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