改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的制作方法
【專利說明】改進(jìn)的轉(zhuǎn)向
[0001]本發(fā)明涉及用于在船只(watercraft)、水陸兩用車或其他這樣的交通工具中使用的用于改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，具體地而非排他地，其中水上推進(jìn)是通過噴流驅(qū)動(dòng)器(jet drive)提供的。
[0002]噴流驅(qū)動(dòng)器水上推進(jìn)系統(tǒng)是本領(lǐng)域公知的并且通常包括原動(dòng)機(jī)(prime mover)和噴流驅(qū)動(dòng)器組合。原動(dòng)機(jī)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸提供驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)軸使布置在噴流驅(qū)動(dòng)器的管道(導(dǎo)管)內(nèi)的葉輪(impeller)旋轉(zhuǎn)。該管道在第一近端處包括一個(gè)入口，該入口通常被布置在船只或水陸兩用車的船身的底部表面中用于在葉輪的上游導(dǎo)引水，且該管道在第二遠(yuǎn)端處包括一個(gè)出口，該出口通常被布置為葉輪下游的出口噴嘴以用于將水噴射為噴流。與管道的橫截面面積比較，該噴嘴通常具有較小的橫截面面積，以便在葉輪的旋轉(zhuǎn)作用下提供水加壓且加速流動(dòng)通過該管道。因此，通過對(duì)經(jīng)由出口噴嘴噴射出的水的噴流提供的推力的反作用力，提供推進(jìn)。與使用水下船舵(submerged rudder)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的船只不同，在用噴流驅(qū)動(dòng)器的情況下，通常在出口噴嘴的下游(或后方)設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向噴嘴并且與出口噴嘴緊密配準(zhǔn)，所述轉(zhuǎn)向噴嘴是能夠繞大致豎直的軸線樞轉(zhuǎn)的，以使得它在轉(zhuǎn)向的控制下可以向左或向右樞轉(zhuǎn)并且相應(yīng)地引導(dǎo)離開出口噴嘴的水的噴流。因此，在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于對(duì)離開轉(zhuǎn)向噴嘴的噴流的推力的反作用力，產(chǎn)生船只或水陸兩用車的轉(zhuǎn)向。
[0003]駕駛員或騎手(rider)通過手動(dòng)操作的節(jié)流控制設(shè)備(莫爾斯節(jié)流裝置)、偏置到空轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)手柄、偏置到空轉(zhuǎn)的可樞轉(zhuǎn)的桿或其他合適的設(shè)備)并且使用轉(zhuǎn)向設(shè)備(輪、把手、舵柄或其他合適的設(shè)備)來控制由噴流驅(qū)動(dòng)器生成的為船只或水陸兩用車提供動(dòng)力或使船只或水陸兩用車轉(zhuǎn)向的推力和轉(zhuǎn)向。因此，噴射驅(qū)動(dòng)器水上推進(jìn)系統(tǒng)的已知限制是，在手動(dòng)操作的節(jié)流裝置被設(shè)置成低或空轉(zhuǎn)、或被釋放并且被朝向空轉(zhuǎn)偏置時(shí)，不管轉(zhuǎn)向設(shè)備的轉(zhuǎn)向需求如何，轉(zhuǎn)向功能都縮減(或完全缺少)，這是因?yàn)閲娏黩?qū)動(dòng)器生成的推力低或沒有生成推力。這會(huì)向船只或水陸兩用車的駕駛員或騎手呈現(xiàn)船只或水陸兩用車的機(jī)動(dòng)性和控制減少的情況，除非由駕駛員或騎手重新施加手動(dòng)操作的節(jié)流控制。具體地，當(dāng)高速行進(jìn)并且手動(dòng)操作的節(jié)流裝置被釋放并返回至空轉(zhuǎn)時(shí)，這可能是一個(gè)問題。通常則不再可能使船只或水陸兩用車有效地轉(zhuǎn)向，這是因?yàn)橛蓢娏黩?qū)動(dòng)器生成的推力隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速度減小而消失。這樣的現(xiàn)象被稱為切斷節(jié)流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向損失。開發(fā)了一些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)，尤其是為了解決切斷節(jié)流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向損失的現(xiàn)象。另外，在低速時(shí)，當(dāng)試圖操縱入塢或操縱靠岸時(shí)，一些駕駛員或騎手也感受到缺乏有意義的可轉(zhuǎn)向推力的問題，且因此開發(fā)了一些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)以用可轉(zhuǎn)向推力為低速操縱(諸如，入塢和/或靠岸)提供輔助。然而，其他駕駛員和騎手發(fā)現(xiàn)在低速(和/或高速)時(shí)可轉(zhuǎn)向推力輔助實(shí)際有妨礙，這是因?yàn)樗谥庇X上不期望和/或不要求可轉(zhuǎn)向推力時(shí)提供可轉(zhuǎn)向推力。
[0004]在為解決切斷截流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向損失現(xiàn)象而提出的多種現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)中，快速切斷截流事件和閾值轉(zhuǎn)向輸入被感測(cè)到，并且通常船只的速度也被納入考慮。基于這些輸入，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)或者獨(dú)立于駕駛員或騎手對(duì)手動(dòng)節(jié)流控制的使用重新施加節(jié)流，使得噴流驅(qū)動(dòng)器生成可轉(zhuǎn)向推力，或者控制系統(tǒng)獨(dú)立于駕駛員或騎手對(duì)手動(dòng)節(jié)流控制的使用/停用激活拉長(zhǎng)的減速曲線以減慢節(jié)流減速的平常速率，因此減慢經(jīng)由噴流驅(qū)動(dòng)器獲得的轉(zhuǎn)向推力的損失。
[0005]因此，這些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的問題在于，感測(cè)快速切斷節(jié)流事件(其是一個(gè)必要前兆和傳感器輸入)的設(shè)備或系統(tǒng)與隨后確定對(duì)切斷節(jié)流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向的需要之間存在滯后。通常，在該設(shè)備或系統(tǒng)被啟動(dòng)或被實(shí)施之前也需要感測(cè)一個(gè)閾值轉(zhuǎn)向輸入。之后是節(jié)流的重新施加或減速曲線被啟動(dòng)或被實(shí)施，以便在一個(gè)預(yù)定時(shí)間段內(nèi)減慢轉(zhuǎn)向推力的損失。產(chǎn)生的效果會(huì)帶來船只或水陸兩用車的不平常的和混亂的特性，或該系統(tǒng)會(huì)提供不希望的推力，尤其是在低速入塢/靠岸協(xié)助系統(tǒng)中。這已經(jīng)導(dǎo)致討論中的船只的駕駛員和騎手完全關(guān)掉或移除切斷節(jié)流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向和/或低速入塢/靠岸輔助設(shè)備和系統(tǒng)。
[0006]鑒于前述，仍需要對(duì)改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的性能的更簡(jiǎn)化的設(shè)備和系統(tǒng)。本發(fā)明力圖解決此問題，并且通過提供一種根本上不同的方案(即，一種高空轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)速度系統(tǒng))來實(shí)現(xiàn)，該高空轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)速度系統(tǒng)向船只和水陸兩用車提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)向，并且該高空轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)速度系統(tǒng)通過直觀響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)是斷開的并且當(dāng)感測(cè)到/滿足特定條件(且需要感測(cè)到快速切斷節(jié)流事件)時(shí)必須被啟動(dòng)或驅(qū)動(dòng)，與這樣的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)不同，當(dāng)需要時(shí)，本發(fā)明默認(rèn)是啟動(dòng)的，但是當(dāng)感測(cè)到或滿足某些條件時(shí)其可以被關(guān)閉。當(dāng)需要轉(zhuǎn)向時(shí)，此根本區(qū)別向船只和水陸兩用車提供了改進(jìn)的轉(zhuǎn)向，并且通過直觀響應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供了一種船只或水陸兩用車，包括:
[0008]原動(dòng)機(jī)，能夠至少以第一空轉(zhuǎn)速度和第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行；
[0009]水上推進(jìn)設(shè)備，當(dāng)被連接到該原動(dòng)機(jī)時(shí)能夠運(yùn)行以生成推力；以及
[0010]傳感器/確定裝置，用于感測(cè)/確定該船只或水陸兩用車是否運(yùn)行在已確定的行進(jìn)速度或運(yùn)行在已確定的行進(jìn)速度以上，其中:
[0011]該原動(dòng)機(jī)的第二空轉(zhuǎn)速度高于第一空轉(zhuǎn)速度；
[0012]當(dāng)通過該原動(dòng)機(jī)使該水上推進(jìn)設(shè)備運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度或運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度以上時(shí)，該水上推進(jìn)設(shè)備生成一個(gè)可轉(zhuǎn)向推力；
[0013]當(dāng)該傳感器/確定裝置感測(cè)到/確定該船只或水陸兩用車運(yùn)行在該已確定的行進(jìn)速度或運(yùn)行在該已確定的行進(jìn)速度以上時(shí)，該原動(dòng)機(jī)以所述第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行。
[0014]第二方面，本發(fā)明提供了一種用于為船只或水陸兩用車提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的方法，該船只或水陸兩用車包括:
[0015]原動(dòng)機(jī)，能夠至少以第一空轉(zhuǎn)速度和第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行，該第二空轉(zhuǎn)速度高于該第一空轉(zhuǎn)速度；
[0016]水上推進(jìn)設(shè)備，當(dāng)被連接到該原動(dòng)機(jī)時(shí)能夠運(yùn)行以生成推力；以及
[0017]傳感器/確定裝置，用于感測(cè)/確定該船只或水陸兩用車是否運(yùn)行在已確定的行進(jìn)速度或運(yùn)行在已確定的行進(jìn)速度以上，其中所述方法包括步驟:
[0018]當(dāng)通過該原動(dòng)機(jī)使該水上推進(jìn)設(shè)備運(yùn)行運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度或運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度以上時(shí)，該水上推進(jìn)設(shè)備生成一個(gè)可轉(zhuǎn)向推力；
[0019]當(dāng)該傳感器/確定裝置感測(cè)到/確定該船只或水陸兩用車運(yùn)行在該已確定的行進(jìn)速度或運(yùn)行在該已確定的行進(jìn)速度以上時(shí)，該原動(dòng)機(jī)以所述第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行。
[0020]第三方面，本發(fā)明提供了一種能夠以排水模式(displacement mode)或滑行模式(planing mode)運(yùn)行的船只或水陸兩用車，該船只或水陸兩用車包括:
[0021]原動(dòng)機(jī)，能夠至少以第一和第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行；
[0022]水上推進(jìn)設(shè)備，當(dāng)被連接到該原動(dòng)機(jī)時(shí)能夠運(yùn)行以生成推力；以及
[0023]滑行傳感器，用于感測(cè)該船只或水陸兩用車是以滑行模式還是以排水模式，其中:
[0024]該原動(dòng)機(jī)的第二空轉(zhuǎn)速度高于第一空轉(zhuǎn)速度；
[0025]當(dāng)通過該原動(dòng)機(jī)使該水上推進(jìn)設(shè)備運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度或運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度以上時(shí)，該水上推進(jìn)設(shè)備生成可轉(zhuǎn)向推力；
[0026]當(dāng)該滑行傳感器感測(cè)到該船只或水陸兩用車是以滑行模式時(shí)，該原動(dòng)機(jī)以第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行。
[0027]第四方面，本發(fā)明提供了一種用于為船只或水陸兩用車提供改進(jìn)的高速轉(zhuǎn)向的方法，該船只或水陸兩用車包括:
[0028]原動(dòng)機(jī)，能夠至少以第一和第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行，該第二空轉(zhuǎn)速度高于該第一空轉(zhuǎn)速度；
[0029]水上推進(jìn)設(shè)備，當(dāng)被連接到該原動(dòng)機(jī)時(shí)能夠運(yùn)行以生成推力；以及
[0030]滑行傳感器，用于感測(cè)該船只或水陸兩用車是以滑行模式還是以排水模式，其中該方法包括步驟:
[0031]當(dāng)通過該原動(dòng)機(jī)使該水上推進(jìn)設(shè)備運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度或運(yùn)行在第二空轉(zhuǎn)速度以上的速度時(shí)，該水上推進(jìn)設(shè)備生成可轉(zhuǎn)向推力；
[0032]當(dāng)該滑行傳感器感測(cè)到該船只或水陸兩用車是以滑行模式時(shí)，該原動(dòng)機(jī)以第二空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行。
[0033]現(xiàn)將參照附圖僅以實(shí)施例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中:
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的第一優(yōu)選實(shí)施方案的示意性流程圖；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的另一優(yōu)選實(shí)施方案的示意性流程圖；以及
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的又一優(yōu)選實(shí)施方案的示意性流程圖；
[0037]當(dāng)使船只或水陸兩用車以水上模式運(yùn)行在給定的行進(jìn)速度或運(yùn)行在給定的行進(jìn)速度以上時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)、方法和設(shè)備提供高空轉(zhuǎn)(也被稱為“第二空轉(zhuǎn)”