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公開番号2025143167
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024129137
出願日2024-08-05
発明の名称モータ制御装置および飛行制御システム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02P 29/02 20160101AFI20250924BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】プロペラの過回転状態を迅速に解消できるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置としてのインバータ制御部は、正トルク制御部(ステップS10)と、負トルク制御部(ステップS41、S44)と、過回転検出部(ステップS20)と、を備える。モータの回転トルクのうち、飛行させる正方向の回転を加速または維持するためのトルクを正トルクとし、正方向の回転を減速させるためのトルクを負トルクとする。正トルク制御部は、正トルクを発揮させる正トルクモードでモータを制御する。負トルク制御部は、負トルクを発揮させる負トルクモードでモータを制御する。過回転検出部は、プロペラまたはモータの過回転を検出する。過回転検出部によって過回転が検出されている時には、負トルク制御部によって負トルクモードでの制御が実行される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電動のモータ（６１）によって回転するプロペラ（２０）で飛行する、機体に乗員室または荷室を有した電動航空機（１０）に適用されるモータ制御装置であって、
前記モータの回転トルクのうち、飛行させる正方向の回転を加速または維持するためのトルクを正トルクとし、前記正方向の回転を減速させるためのトルクを負トルクとし、
前記正トルクを発揮させる正トルクモードで前記モータを制御する正トルク制御部（Ｓ１０）と、
前記負トルクを発揮させる負トルクモードで前記モータを制御する負トルク制御部（Ｓ４１、Ｓ４４）と、
前記プロペラまたは前記モータの過回転を検出する過回転検出部（Ｓ２０）と、を備え、
前記過回転検出部によって前記過回転が検出されている時には、前記負トルク制御部によって前記負トルクモードでの制御が実行される、モータ制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記正トルク制御部および前記負トルク制御部は、前記モータに設けられた複数のコイル（６３ａ、６３ｂ）の各々に対して、通電状態を独立して制御可能であり、
前記過回転が検出されている時には、前記正トルクモードでの制御を禁止しつつ、複数の前記コイルの少なくとも１つを前記負トルクモードで制御する、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記過回転が検出されている時には、１つの前記コイルは前記負トルクモードで制御され、残りの他の前記コイルの通電は停止される、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記過回転が検出されている時には、最大電流を流していた前記コイルの通電が停止される、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記過回転が検出されている時には、全ての前記コイルが前記負トルクモードで制御される、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記過回転が検出された後に前記プロペラを継続して駆動させる継続要求があった場合には、前記過回転が解消された後に、複数の前記コイルの少なくとも１つが前記正トルクモードで制御される、請求項２～５のいずれか１つに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記過回転が検出された時に最大電流を流していた前記コイルについては、前記継続要求があった場合でも、前記過回転が解消された後に前記正トルクモードで制御することが禁止されている、請求項６に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記過回転が検出された後に前記プロペラを停止させる停止要求がある場合には、前記過回転が解消された後に、全ての前記コイルの通電を停止させる、請求項２～５のいずれか１つに記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記プロペラを回転不能な状態にロックさせるロック制御部（Ｓ６３、Ｓ７１、Ｓ８０）を有し、
前記過回転が検出された後にロック要求がある場合には、前記過回転が解消された後に、前記ロック制御部による制御が実行される、請求項１～５のいずれか１つに記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記ロック制御部は、
前記負トルクモードで所定回転速度まで減速させた後、前記プロペラの実回転位置を目標回転位置近傍に停止させるように前記モータへの電力供給をフィードバック制御するフィードバック制御部（Ｓ６３）と、
前記目標回転位置近傍に停止させた後、前記プロペラが回転しないように制動トルクを発揮させるロックモードで前記モータへの電力供給を制御する電気ロック制御部（Ｓ７１）と、を有する請求項９に記載のモータ制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電動航空機に適用されるモータ制御装置、および飛行制御システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動モータでプロペラを回転させることで飛行する電動航空機が記載されている。この種の航空機では、モータ制御装置によってモータへの電力供給が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、プロペラが過回転の状態に陥ると、モータが発電する場合がある。その結果、制御装置を構成する電気部品にかかっている電圧が、耐圧を超えて大きくなり、電気部品の故障を招くことが懸念される。そのため、プロペラの過回転状態は迅速に解消させることが望ましい。また、航空機の姿勢制御を一刻も早く安定させるためにも、プロペラの過回転状態は迅速に解消させることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、モータ制御装置がモータへの電力供給を停止させるだけでは、プロペラは慣性で回り続けるため過回転状態を迅速に解消させることはできない。特に、プロペラを回転させる向きに強風が吹いている場合には、過回転状態を解消させるまでに要する時間は極めて長くなる。
【０００６】
開示される１つの目的は、プロペラの過回転状態を迅速に解消できるモータ制御装置、および飛行制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示の一態様によるモータ制御装置は、
電動のモータ（６１）によって回転するプロペラ（２０）で飛行する、機体に乗員室または荷室を有した電動航空機（１０）に適用されるモータ制御装置であって、
モータの回転トルクのうち、飛行させる正方向の回転を加速または維持するためのトルクを正トルクとし、正方向の回転を減速させるためのトルクを負トルクとし、
正トルクを発揮させる正トルクモードでモータを制御する正トルク制御部（Ｓ１０）と、
負トルクを発揮させる負トルクモードでモータを制御する負トルク制御部（Ｓ４１、Ｓ４４）と、
プロペラまたはモータの過回転を検出する過回転検出部（Ｓ２０）と、を備え、
過回転検出部によって過回転が検出されている時には、負トルク制御部によって負トルクモードでの制御が実行される。
【０００８】
ここに開示されたモータ制御装置によると、過回転が検出されている時には、正方向の回転を減速させるための負トルクがモータに生じる。そのため、モータを迅速に減速させることができ、ひいてはプロペラの過回転状態を迅速に解消できる。
【０００９】
上記目的を達成するため、本開示の一態様による飛行制御システムは、
電動のモータ（６１）によって回転するプロペラ（２０）で飛行する、機体に乗員室または荷室を有した電動航空機（１０）に適用され、モータの駆動を制御するモータ制御装置（８２）と、
モータ制御装置に制御指令を与える飛行制御装置（４０）と、を備える飛行制御システムにおいて、
モータの回転トルクのうち、飛行させる正方向の回転を加速または維持するためのトルクを正トルクとし、正方向の回転を減速させるためのトルクを負トルクとし、
モータ制御装置は、
正トルクを発揮させる正トルクモードでモータを制御する正トルク制御部（Ｓ１０）と、
負トルクを発揮させる負トルクモードでモータを制御する負トルク制御部（Ｓ４１、Ｓ４４）と、
プロペラまたはモータの過回転を検出する過回転検出部（Ｓ２０）と、を備え、
過回転検出部によって過回転が検出されている時には、少なくとも負トルクモードでの減速制御を含む過回転保護制御が実行される。
【００１０】
ここに開示された飛行制御システムによると、過回転が検出されている時には、正方向の回転を減速させるための負トルクがモータに生じる。そのため、モータを迅速に減速させることができ、ひいてはプロペラの過回転状態を迅速に解消できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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