Brevet FR2712867A1 — publié le 19950602

DESCRIPTION Appareil de levier de commande destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions L'invention concerne un appareil de levier de commande destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions par un levier de commande, et des moyens de capteur de réglage de la poussée actionnables par le levier de commande et destinés à engendrer des ajustements de poussée discrets prédéterminés. Le levier de commande destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions fournit des signaux électriques à un régulateur de la poussée. Le régulateur de la poussée règle alors la poussée du propulseur conformément à ce signal. Des ajustements de poussée discrets déterminés sont alors produits. On sait actionner des microcommutateurs avec le levier de commande. Chacun de ces microcommutateurs provoque, lors de son actionnement, l'un de ces ajustements de poussée discrets. L'actionnement des microcommutateurs est effectué afin d'accroître le mouvement de commande par un engrenage. On sait, en outre, ajuster un résolveur avec le levier de commande par un engrenage. Un résolveur travaille selon le principe d'un transformateur différentiel. En tournant un noyau ferromagnétique, on modifie la transmission d'un champ à basse fréquence de bobine à bobine du transformateur différentiel. On produit alors un signal analogique proportionnel à l'écart angulaire. Des engrenages sont soumis à l'usure. Des erreurs à l'engrenage peuvent provoquer un blocage du levier de commande. Des microcommutateurs sont également soumis à l'usure. Dans l'opération permanente il y a souvent des problèmes de contact. Le fonctionnement du microcommutateur est particulièrement ménacé dans le cas de vibrations de l'avion parce que les contacts oscillent et peuvent se lever. La position du levier de commande n'est pas surveillée entre les positions dans lesquelles on actionne un micrcommutateur. En utilisant des résolveurs, les mêmes problèmes se posent qu'avec l'utilisation d'engrenages. Des résolveurs fournissent un signal analogique. La production, la sélection et la transmission d'un signal analogique sont toujours ménacées par des champs perturbateurs magnétiques et électriques. C'est pourquoi des mesures de protection coûteuses au détecteur et ses conduites d'amenée sont nécessaires. Il faut prendre en considération que le fonctionnement de l'appareil de levier de commande destiné à l'ajustementest de la poussée dans des avions, est critique, à un degré élevé, quant à la sécurité. Un fonctionnement défectueux peut avoir des graves conséquences. L'invention a pour but de former un appareil de levier de commande de l'espèce mentionnée ci-dessus pour l'ajustement de la poussée dans des avions de manière simple, compacte et sûre. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que (a) les moyens de capteur de réglage de la poussée sont formés par un capteur d'angle absolu digital d'une résolution élevée, qui est accouplé rigidement au levier de commande, et (b) l'appareil de levier de commande ajuste les ajustements de poussée discrets différents avec des données de sortie associées déterminées du capteur d'angle absolu digital. Ainsi, on peut éviter des engrenages et les problèmes qu'ils soulèvent. Le capteur d'angle absolu fournit une résolution telle que des engrenages ne soient pas nécessaires. Des microcommutateurs ne sont également pas utilisés. L'appareil de levier de commande fournit, dès le début, des signaux digitaux de sortie qui sont moins soumis à des perturbations par des champs extérieurs. On peut construire les moyens de capteur de commande de poussée de manière très compacte. La production redondante des données de sortie ne pose pas de difficultés. Ceci accroît la sécurité. Le mouvement du levier de commande est poursuivi sur tout le chemin de commande. Ainsi, on s'assure que la position du levier de commande est connue même lorsque le levier de commande n'est pas posé ou pas exactement posé dans des positions de fonctionnement déterminées. Selon une autre caractéristique de l'invention le capteur d'angle absolu est un capteur d'angle absolu optique. Selon une autre caractéristique de l'invention (a) le levier de commande est fixement relié à un arbre monté rotativement, et au moins un disque de codage s'étendant dans un plan radial est monté sur cet arbre, (b) l'arbre est entouré coaxialement par un élément de boîtier dans lequel deux disques obturateurs en forme de disque annulaire sont montés pour chaque disque de codage, disques obturateurs qui s'étendent de l'extérieur des deux côtés sur le disque de codage. Selon une autre caractéristique de l'invention, sur un côté des disques obturateurs et de codage, on a disposé respectivement une carte imprimée radiale munie d'une série de diodes d'émission, et sur l'autre côté une carte imprimée radiale munie d'une série de diodes de réception, les marches des rayons de barrages photoélectriques s'étendant respectivement d'une diode d'émission par des ouvertures d'obturateur dans les disques obturateurs et les disques de codage disposés entre ceux-ci, vers une diode de réception associée. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin de produire des informations d'angle redondantes, plusieurs secteurs de chaque disque de codage sont susceptibles d'être explorés simultanément par des barrages photoélectriques, les informations d'angle étant codées dans chacun de ces secteurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin de produire des informations d'angle redondantes, on a disposé plusieurs disques de codage sur l'arbre, les informations d'angle étant codées sur chacun de ces disques de codage et les disques de codage étant susceptibles d'être explorés chacun par une disposition de barrages photoélectriques. Selon une autre caractéristique de l'invention les diodes d'émission et de réception sont disposées sur chacune des cartes imprimées étroitement l'une à côté de l'autre, et forment généralement des dispositions radiales, chaque seconde diode d'émission ou de réception étant en déport par rapport aux diodes d'émission ou de réception adjacentes en direction circonférentielle, les ouvertures d'obturateur des disques obturateurs étant alignées sur les diodes d'émission et de réception respectives, et les dessins dans les pistes des cartes de codage sont alignés l'un sur l'autre selon le déport de la diode d'émission et de réception respectivement associée. Selon une autre caractéristique de l'invention deux groupes de diodes d'émission et de réception et d'ouvertures d'obturateur en déport angulaire l'un par rapport à l'autre sont en déport radial l'un par rapport à l'autre de sorte que les diodes d'un groupe sont disposées en quinconce relativement aux diodes de l'autre groupe, les dessins dans les pistes des cartes de codage étant alignés l'un sur l'autre selon le déport des groupes de diodes d'émission et de réception. Un exemple d'exécution de l'invention est expliqué ci-après plus en détail en référence aux dessins en annexe. La fig. 1 est une vue de côté d'un appareil de levier de commande destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions. La fig. 2 est une vue d'extrémité de l'appareil de commande de levier de la fig. 1. La fig. 3 montre schématiquement la construction du capteur d'angle absolu digital utilisé dans l'appareil de levier de commande des fig. 1 et 2. La fig. 4 est une vue en éclaté du capteur d'angle absolu optique. La fig. 5 illustre la voie des rayons des barrages lumineux du capteur d'angle absolu optique. La fig. 6 montre la disposition des diodes d'émission et de réception sur les cartes imprimées du capteur d'angle absolu. Un levier de commande 10 destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions, est monté avec un arbre 12 dans un boitier 14 de sorte à pouvoir pivoter autour d'un axe 16. La position du levier de commande est captée par un capteur d'angle absolu 18 optique digital à haute résolution. Le levier de commande 10 peut être déplacé dans des positions discrètes différentes. Dans ces postions discrètes, le capteur d'angle absolu 18 fournit des données de sortie digitale associées. En atteignant ces données de sortie, on effectue un ajustement associé de la poussée du propulseur de l'avion, propulseur qui est commandé par le levier de commande. Les positions discrètes sont les suivantes: 0 Poussée inverse maximum (MAX REVERSE) 10 Régime d'attente sol (GROUND IDLE (DETEND)) Beta mode enclenché (BETA MODE INHIBIT) 28 Régime de ralenti (vol) (FLIGHT IDLE (GATE)) 38 Interrupteur CPCS (CPCS SWITCH) 72 Poussée nominale (100% DETEND) 74 Interrupteur sur-poussée (OVERRIDE SELECTION SWITCH) Sur-poussée maximum (MAX OVERRIDE) De ces positions, les positions 10 , 28 et 72 sont exeécutées comme points à cran mécanique d'une coulisse mécanique 20. On peut les quitter en tirant un barrage mécanique. Les positions à cran ainsi que l'écart angulaire entre les positions à cran sont mesurés absolument par le capteur d'angle absolu 18 à résolution élevée. Dans l'appareil de levier de commande décrit et illustré, le capteur d'angle absolu 18 est un capteur d'angle absolu optique digital muni de diques de codage 20 et 22. Les disques de codage 20 et 22 sont directement et rigidement reliés à l'arbre 12 du levier de commande 10. Le levier de commande 10 est de nouveau directement et rigidement relié à l'arbre 12. On n'a alors pas prévu d'engrenage entre le levier de commande 10 et l'arbre 12. Des disques obturateurs 26, 28 et 30, 32 sont disposés sur les deux côtés de chacun des disques de codage 20 et 22. Les disques obturateurs 26, 28 et 30, 32 sont en forme de disque annulaire. Les disques obturateurs 26, 28 et 30, 32 sont montés dans un élément de boîtier 44 entourant l'arbre 12 coaxialement. Les disques obturateurs 26, 28 et 30, 32 s'étendent de l'extérieur des deux côtés sur les disques de codage 20 et 22 disposés sur l'arbre 12. Comme il ressort de la fig. 4, les disques obturateurs 26, 28, 30 et 32 présentent des dispositions généralement radiales d'ouvertures d'obturateur p.ex. 36 et 38 (fig. 4). Des paires de cartes imprimées 40, 42 et 44, 46 sont montées dans le boîtier 14 sur les deux côtés de chaque disposition de disques de codage 20, 22 et disques obturateurs 26, 28 et 30, 32. Les cartes imprimées 40 et 4 portent des dispositions radiales de diodes d'émission 48 et 50. Les cartes imprimées 42 et 46 portent des dispositions radiales de diodes de réception 52 et 54. Les ouvertures d'obturateur 36 et 38 sont disposées de sorte à s'aligner paire par paire. Une diode d'émission 48 ou 50 et une diode de réception 52 ou 54 à la fois sont églement alignées sur celles-ci. Ainsi, on forme des dispositons radiales de barrages photoélectriques dont chacun comprend une diode d'émission 48 ou 50, une paire d'ouvertures d'obturateur 36 et 38 et une diode de réception 52 ou 54. Les cartes imprimées portent en même temps le système de commutation pour les diodes d'émission et de réception. La voie des rayons d'un barrage photoélectrique est illustrée dans la fig. 5, barrage photoélectrique qui est formé par la diode d'émission 48, les deux disques obturateurs 26, 28 avec les ouvertures d'obturateur 36 et 38, et la diode de réception 52. Le disque de codage 20 mobile entre les disques obturateurs 26 et 28 présente une zone transparente ou une rupture 56. Le barrage photoélectrique ne comprend pas de lentilles. Le faisceau lumineux n'est déterminé que par les deux ouvertures d'obturateur 36 et 38. Dans le cas d'une seule ouverture d'obturateur 36 sur le côté d'émission la lumière tomberait d'un angle solide limité par les rayons 58 et 60, sur le disque de codage 20. Une tache lumineuse conformément grande serait illuminée sur le disque de codage 20 ce qui perturberait la résolution d'une facon non admissible. Par une seule ouverture d'obturateur 38 sur le côté de réception, la lumière passerait d'une zone relativement grande du disque de codage 20 par l'ouverture d'obturateur, et serait rayonnée dans un angle solide déterminé par les rayons 62 et 64. En utilisant deux ouvertures d'obturateur 36 et 38 la lumière passant par les deux ouvertures d'obturateur 36 et 38 est limitée par des rayons 66 et 68 pour la lumière émise "en haut" de la fig. 5 par la diode d'émission 48, et par des rayons 70 et 72 pour la lumière émise "en bas" dans la fig. 5 par la diode d'émission 48. Comme les ouvertures d'obturateur (comp. fig. 4) sont très petites il en résulte un rayon très fin pour le barrage photoélectrique et avec cela une résolution élevée du capteur d'angle absolu 18 digital optique. On n'utilise alors que les zones centrales des voies des rayons d'émission et de réception 48 et 52. Comme il ressort de la fig. 4, les disques de codage 20 et 22 présentent des pistes concentriques différentes. Les pistes sont partiellement transparentes et partiellement non-transparentes. Le dessin fournit conventionnellement une représentation digitale de l'écart angulaire, à savoir la valeur absolue de l'écart angulaire et pas seulement des incréments angulaires. Comme il ressort de la fig. 6, les diodes d'émission 48 sont disposées en disposition radiale sur les cartes imprimées 40 et 44 de sorte que chaque seconde diode d'émission 48A est légèrement en déport latéral par rapport aux diodes d'émission adjacentes 48B et 48C. Par cela, les diodes d'émission 48 peuvent être disposées en séquence radiale étroite sans se perturber dans l'espace. En outre, une seconde disposition radiale 76 de diodes d'émission 48 est disposée à côté de cette première disposition 74. Cette seconde disposition 76 de diodes d'émission 48 est en déport radial par rapport à la disposition 74 de sorte que les diodes d'émission 48 de la seconde disposition 76 sont disposées radialement "en quinconce" par rapport à la première disposition 74. Ainsi, on peut obtenir une autre densification des diodes d'émission 48. Les dessins pour la représentation angulaire digitale dans les pistes différentes sont en déport angulaire l'un rapport à l'autre conformément au déport angulaire relatif des diodes d'émission associées 48. Les diodes de réception 52 et 54 sont disposées conformément sur les cartes imprimées 42 et 46. Grâce à la disposition décrite on peut monter un nombre suffisamment grand de pistes et les explorer séparément de sorte que dans le cas d'un mode de construction compact on peut obtenir une résolution digitale élevée du capteur d'angle absolu. Comme il ressort des fig. 4 et 6, on a prévu deux jeux d'ouvertures d'obturateur sur les disques obturateurs 26, 28 et 30, 32 "en haut" dans la fig. 4 et diamétralement à ceux-ci "en bas" dans la fig. 4. Conformément, deux jeux de diodes d'émission 48 et 50 à la fois et de diodes de réception 52 et 54 à la fois sont disposées sur les cartes imprimées 40, 44 et 42, 46. Par cela, les chemins angulaires limités du levier de commande 10 peuvent être captés de facon redondante deux fois de chaque disque de codage 20 ou 22. En tout, il en résulte ainsi une quadruple redondance de tout le capteur d'angle absolu digital. Ainsi on peut déterminer et éliminer des erreurs provoquées par exemple par la défaillance de diodes. Le capteur d'angle absolu digital détecte la position du levier de commande 10 pas seulement dans les positions de commutation discrètes indiquées ci-dessus mais également lors de tout le mouvement de commutation. Revendications 1. Appareil de levier de commande destiné à l'ajustement de la poussée dans des avions par un levier de commande (10), et des moyens de capteur de réglage de la poussée actionnables par le levier de commande (10) et destinés à engendrer des ajustements de poussée discrets prédéterminés, caractérisé par le fait que (a) les moyens de capteur de réglage de la poussée sont formés par un capteur d'angle absolu (18) digital d'une résolution élevée, qui est accouplé rigidement au levier de commande (10), et (b) l'appareil de levier de commande ajuste les ajustements de poussée discrets différents avec des données de sortie associées déterminées du capteur d'angle absolu (18) digital. 2. Appareil de commande de levier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur d'angle absolu (18) est un capteur d'angle absolu optique. 3. Appareil de commande de levier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que (a) le levier de commande (10) est fixement relié à un arbre (12) monté rotativement, et au moins un disque de codage (20,22) s'étendant dans un plan radial est monté sur cet arbre (12), (b) l'arbre est entouré coaxialement par un élément de boîtier (34) dans lequel deux disques obturateurs (26,28;30,32) en forme de disque annulaire sont montés pour chaque disque de codage (20,22), disques obturateurs qui s'étendent de l'extérieur des deux côtés sur le disque de codage (20,22). 4. Appareil de levier de commande selon la revendication 3, caractérisé par le fait que, sur un côté des disques obturateurs et de codage (20,22;26,28,30,32), on a disposé respectivement une carte imprimée radiale (40,44) munie d'une série de diodes d'émission (48,50), et sur l'autre côté une carte imprimée radiale (42,46) munie d'une série de diodes de réception (52,54), les marches des rayons de barrages photoélectriques s'étendant respectivement d'une diode d'émission (48,50) par des ouvertures d'obturateur (36,38) dans les disques obturateurs (26,28;30,32) et les disques de codage disposés entre ceux-ci, vers une diode de réception (52,54) associée. 5. Appareil de levier de commande selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'afin de produire des informations d'angle redondantes, plusieurs secteurs de chaque disque de codage (20, 22) sont susceptibles d'être explorés simultanément par des barrages photoélectriques, les informations d'angle étant codées dans chacun de ces secteurs. 6. Appareil de levier de commande selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'afin de produire des informations d'angle redondantes, on a disposé plusieurs disques de codage (20,22) sur l'arbre (12), les informations d'angle étant codées sur chacun de ces disques de codage (20,22) et les disques de codage étant susceptibles d'être explorés chacun par une disposition de barrages photoélectriques. 7. Appareil de levier de commande selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que les diodes d'émission et de réception (48,50;52,54) sont disposées sur chacune des cartes imprimées (40,44,42,46) étroitement l'une à côté de l'autre, et forment généralement des dispositions radiales (74,76), chaque seconde diode d'émission ou de réception (48A) étant en déport par rapport aux diodes d'émission ou de réception (48B,48C) adjacentes en direction circonférentielle, les ouvertures d'obturateur (36,38) des disques obturateurs (26, 28,30,32) étant alignées sur les diodes d'émission et de réception (48,50;52,54) respectives, et les dessins dans les pistes des cartes de codage (20,22) sont alignés l'un sur l'autre selon le déport de la diode d'émission et de réception (48,50;52,54) respectivement associée. 8. Appareil de levier de commande selon la revendication 7, caractérisé par le fait que deux groupes (74,76) de diodes d'émission et de réception (48,50;52,54) et d'ouvertures d'obturateur en déport angulaire l'un par rapport à l'autre sont en déport radial l'un par rapport à l'autre de sorte que les diodes d'un groupe (76) sont disposées en quinconce relativement aux diodes de l'autre groupe (74), les dessins dans les pistes des cartes de codage (20,22) étant alignés l'un sur l'autre selon le déport des groupes (74,76) de diodes d'émission et de réception (48,50;52,54).