Brevet FR2610267A1 — publié le 19880805

La présente invention concerne les systèmes de freinage, et plus précisément un dispositif de commande d'électrovannes destiné à être associé aux électrovannes de freinage d'un aéronef. On connaît déjà l'utilisation de systèmes de com- mande de freinage montés sur des aéronefs, ces systèmes de freinage comprenant des électrovannes de freinage comman- dées de façon appropriée par un signal de freinage ou un signal d'erreur, provenant par exemple d'un système anti- patinage, d'un système de freinage par commande par fil, ou d'un système automatique de commande de freinage. Il était également connu auparavant de prévoir une redondance des dispositifs de commande d'électrovannes pour de tels sys- tèmes afin que le fonctionnement se poursuive à la suite d'une panne unique. Par exemple, les dispositifs redondants de commande d'électrovannes fonctionnent d'une manière totalement indépendante l'un de l'autre, un seul des dispo- sitifs de commande d'électrovanne fonctionnant à un moment donné, même lorsqu'aucune panne ne s'est manifestée. Ainsi, le dispositif de commande principal fonctionne seulement pour la fonction de freinage jusqu'à ce qu'il tombe en panne, et, à ce moment, le circuit redondant prend en charge la totalité du fonctionnement. Le résultat est une charge importante de travail imposée au circuit principal pendant le fonctionnement normal. La température du circuit augmente et sa durée de service diminue. Les circuits connus ont été aussi caractérisés par une interruption du fonctionnement au moment o le circuit redondant de commande d'électrovanne est mis en fonction- nement à la place du dispositif principal d'excitation qui est en panne. Comme les circuits principal et redondant ont des fonctionnements indépendants, la transition du circuit principal au circuit redondant n'est pas progressive. On a constaté, dans la technique antérieure, que des alimentations importantes étaient nécessaires pour le fonc- tionnement des circuits de commande principal et redondant, puisque chacun d'eux travaille d'une manière qui exclut le fonctionnement de l'autre. On a constaté que les circuits connus de ce type présentaient une limitation de l'intensi- té transmise par leur alimentation, à moins que des alimen- tations très importantes soient utilisées. Compte tenu des problèmes précités, l'invention concerne la réalisation d'un dispositif de commande d'élec- trovanne de freinage à sécurité intégrée qui comporte deux circuits de commande d'électrovanne montés, pour-des rai- sons de sécurité, afin qu'ils assurent chacun le fonction- nement même en cas de panne d'un dispositif de commande ou d'un enroulement d'électrovanne. L'invention concerne aussi un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée qui comporte deux circuits identiques de commande d'électrovanne qui, lors du fonctionnement normal, fonctionnent ensemble, chacun des deux circuits étant destiné à assurer la com- mande totale du fonctionnement en cas de panne de l'autre. L'invention concerne aussi un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée dans lequel deux circuits de commande d'intensité sont réalisés de manière qu'ils ne présentent pas de limitation d'intensité imposée par l'alimentation, si bien que le fonctionnement peut être très efficace avec des alimentations très diverses. Elle concerne aussi un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée qui comporte un dispositif destiné à tester les deux dispositifs de commande. Elle concerne aussi un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée dans lequel la température de fonctionnement du dispositif de commande est fortement réduite si bien que la durée de service du dispositif de commande d'électrovanne est notablement pro- longée. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée destiné à commander une électrovanne de freinage à deux enroulements, d'après un signal de freinage, le dispositif de commande comprenant un premier dispositif destiné à recevoir le signal de freinage et à créer de manière cor- respondante un signal d'intensité, ce signal d'intensité étant proportionnel au signal de freinage, un second dispo- sitif connecté au premier et destiné à créer une première partie du signal d'intensité, et un troisième dispositif connecté au second et destiné à créer une seconde partie du signal d'intensité, la première et la seconde parties étant combinées par le premier dispositif afin qu'elles forment le signal d'intensité. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description détaillée qui suit, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma d'un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée selon l'in- vention. On peut noter sur le dessin qu'un dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée selon l'invention porte la référence générale 10. Comme représenté, le dispositif 10 est connecté de manière qu'il commande une électrovanne de freinage ayant deux enroule- ments A et B. Comme le savent les spécialistes en la ma- tière, une telle électrovanne de freinage comporte deux enroulements qui peuvent être utilisés indépendamment ou simultanément pour la commande de la vanne elle-même. Par exemple, toute l'énergie peut être appliquée à l'un ou l'autre des enroulements afin que l'actionnement voulu soit obtenu, ou l'énergie peut être répartie également entre les deux enroulements afin que les degrés d'actionnement soient les mêmes. Comme représenté sur le dessin, deux circuits 12, 14 de commande d'électrovanne qui sont pratiquement identiques sont disposés de manière que chacun d'eux soit associé uniquement à l'un des enroulements A et B. Comme l'indique la suite de la description, au cours du fonction- nement normal, les circuits 12, 14 transmettent chacun la moitié de la puissance totale nécessaire pour l'actionne- ment voulu de l'électrovanne, à l'enroulement particulier associé. Les circuits 12, 14 travaillent respectivement en coopération avec leur propre alimentation indépendante A et B. Un amplificateur opérationnel 16 reçoit un signal de freinage à son entrée positive, ce signal provenant de toute source convenable présente dans l'aéronef, et il peut s'agir d'un signal anti-patinage ou d'un signal de commande de freinage. De toute manière, le signal de freinage est représentatif d'une demande d'augmentation ou de réduction d'une pression ou d'un couple de freinage dans le circuit de freinage. Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 16 est transmis à un circuit 18 de pilotage d'intensité à deux étages qui comporte un transistor 20 associé unique- ment au circuit 12 et un transistor 22 associé uniquement au circuit 14. Les transistors 20, 22 reçoivent chacun le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 16 par l'intermédiaire de résistances de base 24, 26 associées séparément à chacun d'eux. Des condensateurs 28, 30 de filtrage de bruit sont prévus pour remplir la fonction qu'indique leur nom. La résistance de sortie ou de réaction 32 du circuit 18 de pilotage d'intensité est reliée en commun aux émet- teurs des transistors 20 et 22. La résistance 32 transmet le courant des circuits d'excitation d'intensité à la masse. De manière bien connue des hommes du métier, la tension aux émetteurs des transistors 20, 22, qui est la chute de tension dans la résistance 32, est égale au niveau de tension du signal de freinage à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 16 puisque les signaux trans- mis à un amplificateur opérationnel tendent à devenir égaux. En d'autres termes, comme l'entrée négative de l'am- plificateur opérationnel 16 est reliée aux émetteurs des transistors 20, 22, et comme le signal de l'entrée négative de l'amplificateur tend à être égal au signal de l'entrée positive, la chute de tension dans la résistance 32 est égale au signal de freinage. Etant donné la nature iden- tique des circuits 12, 14, la moitié du courant nécessaire & l'établissement de la tension aux bornes de la résistance 32 est fournie par le transistor 20 alors que l'autre moitié est transmise par le transistor 22, comme cela apparaît plus clairement dans la suite. On considère maintenant le circuit 12 de commande d'électrovanne et on note que le courant circulant dans le transistor 20 est tiré de l'alimentation A par l'intermé- diaire de la résistance 34. L'intensité de ce courant est proportionnelle au signal de freinage conmme décrit précé- demment, et est égale à la moitié de l'intensité totale nécessaire pour répondre totalement au signal de freinage. Un tel courant circule aussi dans le transistor 36 qui est monté en diode afin qu'il assure la compensation du fonc- tionnement du transistor 38 de commande préalable en fonc- tion de la température. Le transistor 38 reçoit, sur sa base, comme signal de commande, la tension de sortie du transistor 36, ce signal étant lui-même proportionnel au signal de freinage. Un transistor 40 de commande d'électro- vanne reçoit le signal de sortie du transistor 38 afin qu'il transmette a l'enroulement A un courant dont l'inten- sité est déterminée par la valeur de la résistance 42. On notera que les chutes de tension aux bornes des résistances 34 et 42 sont les mêmes. Ainsi, l'intensité du courant qui circule dans la résistance 42 et dans le transistor 40 vers l'enroulement A est proportionnelle à l'intensité du cou- rant circulant dans le transistor 20 et est donc propor- tionnelle au signal de freinage. La valeur de la résistance 42 est évidemment choisie afin qu'elle corresponde à un facteur convenable d'échelle. Une diode 44 est destinée à protéger le transistor contre les courants parasites transitoires provenant de l'enroulement A ou induits dans celuici. La diode 46 est destinée à amortir le courant résiduel circulant dans l'en- roulement A après la coupure de celui-ci. Un certain nombre de condensateurs 48, 50, 52 de filtrage de bruit sont disposés dans le circuit 12 afin qu'ils éliminent le bruit de ce circuit. Il faut noter que le circuit 14 de commande d'élec- trovanne est pratiquement identique au circuit 12 décrit précédemment, les éléments 134 à 146 du circuit 14 étant sensiblement identiques aux éléments correspondants 34 à 46 du circuit 12. Le circuit 14 est destiné &à commander l'en- roulement B de l'électrovanne de commande de freinage et il travaille avec l'alimentation B comme représenté. Des résistances 54 et 154 d'équilibrage sont dispo- sées dans les circuits 12, 14 afin qu'elles permettent la compensation des différences de fabrication des transistors , 140 dans la partie de la plage de fonctionnement qui correspond aux faibles puissances. Bien que ces résistances puissent avoir des valeurs différentes afin qu'elles don- nent l'équilibre voulu, les autres éléments des circuits 12, 14 sont pratiquement identiques si bien que ces cir- cuits 12, 14 fonctionnet exactement de la même manière. Pour chaque signal de freinage qui est transmis, la moitié de l'intensité du courant nécessaire à l'obtention du frei- nage voulu est transmise par le circuit 12 à l'enroulement A et l'autre moitié de l'intensité du courant est transmise par le circuit 14 à l'enroulement B. Ainsi, lors du fonc- tionnement normal, le courant prélevé sur les alimentations A et B est faible et les circuits 12, 14 n'ont pas tendance à chauffer, si bien que la durée de service de l'ensemble du dispositif 10 est notablement prolongée. Comme décrit précédemment, l'intensité totale du courant transmis aux enroulements A et B est déterminée par la chute de tension aux bornes de la résistance 32, cette chute de tension ayant tendance à être égale au signal de freinage. L'inten- sité du courant nécessaire à une telle chute de tension est transmise également par le circuit 12, par l'intermédiaire du transistor 20, et par le circuit 14, par l'intermédiaire du transistor 22. Comme l'indique le dessin, le circuit 12 comporte un relais 56 ayant des contacts 58 reliés à l'alimentation A et des contacts 60 reliés à l'enroulement A. Une diode 62 est montée aux bornes du relais 56. Le transistor 64 qui est relié au relais 56, assure l'excitation de celui-ci et l'ouverture des contacts normalement fermés 58, 60. Une résistance chutrice de base 66 est montée de manière nor- male. Le signal de commande transmis au transistor 64 provient d'un circuit incorporé 68 d'équipement de test, comme décrit dans la suite. Il faut noter que le circuit 14 a des éléments portant les références 156 à 166 et qui correspondent aux éléments 56 à 66 du circuit 12. Il faut en outre noter que l'alimentation B du circuit 14 transmet de l'énergie, par l'intermédiaire du contact 158, à l'enroulement 56 du cir- cuit 12 et que l'alimentation A du circuit 12 transmet de l'énergie, par l'intermédiaire du contact 58, à l'enroule- ment 156 du circuit 14. Lors du fonctionnement normal, les enroulements 56, 156 ne sont pas excités et les contacts 58, 60 et 158, 160 sont fermés afin que les circuits puis- sent fonctionner de la manière indiquée précédemment. Le circuit 68 d'équipement de test est destiné à contrôler les enroulements A, B de l'électrovanne de freinage et les circuits 12, 14 de commande d'électrovanne, d'une manière connue. Si le circuit 68 détecte une panne dans l'enroule- ment A ou le circuit 12 de commande, ou dans l'enroulement B ou le circuit 14 de commande correspondant, le circuit défectueux peut être déconnecté par manoeuvre d'un relais convenable 56, 156 destiné à mettre en circuit ouvert l'enroulement associé A ou B, la totalité de la commande et de la responsabilité du fonctionnement du dispositif de commande d'électrovanne étant alors transférée immédiate- ment au circuit restant 12 ou 14. Par exemple, si le circuit 68 d'équipement de test détecte une panne dans l'enroulement B ou le circuit 14 d'excitation, il transmet un signal d'erreur au transistor 164 qui excite le relais 156 qui est relié à l'alimentation A. Le relais excité ouvre les contacts 158, 160, et met ainsi en circuit ouvert à la fois l'alimentation B et l'enroulement B du circuit 14. Comme le circuit 14 ne fonctionne pas et comme la chute de tension aux bornes de la résistance 32 doit encore être égale au signal de frei- nage, l'intensité du courant circulant dans le transistor 20 double, de même que la chute de tension dans la résis- tance 34. Ainsi, la chute de tension dans la résistance 42 double, de même que l'intensité du courant résultant circu- lant dans le transistor 40 de commande de l'enroulement A. Ainsi, l'intégrité du fonctionnement est conservée malgré la panne du circuit 14. Lorsque le alimentations A et B ont des valeurs nominales telles qu'elles peuvent fournir toute l'énergie nécessaire à la commande de l'électrovanne de freinage, on comprend que le courant tiré des alimentations est notablement réduit pendant le fonctionnement normal, lorsque les deux circuits 12, 14 fonctionnent. En consé- quence, le dispositif 10 a une plus longue durée de service et une plus large gamme de possibilités de fonctionnement. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'électrovanne de freinage à sécurité intégrée, destiné à commander une électrovanne de freinage à deux enroulements en fonction d'un signal de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier dispositif (16, 18, 32) destiné à rece- voir le signal de freinage et à créer un signal d'intensité qui lui correspond, le signal d'intensité étant proportion- nel au signal de freinage, un second dispositif (12) relié au premier et desti- né à créer une première partie du signal d'intensité, et un troisième dispositif (14) relié au second et destiné à créer une seconde partie du signal d'intensité, la première et la seconde parties étant combinées par le premier dispositif afin qu'elles forment le signal d'inten- sité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second et le troisième dispositifs sont reliés respectivement au premier et au second enroulements (A, B) de l'électrovanne de freinage à deux enroulements. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier dispositif comporte un circuit (18) de commande d'intensité à deux étages, ayant un premier étage (20) relié au second dispositif (12) et un second étage (22) relié au troisième dispositif (14), le premier et le second étages tirant des courants d'intensités égales du second et du troisième dispositifs respectivement. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un quatrième dispositif (56- 60, 156-160) monté entre le second et le troisième disposi- tifs et destiné à rendre sélectivement inopérant l'un des second et troisième dispositifs (12, 14), celui des second et troisième dispositifs (12, 14) qui continue à fonction- ner créant ensuite la totalité du signal d'intensité. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second et le troisième dispositifs (12, 14), lorsqu'ils ne sont pas mis hors circuit, transmettent des courants de même intensité au premier et au second enroule- ments respectifs (A, B) de l'électrovanne de freinage à deux enroulements et, lorsque le fonctionnement de l'un des dispositifs est inhibé, l'autre transmet un courant d'in- tensité accrue à l'enroulement associé. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second et le troisième dispositifs (12, 14) sont des circuits redondants, chacun créant uncourant transmis à un premier ou second enroulement associé (A, B) et dont l'intensité est proportionnelle à la première ou à la seconde partie associée du signal d'intensité. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second et le troisième dispositifs (12, 14) comportent chacun un transistor (40, 140) relié au premier ou second enroulement associé, le transistor étant commandé par le premier dispositif de manière qu'il commande un courant d'intensité proportionnelle au signal de freinage. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second et le troisième dispositifs (12, 14) sont reliés à un dispositif de commutation (56-60, 156-160) destiné à mettre sélectivement hors circuit le second ou le troisième dispositif lorsque ce second ou ce troisième dispositif présente une panne. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de commutation comporte un relais monté dans chacun des second et troisième dispositifs, le relais étant destiné à ouvrir le circuit d'un premier ou second enroulement associé (A, B) et d'une alimentation associée. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif comporte un amplificateur opérationnel (16) dont une sortie est reliée à un premier et à un second circuits (20, 22) de commande d'intensité. 11. Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que le premier et le second circuits de commande d'intensité sont reliés respectivement au second et au troisième dispositifs (12, 14). 12. Dispositif selon la revendication 11, caracté- risé en ce que l'amplificateur opérationnel (16) a une entrée reliée à des sorties du premier et du second dispo- sitifs de commande d'intensité reliées l'une à l'autre. 13. Dispositif selon la revendication 12, caracté- risé en ce qu'une tension présente aux sorties du premier et du second circuit de commande d'intensité qui sont reliées l'une à l'autre est maintenu à une valeur qui équivaut à celle du signal de freinage.