JP3901630B2 - 水ジェット推進艇の運転制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水流を船体後方に噴射しその反動で水上を滑走する水ジェット推進艇の運転制御装置に関し、詳細には低速航走時あるいは急減速時の旋回性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水ジェット推進艇は、水流の噴射方向を可変制御することにより所望の方向に旋回するように構成されているため、水流の噴射量が極端に少なくなると所要の旋回性が得られない。この旋回性を確保できるようにするため、例えば操舵ハンドルの操舵角度が所定角度以上になると、エンジン回転数を、操船者の手動スロットル操作量に関わらず旋回するために必要な推進力を確保可能の回転数に制御するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許番号６，３３６，８３３Ｂ１
【０００４】
【特許文献２】
米国特許番号６，１５９，０５９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置の場合、操舵ハンドルの操舵角度が所定値を越えると、操船者の手動によるスロトッル操作量に関係なく所定の推進力が得られるエンジン回転数に制御するようにしているので、操船者が自然な操舵感を得ることができず、違和感を生じ易いといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、スロットル操作をしていない場合にも必要な旋回性を得ることができ、また操船者が自然な操舵感を得ることができる水ジェット推進艇の運転制御装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、水流を後方に噴射してその反動で航走する水ジェット推進艇の運転制御装置において、操舵ハンドルに回動可能に配設され、スロットルバルブの開度を調整するスロットルレバーの回動操作量が最小のとき、エンジン回転数を旋回力が得られる旋回可能回転数に保持可能であり、かつエンジン回転数を上記旋回可能回転数以下の低速時回転数に調整可能である旋回可能回転数保持機構を備え、該旋回可能回転数保持機構は、通常モード位置と低速モード位置との間で回動可能に配設された操作レバーを備え、操船者が、該操作レバーを上記通常モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記旋回可能回転数に対応した高アイドリング開度となる位置に保持し、上記操作レバーを上記低速モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記低速時回転数に対応した低アイドリング開度となる位置に保持することを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、水流を後方に噴射してその反動で航走する水ジェット推進艇の運転制御装置において、水流が噴射された状態で船体を略停止状態に保持可能とする中立位置を有するシフト位置制御手段と、操舵ハンドルに回動可能に配設され、スロットルバルブの開度を調整するスロットルレバーの回動操作量が最小のとき、エンジン回転数を旋回力が得られる旋回可能回転数に保持可能である旋回可能回転数保持機構を備え、該旋回可能回転数保持機構は、通常モード位置に回動可能に配設された操作レバーを備え、操船者が、該操作レバーを上記通常モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記旋回可能回転数に対応した高アイドリング開度となる位置に保持することを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２において、シフト位置が中立位置の場合にのみエンジン始動を可能とするエンジン始動制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る水ジェット推進艇の運転制御装置によれば、操船者がスロットルレバーから手を離す等してスロットル操作量が最小になると、エンジン回転数は、旋回力が得られる旋回可能回転数に保持される。従って、操船者が転舵した場合には、エンジン回転数が上記旋回可能回転数であることから、旋回に必要な推進力が得られ、従って旋回性を確保できる。
【００１３】
またこの場合、スロットル操作量を最小にしている間は常時旋回可能回転数に保持されるのであるから、転舵操作を行なった場合にのみエンジン回転数が高くなる上記従来装置に比較して操船者は自然な操舵感を得ることができる。
【００１４】
また着岸時のようにより低速の航走が必要な場合には、エンジン回転数を上記旋回可能回転数以下に調整可能としているので、着岸時又は離岸時の航走に支障が生じることはない。
【００１５】
請求項２の発明によれば、水流が噴射された状態で船体を略停止状態に保持可能とする中立位置を付加したので、例えばエンジン始動時に船体が急に走り出す等の操船者の意に反した艇の挙動を防止できる。
【００１６】
また請求項３の発明によれば、シフト位置が上記中立位置の場合にのみエンジン始動を可能としたので、エンジン始動時の操船者の意に反した艇の挙動をより一層確実に防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１ないし図６は、本発明の第１実施形態による水ジェット推進艇の運転制御装置を説明するための図であり、図１は水ジェット推進艇の左側面図、図２はスロットルレバーとスロットルバルブとの関係を示す模式図、図３は噴射ノズル及びシフト機構を模式的に示す図、図４はリバースバケットの動作を示す図、図５は本実施形態装置の動作を概念的に示す図、図６は動作を説明するためのフローチャートである。
【００２１】
図１〜図４において、１は本実施形態装置が搭載された水ジェット推進艇である。この水ジェット推進艇１の船体２は、バスタブ状のハル２ａと蓋板状のデッキ２ｂとを水密に接合してなる略密閉された箱状のものである。上記デッキ２ｂの中央部付近には操舵ハンドル３が左右に回動自在に配設され、該操舵ハンドル３の後方には騎乗タイプのシート４が搭載されている。また上記船体２内にはエンジン５が搭載され、該エンジン５の出力軸５ａに水ジェット推進機６の駆動軸６ａが接続されている。
【００２２】
上記水ジェット推進機６の駆動軸６ａは上記ハル２ａの底部に筒状に形成されたダクト７内に挿入され、該駆動軸６ｂの後端部にはダクト７の後部に位置するように配置されたインペラ６ｂが固定されている。上記ダクト７の吸込み口７ａはハル２ａの底面に開口し、船体後方に向かって開口する吐出開口７ｂには噴射ノズル８が接続されている。
【００２３】
上記噴射ノズル８は、上記ダクト７の吐出開口７ｂを徐々に小径に絞り込む円錐台形状をなしている。該噴射ノズル８の後端には水流の噴射方向を変化させるガイド部材９が垂直軸９ａ回りに左右方向に回動可能に支持されている。このガイド部材９は、円弧状の後壁９ｂ，上壁９ｃ，底壁９ｄ及び左，右側壁９ｇ，９ｇを有する箱状のもので、後壁９ｂには前進時に水流を後方に向けて噴射させる前進用噴射口９ｅが形成され、また底壁９ｄには後進時に水流を前方に向けて噴射させる後進用噴射口９ｆが形成されている。上記ガイド部材９は、操作ケーブル１０により上記操舵ハンドル３の操舵軸３ｂに連結されており、該操舵ハンドル３を左右に操舵すると上記ガイド部材９が左右に回動し、これにより水流の噴射方向が変化し、船体は左右に旋回する。
【００２４】
また上記ガイド部材９には上記後進用噴射口９ｅを開閉するリバースバケット１１が装着されている。このリバースバケット１１は、上記ガイド部材９の後壁９ｂに沿う円弧状をなす後壁１１ａと左右側壁１１ｂ，１１ｂを有する側面視略扇形状をなしており、左，右側壁１１ｂ，１１ｂの基端部が回動軸１１ｃを介して上記ガイド部材９の左，右側壁９ｇ，９ｇに上下回動可能に支持されている。
【００２５】
また上記リバースバケット１１は操作ケーブル１２により上記操舵ハンドル３の近くに配置されたシフト機構１３の駆動レバー１３ａに連結されている。このシフト機構１３は、シフトレバー１３ｂを回動させることによりギヤ１３ｃを介して駆動レバー１３ａを回動させ、上記リバースバスケット１１を前進位置ａ、中立位置ｂ、及び後進位置ｃに回動させるように構成されている。
【００２６】
上記リバースバスケット１１が前進位置ａに位置すると上記前進用噴射口９ｅが全開となり、水流は後方に噴射され、艇は前進する。また上記リバースバスケット１１が中立位置ｂに位置すると該噴射口９ｅの下部が一部開となり、水流の後方への噴射による推進力と前方への噴射により推進力が釣り合い、艇はその位置に停止する。また上記リバースバスケット１１が後進位置ｃに位置すると噴射口９ｅが全閉となり、水流は後進用噴射口９ｆから前方に向けて噴射され、艇は後進する。
【００２７】
なお１３ｃは上記シフト機構１３におけるシフト位置を検出するセンサであり、また１３ｄは上記シフト機構１３を等を船体に取り付けるためのブラケットである。
【００２８】
上記エンジン５の吸気通路１６には燃料噴射弁（図示せず）が配設され、該燃料噴射弁の上流側に配設されたスロットルバルブ１４は、これの弁軸１４ａの外端部に固定されたスロットルプーリ１４ｂ及びスロットルケーブル１５を介して上記操舵ハンドル３に配設されたスロトルレバー３ａに接続されている。このスロットルレバー３ａを矢印ｄ方向に回動させるとスロットルバルブ１４の弁板１４ｃが吸気通路１６を開き、吸気量が増加し、これに伴って燃料噴射量が増大され、エンジン回転数が増大する。なお、上記スロットルバルブ１４は戻りばねにより上記吸気通路１６を略全閉する低アイドリング開度（図２に破線で示す）に付勢されている。
【００２９】
そして上記スロットルレバー３ａと上記スロットルケーブル１５との接続部には、操船者によるスロットルレバー３ａの操作量が最小のとき、即ち操船者がスロットルレバー３ａから手を離した時に上記スロットルバルブ１４の弁板１４ｃの開度を高アイドリング開度（図２に実線で示す）に規制し、もってエンジン回転数を旋回力が得られる旋回可能回転数（高アイドリング回転数）に保持する旋回可能回転数保持機構（以下、保持機構と記す）１７が設けられている。なお、この保持機構１７は、エンジン回転数を上記旋回可能回転数以下、具体的には上記低アイドリング回転数に調整可能とする低速時回転数制御手段としても機能する。
【００３０】
上記保持機構１７は、操作レバー１７ａを回動可能に、かつ保持ばね１７ｂにより図示実線で示す通常モード位置に回動付勢し、該操作レバー１７ａの先端部で上記スロットルレバー３ａを上記高アイドリング開度に保持するよう構成されている。この操作レバー１７ａはガイド溝１７ｃの先端の凹部１７ｄに係止するようになっている。
【００３１】
また上記操作レバー１７ａを上記凹部１７ｄから外して図示二点鎖線で示す低速モード位置に回動すると上記スロットルレバー３ａは低アイドル開度に保持される。
【００３２】
上記操作レバー１７ａが図示実線で示す通常モード位置にあるとき、上記スロットルバルブ１４の弁板１４ｃは図示実線で示す高アイドリング開度に保持され、エンジン回転数は高アイドリング回転数に保持される。一方、上記操作レバー１７ａを図示二点鎖線で示す低速モード位置に回動させると、該操作レバ１７ａはこの低速モード位置に保持され、上記弁板１４ｃは図示二点鎖線で示す低アイドリング開度に保持され、エンジン回転数は上記低アイドリング回転数に保持される。
【００３３】
本実施形態推進艇１における作用効果を主として図５，図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３４】
本実施形態推進艇１では、エンジンの始動操作をする場合には、スロットルレバー３ａから手を離し、シフト機構１３を中立位置とし、スタータモータを作動させる（ステップＳ１，Ｓ２）。エンジンが始動すると、操船者のスロットルレバー３ａの操作の如何に関わらず、スロットルバルブ１４が上記低アイドリング開度から高アイドリング開度に徐々に開かれ、エンジン回転数は低アイドリング回転数から高アイドリング回転数に徐々に増加する（ステップＳ４）。そしてこのとき上記リバースバケット１１は、図３及び図４（ｂ）に示すように、中立位置ｂに位置しており、そのため後進用噴射口９ｅが僅か開いた状態となっている。これによりエンジン始動に伴って推進機６からの水流が徐々に増加すると、その一部は後方に、残りは前方に噴射されて前，後の推進力が釣り合い、その結果、本推進艇１は停止状態に保持される。なお、ステップＳ２においてシフト機構１３が中立位置にない場合には、上記スタータモータが回転せず、エンジンは始動されない（ステップＳ５）。
【００３５】
このようにエンジン始動時にはエンジン回転数を徐々に増加させるとともに、シフト位置を中立位置にした場合のみエンジン始動可能としたので、前，後方向の推進力が釣り合い、艇がその位置に停止状態となることから、高アイドリング回転数を基本としながら、エンジン始動時の艇の急な挙動を回避できる。
【００３６】
また本実施形態の推進艇１の通常航走時には、操船者がシフト機構１３を前進位置に切り換え、スロットルレバー３ａを任意の開度に操作する。するとこのスロットルレバー３ａの操作量に応じてスロットルバルブ１４の弁板１４ｃが吸気通路１６を開閉し、該吸気通路１６の開度に応じた燃料が燃料噴射弁（勿論気化器でも良い）を介して供給され、水ジェット推進艇１は操船者の意志に応じた速度で通常航走をする（ステップＳ６）。
【００３７】
上記通常の航走状態において、操船者が速度を落として旋回する等のためにスロットルレバー３ａから手を離してその操作量を最小とすると、上記スロットルバルブ１４の弁板１４ｃは、上記保持機構１７により上述の高アイドリング開度に保持され、エンジン回転数は高アイドリング回転数に保持される（ステップＳ７）。そのため推進機６からの水流の噴射が継続され、旋回に必要な程度の推進力が得られる。その結果、操船者が操舵ハンドル３を転舵操作すると該推進艇１はその方向に確実に旋回することとなる（ステップＳ８）。なお、本推進艇１では、上記保持機構１７を備えたことにより、上記スロットルレバー３ａから手を離した状態で一定速度で航走することができ、いわゆるオートクルーズの機能も得られる。
【００３８】
一方、着岸時や離岸時等のように、より低速で航走する場合には、上記保持機構１７の操作レバー１７ａを図２の二点鎖線で示す低速モード位置に回動させる（ステップＳ９）。すると操作レバー１７ａはスロットルバルブ１４のリターンスプリングの作用によりこの低速モード位置に保持され、スロットルバルブ１４の弁板１４ｃは低アイドリング開度まで閉じられ、この状態で操船者がスロットルレバー３ａを操作することにより、低アイドリング回転数付近での低速航走が可能となる（ステップＳ１０）。
【００３９】
なお、スロットルレバー３ａをスロットルバルブ１４が高アイドリング開度を越える開度まで操作すると上記低速モードは自動的に解除されて通常航走モードとなり、この状態でスロットルレバー３ａから手を離すと、エンジン回転数は再び上述の高アイドリング回転数に保持される（ステップＳ１１）。
【００４０】
このように、本実施形態では、通常の航走中にスロットルレバー３ａから手を離して操作量を最小にすると、エンジン回転数が旋回性を確保するのに必要な推進力が得られる程度の高アイドリング回転数に保持され、転舵操作に応じて船体を旋回させることができ、旋回性を確保できる。
【００４１】
また保持機構１７の操作レバー１７ａを回動させることにより、スロットルバルブ１４を低アイドリング開度まで落とすことができ、スロットルレバー３ａの操作に応じて低アイドリング回転数付近での低速航走が可能であり、着岸時等の操船性を確保できる。なお停船する場合はシフト機構をニュートラルにしてエンジンを停止させる。
【００４２】
ここで上記第１実施形態では、スロットルレバー３ａの操作量を最小とした場合にエンジン回転数を高アイドリング回転数に保持することとしたので、この状態でシフト機構１３を切り換えた場合、艇が急激な挙動を示し、切換ショックが大きくなる懸念がある。
【００４３】
そこで第２実施形態では、シフト操作時、特に前進から後進に切り換えた時の艇の急な挙動を防止するために以下の構成を採用した。即ち、スロットル操作量が最小の状態でシフト操作がなされた時には、エンジン回転数を上記高アイドリング回転数より低い低アイドリング回転数に一時的に落とした後に上記高アイドリング回転数まで徐々に上昇させるのである。これにより特に後進切換時の艇の急激な挙動を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による運転制御装置を搭載した水ジェット推進艇の左側面図である。
【図２】上記実施形態装置のスロットルバルブとスロットルレバーとの関係を示す模式図である。
【図３】上記実施形態装置のシフト機構と噴射ノズルの関係を示す模式図である。
【図４】上記実施形態装置のリバースバスケットの動作を示す斜視図である。
【図５】上記実施形態装置の動作を概念的に示す図である。
【図６】上記実施形態装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 水ジェット推進艇
１３ シフト機構（シフト位置制御手段）
１７ 保持機構（旋回可能回転数保持手段）

Claims (3)

1. 水流を後方に噴射してその反動で航走する水ジェット推進艇の運転制御装置において、操舵ハンドルに回動可能に配設され、スロットルバルブの開度を調整するスロットルレバーの回動操作量が最小のとき、エンジン回転数を旋回力が得られる旋回可能回転数に保持可能であり、かつエンジン回転数を上記旋回可能回転数以下の低速時回転数に調整可能である旋回可能回転数保持機構を備え、該旋回可能回転数保持機構は、通常モード位置と低速モード位置との間で回動可能に配設された操作レバーを備え、操船者が、該操作レバーを上記通常モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記旋回可能回転数に対応した高アイドリング開度となる位置に保持し、上記操作レバーを上記低速モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記低速時回転数に対応した低アイドリング開度となる位置に保持することを特徴とする水ジェット推進艇の運転制御装置。
2. 水流を後方に噴射してその反動で航走する水ジェット推進艇の運転制御装置において、水流が噴射された状態で船体を略停止状態に保持可能とする中立位置を有するシフト位置制御手段と、操舵ハンドルに回動可能に配設され、スロットルバルブの開度を調整するスロットルレバーの回動操作量が最小のとき、エンジン回転数を旋回力が得られる旋回可能回転数に保持可能である旋回可能回転数保持機構を備え、該旋回可能回転数保持機構は、通常モード位置に回動可能に配設された操作レバーを備え、操船者が、該操作レバーを上記通常モード位置に回動させると、上記回動操作量が最小であるときの上記スロットルレバーの回動位置を、上記スロットルバルブの開度が上記旋回可能回転数に対応した高アイドリング開度となる位置に保持することを特徴とする水ジェット推進艇の運転制御装置。
3. 請求項２において、シフト位置が中立位置の場合にのみエンジン始動を可能とするエンジン始動制御手段を備えたことを特徴とする水ジェット推進艇の運転制御装置。

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