることにより、一対のカムシャフト移動用カム293の突出部分が上方に回動される。これにより、カムシャフト260を上方に移動され、カム259は、上方に移動される。その結果、カム259が上方に移動された分、吸気バルブ57も上方に移動されるので、吸気バルブ57の移動変位量が小さく抑えられる。その後、ECU291の駆動が終了され、動作は終了される。なお、エンジン205(クランクシャフト66)の停止後も、上記したステップS21およびS22の制御処理を行うために、ECU291は、所定時間は停止せずに動作を継続している。
また、ステップS21において、吸気バルブ57および排気バルブ58の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していないと判断された場合には、シャフト駆動アクチュエータ294は駆動されることなく、エンジン205に遅れてECU291の駆動が終了され、動作は終了される。
第3実施形態では、上記のように、ECU291を、エンジン205の駆動時とエンジン205の停止時とでカム259の位置を移動させることにより吸気バルブ57を移動させるタイミングを変更することによって、カム259の回転制御を行うことにより、エンジン205の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bが同時に開かれないようにすることができる。
(第4実施形態)
次に、図15を参照して、本発明の第4実施形態による水ジェット推進艇のエンジンの構成について詳細に説明する。この第4実施形態では、吸気バルブ357および排気バルブ358を、それぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く方向および閉じる方向に移動させる吸気電磁弁392および排気電磁弁393を設けた例について説明する。
第4実施形態では、図15に示すように、シリンダヘッド52には、吸気バルブ357を所定のタイミングで移動させる吸気電磁弁392が配置されている。なお、吸気電磁弁392は、本発明の「第2アクチュエータ」および「第2電磁弁」の一例である。吸気電磁弁392は、吸気ポート52aを開く位置および閉じる位置に吸気バルブ357を移動させる機能を有する。また、シリンダヘッド52には、排気バルブ358を所定のタイミングで移動させる排気電磁弁393が配置されている。なお、排気電磁弁393は、本発明の「第1アクチュエータ」および「第1電磁弁」の一例である。排気電磁弁393は、排気ポート52bを開く位置および閉じる位置に排気バルブ358を移動させる機能を有する。
また、第4実施形態では、吸気電磁弁392および排気電磁弁393は、それぞれ、ECU391と接続されており、ECU391により駆動制御されるように構成されている。つまり、吸気電磁弁392および排気電磁弁393は、互いに独立して駆動可能に構成されている。そして、ECU391は、エンジン305の駆動が停止される際に、吸気ポート52aが閉じられるように吸気電磁弁392を制御可能に構成されている。なお、ECU391は、本発明の「制御部」および「検出部」の一例である。
また、第4実施形態では、ECU391は、吸気電磁弁392の駆動状況を検知することによって、吸気ポート52aが吸気バルブ357により閉じられているか否かを判断するように構成されているとともに、排気電磁弁393の駆動状況を検知することによって、排気ポート52bが排気バルブ358により閉じられているか否かを判断するように構成されている。
また、ECU391は、エンジン305の始動を行う際に、所定の期間(3秒間)インジェクタ85から燃料を噴射させない状態でセルモータ76を駆動させるように構成されている。また、ECU391は、上記所定の期間(3秒間)吸気バルブ357および排気バルブ358を移動制御するように構成されている。これにより、クランクシャフト66が回転されるのに伴ってピストン55を移動させるとともに、ECU391により、吸気バルブ357および排気バルブ358を移動させることが可能となるので、予め排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出すことが可能となる。
なお、第4実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。
次に、図15および図16を参照して、エンジン305の駆動の停止時に、吸気ポート52aおよび排気ポート52bの少なくとも一方が閉じられた位置で吸気バルブ357および排気バルブ358の少なくとも一方を停止させるECU391の制御フローについて説明する。
まず、ユーザによりエンジン305の図示しないエンジンストップスイッチが操作され、ステップS31に進む。そして、ステップS31において、吸気バルブ357および排気バルブ358の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止している(バルブがオーバーラップしている)か否かが判断される。具体的には、吸気電磁弁392および排気電磁弁393の駆動状況に基づいて、ECU391は、吸気バルブ357および排気バルブ358の位置を判断する。
そして、ステップS31において、吸気バルブ357および排気バルブ358の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していると判断された場合には、ステップS32に進み、吸気電磁弁392が駆動され、吸気ポート52aが吸気バルブ357によって閉じられる。その後、エンジン305に遅れてECU391の駆動が終了され、動作は終了される。
また、ステップS31において、吸気バルブ357および排気バルブ358の両方がそれぞれ吸気ポート52aおよび排気ポート52bを開く位置で停止していないと判断された場合には、吸気電磁弁392および排気電磁弁393のいずれも駆動されることなく、エンジン305に遅れてECU391の駆動が終了され、動作は終了される。
次に、図15および図17を参照して、エンジン305の始動時に、排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出す際のECU391の制御フローについて説明する。
まず、図17に示すように、ユーザによりエンジン305(図15参照)の図示しないエンジンスタートスイッチが操作され、ステップS35に進む。そして、ステップS35において、ECU391により、インジェクタ85から燃料が噴射されないように制御が行われるとともにセルモータ76が駆動され、ステップS36に進む。そして、ステップS36において、ECU391により吸気電磁弁392および排気電磁弁393がそれぞれ駆動され、吸気バルブ357および排気バルブ358がそれぞれ開方向に駆動され、ステップS37に進む。その後、ステップS37において、ECU391により、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されたか否かが判断される。そして、ステップS37において、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されるまで、この判断が繰り返される。
その後、ステップS37において、ECU391により、セルモータ76が所定の期間(3秒間)駆動されたと判断された場合には、ステップS38に進み、インジェクタ85から燃料が噴射されるように制御が行われる。つまり、エンジン305の駆動制御が行われ、排気ポート52bよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管87側に送り出す際のECU391の制御が終了される。
第4実施形態では、上記のように、ECU391を、エンジン305の駆動が停止される際に、吸気ポート52aが閉じられるように吸気電磁弁392を駆動制御するように構成することによって、吸気電磁弁392により、エンジン305の停止時に、吸気バルブ357を吸気ポート52aが閉じられるように移動させることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、本発明を鞍乗型の水ジェット推進艇に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、プレジャーボートなど、鞍乗型の水ジェット推進艇以外の水ジェット推進艇に適用してもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、エンジンの駆動が停止される際に、吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれか一方を移動させることにより排気管から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断する例について示したが、本発明はこれに限らず、排気管に設けた排出ガスの流量を調整する調整弁により排気管を遮断することによって、排気管から吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するようにしてもよい。
また、上記第1実施形態では、エンジンの駆動が停止される際に、吸気ポートおよび排気ポートの少なくとも一方を閉じるように吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方を移動するようにセルモータを駆動するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、排気ポートを閉じるように排気バルブが移動されるまでセルモータを駆動するように構成してもよい。また、吸気ポートおよび排気ポートの両方が閉じるように吸気バルブおよび排気バルブの両方を移動するようにセルモータを駆動するように構成してもよい。これにより、燃焼室よりも吸気側に排出ガスが逆流するのを抑制することができるので、エンジンを再始動する際に燃料が点火し難くなるのをより抑制することできる。
また、上記第2実施形態では、エンジンの駆動時と停止時とで吸気バルブに対応するカムの回転タイミングを変更することにより吸気バルブを移動させるタイミングを変更するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの駆動時と停止時とで排気バルブに対応するカムの回転タイミングを変更することにより排気バルブを移動させるタイミングを変更するように構成してもよいし、吸気バルブおよび排気バルブの両方に対応する各カムの回転タイミングをそれぞれ変更することにより吸気バルブおよび排気バルブの両方を移動させるタイミングを変更するように構成してもよい
また、上記第3実施形態では、エンジンの駆動時と停止時とで吸気バルブに対応するカムの位置を移動させることにより吸気バルブの移動変位量を変更するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの駆動時と停止時とで排気バルブに対応するカムの位置を移動させることにより排気バルブの移動変位量を変更するように構成してもよいし、吸気バルブおよび排気バルブの両方に対応する各カムの位置を移動させることにより吸気バルブおよび排気バルブの両方の移動変位量を変更するように構成してもよい。
また、上記第4実施形態では、エンジンの駆動の停止時に、吸気電磁弁を駆動することによって吸気ポートが閉じるように吸気バルブを移動させる例について示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの駆動の停止時に、排気電磁弁を駆動することによって排気ポートが閉じるように排気バルブを移動させるように構成してもよいし、吸気電磁弁および排気電磁弁の両方を駆動することによって吸気ポートおよび排気ポートの両方が閉じるように吸気バルブおよび排気バルブの両方をそれぞれ移動させるようにしてもよい。
また、上記第2〜第4実施形態では、それぞれ、エンジンの駆動の停止時に、ECUにより吸気ポートおよび排気ポートの両方を開く位置で吸気バルブおよび排気バルブが停止していると判断された場合に、吸気ポートを閉じるようにタイミング可変アクチュエータ、シャフト駆動アクチュエータおよび吸気電磁弁を駆動する例について示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの駆動の停止時に、ECUにより吸気ポートおよび排気ポートの両方を開く位置で吸気バルブおよび排気バルブが停止していると判断することなく、吸気ポートおよび排気ポートの少なくとも一方を閉じるようにタイミング可変アクチュエータ、シャフト駆動アクチュエータ、吸気電磁弁および排気電磁弁を駆動するようにしてもよい。
また、上記第1および第4実施形態では、それぞれ、エンジンの始動時に、排気ポートよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管側に送り出す制御を行う例について示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの始動時に、排気ポートよりも吸気側に滞留している排出ガスを排気管側に送り出す制御を行わなくてもよい。
1 水ジェット推進艇
2 船体
5、105、205、305 エンジン
5a 燃焼室
52a 吸気ポート
52b 排気ポート
57、357 吸気バルブ
58、358 排気バルブ
66 クランクシャフト
76 セルモータ(始動モータ)
77 クランク角センサー(検出部)
85 インジェクタ(燃料噴射装置)
87 排気管(排気経路)
91、191、291 ECU(制御部)
159 カム(第1カム部)
259 カム(第2カム部)
391 ECU(制御部、検出部)
392 吸気電磁弁(第2アクチュエータ、第2電磁弁)
393 排気電磁弁(第1アクチュエータ、第1電磁弁)

Claims (13)

  1. 船体と、
    燃料が燃焼される燃焼室と、前記燃焼室により燃料が燃焼された後の排出ガスを排出する排気ポートと、前記排気ポートを開閉可能に設けられ、前記燃焼室から排出される排出ガスの流量を調整する排気バルブと、前記燃焼室と接続され、空気および燃料が流入される吸気ポートと、前記吸気ポートを開閉可能に設けられ、前記燃焼室に流入される空気の流量を調整する吸気バルブとを含み、前記船体に搭載されているエンジンと、
    前記排気ポートと接続され、前記排気ポートから排出される排出ガスが流通する排気経路とを備え、
    前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気経路から前記吸気ポートに至る経路の少なくとも一箇所を遮断するように構成されている、水ジェット推進艇。
  2. 前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気ポートおよび前記吸気ポートの少なくとも一方が閉じられた位置で前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方を停止させるように構成されている、請求項1に記載の水ジェット推進艇。
  3. 前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気ポートを閉じる位置で前記排気バルブを停止させるように構成されている、請求項2に記載の水ジェット推進艇。
  4. 前記排気バルブが前記排気ポートを閉じているか否かを検出するとともに、前記吸気バルブが前記吸気ポートを閉じているか否かを検出する検出部と、
    前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの両方がそれぞれ前記排気ポートおよび前記吸気ポートを開く位置で停止していると前記検出部により検出された場合に、前記排気ポートおよび前記吸気ポートの少なくとも一方を閉じるように前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方を移動するように制御する制御部とをさらに備える、請求項2または3に記載の水ジェット推進艇。
  5. 前記エンジンは、前記エンジンの駆動時に回転され、前記排気バルブおよび前記吸気バルブをそれぞれ移動させる駆動源となるクランクシャフトと、始動時に前記クランクシャフトを回転させる始動モータとをさらに含み、
    前記制御部は、前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの両方がそれぞれ前記排気ポートおよび前記吸気ポートを開く位置で停止していると前記検出部により検出された場合に、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方が前記排気ポートおよび前記吸気ポートを閉じる位置に移動するまで前記始動モータを駆動させるように構成されている、請求項4に記載の水ジェット推進艇。
  6. 前記制御部は、前記始動モータを所定の駆動量分駆動した後に前記排気バルブおよび前記吸気バルブの両方がまだ前記排気ポートおよび前記吸気ポートを開く位置で停止していると判断した場合には、前記始動モータを再度駆動させるように構成されている、請求項5に記載の水ジェット推進艇。
  7. 前記エンジンは、前記排気バルブおよび前記吸気バルブをそれぞれ所定のタイミングで移動させる第1カム部をさらに含み、
    前記制御部は、前記エンジンの駆動時と前記エンジンの停止時とで前記第1カム部の回転タイミングを変更することにより前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方を移動させるタイミングを変更することによって、前記エンジンの駆動時には、前記排気ポートおよび前記吸気ポートが同時に開かれる期間を有するとともに、前記エンジンの停止時には、前記排気ポートおよび前記吸気ポートが同時に開かれる期間を有しないように制御するように構成されている、請求項4に記載の水ジェット推進艇。
  8. 前記エンジンは、前記排気ポートおよび前記吸気ポートをそれぞれ開閉する際に前記排気バルブおよび前記吸気バルブをそれぞれ移動させるために構成され、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方に対して移動可能に構成された第2カム部をさらに含み、
    前記制御部は、前記エンジンの駆動時と前記エンジンの停止時とで前記第2カム部の位置を移動させることにより前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方の移動変位量を変更することによって、前記エンジンの駆動時には、前記排気ポートおよび前記吸気ポートが同時に開かれる期間を有するとともに、前記エンジンの停止時には、前記排気ポートおよび前記吸気ポートが同時に開かれる期間を有しないように制御するように構成されている、請求項4に記載の水ジェット推進艇。
  9. 前記エンジンは、前記排気バルブを前記排気ポートを開く位置および閉じる位置に移動させる第1アクチュエータと、前記吸気バルブを前記吸気ポートを開く位置および閉じる位置に移動させる第2アクチュエータとをさらに含み、
    前記制御部は、前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気ポートおよび前記吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータの少なくともいずれか一方を駆動制御するように構成されている、請求項4に記載の水ジェット推進艇。
  10. 前記制御部は、前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気バルブを前記排気ポートが閉じられた位置で停止するように前記第1アクチュエータを駆動制御するように構成された、請求項9に記載の水ジェット推進艇。
  11. 前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータは、それぞれ、第1電磁弁および第2電磁弁を含み、
    前記制御部は、前記エンジンの駆動が停止される際に、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの両方がそれぞれ前記排気ポートおよび前記吸気ポートを開く位置で停止していると前記検出部により検出された場合に、前記排気ポートおよび前記吸気ポートの少なくとも一方が閉じられるように前記第1電磁弁または前記第2電磁弁の少なくとも一方を駆動制御するように構成されている、請求項9または10に記載の水ジェット推進艇。
  12. 前記制御部は、前記エンジンの停止後、前記排気バルブおよび前記吸気バルブの少なくとも一方が前記排気ポートおよび前記吸気ポートを閉じた位置で停止していると前記検出部により検出されるまで制御動作を継続するように構成されている、請求項4に記載の水ジェット推進艇。
  13. 前記吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射装置をさらに備え、
    前記エンジンの始動を行う際に、所定の期間前記燃料噴射装置から燃料が噴射されない状態で前記排気ポートよりも吸気側に滞留している排出ガスを前記排気経路側に送り出すように構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の水ジェット推進艇。
JP2009086430A 2009-03-31 2009-03-31 水ジェット推進艇 Pending JP2010236448A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009086430A JP2010236448A (ja) 2009-03-31 2009-03-31 水ジェット推進艇
US12/644,313 US8221173B2 (en) 2009-03-31 2009-12-22 Water jet propulsion watercraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009086430A JP2010236448A (ja) 2009-03-31 2009-03-31 水ジェット推進艇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010236448A true JP2010236448A (ja) 2010-10-21

Family

ID=42784841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009086430A Pending JP2010236448A (ja) 2009-03-31 2009-03-31 水ジェット推進艇

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8221173B2 (ja)
JP (1) JP2010236448A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242612A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Yamaha Motor Co Ltd 水ジェット推進艇

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3077621B2 (ja) * 1996-04-09 2000-08-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変バルブタイミング機構
JP3983875B2 (ja) 1998-01-23 2007-09-26 ヤマハ発動機株式会社 小型滑走艇
JP3885569B2 (ja) * 2001-11-29 2007-02-21 いすゞ自動車株式会社 内燃機関のegr制御装置
US7607638B2 (en) * 2005-03-08 2009-10-27 Borgwarner Inc. EGR valve having rest position

Also Published As

Publication number Publication date
US20100248563A1 (en) 2010-09-30
US8221173B2 (en) 2012-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4321497B2 (ja) 内燃機関の始動装置
JP6510878B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US6397803B1 (en) Valve timing control system for internal combustion engine
JP2008111375A (ja) エンジンの圧縮比制御装置及び圧縮比制御方法
JP2010064664A (ja) 舶用推進機
JP2004516405A (ja) 内燃機関を運転するための方法および装置
JP2001152896A (ja) 小型船舶用推進機
JP4466437B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
JP2006322371A (ja) エンジン制御装置、車両制御装置及びエンジン制御方法
KR20020085780A (ko) 내연기관의 밸브타이밍 제어장치
JP2010236448A (ja) 水ジェット推進艇
JP2001123865A (ja) 燃料噴射式4サイクルエンジン
JP2001113987A (ja) 船舶用推進機
JP2002161769A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2010242612A (ja) 水ジェット推進艇
JP2003113729A (ja) 船舶推進機のエンジン制御装置
JP4683304B2 (ja) エンジン停止制御装置
JP5449028B2 (ja) 船外機
JP2006329016A (ja) 内燃機関の吸気装置
JP2010133272A (ja) カム位相可変型内燃機関
JP2008075581A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2006342716A (ja) 内燃機関の制御装置
FR2820783A1 (fr) Moteur a combustion interne a injection directe et allumage commande et procede d'exploitation d'un moteur de ce type
JP2007120457A (ja) エンジン装置およびこれを備えた車両
JP2011132932A (ja) エンジンのバルブタイミング制御装置