[go: up one dir, main page]

SE1530123A1 - Control system for motor boats - Google Patents

Control system for motor boats Download PDF

Info

Publication number
SE1530123A1
SE1530123A1 SE1530123A SE1530123A SE1530123A1 SE 1530123 A1 SE1530123 A1 SE 1530123A1 SE 1530123 A SE1530123 A SE 1530123A SE 1530123 A SE1530123 A SE 1530123A SE 1530123 A1 SE1530123 A1 SE 1530123A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
control
boat
steering
speed
control system
Prior art date
Application number
SE1530123A
Other languages
Swedish (sv)
Inventor
Ullman Johan
Original Assignee
Ullman Johan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ullman Johan filed Critical Ullman Johan
Priority to SE1530123A priority Critical patent/SE1530123A1/en
Priority to ES16786853T priority patent/ES3044214T3/en
Priority to US15/570,333 priority patent/US20180141632A1/en
Priority to PCT/SE2016/050364 priority patent/WO2016175699A1/en
Priority to EP16786853.8A priority patent/EP3288826B1/en
Publication of SE1530123A1 publication Critical patent/SE1530123A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/08Steering gear
    • B63H25/14Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/18Transmitting of movement of initiating means to steering engine
    • B63H25/24Transmitting of movement of initiating means to steering engine by electrical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • B63H21/213Levers or the like for controlling the engine or the transmission, e.g. single hand control levers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/02Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • B63H2021/216Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels using electric control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/02Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
    • B63H2025/024Handle-bars; Posts for supporting handle-bars, e.g. adjustable posts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

Uppfinningen avser ett datorbaserat system för att kontrollera och styra högfartsbåtar med hjälp av ett styre och ett flertal kontrollorgan för ett flertal, för manövreringen, kritiska funktioner med bibehållen tvåhandskontroll av styrning.The invention relates to a computer-based system for controlling and guiding high-speed boats by means of a rudder and a plurality of control means for a plurality of, for maneuvering, critical functions while maintaining two-hand control of steering.

Description

Styrsystem för motorbåtarPatentansökan iiiledning Föreliggande uppfinning avser ett system för att kontrollera och styra motorbåtar. Motorboat Control System Patent Application Introduction The present invention relates to a system for controlling and steering motorboats.

Uppfinningens bakgrund Vid framförande av båtar i hög fart utsätts såväl utrustningen som människorna ombord föravsevärda och skadliga rörelsepåkänningar, vilket försvårar handhavandet och minskarprecisionen i manövreringen.Background of the invention When driving boats at high speed, both the equipment and the people on board are exposed to considerable and harmful kinetic stresses, which makes it difficult to operate and reduces the precision of the maneuver.

Med ökande fartresurser ökar kraven på precision i framförandet, liksom kraven på att kunnakontrollera egen kroppsbalans och att kunna skydda sig mot stötar. Uppfinningen tillgodoserdessa krav.With increasing speed resources, the demands on precision in performance increase, as do the demands on being able to control one's own body balance and being able to protect oneself against shocks. The invention meets these requirements.

Teknikens ståndpunkt Styrsystem har utvecklats utvecklas med styre istället för ratt, vilka kommit till användninginom Sv. Kustbevakningen och Sv. Sjöräddningssällskapet. Dessa har endast kunnat byggasför enkla drivlinor. Systemen har visats öka precisionen i manövreringen, men är behäftademed påtagliga tekniska tillkortakommanden, tex i form av glapp i styrningen, vilket menligtinverkar på den taktila feedbacken därmed precisionen.State of the art Steering systems have been developed with steering instead of steering wheel, which have come into use within Sv. The Coast Guard and Sv. The Sea Rescue Society. These have only been able to be built for simple drivelines. The systems have been shown to increase the precision of the maneuvering, but are fraught with obvious technical shortcomings, for example in the form of play in the steering, which has a detrimental effect on the tactile feedback and thus the precision.

Joystickbaserade styrsystem har utvecklats för fritidsbåtsmarkanden, främst med syftet attunderlätta tilläggningsmanövrer med båtar med dubbla inombordsmotorer. Med dessa systemkan såväl styrning som växling och motorvarvtal kontrolleras med en hand med en joystick.Dessa system kan även kontrollera styrningen på dreven på två drivlinor individuellt för attkunna flytta respektive vrida båten i olika riktningar vid tilläggning.Joystick-based control systems have been developed for the recreational boat market, primarily with the aim of facilitating addition maneuvers with boats with twin inboard engines. With these systems, both steering and shifting and engine speed can be controlled with one hand with a joystick. These systems can also control the steering of the gears on two drivelines individually to be able to surface and turn the boat in different directions when adding.

Styre är även den gängse metoden för styrning av vattenskotrar. Dessa system är konstruerademed direktverkande mekanisk styrning, vilket fungerar eftersom vattenskotrar användermindre motorer och mindre vattenjet-aggregat än båtar. Således kräver dessa mindre kraft vidstyrning.Handlebars are also the common method for steering water scooters. These systems are designed with direct-acting mechanical control, which works because personal watercraft use smaller engines and smaller water-jet units than boats. Thus, these less power requires redirection.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som ger maximal säkerhetoch precision även under inverkan av sådana signifikanta rörelsepåkänningar som båtarutsätts för i hög fart i hög sjö.The object and most important features of the invention The object of the invention is to provide a control system which provides maximum safety and precision even under the influence of such significant kinetic stresses as boats are exposed to at high speed in high seas.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximala möjligheter att använda händer och armar för att kontrollera kroppens position ochbalans även under signifikanta rörelsepåkänningar.A further object of the invention is to provide a control system which provides maximum possibilities for using hands and arms to control the position and balance of the body even under significant kinetic stresses.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximal taktil feedback, för att kroppens balanssystem ska få information om båtens rörelseri alla plan.A further object of the invention is to provide a control system such as germaximal tactile feedback, in order for the body's balance system to receive information about the boat's movements in all planes.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som är såintuitivt som möjligt, för att både underlätta precisionen i handhavandet och att görainlärningsprocessen så snabb som möjligt. Detta åstadkoms genom att man utnyttjar sammareflexbanor som då man cyklar eller kör motorcykel.A further object of the invention is to provide a control system which is as intuitive as possible, in order to both facilitate the precision of the operation and to make the learning process as fast as possible. This is achieved by using the same ex-tracks as when cycling or riding a motorcycle.

För att dessa reflexbanor snabbt ska kunna anpassa sig till att användas i framförandet av enbåt, krävs att styrsystemet, dels inte har något glapp, dels reagerar så snabbt på givnakommandon, så att hjärnan omedvetet registrerar och lär sig sambandet mellan det givnakommandot och den faktiska aktueringen på refexnivå.In order for these re-tracks to be able to quickly adapt to being used in the operation of a single-boat, it is required that the control system, on the one hand, has no play and reacts so quickly to donor commands, so that the brain unconsciously registers and learns the connection between that donor command at refex level.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximala möjligheter att simultant kontrollera kurs, fart, gångläge samt tydligt kunna kännaoch därmed kompensera för sjö-inducerade båtrörelser, pitch, roll and heave.A further object of the invention is to provide a control system which provides maximum possibilities for simultaneously controlling course, speed, walking position and being able to clearly feel and thereby compensate for sea-induced boat movements, pitch, roll and heave.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximal möjlighet att välja den optimala vägen genom höga vågor och samtidigtkontinuerligt reglera varvtal. Vid installationer med två drivlinor, skall varvtalet kunnaregleras individuellt på respektive drivlina eller båda synkront.A further object of the invention is to provide a control system which maximizes the possibility of choosing the optimal path through high waves and at the same time continuously regulating speed. For installations with two drivelines, the speed must be able to be regulated individually on each driveline or both synchronously.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximala möjligheter att använda armarna för stötupptagning och därmed minska såväl dekompressionskrafter som böjkrafter som ofta orsakar allvarliga ryggskador vid slamming (=hårda slag mellan båtskrov och vattenyta).A further object of the invention is to provide a control system which provides maximum possibilities to use the arms for shock absorption and thereby reduce both decompression forces and bending forces which often cause severe back injuries during slamming (= hard blows between boat hull and water surface).

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximal möjlighet att kontrollera både enkla och multipla drivlinor av olika slag, såsom utombordsmotorer, inombordsmotorer med S-drev, vattenjet, yt-skärande drev eller raka axlar.A further object of the invention is to provide a control system which maximizes the possibility of controlling both single and multiple drivelines of various kinds, such as outboard motors, inboard motors with S-gears, water jet, surface-cutting gears or straight shafts.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximal möjlighet att kunna kontrollera hur en båt landar i sjön efter en luftfärd.A further object of the invention is to provide a control system which has the maximum possibility of being able to control how a boat lands in the lake after an air flight.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germaximal möjlighet att kunna kontrollera bankningsvinkel, d.v.s. hur mycket båten lutar inåten sväng, vid olika hastigheter.A further object of the invention is to provide a control system which has the maximum possibility of being able to control the tapping angle, i.e. how much the boat tilts inward turn, at different speeds.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germöjlighet variera relationen mellan vinkelläget på styret och styrutslaget på roder, drev ellerdysor, dels på så sätt att ”känsligheten” i styret är mindre vid hög fart än vid låg fart såsomvid tilläggning.A further object of the invention is to provide a steering system which, if possible, varies the relationship between the angular position of the handlebars and the steering angle of the rudder, gears or nozzles, partly in such a way that the "sensitivity" of the handlebars is less at high speed than at low speed.

Det är också en fördel funktionellt om systemet har högre känslighet vid stora roderutslag änvid utslag nära midskeppsroder. D.v.s. att samma utslag på styret ger mindre effekt på faktisktstyrutslag midskepps än vid ändlägena.It is also a functional advantage if the system has higher sensitivity at large rudder deflections than at deflections near midship rudders. I.e. that the same rash on the rudder gives less effect on the actual rudder rash in the midships than at the end positions.

Genom skapa en gradvis ökande (progressiv) relation mellan styrläge och roderutslag, kan enanpassning ske så att känslan i styret blir intuitiv. D.v.s. att man snabbare lär sig hur båtenreagerar på olika styrkommandon i olika farter.By creating a gradually increasing (progressive) relationship between steering position and rudder range, single adjustment can be made so that the feeling in the steering wheel becomes intuitive. I.e. that you learn more quickly how the boat reacts to different steering commands at different speeds.

Flera förprogrammerade relationskurvor kan erbjudas och väljas mellan genom gränssnittet ien display som kan integreras i styrhuset.Several pre-programmed relationship curves can be offered and selected between through the interface and display that can be integrated in the wheelhouse.

Detta kan göras med t.ex. en styrdämpare som är elektroniskt kopplad till båtens styrenhet ochmed tex en flödesventil anpassar vridmotståndet till båtens hastighet eller motorns varvtal.This can be done with e.g. a steering damper that is electronically connected to the boat's control unit and with, for example, a fate valve, adjusts the rotational resistance to the boat's speed or engine speed.

En hydraulisk koncentrisk styrdämpare kan göras med så små dimensioner att den kanrymmas inom styrets befintliga fastsättningsanordning. En hydraulisk styrdämpare haregenskapen att den lätt kan utformas så att vridmotståndet ökar med vridhastigheten.A hydraulic concentric steering damper can be made with such small dimensions that it can be accommodated within the existing fastening device of the handlebar. A hydraulic steering damper has the property that it can be easily designed so that the rotational resistance increases with the rotational speed.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem som germöjlighet att kontrollera alla funktioner som är kritiska vid högfartsnavigering, vilket kanutformas så att dess läge i förhållande till instrumentbräda och förarsäte kan justeras. Detta ärför att kunna variera och optimera kroppsställning för personer av olika storlek.A further object of the invention is to provide a control system which makes it possible to control all functions which are critical in high-speed navigation, which can be designed so that its position in relation to the dashboard and driver's seat can be adjusted. This is to be able to vary and optimize body position for people of different sizes.

Styrets läge kan justeras på flera sätt, t.ex. genom det fästs till ett räls-system, eller genom attstyrstammen kan kortas, längas eller vinklas.The position of the handlebars can be adjusted in your ways, e.g. by it being attached to a rail system, or by the guide stem being shortened, lengthened or angled.

Uppfinningen åstadkommes genom: Uppfinningen åstadkommes genom en kombination av ett styre utrustat med kontrollorgan förgaspådrag, växling, trimläge, läge på vattenjetskopor eller skevringsvinkel på propellerblad,på så sätt att styrvinkel på roder, drev vattenjetdysor bestäms av styrutslaget på själva styret.Styrstammen ansluts till en optisk eller elektronisk vinkelgivare/vinkelavkodare som kan geelektronisk information om styrets vinkelläge.The invention is achieved by: The invention is achieved by a combination of a handlebar equipped with control means for throttle, shift, trim position, position on water jet buckets or skew angle on propeller blades, in such a way that steering angle on rudder, driven water jet nozzles is determined by the steering stroke on the handlebars themselves. optical or electronic angle sensor / angle decoder that can provide electronic information about the angle of the handlebars.

Denna information matas in en processor av samma eller liknande slag som de som användsför joystickstyrning, till exempel med Volvos IPC system.This information is entered into a processor of the same or similar type as those used for joystick control, for example with Volvo's IPC system.

Denna processor programmeras för att ge lämpliga relationer mellan vinkelutslagen på styrerespektive roder, drev eller dysor. Även det fysiska styrutslaget på styret kan kontrolleras, så att det tex vid förtöjning är möjligtvrida detta mer än vid framförande i fart. Detta kan åstadkommas elektroniskt med s.k. force-feedback som låter en elektronisk styrenhet kontrollera den tillåtna vridrörelsens omfång.This processor is programmed to provide appropriate angles between the angles of the steering wheel, gears or nozzles. The physical steering angle on the handlebars can also be checked, so that it is possible to turn this more than when driving at speed, for example when mooring. This can be achieved electronically with so-called force feedback that allows an electronic control unit to control the range of permissible rotational movement.

Det kan också vara lämpligt att applicera en styrdämpare som mekaniskt eller hydraulisktbegränsar vridhastigheten hos styrstammen. Med en sådan kan man åstadkomma funktionenatt man helt enkelt inte praktiskt kan vrida styret snabbare än styrelektroniken.It may also be appropriate to apply a steering damper which mechanically or hydraulically limits the rotational speed of the steering column. With such, one can achieve the function that one simply cannot practically turn the handlebars faster than the control electronics.

Regleringen av varvtal och därmed fart, sker med hjälp av vridhandtag på liknande sätt sompå motorcyklar.The regulation of speed and thus speed is done with the help of turning handles in a similar way as on motorcycles.

Föredragna utföringsexeinpel I ett föredraget utföringsexempel utrustas en båt med en eller flera drivlinor bestående avinombordsmotorer samt S-drev byggda för att kunna kontrolleras elektroniskt med joystick.Ett styre monteras med en styrstam som går igenom instrumentbrädan och ansluts till enelektronisk vinkelavkodare.Preferred exemplary embodiments In a preferred exemplary embodiment, a boat is equipped with one or more drivelines consisting of inboard engines and S-gears built to be electronically controlled with a joystick. A handlebar is mounted with a control stem that goes through the dashboard and is connected to an electronic angle decoder.

Styret består av en låda eller ett ”styrhus” anslutet till styrstammen. Styrhuset har tvennecylindriska handtag som sticker ut ett åt vårt håll och vilka kan roteras runt sina egna axlar.Trögheten i dessa handtag kan justeras mekaniskt eller elektroniskt för att öka bekvämlighetoch minska risken för oönskade utslag. I styrhuset är dessa handtag anslutna tillvinkelavkodare, till exempel potentiometrar eller Hall-sensorer. På styrhuset placeras ävenkontrollorgan tex vippströmbrytare, vilka kontrollerar växlingen av respektive motor/drev.Vinkelavkodarna och strömbrytarna ansluts elektriskt, med ledningar som lämpligen drasgenom styrstammen och ansluts till den centrala styrenheten, tex en Volvo HCU-enhet.The handlebars consist of a box or a "handlebar housing" connected to the handlebar stem. The wheelhouse has two-cylinder handles that protrude one in our direction and which can be rotated around their own axes. The inertia of these handles can be adjusted mechanically or electronically to increase comfort and reduce the risk of unwanted deflections. In the wheelhouse, these handles are connected to angle decoders, such as potentiometers or Hall sensors. The control housing also includes control means such as toggle switches, which control the shifting of the respective motor / drive.

På styrhuset placeras även kontrollorgan, tex vippströmbrytare, eller tryckknappar vilkakontrollerar trim-interceptorer. Dessa ansluts till kontrollenheten för interceptorer t.ex.Control means, such as toggle switches, or pushbuttons which control trim interceptors are also placed on the wheelhouse. These are connected to the control unit for interceptors e.g.

Humphrees interceptorsystem, som kan programmeras för att kompensera för oönskaderörelser inducerade sjöhävning och båtens gång genom vågorna.Humphree's interceptor system, which can be programmed to compensate for unwanted movements induced sea level rise and the boat's passage through the waves.

En speciell funktion som möjliggörs med detta system är ””impulsaktuering”” av interceptorervilket innebär att dessa kan förprogrammeras för att vid behov ge en momentan aktuering, föratt momentant trycka ned fören på båten och att styrsystemet utrustas med speciella reglage,t.ex. tryckknappar som aktiveras med tummen eller tummama, med bibehållet grepp omstyrhandtagen. Funktionen kan programmeras så att impulsaktueringen bara ger den extraeffekten under en förutbestämd tid på någon sekund, alternativt ökar så länge knappen trycksin och därefter återgår till samma läge som innan, eller går över till att styras avinterceptorautomatiken.A special function that is made possible with this system is "impulse actuation" of the interceptor, which means that these can be pre-programmed to give an instantaneous actuation, if necessary, to momentarily press the bow of the boat and that the steering system is equipped with special controls, e.g. pushbuttons that are activated with the thumb or thumbs, while maintaining the grip of the control handles. The function can be programmed so that the impulse actuation only gives that extra effect for a predetermined time of a few seconds, alternatively it increases as long as the button is pressed and then returns to the same position as before, or switches to being controlled by the interceptor automation.

Detta innebär en avsevärd säkerhetsvinst i situationer då båten går av en våg och ut i luftenmed fören för högt. Genom den momentana aktiveringen av interceptorema kan båtenbringas att lämna vågtoppen - och därmed landa tillbaka i vattnet - med det trimläge som gerden mjukaste landningen. Skillnaden i stötnivåema mellan en kontrollerad landning och enokontrollerad är avsevärda och kan innebära att man undviker stötkrafter som kan ge mycketallvarliga ryggskador.This means a considerable safety gain in situations where the boat goes off a wave and into the air with the bow too high. Through the instantaneous activation of the interceptors, the boat can be made to leave the wave crest - and thus land back in the water - with the trim position that made the landing softer. The difference in the impact levels between a controlled landing and a uncontrolled one is considerable and can mean that impact forces are avoided which can cause very serious back injuries.

Dessa strömbrytare placeras således så att de går att aktivera med tummarna med bibehålletgrepp om handtagen.These switches are thus positioned so that they can be activated with the thumbs while maintaining grip on the handles.

Interceptorer, som är en ny teknik som reagerar sekundsnabbt, vilket möjliggör dennafunktion, som inte skulle vara praktiskt möjlig att skapa med hjälp av poWertrim ellertraditionella trimplan.Interceptors, which is a new technology that reacts instantly, enabling this function, which would not be practically possible to create using poWertrim or traditional trim tabs.

På styrhuset placeras även en kontrollpanel med LCD skärm och kontrollorgan för att kunnavälja mellan single handle mode och dual handle mode, det vill säga mellan att kontrollera endrivlina med varje handtag respektive att kontrollera båda drivlinorna med ett handtag. Isingle handle mode kontrolleras även båda drivlinors växling och båda sidors interceptorerfrån ena sidans kontrollorgan.A control panel with an LCD screen and control means is also placed on the wheelhouse to be able to choose between single handle mode and dual handle mode, ie between controlling the single driveline with each handle and controlling both drivelines with one handle. Isingle handle mode also controls the shift of both drivelines and the interceptors of both sides from one side's control means.

I single-handle mode kan även möjligheten finnas att elektroniskt eller mekaniskt låsa dethandtag som inte kontrollerar drivlinorna, så att det handtaget hindras från att rotera.In single-handle mode, it may also be possible to electronically or mechanically lock the handle that does not control the drivelines, so that that handle is prevented from rotating.

Den centrala styrenheten programmeras även så att det maximala styrutslaget på dreven kanbegränsas i högre farter. Detta är för att undvika riskabelt skarpa girar, vilket potentiellt skullekunna vara en större risk vid styming med styre än vid med ratt.The central control unit is also programmed so that the maximum steering angle on the gears can be limited at higher speeds. This is to avoid risky sharp turns, which could potentially be a greater risk when steering with a handlebar than with a steering wheel.

I ett annat föredraget utföríngsexempel utrustas en båt med en eller flera drivlinorbestående av inombordsmotorer samt vattenjetaggregat byggda för att kunna kontrolleraselektroniskt med joystick.In another preferred embodiment, a boat is equipped with one or more powertrains consisting of inboard engines and water jet units built to be electronically controlled with a joystick.

Härvid byggs styrsystemet på samma sätt som i det första utföringsexemplet, med skillnadenatt växlingen inte behöver kontrolleras från styret. Istället förses styret med kontrollorgan förvattenjetaggregatens skopor. Dessa kontrollorgan kan utföras på flera sätt, till exempel genomvippströmbrytare, skjutreglage eller med vridhandtag.In this case, the control system is built in the same way as in the first embodiment, with the difference that the shift does not need to be controlled from the control. Instead, the handlebars are provided with control means for the buckets of the pre-water heater. These controls can be carried out in your own way, for example through-switch switches, sliders or with rotary handles.

Ett vridhandtag kan utformas som en ring koncentrisk med virdhandtaget för gasreglaget,vidare än detta och placerad innanför detta så att det ligger nära till hands med bibehålletgrepp om handtagen.A rotary handle can be designed as a ring concentric with the rotary handle for the throttle, further than this and placed inside it so that it is close at hand with retained grip on the handles.

Vid manövrering av båtar med vattenjet används skopoma för att reversera jetströmmen somdriver båten framåt. Dysoma kan vridas i sidled för att divergera vattenströmmen i sidled ochdärmed åstadkomma styrning.When maneuvering boats with a water jet, the buckets are used to reverse the jet current that propels the boat forward. The nozzles can be rotated laterally to diverge the water flow laterally and thereby provide control.

För att bygga ett system som elektroniskt kontrollerar dysor och skopor på vattenjetaggregatkan ställdon användas och en eller flera kontrollenheter konfigureras/programmeras så attdessa reagerar enligt beskrivningen.To build a system that electronically controls nozzles and buckets on the water jet unit, actuators can be used and one or more of your control units are configured / programmed so that they react as described.

I ett tredje föredraget utföringsexempel utrustas en båt med två drivlinor bestående avutombordsmotorer, byggda för att kunna kontrolleras elektroniskt t.ex. med joystick. Systemetfungerar i övrigt som beskrivet i det första utföringsexemplet.In a third preferred embodiment, a boat is equipped with two drivelines consisting of outboard engines, built to be able to be controlled electronically, e.g. with joystick. The system otherwise functions as described in the first embodiment.

Vid installationer med utombordsmotorer kommer trimfunktionen vanligtvis skötas genom såkallad poWertrim, vilket innebär att hela motom lutas utåt eller inåt, för att kontrollerariktningen på tryckkraften och därmed båtens gångläge.In installations with outboard engines, the trim function will usually be handled by so-called poWertrim, which means that the entire engine is tilted outwards or inwards, in order to control the direction of the pressure force and thus the boat's walking position.

Reglagen för poWertrim appliceras på samma sätt som reglagen för interceptorer i föregåendeexempel. Det är dock fullt möjligt och lämpligt att ha både reglage för poWertrim ochinterceptorer på styret, om även interceptorer används.The controls for poWertrim are applied in the same way as the controls for interceptors in the previous example. However, it is entirely possible and appropriate to have both controls for poWertrim and interceptors on the handlebars, if interceptors are also used.

I ytterligare utföringsexempel görs växlingen med rullgashandtagen, på så sätt att när dessavridits till tomgång, fortsatt vridning medför iläggning av friläge och ytterligare vridningmedför inläggning av backläge och fortsatt vridning ökar gaspådraget i backläge.In further embodiments, the shifting is done with the roller throttle handles, in such a way that when it has been turned to idle, continued turning results in loading of neutral position and further turning entails inserting reverse position and continued turning increases the throttle in reverse position.

Gradtalen kan som ett exempel se ut som följer: Neutral, i 5° , Växel fram 5° till l20° , växelback, -5 °till -l20°.The degree numbers can as an example look as follows: Neutral, in 5 °, Shift forward 5 ° to 120 °, gear reverse, -5 ° to -120 °.

Med denna funktion är det viktigt att eliminera risken för ofrivillig iläggning av växel. Dettakan åstadkommas tex på elektronisk väg, genom att kontrollsystemet inte medger att växelläggs i utan att motorvarvtalet gått ner till tomgång, men även med ett mekaniskt toppläge ochett mekaniskt eller elektroniskt reglage i form av en tryckknapp vilket måste aktiveras för attväxa ska kunna läggas ur eller i.With this function, it is important to eliminate the risk of involuntary loading of gear. This is achieved, for example, electronically, in that the control system does not allow shifting in without the engine speed going down to idle, but also with a mechanical top position and a mechanical or electronic control in the form of a push button which must be activated to grow can be laid out or in .

Lämpligen utformas denna elektroniska skyddsfunktion så att det växelläge som senastanvändes kan aktiveras igen, utan extra aktiveringsåtgärder. På så sätt kan farten lätt reglerasoch finjusteras med bibehållet grepp om styret, även vid mycket låg fart, förutsatt attväxelvälj are sitter som beskrivits, dvs åtkomlig för tummen och att ingen spärr behöveravaktiveras för växling mellan neutralläge och den senast ilagda växeln. En spärr ska dåfungera så att den behöver avaktiveras endas när man lägger i växel åt andra hållet det somsenast var aktivt.This electronic protection function is suitably designed so that the last used gear position can be reactivated, without additional activation measures. In this way, the speed can be easily regulated and fine-tuned while maintaining grip on the handlebars, even at very low speeds, provided that the gear selector is as described, ie accessible to the thumb and that no lock needs to be deactivated for switching between neutral and the last engaged gear. A latch must then function so that it needs to be deactivated only when you put in gear in the other direction it was last active.

Funktionen som härmed benämnes ”intermittent push” motiveras av att vissa moderna båtarredan på tomgång gör högre fart en vad som ibland är önskvärt speciellt vid bordning ochförtöjning då kraven på precision i stymingen är som högst. Därför kan behov finnas av attupprepat lägga i och ur växel, för att kunna framföra båten tillräckligt långsamt.The function, which is hereby referred to as "intermittent push", is motivated by the fact that some modern boat racks at idle make higher speeds than what is sometimes desirable, especially when boarding and mooring when the requirements for precision in steering are at their highest. Therefore, there may be a need to repeatedly put in and out of gear, in order to be able to drive the boat slowly enough.

I ytterligare utföringsexempel integreras ett redundant styrsystem, baserat på joystick. Därkan joysticken placeras på styrhuset och eventuellt kombineras med separat gasreglage somockså kan placeras på styrhuset. Härvid är det lämpligt att på styrhuset placera en display, texen LCD display, som visar hur det kommando som man ger med joysticken flyttar eller vriderbåten.In further embodiments, a redundant control system is integrated, based on joysticks. The joystick is placed on the wheelhouse and possibly combined with a separate throttle control which can also be placed on the wheelhouse. In this case, it is advisable to place a display on the wheelhouse, such as an LCD display, which shows how the command given with the joystick fl moves or turns the boat.

En sådan display kan användas till att visa rörelseriktning och/eller rotationsriktning när dessainducerats av styrning med styret och bruk av gas- och växelkontroller som ovan angivnautföringsexempel. Denna display kan även ha touch-funktion eller soft-touch funktion medomkringliggande knappar, för manövrering av båten i önskad riktning i horisontalplanet.Such a display can be used to show direction of movement and / or direction of rotation when these have been induced by steering with the handlebars and use of throttle and gear controls as the above-mentioned exemplary embodiment. This display can also have a touch function or soft-touch function with surrounding buttons, for maneuvering the boat in the desired direction in the horizontal plane.

En sådan display kan användas för att tydligt markera hur växlarna på respektive drivlina ärilagda och om singel eller dual mode är aktivt. Detta kan t.ex. göras genom att vid singlemode, dvs när båda drivlinoma opereras parallellt med en hand, en bredare pil mitt i displayen har en grön främre del med pil framåt, som lyser upp då växel framåt är ilagt, en central guldel som lyser upp då friläge är ilagt samt en bakre röd del med pil bakåt som lyser upp dåbackväxel är ilagt.Such a display can be used to clearly mark how the gears on each driveline are arranged and whether single or dual mode is active. This can e.g. is done by in single mode, ie when both drive lines are operated in parallel with one hand, a wider arrow in the middle of the display has a green front part with arrow forward, which lights up when forward gear is engaged, a central gold part that lights up when neutral is engaged and a rear red part with an arrow at the back that illuminates the reverse gear is inserted.

I dual mode visar displayen istället två, eventuellt smalare parallella dubbelpilar med sammafärgkodning och funktioner för varje drivlina separat.In dual mode, the display instead shows two, possibly narrower parallel double arrows with the same color coding and functions for each driveline separately.

På så sätt ser föraren ögonblickligen hur kontrollerna kommer påverka båten.In this way, the driver instantly sees how the controls will affect the boat.

Denna funktion ökar säkerheten i manövreringen, därför att utan denna funktion vet förareninte alltid vilket växelläge som är ilagt.This function increases the safety of the operation, because without this function the driver does not always know which gear position is engaged.

Det kan inte utläsas av båtens rörelser på grund tröghetslagama som gör att båten kan fortsättasitt aktuella rörelsetillstånd även efter man ändrat växelläge.It can not be read from the boat's movements due to the inertia laws that allow the boat to continue its current state of motion even after changing gear position.

Funktionen minskar även inlämingstiden. Displayen kan även användas för att indikerapositionen hos vattenjet-skopor, varvid en synlig indikator kan indikera skopläget genom attsuccessivt flyttas i respektive pilar från den främre änden i den gröna framåt pekande delen avpilen, vid skopan helt uppfälld till den bakre änden i den röda bakåt pekande delen av pilen,vid skopan helt nedfälld, dvs när hela vattenjetstrålen är reverserad, och ligger i det gula fältetnär vattenjetstrålen delas så att framåt och bakåt riktade krafter uppväger varandra.The function also reduces the submission time. The display can also be used to indicate the position of water jet buckets, whereby a visible indicator can indicate the bucket position by successively fl moving in respective arrows from the front end of the green forward pointing part of the arrow, at the bucket fully raised to the rear end of the red rear pointing the part of the arrow, at the bucket completely lowered, ie when the entire water jet is reversed, and lies in the yellow field when the water jet is divided so that forwards and backwards directed forces outweigh each other.

I ytterligare utföringsexempel kan samma system konfigureras för att kontrollera enkladrivlinor. Då är följande konfigurationer lämpliga: Vid en motor och ett drev kontrolleras lämpligen varvtalet med ett rullgashandtag för högerhand. Växlingen kan då göras antingen med ett rullvredhandtag vänster sida eller medtryckknappar på vänster eller höger sida av styrhuset.In further embodiments, the same system can be configured to control single drivelines. Then the following configurations are suitable: For an engine and a gear, the speed is suitably controlled with a right-hand roller throttle handle. The change can then be made either with a roller knob handle on the left side or with pushbuttons on the left or right side of the wheelhouse.

Vid växling med rullvredhandtag är det viktigt att motom hinner varva ner innan man ändrarväxel-läge från fram till back eller vice versa. Därför bör ett sådant handtag kompletteras medett kontrollorgan tex i form av en tryckknapp, vilket måste aktiveras innan växel läggs i frånneutralläge. Denna funktion kan också ersättas med att elektroniken programmeras attförhindra att växel läggs i vid ett högre varvtal än tomgång.When shifting with the rotary knob handle, it is important that the motor has time to unwind before changing the gear position from front to reverse or vice versa. Therefore, such a handle should be supplemented with a control means, for example in the form of a push button, which must be activated before the gear unit is placed in the neutral position. This function can also be replaced by programming the electronics to prevent the gear unit from being engaged at a higher speed than idling.

Vid en motor och ett vattenjetaggregat kontrolleras lämpligen varvtalet med rullgashandtagför höger hand. Regleringen av skopan bör då göras med rullvredhandtag vänster sida menkan även göras med tryckknappar på vänster eller höger sida av styrhuset.In the case of an engine and a water jet unit, the speed is suitably controlled with a roller throttle handle for the right hand. The adjustment of the bucket should then be done with a roller knob handle on the left side, but can also be done with push buttons on the left or right side of the wheelhouse.

Vid en utombordsmotor kontrolleras lämpligen varvtalet med rullgashandtag för höger handoch växlingen kan då göras antingen med rullvredhandtag vänster sida eller med tryckknapparpå vänster eller höger sida av styrhuset. Även vid enkelinstallationer (bara en drivlina) krävs möjligheter för individuell aktivering avmultipla trin1interceptor eller trimplan, varvid kontrollerna för dessa bör sitta, en på var sidaav styret och vara åtkomliga för aktivering med tummarna, utan att man släpper greppet omhandtaget.With an outboard engine, the speed is suitably controlled with a roller throttle handle for the right hand and the shift can then be done either with a roller knob handle on the left side or with pushbuttons on the left or right side of the wheelhouse. Even with simple installations (only one driveline), possibilities are required for individual activation of multiple step1ceptors or trim planes, whereby the controls for these should be located, one on each side of the handlebars and be accessible for activation with the thumbs, without releasing the grip.

I ytterligare en utföríngsform kan styrsystemet byggas så att hela enheten är möjlig attjustera i en mekanism som tillåter den att flyttas/lutas framåt/bakåt respektive uppåt/nedåt.In a further embodiment, the control system can be built so that the entire unit can be adjusted in a mechanism that allows it to be fl moved / tilted forwards / backwards and upwards / downwards respectively.

Ett sätt att lösa detta är att det lagras på en horisontell axel orienterad tvärskepps istyrkonsolen.One way to solve this is to store it on a horizontal axis oriented transverse ship control console.

Styrsystemet kan anordnas i en låda som monteras på denna axel och kan lutas framåt ochbakåt. I instrumentbrädan görs en ursparning i vilken lådan passar, vilken dimensioneras så attlådan kan lagras mot urspårningens kanter och tillåtas at lutas framåt och bakåt. Anordningen förses med hål och sprintar eller låsbara gasfjädrar eller ställdon för fixering i längsled ellervinkel. Alternativt kan lådan monteras på gejdrar eller railsystem.The control system can be arranged in a box mounted on this shaft and can be tilted forwards and backwards. A recess is made in the dashboard in which the box fits, which is dimensioned so that the box can be stored against the edges of the recess and allowed to be tilted forwards and backwards. The device is provided with holes and pins or lockable gas springs or actuators for fixation in the longitudinal direction or angle. Alternatively, the box can be mounted on guides or rail systems.

Ytterligare en utföringsform saknar styrstam. Denna innebär i praktiken ett virtuellt styre.Handtagen är i stället är infästade i separata fästanordningar men elektronisk sammanlänkadepå så sätt att de inte kan förflyttas separat utan bara genom att de aktivt rörs i olika riktningar.Genom att handtagen kan flytta längs en cirkelbana med en radie som motsvarar avståndetmellan dem kan känslan simuleras att bli densamma som om de vore mekanisktsammanlänkade.Another embodiment lacks a steering column. This means in practice a virtual guide. The handles are instead attached to separate fastening devices but electronically interconnected in such a way that they can not be moved separately but only by actively moving in different directions. Because the handles can fl surface along a circular path with a radius corresponding to the distance between them, the feeling can be simulated to become the same as if they were mechanically interconnected.

Applikationen för denna lösning är cockpits där utrymmet är begränsat eller där man vill köraen båt sittandes i ett stötdämpat förarsäte med lång fjädringsväg, varvid systemet kanmonteras på sätet med kontrollema i anslutning till armstöd så att armarna inte behöverkompensera de vertikala rörelserna.The application for this solution is cockpits where space is limited or where you want to drive a boat sitting in a shock-absorbing driver's seat with a long suspension travel, whereby the system can be mounted on the seat with the controls adjacent to armrests so that the arms do not have to compensate for vertical movements.

Här kan lämpligen systemet utformas så att båda handtagen måste pressas, det ena framåt ochdet andra bakåt för styrningen ska aktiveras. Detta är för undvika oavsiktlig aktivering. * I ytterligare utföringsexempel som bygger på samma princip som de förstautföringsexemplen kan rullgashandtagen delas på så sätt att en del av det ena eller av varderahandtaget är fast infästat gentemot styret. I denna fasta del kan föraren hålla i sig utan att denrör sig, medan föraren och samtidigt ha möjligheten att vrida på den rörliga del som utgörgaspådraget.Here, the system can suitably be designed so that both handles must be pressed, one forward and the other backward for the control must be activated. This is to avoid accidental activation. * In further embodiments based on the same principle as the first embodiments, the roller throttle handles can be divided in such a way that a part of one or of each handle is fixedly attached to the handlebar. In this fixed part, the driver can hold on without moving, while the driver and at the same time have the possibility to turn the moving part which constitutes the throttle.

I ytterligare utföringsexempel som bygger på samma princip som de första kan styretutformas med kontrollorgan för att aktivera slirkoppling. Slirkopplingen ger ett lägre varvtalpå utgående än ingående aXel. Behovet motiveras av att modema höghastighetsbåtar ofta harmotorer som ger en lägsta fart på tomgångsvarv av 4-6 knop. Slirkopplingen gör att motornseffektöverföring till drivlinan kan regleras så att bara en del förs över och denna del kanregleras gradvis.In further embodiments based on the same principle as the first, the control can be designed with control means for activating the slip coupling. The slip clutch gives a lower output speed than the input aXel. The need is justified by the fact that modern high-speed boats often have engines that give a minimum speed at idle speed of 4-6 knots. The slip clutch means that engine power transmission to the driveline can be regulated so that only a part is transferred and this part can be regulated gradually.

Det finns känd teknik för att göra detta och kontrollen av den gradvisa slimingen kan görasmed speciella kontrollorgan på styret, eller genom att en första mindre sektor av vridrörelsenför gaspådrag inte ökar varvtalet utan att gradvis för över mer och mer av motoms kraft tilldrivlinan så att utgående varvtal succesivt ökar.There are known techniques for doing this and the control of the gradual slimming can be done with special control means on the handlebars, or by a first smaller sector of the rotational movement for throttle not increasing the speed but gradually transferring more and more of the engine power to the driveline so that outgoing speed gradually increasing.

Denna slirkoppling skall normal kunna användas både i fram och backläge, vilket underlättarprecisionsmanövrering vid tilläggning, bordning och sjöräddning.This slip clutch should normally be able to be used in both forward and reverse positions, which facilitates precision maneuvering when docking, boarding and sea rescue.

I samtliga utföringseXempel är det möjligt att utforma vridgashandtagen så att deras vridlägeär taktilt och/eller visuellt identifierbart. Detta kan åstadkommas teX. genom att greppetutformas så att det inte är helt cylindriskt, utan att en del cylinderytan antingen fasas av för attbli planare eller ges en utbuktning, vilka avvikelser torde behöva vara minst 1 och troligenmer än 3 mm, för att bli tillräckligt tydliga för att deras lägen skall kunna kännas medhanden.In all embodiments, it is possible to design the rotary throttle handles so that their rotational position is tactile and / or visually identifiable. This can be accomplished teX. by designing the grip so that it is not completely cylindrical, but that some of the cylinder surface is either chamfered to be flatter or given a bulge, which deviations should need to be at least 1 and probably more than 3 mm, to be sufficiently clear for their positions to be be able to feel the hand.

Dessa avvikelser kan naturligtvis utformas på allehanda sätt.These deviations can of course be designed in all sorts of ways.

Det kan även vara lämpligt att handtagens infästning utformas med klick-lägen så man känneri vridrörelsen när väXelläget ändras från friläge till väXelläge.It may also be appropriate for the handle attachment to be designed with click positions so that the rotational movement is felt when the gear position changes from neutral position to gear position.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de beskrivna utföringsexemplen utankan varieras inom ramen för patentkraven.The invention is of course not limited to the described exemplary embodiments, but may be varied within the scope of the claims.

SE1530123A 2015-04-29 2015-08-25 Control system for motor boats SE1530123A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1530123A SE1530123A1 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Control system for motor boats
ES16786853T ES3044214T3 (en) 2015-04-29 2016-04-25 Motor-boat control system
US15/570,333 US20180141632A1 (en) 2015-04-29 2016-04-25 Motor-Boat Control System
PCT/SE2016/050364 WO2016175699A1 (en) 2015-04-29 2016-04-25 Motor-boat control system
EP16786853.8A EP3288826B1 (en) 2015-04-29 2016-04-25 Motor-boat control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1530123A SE1530123A1 (en) 2015-08-25 2015-08-25 Control system for motor boats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE1530123A1 true SE1530123A1 (en) 2017-03-27

Family

ID=58551681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1530123A SE1530123A1 (en) 2015-04-29 2015-08-25 Control system for motor boats

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE1530123A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE39032E1 (en) Multipurpose control mechanism for a marine vessel
KR970006575B1 (en) Ship steering and steering
JP4809794B2 (en) Maneuvering equipment
JP6831459B2 (en) How to operate a vessel with multiple propulsion units
US7131385B1 (en) Method for braking a vessel with two marine propulsion devices
US7866272B2 (en) Control handle for a vessel and a vessel including such a control handle
SE521051C2 (en) Remote control system for a vehicle.
CN104210638A (en) Automatic thruster control of a marine vessel during sport fishing mode
CN101228065A (en) ship handling equipment
JP6876816B2 (en) Ship maneuvering support device
US9809292B1 (en) System and method for steering wheel correction on a marine vessel
EP3222511B1 (en) A vessel operation control device
JP5824255B2 (en) Ship maneuvering equipment
EP1926658A1 (en) A method for arrangement for calibrating a system for controlling thrust and steering in a watercraft
US20080269968A1 (en) Watercraft position management system & method
WO2011049470A1 (en) Manoeuvring and control device and system
EP3288826B1 (en) Motor-boat control system
EP3434580B1 (en) Ship
EP3434582B1 (en) Ship
SE1530123A1 (en) Control system for motor boats
JPH02127190A (en) Steering gear for marine vessel
JP2023074298A (en) Ship with marine steering mechanism
WO2007055606A1 (en) Propulsion and control system for a marine vessel
JP2016159804A (en) Ship
WO2015087256A1 (en) Steering system for a propeller-driven vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed
NAV Patent application has lapsed