Brevet FR2496186A1 — publié le 19820618

L'invention concerne des systèmes hydrauliques de commande. Plus particulièrement l'invention concerne les systèmes hydrauliques de commande à plusieurs canaux pa rallèles, c'est-à-dire les systèmes dans lesquels au moins une fonction est remplie par plusieurs composants en parallèle de façon que, en cas de défaillance de l'un des composants, la fonction continue à être exécutée par les autres composants en parallèle et que le système continue à fonctionner. De tels systèmes sont utilisés par exemple dans des systèmes de commande aéronautiques. Lors de la conception de tels systèmes, il se présente un grand nombre de possibilites en ce qui concerne les fonctions qui doivent être remplies par un certain nombre de composants parallèles, ce nombre et 1' interdépendance des diverses fonctions et des divers composants. La présente invention a pour objet un système électrohydraulique de commande dans lequel on obtient avec un nombre minimum de composants une grande sécurité à l'encontre de la défaillance d'un composant. Selon la présente invention, un système hydraulique de commande comporte un élément de sortie, un piston relié à l'élément de sortie, deux distributeurs hydrauliques destinés respectivement à commander l'admission d'un fluide hydraulique sous pression de part et d'autre du piston, un dispositif d'actionnement respectif associé à chaque distributeur, et au moins trois canaux de transmission de signaux d'entrée dont chacun est destiné à appliquer un signal électrique d'entrée respectif aux deux dispositifs d'actionnement en série, lesdits dispositifs d'actionnement étant destinés à actionner les distributeurs en réponse à la présence de signaux d'entrée correspondants dans la plupart des canaux1 due façon qu'une force soit appliquée à ltélément de sortie par ledit piston dans un sens ou dans l'autre. De préférence, le systeme comporte au moins deux pistons dont chacun est associé respectivement à ladite paire de distributeurs hydrauliques et à un dispositif d'actionnement, chaque canal étant destiné à appliquer un signal d'entrée respectif à tous les dispositifs d'actionnement en série et lesdits dispositifs d'actionnement étant destinés à actionner les distributeurs en réponse à la présence de signaux d'entrée correspondants dans la plupart des canaux, de façon que les forces appliquées à l'élément de sortie par les pistons s'exercent ensemble dans un sens ou dans l'autre. Dans un tel système, chaque piston et la paire associée de distributeurs hydrauliques sont de préférence alimentes à partir d'une source distincte de fluide hy draulique sous pression. Eventuellement, le système peut encore comporter plusieurs détecteurs dont chacun est associé respectivement à l'un des canaux de transmission de signaux d'entrée atin de délivrer un signal de sortie indiquant la position de l'élément de sortie, et un dispositif destiné à con trier le signal d'entrée appliqué à chacun des canaux en fonction du signal de sortie du détecteur associé. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique représente un schéma de montage du système selon l'invention. En se référant au dessin, le système comporte un élément de sortie ayant la forme d'une barre 1. A des endroits espaces le long de la barre 1 se trouvent deux pistons 3 et 5. De part et d'autre du piston 3 sont ménagées des chambres 7 et 9 auxquelles le fluide hydraulique sous pression peut être distribué et desquelles ledit fluide peut être évacué pour provoquer le déplacement du piston 3 et donc de la barre 1 en fonctionnement. Des chambres simiiaires 11 et 13 sont formées sur les côtés opposes du piston 5. Chacune des chambres 7 et 9 est associée à un distributeur hydraulique réglable respectif 15 de conception classique, qui est actionné par un dispositif respectif ayant la forme d'un moteur couple 171 de façon que le fluide hydraulique sous pression puisse être admis par un orifice d'entrée 19 dans la chambre 7 ou 9 à partir d'une source 21 ou puisse être évacué de la chambre par un orifice de sortie 23 dans un conduit d'évacuation 25. Egalement, chacune des chambres 11 et 13 est associée à un distributeur hydraulique respectif 15 et à un moteur couple respectif 17 de façon que le fluide sous pression soit admis par un orifice d'entrée 19 dans la chambre 11 ou 13 à partir d'une source 27 ou soit évacué par un orifice de sortie 23 dans un conduit d'évacuation 29. Les distributeurs 15 sont du type à trois positions, présentant une faible fuite dans la position neutre. Chacun des distributeurs 15 est équipé d'un clapet anti-retour de décharge 31 sollicité par ressort pour éviter un coincement dA à un blocage hydraulique, par exemple en cas de défaillance d'un distributeur 15 dont les deux orifices 19 et 23 sont fermés. Les signaux d'entrée destinés à commander les moteurs couples 17 et donc les distributeurs 15 sont appliqués en parallèle à trois canaux 33 de transmission des signaux d'entrée par l'intermédiaire d'amplificateurs respectifs 35, chaque canal passant successivement par un enroulement séparé 37 de commande de chaque moteur 17. Les enroulements 37 de chacun des moteurs 17 sont placés de préférence sur des pièces polaires distinctes du moteur pour réduire la possibilité d'une défaillance commune entre les canaux. Le système comporte en outre quatre détecteurs de pression 39 qui contrôlent respectivement les pressions régnant du côté sortie des orifices d'entrée 19 des quatre distributeurs 15. En outre, il est prévu trois détecteurs de position 41 qui repèrent la position de la barre 1 et délivrent un signal électrique correspondant à l'amplificateur 35 d'un canal respectif 33, de manière à modifier le signal d'en trée correspondant. Au cours du fonctionnement normal du système, lorsque des signaux d'entrée correspondants sont appliqués aux trois canaux 33, les distributeurs 15 sont actionnés soit pour admettre le fluide sous pression provenant des sources 21 et 27 dans les chambres 7 et il et relier les chambres 9 et 13 aux conduits d'échappement 25 et 29 de manière à déplacer la barre 1 vers la droite en observant le dessin, soit pour admettre le fluide sous pression dans les chambres 9 et 13 à partir des sources 21 et 27 et relier les chambres 7 et 11 aux conduits d'évacuation 25 et 29, de manière à déplacer la barre 1 vers la gauche en observant le dessin. En cas de défaillance de l'un quelconque des composants électriques tendant à provoquer une panne de l'un des canaux 33, le système continue à fonctionner en réponse aux signaux impliqués aux deux autres canaux, sans altérer le fonctionnement d'un composant hydraulique du système. De préférence, le système est équipé d'un circuit logique sélecteur de canaux et d'un montage associé pour déconnecter un canal défaillant, en permettant ainsi aux canaux restants de commander plus efficacement le dispositif de commande. De même, en cas de défaillance d'un composant hydraulique du système, par exemple en cas de défaillance de l'une ou l'autre des sources 21 et 27 de fluide hydraulique ou d'un distributeur hydraulique 15, le système continue à fonctionner à partir de l'autre source hydraulique sans que le fonctionnement d'un composant électrique quelconque du système soit altéré. Ainsi, le système continue à fonctionner en réponse aux ordres transmis par les canaux, même en cas de défaillance à la fois d'un composant électrique et d'un composant hydraulique. La modification des signaux d'entrée par les signaux provenant des détecteurs de position 41 sert à améliorer la réaction dynamique du système en fonction de la prati-que d'asservissement établie. La réaction en fonction de l'intensité des courants appliqués aux enroulements 37 de commande des moteurs couples peut être utilise dans les canaux 33 pour améliorer la réaction dynanique du système en fonction de la pratique d'asservissement table. De plus, l'utilisation de cette réaction a l'avantage que les signaux de sortie des amplificateurs tendent à passer à une valeur extrême si la boucle de courant est interrompue ou mise à la masse. I1 est possible de comparer les signaux de sortie des amplificateurs pour détecter la défaillance d'un canal sous la forme d'un signal nul. L'enroulement de commande des moteurs couples 17 assure la réception par les moteurs couples de signaux globaux égaux même si les signaux des canaux individuels diffèrent. Les signaux provenant des detecteurs de position 41 peuvent être utilisés d'une façon classique à des fins de contrôle. I1 est évident que dans d'autres systèmes selon l'invention, il est possible de n'utiliser qu'un seul piston ou d'utiliser plus de deux pistons. Dans le premier cas, il n'est naturellement pas possible de surmonter une défaillance hydraulique/mais par contre il est possible de surmonter une défaillance électrique sans que le fonctionnement d'un composant hydraulique quelconque soit altéré. En présence de plus de deux pistons, chaque piston est associé de préférence à une source distincte de fluide hydraulique sous pression. I1 est également évident que dans d'autres systèmes selon l'invention, il est possible de prévoir plus de trois canaux de transmission de signaux. Par exemple, en présence de quatre canaux, la défaillance d'un premier canal peut être plus facilement compensée qu'avec trois canaux et de pluslsi le premier canal défectueux est déconnecté, il est alors possible de compenser la défaillance d'un second canal. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux systèmes décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système hydraulique de commande comportant un élément de sortie (1), un piston (3 ou 5) assujetti à l'élément de sortie et un dispositif destiné à commander l'alimentation du piston en fluide hydraulique sous pression, système caractérisé en ce que ledit dispositif de -commande comprend deux distributeurs hydrauliques (15) destinés respectivement à commander l'application du fluide hydraulique sous pression aux côtés opposés (7 et 9 ou 11 et 13) dudit piston ; un dispositif respectif d'actionnement (17) associé à chaque distributeur ; et au moins trois canaux (33) de transmission de signaux d'entrée, dont chacun est destiné à appliquer un signal d'entrée électrique respectif aux deux dispositifs d'actionnement én série, lesdits dispositifs d'actionnement étant des tinés à actionner les distributeurs en réponse aux signaux d'entrée correspondants de la plupart des canaux de façon qu'une force soit appliquée à l'élément de sortie par ledit piston dans un sens ou dans l'autre. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce au'il comporte au moins deux pistons (3 et 5), dont chacun est associé respectivement à ladite paire de distributeurs hydrauliques (15) et aux dispositifs d'actionnement (17), chaque canal (33) étant destiné à appliquer un signal d'entrée respectif à tous les dispositif d'actionnement en série, et lesdits dispositifs d'actionnement étant destinés à actionner les distributeurs en- réponse aux signaux d'entrée correspondants de la plupart des canaux de façon que les forces appliquées à l'élément de sortie par les pistons s'exercent ensemble dans un sens ou dans l'autre. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque piston et ses distributeurs hydrauliques associés coopèrent avec une source distincte (21 ou 27) de fluide sous pression. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre plusieurs détecteurs (41) dont chacun est associé à un canal respectif pour délivrer un signal de sortie indiquant la position de l'élément de sortie, et un dispositif destiné à contrôler le signal d'entrée appliqué à chaque canal en fonction du signal de sortie du détecteur associé. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque canal utilise une réaction qui est fonction de l'intensité du courant appliqué. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs d'actionnement comprennent des moteurs couples (17) dont chacun comporte un enroulement de commande distinct (37) relié à chaque canal. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque distributeur hydraulique comporte un clapet de décharge (31) pour éviter un coincement dû à un blocage hydraulique.