JP2021031007A - Control device of electric vertical take-off and landing aircraft - Google Patents

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Abstract

To carry out a functional test of an electric drive system at an operation site of an electric vertical take-off and landing aircraft.SOLUTION: A control device 19 controls an electric drive system 10 having a drive motor 12 that is mounted in an electric vertical take-off and landing aircraft 100 having rotor blades 30 and that rotationally drives the rotor blade. The control device controls the electric drive system to selectively operate in either one of at least two types of operation modes including a normal mode and a function test mode. In the normal mode, the control device controls the drive motor in response to a command from an airframe control device 50 that controls flight of the electric vertical take-off and landing aircraft. In the function test mode, the control device controls the drive motor in response to a command that is transmitted from the outside in accordance with a function test program, or in accordance with a function test program preset in the control device itself.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、電動垂直離着陸機の制御装置に関する。 The present disclosure relates to a control device for 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。それぞれの電駆動システムの交換後や点検後には、かかる電駆動システムが正常に動作して回転翼が回転することを確認するための機能試験が実行されることが望ましい。特許文献1には、ガスタービンエンジンの機能を解析するための方法が開示されている。ガスタービンエンジンと同様に、電動垂直離着陸機の電駆動システムも、交換時や定期点検等において機能試験が行われることが求められる。 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. The electric vertical take-off and landing aircraft is provided 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. After replacement or inspection of each electric drive system, it is desirable to carry out a functional test to confirm that the electric drive system operates normally and the rotor blades rotate. Patent Document 1 discloses a method for analyzing the function of a gas turbine engine. Similar to gas turbine engines, electric drive systems for electric vertical take-off and landing aircraft are also required to undergo functional tests at the time of replacement or periodic inspections.

特開2017−146299号公報JP-A-2017-146299

電動垂直離着陸機は、ガスタービンエンジンを備える固定翼機等と比較して狭い場所でも離着陸することができるため、様々な場所で運用されることが想定される。他方、電駆動システムの機能試験は、回転翼に試験用の回転動作を行わせるための特別な制御が必要となるため、ガスタービンエンジンを有する飛行機と同様に、かかる制御を実現するためのコンピュータ等の専用設備を備える検査場等において実行されることが想定される。これらのことから、本願発明者らは、機能試験を実行するために電動垂直離着陸機を運用場所から検査場等へと移動させることが非効率的であると考えた。このため、電動垂直離着陸機の運用場所において電駆動システムの機能試験を実行可能な技術が望まれる。 Since an electric vertical take-off and landing aircraft can take off and land in a narrow space as compared with a fixed-wing aircraft equipped with a gas turbine engine, it is expected to be operated in various places. On the other hand, the functional test of the electric drive system requires special control for causing the rotor blades to perform the rotary motion for the test, so that the computer for realizing such control is similar to the airplane having a gas turbine engine. It is expected that it will be carried out at an inspection site equipped with dedicated equipment such as. From these facts, the inventors of the present application considered that it is inefficient to move the electric vertical take-off and landing aircraft from the operation site to the inspection site or the like in order to carry out the functional test. Therefore, a technology capable of performing a functional test of an electric drive system at an operating location of an electric vertical take-off and landing aircraft is desired.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in the following forms.

本開示の一形態によれば、電動垂直離着陸機(100)の制御装置(19)が提供される。この制御装置は、回転翼(30)を備えた電動垂直離着陸機に搭載されて前記回転翼を回転駆動させる駆動用モータ(12)を有する電駆動システム(10)に用いられる制御装置であって、前記制御装置は、前記駆動用モータを、通常モードと機能試験モードの少なくとも2種類の動作モードのうちのいずれかの動作モードで選択的に動作するように制御し、前記通常モードにおいて、前記制御装置は、前記電動垂直離着陸機の飛行を制御する機体制御装置(50)からの指令に応じて前記駆動用モータを制御し、前記機能試験モードにおいて、前記制御装置は、機能試験用プログラムに従って外部から送信される指令に応じて、または、自身に予め設定されている前記機能試験用プログラムに応じて、前記駆動用モータを制御する。 According to one embodiment of the present disclosure, a control device (19) for an electric vertical take-off and landing aircraft (100) is provided. This control device is a control device used in an electric drive system (10) having a drive motor (12) mounted on an electric vertical takeoff and landing machine provided with a rotary blade (30) to rotationally drive the rotary blade. The control device controls the drive motor to selectively operate in one of at least two operation modes, a normal mode and a functional test mode, and in the normal mode, the control device. The control device controls the drive motor in response to a command from the aircraft control device (50) that controls the flight of the electric vertical takeoff and landing aircraft, and in the functional test mode, the control device follows the functional test program. The drive motor is controlled according to a command transmitted from the outside or according to the functional test program preset in itself.

この形態の電動垂直離着陸機の制御装置によれば、制御装置は、電駆動システムを、通常モードと機能試験モードの少なくとも2種類の動作モードのうちのいずれかの動作モードで選択的に動作するように制御するので、電駆動システムの機能試験を電動垂直離着陸機の運用場所において実行できる。 According to the control device of this form of electric vertical take-off and landing aircraft, the control device selectively operates the electric drive system in one of at least two operation modes, a normal mode and a functional test mode. Therefore, the functional test of the electric drive system can be performed at the operation site of the electric vertical take-off and landing aircraft.

本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、制御装置を備える電動垂直離着陸機、電動垂直離着陸機の制御方法等の形態で実現することができる。 The present disclosure can also be realized in various forms. For example, it can be realized in the form of an electric vertical take-off and landing machine provided with a control device, a control method for the electric vertical take-off and landing machine, and the like.

制御装置を搭載した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 aircraft equipped with a control device. 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. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験結果の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the functional test result. 機能試験の手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the procedure of a functional test. 治具を装着した試験対象システムを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the system under test which attached the jig. 第2実施形態における試験処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the test processing procedure in 2nd Embodiment.

A.第1実施形態:
A−1.装置構成:
図1および図2に示すように、本開示の一実施形態としての制御装置19を適用した電駆動システム10(以下、「EDS(Electric Drive System)10とも呼ぶ」)は、電動垂直離着陸機100(以下、「eVTOL(electric Vertical Take-Off and Landing aircraft)100」とも呼ぶ)に搭載され、eVTOL100が有する回転翼30の動作を制御する。
A. First Embodiment:
A-1. Device configuration:
As shown in FIGS. 1 and 2, the electric drive system 10 (hereinafter, also referred to as “EDS (Electric Drive System) 10”) to which the control device 19 as an embodiment of the present disclosure is applied is an electric vertical takeoff and landing aircraft 100. (Hereinafter, also referred to as "eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing aircraft) 100"), it controls the operation of the rotary blade 30 of the eVTOL 100.

eVTOL100は、電気により駆動され、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。eVTOL100は、複数のEDS10に加えて、機体制御装置50と、機体20と、複数の回転翼30と、図3に示すバッテリ40と、コンバータ42と、分配器44と、機体通信部64と、報知部66とを備えている。 The eVTOL 100 is configured as a manned aircraft that is electrically driven and can take off and land vertically. In addition to the plurality of EDS 10, the eVTOL 100 includes an airframe control device 50, an airframe 20, a plurality of rotor blades 30, a battery 40 shown in FIG. 3, a converter 42, a distributor 44, an airframe communication unit 64, and the airframe communication unit 64. It is provided with a notification unit 66.

機体制御装置50は、機体側記憶部51とCPU(Central Processing Unit)とを備えるコンピュータとして構成されている。機体側記憶部51は、ROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)とを有する。CPUは、機体側記憶部51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、eVTOL100の全体動作を制御する機体側制御部52として機能する。 The airframe control device 50 is configured as a computer including an airframe side storage unit 51 and a CPU (Central Processing Unit). The machine body side storage unit 51 has a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The CPU functions as a machine-side control unit 52 that controls the overall operation of the eVTOL 100 by executing a control program stored in advance in the machine-side storage unit 51.

eVTOL100の全体動作としては、例えば、垂直離着陸動作、飛行動作や、各EDS10の機能試験の実行動作等が該当する。垂直離着陸動作および飛行動作は、設定された航空経路情報に基づいて実行されてもよく、乗員の操縦により実行されてもよく、後述する外部装置500が備える外部制御部510からの指令に基づいて実行されてもよい。機体側制御部52は、eVTOL100の動作において、各EDS10が有する駆動用モータ12の回転数および回転方向や、各回転翼30のブレード角等を制御する。 The overall operation of the eVTOL 100 includes, for example, a vertical takeoff and landing operation, a flight operation, an execution operation of a functional test of each EDS 10, and the like. The vertical takeoff and landing operation and the flight operation may be executed based on the set air route information, may be executed by the maneuvering of the occupant, and may be executed based on the command from the external control unit 510 included in the external device 500 described later. It may be executed. The machine body side control unit 52 controls the rotation speed and rotation direction of the drive motor 12 of each EDS 10 and the blade angle of each rotary blade 30 in the operation of the eVTOL 100.

図1に示すように、本実施形態のeVTOL100は、回転翼30とEDS10とをそれぞれ8つずつ備えている。なお、図3では、図示の便宜上、eVTOL100が備える8つの回転翼30およびEDS10のうち、1つの回転翼30およびEDS10を代表して示している。 As shown in FIG. 1, the eVTOL 100 of the present embodiment includes eight rotor blades 30 and eight EDS 10s, respectively. Note that, for convenience of illustration, FIG. 3 shows one rotor 30 and EDS 10 as a representative of the eight rotors 30 and EDS 10 included in the eVTOL 100.

図1および図2に示すように、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。 As shown in FIGS. 1 and 2, 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を対称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、機体重心位置CMを通り、eVTOL100の前後方向に沿った軸を意味している。また、「機体重心位置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。また、機体本体部21には、加速度センサ29が搭載される。加速度センサ29は、飛行中のeVTOL100の姿勢の制御に利用される。加速度センサ29は、三軸センサにより構成され、eVTOL100の加速度を測定する。加速度センサ29による測定結果は、機体制御装置50へと出力される。 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 axis of symmetry. In the present embodiment, the "airframe axis AX" means an axis that passes through the center of gravity CM of the airframe and is along the front-rear direction of the eVTOL 100. Further, the "machine weight center 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. Further, an acceleration sensor 29 is mounted on the machine body 21. The acceleration sensor 29 is used to control the attitude of the eVTOL 100 during flight. The acceleration sensor 29 is composed of a three-axis sensor and measures the acceleration of the eVTOL 100. The measurement result by the acceleration sensor 29 is output to the airframe control device 50.

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の機体重心位置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から遠ざかる位置にある端部には、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の他方の端部(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 portion 22 is arranged at a position overlapping the machine weight center position 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 an end portion located away 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2支持部24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。各回転翼30は、それぞれの回転軸を中心として、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33をそれぞれ有する。本実施形態において、各回転翼30のブレード角は、それぞれ可変に構成されている。具体的には、機体制御装置50からの指示に従い図示しないアクチュエータによってブレード角が調整される。図3に示すように、各回転翼30には、回転数センサ34と、トルクセンサ35とがそれぞれ設けられている。回転数センサ34は、回転翼30の回転数を測定する。トルクセンサ35は、回転翼30の回転トルクを測定する。各センサ34、35による測定結果は、機体制御装置50へと出力される。 Six of the eight rotors 30 are arranged at the ends of each of the second support portions 24, and are mainly configured as lift rotors 31 for obtaining lift of the airframe 20. 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. The rotary blades 30 are rotationally driven independently of each other around their respective rotation axes. Each rotor 30 has three blades 33 arranged at equal intervals with each other. In the present embodiment, the blade angle of each rotor 30 is variably configured. Specifically, the blade angle is adjusted by an actuator (not shown) according to the instruction from the airframe control device 50. As shown in FIG. 3, each rotary blade 30 is provided with a rotation speed sensor 34 and a torque sensor 35, respectively. The rotation speed sensor 34 measures the rotation speed of the rotary blade 30. The torque sensor 35 measures the rotational torque of the rotary blade 30. The measurement results by the sensors 34 and 35 are output to the airframe control device 50.

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電駆動システム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。 The eight EDS 10s shown in FIG. 1 are configured as an electric drive system 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.

図3に示すように、各EDS10は、駆動部11と、駆動用モータ12と、ギアボックス13と、回転数センサ14と、電流センサ15と、電圧センサ16と、トルクセンサ17と、推力センサ18と、温度センサTsと、振動センサVsと、制御装置19を有する。 As shown in FIG. 3, each EDS 10 includes a drive unit 11, a drive motor 12, a gearbox 13, a rotation speed sensor 14, a current sensor 15, a voltage sensor 16, a torque sensor 17, and a thrust sensor. It has 18, a temperature sensor Ts, a vibration sensor Vs, and a control device 19.

駆動部11は、図示しないインバータ回路を備え、駆動用モータ12を回転駆動させる。インバータ回路は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等のパワー素子により構成され、制御装置19から供給される制御信号に応じたデューティ比により駆動用モータ12に駆動電圧を供給する。 The drive unit 11 includes an inverter circuit (not shown) to rotate and drive the drive motor 12. The inverter circuit is composed of power elements such as IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), and is a drive motor according to the duty ratio according to the control signal supplied from the control device 19. A drive voltage is supplied to 12.

駆動用モータ12は、本実施形態ではブラシレスモータにより構成され、駆動部11のインバータ回路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。なお、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されていてもよい。 In the present embodiment, the drive motor 12 is composed of a brushless motor, and outputs rotational motion according to the voltage and current supplied from the inverter circuit of the drive unit 11. In addition, instead of the brushless motor, it may be composed of an arbitrary motor such as an induction motor or a reluctance motor.

ギアボックス13は、駆動用モータ12と回転翼30とを物理的に接続している。ギアボックス13は、図示しない複数のギアを有し、駆動用モータ12の回転を減速して回転翼30へと伝達する。なお、ギアボックス13が省略されて駆動用モータ12に回転翼30の回転軸が直接的に接続されていてもよい。 The gearbox 13 physically connects the drive motor 12 and the rotary blade 30. The gearbox 13 has a plurality of gears (not shown), and decelerates the rotation of the drive motor 12 and transmits the rotation to the rotary blade 30. The gearbox 13 may be omitted and the rotation shaft of the rotary blade 30 may be directly connected to the drive motor 12.

回転数センサ14とトルクセンサ17と、推力センサ18と、温度センサTsと、振動センサVsとは、それぞれ駆動用モータ12に設けられており、駆動用モータ12の回転数と、回転トルクと、推力と、温度と、振動とをそれぞれ測定する。回転数センサ14は、回転数計測部に相当し、推力センサ18は、推力計測部に相当する。推力センサ18は、例えば、バネと、バネの伸びであるひずみを検出するひずみゲージとを有し、検出されるひずみを利用して推力を計測する。電流センサ15と電圧センサ16とは、それぞれ駆動部11と駆動用モータ12との間に設けられており、駆動電流と駆動電圧とをそれぞれ測定する。各センサ14〜18、Ts、Vsによる測定結果は、制御装置19に出力され、また、制御装置19を介して機体制御装置50へと出力される。 The rotation speed sensor 14, the torque sensor 17, the thrust sensor 18, the temperature sensor Ts, and the vibration sensor Vs are provided in the drive motor 12, respectively. Thrust, temperature, and vibration are measured respectively. The rotation speed sensor 14 corresponds to the rotation speed measurement unit, and the thrust sensor 18 corresponds to the thrust measurement unit. The thrust sensor 18 has, for example, a spring and a strain gauge that detects a strain that is the elongation of the spring, and measures the thrust using the detected strain. The current sensor 15 and the voltage sensor 16 are provided between the drive unit 11 and the drive motor 12, respectively, and measure the drive current and the drive voltage, respectively. The measurement results by the sensors 14 to 18, Ts, and Vs are output to the control device 19 and also output to the airframe control device 50 via the control device 19.

制御装置19は、電駆動システム10を全体制御する。本実施形態において、制御装置19は、EDS10を、通常モードと機能試験モードとのうちのいずれかの動作モードで選択的に動作するように制御する。通常モードとは、機体制御装置50から通知される指令値に従い、駆動用モータ12を駆動させることにより回転翼30の回転駆動を制御し、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eVTOL100を飛行させるための動作モードである。機能試験モードとは、EDS10の正常性を確認するための試験、すなわち、EDS10が有する機能が正常に働くか否かを判断するための試験(以下、「機能試験」とも呼ぶ)を実行するための動作モードである。本実施形態では、機能試験モードにおいても、機体制御装置50から通知される指令値に従って、駆動用モータ12が駆動される。機能試験の詳細については、後述する。 The control device 19 controls the electric drive system 10 as a whole. In the present embodiment, the control device 19 controls the EDS 10 so as to selectively operate in one of the normal mode and the functional test mode. The normal mode controls the rotational drive of the rotary blade 30 by driving the drive motor 12 according to the command value notified from the airframe control device 50, and is set according to the driving operation of the occupant or in advance. This is an operation mode for flying the eVTOL 100 according to the flight program. The functional test mode is for executing a test for confirming the normality of EDS10, that is, a test for determining whether or not the function of EDS10 works normally (hereinafter, also referred to as "functional test"). Operation mode. In the present embodiment, even in the functional test mode, the drive motor 12 is driven according to the command value notified from the airframe control device 50. Details of the functional test will be described later.

制御装置19は、CPU19aと、記憶部19bと、入出力インターフェイス19cとを備えるコンピュータとして構成されている。CPU19aは、記憶部19b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191、計測結果取得部192、合否判定部193、推力想定値算出部194として機能する。 The control device 19 is configured as a computer including a CPU 19a, a storage unit 19b, and an input / output interface 19c. The CPU 19a functions as a drive control unit 191, a measurement result acquisition unit 192, a pass / fail determination unit 193, and a thrust estimation value calculation unit 194 by executing a control program stored in advance in the storage unit 19b.

駆動制御部191は、機体制御装置50から通知される指令値に応じた制御信号を駆動部11に送信することにより、回転翼30を駆動させる。指令値とは、例えば、駆動用モータ12の目標回転数や、目標推力値などが該当する。 The drive control unit 191 drives the rotor blade 30 by transmitting a control signal corresponding to the command value notified from the airframe control device 50 to the drive unit 11. The command value corresponds to, for example, a target rotation speed of the drive motor 12, a target thrust value, or the like.

計測結果取得部192は、駆動用モータ12に関する回転数と、駆動電流と、駆動電圧と、推力と、のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する。具体的には、計測結果取得部192は、回転数センサ14と、電流センサ15と、電圧センサ16と、推力センサ18における計測結果のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する。なお、計測結果取得部192は、EDS10に設けられたセンサだけでなく、例えば、回転翼30に設けられた回転数センサ34における計測結果を取得してもよい。 The measurement result acquisition unit 192 acquires the measurement result of at least one of the rotation speed, the drive current, the drive voltage, and the thrust of the drive motor 12. Specifically, the measurement result acquisition unit 192 acquires at least one of the measurement results of the rotation speed sensor 14, the current sensor 15, the voltage sensor 16, and the thrust sensor 18. The measurement result acquisition unit 192 may acquire the measurement result not only by the sensor provided in the EDS 10 but also by the rotation speed sensor 34 provided in the rotary blade 30, for example.

合否判定部193は、計測結果取得部192において取得された計測結果を用いて、機能試験の合否を判定する。具体的には、例えば、機能試験モードにおける推力の想定値である推力想定値と、計測結果取得部192において取得された推力の計測結果とを用いて、推力想定値と推力の計測結果との差分が所定範囲に収まっているか否かを判定する。そして、かかる差分が所定範囲に収まっている場合には「機能試験合格」と判定し、収まっていない場合には「機能試験不合格」と判定する。以下、図4〜図10を用いて具体的に説明する。 The pass / fail determination unit 193 determines the pass / fail of the functional test by using the measurement result acquired by the measurement result acquisition unit 192. Specifically, for example, using the estimated thrust value which is the assumed value of the thrust in the functional test mode and the measurement result of the thrust acquired by the measurement result acquisition unit 192, the estimated thrust value and the measurement result of the thrust are used. It is determined whether or not the difference is within a predetermined range. Then, if the difference is within the predetermined range, it is determined that the functional test has passed, and if it is not within the predetermined range, it is determined that the functional test has failed. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 4 to 10.

図4は推力の想定値と計測値を示している。図4において、横軸は時間を示し、縦軸は回転翼30が発生する推力を示す。また、破線Fiは推力想定値を示し、太い実線Fmは推力計測値を示している。推力想定値は、例えば、機体制御装置50から駆動用モータ12の出力回転数の指令を受けた駆動制御部191により算出される。駆動制御部191は、単位時間毎に推力想定値を算出し、算出された推力想定値と推力センサ18により得られる推力計測値の差分を求める。合否判定部193は、試験期間Tt全体に亘って求められた差分の絶対値が所定の閾値より小さければ、機能試験合格と判定し、閾値以上であれば機能試験不合格と判定する。 FIG. 4 shows the assumed value and the measured value of the thrust. In FIG. 4, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the thrust generated by the rotor 30. The broken line Fi indicates the estimated thrust value, and the thick solid line Fm indicates the measured thrust value. The estimated thrust value is calculated by, for example, the drive control unit 191 that receives a command from the airframe control device 50 for the output rotation speed of the drive motor 12. The drive control unit 191 calculates a thrust estimated value for each unit time, and obtains a difference between the calculated thrust estimated value and the thrust measured value obtained by the thrust sensor 18. The pass / fail determination unit 193 determines that the functional test has passed if the absolute value of the difference obtained over the entire test period Tt is smaller than a predetermined threshold value, and determines that the functional test has failed if it is equal to or higher than the threshold value.

図5は、駆動用モータ12の回転数の指令値と計測値を示している。図5において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ回転数を示す。また、破線Riは回転数指令値を示し、太い実線Rmは回転数計測値を示している。回転数指令値は、機体制御装置50から制御装置19へ指令された駆動用モータ12の回転数に基づいた値である。回転数計測値は、回転数センサ14により得られる回転数の計測値である。合否判定部193は、上述した推力と同様に、駆動用モータ12の回転数(回転翼30の回転数)に基づく機能試験の合否判定を行う。 FIG. 5 shows a command value and a measured value of the rotation speed of the drive motor 12. In FIG. 5, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents motor rotation speed. Further, the broken line Ri indicates the rotation speed command value, and the thick solid line Rm indicates the rotation speed measurement value. The rotation speed command value is a value based on the rotation speed of the drive motor 12 commanded from the aircraft control device 50 to the control device 19. The rotation speed measurement value is a rotation speed measurement value obtained by the rotation speed sensor 14. The pass / fail determination unit 193 determines the pass / fail of the functional test based on the rotation speed of the drive motor 12 (rotation speed of the rotary blade 30) in the same manner as the thrust described above.

図6は電流の指令値と計測値を示している。図6において、横軸は時間を示し、縦軸は電流を示す。また、破線Iiは電流指令値を示し、太い実線Imは電流計測値を示している。電流指令値は、機体制御装置50から制御装置19へ指令された駆動用モータ12の回転数に基づいた値である。電流計測値は、電流センサ15により得られる電流の計測値である。合否判定部193は、上述した推力と同様に、電流値に基づく機能試験の合否判定を行う。 FIG. 6 shows the command value and the measured value of the current. In FIG. 6, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents current. The broken line Ii indicates the current command value, and the thick solid line Im indicates the current measurement value. The current command value is a value based on the rotation speed of the drive motor 12 commanded from the aircraft control device 50 to the control device 19. The current measurement value is a current measurement value obtained by the current sensor 15. The pass / fail judgment unit 193 makes a pass / fail judgment of the functional test based on the current value in the same manner as the thrust described above.

図7は電圧の指令値と計測値を示している。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。また、破線Viは電圧指令値を示し、太い実線Vmは電圧計測値を示している。電圧指令値は、機体制御装置50から制御装置19へ指令された駆動用モータ12の回転数に基づいた値である。電圧計測値は、電圧センサ16により得られる電圧の計測値である。合否判定部193は、上述した推力と同様に、電圧値に基づく機能試験の合否判定を行う。 FIG. 7 shows the command value and the measured value of the voltage. In FIG. 7, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. The broken line Vi indicates the voltage command value, and the thick solid line Vm indicates the voltage measurement value. The voltage command value is a value based on the rotation speed of the drive motor 12 commanded from the airframe control device 50 to the control device 19. The voltage measurement value is a voltage measurement value obtained by the voltage sensor 16. The pass / fail judgment unit 193 makes a pass / fail judgment of the functional test based on the voltage value in the same manner as the thrust described above.

図8はモータ効率の計測値を示している。図8において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ効率を示す。また、破線ηiは予め定められた所定の閾値を示し、太い実線ηmは計測値を示している。モータ効率は、入力電力に対する駆動用モータ12の仕事量を意味する。駆動用モータ12の仕事量は、回転数センサ14により計測される駆動用モータ12の回転数およびトルクセンサ17により計測される駆動用モータ12のトルクに基づいて算出される。合否判定部193は、計測値が、試験期間Tt全体に亘って、予め定められた所定の閾値以上であれば、機能試験合格と判定し、閾値より小さければ機能試験不合格と判定する。かかる閾値は、予め実験等により求めて設定されている。 FIG. 8 shows the measured values of the motor efficiency. In FIG. 8, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents motor efficiency. Further, the broken line ηi indicates a predetermined threshold value, and the thick solid line ηm indicates the measured value. Motor efficiency means the workload of the drive motor 12 with respect to the input power. The work load of the drive motor 12 is calculated based on the rotation speed of the drive motor 12 measured by the rotation speed sensor 14 and the torque of the drive motor 12 measured by the torque sensor 17. The pass / fail determination unit 193 determines that the functional test has passed if the measured value is equal to or higher than a predetermined threshold value over the entire test period Tt, and determines that the functional test has failed if the measured value is smaller than the threshold value. Such a threshold value is obtained and set in advance by an experiment or the like.

図9はモータ温度の計測値を示している。図9において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ温度を示す。また、破線Tiは予め定められた所定の閾値を示し、太い実線Tmは計測値を示している。モータ温度は、温度センサTsにより得られる計測値である。合否判定部193は、計測値が、試験期間Tt全体に亘って、予め定められた所定の閾値より小さければ、機能試験合格と判定し、閾値以上であれば機能試験不合格と判定する。かかる閾値は、予め実験等により求めて設定されている。 FIG. 9 shows the measured values of the motor temperature. In FIG. 9, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents motor temperature. Further, the broken line Ti indicates a predetermined threshold value, and the thick solid line Tm indicates the measured value. The motor temperature is a measured value obtained by the temperature sensor Ts. The pass / fail determination unit 193 determines that the functional test has passed if the measured value is smaller than a predetermined threshold value over the entire test period Tt, and determines that the functional test has failed if it is equal to or higher than the threshold value. Such a threshold value is obtained and set in advance by an experiment or the like.

図10はモータ振動の計測値を示している。図10において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ振動を示す。また、破線Vibiは予め定められた所定の閾値を示し、太い実線Vibmは計測値を示している。モータ振動は、振動センサVsにより得られる計測値である。合否判定部193は、計測値が、試験期間Tt全体に亘って、予め定められた所定の閾値より小さければ、機能試験合格と判定し、閾値以上であれば機能試験不合格と判定する。かかる閾値は、予め実験等により求めて設定されている。 FIG. 10 shows the measured values of the motor vibration. In FIG. 10, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents motor vibration. Further, the broken line Vibi indicates a predetermined threshold value, and the thick solid line Vibm indicates the measured value. The motor vibration is a measured value obtained by the vibration sensor Vs. The pass / fail determination unit 193 determines that the functional test has passed if the measured value is smaller than a predetermined threshold value over the entire test period Tt, and determines that the functional test has failed if it is equal to or higher than the threshold value. Such a threshold value is obtained and set in advance by an experiment or the like.

図3に示すように、推力想定値算出部194は、大気密度と、駆動用モータ12に対する回転数の指令値と、回転翼30の取付角度とから、推力想定値を算出する。なお、推力想定値は、外部から入力してもよい。例えば、図示しないユーザインターフェイスを介して機体制御装置50に入力された推力想定値を、入出力インターフェイス19cを介して制御装置19に入力される構成としてもよい。 As shown in FIG. 3, the thrust estimation value calculation unit 194 calculates the thrust estimation value from the atmospheric density, the command value of the rotation speed with respect to the drive motor 12, and the mounting angle of the rotary blade 30. The estimated thrust value may be input from the outside. For example, the estimated thrust value input to the aircraft control device 50 via a user interface (not shown) may be input to the control device 19 via the input / output interface 19c.

記憶部19bは、ROMおよびRAMからなり、ROMには、上述の制御プログラムが予め記憶されている。また、ROMには、各センサの計測値が記憶される。 The storage unit 19b includes a ROM and a RAM, and the above-mentioned control program is stored in the ROM in advance. In addition, the measured value of each sensor is stored in the ROM.

入出力インターフェイス19cは、制御装置19と外部との間で、想定値や出力値を入出力するために用いられる。例えば、入出力インターフェイス19cは、推力想定値を外部から入力する。また、機体制御装置50から指令値(駆動用モータ12の回転数の指令値など)を入力する。また、入出力インターフェイス19cは、駆動用モータ12への指令値と、計測結果取得部192によって取得された計測結果と、合否判定部193における合否結果とのうちの少なくとも1つを外部に送信する送信インターフェイスの役割も担う。 The input / output interface 19c is used to input / output assumed values and output values between the control device 19 and the outside. For example, the input / output interface 19c inputs an estimated thrust value from the outside. Further, a command value (command value of the rotation speed of the drive motor 12 or the like) is input from the machine control device 50. Further, the input / output interface 19c transmits at least one of the command value to the drive motor 12, the measurement result acquired by the measurement result acquisition unit 192, and the pass / fail result in the pass / fail determination unit 193 to the outside. It also acts as a transmit interface.

バッテリ40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。バッテリ40は、主に、各EDS10がそれぞれ有する駆動部11へと電力を供給して各駆動用モータ12を駆動させる。なお、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、バッテリ40に代えて、またはバッテリ40に加えて、燃料電池や発電機等の任意の電力供給源が搭載されていてもよい。 The battery 40 is composed of a lithium ion battery and functions as one of the power supply sources in the eVTOL 100. The battery 40 mainly supplies electric power to the drive unit 11 of each EDS 10 to drive each drive motor 12. In addition, instead of the lithium ion battery, it may be composed of an arbitrary secondary battery such as a nickel hydrogen battery, and instead of the battery 40 or in addition to the battery 40, any electric power such as a fuel cell or a generator may be used. A source may be installed.

コンバータ42は、バッテリ40と接続されており、バッテリ40の電圧を降圧してeVTOL100が備える図示しない補機類や機体制御装置50へと供給する。分配器44は、バッテリ40の電圧を各EDS10が備える駆動部11へと分配する。 The converter 42 is connected to the battery 40, lowers the voltage of the battery 40, and supplies the voltage to the auxiliary equipment and the airframe control device 50 of the eVTOL 100 (not shown). The distributor 44 distributes the voltage of the battery 40 to the drive unit 11 included in each EDS 10.

各EDS10の機能試験は、定期点検や不具合発生時の点検等を含むEDS10の点検や、EDS10の構成部品の交換等の保守が行なわれた後に、点検や保守対象となったEDS10を対象として簡易的な動作確認のために実行される。本実施形態では、機能試験の対象となるEDS10を、「試験対象システム」と呼ぶ。機能試験では、試験対象システムが正常に動作して、試験対象システムが回転駆動する回転翼30(以下、「試験対象回転翼」とも呼ぶ」が正常に回転することが確認される。具体的には、機能試験では、図6および図7に示すように、回転翼30に対して所定の試験パターンで電圧および電流を供給し、このときの電圧値、電流値、モータ回転数、回転翼回転数、温度、推力等を測定し、目標値と実測値との差分に基づき、試験対象システムおよび試験対象回転翼の正常性が判断される。 The functional test of each EDS10 is simple for the EDS10 that has been inspected and maintained after the EDS10 has been inspected, including periodic inspections and inspections when a problem occurs, and maintenance such as replacement of components of the EDS10 has been performed. It is executed to confirm the operation. In the present embodiment, the EDS 10 that is the target of the functional test is referred to as a "test target system". In the functional test, it is confirmed that the test target system operates normally and the rotary blade 30 (hereinafter, also referred to as “test target rotary blade”) that the test target system is rotationally driven rotates normally. In the functional test, as shown in FIGS. 6 and 7, voltage and current are supplied to the rotary blade 30 in a predetermined test pattern, and the voltage value, the current value, the motor rotation speed, and the rotary blade rotation at this time are supplied. The number, temperature, thrust, etc. are measured, and the normality of the test target system and the test target rotor blade is judged based on the difference between the target value and the measured value.

機体通信部64は、無線通信を行なう機能を有し、外部装置500が備える外部通信部520とeVTOL100との間で情報の送受信を行なうとともに、機体制御装置50と通信可能に構成されている。無線通信としては、例えば、民間用VHF(Very High Frequency)無線通信や、4G(第4世代移動体通信システム)や5G(第5世代移動体通信システム)等の電気通信事業者が提供する無線通信や、IEEE802.11規格に従った無線LAN通信等が該当する。また、例えば、USB(Universal Serial Bus)や、IEEE802.3規格に従った有線通信であってもよい。なお、外部装置500としては、例えば、機能試験の制御や試験結果の記録等を行うサーバ装置等の管理および制御用のコンピュータが該当する。かかる管理・制御用コンピュータは、例えば、航空管制室に配置されているサーバ装置であってもよく、また、機能試験を含む保守や点検を行う保守作業員がeVTOL100の運用場所に持ち込んだパーソナルコンピュータであってもよい。 The airframe communication unit 64 has a function of performing wireless communication, transmits and receives information between the external communication unit 520 included in the external device 500 and the eVTOL 100, and is configured to be able to communicate with the airframe control device 50. As wireless communication, for example, private VHF (Very High Frequency) wireless communication and wireless provided by telecommunications carriers such as 4G (4th generation mobile communication system) and 5G (5th generation mobile communication system). Communication, wireless LAN communication according to the IEEE802.11 standard, etc. are applicable. Further, for example, USB (Universal Serial Bus) or wired communication according to the IEEE802.3 standard may be used. The external device 500 corresponds to, for example, a computer for managing and controlling a server device or the like that controls a functional test and records test results. The management / control computer may be, for example, a server device arranged in an air traffic control room, or a personal computer brought to the operation site of the eVTOL 100 by a maintenance worker who performs maintenance and inspection including a functional test. It may be.

報知部66は、機体制御装置50からの指示に従って報知を行う。本実施形態において、報知部66は、乗員室に搭載されて文字や画像等を表示する表示装置や、音声や警告音等を出力するスピーカ等により構成され、視覚情報や聴覚情報によって乗員に各種情報を報知する。 The notification unit 66 notifies according to an instruction from the aircraft control device 50. In the present embodiment, the notification unit 66 is composed of a display device mounted in the passenger room to display characters, images, etc., a speaker for outputting voice, warning sound, etc., and various types of notification units are provided to the occupant by visual information and auditory information. Notify information.

A−2.機能試験の手順:
図11に示す機能試験のシーケンスは、機体制御装置50に接続されている図示しないユーザインターフェイスから、作業員が機能試験実施の指示を入力することにより開始される。機体制御装置50において機体側制御部52は、試験開始の合図を試験対象システムのEDS10に送信する(ステップS20)。EDS10において制御装置19は、かかる合図を契機として、回転翼30およびバッテリ40が、試験開始可能な状態(Ready)であるか否かを確認する(ステップS21)。例えば、回転翼30であれば一時的に給電して回転可能であるか否かを確認する。バッテリ40であれば、バッテリ40の残容量(SOC:State Of Charge)を確認する。制御装置19は、回転翼30およびバッテリ40がReadyである場合には、EDS10の動作モードを機能試験モードに設定し、また、Readyである旨を機体制御装置50に通知する(ステップS22)。
A-2. Functional test procedure:
The functional test sequence shown in FIG. 11 is started by the worker inputting an instruction to execute the functional test from a user interface (not shown) connected to the aircraft control device 50. In the airframe control device 50, the airframe side control unit 52 transmits a test start signal to the EDS 10 of the test target system (step S20). In the EDS 10, the control device 19 confirms whether or not the rotary blade 30 and the battery 40 are in a state in which the test can be started (Ready), triggered by such a signal (step S21). For example, if the rotor blade 30 is used, it is confirmed whether or not it can be rotated by temporarily supplying power. If it is the battery 40, the remaining capacity (SOC: State Of Charge) of the battery 40 is confirmed. When the rotary blade 30 and the battery 40 are Ready, the control device 19 sets the operation mode of the EDS 10 to the functional test mode, and notifies the aircraft control device 50 that the EDS 10 is Ready (step S22).

「Readyである」との通知を受信した機体制御装置50は、試験日時と、緯度経度と、機体番号と、気温圧力等の入力情報をEDS10へ送信し(ステップS23)、EDS10の制御装置19は、受信した入力情報を記憶部19bに保存する(ステップS24)。ステップS24で保存された情報は、後に得られる機能試験の合否判定結果に対応付けられる。EDS10の制御装置19は、機体制御装置50に出力指令要求を送信する(ステップS25)。機体制御装置50は、EDS10へ推力想定値および回転数の指令値を送信する(ステップS26)。上記指令を受信したEDS10の制御装置19は、指令に従って駆動用モータ12を試験駆動させる(ステップS27)。本実施形態では、機体制御装置50から送信される指令は、機体制御装置50において機能試験用プログラムに従って送信される。このような指令に従って、駆動制御部191は、駆動用モータ12に対して所定の試験パターンの電流値および電圧値を供給するように駆動部11を制御し、その結果、バッテリ40から電力が供給される。 Upon receiving the notification of "Ready", the aircraft control device 50 transmits input information such as the test date and time, latitude / longitude, aircraft number, and air temperature pressure to the EDS 10 (step S23), and the control device 19 of the EDS 10 Stores the received input information in the storage unit 19b (step S24). The information saved in step S24 is associated with the pass / fail determination result of the functional test obtained later. The control device 19 of the EDS 10 transmits an output command request to the aircraft control device 50 (step S25). The aircraft control device 50 transmits the estimated thrust value and the command value of the rotation speed to the EDS 10 (step S26). Upon receiving the above command, the control device 19 of the EDS 10 test-drives the drive motor 12 in accordance with the command (step S27). In the present embodiment, the command transmitted from the aircraft control device 50 is transmitted in the aircraft control device 50 according to the function test program. In accordance with such a command, the drive control unit 191 controls the drive unit 11 so as to supply the current value and the voltage value of a predetermined test pattern to the drive motor 12, and as a result, power is supplied from the battery 40. Will be done.

回転数センサ34やトルクセンサ35は、機能試験実行中に計測したデータをEDS10に送信する(ステップS28)。EDS10において計測結果取得部192は、各センサで計測された計測データを順次、記憶部19bに記憶させる(ステップS29)。各センサで計測された計測データがEDS10から機体制御装置50へと送られ、機体制御装置50は、順次、機体側記憶部51に各々記憶する(ステップS30)。駆動電圧等を変化させる周波数を変えて、上述のステップS26からステップS30までが繰り返される。 The rotation speed sensor 34 and the torque sensor 35 transmit the data measured during the execution of the functional test to the EDS 10 (step S28). In the EDS 10, the measurement result acquisition unit 192 sequentially stores the measurement data measured by each sensor in the storage unit 19b (step S29). The measurement data measured by each sensor is sent from the EDS 10 to the airframe control device 50, and the airframe control device 50 sequentially stores each in the airframe side storage unit 51 (step S30). The above steps S26 to S30 are repeated by changing the frequency at which the drive voltage or the like is changed.

機体制御装置50がEDS10へ機能試験終了の合図を送信する(ステップS31)。制御装置19において合否判定部193は、合否判定を実行し(ステップS32)、合否判定結果を機体制御装置50へと送信する(ステップS33)。 The aircraft control device 50 transmits a signal to the EDS 10 to complete the functional test (step S31). In the control device 19, the pass / fail determination unit 193 executes the pass / fail determination (step S32) and transmits the pass / fail determination result to the aircraft control device 50 (step S33).

以上説明した第1実施形態の制御装置19によれば、制御装置19は、EDS10を、通常モードと機能試験モードの少なくとも2種類の動作モードのうちのいずれかの動作モードで選択的に動作するように制御するので、機能試験を実行するための場所が検査場等に限定されることを抑制できる。このため、試験対象システムの機能試験を電動垂直離着陸機の運用場所において実行できる。 According to the control device 19 of the first embodiment described above, the control device 19 selectively operates the EDS 10 in one of at least two operation modes, a normal mode and a functional test mode. Therefore, it is possible to prevent the place for executing the functional test from being limited to the inspection site or the like. Therefore, the functional test of the system under test can be performed at the operation site of the electric vertical take-off and landing aircraft.

また、第1実施形態の制御装置19は、駆動用モータ12に関する回転数と、駆動電流と、駆動電圧と、推力と、のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する計測結果取得部192と、取得された計測結果を用いて機能試験の合否を判定する合否判定部193とを備える。このため、EDS10内の制御装置19において、計測結果を取得して、取得された計測結果を用いて機能試験の合否を判定することができる。 Further, the control device 19 of the first embodiment includes a measurement result acquisition unit 192 that acquires a measurement result of at least one of the rotation speed, the drive current, the drive voltage, and the thrust of the drive motor 12. It is provided with a pass / fail determination unit 193 that determines the pass / fail of the functional test using the acquired measurement result. Therefore, the control device 19 in the EDS 10 can acquire the measurement result and use the acquired measurement result to determine the pass / fail of the functional test.

第1実施形態におけるEDS10は、回転数を計測する回転数計測部に相当する回転数センサ14を有し、計測結果取得部192は、回転数センサ14から回転数の計測結果を取得する。このため、機能試験の合否判定において、駆動用モータ12の回転数の計測結果を利用することができる。 The EDS 10 in the first embodiment has a rotation speed sensor 14 corresponding to a rotation speed measurement unit that measures the rotation speed, and the measurement result acquisition unit 192 acquires the rotation speed measurement result from the rotation speed sensor 14. Therefore, the measurement result of the rotation speed of the drive motor 12 can be used in the pass / fail judgment of the functional test.

第1実施形態におけるEDS10は、推力を計測する推力計測部に相当する推力センサ18をさらに有し、計測結果取得部192は、推力センサ18から推力の計測結果を取得し、合否判定部193は、機能試験モードにおける推力の想定値である推力想定値と、取得された推力の計測結果とを用いて、機能試験の合否を判定する。このため、機能試験の合否判定の精度が向上する。 The EDS 10 in the first embodiment further has a thrust sensor 18 corresponding to a thrust measuring unit for measuring thrust, the measurement result acquisition unit 192 acquires the thrust measurement result from the thrust sensor 18, and the pass / fail determination unit 193 , The pass / fail of the functional test is determined by using the estimated thrust value which is the assumed value of the thrust in the functional test mode and the measurement result of the acquired thrust. Therefore, the accuracy of the pass / fail judgment of the functional test is improved.

また、第1実施形態における制御装置19は、大気密度と、駆動用モータ12に対する回転数の指令値と、回転翼30の取付角度とから、推力想定値を算出する推力想定値算出部194とをさらに備える。このため、機能試験の合否判定の精度がさらに向上する。 Further, the control device 19 in the first embodiment includes a thrust estimation value calculation unit 194 that calculates a thrust estimation value from the atmospheric density, the command value of the rotation speed with respect to the drive motor 12, and the mounting angle of the rotor blade 30. Further prepare. Therefore, the accuracy of the pass / fail judgment of the functional test is further improved.

第1実施形態の制御装置19は、推力想定値を外部から入力するための入力インターフェイスに相当する入出力インターフェイス19cを、さらに備える。このため、制御装置19の構成を簡易にできる。 The control device 19 of the first embodiment further includes an input / output interface 19c corresponding to an input interface for inputting an assumed thrust value from the outside. Therefore, the configuration of the control device 19 can be simplified.

また、第1実施形態の制御装置19は、駆動用モータ12への指令値と、取得された計測結果と、機能試験の合否結果と、のうちの少なくとも1つを記憶する記憶部19bを、さらに備える。このため、例えば、合否判定に使用したり、外部に出力するために、指令値や結果を記憶部19bに記憶できる。 Further, the control device 19 of the first embodiment stores a storage unit 19b that stores at least one of a command value to the drive motor 12, an acquired measurement result, and a pass / fail result of a functional test. Further prepare. Therefore, for example, the command value and the result can be stored in the storage unit 19b for use in pass / fail determination or for output to the outside.

第1実施形態の制御装置19において、駆動用モータ12への指令値と、取得された計測結果と、機能試験の合否結果と、のうちの少なくとも1つをEDS10が有する送信インターフェイスに相当する入出力インターフェイス19cを介して外部に送信するための入出力インターフェイス19cを、さらに備える。このため、指令値と、計測結果と、機能試験の合否結果と、のうちの少なくとも1つを、例えば、入出力インターフェイス19cを介して機体制御装置50へ送信できる。 In the control device 19 of the first embodiment, the input corresponding to the transmission interface of the EDS 10 having at least one of the command value to the drive motor 12, the acquired measurement result, and the pass / fail result of the functional test. An input / output interface 19c for transmitting to the outside via the output interface 19c is further provided. Therefore, at least one of the command value, the measurement result, and the pass / fail result of the functional test can be transmitted to the airframe control device 50 via, for example, the input / output interface 19c.

B.第2実施形態:
第2実施形態のeVTOL100の構成は、図12に示すようにEDS10が連結部60を備える点と、電駆動システム10が推力センサ18を備えていない点と、機能試験を含む後述の試験処理の実行時に、図12に示すように機体20に治具70が取り付けられる点とにおいて、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:
The configuration of the eVTOL 100 of the second embodiment is that the EDS 10 is provided with the connecting portion 60 as shown in FIG. 12, the electric drive system 10 is not provided with the thrust sensor 18, and the test processing described later including the functional test. It differs from the eVTOL 100 of the first embodiment in that the jig 70 is attached to the machine body 20 at the time of execution as shown in FIG. 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.

連結部60は、EDS10を機体20に機械的に連結するために用いられる。機能試験実行時には、図12に示すように、機体20(第1支持部23)に治具70が連結される。したがって、連結部60は、機体20を介して間接的に、EDS10を推力発生方向に保持可能な治具70と連結するための機械的な連結部といえる。なお、連結部60と治具70とは直接的に連結していてもよい。具体的には、EDS10が第1支持部23から露出した状態でEDS10は、連結部60により治具70と連結されてもよい。かかる構成においては、連結部60は、EDS10を直接的に治具70に連結する。 The connecting portion 60 is used to mechanically connect the EDS 10 to the machine body 20. When the functional test is executed, the jig 70 is connected to the machine body 20 (first support portion 23) as shown in FIG. Therefore, the connecting portion 60 can be said to be a mechanical connecting portion for indirectly connecting the EDS 10 to the jig 70 capable of holding the EDS 10 in the thrust generation direction via the machine body 20. The connecting portion 60 and the jig 70 may be directly connected. Specifically, the EDS 10 may be connected to the jig 70 by the connecting portion 60 in a state where the EDS 10 is exposed from the first support portion 23. In such a configuration, the connecting portion 60 directly connects the EDS 10 to the jig 70.

治具70は、任意の場所において、地面に固定される。また、治具70は、機能試験において、駆動用モータ12の推力を計測し、制御装置19へ逐次送信する。治具70は、治具側連結部72と、推力関連値センサ部73と、本体部74とを有する。 The jig 70 is fixed to the ground at any place. Further, the jig 70 measures the thrust of the drive motor 12 in the functional test and sequentially transmits the thrust to the control device 19. The jig 70 has a jig-side connecting portion 72, a thrust-related value sensor portion 73, and a main body portion 74.

治具側連結部72は治具70の上端に位置する。治具側連結部72の下端側は後述する推力関連値センサ部73と連結している。治具側連結部72は、eVTOL100の機体20を介して間接的にEDS10と連結する役割を担う。具体的には、治具側連結部72は第1支持部23を介してEDS10と連結する。 The jig-side connecting portion 72 is located at the upper end of the jig 70. The lower end side of the jig-side connecting portion 72 is connected to the thrust-related value sensor portion 73, which will be described later. The jig-side connecting portion 72 plays a role of indirectly connecting to the EDS 10 via the body 20 of the eVTOL 100. Specifically, the jig-side connecting portion 72 is connected to the EDS 10 via the first support portion 23.

推力関連値センサ部73は、図12に示されるように、治具側連結部72の下端から本体部74の上端にかけて配置される。推力関連値センサ部73は、円柱状の外観形状を有する。本実施形態において、推力関連値センサ部73は、治具側連結部72と本体部74とを連結すると共に、試験対象システムのEDS10の推力を計測する推力センサを内蔵している。推力センサは、例えば、バネと、バネの伸びであるひずみを検出するひずみゲージとを有し、検出されるひずみを利用して推力を計測する。治具70に推力関連値センサ部73が配置されることにより、本実施形態のようにEDS10が推力センサを有しない構成においても、推力に関して機能試験の合否判定が可能となる。 As shown in FIG. 12, the thrust-related value sensor unit 73 is arranged from the lower end of the jig-side connecting portion 72 to the upper end of the main body portion 74. The thrust-related value sensor unit 73 has a columnar appearance shape. In the present embodiment, the thrust-related value sensor unit 73 connects the jig-side connecting unit 72 and the main body 74, and incorporates a thrust sensor that measures the thrust of the EDS 10 of the system under test. The thrust sensor has, for example, a spring and a strain gauge that detects a strain that is the elongation of the spring, and measures the thrust using the detected strain. By arranging the thrust-related value sensor unit 73 on the jig 70, it is possible to determine the pass / fail of the functional test regarding the thrust even in the configuration in which the EDS 10 does not have the thrust sensor as in the present embodiment.

本体部74は、治具側インターフェイス部75と、計測結果取得装置76とを有する。治具側インターフェイス部75は、後述する治具側取得部76cにおいて取得された推力関連値センサ部73の出力値を外部に出力する。計測結果取得装置76は、治具側取得部76cを有する。治具側取得部76cは、EDS10に対する指令値と、推力関連値センサ部73の出力値を取得する。なお、本実施形態において、治具側取得部76cは、推力関連値センサ部73から直接推力を取得できる。 The main body 74 has a jig-side interface 75 and a measurement result acquisition device 76. The jig-side interface unit 75 outputs the output value of the thrust-related value sensor unit 73 acquired by the jig-side acquisition unit 76c, which will be described later, to the outside. The measurement result acquisition device 76 has a jig-side acquisition unit 76c. The jig-side acquisition unit 76c acquires the command value for the EDS 10 and the output value of the thrust-related value sensor unit 73. In this embodiment, the jig-side acquisition unit 76c can directly acquire thrust from the thrust-related value sensor unit 73.

図13に示す試験処理は、EDS10の機能試験を行うための処理を意味する。EDS10の機能試験は、試験対象システムに治具70を装着することによって行われる。試験処理では、まず試験用の治具70が第1支持部23を介してEDS10に取り付けられる(ステップS10)。 The test process shown in FIG. 13 means a process for performing a functional test of EDS 10. The functional test of the EDS 10 is performed by attaching the jig 70 to the system under test. In the test process, first, the test jig 70 is attached to the EDS 10 via the first support portion 23 (step S10).

機体制御装置50における機体側制御部52は、機能試験モードを選定し、制御装置19に指令を送信する(ステップS11)。ステップS11の処理は、図11におけるステップS20〜ステップS22に相当する。制御装置19は、入出力インターフェイス19cを介して治具70へ指令を送信する(ステップS12)。かかる指令を受信した治具70において、治具側取得部76cは、推力関連値センサ部73に内蔵された推力センサよる推力の計測結果を取得し、治具側インターフェイス部75を介して制御装置19へと逐次送信し、また、記憶部19bに記憶される(ステップS13)。推力の計測結果は、制御装置19から機体制御装置50へと逐次送信され、機体側記憶部51に記憶される(ステップS14)。ステップS13の処理は図11におけるステップS28〜S29に相当し、ステップS14の処理は図11におけるステップS30に相当する。 The machine body side control unit 52 in the machine body control device 50 selects a functional test mode and transmits a command to the control device 19 (step S11). The process of step S11 corresponds to steps S20 to S22 in FIG. The control device 19 transmits a command to the jig 70 via the input / output interface 19c (step S12). In the jig 70 that has received such a command, the jig side acquisition unit 76c acquires the measurement result of the thrust by the thrust sensor built in the thrust related value sensor unit 73, and the control device via the jig side interface unit 75. It is sequentially transmitted to 19 and stored in the storage unit 19b (step S13). The thrust measurement result is sequentially transmitted from the control device 19 to the machine control device 50 and stored in the machine body side storage unit 51 (step S14). The process of step S13 corresponds to steps S28 to S29 in FIG. 11, and the process of step S14 corresponds to step S30 in FIG.

制御装置19の合否判定部193は、機能試験の合否を判定する(ステップS15)。ステップS15の処理は図11におけるステップS32に相当する。記憶部19bは、合否判定結果を記憶する(ステップS16)。合否判定結果は、制御装置19から機体制御装置50へと送信され、機体制御装置50の図示しない表示部に表示される(ステップS17)。 The pass / fail determination unit 193 of the control device 19 determines the pass / fail of the functional test (step S15). The process of step S15 corresponds to step S32 in FIG. The storage unit 19b stores the pass / fail determination result (step S16). The pass / fail determination result is transmitted from the control device 19 to the aircraft control device 50 and displayed on a display unit (not shown) of the aircraft control device 50 (step S17).

以上説明した第2実施形態の制御装置19によれば、第1実施形態の制御装置19と同様な効果を奏する。加えて、EDS10は、直接的に、または、eVTOL100の機体20を介して間接的に、治具70と連結するための連結部60を有する。したがって、EDS10は、機能試験によって回転翼30が回転駆動した状況においても、上昇或いは回転するなど、大きく変位することを抑制される。このため、機能試験において回転数や振動などの各種パラメータを精度良く計測できる。 According to the control device 19 of the second embodiment described above, the same effect as that of the control device 19 of the first embodiment is obtained. In addition, the EDS 10 has a connecting portion 60 for connecting to the jig 70, either directly or indirectly via the body 20 of the eVTOL 100. Therefore, the EDS 10 is prevented from being greatly displaced such as rising or rotating even when the rotary blade 30 is rotationally driven by the functional test. Therefore, various parameters such as rotation speed and vibration can be accurately measured in the functional test.

また、EDS10は、推力センサに代えて、推力計測装置から計測結果を入力するための入力インターフェイスを有し、計測結果取得部192は、入力インターフェイスから入力される推力の計測結果を取得するので、EDS10の構成を簡易にできる。 Further, the EDS 10 has an input interface for inputting the measurement result from the thrust measuring device instead of the thrust sensor, and the measurement result acquisition unit 192 acquires the measurement result of the thrust input from the input interface. The configuration of the EDS 10 can be simplified.

また、制御装置19は、治具70に配置されている回転翼30(駆動用モータ12)の推力を計測する推力計測装置から計測結果を入力できることから、EDS10が推力計測装置を有しない構成においても推力の計測が可能となる。 Further, since the control device 19 can input the measurement result from the thrust measuring device for measuring the thrust of the rotary blade 30 (driving motor 12) arranged on the jig 70, the EDS 10 does not have the thrust measuring device. It is also possible to measure thrust.

C.他の実施形態:
C−1.他の実施形態1:
各実施形態の機能試験では、機体制御装置50がモータの出力回転数を指令して、制御装置19の駆動制御部191が駆動用モータ12を駆動していたが、本開示はこれに限られない。機能試験において、制御装置19は、自身の記憶部19bに予め設定されている機能試験用プログラムに応じて駆動用モータ12を制御してもよい。かかる構成においては、機体制御装置50は、制御装置19に対して回転数などの指令値に代えて、試験実施の指令を送付してもよい。そして、制御装置19は、機体制御装置50から受信するかかる指令を契機として、機能試験用プログラムに応じて駆動用モータ12を制御してもよい。
C. Other embodiments:
C-1. Other Embodiment 1:
In the functional test of each embodiment, the airframe control device 50 commands the output rotation speed of the motor, and the drive control unit 191 of the control device 19 drives the drive motor 12, but the present disclosure is limited to this. Absent. In the functional test, the control device 19 may control the drive motor 12 according to a functional test program preset in its own storage unit 19b. In such a configuration, the airframe control device 50 may send a test execution command to the control device 19 instead of a command value such as a rotation speed. Then, the control device 19 may control the drive motor 12 according to the function test program, triggered by such a command received from the airframe control device 50.

C−2.他の実施形態2:
第1実施形態において、各センサからの計測データをEDS10または回転翼30から取得していたが、本開示はこれに限られない。EDS10および回転翼30とは異なる他の装置として構成されたセンサから計測データを取得してもよい。
C-2. Other Embodiment 2:
In the first embodiment, the measurement data from each sensor is acquired from the EDS 10 or the rotary blade 30, but the present disclosure is not limited to this. Measurement data may be acquired from a sensor configured as another device different from the EDS 10 and the rotor 30.

C−3.他の実施形態3:
第2実施形態において、治具70の推力関連値センサ部73は、試験対象システムのEDS10の推力を計測する推力センサを内蔵していたが、本実施形態において治具70に推力センサを有していなくてもよい。例えば、第1実施形態と同様に、EDS10が推力センサ18を有し、治具70が推力センサを有しない構成としてもよい。
C-3. Other Embodiment 3:
In the second embodiment, the thrust-related value sensor unit 73 of the jig 70 has a built-in thrust sensor for measuring the thrust of the EDS 10 of the system under test, but in the present embodiment, the jig 70 has a thrust sensor. It does not have to be. For example, as in the first embodiment, the EDS 10 may have a thrust sensor 18 and the jig 70 may not have a thrust sensor.

C−4.他の実施形態4:
上記各実施形態において、計測結果等を外部へ送信するための送信インターフェイスに相当する入出力インターフェイス19cが備えられていたが、本開示はこれに限られない。本実施形態においては、送信インターフェイスに相当する出力インターフェイスを備えていなくてもよい。かかる構成においては、EDS10が表示部を有し、計測結果等が表示されてもよい。
C-4. Other Embodiment 4:
In each of the above embodiments, an input / output interface 19c corresponding to a transmission interface for transmitting measurement results and the like to the outside is provided, but the present disclosure is not limited to this. In the present embodiment, the output interface corresponding to the transmission interface may not be provided. In such a configuration, the EDS 10 may have a display unit and display a measurement result or the like.

C−5.他の実施形態5:
上記実施形態において、制御装置19は、計測結果取得部192と、合否判定部193と、推力想定値算出部194とを備えていたが、本開示はこれに限られない。制御装置19とは異なる他の装置として構成された装置が、計測結果を取得し、合否判定を行い、推力の想定値を算出してもよい。
C-5. Other Embodiment 5:
In the above embodiment, the control device 19 includes a measurement result acquisition unit 192, a pass / fail determination unit 193, and a thrust estimation value calculation unit 194, but the present disclosure is not limited to this. A device configured as another device different from the control device 19 may acquire the measurement result, make a pass / fail judgment, and calculate the assumed value of the thrust.

C−6.他の実施形態6:
上記実施形態において、EDS10は、回転数計測部に相当する回転数センサ14と、推力計測部に相当する推力センサ18とを有していたが、有していなくてもよい。EDS10とは異なる他の装置として構成された装置が、駆動用モータ12の回転数と推力を計測してもよい。
C-6. Other Embodiment 6:
In the above embodiment, the EDS 10 has a rotation speed sensor 14 corresponding to the rotation speed measurement unit and a thrust sensor 18 corresponding to the thrust measurement unit, but it may not be provided. A device configured as another device different from the EDS 10 may measure the rotation speed and thrust of the drive motor 12.

C−7.他の実施形態7:
上記各実施形態において、計測結果等を記憶する記憶部19bが備えられていたが、本開示はこれに限られない。本実施形態においては、記憶部を備えていなくてもよい。かかる構成においては、制御装置19とは異なる他の装置として構成された装置が記憶部を有し、計測結果等が記憶されてもよい。
C-7. Other Embodiment 7:
In each of the above embodiments, a storage unit 19b for storing measurement results and the like is provided, but the present disclosure is not limited to this. In the present embodiment, the storage unit may not be provided. In such a configuration, a device configured as another device different from the control device 19 may have a storage unit and store measurement results and the like.

C−8.他の実施形態8:
上記各実施形態において、合否判定部193は、推力、モータ回転数、電流、電圧等、各種パラメータを用いて合否判定を行っていたが、本開示はこれに限られない。本実施形態においては、例えば、推力のみを用いて合否判定を行ってもよいし、全てのパラメータを用いて合否判定を行ってもよい。また、任意の数のパラメータを任意に組み合わせて合否判定を行ってもよい。
C-8. Other Embodiment 8:
In each of the above embodiments, the pass / fail determination unit 193 performs pass / fail determination using various parameters such as thrust, motor rotation speed, current, and voltage, but the present disclosure is not limited to this. In the present embodiment, for example, a pass / fail judgment may be made using only thrust, or a pass / fail judgment may be made using all parameters. Further, a pass / fail judgment may be performed by arbitrarily combining any number of parameters.

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.

10…EDS(電駆動システム)、19…制御装置、12…駆動用モータ、30…回転翼、50…機体制御装置、100…eVTOL(電動垂直離着陸機) 10 ... EDS (electric drive system), 19 ... control device, 12 ... drive motor, 30 ... rotorcraft, 50 ... airframe control device, 100 ... eVTOL (electric vertical takeoff and landing aircraft)

Claims (10)

回転翼(30)を有する電動垂直離着陸機(100)に搭載され前記回転翼を回転駆動させる駆動用モータ(12)を有する電駆動システム(10)を制御する制御装置(19)であって、
前記制御装置は、前記電駆動システムを、通常モードと機能試験モードの少なくとも2種類の動作モードのうちのいずれかの動作モードで選択的に動作するように制御し、
前記通常モードにおいて、前記制御装置は、前記電動垂直離着陸機の飛行を制御する機体制御装置(50)からの指令に応じて前記駆動用モータを制御し、
前記機能試験モードにおいて、前記制御装置は、機能試験用プログラムに従って外部から送信される指令に応じて、または、自身に予め設定されている前記機能試験用プログラムに応じて、前記駆動用モータを制御する、
制御装置。
A control device (19) for controlling an electric drive system (10) having a drive motor (12) mounted on an electric vertical take-off and landing aircraft (100) having a rotor blade (30) and driving the rotary blade to rotate.
The control device controls the electric drive system to selectively operate in one of at least two operation modes, a normal mode and a functional test mode.
In the normal mode, the control device controls the drive motor in response to a command from the aircraft control device (50) that controls the flight of the electric vertical takeoff and landing aircraft.
In the functional test mode, the control device controls the drive motor according to a command transmitted from the outside according to the functional test program, or according to the functional test program preset in the control device. To do,
Control device.
請求項1に記載の制御装置において、
前記駆動用モータに関する回転数と、駆動電流と、駆動電圧と、推力と、のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する計測結果取得部(192)と、
取得された前記計測結果を用いて前記機能試験の合否を判定する合否判定部(193)と、
を備える、制御装置。
In the control device according to claim 1,
A measurement result acquisition unit (192) that acquires a measurement result of at least one of the rotation speed, the drive current, the drive voltage, and the thrust of the drive motor.
A pass / fail determination unit (193) that determines the pass / fail of the functional test using the acquired measurement results, and
A control device.
請求項2に記載の制御装置において、
前記電駆動システムは、前記回転数を計測する回転数計測部を有し、
前記計測結果取得部は、前記回転数計測部から前記回転数の計測結果を取得する、制御装置。
In the control device according to claim 2.
The electric drive system has a rotation speed measuring unit for measuring the rotation speed.
The measurement result acquisition unit is a control device that acquires the measurement result of the rotation speed from the rotation speed measurement unit.
請求項2または請求項3に記載の制御装置において、
前記電駆動システムは、前記推力を計測する推力計測部をさらに有し、
前記計測結果取得部は、前記推力計測部から前記推力の計測結果を取得し、
前記合否判定部は、前記機能試験モードにおける前記推力の想定値である推力想定値と、取得された前記推力の前記計測結果と、を用いて、前記機能試験の合否を判定する、制御装置。
In the control device according to claim 2 or 3.
The electric drive system further includes a thrust measuring unit for measuring the thrust.
The measurement result acquisition unit acquires the measurement result of the thrust from the thrust measurement unit, and obtains the measurement result of the thrust.
The pass / fail determination unit is a control device that determines the pass / fail of the functional test by using the estimated thrust value which is the assumed value of the thrust in the functional test mode and the measurement result of the acquired thrust.
請求項4に記載の制御装置において、
大気密度と、前記駆動用モータに対する前記回転数の指令値と、前記回転翼の取付角度とから、前記推力想定値を算出する推力想定値算出部(194)と、
をさらに備える、制御装置。
In the control device according to claim 4,
A thrust estimation value calculation unit (194) that calculates the thrust estimation value from the atmospheric density, the command value of the rotation speed with respect to the drive motor, and the mounting angle of the rotor blades.
A control device further equipped with.
請求項4に記載の制御装置において、
前記推力想定値を外部から入力するための入力インターフェイスを、さらに備える制御装置。
In the control device according to claim 4,
A control device further provided with an input interface for inputting the estimated thrust value from the outside.
請求項2に記載の制御装置において、
前記電駆動システムは、
直接的に、または、前記電動垂直離着陸機の機体(20)を介して間接的に、前記電駆動システムを推力発生方向に保持可能な治具と連結するための機械的な連結部(60)を、有する、制御装置。
In the control device according to claim 2.
The electric drive system is
A mechanical connecting portion (60) for connecting the electric drive system to a jig capable of holding the electric drive system in the thrust generation direction, either directly or indirectly via the airframe (20) of the electric vertical takeoff and landing aircraft. , A control device.
請求項7に記載の制御装置において、
前記電駆動システムは、前記治具に配置されている前記駆動用モータの推力を計測する推力計測装置から計測結果を入力するための入力インターフェイスを有し、
前記計測結果取得部は、前記入力インターフェイスから入力される前記推力の前記計測結果を取得する、制御装置。
In the control device according to claim 7.
The electric drive system has an input interface for inputting measurement results from a thrust measuring device for measuring the thrust of the drive motor arranged in the jig.
The measurement result acquisition unit is a control device that acquires the measurement result of the thrust input from the input interface.
請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記駆動用モータに関する回転数と、駆動電流と、駆動電圧と、推力と、のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する計測結果取得部と、
前記駆動用モータへの指令値と、取得された前記計測結果と、前記機能試験の合否結果と、のうちの少なくとも1つを記憶する記憶部(19b)を、さらに備える、制御装置。
In the control device according to any one of claims 1 to 8.
A measurement result acquisition unit that acquires a measurement result of at least one of the rotation speed, the drive current, the drive voltage, and the thrust of the drive motor.
A control device further comprising a storage unit (19b) that stores at least one of a command value to the drive motor, the acquired measurement result, and a pass / fail result of the functional test.
請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記駆動用モータに関する回転数と、駆動電流と、駆動電圧と、推力と、のうちの少なくとも1つの計測結果を取得する計測結果取得部と、
前記駆動用モータへの指令値と、取得された前記計測結果と、前記機能試験の合否結果と、のうちの少なくとも1つを前記電駆動システムが有する送信インターフェイスを介して外部に送信するための送信インターフェイスを、さらに備える、制御装置。
In the control device according to any one of claims 1 to 9.
A measurement result acquisition unit that acquires a measurement result of at least one of the rotation speed, the drive current, the drive voltage, and the thrust of the drive motor.
To transmit at least one of the command value to the drive motor, the acquired measurement result, and the pass / fail result of the functional test to the outside via the transmission interface of the electric drive system. A control device further comprising a transmission interface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006082775A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Hiroboo Kk Unmanned flying object controlling system and method
US20160246304A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Qualcomm Incorporated Near-flight Testing Maneuvers for Autonomous Aircraft
JP2021144266A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社デンソー Abnormality diagnosis system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006082775A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Hiroboo Kk Unmanned flying object controlling system and method
US20160246304A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Qualcomm Incorporated Near-flight Testing Maneuvers for Autonomous Aircraft
JP2021144266A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社デンソー Abnormality diagnosis system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021084464A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 国立大学法人徳島大学 Flying body
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