WO2018051474A1 - 航空機のステアリング制御装置 - Google Patents

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WO2018051474A1
WO2018051474A1 PCT/JP2016/077350 JP2016077350W WO2018051474A1 WO 2018051474 A1 WO2018051474 A1 WO 2018051474A1 JP 2016077350 W JP2016077350 W JP 2016077350W WO 2018051474 A1 WO2018051474 A1 WO 2018051474A1
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WO
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angle
steering
target angle
target
steering control
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/077350
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄太郎 南
篤志 山崎
Original Assignee
住友精密工業株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2016/077350 priority patent/WO2018051474A1/ja
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Priority to US16/332,227 priority patent/US11126183B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202—Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/50—Steerable undercarriages; Shimmy-damping

Definitions

  • the present invention relates to a steering control device, and more particularly to an aircraft steering control device.
  • a steering control device for an aircraft landing gear is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 5860741 (Patent Document 1).
  • This control device disables steering operation (hereinafter referred to as steering control) by the steering mechanism when the aircraft is traveling on the ground and the traveling speed of the aircraft is below a predetermined speed (hereinafter referred to as invalid state).
  • a valid state hereinafter referred to as a valid state. That is, even if the aircraft is traveling on the ground, the steering operation by the steering mechanism is kept in an invalid state until the traveling speed of the aircraft becomes equal to or lower than a predetermined speed.
  • the steering wheel when the aircraft starts running on the ground and the steering control is switched from the invalid state to the valid state, the steering wheel is an angle to be steered, such as a ladder by a pilot. There may be a large difference between the operation angle determined by the operation and the actual steering angle of the steered wheels. In this case, the steering control device steers the steered wheels so that the actual rudder angle becomes the operation angle. For this reason, the steered wheel operates rapidly. Such a rapid operation of the steered wheels reduces the traveling stability of the aircraft.
  • An object of the present invention is to provide an aircraft steering control device that can improve the traveling stability of an aircraft.
  • the aircraft steering control device can steer the steering wheel of the landing gear of the aircraft and can detect the actual steering angle of the steering wheel, and can detect the operation amount of the steering member and the steering member.
  • a steering device including a steering device including an operation amount detection device that controls the steering wheel and a drive device that steers the steering wheel is controlled.
  • the steering control device includes an actual steering angle determination unit, an operation angle determination unit, a target angle setting unit, and a control state switching unit.
  • the actual rudder angle determination unit determines the actual rudder angle of the steered wheels based on the actual steering amount.
  • the target angle setting unit determines an operation angle corresponding to the steering device based on the operation amount.
  • the target angle setting unit sets the target angle of the steered wheels.
  • the control state switching unit switches between an effective state in which steering control for steering the steered wheels is performed so that the actual steering angle becomes a target angle and an invalid state in which steering control is not performed.
  • the target angle setting unit determines the target angle so that the target angle is close to the actual steering angle from the operation angle when the control state switching unit switches from the invalid state to the valid state. After switching to the state, the target angle is brought closer to the operation angle as time passes.
  • the aircraft steering control device can improve the traveling stability of the aircraft.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of the steering control device and the steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the steering control device in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing changes in the operation angle and the actual steering angle with the passage of time in a conventional steering control device.
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in the operation angle and the actual steering angle with the passage of time in a conventional steering control device different from FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating changes in the operation angle and the target angle over time in the steering control device of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 and showing changes in the operation angle and the actual rudder angle over time.
  • FIG. 7 is an overall flowchart showing the steering control operation of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of the steering control device and the steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the steering control device in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing changes
  • FIG. 8 is a flowchart showing details of the steering control process in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing details of the target angle transient correction processing in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing details of the steering control process according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing details of the target angle transient correction process in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing details of the steering control process according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating changes in the operation angle, the target angle, and the actual steering angle over time in the steering control device of the present embodiment, which is different from FIG.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating changes in the operation angle, the target angle, and the actual steering angle over time in the steering control device of the present embodiment, which is different from FIGS. 5 and 13.
  • the aircraft steering control device can steer the steering wheel of the landing gear of the aircraft and can detect the actual steering angle of the steering wheel, and can detect the operation amount of the steering member and the steering member.
  • a steering device including a steering device including an operation amount detection device that controls the steering wheel and a drive device that steers the steering wheel is controlled.
  • the steering control device includes an actual steering angle determination unit, an operation angle determination unit, a target angle setting unit, and a control state switching unit.
  • the actual rudder angle determination unit determines the actual rudder angle of the steered wheels based on the actual steering amount.
  • the target angle setting unit determines an operation angle corresponding to the steering device based on the operation amount.
  • the target angle setting unit sets the target angle of the steered wheels.
  • the control state switching unit switches between an effective state in which steering control for steering the steered wheels is performed so that the actual steering angle becomes a target angle and an invalid state in which steering control is not performed.
  • the target angle setting unit determines the target angle so that the target angle is close to the actual steering angle from the operation angle when the control state switching unit switches from the invalid state to the valid state. After switching to the state, the target angle is brought closer to the operation angle as time passes.
  • the steering control device determines that the aircraft is grounded when a sufficient time has elapsed since the steering wheel is grounded, and enables steering control. At that time, the steered wheels are steered by setting the target angle as an angle close to the actual steering angle rather than the operation angle according to the operation amount of the steering device. Then, the target angle is brought closer to the operation angle as time passes. As described above, the steering control device of the present embodiment steers the steered wheel at the corrected target angle (hereinafter referred to as transient control) before steering the steered wheel at the manipulated angle (hereinafter referred to as normal control). Execute.
  • the target angle setting unit is configured such that the amount of change per unit time of the target angle after switching from the invalid state to the valid state is smaller than the maximum amount of change per unit time of the actual steering angle that can be realized by the drive device.
  • the target angle may be close to the operation angle.
  • the target angle setting unit changes in a direction away from the target angle with a change amount per unit time larger than the change amount per unit time of the target angle
  • the change amount per unit time of the target angle becomes the operation angle.
  • the target angle may be made closer to the operation angle so as to be equal to or greater than the amount of change per unit time.
  • the target angle setting unit changes the target angle by a change amount equal to or greater than the change amount per unit time of the operation angle. For this reason, the driving device steers the steered wheel with a change amount of the operation angle per unit time or more. As a result, when an exceptional operation occurs, the steered wheel can be rapidly operated according to the operation of the pilot or the like.
  • the target angle setting unit may bring the target angle closer to the operation angle so that the angle difference between the operation angle and the target angle decreases with the passage of time.
  • the target angle is set so that the angle difference from the operation angle becomes smaller than before even if the pilot or the like operates the steering member during the transient control and the operation angle is greatly separated from the target angle. The For this reason, even if the operation angle fluctuates greatly during the transient control, the amount of change in the target angle increases or decreases in accordance with the change in the operation angle, and the transient control ends within a predetermined time.
  • the target angle setting unit may match the target angle with the actual steering angle when the control state switching unit switches from the invalid state to the valid state.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of the steering apparatus of the present embodiment.
  • steering device 100 can steer steering wheel 6 of an aircraft landing gear.
  • the steering device 100 includes a steering control device 1, a steering device 2, a drive device 5, and an actual steering angle detection device 7.
  • the steering device 2 is operated by an operator such as a pilot or a worker (hereinafter referred to as a pilot or the like), and outputs a signal corresponding to the operation amount.
  • the steering device 2 includes a steering member 21 and an operation amount detection device 22.
  • the steering member 21 is a member operated by a pilot or the like for steering, and is, for example, a ladder pedal.
  • the operation amount detection device 22 detects an operation amount of the steering member 21 by a pilot or the like.
  • the operation amount detection device 22 further outputs a signal SI ⁇ b> 2 (hereinafter referred to as an operation amount signal) SI ⁇ b> 2 corresponding to the detected operation amount to the steering control device 1.
  • the ground detection device 3 is connected to the steering device 100.
  • the ground contact detection device 3 detects whether or not the steering wheel 6 is grounded. For example, when an external force greater than a reference value is applied to the steering wheel 6 (that is, when the steering wheel 6 is in contact with the ground), the ground contact detection device 3 is a high level (H level) WOW (Weight On Wheel).
  • the signal SI3 is output to the steering control device 1.
  • the ground contact detection device 3 outputs a low level (L level) WOW signal SI3 to the steering control device 1.
  • the ground contact detection device 3 may be configured to change the level of the WOW signal SI3 directly based on the external force, or based on a mechanical change of the leg structure member including the steered wheels according to the external force.
  • the configuration may be such that the level of the WOW signal SI3 is changed.
  • the hydraulic power source 4 is connected to the steering device 100.
  • the hydraulic pressure source 4 supplies pressurized hydraulic oil to the drive device 5.
  • the hydraulic pressure source 4 further collects hydraulic oil discharged from the driving device 5. In short, the hydraulic pressure source 4 circulates hydraulic oil in the drive device 5.
  • the driving device 5 steers the steered wheels 6 in accordance with instructions from the steering control device 1.
  • the configuration of the drive device 5 is not particularly limited as long as the drive device 5 can steer the steered wheels 6 in accordance with an instruction from the steering control device 1.
  • the drive device 5 includes a servo valve 51, an actuator 52, and a shutoff valve 53.
  • the shut-off valve 53 is disposed between the hydraulic source 4 and the servo valve 51 and is connected to the hydraulic source 4 and the servo valve 51.
  • the shut-off valve 53 permits or stops the flow of pressurized hydraulic oil from the hydraulic power source 4 into the drive device 5 in accordance with a control command SI53 from the steering control device 1.
  • a control command SI53 from the steering control device 1.
  • the shut-off valve 53 When the shut-off valve 53 is open, pressurized hydraulic oil is supplied to the servo valve 51. Therefore, the drive device 5 is in a controllable state.
  • the shutoff valve 53 is closed, the flow of hydraulic oil from the hydraulic power source 4 is stopped, and further, the hydraulic oil is circulated within the actuator 52. Therefore, the driving device 5 is in a control stop state, and the steering device 100 is in a free caster state in which the actuator 52 can be freely moved together with the steering wheel 6 by the external force applied to the steering wheel 6.
  • Servo valve 51 is disposed between shut-off valve 53 and actuator 52 and is connected to shut-off valve 53 and actuator 52.
  • the servo valve 51 receives pressurized hydraulic fluid from the hydraulic source 4 via the shut-off valve 53, and sends it to the actuator 52 in accordance with a control command SI51 from the steering control device 1.
  • the actuator 52 is continuously operated while adjusting the amount of hydraulic oil to be supplied.
  • the actuator 52 is disposed between the steered wheel 6 and the servo valve 51 and is connected to the steered wheel 6 and the servo valve 51.
  • the actuator 52 mechanically steers the steering wheel 6 by the pressure of the hydraulic oil supplied through the servo valve 51.
  • the actual rudder angle detection device 7 detects the actual steering amount of the steered wheels 6. In this example, the actual rudder angle detection device 7 detects the stroke amount of the actuator 52 of the drive device 5 as the actual steering amount. The actual steering angle detection device 7 outputs an actual steering amount signal SI7 to the steering control device 1.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the steering control device 1.
  • the steering control device 1 includes a control state switching unit 11, an operation angle determination unit 12, an actual steering angle determination unit 13, a target angle setting unit 14, and an instruction unit 15.
  • the control state switching unit 11 receives the WOW signal SI3 output from the ground contact detection device 3, and determines whether the steered wheels 6 are grounded and are in a stable ground traveling state. When it determines with it being the stable ground running state, the control state switch part 11 switches steering control to an effective state. When it is determined that the vehicle is not in a stable ground running state, the control state switching unit 11 switches the steering control to an invalid state.
  • the operation angle determination unit 12 receives the operation amount signal SI2 output from the steering device 2, and determines the operation angle TSA. For example, the operation angle determination unit 12 stores an operation angle table in which an angle corresponding to the operation amount is registered. Based on the operation angle table, the operation angle determination unit 12 determines an angle corresponding to the received operation amount signal SI2 for each predetermined time (each time a steering control process described later) is executed, and stores the operation angle TSA. .
  • the actual steering angle determination unit 13 receives the actual steering amount signal SI7 output from the actual steering angle detection device 7, and determines the actual steering angle ASA. For example, the actual rudder angle determination unit 13 stores an actual rudder angle table in which an angle corresponding to the actual steering amount (in this example, the stroke amount of the actuator 52) is registered. Based on the actual steering angle table, the actual steering angle determination unit 13 determines the angle corresponding to the received actual steering amount signal as the actual steering angle ASA at every predetermined time (each time a steering control process described later is executed). ,Remember.
  • the target angle setting unit 14 sets a target angle TA (Target Angle) of the steered wheels 6.
  • the target angle setting unit 14 includes a correction unit 141 and a switching unit 142.
  • the correction unit 141 of the target angle setting unit 14 determines the target angle TA in the transient control.
  • the transient control starts at the latest by the time steering control becomes valid.
  • the correction unit 141 sets the target angle TA to a value that is close to the actual steering angle ASA from the operation angle TSA until the steering control becomes valid.
  • the correction unit 141 matches the target angle TA with the actual steering angle ASA.
  • the correction unit 141 brings the target angle TA closer to the operation angle TSA with the passage of time.
  • the correction unit 141 updates the target angle TA so as to approach the operation angle TSA every time a target angle update process S20 described later is executed.
  • the switching unit 142 of the target angle setting unit 14 switches between transient control and normal control.
  • the switching unit 142 starts transient control (determination of the target angle TA by the correction unit 141) by the time when the steering control becomes effective at the latest, and after the steering control becomes effective, the target angle TA reaches the operation angle TSA. Then, the transient control (determination of the target angle TA by the correction unit 141) is stopped, and thereafter, the target angle TA is updated with the value of the operation angle TSA while the steering control is valid (normal control). ).
  • that the target angle TA has reached the operation angle TSA means that the difference between the operation angle TSA and the target angle TA is less than the reference value, or that the target angle TA has passed the operation angle TSA. means. That is, even if the target angle TA does not exactly match the operation angle TSA, if the target angle TA is a value close to the operation angle TSA, it is considered that the target angle TA has reached the operation angle TSA.
  • the instruction unit 15 steers the control command SI 53 so that the shut-off valve 53 opens and the actual steering angle ASA of the steered wheels 6 reaches the target angle TA.
  • a control command SI 51 for controlling the servo valve 51 so as to steer the wheel 6 is output to the drive device 5.
  • the instruction unit 15 When the control state switching unit 11 switches the steering control to the invalid state, the instruction unit 15 generates a control command SI53 for closing the shutoff valve 53 and a control command SI51 for setting the servo valve 51 to the neutral position. Output to the drive unit 5.
  • FIG. 3 is a diagram showing the movement of the operation angle TSA and the actual steering angle ASA over time in a conventional steering control device.
  • the one-dot chain line in the figure is the operation angle TSA, and the solid line is the actual steering angle ASA.
  • the steering control is enabled at time t1 after the steered wheels 6 are grounded and the ground traveling is started.
  • the operation angle TSA and the actual steering angle ASA of the steered wheel substantially coincide with each other during the flight and until the steering control after the grounding of the steered wheel 6 becomes effective.
  • the steering control device steers the steered wheels 6 so that the actual steering angle ASA becomes the operation angle TSA. Therefore, similarly after time t1, the operation angle TSA substantially matches the actual steering angle ASA of the steered wheels.
  • the actual steering angle ASA also increases following the operation angle TSA.
  • the steering control when the steering control is enabled at time t1, it is assumed that the actual steering angle ASA is significantly different from the operation angle TSA for some reason.
  • the longitudinal direction of the aircraft is determined to be the traveling direction due to the influence of crosswinds or the like. Assume that it is shifted.
  • the actual rudder angle ASA may deviate from the neutral position, and the actual rudder angle ASA may greatly differ from the operation angle TSA.
  • the steering control device steers the steered wheels so that the actual steering angle ASA matches the operation angle TSA.
  • the actual rudder angle ASA is A2 °, which is far from A1 ° of the operation angle TSA. Therefore, the steering control device instructs the drive device to steer the steered wheels 6 with the maximum amount of change per unit time that can be realized by the drive device.
  • the steering control device moves the steered wheel abruptly and adjusts the actual steered angle ASA to the operation angle TSA within a short period of time ⁇ t from time t1. In this case, since the steered wheels move rapidly, the traveling stability of the aircraft decreases.
  • the steering control device 1 of the present embodiment performs transient control using the target angle TA close to the actual steering angle ASA before performing normal control using the operation angle TSA as the target angle TA.
  • the rapid movement of the steered wheels due to the large difference between the operation angle TSA and the actual rudder angle ASA as described above can be suppressed.
  • this point will be described.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the steering control device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the actual steering angle ASA and the operation angle TSA during the operation of FIG. 5 and 6 also assume that the steering control is enabled at time t1.
  • the steering control device 1 sets the target angle TA to an angle close to the actual steering angle ASA from the operation angle TSA by the time t1 at the latest, and repeats the processing until the time t1 (two-dot chain line in FIG. 5).
  • the steering control device 1 sets the target angle TA to the same value (A2 °) as the actual steering angle ASA.
  • the steering control device 1 further brings the target angle TA closer to the operation angle TSA as time passes after time t1 (see FIG. 5).
  • the actual rudder angle ASA approaches the operation angle TSA while following the target angle TA that increases with time (see FIG. 6).
  • the steering control device 1 steers the steered wheels 6 so that the actual steering angle ASA follows the target angle TA close to the actual steering angle ASA instead of the operation angle TSA. (Perform transient control) Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the operation of the steered wheels 6 immediately after time t1, as shown in FIG.
  • the target angle TA reaches the operation angle TSA at time t2.
  • the steering control device 1 switches to normal control using the operation angle TSA as the target angle TA, and thereafter steers the steering wheel 6 so that the actual steering angle ASA follows the operation angle TSA.
  • the steering control device 1 sets the target angle TA that is close to the actual steering angle ASA from the operation angle TSA, and performs transient control using the target angle TA when starting the steering control after landing. carry out.
  • the target angle TA reaches the operation angle TSA
  • normal control using the operation angle TSA as the target angle TA is performed.
  • the transient control it is possible to suppress the steered wheels 6 from operating suddenly. Therefore, the stability of the aircraft traveling on the ground after landing can be enhanced.
  • the operation of the steering control device 1 will be described in detail with reference to a flowchart.
  • the actual steering angle ASA when the front-rear direction of the aircraft and the direction of the steered wheels are the same is assumed to be 0 °. Then, the clockwise rotation direction when the steering wheel 6 is viewed from above is expressed by plus (+), and the counterclockwise rotation direction is expressed by minus ( ⁇ ).
  • FIG. 7 is an overall flowchart showing an overview of steering control from approach toward landing to grounding and ground traveling to operation termination. In FIG. 7, processing that does not affect the present invention is omitted.
  • the steering control device 1 executes a steering control process (S200).
  • S200 steering control process
  • FIG. 8 is a flowchart of the steering control process (S200).
  • the operation angle determination unit 12 in the steering control device 1 determines the operation angle TSA (S1 and S2), and the actual steering angle determination unit 13 determines the actual steering angle ASA (S3). And S4). Specifically, the operation angle determination unit 12 acquires the operation amount signal SI2 from the steering device 2 (S1). The operation angle determination unit 12 determines the operation angle TSA based on the operation amount signal SI2 (S2). Similarly, the actual steering angle determination unit 13 acquires the actual steering amount signal SI7 from the actual steering angle detection device 7 (S3), and determines the actual steering angle ASA based on the actual steering amount signal SI7 (S4).
  • the steering control device 1 further determines whether or not the steering wheel 6 is in contact with the ground and is traveling stably on the ground (S5 and S6). Specifically, when the control state switching unit 11 acquires the WOW signal SI3 and the WOW signal SI3 is continuously at the H level for a predetermined time, the steering wheel 6 is in contact with the ground and is stably traveling on the ground. It is determined that there is, and the steering control is switched to the valid state. In other cases, the steering control is switched to an invalid state.
  • the determination of the ground traveling is performed based on the WOW signal SI3.
  • the signal used for the determination of the stable ground traveling is not limited to the WOW signal SI3. For example, it may be determined whether the vehicle is traveling on the ground using another signal such as an airframe speed signal. Further, determination of ground running may be performed by combining a plurality of signals such as the WOW signal SI3 and the airframe speed signal.
  • the control state switching unit 11 determines that the steering wheel 6 is in contact with the ground and is not stably traveling on the ground, and switches the steering control to the invalid state (S6). NO).
  • the instruction unit 15 outputs an instruction to close the valve (SOV close instruction) to the shutoff valve 53 in the drive device 5 as the control instruction SI53 (S14).
  • the shut-off valve 53 receives the SOV close command and closes the valve. As a result, the pressurized hydraulic fluid is not supplied into the drive device 5, and the drive device 5 enters a control stop state.
  • the steering wheel 6 is not controlled by the driving device 5 and is in a free caster state that can freely rotate in the steering direction when receiving external force.
  • the control state switching unit 11 maintains the invalid state.
  • the target angle setting unit 14 sets the normal control flag to “0” (S15).
  • the normal control flag is a flag indicating whether the steering control device 1 is performing normal control or transient control. When the normal control flag is “0”, it means that the steering control device 1 is performing transient control. When the normal control flag is “1”, it means that the steering control device 1 is performing normal control.
  • the correction unit 141 in the target angle setting unit 14 sets the target angle TA to the same value as the actual steering angle ASA (A2 ° in FIG. 5) (S16). Until the time t1, in the steering control process (S200), the process is repeated. Thereby, at time t1, the target angle TA coincides with the actual steering angle ASA.
  • the target angle setting unit 14 checks the normal control flag (S8). Since the normal control flag is 0 at time t1 (NO in S8), the target angle setting unit 14 recognizes that the current control is transient control. Therefore, the target angle setting unit 14 executes target angle update processing to update the target angle TA (S20).
  • FIG. 9 is a flowchart of the target angle update process (S20) in FIG.
  • the correction unit 141 of the target angle setting unit 14 brings the target angle TA closer to the operation angle TSA with the passage of time.
  • the target angle TA and the operation angle TSA are compared (S22).
  • the target angle TA is smaller than the operation angle TSA (YES in S22), and the change amount of the operation angle obtained in step S21 is positive per unit time of the preset target angle TA (per calculation cycle in this embodiment). Is equal to or less than the change amount “ ⁇ 1” (NO in S23), the correction unit 141 updates the target angle TA according to the following equation (S25).
  • Target angle TA target angle TA + ⁇ 1 set in the previous steering control process
  • the correction unit 141 updates the target angle TA according to the following equation (S27).
  • Target angle TA target angle TA ⁇ 1 set in the previous steering control process
  • the correction unit 141 updates the target angle TA as the time elapses from the time t1 (every time the target angle update process (S20) is performed) and updates the operation angle TSA by a change amount ⁇ 1 per unit time. Change the direction.
  • the switching unit 142 of the target angle setting unit 14 determines whether or not the updated target angle TA has reached the operation angle TSA. Judgment is made (S12). As described above, in step S12, if the difference between the target angle TA and the operation angle TSA is equal to or smaller than the reference value, or if the target angle TA exceeds the operation angle TSA, the target angle TA has reached the operation angle TSA. It is considered.
  • step S12 when the target angle TA has not reached the operation angle TSA (NO in S12), the steering control device 1 continues the transient control (the normal control flag remains “0”).
  • the instruction unit 15 calculates the control command SI51 so that the steered wheels 6 are steered so that the actual steering angle ASA becomes the target angle TA (here, the target angle TA during transient control set in S20) (S10). ). Then, the instruction unit 15 outputs the calculated control command SI51 to the drive device 5 (servo valve 51 thereof) (S11).
  • the driving device 5 receives the control command SI51 and drives the servo valve 51. As a result, the steered wheel 6 is activated, and the actual rudder angle ASA approaches the target angle TA during transient control.
  • Steering control device 1 returns to step S1 and repeats the steering control process (S200) as long as the power is turned on (YES in S100 in FIG. 7) after executing step S11.
  • the target angle TA approaches the operation angle TSA as time passes (see FIG. 5).
  • the actual rudder angle ASA approaches the operation angle TSA (FIG. 6).
  • ⁇ ⁇ ⁇ Transitional control is switched to normal control by the above operation. Thereafter, while the steering control process (S200) is being executed, as long as the normal control flag is “1” (YES in S8), the steering control device 1 repeatedly executes the normal control.
  • the instruction unit 15 calculates a control command SI51 so that the steered wheel 6 is steered until the actual steering angle ASA reaches the target angle TA (operation angle TSA) (S10), and instructs the drive device 5 (servo valve 51).
  • the calculated control command SI51 is output (S11).
  • the drive device 5 steers the steered wheels 6 based on the control command SI51 to cause the actual steering angle ASA to follow the target angle TA (operation angle TSA).
  • the steering control device 1 makes the target angle TA coincide with the actual steering angle ASA until the steering control becomes valid (period until time t1 in FIG. 5). Then, the steering control device 1 performs the transient control from the time t1, and changes the actual steering angle ASA using the target angle TA updated by the correction unit 141 until the target angle TA reaches the operation angle TSA. .
  • the steering control device 1 performs normal control instead of transient control, and uses the target angle TA having the same value as the operation angle TSA, and the actual steering angle ASA. To change. Thereby, the rapid operation
  • the target angle TA is gradually brought closer to the operation angle TSA from the value of the actual steering angle ASA at time t1 as time elapses.
  • the pilot operates the steering member 21 so that the change amount is greater than at least the change amount ⁇ 1 per unit time of the target angle TA in the same direction as the change direction of the target angle TA.
  • the operation angle TSA is intentionally moved away from the target angle TA.
  • the steering control device 1 of the present embodiment also supports such exceptional operations. Specifically, when the above-mentioned exceptional operation occurs by a pilot or the like, that is, in the target angle update process (S20) in FIG. 9, the operation angle change amount calculated in step S21 is a unit time of the target angle set in advance. When the positive change amount “ ⁇ 1” or the negative change amount “ ⁇ 1” is exceeded (YES in S23 or YES in S26), the switching unit 142 in the target angle setting unit 14 sets the target angle TA to the operation angle. The same value as TSA is set (S24). As a result, the steering control device 1 determines that the target angle TA has reached the operation angle TSA (YES in S12 in FIG.
  • a control command SI51 is output so that the rudder angle ASA follows the target angle TA having the same value as the operation angle TSA (S9, S10 and S11 in FIG. 8).
  • step S24 the target angle TA is set to the operation angle TSA. However, if the target angle TA is close to the operation angle TSA so that the change amount per unit time of the target angle TA is equal to or greater than the above-described operation angle change amount. It ’s enough. Even in this case, the steered wheels 6 can operate quickly in response to an operation by a pilot or the like.
  • the correction unit 141 in the target angle setting unit 14 sets the target angle TA to a certain unit as time elapses (every time the process is executed).
  • time elapses every time the process is executed.
  • the correction unit 141 causes the target angle so that the angle difference between the target angle TA and the operation angle TSA decreases with time (every time processing is performed). TA may be updated.
  • the second embodiment will be described.
  • FIG. 10 is a flowchart of the steering control process (S300) in the steering control device 1 of the second embodiment.
  • the steering control process (S300) executes step S30 after step S16 as compared to the steering control process (S200) of FIG.
  • the steering control process (S300) further performs a target angle update process (S40) instead of the target angle update process (S20).
  • the other operations of the steering control process (S300) are the same as the steering control process (S200).
  • the operation of the steering control process (S300) will be described.
  • the steering control device 1 determines the operation angle TSA (S1 and S2), and determines the actual steering angle ASA (S3 and S4). The steering control device 1 further determines whether or not the steering wheel 6 is in contact with the ground and is stably traveling on the ground (S5 and S6). If it is before time t1, the steered wheels 6 are in contact with the ground and are not traveling stably on the ground (NO in S6). Therefore, the steering control is in an invalid state, and the steering control device 1 outputs an SOV close command (S14), and sets the normal control flag to “0” (S15). Further, the target angle setting unit 14 in the steering control device 1 sets the same angle as the actual steering angle ASA (A2 ° in FIG. 5) as the target angle TA (S16).
  • the target angle setting unit 14 calculates an angle difference between the operation angle TSA and the target angle TA by the following equation (S30).
  • Angle difference
  • the angle difference is an absolute difference between the operation angle TSA and the target angle TA.
  • step S30 After calculating the angle difference in step S30, the process returns to step S1 and is repeated.
  • the correction unit 141 in the target angle setting unit 14 updates the angle difference based on the following equation (S41).
  • Angle difference previous angle difference- ⁇ 2
  • ⁇ 2 is a predetermined angle.
  • the angle difference between the target angle TA and the operation angle TSA is reduced every time the provisional angle update process (S40) is performed. That is, even when the pilot or the like operates the steering member 21 during the transient control and the operation angle TSA is greatly separated from the target angle TA in the same direction as the change direction of the target angle TA, the angle difference from the operation angle TSA Is set to be smaller than the previous time. That is, in the present embodiment, the change amount of the target angle TA is automatically adjusted according to the fluctuation of the operation angle TSA.
  • the transient control ends within a predetermined time determined by the angle difference at the time when the steering control state is switched to the valid state, and the normal control (based on the operation angle TSA) is performed from the transient control. Switch to (steering).
  • the exceptional operation is caused by a pilot or the like, the steered wheel 6 is quickly activated according to the operation of the pilot or the like.
  • the correction unit 141 in the target angle setting unit 14 updates the angle difference in step S41, and then updates the target angle TA so as to realize the updated angle difference (S42 to S44). Specifically, the correction unit 141 compares the target angle TA with the operation angle TSA (S42). When the target angle TA is smaller than the operation angle TSA (YES in S42), the correction unit 141 updates the target angle TA based on the following equation (S43).
  • Target angle TA operation angle TSA ⁇ angle difference calculated in step S41
  • the correction unit 141 updates the target angle TA based on the following equation (S44).
  • Target angle TA operation angle TSA + angle difference calculated in step S41
  • step S12 the process proceeds to step S12 in FIG. Subsequent operations are the same as those in the steering control process S200 (FIG. 8) of the first embodiment.
  • Control (hereinafter, neutral control) is performed such that the angle ASA is maintained at the actual steering angle (0 °) when the aircraft travels straight on the ground regardless of the operation of the pilot or the like.
  • the actual steering angle ASA is controlled so as to always maintain 0 ° while the steering control state is in an invalid state.
  • the actual steering angle ASA is operated by an operation of a pilot or the like.
  • the angle TSA deviates from 0 °
  • the operation angle TSA and the actual steering angle ASA are different. Even in such a case, the rapid operation of the steered wheels 6 can be suppressed in this embodiment.
  • the third embodiment will be described below.
  • FIG. 12 is a flowchart of the steering control process (S400) in the steering control device 1 of the third embodiment.
  • S400 in the steering control process (S400), after the steering control device 1 determines the operation angle TSA and the actual steering angle ASA (S1 to S4), an SOV opening command is output (S7). That is, in the steering control process (S400), the shut-off valve 53 is always open, and the drive device 5 is in a constantly controllable state.
  • step S7 the ground traveling judgment by the control state switching unit 11 is executed (S5 and S6).
  • the target angle setting unit 14 sets the normal control flag to 0 (S15) and sets the target angle TA to 0 ° (ie, The actual steering angle of the steered wheels 6 when the aircraft travels straight when traveling on the ground is set to the neutral position (S31).
  • the instruction unit 15 of the steering control device 1 calculates and outputs a control command for steering the steered wheels 6 (S10 and S11).
  • the actual steering angle ASA of the steered wheels 6 is controlled to maintain 0 ° until the steered wheels 6 come into contact with the ground and start stable ground travel (until YES in S6).
  • Other operations are the same as those in the first embodiment.
  • the actual steering angle ASA of the steered wheels 6 is controlled to be always 0 ° until the steering control state becomes an effective state.
  • the direction of the steered wheels 6 can be made to coincide with the longitudinal direction of the aircraft.
  • the operation angle TSA is greatly deviated from 0 ° by the operation of the pilot or the like when the steering control state is in an effective state, the steered wheel 6 is rapidly operated as in the first embodiment. Can be suppressed.
  • the target angle TA is set to the same angle A2 ° as the actual steering angle ASA (see FIG. 5) before the steering control state becomes valid (before time t1).
  • the target angle TA is an angle close to the actual steering angle ASA from the operation angle TSA.
  • the steering wheel 6 operates until the actual steering angle ASA reaches the target angle TA, but the angle range in which the steering wheel 6 operates more rapidly than before is set. Can be held down narrowly. Therefore, the stability at the time of running on the ground is increased more than before.
  • the target angle TA is brought close to the actual steering angle ASA in a period in which the steering control state before the time t1 is in an invalid state.
  • the target angle TA may be brought closer to the actual steering angle ASA at time t1. In short, it is only necessary that the target angle TA approaches the actual steering angle ASA from the operation angle TSA at the time t1 when the steering control state becomes the effective state.
  • the steering control device 1 when the target angle TA reaches the operation angle TSA at time t2, the steering control device 1 switches from the transient control to the normal control, and performs the steering based on the operation angle TSA.
  • the steering control device 1 may continue the transient control without performing the normal control.
  • the target angle TA approaches the operation angle TSA with the passage of time. Therefore, the actual rudder angle ASA can be brought closer to the operation angle TSA while suppressing the abrupt change of the actual rudder angle ASA when the steering control is switched from the invalid state to the valid state.
  • the steering member 21 is a ladder pedal.
  • the steering member 21 is not limited to a ladder pedal.
  • the steering member 21 may be a control stick or the like, for example.
  • the steering member 21 is not particularly limited as long as the operation amount detection device 22 can detect the operation amount.
  • the drive device 5 includes the servo valve 51, the actuator 52, and the shut-off valve 53, and receives supply of pressurized hydraulic oil from the hydraulic source 4.
  • the drive device 5 and the hydraulic power source 4 are not limited to this.
  • the drive device 5 may steer the steered wheels 6 electrically and receive power from a power source instead of the hydraulic power source 4.
  • the configuration of the driving device 5 is not particularly limited as long as the steering wheel 6 can be steered.
  • the operation angle determination unit 12 determines the operation angle TSA using a table in which operation amounts and angles are registered. However, the operation angle determination unit 12 may determine the operation angle TSA by other methods. For example, the operation angle determination unit 12 may calculate the operation angle TSA based on the operation amount signal SI2. Similarly, the actual rudder angle determination unit 13 may calculate the actual rudder angle ASA based on the actual steering amount signal SI7.

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Abstract

航空機の走行安定性を高めることができる航空機のステアリング制御装置を提供する。ステアリング制御装置（１）内の実舵角度決定部（１３）は、実操舵量に基づいて、実舵角度を決定する。操作角度設定部（１２）は、操作量に基づいて、操舵装置に応じた操作角度を決定する。目標角度設定部（１４）は、操舵輪の目標角度を設定する。制御状態切替部（１１）は、実舵角度が目標角度になるよう操舵輪を操向するステアリング制御が実施される有効状態とステアリング制御が実施されない無効状態とを切り替える。目標角度設定部（１４）内の補正部（１４１）は、ステアリング制御状態が有効状態に切り替わったときには、操作角度から実舵角度に近づけた角度を目標角度に設定する。補正部（１４１）はさらに、ステアリング制御状態が有効状態に切り替わった後、時間の経過に応じて目標角度を操作角度に近づける。

Description

航空機のステアリング制御装置
　本発明は、ステアリング制御装置に関し、さらに詳しくは、航空機のステアリング制御装置に関する。
　航空機の降着装置のステアリング制御装置は、たとえば、特許第５８６０７４１号（特許文献１）に開示されている。この制御装置は、航空機が地上走行していて、かつ、航空機の走行速度が所定速度以下となった場合に、ステアリング機構による操向操作（以下、ステアリング制御）を無効な状態（以下、無効状態という）から有効な状態（以下、有効状態という）に切り替える。すなわち、航空機が地上走行していても、航空機の走行速度が所定速度以下となるまでは、ステアリング機構による操向操作が無効状態に保たれる。これにより、航空機が着陸する際に、操舵輪の向きが航空機の進行方向と異なっていても、操舵輪の地面への接地とともに、操舵輪の向きは、最も抵抗の少ない航空機の進行方向に変化する。その結果、操舵輪に過大な横方向の荷重が作用することが抑制される。
特許第５８６０７４１号
　しかしながら、特許文献１に開示されたステアリング制御装置において、航空機が地上走行を開始してステアリング制御が無効状態から有効状態に切り替わったとき、操舵輪の操向すべき角度でありパイロットによるラダー等の操作により決定される操作角度と、操舵輪の実舵角度との差が大きい場合がある。この場合、ステアリング制御装置は、実舵角度が操作角度となるように操舵輪を操向する。そのため、操舵輪が急激に動作してしまう。このような操舵輪の急激な動作は、航空機の走行安定性を低下する。
　本発明の目的は、航空機の走行安定性を高めることができる航空機のステアリング制御装置を提供することである。
　本実施形態による航空機のステアリング制御装置は、航空機の降着装置の操舵輪を操向可能であり操舵輪の実操舵量を検知する実舵角度検知装置と、操舵部材と操舵部材の操作量を検知する操作量検知装置とを含む操舵装置と、操舵輪を操向する駆動装置とを備えるステアリング装置を制御する。ステアリング制御装置は、実舵角度決定部と、操作角度決定部と、目標角度設定部と、制御状態切替部とを備える。実舵角度決定部は、実操舵量に基づいて操舵輪の実舵角度を決定する。目標角度設定部は、操作量に基づいて操舵装置に応じた操作角度を決定する。目標角度設定部は、操舵輪の目標角度を設定する。制御状態切替部は、実舵角度が目標角度になるよう操舵輪を操向する操向制御が実施される有効状態と操向制御が実施されない無効状態とを切り替える。目標角度設定部は、制御状態切替部により無効状態から有効状態に切り替わるときに、目標角度が操作角度から実舵角度に近づいた角度となっているように目標角度を決定し、無効状態から有効状態に切り替わった後、時間の経過に応じて目標角度を操作角度に近づける。
　本発明による航空機のステアリング制御装置は、航空機の走行安定性を高めることができる。
図１は、第１の実施形態におけるステアリング制御装置及びステアリング装置の機能ブロック図である。 図２は、図１中のステアリング制御装置の機能ブロック図である。 図３は、従来のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度及び実舵角度の変化を示す図である。 図４は、図３と異なる、従来のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度及び実舵角度の変化を示す図である。 図５は、本実施形態のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度及び目標角度の変化を示す図である。 図６は、図５に対応する、時間の経過に応じた操作角度及び実舵角度の変化を示す図である。 図７は、本実施形態のステアリング制御の動作を示す全体フロー図である。 図８は、図７中のステアリング制御処理の詳細を示すフロー図である。 図９は、図８中の目標角度過渡補正処理の詳細を示すフロー図である。 図１０は、第２の実施形態によるステアリング制御処理の詳細を示すフロー図である。 図１１は、図１０中の目標角度過渡補正処理の詳細を示すフロー図である。 図１２は、第３の実施形態によるステアリング制御処理の詳細を示すフロー図である。 図１３は、図５と異なる、本実施形態のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度、目標角度及び実舵角度の変化を示す図である。 図１４は、図５及び図１３と異なる、本実施形態のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度、目標角度及び実舵角度の変化を示す図である。
　本実施形態による航空機のステアリング制御装置は、航空機の降着装置の操舵輪を操向可能であり操舵輪の実操舵量を検知する実舵角度検知装置と、操舵部材と操舵部材の操作量を検知する操作量検知装置とを含む操舵装置と、操舵輪を操向する駆動装置とを備えるステアリング装置を制御する。ステアリング制御装置は、実舵角度決定部と、操作角度決定部と、目標角度設定部と、制御状態切替部とを備える。実舵角度決定部は、実操舵量に基づいて操舵輪の実舵角度を決定する。目標角度設定部は、操作量に基づいて操舵装置に応じた操作角度を決定する。目標角度設定部は、操舵輪の目標角度を設定する。制御状態切替部は、実舵角度が目標角度になるよう操舵輪を操向する操向制御が実施される有効状態と操向制御が実施されない無効状態とを切り替える。目標角度設定部は、制御状態切替部により無効状態から有効状態に切り替わるときに、目標角度が操作角度から実舵角度に近づいた角度となっているように目標角度を決定し、無効状態から有効状態に切り替わった後、時間の経過に応じて目標角度を操作角度に近づける。
　本実施形態によるステアリング制御装置は、操舵輪が接地してから十分な時間が経過したときに航空機が接地していると判定し、ステアリング制御を有効にする。その際に、操舵装置の操作量に応じた操作角度ではなく、操作角度から実舵角度に近づけた角度を目標角度として、操舵輪を操向する。そして、時間の経過とともに目標角度を操作角度に近づける。このように、本実施形態のステアリング制御装置は、操作角度による操舵輪の操向（以下、通常制御という）の前に、補正された目標角度による操舵輪の操向（以下、過渡制御という）を実行する。これにより、地上走行開始時に実舵角度ＡＳＡ（Ａｃｔｕａｌ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ　Ａｎｇｌｅ）が操作角度ＴＳＡ（Ｔａｒｇｅｔ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ　Ａｎｇｌｅ）から大きく離れていても、操舵輪が急激に動作するのを抑制できる。その結果、航空機の走行安定性を高めることができる。
　上記目標角度設定部は、無効状態から有効状態に切り替わった後の目標角度の単位時間当たりの変化量が、駆動装置により実現可能な実舵角度の単位時間当たりの最大変化量よりも小さくなるように、目標角度を操作角度に近づけてもよい。
　この場合、操舵輪の急激な動きをさらに抑制できる。
　上記目標角度設定部は、目標角度の単位時間当たりの変化量よりも大きい単位時間当たりの変化量で、目標角度から離れる方向に変化したとき、目標角度の単位時間当たりの変化量が、操作角度の単位時間当たりの変化量以上となるように、目標角度を操作角度に近づけてもよい。
　過渡制御において、パイロット等の操作により意図的に操舵輪を急激に動作させたい場合がある。このような例外動作が発生した場合、目標角度設定部は、目標角度を、操作角度の単位時間当たりの変化量以上の変化量で変化させる。そのため、駆動装置は操作角度の単位時間当たりの変化量以上で操舵輪を操向する。その結果、例外動作が発生した場合、パイロット等の操作に応じて操舵輪を急激に動作させることができる。
　上記目標角度設定部は、操作角度と目標角度との角度差が時間の経過に応じて減少するように、目標角度を操作角度に近づけてもよい。
　この場合、過渡制御を実施中に、パイロット等が操舵部材を操作して操作角度を目標角度から大きく離しても、その操作角度との角度差が従前よりも小さくなるように目標角度が設定される。そのため、過渡制御中に操作角度が大きく変動しても、目標角度の変化量が操作角度の変化に合わせて増減することになり、過渡制御が所定の時間内に終了する。
　上記目標角度設定部は、制御状態切替部により無効状態から有効状態に切り替わるときに、目標角度を実舵角度と一致させてもよい。
　この場合、操舵輪が接地して地上走行が開始し、ステアリング制御が有効になったときに、操舵輪が急激に動作するのをさらに抑制できる。
　以下、図面を参照し、本発明の実施形態について詳しく説明する。図中同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［第１の実施形態］
　［ステアリング装置の全体構成］
　図１は本実施形態のステアリング装置の全体構成を示す機能ブロック図である。図１を参照して、ステアリング装置１００は、航空機の降着装置の操舵輪６を操向可能である。
　ステアリング装置１００は、ステアリング制御装置１と、操舵装置２と、駆動装置５と、実舵角度検知装置７とを備える。
　操舵装置２は、パイロットや作業員等のオペレータ（以下、パイロット等という）によって操作され、その操作量に応じた信号を出力する。操舵装置２は、操舵部材２１と、操作量検知装置２２とを備える。操舵部材２１はパイロット等が操舵のために操作する部材であり、たとえば、ラダーペダルである。操作量検知装置２２は、パイロット等による操舵部材２１の操作量を検知する。操作量検知装置２２はさらに、検知された操作量に応じた信号（以下、操作量信号という）ＳＩ２をステアリング制御装置１に出力する。
　ステアリング装置１００には、接地検知装置３が接続されている。接地検知装置３は、操舵輪６が接地しているか否かを検知する。接地検知装置３はたとえば、操舵輪６に基準値以上の外力が付与されたとき（つまり、操舵輪６が地上に接地しているとき）、ハイレベル（Ｈレベル）のＷＯＷ（Ｗｅｉｇｈｔ　Ｏｎ　Ｗｈｅｅｌ）信号ＳＩ３をステアリング制御装置１に出力する。一方、操舵輪６に掛る外力が基準値未満であるとき（つまり、航空機が飛行中のとき）、接地検知装置３はローレベル（Ｌレベル）のＷＯＷ信号ＳＩ３をステアリング制御装置１に出力する。接地検知装置３は、外力に基づいて直接、ＷＯＷ信号ＳＩ３のレベルを変更するような構成であってもよいし、操舵輪を備える脚構造部材の、外力に応じた機械的な変化に基づいてＷＯＷ信号ＳＩ３のレベルを変更するような構成であってもよい。
　ステアリング装置１００には、油圧源４が接続されている。油圧源４は、加圧された作動油を駆動装置５に供給する。油圧源４はさらに、駆動装置５から排出された作動油を回収する。要するに、油圧源４は、駆動装置５内に作動油を循環させる。
　駆動装置５は、ステアリング制御装置１からの指示に応じて操舵輪６を操向する。駆動装置５がステアリング制御装置１からの指示に応じて操舵輪６を操向できれば、駆動装置５の構成は特に制限されない。図１では駆動装置５は、サーボバルブ５１と、アクチュエータ５２と、シャットオフバルブ５３とを含む。
　シャットオフバルブ５３は、油圧源４とサーボバルブ５１との間に配置され、油圧源４及びサーボバルブ５１に接続される。シャットオフバルブ５３は、ステアリング制御装置１からの制御指令ＳＩ５３に応じて、油圧源４からの加圧された作動油の駆動装置５内への流入を許可したり、停止したりする。シャットオフバルブ５３が開いているとき、加圧された作動油がサーボバルブ５１に供給される。したがって、駆動装置５は制御可能状態である。シャットオフバルブ５３が閉じているとき、油圧源４からの作動油の流入が停止され、さらにはアクチュエータ５２内での作動油の循環が形成される。したがって、駆動装置５は、制御停止状態であり、ステアリング装置１００は、操舵輪６に付与される外力によって操舵輪６とともにアクチュエータ５２が自由に動かされうるフリーキャスタ状態となる。
　サーボバルブ５１は、シャットオフバルブ５３とアクチュエータ５２との間に配置され、シャットオフバルブ５３及びアクチュエータ５２に接続される。サーボバルブ５１はシャットオフバルブ５３が開いているとき、シャットオフバルブ５３を経由した油圧源４からの加圧された作動油を受け、ステアリング制御装置１からの制御指令ＳＩ５１に応じてアクチュエータ５２へ供給する作動油量を調節しながら、アクチュエータ５２を連続的に作動させる。
　アクチュエータ５２は、操舵輪６とサーボバルブ５１との間に配置され、操舵輪６及びサーボバルブ５１に接続される。アクチュエータ５２は、サーボバルブ５１を介して供給された作動油の圧力によって、機械的に操舵輪６を操向する。
　実舵角度検知装置７は、操舵輪６の実操舵量を検知する。本例では、実舵角度検知装置７は、駆動装置５のアクチュエータ５２のストローク量を実操舵量として検知する。実舵角度検知装置７は、実操舵量信号ＳＩ７をステアリング制御装置１に出力する。
　［ステアリング制御装置１の構成］
　本実施形態のステアリング制御装置１は、駆動装置５を制御して操舵輪６の実舵角度ＡＳＡを調整する。図２は、ステアリング制御装置１の機能ブロック図である。図２を参照して、ステアリング制御装置１は、制御状態切替部１１と、操作角度決定部１２と、実舵角度決定部１３と、目標角度設定部１４と、指示部１５とを備える。
　制御状態切替部１１は、接地検知装置３から出力されるＷＯＷ信号ＳＩ３を受け、操舵輪６が接地して安定した地上走行状態であるかを判定する。安定した地上走行状態であると判定した場合に、制御状態切替部１１は、ステアリング制御を有効状態に切り替える。安定した地上走行状態でないと判定した場合に、制御状態切替部１１は、ステアリング制御を無効状態に切り替える。
　操作角度決定部１２は、操舵装置２から出力される操作量信号ＳＩ２を受け、操作角度ＴＳＡを決定する。操作角度決定部１２はたとえば、操作量に対応した角度が登録された操作角度テーブルを記憶している。操作角度決定部１２は、操作角度テーブルに基づいて、所定時間ごと（後述のステアリング制御処理を実行するごと）に、受けた操作量信号ＳＩ２に対応した角度を操作角度ＴＳＡに決定し、記憶する。
　実舵角度決定部１３は、実舵角度検知装置７から出力される実操舵量信号ＳＩ７を受け、実舵角度ＡＳＡを決定する。実舵角度決定部１３はたとえば、実操舵量（本例ではアクチュエータ５２のストローク量）に対応した角度が登録された実舵角度テーブルを記憶している。実舵角度決定部１３は、実舵角度テーブルに基づいて、所定時間ごと（後述のステアリング制御処理を実行するごと）に、受けた実操舵量信号に対応した角度を実舵角度ＡＳＡに決定し、記憶する。
　目標角度設定部１４は、操舵輪６の目標角度ＴＡ（Ｔａｒｇｅｔ　Ａｎｇｌｅ）を設定する。目標角度設定部１４は、補正部１４１と、切替部１４２とを含む。
　目標角度設定部１４の補正部１４１は、過渡制御における目標角度ＴＡを決定する。過渡制御は、遅くともステアリング制御が有効状態になるときまでに開始する。補正部１４１は、ステアリング制御が有効状態になる時点までは、目標角度ＴＡを、操作角度ＴＳＡから実舵角度ＡＳＡに近づけた値にする。本例では、補正部１４１は、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡと一致させる。補正部１４１はさらに、ステアリング制御が有効になった後、時間の経過に応じて目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡに近づける。具体的には、補正部１４１は、後述の目標角度更新処理Ｓ２０を実行するごとに、目標角度ＴＡを更新して操作角度ＴＳＡに近づける。
　目標角度設定部１４の切替部１４２は、過渡制御と通常制御とを切り替える。切替部１４２は、遅くともステアリング制御が有効になる時点までに過渡制御（補正部１４１による目標角度ＴＡの決定）を開始し、ステアリング制御が有効になった後、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したときに、過渡制御（補正部１４１による目標角度ＴＡの決定）を停止して、以降、ステアリング制御が有効となっている間、操作角度ＴＳＡの値にて目標角度ＴＡを更新する（通常制御）。本明細書において、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとは、操作角度ＴＳＡと目標角度ＴＡとの差分が基準値未満になった、又は、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡを追い越したことを意味する。つまり、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに厳密に一致していない場合であっても、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに近い値であれば、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとみなす。
　指示部１５は、制御状態切替部１１がステアリング制御を有効状態に切り替えたとき、シャットオフバルブ５３が開くような制御指令ＳＩ５３と、操舵輪６の実舵角度ＡＳＡが目標角度ＴＡになるまで操舵輪６を操向するようにサーボバルブ５１を制御するための制御指令ＳＩ５１とを、駆動装置５に出力する。制御状態切替部１１がステアリング制御を無効状態に切り替えたとき、指示部１５は、シャットオフバルブ５３が閉じるような制御指令ＳＩ５３と、サーボバルブ５１が中立位置となるような制御指令ＳＩ５１とを、駆動装置５に出力する。
　［本実施形態のステアリング制御装置１の動作概要］
　上述の構成を備えるステアリング制御装置１の動作の概要を説明する。
　初めに、従来のステアリング制御装置の動作について説明する。図３は、従来のステアリング制御装置における、時間の経過に応じた操作角度ＴＳＡ及び実舵角度ＡＳＡの動きを示す図である。図中の一点鎖線が操作角度ＴＳＡであり、実線が実舵角度ＡＳＡである。図３を参照して、操舵輪６が接地して地上走行が開始されたのち、時刻ｔ１でステアリング制御が有効状態になったと仮定する。図３では、飛行中及び操舵輪６の接地後ステアリング制御が有効状態になるまでにおいて、操作角度ＴＳＡと操舵輪の実舵角度ＡＳＡとがほぼ一致している。時刻ｔ１でステアリング制御状態が有効状態になった後、実舵角度ＡＳＡが操作角度ＴＳＡとなるように、ステアリング制御装置は操舵輪６を操向する。そのため、時刻ｔ１以降も同様に、操作角度ＴＳＡが操舵輪の実舵角度ＡＳＡとほぼ一致している。時刻ｔ１以降、たとえば、パイロットが操舵部材２１を操作することにより、時間の経過とともに操作角度ＴＳＡが増加した場合、実舵角度ＡＳＡも操作角度ＴＳＡに追随して増加する。
　しかしながら、従来のステアリング制御装置の場合、次の問題が生じる。図４に示すとおり、時刻ｔ１でステアリング制御が有効状態になったとき、何らかの原因により、実舵角度ＡＳＡが操作角度ＴＳＡと大きく異なっていると仮定する。例えば、空中で操作角度ＴＳＡと実舵角度ＡＳＡとがともに中立位置（操舵していない状態）となっている状態で航空機が着陸する際に、横風等の影響で航空機の前後方向が進行方向とずれていると仮定する。このとき、操舵輪６の接地に伴い、操舵輪６の向きが進行方向となり、実舵角度ＡＳＡが中立位置からずれて、実舵角度ＡＳＡが操作角度ＴＳＡと大きく異なる可能性がある。この場合、時刻ｔ１後、実舵角度ＡＳＡを操作角度ＴＳＡに合わせるように、ステアリング制御装置が操舵輪を操向する。図４に示すとおり、時刻ｔ１において、実舵角度ＡＳＡはＡ２°であり、操作角度ＴＳＡのＡ１°から大きく離れている。そのため、ステアリング制御装置は、駆動装置が実現可能な単位時間当たりの最大変化量で、操舵輪６を操向するよう駆動装置に指示する。その結果、図４に示すとおり、時刻ｔ１から微小時間Δｔの短時間で、ステアリング制御装置は操舵輪を急激に動かし、実舵角度ＡＳＡを操作角度ＴＳＡに合わせる。この場合、操舵輪が急激に動くため、航空機の走行安定性が低下する。
　そこで、本実施形態のステアリング制御装置１は、目標角度ＴＡとして操作角度ＴＳＡを用いた通常制御を実施する前に、実舵角度ＡＳＡに近づけた目標角度ＴＡを用いた過渡制御を実施する。これにより、上述のような、操作角度ＴＳＡと実舵角度ＡＳＡとの差が大きいことに起因する操舵輪の急激な動きを抑制することができる。以下、この点を説明する。
　図５は、本実施形態におけるステアリング制御装置１の動作を説明するための図である。図６は、図５の動作時における実舵角度ＡＳＡと操作角度ＴＳＡとの関係を示す図である。図５及び図６においても、時刻ｔ１でステアリング制御が有効状態になると仮定する。
　ステアリング制御装置１は、遅くとも時刻ｔ１までに、目標角度ＴＡを、操作角度ＴＳＡから実舵角度ＡＳＡに近づけた角度とし、時刻ｔ１になるまで当該処理を繰り返す（図５中で二点鎖線）。図５では、ステアリング制御装置１は、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡと同じ値（Ａ２°）とする。
　ステアリング制御装置１はさらに、時刻ｔ１後、時間の経過とともに目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡに近づける（図５参照）。その結果、実舵角度ＡＳＡは、時間の経過とともに増加する目標角度ＴＡに追随しながら、操作角度ＴＳＡに近づく（図６参照）。
　時刻ｔ１においてステアリング制御が有効状態になったとき、図６に示すとおり、実舵角度ＡＳＡは操作角度ＴＳＡと大きく離れている。しかしながら、ステアリング制御装置１は、図５及び図６に示すとおり、操作角度ＴＳＡの代わりに実舵角度ＡＳＡに近づけた目標角度ＴＡに、実舵角度ＡＳＡが追随するように操舵輪６を操向する（過渡制御の実施）。そのため、図４に示したような、時刻ｔ１直後に操舵輪６の動作が急激に変化するのを抑制できる。
　図５を参照して、時間の経過とともに目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡに近づけた結果、時刻ｔ２で目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達する。このとき、ステアリング制御装置１は、目標角度ＴＡとして操作角度ＴＳＡを用いる通常制御に切り替え、その後は実舵角度ＡＳＡが操作角度ＴＳＡに追随するよう操舵輪６を操向する。
　以上のとおり、本実施形態のステアリング制御装置１は、操作角度ＴＳＡから実舵角度ＡＳＡに近づけた目標角度ＴＡを設定し、着陸後のステアリング制御開始時はその目標角度ＴＡを用いた過渡制御を実施する。そして、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとき、目標角度ＴＡとして操作角度ＴＳＡを用いた通常制御を実施する。過渡制御を実施することにより、操舵輪６が急激に動作するのを抑制できる。そのため、着陸後の航空機の地上走行の安定性を高めることができる。以下、ステアリング制御装置１の動作を、フロー図を用いて詳述する。以降の説明では、操舵輪６の操舵において、航空機の前後方向と操舵輪の方向が一致している場合の実舵角度ＡＳＡを０°とする。そして、操舵輪６を上方から見たときの時計回りの回転方向をプラス（＋）で表現し、反時計回りの回転方向をマイナス（－）で表現する。
　［ステアリング制御装置１の動作］
　図７は、着陸に向けてのアプローチから接地、地上走行を経て、運航終了に至るまでのステアリング制御の概要を示す全体フロー図である。図７では、本発明に影響しない処理については省略している。ステアリング制御装置１の電源がオンされているとき（Ｓ１００でＹＥＳ）、ステアリング制御装置１はステアリング制御処理（Ｓ２００）を実行する。本実施形態では、運航中はステアリング制御装置１の電源が常にオンされていると想定する。そのため、運航を終了してステアリング制御装置１の電源がオフされるまで、ステアリング制御装置１はステアリング制御処理（Ｓ２００）を繰り返し実行する。
　［ステアリング制御処理（Ｓ２００）］
　図８は、ステアリング制御処理（Ｓ２００）のフロー図である。
　［ステアリング制御状態が有効状態になるまでの動作（時刻ｔ１までの動作）］
　ステアリング制御処理（Ｓ２００）では初めに、ステアリング制御装置１内の操作角度決定部１２が操作角度ＴＳＡを決定し（Ｓ１及びＳ２）、実舵角度決定部１３が実舵角度ＡＳＡを決定する（Ｓ３及びＳ４）。具体的には、操作角度決定部１２は、操舵装置２から操作量信号ＳＩ２を取得する（Ｓ１）。操作角度決定部１２は、操作量信号ＳＩ２に基づいて、操作角度ＴＳＡを決定する（Ｓ２）。同様に、実舵角度決定部１３は、実舵角度検知装置７から実操舵量信号ＳＩ７を取得し（Ｓ３）、実操舵量信号ＳＩ７に基づいて、実舵角度ＡＳＡを決定する（Ｓ４）。
　ステアリング制御装置１はさらに、操舵輪６が地上に接地して安定した地上走行中であるか否かを判断する（Ｓ５及びＳ６）。具体的には、制御状態切替部１１がＷＯＷ信号ＳＩ３を取得し、ＷＯＷ信号ＳＩ３が所定の時間継続してＨレベルになっている場合に、操舵輪６が接地して安定した地上走行中であると判断し、ステアリング制御を有効状態へと切り替える。それ以外の場合は、ステアリング制御を無効状態へと切り替える。なお、本実施形態では、ＷＯＷ信号ＳＩ３により地上走行の判断を実施しているが、安定した地上走行の判断に利用する信号は、ＷＯＷ信号ＳＩ３に限らない。たとえば、機体速度信号等の他の信号で地上走行の判断を実施してもよい。また、ＷＯＷ信号ＳＩ３と機体速度信号等の複数の信号を組み合わせて、地上走行の判断を実施してもよい。
　航空機が飛行中の場合、ＷＯＷ信号ＳＩ３はＬレベルであるため、制御状態切替部１１は操舵輪６が接地して安定した地上走行中ではないと判断し、ステアリング制御を無効状態に切り替える（Ｓ６でＮＯ）。この場合、指示部１５は、制御指令ＳＩ５３として、駆動装置５内のシャットオフバルブ５３に対して、バルブを閉める指示（ＳＯＶ閉指令）を出力する（Ｓ１４）。シャットオフバルブ５３は、ＳＯＶ閉指令を受け、バルブを閉状態にする。その結果、駆動装置５内に加圧された作動油が供給されず、駆動装置５は制御停止状態となる。この場合、操舵輪６は駆動装置５により制御されておらず、外力を受けた場合に操舵方向に自由に回転可能なフリーキャスタ状態である。なお、前回のステップＳ６での処理で既に無効状態へ切り替えている場合は、制御状態切替部１１は、無効状態を維持する。
　ステップＳ１４の後、目標角度設定部１４は、通常制御フラグを「０」に設定する（Ｓ１５）。ここで、通常制御フラグは、ステアリング制御装置１が通常制御を実施しているか、過渡制御を実施しているかを示すフラグである。通常制御フラグが「０」の場合、ステアリング制御装置１が過渡制御を実施していることを意味する。通常制御フラグが「１」の場合、ステアリング制御装置１が通常制御を実施していることを意味する。
　通常制御フラグを「０」に設定した後、目標角度設定部１４内の補正部１４１は、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡと同じ値（図５ではＡ２°）にする（Ｓ１６）。時刻ｔ１になるまで、ステアリング制御処理（Ｓ２００）では、当該処理を繰り返し実施する。これにより、時刻ｔ１時において、目標角度ＴＡは実舵角度ＡＳＡと一致する。
　［ステアリング制御状態が有効状態になったとき以降の動作（時刻ｔ１以降の動作）］
　ステアリング制御処理（Ｓ２００）を繰り返し実施した結果、時刻ｔ１において、制御状態切替部１１が、操舵輪６が接地して安定した地上走行中であると判断し、ステアリング制御を有効状態へと切り替える（Ｓ６でＹＥＳ）。このとき、指示部１５は、駆動装置５を制御可能状態にする（Ｓ７）。具体的には、指示部１５は制御指令ＳＩ５３として、駆動装置５内のシャットオフバルブ５３に対して、バルブを開く指示（ＳＯＶ開指令）を出力する（Ｓ７）。このとき、シャットオフバルブ５３は、ＳＯＶ開指令を受け、バルブを開状態にする。その結果、駆動装置５内に加圧された作動油が供給され、駆動装置５が操舵輪６を操向可能な状態（制御可能状態）となる。
　続いて、目標角度設定部１４は、通常制御フラグを確認する（Ｓ８）。時刻ｔ１では、通常制御フラグは０であるため（Ｓ８でＮＯ）、目標角度設定部１４は、現時点は過渡制御であると認識する。そこで、目標角度設定部１４は、目標角度更新処理を実行して、目標角度ＴＡを更新する（Ｓ２０）。
　［目標角度更新処理（Ｓ２０）］
　図９は、図８中の目標角度更新処理（Ｓ２０）のフロー図である。目標角度更新処理（Ｓ２０）において、目標角度設定部１４の補正部１４１は、時間の経過に応じて目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡに近づける。
　具体的には、補正部１４１は初めに、次式に基づいて、操作角度変化量を算出する（Ｓ２１）。
　操作角度変化量＝操作角度ＴＳＡ－前回のステアリング制御処理で決定された操作角度ＴＳＡ
　続いて、目標角度ＴＡと操作角度ＴＳＡとを比較する（Ｓ２２）。目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡよりも小さく（Ｓ２２でＹＥＳ）、かつ、ステップＳ２１で求めた操作角度変化量があらかじめ設定された目標角度ＴＡの単位時間当たり（本実施例では計算周期当たり）の正の変化量「Δ１」以下の場合（Ｓ２３でＮＯ）、補正部１４１は、目標角度ＴＡを次の式のとおり更新する（Ｓ２５）。
　目標角度ＴＡ＝前回のステアリング制御処理で設定された目標角度ＴＡ＋Δ１
　一方、ステップＳ２２での比較の結果、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡ以上で（Ｓ２２でＮＯ）、操作角度変化量があらかじめ設定された目標角度の単位時間当たりの負の変化量「－Δ１」以上の場合（Ｓ２６でＮＯ）、補正部１４１は、目標角度ＴＡを次の式のとおり更新する（Ｓ２７）。
　目標角度ＴＡ＝前回のステアリング制御処理で設定された目標角度ＴＡ－Δ１
　要するに、補正部１４１は、時刻ｔ１からの時間の経過に応じて（目標角度更新処理（Ｓ２０）を実施するごとに）、目標角度ＴＡを更新して単位時間当たりの変化量Δ１だけ操作角度ＴＳＡの方向に変化させる。
　図８に戻って、目標角度更新処理（Ｓ２０）により目標角度ＴＡを更新した後、目標角度設定部１４の切替部１４２は、更新された目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したか否かを判断する（Ｓ１２）。上述のとおり、ステップＳ１２では、目標角度ＴＡと操作角度ＴＳＡとの差分が基準値以下である、又は、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡを追い越していれば、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとみなす。
　ステップＳ１２において、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達していない場合（Ｓ１２でＮＯ）、ステアリング制御装置１は過渡制御を継続する（通常制御フラグは「０」のまま）。
　指示部１５は、実舵角度ＡＳＡが目標角度ＴＡ（ここではＳ２０で設定された過渡制御中の目標角度ＴＡ）となるように操舵輪６を操向するよう、制御指令ＳＩ５１を算出する（Ｓ１０）。そして、指示部１５は、駆動装置５（のサーボバルブ５１）に対して、算出された制御指令ＳＩ５１を出力する（Ｓ１１）。
　駆動装置５は、制御指令ＳＩ５１を受け、サーボバルブ５１を駆動する。その結果、操舵輪６が作動して、実舵角度ＡＳＡが過渡制御中の目標角度ＴＡに近づく。
　ステアリング制御装置１は、ステップＳ１１を実行した後、電源がオンされている限り（図７中のＳ１００でＹＥＳ）、ステップＳ１に戻り、ステアリング制御処理（Ｓ２００）を繰り返す。これにより、図５及び図６に示すとおり、時刻ｔ１後、時間の経過とともに目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに近づく（図５参照）。その結果、実舵角度ＡＳＡが操作角度ＴＳＡに近づく（図６）。
　［目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したときの動作（図５の時刻ｔ２以降の動作）］
　図５における時刻ｔ１以降、ステアリング制御処理（Ｓ２００）を繰り返し実行した結果、時刻ｔ２において、過渡制御中の目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したと目標角度設定部１４中の切替部１４２が判断する（図８中のＳ１２でＹＥＳ）。このとき、通常制御を実施するため、目標角度設定部１４は通常制御フラグを「１」にする（Ｓ１３）。さらに、切替部１４２は、目標角度ＴＡを、目標角度設定部１４中の補正部１４１で更新された値に代えて、操作角度ＴＳＡと同じ値にする（Ｓ９）。
　上記動作により、過渡制御から通常制御に切り替わる。以降、ステアリング制御処理（Ｓ２００）が実行されている間は、通常制御フラグが「１」である限り（Ｓ８でＹＥＳ）、ステアリング制御装置１は通常制御を繰り返し実行する。指示部１５は、実舵角度ＡＳＡが目標角度ＴＡ（操作角度ＴＳＡ）となるまで操舵輪６を操向するよう、制御指令ＳＩ５１を算出し（Ｓ１０）、駆動装置５（のサーボバルブ５１）に対して、算出された制御指令ＳＩ５１を出力する（Ｓ１１）。駆動装置５は、制御指令ＳＩ５１に基づいて、操舵輪６を操向して、実舵角度ＡＳＡを目標角度ＴＡ（操作角度ＴＳＡ）に追従させる。
　以上の動作により、ステアリング制御装置１は、ステアリング制御が有効状態になるまで（図５における時刻ｔ１までの期間）、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡに一致させる。そして、ステアリング制御装置１は、時刻ｔ１から過渡制御を実施して、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達するまで、補正部１４１により更新された目標角度ＴＡを用いて実舵角度ＡＳＡを変化させる。時刻ｔ２にて目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとき、ステアリング制御装置１は過渡制御に代えて通常制御を実施して、操作角度ＴＳＡと同じ値の目標角度ＴＡを用いて実舵角度ＡＳＡを変化させる。これにより、操舵輪６の急激な動作を抑制できる。
　［初期動作中における例外動作］
　上記のとおり、ステアリング制御装置１では、過渡制御中に目標角度ＴＡを時間の経過に応じて、時刻ｔ１における実舵角度ＡＳＡの値から徐々に操作角度ＴＳＡに近づける。これにより、着陸時に実舵角度ＡＳＡと操作角度ＴＳＡとの差が大きいことに起因した操舵輪６の急速な動作を抑制する。しかしながら、時刻ｔ１以降の過渡制御中において、パイロットが操舵部材２１を操作して、少なくとも目標角度ＴＡの単位時間当たりの変化量Δ１よりも大きい変化量で、目標角度ＴＡの変化方向と同じ方向に、操作角度ＴＳＡを目標角度ＴＡから意図的に遠ざける場合がある。このような例外動作が発生した場合、過渡制御中に単位時間（計算周期）当たりの変化量を一定のまま目標角度ＴＡを変化させていると、パイロットが意図的に急激な変化を求めたにもかかわらず、操舵輪６の操向がパイロットの操作に応答せず、遅いままとなってしまう。
　本実施形態のステアリング制御装置１は、このような例外動作にも対応する。具体的には、パイロット等により上記例外動作が発生したとき、すなわち、図９における目標角度更新処理（Ｓ２０）において、ステップＳ２１で算出された操作角度変化量があらかじめ設定された目標角度の単位時間当たりの正の変化量「Δ１」又は負の変化量「－Δ１」を超えた場合（Ｓ２３でＹＥＳ又はＳ２６でＹＥＳ）、目標角度設定部１４中の切替部１４２は、目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡと同じ値に設定する（Ｓ２４）。これにより、ステアリング制御装置１は、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したと判定するため（図８中のＳ１２でＹＥＳ）、通常制御となり、通常制御フラグを「１」としたうえで、実舵角度ＡＳＡを、操作角度ＴＳＡと同じ値の目標角度ＴＡに追従させるように制御指令ＳＩ５１を出力する（図８中のＳ９、Ｓ１０及びＳ１１）。その結果、パイロット等により上記の例外動作が発生した場合には、操舵輪６がパイロット等の操作に応じて迅速に作動する。
　ステップＳ２４において、目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡとしたが、目標角度ＴＡの単位時間当たりの変化量が、前述の操作角度変化量以上となるように、目標角度ＴＡを操作角度ＴＳＡに近づければ足りる。この場合であっても、操舵輪６がパイロット等の操作に応じて迅速に作動することができる。
　［第２の実施形態］
　第１の実施形態では、目標角度更新処理（Ｓ２０）において、目標角度設定部１４中の補正部１４１は、時間の経過に応じて（処理を実行するごとに）、目標角度ＴＡを一定の単位時間当たりの変化量Δ１だけ操作角度ＴＳＡの方向に変化させ、操作角度ＴＳＡが目標角度ＴＡから目標角度ＴＡの変化方向と同じ方向に急激に遠ざかる場合は、目標角度ＴＡを即座に操作角度ＴＳＡに一致させて通常制御に切り替える。しかしながら、操作角度ＴＳＡの変化量の大小にかかわらず、目標角度ＴＡと操作角度ＴＳＡとの角度差が、時間の経過とともに（処理を実行するごとに）減少するように、補正部１４１が目標角度ＴＡを更新してもよい。以下、第２の実施形態について説明する。
　第２実施形態のステアリング制御装置１の構成は、第１の実施形態と同じである。図１０は、第２実施形態のステアリング制御装置１におけるステアリング制御処理（Ｓ３００）のフロー図である。図１０を参照して、ステアリング制御処理（Ｓ３００）は、図８のステアリング制御処理（Ｓ２００）と比較して、ステップＳ１６の後で、ステップＳ３０を実行する。ステアリング制御処理（Ｓ３００）はさらに、目標角度更新処理（Ｓ２０）に代えて、目標角度更新処理（Ｓ４０）を実施する。ステアリング制御処理（Ｓ３００）のその他の動作は、ステアリング制御処理（Ｓ２００）と同じである。以下、ステアリング制御処理（Ｓ３００）の動作について説明する。
　［ステアリング制御状態が有効状態になるまでの動作（時刻ｔ１までの動作）］
　図１０を参照して、ステアリング制御装置１は、操作角度ＴＳＡを決定し（Ｓ１及びＳ２）、実舵角度ＡＳＡを決定する（Ｓ３及びＳ４）。ステアリング制御装置１はさらに、操舵輪６が接地して安定した地上走行中であるか否かを判定する（Ｓ５及びＳ６）。時刻ｔ１よりも前の場合、操舵輪６が接地して安定した地上走行中ではない（Ｓ６でＮＯ）。そのため、ステアリング制御は無効状態であり、ステアリング制御装置１は、ＳＯＶ閉指令を出力し（Ｓ１４）、通常制御フラグを「０」とする（Ｓ１５）。さらに、ステアリング制御装置１内の目標角度設定部１４が、目標角度ＴＡに実舵角度ＡＳＡと同じ角度（図５ではＡ２°）を設定する（Ｓ１６）。
　以上の工程後、目標角度設定部１４は、次式により、操作角度ＴＳＡと目標角度ＴＡとの角度差を算出する（Ｓ３０）。
　角度差＝｜操作角度ＴＳＡ－目標角度ＴＡ｜
　要するに、角度差は、操作角度ＴＳＡと目標角度ＴＡの絶対差である。
　ステップＳ３０で角度差を算出した後、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
　［ステアリング制御状態が有効状態になったとき以降の動作（時刻ｔ１以降の動作）］
　時刻ｔ１において、制御状態切替部１１により操舵輪６が地上に接地して安定した地上走行が開始されたと判断される（Ｓ６でＹＥＳ）。このとき、図８と比較して、目標角度設定部１４は、図９の目標角度更新処理（Ｓ２０）に代えて、図１１に示す目標角度更新処理（Ｓ４０）を実施する。
　図１１を参照して、目標角度更新処理（Ｓ４０）では初めに、目標角度設定部１４中の補正部１４１が、次式に基づいて角度差を更新する（Ｓ４１）。
　角度差＝前回の角度差－Δ２
　ここで、Δ２は所定の角度である。要するに、本実施形態の場合、仮角度更新処理（Ｓ４０）を実施するごとに、目標角度ＴＡと操作角度ＴＳＡとの角度差を小さくする。つまり、過渡制御の実施中において、パイロット等が操舵部材２１を操作して操作角度ＴＳＡを目標角度ＴＡの変化方向と同じ方向に目標角度ＴＡから大きく離しても、その操作角度ＴＳＡとの角度差が前回よりも小さくなるように目標角度ＴＡが設定される。つまり、本実施形態では、操作角度ＴＳＡの変動に応じて目標角度ＴＡの変化量が自動的に調節されることになる。そのため、操作角度ＴＳＡが変動したとしても、過渡制御は、ステアリング制御状態が有効状態に切り替わった時点での角度差によって決まる所定の時間内に終了し、過渡制御から通常制御（操作角度ＴＳＡに基づく操向）に切替わる。その結果、パイロット等により上記例外動作が発生した場合には、操舵輪６がパイロット等の操作に応じて迅速に作動する。
　目標角度設定部１４中の補正部１４１はステップＳ４１で角度差を更新した後、更新された角度差を実現するよう目標角度ＴＡを更新する（Ｓ４２～Ｓ４４）。具体的には、補正部１４１は目標角度ＴＡと操作角度ＴＳＡとを比較する（Ｓ４２）。目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡよりも小さい場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、補正部１４１は、次式に基づいて目標角度ＴＡを更新する（Ｓ４３）。
　目標角度ＴＡ＝操作角度ＴＳＡ－ステップＳ４１で算出した角度差
　一方、ステップＳ４２において、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡ以上の場合（Ｓ４２でＮＯ）、補正部１４１は、次式に基づいて目標角度ＴＡを更新する（Ｓ４４）。
　目標角度ＴＡ＝操作角度ＴＳＡ＋ステップＳ４１で算出した角度差
　以上の工程を終了後、図１０中のステップＳ１２に進む。以降の動作は第１の実施形態のステアリング制御処理Ｓ２００（図８）と同じである。
　［第３の実施形態］
　上述の実施形態では、航空機が着陸する際、操舵輪６が接地して安定した地上走行になるまで（時刻ｔ１よりも前）において、操舵輪６はフリーキャスタ状態である。したがって、その間に操舵輪６が何らかの外力を受けた場合、意図せず操舵輪６が回転して航空機の直進方向と大きく異なる方向を向く可能性が考えられる。そこで、第３の実施形態では、操舵輪６が接地して安定した地上走行になるまでのステアリング制御の無効状態において、操舵輪６をフリーキャスタ状態とはせずに、操舵輪６の実舵角度ＡＳＡを、パイロット等の操作に関係なく、航空機が地上走行において直進する場合の実舵角度（０°）に維持するような制御（以下、中立制御）を実施する。この実施形態において、実舵角度ＡＳＡは、ステアリング制御状態が無効状態の間、常に０°を維持するよう制御されるが、ステアリング制御状態が有効状態に切り替わったときに、パイロット等の操作により操作角度ＴＳＡが０°からずれている場合に、操作角度ＴＳＡと実舵角度ＡＳＡが異なることになる。このような場合でも、本実施形態では操舵輪６の急激な動作を抑制できる。以下、第３の実施の形態について説明する。
　第３の実施形態のステアリング制御装置１の構成は、第１の実施形態と同じである。図１２は、第３の実施形態のステアリング制御装置１におけるステアリング制御処理（Ｓ４００）のフロー図である。図１２を参照して、ステアリング制御処理（Ｓ４００）では、ステアリング制御装置１が操作角度ＴＳＡ及び実舵角度ＡＳＡを決定した後（Ｓ１～Ｓ４）、ＳＯＶ開指令を出力する（Ｓ７）。つまり、ステアリング制御処理（Ｓ４００）では、シャットオフバルブ５３は常時開いており、駆動装置５は常時制御可能状態である。
　図１２では、ステップＳ７を実施した後、制御状態切替部１１による地上走行判断が実行される（Ｓ５及びＳ６）。判断の結果、操舵輪６が接地して安定した地上走行中ではない場合（Ｓ６でＮＯ）、目標角度設定部１４は、通常制御フラグを０として（Ｓ１５）、目標角度ＴＡを０°（つまり、航空機が地上走行時に直進する場合の操舵輪６の実舵角度であり、中立位置）に設定する（Ｓ３１）。
　目標角度ＴＡを設定した後、ステアリング制御装置１の指示部１５が操舵輪６を操向するための制御指令を算出及び出力する（Ｓ１０及びＳ１１）。これにより、操舵輪６の実舵角度ＡＳＡは、操舵輪６が接地して安定した地上走行を開始するまで（Ｓ６でＹＥＳとなるまで）、０°を維持するよう制御される。その他の動作は第１の実施形態と同じである。
　以上の動作により、本実施形態では、ステアリング制御状態が有効状態になるまで、操舵輪６の実舵角度ＡＳＡが常時０°となるように制御されるため、操舵輪６の接地時に、確実に操舵輪６の方向を航空機の前後方向と一致させておくことができる。一方で、ステアリング制御状態が有効状態になったときにパイロット等の操作により操作角度ＴＳＡが０°から大きくずれていた場合でも、第１の実施形態と同様に、操舵輪６の急激な動作を抑制できる。
　以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
　上述の実施の形態では、ステアリング制御状態が有効状態になる前（時刻ｔ１よりも前）において、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡと同じ角度Ａ２°とした（図５参照）。しかしながら、図１３に示すとおり、目標角度ＴＡが実舵角度ＡＳＡと一致していなくても、目標角度ＴＡは操作角度ＴＳＡから実舵角度ＡＳＡに近づけた角度であれば足りる。この場合、ステアリング制御状態が有効状態になったとき、実舵角度ＡＳＡが目標角度ＴＡになるまで操舵輪６が動作するものの、従前と比較して、操舵輪６が急激に動作する角度範囲を狭く押さえることができる。そのため、地上走行時の安定性が従前よりも高まる。
　上述の実施の形態では、時刻ｔ１よりも前のステアリング制御状態が無効状態である期間において、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡに近づけている。しかしながら、図１４に示すとおり、時刻ｔ１時において、目標角度ＴＡを実舵角度ＡＳＡに近づけてもよい。要するに、ステアリング制御状態が有効状態になる時刻ｔ１のときに、目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡから実舵角度ＡＳＡに近づいていればよい。
　上述の実施の形態では、時刻ｔ２にて目標角度ＴＡが操作角度ＴＳＡに到達したとき、ステアリング制御装置１は、過渡制御から通常制御へと切替えて、操作角度ＴＳＡに基づく操向を実施する。しかしながら、ステアリング制御装置１は、通常制御を実施せずに、過渡制御を継続してもよい。この場合であっても、目標角度ＴＡは時間の経過に応じて操作角度ＴＳＡに近づける。そのため、実舵角度ＡＳＡがステアリング制御が無効状態から有効状態に切り替わったときに急激に変化するのを抑制しつつ、実舵角度ＡＳＡを操作角度ＴＳＡに近づけることができる。
　上述の実施の形態では、操舵部材２１はラダーペダルである。しかしながら、操舵部材２１はラダーペダルに限定されない。操舵部材２１はたとえば、操縦桿等であってもよい。操作量検知装置２２が操作量を検知可能であれば、操舵部材２１は特に限定されない。
　上述の実施形態では、駆動装置５は、サーボバルブ５１と、アクチュエータ５２と、シャットオフバルブ５３とを備え、油圧源４から加圧された作動油の供給を受ける。しかしながら、駆動装置５及び油圧源４はこれに限定されない。駆動装置５は電動により操舵輪６を操向し、油圧源４の代わりに電源から電力の供給を受けてもよい。駆動装置５は、操舵輪６を操向可能であれば、その構成は特に限定されない。
　上述の実施形態では、操作角度決定部１２は、操作量と角度とが登録されたテーブルを用いて操作角度ＴＳＡを決定する。しかしながら、操作角度決定部１２は他の方法により操作角度ＴＳＡを決定してもよい。たとえば、操作角度決定部１２は、操作量信号ＳＩ２に基づいて、操作角度ＴＳＡを算出してもよい。実舵角度決定部１３も同様に、実操舵量信号ＳＩ７に基づいて、実舵角度ＡＳＡを算出してもよい。
１　ステアリング制御装置
２　操舵装置
３　接地検知装置
４　油圧源
５　駆動装置
６　操舵輪
７　実舵角度検知装置
１１　制御状態切替部
１２　操作角度決定部
１３　実舵角度決定部
１４　目標角度設定部
１５　指示部
２１　操舵部材
２２　操作量検知装置
１４１　補正部
１４２　切替部

Claims (5)

  1. 　航空機の降着装置の操舵輪を操向可能であり、前記操舵輪の実操舵量を検知する実舵角度検知装置と、操舵部材と前記操舵部材の操作量を検知する操作量検知装置とを含む操舵装置と、前記操舵輪を操向する駆動装置とを備えるステアリング装置を制御するための航空機のステアリング制御装置であって、
    　前記実操舵量に基づいて、前記操舵輪の実舵角度を決定する実舵角度決定部と、
    　前記操作量に基づいて、前記操舵装置に応じた操作角度を決定する操作角度決定部と、
    　前記操舵輪の目標角度を設定する目標角度設定部と、
    　前記実舵角度が前記目標角度になるよう前記操舵輪を操向する操向制御が実施される有効状態と前記操向制御が実施されない無効状態とを切り替える制御状態切替部とを備え、
    　前記目標角度設定部は、前記制御状態切替部により前記無効状態から前記有効状態に切り替わるときに、前記目標角度が前記操作角度から前記実舵角度に近づいた角度となっているように前記目標角度を決定し、前記無効状態から前記有効状態に切り替わった後、時間の経過に応じて前記目標角度を前記操作角度に近づける、航空機のステアリング制御装置。
  2. 　請求項１に記載の航空機のステアリング制御装置であって、
    　前記目標角度設定部は、前記無効状態から前記有効状態に切り替わった後の前記目標角度の単位時間当たりの変化量が、前記駆動装置により実現可能な前記実舵角度の単位時間当たりの最大変化量よりも小さくなるように、前記目標角度を前記操作角度に近づける、航空機のステアリング制御装置。
  3. 　請求項２に記載の航空機のステアリング制御装置であって、
    　前記目標角度設定部は、前記操作角度が前記目標角度の単位時間当たりの変化量よりも大きい単位時間当たりの変化量で、前記目標角度から離れる方向に変化したとき、前記目標角度の単位時間当たりの変化量が、前記操作角度の単位時間当たりの変化量以上となるように、前記目標角度を前記操作角度に近づける、航空機のステアリング制御装置。
  4. 　請求項１に記載の航空機のステアリング制御装置であって、
    　前記目標角度設定部は、前記操作角度と前記目標角度との角度差が時間の経過に応じて減少するように、前記目標角度を前記操作角度に近づける、航空機のステアリング制御装置。
  5. 　請求項１に記載の航空機のステアリング制御装置であって、
    　前記目標角度設定部は、前記制御状態切替部により前記無効状態から前記有効状態に切り替わるときに、前記目標角度を前記実舵角度と一致させる、航空機のステアリング制御装置。
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