JP4190790B2 - Actuation system - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機の操舵翼を制御するアクチュエーションシステムに関し、特にＦＢＷ（Ｆｌｙ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）方式での操舵翼の制御機構と、バックアップのための機械的な操舵翼の制御機構とを併設したアクチュエーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機の操舵翼を制御するアクチュエーションシステムとしては、例えば特開２００１−３９０２号公報に記載されているように図６に示すようなアクチュエーションシステム９００が知られている。
【０００３】
以下、アクチュエーションシステム９００の動作について説明する。
【０００４】
（１）ＦＢＷモードでの動作
【０００５】
図示していないＦＣＣ（Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）は、アクチュエーションシステム９００の電気系統などに故障が発生しておらず、アクチュエーションシステム９００がＦＢＷモードで動作可能なとき、ソレノイドバルブ９５０に所定値を超える電流を入力して、図示していないポンプに連通する油路９８１と、油路９９０とを連通させる。
【０００６】
ポンプからの作動油が油路９８１を介して油路９９０に供給されると、図７に示すように、モードセレクタバルブ９７０のスプール９７１は、油路９９０からの作動油の圧力とスプリング９７６の付勢力とに応じて矢印９７０ａの示す方向に移動し、バルブ本体９７２と係合して図７に示す第１の位置で停止する。
【０００７】
スプール９７１は、図７に示す第１の位置で停止しているとき、油路９８３及び油路９８８を連通させるとともに、油路９８４及び油路９８９を連通させることによって、図６に示すＦＢＷ制御用コントロールバルブ９３０及びシリンダ９１０を連通させる。
【０００８】
そして、ＦＣＣは、パイロットによる図示していない操縦装置への操作入力と、図示していない舵角センサなどのセンサからの出力とに応じて電気信号を生成し、生成した電気信号をＦＢＷ制御用コントロールバルブ９３０に入力する。
【０００９】
ＦＢＷ制御用コントロールバルブ９３０は、入力される電気信号に応じて、油路９８１及び図示していないタンクに連通する油路９８２と油路９８８及び油路９８９との連通の状態を変更し、シリンダ９１０のロッド９１２ａの伸縮を変更する。
【００１０】
なお、図示していない航空機の図示していない操舵翼は、図示していない駆動部材を介してシリンダ９１０のロッド９１２ａに連結されており、航空機の図示していない機体は、シリンダ９１０のブラケット部９１１ａを揺動自在に支持しているので、機体に対する操舵翼の角度は、シリンダ９１０のロッド９１２ａの伸縮によって変化する。
【００１１】
（２）タイムディレイモードでの動作
【００１２】
アクチュエーションシステム９００は、電気系統に故障が発生しておらず、ＦＢＷモードで動作できないとき、ソレノイドバルブ９５０に所定値以下の電流を入力して油路９８２と油路９９０とを連通させる。
【００１３】
また、アクチュエーションシステム９００は、電気系統に故障が発生しているとき、ソレノイドバルブ９５０に電流が入力されない。即ち、アクチュエーションシステム９００は、電気系統に故障が発生しているとき、ソレノイドバルブ９５０に所定値以下の電流を入力する状態と同様な状態になる。
【００１４】
油路９９０内の作動油が油路９８２に連通するタンクに排出されると、図８に示すように、スプール９７１は、スプリング９７６の付勢力が油路９９０内の作動油の圧力より大きくなるので、矢印９７０ｂの示す方向に移動する。
【００１５】
なお、油路９９０内の作動油がタンクに排出されるとき、油路９９２内の作動油も油路９９０を介してタンクに排出されるが、油路９９２及び油路９９０はオリフィス９７９を介して連通しているので、油路９９２内の作動油の排出速度は油路９９０内の作動油の排出速度よりも遅い。
【００１６】
したがって、タイムディレイピストン９７７は、図８に示すように、スプール９７１と係合し、チェックバルブ９７８及びオリフィス９７９から油路９９２に供給された作動油の圧力によって抵抗し、スプール９７１の移動速度を制限しながらスプール９７１を矢印９７０ｂの示す方向に移動する。
【００１７】
ここで、スプール９７１は、タイムディレイピストン９７７に係合しつつ矢印９７０ｂの示す方向に移動させられるとき、通過する作動油の量が徐々に大きくなるように、油路９８３及び油路９８６を連通させるとともに、油路９８４及び油路９８７を連通させることによって、図６に示すメカ制御用コントロールバルブ９２０及びシリンダ９１０を連通させる。
【００１８】
そして、操縦装置にパイロットによる操作入力があると、パイロットによる操縦装置への操作入力は、インプットリンク９４０を介してメカ制御用コントロールバルブ９２０の機械入力部材９２１に機械入力として入力される。
【００１９】
メカ制御用コントロールバルブ９２０は、機械入力部材９２１への機械入力に応じて、油路９８１及び油路９８２と油路９８６及び油路９８７との連通の状態を変更し、シリンダ９１０のロッド９１２ａの伸縮を変更する。
【００２０】
なお、アクチュエーションシステム９００は、タイムディレイモードで動作することができない場合と比較して、機体に対する操舵翼の角度がパイロットによる操縦装置への操作入力に対応するようＦＣＣによって生成されるＦＢＷモードで動作する状態から、機体に対する操舵翼の角度がパイロットによる操縦装置への操作入力に対応する角度である後述するメカニカルモードで動作する状態に緩やかに移行することができる。
【００２１】
したがって、アクチュエーションシステム９００は、タイムディレイモードで動作することができない場合と比較して、ＦＢＷモードで動作する状態から後述するメカニカルモードで動作する状態に移行するときに、機体に対する操舵翼の角度を緩やかに変化させることができ、急激な舵角変化を緩和することができる。
【００２２】
（３）メカニカルモードでの動作
【００２３】
タイムディレイモードにおいて、図９に示すように、タイムディレイピストン９７７がキャップ９７４に係合して矢印９７０ｂの示す方向への移動を停止すると、スプリング９７６の付勢力によってタイムディレイピストン９７７を矢印９７０ｂの示す方向に押していたスプール９７１は、図９に示す第２の位置で停止する。
【００２４】
スプール９７１は、図９に示す第２の位置で停止すると、アクチュエーションシステム９００がタイムディレイモードで動作するときと比較して多量の作動油が通過することができるように、油路９８３及び油路９８６を連通させるとともに、油路９８４及び油路９８７を連通させることによって、図６に示すメカ制御用コントロールバルブ９２０及びシリンダ９１０を連通させる。
【００２５】
メカニカルモードでは、タイムディレイモードと同様に、パイロットによる操縦装置への操作入力は、メカ制御用コントロールバルブ９２０に機械入力として入力され、機体に対する操舵翼の角度は、メカ制御用コントロールバルブ９２０に入力された機械入力に応じて変化する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクチュエーションシステム９００においては、アクチュエーションシステム９００が連結される操舵翼に、アクチュエーションシステム９００以外にも、アクチュエーションシステム９００と同様な構成を有するアクチュエーションシステムが１つ以上連結されているときに、故障の発生などの理由によって自身がＦＢＷモードで動作できなくなると、自身が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムがＦＢＷモードで動作できる場合であっても、他のアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでの動作を阻害してしまうという問題があった。
すなわち、同一の操舵翼を制御する複数系統で構成される場合に、ＦＢＷモードで動作できなくなりＦＢＷモードからメカニカルモードに移行する一系統が、ＦＢＷモードで動作できる他系統の動作を阻害してしまうという問題があった。
【００２７】
そこで、本発明は、動作モードをＦＢＷモード、バイパスモード、タイムディレイモード及びメカニカルモードに切り換えることができ、自系統がＦＢＷで動作できないときに他系統のアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでの動作を阻害することがないアクチュエーションシステムを提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のアクチュエーションシステムは、一対の流体室が形成され両流体室への流体の給排により作動するシリンダと、機械入力に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する機械式制御弁と、電気信号に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する電気式制御弁と、前記電気式制御弁及び前記シリンダを連通させる第１の位置と、前記一対の流体室間を連通させる第２の位置と、前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる第３の位置とに少なくとも切り換えられるスプールを有し、該スプールを、前記第３の位置側から前記第１の位置側への切換え時には一方側に、前記第１の位置側から前記第３の位置側への切換え時には他方側に移動させるモード切換え弁と、を備えたアクチュエーションシステムであって、前記スプールを前記一方側に付勢する第１流体の圧力を制御する第１流体圧制御手段と、前記第１流体の圧力とは別に複数の通路を通して前記モード切換弁に供給される第２流体の圧力を制御する第２流体圧制御手段と、前記複数の通路のうち特定の通路上で前記第２流体の逆流時の流量を制限する逆流制限手段と、を含み、前記モード切換弁が、前記スプールを前記他方側に付勢する付勢手段と、前記他方側への付勢によって前記スプールが前記第２の位置より前記他方側に移動するとき前記スプールに係合する一方、前記第２流体の圧力を受けるとき前記他方側への付勢に抗して前記スプールを前記第２の位置で停止させる位置停止ピストンと、前記特定の通路を通して前記第２流体の圧力を受ける一方、前記第１流体の圧力及び前記第２流体の圧力が共に低下して前記第２の位置より前記他方側に移動する前記スプールと共に前記位置停止ピストンが前記他方側に移動するとき、前記位置停止ピストンに係合しつつ、前記逆流制限手段による前記逆流時の流量の制限に応じた前記特定の通路内の前記第２流体の圧力を受け、前記スプールおよび前記位置停止ピストンの前記他方側への移動速度を制限するディレイピストンと、を有することを特徴とする。
【００２９】
この構成により、本発明のアクチュエーションシステムは、動作モードをＦＢＷモード、バイパスモード、タイムディレイモード及びメカニカルモードに切り換えることができ
るので、ＦＢＷモードで動作できず、自身が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムがＦＢＷモードで動作可能なときには、バイパスモードで動作することによって、自身が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでの動作を阻害しないようにできる。
本発明においては、前記スプールが前記位置停止ピストンおよび前記ディレイピストンと共に前記第２の位置より前記他方側に移動するとき、前記スプールが、前記ディレイピストンにより前記他方側への移動速度を制限されながら、前記第３の位置で前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる通路同士の連通状態となるまで、該通路同士の連通状態を前記シリンダに給排される流体の通過流量が徐々に多くなるように変化させるのが好ましい。
また、前記逆流制限手段が、前記特定の通路を通して前記ディレイピストン側への前記第２流体の供給が可能な逆止弁と、前記逆止弁が前記ディレイピストン側からの前記第２流体の逆流を阻止するとき、前記特定の通路からの前記第２流体の逆流による排出流量を制限するオリフィスと、を並列に有するのが好ましい。
さらに、前記モード切換弁に前記第２流体の圧力を供給する通路が、前記第２流体圧制御手段により圧力制御された前記第２流体を通す上流側の通路と、該上流側の通路から分岐した前記複数の通路とによって構成されているのがよい。
本発明のアクチュエーションシステムは、また、航空機の同一の操舵翼を制御するよう複数系統で構成されるアクチュエーションシステムであって、前記複数系統の各系統が、
一対の流体室が形成され両流体室への流体の給排により作動するシリンダと、機械入力に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する機械式制御弁と、電気信号に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する電気式制御弁と、前記電気式制御弁及び前記シリンダを連通させる第１の位置と、前記一対の流体室間を連通させる第２の位置と、前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる第３の位置とに少なくとも切り換えられるスプールを有し、該スプールを、前記第３の位置側から前記第１の位置側への切換え時には一方側に、前記第１の位置側から前記第３の位置側への切換え時には他方側に移動させるモード切換え弁と、を備えるとともに、前記スプールを前記一方側に付勢する第１流体の圧力を制御する第１流体圧制御手段と、前記第１流体の圧力とは別に複数の通路を通して前記モード切換弁に供給される第２流体の圧力を制御する第２流体圧制御手段と、前記複数の通路のうち特定の通路上で前記第２流体の逆流時の流量を制限する逆流制限手段と、を含み、前記モード切換弁が、前記スプールを前記他方側に付勢する付勢手段と、前記他方側への付勢によって前記スプールが前記第２の位置より前記他方側に移動するとき前記スプールに係合する一方、前記第２流体の圧力を受けるとき前記他方側への付勢に抗して前記スプールを前記第２の位置で停止させる位置停止ピストンと、前記特定の通路を通して前記第２流体の圧力を受ける一方、前記第１流体の圧力及び前記第２流体の圧力が共に低下して前記第２の位置より前記他方側に移動する前記スプールと共に前記位置停止ピストンが前記他方側に移動するとき、前記位置停止ピストンに係合しつつ、前記逆流制限手段による前記逆流時の流量の制限に応じた前記特定の通路内の前記第２流体の圧力を受け、前記スプールおよび前記位置停止ピストンの前記他方側への移動速度を制限するディレイピストンと、を有することを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３１】
まず、本実施の形態に係るアクチュエーションシステムの構成について説明する。
【００３２】
図１において、本実施の形態に係るアクチュエーションシステム１００は、油路２０１を介して図示していないポンプに連通しており、油路２０２を介して図示していないタンクに連通している。
【００３３】
また、アクチュエーションシステム１００は、図示していない航空機の図示していない機体に揺動自在に支持されるブラケット部１１１ａを有するシリンダ本体１１１と、航空機の図示していない操舵翼に図示していない駆動部材を介して連結されるロッド１１２ａを有するピストン１１２と、ピストン１１２のロッド１１２ａの位置を検出するＬＶＤＴ（Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１１３とを有し、油路２０３に連通するシリンダ室１１０ａと、油路２０４に連通するシリンダ室１１０ｂとがシリンダ本体１１１及びピストン１１２によって一対の流体室として形成されるシリンダ１１０を備えている。
【００３４】
なお、アクチュエーションシステム１００が連結される操舵翼には、アクチュエーションシステム１００以外にも、アクチュエーションシステム１００と同様な構成を有するアクチュエーションシステムが１つ以上連結されている。
【００３５】
また、アクチュエーションシステム１００は、逆流を防止しながら油路２０３内の作動油（流体）を油路２０１に通過させるチェックバルブ１０１と、逆流を防止しながら油路２０４内の作動油を油路２０１に通過させるチェックバルブ１０２と、油路２０１内の作動油の圧力が設定圧力を超えたとき、油路２０１及び油路２０２を連通させるリリーフバルブ１０３とを有している。
【００３６】
また、アクチュエーションシステム１００は、逆流を防止しながら油路２０１内の作動油を油路２０５に通過させるチェックバルブ１０４と、機械入力を受ける機械入力部材１２１を有し、機械入力部材１２１への機械入力に応じて油路２０２及び油路２０５と油路２０６及び油路２０７との連通の状態を変更し、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂへの作動油の給排を制御する機械式制御弁としてのメカ制御用コントロールバルブ１２０を備えている。
【００３７】
また、アクチュエーションシステム１００は、図示していないＦＣＣによって生成され、入力される電気信号１３０ａ及び電気信号１３０ｂに応じて、油路２０１及び油路２０２と油路２０８及び油路２０９との連通の状態を変更し、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂへの作動油の給排を制御する電気式制御弁としてのＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０を備えている。
【００３８】
ここで、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０は、ＥＨＳＶ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｅｒｖｏ Ｖａｌｖｅ）である。
【００３９】
また、アクチュエーションシステム１００は、図示していない操縦桿や図示していない操縦ペダルなどの操縦装置に図示していないリンケージを介して連結される第一連結部１４１と、シリンダ１１０のロッド１１２ａに揺動可能に連結される第二連結部１４２と、第一連結部１４１及び第二連結部１４２の間に位置し、メカ制御用コントロールバルブ１２０の機械入力部材１２１に連結される第三連結部１４３とを有するインプットリンク１４０を備えている。
【００４０】
また、アクチュエーションシステム１００は、ＦＣＣから入力される電気信号１５０ａに応じて油路２０１及び油路２０２と油路２１０との連通の状態を変更し、作動油の給排を制御する第２流体圧制御手段としてのバイパスソレノイドバルブ１５０を備えている。ここで、バイパスソレノイドバルブ１５０は、電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力されたとき、油路２０１と油路２１０とを連通させるとともに、油路２０２と油路２１０との連通を遮断し、電気信号１５０ａとして所定値以下の電流が入力されたとき（電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力されないとき）、油路２０２と油路２１０とを連通させるとともに、油路２０１と油路２１０との連通を遮断するようになっている。
【００４１】
また、アクチュエーションシステム１００は、ＦＣＣから入力される電気信号１６０ａに応じて油路２０１及び油路２０２と油路２１１との連通の状態を変更し、作動油の給排を制御する第１流体圧制御手段としてのＦＢＷソレノイドバルブ１６０を備えている。ここで、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０は、電気信号１６０ａとして所定値を超える電流が入力されたとき、油路２０１と油路２１１とを連通させるとともに、油路２０２と油路２１１との連通を遮断し、電気信号１６０ａとして所定値以下の電流が入力されたとき（電気信号１６０ａとして所定値を超える電流が入力されないとき）、油路２０２と油路２１１とを連通させるとともに、油路２０１と油路２１１との連通を遮断するようになっている。
【００４２】
また、アクチュエーションシステム１００は、図２に示すように、油路２０３と油路２０８とを連通させ、油路２０４と油路２０９とを連通させることによって、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０（図１参照）及びシリンダ１１０（図１参照）を連通させる第１の位置に切り換えられるスプール１７１を有するモード切換弁としてのモードセレクタバルブ１７０を備えている。
【００４３】
ここで、スプール１７１は、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０により油路２１１に油路２０１からの作動油が供給されるとき、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０から油路２１１を介して供給された作動油の圧力により付勢されて、図２に示す第１の位置に移動するようになっている。
【００４４】
また、アクチュエーションシステム１００（図１参照）は、バイパスソレノイドバルブ１５０（図１参照）により油路２０１からの作動油が油路２１０に供給されるとき、油路２１０内の作動油の一部を油路２１２に通過させるチェックバルブ１８０（逆止弁）と、チェックバルブ１８０と共に油路２１２から油路２１０への逆流の流量を制限するよう設けられたオリフィス１９０とを備えている。
【００４５】
ここで、チェックバルブ１８０及びオリフィス１９０は、逆流時の流量を制限しながらバイパスソレノイドバルブ１５０から供給される油路２１０内の作動油の一部を油路２１２に通過させる逆流制限手段を構成している。
【００４６】
また、モードセレクタバルブ１７０は、バルブ本体１７２と、バルブ本体１７２に挿入されてスプール１７１が挿入されるスリーブ１７３と、バルブ本体１７２に螺合され、スリーブ１７３をバルブ本体１７２に対して固定するキャップ１７４とを有している。
【００４７】
また、モードセレクタバルブ１７０は、図３に示すように、スプール１７１が、油路２０３及び油路２０４を連通させることによって、シリンダ１１０（図１参照）の一対のシリンダ室１１０ａ（図１参照）及びシリンダ室１１０ｂ（図１参照）間を連通させてシステム全体をバイパスモードで動作させる第２の位置に切り換えられるようになっている。
【００４８】
また、モードセレクタバルブ１７０は、バイパスソレノイドバルブ１５０（図１参照）によって油路２１０を介して作動油が給排され、バイパスソレノイドバルブ１５０が油路２１０を介して作動油を供給し、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０（図１参照）が油路２１１を介して作動油を排出するとき、スプール１７１と係合し、バイパスソレノイドバルブ１５０から油路２１０を介して供給された作動油の圧力によってスプール１７１を図３に示す第２の位置で停止させる位置停止ピストンとしてのバイパスピストン１７５を有している。
【００４９】
また、モードセレクタバルブ１７０は、図４に示すように、スプール１７１が、第２の位置（図３参照）に対して第１の位置（図２参照）とは反対側に配置され、油路２０３及び油路２０６を連通させ、油路２０４及び油路２０７を連通させることによって、メカ制御用コントロールバルブ１２０（図１参照）及びシリンダ１１０（図１参照）を連通させてシステム全体をメカニカルモードで動作させる第３の位置に切り換えられるようになっている。
【００５０】
また、モードセレクタバルブ１７０は、スプール１７１を第１の位置（図２参照）に対する図４に示す第３の位置の方向、即ち、矢印１７０ａの示す方向に付勢する付勢手段としてのスプリング１７６と、チェックバルブ１８０及びオリフィス１９０によって油路２１２を介して作動油が給排され、バイパスソレノイドバルブ１５０（図１参照）が油路２１０の作動油を油路２０２側に排出させ、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０（図１参照）が油路２１１の作動油を油路２０２側に排出させるとき、スプール１７１と係合するバイパスピストン１７５に対し、チェックバルブ１８０及びオリフィス１９０により排出（逆流）方向の流れを制限される油路２１２内の作動油の圧力によって抵抗しながら、スプール１７１が図４に示す第３の位置に移動する移動速度を制限するタイムディレイピストン１７７（ディレイピストン）と、を有している。
【００５１】
なお、モードセレクタバルブ１７０は、符号を付していないが、バルブ本体１７２とスリーブ１７３との間、バルブ本体１７２とキャップ１７４との間、バルブ本体１７２とタイムディレイピストン１７７との間、スリーブ１７３とバイパスピストン１７５との間、及び、バイパスピストン１７５とタイムディレイピストン１７７との間に、作動油の漏れを防止するオイルシールを有している。
【００５２】
また、モードセレクタバルブ１７０は、バルブ本体１７２とスリーブ１７３との間、バルブ本体１７２とタイムディレイピストン１７７との間、スリーブ１７３とバイパスピストン１７５との間、及び、バイパスピストン１７５とタイムディレイピストン１７７との間から漏れた作動油をタンクに戻すために、バルブ本体１７２に油路２１３が形成されている。
【００５３】
次に、本の実施の形態に係るアクチュエーションシステムの動作について説明する。
【００５４】
（１）ＦＢＷモードでの動作
【００５５】
ＦＣＣは、アクチュエーションシステム１００の電気系統などに故障が発生しておらず、アクチュエーションシステム１００がＦＢＷモードで動作可能なとき、バイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値を超える電流を入力するとともに、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号１６０ａとして所定値を超える電流を入力する。
【００５６】
バイパスソレノイドバルブ１５０は、電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力されると、油路２０１と油路２１０とを連通させるとともに、油路２０２と油路２１０との連通を遮断する。
【００５７】
また、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０は、電気信号１６０ａとして所定値を超える電流が入力されると、油路２０１と油路２１１とを連通させるとともに、油路２０２と油路２１１との連通を遮断する。
【００５８】
モードセレクタバルブ１７０のスプール１７１は、油路２０１と油路２１１とが連通し、油路２０１に連通するポンプからの作動油が油路２１１に供給されると、油路２１１内の作動油の圧力に応じた矢印１７０ｂの方向の付勢力がスプリング１７６の付勢力より大きくなるので、矢印１７０ｂの示す方向に移動し、キャップ１７１と係合して図２に示す第１の位置で停止する。
【００５９】
また、モードセレクタバルブ１７０のバイパスピストン１７５とタイムディレイピストン１７７は、油路２０１と油路２１１及び油路２１０とが連通し、油路２０１に連通するポンプからの作動油が油路２１１及び油路２１０に供給されると、油路２１１側の受圧面積より油路２１０側の受圧面積の方が大きいので、ポンプからの作動油の圧力によって矢印１７０ｂの示す方向に移動し、スリーブ１７３と係合して図２に示す位置で停止する。
【００６０】
スプール１７１は、図２に示す第１の位置で停止しているとき、油路２０３及び油路２０８を連通させるとともに、油路２０４及び油路２０９を連通させることによって、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０及びシリンダ１１０を連通させる。
【００６１】
なお、スプール１７１が図２に示す第１の位置で停止しているとき、油路２０３と油路２０４との連通や、油路２０３と油路２０６との連通や、油路２０４と油路２０７との連通は遮断されるので、シリンダ１１０の一対のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂ間の連通や、メカ制御用コントロールバルブ１２０及びシリンダ１１０の連通は遮断される。
【００６２】
そして、ＦＣＣは、パイロットによる操縦装置への操作入力と、シリンダ１１０のＬＶＤＴ１１３や、図示していない舵角センサなどのセンサからの出力とに応じて、電気信号１３０ａ及び電気信号１３０ｂを生成し、生成した電気信号１３０ａ及び電気信号１３０ｂをＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０に入力する。
【００６３】
ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０は、電気信号１３０ａ及び電気信号１３０ｂが入力されると、入力される電気信号１３０ａ及び電気信号１３０ｂに応じて、油路２０１と油路２０８とを連通させるとともに、油路２０２と油路２０９とを連通させたり、油路２０１と油路２０９とを連通させるとともに、油路２０２と油路２０８とを連通させたり、油路２０１及び油路２０２と油路２０８及び油路２０９との連通を遮断したりする。
【００６４】
油路２０１と油路２０８とが連通し、油路２０２と油路２０９とが連通すると、ポンプからの作動油が油路２０１、油路２０８及び油路２０３を介してシリンダ１１０のシリンダ室１１０ａに供給され、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ｂ内の作動油が油路２０４、油路２０９及び油路２０２を介してタンクに排出されるので、シリンダ１１０のロッド１１２ａが矢印１００ａの示す方向に移動する。
【００６５】
また、油路２０１と油路２０９とが連通し、油路２０２と油路２０８とが連通すると、ポンプからの作動油が油路２０１、油路２０９及び油路２０４を介してシリンダ１１０のシリンダ室１１０ｂに供給され、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ内の作動油が油路２０３、油路２０８及び油路２０２を介してタンクに排出されるので、シリンダ１１０のロッド１１２ａが矢印１００ｂの示す方向に移動する。
【００６６】
また、油路２０１及び油路２０２と油路２０８及び油路２０９との連通が遮断されると、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂに対する作動油の給排が行われないので、シリンダ１１０のロッド１１２ａは停止する。
【００６７】
ここで、操舵翼は、駆動部材を介してシリンダ１１０のロッド１１２ａに連結されており、機体は、シリンダ１１０のブラケット部１１１ａを揺動自在に支持しているので、機体に対する操舵翼の角度は、シリンダ１１０のロッド１１２ａの伸縮によって変化する。
【００６８】
なお、以上においてはバイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力される場合について説明したが、アクチュエーションシステム１００は、バイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値以下の電流が入力される場合、すなわちバイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力されない場合であっても、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号１６０ａとして所定値を超える電流が入力されるときには、スプール１７１が図２に示す第１の位置まで移動するので、以上の説明と同様にＦＢＷモードで動作することができる。
【００６９】
（２）バイパスモードでの動作
【００７０】
ＦＣＣは、アクチュエーションシステム１００が故障の発生などの理由によってＦＢＷモードで動作できず、アクチュエーションシステム１００が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムがＦＢＷモードで動作でき、アクチュエーションシステム１００がバイパスモードで動作可能なとき、バイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値を超える電流を入力するとともに、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号１６０ａとして所定値以下の電流を入力する。
【００７１】
バイパスソレノイドバルブ１５０は、電気信号１５０ａとして所定値を超える電流が入力されると、油路２０１と油路２１０とを連通させるとともに、油路２０２と油路２１０との連通を遮断する。
【００７２】
また、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０は、電気信号１６０ａとして所定値以下の電流が入力されると、油路２０１と油路２１１との連通を遮断するとともに、油路２０２と油路２１１とを連通させる。
【００７３】
モードセレクタバルブ１７０のスプール１７１は、油路２０２と油路２１１とが連通し、油路２１１内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出されると、スプリング１７６の付勢力が油路２１１内の作動油の圧力に応じた矢印１７０ｂの方向の付勢力より大きくなるので、矢印１７０ａの示す方向に移動する。
【００７４】
また、モードセレクタバルブ１７０のバイパスピストン１７５とタイムディレイピストン１７７は、油路２０２と油路２１１とが連通し、油路２１１内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出され、油路２０１と油路２１０とが連通し、油路２０１に連通するポンプからの作動油が油路２１０に供給されると、ポンプからの作動油の圧力によって矢印１７０ｂの示す方向に移動し、スリーブ１７３と係合して図３に示す位置で停止する。
【００７５】
したがって、モードセレクタバルブ１７０のバイパスピストン１７５は、矢印１７０ａの方向に移動するスプール１７１と係合するとき、このスプール１７１を図３に示す第２の位置で停止させる。
【００７６】
スプール１７１は、図３に示す第２の位置で停止すると、油路２０３及び油路２０４を連通させることによって、シリンダ１１０の一対のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂ間を連通させる。
【００７７】
なお、スプール１７１が図３に示す第２の位置にあるとき、油路２０３と油路２０６及び油路２０８との連通や、油路２０４と油路２０７及び油路２０９との連通は遮断されるので、メカ制御用コントロールバルブ１２０及びシリンダ１１０の連通や、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０及びシリンダ１１０の連通は遮断される。
【００７８】
したがって、アクチュエーションシステム１００は、故障の発生などの理由によってＦＢＷモードで動作できず、自身が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムがＦＢＷモードで動作でき、バイパスモードで動作可能なとき、バイパスモードで動作することによって、自身が連結された操舵翼に連結された他のアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでの動作を阻害しない状態になる。
【００７９】
（３）タイムディレイモードでの動作
【００８０】
アクチュエーションシステム１００は、電気系統に故障が発生しておらず、ＦＢＷモードやバイパスモードで動作できないとき、バイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値以下の電流を入力するとともに、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号１６０ａとして所定値以下の電流を入力する。
【００８１】
また、アクチュエーションシステム１００は、電気系統に故障が発生しているとき、バイパスソレノイドバルブ１５０及びＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号が入力されない。即ち、アクチュエーションシステム１００は、電気系統に故障が発生しているとき、バイパスソレノイドバルブ１５０に電気信号１５０ａとして所定値以下の電流を入力するとともに、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０に電気信号１６０ａとして所定値以下の電流を入力する状態と同様な状態になる。
【００８２】
バイパスソレノイドバルブ１５０は、電気信号１５０ａとして所定値以下の電流が入力されると、油路２０１と油路２１０との連通を遮断するとともに、油路２０２と油路２１０とを連通させる。
【００８３】
また、ＦＢＷソレノイドバルブ１６０は、電気信号１６０ａとして所定値以下の電流が入力されると、油路２０１と油路２１１との連通を遮断するとともに、油路２０２と油路２１１とを連通させる。
【００８４】
モードセレクタバルブ１７０のスプール１７１は、油路２０２と油路２１１とが連通し、油路２１１内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出されると、スプリング１７６の付勢力が油路２１１内の作動油の圧力より大きくなるので、矢印１７０ａの示す方向に移動する。
【００８５】
また、モードセレクタバルブ１７０のバイパスピストン１７５は、油路２０２と油路２１１及び油路２１０とが連通し、油路２１１及び油路２１０内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出されると、矢印１７０ａの示す方向に移動するスプール１７１と係合し、スプール１７１に押されてスプール１７１と共に矢印１７０ａの示す方向に移動する。
【００８６】
また、モードセレクタバルブ１７０のタイムディレイピストン１７７は、油路２０２と油路２１０とが連通し、油路２１２に連通する油路２１０内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出されると、スプール１７１に押されてスプール１７１と共に矢印１７０ａの示す方向に移動するバイパスピストン１７５と係合し、バイパスピストン１７５に押されてスプール１７１及びバイパスピストン１７５と共に矢印１７０ａの示す方向に移動する。
【００８７】
なお、油路２１０内の作動油が油路２０２に連通するタンクに排出されるとき、油路２１２内の作動油も油路２１０を介して油路２０２に連通するタンクに排出されるが、油路２１２及び油路２１０はオリフィス１９０を介して連通しているので、油路２１２内の作動油の排出速度は油路２１０内の作動油の排出速度よりも遅い。
【００８８】
したがって、このとき、モードセレクタバルブ１７０のタイムディレイピストン１７７は、図５に示すように、スプール１７１に係合するバイパスピストン１７５と係合するとともに、チェックバルブ１８０（逆止弁）及びオリフィス１９０により排出（逆流）方向の流れを制限される油路２１２内の作動油の圧力によってバイパスピストン１７５の移動に抵抗しながら、スプール１７１の矢印１７０ａの方向への移動速度を制限する。
【００８９】
また、スプール１７１は、このようにタイムディレイピストン１７７によって矢印１７０ａの示す方向に移動させられるとき、すなわち、図５に示す状態から図４に示す状態へと移行するとき、モードセレクタバルブ１７０を通過する作動油の量が徐々に大きくなるように、油路２０３及び油路２０６を徐々に連通させるとともに、油路２０４及び油路２０７を徐々に連通させることによって、図１中のモードセレクタバルブ１７０のメカニカルモード位置（第３の位置）とバイパスモード位置（第２の位置）との間に示される可変絞りの状態で、メカ制御用コントロールバルブ１２０及びシリンダ１１０を連通させる。
【００９０】
なお、アクチュエーションシステム１００が上述のようなタイムディレイモードで動作するとき、油路２０３と油路２０４との連通や、油路２０３と油路２０８との連通や、油路２０４と油路２０９との連通は完全に遮断されるので、シリンダ１１０の一対のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂ間の連通や、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０及びシリンダ１１０の連通は完全に遮断される。
【００９１】
ここで、インプットリンク１４０は、リンケージを介して第一連結部１４１で操縦装置に連結しており、第二連結部１４２でシリンダ１１０のロッド１１２ａに連結しており、第三連結部１４３で機械入力部材１２１に連結しているので、操縦装置にパイロットによる操作入力があると、パイロットによる操縦装置への操作入力は、インプットリンク１４０によってシリンダ１１０のロッド１１２ａの伸縮状態に応じて調整された後、メカ制御用コントロールバルブ１２０の機械入力部材１２１に機械入力として入力される。
【００９２】
したがって、メカ制御用コントロールバルブ１２０は、機械入力部材１２１への機械入力に応じて、油路２０５と油路２０６とを連通させるとともに、油路２０２と油路２０７とを連通させたり、油路２０５と油路２０７とを連通させるとともに、油路２０２と油路２０６とを連通させたり、油路２０２及び油路２０５と油路２０６及び油路２０７との連通を遮断したりする。
【００９３】
油路２０５と油路２０６とが連通し、油路２０２と油路２０７とが連通すると、ポンプからの作動油が油路２０１、油路２０５、油路２０６及び油路２０３を介してシリンダ１１０のシリンダ室１１０ａに供給され、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ｂ内の作動油が油路２０４、油路２０７及び油路２０２を介してタンクに排出されるとき、シリンダ１１０のロッド１１２ａが矢印１００ａの示す方向に移動する。
【００９４】
また、油路２０５と油路２０７とが連通し、油路２０２と油路２０６とが連通すると、ポンプからの作動油が油路２０１、油路２０５、油路２０７及び油路２０４を介してシリンダ１１０のシリンダ室１１０ｂに供給され、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ内の作動油が油路２０３、油路２０６及び油路２０２を介してタンクに排出されるとき、シリンダ１１０のロッド１１２ａが矢印１００ｂの示す方向に移動する。
【００９５】
また、油路２０５及び油路２０２と油路２０６及び油路２０７との連通が遮断されると、シリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂに対する作動油の給排が行われないので、シリンダ１１０のロッド１１２ａは停止する。
【００９６】
ここで、上述したように、操舵翼は、駆動部材を介してシリンダ１１０のロッド１１２ａに連結されており、機体は、シリンダ１１０のブラケット部１１１ａを揺動自在に支持しているので、機体に対する操舵翼の角度は、シリンダ１１０のロッド１１２ａの伸縮によって変化する。
【００９７】
しかし、上述のように、アクチュエーションシステム１００は、タイムディレイモードで動作するとき、油路２０３、２０４と油路２０６、２０７とを徐々に連通させていくことに加え、機体に対する操舵翼の角度がパイロットによる操縦装置への操作入力に対応するようＦＣＣによって生成されるＦＢＷモードで動作する状態から、機体に対する操舵翼の角度がパイロットによる操縦装置への操作入力に対応する角度である後述するメカニカルモードで動作する状態に移行するときには、そのＦＢＷモードからバイパスモードを経てタイムディレイモードに移行してメカニカルモードとなるので、緩やかに移行することができる。
【００９８】
したがって、アクチュエーションシステム１００は、タイムディレイモードで動作することができない場合と比較して、ＦＢＷモードで動作する状態から後述するメカニカルモードで動作する状態に移行するときに、機体に対する操舵翼の角度を緩やかに変化させることができ、急激な舵角変化を緩和することができる。
【００９９】
（４）メカニカルモードでの動作
【０１００】
タイムディレイモードにおいて、タイムディレイピストン１７７がバルブ本体１７２に係合して矢印１７０ａの示す方向への移動を停止すると、スプリング１７６の付勢力によってバイパスピストン１７５を介してタイムディレイピストン１７７を矢印１７０ａの示す方向に押していたスプール１７１は、図４に示す第３の位置で停止する。
【０１０１】
スプール１７１は、図４に示す第３の位置で停止すると、アクチュエーションシステム１００がタイムディレイモードで動作するときと比較して多量の作動油が通過することができるように、油路２０３及び油路２０６を連通させるとともに、油路２０４及び油路２０７を連通させることによって、メカ制御用コントロールバルブ１２０及びシリンダ１１０を連通させる。
【０１０２】
メカニカルモードでは、タイムディレイモードと同様に、パイロットによる操縦装置への操作入力は、シリンダ１１０のロッド１１２ａの伸縮状態に応じて調整された後、メカ制御用コントロールバルブ１２０に機械入力として入力される。そして、機体に対する操舵翼の角度は、メカ制御用コントロールバルブ１２０に入力された機械入力に応じて変化する。
【０１０３】
以上において説明したように、アクチュエーションシステム１００は、１つのモードセレクタバルブ１７０で動作モードをＦＢＷモード、バイパスモード、タイムディレイモード及びメカニカルモードに切り換えることができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態において、ＦＢＷ制御用コントロールバルブ１３０は、ＥＨＳＶであったが、本発明によれば、ＦＣＣから入力される電気信号に応じてシリンダ１１０のシリンダ室１１０ａ及びシリンダ室１１０ｂへの作動油の給排を制御することができるバルブであれば、例えばＤＤＶ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｖａｌｖｅ）など、ＥＨＳＶ以外のバルブであっても良い。
【０１０５】
また、本実施の形態においては、流体として油を使用していたが、本発明によれば、流体は油以外の液体であっても良い。
【０１０６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、動作モードをＦＢＷモード、バイパスモード、タイムディレイモード及びメカニカルモードに切り換えることができ、自系統がＦＢＷで動作できないときに他系統のアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでの動作を阻害することがないアクチュエーションシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアクチュエーションシステムの油圧回路図である。
【図２】図１に示すアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図３】図１に示すアクチュエーションシステムのバイパスモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図４】図１に示すアクチュエーションシステムのメカニカルモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図５】図１に示すアクチュエーションシステムのタイムディレイモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図６】従来のアクチュエーションシステムの油圧回路図である。
【図７】図６に示すアクチュエーションシステムのＦＢＷモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図８】図６に示すアクチュエーションシステムのタイムディレイモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【図９】図６に示すアクチュエーションシステムのメカニカルモードでのモードセレクタバルブの断面図である。
【符号の説明】
１００ アクチュエーションシステム（各系統のアクチュエーションシステム）
１１０ シリンダ
１１０ａ シリンダ室（流体室）
１１０ｂ シリンダ室（流体室）
１２０ メカ制御用コントロールバルブ（機械式制御弁）
１３０ ＦＢＷ制御用コントロールバルブ（電気式制御弁）
１３０ａ、１３０ｂ 電気信号
１５０ バイパスソレノイドバルブ（第一制御手段）
１５０ａ 電気信号
１６０ ＦＢＷソレノイドバルブ（第二制御手段）
１６０ａ 電気信号
１７０ モードセレクタバルブ（モード切換弁、位置切換弁）
１７１ スプール
１７５ バイパスピストン（位置停止ピストン）
１７６ スプリング（付勢手段）
１７７ タイムディレイピストン（ディレイピストン、抵抗移動ピストン）
１８０ チェックバルブ（逆止弁、逆流制限手段）
１９０ オリフィス（逆流制限手段）
２０１ 通路（上流側通路）
２１０ 通路（複数の通路、他の通路）
２１２ 通路（特定の通路） [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an actuation system for controlling a steering wing of an aircraft, and more particularly, an accordion system including a steering wing control mechanism in an FBW (Fly By Wire) system and a mechanical steering wing control mechanism for backup. It is related to the tuition system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an actuation system 900 as shown in FIG. 6 is known as an actuation system for controlling a steering wing of an aircraft, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3902.
[0003]
Hereinafter, the operation of the actuation system 900 will be described.
[0004]
(1) Operation in FBW mode
[0005]
An FCC (Flight Control Computer) (not shown) exceeds a predetermined value in the solenoid valve 950 when there is no failure in the electrical system of the actuation system 900 and the actuation system 900 can operate in the FBW mode. By inputting an electric current, an oil passage 981 communicating with a pump (not shown) and an oil passage 990 are communicated.
[0006]
  When the hydraulic oil from the pump is supplied to the oil passage 990 via the oil passage 981, the spool 971 of the mode selector valve 970 is connected to the oil passage 990 as shown in FIG.fromHydraulic oil pressureWhenEnergizing force of spring 976And depending onIt moves in the direction indicated by the arrow 970a, engages with the valve body 972, and stops at the first position shown in FIG.
[0007]
When the spool 971 is stopped at the first position shown in FIG. 7, the oil passage 983 and the oil passage 988 communicate with each other, and the oil passage 984 and the oil passage 989 communicate with each other to thereby perform the FBW control shown in FIG. 6. Control valve 930 and cylinder 910 are communicated.
[0008]
The FCC generates an electrical signal in accordance with an operation input by a pilot to a steering device (not shown) and an output from a sensor (not shown) such as a steering angle sensor, and the generated electrical signal is used for FBW control. Input to control valve 930.
[0009]
The control valve 930 for FBW control changes the state of communication between the oil path 982 and the oil path 988 and the oil path 989 communicating with the oil path 981 and a tank (not shown) according to the input electric signal, The expansion / contraction of the rod 912a of 910 is changed.
[0010]
A steering wing (not shown) of an aircraft not shown is connected to a rod 912a of a cylinder 910 via a driving member (not shown), and an airframe (not shown) of the aircraft is a bracket portion of the cylinder 910. Since the 911a is swingably supported, the angle of the steering wing with respect to the airframe changes due to the expansion and contraction of the rod 912a of the cylinder 910.
[0011]
(2) Operation in time delay mode
[0012]
The actuation system 900 causes the oil path 982 and the oil path 990 to communicate with each other by inputting a current equal to or less than a predetermined value to the solenoid valve 950 when the electric system has not failed and cannot operate in the FBW mode.
[0013]
Further, in the actuation system 900, no current is input to the solenoid valve 950 when a failure occurs in the electrical system. That is, the actuation system 900 is in a state similar to a state where a current equal to or less than a predetermined value is input to the solenoid valve 950 when a failure occurs in the electrical system.
[0014]
When the hydraulic oil in the oil passage 990 is discharged to the tank communicating with the oil passage 982, the spool 971 has a biasing force of the spring 976 larger than the pressure of the hydraulic oil in the oil passage 990 as shown in FIG. Therefore, it moves in the direction indicated by the arrow 970b.
[0015]
Note that when the hydraulic oil in the oil passage 990 is discharged to the tank, the hydraulic oil in the oil passage 992 is also discharged to the tank through the oil passage 990. However, the oil passage 992 and the oil passage 990 pass through the orifice 979. Therefore, the discharge speed of the hydraulic oil in the oil passage 992 is slower than the discharge speed of the hydraulic oil in the oil passage 990.
[0016]
Therefore, as shown in FIG. 8, the time delay piston 977 is engaged with the spool 971, resisted by the pressure of the hydraulic oil supplied from the check valve 978 and the orifice 979 to the oil passage 992, and the moving speed of the spool 971 is reduced. The spool 971 is moved in the direction indicated by the arrow 970b while limiting.
[0017]
  Here, the spool 971 has a time delay piston 977.While engagingWhen the oil passage 983 and the oil passage 986 are communicated with each other so that the amount of hydraulic oil passing therethrough gradually increases when moved in the direction indicated by the arrow 970b, the oil passage 984 and the oil passage 987 are communicated. The mechanical control control valve 920 and the cylinder 910 shown in FIG.
[0018]
Then, when there is an operation input by the pilot in the control device, the operation input by the pilot to the control device is input as a machine input to the machine input member 921 of the mechanical control control valve 920 via the input link 940.
[0019]
The control valve 920 for mechanical control changes the state of communication between the oil path 981 and the oil path 982 and the oil path 986 and the oil path 987 according to the machine input to the machine input member 921, and the rod 912a of the cylinder 910 is changed. Change the stretch.
[0020]
  In the actuation system 900, the angle of the steering blade with respect to the airframe corresponds to the operation input to the piloting device by the pilot as compared with the case where the actuation system 900 cannot operate in the time delay mode.LikeGenerated by FCCFFrom the state of operating in the BW mode, it is possible to gradually shift to the state of operating in the mechanical mode, which will be described later, in which the angle of the steering wing with respect to the airframe is an angle corresponding to the operation input by the pilot to the control device.
[0021]
Therefore, when the actuation system 900 shifts from a state operating in the FBW mode to a state operating in a mechanical mode, which will be described later, as compared with a case where the actuation system 900 cannot operate in the time delay mode, the angle of the steering blade with respect to the fuselage Can be gradually changed, and a sudden change in the steering angle can be mitigated.
[0022]
(3) Operation in mechanical mode
[0023]
In the time delay mode, as shown in FIG. 9, when the time delay piston 977 engages with the cap 974 and stops moving in the direction indicated by the arrow 970b, the biasing force of the spring 976 causes the time delay piston 977 to move as indicated by the arrow 970b. The spool 971 that has been pushed in the direction shown in the figure stops at the second position shown in FIG.
[0024]
When the spool 971 stops at the second position shown in FIG. 9, a larger amount of hydraulic oil can pass through compared to when the actuation system 900 operates in the time delay mode. The passage 986 is communicated, and the oil passage 984 and the oil passage 987 are communicated, whereby the mechanical control control valve 920 and the cylinder 910 shown in FIG. 6 are communicated.
[0025]
In the mechanical mode, as in the time delay mode, the operation input by the pilot to the control device is input as a mechanical input to the mechanical control control valve 920, and the angle of the steering blade with respect to the airframe is input to the mechanical control control valve 920. Changes according to the machine input.
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the conventional actuation system 900 described above, one or more actuation systems having the same configuration as the actuation system 900 are coupled to the steering wing to which the actuation system 900 is coupled in addition to the actuation system 900. If, for example, a failure occurs or other reasons cause the device to become unable to operate in the FBW mode, even if another actuation system connected to the steering blade to which it is connected can operate in the FBW mode. There is a problem that the operation of the other actuation system in the FBW mode is hindered.
  That is, when configured with a plurality of systems that control the same steering blade, one system that cannot operate in the FBW mode and shifts from the FBW mode to the mechanical mode obstructs the operation of other systems that can operate in the FBW mode. There was a problem.
[0027]
  Therefore, the present invention can switch the operation mode to FBW mode, bypass mode, time delay mode, and mechanical mode.When the own system cannot operate in FBW, it does not hinder the operation of the other system actuation system in FBW modeThe objective is to provide an actuation system.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the actuation system of the present invention has a pair of fluid chambers.Operates by supplying and discharging fluid to both fluid chambersDepending on cylinder and machine inputTo the cylinderMechanical control valve that controls fluid supply and discharge, and according to electrical signalTo the cylinderAn electric control valve for controlling supply and discharge of fluid, and a first position for communicating the electric control valve and the cylinder;When,Second position for communicating between the pair of fluid chambersWhen,A third position for communicating the mechanical control valve and the cylinder;AndAt least switchedA spool, and the spool is on one side when switching from the third position side to the first position side, and on the other side when switching from the first position side to the third position side. An actuation system comprising: a mode switching valve that moves; a first fluid pressure control means that controls a pressure of a first fluid that biases the spool toward the one side; and a pressure of the first fluid; Separately, second fluid pressure control means for controlling the pressure of the second fluid supplied to the mode switching valve through a plurality of passages, and the flow rate at the time of backflow of the second fluid on a specific passage among the plurality of passages Backflow restricting means for restricting the pressure, the mode switching valve biasing means for biasing the spool to the other side, and the spool from the second position by biasing to the other side. Before moving to the other side A position-stopping piston that engages the spool and stops the spool at the second position against the bias to the other side when receiving the pressure of the second fluid, and the first passage through the specific passage. While the pressure of two fluids is received, the pressure of the first fluid and the pressure of the second fluid both decrease, and the position stop piston moves to the other side together with the spool that moves to the other side from the second position. When moving, the spool and the position stop are received while receiving the pressure of the second fluid in the specific passage according to the restriction of the flow rate during the backflow by the backflow restricting means while engaging the position stop piston. And a delay piston for limiting a moving speed of the piston to the other side.
[0029]
  With this configuration, the actuation system of the present invention can switch the operation mode to the FBW mode, the bypass mode, the time delay mode, and the mechanical mode.
Therefore, when another actuation system connected to the steering blade connected to itself cannot operate in the FBW mode and can operate in the FBW mode, the steering blade connected to itself is operated by operating in the bypass mode. It is possible to prevent the operation in the FBW mode of other actuation systems connected to the.
  In the present invention,When the spool moves together with the position stop piston and the delay piston from the second position to the other side, the spool is limited in moving speed to the other side by the delay piston. The communication state between the passages is changed so that the flow rate of the fluid supplied to and discharged from the cylinder gradually increases until the communication state between the passages for communicating the mechanical control valve and the cylinder at a position is reached. Is preferred.
  Also,A check valve capable of supplying the second fluid to the delay piston side through the specific passage; and the check valve prevents the back flow of the second fluid from the delay piston side. In this case, it is preferable to have in parallel an orifice for limiting the discharge flow rate due to the back flow of the second fluid from the specific passage.
  further,A passage for supplying the pressure of the second fluid to the mode switching valve is divided into an upstream passage for passing the second fluid pressure-controlled by the second fluid pressure control means, and the upstream passage. It is good to be comprised by several channel | paths.
  The actuation system of the present invention also includesAn actuation system composed of a plurality of systems to control the same steering wing of an aircraft, each system of the plurality of systems,
A cylinder in which a pair of fluid chambers are formed and operated by supplying and discharging fluid to and from both fluid chambers, a mechanical control valve for controlling supply and discharge of fluid to and from the cylinder in response to a mechanical input, and the above in response to an electrical signal An electric control valve for controlling supply and discharge of fluid to and from the cylinder; a first position for communicating the electric control valve and the cylinder; a second position for communicating between the pair of fluid chambers; A spool that can be switched at least to a third position where the cylinder control valve and the cylinder communicate with each other, and when the spool is switched from the third position side to the first position side, A mode switching valve that moves to the other side when switching from the first position side to the third position side, and controls the pressure of the first fluid that biases the spool to the one side. Pressure control means and A second fluid pressure control means for controlling the pressure of the second fluid supplied to the mode switching valve through a plurality of passages separately from the pressure of the first fluid; and the second fluid pressure control means on a specific passage among the plurality of passages. Backflow restricting means for restricting the flow rate of two fluids in reverse flow, the mode switching valve biasing the spool to the other side, and the spool by the biasing to the other side. When moving from the second position to the other side, the spool engages with the spool, and when receiving the pressure of the second fluid, the spool is moved against the bias toward the other side at the second position. The position stop piston to be stopped and the pressure of the second fluid are received through the specific passage, while the pressure of the first fluid and the pressure of the second fluid are both lowered to the other side from the second position. With the moving spool When the position stop piston moves to the other side, the second fluid in the specific passage according to the restriction of the flow rate at the time of backflow by the backflow restriction means while engaging with the position stop piston. A delay piston that receives pressure and restricts a moving speed of the spool and the position stop piston to the other side.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
First, the configuration of the actuation system according to the present embodiment will be described.
[0032]
In FIG. 1, the actuation system 100 according to the present embodiment communicates with a pump (not shown) via an oil passage 201 and communicates with a tank (not shown) via an oil passage 202.
[0033]
  The actuation system 100 is not shown in a cylinder body 111 having a bracket portion 111a that is swingably supported by a fuselage (not shown) of an aircraft (not shown) and a steering wing (not shown) of the aircraft. A piston 112 having a rod 112a connected via a drive member, and an LVDT (Linear Variable) for detecting the position of the rod 112a of the piston 112Difa cylinder chamber 110a communicating with the oil passage 203 and a cylinder chamber 110b communicating with the oil passage 204 are formed as a pair of fluid chambers by the cylinder body 111 and the piston 112. ing.
[0034]
In addition to the actuation system 100, one or more actuation systems having the same configuration as the actuation system 100 are coupled to the steering wing to which the actuation system 100 is coupled.
[0035]
The actuation system 100 also includes a check valve 101 that allows hydraulic oil (fluid) in the oil passage 203 to pass through the oil passage 201 while preventing backflow, and the hydraulic fluid in the oil passage 204 while preventing backflow. A check valve 102 that passes through the oil passage 201 and a relief valve 103 that communicates the oil passage 201 and the oil passage 202 when the pressure of the hydraulic oil in the oil passage 201 exceeds a set pressure.
[0036]
In addition, the actuation system 100 includes a check valve 104 that allows hydraulic oil in the oil passage 201 to pass through the oil passage 205 while preventing backflow, and a machine input member 121 that receives machine input. A machine that controls the supply and discharge of hydraulic oil to and from the cylinder chamber 110a and the cylinder chamber 110b of the cylinder 110 by changing the state of communication between the oil passage 202 and the oil passage 205 and the oil passage 206 and the oil passage 207 according to the machine input. A control valve 120 for mechanical control as a type control valve is provided.
[0037]
In addition, the actuation system 100 generates a communication between the oil passage 201 and the oil passage 202, the oil passage 208, and the oil passage 209 in accordance with an electric signal 130a and an electric signal 130b that are generated and input by an FCC (not shown). An FBW control valve 130 is provided as an electric control valve that changes the state and controls supply and discharge of hydraulic oil to and from the cylinder chamber 110a and 110b of the cylinder 110.
[0038]
Here, the control valve 130 for FBW control is an EHSV (Electron Dynamic Servo Valve).
[0039]
In addition, the actuation system 100 is connected to a first connecting portion 141 connected to a control device such as a control stick (not shown) or a control pedal (not shown) via a linkage (not shown) and a rod 112a of the cylinder 110. A second connecting portion 142 that is swingably connected, and a third connecting portion that is located between the first connecting portion 141 and the second connecting portion 142 and is connected to the machine input member 121 of the mechanical control control valve 120. And an input link 140 having 143.
[0040]
  In addition, the actuation system 100 changes the state of communication between the oil passage 201, the oil passage 202, and the oil passage 210 in accordance with the electric signal 150a input from the FCC, and controls the supply and discharge of hydraulic fluid.Second fluid pressureA bypass solenoid valve 150 is provided as control means. Here, the bypass solenoid valve 150 causes the oil passage 201 and the oil passage 210 to communicate with each other and interrupts the communication between the oil passage 202 and the oil passage 210 when a current exceeding a predetermined value is input as the electric signal 150a. When a current less than a predetermined value is input as the electric signal 150a(When electric current exceeding a predetermined value is not inputted as electric signal 150a)The oil passage 202 and the oil passage 210 are communicated with each other, and the communication between the oil passage 201 and the oil passage 210 is blocked.
[0041]
  Further, the actuation system 100 changes the state of communication between the oil passage 201, the oil passage 202, and the oil passage 211 in accordance with the electric signal 160a input from the FCC, and controls the supply and discharge of the hydraulic oil.First fluid pressureAn FBW solenoid valve 160 is provided as control means. Here, the FBW solenoid valve 160 causes the oil path 201 and the oil path 211 to communicate with each other and interrupts the communication between the oil path 202 and the oil path 211 when a current exceeding a predetermined value is input as the electric signal 160a. When a current less than a predetermined value is input as the electric signal 160a(When electric current exceeding a predetermined value is not input as the electric signal 160a)The oil passage 202 and the oil passage 211 are communicated with each other, and the communication between the oil passage 201 and the oil passage 211 is blocked.
[0042]
  Further, as shown in FIG. 2, the actuation system 100 causes the oil passage 203 and the oil passage 208 to communicate with each other and the oil passage 204 and the oil passage 209 to communicate with each other, thereby controlling the FBW control valve 130 (FIG. 1). And cylinder 110 (see FIG. 1)MakeHaving a spool 171 switched to the first positionMode switching valveThe mode selector valve 170 is provided.
[0043]
  Here, the spool 171Is FBW solenoid valve 160ByOil passage 211From oil passage 201hydraulic oilButWhen supplied, the pressure of hydraulic oil supplied from the FBW solenoid valve 160 via the oil passage 211Energized byIt moves to the 1st position shown in FIG.
[0044]
  In addition, the actuation system 100 (see FIG. 1) is controlled by a bypass solenoid valve 150 (see FIG. 1).When hydraulic oil from the oil passage 201 is supplied to the oil passage 210,A check valve 180 that allows a part of the hydraulic oil in the oil passage 210 to pass through the oil passage 212.(Check valve) and check valve 180 are provided to restrict the flow rate of backflow from oil passage 212 to oil passage 210.And an orifice 190.
[0045]
Here, the check valve 180 and the orifice 190 constitute reverse flow restricting means for allowing a part of the hydraulic oil in the oil passage 210 supplied from the bypass solenoid valve 150 to pass through the oil passage 212 while restricting the flow rate during the reverse flow. ing.
[0046]
The mode selector valve 170 includes a valve body 172, a sleeve 173 inserted into the valve body 172 and into which the spool 171 is inserted, and a cap that is screwed into the valve body 172 to fix the sleeve 173 to the valve body 172. 174.
[0047]
Further, as shown in FIG. 3, the mode selector valve 170 has a pair of cylinder chambers 110 a (see FIG. 1) of the cylinder 110 (see FIG. 1) when the spool 171 communicates the oil passage 203 and the oil passage 204. In addition, the cylinder chamber 110b (see FIG. 1) is connected to be switched to the second position where the entire system is operated in the bypass mode.
[0048]
In addition, the mode selector valve 170 is supplied and discharged with hydraulic oil through the oil passage 210 by the bypass solenoid valve 150 (see FIG. 1), and the bypass solenoid valve 150 supplies hydraulic oil through the oil passage 210, and the FBW solenoid. When the valve 160 (see FIG. 1) discharges hydraulic oil through the oil passage 211, the spool 171 is engaged with the spool 171 and the spool 171 is driven by the pressure of the hydraulic oil supplied from the bypass solenoid valve 150 through the oil passage 210. It has a bypass piston 175 as a position stop piston that stops at the second position shown in FIG.
[0049]
As shown in FIG. 4, the mode selector valve 170 has a spool 171 disposed on the side opposite to the first position (see FIG. 2) with respect to the second position (see FIG. 3). 203 and the oil passage 206 are communicated, and the oil passage 204 and the oil passage 207 are communicated, whereby the control valve 120 for mechanical control (see FIG. 1) and the cylinder 110 (see FIG. 1) are communicated, and the entire system is in the mechanical mode. Is switched to the third position to be operated.
[0050]
  Further, the mode selector valve 170 has a spring 176 as a biasing means that biases the spool 171 in the direction of the third position shown in FIG. 4 with respect to the first position (see FIG. 2), that is, the direction indicated by the arrow 170a. Then, hydraulic oil is supplied and discharged through the oil passage 212 by the check valve 180 and the orifice 190, and the bypass solenoid valve 150 (see FIG. 1) is supplied to the oil passage 210.ofHydraulic oilTo the oil passage 202 sideDischargeLet, FBW solenoid valve 160 (see FIG. 1) is oil passage 211.ofHydraulic oilTo the oil passage 202 sideDischargeLetThe bypass piston 175 engaged with the spool 171Against, Check valve 180 and orifice 190Restricts the flow in the discharge (back flow) direction.Oil passage 212InsideWhile resisting by hydraulic pressure,Spool 171ButMove to third position shown in Fig. 4Limit movement speedTime delay piston 177(Delay piston),have.
[0051]
The mode selector valve 170 is not denoted by reference numerals, but between the valve body 172 and the sleeve 173, between the valve body 172 and the cap 174, between the valve body 172 and the time delay piston 177, and the sleeve 173. And the bypass piston 175 and between the bypass piston 175 and the time delay piston 177 have oil seals that prevent leakage of hydraulic oil.
[0052]
The mode selector valve 170 includes a valve body 172 and a sleeve 173, a valve body 172 and a time delay piston 177, a sleeve 173 and a bypass piston 175, and a bypass piston 175 and a time delay piston 177. An oil passage 213 is formed in the valve main body 172 in order to return the hydraulic oil leaking from between the two to the tank.
[0053]
Next, the operation of the actuation system according to the present embodiment will be described.
[0054]
(1) Operation in FBW mode
[0055]
The FCC inputs a current exceeding a predetermined value to the bypass solenoid valve 150 as an electrical signal 150a when the electrical system of the actuation system 100 has not failed and the actuation system 100 can operate in the FBW mode. At the same time, a current exceeding a predetermined value is input to the FBW solenoid valve 160 as the electric signal 160a.
[0056]
When a current exceeding a predetermined value is input as the electric signal 150 a, the bypass solenoid valve 150 causes the oil passage 201 and the oil passage 210 to communicate with each other and blocks communication between the oil passage 202 and the oil passage 210.
[0057]
Further, when a current exceeding a predetermined value is input as the electric signal 160a, the FBW solenoid valve 160 causes the oil passage 201 and the oil passage 211 to communicate with each other and blocks the communication between the oil passage 202 and the oil passage 211.
[0058]
  The spool 171 of the mode selector valve 170 communicates with the oil passage 201 and the oil passage 211, and when hydraulic oil from a pump communicating with the oil passage 201 is supplied to the oil passage 211, pressureThe biasing force in the direction of arrow 170b according toIs larger than the urging force of the spring 176, so that it moves in the direction indicated by the arrow 170b, engages with the cap 171 and stops at the first position shown in FIG.
[0059]
Further, the bypass piston 175 and the time delay piston 177 of the mode selector valve 170 communicate with the oil passage 201, the oil passage 211, and the oil passage 210, and hydraulic oil from a pump that communicates with the oil passage 201 receives the oil passage 211 and the oil passage 210. When supplied to the passage 210, the pressure receiving area on the oil passage 210 side is larger than the pressure receiving area on the oil passage 211 side, so that it moves in the direction indicated by the arrow 170b by the pressure of the hydraulic oil from the pump and engages with the sleeve 173. At the same time, the vehicle stops at the position shown in FIG.
[0060]
When the spool 171 is stopped at the first position shown in FIG. 2, the oil passage 203 and the oil passage 208 are communicated, and the oil passage 204 and the oil passage 209 are communicated, whereby the control valve 130 for FBW control. And the cylinder 110 is connected.
[0061]
When the spool 171 is stopped at the first position shown in FIG. 2, the communication between the oil passage 203 and the oil passage 204, the communication between the oil passage 203 and the oil passage 206, or the oil passage 204 and the oil passage. Since the communication with 207 is blocked, the communication between the pair of cylinder chambers 110a and 110b of the cylinder 110 and the communication between the mechanical control control valve 120 and the cylinder 110 are blocked.
[0062]
And FCC produces | generates the electrical signal 130a and the electrical signal 130b according to the operation input to the control apparatus by a pilot, and the output from sensors, such as LVDT113 of the cylinder 110, and the steering angle sensor which is not shown in figure, The generated electric signal 130a and electric signal 130b are input to the control valve 130 for FBW control.
[0063]
When the electric signal 130a and the electric signal 130b are input, the FBW control valve 130 causes the oil path 201 and the oil path 208 to communicate with each other according to the input electric signal 130a and the electric signal 130b. 202 and the oil passage 209, the oil passage 201 and the oil passage 209, the oil passage 202 and the oil passage 208, and the oil passage 201, the oil passage 202, the oil passage 208, and the oil. The communication with the road 209 is cut off.
[0064]
When the oil passage 201 and the oil passage 208 communicate with each other and the oil passage 202 and the oil passage 209 communicate with each other, the hydraulic oil from the pump is supplied to the cylinder chamber 110a of the cylinder 110 through the oil passage 201, the oil passage 208, and the oil passage 203. Since the hydraulic oil in the cylinder chamber 110b of the cylinder 110 is discharged to the tank through the oil passage 204, the oil passage 209, and the oil passage 202, the rod 112a of the cylinder 110 moves in the direction indicated by the arrow 100a. .
[0065]
Further, when the oil passage 201 and the oil passage 209 communicate with each other and the oil passage 202 and the oil passage 208 communicate with each other, the hydraulic oil from the pump is supplied to the cylinder of the cylinder 110 via the oil passage 201, the oil passage 209, and the oil passage 204. Since the hydraulic oil in the cylinder chamber 110a of the cylinder 110 is discharged to the tank through the oil passage 203, the oil passage 208, and the oil passage 202, the rod 112a of the cylinder 110 is moved in the direction indicated by the arrow 100b. Moving.
[0066]
Further, when communication between the oil passage 201 and the oil passage 202 and the oil passage 208 and the oil passage 209 is interrupted, the hydraulic oil is not supplied to or discharged from the cylinder chamber 110a and the cylinder chamber 110b of the cylinder 110. The rod 112a stops.
[0067]
Here, the steering blade is connected to the rod 112a of the cylinder 110 via a drive member, and the airframe supports the bracket portion 111a of the cylinder 110 so as to be swingable. Therefore, the angle of the steering blade with respect to the airframe is It is changed by the expansion and contraction of the rod 112a of the cylinder 110.
[0068]
  In the above description, the case where a current exceeding a predetermined value is input to the bypass solenoid valve 150 as the electric signal 150a has been described. However, the actuation system 100 has a current equal to or lower than the predetermined value as the electric signal 150a to the bypass solenoid valve 150. When inputThat is, when a current exceeding a predetermined value is not input to the bypass solenoid valve 150 as the electric signal 150a.However, when a current exceeding a predetermined value is input to the FBW solenoid valve 160 as the electric signal 160a, the spool 171 moves to the first position shown in FIG. Can work.
[0069]
(2) Operation in bypass mode
[0070]
The FCC cannot operate in the FBW mode due to the failure of the actuation system 100 and other actuation systems connected to the steering wing to which the actuation system 100 is connected can operate in the FBW mode. When the system 100 is operable in the bypass mode, a current exceeding a predetermined value is input to the bypass solenoid valve 150 as the electric signal 150a, and a current equal to or less than the predetermined value is input to the FBW solenoid valve 160 as the electric signal 160a.
[0071]
When a current exceeding a predetermined value is input as the electric signal 150 a, the bypass solenoid valve 150 causes the oil passage 201 and the oil passage 210 to communicate with each other and blocks communication between the oil passage 202 and the oil passage 210.
[0072]
Further, when a current equal to or smaller than a predetermined value is input as the electric signal 160a, the FBW solenoid valve 160 blocks the communication between the oil passage 201 and the oil passage 211 and causes the oil passage 202 and the oil passage 211 to communicate with each other.
[0073]
  The spool 171 of the mode selector valve 170 communicates with the oil passage 202 and the oil passage 211, and when the hydraulic oil in the oil passage 211 is discharged to a tank communicating with the oil passage 202, the urging force of the spring 176 is applied to the oil passage. Hydraulic oil pressure in 211The biasing force in the direction of arrow 170b according toSince it becomes larger, it moves in the direction indicated by the arrow 170a.
[0074]
Further, the bypass piston 175 and the time delay piston 177 of the mode selector valve 170 communicate with the oil passage 202 and the oil passage 211, and the hydraulic oil in the oil passage 211 is discharged to a tank that communicates with the oil passage 202. 201 and the oil passage 210 communicate with each other, and when hydraulic oil from a pump communicating with the oil passage 201 is supplied to the oil passage 210, the hydraulic fluid from the pump moves in the direction indicated by the arrow 170b, and the sleeve 173 And stops at the position shown in FIG.
[0075]
  Therefore, the bypass piston 175 of the mode selector valve 170 isMove in the direction of arrow 170aSpool 171When engaging with thisThe spool 171 is stopped at the second position shown in FIG.
[0076]
When the spool 171 stops at the second position shown in FIG. 3, the oil passage 203 and the oil passage 204 are communicated with each other, thereby communicating between the pair of cylinder chambers 110 a and the cylinder chamber 110 b of the cylinder 110.
[0077]
When the spool 171 is in the second position shown in FIG. 3, the communication between the oil passage 203 and the oil passage 206 and the oil passage 208 and the communication between the oil passage 204 and the oil passage 207 and the oil passage 209 are blocked. Therefore, the communication between the mechanical control control valve 120 and the cylinder 110 and the communication between the FBW control control valve 130 and the cylinder 110 are blocked.
[0078]
  Therefore, the actuation system 100 cannot operate in the FBW mode due to a failure or the like, and other actuation systems connected to the steering blade to which the actuation system 100 is connected can operate in the FBW mode and can operate in the bypass mode. However, by operating in the bypass mode, the operation in the FBW mode of other actuation systems connected to the steering wing to which it is connected should not be disturbed.It becomes a state.
[0079]
(3) Operation in time delay mode
[0080]
The actuation system 100 inputs a current of a predetermined value or less as an electric signal 150a to the bypass solenoid valve 150 when the electric system has not failed and cannot operate in the FBW mode or the bypass mode, and the FBW solenoid valve 160 A current equal to or less than a predetermined value is input as the electric signal 160a.
[0081]
Further, in the actuation system 100, when a failure occurs in the electrical system, an electrical signal is not input to the bypass solenoid valve 150 and the FBW solenoid valve 160. That is, the actuation system 100 inputs a current equal to or less than a predetermined value as the electric signal 150a to the bypass solenoid valve 150 when a failure occurs in the electric system, and the electric signal 160a is equal to or less than the predetermined value to the FBW solenoid valve 160. It becomes the state similar to the state which inputs the current.
[0082]
When a current equal to or less than a predetermined value is input as the electric signal 150 a, the bypass solenoid valve 150 blocks the communication between the oil passage 201 and the oil passage 210 and also connects the oil passage 202 and the oil passage 210.
[0083]
Further, when a current equal to or smaller than a predetermined value is input as the electric signal 160a, the FBW solenoid valve 160 blocks the communication between the oil passage 201 and the oil passage 211 and causes the oil passage 202 and the oil passage 211 to communicate with each other.
[0084]
The spool 171 of the mode selector valve 170 communicates with the oil passage 202 and the oil passage 211, and when the hydraulic oil in the oil passage 211 is discharged to a tank communicating with the oil passage 202, the urging force of the spring 176 is Since it becomes larger than the pressure of the hydraulic oil in 211, it moves to the direction which the arrow 170a shows.
[0085]
The bypass piston 175 of the mode selector valve 170 is discharged to a tank in which the oil passage 202 communicates with the oil passage 211 and the oil passage 210, and hydraulic oil in the oil passage 211 and the oil passage 210 communicates with the oil passage 202. Then, it engages with the spool 171 moving in the direction indicated by the arrow 170a, and is pushed by the spool 171 and moves together with the spool 171 in the direction indicated by the arrow 170a.
[0086]
Further, in the time delay piston 177 of the mode selector valve 170, the oil passage 202 and the oil passage 210 communicate with each other, and the hydraulic oil in the oil passage 210 that communicates with the oil passage 212 is discharged to a tank that communicates with the oil passage 202. Then, it is engaged with the bypass piston 175 that is pushed by the spool 171 and moves together with the spool 171 in the direction indicated by the arrow 170a, and is pushed by the bypass piston 175 and moves together with the spool 171 and the bypass piston 175 in the direction indicated by the arrow 170a.
[0087]
When the hydraulic oil in the oil passage 210 is discharged to the tank communicating with the oil passage 202, the hydraulic oil in the oil passage 212 is also discharged to the tank communicating with the oil passage 202 via the oil passage 210. Since the oil passage 212 and the oil passage 210 communicate with each other via the orifice 190, the discharge speed of the hydraulic oil in the oil passage 212 is slower than the discharge speed of the hydraulic oil in the oil passage 210.
[0088]
  Therefore,At this time,The time delay piston 177 of the mode selector valve 170 is engaged with a bypass piston 175 that engages with the spool 171 as shown in FIG.As well asCheck valve 180(Check valve)And orifice 190Restricts the flow in the discharge (back flow) direction.Oil passage 212InsideDepending on hydraulic oil pressureTo move the bypass piston 175resistancewhile doing,Of spool 171In the direction of arrow 170aLimit travel speed.
[0089]
  Also,The spool 171in this wayWhen it is moved in the direction indicated by the arrow 170a by the time delay piston 177,That is, when shifting from the state shown in FIG. 5 to the state shown in FIG.The oil passage 203 and the oil passage 206 are arranged so that the amount of hydraulic oil passing through gradually increases.graduallyIn addition to communicating, the oil passage 204 and the oil passage 207graduallyBy communicating,In the state of the variable throttle shown between the mechanical mode position (third position) and the bypass mode position (second position) of the mode selector valve 170 in FIG.The mechanical control valve 120 and the cylinder 110 are connected.
[0090]
  The actuation system 100 isAs aboveWhen operating in the time delay mode, the communication between the oil passage 203 and the oil passage 204, the communication between the oil passage 203 and the oil passage 208, and the communication between the oil passage 204 and the oil passage 209 are completely blocked. The communication between the pair of cylinder chambers 110a and 110b of the cylinder 110 and the communication between the FBW control valve 130 and the cylinder 110 are completely cut off.
[0091]
Here, the input link 140 is connected to the steering device at the first connecting portion 141 via the linkage, is connected to the rod 112a of the cylinder 110 at the second connecting portion 142, and is connected to the machine at the third connecting portion 143. Since it is connected to the input member 121, if there is an operation input by the pilot in the control device, the operation input to the control device by the pilot is adjusted by the input link 140 according to the expansion / contraction state of the rod 112 a of the cylinder 110. Then, it is inputted as a machine input to the machine input member 121 of the mechanical control valve 120.
[0092]
Therefore, the mechanical control valve 120 causes the oil passage 205 and the oil passage 206 to communicate with each other according to the machine input to the machine input member 121, and allows the oil passage 202 and the oil passage 207 to communicate with each other. 205 and the oil path 207 are communicated, the oil path 202 and the oil path 206 are communicated, and the communication between the oil path 202 and the oil path 205 and the oil path 206 and the oil path 207 is blocked.
[0093]
  When the oil passage 205 and the oil passage 206 communicate with each other and the oil passage 202 and the oil passage 207 communicate with each other, the hydraulic oil from the pump is transferred to the cylinder 110 via the oil passage 201, the oil passage 205, the oil passage 206, and the oil passage 203. The hydraulic oil in the cylinder chamber 110b of the cylinder 110 is discharged to the tank via the oil passage 204, the oil passage 207, and the oil passage 202.WhenThe rod 112a of the cylinder 110 moves in the direction indicated by the arrow 100a.
[0094]
  In addition, when the oil passage 205 and the oil passage 207 communicate with each other and the oil passage 202 and the oil passage 206 communicate with each other, the hydraulic oil from the pump passes through the oil passage 201, the oil passage 205, the oil passage 207, and the oil passage 204. The oil is supplied to the cylinder chamber 110b of the cylinder 110, and the hydraulic oil in the cylinder chamber 110a of the cylinder 110 is discharged to the tank through the oil passage 203, the oil passage 206, and the oil passage 202.WhenThe rod 112a of the cylinder 110 moves in the direction indicated by the arrow 100b.
[0095]
Further, when communication between the oil passage 205 and the oil passage 202 and the oil passage 206 and the oil passage 207 is interrupted, the hydraulic oil is not supplied to or discharged from the cylinder chamber 110a and the cylinder chamber 110b of the cylinder 110. The rod 112a stops.
[0096]
Here, as described above, the steering wing is connected to the rod 112a of the cylinder 110 via the drive member, and the airframe supports the bracket portion 111a of the cylinder 110 so as to be swingable. The angle of the steering blade changes depending on the expansion and contraction of the rod 112a of the cylinder 110.
[0097]
  But as mentioned above,The actuation system 100 operates in a time delay mode.In addition to gradually connecting the oil passages 203, 204 and the oil passages 206, 207,The angle of the steering wing relative to the fuselage corresponds to the operation input to the control device by the pilotLikeGenerated by FCCBe doneFrom the state of operating in the FBW mode, the state of operating in the mechanical mode, which will be described later, in which the angle of the steering wing with respect to the aircraft corresponds to the operation input by the pilot to the control deviceWhen shifting to, since the FBW mode shifts to the time delay mode through the bypass mode and becomes the mechanical mode,It can move slowly.
[0098]
Therefore, when the actuation system 100 shifts from a state operating in the FBW mode to a state operating in a mechanical mode, which will be described later, as compared with a case where the actuation system 100 cannot operate in the time delay mode, the angle of the steering blade with respect to the fuselage Can be gradually changed, and a sudden change in the steering angle can be mitigated.
[0099]
(4) Operation in mechanical mode
[0100]
In the time delay mode, when the time delay piston 177 is engaged with the valve body 172 and stops moving in the direction indicated by the arrow 170a, the biasing force of the spring 176 causes the time delay piston 177 to move through the bypass piston 175. The spool 171 that has been pushed in the direction shown in the figure stops at the third position shown in FIG.
[0101]
When the spool 171 stops at the third position shown in FIG. 4, a larger amount of hydraulic oil can pass through compared to when the actuation system 100 operates in the time delay mode. The mechanical control valve 120 and the cylinder 110 are communicated by communicating the path 206 and the oil path 204 and the oil path 207.
[0102]
  In the mechanical mode, as in the time delay mode, the pilot's operation input to the control device is adjusted according to the expansion / contraction state of the rod 112a of the cylinder 110 and then input to the mechanical control valve 120 as a mechanical input.The AndThe angle of the steering wing with respect to the airframe changes according to the machine input input to the mechanical control control valve 120.
[0103]
As described above, the actuation system 100 can switch the operation mode to the FBW mode, the bypass mode, the time delay mode, and the mechanical mode with one mode selector valve 170.
[0104]
In the present embodiment, the control valve 130 for FBW control is EHSV. However, according to the present invention, the control signal to the cylinder chamber 110a and the cylinder chamber 110b of the cylinder 110 is changed according to the electric signal input from the FCC. Any valve other than EHSV, such as DDV (Direct Drive Valve), may be used as long as it is a valve that can control the supply and discharge of hydraulic fluid.
[0105]
In the present embodiment, oil is used as the fluid. However, according to the present invention, the fluid may be a liquid other than oil.
[0106]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the operation mode can be switched to the FBW mode, the bypass mode, the time delay mode, and the mechanical mode.When the local system cannot operate in FBW, the operation of the other system's actuation system in FBW mode will not be hindered.An actuation system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an actuation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a mode selector valve in the FBW mode of the actuation system shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view of the mode selector valve in the bypass mode of the actuation system shown in FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view of a mode selector valve in a mechanical mode of the actuation system shown in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view of a mode selector valve in a time delay mode of the actuation system shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram of a conventional actuation system.
7 is a cross-sectional view of the mode selector valve in the FBW mode of the actuation system shown in FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view of the mode selector valve in the time delay mode of the actuation system shown in FIG. 6. FIG.
9 is a cross-sectional view of a mode selector valve in a mechanical mode of the actuation system shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
100 Actuation system(Each system actuation system)
110 cylinders
110a Cylinder chamber (fluid chamber)
110b Cylinder chamber (fluid chamber)
120 Control valve for mechanical control (mechanical control valve)
130 Control valve for FBW control (electric control valve)
130a, 130b Electrical signal
150 Bypass solenoid valve (first control means)
150a Electric signal
160 FBW solenoid valve (second control means)
160a Electrical signal
170 Mode selector valve (Mode switching valve,Position switching valve)
171 spool
175 Bypass piston (position stop piston)
176 Spring (biasing means)
177 Time delay piston (Delay piston,Resistance moving piston)
180 Check valve (Check valve,Backflow limiting means)
190 Orifice (back flow limiting means)
201 passage (upstream passage)
210 passages (multiple passages, other passages)
212 passage (specific passage)

Claims (5)

一対の流体室が形成され両流体室への流体の給排により作動するシリンダと、
機械入力に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する機械式制御弁と、
電気信号に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する電気式制御弁と、
前記電気式制御弁及び前記シリンダを連通させる第１の位置と、前記一対の流体室間を連通させる第２の位置と、前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる第３の位置とに少なくとも切り換えられるスプールを有し、該スプールを、前記第３の位置側から前記第１の位置側への切換え時には一方側に、前記第１の位置側から前記第３の位置側への切換え時には他方側に移動させるモード切換え弁と、を備えたアクチュエーションシステムであって、
前記スプールを前記一方側に付勢する第１流体の圧力を制御する第１流体圧制御手段と、
前記第１流体の圧力とは別に複数の通路を通して前記モード切換弁に供給される第２流体の圧力を制御する第２流体圧制御手段と、
前記複数の通路のうち特定の通路上で前記第２流体の逆流時の流量を制限する逆流制限手段と、を含み、
前記モード切換弁が、
前記スプールを前記他方側に付勢する付勢手段と、
前記他方側への付勢によって前記スプールが前記第２の位置より前記他方側に移動するとき前記スプールに係合する一方、前記第２流体の圧力を受けるとき前記他方側への付勢に抗して前記スプールを前記第２の位置で停止させる位置停止ピストンと、
前記特定の通路を通して前記第２流体の圧力を受ける一方、前記第１流体の圧力及び前記第２流体の圧力が共に低下して前記第２の位置より前記他方側に移動する前記スプールと共に前記位置停止ピストンが前記他方側に移動するとき、前記位置停止ピストンに係合しつつ、前記逆流制限手段による前記逆流時の流量の制限に応じた前記特定の通路内の前記第２流体の圧力を受け、前記スプールおよび前記位置停止ピストンの前記他方側への移動速度を制限するディレイピストンと、を有することを特徴とするアクチュエーションシステム。 A cylinder in which a pair of fluid chambers are formed and operated by supplying and discharging fluid to and from both fluid chambers ;
A mechanical control valve that controls supply and discharge of fluid to and from the cylinder in response to a mechanical input;
An electric control valve for controlling supply and discharge of fluid to and from the cylinder in response to an electric signal;
At least a first position for communicating the electric control valve and said cylinder, and a second position in which communication between said pair of fluid chambers, and a third position for communicating the mechanical control valve and said cylinder A spool that can be switched , and the spool is switched to one side when switching from the third position side to the first position side, and the other when switching from the first position side to the third position side. An actuation system comprising a mode switching valve to be moved to the side,
First fluid pressure control means for controlling the pressure of the first fluid that urges the spool toward the one side;
Second fluid pressure control means for controlling the pressure of the second fluid supplied to the mode switching valve through a plurality of passages separately from the pressure of the first fluid;
Backflow restricting means for restricting the flow rate of the second fluid during backflow on a specific passage among the plurality of passages,
The mode switching valve is
Biasing means for biasing the spool to the other side;
When the spool is moved from the second position to the other side by the bias toward the other side, the spool engages with the spool. On the other hand, when the pressure of the second fluid is received, the spool resists the bias toward the other side. And a position stop piston for stopping the spool at the second position;
While receiving the pressure of the second fluid through the specific passage, both the pressure of the first fluid and the pressure of the second fluid decrease and move to the other side from the second position. When the stop piston moves to the other side, it receives the pressure of the second fluid in the specific passage according to the restriction of the flow rate during the backflow by the backflow restricting means while engaging the position stop piston. An actuation system comprising: a delay piston that limits a moving speed of the spool and the position stop piston to the other side. 前記スプールが前記位置停止ピストンおよび前記ディレイピストンと共に前記第２の位置より前記他方側に移動するとき、前記スプールが、前記ディレイピストンにより前記他方側への移動速度を制限されながら、前記第３の位置で前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる通路同士の連通状態となるまで、該通路同士の連通状態を前記シリンダに給排される流体の通過流量が徐々に多くなるように変化させることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエーションシステム。When the spool moves together with the position stop piston and the delay piston from the second position to the other side, the spool is limited in moving speed to the other side by the delay piston. The communication state between the passages is changed so that the passage flow rate of the fluid supplied to and discharged from the cylinder gradually increases until the communication state between the passages connecting the mechanical control valve and the cylinder at a position is reached. The actuation system according to claim 1. 前記逆流制限手段が、前記特定の通路を通して前記ディレイピストン側への前記第２流体の供給が可能な逆止弁と、前記逆止弁が前記ディレイピストン側からの前記第２流体の逆流を阻止するとき、前記特定の通路からの前記第２流体の逆流による排出流量を制限するオリフィスと、を並列に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエーションシステム。A check valve capable of supplying the second fluid to the delay piston side through the specific passage; and the check valve prevents the back flow of the second fluid from the delay piston side. 3. The actuation system according to claim 1, further comprising an orifice for limiting a discharge flow rate due to a back flow of the second fluid from the specific passage. 前記モード切換弁に前記第２流体の圧力を供給する通路が、前記第２流体圧制御手段により圧力制御された前記第２流体を通す上流側の通路と、該上流側の通路から分岐した前記複数の通路とによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載のアクチュエーションシステム。A passage for supplying the pressure of the second fluid to the mode switching valve is divided into an upstream passage for passing the second fluid pressure-controlled by the second fluid pressure control means, and the upstream passage. The actuation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the actuation system includes a plurality of passages. 航空機の同一の操舵翼を制御するよう複数系統で構成されるアクチュエーションシステムであって、An actuation system composed of multiple systems to control the same steering wing of an aircraft,
前記複数系統の各系統が、Each of the multiple systems is
一対の流体室が形成され両流体室への流体の給排により作動するシリンダと、A cylinder in which a pair of fluid chambers are formed and operated by supplying and discharging fluid to and from both fluid chambers;
機械入力に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する機械式制御弁と、A mechanical control valve that controls supply and discharge of fluid to and from the cylinder in response to a mechanical input;
電気信号に応じて前記シリンダへの流体の給排を制御する電気式制御弁と、An electric control valve for controlling supply and discharge of fluid to and from the cylinder in response to an electric signal;
前記電気式制御弁及び前記シリンダを連通させる第１の位置と、前記一対の流体室間を連通させる第２の位置と、前記機械式制御弁及び前記シリンダを連通させる第３の位置とに少なくとも切り換えられるスプールを有し、該スプールを、前記第３の位置側から前記第１の位置側への切換え時には一方側に、前記第１の位置側から前記第３の位置側への切換え時には他方側に移動させるモード切換え弁と、を備えるとともに、At least a first position for communicating the electric control valve and the cylinder, a second position for communicating the pair of fluid chambers, and a third position for communicating the mechanical control valve and the cylinder. A spool that can be switched, and the spool is switched to one side when switching from the third position side to the first position side, and the other when switching from the first position side to the third position side. A mode switching valve that moves to the side, and
前記スプールを前記一方側に付勢する第１流体の圧力を制御する第１流体圧制御手段と、First fluid pressure control means for controlling the pressure of the first fluid that urges the spool toward the one side;
前記第１流体の圧力とは別に複数の通路を通して前記モード切換弁に供給される第２流体の圧力を制御する第２流体圧制御手段と、Second fluid pressure control means for controlling the pressure of the second fluid supplied to the mode switching valve through a plurality of passages separately from the pressure of the first fluid;
前記複数の通路のうち特定の通路上で前記第２流体の逆流時の流量を制限する逆流制限手段と、を含み、Backflow restricting means for restricting the flow rate of the second fluid during backflow on a specific passage among the plurality of passages,
前記モード切換弁が、The mode switching valve is
前記スプールを前記他方側に付勢する付勢手段と、Biasing means for biasing the spool to the other side;
前記他方側への付勢によって前記スプールが前記第２の位置より前記他方側に移動するとき前記スプールに係合する一方、前記第２流体の圧力を受けるとき前記他方側への付勢に抗して前記スプールを前記第２の位置で停止させる位置停止ピストンと、When the spool is moved from the second position to the other side by the bias toward the other side, the spool engages with the spool. On the other hand, when the pressure of the second fluid is received, the spool resists the bias toward the other side. And a position stop piston for stopping the spool at the second position;
前記特定の通路を通して前記第２流体の圧力を受ける一方、前記第１流体の圧力及び前記第２流体の圧力が共に低下して前記第２の位置より前記他方側に移動する前記スプールと共に前記位置停止ピストンが前記他方側に移動するとき、前記位置停止ピストンに係合しつつ、前記逆流制限手段による前記逆流時の流量の制限に応じた前記特定の通路内の前記第２流体の圧力を受け、前記スプールおよび前記位置停止ピストンの前記他方側への移動速度を制限するディレイピストンと、を有することを特徴とするアクチュエーションシステム。While receiving the pressure of the second fluid through the specific passage, both the pressure of the first fluid and the pressure of the second fluid decrease and move to the other side from the second position. When the stop piston moves to the other side, it receives the pressure of the second fluid in the specific passage according to the restriction of the flow rate during the backflow by the backflow restricting means while engaging the position stop piston. An actuation system comprising: a delay piston that limits a moving speed of the spool and the position stop piston to the other side.
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