(57)【要約】【課題】サイズや重量を増加することなく、回生電力の発生を抑制する脚揚降システムを提供することを目的とする。【解決手段】航空機１の脚５を揚降させるアクチュエータ１０と、アクチュエータ１０を制御する制御装置５０と、制御装置５０に電力を供給する電源５６と、を備え、制御装置５０は、アクチュエータを駆動させる電動モータＭに電力を供給する駆動回路５２と、駆動回路５２の動作を制御する制御回路５１と、を有し、制御回路５１は、駆動回路５２が所定電圧を超えた場合に、駆動回路５２を制御して電動モータＭの界磁を弱めるように電動モータＭに電流を印加することを特徴とする脚揚降システム。【選択図】図３
2020026209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の脚を揚降させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御装置と、
前記制御装置に電力を供給する電源と、を備え、
前記制御装置は、前記アクチュエータを駆動させる電動モータに電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路の動作を制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記脚を降ろすとき、前記駆動回路が所定電圧を超えた場合に、前記駆動回路を制御して前記電動モータの界磁を弱めるように前記電動モータに電流を印加することを特徴とする脚揚降システム。
【請求項２】
請求項１に記載の脚揚降システムであって、
前記制御回路は、
前記アクチュエータを駆動させるための前記電動モータの目標トルクを算出し、
前記算出した目標トルクに基づいて、前記電動モータのｑ軸電流とｄ軸電流とを設定し、
設定した前記ｑ軸電流及び前記ｄ軸電流が前記電動モータに流れるように前記駆動回路を制御することを特徴とする脚揚降システム。
【請求項３】
請求項２に記載の脚揚降システムであって、
前記制御回路は、前記駆動回路を制御して前記電動モータの界磁を弱めるように前記電動モータにｄ軸電流を印加することを特徴とする脚揚降システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の脚揚降システムであって、
前記電動モータに駆動されて油圧を発生する油圧ポンプを有し、
前記アクチュエータは、前記油圧ポンプが発生する油圧によって伸縮することにより前記脚を揚降させる油圧シリンダであることを特徴とする脚揚降システム。
【請求項５】
請求項４に記載の脚揚降システムであって、
前記制御回路は、前記油圧シリンダの伸縮速度が所定の速度を超えないようにｄ軸電流を制御することを特徴とする脚揚降システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の脚揚降システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機の脚揚降システムとして、油圧ユニットから供給される作動油により伸縮するリトラクトアクチュエータを設け、コントローラが、操縦者の操作に基づいてリトラクトアクチュエータを動作させることにより、車輪を有する脚を揚げ降ろすように構成されたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のような脚揚降システムにおいて、脚降ろし時に、脚の自重によってアクチュエータが動作指示を超えて動くことにより、アクチュエータに供給する油圧を発生させる電動モータが回生電力を発生させる場合がある。回生電力が発生した場合は制御回路に影響を与える場合があるので、これを処理する必要がある。例えば、放電用抵抗等を予め設けて、回生電力を消費させるように構成することができる。しかしながら、放電用抵抗は熱を発生するため素子の耐圧や周辺部品を耐熱構造とする必要があり、制御回路のサイズや重量が大きくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、サイズや重量を増加することなく、回生電力の発生を抑制する脚揚降システム提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、航空機の脚を揚降させる脚揚降システムであって、制御回路は、駆動回路が所定電圧を超えた場合に、駆動回路を制御して電動モータの界磁を弱めるように電動モータに電流を印加することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、駆動回路が所定電圧を超えた場合に、駆動回路を制御して電動モータの界磁を弱めるように電動モータに電流が印加されるため、電動モータの回生電力が相殺される。
【０００８】
また、本発明は、制御回路は、アクチュエータを駆動させるための前記電動モータの目標トルク及び目標回転数を算出し、算出した目標トルク及び目標回転数に基づいて、電動モータのｑ軸電流とｄ軸電流とを設定し、設定したｑ軸電流及びｄ軸電流が電動モータに流れるように駆動回路を制御することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、制御回路が、電動モータの磁束に直交する電流成分であるｑ軸電流と、磁束と同方向の電流成分であるｄ軸電流とによるベクトル制御によって、電動モータを動作させることができる。
【００１０】
また、本発明は、制御回路は、駆動回路を制御して、電動モータの界磁を弱めるように電動モータにｄ軸電流を印加することを特徴とする。
【００１１】
この発明では、制御回路が、電動モータのトルクに無関係なｄ軸電流を印加することによって電動モータの回生電力を相殺することができる。
【００１２】
また、本発明は、電動モータに駆動されて油圧を発生する油圧ポンプを有し、アクチュエータは、油圧ポンプが発生する油圧によって伸縮することにより脚を揚降させる油圧シリンダであることを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、電動モータに駆動される油圧ポンプが発生する油圧により油圧シリンダを伸縮させて脚を揚降する脚揚降システムを構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、サイズや重量を増加することなく、電動モータの回生電力の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る脚揚降システムの脚を降ろした状態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る脚揚降システムの脚を揚げた状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電動モータを動作させる制御を説明する制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るモータ駆動回路のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の制御回路の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る脚揚降システム１を説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る脚揚降システム１の説明図である。図１は、脚５を降ろした状態を、図２は、脚５を揚げて脚収容部３に収納した状態をそれぞれ示す。
【００１８】
脚揚降システム１は、航空機２が地上にあるときに機体を移動可能に支える車輪６が設けられた脚５（ランディングギア）と、脚５の揚降を制御する制御装置５０とを備える。本実施形態では、航空機２の機首部分に設けられる脚５を例に説明するが、航空機２の胴体や翼に設けられる脚５であってもよい。
【００１９】
脚５は、航空機２の内部に設けられた空洞形状の脚収容部３に収容可能に設けられる。脚収容部３には固定軸４が設けられており、脚５は、固定軸４に回動可能に固定される。脚５の固定軸４とは逆側の端部には、車輪６が設けられる。
【００２０】
脚５の長手方向の中間位置には、油圧シリンダ１０が回動可能に連結される連結部１５が設けられる。油圧シリンダ１０は、脚収容部３に設けられたシリンダ固定軸１２に回動可能に固定される。
【００２１】
油圧シリンダ１０は、油圧制御装置１１を備えており、油圧制御装置１１により供給された油圧により伸縮する。油圧シリンダ１０が伸長又は収縮することにより、脚５が揚降される。
【００２２】
油圧制御装置１１は、電動モータＭと油圧ポンプ７とを有し（図３参照）、電動モータＭが駆動することにより油圧ポンプ７が回転して圧油を吐出する。油圧ポンプ７から吐出された圧油は油圧シリンダ１０に供給され、油圧シリンダ１０を伸長又は伸縮させる。油圧制御装置１１は、アクチュエータとしての油圧シリンダ１０を駆動させる駆動装置として構成される。
【００２３】
制御装置５０には、電源（制御用電源５５及びモータ用電源５６）からの電力が供給される。制御装置５０は、制御用電源５５（第１電源）及びモータ用電源５６（第２電源）からの電力の供給を受けて、油圧制御装置１１の電動モータＭの動作を制御することにより、油圧制御装置１１が発生する油圧を調整する。制御装置５０は、油圧シリンダ１０に設けられたストロークセンサ９により、油圧シリンダ１０の伸縮状態を取得し、取得した伸縮状態に基づいて油圧シリンダ１０に供給する油圧を調整する。
【００２４】
次に、このように構成された脚揚降システム１の動作を説明する。
【００２５】
航空機２が地上にあるときは、図１に示すように、脚５が降ろされた状態とされる。この状態では、航空機２は、車輪６により移動可能である。
【００２６】
航空機２が離陸した際には、例えば航空機２が所定の高度や位置になると、操縦席から制御装置５０へと脚５を収納する指示（ギアアップ指示）が送られる。この指示を受けて、制御装置５０は、油圧シリンダ１０が収縮するように、電動モータＭを動作させる。
【００２７】
油圧シリンダ１０が収縮することで、脚５が固定軸４を中心として時計回り方向に回動して、図２示すように、脚５が脚収容部３へと収容された状態とされる。
【００２８】
航空機２が着陸する際には、例えば航空機２が所定の高度や位置になると、操縦席から制御装置５０へと脚５を降ろす指示（ギアダウン指示）が送られる。この指示を受けて制御装置５０は、油圧シリンダ１０が伸長するように、電動モータＭを動作させる。
【００２９】
油圧シリンダ１０が伸長することで、脚５が固定軸４を中心として反時計回り方向に回動して、図１に示すように、脚５が脚収容部３から降ろされた状態とされる。
【００３０】
次に、制御装置５０の構成を、図３を参照して説明する。
【００３１】
図３は、本発明の第１実施形態の制御装置５０の構成を示すブロック図である。
【００３２】
制御装置５０は、制御回路５１と、モータ駆動回路５２と、電源回路５３とを備える。
【００３３】
制御回路５１は、電源回路５３から供給される電力を受けて動作し、操縦席からの指示と、油圧シリンダ１０の伸縮状態とに基づいて指令値を決定し、決定した指令値に基づいて電動モータＭの動作を制御する信号を出力する。制御回路５１は、例えばプロセッサ、記憶装置等からなるいわゆるマイコンにより構成され、記憶装置に記憶されるプログラムをプロセッサが読み込んで当該プログラムを実行することにより、脚５の揚降に関わる処理を実行する。
【００３４】
モータ駆動回路５２は、制御回路５１からの信号に基づいて動作し、モータ用電源５６から供給される直流電力を、電動モータＭを駆動させるのに適した電力（例えば三相の高周波電力）に変換して電動モータＭに供給する。モータ駆動回路５２は、例えばインバータにより構成される。
【００３５】
電源回路５３は、制御用電源５５から供給される電力を制御回路５１に供給する。さらに、電源回路５３は、制御用電源５５から供給される電力に障害が発生した場合には、制御用電源５５に代えて、モータ用電源５６から供給される電力を制御回路５１に供給するように制御する。
【００３６】
電動モータＭは、モータ駆動回路５２から供給された電力により駆動する。電動モータＭは油圧ポンプ７と同軸に接続されており、電動モータＭが駆動することにより油圧ポンプ７が駆動されて油圧が発生する。
【００３７】
制御用電源５５は、制御回路５１を動作させるのに適した電力を出力する。モータ用電源５６は、電動モータＭを動作させるのに適した電力を出力する。モータ用電源５６は、制御用電源５５よりも大きな電圧を出力する。本実施形態では、制御用電源５５の出力電圧はモータ用電源５６と比較して低圧の３０Ｖに設定され、モータ用電源５６の出力電圧は制御用電源５５と比較して高圧の３００Ｖに設定されている例を説明する。これらは、それぞれ異なる電源装置（例えばバッテリ）から供給される。なお、必ずしもこの電圧に限られるものではない。
【００３８】
次に、制御装置５０による電動モータＭの制御を説明する。
【００３９】
図４は、本実施形態の制御回路５１、モータ駆動回路５２により電動モータＭを動作させる制御を説明する制御ブロック図である。
【００４０】
制御回路５１は、油圧シリンダ１０を所定の応答で伸縮させる場合に、油圧シリンダ１０の伸縮のために必要な電動モータＭの目標トルク及び目標回転数を算出し、算出された目標トルク及び目標回転数に基づいて、電動モータＭの磁極が作る磁束と直交する電流成分であるｑ軸電流Ｉｑと、磁束と同方向の電流成分であるｄ軸電流Ｉｄとの指令値を設定する。制御回路５１は、次に説明するような構成によって、設定した指令値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータ駆動回路５２に出力する。
【００４１】
制御回路５１は、ｑ軸ＰＩ制御部５０１、ｄ軸ＰＩ制御部５０２、固定座標変換部５１０、空間ベクトル変換部５２０、ＰＷＭ発生器５３０、ロータ位置検出部５４０、モータ電流検出部５５０、３相−２相変換部５６０及び回転座標変換部５７０を備える。
【００４２】
ｑ軸ＰＩ制御部５０１及びｄ軸ＰＩ制御部５０２は、それぞれ、ｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄについて指令値と実電流値との差分に基づいたＰＩ制御を行ない、ｑ軸電圧Ｖｑ及びｄ軸電圧Ｖｄを出力する。
【００４３】
固定座標変換部５１０は、回転座標であるｑ軸電圧Ｖｑ、ｄ軸電圧Ｖｄを、ロータ位置検出部５４０が検出したロータの回転角度に基づいて、それぞれ、固定座標であるα軸電圧Ｖα、β軸電圧Ｖβへと逆座標変換を行なう。
【００４４】
空間ベクトル変換部５２０は、固定座標変換部５１０により変換された二相のα軸電圧Ｖα及びβ軸電圧Ｖβを、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相の電圧値に変換する。
【００４５】
ＰＷＭ発生器５３０には、変換されたＵ、Ｖ、Ｗの三相の電圧値を、モータ駆動回路５２に供給するＰＷＭ信号に変換し、モータ駆動回路５２のＵ、Ｖ、Ｗの三相のそれぞれにＰＷＭ信号を出力する。
【００４６】
モータ駆動回路５２は、ＰＷＭ信号を受けて、電動モータＭに三相の電力を出力する。
【００４７】
ロータ位置検出部５４０は、電動モータＭが駆動しているとき、電動モータＭのロータの回転角度を検出する。また、モータ電流検出部５５０は、電動モータＭのＵ、Ｖ、Ｗ三相それぞれに供給される電流値を検出する。
【００４８】
３相−２相変換部５６０は、モータ電流検出部５５０が検出したＵ、Ｖ、Ｗ三相の電流を、固定座標である二相の電流値Ｉα及びＩβに変換する。
【００４９】
回転座標変換部５７０は、固定座標である電流値Ｉα及びＩβを、ロータ位置検出部５４０が検出したロータの回転角度に基づいて、それぞれ、回転座標であるｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄへと座標変換を行なう。
【００５０】
このような構成によって、制御回路５１は、目標トルク及び目標回転数から設定したｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄの指令値に基づいて、モータ駆動回路５２に出力するＰＷＭ信号を出力する。
【００５１】
図５は、本実施形態のモータ駆動回路５２の構成を示すブロック図である。
【００５２】
モータ駆動回路５２は、スイッチング素子Ｔｒ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）及びダイオードＤ（Ｄ１〜Ｄ６）を有する複数のパワーモジュール６０（６０Ｕ、６０Ｖ、６０Ｗ）、６１（６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗ）を備えている。
【００５３】
パワーモジュール６０Ｕは、スイッチング素子Ｔｒ１とダイオードＤ１とから構成され、電動モータＭのＵ相へと供給される電力を断続する。パワーモジュール６０Ｖは、スイッチング素子Ｔｒ２とダイオードＤ２とから構成され、電動モータＭのＶ相へと供給される電力を断続する。パワーモジュール６０Ｖは、スイッチング素子Ｔｒ３とダイオードＤ３とから構成され、電動モータＭのＷ相へと供給される電力を断続する。
【００５４】
また、パワーモジュール６１Ｕは、スイッチング素子Ｔｒ４とダイオードＤ４とから構成され、電動モータＭのＵ相から戻る電力を断続する。パワーモジュール６１Ｖは、スイッチング素子Ｔｒ５とダイオードＤ５とから構成され、電動モータＭのＶ相から戻る電力を断続する。パワーモジュール６１Ｗは、スイッチング素子Ｔｒ６とダイオードＤ６とから構成され、電動モータＭのＷ相から戻る電力を断続する。
【００５５】
これらスイッチング素子Ｔｒは、例えばＩＧＢＴ等の半導体素子によって構成される。スイッチング素子Ｔｒは、ゲート端子にゲート電流が印加されることでＯＮ状態となる。ダイオードＤは、例えばファーストリカバリダイオード（ＦＲＤ）等の半導体素子によって構成される。ダイオードＤは、スイッチング素子Ｔｒに逆電流が加わることを防止してスイッチング素子３１を保護する。
【００５６】
モータ駆動回路５２には、制御回路５１からＵ、Ｖ、Ｗそれぞれのゲート信号が入力される。入力されたゲート信号に基づいてパワーモジュール６０、６１がＯＮ状態／ＯＦＦ状態になることにより、モータ用電源５６から電動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相へと電力が供給される。
【００５７】
より具体的には、パワーモジュール６０Ｕと、パワーモジュール６１Ｖ、６１ＷとをＯＮ状態にすると、電動モータＭのＵ相に電流が流れる。パワーモジュール６０Ｖと、パワーモジュール６１Ｕ、６１ＷとをＯＮ状態にすると、電動モータＭのＶ相に電流が流れる。パワーモジュール６０Ｗと、パワーモジュール６１Ｖ、６１ＵとをＯＮ状態にすると、電動モータＭのＷ相に電流が流れる。これらが周期的に繰り返されることにより、電動モータＭが駆動する。
【００５８】
ここで、脚５を降ろす脚降ろし制御について説明する。
【００５９】
前述のように、操縦席から制御装置５０へと脚５を降ろす指示が送られると、制御装置５０は、油圧シリンダ１０が伸長するように電動モータＭを動作させる。
【００６０】
このとき、制御回路５１は、ストロークセンサ９により検出された油圧シリンダ１０の伸縮状態から現在の脚５の位置（振り出し角度）及び速度を検出して、油圧シリンダ１０が目標の振り出し角度及び速度となるように油圧シリンダ１０に供給する目標油圧を算出し、油圧ポンプ７が目標油圧を出力するように電動モータＭの目標トルク及び目標回転数を算出する。
【００６１】
そして、制御回路５１は、電動モータＭが算出された目標トルク及び目標回転数で動作するようにｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄの指令値を設定し、指令値が所定の応答となるようにＰＩ制御を行なう。
【００６２】
脚５を降ろす際に、脚５が所定の位置まで降り出された場合は、脚５及び車輪６の自重より、及び空力による影響により、脚５は、油圧による油圧シリンダ１０の伸長速度よりも早く降りるようになる。
【００６３】
この場合は、油圧制御装置１１が油圧シリンダ１０に供給する油圧よりも、油圧シリンダ１０から油圧制御装置１１へと戻る油圧の方が大きくなる。このとき、油圧制御装置１１の油圧ポンプ７が油圧シリンダ１０から戻る油圧により油圧ポンプ７のトルクが変動する。油圧ポンプ７は電動モータＭに接続されているため、油圧ポンプ７のトルクが変動すると、電動モータＭは、制御回路５１により指示されたトルク以上のトルクで回転することとなる。
【００６４】
電動モータＭが発生トルク以上に回転させられることで、電動モータＭは、回生電力を発生する。回生電力はモータ駆動回路５２に側に供給される。
【００６５】
このように、モータ駆動回路５２が電動モータＭを駆動させようとしているときに電動モータＭから回生電力が発生した場合は、制御装置５０に影響を与える可能性がある。例えば制御回路５１とモータ用電源５６との間に遮断装置を備えている場合に、回生電力によりモータ駆動回路５２の電圧が上昇することにより、遮断装置が動作してしまう場合がある。このために、回生電力を何らかの形で消費する必要がある。
【００６６】
そこで、例えば、モータ駆動回路５２により回生電力を昇圧してモータ用電源５６へと戻す（充電させる）方法が考えられる。しかしながら、航空機では電源回路の電圧の上限が規定されており、電源となるバッテリを充電させるほどに電圧を昇圧することはできない。
【００６７】
また、モータ駆動回路５２に、電力を消費させる放電用抵抗等を予め設けておき、回生電力を放電用抵抗によって消費させることも考えられる。しかしながら、放電用抵抗は大きな熱を発生するため、放熱用抵抗やその周辺の部品の耐熱性が求められるため、構成部品が大型化し、重量やコストが大きくなるという問題がある。
【００６８】
そこで、本実施形態では、次のような制御によって、電動モータＭの回生電力を消費させるように構成した。
【００６９】
制御回路５１は、電動モータＭが駆動しているときに回生電力が発生しているか否かを判定する。すなわち、モータ駆動回路５２に供給されるモータ用電源５６の電圧よりも、モータ駆動回路５２の端子電圧が大きくなった場合に、電動モータＭが回生電力を発生していると判定する。
【００７０】
制御回路５１は、電動モータＭが回生電力を発生していると判定した場合は、電動モータＭの回転に同期して電動モータＭにトルク成分と無関係のｄ軸電流を印加させるように、モータ駆動回路５２を制御する。
【００７１】
すなわち、制御回路５１は、電動モータＭが回生電力を発生させているときに、電動モータＭのトルクと無関係なｄ軸電流を印加することで電動モータＭのステータコイルが発生する界磁を弱める。スタータコイルが発生する界磁が弱まることによりステータコイルが発生する逆起電力（即ち回生電力）が減少する。このような制御によって、電動モータＭが発生する回生電力が相殺（放電）されて、電動モータＭが回生電力を発生しない状態とすることができる。
【００７２】
図６は、本発明の実施形態の制御回路５１が実行する脚降ろし制御の手順を示すフローチャートである。
【００７３】
図６のフローチャートに示す処理は、制御回路５１において、制御回路５１が実行する他の処理と平行して所定の周期（たとえば１０ｍｓ毎）で実行される。
【００７４】
まず、制御回路５１は、操縦席からの脚降ろし指示があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。脚降ろし指示がない場合は、この処理を繰り返して待機する。脚降ろし指示がある場合はステップＳ２０に移行して、脚降ろし制御を開始する。
【００７５】
脚降ろし制御では、前述のように、脚５が目標の振り出し角度及び速度となるように油圧シリンダ１０に供給する目標油圧を算出し、油圧ポンプ７が目標油圧を出力するように、モータ駆動回路５２により、電動モータＭを駆動する。
【００７６】
制御回路５１は、脚降ろし制御を行なっているときに、モータ駆動回路５２の電圧が所定の電圧を超えたか否かを判定する（ステップＳ３０）。モータ駆動回路５２の電圧が所定電圧を超えていると判定した場合はステップＳ４０に移行する。そうでない場合はステップＳ５０に移行する。
【００７７】
モータ駆動回路５２の電圧が所定電圧と等しい又は低い場合は、電動モータＭが回生電力を発生していない通常の状態であると判断する。この場合は、通常制御、すなわち、電動モータＭのトルク及び回転数を制御して、脚降ろし制御を続行する（ステップＳ５０）。
【００７８】
一方、モータ駆動回路５２の電圧が所定電圧を超えている場合は、電動モータＭが油圧ポンプ７により回転され、回生電力を発生している状態である。この場合は、制御回路５１は、モータ駆動回路５２を制御して、電動モータＭにトルク成分と無関係のｄ軸電流を印加して、回生電力を放電させる（ステップＳ４０）。
【００７９】
なお、このとき、ｑ軸電流を制御することで、電動モータＭのトルクを制御することができる。すなわち、油圧ポンプ７により電動モータＭが回転させられる（逆向きのトルクが発生する）状態で電動モータＭのトルクを制御することにより、油圧ポンプ７にトルクを与えて、油圧ポンプ７の回転、すなわち、油圧シリンダ１０から戻る油圧を制御することができる。従って、自重により降りる脚５の速度が一定となるように、すなわち、予め航空機２に設定された脚５の降下速度の上限値を超えないように制御することができる。例えば、制御回路５１は、自重により降りる脚５の速度を抑制するように、油圧シリンダ１０を収縮させる方向に電動モータＭを制御してもよい。これにより、油圧シリンダ１０の伸縮速度が所定の速度を超えないように制御することができ、脚５が降りる速度を一定に制御することができる。
【００８０】
これらステップＳ４０及びＳ５０の後、本フローチャートによる処理を一端終了して、他の処理に戻る。
【００８１】
なお、ステップＳ３０の「所定電圧」とは、モータ用電源５６の電圧と等しい、又は、モータ用電源５６の電圧よりも若干大きい電圧であって、電動モータＭが発生する回生電力が制御装置５０の構成に影響を与える閾値となる電圧に設定する。
【００８２】
このように、制御回路５１が、図６に示す制御を行なうことによって、脚降ろし制御時に電動モータＭが回生電力を発生することによる影響を防止することができる。
【００８３】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００８４】
本実施形態は、航空機２の脚５を揚降させるアクチュエータである油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０を制御する制御装置５０と、制御装置５０に電力を供給する電源（制御用電源５５、モータ用電源５６）と、を備えて構成される。制御装置５０は、油圧シリンダ１０を駆動させる電動モータＭに電力を供給するモータ駆動回路５２と、モータ駆動回路５２の動作を制御する制御回路５１と、を有し、制御回路５１は、脚５を降ろすときに、モータ駆動回路５２が所定電圧を超えた場合に、モータ駆動回路５２を制御して電動モータＭの界磁を弱めるように電動モータＭに電流を印加させる。
【００８５】
この構成では、モータ駆動回路５２の電圧が所定電圧（例えばモータ用電源５６の電圧）を超えた場合は、電動モータＭが回生電力を発生させていると判定して、電動モータＭの界磁を弱めるように電動モータＭに電流を印加させることにより、回生電力を相殺することができる。このような構成により、部品や回路構成が増加しないので、脚揚降システム１のサイズや重量が増加することなく、電動モータＭによる回生電力の発生を抑制することができる。
【００８６】
また、制御回路５１は、油圧シリンダ１０を駆動させるための電動モータＭの目標トルクを算出し、算出した目標トルクに基づいて、電動モータＭのｑ軸電流とｄ軸電流とを設定し、設定したｑ軸電流及びｄ軸電流が電動モータＭに流れるようにモータ駆動回路５２を制御する。
【００８７】
この構成では、制御回路が、電動モータの磁束に直交する電流成分であるｑ軸電流と、磁束と同方向の電流成分であるｄ軸電流とによるベクトル制御によって、電動モータＭを動作させることができる。
【００８８】
また、制御回路５１は、モータ駆動回路５２を制御して電動モータＭの界磁を弱めるように電動モータＭにｄ軸電流を印加させる。
【００８９】
この構成では、電動モータＭのトルクに無関係なｄ軸電流を印加することによって電動モータＭの界磁の回生電力を相殺することことができる。
【００９０】
また、油圧制御装置１１は、電動モータＭに駆動されて油圧を発生する油圧ポンプ７を有し、アクチュエータは、油圧ポンプ７が出力する油圧により伸縮することにより脚５を揚降させる油圧シリンダ１０を有する。
【００９１】
この構成では、モータ用電源５６からの電力を用いて電動モータＭを駆動させて油圧を発生させることにより油圧シリンダ１０を伸縮させて脚５を揚降する脚揚降システム１を構成することができる。
【００９２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００９３】
前述の第２実施形態では、スイッチング素子ＴｒとしてＩＧＢＴを例に説明したが、これに限られず、ＭＯＳ−ＦＥＴやＧＴＯ等の半導体スイッチを用いて構成してもよい。
【００９４】
また、本実施形態において、モータ用電源５６とモータ駆動回路５２との間にフェールセーフリレーが設けられる構成であっても、本発明は有効である。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・脚揚降システム、２・・・航空機、５・・・脚、７・・・油圧ポンプ、１０・・・油圧シリンダ、１１・・・油圧制御装置、５０・・・制御装置、５１・・・制御回路、５３・・・電源回路、５５・・・制御用電源、５６・・・モータ用電源、６０、６１・・・パワーモジュール、Ｍ・・・電動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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