JP5409822B2

JP5409822B2 - Aircraft ground steering device, ground steering method, and aircraft

Info

Publication number: JP5409822B2
Application number: JP2012014709A
Authority: JP
Inventors: 泰斗尾道; 和生多田
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP2012081963A

Description

本発明は、航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向装置と地上操向方法に関するものである。より詳しくは、機械的な故障を検出することができる地上操向装置と地上操向方法、及びこのような地上操向装置を備えた航空機に関するものである。 The present invention relates to a steer-by-wire ground steering device and a ground steering method for an aircraft. More specifically, the present invention relates to a ground steering device and a ground steering method capable of detecting a mechanical failure, and an aircraft including such a ground steering device.

図３は、従来の航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向装置の信号系統図である。
航空機の車輪２は、回動可能な支柱１０を介して機体（図示せず）に固定されている。
また、地上操向装置４０は、操縦者によって操作されるラダーシステム３又はハンドル４等からなる破線で囲んだ入力機器５と、支柱１０を回動させ車輪２の向きを変更する操向アクチュエータ７ａ，７ｂと、油圧源２０，コントロールバルブ９，及びステアリングコントローラ８（制御装置）等を備えている。また、図示していないが、入力機器５や操向アクチュエータ７ａ，７ｂには差動トランスＬＶＤＴ（Linear Variable Differential Transformer）式の変位センサ（ポジション・センサ）が設けられている。 FIG. 3 is a signal system diagram of a conventional aircraft steer-by-wire ground steering system.
The aircraft wheel 2 is fixed to an airframe (not shown) via a rotatable support column 10.
Further, the ground steering device 40 is a steering actuator 7a that changes the direction of the wheel 2 by rotating the input device 5 surrounded by a broken line composed of a ladder system 3 or a handle 4 operated by a pilot, and a column 10. 7b, a hydraulic pressure source 20, a control valve 9, and a steering controller 8 (control device). Although not shown, the input device 5 and the steering actuators 7a and 7b are provided with a differential transformer LVDT (Linear Variable Differential Transformer) type displacement sensor (position sensor).

操向アクチュエータ７ａ，７ｂは、途中にコントロールバルブ９を備えた配管１１ａ，１１ｂによって油圧源２０と接続されている。よって、コントロールバルブ９の開度を調整することにより、操向アクチュエータ７ａ，７ｂに任意の油圧を供給することができるようになっている。また、ステアリングコントローラ８は、信号線２１〜２３を介して入力機器５と接続されており、また、信号線２４を介してコントロールバルブ９と接続されている。 The steering actuators 7a and 7b are connected to the hydraulic power source 20 by pipes 11a and 11b provided with a control valve 9 on the way. Therefore, any hydraulic pressure can be supplied to the steering actuators 7a and 7b by adjusting the opening of the control valve 9. Further, the steering controller 8 is connected to the input device 5 through signal lines 21 to 23, and is connected to the control valve 9 through a signal line 24.

よって、信号線２１〜２３を介して入力機器５からステアリングコントローラ８に入力信号（目標操向角度情報）が入力され、さらに信号線２４を介してステアリングコントローラ８からコントロールバルブ９へ出力信号が出力されると、コントロールバルブ９の開度が制御され、入力信号に対応する油圧が操向アクチュエータ７ａ，７ｂに供給される。
すなわち、操向アクチュエータ７ａ，７ｂには配管１１ａ，１１ｂを介してコントロールバルブ９側から油圧（圧油）が供給され、支柱１０は、油圧に応じた回動角度だけ回動する。支柱１０が回動すると車輪２の向きが変わり、航空機の進行方向が変更（すなわち操向）される。
このようなステアバイワイヤ方式の地上操向装置４０を備えた航空機が、例えば特許文献１に開示されている。 Therefore, an input signal (target steering angle information) is input from the input device 5 to the steering controller 8 via the signal lines 21 to 23, and an output signal is output from the steering controller 8 to the control valve 9 via the signal line 24. Then, the opening degree of the control valve 9 is controlled, and the hydraulic pressure corresponding to the input signal is supplied to the steering actuators 7a and 7b.
That is, hydraulic pressure (pressure oil) is supplied to the steering actuators 7a and 7b from the control valve 9 side via the pipes 11a and 11b, and the support column 10 rotates by a rotation angle corresponding to the hydraulic pressure. When the column 10 rotates, the direction of the wheel 2 changes, and the traveling direction of the aircraft is changed (ie, steered).
An aircraft including such a steer-by-wire ground steering device 40 is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開２００４−２５５９１０号公報JP 2004-255910 A

従来の航空機に備えられている地上操向装置４０は、上述のような入力機器５や操向アクチュエータ７ａ，７ｂ等の機械系設備と、入力機器５から入力される目標操向角度情報をステアリングコントローラ８の制御信号に変換してコントロールバルブ９に伝達する電気信号系設備とを有している。 The ground steering device 40 provided in the conventional aircraft steers the above-described mechanical equipment such as the input device 5 and the steering actuators 7a and 7b and target steering angle information input from the input device 5. It has electrical signal system equipment that converts it into a control signal of the controller 8 and transmits it to the control valve 9.

ところで、従来の地上操向装置は、電気的な故障が生じた場合には速やかにその故障を検出することができるが、機械的な故障の検出は容易ではなかった。
例えば、以下のような場合が考えられる。
前記した入力機器５や操向アクチュエータ７ａ，７ｂに設けられている差動トランスＬＶＤＴは、入力機器５の操作量や操向アクチュエータ７ａ，７ｂの駆動量を検出している。仮に、いずれかの差動トランスＬＶＤＴの電気配線が断線すると、通電しないことや電圧が低下する等の事象をもって断線したことを直ちに検出できるが、差動トランスＬＶＤＴ自体が物理的に破損して検出ヘッドが固定されてしまうと、入力機器５を操作して実際に操向角（実動操向角度）が変化しても、差動トランスＬＶＤＴは一定の操向角を検出し出力し続ける。 By the way, although the conventional ground steering apparatus can detect the failure quickly when an electrical failure occurs, the detection of the mechanical failure is not easy.
For example, the following cases can be considered.
The differential transformer LVDT provided in the input device 5 and the steering actuators 7a and 7b detects the operation amount of the input device 5 and the drive amount of the steering actuators 7a and 7b. If the electrical wiring of any of the differential transformers LVDT is disconnected, it can be immediately detected that the circuit has been disconnected due to an event such as no energization or voltage drop. However, the differential transformer LVDT itself is physically damaged and detected. If the head is fixed, the differential transformer LVDT continues to detect and output a constant steering angle even if the steering angle (actual steering angle) is changed by operating the input device 5.

その結果、検出した操向角と実際の操向角とが相違し、航空機は危険な運行（走行）を行うこととなる。そのため従来は、安全性を考慮して、入力側（入力機器５）とフィードバック側（コントロールバルブ９）の信号に冗長性（余裕）を持たせていた。具体的には、操向アクチュエータに差動トランスＬＶＤＴを二重，三重に設け、それらが全て同じ結果を示せば操向アクチュエータは正常であると考えられる。しかし、この場合には、各差動トランスＬＶＤＴが異なる結果を検出すると、いずれの差動トランスＬＶＤＴの検出値が正しいのか判別がつかない。 As a result, the detected steering angle is different from the actual steering angle, and the aircraft performs a dangerous operation (running). Therefore, conventionally, in consideration of safety, the signals on the input side (input device 5) and the feedback side (control valve 9) are provided with redundancy (margin). Specifically, the differential actuator LVDT is provided in double or triple in the steering actuator, and if all of them show the same result, the steering actuator is considered to be normal. However, in this case, if each differential transformer LVDT detects a different result, it cannot be determined which differential transformer LVDT has the correct detection value.

そこで本発明は、機械的な故障を容易に検出できる航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向装置，地上操向方法，及び前記地上操向装置を備えた航空機を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an aircraft steer-by-wire ground steering device, a ground steering method, and an aircraft including the ground steering device that can easily detect a mechanical failure.

上記課題を解決するための関連の発明は、車輪の向きを変更する操向手段を備えた航空機の地上操向装置において、前記操向手段は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報に基づいて操向アクチュエータを制御する制御装置とを有しており、車輪の操向角度を検出するセンサを備え、目標操向角度に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する第１判定手段を備えたことを特徴とする航空機の地上操向装置である。 A related invention for solving the above-mentioned problems is an aircraft ground steering apparatus provided with steering means for changing the direction of wheels. The steering means includes an input device, a steering actuator, and an input device. And a control device that controls the steering actuator based on the inputted target steering angle information, and includes a sensor that detects the steering angle of the wheel, and the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle. An aircraft ground steering apparatus comprising first determination means for determining whether the actual steering angle is within a predetermined range set in advance.

この発明の地上操向装置は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器からの入力に基づいて操向アクチュエータを制御する制御装置とを有する操向手段を備えている。よって、制御装置が、入力機器から入力された操向目標角度情報に基づいて操向アクチュエータを制御すると、航空機の進路が変更される。
また、目標操向角度に対するセンサで検出される車輪の実動操向角度が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する第１判定手段を備えたので、目標操向角度と実動操向角度の差を把握することができる。
第１判定手段が判定した結果、目標操向角度に対して実動操向角度が所定範囲内にない場合としては、例えば操向アクチュエータが故障している場合と、車輪の操向角度を検出するセンサが故障している場合とが考えられる。すなわち、操向アクチュエータが故障している場合には、目標操向角度が設定されても車輪の向きが適正に変更されることはなく、また、センサが故障している場合には、実際に車輪の向きが変更されていることを検出することができない。
そこでこの発明を実施すると、操向アクチュエータとセンサのいずれが故障していても、航空機の地上操向装置の機械的な故障（異常）を検出することができるようになる。 The ground steering apparatus of this invention is provided with the steering means which has an input device, a steering actuator, and the control apparatus which controls a steering actuator based on the input from an input device. Therefore, when the control device controls the steering actuator based on the steering target angle information input from the input device, the course of the aircraft is changed.
In addition, since the first determination means for determining whether or not the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is within a predetermined range set in advance, the target steering angle and the actual steering angle are provided. The difference of the steering angle can be grasped.
As a result of the determination by the first determining means, when the actual steering angle is not within the predetermined range with respect to the target steering angle, for example, when the steering actuator is out of order and the steering angle of the wheel is detected. It is considered that the sensor that performs the failure has failed. In other words, if the steering actuator is broken, the direction of the wheel will not be changed properly even if the target steering angle is set, and if the sensor is broken, It cannot be detected that the direction of the wheel is changed.
Therefore, when the present invention is implemented, it becomes possible to detect a mechanical failure (abnormality) in the ground steering device of an aircraft, regardless of which of the steering actuator and the sensor is faulty.

上記課題を解決するための請求項１の発明は、車輪の向きを変更する操向手段を備えた航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向装置において、前記操向手段は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報に基づいて操向アクチュエータを制御する制御装置とを有しており、車輪の操向角度を検出するセンサと、目標操向角度の時間変化量及び実動操向角度の時間変化量を演算する演算手段とを備え、目標操向角度の時間変化量に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段を備えたことを特徴の一つとする航空機の地上操向装置である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is directed to a steer-by-wire type ground steering apparatus for an aircraft provided with steering means for changing the direction of wheels. The steering means includes an input device, steering The actuator has a control device for controlling the steering actuator based on the target steering angle information input from the input device. The sensor detects the steering angle of the wheel, and the time change of the target steering angle. A time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the time change amount of the target steering angle is set in advance. a ground steering system of an aircraft according to one characterized by comprising determination means for determining whether or not within the predetermined ranges.

本発明の地上操向装置は、上記関連の発明の地上操向装置と同様に、制御装置が、入力機器から入力された操向目標角度情報に基づいて操向アクチュエータを制御すると、航空機の進路が変更される。ここで操向目標角度情報とは、入力機器によって入力される目標操向角度の時間変化量である。
目標操向角度の時間変化量と、センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量は、演算手段によって演算される。また、判定手段は、目標操向角度の時間変化量に対して前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する。すなわち判定手段は、目標操向角度の時間変化の度合いと、実動操向角度の時間変化の度合いとを比較する。
これにより、予め設定した所定範囲内にないと判定手段が判定した場合には、操向操作に対して車輪の向きの変更が伴っておらず、操向アクチュエータかセンサのいずれかが故障している。
よって、本発明を実施すると、操向アクチュエータとセンサの故障を検出することができる。 The ground steering apparatus of the present invention is similar to the ground steering apparatus of the related invention described above , when the control device controls the steering actuator based on the steering target angle information input from the input device. Is changed. Here, the steering target angle information is a time change amount of the target steering angle input by the input device.
The time change amount of the target steering angle and the time change amount of the actual steering angle detected by the sensor are calculated by the calculation means. The determination means determines whether or not the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the time change amount of the target steering angle is within a predetermined range set in advance. . That is, the determination means compares the degree of time change in the target steering angle with the degree of time change in the actual steering angle.
As a result, when the determination means determines that it is not within the predetermined range set in advance, there is no change in the wheel direction with respect to the steering operation, and either the steering actuator or the sensor fails. Yes.
Therefore, when the present invention is implemented, it is possible to detect a failure of the steering actuator and the sensor.

また請求項１に記載の発明は、さらに前記判定手段が、所定範囲内に入っていないと判定した場合には、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は、車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを必須とする。 Further, in the first aspect of the present invention, when the determination means determines that the wheel does not fall within the predetermined range, the direction of the wheel can be freely rotated or the direction of the wheel can be set to the neutral position. Therefore, it is mandatory to go straight ahead.

本発明の地上操向装置では、判定手段によって、目標操向角度の時間変化量に対して前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にあるか否かが判定される。この判定手段によって、予め設定した所定範囲内に入っていないと判定されると、入力角度（目標操向角度）に対して車輪の向きの変更（実動操向角度）が追従しておらず、地上操向装置には機械的な故障が生じている。この場合には車輪の向きを自由回動可能にするか、又は車輪の向きを中立位置（ニュートラル）にする。これにより航空機は直進し、予期しない方向へ進路変更されることがない。通常、滑走路は真っ直ぐであり、滑走路に沿って航空機を直進させると事故を防止することができる。
従って本発明を実施すると、航空機の地上操向装置に機械的な故障があれば、速やかにその異常を検知することができると共に、航空機の予期しない方向への進路変更を回避することができるようになる。
例えば、制御装置から操向アクチュエータへの出力信号（指令信号）を遮断し、操向アクチュエータへの油圧の供給を切り換え、車輪の向きを自由回動可能にするか、又は車輪の向きを中立位置にすることにより航空機を直進させる。 The ground steering apparatus of the present invention, the determination means, the time variation of the production steering wheel angle detected by said sensor with respect to time change amount of the target steering angle is within a predetermined range set in advance It is determined whether or not there is. If it is determined by the determination means that the vehicle does not fall within the predetermined range set in advance, the change in the wheel direction (actual steering angle) does not follow the input angle (target steering angle). There is a mechanical failure in the ground steering device. In this case, the direction of the wheel can be freely rotated, or the direction of the wheel is set to a neutral position (neutral). As a result, the aircraft goes straight and is not rerouted in an unexpected direction. Usually, the runway is straight and accidents can be prevented by moving the aircraft straight along the runway.
Accordingly, when the present invention is implemented, if there is a mechanical failure in the aircraft ground steering device, it is possible to quickly detect the abnormality and to avoid a change in the course of the aircraft in an unexpected direction. become.
For example, shut off the output signal (command signal) from the control device to the steering actuator, switch the supply of hydraulic pressure to the steering actuator and make the wheel direction freely rotatable, or set the wheel direction to the neutral position Make the aircraft go straight.

請求項２の発明は、さらに目標操向角度に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続することを条件として、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は車輪の向きを中立位置にすることを特徴とする請求項１に記載の航空機の地上操向装置である。 The invention of claim 2 is not within the predetermined range the time variation of the production steering wheel angle detected by the sensor further from the target steering angle is set in advance, and the time variation of the target steering angle The direction of the wheels can be freely rotated on condition that a state in which the time change amount of the actual steering angle of the wheels detected by the sensor is not within a predetermined range set in advance is continued for a predetermined time. Or the direction of a wheel is made into a neutral position, It is the ground steering apparatus of the aircraft of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

本発明の地上操向装置は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有する操向手段を備えている。また、加えて、車輪の操向角度を検出するセンサと、目標操向角度の時間変化量及び実動操向角度の時間変化量を演算する演算手段とを備えている。これにより目標操向角度の時間変化量と実動操向角度の時間変化量とが求められる。
そして、目標操向角度に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続したか否かが判定される。
仮に所定時間継続していない場合には、目標操向角度に対して実動操向角度は許容範囲内であり、地上操向装置は正常に動作している。逆に所定時間継続した場合には、目標操向角度に対して実動操向角度が許容範囲を超えており、地上操向装置は故障している。この場合には、車輪の向きを自由回動可能にする。
これにより、入力機器の操向操作に対して車輪の向きの変更動作が一時的に遅延したもののすぐに復旧した場合に、車輪の向きを自由回動可能にする事態を回避することができる。すなわち、路上の異物が車輪に噛み込まれる等の理由で、一時的に車輪の向きの変更が不能になった場合を、地上操向装置の機械的な故障であると判定せずに済む。よって、地上操向装置の機械系設備の信頼性が向上する。 The ground steering apparatus of the present invention includes steering means including an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator. In addition, a sensor for detecting the steering angle of the wheel and a calculation means for calculating the temporal change amount of the target steering angle and the temporal change amount of the actual steering angle are provided. As a result, the time change amount of the target steering angle and the time change amount of the actual steering angle are obtained.
The time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is not within a preset predetermined range and is detected by the sensor with respect to the time change amount of the target steering angle. It is determined whether or not the state in which the time change amount of the actual steering angle of the wheel is not within a predetermined range set in advance has continued for a predetermined time.
If it does not continue for a predetermined time, the actual steering angle is within an allowable range with respect to the target steering angle, and the ground steering device is operating normally. On the contrary, if the operation is continued for a predetermined time, the actual steering angle exceeds the allowable range with respect to the target steering angle, and the ground steering device is broken. In this case, the direction of the wheels can be freely rotated.
As a result, it is possible to avoid a situation in which the direction of the wheel can be freely rotated when the operation of changing the direction of the wheel is temporarily delayed with respect to the steering operation of the input device, but is immediately recovered. That is, it is not necessary to determine that the ground steering device is mechanically broken when the direction of the wheel is temporarily disabled due to foreign matter on the road being caught in the wheel. Therefore, the reliability of the mechanical equipment of the ground steering device is improved.

関連の発明は、入力機器と操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有し、操向アクチュエータを駆動することにより車輪の向きを変更する航空機の地上操向方法において、前記車輪の向きをセンサで検出し、目標操向角度に対するセンサで検出される車輪の実動操向角度が、予め設定した所定範囲内に入っていない場合に、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は、車輪の向きを中立位置にすることを特徴とする航空機の地上操向方法である。 The related invention has an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator, and drives the steering actuator to change the direction of the wheel. In the aircraft ground steering method to be changed, the direction of the wheel is detected by a sensor, and the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is not within a predetermined range set in advance. Further, the present invention is an aircraft ground steering method characterized in that the direction of the wheel is freely rotatable or the direction of the wheel is set to a neutral position.

この発明では、目標操向角度に対するセンサで検出される実動操向角度が、予め設定した所定範囲内に入っているか否かを判定する。これにより目標操向角度に対して車輪の実動操向角度が追従しているか否かが判定される。すなわち、目標操向角度に対して車輪の実動操向角度が追従していれば、地上操向装置の機械系設備に故障や不具合はない。逆に追従していなければ、機械系設備に何らかの故障か不具合が存在する。そこで地上操向装置の機械系設備が故障している場合には、車輪の向きを自由回動可能にする、又は車輪の向きを中立位置に設定することにより、操向アクチュエータ等の機械系設備に無理な負荷が掛かることを防止し、さらに航空機が予期しない方向へ進むことを回避することができる。通常、滑走路は真っ直ぐであり、航空機を滑走路に沿って直進させることにより事故を回避し易い。
すなわち、この発明を実施すると、地上操向装置の機械的な故障又は不具合を適切に検出することができると共に、仮に故障又は不具合がある場合にも、機械系設備を保護することができる。よって、地上操向装置の機械系設備の信頼性が向上する。 In this invention, it is determined whether or not the actual steering angle detected by the sensor with respect to the target steering angle is within a predetermined range set in advance. Thereby, it is determined whether or not the actual steering angle of the wheel follows the target steering angle. That is, if the actual steering angle of the wheel follows the target steering angle, there is no failure or malfunction in the mechanical equipment of the ground steering device. On the other hand, if it does not follow, there is some failure or malfunction in the mechanical equipment. Therefore, if the mechanical equipment of the ground steering device is out of order, the mechanical equipment such as the steering actuator can be set by making the direction of the wheels freely rotatable or setting the direction of the wheels to a neutral position. Therefore, it is possible to prevent the aircraft from traveling in an unexpected direction. Usually, the runway is straight, and it is easy to avoid accidents by moving the aircraft straight along the runway.
That is, when the present invention is implemented, it is possible to appropriately detect a mechanical failure or malfunction of the ground steering apparatus, and it is possible to protect mechanical equipment even if there is a malfunction or malfunction. Therefore, the reliability of the mechanical equipment of the ground steering device is improved.

請求項３の発明は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有し、操向アクチュエータを駆動することにより車輪の向きを変更する航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向方法において、前記車輪の向きをセンサで検出し、目標操向角度の時間変化量と、前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量の差が所定量以上である場合に、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は、車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを特徴とする航空機の地上操向方法である。 The invention of claim 3 includes an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator, and drives the steering actuator to drive the wheel. In a steer-by-wire ground steering method for an aircraft that changes the direction of the aircraft, the direction of the wheel is detected by a sensor, the amount of time change in the target steering angle, and the actual steering angle of the wheel detected by the sensor of if the difference between the time variation is equal to or greater than a predetermined amount, allowing the free rotation of the orientation of the wheel, or, of an aircraft, wherein isosamples the direction of the wheel to the neutral position is straight aircraft It is a ground steering method.

本発明では、入力機器によって入力される目標操向角度の時間変化量と、センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量の差が求められる。これにより、目標操向角度に対して車輪の実動操向角度が追従しているか否かが判定可能になる。仮に追従していなければ、機械系設備に何らかの不具合が生じていると考えられる。
よって、両者の差が所定量以上である場合には、前記車輪の向きを自由回動可能にするか、又は車輪の向きを中立位置にする。これによって航空機は直進し、予期しない方向に進路変更せずに済む。 In the present invention, the difference between the time change amount of the target steering angle input by the input device and the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor is obtained. This makes it possible to determine whether or not the actual steering angle of the wheel follows the target steering angle. If it does not follow, it is considered that some trouble has occurred in the mechanical equipment.
Therefore, when the difference between the two is greater than or equal to a predetermined amount, the direction of the wheel can be freely rotated, or the direction of the wheel is set to the neutral position. This allows the aircraft to go straight and avoid changing the course in unexpected directions.

請求項４の発明は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有し、操向アクチュエータを駆動することにより車輪の向きを変更するステアバイワイヤ方式の航空機の地上操向方法において、前記車輪の向きをセンサで検出し、目標操向角度に対するセンサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続すると、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを特徴とする航空機の地上操向方法である。 The invention of claim 4 includes an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator, and drives the steering actuator to drive the wheel. In the steer-by-wire aircraft ground steering method for changing the direction of the vehicle, the direction of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is detected in advance. If the state in which the time change amount of the actual steering angle with respect to the time change amount of the target steering angle is not within the preset predetermined range continues for a predetermined time, the direction of the wheel is changed. allowing free rotation or the direction of the wheels in the neutral position is a ground steering method of the aircraft, characterized in Rukoto is straight aircraft.

本発明では、目標操向角度に対するセンサで検出された車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内であるか否かを判定する。この判定により、目標操向角度に対して車輪の実動操向角度が追従しているか否かを把握することができる。
目標操向角度の時間変化量に対する実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続していなければ、地上操向装置は機械的に故障していない。逆に前記状態が所定時間継続していれば、地上操向装置は機械的に故障が生じており、この場合には車輪の向きを自由回動可能にするか、又は車輪の向きを中立位置に設定する。これにより、操向アクチュエータ等の機械系設備に無理な力が作用することを回避でき、機械系設備を保護することができる。 In the present invention, the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is not within a predetermined range, and the actual steering direction with respect to the time change amount of the target steering angle. It is determined whether or not the angle variation with time is within a predetermined range. This determination makes it possible to grasp whether or not the actual steering angle of the wheel follows the target steering angle.
If the time change amount of the actual steering angle with respect to the time change amount of the target steering angle is not within the preset predetermined range, the ground steering device is not mechanically broken. . Conversely, if the above state continues for a predetermined time, the ground steering device has mechanically failed, and in this case, the direction of the wheel can be freely rotated, or the direction of the wheel is set to the neutral position. Set to. Thereby, it is possible to prevent an excessive force from acting on the mechanical system equipment such as the steering actuator, and to protect the mechanical system equipment.

請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載の地上操向装置を備えたことを特徴とする航空機である。 A fifth aspect of the present invention is an aircraft comprising the ground steering apparatus according to the first or second aspect.

本発明の航空機は、上述の効果を奏する請求項１又は請求項２に記載の地上操向装置を備えているので、航空機の安全性が向上する。 Since the aircraft according to the present invention includes the ground steering device according to claim 1 or 2 that exhibits the above-described effects, the safety of the aircraft is improved.

本発明は、目標操向角度の時間変化量に対する車輪の実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段を備えたので、目標操向角度に対して車輪の実動操向角度が追従しているか否かを判定することができる。仮に、追従していれば、地上操向装置は機械的に故障していない。
逆に追従していなければ、地上操向装置は機械的に故障していると考えられ、この場合には車輪の向きを自由回動可能にするか、又は車輪の向きを中立位置にする。よって、車輪の向きを変更する操向アクチュエータ等の機械系設備に無理な負荷が掛かることを防止することができ、地上操向装置を保護することができる。また、航空機を直進させることができ、事故を回避し易くなる。
さらに本発明を実施すると、従来のように入力機器から入力される信号や、判定手段から出力される信号に冗長性（余裕）を持たせなくて済み、地上操向装置の機械的な信頼性が向上する。
また、このような地上操向装置を備えた航空機は、安全に地上を走行することができる。 The present invention includes a determination unit that determines whether or not the time change amount of the actual steering angle of the wheel with respect to the time change amount of the target steering angle is within a predetermined range. It can be determined whether or not the actual steering angle of the wheel follows the angle. If it follows, the ground steering apparatus is not mechanically broken.
On the contrary, if the vehicle does not follow, the ground steering device is considered to be mechanically broken. In this case, the direction of the wheel is freely rotatable or the direction of the wheel is set to the neutral position. Therefore, it is possible to prevent an excessive load from being applied to mechanical equipment such as a steering actuator that changes the direction of the wheel, and it is possible to protect the ground steering device. In addition, the aircraft can be moved straight and accidents can be avoided easily.
Furthermore, when the present invention is implemented, it is not necessary to provide redundancy (margin) to the signal input from the input device or the signal output from the judging means as in the prior art, and the mechanical reliability of the ground steering device. Will improve.
An aircraft equipped with such a ground steering device can travel safely on the ground.

本発明の航空機の地上操向装置を実施する際の流れ図である。It is a flowchart at the time of implementing the ground steering apparatus of the aircraft of this invention. 本発明の航空機の地上操向装置の信号系統図である。It is a signal system diagram of the ground steering apparatus of the aircraft of the present invention. 従来の航空機の地上操向装置の信号系統図である。It is a signal system diagram of the conventional ground steering apparatus of an aircraft.

図１は、本発明の航空機の地上操向装置を実施する際の流れ図である。また図２は、本発明の航空機の地上操向装置の信号系統図である。図２では、前述の図３に示す構成と同じ構成には同じ符号を付しており、以下では主に図３に示す構成とは相違する構成を説明し、重複する記載は省略する。 FIG. 1 is a flowchart for implementing the aircraft ground steering system of the present invention. FIG. 2 is a signal system diagram of the aircraft ground steering apparatus of the present invention. 2, the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. 3 described above, and the components different from the components shown in FIG. 3 will be mainly described below, and redundant descriptions will be omitted.

まず、図２を参照しながら本発明の地上操向装置１の全体構成を説明し、続いて本発明の地上操向装置１の動作手順を図１の流れ図に沿って説明する。なお、図１において（target）とあるのは目標操向角度（target angle）であり、（actual）とあるのは実動操向角度（actual angle）を示している。 First, the overall configuration of the ground steering apparatus 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 2, and then the operation procedure of the ground steering apparatus 1 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 1, (target) is a target steering angle (target angle), and (actual) is an actual steering angle (actual angle).

図２に示すように本発明の地上操向装置１（ステアリング・コントロール・システム）は、判定装置１５（判定手段）を備えている。判定装置１５は、ＣＰＵ１２（演算手段），メモリ１３，及びタイマ１４を備えている。この判定装置１５と操向アクチュエータ７ａ，７ｂとは、各々信号線２５，２６で接続されている。この信号線２５，２６を介して操向アクチュエータ７ａ，７ｂの駆動量がステアリングコントローラ８（制御装置）に入力される。すなわち、操向アクチュエータ７ａ，７ｂにはステアリング・ポジションを検出する差動トランス式の変位センサ（ポジション・センサ）が内蔵されている。 As shown in FIG. 2, the ground steering apparatus 1 (steering control system) of the present invention includes a determination apparatus 15 ( determination means ). The determination device 15 includes a CPU 12 (calculation means), a memory 13, and a timer 14. The determination device 15 and the steering actuators 7a and 7b are connected by signal lines 25 and 26, respectively. The drive amounts of the steering actuators 7a and 7b are input to the steering controller 8 (control device) via the signal lines 25 and 26. That is, the differential actuator type displacement sensor (position sensor) for detecting the steering position is built in the steering actuators 7a and 7b.

ここで、操向アクチュエータ７ａ，７ｂの駆動量を検出する代わりに、回動可能な支柱１０の近傍に回動検出センサ６を設置し、回動検出センサ６とステアリングコントローラ８とを信号線２７で接続し、回動検出センサ６によって支柱１０の回動角度情報を検出してもよい。ちなみに回動検出センサ６が検出した検出信号は、信号線２７を介してステアリングコントローラ８に入力される。 Here, instead of detecting the drive amount of the steering actuators 7a and 7b, the rotation detection sensor 6 is installed in the vicinity of the rotatable support column 10, and the rotation detection sensor 6 and the steering controller 8 are connected to the signal line 27. The rotation angle information of the column 10 may be detected by the rotation detection sensor 6. Incidentally, the detection signal detected by the rotation detection sensor 6 is input to the steering controller 8 via the signal line 27.

以上のように構成された地上操向装置１は、図１に示す手順で実施される。
着陸時や離陸時に航空機が地上を走行する際、必要に応じて航空機の進行方向が地上操向装置１によって変更される。その際、ステアリングコントローラ８，操向アクチュエータ７ａ，７ｂ，コントロールバルブ９，回動検出センサ６（又は操向アクチュエータ７ａ，７ｂに備えた図示しないポジション・センサ）が正常に動作しているか否かを判定装置１５が判定する。 The ground steering apparatus 1 configured as described above is implemented according to the procedure shown in FIG.
When the aircraft travels on the ground at the time of landing or taking off, the traveling direction of the aircraft is changed by the ground steering device 1 as necessary. At this time, whether or not the steering controller 8, the steering actuators 7a and 7b, the control valve 9, and the rotation detection sensor 6 (or a position sensor (not shown) provided in the steering actuators 7a and 7b) is operating normally. The determination device 15 determines.

図１の流れ図において、航空機が走行を開始すると同時に、又は走行を開始する前に判定装置１５の判定が開始される。
まず、ステップ１において目標操向角度（target angle）と実動操向角度(actual angle)とが検出される。すなわち、目標操向角度情報は、入力機器５から入力された入力信号に対応する操向角度として、ステアリングコントローラ８経由で判定装置１５に入力される。また、実動操向角度は、操向アクチュエータ７ａ，７ｂから信号線２５，２６を介して判定装置１５（ステアリングコントローラ８）に入力される。又は、実動操向角度は、回動検出センサ６から信号線２７を介して判定装置１５（ステアリングコントローラ８）に入力される In the flowchart of FIG. 1, the determination of the determination device 15 is started at the same time as the aircraft starts traveling or before it starts traveling.
First, in step 1, a target steering angle (target angle) and an actual steering angle (actual angle) are detected. That is, the target steering angle information is input to the determination device 15 via the steering controller 8 as a steering angle corresponding to the input signal input from the input device 5. The actual steering angle is input to the determination device 15 (steering controller 8) from the steering actuators 7a and 7b via the signal lines 25 and 26. Alternatively, the actual steering angle is input from the rotation detection sensor 6 to the determination device 15 (the steering controller 8) via the signal line 27.

次にステップ２では、判定装置１５内においてＣＰＵ１２（演算手段）が目標操向角度と実動操向角度の時間変化量（時間変化率）を演算し、演算結果をメモリ１３に記憶する。ここでメモリ１３は、書き込みが可能な揮発性メモリや固定ディスク等の記憶媒体（記録媒体）であり、ＣＰＵ１２の演算結果を保存することができる。また、メモリ１３には、目標操向角度の時間変化量（時間変化率）の下限値αと、実動操向角度の時間変化量（時間変化率）の下限値βと、目標操向角度と実動操向角度の差の時間変化量（時間変化率）の上限値ζと、後述する経過時間設定値ｘとが予め記憶されている。 Next, in step 2, the CPU 12 (calculation means) in the determination device 15 calculates the amount of time change (time change rate) between the target steering angle and the actual steering angle, and stores the calculation result in the memory 13. Here, the memory 13 is a storage medium (recording medium) such as a writable volatile memory or a fixed disk, and can store a calculation result of the CPU 12. Further, the memory 13 stores a lower limit value α of the time change amount (time change rate) of the target steering angle, a lower limit value β of the time change amount (time change rate) of the actual steering angle, and the target steering angle. The upper limit value ζ of the time change amount (time change rate) of the difference between the actual steering angle and the elapsed time set value x described later is stored in advance.

そしてステップ３では、判定装置１５は次の式（１）又は式（２）を満たすか否かを判定する。
｜ｄ／ｄｔ（target angle）｜＞αかつ｜ｄ／ｄｔ（actual angle）｜＜β・・・（１）
｜ｄ／ｄｔ（target angle）｜＜αかつ｜ｄ／ｄｔ（actual angle）｜＞β・・・（２）
判定装置１５は、式（１）の演算結果から、入力機器５（ラダーシステム３又はハンドル４）が操作されている際に、操向アクチュエータ７ａ，７ｂが適正に駆動されているか否かを判定する。
また、判定装置１５は、式（２）の演算結果から、入力機器５が操作されていない場合に、操向アクチュエータ７ａ，７ｂが駆動されているか否かを判定する。 In step 3, the determination device 15 determines whether or not the following equation (1) or equation (2) is satisfied.
| D / dt (target angle) |> α and | d / dt (actual angle) | <β (1)
| D / dt (target angle) | <α and | d / dt (actual angle) |> β (2)
The determination device 15 determines whether or not the steering actuators 7a and 7b are appropriately driven when the input device 5 (the ladder system 3 or the handle 4) is operated from the calculation result of the expression (1). To do.
Further, the determination device 15 determines whether or not the steering actuators 7a and 7b are driven when the input device 5 is not operated from the calculation result of the expression (2).

式（１）及び式（２）において、下限値α，βを設定することにより、入力機器５の微細な操作の揺れの影響や、操向路面の凹凸の影響（車輪２の向きが微細に変化してしまう）等を除外することができるようになる。 In the formulas (1) and (2), by setting the lower limit values α and β, the influence of the fine operation of the input device 5 and the influence of the unevenness of the steering road surface (the direction of the wheel 2 is fine) Etc.) can be excluded.

仮に式（１）と式（２）のいずれも満たさない場合は、地上操向装置１は正常に動作しており、地上操向装置１に機械的な故障はない。よってこの場合はステップ３においてＮｏとなり、ステップ１へ戻り、再度上記操作を繰り返す。 If neither equation (1) nor equation (2) is satisfied, the ground steering device 1 is operating normally, and the ground steering device 1 has no mechanical failure. Therefore, in this case, No is obtained in step 3, and the process returns to step 1 and the above operation is repeated again.

ステップ３において判定装置１５が演算した結果、式（１）又は式（２）を満たす場合には、ステップ４へ進む。
ちなみに式（１）を満たす場合は、目標操向角度に対して実動操向角度が足りず、航空機は必要な角度だけ進行方向が変更されていない。この場合には操向アクチュエータ７ａ，７ｂ又はこれらに内蔵されているポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が正常に動作していないと考えられる。すなわち、操向アクチュエータ７ａ，７ｂが故障すると、車輪２の向きを変更する（支柱１０を回動させる）ことができず、また、ポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が故障すると、実際には車輪２の向きが変更されても、その変更（すなわち、支柱１０の回転）を検出することができない。 As a result of the calculation performed by the determination device 15 in step 3, when the expression (1) or the expression (2) is satisfied, the process proceeds to step 4.
Incidentally, when Expression (1) is satisfied, the actual steering angle is not sufficient with respect to the target steering angle, and the traveling direction of the aircraft is not changed by a necessary angle. In this case, it is considered that the steering actuators 7a and 7b or the position sensor (or the rotation detection sensor 6) built in them are not operating normally. That is, if the steering actuators 7a and 7b fail, the direction of the wheel 2 cannot be changed (the column 10 can be rotated), and if the position sensor (or the rotation detection sensor 6) fails, the wheel actuators 7a and 7b cannot be changed. Even if the direction of the wheel 2 is changed, the change (that is, the rotation of the column 10) cannot be detected.

操向アクチュエータ７ａ，７ｂが故障しているのか、又はポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が故障しているのかは、操縦者の目視により判定可能である。すなわち操縦者の目視により、航空機の進路変更が適正であると認められれば、ポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が故障しており、航空機の進路変更が適正でなければ操向アクチュエータ７ａ，７ｂが故障している。 Whether the steering actuators 7a and 7b are malfunctioning or the position sensor (or the rotation detection sensor 6) is malfunctioning can be determined by visual observation of the operator. That is, if it is recognized by the operator's visual observation that the aircraft course change is appropriate, the position sensor (or the rotation detection sensor 6) is broken. If the aircraft course change is not appropriate, the steering actuator 7a 7b have failed.

また、式（２）を満たす場合は、入力機器５を操作しておらず、航空機の進行方向を変更する必要がないにも関わらず、進行方向が変わっている。この場合には、ステアリングコントローラ８，コントロールバルブ９，又は操向アクチュエータ７ａ，７ｂに内蔵されているポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が正常に動作していないと考えられる。すなわち、ステアリングコントローラ８，コントロールバルブ９が故障すると、入力機器５からの入力がなくても操向アクチュエータ７ａ，７ｂを誤動作させる可能性があり、また、ポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が故障すると、ポジション・センサ（又は回動検出センサ６）は、実際には車輪２の向きが変更されていないにも関わらず、変更されていると誤検出してしまう可能性がある。
ステップ３では、このような機械的な故障の兆候を検出することができる。 When Expression (2) is satisfied, the traveling direction is changed although the input device 5 is not operated and it is not necessary to change the traveling direction of the aircraft. In this case, it is considered that the position sensor (or the rotation detection sensor 6) built in the steering controller 8, the control valve 9, or the steering actuators 7a and 7b is not operating normally. That is, if the steering controller 8 and the control valve 9 fail, the steering actuators 7a and 7b may malfunction even if there is no input from the input device 5, and the position sensor (or the rotation detection sensor 6). If a failure occurs, the position sensor (or the rotation detection sensor 6) may erroneously detect that the wheel 2 has been changed although the direction of the wheel 2 has not actually been changed.
In step 3, such signs of mechanical failure can be detected.

そしてステップ４では、目標操向角度と実動操向角度の差Δθの時間変化量（時間変化率）が、予め設定した上限値ζを超えているか否かが判定される。
すなわちステップ４では、次の式（３）を満たすか否かが判定される。
ｄ／ｄｔ｜Δθ｜＞ζ・・・式（３）
ここでΔθ＝（target angle）−（actual angle） In step 4, it is determined whether or not the time change amount (time change rate) of the difference Δθ between the target steering angle and the actual steering angle exceeds a preset upper limit value ζ.
That is, in step 4, it is determined whether or not the following expression (3) is satisfied.
d / dt | Δθ |> ζ (3)
Where Δθ = (target angle)-(actual angle)

仮に式（３）を満たさない場合（ステップ４においてＮｏ）には、地上操向装置１のいずれの機械設備にも故障はなく、正常範囲（許容範囲）の動作を行っているものと判定しステップ１へ戻る。すなわち式（３）を満たさない場合には、目標操向角度に対して実動操向角度が適正に近付いており、｜Δθ｜＜ζとなる。ちなみにΔθ＝０（ゼロ）となるのが最も好ましい。すなわち、この場合には地上操向装置１には機械的な故障はなく、許容範囲の動作を行っているものと判定される。 If the expression (3) is not satisfied (No in step 4), it is determined that there is no failure in any mechanical equipment of the ground steering device 1 and that the operation is in the normal range (allowable range). Return to Step 1. That is, when Expression (3) is not satisfied, the actual steering angle is appropriately close to the target steering angle, and | Δθ | <ζ. Incidentally, it is most preferable that Δθ = 0 (zero). That is, in this case, it is determined that the ground steering device 1 has no mechanical failure and is operating within an allowable range.

逆に式（３）を満たす場合（ステップ４においてＹＥＳ）には、ステップ５へ進む。
式（３）を満たす場合には、操向アクチュエータ７ａ，７ｂかこれらに内蔵されているポジション・センサ（又は回動検出センサ６）が、正常に動作していない可能性が高い。 Conversely, if the expression (3) is satisfied (YES in step 4), the process proceeds to step 5.
When the expression (3) is satisfied, there is a high possibility that the steering actuators 7a and 7b or the position sensor (or the rotation detection sensor 6) incorporated therein are not operating normally.

ステップ５では、入力機器５を操作してから（又は操作が完了してから）、経過時間が経過時間設定値ｘを超過したか否かが判定される。仮に経過時間設定値ｘを超過していなければステップ１へ戻る。すなわち、地上操向装置１が機械的に故障している可能性を疑われたものの、経過時間設定値ｘが経過するまでに正常動作が行われたことにより、故障以外の要因（例えば、車輪２が異物を噛み込む等）に起因する一時的な不具合であったと考えられ、許容範囲内で復旧したことにより故障ではないと判定される。 In step 5, after operating the input device 5 (or after the operation is completed), it is determined whether or not the elapsed time exceeds the elapsed time set value x. If the elapsed time set value x is not exceeded, the process returns to step 1. That is, although it is suspected that the ground steering device 1 may be mechanically broken, a normal operation is performed before the elapsed time set value x elapses. 2 is considered to be a temporary failure due to the biting of a foreign object, etc., and it is determined that it is not a failure by having recovered within an allowable range.

逆に、ステップ５で経過時間設定値ｘを経過していればステップ６へ進む。すなわち、設定された許容時間（経過時間設定値ｘ）内に、前述の故障ではないかという疑義が解消されなければ、地上操向装置１のいずれかの機械設備が故障していると判定される。
ここで経過時間は、判定装置１５に設けられたタイマ１４によって計時される。 Conversely, if the elapsed time set value x has elapsed in step 5, the process proceeds to step 6. That is, if the above-mentioned doubt about the failure is not resolved within the set allowable time (elapsed time set value x), it is determined that any mechanical equipment of the ground steering device 1 has failed. The
Here, the elapsed time is measured by a timer 14 provided in the determination device 15.

ステップ４では、式（３）を満たすか否かを判定したが、仮にステップ４で式（３）を満たす場合であっても、ステップ５で経過時間が、経過時間設定値ｘが超過する前に式（３）を満たした場合には、ステアリングコントローラ８や操向アクチュエータ７ａ，７ｂ、及び回動検出センサ６等は機械的に故障しておらず正常に動作しているものと判定装置１５は判定する。すなわちステップ５を経ることにより、入力機器５を操作してから操向アクチュエータ７ａ，７ｂが駆動されるまでの応答性の影響を除外することができるようになる。
しかし、ステップ５で経過時間が経過時間設定値ｘを超過し、式（３）を満たさない場合には、地上操向装置１のいずれかに異常が認められる。この場合にはステップ６へ進み、地上操向装置１が機械的に故障しているものと判定（検出）される。 In step 4, whether or not the expression (3) is satisfied is determined. Even if the expression (3) is satisfied in step 4, the elapsed time before the elapsed time set value x exceeds in step 5. When the expression (3) is satisfied, the determination device 15 determines that the steering controller 8, the steering actuators 7a and 7b, the rotation detection sensor 6 and the like are not mechanically malfunctioning and are operating normally. Judge. That is, by passing through step 5, it becomes possible to exclude the influence of responsiveness from when the input device 5 is operated until the steering actuators 7a and 7b are driven.
However, if the elapsed time exceeds the elapsed time set value x in step 5 and does not satisfy the expression (3), an abnormality is recognized in any of the ground steering devices 1. In this case, the process proceeds to step 6 where it is determined (detected) that the ground steering device 1 is mechanically broken.

そしてステップ７において、操向操作を停止する。
すなわち、ステアリングコントローラ８からコントロールバルブ９へ出力される操向に関わる出力信号（指令信号）を遮断すると共に、車輪２を固定する支柱１０を自由回動が可能な状態にする。又は、コントロールバルブ９によって操向アクチュエータ７ａ，７ｂを駆動し、車輪２が中立位置となるように支柱１０を回動させ、さらに操向アクチュエータ７ａ，７ｂへの油圧の供給を遮断し、車輪２の向きが中立位置から変化しないようにする。これにより、航空機は直進する。 In step 7, the steering operation is stopped.
That is, an output signal (command signal) related to steering that is output from the steering controller 8 to the control valve 9 is blocked, and the column 10 that fixes the wheel 2 is in a state in which it can freely rotate. Alternatively, the steering actuators 7a and 7b are driven by the control valve 9, the column 10 is rotated so that the wheels 2 are in the neutral position, and the supply of hydraulic pressure to the steering actuators 7a and 7b is shut off. The direction of the is not changed from the neutral position. As a result, the aircraft goes straight.

さらに、警報ランプを点灯・点滅させたり、警報を発することによって操縦者に認識させる。この状態では航空機は地上操向装置１によって操向できないが、進路変更する必要がある場合には、例えば操縦者は手動で左右に配置された車輪（図示せず）の回転速度に差を設けることによって進路変更を行ったり、別に電動式操向アクチュエータを設け、該電動式操向アクチュエータによって車輪の向きを変更し進路変更を行う。 Furthermore, the operator is made to recognize by turning on / flashing an alarm lamp or issuing an alarm. In this state, the aircraft cannot be steered by the ground steering device 1, but when it is necessary to change the course, for example, the operator manually sets a difference in the rotational speed of wheels (not shown) arranged on the left and right. Thus, the course is changed, or another electric steering actuator is provided, and the direction of the wheel is changed by the electric steering actuator to change the course.

以上では、ステップ５でイエスと判定されるまでは、地上操向装置１に機械的な故障はないと判定する例を示したが、図１の流れ図において、ステップ３やステップ４においてイエスと判定された段階で直ちに故障と判定するようにしてもよい。 In the above, the example in which it is determined that there is no mechanical failure in the ground steering device 1 until it is determined as YES in Step 5 is determined as YES in Step 3 and Step 4 in the flowchart of FIG. At this stage, it may be determined that a failure has occurred immediately.

図２では、二つの操向アクチュエータ７ａ，７ｂを使用する例を示したが、小型の航空機では一つの操向アクチュエータで支柱１０を回動させる。すなわち、本発明を小型の航空機に対して実施する際には、図２に示す操向アクチュエータ７ａ又は７ｂのいずれか一方のみとする。これにより、削減した操向アクチュエータ及びその油圧配管の分だけ航空機の重量の軽量化を図ることができる。 Although FIG. 2 shows an example in which two steering actuators 7a and 7b are used, in a small aircraft, the column 10 is rotated by one steering actuator. That is, when the present invention is applied to a small aircraft, only one of the steering actuators 7a and 7b shown in FIG. As a result, the weight of the aircraft can be reduced by the reduced steering actuator and its hydraulic piping.

１地上操向装置
２車輪
５入力機器
６回動検出センサ
７ａ，７ｂ操向アクチュエータ
８ステアリングコントローラ（制御装置）
１０車輪を支持する支柱
１２ＣＰＵ（演算手段）
１３メモリ
１４タイマ
１５判定装置（判定手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground steering device 2 Wheel 5 Input device 6 Rotation detection sensor 7a, 7b Steering actuator 8 Steering controller (control device)
10 Supporting column 12 supporting wheel 12 CPU (calculation means)
13 Memory 14 Timer 15 Determination Device ( Determination Unit)

Claims

車輪の向きを変更する操向手段を備えた航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向装置において、
前記操向手段は、入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報に基づいて操向アクチュエータを制御する制御装置とを有しており、
車輪の操向角度を検出するセンサと、目標操向角度の時間変化量及び実動操向角度の時間変化量を演算する演算手段とを備え、
目標操向角度の時間変化量に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段を備え、
前記判定手段が、所定範囲内に入っていないと判定した場合には、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は、車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを特徴とする航空機の地上操向装置。 In a steer-by-wire ground steering device for aircraft with steering means for changing the direction of wheels,
The steering means includes an input device, a steering actuator, and a control device that controls the steering actuator based on target steering angle information input from the input device,
A sensor for detecting the steering angle of the wheel, and a calculation means for calculating the time change amount of the target steering angle and the time change amount of the actual steering angle,
A determination means for determining whether or not the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the time change amount of the target steering angle is within a predetermined range,
When the determination means determines that the vehicle is not within a predetermined range, the direction of the wheel is freely rotatable, or the aircraft is moved straight with the wheel direction set to a neutral position. Aircraft ground steering device.

さらに目標操向角度に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続することを条件として、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は車輪の向きを中立位置にすることを特徴とする請求項１に記載の航空機の地上操向装置。 Further, the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is not within a predetermined range and is detected by the sensor with respect to the time change amount of the target steering angle. The direction of the wheel can be freely rotated or the direction of the wheel can be set to the neutral position on condition that the amount of time change in the actual steering angle of the wheel is not within the predetermined range set in advance. The aircraft ground steering apparatus according to claim 1, wherein:

入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有し、操向アクチュエータを駆動することにより車輪の向きを変更する航空機のステアバイワイヤ方式の地上操向方法において、
前記車輪の向きをセンサで検出し、目標操向角度の時間変化量と、前記センサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量の差が所定量以上である場合に、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は、車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを特徴とする航空機の地上操向方法。 An aircraft having an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator, and driving the steering actuator to change the direction of the wheels. In the steer-by-wire method of ground steering,
If the direction of the wheel is detected by a sensor, and the difference between the time change amount of the target steering angle and the time change amount of the actual steering angle detected by the sensor is equal to or greater than a predetermined amount, the wheel A method of steering an aircraft on the ground, characterized in that the direction of the vehicle can be freely rotated or the aircraft is caused to go straight with the direction of the wheels set to a neutral position.

入力機器と、操向アクチュエータと、入力機器から入力される目標操向角度情報を操向アクチュエータに伝達する制御装置とを有し、操向アクチュエータを駆動することにより車輪の向きを変更するステアバイワイヤ方式の航空機の地上操向方法において、
前記車輪の向きをセンサで検出し、目標操向角度に対するセンサで検出される車輪の実動操向角度の時間変化量が予め設定した所定範囲内になく、且つ、目標操向角度の時間変化量に対する実動操向角度の時間変化量が、予め設定した所定範囲内にない状態が所定時間継続すると、前記車輪の向きを自由回動可能にする、又は車輪の向きを中立位置にして航空機を直進させることを特徴とする航空機の地上操向方法。 Steer-by-wire , which has an input device, a steering actuator, and a control device that transmits target steering angle information input from the input device to the steering actuator, and changes the direction of the wheels by driving the steering actuator In the aircraft ground steering method,
The direction of the wheel is detected by a sensor, and the time change amount of the actual steering angle of the wheel detected by the sensor with respect to the target steering angle is not within a predetermined range, and the time change of the target steering angle time variation of the production steering angle to the amount, the state not within the predetermined range set in advance continues for a predetermined time period, to allow the free rotation of the orientation of the wheel, or wheels orientation in the neutral position An aircraft ground steering method characterized in that the aircraft travels straight .

請求項１又は２に記載の地上操向装置を備えたことを特徴とする航空機。 An aircraft comprising the ground steering device according to claim 1 .