JP2004255910A - Steering control device and its program - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング制御装置及びそのプログラムに関し、さらに詳しくは、操舵輪を操向する流体圧式アクチュエータのバルブの開閉を制御するための、ステアリング制御装置及びそのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
航空機の前脚の操向は操縦席のラダーペダルを介して油圧式アクチュエータにより行われる。操向時、パイロットのラダーペダルの踏み込み量により前脚の操向すべき角度である目標角が算定される。一方、油圧式アクチュエータのストローク量はSPS(Steering Position Sensor)信号として検知され、検知されたSPS信号に基づいて前脚の実際の角度(以下、実操向角と称する)が算定される。実操向角と目標角とに差がある場合、活性化されたバルブ信号を受け、バルブが開く。その結果、油圧式アクチュエータが稼働し、前脚を回動する。実操向角が目標角とほぼ同じになるまでバルブは開かれた状態を保ち、油圧式アクチュエータは動作する。
【0003】
図8に航空機の操向時におけるバルブ信号、油圧及び油圧式アクチュエータのストローク量の変化を示す。図8を参照して、時刻t0に目標角TA(Target Angle)が算定される。一方、SPS信号に基づき実操向角RA(Real Angle)も算定される。図8中のCは実操向角がRAの場合の油圧式アクチュエータのストローク量を示す。また、Bは算定された目標角TAに対応するストローク量を示す。実操向角RAを目標角TAと同じ値にするために、油圧式アクチュエータのシリンダはストローク量△C1増加する必要がある。このとき、バルブ信号φVが時刻t0でH(論理ハイ)レベルに活性化される。その結果、バルブが開かれ、油圧式アクチュエータが稼働する。ストローク量が△C1増加した時刻t2でバルブ信号φVはLレベル(論理ロー)レベルに非活性化され、バルブは閉まる。以上の動作により、ストローク量は△C1増加する。
【0004】
しかしながら、油圧アクチュエータの油圧は、バルブ信号φVの変化に迅速に対応できない。すなわち、バルブ信号φVが活性化されてから所定時間が経過した時刻t1に油圧は上昇を開始する。さらに、油圧はバルブ信号φVに遅れて反応するため、バルブ信号φVが非活性化された時刻t2以降も油圧は残り、時刻t3で油圧は時刻t1以前の油圧に戻る。その結果、油圧式アクチュエータのストローク量は△C2分余分に増加してしまう。
【0005】
以上に示したステアリング制御では、操向時に前脚がスムーズに動作しないという問題が生じる。
【0006】
図9に単位時間当たりのラダーペダルの踏み込み量を一定にしたときの目標角と実操向角との関係を示す。パイロットがラダーペダルを単位時間当たり一定量踏み込むとき、目標角TAも単位時間当たり一定量上昇する。ここで、目標角TAはマージン±xを設けている。ハンチングを防止するためである。実操向角RAは目標角下限値TA−xよりも大きく、目標角上限値TA+xよりも小さければ目標角TAと同じとみなされる。
【0007】
時刻t0において、実操向角RAが目標角下限値TA−xよりも小さくなるため、バルブ信号φVが活性化される。その結果、時刻t1にて油圧式アクチュエータが稼働し、実操向角RAは増加し始める。時刻t2にて実操向角RAは角度△RA1(ストローク量では△C1)増加することにより、目標下限値TA−xよりも大きくなる。よって、実操向角RAは目標角TAと同じとみなされる。
【0008】
しかしながら、図8で説明したように、時刻t2以降も油圧は上昇し続ける。よって、実操向角RAはさらに角度△RA2(ストローク量では△C2)余分に増加し、時刻t3で停止する。
【0009】
以上の結果、実操向角RAが角度△RA2だけ余分に増加した分、油圧式アクチュエータは動作を停止し、目標角下限値TA−xが△RA2分よりも増加した時刻t4にて、再び動作を開始する。その結果、アクチュエータは断続的に動作をする。よって、前脚も断続的に動作し、スムーズな動きとならず、実操向角も図9に示す通り階段状となる。
【0010】
【特許文献1】
特開平8−133189号公報
【特許文献2】
特開平10−89303号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、操向時の前脚の動作をスムーズにできるステアリング制御装置及びそのプログラムを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によるステアリング制御装置は、操舵輪を操向する流体圧式アクチュエータのバルブの開閉を制御するためのステアリング制御装置であって、操舵輪の操向すべき角度である目標角と、操舵輪の実際の角度である実操向角と比較する比較手段と、比較の結果、実操向角が目標角のマージン内であると判断した場合、実操向角が目標角のマージン内となるまでバルブを断続的に開閉する開閉手段とを備える。
【0013】
流体圧式アクチュエータはバルブの開閉に対する流体圧の応答遅れのため動作が緩慢となる。そこで、実操向角が目標角と同じでない場合、バルブを断続的に開閉させる。これにより、実操向角が目標角のマージン内となるまでにバルブを閉じた状態が断続的に発生する。よって、応答遅れによる流体圧の上昇を抑えることができる。その結果、アクチュエータの過度の移動を防止でき、実操向角が大幅に増加するのを抑制できる。
【0014】
好ましくはさらに、ステアリング制御装置は目標角から実操向角を差分した目標誤差を算出する算出手段と、目標誤差に基づいて、バルブを一度開閉した時間に対するバルブを一度開いた時間の比であるデューティ比を決定する決定手段とを備える。
【0015】
さらに好ましくは、決定手段は、目標誤差が大きいほど、デューティ比を大きく決定する。
【0016】
この場合、目標誤差が大きいほど、バルブ開閉時間中におけるバルブを開けている時間の割合が大きくなる。その結果、油圧式アクチュエータの動作速度が上がり、ステアリングレートが上昇する。目標誤差が大きい場合、迅速に操舵輪の向きを変える必要が生じるが、本発明によれば、目標誤差が小さい場合、ステアリングをスムーズに制御でき、しかも、目標誤差が大きいほど、ステアリングレートを上げることで迅速に操向できる。特に本発明が航空機の操舵輪に適用された場合、航空機の走行時の安全性が確保できる。
【0017】
好ましくは、決定手段は、目標誤差が所定値よりも大きい場合、操舵輪のステアリングレートが所定のステアリングレートになるようにデューティ比を決定する。
【0018】
この場合、目標誤差が大きくても、走行時の安全上必要なステアリングレートを確保でき、特に本発明が航空機の操舵輪に適用された場合、航空機の走行時の安全性が確保できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。
【0020】
1.第1の実施の形態
[ステアリング制御システムの全体構成]
図1を参照して、ステアリング制御システム10は、ラダーペダル1と、ラダー検知回路2と、制御装置3と、バルブ4と、油圧源6とアクチュエータ8と、ストローク量検知回路9とを備える。
【0021】
ラダー検知回路2はラダーペダル1の踏み込み量を検知し、その検知結果を制御装置3へ送信する。アクチュエータ8内にはロッド81を隔てて油が供給される領域82と領域83とが形成される。アクチュエータ8はロッド81を駆動して図示しない前脚を回動させる。
【0022】
油は油圧源6及び2つのバルブ(右バルブ41,左バルブ42)によりアクチュエータ8に供給される。油圧源6から右バルブ41、左バルブ42までは油圧配管71が配置される。右バルブ41からアクチュエータ8内の領域82までは、油圧配管72が配置される。左バルブ42からアクチュエータ8内の領域83までは、油圧配管73が配置される。
【0023】
制御装置3から出力されるバルブ信号φRV(Right Valve)により右バルブ41が開かれたとき、油が油圧源6から領域82内に流入する。このとき、ロッド81は図面上の−X方向に移動し、その結果アクチュエータ8は前脚を右方向へ回動させる。一方、バルブ信号φLV(Left Valve)により左バルブ42が開かれたとき、油が油圧源6から領域83内に流入する。このとき、ロッド81は図面上のX方向に移動し、その結果アクチュエータ8は前脚を左方向に回動させる。ストローク量検知回路9はロッド81の移動量をストローク量として検知して、その検知結果を制御装置3に送信する。
【0024】
制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)31と、記憶装置32とを含む。制御装置3はラダー検知回路2及びストローク量検知回路9の検知結果に基づいて、右バルブ41及び左バルブ42にバルブ信号φRV及びφLVを出力し、各バルブを制御する。なお、制御装置3内の記憶装置32にステアリング制御プログラムをインストールすることで、ステアリング制御システム10はステアリング制御処理を実行できる。
【0025】
[ステアリング制御処理動作]
図2を参照して、ラダーペダル1が踏み込まれたとき、ラダー検出回路2によりラダーペダル1の踏み込み量が検知され、制御装置3はその検知結果を受信する(S1)。検知結果を受信後、制御装置3はその検知結果に基づいて目標角TAを算出する(S2)。ラダーペダル1の踏み込み量と目標角TAとの関係の情報は予め記憶装置32に記憶されている。
【0026】
次に、制御装置3は実操向角RAの算出を行う(S3,S4)。具体的には、ストローク量検知回路9がアクチュエータ8内のロッド81のストローク量Cを検知し、検知結果を制御装置3に送信する(S3)。制御装置3は検知結果に基づいて、実操向角RAを算出する(S4)。なお、ストローク量Cと実操向角RAとの関係の情報は予め記憶装置32に記憶されている。
【0027】
ここで、制御装置3は以下の式(1)により目標誤差EA(Error Angle)を算出する(S5)。
目標誤差EA=目標角TA−実操向角RA (1)
【0028】
目標誤差EAの利用法については後述する。
【0029】
目標角TAと実操向角RAと目標誤差EAとを算出した後、制御装置3は実操向角RAが目標角TAと同じであるとみなせるか否かを判断する(S6)。本実施の形態によるステアリング制御方法では、目標角TAに対してマージン±xを設けている。
【0030】
実操向角RAが目標角TAにおけるマージン±xの範囲内に入っている場合、すなわち、実操向角RAが目標角下限値TA−xよりも大きく、目標角上限値TA+xよりも小さい場合、制御装置3は実操向角RAが目標角TAと同じであるとみなす。よって、この場合制御装置3は右バルブ41及び左バルブ42ともにオフにするため、Lレベルのバルブ信号φRV及びφLVを出力する。その結果、アクチュエータ8は動作しない。
【0031】
図3において、時刻t1における目標角がTA1、実操向角がRAである場合、実操向角RAは目標角TA1よりも小さいが目標角下限値TA1−xよりも大きい。よって、制御装置3は実操向角RAが目標角TA1と同じとみなす。その結果、制御装置3は右バルブ41及び左バルブ42を閉めて、アクチュエータ8を動作させない。
【0032】
一方、実操向角RAが目標角TAにおけるマージン±xの範囲外であれば、制御装置3は実操向角RAが目標角TAを満足していないと判断する(S6)。
【0033】
図3において、時刻t10以降にラダーペダル1が踏み込まれた結果、時刻t20では目標角がTA2になったと仮定する。この場合、実操向角RA1は目標角TA2の目標角下限値TA2−xよりも小さい。よって、制御装置3は実操向角C1が目標角TA2と異なると判断する(S6)。
【0034】
なお、このとき、制御装置3は制御の対象となるバルブも選定する。すなわち、実操向角RAが目標角上限値TA+xよりも大きい場合、前脚を右方向に回動させる必要があると判断し、制御の対象となるバルブを右バルブ41と選定する。よって、左バルブ42にはバルブ信号φLVが出力されない。一方、図3の場合、制御装置3は前脚を左方向に回動させる必要があると判断し、制御の対象となるバルブを左バルブ42と選定する。よって、右バルブ41にはバルブ信号φRVが出力されない。
【0035】
バルブの選定後、制御装置3は実操向角RAが目標角TA2を満足するように、左バルブ42を制御する(S7)。ステップS7における制御のとき、制御装置3はステアリング動作がスムーズとなるようにバルブ信号φLVを出力する。
【0036】
具体的には、図4を参照して、時刻t20において、制御装置3は、バルブ信号φLVを出力する。ここで、バルブ信号φLVは図4に示すように、複数のパルスPを含む。ここで、パルス幅は左バルブ42を開いている時間(以下、オン時間と称する)を示す。一方、パルスPが出力されていない時間は左バルブ42が閉じた状態の時間(以下、オフ時間と称する)である。
【0037】
アクチュエータ8はバルブ信号φVに対して追随性が悪い。これはバルブ信号φVに対して油圧の反応が遅いからであるが、油圧式アクチュエータを用いる限り、追随性の改善は困難である。
【0038】
そこで、実操向角RAが目標角下限値TA2−xに達するまでバルブ信号φLVをパルス列として出力することで左バルブ42を複数回オン/オフする。これにより、油圧OPがパルスPに遅延してオン時間経過後に上昇するものの、オフ時間中は油の供給が止まるため、オン時間後の油圧OPの上昇を抑えることができる。よって、ロッド81の過度の移動を防止でき、結果として、実操向角RAが目標角下限値TA2−xよりも大幅に増加するのを抑制できる。
【0039】
図5に、本発明の実施の形態によるステアリング制御のシミュレーション結果を示す。図5のグラフの縦軸はアクチュエータ8のストローク量(実操向角RAに対応)を、横軸はラダーペダル1の踏み込み量(目標角TAに対応)をそれぞれ示す。ここで、ラダーペダル1の踏み込み量は単位時間当たり一定としている。図5に示すように、ラダーペダルの踏み込み量の増加に伴い、ストローク量は連続的に増加する。すなわち、目標角TAに対して実操向角RAが連続的に上昇する。以上の動作により、ステアリング動作はスムーズとなり、従来のステアリング制御でみられた断続的な動作を抑制できる。
【0040】
なお、デューティ(Duty)比=オン時間/(オン時間+オフ時間)は地面に対する前脚の車輪の摩擦とアクチュエータ8の能力との関係で決定される。
【0041】
2.第2の実施の形態
以上に示した第1の実施の形態では、ステアリング動作をスムーズにすることはできるが、デューティ比によっては、所定のステアリングレートを満足しないおそれが生じる。オン時間に対してオフ時間が大きいと、前脚の動作が遅くなるためである。目標誤差が大きい場合、ステアリングレートは航空機の操向の安全上所定値よりも低くすることはできない。よって、ステアリング動作をスムーズに保ちつつ、かつ、ステアリングレートを満足できる方が望ましい。
【0042】
第2の実施の形態のステアリング制御システムの全体構成は図1と同じである。また、その動作フローも図2中のステップS7以外は同じである。
【0043】
図6に第2の実施の形態における図2中のステップS7の動作を示す。図6を参照して、制御装置3はステップS5で算定した目標誤差EAの大きさに基づいて、デューティ比を決定する(S71〜S77)。具体的には、所定のステアリングレートを満たすため、目標誤差EAが大きければ、デューティ比を大きく(すなわちオフ時間に対するオン時間を大きく)、目標誤差EAが小さければ、デューティ比を小さく(すなわちオフ時間に対するオン時間を小さく)する。
【0044】
本実施の形態では、実操向角RAが目標角下限値TA−xよりも小さい結果、制御装置3が左バルブ42を制御する場合について説明する。
【0045】
図7に示すように、目標角TAからの角度NA(Narrow Angle),MA(Middle Angle),WA(Wide Angle)をそれぞれデューティ比を変更するためのしきい値角度とする。しきい値角度NA,MA,HAに対するデューティ比はそれぞれDNA,DMA,DWAと予め決定されている。ここで、DNA<DMA<DWAとする。各しきい値角度とデューティ比との関係の情報は記憶装置32に記憶されている。
【0046】
図6及び図7を参照して、初めに、制御装置3は目標誤差EAがしきい値角度NAよりも小さいか否かを判断する(S71)。判断の結果、目標誤差EAがしきい値角度NAよりも小さい場合(S71)、制御装置3はデューティ比をDNAと決定する(S72)。たとえば、このときのDNA=10(msec)/50(msec)とする。この結果、制御装置3はオン時間10msec、オフ時間40msecのパルス列のバルブ信号φLVを出力する。
【0047】
一方、判断の結果、目標誤差EAがしきい値角度NA以上の場合(S71)、制御装置3は目標誤差EAがしきい値角度MAよりも小さいか否かを判断する(S73)。判断の結果、目標誤差EAが角度MAよりも小さい場合(S73)、制御装置3はデューティ比をDMAと決定する(S74)。たとえばDMA=10(msec)/40(msec)である。DNAと比較してオフ時間を短くしているのは、オフ時間を短くすることでアクチュエータ8の駆動速度を上げ、ひいてはステアリングレートを上げるためである。
【0048】
判断の結果、目標誤差EAが角度MA以上の場合(S73)、制御装置3は目標誤差EAがしきい値角度WAよりも小さいか否かを判断する(S75)。判断の結果、目標誤差EAがしきい値角度WAよりも小さい場合(S75)、制御装置3はデューティ比をDWAに決定する(S76)。たとえばDWA=10(msec)/30(msec)である。一方、目標誤差EAがしきい値角度WAよりも大きい場合(S75)、制御装置3は従来の制御動作を行う。すなわち、この場合、制御装置3はバルブ信号φLVをパルス列として出力するのではなく、実操向角RAが目標角下限値TA−xよりも大きくなるまでHレベルのバルブ信号φLVを連続的に出力する。目標誤差EAが大きいため、動作のスムーズ性よりもステアリングレートの確保を優先するためである。
【0049】
実施の形態2によるステアリング制御システムでは、目標角TAと実操向角RAとの角度差に応じてデューティ比を決定する。その結果、可能な限り動作のスムーズ性を確保しつつ、かつ、目標誤差が所定値よりも大きくなればステアリングレートを段階的に上げ、航空機の操向上の安全を確保できる所定のステアリングレートにすることができる。
【0050】
なお、本実施の形態では、実操向角RAが目標下限値TA−xよりも小さい場合についてのステアリング制御システムの動作を説明しているが、実操向角RAが目標上限値TA+xよりも大きい場合のステアリング制御システムの動作方法(すなわち、右バルブ41の制御方法)も同様である。また、本実施の形態では、しきい値角度に対するデューティ比は一定としているが、目標角TAと実操向角RAとの角度差に応じて、制御装置3がデューティ比を連続的に変化させてもよい。
【0051】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるステアリング制御システムの全体構成を示す図である。
【図2】図1のシステムの動作を示すフロー図である。
【図3】図2の動作フローにおける目標角と実操向角の関係を説明するための図である。
【図4】図2のステップS7での動作を説明するための波形図である。
【図5】図2の動作フローを行った場合のシミュレーション結果の図である。
【図6】他の実施の形態によるステアリング制御システムの動作を示すフロー図である。
【図7】図6の動作フローにおける目標角と実操向角の関係を説明するための図である。
【図8】従来の航空機のステアリング制御によるバルブ信号、油圧及び油圧式アクチュエータのストローク量の変化を示す図である。
【図9】従来のステアリング制御による目標角と実操向角の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 ラダーペダル
2 ラダー検知回路
3 制御装置
8 アクチュエータ
9 ストローク量検知回路
10 ステアリング制御システム
41 右バルブ
42 左バルブ
81 シリンダ
φLV,φRV バルブ信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering control device and a program therefor, and more particularly, to a steering control device and a program for controlling opening and closing of a valve of a hydraulic actuator that steers a steered wheel.
[0002]
[Prior art]
Steering of the nose gear of the aircraft is performed by a hydraulic actuator via a rudder pedal in the cockpit. At the time of steering, the target angle which is the angle to be steered by the front leg is calculated based on the depression amount of the rudder pedal of the pilot. On the other hand, the stroke amount of the hydraulic actuator is detected as an SPS (Steering Position Sensor) signal, and an actual angle of the front leg (hereinafter, referred to as an actual steering angle) is calculated based on the detected SPS signal. If there is a difference between the actual steering angle and the target angle, the valve is opened upon receiving the activated valve signal. As a result, the hydraulic actuator operates to rotate the front leg. The valve is kept open until the actual steering angle becomes substantially the same as the target angle, and the hydraulic actuator operates.
[0003]
FIG. 8 shows changes in the valve signal, the hydraulic pressure, and the stroke amount of the hydraulic actuator when the aircraft is steered. Referring to FIG. 8, at time t0, target angle TA (Target Angle) is calculated. On the other hand, the actual steering angle RA (Real Angle) is also calculated based on the SPS signal. C in FIG. 8 indicates the stroke amount of the hydraulic actuator when the actual steering angle is RA. B indicates a stroke amount corresponding to the calculated target angle TA. In order to set the actual steering angle RA to the same value as the target angle TA, the cylinder of the hydraulic actuator needs to increase the stroke amount ΔC1. At this time, the valve signal φV is activated to the H (logic high) level at time t0. As a result, the valve is opened and the hydraulic actuator operates. At time t2 when the stroke amount increases by ΔC1, the valve signal φV is deactivated to the L level (logic low) level, and the valve is closed. By the above operation, the stroke amount increases by ΔC1.
[0004]
However, the hydraulic pressure of the hydraulic actuator cannot quickly respond to changes in the valve signal φV. In other words, the oil pressure starts increasing at time t1 when a predetermined time has elapsed since activation of valve signal φV. Furthermore, since the oil pressure reacts with a delay with respect to the valve signal φV, the oil pressure remains after time t2 when the valve signal φV is deactivated, and returns to the oil pressure before time t1 at time t3. As a result, the stroke of the hydraulic actuator is increased by ΔC2.
[0005]
The steering control described above has a problem that the front legs do not operate smoothly during steering.
[0006]
FIG. 9 shows the relationship between the target angle and the actual steering angle when the depression amount of the rudder pedal per unit time is constant. When the pilot depresses the rudder pedal by a fixed amount per unit time, the target angle TA also increases by a fixed amount per unit time. Here, the target angle TA has a margin ± x. This is to prevent hunting. If the actual steering angle RA is larger than the target angle lower limit TA-x and smaller than the target angle upper limit TA + x, it is regarded as the same as the target angle TA.
[0007]
At time t0, the actual steering angle RA becomes smaller than the target angle lower limit TA-x, so that the valve signal φV is activated. As a result, the hydraulic actuator operates at time t1, and the actual steering angle RA starts to increase. At time t2, the actual steering angle RA increases beyond the target lower limit value TA-x by increasing the angle △ RA1 ((C1 in the stroke amount). Therefore, the actual steering angle RA is considered to be the same as the target angle TA.
[0008]
However, as described with reference to FIG. 8, the oil pressure continues to increase even after time t2. Accordingly, the actual steering angle RA further increases by an additional angle △ RA2 (△ C2 in the stroke amount) and stops at time t3.
[0009]
As a result, the hydraulic actuator stops operating as much as the actual steering angle RA has increased by the angle △ RA2, and again at time t4 when the target angle lower limit TA-x has increased beyond △ RA2. Start operation. As a result, the actuator operates intermittently. Therefore, the front leg also operates intermittently, does not move smoothly, and the actual steering angle becomes step-like as shown in FIG.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-8-133189 [Patent Document 2]
JP-A-10-89303
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steering control device capable of smoothing the operation of a front leg during steering and a program therefor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A steering control device according to the present invention is a steering control device for controlling the opening and closing of a valve of a hydraulic actuator that steers a steered wheel. Comparing means for comparing the actual steering angle with the actual steering angle, which is an actual angle, and, as a result of the comparison, when it is determined that the actual steering angle is within the target angle margin, the actual steering angle is within the target angle margin. Opening and closing means for opening and closing the valve intermittently.
[0013]
The operation of the hydraulic actuator becomes slow due to a response delay of the hydraulic pressure to the opening and closing of the valve. Therefore, when the actual steering angle is not the same as the target angle, the valve is opened and closed intermittently. As a result, a state in which the valve is closed intermittently occurs until the actual steering angle falls within the margin of the target angle. Therefore, an increase in fluid pressure due to a response delay can be suppressed. As a result, excessive movement of the actuator can be prevented, and a large increase in the actual steering angle can be suppressed.
[0014]
Preferably, the steering control device calculates a target error obtained by subtracting the actual steering angle from the target angle, and calculates a ratio of a time of opening the valve to a time of opening and closing the valve once based on the target error. Determining means for determining the duty ratio.
[0015]
More preferably, the determining means determines a larger duty ratio as the target error is larger.
[0016]
In this case, as the target error is larger, the ratio of the time during which the valve is opened during the valve opening / closing time is increased. As a result, the operating speed of the hydraulic actuator increases, and the steering rate increases. When the target error is large, it is necessary to quickly change the direction of the steered wheels. However, according to the present invention, when the target error is small, the steering can be controlled smoothly, and the steering rate increases as the target error increases. This allows for quick steering. In particular, when the present invention is applied to a steering wheel of an aircraft, safety during traveling of the aircraft can be ensured.
[0017]
Preferably, when the target error is larger than a predetermined value, the determining means determines the duty ratio such that the steering rate of the steered wheels becomes the predetermined steering rate.
[0018]
In this case, even if the target error is large, a steering rate necessary for safety during traveling can be secured, and particularly when the present invention is applied to the steered wheels of the aircraft, the safety during traveling of the aircraft can be secured.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts have the same reference characters allotted, and description thereof will be referred to.
[0020]
1. First Embodiment [Overall Configuration of Steering Control System]
Referring to FIG. 1, a
[0021]
The
[0022]
The oil is supplied to the
[0023]
When the right valve 41 is opened by a valve signal φRV (Right Valve) output from the
[0024]
The
[0025]
[Steering control processing operation]
Referring to FIG. 2, when the
[0026]
Next, the
[0027]
Here, the
Target error EA = target angle TA−actual steering angle RA (1)
[0028]
How to use the target error EA will be described later.
[0029]
After calculating the target angle TA, the actual steering angle RA, and the target error EA, the
[0030]
When the actual steering angle RA is within the margin ± x of the target angle TA, that is, when the actual steering angle RA is larger than the target angle lower limit TA-x and smaller than the target angle upper limit TA + x. , The
[0031]
In FIG. 3, when the target angle at time t1 is TA1 and the actual steering angle is RA, the actual steering angle RA is smaller than the target angle TA1, but larger than the target angle lower limit TA1-x. Therefore, the
[0032]
On the other hand, if the actual steering angle RA is out of the range of the margin ± x at the target angle TA, the
[0033]
In FIG. 3, it is assumed that the target angle becomes TA2 at time t20 as a result of depression of the
[0034]
At this time, the
[0035]
After selecting the valve, the
[0036]
Specifically, referring to FIG. 4, at time t20,
[0037]
The
[0038]
Therefore, the
[0039]
FIG. 5 shows a simulation result of steering control according to the embodiment of the present invention. The vertical axis of the graph in FIG. 5 indicates the stroke amount of the actuator 8 (corresponding to the actual steering angle RA), and the horizontal axis indicates the depression amount of the rudder pedal 1 (corresponding to the target angle TA). Here, the depression amount of the
[0040]
Here, the duty ratio (duty ratio) = on time / (on time + off time) is determined by the relationship between the friction of the wheels of the front legs on the ground and the performance of the
[0041]
2. Second Embodiment In the first embodiment described above, the steering operation can be made smooth, but depending on the duty ratio, a predetermined steering rate may not be satisfied. This is because if the off-time is longer than the on-time, the operation of the front legs is delayed. If the target error is large, the steering rate cannot be lower than a predetermined value for the safety of the steering of the aircraft. Therefore, it is desirable that the steering operation be maintained smoothly and that the steering rate be satisfied.
[0042]
The overall configuration of the steering control system according to the second embodiment is the same as that of FIG. The operation flow is the same except for step S7 in FIG.
[0043]
FIG. 6 shows the operation of step S7 in FIG. 2 in the second embodiment. Referring to FIG. 6,
[0044]
In the present embodiment, a case will be described in which the
[0045]
As shown in FIG. 7, the angles NA (Narrow Angle), MA (Middle Angle), and WA (Wide Angle) from the target angle TA are set as threshold angles for changing the duty ratio. The duty ratios for the threshold angles NA, MA, and HA are predetermined as DNA, DMA, and DWA, respectively. Here, it is assumed that DNA <DMA <DWA. Information on the relationship between each threshold angle and the duty ratio is stored in the
[0046]
Referring to FIGS. 6 and 7, first,
[0047]
On the other hand, as a result of the determination, if the target error EA is equal to or larger than the threshold angle NA (S71), the
[0048]
As a result of the determination, when the target error EA is equal to or larger than the angle MA (S73), the
[0049]
In the steering control system according to the second embodiment, the duty ratio is determined according to the angle difference between target angle TA and actual steering angle RA. As a result, while ensuring the smoothness of operation as much as possible, and when the target error becomes larger than a predetermined value, the steering rate is gradually increased to a predetermined steering rate that can ensure the safety of improving the operation of the aircraft. be able to.
[0050]
In the present embodiment, the operation of the steering control system when the actual steering angle RA is smaller than the target lower limit value TA-x is described, but the actual steering angle RA is larger than the target upper limit value TA + x. The same applies to the operation method of the steering control system when it is large (that is, the control method of the right valve 41). Further, in the present embodiment, the duty ratio with respect to the threshold angle is fixed, but the
[0051]
The embodiment of the present invention has been described above, but the above-described embodiment is merely an example for implementing the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a steering control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the system of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a target angle and an actual steering angle in the operation flow of FIG. 2;
FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation in step S7 of FIG.
FIG. 5 is a diagram of a simulation result when the operation flow of FIG. 2 is performed.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a steering control system according to another embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining a relationship between a target angle and an actual steering angle in the operation flow of FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing changes in a valve signal, hydraulic pressure, and a stroke amount of a hydraulic actuator by conventional steering control of an aircraft.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a target angle and an actual steering angle by conventional steering control.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
前記操舵輪の操向すべき角度である目標角と、前記操舵輪の実際の角度である実操向角とを比較する比較手段と、
前記比較の結果、前記実操向角が前記目標角のマージン外であると判断した場合、前記実操向角が前記目標角のマージン内となるまで前記バルブを断続的に開閉する開閉手段とを備えることを特徴とするステアリング制御装置。A steering control device for controlling opening and closing of a valve of a hydraulic actuator that steers a steered wheel,
A comparison unit that compares a target angle, which is an angle to be steered by the steered wheels, with an actual steering angle, which is an actual angle of the steered wheels,
As a result of the comparison, when it is determined that the actual steering angle is outside the margin of the target angle, an opening and closing unit that opens and closes the valve intermittently until the actual steering angle is within the margin of the target angle. A steering control device comprising:
前記目標角から前記実操向角を差分した目標誤差を算出する算出手段と、
前記目標誤差に基づいて、前記バルブを一度開閉した時間に対する前記バルブを一度開いた時間の比であるデューティ比を決定する決定手段とを備えることを特徴とするステアリング制御装置。The steering control device according to claim 1, further comprising:
Calculating means for calculating a target error obtained by subtracting the actual steering angle from the target angle;
Determining means for determining a duty ratio, which is a ratio of a time when the valve is once opened to a time when the valve is once opened, based on the target error.
前記決定手段は、前記目標誤差が大きいほど前記デューティ比を大きく決定することを特徴とするステアリング制御装置。The steering control device according to claim 2,
The steering control device according to claim 1, wherein the determining unit determines the duty ratio to be larger as the target error is larger.
前記決定手段は、前記目標誤差が所定値よりも大きい場合に前記操舵輪のステアリングレートが所定のステアリングレートになるように前記デューティ比を決定することを特徴とするステアリング制御装置。The steering control device according to claim 3, wherein
The steering control device according to claim 1, wherein said determining means determines said duty ratio such that a steering rate of said steered wheels becomes a predetermined steering rate when said target error is larger than a predetermined value.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009061837A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Ground steering device for aircraft and ground steering method |
JP2009078781A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Ground steering device and method for aircraft and aircraft |
JP2011031800A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Steering device of aircraft and aircraft having the same |
WO2018051474A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 住友精密工業株式会社 | Aircraft steering control apparatus |
-
2003
- 2003-02-24 JP JP2003045898A patent/JP2004255910A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009061837A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Ground steering device for aircraft and ground steering method |
JP2009078781A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Ground steering device and method for aircraft and aircraft |
JP2011031800A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Steering device of aircraft and aircraft having the same |
WO2018051474A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 住友精密工業株式会社 | Aircraft steering control apparatus |
CN109715495A (en) * | 2016-09-15 | 2019-05-03 | 住友精密工业株式会社 | The steering control device of aircraft |
EP3514058A4 (en) * | 2016-09-15 | 2020-05-06 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Aircraft steering control apparatus |
CN109715495B (en) * | 2016-09-15 | 2022-04-08 | 住友精密工业株式会社 | Steering control device for aircraft |
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