JP2001005514A - 宇宙用電気駆動装置における自己点検装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気供給装置がコンピュータのコマンドに基
づき正常に作動したかを検出する装置を提供する。 【解決手段】 コイルにより作動する弁等の機器のコイ
ル５にコンピュータのコマンドにより電流を供給する電
気駆動装置１において、入力したコマンドにより発生し
た電圧波形が基準波形に合致しているか調べその結果を
コンピュータに報告する自己点検手段６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星等に用い
られるバルブを駆動するコイルに電流を供給するドライ
バーに関する。

【０００２】

【従来の技術】人工衛星等ではスラスタにより燃焼ガス
を噴射し姿勢制御を行なう。スラスタには燃料を噴射す
るバルブが設けられており、バルブの開閉はコイルによ
り行われる。このコイルにドライバーと呼ばれる電気供
給装置から電流を供給しバルブの開閉を行なう。電気供
給装置は人工衛星に搭載されたコンピュータのコマンド
により電流の供給を行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人工衛星のコンピュー
タは姿勢制御を行なうため電気供給装置にバルブ開閉の
コマンドを出し、そのバルブによって作動するスラスタ
による姿勢制御の結果を監視する。姿勢制御がコマンド
で指示したように行われない場合、電気供給装置に故障
が発生したのか、バルブに故障が発生したのかを調べる
手段は設けられておらず、適切な処理がとれない場合が
発生していた。なお、供給電流等のモニタ点を設けて人
工衛星のコンピュータで監視する方法は、コンピュータ
側の処理負荷が増大するため、人工衛星システムとして
は採用することが難しかった。

【０００４】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、電気供給装置がコンピュータのコマンドに基づき正
常に作動したかを検出する装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、コイルにより作動する弁等の
機器のコイルにコンピュータのコマンドにより電流を供
給する電気駆動装置において、入力したコマンドにより
発生した電圧波形が基準波形に合致しているか調べその
結果を前記コンピュータに報告する自己点検手段を設け
る。

【０００６】電気供給装置はコンピュータからのコマン
ドに基づき、コイルに供給する電流を発生する。この場
合、出力電流の電圧波形を調べることにより電気供給装
置が正常な電流を発生しているか、異常であるか判別す
ることができる。このように電気供給装置が自己の状態
を調べる自己点検手段を有することにより、コンピュー
タは電気供給装置が故障したのか、供給される電流によ
り作動するバルブ等の機器が故障したのか判断すること
ができ、故障に対する処置を講ずることができる。ま
た、自己点検手段を設けることによりコンピュータの負
荷が増大するのを防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の宇宙用電気駆
動装置に設けられた自己点検装置を示す図である。電気
駆動装置１はＭＯＳ−ＦＥＴのＮ型のトランジスタ２を
用いた場合を示す。このタイプのトランジスタは電圧駆
動型で電流消費が少く宇宙環境に適している。ゲートＧ
と入力端ａの間には抵抗Ｒが接続され、所望の入力イン
ピーダンスを与え、ゲートＧとソースＳの間に抵抗Ｒを
設け、ゲートＧに電位を与える。ドレインＤとソースＳ
間にはツェナーダイオード３が接続され、トランジスタ
２に一定電圧以上の電圧が印加されないようにしてい
る。電源ｃとソースＳの間にはダイオード４が接続され
トランジスタ２を保護している。ソースＳは接地され、
ドレインＤはバルブのコイル５を介して電源ｃに接続さ
れている。

【０００８】バルブはスラスタに燃料を供給するもので
スラスタはこの燃料を燃焼して噴射し、人工衛星の姿勢
を制御する。自己検出装置６は、論理回路、メモリ、コ
ンパレータ等を備えたハイブリッドＩＣで構成され、基
準の電圧波形を記憶し、入力された電圧波形と比較し電
圧の異常を判断する。これにより入力端ａに入力する人
工衛星に搭載されたコンピュータからのコマンドと、ド
レインＤに接続された電圧検出端ｂからの電圧情報によ
り電気駆動装置１の動作に異常がないか判断し、異常が
あれば前記コンピュータにエラー情報を送信する。な
お、自己検出装置６には通常複数の電気駆動装置１が接
続され、１枚のプリント基板に組み込まれている。

【０００９】次に図２を参照して人工衛星のコンピュー
タからスラスタを作動させるコマンドがトランジスタ２
の入力端ａに加わった場合の動作について説明する。コ
マンドにより入力端ａの電圧は例えば、０から５ｖに立
ち上がる。これによりトランジスタ２が作動しトランジ
スタ２に電流が流れ、ドレインＤとソースＳ間のトラン
ジスタ電圧Ｖεは、例えば１ｖになり、いままでドレイ
ンＤの電圧検出端ｂにかかっていた電源電圧Ｖｃｃ、例
えば２８ｖは１ｖになる。これによりバルブコイル５に
も電流が流れ、バルブを開放しスラスタから燃焼ガスが
噴射され、人工衛星の姿勢制御が行われる。

【００１０】コマンドが立ち下がり５ｖから０ｖになる
と、トランジスタ２が閉塞され、電流が遮断されること
によりバルブコイル５のインダクタンスの作用により大
きな電圧が発生するが、ツェナーダイオード３の設定電
圧Ｖｚ、例えば５０ｖで押えられその後電源電圧Ｖｃｃ
の２８ｖに復帰する。以上の電圧変化状態が正常である
とする。自己点検装置６は電気駆動装置１が上述の電圧
波形を発生する場合、電気駆動装置１は正常であると判
断する。これと異なる電圧のパターンが発生した場合
は、電気駆動装置１は異常であると判断し、人工衛星の
コンピュータにエラー情報と電気駆動装置１からの信号
であることを示す電気駆動装置１のアドレスを送信す
る。なお、自己点検装置６は複数の装置を監視している
ので、異常の発生した装置のアドレスも送信する。

【００１１】本実施形態は、人工衛星のスラスタ装置の
バルブ駆動装置について記載したが、バルブを作動させ
る宇宙用バルブ、ソレノイド駆動装置にも適用できる。

【００１２】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、電気駆動装置に自己点検装置を設け、動作の異常を
検出できるようにしたので、電気駆動装置とこれにより
駆動される弁等の機器に異常が発生した場合、何れに異
常が発生したかを上位コンピュータで確認することが可
能になる。これにより異常が発生した機器に対する適切
な処置を実施することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の宇宙用電気駆動装置に設け
られた自己点検装置を示す図である。

【図２】コマンドにより電気駆動装置に発生する正常な
電圧波形を示す図である。

【符号の説明】

１ 電気駆動装置 ２ トランジスタ ３ ツェナーダイオード ４ ダイオード ５ バルブコイル ６ 自己点検装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 師生 東京都西多摩郡瑞穂町殿ケ谷229 石川島 播磨重工業株式会社瑞穂工場内 Ｆターム(参考） 5H223 CC08 DD03 EE05 EE06 9A001 HH34 KZ32 LL05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルにより作動する弁等の機器のコイ
   ルにコンピュータのコマンドにより電流を供給する電気
   駆動装置において、入力したコマンドにより発生した電
   圧波形が基準波形に合致しているか調べその結果を前記
   コンピュータに報告する自己点検手段を設けたことを特
   徴とする宇宙用電気駆動装置における自己点検装置。