JP2014024534A - 水ジェット推進艇 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータによる操作に応じた自然な減速性能を得ることができる水ジェット推進艇を提供する。
【解決手段】水ジェット推進艇は、船体と、エンジンと、ジェット推進機構と、第1アクセル操作部４１と、第2アクセル操作部４２と、リバースゲートと、制御部とを備える。エンジンは、船体に収容される。ジェット推進機構は、エンジンからの駆動力によって推進力を発生させる。リバースゲートは、第1位置と第2位置とに移動可能である。リバースゲートは、第1位置において、船体を前進させる。リバースゲートは、第2位置において、船体を前進させる推進力を低減させる。制御部は、第1アクセル操作部の操作量と第2アクセル操作部の操作量とに基いて、リバースゲートの位置とエンジンのスロットル開度を決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、水ジェット推進艇に関する。

水ジェット推進艇は、水ジェット推進機構からの噴流によって船体の推進力を発生させる。水ジェット推進艇は、噴流の向きを変更するリバースゲートを備えている。リバースゲートは、例えば前進位置と後進位置とに移動可能である。リバースゲートは、後進位置において、噴流の向きを船体の前方へ変更する。これにより、船体が後進する。或いは、船体の前進方向への速度が減速される。

リバースゲートの移動は、水ジェット推進機構の推進力を十分に低下させた後に行うことが必要である。例えば、特許文献1に開示されている船舶では、レバーが操作されたときのエンジン回転速度が所定回転速度より大きいときには、エンジン回転速度が所定の回転速度以下となるようにエンジン回転速度が低減され、その後、リバースゲートが移動するように制御される。或いは、特許文献2に開示されているパーソナルウォータークラフト（PWC）では、スロットルレバーとブレーキレバーとの両方からの操作信号に基づいて、リバースゲートの位置を設定している。このPWCでは、スロットルレバーとブレーキレバーとの操作の有無の組み合わせに応じて、リバースゲートを前進位置と後進位置と中立位置のいずれかに設定している。

米国特許第7708609号 米国特許第5755601号

特許文献1の船舶では、レバーの操作量とは関係なく、エンジン回転速度が低減される。このため、レバーの操作量に応じた自然な減速性能を得ることができない。特許文献2のPWCにおいても同様に、ブレーキレバーの操作量に応じた自然な減速性能を得ることができない。

本発明の課題は、オペレータによる操作に応じた自然な減速性能を得ることができる水ジェット推進艇を提供することにある。

本発明の一態様に係る水ジェット推進艇は、船体と、エンジンと、ジェット推進機構と、第1アクセル操作部と、第2アクセル操作部と、リバースゲートと、制御部とを備える。エンジンは、船体に収容される。ジェット推進機構は、エンジンからの駆動力によって推進力を発生させる。リバースゲートは、第1位置と第2位置とに移動可能である。リバースゲートは、第1位置において、船体を前進させる。リバースゲートは、第2位置において、船体を前進させる推進力を低減させる。制御部は、第1アクセル操作部の操作量と第2アクセル操作部の操作量とに基いて、リバースゲートの位置とエンジンのスロットル開度を設定する。

本発明に係る水ジェット推進艇では、リバースゲートの位置とエンジンのスロットル開度が、第1アクセル操作部の操作量と第2アクセル操作部の操作量とに基いて設定される。これにより、オペレータによる操作に応じた自然な減速性能を得ることができる。

本発明の実施形態に係る水ジェット推進艇の概略構成を示す断面図。 水ジェット推進艇のステアリングハンドル近傍の構成を示す斜視図。 水ジェット推進艇の制御系を示すブロック図。 減速制御の処理を示すフローチャート。 減速制御の処理を示すフローチャート。 減速制御の処理を示すフローチャート。 スロットル開度情報の一例を示す図。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る水ジェット推進艇について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る水ジェット推進艇100の概略構成を示す断面図である。図2は、水ジェット推進艇100のステアリングハンドル8近傍の構成を示す斜視図である。図3は、水ジェット推進艇100の制御系を示すブロック図である。水ジェット推進艇100は、いわゆるパーソナルウォータークラフト（PWC）である。

水ジェット推進艇100は、図1に示すように、船体2と、エンジン3と、ジェット推進機構5と、を含む。船体2は、デッキ2aとハル2bとを含む。船体2の内部には、エンジンルーム2cが設けられている。エンジンルーム2cは、エンジン3および燃料タンク6などを収納する。デッキ2aにはシート7が取り付けられている。シート7は、エンジン3の上方に配置されている。シート7の前方には、船体2を操舵するためのステアリングハンドル8が配置されている。

図2に示すように、ステアリングハンドル8は、オペレータが操舵する際に把持する右グリップ38と左グリップ39とを含む。右グリップ38には、第1アクセル操作部41が回動可能に設けられている。第1アクセル操作部41は、主として水ジェット推進艇100を前進させるために操作される。本実施形態において、第1アクセル操作部41は、レバーである。第1アクセル操作部41には、ポジションセンサ46が接続されている。ポジションセンサ46は、第1アクセル操作部41の操作量（以下、「第1アクセル操作量」と呼ぶ）を示す信号を、図3に示すECU10に出力する。

また、左グリップ39には、第2アクセル操作部42が回動可能に設けられている。第2アクセル操作部42は、主として水ジェット推進艇100を後進させるため、或いは、水ジェット推進艇100の前方への速度を低減させるために操作される。本実施形態において、第2アクセル操作部42は、レバーである。第2アクセル操作部42には、ポジションセンサ42が接続されている。ポジションセンサ42は、第2アクセル操作部42の操作量（以下、「第2アクセル操作量」と呼ぶ）を示す信号を、ECU10に出力する。

エンジン3は、クランク軸31を含む。クランク軸31は、前後方向に延びるように配置されている。図3に示すように、エンジン3は、燃料噴射装置32と、スロットルバルブ33と、スロットルアクチュエータ34と、点火装置35とを含む。燃料噴射装置32は、エンジン3の燃焼室に供給する燃料を噴射する。スロットルバルブ33の開度（以下、「スロットル開度」と呼ぶ）が変更されることにより、燃焼室へ送られる混合気の量が調整される。スロットルバルブ33は、エンジン3の複数の気筒に対して共通に備えられている。或いは、スロットルバルブ33は、エンジン3の各気筒ごとに備えられてもよい。スロットルアクチュエータ34は、スロットル開度を変更する。点火装置35は、燃焼室内の燃料に点火する。なお、図3では図示されていないが、燃料噴射装置32と点火装置35とは、エンジン3の各気筒ごとに備えられている。

ジェット推進機構5は、エンジン3からの駆動力によって船体2を推進させる推進力を発生させる。ジェット推進機構5は、船体2のまわりの水を吸い込んで噴射する。図1に示すように、ジェット推進機構5は、インペラシャフト50と、インペラ51と、インペラハウジング52と、ノズル53と、デフレクタ54と、リバースゲート55とを含む。インペラシャフト50は、エンジンルーム2cから後方に延びるように配置されている。インペラシャフト50の前部は、カップリング部36を介してクランク軸31に連結されている。インペラシャフト50の後部は、船体2の水吸引部2ｅを通ってインペラハウジング52内に導出されている。インペラハウジング52は、水吸引部2ｅの後部に接続されている。ノズル53は、インペラハウジング52の後方に配置されている。インペラ51は、インペラシャフト50の後部に取り付けられている。インペラ51は、インペラハウジング52の内部に配置されている。インペラ51は、インペラシャフト50とともに回転して、水吸引部2ｅから水を吸引する。インペラ51は、吸引した水をノズル53から後方に噴射させる。デフレクタ54は、ノズル53の後方に配置されている。デフレクタ54は、ノズル53からの水の噴射方向を左方又は右方に転換するように構成されている。

リバースゲート55は、デフレクタ54の後方に配置されている。リバースゲート55は、ノズル53およびデフレクタ54からの水の噴射方向を前方に転換可能に構成されている。具体的には、リバースゲート55は、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられている。リバースゲート55は、前進位置において、ジェット推進機構5からの噴流の向きを変更しない。従って、リバースゲート55は、前進位置において、船体2を前進させる。リバースゲート55は、後進位置において、ジェット推進機構5からの噴流の向きを船体2の前方へ変更する。従って、リバースゲート55は、後進位置において、船体2を後進させる。或いは、リバースゲート55は、後進位置において、船体2を前進させる推進力を低減させる。これにより、船体2が減速する。中立位置は、前進位置と後進位置との間の位置である。リバースゲート55は、中立位置において、ジェット推進機構5からの噴流の向きを船体2の左方及び右方へ変更する。従って、リバースゲート55は、中立位置において、船体2を前進させる推進力を低減させる。これにより、船体2が減速する。

図3に示すように、水ジェット推進艇100は、エンジン回転速度センサ43と、ECU10（Engine Control Unit）とを含む。エンジン回転速度センサ43は、エンジンの回転速度を検出する。エンジンの回転速度を示す速度信号がECU10に入力される。

ECU10は、エンジン3を制御する。すなわち、ECU10は、燃料噴射装置32、スロットルアクチュエータ34、点火装置35に指令信号を送ることによって、これらの装置を電気的に制御する。ECU10は、燃料噴射装置32を制御することによって、エンジン3の燃焼室に供給する燃料量を制御する。ECU10は、スロットルアクチュエータ34を駆動することによって、スロットル開度を制御する。ECU10は、第1アクセル操作量に応じてスロットル開度を制御することによりエンジン回転速度を増減させる。

図3に示すように、水ジェット推進艇100は、シフトアクチュエータ45と、GCU11（Gate Control Unit）とを含む。シフトアクチュエータ45は、リバースゲート55を前進位置と後進位置と中立位置とのいずれかに移動させる。シフトアクチュエータ45は、例えばサーボモータであり、GCU11によって制御される。GCU11は、第1アクセル操作部41の操作と第2アクセル操作部42の操作とに応じて、シフトアクチュエータ45を制御することにより、リバースゲート55の位置を変更する。

ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量とに応じて船体2を減速させる減速制御を実行する。減速制御において、ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量とに基いて、リバースゲート55の位置とエンジン3のスロットル開度を設定する。以下、図4−図9に基づいて減速制御について説明する。図4−図9は、ECU10によって実行される減速制御の処理を示すフローチャートである。

ステップS101では、ECU10は、シフト位置が“F”であるか否かを判定する。シフト位置は、リバースゲート55の位置を意味しており、“F”は前進位置を意味する。例えば、GCU11は、リバースゲート55の位置を検出するセンサからの信号に基づいてシフト位置を判定する。

ステップS101においてシフト位置が“F”であるときには、ステップS102に進む。ステップS101においてシフト位置が“F”ではないときには、図5に示すステップS201に進む。

ステップS102では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”と“Θ₁−Θ₂”とのうち小さい方の値と、0とのうち大きい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。Θ_THi-1は、前回のスロットル開度である。δΘ_Lmtは、スロットル開度を増大させる場合の1回の変更量の上限値であり、予め定められている。従って、“Θ₁−Θ₂”が“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”を越えていないときには、“Θ₁−Θ₂”がΘ_THiとして設定される。ただし、“Θ₁−Θ₂”が0より小さいときには、Θ_THiは0に設定される。

Θ₁は、第1アクセル操作量に応じたスロットル開度である。図10に示すように、ECU10は、第1アクセル操作量Am1と、第1アクセル操作量Am1に応じたスロットル開度Θ₁との関係を規定する第1スロットル開度情報Ｌ1を記憶している。ECU10は、第1スロットル開度情報Ｌ1に基づいて、第1アクセル操作量Am1から、第1アクセル操作量Am1に応じたスロットル開度Θ₁を演算する。Θ₂は、第2アクセル操作量に応じたスロットル開度である。図10に示すように、ECU10は、第2アクセル操作量Am2と、第2アクセル操作量Am2に応じたスロットル開度Θ₂との関係を規定する第2スロットル開度情報Ｌ2を記憶している。ECU10は、第2スロットル開度情報Ｌ2に基づいて、第2アクセル操作量Am2から、第2アクセル操作量Am2に応じたスロットル開度Θ₂を演算する。

例えば、第1アクセル操作量Am1がa1であり、第2アクセル操作量Am2がa2である場合、Θ₁はΘ_a1であり、Θ₂は、Θ_a2である。従って、“Θ_a1-Θ_a2”が“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”を越えていないときには、“Θ_a1-Θ_a2”がΘ_THiとして設定される。ただし、“Θ₁−Θ₂”が0より小さいときには、Θ_THiは0に設定される。“Θ_a1-Θ_a2”が“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”を越えているときには、“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”がΘ_THiとして設定される。

以上のように、リバースゲート55が前進位置にあるときには、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分に応じて、スロットル開度が設定される。ただし、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分が大きいときには、スロットル開度が、“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”に制限される。ECU10は、スロットル開度が、ステップS104において設定したΘ_THiとなるように、スロットルアクチュエータ34を制御する。

ステップS103では、ECU10は、Θ₁とΘ₂との差分が所定値“α”以上であるか否かを判定する。なお、αの絶対値は、非常に小さい値である。Θ₁とΘ₂との差分が所定値“α”以上であるときには、ステップS101に戻る。Θ₁とΘ₂との差分が所定値“α”より小さいときには、ステップS104に進む。Θ₁とΘ₂との差分が所定値“α”より小さいことは、オペレータが船体2を減速させようとしていることを意味する。従って、Θ₁とΘ₂との差分が所定値“α”より小さいときには、リバースゲート55を前進位置から、後進位置または中立位置に移動させて船体2を減速させるためのステップS104以降の処理が実行される。

ステップS104では、ECU10は、第2アクセル操作部42の操作が有るか否かを判定する。例えば、第2アクセル操作量が所定値以上であるときに、ECU10は、第2アクセル操作部42の操作が有ると判定する。所定値は0に限らず、第2アクセル操作部42の操作が無いと見なせる程度に小さな値であってもよい。第2アクセル操作部42の操作が無いときには、ステップS101に戻る。第2アクセル操作部42の操作が有るときには、ステップS105に進む。

ステップS105では、ECU10は、エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上であるか否かを判定する。エンジン回転速度センサ43が検出したエンジン回転速度をフィルタリングした値がエンジン回転速度Nとして用いられることが好ましい。これにより、船速に対応したエンジン回転速度を判定に用いることができる。ただし、エンジン回転速度センサ43が検出したエンジン回転速度が、エンジン回転速度Nとして用いられてもよい。

エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上であるときには、ステップS106に進む。エンジン回転速度Nが所定の回転速度Neより小さいときには、ステップS109に進む。ステップS106以降の処理は、リバースゲート55を中立位置に移動させるための処理を含む。一方、ステップS109以降の処理は、リバースゲート55を後進位置に移動させるための処理を含む。従って、エンジン回転速度が大きいときには、リバースゲート55を中立位置に移動させる処理が実行される。エンジン回転速度が小さいときには、リバースゲート55を後進位置に移動させる処理が実行される。言い換えれば、船速が早いときには、リバースゲート55を中立位置に移動させる処理が実行される。船速が遅いときには、リバースゲート55を後進位置に移動させる処理が実行される。

ステップS106では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ_2i”と制限値βとのうち小さい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。制限値βは、リバースゲート55が中立位置に向かって移動中であるときのスロットル開度の制限値である。“Θ_2i”が制限値βより小さいときには、“Θ_2i”がスロットル開度Θ_THiとして設定される。従って、第2アクセル操作量に応じたスロットル開度が設定される。ただし、“Θ_2i”が制限値β以上であるときには、スロットル開度は制限値βに制限される。なお、βは、上述したα以上である。これにより、スロットル開度が過度に小さくなることが防止される。その結果、アクセル操作に対するエンジンのレスポンスの低下を抑えることができる。

ステップS107では、GCU11は、リバースゲート55を中立位置に移動させる。例えば、GCU11は、ECU10からリバースゲート55を中立位置に移動させるための指令信号を受信することによって、リバースゲート55を中立位置に移動させる。リバースゲート55が中立位置に到達すると、GCU11は、リバースゲート55が中立位置に到達したことを示す信号をECU10に送る。

ステップS108では、ECU10は、Θ_THiからΘ₂に向けてΘ_THを徐々に変更する。例えば、ECU10は、Θ_THiからΘ₂に向けて10msでδΘ_LmtずつΘ_THを変更する。ECU10は、リバースゲート55が中立位置に到達したことを示す信号をGCU11から受信したときに、Θ_THiからΘ₂に向けてΘ_THを徐々に変更する。

従って、スロットル開度Θ_2iが制限値βより大きいときには、スロットル開度Θ_THがリバースゲート55の中立位置への移動が完了するまでは、スロットル開度Θ_THが制限値βに制限される。そして、リバースゲート55の中立位置への移動が完了すると、ECU10は、現在の第2アクセル操作量に対応したスロットル開度Θ_2iを目標開度としてスロットル開度Θ_THを徐々に変更する。ただし、スロットル開度Θ_2iが制限値β以下であるときには、スロットル開度Θ_THは、スロットル開度Θ_2iに維持される。

ステップS105において、エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上ではないときには、ステップS109に進む。ステップS109では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ_2i”と制限値γとのうち小さい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。制限値γは、リバースゲート55が後進位置に向かって移動中であるときのスロットル開度の制限値である。“Θ_2i”が制限値γより小さいときには、“Θ_2i”がスロットル開度Θ_THiとして設定される。従って、第2アクセル操作量に応じたスロットル開度が設定される。ただし、“Θ_2i”が制限値γ以上であるときには、スロットル開度は制限値γに制限される。なお、γは、上述したα以上である。これにより、スロットル開度が過度に小さくなることが防止される。その結果、アクセル操作に対するエンジンのレスポンスの低下を抑えることができる。

ステップS110では、GCU11は、リバースゲート55を後進位置に移動させる。例えば、GCU11は、ECU10からリバースゲート55を後進位置に移動させるための指令信号を受信することによって、リバースゲート55を後進位置に移動させる。リバースゲート55が後進位置に到達すると、GCU11は、リバースゲート55が後進位置に到達したことを示す信号をECU10に送る。そして、ステップS108において、ECU10は、Θ_THiからΘ_2iに向けてΘ_THを徐々に変更する。

以上のように、スロットル開度Θ_2iが制限値γより大きいときには、スロットル開度Θ_THがリバースゲート55の後進位置への移動が完了するまでは、スロットル開度Θ_THが制限値γに制限される。そして、リバースゲート55の後進位置への移動が完了すると、ECU10は、現在の第2アクセル操作量に対応したスロットル開度Θ_2iを目標開度としてスロットル開度Θ_THを徐々に変更する。ただし、スロットル開度Θ_2iが制限値γ以下であるときには、スロットル開度Θ_THは、スロットル開度Θ_2iに維持される。

ステップS101において、シフト位置が“F”ではないときには、図5に示すステップS201に進む。ステップS201では、ECU10は、シフト位置が“N”であるか否かを判定する。シフト位置が“N”であるときには、ステップS202に進む。

ステップS202では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ₂”と“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”と“XREVABS”とのうち最も小さい値をΘ_THiとして設定する。“XREVABS”は、スロットル開度の制御を安定させるための閾値である。従って、Θ₂が、“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”と“XREVABS”とを越えていないときには、Θ₂がΘ_THiとして設定される。すなわち、第2アクセル操作量に応じて、スロットル開度が設定される。なお、上述した制限値β，γはXREVABSより小さい。

ステップS203では、ECU10は、エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上であるか否かを判定する。エンジン回転速度センサ43が検出したエンジン回転速度をフィルタリングした値がエンジン回転速度Nとして用いられることが好ましい。これにより、船速に対応したエンジン回転速度を判定に用いることができる。ただし、エンジン回転速度センサ43が検出したエンジン回転速度が、エンジン回転速度Nとして用いられてもよい。エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上であるときは、ステップS101に戻る。エンジン回転速度Nが所定の回転速度Ne以上ではないときには、ステップS204に進む。

ステップS204では、ECU10は、第2アクセル操作部42の操作が有るか否かを判定する。ここでの処理は、ステップS104の処理と同様である。第2アクセル操作部42の操作が有るときには、ステップS205に進む。第2アクセル操作部42の操作が無いときには、ステップS206に進む。

ステップS205では、GCU11は、リバースゲート55を後進位置に移動させる。ここでの処理はステップS110の処理と同様である。その後、ステップS101に戻る。

ステップS204において、第2アクセル操作部42の操作が無いときには、ステップS206に進む。ステップS206では、第1アクセル操作部41の操作が有るか否かを判定する。例えば、第1アクセル操作量が所定値以上であるときに、ECU10は、第1アクセル操作部41の操作が有ると判定する。所定値は0に限らず、第1アクセル操作部41の操作が無いと見なせる程度に小さな値であってもよい。第1アクセル操作部41の操作が無いときには、ステップS101に戻る。第1アクセル操作部41の操作が有るときには、ステップS207に進む。

ステップS207では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、制限値εと“Θ₁−Θ₂”とのうち小さい方の値と、0とのうち大きい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。制限値εは、リバースゲート55が前進位置に向かって移動中であるときのスロットル開度の制限値である。従って、“Θ₁−Θ₂”が制限値εを越えていないときには、“Θ₁−Θ₂”がΘ_THiとして設定される。ただし、“Θ₁−Θ₂”が0より小さいときには、Θ_THiは0に設定される。“Θ₁−Θ₂”が制限値ε以上であるときには、スロットル開度は制限値εに制限される。なお、εは、上述したα以上である。これにより、スロットル開度が過度に小さくなることが防止される。その結果、アクセル操作に対するエンジンのレスポンスの低下を抑えることができる。なお、εは、上述したXREVABSより小さい。

ステップS208では、GCU11は、リバースゲート55を前進位置に移動させる。例えば、GCU11は、ECU10からリバースゲート55を前進位置に移動させるための指令信号を受信することによって、リバースゲート55を前進位置に移動させる。リバースゲート55が前進位置に到達すると、GCU11は、リバースゲート55が前進位置に到達したことを示す信号をECU10に送る。

ステップS209では、ECU10は、Θ_THiから“Θ_1i−Θ_2i”に向けてΘ_THを徐々に変更する。例えば、ECU10は、Θ_THiから“Θ_1i−Θ_2i”に向けて10msでδΘ_LmtずつΘ_THを変更する。ECU10は、リバースゲート55が前進位置に到達したことを示す信号をGCU11から受信したときに、Θ_THiから“Θ_1i−Θ_2i”に向けてΘ_THを徐々に変更する。

以上のように、スロットル開度Θ_2iが制限値εより大きいときには、スロットル開度Θ_THがリバースゲート55の前進位置への移動が完了するまでは、スロットル開度Θ_THiが制限値εに制限される。そして、リバースゲート55の前進位置への移動が完了すると、ECU10は、現在の第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分に対応したスロットル開度“Θ_1i−Θ_2i”を目標開度としてスロットル開度Θ_THを徐々に変更する。ただし、“Θ_1i−Θ_2i”が制限値ε以下であるときには、スロットル開度Θ_THは、“Θ_1i−Θ_2i”に維持される。

図5に示すステップS201において、シフト位置が“N”ではないときには、図6に示すステップS301に進む。

ステップS301では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ₂”と“Θ_THi-1＋δΘ_Lmt”と“XREVABS”とのうち最も小さい値をΘ_THiとして設定する。ここでの処理は、ステップS202の処理と同様である。

ステップS302では、ECU10は、第2アクセル操作部42の操作が有るか否かを判定する。ここでの処理は、ステップS104の処理と同様である。第2アクセル操作部42の操作が有るときには、ステップS101に戻る。第2アクセル操作部42の操作が無いときには、ステップS303に進む。

ステップS303では、第1アクセル操作部41の操作が有るか否かを判定する。個々での処理は、ステップS206の処理と同様である。第1アクセル操作部41の操作が有るきには、ステップS304に進む。第1アクセル操作部41の操作が無いときには、ステップS307に進む。

ステップS304では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、制限値εと“Θ₁−Θ₂”とのうち小さい方の値と、0とのうち大きい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。ここでの処理は、ステップS207の処理と同様である。

ステップS305では、GCU11は、リバースゲート55を前進位置に移動させる。ここでの処理は、ステップS208の処理と同様である。

ステップS306では、ECU10は、Θ_THiから“Θ_1i−Θ_2i”に向けてΘ_THを徐々に変更する。ここでの処理は、ステップS209の処理と同様である。

以上のように、ECU10は、第2アクセル操作部42の操作が無く、且つ、第1アクセル操作部41の操作が有るときには、リバースゲート55を後進位置から前進位置に移動させる。

ステップS303において第1アクセル操作部41の操作が無いときには、ステップS307に進む。ステップS307では、ECU10は、所定の待機時間が経過したか否かを判定する。所定の待機時間が経過していないときには、ステップS101に戻る。所定の待機時間が経過したときには、ステップS308に進む。

ステップS308では、ECU10は、スロットル開度Θ_THiを設定する。ECU10は、“Θ_2i”と制限値βとのうち小さい方の値をスロットル開度Θ_THiとして設定する。ここでの処理は、ステップS106の処理と同様である。

ステップS309では、GCU11は、リバースゲート55を中立位置に移動させる。ここでの処理は、ステップS107の処理と同様である。

以上のように、ECU10は、第1アクセル操作部41と第2アクセル操作部42の操作が共に無いまま、所定の待機時間が経過したときには、リバースゲート55を後進位置から中立位置に移動させる。すなわち、待機時間以上、第1アクセル操作部41と第2アクセル操作部42の操作が無いまま変更されないときには、ECU10は、リバースゲート55を後進位置から中立位置に移動させる。

ステップS310では、ECU10は、Θ_THiからΘ_2iに向けてΘ_THを徐々に変更する。ここでの処理は、ステップS108の処理と同様である。

以上の減速制御による水ジェット推進艇100の動作を説明すると以下のとおりである。

水ジェット推進艇100が早い船速で前進しているときに、オペレータがΘ₁−Θ₂≧0となるように第2アクセル操作部42を操作すると、リバースゲート55が前進位置から中立位置に自動的に切り換えられる（S107）。これにより、水ジェット推進艇100が減速する。このとき、第2アクセル操作量に応じた減速力を得ることできる（S108）。そして、船速が遅くなると、リバースゲート55が中立位置から後進位置に自動的に切り換えられる（S205）。これにより、水ジェット推進艇100はさらに減速し、その後、後進する。このとき、第2アクセル操作量に応じた減速力、又は、後方への推進力を得ることができる（S301）。なお、オペレータは、第2アクセル操作部42を初期位置に戻す操作を行なうことなく、第2アクセル操作部42を操作したままで、リバースゲート55が前進位置から中立位置、そして中立位置から後進位置へと切り換えられる。

水ジェット推進艇100が遅い船速で前進しているときに、Θ₁−Θ₂≧0となるように第2アクセル操作部42を操作すると、リバースゲート55が前進位置から後進位置に自動的に切り換えられる（S110）。これにより、水ジェット推進艇100が減速する。このとき、第2アクセル操作量に応じた減速力を得ることできる（S108）。

リバースゲート55が中立位置又は後進位置であるときに、オペレータが第2アクセル操作部42を初期位置に戻すと共に、第1アクセル操作部41を操作すると、リバースゲート55が前進位置に切り換えられる（S205,S304）。言い換えれば、リバースゲート55が中立位置又は後進位置であるときには、オペレータが第2アクセル操作部42を初期位置に戻さない限り、第1アクセル操作部41を操作しても、リバースゲート55が前進位置に切り換えられない。

以上のように、本実施形態に係る水ジェット推進艇100では、ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量とに基いてリバースゲート55の位置とエンジン3のスロットル開度を設定する。このため、第2アクセル操作部42の操作量に応じた自然な減速性能を得ることができる。

ECU10は、リバースゲート55が前進位置に位置しているときには、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分に対応した値にスロットル開度を設定する。これにより、オペレータの前進意図と後進意図とを比較して、オペレータの航走意図に応じた自然な航行が可能となる。

ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分がαより小さいときには、リバースゲート55を前進位置から、後進位置又は中立位置に移動させる。これにより、スロットル開度を0にすることによる減速力より大きな減速力を得ることができる。また、オペレータが第2アクセル操作部42を大きく操作した場合にリバースゲート55の操作が行われるため、リバースゲート55の誤作動を回避することができる。

ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分がαより小さくなったときのエンジン回転速度に応じて、リバースゲート55を中立位置と後進位置とに選択的に移動させる。このため、船速が大きいときには、リバースゲート55を後進位置ではなく中立位置に移動させる。これにより、船体2の挙動を安定させることができる。

ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量との差分が所定値αより小さく、且つ、第2アクセル操作部42の操作が有るときに、リバースゲート55を前進位置から後進位置又は中立位置に移動させる。これにより、オペレータの減速意図と後進意図とを精度よく検知して、リバースゲート55を操作することができる。

ECU10は、リバースゲート55が移動中であるときには、スロットル開度を所定の制限値β，γ又はε以下に制限する。そして、リバースゲート55が目標とする位置に到達した後に、ECU10は、スロットル開度が所定の目標開度になるように、1回の変更量を所定量に制限しながらスロットル開度を変更する。これにより、スロットル開度の急激な変化による船体2の挙動の変化を抑えることができる。

ECU10は、船体2の速度を直接的に検知する代わりに、エンジンの回転速度を近似的に用いている。このため、船速を検知するためのセンサが不要となる。これにより、製造コストを削減することができる。

ECU10は、第1アクセル操作量と第2アクセル操作量とに基づいて、リバースゲート55の移動を判定する。これにより、オペレータの減速意図と後進意図と前進意図とを精度よく検知して、リバースゲート55を操作することができる。また、ECU10は、エンジン回転速度に基づいてリバースゲート55の移動を判定する。これにより、操作後の船体2の挙動を安定させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、水ジェット推進艇としてPWCが例示されているが、ジェットボートなどの他の水ジェット推進艇に本発明が適用されてもよい。

上記の実施形態では、ステップS105，S203の判定において、船速に代えてエンジン回転数を近似的に用いているが、船速を用いてもよい。船速はエンジン回転速度から演算されてもよく、或いは、GPS或いはピトー管などのセンサによって船速が検出されてもよい。或いは、上述したように、船速は、エンジン回転速度にフィルターをかけることにより代替されてもよい。

上記の実施形態では、船体2を減速させるために、リバースゲート55の後進位置と中立位置との両方の位置が用いられているが、後進位置と中立位置とのいずれか一方のみが用いられてもよい。

リバースゲート55は、中立位置において、ジェット推進機構5からの噴流の向きを船体2の左右に限らず、船体2の前方或いは下方へ変更するように構成されてもよい。

上記の実施形態では、リバースゲート55が後進位置又は中立位置に到達した後の目標開度は、現在の第2アクセル操作量に対応したスロットル開度Θ₂であるが、この目標開度は、他の値であってもよい。例えば、目標開度は、現在の第1アクセル操作量に対応したスロットル開度Θ₁であってもよい。或いは、目標開度は、現在の第1アクセル操作量と現在の第2アクセル操作量との差分に対応したスロットル開度“Θ₁-Θ₂”であってもよい。

上記の実施形態では、ECUとGCUとが設けられているが、ECUとGCUとの両方の機能を有する一体のコントローラが設けられてもよい。

上記の実施形態では、第1アクセル操作部としてレバーが例示されているが、レバー以外の部材が用いられてもよい。例えば、ペダル、グリップ、或いは、スイッチなどが第1アクセル操作部として用いられてもよい。上記の実施形態では、第2アクセル操作部としてレバーが例示されているが、レバー以外の部材が用いられてもよい。例えば、ペダル、グリップ、或いは、スイッチなどが第2アクセル操作部として用いられてもよい。

本発明によれば、オペレータの操作に応じた自然な減速性能を得ることができる水ジェット推進艇を提供することができる。

2 船体
3 エンジン
5 ジェット推進機構
41 第1アクセル操作部
42 第2アクセル操作部
55 リバースゲート
10 ECU
11 GCU
100 水ジェット推進艇

Claims (15)

1. 船体と、
   前記船体に収容されるエンジンと、
   前記エンジンからの駆動力によって推進力を発生させるジェット推進機構と、
   第1アクセル操作部と、
   第2アクセル操作部と、
   前記船体を前進させる第1位置と、前記船体を前進させる推進力を低減させる第2位置とに移動可能なリバースゲートと、
   前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量とに基いて前記リバースゲートの位置と前記エンジンのスロットル開度を決定する制御部と、
   を備える水ジェット推進艇。
2. 前記制御部は、前記リバースゲートが前記第1位置に位置しているときには、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量との差分に対応した値に前記スロットル開度を決定する、
   請求項1に記載の水ジェット推進艇。
3. 前記制御部は、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量との前記差分が所定値より小さいときには、前記リバースゲートを前記第2位置に移動させる、
   請求項2に記載の水ジェット推進艇。
4. 前記第2位置は、中立位置又は後進位置であり、
   前記制御部は、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量との前記差分が前記所定値より小さくなったときの前記船体の速度に応じて、前記リバースゲートを前記中立位置と前記後進位置とに選択的に移動させる、
   請求項3に記載の水ジェット推進艇。
5. 前記制御部は、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量との前記差分が前記所定値より小さくなったときの前記船体の速度が所定速度より低く、且つ、前記第2アクセル操作部の操作が有るときに、前記リバースゲートを前記後進位置に移動させる、
   請求項4に記載の水ジェット推進艇。
6. 前記制御部は、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量との前記差分が前記所定値より小さくなったときの前記船体の速度が前記所定速度以上であり、且つ、前記第2アクセル操作部の操作が有るときには、前記リバースゲートを前記中立位置に移動させる、
   請求項5に記載の水ジェット推進艇。
7. 前記制御部は、前記リバースゲートの移動中には、前記スロットル開度を所定の制限値以下に制限し、前記リバースゲートが前記第2位置に到達した後に、前記スロットル開度が所定の目標開度になるように、1回の変更量を所定量に制限しながら前記スロットル開度を変更する、
   請求項3に記載の水ジェット推進艇。
8. 前記目標開度は、前記第2アクセル操作部の現在の操作量に対応した値である、
   請求項7に記載の水ジェット推進艇。
9. 前記目標開度は、前記第1アクセル操作部の現在の操作量に対応した値である、
   請求項7に記載の水ジェット推進艇。
10. 前記目標開度は、前記第1アクセル操作部の現在の操作量と前記第2アクセル操作部の現在の操作量との差分に対応した値である、
    請求項7に記載の水ジェット推進艇。
11. 前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出部をさらに備え、
    前記制御部は、前記エンジンの回転速度に基いて前記船体の速度を算出する、
    請求項4に記載の水ジェット推進艇。
12. 前記制御部は、前記リバースゲートが前記中立位置にあり、且つ、前記第2アクセル操作部の操作が有り、且つ、前記船体の速度が所定速度より小さいときには、前記リバースゲートを前記後進位置に移動させる、
    請求項4に記載の水ジェット推進艇。
13. 前記制御部は、前記リバースゲートが前記中立位置にあり、且つ、前記第1アクセル操作部の操作が有り、且つ、前記第2アクセル操作部の操作が無いときには、前記リバースゲートを前記前進位置に移動させる、
    請求項4に記載の水ジェット推進艇。
14. 前記制御部は、前記リバースゲートが前記後進位置にあり、且つ、前記第1アクセル操作部の操作量と前記第2アクセル操作部の操作量とが所定時間以上、変更されないときには、前記リバースゲートを前記中立位置に移動させる、
    請求項4に記載の水ジェット推進艇。
15. 前記制御部は、前記リバースゲートが前記後進位置にあり、且つ、前記第1アクセル操作部の操作が有り、且つ、前記第2アクセル操作部の操作が無いときには、前記リバースゲートを前記前進位置に移動させる、
    請求項4に記載の水ジェット推進艇。

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