ES3044214T3 - Motor-boat control system - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema basado en ordenador para controlar y dirigir embarcaciones de alta velocidad por medio de un manillar (23) y una pluralidad de órganos de control (8, 9, 11) para una pluralidad de funciones, críticas para la maniobra, con un control retenido de la dirección con dos manos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Sistema de control de embarcación a motor

[0003] Introducción

[0004] La presente invención se refiere a un sistema para controlar y dirigir embarcaciones a motor.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] En la conducción de embarcaciones a alta velocidad, los equipos así como las personas a bordo se ven sometidos a esfuerzos de movimiento considerables y perjudiciales, lo cual hace que la manipulación sea más difícil y reduce la precisión de la maniobra. Al aumentar los recursos de velocidad, aumentan los requisitos de precisión de la conducción, así como los requisitos de poder controlar el propio equilibrio corporal y poder protegerse contra sacudidas. La invención cumple estos requisitos.

[0007] Técnica anterior

[0008] Se ha desarrollado un sistema de control que tiene un manillar giratorio en lugar de una rueda de timón, que se ha llegado a usar, entre otros, por la Guardia Costera Sueca y la Sociedad Sueca de Salvamento Marítimo. Solo ha sido posible construirlo para trenes de potencia simples. Los sistemas han mostrado aumentar la precisión de la maniobra, pero se ven afectados por considerables fallos técnicos, por ejemplo, en forma de retardo en la dirección, lo cual tiene un impacto perjudicial sobre la realimentación táctil y, por tanto, la precisión. Se han desarrollado sistemas de control basados en palanca de control para el mercado de las embarcaciones de recreo, principalmente con el objetivo de facilitar maniobras de atraque por embarcaciones que tienen motores intraborda dobles. Mediante estos sistemas, la dirección así como el cambio de marcha y la velocidad de motor pueden controlarse con una mano usando una palanca de control. Estos sistemas también pueden controlar la dirección de los elementos de accionamiento de dos trenes de potencia de manera individual para poder mover y girar, respectivamente, la embarcación en diferentes direcciones al atracar. El manillar también es el método prevalente para la dirección de motos de agua. Estos sistemas están construidos con dirección mecánica de acción directa, que funciona dado que las motos de agua usan motores más pequeños y unidades de chorro de agua más pequeñas que las embarcaciones. Por tanto, requieren menos potencia en la dirección.

[0009] Mediante el documento US 2003/0024341 A1, se da a conocer la presencia de manillares que tienen simples puños giratorios (3, 4) en un manillar (2) de un dispositivo de dirección para una embarcación. Esto significa que es igual que un puño de acelerador de motocicleta. Sin embargo, no se decodifica electrónicamente ni se acciona, no tiene dobles funciones y no está dividido. En lugar de eso, hay diferentes reguladores (13-20) presentes en el propio manillar (2). El documento US 2008/0096445 A1 da a conocer una moto de agua que tiene reguladores (42-44) para controlar el accionamiento acoplados a un manillar (11) y el árbol de dirección (41) del mismo pero carece de reguladores en el propio manillar.

[0010] El documento US 2012/0143408 A1 da a conocer la presencia de un piloto automático para una embarcación pero no muestra ningún manillar que tenga reguladores en/alrededor del mismo.

[0011] El documento US 3.989.002 A da a conocer una embarcación alimentada con potencia por un motor fueraborda que incluye un acelerador y un dispositivo de cambio de marcha. La embarcación está dispuesta para soportar a un conductor en una posición de pie y comprende una estructura de soporte de conductor de pie que se extiende hacia arriba para proporcionar soporte físico para un conductor en una posición de piel mientras conduce la embarcación. Una estructura de manillar montada de manera pivotante en la estructura de soporte de conductor controla la placa y está conectada por cable para dirigir el motor fueraborda haciendo pivotar el motor dispuesto en el espejo. Un control de acelerador de motor giratorio está montado adyacente a una porción en un lado del manillar para la rotación axial y está interconectado por cable para controlar la posición de acelerador del motor fueraborda. Un control de cambio de marcha giratorio está montado en una porción opuesta del manillar y está interconectado por cable para controlar el cambio de marcha del motor fueraborda.

[0012] Objetivo de la invención y características más importantes

[0013] El objetivo de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una máxima seguridad y precisión también bajo el impacto de tales esfuerzos de movimiento significativos a los que se someten las embarcaciones a alta velocidad en alta mar.

[0014] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione máximas opciones para usar las manos y los brazos para controlar la posición y el equilibrio del cuerpo también bajo esfuerzos de movimiento significativos.

[0015] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una máxima realimentación táctil, para que el sistema de equilibrio del cuerpo obtenga información sobre los movimientos de la embarcación en todos los planos.

[0017] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control, que sea lo más intuitivo posible, tanto para facilitar la precisión de la manipulación como para hacer que el proceso de aprendizaje sea lo más rápido posible, usando los mismos trayectos de reflejos que cuando se monta en bici o se conduce una motocicleta. Para que dichos trayectos de reflejos puedan adaptarse rápidamente al uso en la conducción de una embarcación, se requiere que el sistema de control, por un lado, no tenga ningún retardo, y, por otro lado, reaccione rápidamente a órdenes específicas, de modo que el cerebro registre y aprenda de manera inconsciente la relación entre la orden específica y el accionamiento real a nivel de reflejo.

[0019] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione máximas opciones para controlar simultáneamente el rumbo, la velocidad, el estado de desplazamiento así como que pueda detectar claramente, y por tanto compensar, movimientos de embarcación inducidos por el mar, cabeceo, alabeo y arfada.

[0020] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción máxima para seleccionar un trayecto óptimo a través de olas altas y simultáneamente regular de manera continua la velocidad de motor. En instalaciones que tienen dos trenes de potencia, la velocidad de motor debe poder regularse de manera individual en cada tren de potencia respectivo o en ambos de manera síncrona.

[0022] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione máximas opciones para usar los brazos para absorción de impactos y de ese modo reducir las tensiones de compresión así como las fuerzas de flexión que con frecuencia provocan graves lesiones de espalda por golpes de mar (=impactos fuertes entre el casco de la embarcación y la superficie del agua).

[0024] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción máxima para controlar trenes de potencia tanto individuales como múltiples de diferentes tipos, tales como motores fueraborda, motores intraborda que tienen elemento de accionamiento de tipo S, chorro de agua, elementos de accionamiento de penetración en la superficie o árboles rectos.

[0026] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción máxima para poder controlar cómo entra una embarcación en contacto con el mar tras pasar por el aire.

[0028] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción máxima para poder controlar el ángulo de alabeo, es decir, cuánto se inclina la embarcación hacia dentro en un giro, a diferentes velocidades.

[0030] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción para hacer variar la relación entre la posición angular del manillar y la desviación de dirección de timones, elementos de accionamiento o boquillas, así como de tal manera que “ la sensibilidad” del manillar sea menor a alta velocidad que a baja velocidad, tal como al atracar. También supone una ventaja funcional si el sistema tiene una sensibilidad mayor a grandes desviaciones de timón que a una desviación cerca de timón neutro. Es decir, que la misma desviación del manillar proporcione un efecto menor a la desviación de dirección real en el centro del buque que en las posiciones de extremo. Proporcionando una relación gradualmente creciente (progresiva) entre la posición de dirección y la desviación de timón, puede tener lugar una adaptación de modo que la sensación del manillar se vuelve intuitiva. Es decir, puede aprenderse más rápidamente cómo reacciona la embarcación a diferentes órdenes de control a diferentes velocidades. Puede proporcionarse una pluralidad de curvas de relación previamente programadas y seleccionarse mediante la interfaz de un elemento de visualización, que puede estar integrado en el alojamiento de dirección.

[0031] Esto puede llevarse a cabo usando, por ejemplo, un amortiguador de dirección, que está electrónicamente acoplado a la unidad de control de la embarcación y, por ejemplo, mediante una válvula de control de flujo que adapta la resistencia de giro a la velocidad de la embarcación o la velocidad de motor. Puede realizarse un amortiguador de dirección concéntrico hidráulico con dimensiones tan pequeñas que puede alojarse dentro del dispositivo de sujeción existente del manillar. Un amortiguador de dirección hidráulico tiene la propiedad de que puede formarse fácilmente de modo que la resistencia de giro aumenta con la velocidad de giro.

[0033] Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un sistema de control que proporcione una opción para controlar todas las funciones que son críticas en la navegación a alta velocidad, que puede formarse de modo que puede ajustarse su posición con respecto al tablero de instrumentos y el asiento del conductor. Esto se realiza con el fin de poder variar y optimizar la postura para personas de diferente talla. La ubicación del manillar puede ajustarse de varias maneras, por ejemplo sujetándose a un sistema de carriles, o al poder acortar, alargar o inclinar el árbol de dirección.

[0035] La invención se proporciona mediante:

[0037] La invención se proporciona mediante un sistema de control de embarcación a motor según la reivindicación 1, que tiene una combinación de un manillar equipado con elementos de control para acelerador, cambio de marcha, posición de asiento, ubicación de deflectores de chorro de agua o ángulo de alabeo de palas de hélice, de tal manera que el ángulo de dirección de timones, elemento de accionamiento o boquillas de chorro de agua se determina mediante la desviación de dirección del propio manillar. El árbol de dirección está conectado a un sensor de ángulo/decodificador de ángulo óptico o electrónico, que puede dar información electrónica sobre la posición angular del manillar. Esta información se introduce en un procesador de la misma clase o una similar a los usados para control por palanca de control, por ejemplo con el sistema de IPS de Volvo. Este procesador está programado para dar relaciones adecuadas entre las desviaciones angulares de manillar y timones, elementos de accionamiento o boquillas, respectivamente. Además, el intervalo de dirección físico del manillar puede controlarse, de modo que, por ejemplo, al amarrarse, puede girar el mismo más que al conducir a velocidad. Esto puede lograrse electrónicamente mediante la denominada realimentación de fuerza, que deja que una unidad de control electrónica controle el intervalo permitido del movimiento de giro. También puede ser adecuado aplicar un amortiguador de dirección que limita de manera mecánica o hidráulica la velocidad de giro del árbol de dirección. Por medio del mismo, es posible proporcionar la función de que simplemente no resulta posible desde el punto de vista práctico girar el manillar más rápido que la electrónica de control.

[0039] La regulación de las velocidades de motor, y por tanto de la velocidad, se lleva a cabo por medio de un puño giratorio de una manera similar a las motocicletas.

[0041] Ejemplos de realización preferidos

[0043] En un ejemplo de realización preferido, una embarcación está equipada con uno o varios trenes de potencia que consisten en motores intraborda así como elementos de accionamiento de tipo S construidos para poder controlarse electrónicamente mediante una palanca de control. Un manillar está equipado con un árbol de dirección, que atraviesa el tablero de instrumentos y está conectado a un decodificador de ángulo electrónico. El manillar consiste en una caja o un “alojamiento de dirección” conectado al árbol de dirección. El alojamiento de dirección tiene dos puños cilíndricos, que sobresalen uno en cada sentido y que pueden hacerse rotar sobre sus propios ejes. La inercia de dichos puños puede ajustarse de manera mecánica o electrónica para aumentar la comodidad y reducir el riesgo de entrada no deseada. En el alojamiento de dirección, estos puños están conectados a decodificadores de ángulo, por ejemplo potenciómetros o sensores por efecto Hall. En el alojamiento de dirección, también están colocados elementos de control, por ejemplo interruptores de conmutación, que controlan el cambio de marcha del motor/elemento de accionamiento respectivo. Los decodificadores de ángulo y los interruptores de potencia están eléctricamente conectados, usando cables que se hacen pasar de manera adecuada a través del árbol de dirección y están conectados a la unidad de control central, por ejemplo, una unidad de HCU de Volvo. En el alojamiento de dirección, también están colocados elementos de control, por ejemplo interruptores de conmutación, o botones pulsadores, que controlan interceptores de asiento. Estos están conectados a la unidad de control para interceptores, por ejemplo sistemas de interceptor de Humphree, que pueden programarse para compensar movimientos no deseados inducidos por arfada del mar y el desplazamiento de la embarcación a través de las olas.

[0045] Una función especial permitida por este sistema es el “accionamiento de impulso” de interceptores, lo cual significa que pueden programarse previamente para, si se requiere, proporcionar un accionamiento instantáneo, con el fin de presionar de manera instantánea hacia abajo en la popa de la embarcación y que el sistema de control está equipado con reguladores particulares, por ejemplo botones pulsadores, que se activan con el pulgar o los pulgares, con un agarre retenido de los puños de dirección. La función puede estar programada de modo que el accionamiento de impulso sólo proporciona potencia adicional durante un tiempo predeterminado de algunos segundos, alternativamente aumenta mientras el botón esté pulsado y, después de eso, vuelve al mismo estado que antes, o pasa a controlarse por el sistema de interceptor automático.

[0047] Esto representa una ganancia de seguridad considerable en situaciones en las que la embarcación sale de una ola y pasa por el aire con la popa demasiado alta. Mediante la activación instantánea de los interceptores, la embarcación puede salir de la cresta de la ola (y, por tanto, volver al agua) con la posición de asiento que proporciona la entrada en contacto más suave. La diferencia de los niveles de impacto entre una entrada en contacto controlada y una descontrolada es considerable y puede implicar que se eviten fuerzas de impacto que pueden provocar lesiones de espalda muy graves. Por tanto, estos interruptores de potencia están colocados de modo que pueden activarse con los pulgares con un agarre retenido de los puños. Los interceptores son una nueva técnica que reacciona en un segundo, lo cual permite esta función, que no sería posible proporcionar desde un punto de vista práctico por medio de asiento a potencia o planos de asiento tradicionales.

[0049] En el alojamiento de dirección, también está colocado un panel de control que tiene una pantalla de LCD y elementos de control con el fin de poder seleccionar entre modo de un único puño y modo de puño doble, es decir, entre controlar un tren de potencia con cada puño y controlar ambos trenes de potencia con un puño, respectivamente. En modo de un único puño, el cambio de marcha de ambos trenes de potencia y los interceptores de ambos lados también se controlan desde el elemento de control de un lado. En modo de un único puño, también puede estar la opción de bloquear de manera electrónica o mecánica el puño que no controla los trenes de potencia, de modo que se evita que rote ese puño.

[0051] La unidad de control central también está programada de modo que la desviación de dirección máxima de los elementos de accionamiento puede limitarse a velocidades superiores. Esto se realiza con el fin de evitar guiñadas peligrosamente pronunciadas, lo cual puede suponer posiblemente un riesgo mayor en la dirección mediante manillar que mediante rueda de timón.

[0053] En otro ejemplo de realización preferido, una embarcación está equipada con uno o varios trenes de potencia que consisten en motores intraborda así como unidades de chorro de agua construidas para poder controlarse electrónicamente mediante palanca de control. Al hacer esto, el sistema de control se construye de la misma manera que en el primer ejemplo de realización, con la diferencia de que no se necesita controlar el cambio de marcha desde el manillar. En vez de eso, el manillar está dotado de elementos de control para los deflectores de la unidad de chorro de agua. Estos elementos de control pueden realizarse de varias maneras, por ejemplo mediante interruptores de conmutación, controles deslizantes o mediante puños giratorios. Un puño giratorio puede estar formado como un anillo, concéntrico con el puño giratorio para el control de acelerador. Además, está colocado dentro del mismo de modo que está a mano con un agarre retenido de los puños. En la maniobra de embarcaciones mediante chorro de agua, los deflectores se usan para invertir la corriente de chorro que propulsa la embarcación hacia delante. Las boquillas pueden girarse lateralmente para desviar el flujo de agua lateralmente y de ese modo proporcionar dirección. Con el fin de construir un sistema que controla electrónicamente boquillas y deflectores de unidades de chorro de agua, pueden usarse dispositivos de ajuste y configurarse/programarse una o más unidades de control de modo que reaccionan según la descripción.

[0055] En un tercer ejemplo de realización preferido, una embarcación está equipada con dos trenes de potencia que consisten en motores fueraborda, construidos para poder controlarse electrónicamente, por ejemplo mediante palanca de control. El resto del sistema funciona tal como se describió en el primer ejemplo de realización.

[0057] En instalaciones con motores fueraborda, la función de asiento se gestionará habitualmente mediante el denominado asiento a potencia, lo cual significa que todo el motor se inclina hacia fuera o hacia dentro, para controlar la dirección de la fuerza de empuje y, de ese modo, el estado de desplazamiento de la embarcación. Los reguladores para el asiento a potencia se aplican de la misma manera que los reguladores para interceptores en el ejemplo anterior. Sin embargo, es completamente posible y adecuado tener reguladores tanto para asiento a potencia como para interceptores en el manillar, si también se usan interceptores.

[0059] El cambio de marcha se realiza mediante los puños giratorios de acelerador, de tal manera que, cuando se han girado a la posición de ralentí, el giro continuado conlleva la activación de la posición neutra, y el giro adicional conlleva la activación de la posición de marcha hacia atrás, y el giro continuado aumenta el acelerador en la posición de marcha hacia atrás. Los grados pueden ser, como ejemplo, los siguientes: neutro /- 5°, marcha hacia delante de 5° a 120°, marcha hacia atrás de -5° a -120°. Mediante esta función, es importante eliminar el riesgo de activación no intencionada de marcha. Esto puede proporcionarse, por ejemplo, de una manera electrónica, por el hecho de que el sistema de control no permite que se active una marcha sin que la velocidad de motor haya disminuido hasta el ralentí, pero también mediante un punto muerto superior mecánico y un regulador mecánico o electrónico en forma de un botón pulsador, que tiene que activarse para que pueda desactivarse o activarse una marcha. De manera adecuada, esta función de protección electrónica está diseñada de modo que la posición de marcha más recientemente usada puede volver a activarse, sin medidas de activación adicionales. De tal manera, la velocidad puede regularse fácilmente y ajustarse de manera fina con un agarre retenido del manillar, también a velocidad muy baja, siempre que esté colocado un selector de marcha tal como se ha descrito, es decir, dentro del alcance para el pulgar y que no se necesite desactivar ningún tope para el cambio de marcha entre posición neutra y la marcha más recientemente activada. Entonces un tope debe funcionar de modo que se necesita desactivar únicamente cuando se activa una marcha en el otro sentido distinto del activo más recientemente. La función denominada en este caso “empuje intermitente” está motivada porque ciertas embarcaciones modernas ya en ralentí producen una velocidad superior a la que se desea ocasionalmente, en especial al embarcar y amarrar cuando los requisitos de precisión de la dirección son los más altos. Por tanto, puede necesitarse activar y desactivar de manera repetida una marcha, para poder conducir la embarcación de manera suficientemente lenta.

[0061] En ejemplos de realización adicionales, está integrado un sistema de control redundante, basado en palanca de control. En los mismos, la palanca de control puede estar colocada en el alojamiento de dirección y posiblemente combinada con un control de acelerador independiente que también puede estar colocado en el alojamiento de dirección. Con respecto a esto, en el alojamiento de dirección, resulta adecuado colocar un elemento de visualización, por ejemplo un elemento de visualización de LCD, que visualiza cómo la orden proporcionada por la palanca de control mueve o gira la embarcación.

[0063] Un elemento de visualización de este tipo puede usarse para visualizar la dirección de movimiento y/o dirección de rotación cuando se han inducido mediante dirección con el manillar y uso de controles de acelerador y marcha como en los ejemplos de realización anteriormente mencionados. Este elemento de visualización también puede tener una función táctil o una función táctil suave que tiene botones circundantes, para maniobrar la embarcación en la dirección deseada en el plano horizontal.

[0065] Un elemento de visualización de este tipo puede usarse para marcar claramente cómo se activan las marchas del tren de potencia respectivo y si está activo el modo individual o doble. Esto puede realizarse, por ejemplo, en modo individual, es decir, cuando ambos trenes de potencia se hacen funcionar en paralelo con una mano, una flecha más ancha en el centro del elemento de visualización que tiene una parte delantera verde con una flecha hacia delante, que se resalta cuando se activa la marcha hacia delante, una parte central amarilla, que se resalta cuando se activa la posición neutra, así como una parte trasera roja que tiene una flecha hacia atrás, que se resalta cuando se activa la marcha hacia atrás. En modo doble, el elemento de visualización muestra, en vez de eso, dos dobles flechas paralelas, posiblemente más estrechas, que tienen las mismas funciones y codificación de color para cada tren de potencia de manera independiente. De tal manera, el conductor ve inmediatamente cómo actuarán los controles sobre la embarcación. Esta función aumenta la seguridad de la maniobra, porque sin esta función, el conductor no siempre sabe qué posición de marcha está activada. Esto no puede interpretarse a partir de los movimientos de la embarcación debido a las leyes de la inercia, que hacen que la embarcación también pueda continuar su estado de movimiento actual después de haberse cambiado la posición de marcha. La función también reduce el tiempo de aprendizaje. El elemento de visualización también puede usarse para indicar la posición de deflectores de chorro de agua, en el que un indicador visible puede indicar la posición de deflector al moverse sucesivamente en las flechas respectivas desde el extremo delantero en la parte verde que apunta hacia delante de la flecha, al levantarse completamente el deflector, hasta el extremo trasero en la parte roja que apunta hacia atrás de la flecha, al bajarse completamente el deflector, es decir, cuando se invierte toda la corriente de chorro de agua, y está ubicado en el campo amarillo cuando la corriente de chorro de agua está dividida de modo que fuerzas dirigidas hacia delante y hacia atrás se contrarrestan entre sí.

[0066] En ejemplos de realización adicionales, el mismo sistema puede estar configurado para controlar trenes de potencia individuales. Entonces, las siguientes configuraciones son adecuadas: en un motor y una disposición de accionamiento que no forma parte de la invención, la velocidad de motor se controla de manera adecuada mediante un puño giratorio de acelerador para la mano derecha. Entonces el cambio de marcha puede realizarse o bien mediante un dispositivo de cambio giratorio en el lado izquierdo o bien mediante botones pulsadores en el lado izquierdo o derecho del alojamiento de dirección.

[0068] Tras cambiar la marcha mediante dispositivo de cambio giratorio, es importante que el motor tenga tiempo para reducir la velocidad de motor antes de cambiar la posición de marcha de hacia delante a hacia atrás o viceversa. Por tanto, un puño de este tipo debe complementarse con un elemento de control, por ejemplo, en forma de un botón pulsador, que tiene que activarse antes de activar una marcha desde la posición neutra. Esta función también puede sustituirse por electrónica que está programada para evitar que se active una marcha a una velocidad de motor superior al ralentí.

[0069] En un motor y una unidad de chorro de agua que no forma parte de la invención, la velocidad de motor se controla de manera adecuada mediante un puño giratorio de acelerador para la mano derecha. Entonces, la regulación del deflector debe llevarse a cabo usando un dispositivo de cambio giratorio en el lado izquierdo pero también puede llevarse a cabo mediante botones pulsadores en el lado izquierdo o derecho del alojamiento de dirección.

[0071] En un motor fueraborda que no forma parte de la invención, la velocidad de motor se controla de manera adecuada mediante un puño giratorio de acelerador para la mano derecha y entonces el cambio de marcha puede realizarse o bien mediante un dispositivo de cambio giratorio en el lado izquierdo o bien mediante botones pulsadores en el lado izquierdo o derecho del alojamiento de dirección.

[0073] También en instalaciones individuales (solo un tren de potencia), se requieren posibilidades de activación individual de múltiples interceptores de asiento o planos de asiento, en las que los controles para los mismos deben estar uno a cada lado del manillar y dentro del alcance para su activación usando los pulgares, sin soltar el agarre del puño.

[0074] En una realización adicional, el sistema de control puede estar construido de modo que es posible ajustar toda la unidad en un mecanismo que permite moverla/inclinarla hacia delante/hacia atrás y hacia arriba/hacia abajo, respectivamente. Una manera de resolver esto es que está apoyada en un árbol horizontal orientado de manera transversal en la consola de control. El sistema de control puede estar dispuesto en una caja que está ajustada en dicho árbol y puede inclinarse hacia delante y hacia atrás. En el tablero de instrumentos, está realizada una muesca en la que se ajusta la caja, que está dimensionada de modo que la caja puede apoyarse contra los bordes de la muesca y permitirse que se incline hacia delante y hacia atrás. El dispositivo está dotado de orificios y pasadores o accionadores o resortes de gas bloqueables para la fijación en la dirección o ángulo longitudinal. Alternativamente, la caja puede ajustarse sobre guías o sistemas de carriles.

[0076] Una realización adicional carece de árbol de dirección. Esto significa, en la práctica, un manillar virtual. En su lugar, los puños están unidos a dispositivos de sujeción independientes pero electrónicamente conectados entre sí de tal manera que no pueden moverse de manera independiente sino que solo moviéndose de manera activa en sentidos diferentes. Por el hecho de que los puños pueden moverse a lo largo de un trayecto circular que tiene un radio que corresponde a la distancia entre los mismos, puede simularse la sensación para que sea igual que si estuvieran mecánicamente unidos entre sí. La aplicación para esta solución son cabinas en las que el espacio es limitado o en las que se desea conducir una embarcación sentado en un asiento de conductor para mitigación de sacudidas que tiene un largo recorrido de suspensión, en el que el sistema puede estar ajustado en el asiento con los controles adyacentes al apoyabrazos de modo que los brazos no necesitan compensar los movimientos verticales. En este caso, el sistema puede estar formado de manera adecuada de modo que tienen que presionarse ambos puños, uno hacia delante y el otro hacia atrás, para activar la dirección. Esto es con el fin de evitar la activación no intencionada.

[0077] En ejemplos de realización adicionales basados en el mismo principio que los primeros ejemplos de realización, los puños giratorios de acelerador pueden estar divididos de tal manera que una parte de uno o de cada puño está unida de manera fija con respecto al manillar. El conductor puede sujetarse a esta parte fija sin que se mueva, mientras que el conductor puede tener simultáneamente la posibilidad de girar la parte móvil que constituye el regulador de acelerador.

[0078] En ejemplos de realización adicionales basados en el mismo principio que los primeros, el manillar puede estar formado con un elemento de control para activar un embrague de fricción deslizante. El embrague de fricción deslizante proporciona una velocidad de motor inferior del árbol de salida que de entrada. La necesidad viene motivada por embarcaciones de alta velocidad modernas que con frecuencia tienen motores que proporcionan una velocidad inferior a velocidad a ralentí de 4-6 nudos. El embrague de fricción deslizante hace que la transmisión de potencia del motor al tren de potencia pueda regularse de modo que solo se transmite una porción y esta porción puede regularse gradualmente. Existe técnica anterior para realizar esto, y el control del deslizamiento gradual puede realizarse mediante elementos de control particulares del manillar, o por el hecho de que un primer sector más pequeño del movimiento de giro para aumentar el acelerador no aumenta la velocidad de motor sino que transmite gradualmente cada vez más potencia del motor al tren de potencia de modo que la velocidad de motor de salida aumenta sucesivamente. Dicho embrague de fricción deslizante debe poderse usar normalmente en posición de marcha tanto hacia delante como hacia atrás, lo cual facilita la maniobra de precisión al atracar, embarcar y en salvamento marítimo. En todos los ejemplos de realización, es posible formar los puños de acelerador giratorios de modo que su posición de giro puede identificarse de manera táctil y/o visual. Esto puede proporcionarse, por ejemplo, al estar el puño formado de modo que no es completamente cilíndrico, sino que una parte de la superficie cilíndrica o bien está achaflanada para volverse más plana o bien está dotada de una protuberancia, desviaciones que debe necesitarse que sean de al menos 1 y probablemente más de 3 mm, para que estén suficientemente diferenciadas de modo que sus posiciones puedan detectarse con la mano. Estas desviaciones pueden formarse de manera natural de diversas maneras. También puede ser adecuado que la unión de los puños esté formada con posiciones de enganche a presión de modo que se detecte en el movimiento de giro cuando se cambia la posición de marcha desde la posición neutra hasta una posición de marcha.

[0079] Lista de dibujos

[0080] La figura 1 muestra un sistema de control configurado para trenes de potencia dobles con elemento de accionamiento de tipo S.

[0081] La figura 2 muestra un sistema de control configurado para trenes de potencia dobles con chorro de agua.

[0082] La figura 3 muestra un sistema de control configurado para trenes de potencia dobles con motores fueraborda. La figura 4 muestra un sistema de control configurado para tren de potencia individual con elemento de accionamiento de tipo S.

[0083] La figura 5 muestra un sistema de control configurado para tren de potencia individual con chorro de agua.

[0084] La figura 6 muestra un sistema de control configurado para tren de potencia individual con motor fueraborda.

[0085] La figura 7 muestra un sistema de control configurado para tren de potencia individual con chorro de agua y cable de empuje-tracción para controlar la boquilla.

[0086] La figura 8 muestra un sistema de control construido para ajustarse su posición con respecto al tablero de instrumentos.

[0087] La figura 9 muestra un sistema de control formado con un elemento de visualización, que muestra claramente qué posición de marcha está seleccionada en las alternativas de tren de potencia respectivas para ambos juntos y que también puede visualizar si está activo el modo individual o doble.

[0088] La figura 10 muestra un sistema de control formado con una palanca de control integrada en el alojamiento de dirección.

[0089] La figura 11 muestra un sistema de control formado con un elemento de control especial para activar el impulso de interceptor.

[0090] La figura 12 muestra un sistema de control formado con puños giratorios divididos para controlar diferentes funciones, por ejemplo, deflector de chorro de agua y acelerador o posición de asiento y acelerador.

[0091] Descripción de ejemplos de realización preferidos

[0092] En la figura 1, el alojamiento de dirección 1 se muestra con dos puños giratorios 2; 3, un árbol de dirección 4, un decodificador de ángulo para la desviación de dirección 5, un decodificador de ángulo para el control de acelerador 6; 7, un regulador de cambio de marcha en forma de interruptores de conmutación 8; 9, un elemento de control para interceptores en forma de interruptores de conmutación 10; 11.

[0094] En la figura 2, se muestra un sistema de control configurado para motores fueraborda dobles.

[0096] En la figura 3, se muestra un sistema de control configurado para trenes de potencia dobles con chorro de agua, en el que los anillos 12; 13 son elementos de control para deflectores de chorro de agua.

[0098] En la figura 4, se muestra un sistema de control configurado para un tren de potencia individual con elemento de accionamiento de tipo S, en el que el selector de marcha 14 son tres botones en el lado izquierdo del alojamiento de dirección.

[0100] En la figura 5, se muestra un sistema de control configurado para un tren de potencia individual con chorro de agua, en el que el deflector se controla mediante un dispositivo de cambio giratorio 14 en el lado izquierdo.

[0102] En la figura 6, se muestra un sistema de control configurado para un tren de potencia individual con motor fueraborda, en el que el cambio de marcha se controla mediante un dispositivo de cambio giratorio 16 en el lado izquierdo.

[0103] En la figura 7, se muestra un sistema de control configurado para un único motor fueraborda y cable de empujetracción 17 para dirección.

[0105] En la figura 8, se muestra un sistema de control configurado y construido para ajustarse su posición con respecto al tablero de instrumentos, en el que un árbol 18 soporta el peso del sistema y unos pasadores 19 lo bloquean en su posición.

[0107] En la figura 9, se muestra un sistema de control formado con un elemento de visualización 20 que muestra qué posición de marcha está seleccionada en el tren de potencia respectivo alternativamente para ambos juntos y que también puede visualizar si está activo el modo individual o doble.

[0109] En la figura 10, se muestra un sistema de control formado con una palanca de control 21 integrada en el alojamiento de dirección.

[0111] En la figura 11, se muestra un sistema de control formado con un elemento de control especial 22 para activar el impulso de interceptor.

[0113] En la figura 12, se muestra un puño en el que una parte puede controlar, por ejemplo, un potenciómetro y la otra parte puede controlar otro potenciómetro al usar, por ejemplo, chorros de agua dobles.

[0115] Según la invención, se forma un sistema de control de embarcación a motor en el que la dirección de la embarcación se controla mediante un manillar giratorio 23 que tiene dos puños 2, 3, al menos uno de los cuales puede girarse para controlar la velocidad/velocidad de motor. El movimiento de giro del manillar así como órdenes para el control de la velocidad de motor y cambio de marcha se decodifican de manera electrónica/digital y un procesador electrónico/digital controla los elementos que activan la desviación de dirección de los trenes de potencia. Elementos y otros medios para regulación u otro accionamiento de la embarcación y/o el motor/motores de la misma se portan por dicho manillar 23 y/o por un alojamiento de dirección 1 para dicho manillar 23.

[0117] Los puños 2, 3 están formados divididos, de modo que la parte externa o la interna 3A, 3B puede girarse y acoplarse a decodificadores de posición de giro 23A, 23B mientras que la otra parte está fijada y no rota sobre su propio eje, o están formados divididos, de modo que la parte externa e interna respectivamente 3A y 3B, respectivamente, puede girarse individualmente y acoplarse a decodificadores de posición de giro 23A, 23B para controlar diferentes funciones, tales como acelerador, ubicación de deflector de chorro de agua, posición de asiento, interceptores de asiento, etc.

[0118] Los puños 2, 3 están formados con bloqueo electrónico de modo que se evita que rote el puño que no está activo en “modo de un único puño”, y la desviación de dirección es progresiva con respecto a la desviación de dirección del manillar 23, y preferiblemente está adaptada de modo que la sensibilidad disminuye a velocidad superior.

[0120] Alternativamente, la desviación de dirección es progresiva con respecto a la desviación de dirección del manillar y está adaptada de modo que la sensibilidad disminuye en posiciones de dirección cerca de timón neutro y aumenta a ángulos de timón mayores.

[0122] Elementos para controlar interceptores están colocados de modo que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de los puños de dirección 2, 3 y que elementos especiales para la activación de la acción de impulso de interceptores se han colocado en el lugar en el que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de los puños de dirección 2, 3.

[0123] Los puños 2, 3 están unidos en dispositivos de sujeción independientes pero electrónicamente conectados entre sí de modo que no pueden moverse de manera independiente y solo pueden moverse en sentidos diferentes.

[0124] El alojamiento de dirección 1 está formado de modo que puede albergar toda la unidad electrónica que gestiona la conversión de señales para todas las funciones controladas a partir del manillar 23 de modo que todas las señales pueden transmitirse en un número limitado de cables, por ejemplo, usando un bus CAN. Además, el alojamiento de dirección 1 está formado de modo que también contiene el decodificador de dirección, mediante lo cual un árbol de dirección 4 puede ajustarse en su sitio en un tablero de instrumentos o en una consola de modo que el movimiento de giro tiene lugar dentro del propio manillar 23. La amortiguación eficaz se logra al deformarse el alojamiento de dirección 1 con un amortiguador de dirección hidráulico concéntrico, que amortigua la velocidad de la desviación de dirección y hace que la resistencia de giro dependa de la velocidad, en el que el alojamiento de dirección 1 puede estar formado con un amortiguador de dirección electrónico, que amortigua la velocidad de la desviación de dirección.

[0125] Elementos para controlar el asiento a potencia están colocados en el manillar 23 en el lugar en el que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de los puños de dirección 2, 3.

[0126] Elementos de control están dispuestos para seleccionar entre controlar un tren de potencia con cada mano o varios trenes de potencia con una mano. Además, hay elementos dispuestos de modo que la posición de marcha se selecciona usando los mismos puños giratorios 2, 3 que controlan la velocidad de motor por el hecho de que girar en un sentido, más allá de un determinado ángulo, activa una marcha hacia delante y el giro continuado aumenta sucesivamente la velocidad de motor, así como que girar más allá de un determinado ángulo en el sentido opuesto activa una marcha hacia atrás y después aumenta sucesivamente la velocidad de motor, así como una posición con ángulos entre dichos ángulos para marcha hacia delante y marcha hacia atrás corresponde a una posición neutra. Se dispone que se evita un cambio de marcha no intencionado mediante un tope mecánico, que está dispuesto para liberarse de manera manual, alternativamente frente a un tiempo de espera en un sistema de control, estando la activación del modo de conducción dispuesta para que pueda llevarse a cabo únicamente a velocidad a ralentí. El sistema de control está combinado con un sistema de control redundante, que consiste en un sistema de palanca de control, y el alojamiento de dirección 1 está dotado de un panel de control que tiene un monitor y botones para seleccionar diferentes modos, tales como modo individual o doble, diferentes curvas de progresividad para la dirección, y limitación de activación del sistema de control cuando varios sistemas diferentes pueden controlar la embarcación. El alojamiento de dirección 1 también está dotado de un panel de control que tiene un monitor táctil en el que la embarcación puede controlarse tocando el monitor o mediante botones pulsadores que están colocados alrededor de un elemento de visualización 20 y mediante lo cual se regula la posición y dirección de la embarcación. La velocidad del giro del manillar se limita mediante un amortiguador de dirección de modo que se evita que el manillar se gire más rápido de lo que puede seguir la desviación de dirección real.

[0127] El sistema de control contiene una “realimentación de fuerza” que hace que se evite que el manillar 23 se gire considerablemente más de lo que corresponde a la desviación de dirección real y que contiene un sensor de fuerza, que transmite señales al sistema para aumentar la velocidad de la desviación de timón con una fuerza mayor del giro del manillar 23.

[0128] El manillar 23 está suspendido en elementos elásticos de modo que se amortiguan sacudidas que se propagan a las manos y los brazos y toda la unidad está suspendida en un mecanismo que permite moverla/inclinarla hacia delante/hacia atrás y hacia arriba/hacia abajo, respectivamente.

[0129] El alojamiento de dirección tiene un elemento de visualización 20 que visualiza gráficamente posiciones de marcha seleccionadas y/o si se ha seleccionado el modo individual o modo doble.

[0130] El alojamiento de dirección 1 puede tener una palanca de control 21 destinada al control mediante palanca de control y el alojamiento de dirección 1 tiene un elemento de visualización 20 que visualiza gráficamente cómo se pretende mover la embarcación según órdenes proporcionadas por el sistema de control o por la palanca de control 21.

[0131] Los puños giratorios 2, 3, 3A, 3B están formados de modo que su posición de giro puede identificarse de manera táctil y/o visual y están colocados separados uno de otro de modo que se mueven hacia delante-hacia atrás en movimientos contrarios como si estuvieran sujetos en cada extremo de un manillar.

[0132] Reguladores de selector de marcha 8, 9 están colocados en el propio manillar 23 cerca del árbol de dirección 4 del mismo de modo que estos reguladores pueden alcanzarse y activarse con el pulgar o los pulgares con un agarre retenido de los puños 2, 3.

[0133] La función y naturaleza de la invención deben entenderse claramente a partir de lo anteriormente mencionado y también con el conocimiento de lo que se muestra en los dibujos, pero evidentemente la invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente y mostradas en los dibujos adjuntos. Son viables modificaciones, particularmente en cuanto a la naturaleza de las diferentes partes, o usando una técnica equivalente, únicamente limitada por las características definidas en las reivindicaciones.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

i.Sistema de control de embarcación a motor, que comprende un manillar giratorio (23), en el que la dirección de la embarcación se controla mediante el manillar giratorio (23) que tiene dos puños (2, 3), al menos uno de los cuales puede girarse para controlar la velocidad/velocidad de motor, en el que el movimiento de giro del manillar así como órdenes para el control de la velocidad de motor y cambio de marcha se decodifican de manera electrónica/digital, en el que un procesador electrónico/digital está configurado para controlar elementos que activan la desviación de dirección de los trenes de potencia, en el que elementos y otros medios para regulación u otro accionamiento de la embarcación y/o el motor/motores de la misma se portan por dicho manillar, y en el que elementos están dispuestos de modo que puede seleccionarse una posición de marcha usando los mismos puños (2, 3) que controlan la velocidad de motor por el hecho de que girar en un sentido, más allá de un determinado ángulo, activa una marcha hacia delante y girar de manera continuada aumenta sucesivamente la velocidad de motor, así como que girar más allá de un determinado ángulo en el sentido opuesto activa una marcha hacia atrás y después aumenta sucesivamente la velocidad de motor, así como una posición con ángulos entre dichos ángulos para marcha hacia delante y marcha hacia atrás corresponde a una posición neutra, caracterizado porque los puños (2, 3) están formados divididos, de modo que una parte externa o una interna (3A, 3B) del puño (3) puede girarse y acoplarse a decodificadores de posición de giro (23A, 23B) mientras que la otra parte (3A, 3B) está fijada y no rota sobre su propio eje o que los puños (2, 3) están formados divididos, de modo que la parte externa e interna respectivamente (3a y 3b , respectivamente) puede girarse individualmente y acoplarse a decodificadores de posición de giro (23A, 23B) para controlar diferentes funciones, tales como acelerador, ubicación de deflector de chorro de agua, posición de asiento, interceptores de asiento, etc., y que el manillar comprende un alojamiento de dirección (1) conectado a un árbol de dirección (4) y que el árbol de dirección (4) puede girar y está conectado a un decodificador de ángulo (5).

2. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se dispone que se evite un cambio de marcha no intencionado mediante un tope mecánico, que está dispuesto para liberarse de manera manual, alternativamente frente a un tiempo de espera en un sistema de control, estando la activación del modo de conducción dispuesta para que pueda llevarse a cabo únicamente a velocidad a ralentí.

3. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puños (2, 3) están formados con bloqueo electrónico de modo que se evita que rote el puño que no está activo en “modo de un único puño”.

4. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha desviación de dirección es progresiva con respecto a la desviación de dirección del manillar (23), y preferiblemente está adaptada de modo que la sensibilidad disminuye a velocidad superior.

5. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la desviación de dirección es progresiva con respecto a la desviación de dirección del manillar y está adaptada de modo que, por ejemplo, la sensibilidad disminuye en posiciones de dirección cerca de timón neutro y aumenta a ángulos de timón mayores.

6. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque elementos para controlar interceptores están colocados de modo que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de puños de dirección (2, 3) y que elementos especiales para la activación de interceptores se han colocado en el lugar en el que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de los puños de dirección (2, 3).

7. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los puños (2, 3) están unidos en dispositivos de sujeción independientes pero electrónicamente conectados entre sí de modo que no pueden moverse de manera independiente sino que solo pueden moverse de manera simultánea y en sentidos diferentes, hacia delante-hacia atrás, en movimientos contrarios como si estuvieran sujetos en cada extremo de un manillar.

8. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el alojamiento de dirección (1) está formado de modo que puede albergar toda la unidad electrónica que gestiona la conversión de señales para todas las funciones controladas a partir del manillar (23), de modo que todas las señales pueden transmitirse en un número limitado de cables, por ejemplo, usando un bus CAN.

9. Sistema de control según la reivindicación 8, caracterizado porque el alojamiento de dirección (1) está formado de modo que también contiene el decodificador de dirección, mediante lo cual el árbol de dirección (4) se ajusta en su sitio en un tablero de instrumentos o en una consola de modo que el movimiento de giro tiene lugar dentro del propio manillar (23).

10. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el

alojamiento de dirección (1) está formado con un amortiguador de dirección hidráulico concéntrico, que amortigua la velocidad de la desviación de dirección y hace que la resistencia de giro dependa de la velocidad.

11. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el alojamiento de dirección (1) está formado con un amortiguador de dirección electrónico, que amortigua la velocidad de la desviación de dirección.

12. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque elementos para controlar el asiento a potencia están colocados en el manillar (23) en el lugar en el que pueden activarse con un agarre retenido alrededor de los puños de dirección (2, 3).

13. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dispuesto un elemento de control que permite seleccionar entre controlar un tren de potencia con cada mano o varios trenes de potencia con una mano.

14. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque contiene una “función de realimentación de fuerza” que hace que se evite que el manillar (23) se gire considerablemente más de lo que corresponde a la desviación de dirección real y/o que contiene un sensor de fuerza, que transmite señales al sistema para aumentar la velocidad de la desviación de timón al recibir una fuerza mayor del giro del manillar (23).

15. Sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el manillar (23) está suspendido en elementos elásticos de modo que se amortiguan sacudidas que se propagan a las manos y los brazos y que toda la unidad está suspendida en un mecanismo que permite moverla/inclinarla hacia delante/hacia atrás y hacia arriba/hacia abajo, respectivamente.