JP3729964B2 - 舵面制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧アクチュエータを用いて航空機の舵面(昇降舵、方向舵、補助翼等の操縦翼面)を制御する舵面制御装置に係り、特に機械制御可能なバックアップ機構を併設したフライ・バイ・ワイヤ方式の舵面制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、航空機の舵面(飛行制御翼面)を機械的リンケージに頼らないで制御するフライ・バイ・ワイア(Fly-By-Wire)方式の自動飛行制御システム(Auto Flight Control System)が実現されているが、人命尊重のために高度な安全性や信頼性が要求される旅客輸送用の航空機においては、例えばフライ・バイ・ワイア制御が不可能になるような電気系の故障が生じた場合でも操縦桿からの手動操作入力に応じた舵面制御を行う必要がある。そこで、この種の航空機においては、機械的制御が可能なバックアップ機構を設けた所謂疑似フライ・バイ・ワイア(Pseudo-Fly-By-Wire)方式の舵面制御装置が採用されており、そのバックアップ機構は、例えば舵面制御アクチュエータの給排制御ユニットに設けたインプットリンク(機械的入力部)と操縦桿とを機械的リンケージにより結合させたものとなっている。
【0003】
また、フライ・バイ・ワイア方式の舵面制御装置には、フライトコントロールコンピュータ(Flight Control Computer;以下単にFCCという)からの信号によって舵面制御アクチュエータを作動させる自動操縦モード時において舵面位置に応じて操縦桿を揺動させるバックドライブ機構が設けられており、自動操縦モード時にコックピット(操縦席)内のパイロットが舵面位置やその位置変化等を目視できるようになっている。なお、FCCはフライ・バイ・ワイア計算機として機能するコンピュータである。
【0004】
図18は上述のような舵面制御装置の概略システム構成図である。同図において、1は航空機の舵面であり、舵面1は図中右側の自由端を上下動させてその舵角位置を変化させ得るように機体側の支持部材2に揺動自在に支持されている。舵面1は、機体側の支持部材2に支持された油圧サーボアクチュエータ(以下、単に舵面アクチュエータという)3によって駆動される。この舵面アクチュエータ3は、ピストン3aとこれにより仕切られた二つの油圧室3b,3cとを有している。また、舵面アクチュエータ3には制御ユニット4が一体的に装着されており、制御ユニット4はFCC5からの制御信号に応じて、あるいは操縦桿6から機械的リンケージ7を介してインプットリンク4aに伝達される手動操縦入力Sfに応じて、舵面アクチュエータ3を作動させる。また、FCC5には、舵面1の舵角位置を検出する図示しない舵面位置センサと、舵面1の位置に応じて操縦桿6を揺動させるバックドライブアクチュエータ8と、操縦桿6の揺動位置を検知する操縦桿位置センサ9とが接続されている。そして、FCC5は、自動操縦モード時に、前記舵面位置センサや操縦桿位置センサ9等の検出情報に基づいてバックドライブアクチュエータ8を作動させ、操縦桿6を舵面の操舵状態に応じて揺動させる。
【0005】
なお、制御ユニット4は、図19に示すように、電気制御信号S1、S2に応じて舵面アクチュエータ3への作動油の給排を制御する電気油圧サーボ弁11と、電気制御信号S3の入力の有無によってノーマルモード位置かバイパスモード位置かに切り換えられるモード切換弁12と、を備えている。モード切換弁12は電気制御信号S3が入力されなくなる電源ダウン時等に舵面アクチュエータ3の油圧室3a,3bを連通させるバイパス通路を形成するようになっており、多重化された複数の制御系の何れかに電気故障が生じたとき、その故障した系の舵面アクチュエータ3が他系の負荷にならないようにして航空機全体としては動力操舵を継続できるようになっている。
【0006】
また、上述のような舵面制御装置では、フライ・バイ・ワイア制御が不可能になるような多系統の電気回路故障が生じても、機械的リンケージ7およびリンク4a(バックアップ機構)を介してパイロットが操縦桿による操舵をすることができ、飛行の安全を確保することができるようになっている。さらに、通常の自動操縦時には、バックドライブアクチュエータ8を用いたバックアップ機構により舵面1の動き(位置信号)に応じて操縦桿6を動かし、操縦状態のみならず機体姿勢や舵面の急激な変化を目視可能にすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のバックドライブ機構付の舵面制御装置にあっては、、バックアップ機構とは全く別に、バックドライブアクチュエータ8や操縦桿位置センサ9等を搭載してバックドライブ機構を構成し、前記舵面位置センサからのフィードバック信号等を入力するFCC5によってバックドライブアクチュエータ8を駆動するようにしていたため、バックドライブ機構専用の機能部品の点数が多くなってコスト高を招いていた。
【0008】
さらに、電気的な信号伝達系の信頼性が機械的結合による伝達系に劣るため、バックドライブ機構の信頼性が低かった。
また、自動操縦モードにおいて、FCC5からの制御信号とパイロットの操縦による入力とが混在し得るため、例えばパイロットの操縦入力よりも自動操縦制御信号の影響が大きくなって緊急回避のためのパイロットの手動操縦がすぐに効かないという事態を招くおそれがあり、この点でも信頼性に問題があった。
【0009】
本発明は、上述のような問題を解消すべくなされたもので、バックドライブ機構の構成の簡素化と信頼性向上を図り、さらにパイロットの手動操縦入力を確実に優先させ得る信頼性の高い舵面制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、操舵のために手動操作される操作部材と、シリンダ内に収納したピストンの両側に一方および他方の流体室を有し、該流体室への作動流体の給排によりピストンを移動させて舵面を操舵するアクチュエータと、操作部材の操作に対応する操舵のための電気制御信号又は自動操縦のための電気制御信号を出力する制御信号出力手段と、操作入力に応じて作動する手動操作制御弁および前記制御信号出力手段からの電気制御信号入力に応じて作動する電気制御弁を有し、両制御弁のうち何れかにより前記アクチュエータの一方および他方の流体室への作動油の給排を制御する給排制御ユニットと、前記制御信号出力手段の故障時に、前記操作部材からの操作入力を前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に伝達するよう所定方向に変位可能な操作力伝達部材を有し、該操作力伝達部材を介した前記操作部材からの手動入力により前記給排制御ユニットを作動させるバックアップ機構と、前記制御信号出力手段から前記自動操縦のための電気制御信号が出力されるとき、前記アクチュエータによる舵面の操舵状態に応じて前記操作部材を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材を介して前記アクチュエータから前記操作部材に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構と、前記操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより前記操作力伝達部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制して前記バックドライブ機構を作動可能にするとともに、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容して前記バックアップ機構を作動可能にする操作経路切換手段と、を備え、前記操作経路切換手段が、前記操作力伝達部材に係合して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を規制するロック位置と前記操作力伝達部材から離脱して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させるロック解除手段と、を有している。すなわち、本発明は、バックアップ機構の伝達系の部品をバックドライブ機構にも共用できるようにして簡素な信頼性の高いバックドライブ機構を実現し、さらにそのバックドライブ機構の作動中に操作部材からの所定値を超える操舵力が入力されたときにはバックドライブ状態を解いて即座に手動操舵に切換えられるようにしたものである。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図1〜図13は、本発明の好ましい実施の形態の一例を示す図である。なお、この実施例は本発明を多重化した制御系統のそれぞれに適用したものであるが、図面にはその1系統の舵面制御装置のみの詳細構成を図示している。また、以下に説明する構成は同一の舵面を駆動する各制御系統の舵面制御装置について共通するものである。
【0017】
まず、構成を説明する。
図1において、21は航空機の舵面(操縦翼面)であり、舵面21は図中右側の自由端部を上下に移動させて舵角位置を変化させ得るように機体20側の支持部材22に揺動自在に支持されている。この舵面21は後述する舵面制御装置30およびこれと同一構成の図示しない舵面制御装置とによって舵角を変化するよう駆動され、あるいはその舵角を維持するよう一定位置に保持される。23はパイロットによって操作される操縦桿(操縦輪、ペダル等のような他の手動操作部材でもよい)であり、操縦桿23はその長手方向中間部23aを機体20側の支持部材24に揺動自在に支持されている。25は、通常のフライ・バイ・ワイヤ計算機としての機能を有するフライトコントロールコンピュータ(制御信号出力手段;以下単にFCCという)で、例えば操縦桿23の操舵位置を検出する位置センサ26によてパイロットコマンドを把握し、操縦桿23に加えられた操舵力又はそれに応じた力を検知するフォースセンサ27および航空機の応答(ピッチ、ロールおよびヨーの応答)を観測する運動センサ等からの情報に基づいて、操縦桿23の操作に対応する操舵のための所定の電気制御信号を出力し、あるいは、所定の飛行制御プログラムに従って舵面制御装置30に必要な自動操縦のための電気制御信号を出力する。
【0018】
図2に示すように、舵面制御装置30は、油圧サーボシリンダ等のアクチュエータ40と、これを制御する給排制御ユニット50とを一体化したものであり、アクチュエータ40はそのブラケット部40aで機体20に図中上下方向に揺動可能に支持されている。また、給排制御ユニット50には、作動油を所定の供給圧で供給する流体供給源110と、作動油を蓄えるとともに流体供給源Pに戻す戻り回路120とが接続されている。
【0019】
アクチュエータ40は、機体20に取り付けられたシリンダ41の内部にピストン42を収納し、このピストン42の軸方向両側に二つの油室43,44(流体室)を画成したものであり、これら二つの油室43,44の間に作動油(作動流体)の給排により作動油圧(作動流体圧)の差圧を生じさせ、これによってピストン42に軸方向一方側への油圧力を作用させてピストン42を移動させるようになっている。また、ピストン42には、軸方向両側でシリンダ41に摺動自在に支持されたロッド45(出力部材)が連結されており、アクチュエータ40はピストン42と共にこのロッド45を移動させて舵面21を操舵するようになっている。なお、46はロッド45の位置から舵面21の舵角位置を検出する位置センサで、例えば公知のトランスジューサからなる。
【0020】
給排制御ユニット50は、リンケージ28を介して操縦桿23に機械的に連結されたインプットリンク51(揺動リンク)を有するとともに、流体供給源110から所定圧力Pの作動油を導入する圧力導入路52と、戻り回路120に接続された作動油排出路92とを有し、FCC25からの電気制御信号を入力したとき、および、手動で操舵される操縦桿23からの操舵力を入力したときの何れにおいても、作動油のアクチュエータ40への給排を制御できるようになっている(詳細は後述する)。また、圧力導入路52には、フィルタ53、逆止め弁54、減圧弁55およびリリーフ弁56が設けられており、フィルタ53により濾過されて逆止め弁54を通過した作動油は減圧弁55により所定圧(例えば供給圧を多重化したアクチュエータ数で割った圧力よりわずかに大きい圧力)に減圧され、減圧弁55より下流側のリリーフ弁56によりその設定圧まで圧力に制限されるようになっている。ここで、減圧弁55は、流体供給源110と第1および第2給排制御弁61,62との間に介在し、後述する第2のパイロット圧Pbをパイロット圧としてこのパイロット圧に応じた減圧割合で作動し、このパイロット圧が所定値未満になると供給圧をほぼそのまま通過させるようになっている。また、リリーフ弁56は減圧弁55より下流側の油路57の作動油圧をパイロット圧として作動し、このパイロット圧が所定の設定圧を超えようとするときに開弁して減圧弁55より下流側の油路57の作動油圧を設定圧に保つことができる。
【0021】
インプットリンク51は、図1中の上下両端側の何れからも操作力を入力し得る揺動式の操作リンクで、リンケージ28を介して操縦桿23に機械的に連結された第1移動端部51a(図1中の上端部)と、アクチュエータ40のロッド45と連動して所定方向に変位するようこのロッド45に揺動自在に連結された第2移動端部51b(図1中の下端部)とを有している。このインプットリンク51は、両移動端部51a,51bの間にサミングポイント51c(弁操作点部)を有し、第1移動端部51aからの手動操作量と第2移動端部51bからの機械的フィードバック量との偏差に相当する機械的変位を、弁操作量としてサミングポイント51cから出力するようになっている。
【0022】
61は、インプットリンク51により4ポートを開閉操作および開度調節される3位置切換え可能な機械制御方式の第1給排制御弁で、図3および図4に示すように、油路57の分岐路57bを介して減圧弁55に接続された供給圧ポート61aと、油路58を介してリリーフ弁内蔵式の蓄圧器であるコンペンセータ59に接続されたリターンポート61bと、操作入力に応じて両ポートに接続される一対の制御圧ポート61c,61dとを有している。この第1給排制御弁61は、図3中の左右の切換位置で流体圧供給源110からの作動油を減圧弁55および油路57を通して供給圧ポート61aに導入し、リターンポート61bから油路58を通してコンペンセータ59(背圧保持ユニット)に作動流体を排出するようになっており、コンペンセータ59に内蔵されたリリーフ弁59aおよびスプリング59bによって油路58から戻り回路120側への作動油の排出が許容されるとともに油路58に所定値の背圧が付与されるようになっている。また、第1給排制御弁61は、供給圧ポート61aと制御圧ポート61c又は61dとを通し、一方又は他方の油室43又は44に流体圧供給源110からの作動流体を供給するとともに、他方又は一方の油室44又は43からの作動流体をリターンポート61bおよびコンペンセータ59を通して戻り回路120に排出させることができ(以下、この動作を第1給排制御動作という)、さらに、供給圧ポート61aおよびリターンポート61bと制御圧ポート61c,61dとの接続を遮断して一方および他方の油室43,44への作動流体の給排を停止することができる(以下、この動作を第1給排停止動作という)。なお、図3および図4において、61eは第1給排制御弁61の弁体、61f,61gはそれぞれ弁体61eを図4(a)に示す中立位置に付勢するセンタリングスプリング、61hは各ポート61a,61b,61cおよび61dが形成された略スリーブ状の操作入力部であり、操作入力部61hはインプットリンク51からの操作入力に応じてセンタリングスプリング61f,61gのセンタリング力に抗して弁体61eと相対移動し、各ポート61a,61b,61cおよび61dを開くとともにこれらの開度を変化させることができる。
【0023】
62は、FCC25からの電気制御信号Sa,Sbにより4ポートを開閉操作および開度調節するよう電磁駆動される3位置切換え可能な順次自動方式の第2給排制御弁で、図5および図6に示すように、流体圧供給源110からの作動流体を導入する供給圧ポート62aと、戻り回路120に作動流体を排出するリターンポート62bと、制御信号Sa,Sbの入力に応じて両ポート62a,62bに接続される一対の制御圧ポート62c,62dとを有している。この第2給排制御弁62は、例えば電磁コイルを有する直動式電気油圧サーボ弁からなり、電気制御信号Sa,Sbに応じ電磁コイルによって弁体62eを駆動することにより、電気制御信号Sa又はSbの信号レベルに応じ一対の制御圧ポート62c,62dを通して一方又は他方の油室43又は44に流体圧供給源110からの作動油を供給するとともに、他方又は一方の油室44又は43からの作動油をリターンポート62bを通して戻り回路120に排出させることができる(以下、この動作を第2給排制御動作という)。さらに、第2給排制御弁62は、供給圧ポート62aおよびリターンポート62bと制御圧ポート62c,62dとの接続を遮断して一方および他方の油室43,44への作動流体の給排を停止するとともに、流体圧供給源110および戻り回路120を絞り通路62r(絞り要素)を介して互いに接続することができる(以下、この動作を第2給排停止動作という)。なお、FCC25は、例えば舵面21の操舵すべき方向に対応する一方の電気制御信号Sa又はSbを、必要な操舵量に対応する電流および電圧(あるい更にデューティー比)を有する電気制御信号として、第2給排制御弁62の一方側又は他方側の電磁コイルに入力するようになっている。また、図5において、62h,62iはそれぞれ弁体62eを図6(a)に示す中立位置に付勢するセンタリングスプリングであり、62j,62kはそれぞれFCC25からの電気制御信号Sa,Sbを入力する電磁駆動部である。
【0024】
アクチュエータ40の一方および他方の油室43,44は、図3,4に示すように、7ポート3位置切換弁である給排経路切換弁63の切換えにより、第1および第2給排制御弁61,62のうち何れかの制御圧ポート61c,61d又は62c,62dに接続されるようになっている。この給排経路切換弁63は、第1および第2給排制御弁61,62のそれぞれの制御圧ポート61c,61dおよび62c,62dに接続される各一対のポートからなる第1および第2の入口ポート63a,63bおよび63c,63dと、戻り回路120に作動流体を排出するリターンポート63eと、一方および他方の油室43,44に接続された一対の出口ポート63f,63gと、第1および第2のパイロット圧導入ポート63h,63iと、を有している。また、給排経路切換弁63は、第1および第2のパイロット圧導入ポート63h,63iからの第1および第2のパイロット圧Pa,Pbに応じて変位する弁体63jと、この弁体63jを図3の左端の切換位置に付勢するスプリング63kとを備えており、これにより、給排経路切換弁63は、第1および第2給排制御弁61,62のうち何れか一方の制御圧ポート61c,61d又は62c,62dを一方および他方の油室43,44に接続する二つの給排位置(図3および図5に示す二つの切換位置)と、第1および第2のパイロット圧Pa,Pbに応じて一方および他方の油室43,44をそれぞれリターンポート63eに接続するとともに両油室43,44を互いに連通させる給排停止位置(図7に示す切換位置)と、に切り換えられるようになっている。
給排経路切換弁63への第1および第2のパイロット圧Pa,Pbは、第1および第2のパイロット圧供給手段64,66によって供給される。ここで、第1のパイロット圧供給手段64は、FCC25からの第1の切換制御信号Scに応じて、流体圧供給源110および戻り回路120のうち何れか一方側の作動流体圧を、第1パイロット圧Paとして給排経路切換弁63の第1のパイロット圧導入ポート63hに供給する。また、第2のパイロット圧供給手段66は、FCC25からの第2の切換制御信号Sdに応じて、一方および他方の油室43,44のうち高圧側の流体室からの油圧又はコンペンセータ59からの背圧を、第2パイロット圧Pbとして給排経路切換弁63の第2のパイロット圧導入ポート63iに供給する。
【0025】
具体的には、第1のパイロット圧供給手段64は第1のパイロット圧切換弁65を有しており、第1のパイロット圧切換弁65は、図8(a)および図8(b)に示すように、第1および第2給排制御弁61,62の供給圧ポート61a,62aに接続された高圧側入口ポート65aと、第1および第2給排制御弁のリターンポート61b,62bに接続された低圧側入口ポート65bと、FCC25からの第1の切換制御信号Scに応じて両入口ポート65a,65bのうち何れか一方に接続される出口ポート65cとを有している。この第1のパイロット圧切換弁65は、弁体65d、スプリング65eおよび電磁駆動コイル65fからなり、電磁駆動コイル65fに切換制御信号Scが入力されるとき弁体65dを図8(b)に示す位置に変位させて、出口ポート65cを通し給排経路切換弁63に第1のパイロット圧Paを加えるようになっている。また、図9に示すように、第2のパイロット圧供給手段66は、第2のパイロット圧切換弁67、リリーフ弁68および高圧選択弁69を有している。高圧選択弁69は、一対の逆止め弁69a,69bからなり、これら一対の逆止め弁69a,69bの間のノード69cに一方および他方の油室43,44のうち高圧側の流体室の油圧を選択的に取り出すようになっている。また、第2のパイロット圧切換弁67は、高圧選択弁69を介して高圧側の油室43又は44に接続される高圧側入口ポート67aと、第1および第2給排制御弁61,62のリターンポート61b,62bに接続される低圧側入口ポート67bと、第2の切換制御信号Sdに応じて両入口ポート67a,67bのうち何れか一方に接続される出口ポート67cとを有している。この第2のパイロット圧切換弁67は、弁体67d、スプリング67eおよび電磁駆動コイル67fからなり、電磁駆動コイル67fに切換制御信号Sdが入力されるとき弁体67dを図9に示す位置に変位させて、その出口ポート67cを通して給排経路切換弁63に第2のパイロット圧Pbを加えるようになっている。リリーフ弁68は、第2のパイロット圧切換弁67の高圧側入口ポート67aの圧力をその設定圧に制限するように高圧側入口ポート67aと第1又は第2給排制御弁のリターンポート61b,62bとの間に設けられており、第2の切換制御信号SdがONのとき、リリーフ弁68と高圧選択弁69とによって第2のパイロット圧Pbを保持できるようになっている。なお、これらリリーフ弁68および高圧選択弁69は、アクチュエータ40内の高圧をコンペンセータ59側にブローバックさせてアクチュエータ40内の高圧を設定圧に制限する機能も有している。
【0026】
一方、リンケージ28およびインプットリンク51を介して操縦桿23から伝達される機械的操作力は、操作力伝達機構70によって第1給排制御弁61の操作入力部61hに加えられる。この操作力伝達機構70は、インプットリンク51により回転操作される略L字形の回転伝達部材71と、この回転伝達部材71に一体的に連結されるとともに第1給排制御弁61の操作入力部61hに揺動自在に連結された弁操作アーム72と、この弁操作アーム72に係合および離脱可能なコロ73と、このコロ73を弁操作アーム72の回動を規制するロック位置(図11に示すコロ73の位置)と弁操作アーム72から離隔して弁操作アーム72の回動を許容するロック解除位置とに移動させるロック機構74と、から構成されている。回転伝達部材71は、インプットリンク51のサミングポイント51cに回転可能に連結された一端部71a(図11中の右端部)および弁操作アーム72に一体的に連結された他端部71b(図11中の左端部)を有し、インプットリンク51の揺動によるサミングポイント51cの図中左右方向への変位に応じて他端部71bの中心軸線71c回りに回動するようになっており、これにより操縦桿23からの操作入力を第1給排制御弁61に伝達する操作力伝達部材として機能する。また、弁操作アーム72は、コロ73を定位置に嵌入保持するよう中央部が凹状に形成された一端部72aと、第1給排制御弁61の操作入力部61hに揺動自在に嵌入された球状の他端部72bと、回転伝達部材71の他端部71bに一体に連結された中間部72cとを有している。この弁操作アーム72は、コロ73が図11に示すようにロック位置に位置しているとき、回転伝達部材71の所定トルク範囲内の回動を規制し、インプットリンク51のサミングポイント51cを定位置に固定することができる。また、弁操作アーム72は、コロ73がロック解除位置に位置するとき、インプットリンク51の揺動に応じて回動する回転伝達部材71と共に回動し、操縦桿23からの操作入力を第1給排制御弁61に伝達する操作力伝達部材として機能する。
【0027】
また、ロック機構74は、油路75aおよび室75b,75cを形成するとともに給排制御ユニット50の一部を構成するハウジング75と、室75b,75c内に収納されてコロ73を回転自在に支持するピストン76と、コロ73およびピストン76を図中上方向に付勢する圧縮ばね77(弾性部材)とを有している。ピストン76は、作動流体圧を受圧する受圧面部76aを有し、この受圧面部76aの受圧力によりコロ73を弁操作アーム72に係合させて回転伝達部材71および弁操作アーム72の回動を規制する。さらに、ピストン76は、圧縮ばね77からの付勢力によりコロ73を弁操作アーム72から離脱させることによって、回転伝達部材71および弁操作アーム72の回動を許容するようになっている。
【0028】
ピストン76の受圧面部76aに作用する油圧は、圧力付与手段80によって付与される。この圧力付与手段80は、FCC25からの第3の切換制御信号Sfによって切り換えられる作動圧切換弁81を有しており、作動圧切換弁81は、第2のパイロット圧切換弁67の出口ポート67cに接続された高圧側入口ポート81aと、第1および第2給排制御弁61,62のリターンポート61b,62bに接続された低圧側入口ポート81bと、前記第3の切換制御信号Sfに応じて両入口ポート81a,81bのうち何れか一方に接続される出口ポート81cとを有している。この作動圧切換弁81は、弁体81d、スプリング81eおよび電磁駆動コイル81fからなり、電磁駆動コイル81fに切換制御信号Sfが入力されるとき弁体81dを図10に示す位置に変位させることで、出口ポート81cを通し室75bに第2のパイロット圧Pbを供給し、ピストン76の受圧面部76aに受圧させるようになっている。ここで、第3の切換制御信号Sfは、フォースセンサ27の検出値が所定値未満のときFCC25から出力されるようになっている。すなわち、圧力付与手段80は、操縦桿23に所定操作力を超える操作がされないときは常にピストン76の受圧面部76aに油圧を受圧させ、圧縮ばね77の付勢力に抗してピストン76を前記ロック位置に移動させるようになっている。そして、操縦桿23に所定操作力を上回る操作力が加えられたとき、FCC25は第3の切換制御信号SfをOFFにしてピストン76を前記ロック解除位置に復帰させるようになっている。
【0029】
このように、操作力伝達機構70は、ロック機構74の室75bに第2のパイロット圧Pbが導入されたときに弁操作アーム72にコロ73を係合させて回転伝達部材71の回動を規制し、これによりインプットリンク51のサミングポイント51cを定位置に固定する一方、操縦桿23の手動操作によってインプットリンク51のサミングポイント51cに所定操作力を超える力が作用したとき、これを検知するフォースセンサ27の検知情報に基づき第3の切換制御信号SfをOFFに切り換えて、インプットリンク51のサミングポイント51cの変位規制を解除し、回転伝達部材71および弁操作アーム72の回動による弁操作を許容するようになっている。この操作力伝達機構70は、本発明の弁操作点保持機構を構成している。なお、コロ73をロック位置およびロック解除位置に移動させるロック手段およびロック解除手段は、上述のように油圧等の流体圧を使用するアクチュエータ類であっても、電動アクチュエータ等の他の手段であってもよい。
【0030】
図10において、91は、一方および他方の油室43,44の間に設けられた一対の逆止め弁91a,91bからなる低圧選択弁である。この低圧選択弁91は、油室43,44のうち低圧側の流体室を所定のノード91cに接続して、所定背圧以下の低圧になった油室43又は44にコンペンセータ59側の低圧作動油が流入するのを許容するようになっている。
【0031】
図11において、101は、ピストン76のロック解除位置への変位を検知するリミットスイッチ(スイッチ)であり、このリミットスイッチ101はピストン76のロック解除位置への変位を検知したとき所定の検知信号をFCC25に出力する。FCC25は、何れかの制御系からこの検知信号を入力したとき、多重化された全ての制御系を自動操縦モードから手動操縦モードに切り換えるようになっている。また、FCC25は、フライ・バイ・ワイヤ制御を実行する間、位置センサ46からのフィードバック信号や航空機の応答(ピッチ、ロールおよびヨーの応答)を観測する図示しない運動センサ等からの信号により、多重化されたそれぞれの制御系が正常に作動しているか否かを常時チェックし、後述するような舵面制御を実行する。
【0032】
前記リンケージ28,インプットリンク51および操作力伝達機構70は、FCC25によるフライ・バイ・ワイヤ制御が実行できない故障時に操縦桿23からの手動操舵を可能にするバックアップ機構となっており、FCC25からの電気制御信号Sa,Sbにより第2給排制御弁62を作動させること(フライ・バイ・ワイヤ制御)ができなくなるような何らかの故障が生じた場合には、操作力伝達機構70を介して操縦桿23からの操作入力を給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に伝達し、機械的リンケージを介した手動操縦入力により給排制御ユニット50を作動させるようになっている。また、操作力伝達機構70は、FCC25から自動操縦信号として電気制御信号Sa,Sbが出力されるとき、アクチュエータ40による舵面21の操舵状態に応じて操縦桿23を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材である回転伝達部材71、インプットリンク51およびリンケージ28を介してアクチュエータ40から操縦桿23に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構としても機能する。そのため、FCC25から自動操縦信号として電気制御信号Sa,Sbが出力されるとき、第1〜第3の切換制御信号Sc,SdおよびSfが切換弁65,67および81にそれぞれ入力され、ロック機構74がインプットリンク51のサミングポイント51cを定位置に固定するよう回転伝達部材71および弁操作アーム72の回動を規制する。そして、バックドライブ作動中に操縦桿23に所定値を超える手動操作力が加えられたときには、フォースセンサ27の検知情報に基づいて第3の切換制御信号SfがOFFにされてロック機構74によるサミングポイント51cの変位規制が解除され、操縦桿23から給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に操作力を伝達する前記バックアップ機構が作動可能になる。このように、操作力伝達機構70は、ロック機構74によって操縦桿23からの機械的な操作入力の伝達系をバックアップ機構とバックドライブ機構とのうち何れか一方の操作経路に切り換える操作経路切換手段としても機能するようになっている。
【0033】
なお、図2において、51dインプットリンク51の一端部51a側に設けられたコロ付きの突出部で、この突出部51dはハウジング75に支持された一対の板ばね105,106によって変位可能に挟持されている。これら一対の板ばね105,106は、インプットリンク51の揺動を許容するとともに、操作入力がないときにインプットリンク51および舵面21をそれぞれの中立位置に復帰させるセンタリング機能を有している。
【0034】
次に、以下のように場合分けして、その作用を説明する。
(1)通常のフライ・バイ・ワイヤ制御(ノーマルモード)
制御信号出力手段であるFCC25が正常に作動し、かつ、多重化された各制御系のアクチュエータ40および給排制御ユニット50が正常に作動するときは、パイロットによる操縦桿23の手動操作量又は自動操縦のための必要操舵量をパイロットコマンドとして、このパイロットコマンドと位置センサ46からの舵面位置信号との偏差量を減少させるよう、その偏差量に応じた電気制御信号Sa又はSbがFCC25によって生成され、各制御系の給排制御ユニット50の第2給排制御弁62に出力される。また、このように正常な状態では、第1および第2パイロット切換弁65,67と作動圧切換弁81とをそれぞれ電磁駆動して図2および図10に示す切換位置にするための切換制御信号Sc,SdおよびSfがFCC25によって生成され、両パイロット切換弁65,67および作動圧切換弁81にそれぞれ出力される。したがって、例えば前記パイロットコマンドと位置センサ46からの舵面位置信号との偏差量がゼロでなくなると、電気制御信号Sa又はSbに応じて第2給排制御弁62の弁体62eがセンタリング位置(中立位置)から変位するよう駆動され、電気制御信号Sa又はSbに応じた開度で制御圧ポート62c,62dが開かれて、一方又は他方の油室43又は44に流体圧供給源110からの作動油が供給されるとともに、他方又は一方の油室44又は43からの作動油がリターンポート62bを通して戻り回路120に排出される(第2給排制御動作)。これにより、各制御系のアクチュエータ40内でピストン42が一方および他方の油室43,44の間の差圧に応じた推力を発生し、ピストン42に連動する出力ロッド45が舵面21をパイロットコマンドに対応する舵角位置へと制御する。そして、前記パイロットコマンドと位置センサ46からの舵面位置信号との偏差量がゼロになると、FCC25からの電気制御信号Sa又はSbがOFFとなり、供給圧ポート62aおよびリターンポート62bと制御圧ポート62cおよび62dとの接続が遮断されて、一方および他方の油室43,44への作動流体の給排が停止されるとともに、流体圧供給源110側と戻り回路120側とが絞り通路62rを介して互いに接続される(第2給排停止動作)。
【0035】
また、FCC25から自動操縦信号として電気制御信号Sa,Sbが出力される自動操縦モードにおいては、第1〜第3の切換制御信号Sc,SdおよびSfが切換弁65,67および81にそれぞれ入力され、回転伝達部材71によりサミングポイント51cを定位置に固定されたインプットリンク51と、リンケージ28とを介して、アクチュエータ40から操縦桿23に手動操作力相当の駆動力が伝達され、アクチュエータ40による舵面21の操舵状態に応じて操縦桿23が操舵方向に駆動される。すなわち、バックドライブ状態となる。
【0036】
このバックドライブ状態において、操縦桿23に所定値を超える手動操作力が加えられたときには、フォースセンサ27の検知情報に基づいて第3の切換制御信号SfがOFFにされてロック機構74によるサミングポイント51cの変位規制が解除され、操縦桿23から給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に操作力を伝達する前記バックアップ機構が作動可能になる。このように、操作力伝達機構70によって操縦桿23からの機械的な操作入力の伝達系をバックアップ機構とバックドライブ機構とのうち何れか一方の操作経路に切り換えるようにしているので、バックアップ機構およびバックドライブ機構の構造を簡素化することができる。
【0037】
さらに、リミットスイッチ101によってピストン76のロック解除位置への変位が検知されたとき、多重化された全ての制御系統で自動操縦モードから手動操縦モードに切り換えられる。したがって、例えば自動操縦モードでの飛行中に危険回避等のために手動操舵がなされたとき、パイロットの手動操縦入力を確実に優先させて即座に舵面制御できる信頼性の高い舵面制御装置となる。
(2)1系統の電気回路が故障した時の舵面制御(フライ・バイ・ワイヤ制御モード/メカニカル制御モード)
多重化した複数の制御系統(例えば2系統)のうち何れかの制御系統の電気回路に故障が生じた場合、故障の生じた制御系統では、切換弁65,67および81が正常に電磁駆動されないため、第1、第2のパイロット圧Pa,Pbが低下する。したがって、故障系統では、給排経路切換弁63が第1給排制御弁61による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構74によるサミングポイント51cの変位規制が解除されることから、インプットリンク51から給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に操作力が伝達可能になる。
【0038】
この状態においては、他の制御系統からの操舵力によって駆動されるインプットリンク51により第1給排制御弁61が操作され、故障系統におけるアクチュエータ40が他系統のアクチュエータ動作に追従することになるから、故障の生じた制御系統では機械的リンケージを介した制御を行いながら、正常な制御系統でのフライ・バイ・ワイヤ制御による飛行をすることができ、パイロットの操縦負荷を軽減することができる(フライ・バイ・ワイヤ制御モード)。
【0039】
もちろん、正常な制御系統を手動操縦モードに切り換えて全制御系統を操縦桿23の手動操作に応じて作動させ、手動操縦による正常な飛行をすることができる(メカニカルモード)。
(3)1系統の油圧失陥時の舵面制御(バイパスモード/スレーブモード)
多重化した複数の制御系統(例えば2系統)のうち何れかの制御系統に所定レベルの油圧が供給されなくなるような油圧失陥が生じた場合、切換弁65が正常に電磁駆動されていても第1のパイロット圧Paは低下する。一方、このとき、高圧選択弁69の一対の逆止め弁69a,69bとリリーフ弁68とによって閉じられた回路内ではそれまで作用していた高圧が保持され、あるいはアクチュエータ40側からのポンピング圧が導入されて保持されることから、切換制御信号SdがONであれば第2のパイロット圧Pbが維持され、給排経路切換弁63は図7に示す切換位置に切り換わる。したがって、油圧失陥系統のアクチュエータ40については、その一方および他方の油室43,44が第1および第2給排制御弁61,62をバイパスして直接連通し、故障系統のアクチュエータ40の被駆動負荷が軽減される(バイパスモード)。
【0040】
さらに、このとき、正常な制御系統において、FCC25により第2のパイロット圧切換弁67への切換制御信号SdをOFFにして減圧弁55による減圧割合を低下させ、正常に機能する制御系統の油圧回路を通常油圧より高圧の油圧で作動させることにより、舵面制御に必要な油圧力を十分に発生させることができる。
【0041】
手動操縦モードにおいては、切換制御信号SdがOFFとなり、油圧失陥系統のアクチュエータ40が正常な制御系統のアクチュエータ動作に引きずられて、図12に示すような作動油の流れが生じ、油圧失陥系統のアクチュエータ40の被駆動負荷が軽減される(スレーブモード)。したがって、正常な制御系統において、上述のように減圧弁55による減圧割合を低下させて通常油圧より高圧の油圧で必要な油圧力を十分に発生させながら、手動操縦による舵面制御を確実に実行することができる。
(4)全系統の電気回路故障時の舵面制御(メカニカルモード)
多重化した複数の制御系統(例えば2系統)のうち全制御系統の電気回路に故障が生じた場合、フライ・バイ・ワイヤ制御はできなくなり、各制御系統において切換弁65,67および81が正常に電磁駆動されないため、第1、第2のパイロット圧Pa,Pbが低下する。したがって、各制御系統で、給排経路切換弁63が第1給排制御弁61による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構74によるサミングポイント51cの変位規制が解除され、操縦桿23から給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に操作力が伝達可能になる。したがって、操縦桿23からの手動操作入力によりインプットリンク51を介して第1給排制御弁61が操作され、その手動操作に応じた開度で制御圧ポート61c,61dが開かれて、一方又は他方の油室43又は44に流体圧供給源110からの作動油が供給されるとともに、他方又は一方の油室44又は43からの作動油がリターンポート61bを通して戻り回路120に排出される(第1給排制御動作)。これにより、各制御系のアクチュエータ40内でピストン42が一方および他方の油室43,44の間の差圧に応じた推力を発生し、ピストン42に連動する出力ロッド45が舵面21を操縦桿23の手動操作量(パイロットコマンド)に対応する舵角位置へと制御する。そして、操縦桿23が元に戻され、保舵されると、供給圧ポート61aおよびリターンポート61bと制御圧ポート61cおよび61dとの接続が遮断されて、一方および他方の油室43,44への作動流体の給排が停止される(第1給排停止動作)。
(5)全系統の油圧失陥時の舵面制御(ダンピングモード)
多重化した複数の制御系統(例えば2系統)のうち全制御系統に所定レベルの油圧が供給されなくなるような故障が生じた場合、フライ・バイ・ワイヤ制御はできなくなり、各制御系統において切換弁65,67および81への切換制御信号Sc,Sd,SfがOFFにされ(あるいは電気系の故障によって正常に電磁駆動されず)、第1、第2のパイロット圧Pa,Pbが共に低下する。したがって、各制御系統で、給排経路切換弁63が第1給排制御弁61による給排制御位置に切り換えられるとともに、ロック機構74によるサミングポイント51cの変位規制が解除され、操縦桿23から給排制御ユニット50の第1給排制御弁61に操作力が伝達可能になる。また、この状態で操縦桿23が操作されると、舵面21側からの外力によって一方又は他方の油室43,44に生じるポンピング圧が、図13に示すように第1給排制御弁61と第2給排制御弁62の絞り通路62rとを介して排出されることから、多重化されたそれぞれの制御系統で絞り通路62rの絞り作用によるダンピング機能が発揮され、過大な外部負荷によって舵面21にフラッタ現象が生じるのを防止することができる。
【0042】
なお、前記ダンピングモード、バイパスモード又はスレーブモードの舵面制御時には、コンペンセータ59からの背圧によってキャビテーションが発生するのを防止することができる。
(6)操縦不能時の舵面制御(センタリングモード)
フライ・バイ・ワイヤ制御も操縦桿23からのリンケージ28を介した手動操縦も不可能になった場合には、インプットリンク51が一対の板ばね105,106によってセンタリングされることから、ダンピングモードで操縦桿23を中立位置に保舵したのと同様な状態にして、アクチュエータ間のフォースファイトによって舵面21のダンピング機能が損なわれないようにすることができる。したがって、操縦不能は避けられないが、舵面21の不要な動きを抑制し、機体姿勢の安定化を図って、脱出等の時間的余裕を確保することができる。
【0043】
以上の説明のように、本実施例では、バックアップ機構およびバックドライブ機構の簡素化と舵面制御装置の信頼性向上とを達成することができるのに加え、通常のフライ・バイ・ワイヤ制御を行う前記ノーマルモードと、故障に対応する前記バイパスモード、メカニカルモード、ダンピングモードおよびセンタリングモードの舵面制御等を実行することができ、フライ・バイ・ワイヤ制御システムを搭載した航空機の信頼性をより向上させることができる。
【0044】
なお、上述例では、フォースセンサ27が図1に示すように操縦桿23からインプットリンク51の第1移動端部51aに伝達される操舵力を検出するものであったが、これに限らず、インプットリンク51のサミングポイント51cからリンク72に伝達される弁操作力を検出するものでもよい。
図14および図15はそのようなセンサ配置を採用した実施形態の一例である。
【0045】
両図に示すように、フォースセンサ27は、ハウジング75と弁操作アーム72との相対的な変位又は回動により操作力を入力するよう給排制御ユニット50内に配置されている。他の構成は、上述例と同様であり、この例においても上述例と同様な作用と効果が得られる。
また、上述例の給排経路切換弁63は異なる二つのパイロット圧によって操作されるもであったが、これを二つのパイロット圧に個別に応動する二つの切換弁で構成することもできる。
【0046】
図16よび図17はそのような給排経路切換弁を採用した実施形態の一例である。
図16において、給排経路切換弁160は、第1のパイロット圧Paに応動する第1切換弁165と、第2のパイロット圧Pbに応動する第2切換弁166とからなる。第1切換弁165は、第1および第2給排制御弁61,62のそれぞれの制御圧ポート61c,61dおよび62c,62dに接続される各一対のポートからなる第1および第2の入口ポート165a,165bおよび165c,165dと、第2切換弁166に接続された一対の出口ポート165f,165gと、第1のパイロット圧導入ポート165hと、を有している。また、第2切換弁166は、第1切換弁165の出口ポート165f,165gに接続された一対の入口ポート166a,166bと、戻り回路120に作動流体を排出するリターンポート166eと、一方および他方の油室43,44に接続された一対の出口ポート166f,166gと、第2のパイロット圧導入ポート166iと、を有している。これら第1および第2切換弁165,166は、第1および第2のパイロット圧導入ポート165h,166iからの第1および第2のパイロット圧Pa,Pbに応じて変位する弁体165j,166jと、これらの弁体165j,166jを図16におけるそれぞれの左端の切換位置に付勢するスプリング165k,166kとを備えており、これにより、給排経路切換弁160は、第1および第2給排制御弁61,62のうち何れか一方の制御圧ポート61c,61d又は62c,62dを一方および他方の油室43,44に接続する二つの給排位置(図17(a)および図17(b)に示す二つの切換位置)と、第1および第2のパイロット圧Pa,Pbに応じて一方および他方の油室43,44をそれぞれリターンポート63eに接続するとともに両油室43,44を互いに連通させる給排停止位置(図17(c)および図17(d)に示す二つの切換位置)と、に切り換えられるようになっている。
【0047】
このようにすると、給排経路切換弁を低コストの切換弁で構成することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより操作力伝達部材から給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制してバックドライブ機構を作動されるとともに、操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容してバックアップ機構を作動させるようにする操作経路を切り換え可能にしているので、バックアップ機構の伝達系の部品をバックドライブ機構にも共用できるようにしてバックアップ用アクチュエータや専用のバックアップリンク等をなくすことができ、簡素で信頼性の高い低コストの舵面制御装置を提供することができる。
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る舵面制御装置の好ましい実施形態の一例を示すその概略構成図である。
【図2】 図1に示した舵面制御装置の制御ユニット内の油圧回路構成を示す図である。
【図3】 図2に示した制御ユニットの第1給排制御弁と給排経路切換弁との接続経路を示す図である。
【図4】 図3に示した第1給排制御弁が3位置のそれぞれに切り換えられた状態を示す説明図である。
【図5】 図2に示した制御ユニットの第2給排制御弁と給排経路切換弁との接続経路を示す図である。
【図6】 図5に示した第2給排制御弁が3位置のそれぞれに切り換えられた状態を示す説明図である。
【図7】 図2に示した給排経路切換弁を第2のパイロット圧のみで中間の切換位置に切り換えた状態を示す説明図である。
【図8】 図2に示した給排経路切換弁に第1のパイロット圧を供給する第1のパイロット圧切換弁の構成を示す図で、2位置のそれぞれに切り換えられた状態を示している。
【図9】 図2よび図7に示した給排経路切換弁に第2のパイロット圧を供給する第2のパイロット圧供給手段の構成を示す図である。
【図10】 図2に示した給排経路切換弁に接続する第1および第2のパイロット圧切換弁と作動圧切換弁とを示す図である。
【図11】 図2に示した制御ユニットの弁操作点保持機構の構成を示す図である。
【図12】 図2に示した制御ユニットのスレーブモードでの動作状態説明図である。
【図13】 図2に示した制御ユニットのダンピングモードでの動作状態を示す説明図である。
【図14】 本発明に係る舵面制御装置の好ましい実施形態の他の例を示すその概略構成図で、フォースセンサを制御ユニット内に配置した例を示している。
【図15】 図14に示した制御ユニットの弁操作点保持機構の構成を示す図である。
【図16】 二つの切換弁によって給排経路切換弁を構成した実施形態の一例を示すその要部構成図である。
【図17】 図16に示した二つの切換弁の動作説明図である。
【図18】 従来例の舵面制御装置を示すその概略構成図である。
【図19】 図18に示した従来例の制御ユニットの回路構成図である。
【符号の説明】
21 舵面(操縦翼面)
23 操縦桿(操作部材)
25 フライトコントロールコンピュータ,FCC(制御信号出力手段)
26 位置センサ(舵面位置センサ)
27 フォースセンサ
28 リンケージ(機械的伝達経路)
30 舵面制御装置
40 アクチュエータ
41 シリンダ
42 ピストン
43,44 油室(流体室)
45 ロッド(出力部材)
46 位置センサ
50 給排制御ユニット
51 インプットリンク(揺動リンク)
51a 第1移動端部
51b 第2移動端部
51c サミングポイント(弁操作点部)
51d 突出部
55 減圧弁
56 リリーフ弁
59 コンペンセータ(蓄圧器)
61 第1給排制御弁
61a 供給圧ポート
61b リターンポート
61c,61d 制御圧ポート
62 第2給排制御弁
62a 供給圧ポート
62b リターンポート
62c,62d 制御圧ポート
62e 弁体
62r 絞り通路(絞り要素)
63 給排経路切換弁
63a,63b 第1の入口ポート
63c,63d 第2の入口ポート
63e リターンポート
63f,63g 出口ポート
63h 第1のパイロット圧導入ポート
63i 第2のパイロット圧導入ポート
63j 弁体
64 第1のパイロット圧供給手段
65 第1のパイロット圧切換弁
65a 高圧側入口ポート
65b 低圧側入口ポート
65c 出口ポート
66 第2のパイロット圧供給手段
67 第2のパイロット圧切換弁
68 リリーフ弁
69 高圧選択弁
69a,69b 一対の逆止め弁
69c ノード
70 操作力伝達機構(操作経路切り換え手段、弁操作点保持機構)
71 回転伝達部材
72 弁操作アーム
73 コロ(ロック部材)
74 ロック機構(ロック手段、ロック解除手段)
75 ハウジング
76 ピストン(ロック部材)
76a 受圧面部
77 圧縮ばね(弾性部材)
80 圧力付与手段(ロック手段、ロック解除手段)
81 作動圧切換弁
81a 高圧側入口ポート
81b 低圧側入口ポート
81c 出口ポート
101 リミットスイッチ(スイッチ)
105,106 板ばね(揺動リンクのセンタリング手段)
110 流体供給源
120 戻り回路
Claims (2)
- 操舵のために手動操作される操作部材と、
シリンダ内に収納したピストンの両側に一方および他方の流体室を有し、該流体室への作動流体の給排によりピストンを移動させて舵面を操舵するアクチュエータと、
操作部材の操作に対応する操舵のための電気制御信号又は自動操縦のための電気制御信号を出力する制御信号出力手段と、
操作入力に応じて作動する手動操作制御弁および前記制御信号出力手段からの電気制御信号入力に応じて作動する電気制御弁を有し、両制御弁のうち何れかにより前記アクチュエータの一方および他方の流体室への作動油の給排を制御する給排制御ユニットと、
前記制御信号出力手段の故障時に、前記操作部材からの操作入力を前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に伝達するよう所定方向に変位可能な操作力伝達部材を有し、該操作力伝達部材を介した前記操作部材からの手動入力により前記給排制御ユニットを作動させるバックアップ機構と、
前記制御信号出力手段から前記自動操縦のための電気制御信号が出力されるとき、前記アクチュエータによる舵面の操舵状態に応じて前記操作部材を操舵方向に駆動するよう、前記バックアップ機構の伝達部材を介して前記アクチュエータから前記操作部材に手動操作力相当の駆動力を伝達するバックドライブ機構と、
前記操作力伝達部材の一部の変位を規制することにより前記操作力伝達部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを規制して前記バックドライブ機構を作動可能にするとともに、前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき前記規制を解除することにより前記操作部材から前記給排制御ユニットの手動操作制御弁に操作力が伝達されるのを許容して前記バックアップ機構を作動可能にする操作経路切換手段と、
を備え、
前記操作経路切換手段が、
前記操作力伝達部材に係合して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を規制するロック位置と前記操作力伝達部材から離脱して該操作力伝達部材の前記所定方向への変位を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、
前記操作部材に所定値を超える手動操作力が加えられたとき、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させるロック解除手段と、
を有したことを特徴とする舵面制御装置。 - 前記ロック解除手段は、前記制御信号出力手段の故障時に、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させることを特徴とする請求項1に記載の舵面制御装置。
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