Brevet FR2203033A1 — publié le 19740510

L'invention concerne les systèmes d'asservissement électrohydraulique comportant essentiellement un vérin dont le déplacement est commandé par une servo-valve, elle-même commandée par un circuit électronique recevant, d'une part, les ordres électriques d'entrée, d'autre part, les signaux provenant d'un détecteur de position du vérin, ledit circuit fournissant à la servo-valve des signaux d'erreur résultant de la comparaison entre les signaux d'entrée et les signaux fournis par le détecteur de position. Ces systèmes d'asservissement électrohydraulique étant des systèmes intégrateurs, il en résulte que la majorité-des pannes susceptibles d'intervenir dans la channe et en particulier les pannes de commande électrique, de servo-valve et de détecteur de position, se traduisent par l'envoi, en général à vitesse maximale, et l'immobilisation du vérin sur l'une de ses butées de fin de coursez I1 existe des moyens permettant de privilégier l'une des deux butées, mais pour un grand nombre d'applications, l'immobilisation sur l'une ou l'autre butée présente le neume degré de gravité. C'est ainsi, notamment, que dans le cas de pilotage des avions ou des fusées, la mise en butée accidentelle de la commande d'une gouverne ou d'une des tuyères de la fusée a des conséquences ca tastropbiques. On a donc cherché, après détection d'une panne, à immobiliser le vérin dans une position choisie à l'avance pour minimiser les dangers de cette panne, par exemple la position mi-course. En effet, il est beaucoup moins grave sur un avion, qu'unie gouverne, au lieu de partir vers le haut ou vers le bas, revienne. en position neutre. Pour une fusée, l'immobilisation dlune tuyère à micourse ne se traduit que par une diminution des performances de pilotage qu'il est aisé de prendre en compte dans l'étude de fa çon à ce qu'elle reste sans conséquence grave. Pour une fusée monotuyère en autorotatlon commandée selon deux directions perpendiculaires, l'immobilisation d'un des vérins de commande en position médiane peut également ne pas entraîner la perte de la fusée. =our obtenir ce résultat, l'invention prévoit un dispositif de sécurité oui comporte entre le vérin et sa servo-valve de commande, un sélecteur agencé pour isoler ladite servo-valve dudit vérin et pour brancher sur ce dernier un distributeur assurant son asservissement mécanique, le tiroir dudit distributeur étant relié au vérin par l'intermédiaire de moyens mécaniques agencés de telle sorte que ledit tiroir occupe sa position neutre pour une position déterminée dudit vérin, par exemple sa position médiane, ledit sélecteur étant commandé par des moyens indépendants de ceux appartenant à la channe de commande normale du vérin et déclenchés par le signal de sortie d'un détecteur à seuil qui reçoit, pour les comparer, le signal de sortie d'un détecteur de position du vérin et l'ordre électrique entrée de la channe de commande normale. Les moyens mécaniques de liaison entre le vérin et le tiroir du distributeur peuvent comporter un simple levier pivotant dont 11 extrémité d'un des bras est articulée sur la tige de commande du tiroir du distributeur et dont l'extrémité de l'autre bras porte un galet appliqué en permanence contre la tige du vérin glace à des moyens de rappel élastiques dudit levier, ladite tige ayant dans la zone d'application dudit galet une forme telle que le tiroir occupe sa position neutre lorsque la tige occupe elle mdme sa position prédéterminée. Dans une forme de réalisation, la tige du vérin est simplement tronconique à son extrémité et c'est lorsque le galet repose sur cette partie tronconique que le tiroir occupe sa position neutre. Â titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisation de dispositif de sécurité selon l'invention, dessin dont la figure unique est une vue schématique de l'ensemble du système d'asservissement et de son dispositif de sécurité dont le circuit est indiqué en traits pointillés. Dans l'exemple représenté, le système d'asservissement proprement dit comporte un vérin 1 alimenté par une servo-valve 2, celle-ci étant commandée par le signal de sortie du comparateur électronique 3 qui reçoit, d'une part, le signal d'ordre JCo et, d'autre part, le signal de sortie du détecteur de position 4 qui équipe la tige 5 du vérin i. Entre le vérin 1 et la servo-valve 2 est monté un sélecteur 6 commandé par une électrovalve 7. Celle-ci est déclenchée par le signal de sortie du détecteur à seuil 8 qui reçoit, d'une part, le signal d'ordre -et, d'autre part, le signal de sortie d'un se- cond détecteur de position 9 dont est munie la tige 5 du vérin 1. Un distributeur 10 est prévu pour alimenter le vérin 1 par l'intermédiaire du sélecteur 6 lorsque ce dernier a isolé la servo-valve 2 dudit vérin. La tige il du tiroir du distributeur 10 est articulée à l'extrémité 12 du bras 13 d'un levier pivotant autour de l'axe 14 et dont l'autre bras 15 porte à son extrémité un galet 16. Ce galet 16 est rappelé par le ressort 17 au contact de la surface de la tige 5 du vérin 1. L'extrémité 18 de cette tige 5 est tronconique et le galet 16 repose sur cette partie tronconique lorsque le vérin est au milieu de sa coursez Le fonctionnement de l'ensemble du système d'asservissement et de son dispositif de sécurité est le suivant :: Dans le cas normal, le sélecteur 6 est dans la position indiquée sur la figure et le déplacement de la tige 5 du vérin 1 est provoque par l'action de la servo-valve 2 qui est elle-même actionnée par le signal de sortie du comparateur 3 résultant de la comparaison du signal d'ordre /0 et du signal de sortie du détecteur de position 4. Du détecteur à seuil 8 ne sort aucun signal de commande de l'électro-valve 7 car la différence entre le signal d'ordre t0 et le signal de sortie du détecteur de position 9 est inférieure au feuil du détecteur 8. En cas de panne, il apparat une différence anormale entre le signal d'ordre JR0 et le signal de sortie du détecteur-9, différence qui excède le seuil auquel est réglé le détecteur 8. Ce dernier déclenche alors l'électrovalve 7 qui commande le déplacement du sélecteur 6. Celui-ci isole la servo-valve 2 et met en communication le distributeur 10 avec le vérin 1. Si la tige 5 du vérin 1 est en position extr8me gauche (sur la figure), le galet 16 est en appui sur la surface cylindrique de la tige 5 et le levier a pivoté, par rapport à la position de la figure, en comprimant le ressort 17, et le tiroir 16 est dans une position située à droite de celle de la figure. Du fluide sous pression arrive dans la chambre de gauche du vérin et la tige 5 est ramenée vers la droite jusqu'à ce que le galet 16 se retrouve sur la partie extrême tronconique 18. Si la tige 5 est, au contraire, venue en position extrême droite, le galet 16 n'est plus en contact avec elle, et le ressort 17 rappelle le levier 13, donc le tiroir 16, vers une position située à gauche de celle de la figure. C'est la chambre de droite du vérin qui reçoit la haute pression et la tige 5 est encore ramenée jusqu'à ce que le galet 16 se retrouve sur la partie tronconique 18. Le vérin s'asservit donc sur une position prédéterminée, ici sensiblement à mi-course. REVE2eDICATIOisS 1. - Dispositif de sécurité pour un système d'asservissement électrohydraulique du type comportant essentiellement un vérin dont le déplacement est commandé par une servo-valve, elle-même commandée par un circuit électronique recevant, d'une part, les ordres électriques d'entrée et, d'autre part, les signaux provenant d'un détecteur de position du vérin, ledit circuit fournissant à la servo-valve des signaux d'erreur résultant de la comparaison entre les signaux d'entrée et les signaux fournis par le détecteur de position, ledit dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte entre le vérin et la servo-valve de commande un sélecteur agencé pour isoler ladite servo-valve dudit vérin et pour brancher sur ce dernier un distributeur assurant son asservissement mécanique et le tiroir dudit distributeur étant relié au vérin par l'intermédiaire de moyens mécaniques agencés de telle sorte que ledit tiroir occupe sa position neutre pour une position déterminée dudit vérin, par exemple sa position médiane, ledit sélecteur étant commandé par des moyens indépendants de ceux appartenant à la channe de commande normale du vérin et déclenchés par le signal de sortie d'un détecteur à seuil qui reçoit, pour les comparer, le signal de sortie d'un détecteur de position du vérin et l'ordre électrique d'entrée de la channe de commande normale. 2. - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens mécaniques de liaison entre le vérin et le tiroir du distributeur comprennent un simple levier pivotant dont l'extrémité d'un des bras est articulée sur la tige de commande du tiroir du distributeur et dont l'extrémité de l'autre bras porte un galet appliqué en permanence contre la tige du vérin gråce à des moyens de rappel élastiques dudit levier, ladite tige ayant dans la zone d'application dudit galet une forme telle que le tiroir occupe sa position neutre lorsque la tige occupe elle-même sa position prédéterminée. 3. - Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la tige de vérin est simplement tronconique à son extrémité et c'est lorsque le galet repose sur cette partie tronconique que le tiroir occupe sa position neutre. 4. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel des moyens de commande du sélecteur sont-des moyens électrohydrauliques, par exemple une électro-valve.