JP7386108B2 - 航空機用の多重化制御装置 - Google Patents

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Description

この発明は、航空機用の多重化制御装置に関する。
特許文献１に開示された多重化制御装置は、３つのコントローラを備えている。３つのコントローラには同一の入力信号が入力され、３つのコントローラは同一の出力信号を出力する。３つのコントローラのそれぞれの出力信号は、多数決回路に入力される。多数決回路は、３つのコントローラからの入力の多数決をとって最終的な出力を決定する。こうした多重化制御装置では、１つのコントローラが故障した場合でも、他の２つのコントローラからの出力によって、適正な最終出力を得られる。
特開平１－９８０３４号公報
特許文献１の技術のような多重化制御装置が航空機の各種部位の制御に用いられることがある。ここで、多重化制御装置においては、２つのコントローラが故障した場合、これら故障した２つのコントローラからの出力が一致しているか否か、故障したコントローラからの出力が正常なコントローラからの出力に一致しているか否かで、多数決による最終的な出力が変化するため、最終的な出力の信頼性が担保できない。そのための対策として、コントローラ毎に監視用コントローラを設け、監視用コントローラがコントローラの故障を判定した場合には、最終的な出力にそのコントローラの出力が反映されないように回路を構成することが考えられる。しかし、こうした監視用コントローラは、構成が複雑で故障し易い。
この発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の高い出力の得られる多重化制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するための航空機用の多重化制御装置は、航空機の動翼を駆動するアクチュエータに対して出力信号として第１電圧又は前記第１電圧とは異なる電圧の第２電圧を出力するとともに互いに同一の処理を実行して得られる演算結果を状態信号として出力する３つのコントローラと、前記３つのコントローラ毎に設けられ、自身の前記コントローラが出力する前記状態信号と他の前記コントローラが出力する前記状態信号との比較に基づく比較信号を出力する比較回路と、前記３つのコントローラ毎に設けられている３つの出力ラインであって前記３つのコントローラ毎の前記出力信号が出力される前記３つの出力ラインのそれぞれに設けられ、前記出力ラインの接続と遮断とを切り替えるスイッチと、前記スイッチ毎に設けられ、前記比較回路からの前記比較信号を受けて前記スイッチに切替信号を出力するスイッチ制御部と、前記３つの出力ライン毎に前記スイッチよりも下流に接続され、前記コントローラからの前記第１電圧が失われたときに、前記出力ラインに前記第２電圧を供給する電圧供給部と、前記３つの出力ライン毎に前記電圧供給部よりも下流に接続され、前記第２電圧が入力されたときに前記第２電圧をラッチして前記第２電圧を出力し続けるラッチ回路と、前記３つの出力ラインのそれぞれにおける前記ラッチ回路よりも下流に接続され、前記出力ラインを介して前記３つのコントローラ毎の前記出力信号が入力され、３つの前記出力信号の多数決を取って前記第１電圧又は前記第２電圧を最終出力信号として出力する多数決回路とを有し、前記スイッチ制御部は、前記コントローラ毎の前記比較回路のうち、自身が制御する前記スイッチが設けられた前記出力ラインの前記コントローラである自コントローラ以外の他の２つの前記コントローラの前記比較回路が出力する前記自コントローラとの前記比較信号が両方とも一致しないことを示しているときに、前記自コントローラの前記出力ラインに設けられた前記スイッチを遮断状態にするための前記切替信号を出力する。
１つのコントローラの状態信号が他の２つのコントローラの状態信号と一致していない場合、そのコントローラは故障している蓋然性が高い。そこで、上記構成において、スイッチ制御部は、自コントローラ以外の他の２つのコントローラの比較回路が出力する自コントローラとの比較信号が両方とも一致しないことを示すものである場合、出力ラインを遮断する。この場合、電圧供給部によって出力ラインに第２電圧が供給され、ラッチ回路が第２電圧をラッチする。そして、出力ラインからは第２電圧が多数決回路に入力される。このように、コントローラが故障している蓋然性が高い場合には、当該コントローラの出力ラインからは第２電圧が多数決回路に入力されることから、仮に２つ以上のコントローラが故障した場合には２つ以上の出力ラインから第２電圧が多数決回路に入力される。したがって、多数決回路からは、最終出力信号として第２電圧が確実に出力され、最終出力信号の電圧が第２電圧に定まる。このように、上記構成では、監視用のコントローラを用いることなく、２つのコントローラが故障した場合に、最終出力信号として信頼性の高い出力を得ることができる。
航空機用の多重化制御装置は、航空機における同一の動翼に取り付けられる流体圧式の複数のアクチュエータであるとともに前記動翼に取り付けられた状態において前記動翼を駆動するアクティブモード又は前記動翼を駆動することなく前記動翼に追従するスタンバイモードに切り替えられる前記複数のアクチュエータに適用されてもよい。
航空機用の多重化制御装置において、前記動翼に取り付けられる前記複数のアクチュエータには、１つ以上の第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータとは異なる１つ以上の第２アクチュエータとがあり、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの一方が前記アクティブモードに制御され、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの他方がスタンバイモードに制御されてもよい。
航空機用の多重化制御装置は、航空機の動翼に取り付けられる電気機械式のアクチュエータに適用されてもよい。
本発明によれば、信頼性の高い出力の得られる多重化制御装置を提供できる。
アクチュエータ及びその制御に係る概略構成図。 ３つのコントローラが正常である場合の第１多重化制御装置の概略構成図。 第１コントローラが故障した状態における第１多重化制御装置の概略構成図。 第１コントローラ及び第２コントローラが故障した状態における第１多重化制御装置の概略構成図。 第１多重化制御装置の変更例を表した概略構成図。 第１多重化制御装置の変更例を表した概略構成図。 第１多重化制御装置の変更例を表した概略構成図。
以下、航空機用の多重化制御装置が適用されたアクチュエータの一実施形態を、図面を参照して説明する。
先ず、アクチュエータ及びその制御に係る概略構成を説明する。
図１に示すように、航空機のフラップ６００には、当該フラップ６００を駆動する第１アクチュエータ３００及び第２アクチュエータ４００が取り付けられている。なお、第１アクチュエータ３００は複数設けられているが、図１では１つのみ示している。複数の第１アクチュエータ３００は全て同じ構成である。同様に、第２アクチュエータ４００は複数設けられているが、図１では１つのみ示している。複数の第２アクチュエータ４００は全て同じ構成である。第２アクチュエータ４００は、第１アクチュエータ３００と同数設けられている。
第１アクチュエータ３００は電気油圧式になっている。すなわち、第１アクチュエータ３００の本体３１０は、筒状のシリンダ５１０を有する。シリンダ５１０の内部は、作動油が給排される流体室になっている。この流体室には、棒状のロッド５２０がシリンダ５１０と同軸で配置されている。ロッド５２０の先端部は、シリンダ５１０から突出してフラップ６００に取り付けられている。シリンダ５１０の内部においては、ロッド５２０の外周面からピストン５３０が張り出している。ピストン５３０は、流体室をシリンダ５１０の軸線方向に２分している。
ピストン５３０で２分された一対の流体室には、それぞれ接続通路５４０が接続されている。一対の接続通路５４０は、作動油の流路を切り替えるモード切替弁５５０に繋がっている。モード切替弁５５０は、電力の供給に応じて連通位置５５１と遮断位置５５２とに位置が切り替わるソレノイドバルブになっている。モード切替弁５５０が連通位置５５１に切り替えられた場合、モード切替弁５５０は給排モードとなる。すなわち、一対の接続通路５４０の一方が作動油の供給通路５６１に接続され、他方が作動油の排出通路５６２に接続される。この結果として、一方の流体室にはポンプ５７０から送り出される作動油が供給通路５６１を通じて供給され、他方の流体室からは排出通路５６２を介して作動油がタンク５８０へ排出される。
一方、モード切替弁５５０が遮断位置５５２に切り替えられた場合、モード切替弁５５０は、バイパスモードとなる。すなわち、遮断位置５５２に切り替えられた一対の接続通路５４０Ａは、供給通路５６１及び排出通路５６２の双方から遮断される。そして遮断位置５５２に切り替えられた一対の接続通路５４０Ａは互いに接続される。この結果として、作動油は一対の流体室を互いに行き来できるようになる。なお、供給通路５６１及び排出通路５６２の途中には、一対の接続通路５４０に対する供給通路５６１及び排出通路５６２の接続関係を切り替える接続切替弁５６０が設けられている。これら接続切替弁５６０やモード切替弁５５０、さらに供給通路５６１や排出通路５６２や一対の接続通路５４０は、第１アクチュエータ３００の本体３１０に対して作動油を給排する第１油圧回路３２０を構成している。第１アクチュエータ３００は、この第１油圧回路３２０と本体３１０とで構成されている。
第１油圧回路３２０の各切替弁５５０，５６０やポンプ５７０は、第１多重化制御装置３５０で制御される。第１多重化制御装置３５０は、上位装置７００からの指令信号Ｓに基づいて各切替弁５５０，５６０やポンプ５７０を制御する電流値等を算出してこれらを制御信号Ｐとして第１油圧回路３２０に出力する。なお、上位装置７００は、航空機に取り付けられている各種の動翼を統括的に制御する制御装置である。上記のとおり、第１アクチュエータ３００は複数設けられている。これらの第１アクチュエータ３００は、同一の第１多重化制御装置３５０で制御され、同期して動作する。
第２アクチュエータ４００の本体４１０は、第１アクチュエータ３００の本体３１０と同じ構成になっている。この本体４１０に対して、第１油圧回路３２０と同じ構成の第２油圧回路４２０によって作動油が給排される。そして、第２油圧回路４２０は、第１多重化制御装置３５０と同じ構成の第２多重化制御装置４５０で制御される。なお、第２アクチュエータ４００において第１アクチュエータ３００と同一の箇所には、第１アクチュエータ３００と同一の符号を付すことで重複した説明を省略する。上記のとおり、第２アクチュエータ４００は複数設けられている。これらの第２アクチュエータ４００は、同一の第２多重化制御装置４５０で制御され、同期して動作する。
上位装置７００は、通常の運行時は、第１アクチュエータ３００を、フラップ６００を駆動するアクティブモードに制御し、第２アクチュエータ４００を第１アクチュエータ３００の故障に備えて待機させるスタンバイモードに制御するように指令信号Ｓを送る。ここで、アクティブモードに制御される第１アクチュエータ３００においては、モード切替弁５５０が給排モードに制御されるとともにフラップ６００の目標位置に応じて接続切替弁５６０やポンプ５７０が動作する。一方、スタンバイモードに制御される第２アクチュエータ４００においては、モード切替弁５５０がバイパスモードに制御され、一対の接続通路５４０Ａが互いに接続される。したがって、フラップ６００の動作に応じて作動油が一対の流体室間を行き来する。つまり、第２アクチュエータ４００はフラップ６００の動きに追従する。なお、後述のとおり、第１多重化制御装置３５０に故障が生じた場合には第１油圧回路３２０のモード切替弁５５０が強制的にバイパスモードに切り替えられる。すなわち、第１アクチュエータ３００がスタンバイモードになる。この場合、上位装置７００は、第２多重化制御装置４５０を通じて第２アクチュエータ４００をアクティブモードに制御する。
次に、第１多重化制御装置３５０及び第２多重化制御装置４５０の詳細について説明する。なお、第２多重化制御装置４５０は、第１多重化制御装置３５０と同様の構成であるため説明を割愛する。
図２に示すように、第１多重化制御装置３５０は、同じ構成の３つのコントローラ１１，１２，１３を有する。３つのコントローラ１１，１２，１３は、それぞれを統括的に制御する統括回路と、統括回路と情報を授受する比較回路とをコントローラ毎に有する。なお、本明細書では、３つのコントローラ１１，１２，１３に関して、任意のものを説明するときには符号を省略する。同様に、統括回路や比較回路等、これら３つのコントローラ１１，１２，１３に係る構成に関して、３つのうち任意のものを説明するときには符号を省略する。
第１コントローラ１１の第１統括回路２１は、上位装置７００からの指令信号Ｓに基づいて第１油圧回路３２０に対する制御信号Ｐを生成及び出力する。第２コントローラ１２の第２統括回路２２及び第３コントローラ１３の第３統括回路２３も第１統括回路２１と同様に機能する。なお、３つのコントローラ１１，１２，１３はいずれか１つが主系として選択され、主系となったコントローラの制御信号Ｐが第１油圧回路３２０に入力される。
第１統括回路２１は、予め定められた一定期間に亘ってカウントアップを行うカウントアップ処理を実行し、その演算結果を第１コントローラ１１の第１状態信号Ｎ１として第１コントローラ１１の第１比較回路３１に出力する。第１統括回路２１は、こうした処理を所定周期で繰り返す。第１比較回路３１は、第１状態信号Ｎ１が入力されると、当該第１状態信号を、図示しない通信ラインを介して第２コントローラ１２の第２比較回路３２及び第３コントローラ１３の第３比較回路３３に出力する。第２統括回路２２及び第２比較回路３２も同様の処理を行って第２コントローラ１２の第２状態信号Ｎ２を第１比較回路３１及び第３比較回路３３に出力する。第３統括回路２３及び第３比較回路３３も同様の処理を行って第３コントローラ１３の第３状態信号Ｎ３を第１比較回路３１及び第２比較回路３２に出力する。したがって、３つの比較回路３１，３２，３３は、相互に状態信号を授受する。なお、３つの比較回路３１，３２，３３は、同期して状態信号を授受する。
第１比較回路３１は、第１状態信号Ｎ１と他のコントローラの状態信号との比較に基づく比較信号Ｃを出力する出力端子を２つ有する。一方の出力端子である第１比較出力端子３１Ａは、第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。第１比較出力端子３１Ａは、第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２とが一致している場合には比較信号Ｃとして高電圧Ｈを出力し、不一致の場合には比較信号Ｃとして前記高電圧Ｈよりも低い電圧である低電圧Ｌを出力する。他方の出力端子である第２比較出力端子３１Ｂは、第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。第２比較出力端子３１Ｂは、第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３とが一致している場合には比較信号Ｃとして高電圧Ｈを出力し、不一致の場合には比較信号Ｃとして低電圧Ｌを出力する。
第２比較回路３２は、第１比較回路３１と同様、第１比較出力端子３２Ａと第２比較出力端子３２Ｂとを有する。第１比較出力端子３２Ａは第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との比較に基づく比較信号Ｃを出力し、第２比較出力端子３２Ｂは第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。第３比較回路３３も、第１比較出力端子３３Ａと第２比較出力端子３３Ｂとを有する。第１比較出力端子３３Ａは第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との比較に基づく比較信号Ｃを出力し、第２比較出力端子３２Ｂは第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。第１比較回路３１と同様、各比較出力端子は、入力される２つの状態信号が一致している場合には比較信号Ｃとして高電圧Ｈを出力し、不一致の場合には比較信号Ｃとして低電圧Ｌを出力する。
さて、第１統括回路２１は、第１多重化制御装置３５０の異常の有無を示す出力信号Ｔを出力する異常出力端子２１Ａを有する。異常出力端子２１Ａは、第１比較回路３１における２つの比較出力端子３１Ａ，３１Ｂから出力される比較信号Ｃに基づいて出力信号Ｔを出力する。具体的には、異常出力端子２１Ａは、第１比較回路３１における２つの比較出力端子３１Ａ，３１Ｂから出力される比較信号Ｃの少なくとも一方が高電圧Ｈである場合には出力信号Ｔとして高電圧Ｈを出力し、双方が低電圧Ｌである場合には出力信号Ｔとして低電圧Ｌを出力する。第２統括回路２２も同様の異常出力端子２２Ａを有し、第３統括回路２３も同様の異常出力端子２３Ａを有する。すなわち、これらの異常出力端子も、自身のコントローラの比較回路の２つの出力端子から出力される比較信号Ｃの少なくとも一方が高電圧Ｈである場合には出力信号Ｔとして高電圧Ｈを出力し、双方が低電圧Ｌである場合には出力信号Ｔとして低電圧Ｌを出力する。
なお、例えば航空機における各種動翼の動作に係る操縦系統に異常が生じた場合、上位装置７００からの指令信号Ｓとして、上記操縦系統の異常を示す信号が３つの統括回路２１，２２，２３に入力される。この場合、３つの統括回路２１，２２，２３は、それぞれの異常出力端子２１Ａ，２２Ａ，２３Ａから強制的に低電圧Ｌの出力信号Ｔを出力する。また、上位装置７００または他の回路を通じて第１多重化制御装置３５０のシャットダウンを指示する信号が３つの統括回路２１，２２，２３に入力される場合も、３つの統括回路２１，２２，２３は、それぞれの異常出力端子２１Ａ，２２Ａ，２３Ａから強制的に低電圧Ｌの出力信号Ｔを出力する。一方、上位装置７００または他の回路を通じて第１多重化制御装置３５０の起動を指示する信号が３つの統括回路２１，２２，２３に入力される場合、３つの統括回路２１，２２，２３は、それぞれの回路の初期化用の処理を終えると、それぞれの異常出力端子２１Ａ，２２Ａ，２３Ａから強制的に高電圧Ｈの出力信号Ｔを出力する。
各異常出力端子２１Ａ，２２Ａ，２３Ａには、それぞれ出力ラインが接続されている。すなわち、第１統括回路２１の異常出力端子２１Ａには、第１出力ライン９１が接続されている。第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａには、第２出力ライン９２が接続されている。第３統括回路２３の異常出力端子２３Ａには、第３出力ライン９３が接続されている。
これら３つの出力ライン９１，９２，９３は多数決回路７０に接続されている。多数決回路７０は、これら３つの出力ライン９１，９２，９３から入力される出力信号Ｔの多数決を取って低電圧Ｌ又は高電圧Ｈを最終出力信号Ｆとして出力する。具体的には、多数決回路７０は、３つのＡＮＤ回路、すなわち第１ＡＮＤ回路７１、第２ＡＮＤ回路７２、及び第３ＡＮＤ回路７３を有する。第１ＡＮＤ回路７１の入力端子には、第１出力ライン９１と第２出力ライン９２とが接続されている。第２ＡＮＤ回路７２の入力端子には、第１出力ライン９１と第３出力ライン９３とが接続されている。第３ＡＮＤ回路７３の入力端子には、第２出力ライン９２と第３出力ライン９３とが接続されている。３つのＡＮＤ回路７１，７２，７３はそれぞれ、２つの出力ラインから入力される出力信号Ｔの少なくとも一方が低電圧Ｌである場合には低電圧Ｌを出力し、２つの出力ラインから入力される出力信号Ｔの双方が高電圧Ｈである場合には高電圧Ｈを出力する。
３つのＡＮＤ回路７１，７２，７３のそれぞれの出力端子は、多数決回路７０のＯＲ回路７４の入力端子に接続されている。ＯＲ回路７４は、３つのＡＮＤ回路７１，７２，７３から入力される信号が全て低電圧Ｌである場合に出力端子から低電圧Ｌを出力する。一方、ＯＲ回路７４は、３つのＡＮＤ回路７１，７２，７３から入力される信号のうち少なくとも１つが高電圧Ｈである場合には出力端子から高電圧Ｈを出力する。このＯＲ回路７４からの出力は、第１多重化制御装置３５０からの最終出力信号Ｆとして第１油圧回路３２０に対して出力される。この最終出力信号Ｆは、統括回路が出力する制御信号Ｐの有効又は無効を切り替える信号となっている。最終出力信号Ｆが高電圧Ｈである場合、制御信号Ｐが有効となって当該制御信号Ｐに基づいて第１油圧回路３２０が制御される。一方、最終出力信号Ｆが低電圧Ｌである場合、制御信号Ｐが無効となる。それとともに、第１油圧回路３２０においては図１に示すモード切替弁５５０がバイパスモードに切り替えられる。
図２に示すように、第１出力ライン９１の途中には、当該第１出力ライン９１の接続と遮断とを切り替える第１スイッチ４１が設けられている。第１スイッチ４１は、いわゆるノーマリオープンスイッチとなっており、高電圧Ｈが入力されると接続状態になり、低電圧Ｌが入力されると遮断状態になる。
第１出力ライン９１における信号の流れ方向に関して第１出力ライン９１における第１スイッチ４１よりも下流側、すなわち第１出力ライン９１における第１スイッチ４１よりも多数決回路７０側には、電圧供給部として機能する第１プルダウン抵抗５１が接続されている。ここで、第１スイッチ４１が遮断状態に切り替えられた場合、第１出力ライン９１では第１コントローラ１１からの出力信号Ｔが失われる。このとき、第１プルダウン抵抗５１から第１出力ライン９１に低電圧Ｌがかけられる。すなわち、第１プルダウン抵抗５１は、第１スイッチ４１が遮断状態に切り替わることに伴って第１コントローラ１１からの出力信号Ｔが失われたときに第１出力ライン９１に低電圧Ｌを供給する。
第１出力ライン９１における信号の流れ方向に関して第１出力ライン９１における第１プルダウン抵抗５１よりも下流側、すなわち第１出力ライン９１における第１プルダウン抵抗５１よりも多数決回路７０側には、第１ラッチ回路６１が接続されている。第１ラッチ回路６１は、低電圧Ｌが一旦入力されると、低電圧Ｌをラッチして低電圧Ｌを出力し続ける。なお、図示は省略するが、第１ラッチ回路６１には、３つのコントローラ１１，１２，１３から延びるリセット用ラインが接続されている。第１ラッチ回路６１は、リセット用ラインを通じて３つのコントローラ１１，１２，１３の全てからラッチクリアの信号が入力されると初期状態に戻る。
第１出力ライン９１と同様、第２出力ライン９２の途中には、第２スイッチ４２、第２プルダウン抵抗５２、第２ラッチ回路６２が接続されている。また、第３出力ライン９３の途中にも、第３スイッチ４３、第３プルダウン抵抗５３、第３ラッチ回路６３が接続されている。
第１スイッチ４１には第１スイッチ制御部８１が接続されている。第１スイッチ制御部８１は、ＯＲ回路で構成されている。第１スイッチ制御部８１は、第２比較回路３２及び第３比較回路３３からの比較信号Ｃを受けて、それらの比較信号Ｃに基づいて第１スイッチ４１に切替信号Ｋを出力する。具体的には、第１スイッチ制御部８１の一方の入力端子には、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂが接続されている。この第２比較出力端子３２Ｂは、上記のとおり、第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。また、第１スイッチ制御部８１の他方の入力端子には、第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂが接続されている。この第２比較出力端子３３Ｂは、上記のとおり、第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との比較に基づく比較信号Ｃを出力する。
第１スイッチ制御部８１は、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂから第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との一致を示す高電圧Ｈが入力されるか、又は第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との一致を示す高電圧Ｈが入力されるかの少なくとも一方が満たされる場合には、出力端子から切替信号Ｋとして高電圧Ｈを出力する。一方、第１スイッチ制御部８１は、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂから第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが入力され、且つ、第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが入力される場合には、出力端子から切替信号Ｋとして低電圧Ｌを出力する。上記のとおり、高電圧Ｈは、第１スイッチ４１を接続状態にする切替信号Ｋであり、低電圧Ｌは、第１スイッチ４１を遮断状態にする切替信号Ｋである。
第２スイッチ４２には、第１スイッチ制御部８１と同様の第２スイッチ制御部８２が接続されている。第２スイッチ制御部８２の一方の入力端子には、第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２との比較結果を出力する第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａが接続されている。第２スイッチ制御部８２の他方の入力端子には、第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との比較結果を出力する第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａが接続されている。そして、第２スイッチ制御部８２は、第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａから第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２との一致を示す高電圧Ｈが入力されるか、又は第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との一致を示す高電圧Ｈが入力されるかの少なくとも一方が満たされる場合には、出力端子から切替信号Ｋとして高電圧Ｈを出力する。一方、第２スイッチ制御部８２は、第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａから第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２との不一致を示す低電圧Ｌが入力され、且つ、第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との不一致を示す低電圧Ｌが入力される場合には、出力端子から切替信号Ｋとして低電圧Ｌを出力する。
第３スイッチ４３には、第１スイッチ制御部８１や第２スイッチ制御部８２と同様の第３スイッチ制御部８３が接続されている。第３スイッチ制御部８３の一方の入力端子には、第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３との比較結果を出力する第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂが接続されている。第３スイッチ制御部８３の他方の入力端子には、第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との比較結果を出力する第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａが接続されている。そして、第３スイッチ制御部８３は、第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂから第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３との一致を示す高電圧Ｈが入力されるか、又は第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との一致を示す高電圧Ｈが入力されるかの少なくとも一方が満たされる場合には、出力端子から切替信号Ｋとして高電圧Ｈを出力する。一方、第３スイッチ制御部８３は、第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂから第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３との不一致を示す低電圧Ｌが入力され、且つ、第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との不一致を示す低電圧Ｌが入力される場合には、出力端子から切替信号Ｋとして低電圧Ｌを出力する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
（Ａ）３つのコントローラ１１，１２，１３が正常な場合の回路動作
いま、３つのコントローラ１１，１２，１３が全て正常であるものとする。この場合、第１状態信号Ｎ１、第２状態信号Ｎ２、及び第３状態信号Ｎ３が互いに一致する。したがって、第１スイッチ制御部８１には、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂから第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との一致を示す高電圧Ｈが入力されるとともに、第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との一致を示す高電圧Ｈが入力される。第１スイッチ制御部８１に入力される２つの比較信号Ｃの双方が高電圧Ｈであることから、第１スイッチ制御部８１から出力される切替信号Ｋは高電圧Ｈとなる。そのため、第１スイッチ４１は接続状態に制御される。ここで、第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａから第１状態信号Ｎ１と第２状態信号Ｎ２との一致を示す高電圧Ｈが出力され、第２比較出力端子３１Ｂから第１状態信号Ｎ１と第３状態信号Ｎ３との一致を示す高電圧Ｈが出力されることから、第１統括回路２１の異常出力端子２１Ａからは高電圧Ｈが第１出力ライン９１に出力される。第１スイッチ４１が接続状態であることから、この高電圧Ｈが第１出力ライン９１から多数決回路７０に入力される。
第１状態信号Ｎ１、第２状態信号Ｎ２、及び第３状態信号Ｎ３が互いに一致することから、第１スイッチ制御部８１と同様、第２スイッチ制御部８２には、第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａ及び第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａの双方から状態信号の一致を示す高電圧Ｈが入力される。そのため、第２スイッチ制御部８２からは切替信号Ｋとして高電圧Ｈが出力される。この結果として第２スイッチ４２は接続状態に制御される。そして、第１比較回路３１と同様、第２比較回路３２の２つの比較出力端子３２Ａ，３２Ｂの双方から状態信号の一致を示す高電圧Ｈが出力されることから、第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａからは高電圧Ｈが第２出力ライン９２に出力される。第２スイッチ４２が接続状態であることから、この高電圧Ｈが第２出力ライン９２から多数決回路７０に入力される。
また、第１スイッチ制御部８１や第２スイッチ制御部８２と同様、第３スイッチ制御部８３には、第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂ及び第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａの双方から状態信号の一致を示す高電圧Ｈが入力される。そのため、第３スイッチ制御部８３からは切替信号Ｋとして高電圧Ｈが出力される。この結果として第３スイッチ４３は接続状態に制御される。そして、第３比較回路３３の２つの比較出力端子３３Ａ，３３Ｂから状態信号の一致を示す高電圧Ｈが出力されることから、第３統括回路２３の異常出力端子２３Ａからは高電圧Ｈが第３出力ライン９３に出力される。第３スイッチ４３が接続状態であることから、この高電圧Ｈが第３出力ライン９３から多数決回路７０に入力される。
上記のとおり、多数決回路７０には３つの出力ライン９１，９２，９３から高電圧Ｈが入力されることから、多数決回路７０は最終出力信号Ｆとして高電圧Ｈを出力する。この結果として、統括回路が出力する制御信号Ｐが有効になり、当該制御信号Ｐに基づいて第１油圧回路３２０が制御される。つまり、第１アクチュエータ３００はアクティブモードになっている。
（Ｂ）第１コントローラ１１が故障した場合の回路動作
３つのコントローラ１１，１２，１３が正常な状態から、第１コントローラ１１が故障したものとする。この場合、第１コントローラ１１が故障していることから、図３に示すように、第１統括回路２１の異常出力端子２１Ａから出力される出力信号Ｔは不定であり、出力信号Ｔは低電圧Ｌになることも高電圧Ｈになることもあり得る。図３では、信号が不定である様子を「Ｘ」で示している。第１コントローラ１１が故障していることから、第１比較回路３１の２つの比較出力端子３１Ａ，３１Ｂの双方から出力される比較信号Ｃも不定である。
第１コントローラ１１が故障していることから、第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３とが一致する一方で、第１状態信号Ｎ１はこれらとは一致しない。したがって、第１スイッチ制御部８１には、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂから第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが入力されるとともに、第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが入力される。第１スイッチ制御部８１に入力される２つの比較信号Ｃの双方が低電圧Ｌであることから、第１スイッチ制御部８１から出力される切替信号Ｋは低電圧Ｌとなる。したがって、第１スイッチ４１は遮断状態に制御される。この場合、第１出力ライン９１には、第１プルダウン抵抗５１から低電圧Ｌが供給される。そして第１ラッチ回路６１がこの低電圧Ｌをラッチして低電圧Ｌを出力し続ける。したがって、多数決回路７０には、第１出力ライン９１から低電圧Ｌが入力される。
第２スイッチ制御部８２には、故障している第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈのいずれかが入力されるとともに、第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との一致を示す高電圧Ｈが入力される。したがって、第２スイッチ制御部８２には、少なくとも第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから高電圧Ｈが入力されることから、第２スイッチ制御部８２から出力される切替信号Ｋは高電圧Ｈとなる。この結果として、第２スイッチ４２は接続状態に制御される。ここで、第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との一致を示す高電圧Ｈが出力され、第２比較出力端子３２Ｂから第２状態信号Ｎ２と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが出力される。したがって、第２比較回路３２の比較出力端子の少なくとも一方が高電圧Ｈを出力することから、第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａからは高電圧Ｈが第２出力ライン９２に出力される。そして、第２スイッチ４２が接続状態であることから、この高電圧Ｈが第２出力ライン９２から多数決回路７０に入力される。
第３スイッチ制御部８３には、故障している第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈのいずれかが入力されるとともに、第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから第２状態信号Ｎ２と第３状態信号Ｎ３との一致を示す高電圧Ｈが入力される。したがって、第３スイッチ制御部８３には、少なくとも第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから高電圧Ｈが入力されることから、第３スイッチ制御部８３から出力される切替信号Ｋは高電圧Ｈとなる。この結果として、第３スイッチ４３は接続状態に制御される。ここで、第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との一致を示す高電圧Ｈが出力され、第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが出力される。したがって、第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａと同様、第３統括回路２３の異常出力端子２３Ａからは高電圧Ｈが第３出力ライン９３に出力される。そして、第３スイッチ４３が接続状態であることから、この高電圧Ｈが第３出力ライン９３から多数決回路７０に入力される。
上記のとおり、多数決回路７０には第１出力ライン９１から低電圧Ｌが入力される一方で、第２出力ライン９２及び第３出力ライン９３からは高電圧Ｈが入力されることから、多数決回路７０は最終出力信号Ｆとして高電圧Ｈを出力する。この結果として、故障していない第２統括回路２２又は第３統括回路２３が出力する制御信号Ｐが有効になり、当該制御信号Ｐに基づいて第１油圧回路３２０が制御される。
（Ｃ）第１コントローラ１１及び第２コントローラ１２が故障した場合の回路動作
次に、第１コントローラ１１が故障した状態から、さらに第２コントローラ１２が故障したものとする。この場合、図４に示すように、第１コントローラ１１のみならず第２コントローラ１２においても、第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａから出力される出力信号Ｔは不定になる。また、第２比較回路３２の２つの比較出力端子３２Ａ，３２Ｂの双方から出力される比較信号Ｃも不定になる。
さて、第１コントローラ１１も第２コントローラ１２も故障していることから、第３状態信号Ｎ３は第１状態信号Ｎ１とも第２状態信号Ｎ２とも一致しない。したがって、第１スイッチ制御部８１には、故障している第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈが入力されるとともに、第３比較回路３３の第２比較出力端子３３Ｂから第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが入力される。この場合、第２比較回路３２の第２比較出力端子３２Ｂからの出力次第で第１スイッチ制御部８１からの切替信号Ｋは低電圧Ｌにも高電圧Ｈにもなり得るため、第１スイッチ４１は接続状態にも遮断状態にもなり得る。しかし、いずれの場合でも、上記（Ｂ）で説明した第１コントローラ１１の故障時点で、第１ラッチ回路６１によって低電圧Ｌがラッチされていることから、多数決回路７０には第１出力ライン９１から低電圧Ｌが入力される。
第２スイッチ制御部８２には、故障している第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈのいずれかが入力されるとともに、第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との不一致を示す低電圧Ｌが入力される。この場合、第１比較回路３１の第１比較出力端子３１Ａからの出力次第で第２スイッチ制御部８２から出力される切替信号Ｋは低電圧Ｌにも高電圧Ｈにもなり得る。そのため、第２スイッチ４２は、接続状態にも遮断状態にもなり得る。第２スイッチ４２が遮断状態に制御された場合には、第２出力ライン９２に第２プルダウン抵抗５２から低電圧Ｌが供給されて、第２ラッチ回路６２が低電圧Ｌをラッチすることから、多数決回路７０には第２出力ライン９２から低電圧Ｌが入力される。第２スイッチ４２が接続状態に制御された場合には、故障している第２統括回路２２の異常出力端子２２Ａからは低電圧Ｌ又は高電圧Ｈが出力されることから、多数決回路７０には第２出力ライン９２から低電圧Ｌ又は高電圧Ｈが入力される。このように、第２出力ライン９２から多数決回路７０に入力される信号は不定である。
第３スイッチ制御部８３には、故障している第１比較回路３１の第２比較出力端子３１Ｂから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈのいずれかが入力されるとともに、故障している第２比較回路３２の第１比較出力端子３２Ａから低電圧Ｌ又は高電圧Ｈのいずれかが入力される。この場合、第３スイッチ制御部８３から出力される切替信号Ｋは低電圧Ｌにも高電圧Ｈにもなり得る。そのため、第３スイッチ４３は、接続状態にも遮断状態にもなり得る。ここで、第３スイッチ４３が接続状態に制御される場合を考える。第３比較回路３３の第１比較出力端子３３Ａから第３状態信号Ｎ３と第２状態信号Ｎ２との不一致を示す低電圧Ｌが出力され、第２比較出力端子３３Ｂからも第３状態信号Ｎ３と第１状態信号Ｎ１との不一致を示す低電圧Ｌが出力されることから、第３統括回路２３の異常出力端子２３Ａからは第３出力ライン９３に低電圧Ｌが出力される。第３スイッチ４３が接続状態であることから、この低電圧Ｌが第３出力ライン９３から多数決回路７０に入力される。次に、第３スイッチ４３が遮断状態に制御される場合を考える。この場合には、第３出力ライン９３に第３プルダウン抵抗５３から低電圧Ｌが供給されて、第３ラッチ回路６３が低電圧Ｌをラッチすることから、多数決回路７０には第３出力ライン９３から低電圧Ｌが入力される。このように、第３スイッチ４３が接続状態になった場合も遮断状態になった場合も、多数決回路７０には第３出力ライン９３から低電圧Ｌが入力される。
上記のとおり、多数決回路７０には第１出力ライン９１及び第３出力ライン９３の双方から低電圧Ｌが入力され、第２出力ライン９２から低電圧Ｌ又は高電圧Ｈが入力されることから、多数決回路７０は最終出力信号Ｆとして低電圧Ｌを出力する。この結果として、故障していない第３統括回路２３が出力する制御信号Ｐが無効になる。そして、第１油圧回路３２０においてはモード切替弁５５０がバイパスモードに切り替えられる。つまり、第１アクチュエータ３００はスタンバイモードになる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）故障しているコントローラの状態信号は、正常なコントローラの状態信号とは一致しない。この特性を利用して、上記スイッチ制御部は、自身が制御するスイッチが設けられた出力ラインのコントローラである自コントローラ以外の比較回路から入力される２つの比較信号Ｃの双方が不一致を示すものである場合、自コントローラが故障していると判断してスイッチを遮断状態にする。そして、遮断した出力ラインにはプルダウン抵抗及びラッチ回路を介して低電圧Ｌを供給する。このようにして、故障しているコントローラの出力ラインを遮断して強制的に低電圧Ｌを供給することで、仮に２つのコントローラが故障した場合には、多数決回路に２つの出力ラインから低電圧Ｌが入力され、最終出力信号Ｆが確実に低電圧Ｌになる。したがって、２つのコントローラが故障した場合には第１アクチュエータ３００をスタンバイモードに確実に切り替えることができる。このように、２つのコントローラが故障した場合に、最終出力信号として信頼性の高い出力を得ることができる。
しかも、第１多重化制御装置３５０は、ＯＲ回路であるスイッチ制御部や、プルダウン抵抗、ラッチ回路といったシンプルなアナログ回路を組み合わせている。こうしたアナログ回路は、故障し難いことから、第１多重化制御装置３５０の故障率を抑えることができる。
（２）通常時にアクティブモードに制御しているのは第１アクチュエータ３００のみである。このことから、仮に第１多重化制御装置３５０の２つのコントローラに故障が生じて第１アクチュエータ３００がスタンバイモードに切り替わるとともに第２アクチュエータ４００がアクティブモードに切り替わった場合、この切り替わりの前後においてフラップ６００を駆動するアクチュエータの数は同じであり、フラップ６００を駆動する駆動力は変わらない。このような構成であれば、第１アクチュエータ３００をスタンバイモードに切り替えるのに合わせて他のフラップや動翼の駆動力を調整する制御は不要である。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・比較信号Ｃは、上記実施形態の例に限定されない。すなわち、図５に示すように、各比較回路３１，３２，３３から出力する比較信号ＣＶとして、２つの状態信号が一致する場合に低電圧Ｌを出力し、不一致の場合に高電圧Ｈを出力してもよい。この場合、第１スイッチ制御部８４、第２スイッチ制御部８５、及び第３スイッチ制御部８６をそれぞれＡＮＤ回路で構成する。つまり、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号ＣＶのうち少なくとも一方が状態信号の一致を示す低電圧Ｌであれば、スイッチ制御部は低電圧Ｌを出力し、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号Ｃの双方が状態信号の不一致を示す高電圧Ｈであれば、スイッチ制御部は高電圧Ｈを出力する。この場合、第１スイッチ４４，第２スイッチ４５，及び第３スイッチ４６をノーマリクローズスイッチで構成するとともに切替信号の内容を上記実施形態の例から入れ替える。つまり、各スイッチ制御部８４，８５，８６が出力する切替信号ＫＶが低電圧Ｌある場合には各スイッチ４４，４５，４６を接続状態に制御し、切替信号ＫＶが高電圧Ｈである場合には各スイッチ４４，４５，４６を遮断状態に制御する。こうした構成であれば、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号ＣＶのうち少なくとも一方が状態信号の一致を示す低電圧Ｌである場合には、スイッチが接続状態に制御される。一方、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号ＣＶの双方が状態信号の不一致を示す高電圧Ｈである場合には、スイッチが遮断状態に制御される。これにより、上記の実施形態と同様、コントローラが故障している場合にはそのコントローラの出力ラインを遮断できる。
また、上記のような比較信号ＣＶを採用した場合、各統括回路２１，２２，２３から出力する出力信号ＴＶをつぎのように変更すればよい。すなわち、比較回路における２つの比較出力端子から出力される比較信号ＣＶの少なくとも一方が状態信号の一致を示す低電圧Ｌの場合には、出力信号ＴＶとして高電圧Ｈを出力する。また、比較回路における２つの比較出力端子から出力される比較信号ＣＶの双方が状態信号の不一致を示す高電圧Ｈの場合には、出力信号ＴＶとして低電圧Ｌを出力する。こうした構成であれば、状態信号の一致又は不一致の観点において上記実施形態と同一の条件で出力信号ＴＶとして低電圧Ｌ又は高電圧Ｈが出力されるため、最終出力信号ＦＶの取り扱いは上記実施形態と同じになる。すなわち、最終出力信号ＦＶが高電圧Ｈである場合に制御信号Ｐを有効にし、最終出力信号ＦＶが低電圧Ｌである場合に制御信号Ｐが無効にすればよい。
・比較信号Ｃの設定を上記実施形態と同じにしたまま出力信号の設定を上記実施形態の態様から変更してもよい。具体的には、図６に示すように、各統括回路２１，２２，２３から出力する出力信号ＴＬとして、比較回路における２つの比較出力端子から出力される比較信号Ｃの少なくとも一方が状態信号の一致を示す高電圧Ｈである場合には低電圧Ｌを出力する。そして、２つの比較出力端子から出力される比較信号Ｃの双方が状態信号の不一致を示す低電圧Ｌである場合には高電圧Ｈを出力する。この場合、最終出力信号ＦＬの取り扱いも変更する。すなわち、最終出力信号ＦＬが低電圧Ｌであれば制御信号Ｐを有効にして当該制御信号Ｐに基づいて第１油圧回路３２０を制御し、最終出力信号ＦＬが高電圧Ｈであれば制御信号Ｐを無効にしてモード切替弁５５０をバイパスモードに切り替える。また、出力信号ＴＬを上記のようにした場合、上記実施形態のプルダウン抵抗に代えて、第１プルアップ抵抗５４、第２プルアップ抵抗５５、及び第３プルアップ抵抗５６をそれぞれの出力ライン９１，９２，９３に接続する。これらプルアップ抵抗５４，５５，５６は、出力ラインが遮断されたときに出力ラインに高電圧Ｈを供給する。これに加えて、第１ラッチ回路６４、第２ラッチ回路６５、及び第３ラッチ回路６６を、高電圧Ｈが入力されたときに高電圧Ｈをラッチして高電圧Ｈを出力し続ける構成にする。こうした構成であれば、各出力ライン９１，９２，９３が遮断されたときにはプルアップ抵抗によって高電圧Ｈが出力ラインに供給されるとともに、ラッチ回路が高電圧Ｈをラッチして高電圧Ｈを出力し続ける。したがって、２つのコントローラが故障することに応じて２つの出力ラインが遮断されたときには、少なくともこれら２つの出力ラインの双方からは高電圧Ｈが多数決回路７０に入力される。そして、多数決回路７０からは最終出力信号ＦＬとして高電圧Ｈが出力される。したがって、上記実施形態と同様、２つのコントローラが故障したときにはモード切替弁５５０をバイパスモードに切り替えることができる。
出力信号ＴＬを上記のように変更した場合、上位装置７００からの指令信号Ｓとして航空機の飛行に係る異常を示す信号が各統括回路２１，２２，２３に入力されたときには、それぞれの異常出力端子から強制的に高電圧Ｈを出力すればよい。また、第１多重化制御装置３５０のシャットダウンを指示する信号が各統括回路２１，２２，２３に入力された場合も、それぞれの異常出力端子から強制的に高電圧Ｈを出力すればよい。また、第１多重化制御装置３５０の起動を指示する信号が各統括回路２１，２２，２３に入力される場合、それぞれの異常出力端子から強制的に低電圧Ｌの出力信号Ｔを出力すればよい。
・１つ目の変更例のように、各比較回路３１，３２，３３から出力する比較信号ＣＶとして、状態信号が一致する場合に低電圧Ｌを出力し、不一致の場合に高電圧Ｈを出力する構成とした上で、各統括回路２１，２２，２３から出力する出力信号ＴＹとして、比較回路における２つの比較出力端子から出力される比較信号ＣＶの少なくとも一方が状態信号の一致を示す低電圧Ｌである場合に低電圧Ｌを出力し、２つの比較出力端子から出力される比較信号ＣＶの双方が状態信号の不一致を示す高電圧Ｈである場合に高電圧Ｈを出力するようにしてもよい。この場合、最終出力信号ＦＹの取り扱いは、２つ目の変更例と同じになる。すなわち、最終出力信号ＦＹが低電圧Ｌであれば制御信号Ｐを有効にして当該制御信号Ｐに基づいて第１油圧回路３２０を制御し、最終出力信号ＦＹが高電圧Ｈであれば制御信号Ｐを無効にしてモード切替弁５５０をバイパスモードに切り替える。
比較信号ＣＶや出力信号ＴＹを上記のように変更した場合、図７に示すように、回路構成としては上記２つの変更例を組み合わせればよい。すなわち、１つ目の変更例と同様、各スイッチ制御部８４，８５，８６をＡＮＤ回路で構成するとともに、各スイッチ４４，４５，４６をノーマリクローズスイッチで構成する。したがって、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号ＣＶのうち少なくとも一方が状態信号の一致を示す低電圧Ｌである場合には、スイッチ制御部が切替信号ＫＶとして低電圧Ｌを出力してスイッチを接続状態に制御する。一方、スイッチ制御部に入力される２つの比較信号ＣＶの双方が状態信号の不一致を示す高電圧Ｈである場合には、スイッチ制御部が切替信号ＫＶとして高電圧Ｈを出力してスイッチを遮断状態に制御する。
また、図７に示すように、各出力ライン９１，９２，９３におけるスイッチよりも多数決回路７０側には、出力ライン毎にプルアップ抵抗５４，５５，５６を接続する。また、各ラッチ回路６４，６５，６６は、高電圧Ｈが入力されたときに高電圧Ｈをラッチして高電圧Ｈを出力し続ける構成にする。こうした構成であれば、２つ目の変更例で説明したとおり、コントローラの故障に伴って出力ラインが遮断されたときにはプルアップ抵抗によって高電圧Ｈが出力ラインに供給されるとともに、ラッチ回路が高電圧Ｈをラッチして高電圧Ｈを出力し続ける。このことから、２つのコントローラが故障することに応じて２つの出力ラインが遮断されたときには、少なくともこれら２つの出力ラインの双方からは高電圧Ｈが多数決回路７０に入力される。そして、多数決回路７０からは最終出力信号ＦＹとして高電圧Ｈが出力される。したがって、上記実施形態と同様、２つのコントローラが故障したときにはモード切替弁５５０をバイパスモードに切り替えることができる。
・状態信号は、上記実施形態の例に限定されない。状態信号は、３つのコントローラ１１，１２，１３によって同一の処理を実行して得られる演算結果であればよい。例えば、状態信号は、第１油圧回路３２０における各切替弁５５０，５６０やポンプ５７０を制御する電流値等でもよい。
・各比較回路３１，３２，３３においては、タイミングをずらして状態信号を授受してもよい。
・各比較回路３１，３２，３３において状態信号を比較する際、状態信号の値に上下の幅を持たせてもよい。つまり、自身のコントローラの状態信号の値よりも許容値だけ大きい最大値と、状態信号の値よりも許容値だけ小さい最小値との範囲内に、他のコントローラの状態信号の値が収まっているか否かを判断してもよい。そして、上記範囲内に他の状態信号が収まっている場合には、状態信号が一致していると判断してもよい。上記の許容値は、例えば状態信号の算出に係る計算上の誤差を包含できる大きさであってもよい。
・各比較回路３１，３２，３３において状態信号を比較する際、瞬時に状態信号の一致又は不一致を判別するのではなく、所定の時間範囲において状態信号の一致又は不一致を判断してもよい。具体的には、状態信号が一致しない状況が上記時間範囲に亘って継続した場合には状態信号が不一致であると判断し、瞬間的には状態信号が一致しないことがあったとしても上記一定時間範囲内に状態信号が一致するのであれば、状態信号が一致すると判断してもよい。
・各比較回路３１，３２，３３をコントローラに内蔵するのではなくコントローラとは別に設けてもよい。
・モード切替弁５５０が遮断位置５５２に切り替えられた場合のモード切替弁５５０の流路に、作動油の流れの抵抗となるオリフィスを設けてもよい。
・通常の運行時において、第１アクチュエータ３００と第２アクチュエータ４００との双方をアクティブモードに制御してもよい。この場合、第１多重化制御装置３５０の２つのコントローラに故障が生じた場合には第１アクチュエータ３００がスタンバイモードになり、第１アクチュエータ３００はフラップ６００に追従する。この場合、第２アクチュエータ４００を駆動することによってフラップ６００を動作させることができるため、航空機を通常通り操舵できる。
・第１アクチュエータ３００及び第２アクチュエータ４００によって駆動する動翼は、フラップ６００に限定されない。第１アクチュエータ３００及び第２アクチュエータ４００によって駆動する動翼は、例えばエルロンやエレベータでもよい。なお、必ずしも第１アクチュエータ３００及び第２アクチュエータ４００の双方を利用して対象となる動翼を駆動する必要はなく、駆動する動翼に応じてアクチュエータの数を適宜変更してよい。３つ以上のアクチュエータで動翼を駆動してもよい。
・複数の第１アクチュエータ３００のそれぞれについて個別に第１多重化制御装置３５０を設けてもよい。この場合でも、複数の第１アクチュエータ３００が全て同じ制御モードで制御されるように上位装置７００から各第１多重化制御装置３５０に指令信号Ｓを送ればよい。すなわち、全ての第１アクチュエータ３００は、同期してアクティブモードまたはスタンバイモードに制御される。第１アクチュエータ３００と同様、複数の第２アクチュエータ４００のそれぞれについて個別に第２多重化制御装置４５０を設けてもよい。この場合も、複数の第２アクチュエータ４００が全て同じ制御モードで制御されるように上位装置７００から各第２多重化制御装置４５０に指令信号Ｓを送ればよい。
・動翼を駆動するアクチュエータのタイプは、電気油圧式に限定されない。例えば、電気機械式のアクチュエータで動翼を駆動してもよい。電気機械式のアクチュエータにおいては、例えば円筒状のシリンダの内部に、ロッドが往復動可能に収容されている。また、電気機械式のアクチュエータは、ロッドを駆動するモータと、モータの回転運動を直線運動に変換する変換部とを備えている。そして、モータが回転すると、その回転が変換部を介して直線運動としてシリンダ内のロッドに伝達される。こうした電気機械式のアクチュエータを多重化制御装置で制御する場合、２つのコントローラが故障したことを示す最終出力信号Ｆが出力されたときにはモータを停止させる。この場合、モータの停止に伴ってフラップの動作が停止する。ここで、モータの回転運動を直線運動に変換する変換部は、モータから入力される力に対しては円滑に動く一方で、ロッドから入力される力に対しては動き難い。つまり、航空機の飛行に伴う風の流れに応じてフラップが動作しようとしても、ロッドが動作しないため、フラップは動作しない。したがって、フラップは略一定位置に留まる。したがって、他の動翼で飛行のバランスを取り易くなる。
１１…第１コントローラ、１２…第２コントローラ、１３…第３コントローラ、３１…第１比較回路、３２…第２比較回路、３３…第３比較回路、４１…第１スイッチ、４２…第２スイッチ、４３…第３スイッチ、５１…第１プルアップ抵抗、５２…第２プルアップ抵抗、５３…第３プルアップ抵抗、６１…第１ラッチ回路、６２…第２ラッチ回路、６３…第３ラッチ回路、７０…多数決回路、８１…第１スイッチ制御部、８２…第２スイッチ制御部、８３…第３スイッチ制御部、９１…第１出力ライン、９２…第２出力ライン、９３…第３出力ライン、３００…第１アクチュエータ、３５０…第１多重化制御装置、４００…第２アクチュエータ、４５０…第２多重化制御装置、６００…フラップ。

Claims (4)

  1. 航空機の動翼を駆動するアクチュエータに対して出力信号として第１電圧又は前記第１電圧とは異なる電圧の第２電圧を出力するとともに互いに同一の処理を実行して得られる演算結果を状態信号として出力する３つのコントローラと、
    前記３つのコントローラ毎に設けられ、自身の前記コントローラが出力する前記状態信号と他の前記コントローラが出力する前記状態信号との比較に基づく比較信号を出力する比較回路と、
    前記３つのコントローラ毎に設けられている３つの出力ラインであって前記３つのコントローラ毎の前記出力信号が出力される前記３つの出力ラインのそれぞれに設けられ、前記出力ラインの接続と遮断とを切り替えるスイッチと、
    前記スイッチ毎に設けられ、前記比較回路からの前記比較信号を受けて前記スイッチに切替信号を出力するスイッチ制御部と、
    前記３つの出力ライン毎に前記スイッチよりも下流に接続され、前記コントローラからの前記第１電圧が失われたときに、前記出力ラインに前記第２電圧を供給する電圧供給部と、
    前記３つの出力ライン毎に前記電圧供給部よりも下流に接続され、前記第２電圧が入力されたときに前記第２電圧をラッチして前記第２電圧を出力し続けるラッチ回路と、
    前記３つの出力ラインのそれぞれにおける前記ラッチ回路よりも下流に接続され、前記出力ラインを介して前記３つのコントローラ毎の前記出力信号が入力され、３つの前記出力信号の多数決を取って前記第１電圧又は前記第２電圧を最終出力信号として出力する多数決回路とを有し、
    前記スイッチ制御部は、前記コントローラ毎の前記比較回路のうち、自身が制御する前記スイッチが設けられた前記出力ラインの前記コントローラである自コントローラ以外の他の２つの前記コントローラの前記比較回路が出力する前記自コントローラとの前記比較信号が両方とも一致しないことを示しているときに、前記自コントローラの前記出力ラインに設けられた前記スイッチを遮断状態にするための前記切替信号を出力する
    航空機用の多重化制御装置。
  2. 航空機における同一の動翼に取り付けられる流体圧式の複数のアクチュエータであるとともに前記動翼に取り付けられた状態において前記動翼を駆動するアクティブモード又は前記動翼を駆動することなく前記動翼に追従するスタンバイモードに切り替えられる前記複数のアクチュエータに適用される
    請求項１に記載の航空機用の多重化制御装置。
  3. 前記動翼に取り付けられる前記複数のアクチュエータには、１つ以上の第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータとは異なる１つ以上の第２アクチュエータとがあり、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの一方が前記アクティブモードに制御され、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの他方がスタンバイモードに制御される
    請求項２に記載の航空機用の多重化制御装置。
  4. 航空機の動翼に取り付けられる電気機械式のアクチュエータに適用される
    請求項１に記載の航空機用の多重化制御装置。
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