Brevet FR3127260A1 — publié le 20230324

L’invention concerne un système de dispositif à fluide (12) comprenant une pompe à fluide (22) ayant une entrée de fluide et une sortie de fluide, la pompe à fluide (22) ayant une cylindrée fixe ; un moteur électrique (24) ayant un arbre (26) accouplé à la pompe à fluide (22), le moteur électrique (24) étant conçu pour entrer en rotation en réponse à un signal de commande de puissance ; et un contrôleur (20) incluant une sortie pour communiquer le signal de commande de puissance au moteur électrique (24) et incluant une première entrée pour recevoir une première valeur d'entrée, le contrôleur (20) étant conçu pour ajuster le signal de commande de puissance pour faire fonctionner le moteur électrique (24) dans un mode de fonctionnement normal et un mode de fonctionnement de commande d'entrée. Figure pour l’abrégé : figure 1 Pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique à puissance de sortie variable ARRIERE-PLAN TECHNIQUE Le secteur de l'aviation commerciale évalue actuellement des moyens pour réduire ou éliminer significativement les émissions de CO 2 au moyen d'aéronefs et d'équipement de support de nouvelle génération. Les initiatives gouvernementales telles que le programme Clean Sky 2025-2050 de l'UE fixent des cibles et un calendrier pour les fabricants d'équipement d'origine (OEM) d'aéronefs en vue de réduire les émissions de CO 2 . Un aéronef plus électrique utilisant des piles à combustible est une solution possible pour atteindre des objectifs d'émissions réduits. L'élimination de l'équipement de support au sol à combustible fossile est un point d'attention supplémentaire pour la réduction du CO 2 lors des transferts. Aujourd'hui, les groupes de parc convertissent le combustible fossile pour alimenter les pompes hydrauliques à moteur électrique de l'aéronef utilisées pour ouvrir/fermer des portes de chargement, vérifier la fonction d'actionneurs de commande de vol, et réaliser des opérations de maintenance lors des transferts. Les pompes hydrauliques d'aéronefs sont à pression fixe, et dimensionnées pour alimenter des actionneurs de commande de vol soumis à des charges élevées en vol. Lors de l'intervention au sol, la pompe hydraulique consomme la même puissance que pendant le vol qui n'est pas nécessaire lors des opérations au sol. Une pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique, selon la présente divulgation, fournit une pompe hydraulique entraînée par un moteur électrique à puissance de sortie variable qui réduit la puissance consommée pendant les transferts d'un aéronef tout en fournissant la puissance totale nécessaire à l'aéronef pendant le vol. La pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique permet à un aéronef de gérer la durée de vie de la pile à combustible en utilisant uniquement la puissance nécessaire pour effectuer une fonction prévue sans nécessiter de puissance excessive inutile. Cette capacité aide à éliminer un groupe de parc et soutient l'optimisation de la taille de la batterie réduisant le poids moyen de décollage, et ainsi en réduisant la consommation de carburant en vol. Plus généralement, la pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique est commandée pour fournir une puissance de sortie variable sur base d'un signal d'entrée variable. La fonction de puissance de sortie variable permet d'utiliser la motopompe avec un système de gestion de puissance pour mieux faire correspondre la puissance de sortie de la motopompe avec la puissance disponible d'un système électrique. La capacité à fournir une puissance de sortie variable fournit une gestion de puissance bénéfique pour des systèmes électriques qui commutent entre différents modes d'alimentation, par exemple, entre un mode d'alimentation par générateur et un mode d'alimentation par batterie. Un aspect de la présente divulgation concerne un système de dispositif à fluide. Le système hydraulique inclut une pompe à fluide, un moteur électrique et un contrôleur. La pompe à fluide a une cylindrée fixe et inclut une entrée de fluide et une sortie de fluide. Le moteur électrique présente un arbre accouplé à la pompe à fluide et l'arbre tourne en réponse à un signal de commande de puissance reçu au niveau du moteur électrique. Le contrôleur reçoit une première valeur d'entrée et produit une sortie pour communiquer le signal de commande de puissance au moteur électrique. Le contrôleur ajuste le signal de commande de puissance pour faire fonctionner le moteur électrique dans un mode de fonctionnement normal et un mode de fonctionnement de commande d'entrée. Dans le mode de fonctionnement normal, le contrôleur se réfère à une première table de correspondance en utilisant la première valeur d'entrée et délivre un premier signal de commande de puissance vers le moteur électrique sur la base de la référence à la première table de correspondance. Dans le mode de commande dʼentrée, le contrôleur détermine un second signal de commande de puissance de sorte que la pompe à fluide fonctionne à une capacité réduite par rapport au mode de fonctionnement normal. Dans certains modes de réalisation, une valeur scalaire est utilisée par le contrôleur pour déterminer le second signal de commande de puissance. Un autre aspect de la présente divulgation concerne un procédé de commande d'un système hydraulique ayant une pompe à fluide à cylindrée fixe, un moteur électrique ayant un arbre rotatif accouplé à la pompe à fluide, et un contrôleur incluant une sortie pour communiquer un signal de commande au moteur électrique. Le procédé inclut : (a) la réception, au niveau du contrôleur, d'une opération de direction d'entrée dans soit un mode de fonctionnement normal soit un mode de fonctionnement de commande d'entrée ; (b) en réponse à une opération de direction d'entrée dans un mode normal, la réception d'une première valeur d'entrée au niveau du contrôleur, en utilisant la première valeur d'entrée pour référencer une première valeur de sortie dans une table de correspondance du contrôleur, et la sortie par le contrôleur d'un premier signal de commande de puissance qui correspond à la première valeur de sortie vers le moteur électrique ; et (c) en réponse à une opération de direction d'entrée dans un mode de fonctionnement de commande d'entrée, la réception d'une valeur scalaire au niveau du contrôleur, l'adaptation au niveau du contrôleur d'au moins une partie du contenu de la table de correspondance avec la valeur scalaire, la réception d'une seconde valeur d'entrée au niveau du contrôleur, l'utilisation de la seconde valeur d'entrée pour référencer une seconde valeur de sortie dans la table de correspondance adaptée, et la sortie par le contrôleur, d'un second signal de commande de puissance qui correspond à la seconde valeur de sortie, vers le moteur électrique. Différents aspects supplémentaires seront indiqués dans la description qui suit. Ces aspects peuvent concerner des caractéristiques individuelles et des combinaisons de caractéristiques. Il est entendu que la description générale qui précède et la description détaillée suivante sont fournies à titre d’exemple et d’explication uniquement et ne sont pas limitatives des grands concepts sur lesquels les modes de réalisation décrits ici sont basés. DESCRIPTION DES DESSINS La est une représentation schématique d'un système hydraulique simplifié qui inclut une pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique selon la présente divulgation. La est une vue en coupe d'un exemple d'un dispositif à fluide rotatif approprié pour une utilisation avec le système de la . La est une vue en coupe du dispositif à fluide rotatif selon la ligne 3 - 3 de la . La est une représentation schématique d'un contrôleur approprié pour être utilisé avec le système de la . La est une courbe de pompe d'une pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique dont la performance est 100 % de la puissance de sortie nominale. La est une courbe de pompe d'une pompe à moteur hydraulique à compensation de pression électronique dont la performance est 50 % de la puissance de sortie nominale. Système de dispositif à fluide (12) comprenant : a) une pompe à fluide (22) ayant une entrée de fluide et une sortie de fluide, la pompe à fluide (22) ayant une cylindrée fixe ; b) un moteur électrique (24) ayant un arbre (26) accouplé à la pompe à fluide (22), le moteur électrique (24) étant conçu pour entrer en rotation en réponse à un signal de commande de puissance ; et c) un contrôleur (20) incluant une sortie pour communiquer le signal de commande de puissance au moteur électrique (24) et incluant une première entrée pour recevoir une première valeur d'entrée, le contrôleur (20) étant conçu pour ajuster le signal de commande de puissance pour faire fonctionner le moteur électrique (24) dans un mode de fonctionnement normal et un mode de fonctionnement de commande d'entrée : i) en mode de fonctionnement normal, le contrôleur (20) se réfère à une table de correspondance (128) en utilisant la première valeur d'entrée et délivre un premier signal de commande de puissance au moteur électrique (24) ; ii) en mode de fonctionnement de commande dʼentrée, le contrôleur (20) calcule un second signal de commande de puissance sur la base dʼune valeur scalaire de telle sorte que la pompe à fluide (22) fonctionne à une capacité réduite par rapport au mode de fonctionnement normal. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel le contrôleur (20) inclut un commutateur (113) conçu pour recevoir une entrée externe pour commuter le système de dispositif à fluide (12) entre les modes de fonctionnement normal et de commande dʼentrée. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel le contrôleur (20) inclut une seconde entrée pour recevoir la valeur scalaire. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 3, dans lequel le contrôleur (20) inclut une pluralité dʼentrées pour recevoir plusieurs valeurs scalaires. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 3, dans lequel la première entrée est configurée pour recevoir une entrée de tension variable ou de courant variable. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel la première valeur dʼentrée est un signal de sortie provenant dʼun capteur de pression (27) et dans lequel le premier signal de commande de puissance est un signal de commande de pression. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel la table de correspondance (128) est une première table de correspondance (128) et dans lequel la valeur scalaire est stockée dans une seconde table de correspondance (129) ou en mémoire en tant que valeur prédéterminée. Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel la première table de correspondance (128) fournit une corrélation entre le courant fourni au moteur électrique (24) et la vitesse du moteur électrique (24). Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, comprenant en outre au moins un capteur (102a, 102b) en communication électrique avec le contrôleur (20), dans lequel lʼau moins un capteur (102a, 102b) est conçu pour détecter une vitesse de rotation de lʼarbre (26) du moteur électrique (24) et la position de lʼarbre (26). 0 Système de dispositif à fluide (12) selon la revendication 1, dans lequel la valeur scalaire inclut au moins une valeur parmi une valeur scalaire de pression et/ou une valeur scalaire de flux.