JP2021030931A - Electric vertical take-off and landing aircraft and control device - Google Patents

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輝 岩川
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Shun Sugita
俊 杉田
真梨子 橋本
Mariko Hashimoto
真梨子 橋本
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Yuichi Takemura
優一 竹村
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Abstract

To provide an electric vertical take-off and landing aircraft that suppresses deterioration in flight stability of an airframe when electric power supply to a motor is stopped.SOLUTION: An electric vertical take-off and landing aircraft 100 comprises: rotor blades 30; motors 11 that have shafts 19, 191, 192 connected to the central axes of the rotor blades and rotors 112 connected to the shafts, and that rotationally drive the rotor blades; a power supply unit 90 that supplies electric power to the motors; motor control parts 15 that control operation of the motors; monitoring parts 132 that monitor at least one monitoring object among the motors, the power supply unit and the motor control parts to detect existence or nonexistence of an abnormality in the monitoring object; braking force reducing parts 301, 302, 303 that, when an abnormality in the monitoring object is detected, reduce braking force acting on the rotors due to electromotive force caused by rotation of the rotors.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、電動垂直離着陸機の制御に関する。 The present disclosure relates to the control of an electric vertical take-off and landing aircraft.

近年、ガスタービンエンジンを有する飛行機とは異なる種類の航空機として、電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ：electric Vertical Take-Off and Landing aircraft）と呼ばれる有人または無人の航空機の開発が活発化している。電動垂直離着陸機は、モータを有する電駆動システム（ＥＤＳ：Electric Drive System）を複数備え、複数のモータによって複数の回転翼が回転駆動されることで、機体の揚力や推力を得ている（例えば、下記特許文献１参照）。 In recent years, the development of manned or unmanned aircraft called electric vertical take-off and landing aircraft (eVTOL) has become active as a type of aircraft different from airplanes having a gas turbine engine. An electric vertical take-off and landing aircraft is equipped with a plurality of electric drive systems (EDS) having motors, and a plurality of rotor blades are rotationally driven by a plurality of motors to obtain lift and thrust of the airframe (for example). , See Patent Document 1 below).

特開２０１８−１３１１９７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-131197

電動垂直離着陸機において、飛行時にＥＤＳや電源部や配線等の故障などに起因してモータへの給電が停止すると、モータの回転数は急激に低下する。これは、モータが発電機として機能してしまい、ロータの回転による起電力が配線抵抗の熱等として消費されるためである。そして、この場合、モータの回転数の急激な低下に伴って回転翼も急激に減速し、特に垂直離着陸時において機体の飛行安定性を損ない得るという問題が生じ得る。このため、電動垂直離着陸機において、モータへの給電が停止した場合において機体の飛行安定性の低下を抑制可能な技術が望まれる。 In an electric vertical take-off and landing aircraft, if the power supply to the motor is stopped due to a failure of the EDS, power supply unit, wiring, etc. during flight, the rotation speed of the motor drops sharply. This is because the motor functions as a generator, and the electromotive force generated by the rotation of the rotor is consumed as heat of the wiring resistance. Then, in this case, there may be a problem that the rotary blades also suddenly decelerate with the sudden decrease in the rotation speed of the motor, which may impair the flight stability of the airframe, especially during vertical takeoff and landing. Therefore, in an electric vertical take-off and landing aircraft, a technique capable of suppressing a decrease in flight stability of the airframe when the power supply to the motor is stopped is desired.

本開示の一形態として、電動垂直離着陸機（１００）が提供される。この電動垂直離着陸機は、回転翼（３０）と、前記回転翼の中心軸に接続されているシャフト（１９、１９１、１９２）と、前記シャフトに接続されたロータ（１１２）を有し、前記回転翼を回転駆動させるモータ（１１）と、前記モータに電力を供給する電源部（９０）と、前記モータの動作を制御するモータ制御部（１５）と、前記モータと、前記電源部と、前記モータ制御部と、のうちの少なくとも１つの監視対象を監視して、前記監視対象の異常の有無を検出する監視部（１３２）と、前記監視対象の異常が検出された場合に、前記ロータの回転による起電力に起因する前記ロータに作用する制動力を低減させる制動力低減部（３０１、３０２、３０３）と、を備える。 As one form of the present disclosure, an electric vertical take-off and landing aircraft (100) is provided. The electric vertical takeoff and landing machine has a rotary blade (30), a shaft (19, 191 and 192) connected to the central axis of the rotary blade, and a rotor (112) connected to the shaft. A motor (11) for rotationally driving a rotary blade, a power supply unit (90) for supplying electric power to the motor, a motor control unit (15) for controlling the operation of the motor, the motor, the power supply unit, and the like. A monitoring unit (132) that monitors at least one monitoring target of the motor control unit and detects the presence or absence of an abnormality in the monitoring target, and the rotor when an abnormality in the monitoring target is detected. A braking force reducing unit (301, 302, 303) for reducing the braking force acting on the rotor due to the electromotive force due to the rotation of the rotor is provided.

この形態の電動垂直離着陸機によれば、モータと、電源部と、モータ制御部と、のうちの少なくとも１つの監視対象の異常が検出された場合にモータの回転による起電力に起因するロータに作用する制動力を低減させる制動力低減部を備えるので、監視対象の異常に起因してモータへの給電が停止した場合にモータの回転数が急激に低下することを抑制でき、機体の飛行安定性の低下を抑制できる。 According to this form of electric vertical takeoff and landing machine, when an abnormality of at least one of the motor, the power supply unit, and the motor control unit is detected, the rotor is caused by the electromotive force due to the rotation of the motor. Since it is equipped with a braking force reduction unit that reduces the braking force that acts, it is possible to prevent the motor rotation speed from dropping sharply when the power supply to the motor is stopped due to an abnormality in the monitored object, and the flight stability of the aircraft is stable. It is possible to suppress the deterioration of sex.

本開示の一実施形態としての電動垂直離着陸機の構成を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the structure of the electric vertical take-off and landing machine as one Embodiment of this disclosure. 電動垂直離着陸機の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the electric vertical take-off and landing aircraft. 電動垂直離着陸機の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of an electric vertical take-off and landing aircraft. 電駆動システムにおける電気的な接続を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the electrical connection in the electric drive system. 第１実施形態における異常時対応処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the abnormal state response processing in 1st Embodiment. 第１実施形態における異常時対応処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the abnormal state response processing in 1st Embodiment. 第２実施形態における電動垂直離着陸機の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the electric vertical take-off and landing machine in 2nd Embodiment. 第２実施形態における電駆動システムにおける電気的な接続を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the electrical connection in the electric drive system in 2nd Embodiment. 第２実施形態における異常時対応処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the abnormal state response processing in 2nd Embodiment. 第３実施形態におけるＥＤＳ異常時制御処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the control process at the time of EDS abnormality in 3rd Embodiment.

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．装置構成：
図１および図２に示す第１実施形態における電動垂直離着陸機１００は、ｅＶＴＯＬ（electric Vertical Take-Off and Landing aircraft）とも呼ばれ、鉛直方向に離着陸可能な有人航空機として構成されている。電動垂直離着陸機１００（以下、「ｅＶＴＯＬ１００」とも呼ぶ）は、機体２０と、８つの回転翼３０と、各回転翼に対応して配置されている８つの電駆動システム１０（以下、「ＥＤＳ（Electric Drive System）１０」とも呼ぶ）とを備える。 A. First Embodiment:
A-1. Device configuration:
The electric vertical take-off and landing aircraft 100 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is also called an eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing aircraft), and is configured as a manned aircraft capable of taking off and landing in the vertical direction. The electric vertical take-off and landing aircraft 100 (hereinafter, also referred to as "eVTOL 100") includes an airframe 20, eight rotors 30, and eight electric drive systems 10 (hereinafter, "EDS (hereinafter," EDS (hereinafter, "EDS"), which are arranged corresponding to each rotor. Electric Drive System) 10 ”).

機体２０は、ｅＶＴＯＬ１００において８つの回転翼３０およびＥＤＳ１０を除いた部分に相当する。機体２０は、機体本体部２１と、支柱部２２と、６つの第１支持部２３と、６つの第２支持部２４と、主翼２５と、尾翼２８とを備える。 The airframe 20 corresponds to the portion of the eVTOL 100 excluding the eight rotors 30 and the EDS 10. The airframe 20 includes an airframe main body 21, a strut 22, six first support 23, six second support 24, a main wing 25, and a tail 28.

機体本体部２１は、ｅＶＴＯＬ１００の胴体部分を構成する。機体本体部２１は、機体軸ＡＸを対象軸として左右対称の構成を有する。本実施形態において、「機体軸ＡＸ」とは、ｅＶＴＯＬ１００の重心位置ＣＭを通り、ｅＶＴＯＬ１００の前後方向に沿った軸を意味している。また、「重心位置ＣＭ」とは、乗員が搭乗していない空虚重量時におけるｅＶＴＯＬ１００の重心位置を意味している。機体本体部２１の内部には、図示しない乗員室が形成されている。 The body portion 21 constitutes the body portion of the eVTOL 100. The machine body 21 has a symmetrical structure with the body axis AX as the target axis. In the present embodiment, the "airframe axis AX" means an axis that passes through the center of gravity position CM of the eVTOL 100 and is along the front-rear direction of the eVTOL 100. Further, the "center of gravity position CM" means the position of the center of gravity of the eVTOL 100 when the occupant is not on board and the weight is empty. A passenger compartment (not shown) is formed inside the machine body 21.

支柱部２２は、鉛直方向に延びる略柱状の外観形状を有し、機体本体部２１の上部に固定されている。本実施形態において、支柱部２２は、鉛直方向に見てｅＶＴＯＬ１００の重心位置ＣＭと重なる位置に配置されている。支柱部２２の上端部には、６つの第１支持部２３の一方の端部がそれぞれ固定されている。６つの第１支持部２３は、それぞれ略棒状の外観形状を有し、鉛直方向に垂直な面に沿って延びるように、互いに等角度間隔で放射状に配置されている。各第１支持部２３の他方の端部、すなわち支柱部２２から遠い側の端部には、それぞれ回転翼３０とＥＤＳ１０とが配置されている。６つの第２支持部２４は、それぞれ略棒状の外観形状を有し、互いに隣り合う第１支持部２３における他方の端部（支柱部２２と接続されていない側の端部）同士を接続している。 The strut portion 22 has a substantially columnar appearance shape extending in the vertical direction, and is fixed to the upper portion of the machine body portion 21. In the present embodiment, the support column 22 is arranged at a position overlapping the center of gravity CM of the eVTOL 100 when viewed in the vertical direction. One end of each of the six first support parts 23 is fixed to the upper end of the support part 22. Each of the six first support portions 23 has a substantially rod-like appearance shape, and is arranged radially at equal angular intervals with each other so as to extend along a plane perpendicular to the vertical direction. Rotor blades 30 and EDS 10 are arranged at the other end of each first support portion 23, that is, at the end on the side far from the strut portion 22. Each of the six second support portions 24 has a substantially rod-like appearance shape, and connects the other ends (ends on the side not connected to the strut portion 22) of the first support portions 23 adjacent to each other. ing.

主翼２５は、右翼２６と左翼２７とにより構成されている。右翼２６は、機体本体部２１から右方向に延びて形成されている。左翼２７は、機体本体部２１から左方向に延びて形成されている。右翼２６と左翼２７とには、それぞれ回転翼３０とＥＤＳ１０とが１つずつ配置されている。尾翼２８は、機体本体部２１の後端部に形成されている。 The main wing 25 is composed of a right wing 26 and a left wing 27. The right wing 26 is formed so as to extend to the right from the main body portion 21 of the airframe. The left wing 27 is formed so as to extend to the left from the main body portion 21 of the airframe. A rotary wing 30 and an EDS 10 are arranged on the right wing 26 and the left wing 27, respectively. The tail wing 28 is formed at the rear end portion of the main body portion 21 of the airframe.

８つの回転翼３０のうちの６つは、各第１支持部２３の端部に配置され、主に機体２０の揚力を得るためのリフト用回転翼３１として構成されている。８つの回転翼３０のうちの残りの２つは、右翼２６と左翼２７とにそれぞれ配置され、主に機体２０の推力を得るためのクルーズ用回転翼３２として構成されている。上述のように、第１支持部２３は、互いに等角度間隔で放射状に配置されているため、６つのリフト用回転翼３１は、重心位置ＣＭを中心として互いに点対称の位置に存在する２つのリフト用回転翼３１の合計３つのペアからなる。また、２つのクルーズ用回転翼３２は、互いに機体軸ＡＸに対して線対称の位置にある。各回転翼３０は、それぞれの回転軸（後述のシャフト１９）を中心として、互いに独立して回転駆動される。各回転翼３０は、互いに等角度間隔で配置された３つのブレードをそれぞれ有する。 Six of the eight rotors 30 are arranged at the ends of each of the first support portions 23, and are mainly configured as lift rotors 31 for obtaining lift of the airframe 20. The remaining two of the eight rotors 30 are arranged on the right wing 26 and the left wing 27, respectively, and are mainly configured as cruise rotors 32 for obtaining the thrust of the airframe 20. As described above, since the first support portions 23 are arranged radially at equal angular intervals with each other, the six lift rotary blades 31 are present at two positions symmetrical with each other about the center of gravity position CM. It consists of a total of three pairs of rotary blades 31 for lifting. Further, the two cruise rotors 32 are in line-symmetrical positions with respect to the airframe axis AX. Each rotor 30 is rotationally driven independently of each other around its own rotation axis (shaft 19 described later). Each rotor 30 has three blades that are equidistant from each other.

図１に示す８つのＥＤＳ１０は、各回転翼３０をそれぞれ回転駆動させるための駆動装置として構成されている。８つのＥＤＳ１０のうちの６つは、それぞれリフト用回転翼３１を回転駆動させる。８つのＥＤＳ１０のうちの２つは、それぞれクルーズ用回転翼３２を回転駆動させる。各ＥＤＳ１０の構成は、互いにほぼ等しい。 The eight EDS 10s shown in FIG. 1 are configured as drive devices for rotationally driving each rotary blade 30. Six of the eight EDS 10s drive the lift rotor 31 to rotate. Two of the eight EDS 10s rotate the cruise rotor 32, respectively. The configurations of each EDS 10 are approximately equal to each other.

図３および図４に示すように、各ＥＤＳ１０は、モータ１１と、モータ制御部１５と、電圧計１４１と、３つの電流計１４２と、３つの回転センサ１４３と、スイッチ装置１６と、記憶装置１７とを備える。 As shown in FIGS. 3 and 4, each EDS 10 includes a motor 11, a motor control unit 15, a voltmeter 141, three ammeters 142, three rotation sensors 143, a switch device 16, and a storage device. It is provided with 17.

モータ１１は、シャフト１９を介して回転翼３０を回転駆動させる。図４に示すように、モータ１１は、本実施形態では、４極３相６コイルのブラシレスモータにより構成され、インバータ回路１２から供給される電圧および電流に応じた回転運動を出力する。モータ１１は、ステータ１１１と、ロータ１１２と、永久磁石１１３とを備える。ステータ１１１には、６つのステータコイル１１４が周方向に等間隔で並んで配置されている。モータ１１は、いわゆるインナーロータタイプのモータであり、ロータ１１２は、ステータコイル１１４に対して径方向内側に配置されている。ロータ１１２の軸心には、シャフト１９が接合されている。永久磁石１１３は、ロータ１１２の外周表面に配置された合計４つの磁石からなる。永久磁石１１３では、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に配置されている。なお、モータ１１を、ブラシレスモータに代えて、誘導モータやリラクタンスモータ等の任意のモータにより構成してもよい。 The motor 11 rotationally drives the rotary blade 30 via the shaft 19. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the motor 11 is composed of a brushless motor having 4 poles, 3 phases, and 6 coils, and outputs rotational motion according to the voltage and current supplied from the inverter circuit 12. The motor 11 includes a stator 111, a rotor 112, and a permanent magnet 113. On the stator 111, six stator coils 114 are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction. The motor 11 is a so-called inner rotor type motor, and the rotor 112 is arranged radially inside the stator coil 114. A shaft 19 is joined to the axial center of the rotor 112. The permanent magnet 113 is composed of a total of four magnets arranged on the outer peripheral surface of the rotor 112. In the permanent magnet 113, north poles and south poles are alternately arranged along the circumferential direction. The motor 11 may be configured by any motor such as an induction motor or a reluctance motor instead of the brushless motor.

モータ制御部１５は、モータ１１の動作を制御する。図３および図４に示すように、モータ制御部１５は、インバータ回路１２と制御装置１３とを備える。 The motor control unit 15 controls the operation of the motor 11. As shown in FIGS. 3 and 4, the motor control unit 15 includes an inverter circuit 12 and a control device 13.

図４に示すように、インバータ回路１２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に設けられた合計３つのレグを有する。各レグはスイッチング素子１２１と循環ダイオードとからなる上下２つのアームを有し、電源部９０から供給される直流電圧を、三相交流電圧に変換してモータ１１に供給する。このとき、インバータ回路１２は、制御装置１３から供給される制御信号に応じたデューティ比でスイッチング素子１２１をスイッチングさせる。本実施形態において、スイッチング素子１２１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のパワー素子であるトランジスタにより構成されている。 As shown in FIG. 4, the inverter circuit 12 has a total of three legs provided in each of the U phase, the V phase, and the W phase. Each leg has two upper and lower arms including a switching element 121 and a circulation diode, and converts the DC voltage supplied from the power supply unit 90 into a three-phase AC voltage and supplies it to the motor 11. At this time, the inverter circuit 12 switches the switching element 121 at a duty ratio according to the control signal supplied from the control device 13. In the present embodiment, the switching element 121 is composed of transistors that are power elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors).

制御装置１３は、インバータ回路１２を制御し、また、後述の異常時対応処理を実行する。本実施形態において、制御装置１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有するコンピュータにより構成されている。図４に示すように、かかるＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、駆動制御部１３１、監視部１３２およびスイッチ制御部１３３として機能する。駆動制御部１３１は、インバータ回路１２のゲート電極に制御信号を供給することにより、各インバータ回路１２を制御し、これにより、モータ１１の動作を制御する。監視部１３２は、電駆動システム１０の異常の発生有無を監視する。電駆動システム１０の異常としては、例えば、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つにおける異常の有無を監視する。より具体的には、モータ１１における配線異常（短絡や断線）や、スイッチング素子１２１の故障や、電源部９０の異常や、インバータ回路１２における配線異常などが該当する。監視部１３２は、電圧計１４１、電流計１４２および回転センサ１４３の計測値に基づき異常の発生有無を監視する。スイッチ制御部１３３は、スイッチ装置１６の動作を制御する。 The control device 13 controls the inverter circuit 12 and also executes an abnormality response process described later. In the present embodiment, the control device 13 is composed of a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). As shown in FIG. 4, such a CPU functions as a drive control unit 131, a monitoring unit 132, and a switch control unit 133 by executing a control program stored in advance in the ROM. The drive control unit 131 controls each inverter circuit 12 by supplying a control signal to the gate electrode of the inverter circuit 12, thereby controlling the operation of the motor 11. The monitoring unit 132 monitors whether or not an abnormality has occurred in the electric drive system 10. As an abnormality of the electric drive system 10, for example, the presence or absence of an abnormality in at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15 is monitored. More specifically, a wiring abnormality (short circuit or disconnection) in the motor 11, a failure of the switching element 121, an abnormality of the power supply unit 90, a wiring abnormality in the inverter circuit 12, and the like are applicable. The monitoring unit 132 monitors the presence or absence of an abnormality based on the measured values of the voltmeter 141, the ammeter 142, and the rotation sensor 143. The switch control unit 133 controls the operation of the switch device 16.

電圧計１４１は、電源部９０と並列に配置され、電源部９０の出力電圧を計測する。電流計１４２は、各相に設けられ、それぞれインバータ回路１２とステータコイル１１４の間に配置され、モータ１１への供給電流を計測する。電圧計１４１および電流計１４２の計測値は、記憶装置１７に時系列に記憶されると共に、制御装置１３へと出力される。回転センサ１４３は、ロータ１１２の位置を検出すると共に、モータ１１の回転数を計測する。 The voltmeter 141 is arranged in parallel with the power supply unit 90 and measures the output voltage of the power supply unit 90. The ammeter 142 is provided in each phase and is arranged between the inverter circuit 12 and the stator coil 114 to measure the current supplied to the motor 11. The measured values of the voltmeter 141 and the ammeter 142 are stored in the storage device 17 in time series and output to the control device 13. The rotation sensor 143 detects the position of the rotor 112 and measures the rotation speed of the motor 11.

スイッチ装置１６は、各相に設けられ、それぞれインバータ回路１２とステータコイル１１４との間に配置され、インバータ回路１２とステータコイル１１４との間の電気的接続と電気的遮断とを、スイッチ制御部１３３の制御信号に応じて選択的に実行する。本実施形態において、スイッチ装置１６は、リレーにより構成されている。 The switch device 16 is provided in each phase and is arranged between the inverter circuit 12 and the stator coil 114, respectively, and is a switch control unit for electrically connecting and disconnecting the inverter circuit 12 and the stator coil 114. It is selectively executed according to the control signal of 133. In the present embodiment, the switch device 16 is composed of a relay.

記憶装置１７は、上述したように電圧計１４１、電流計１４２および回転センサ１４３の計測値を記憶し、また、後述の異常時対応処理において特定された異常原因を記憶する。記憶装置１７は、上書き可能な不揮発性メモリ、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）により構成されている。 As described above, the storage device 17 stores the measured values of the voltmeter 141, the ammeter 142, and the rotation sensor 143, and also stores the cause of the abnormality identified in the abnormality response process described later. The storage device 17 is composed of an overwriteable non-volatile memory, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).

図３に示すように、機体２０には、各ＥＤＳ１０を制御するための様々な構成要素が配置されている。具体的には、機体２０には、主制御部４０と、通信装置７０と、センサ群５０と、アクチュエータ８１と、動翼８０と、電源部９０と、ユーザインターフェイス部９６（以下、「ＵＩ部９６」とも呼ぶ）とを備える。 As shown in FIG. 3, various components for controlling each EDS 10 are arranged on the airframe 20. Specifically, the airframe 20 includes a main control unit 40, a communication device 70, a sensor group 50, an actuator 81, a moving blade 80, a power supply unit 90, and a user interface unit 96 (hereinafter, “UI unit”). 96 ”).

主制御部４０は、機体２０を全体制御する。主制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えるコンピュータにより構成されている。ＣＰＵがＲＯＭに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、統合制御部４１として機能する。統合制御部４１は、乗員の運転操作に応じて、或いは、予め設定されている飛行プログラムに応じて複数のＥＤＳ１０の動作を制御することにより、ｅＶＴＯＬ１００を垂直離着陸させたり、クルーズさせたりする。 The main control unit 40 controls the entire body 20. The main control unit 40 is composed of a computer including a CPU, a ROM, and a RAM. The CPU functions as the integrated control unit 41 by executing the control program stored in the ROM in advance. The integrated control unit 41 makes the eVTOL 100 take off and land vertically or cruise by controlling the operation of the plurality of EDS 10s according to the driving operation of the occupant or according to the preset flight program.

通信装置７０は、他のｅＶＴＯＬ１００や、地上の管制塔などと通信を行う。通信装置７０としては、例えば、民間用ＶＨＦ無線機などが該当する。なお、通信装置７０は、民間用ＶＨＦ以外にも、ＩＥＥＥ８０２．１１において規定されている無線ＬＡＮや、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されている有線ＬＡＮなどの通信を行う装置として構成されてもよい。 The communication device 70 communicates with another eVTOL 100, a control tower on the ground, and the like. The communication device 70 corresponds to, for example, a private-sector VHF radio. In addition to the private VHF, the communication device 70 may be configured as a device that performs communication such as a wireless LAN specified in IEEE802.11 or a wired LAN specified in IEEE802.3.

センサ群５０は、高度計５１、姿勢センサ５２、位置センサ５３、速度センサ５４を含む。高度計５１は、ｅＶＴＯＬ１００の現在の高度を計測する。姿勢センサ５２は、機体２０の姿勢を特定する。本実施形態において、姿勢センサ５２は、三軸センサにより構成された複数の加速度センサからなり、機体２０のチルト方向およびロール方向の姿勢を特定する。位置センサ５３は、ｅＶＴＯＬ１００の現在位置を緯度および経度として特定する。本実施形態において、位置センサ５３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）により構成されている。ＧＮＳＳとしては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いてもよい。速度センサ５４は、ｅＶＴＯＬ１００の飛行速度および昇降速度を計測する。 The sensor group 50 includes an altimeter 51, an attitude sensor 52, a position sensor 53, and a speed sensor 54. The altimeter 51 measures the current altitude of the eVTOL 100. The posture sensor 52 identifies the posture of the machine body 20. In the present embodiment, the posture sensor 52 includes a plurality of acceleration sensors composed of three-axis sensors, and identifies the postures of the airframe 20 in the tilt direction and the roll direction. The position sensor 53 identifies the current position of the eVTOL 100 as latitude and longitude. In the present embodiment, the position sensor 53 is configured by GNSS (Global Navigation Satellite System). As the GNSS, for example, GPS (Global Positioning System) may be used. The speed sensor 54 measures the flight speed and ascending / descending speed of the eVTOL 100.

アクチュエータ８１は、動翼８０を駆動させる。本実施形態において、動翼８０は、主翼２５および尾翼２８にそれぞれ設けられている。 The actuator 81 drives the moving blade 80. In the present embodiment, the moving blades 80 are provided on the main wing 25 and the tail wing 28, respectively.

電源部９０は、本実施形態においては、リチウムイオン電池により構成され、ｅＶＴＯＬ１００における電力供給源の１つとして機能する。電源部９０は、各ＥＤＳ１０のインバータ回路１２を介してモータ１１に三相交流電力を供給する。なお、電源部９０は、リチウムイオン電池に代えて、ニッケル水素電池等の任意の二次電池により構成されていてもよく、二次電池に代えて、または二次電池に加えて、燃料電池や発電機等の任意の電力供給源により構成されてもよい。 In the present embodiment, the power supply unit 90 is composed of a lithium ion battery and functions as one of the power supply sources in the eVTOL 100. The power supply unit 90 supplies three-phase AC power to the motor 11 via the inverter circuit 12 of each EDS 10. The power supply unit 90 may be composed of an arbitrary secondary battery such as a nickel hydrogen battery instead of the lithium ion battery, and may be replaced with a secondary battery or in addition to the secondary battery, such as a fuel cell or the like. It may be configured by any power supply source such as a generator.

ＵＩ部９６は、予め定められているユーザインターフェイスを供給する。ユーザインターフェイスとしては、例えば、キーボードやボタンなどの操作入力部や、液晶パネルなどの表示部などが含まれる。ＵＩ部９６は、例えば、ｅＶＴＯＬ１００のコクピットに設けられている。乗組員は、ＵＩ部９６を用いてｅＶＴＯＬ１００の動作モードを変更したり、各ＥＤＳ１０の試験を実行したりできる。 The UI unit 96 supplies a predetermined user interface. The user interface includes, for example, an operation input unit such as a keyboard and a button, a display unit such as a liquid crystal panel, and the like. The UI unit 96 is provided, for example, in the cockpit of the eVTOL 100. The crew can change the operation mode of the eVTOL 100 using the UI unit 96 and execute the test of each EDS 10.

本実施形態のｅＶＴＯＬ１００においては、２つの制動力低減部が設けられている。具体的には、図４に示すように、駆動制御部１３１により第１制動力低減部３０１が構成されている。また、スイッチ制御部１３３とスイッチ装置１６とにより第２制動力低減部３０２が構成されている。これら２つの制動力低減部３０１、３０２は、いずれも、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つにおける異常が検出された場合に、モータ１１の回転による起電力に起因するロータ１１２に作用する制動力を低減させる。上記異常が発生して、モータ１１（ステータコイル１１４）への給電が停止すると、ロータ１１２の回転が継続することにより生じる起電力によってインバータ回路１２等に電流が流れ、最終的に熱エネルギーとして消費される。このようにロータ１１２の回転エネルギーが熱エネルギーに変換されることでロータ１１２に制動力が働き、ロータ１１２の回転が急激に低減してしまう。上記２つの制動力低減部３０１、３０２は、このような制動力を低減させることにより、ロータ１１２の回転が急激に低減することを抑制する。 In the eVTOL 100 of the present embodiment, two braking force reducing portions are provided. Specifically, as shown in FIG. 4, the drive control unit 131 constitutes the first braking force reducing unit 301. Further, the switch control unit 133 and the switch device 16 constitute a second braking force reducing unit 302. Both of these two braking force reducing units 301 and 302 generate electromotive force due to the rotation of the motor 11 when an abnormality is detected in at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15. The resulting braking force acting on the rotor 112 is reduced. When the above abnormality occurs and the power supply to the motor 11 (stator coil 114) is stopped, a current flows through the inverter circuit 12 and the like due to the electromotive force generated by the continuous rotation of the rotor 112, and finally it is consumed as thermal energy. Will be done. By converting the rotational energy of the rotor 112 into thermal energy in this way, a braking force acts on the rotor 112, and the rotation of the rotor 112 is sharply reduced. The two braking force reducing units 301 and 302 reduce such braking force to prevent the rotation of the rotor 112 from being sharply reduced.

Ａ−２．異常時対応処理：
図５および図６に示す異常時対応処理は、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つにおける異常が検出された場合に、モータ１１の回転による起電力に起因するロータ１１２に作用する制動力（以下、「モータ制動力」とも呼ぶ）を低減させるための処理である。異常時対応処理は、制御装置１３の電源がオンすると実行される。 A-2. Correspondence processing at the time of abnormality:
The abnormality response processing shown in FIGS. 5 and 6 is caused by the electromotive force generated by the rotation of the motor 11 when an abnormality is detected in at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15. This is a process for reducing the braking force acting on the rotor 112 (hereinafter, also referred to as “motor braking force”). The error response process is executed when the power of the control device 13 is turned on.

監視部１３２は、電圧計１４１の計測値を取得する（ステップＳ１０２）。監視部１３２は、ステップＳ１０２で取得された電圧計測値と、電源部９０の電圧（以下、「電源電圧」とも呼ぶ）とを比較して、これらが一致するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４でいう「電源電圧」とは、制御装置１３に予め設定されている設計値、つまり、定数である。なお、ステップＳ１０４における「一致」とは、全く等しい場合に加えて、例えば、１０％以内の差分を有する場合も含む広い意味を有する。 The monitoring unit 132 acquires the measured value of the voltmeter 141 (step S102). The monitoring unit 132 compares the voltage measurement value acquired in step S102 with the voltage of the power supply unit 90 (hereinafter, also referred to as “power supply voltage”), and determines whether or not they match (step S104). ). The “power supply voltage” referred to in step S104 is a design value preset in the control device 13, that is, a constant. The term "match" in step S104 has a broad meaning including not only the case of exactly equality but also the case of having a difference of 10% or less, for example.

ステップＳ１０２で取得された電圧計測値と電源電圧とが一致しないと判定された場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、第１制動力低減部３０１としての駆動制御部１３１は、全てのスイッチング素子１２１をオフに制御してモータ制動力の低減を試みる（ステップＳ１０６）。本実施形態においてスイッチング素子１２１は、ノーマリーオフ形のトランジスタであり、ステップＳ１０６では、駆動制御部１３１は、各スイッチング素子１２１のゲート電極に駆動電圧を掛けないことにより、スイッチング素子１２１をオフに制御する。電圧計測値と電源電圧とが一致しない場合には、電源部９０の異常や、スイッチング素子１２１の故障や、配線異常が推定される。そして、このような異常が生じている場合には、モータ１１（ステータコイル１１４）への給電が停止して大きな制動力が働くおそれがある。そこで、本実施形態では、全てのスイッチング素子１２１をオフに制御することにより、モータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されないようにして、モータ制動力を低減させるようにしている。 When it is determined that the voltage measurement value acquired in step S102 and the power supply voltage do not match (step S104: NO), the drive control unit 131 as the first braking force reduction unit 301 turns off all the switching elements 121. Attempts are made to reduce the motor braking force (step S106). In the present embodiment, the switching element 121 is a normally-off type transistor, and in step S106, the drive control unit 131 turns off the switching element 121 by not applying a drive voltage to the gate electrode of each switching element 121. Control. If the measured voltage and the power supply voltage do not match, it is presumed that the power supply unit 90 is abnormal, the switching element 121 is faulty, or the wiring is abnormal. When such an abnormality occurs, the power supply to the motor 11 (stator coil 114) may be stopped and a large braking force may be applied. Therefore, in the present embodiment, by controlling all the switching elements 121 to be off, the current due to the motor electromotive force is prevented from being input to the inverter circuit 12, and the motor braking force is reduced.

監視部１３２は、各電流計１４２の計測値を取得する（ステップＳ１０８）。監視部１３２は、各電流計１４２の計測値が０Ａ（アンペア）であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。各電流計１４２の計測値が０Ａであると判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、モータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されることを遮断できている。そして、この場合、監視部１３２は、異常原因を、電源部９０の異常であると特定し、記憶装置１７に記録させる（ステップＳ１１２）。監視部１３２は、特定された異常原因と対応内容とを統合制御部４１に通知する（ステップＳ１１４）。このステップＳ１１４における異常原因とは、すなわち電源部９０の異常であり、対応内容とは、すなわち全てのスイッチング素子１２１をオフに制御することである。 The monitoring unit 132 acquires the measured values of each ammeter 142 (step S108). The monitoring unit 132 determines whether or not the measured value of each ammeter 142 is 0 A (ampere) (step S110). When it is determined that the measured value of each ammeter 142 is 0A (step S110: YES), it is possible to block the input of the current due to the motor electromotive force to the inverter circuit 12. Then, in this case, the monitoring unit 132 identifies the cause of the abnormality as an abnormality of the power supply unit 90 and records it in the storage device 17 (step S112). The monitoring unit 132 notifies the integrated control unit 41 of the identified abnormality cause and the corresponding content (step S114). The cause of the abnormality in step S114 is an abnormality of the power supply unit 90, and the corresponding content is that all the switching elements 121 are controlled to be turned off.

上述のステップＳ１１０において、少なくとも１つの電流計１４２の計測値が０Ａでないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、図６に示すように、第２制動力低減部３０２のスイッチ制御部１３３は、全てのスイッチ装置１６を「開」に制御して、モータ制動力の低減を試みる（ステップＳ１１６）。全てのスイッチ装置１６を開に制御することにより、インバータ回路１２とステータコイル１１４との相互間の電気的遮断が実行される。全てのスイッチング素子１２１をオフに制御しても（ステップＳ１０６）、少なくとも１つの電流計１４２の計測値が０Ａでないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）とは、スイッチング素子１２１の異常またはスイッチング素子１２１とモータ１１との間の配線の異常が推定される。 In step S110 described above, when it is determined that the measured value of at least one ammeter 142 is not 0A (step S110: NO), as shown in FIG. 6, the switch control unit 133 of the second braking force reducing unit 302 , All the switch devices 16 are controlled to be "open" to try to reduce the motor braking force (step S116). By controlling all the switch devices 16 to be open, electrical disconnection between the inverter circuit 12 and the stator coil 114 is executed. Even if all the switching elements 121 are controlled to be off (step S106), if it is determined that the measured value of at least one ammeter 142 is not 0A (step S110: NO), the switching element 121 is abnormal or switched. An abnormality in the wiring between the element 121 and the motor 11 is presumed.

監視部１３２は、各電流計１４２の計測値を取得し（ステップＳ１１８）、各電流計１４２の計測値が０Ａ（アンペア）であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。これらステップＳ１１８、１２０は、上述のステップＳ１０８、Ｓ１１０と同様である。 The monitoring unit 132 acquires the measured value of each ammeter 142 (step S118), and determines whether or not the measured value of each ammeter 142 is 0A (ampere) (step S120). These steps S118 and 120 are the same as those in steps S108 and S110 described above.

各電流計１４２の計測値が０Ａであると判定された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、起電力による電流がインバータ回路１２に入力されることを遮断できている。そして、この場合、監視部１３２は、異常原因を、スイッチング素子１２１または配線の異常であると特定し、記憶装置１７に記録させる（ステップＳ１２２）。監視部１３２は、特定された異常原因と対応内容とを統合制御部４１に通知する（ステップＳ１５２）。この場合、異常内容として「その他の異常」が、対応内容として「全てのスイッチング素子１２１をオフにし、且つ、全てのスイッチ装置１６を開にする」がそれぞれ統合制御部４１に通知されることとなる。全てのスイッチング素子１２１をオフに制御してもモータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力され、且つ、各スイッチ装置１６を開にすることにより、モータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されなくなった場合には、スイッチング素子１２１または配線異常が推定される。 When it is determined that the measured value of each ammeter 142 is 0A (step S120: YES), it is possible to block the current due to the electromotive force from being input to the inverter circuit 12. Then, in this case, the monitoring unit 132 identifies the cause of the abnormality as an abnormality of the switching element 121 or the wiring, and records it in the storage device 17 (step S122). The monitoring unit 132 notifies the integrated control unit 41 of the identified abnormality cause and the corresponding content (step S152). In this case, the integrated control unit 41 is notified that "other abnormalities" are notified as the abnormal contents and "all switching elements 121 are turned off and all the switching devices 16 are opened" as the corresponding contents. Become. Even if all the switching elements 121 are controlled to be off, the current due to the motor electromotive force is input to the inverter circuit 12, and by opening each switch device 16, the current due to the motor electromotive force is input to the inverter circuit 12. If it disappears, a switching element 121 or a wiring abnormality is presumed.

上述のステップＳ１２０において、少なくとも１つの電流計１４２の計測値が０Ａでないと判定された場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、監視部１３２は、スイッチング素子１２１の異常、電源部９０の異常、および配線異常とは異なるその他の異常であると特定し、記憶装置１７に記録する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４の完了後、上述のステップＳ１５２が実行される。したがって、この場合、異常内容として「その他の異常」が、対応内容として「全てのスイッチング素子１２１をオフにし、且つ、全てのスイッチ装置１６を開にする」がそれぞれ統合制御部４１に通知されることとなる。 In step S120 described above, when it is determined that the measured value of at least one ammeter 142 is not 0A (step S120: NO), the monitoring unit 132 has an abnormality in the switching element 121, an abnormality in the power supply unit 90, and a wiring abnormality. It is identified as another abnormality different from the above and recorded in the storage device 17 (step S124). After the completion of step S124, the above-mentioned step S152 is executed. Therefore, in this case, "other abnormalities" are notified to the integrated control unit 41 as the abnormal contents, and "all switching elements 121 are turned off and all the switching devices 16 are opened" are notified to the integrated control unit 41 as the corresponding contents. It will be.

図５に示すように、上述のステップＳ１０４において、電圧計測値と電源電圧とが一致すると判定された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、監視部１３２は、各電流計１４２の計測値を取得する（ステップＳ１２６）。監視部１３２は、ステップＳ１２６で取得された電流計測値と駆動制御部１３１が制御している制御電流指令値とが互いに一致するか否かを判定する（ステップＳ１２８）。なお、ステップＳ１２８における「一致」とは、全く等しい場合に加えて、例えば、１０％以内の差分を有する場合も含む広い意味を有する。 As shown in FIG. 5, when it is determined in step S104 above that the voltage measurement value and the power supply voltage match (step S104: YES), the monitoring unit 132 acquires the measurement value of each ammeter 142 (step S104: YES). Step S126). The monitoring unit 132 determines whether or not the current measurement value acquired in step S126 and the control current command value controlled by the drive control unit 131 coincide with each other (step S128). The term "match" in step S128 has a broad meaning including not only the case of exactly equality but also the case of having a difference of 10% or less, for example.

電流計測値と制御電流指令値とが一致すると判定された場合（ステップＳ１２８：ＹＥＳ）、監視部１３２は、異常無しを特定して記憶装置１７に記録する（ステップＳ１３０）。監視部１３２は、異常無しを統合制御部４１に通知する（ステップＳ１３２）。電圧計測値と電源電圧とが一致し、且つ、電流計測値と制御電流指令値とが一致する場合には、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つにおける異常が検出されないと判断でき、この場合、異常無しと特定するようにしている。 When it is determined that the current measurement value and the control current command value match (step S128: YES), the monitoring unit 132 identifies no abnormality and records it in the storage device 17 (step S130). The monitoring unit 132 notifies the integrated control unit 41 that there is no abnormality (step S132). When the measured voltage value and the power supply voltage match, and the measured current value and the control current command value match, an abnormality occurs in at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15. It can be determined that it is not detected, and in this case, it is specified that there is no abnormality.

上述のステップＳ１２８において、電流計測値と制御電流指令値とが一致しないと判定された場合（ステップＳ１２８：ＮＯ）、第１制動力低減部３０１としての駆動制御部１３１は、全てのスイッチング素子１２１をオフに制御してモータ制動力の低減を試みる（ステップＳ１３４）。このステップＳ１３４は、上述のステップＳ１０６と同様である。監視部１３２は、各電流計１４２の計測値を取得する（ステップＳ１３６）。監視部１３２は、各電流計１４２の計測値が０Ａ（アンペア）であるか否かを判定する（ステップＳ１３８）。これらのステップＳ１３６、Ｓ１３８は、上述のステップＳ１１０、Ｓ１１２と同様である。 When it is determined in step S128 described above that the current measurement value and the control current command value do not match (step S128: NO), the drive control unit 131 as the first braking force reduction unit 301 is used for all switching elements 121. Is turned off to try to reduce the motor braking force (step S134). This step S134 is the same as the above-mentioned step S106. The monitoring unit 132 acquires the measured values of each ammeter 142 (step S136). The monitoring unit 132 determines whether or not the measured value of each ammeter 142 is 0 A (ampere) (step S138). These steps S136 and S138 are the same as those in steps S110 and S112 described above.

各電流計１４２の計測値が０Ａであると判定された場合（ステップＳ１３８：ＹＥＳ）、モータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されることを遮断できている。そして、この場合、監視部１３２は、異常原因を、配線異常であると特定し、記憶装置１７に記録させる（ステップＳ１４０）。監視部１３２は、特定された異常原因と対応内容とを統合制御部４１に通知する（ステップＳ１４２）。この場合の異常原因は、配線異常であり、対応内容は、全てのスイッチング素子１２１をオフに制御することである。電圧測定値と電源電圧とが一致しており、且つ、全てのスイッチング素子１２１をオフに制御することによりモータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されることを遮断できた場合、電源部９０の異常およびスイッチング素子１２１の異常は生じておらず、この場合、配線異常が推定される。 When it is determined that the measured value of each ammeter 142 is 0A (step S138: YES), it is possible to block the input of the current due to the motor electromotive force to the inverter circuit 12. Then, in this case, the monitoring unit 132 identifies the cause of the abnormality as a wiring abnormality and records it in the storage device 17 (step S140). The monitoring unit 132 notifies the integrated control unit 41 of the identified abnormality cause and the corresponding content (step S142). The cause of the abnormality in this case is a wiring abnormality, and the corresponding content is to control all the switching elements 121 to off. When the measured voltage value and the power supply voltage match, and the current due to the motor electromotive force can be blocked from being input to the inverter circuit 12 by controlling all the switching elements 121 to off, the power supply unit 90 No abnormality and abnormality of the switching element 121 have occurred. In this case, a wiring abnormality is presumed.

上述のステップＳ１３８において、少なくとも１つの電流計１４２の計測値が０Ａでないと判定された場合（ステップＳ１３８：ＮＯ）、図６に示すように、第２制動力低減部３０２のスイッチ制御部１３３は、各スイッチ装置１６を「開」に制御して、モータ制動力の低減を試みる（ステップＳ１４４）。このステップＳ１４４は、上述のステップＳ１１６と同様である。 In step S138 described above, when it is determined that the measured value of at least one ammeter 142 is not 0A (step S138: NO), as shown in FIG. 6, the switch control unit 133 of the second braking force reducing unit 302 , Each switch device 16 is controlled to be "open" to try to reduce the motor braking force (step S144). This step S144 is the same as the above-mentioned step S116.

監視部１３２は、各電流計１４２の計測値を取得し（ステップＳ１４６）、各電流計１４２の計測値が０Ａ（アンペア）であるか否かを判定する（ステップＳ１４８）。これらステップＳ１４６、１４８は、上述のステップＳ１０８、Ｓ１１０と同様である。 The monitoring unit 132 acquires the measured value of each ammeter 142 (step S146), and determines whether or not the measured value of each ammeter 142 is 0A (ampere) (step S148). These steps S146 and 148 are the same as those in steps S108 and S110 described above.

各電流計１４２の計測値が０Ａであると判定された場合（ステップＳ１４８：ＹＥＳ）、モータ起電力による電流がインバータ回路１２に入力されることを遮断できている。そして、この場合、監視部１３２は、異常原因を、スイッチング素子１２１の異常であると特定し、記憶装置１７に記録させる（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０の完了後、上述のステップＳ１５２が実行される。したがって、この場合、異常内容として「スイッチング素子１２１の異常」が、対応内容として「全てのスイッチング素子１２１をオフにし、且つ、全てのスイッチ装置１６を開にする」が統合制御部４１に通知されることとなる。 When it is determined that the measured value of each ammeter 142 is 0A (step S148: YES), it is possible to block the input of the current due to the motor electromotive force to the inverter circuit 12. Then, in this case, the monitoring unit 132 identifies the cause of the abnormality as an abnormality of the switching element 121 and records it in the storage device 17 (step S150). After the completion of step S150, the above-mentioned step S152 is executed. Therefore, in this case, the integrated control unit 41 is notified that the abnormality content is "abnormality of the switching element 121" and the corresponding content is "turn off all the switching elements 121 and open all the switching devices 16". The Rukoto.

上述のステップＳ１４８において、少なくとも１つの電流計１４２の計測値が０Ａでないと判定された場合（ステップＳ１４８：ＮＯ）、上述のステップＳ１２４およびＳ１５２が実行される。したがって、この場合、その他の異常であると特定されて記憶装置１７に記録され、また、異常内容として「その他の異常」が、対応内容として「全てのスイッチング素子１２１をオフにし、且つ、全てのスイッチ装置１６を開にする」がそれぞれ統合制御部４１に通知されることとなる。 If it is determined in step S148 above that the measured value of at least one ammeter 142 is not 0A (step S148: NO), steps S124 and S152 described above are executed. Therefore, in this case, it is identified as another abnormality and recorded in the storage device 17, and "other abnormality" as the abnormality content and "all switching elements 121 are turned off and all the switching elements 121 are turned off" as the corresponding content. "Open the switch device 16" will be notified to the integrated control unit 41, respectively.

上述のステップＳ１１４、Ｓ１３２、Ｓ１４２およびＳ１５２の完了後、処理は、ステップＳ１０２に戻る。 After the completion of steps S114, S132, S142 and S152 described above, the process returns to step S102.

以上説明した第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００によれば、モータ１１と、電源部９０と、モータ制御部１５と、のうちの少なくとも１つの監視対象の異常が検出された場合にモータ１１の回転による起電力に起因するロータ１１２に作用する制動力を低減させる制動力低減部３０１、３０２を備えるので、監視対象の異常に起因してモータ１１への給電が停止した場合にモータ１１の回転数が急激に低下することを抑制でき、機体２０の飛行安定性の低下を抑制できる。 According to the eVTOL 100 of the first embodiment described above, when an abnormality of at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15 to be monitored is detected, the motor 11 is rotated. Since the braking force reducing units 301 and 302 for reducing the braking force acting on the rotor 112 due to the electric power are provided, the rotation speed of the motor 11 suddenly increases when the power supply to the motor 11 is stopped due to an abnormality of the monitoring target. It is possible to suppress the decrease in flight stability of the aircraft 20.

また、スイッチ制御部１３３は、監視対象の異常が検出された場合に、スイッチ装置１６に電気的遮断を実行させるので、ロータ１１２の回転による起電力がインバータ回路１２とステータコイル１１４とを接続する配線に供給されることを抑制でき、かかる供給に伴いロータ１１２に制動力が働くことを抑制できる。 Further, since the switch control unit 133 causes the switch device 16 to electrically shut off when an abnormality to be monitored is detected, the electromotive force generated by the rotation of the rotor 112 connects the inverter circuit 12 and the stator coil 114. It is possible to suppress the supply to the wiring, and it is possible to suppress the braking force acting on the rotor 112 due to such supply.

また、モータ制御部１５は、監視対象の異常が検出された場合に、スイッチング素子１２１をオフするように制御する、すなわち、コイルへの直流電流の供給の遮断を実行させるように、スイッチング素子１２１を制御するので、スイッチング素子１２１において、電源部９０とモータ１１とを電気的に遮断できる。このため、ロータ１１２の回転による起電力がインバータ回路１２に供給されることを抑制でき、かかる供給に伴いロータ１１２に制動力が働くことを抑制できる。 Further, the motor control unit 15 controls the switching element 121 to be turned off when an abnormality to be monitored is detected, that is, the switching element 121 is executed so as to cut off the supply of the direct current to the coil. Therefore, in the switching element 121, the power supply unit 90 and the motor 11 can be electrically cut off. Therefore, it is possible to suppress the electromotive force due to the rotation of the rotor 112 from being supplied to the inverter circuit 12, and it is possible to suppress the braking force acting on the rotor 112 due to such supply.

Ｂ．第２実施形態：
Ｂ−１．装置構成：
第２実施形態のｅＶＴＯＬ１００は、図７に示すように、シャフト１９に代えて第１シャフト１９１および第２シャフト１９２を備える点と、ＥＤＳ１０に代えてＥＤＳ１０ａを備える点と、接続機構２９を追加して備える点と、図８に示すように、スイッチ装置１６が省略されている点と、制御装置１３が、スイッチ制御部１３３に替えて接続機構制御部１３４として機能する点とにおいて、第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００と異なる。第２実施形態のｅＶＴＯＬ１００におけるその他の構成は、第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 B. Second embodiment:
B-1. Device configuration:
As shown in FIG. 7, the eVTOL 100 of the second embodiment adds a point of providing the first shaft 191 and the second shaft 192 instead of the shaft 19, a point of providing the EDS 10a instead of the EDS 10, and a connection mechanism 29. The first embodiment is provided in that the switch device 16 is omitted and that the control device 13 functions as the connection mechanism control unit 134 instead of the switch control unit 133. It is different from the eVTOL 100 in the form. Since the other configurations in the eVTOL 100 of the second embodiment are the same as those of the eVTOL 100 of the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第１シャフト１９１は、一端がモータ１１のロータ１１２に接続され、他端が接続機構２９が備える後述の第１係合円板２９１に接続されている。第２シャフト１９２は、一端が回転翼３０に接続され、他端が接続機構２９が備える後述の第２係合円板２９２に接続されている。 One end of the first shaft 191 is connected to the rotor 112 of the motor 11, and the other end is connected to the first engaging disk 291 described later provided in the connection mechanism 29. One end of the second shaft 192 is connected to the rotary blade 30, and the other end is connected to the second engaging disk 292 described later provided in the connecting mechanism 29.

図７に示すＥＤＳ１０ａは、スイッチ装置１６が省略されている点と、昇降アクチュエータ１１０を備える点とにおいて、図３に示すＥＤＳ１０と異なり、他の構成は、ＥＤＳ１０と同じである。昇降アクチュエータ１１０は、モータ１１に接続されており、モータ１１を昇降させる。これに伴い、第１シャフト１９１および第１係合円板２９１も昇降することとなる。 The EDS 10a shown in FIG. 7 is different from the EDS 10 shown in FIG. 3 in that the switch device 16 is omitted and that the elevating actuator 110 is provided, and other configurations are the same as those of the EDS 10. The elevating actuator 110 is connected to the motor 11 and elevates the motor 11. Along with this, the first shaft 191 and the first engaging disk 291 will also move up and down.

接続機構２９は、回転翼３０とロータ１１２との相互間における機械的接続と機械的切離しとを選択的に実行する。接続機構２９は、第１係合円板２９１と第２係合円板２９２とを備える。第１係合円板２９１と第２係合円板２９２とは、同心円状に互いに対向して接することが可能に構成されており、互いに接した場合に、互いに周方向に係合する構造を有する。かかる構造としては、例えば、図７に示すように、第１係合円板２９１および第２係合円板２９２の互いの対向面上に、軸線方向に突出した係合突起が設けられ、第１係合円板２９１および第２係合円板２９２が接したときにこれらの係合突起が係合することにより、互いに周方向に係合可能となる構成としてもよい。第１係合円板２９１は、モータ１１および第１シャフト１９１を介して昇降アクチュエータ１１０により昇降される。これにより、第１係合円板２９１と第２係合円板２９２とが互いに係合したり、かかる係合が解除されたりする。第１係合円板２９１と第２係合円板２９２とが互いに係合した状態においては、回転翼３０とロータ１１２とは、第１シャフト１９１、第２シャフト１９２および接続機構２９を解して互いに機械的に接続される。したがって、この場合、モータ１１（ロータ１１２）の回転に伴って回転翼３０が回転することとなる。これに対して、第１係合円板２９１と第２係合円板２９２とが互いに離れて係合していない状態においては、回転翼３０とロータ１１２とは、互いに機械的に切り離された状態である。したがって、モータ１１（ロータ１１２）が回転しても回転翼３０は回転しないこととなる。 The connecting mechanism 29 selectively performs mechanical connection and mechanical disconnection between the rotor 30 and the rotor 112. The connection mechanism 29 includes a first engaging disk 291 and a second engaging disk 292. The first engaging disk 291 and the second engaging disk 292 are configured to be concentrically opposed to each other and are in contact with each other, and when they are in contact with each other, they are engaged with each other in the circumferential direction. Have. As such a structure, for example, as shown in FIG. 7, an engaging protrusion projecting in the axial direction is provided on the facing surfaces of the first engaging disk 291 and the second engaging disk 292, and the second engaging disk is provided. When the 1-engaging disk 291 and the 2nd engaging disk 292 are brought into contact with each other, the engaging protrusions may be engaged with each other so that they can be engaged with each other in the circumferential direction. The first engaging disk 291 is moved up and down by the lifting actuator 110 via the motor 11 and the first shaft 191. As a result, the first engaging disk 291 and the second engaging disk 292 are engaged with each other or the engagement is released. In a state where the first engaging disk 291 and the second engaging disk 292 are engaged with each other, the rotor 30 and the rotor 112 disengage the first shaft 191 and the second shaft 192 and the connecting mechanism 29. Are mechanically connected to each other. Therefore, in this case, the rotary blade 30 rotates with the rotation of the motor 11 (rotor 112). On the other hand, in a state where the first engaging disk 291 and the second engaging disk 292 are separated from each other and are not engaged with each other, the rotor 30 and the rotor 112 are mechanically separated from each other. It is in a state. Therefore, even if the motor 11 (rotor 112) rotates, the rotary blade 30 does not rotate.

図８に示す接続機構制御部１３４は、上述の接続機構２９の動作を制御する。具体的には、接続機構制御部１３４は、上述の昇降アクチュエータ１１０を制御することにより、第１係合円板２９１を第２係合円板２９２から離し、これにより接続機構２９に回転翼３０とロータ１１２との相互間における機械的切離しを実行させる。また、接続機構制御部１３４は、昇降アクチュエータ１１０を制御することにより、第１係合円板２９１を第２係合円板２９２に接触（係合）させ、これにより接続機構２９に回転翼３０とロータ１１２との相互間における機械的接続を実行させる。 The connection mechanism control unit 134 shown in FIG. 8 controls the operation of the connection mechanism 29 described above. Specifically, the connection mechanism control unit 134 separates the first engagement disk 291 from the second engagement disk 292 by controlling the elevating actuator 110 described above, whereby the rotary blade 30 is connected to the connection mechanism 29. A mechanical separation between the rotor 112 and the rotor 112 is performed. Further, the connection mechanism control unit 134 contacts (engages) the first engagement disk 291 with the second engagement disk 292 by controlling the elevating actuator 110, whereby the rotary blade 30 is brought into contact with the connection mechanism 29. And the rotor 112 to perform a mechanical connection between each other.

第２実施形態においては、昇降アクチュエータ１１０および接続機構制御部１３４により第３制動力低減部３０３が構成されている。第３制動力低減部３０３は、第１実施形態の制動力低減部３０１、３０２と同様に、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つにおける異常が検出された場合に、モータ１１の回転による起電力に起因するロータ１１２に作用する制動力を低減させる。 In the second embodiment, the elevating actuator 110 and the connection mechanism control unit 134 constitute the third braking force reducing unit 303. Similar to the braking force reducing units 301 and 302 of the first embodiment, the third braking force reducing unit 303 detects an abnormality in at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15. In addition, the braking force acting on the rotor 112 due to the electromotive force generated by the rotation of the motor 11 is reduced.

Ｂ−２．異常時対応処理：
図９に示す異常時対応処理は、第１実施形態の異常時対応処理と同様に、モータ制動力を低減させるための処理である。異常時対応処理は、制御装置１３の電源がオンすると実行される。 B-2. Correspondence processing at the time of abnormality:
The abnormality response process shown in FIG. 9 is a process for reducing the motor braking force, similar to the abnormality response process of the first embodiment. The error response process is executed when the power of the control device 13 is turned on.

監視部１３２は、モータ１１と電源部９０とモータ制御部１５とのうちの少なくとも１つである監視対象が異常か否かを判定する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５では、監視部１３２は、電圧計測値と電源電圧とが一致しない場合と、電流計測値と制御電流指令値とが一致しない場合と、回転センサ１４３の計測値と制御回転数とが一致しない場合とに、監視対象が異常であると判定する。なお、「一致」とは、全く等しい場合に加えて、例えば、１０％以内の差分を有する場合も含む広い意味を有する。 The monitoring unit 132 determines whether or not the monitoring target, which is at least one of the motor 11, the power supply unit 90, and the motor control unit 15, is abnormal (step S205). In step S205, the monitoring unit 132 determines that the voltage measurement value and the power supply voltage do not match, the current measurement value and the control current command value do not match, and the rotation sensor 143 measurement value and the control rotation speed match. When they do not match, it is determined that the monitoring target is abnormal. The term "match" has a broad meaning including not only the case of exactly equality but also the case of having a difference of 10% or less, for example.

監視対象が異常でないと判定された場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、上述のステップＳ２０５が再度実行される。これに対して、監視対象が異常であると判定された場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、接続機構制御部１３４は、昇降アクチュエータ１１０を制御して接続機構２９に回転翼３０とロータ１１２との相互間の機械的切離しを実行させる（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０の完了後、処理はステップＳ２０５に戻る。ロータ１１２と回転翼３０とが互いに機械的に切り離された場合には、回転翼３０の回転が第１シャフト１９１および第２シャフト１９２を介してロータ１１２に伝わらない。このため、モータ起電力の発生を抑制でき、回転翼３０の回転が急激に低減することを抑制できる。 If it is determined that the monitoring target is not abnormal (step S205: NO), the above-mentioned step S205 is executed again. On the other hand, when it is determined that the monitoring target is abnormal (step S205: YES), the connection mechanism control unit 134 controls the elevating actuator 110 to contact the connection mechanism 29 with the rotary blade 30 and the rotor 112. A mechanical separation between them is performed (step S210). After the completion of step S210, the process returns to step S205. When the rotor 112 and the rotary blade 30 are mechanically separated from each other, the rotation of the rotary blade 30 is not transmitted to the rotor 112 via the first shaft 191 and the second shaft 192. Therefore, the generation of the motor electromotive force can be suppressed, and the sudden decrease in the rotation of the rotary blade 30 can be suppressed.

以上説明した第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００は、第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００と同様な効果を有する。加えて、接続機構制御部１３４は、監視対象の異常が検出された場合に、接続機構２９に回転翼３０とロータ１１２との相互間における機械的切離しを実行させるので、回転翼３０とロータ１１２とを互いに機械的に切り離すことができる。このため、モータ起電力の発生を抑制でき、回転翼３０の回転が急激に低減することを抑制できる。 The eVTOL 100 of the first embodiment described above has the same effect as the eVTOL 100 of the first embodiment. In addition, the connection mechanism control unit 134 causes the connection mechanism 29 to perform mechanical separation between the rotor blade 30 and the rotor 112 when an abnormality to be monitored is detected, so that the rotor blade 30 and the rotor 112 are separated from each other. Can be mechanically separated from each other. Therefore, the generation of the motor electromotive force can be suppressed, and the sudden decrease in the rotation of the rotary blade 30 can be suppressed.

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態のＥＤＳ１０は、第１実施形態のＥＤＳ１０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１０に示すＥＤＳ異常時制御処理は、一部のＥＤＳ１０に異常が生じた場合の各ＥＤＳ１０を制御するための処理であり、統合制御部４１によって実行される。主制御部４０の電源がオンすると、ｅＶＴＯＬ１００において、ＥＤＳ異常時制御処理が実行される。 C. Third Embodiment:
Since the EDS 10 of the third embodiment is the same as the EDS 10 of the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The EDS abnormality control process shown in FIG. 10 is a process for controlling each EDS 10 when an abnormality occurs in a part of the EDS 10, and is executed by the integrated control unit 41. When the power of the main control unit 40 is turned on, the EDS abnormality control process is executed in the eVTOL 100.

統合制御部４１は、一部のＥＤＳ１０において異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。上述の第１実施形態の異常時対応処理において説明した通り、監視対象の異常が特定された場合、各ＥＤＳ１０において監視部１３２は、統合制御部４１に対して異常原因と対応内容とを通知する。したがって、統合制御部４１は、監視部１３２からの通知内容に基づき、一部のＥＤＳ１０において異常が発生したか否かを判定できる。 The integrated control unit 41 determines whether or not an abnormality has occurred in some of the EDS 10s (step S305). As described in the abnormality response process of the first embodiment described above, when an abnormality to be monitored is identified, the monitoring unit 132 notifies the integrated control unit 41 of the cause of the abnormality and the content of the response in each EDS 10. .. Therefore, the integrated control unit 41 can determine whether or not an abnormality has occurred in some of the EDS 10s based on the content of the notification from the monitoring unit 132.

一部のＥＤＳ１０において異常が発生しないと判定された場合、すなわち、全てのＥＤＳ１０において異常が発生しない又は全てのＥＤＳ１０において異常が発生したと判定された場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、ステップＳ３０５が再度実行される。 When it is determined that no abnormality occurs in some EDS10s, that is, when it is determined that no abnormality occurs in all EDS10s or an abnormality occurs in all EDS10s (step S305: NO), step S305 is performed again. Will be executed.

一部のＥＤＳ１０において異常が発生しないと判定された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、統合制御部４１は、異常が発生したＥＤＳ１０（以下、「異常発生ＥＤＳ」とも呼ぶ）において、モータ制動力低減処理を実行するように、異常発生ＥＤＳの第１制動力低減部３０１と第２制動力低減部３０２とのうちの少なくとも一方に指令を出力する（ステップＳ３１０）。例えば、第１制動力低減部３０１に対して、全てのスイッチング素子１２１をオフするような制御指示を出力してもよい。また、例えば、第２制動力低減部３０２に対して、全てのスイッチ装置１６を「開」にする制御指示を出力してもよい。 When it is determined that no abnormality occurs in some EDS 10s (step S305: YES), the integrated control unit 41 performs a motor braking force reduction process in the EDS 10 in which the abnormality has occurred (hereinafter, also referred to as “abnormality occurrence EDS”). Is output to at least one of the first braking force reducing unit 301 and the second braking force reducing unit 302 of the abnormal occurrence EDS (step S310). For example, a control instruction for turning off all switching elements 121 may be output to the first braking force reducing unit 301. Further, for example, a control instruction for opening all the switch devices 16 may be output to the second braking force reducing unit 302.

統合制御部４１は、異常発生ＥＤＳと対称位置のＥＤＳ（以下、「対称ＥＤＳ」と呼ぶ）において、異常発生ＥＤＳの回転数に応じて回転数を低減させるように、対称ＥＤＳの制御装置１３に指令を出力する（ステップＳ３１５）。上述の「対称位置」とは、ｅＶＴＯＬ１００を鉛直方向に見たときに異常発生ＥＤＳに対して点対称または線対称の位置を意味する。例えば、ｅＶＴＯＬ１００の前方右側に位置するリフト用回転翼３１を回転駆動させるＥＤＳ１０が故障発生ＥＤＳである場合、ｅＶＴＯＬ１００の後方左側に位置するリフト用回転翼３１を回転駆動させるＥＤＳ１０が対称ＥＤＳに相当する。すなわち、対称ＥＤＳは、ｅＶＴＯＬ１００を鉛直方向に見たときに異常発生ＥＤＳに対してｅＶＴＯＬ１００の重心位置ＣＭを対称中心とした点対称の位置にあるＥＤＳ１０であってもよい。また、例えば、右翼２６に配置されたクルーズ用回転翼３２を回転駆動させるＥＤＳ１０が異常発生ＥＤＳである場合、左翼２７に配置されたクルーズ用回転翼３２を回転駆動させるＥＤＳ１０が対称ＥＤＳに相当する。すなわち、対称ＥＤＳは、ｅＶＴＯＬ１００を鉛直方向に見たときに異常発生ＥＤＳに対してｅＶＴＯＬ１００の重心位置ＣＭを通る機体軸ＡＸを対称軸とした線対称の位置にあるＥＤＳ１０であってもよい。 The integrated control unit 41 informs the control device 13 of the symmetric EDS so that the rotation speed of the EDS at a position symmetrical to the abnormality occurrence EDS (hereinafter referred to as “symmetric EDS”) is reduced according to the rotation speed of the abnormality occurrence EDS. The command is output (step S315). The above-mentioned "symmetrical position" means a position that is point-symmetrical or line-symmetrical with respect to the abnormal occurrence EDS when the eVTOL 100 is viewed in the vertical direction. For example, when the EDS 10 for rotationally driving the lift rotary blade 31 located on the front right side of the eVTOL 100 is a failure-occurring EDS, the EDS 10 for rotationally driving the lift rotary blade 31 located on the rear left side of the eVTOL 100 corresponds to a symmetrical EDS. .. That is, the symmetric EDS may be an EDS 10 at a point-symmetrical position centered on the center of gravity CM of the eVTOL 100 with respect to the abnormally generated EDS when the eVTOL 100 is viewed in the vertical direction. Further, for example, when the EDS 10 for rotationally driving the cruise rotary wing 32 arranged on the right wing 26 is an abnormally generated EDS, the EDS 10 for rotationally driving the cruise rotary wing 32 arranged on the left wing 27 corresponds to a symmetric EDS. .. That is, the symmetric EDS may be an EDS 10 at a position symmetrical with respect to the abnormally generated EDS when the eVTOL 100 is viewed in the vertical direction, with the body axis AX passing through the center of gravity CM of the eVTOL 100 as the axis of symmetry.

異常発生ＥＤＳでは、異常によりモータ１１（ステータコイル１１４）に電力が供給されず、回転数は次第に低減していく。そこで、本実施形態では、統合制御部４１は、故障発生ＥＤＳの回転数を制御装置１３から受信しながら、かかる回転数と同じ回転数となるように、対称ＥＤＳの回転翼３０の回転数を制御する。このような制御により、対称位置の回転翼３０の回転数を、故障発生ＥＤＳに対応する回転翼３０の回転数に一致させることができ、ｅＶＴＯＬ１００の姿勢安定性が低下することを抑制できる。 In the abnormality occurrence EDS, power is not supplied to the motor 11 (stator coil 114) due to the abnormality, and the rotation speed is gradually reduced. Therefore, in the present embodiment, the integrated control unit 41 receives the rotation speed of the failure-occurring EDS from the control device 13 and sets the rotation speed of the rotary blade 30 of the symmetrical EDS so as to be the same rotation speed as the rotation speed. Control. By such control, the rotation speed of the rotary blade 30 at the symmetrical position can be matched with the rotation speed of the rotary blade 30 corresponding to the failure occurrence EDS, and the deterioration of the posture stability of the eVTOL 100 can be suppressed.

ステップＳ３１５の完了後、統合制御部４１は、ＥＤＳ１０が着陸するように、他のＥＤＳ１０を制御する（ステップＳ３２０）。一部のＥＤＳ１０に異常が発生した状態のまま飛行を継続することは飛行安定性を損なうため、本実施形態では、ｅＶＴＯＬ１００を着陸させるように、各ＥＤＳ１０を制御するようにしている。ステップＳ３２０の完了後、処理はステップＳ３０５に戻る。 After the completion of step S315, the integrated control unit 41 controls another EDS 10 so that the EDS 10 lands (step S320). Continuing the flight with some abnormalities occurring in the EDS 10 impairs flight stability. Therefore, in the present embodiment, each EDS 10 is controlled so as to land the eVTOL 100. After the completion of step S320, the process returns to step S305.

以上説明した第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００は、第１実施形態のｅＶＴＯＬ１００と同様な効果を有する。加えて、一部のＥＤＳ１０に異常が発生したと判定された場合、すなわち、モータ制動力を低減させる処理が実行されたＥＤＳ１０が有ると判定された場合、対称位置の回転翼３０の回転数を、故障発生ＥＤＳに対応する回転翼３０の回転数と一致させることができ、ｅＶＴＯＬ１００の姿勢安定性が低下することを抑制できる。また、一部のＥＤＳ１０に異常が発生したと判定された場合、ｅＶＴＯＬ１００が着陸するように、異常発生ＥＤＳおよび対称ＥＤＳを除く他のＥＤＳ１０を制御するので、異常発生ＥＤＳに対応する回転翼３０の回転数の急激な低減を抑制して飛行安定性の低下を抑制しつつ、ｅＶＴＯＬ１００を安全に着陸させることができる。 The eVTOL 100 of the first embodiment described above has the same effect as the eVTOL 100 of the first embodiment. In addition, when it is determined that an abnormality has occurred in some of the EDS10s, that is, when it is determined that there is an EDS10 that has been subjected to a process of reducing the motor braking force, the rotation speed of the rotor 30 at the symmetrical position is determined. , It is possible to match the rotation speed of the rotary blade 30 corresponding to the failure occurrence EDS, and it is possible to suppress the deterioration of the posture stability of the eVTOL 100. Further, when it is determined that an abnormality has occurred in a part of the EDS 10, the other EDS 10 other than the abnormal EDS and the symmetrical EDS are controlled so that the eVTOL 100 lands. The eVTOL 100 can be safely landed while suppressing a sudden decrease in the number of revolutions and suppressing a decrease in flight stability.

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ−１）第１および第２実施形態において、異常時対応処理は、制御装置１３により実行されていたが、制御装置１３に代えて、統合制御部４１において実行されてもよい。同様に、第３実施形態において、ＥＤＳ異常時制御処理は、統合制御部４１により実行されていたが、いずれかのＥＤＳ１０が有する制御装置１３において実行されてもよい。かかる構成においては、８つのＥＤＳ１０のうちのいずれかのＥＤＳ１０の制御装置１３が、統合制御部４１と同様な機能を有して、ＥＤＳ異常時制御処理を実行してもよい。そして、統合制御部４１と同様な機能を有するＥＤＳ１０において異常が発生した場合には、予めスレーブとして設定されているＥＤＳ１０が、統合制御部４１と同様な機能を発揮するような構成にし、かかるＥＤＳ１０がＥＤＳ異常時制御処理を実行してもよい。 D. Other embodiments:
(D-1) In the first and second embodiments, the abnormality response process is executed by the control device 13, but may be executed by the integrated control unit 41 instead of the control device 13. Similarly, in the third embodiment, the EDS abnormality control process is executed by the integrated control unit 41, but may be executed by the control device 13 included in any EDS 10. In such a configuration, the control device 13 of any one of the eight EDS 10s may have the same function as the integrated control unit 41 and execute the EDS abnormality control process. Then, when an abnormality occurs in the EDS 10 having the same function as the integrated control unit 41, the EDS 10 set as a slave in advance is configured to exhibit the same function as the integrated control unit 41, and the EDS 10 May execute the EDS abnormality control process.

（Ｄ−２）各実施形態におけるｅＶＴＯＬ１００の構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、各ＥＤＳ１０は、それぞれインバータ回路１２および制御装置１３を有していたが、共通のインバータ回路１２および制御装置１３により複数のモータ１１がそれぞれ駆動されてもよい。また、例えば、回転翼３０とＥＤＳ１０とは、８つに限らず任意の複数であってもよく、任意の位置に搭載されていてもよい。また、例えば、リフト用回転翼３１とクルーズ用回転翼３２とに代えてティルトロータを備えてもよい。また、例えば、ｅＶＴＯＬ１００は、有人航空機に代えて無人航空機として構成されていてもよい。 (D-2) The configuration of the eVTOL 100 in each embodiment is merely an example and can be changed in various ways. For example, although each EDS 10 has an inverter circuit 12 and a control device 13, a plurality of motors 11 may be driven by a common inverter circuit 12 and a control device 13, respectively. Further, for example, the number of rotary blades 30 and EDS 10 is not limited to eight, and may be any plurality, and may be mounted at any position. Further, for example, a tilt rotor may be provided instead of the lift rotor 31 and the cruise rotor 32. Further, for example, the eVTOL 100 may be configured as an unmanned aerial vehicle instead of the manned aircraft.

（Ｄ−３）本開示に記載の制御装置１３、主制御部４０及びそれら手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置１３、主制御部４０及びそれら手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置１３、主制御部４０及びそれら手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 (D-3) The control device 13, the main control unit 40, and their methods described in the present disclosure constitute a processor and a memory programmed to execute one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a dedicated computer provided by the user. Alternatively, the control device 13, the main control unit 40 and their methods described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control device 13, the main control unit 40, and their methods described in the present disclosure are composed of a processor and memory programmed to perform one or more functions and one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured in combination with a processor. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in each embodiment corresponding to the technical features in the embodiments described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１１…モータ、１５…モータ制御部、１９、１９１、１９２…シャフト、３０…回転翼、９０…電源部、１００…電動垂直離着陸機、１１２…ロータ、１３２…監視部、３０１、３０２、３０３…制動力低減部 11 ... Motor, 15 ... Motor control unit, 19, 191, 192 ... Shaft, 30 ... Rotorcraft, 90 ... Power supply unit, 100 ... Electric vertical takeoff and landing machine, 112 ... Rotor, 132 ... Monitoring unit, 301, 302, 303 ... Braking force reduction unit

Claims (6)

電動垂直離着陸機（１００）であって、
回転翼（３０）と、
前記回転翼の中心軸に接続されているシャフト（１９、１９１、１９２）と、
前記シャフトに接続されたロータ（１１２）を有し、前記回転翼を回転駆動させるモータ（１１）と、
前記モータに電力を供給する電源部（９０）と、
前記モータの動作を制御するモータ制御部（１５）と、
前記モータと、前記電源部と、前記モータ制御部と、のうちの少なくとも１つの監視対象を監視して、前記監視対象の異常の有無を検出する監視部（１３２）と、
前記監視対象の異常が検出された場合に、前記ロータの回転による起電力に起因する前記ロータに作用する制動力を低減させる制動力低減部（３０１、３０２、３０３）と、
を備える、電動垂直離着陸機。 It is an electric vertical take-off and landing aircraft (100).
Rotor (30) and
The shafts (19, 191 and 192) connected to the central axis of the rotor blade and
A motor (11) having a rotor (112) connected to the shaft and rotationally driving the rotor blades,
A power supply unit (90) that supplies electric power to the motor and
A motor control unit (15) that controls the operation of the motor,
A monitoring unit (132) that monitors at least one monitoring target of the motor, the power supply unit, and the motor control unit to detect the presence or absence of an abnormality in the monitoring target.
Braking force reducing units (301, 302, 303) that reduce the braking force acting on the rotor due to the electromotive force generated by the rotation of the rotor when an abnormality to be monitored is detected.
Equipped with an electric vertical take-off and landing aircraft. 請求項１に記載の電動垂直離着陸機において、
前記モータは、コイル（１１４）を有するステータ（１１１）を有し、
前記モータ制御部は、前記コイルに接続されたインバータ回路（１２）を含み、
前記制動力低減部（３０１）は、
前記インバータ回路と前記コイルとの相互間における電気的接続と電気的遮断とを選択的に実行するスイッチ装置（１６）と、
前記スイッチ装置の動作を制御するスイッチ制御部（１３３）と、
を有し、
前記スイッチ制御部は、前記監視対象の異常が検出された場合に、前記スイッチ装置に前記電気的遮断を実行させる、電動垂直離着陸機。 In the electric vertical take-off and landing aircraft according to claim 1.
The motor has a stator (111) with a coil (114).
The motor control unit includes an inverter circuit (12) connected to the coil.
The braking force reducing unit (301) is
A switch device (16) that selectively executes electrical connection and electrical interruption between the inverter circuit and the coil, and
A switch control unit (133) that controls the operation of the switch device, and
Have,
The switch control unit is an electric vertical take-off and landing machine that causes the switch device to execute the electrical shutoff when an abnormality of the monitored object is detected. 請求項１または請求項２の電動垂直離着陸機において、
前記モータは、コイル（１１４）を有するステータ（１１１）を有し、
前記モータ制御部は、前記コイルに接続されたインバータ回路（１２）と、前記インバータ回路の動作を制御する制御装置（１３）と、を含み、
前記インバータ回路は、前記電源部が供給する直流電流の前記コイルへの供給の実行と遮断とを選択的に実行可能なスイッチング素子（１２１）を含み、
前記制動力低減部（１３１）は、前記制御装置を含み、
前記制御装置は、前記監視対象の異常が検出された場合に、前記スイッチング素子に前記遮断を実行させるように、前記スイッチング素子を制御する、電動垂直離着陸機。 In the electric vertical take-off and landing aircraft of claim 1 or 2.
The motor has a stator (111) with a coil (114).
The motor control unit includes an inverter circuit (12) connected to the coil and a control device (13) that controls the operation of the inverter circuit.
The inverter circuit includes a switching element (121) capable of selectively executing and interrupting the supply and interruption of the direct current supplied by the power supply unit to the coil.
The braking force reducing unit (131) includes the control device.
The control device is an electric vertical take-off and landing machine that controls the switching element so that the switching element executes the shutoff when an abnormality to be monitored is detected. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電動垂直離着陸機において、
前記制動力低減部（３０３）は、
前記回転翼と前記ロータとの相互間における機械的接続と機械的切離しとを選択的に実行する接続機構（２９）と、
前記接続機構の動作を制御する接続機構制御部（１３４）と、
を有し、
前記接続機構制御部は、前記監視対象の異常が検出された場合に、前記接続機構に前記機械的切離しを実行させる、電動垂直離着陸機。 In the electric vertical take-off and landing aircraft according to any one of claims 1 to 3.
The braking force reducing unit (303) is
A connection mechanism (29) that selectively executes mechanical connection and mechanical disconnection between the rotor and the rotor, and a connection mechanism (29).
A connection mechanism control unit (134) that controls the operation of the connection mechanism, and
Have,
The connection mechanism control unit is an electric vertical take-off and landing machine that causes the connection mechanism to perform the mechanical disconnection when an abnormality of the monitoring target is detected. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電動垂直離着陸機において、
複数の前記回転翼と、
前記モータと、前記モータ制御部と、前記モータ制御部と、を有する複数の電駆動システム（１０、１０ａ）であって、各前記回転翼に対応して設けられた複数の電駆動システムと、
前記複数の電駆動システムの動作を制御する統合制御部（４１）と、
をさらに備え、
前記統合制御部は、前記複数の電駆動システムのうち、前記制動力低減部が前記制動力を減じさせる対象となった前記ロータに対応する前記電駆動システムである制動力低減システムの有無を判定し、前記制動力低減システムが有ると判定された場合に、前記電動垂直離着陸機が着陸するように、前記制動力低減システムを除く他の前記電駆動システムを制御する、電動垂直離着陸機。 In the electric vertical take-off and landing aircraft according to any one of claims 1 to 4.
With the plurality of rotor blades,
A plurality of electric drive systems (10, 10a) having the motor, the motor control unit, and the motor control unit, and a plurality of electric drive systems provided corresponding to the rotary blades.
An integrated control unit (41) that controls the operation of the plurality of electric drive systems, and
With more
Among the plurality of electric drive systems, the integrated control unit determines whether or not there is a braking force reduction system which is the electric drive system corresponding to the rotor to which the braking force reducing unit reduces the braking force. An electric vertical takeoff and landing machine that controls the electric drive system other than the braking force reduction system so that the electric vertical takeoff and landing machine lands when it is determined that the braking force reduction system is present. 電動垂直離着陸機（１００）が有するインバータ回路（１２）を制御する制御装置（１３）であって、
前記電動垂直離着陸機は、回転翼（３０）と、前記回転翼の中心軸に接続されているシャフト（１９、１９１、１９２）と、前記シャフトに接続されたロータ（１１２）とコイル（１１４）を有するステータ（１１１）とを有して前記回転翼を回転駆動させるモータ（１１）と、前記モータに電力を供給する電源部（９０）と、をさらに有し、
前記インバータ回路は、前記電源部が供給する直流電流の前記コイルへの供給の実行と遮断とを選択的に実行可能なスイッチング素子（１２１）を含み、
前記制御装置は、前記モータと、前記電源部と、前記モータの動作を制御するモータ制御部と、のうちの少なくとも１つの監視対象の異常が検出された場合に、前記ロータの回転による起電力に起因する前記ロータに作用する制動力を低減させる制動力低減処理を実行し、
前記制動力低減処理は、前記スイッチング素子に前記コイルへの前記直流電流の供給の遮断を実行させる処理を含む、制御装置。 A control device (13) that controls an inverter circuit (12) included in the electric vertical take-off and landing aircraft (100).
The electric vertical take-off and landing aircraft includes a rotor (30), a shaft (19, 191 and 192) connected to the central axis of the rotor, and a rotor (112) and a coil (114) connected to the shaft. Further, a motor (11) having a stator (111) having the above and driving the rotor blades rotationally, and a power supply unit (90) for supplying electric power to the motor.
The inverter circuit includes a switching element (121) capable of selectively executing and interrupting the supply and interruption of the direct current supplied by the power supply unit to the coil.
When an abnormality of at least one of the motor, the power supply unit, and the motor control unit that controls the operation of the motor is detected, the control device generates an electromotive force due to the rotation of the rotor. A braking force reduction process for reducing the braking force acting on the rotor due to the above is executed.
The control device includes a process of causing the switching element to cut off the supply of the direct current to the coil.
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