改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)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(chē)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(guò)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(chē)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(guò)該管道。因此，通過(guò)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(xiàn)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(kāi)出口噴嘴的水的噴流。因此，在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于對(duì)離開(kāi)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(chē)的轉(zhuǎn)向。
[0003]駕駛員或騎手(rider)通過(guò)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(lái)控制由噴流驅(qū)動(dòng)器生成的為船只或水陸兩用車(chē)提供動(dòng)力或使船只或水陸兩用車(chē)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(méi)有生成推力。這會(huì)向船只或水陸兩用車(chē)的駕駛員或騎手呈現(xiàn)船只或水陸兩用車(chē)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(wèn)題。通常則不再可能使船只或水陸兩用車(chē)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(chēng)為切斷節(jié)流或切斷動(dòng)力轉(zhuǎn)向損失。開(kāi)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(wèn)題，且因此開(kāi)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(jué)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?；谶@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(xiàn)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(wèn)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(xiàn)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(lái)船只或水陸兩用車(chē)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(wèn)題，并且通過(guò)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(lái)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(chē)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(guò)直觀(guān)響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)是斷開(kāi)的并且當(dāng)感測(cè)到/滿(mǎn)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(mǎn)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(chē)提供了改進(jìn)的轉(zhuǎn)向，并且通過(guò)直觀(guān)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(chē)，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(chē)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(guò)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(chē)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(chē)提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)向的方法，該船只或水陸兩用車(chē)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(chē)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(guò)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(chē)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(chē)，該船只或水陸兩用車(chē)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(chē)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(guò)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(chē)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(chē)提供改進(jìn)的高速轉(zhuǎn)向的方法，該船只或水陸兩用車(chē)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(chē)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(guò)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(chē)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(chē)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(chēng)為“第二空轉(zhuǎn)”