EP0159949A1 - Dispositif de commande à servo-valves - Google Patents

Dispositif de commande à servo-valves Download PDF

Info

Publication number
EP0159949A1
EP0159949A1 EP85400760A EP85400760A EP0159949A1 EP 0159949 A1 EP0159949 A1 EP 0159949A1 EP 85400760 A EP85400760 A EP 85400760A EP 85400760 A EP85400760 A EP 85400760A EP 0159949 A1 EP0159949 A1 EP 0159949A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
servo
valves
control
neutral
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP85400760A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0159949B1 (fr
Inventor
Jean-Yves Bezard
Jean Marie Brocard
Christian Parisel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA, SNECMA SAS filed Critical Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Publication of EP0159949A1 publication Critical patent/EP0159949A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0159949B1 publication Critical patent/EP0159949B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B18/00—Parallel arrangements of independent servomotor systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/86582—Pilot-actuated
    • Y10T137/8659—Variable orifice-type modulator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/86582—Pilot-actuated
    • Y10T137/86614—Electric

Definitions

  • the invention relates to the control, by means of servovalves, of a hydraulically actuated member.
  • a member of this type for example a distributor drawer in the case of a two-stage system, or a jack, a metering device, in the case of a single-stage system, is associated with at least one subject chamber at a servo pressure, controlled by a servo-valve, ensuring its positioning.
  • servo valve control devices comprising a pallet mounted at the end of a rod housed inside a spring tube fixed on a base, supporting at its free end a movable transverse element in the air gap excitation coils; according to the current applied to the coils, the pallet moves between two nozzles connecting each of the organ control chambers at low pressure and thus determines its position.
  • Such devices have the disadvantage of being very sensitive to pollution; this is because of the short stroke of the pallet between the two nozzles which is of the order of only a few hundredths of a millimeter. If, in fact, a particle of this order of magnitude, transported by the servo fluid, is inserted between the nozzle and the pallet, it tends to get caught there and paralyze the pallet in an off-center position.
  • Patent GB 1,369,441 clearly shows an electro-hydraulic control system where two servo valves in parallel receive the same electrical control signals and act simultaneously on the same pressure chambers of an operating member; a device is provided which makes it possible to detect a difference in operation between the two servo-valves and to generate an error signal.
  • US Pat. No. 3,437,312 describes a redundant control system comprising three calculation chains associated with three comparators and two servo-valves, one of the chains being active and the other neutral, the two servo-valves being separated by a hydraulic selector which admits on the actuated cylinder sometimes the fluid of the first servo-valve sometimes that of the second.
  • An object of the invention is therefore to provide a hydraulic control device capable of withstanding the first failure of the pilot servo-valve without loss of servo-control.
  • the device for controlling a hydraulically actuated member is of the type comprising a piston movable in a cylinder delimiting at least one chamber subjected to a control pressure signal obtained between a high pressure zone and a low zone pressure by a hydraulic potentiometer constituted by a fixed throttle and a variable-section throttle means, the latter being defined by two electro-hydraulic servo-valves, the device also comprising means for producing the control signals in response to signals of sets so that only one servo valve is pilot, the other remaining neutral, and being capable of reacting to a means of detecting malfunction of the pilot servo valve to switch the command in order to make the servo valve pilot neutral and neutral the pilot servo valve.
  • the servo-valves offer a predetermined passage section in the neutral position and the electrical control signals of the two servo-valves alone ensure the switching thereof, the active servo-valve and the servo -neutral valve cooperating to permanently deliver the servo pressure signal.
  • the servo-valves are of the single-nozzle and vane type which in the neutral position offer a predetermined and adjustable passage section.
  • FIG. 1 there is shown a block diagram of a known embodiment of the control of a dispenser drawer 1 by a servo-valve 2 with pallet 5 and double nozzle 6 and 6 '.
  • the two free ends of the drawer form pistons of equal sections delimiting two chambers 3 and 3 'with the cylinder in which the drawer is housed.
  • These chambers are supplied with fluid by means of a hydraulic potentiometer constituted between a high pressure source HP and a low pressure cover BP by two fixed diaphragms 4 and 4 'in parallel and two nozzles with variable section 6 and 6' each in series with one of the diaphragms 4 and 4 '.
  • the fluid supplying the chambers 3 and 3 ' is taken between a diaphragm and a nozzle so that the pressure prevailing in the chambers is an intermediate pressure between the values of HP and BP.
  • the two nozzles are mounted opposite one another on either side of the movable pallet parallel to their axis so as to reduce, respectively increase the flow section of the fluid towards the low pressure; thus a differential pressure is created between the chambers 3 and 3 'causing the displacement of the drawer.
  • the pallet 5 is integral with a rod 7 mounted inside a flexible tube 8 made of a non-magnetic spring metal of small thickness.
  • the tube is secured to the support, not shown, by its base. It also supports a movable soft iron bar 9 inside the excitation coils B1, B2.
  • the pallet moves in one direction or the other or is brought back to an intermediate position by the spring tube 8.
  • a device like this has the disadvantage of being very sensitive to pollution because the distance separating the nozzles is very small, of the order of only a few hundredths of a millimeter.
  • a simple particle inserted between a nozzle and the pallet blocks any movement of the latter and renders the entire control inoperative.
  • a second cause of failure is the rupture of the spring tube due to its great fragility due to the small thickness of the wall.
  • Figure 2 shows a diagram of a first embodiment. It is recognized at 15 a distributor drawer terminated by two pistons with differential sections; this drawer itself controls the supply of working fluid to a jack driving a body to be positioned. This is given by way of example, the invention also applies to the control of a single-stage system such as a metering device or a jack or any other member with equivalent operation. Likewise, no mechanical return of the slide position is shown, it is always possible to introduce counter-force springs in the control chambers. The chamber 16, the section of which is the smallest, communicates directly with the source of fluid 18 at a pressure maintained constant by a pressure regulator.
  • each pallet 21, 31 now controls the passage section of a single nozzle 22, 32 and its opening movement is limited by an mechanical stop 23.33.
  • the position of the stop is adjusted so that the pallet is tangent to it under the action of the spring tube only, in the absence of excitation current from the torque motor, thus determining a maximum passage section.
  • the constituent elements are dimensioned so that in the event of a rupture of the spring tube, the pallet also comes to bear against the stop.
  • the winding of the torque motor of each of the servo valves is connected to an electronic control system 100.
  • This system is designed to control only one of the two servo valves at a time leaving the other at rest in the fully open position. .
  • the pressure inside the chamber 17 is modulated by controlling the section of the single nozzle 22 for example, the nozzle 32 delivering a constant and predetermined leak rate.
  • the servo valve can no longer perform its function; the controlled member moves away from its set position whatever the order given to the servo-valve.
  • the electronic system detects this deviation and operates a switch; the pilot servo valve being no longer supplied becomes neutral and the servo valve initially neutral becomes a pilot.
  • the device according to the invention does not include a hydraulic selector which would isolate one of the servo-valves, the drawer permanently receives the fluids coming two servo valves 22,32.
  • FIG. 3 shows a nonlimiting example of an electronic control system capable of ensuring this switching function in the event of a fault.
  • the control system comprises two entirely separate electrical lines 200, 300 each comprising respectively inputs 201, 301 for the setpoint signals, an electronic circuit 202, 302 and a line connected to the winding of the torque motor of the corresponding servo-valve 20, 30.
  • Each of the lines also receives the position detector signals from the controlled member 203, 204 and 303, 304.
  • Each circuit includes two identical computers, 205, 206 for circuit 202 and 305, 306 for circuit 302, defining the position to be reached according to the data received in 201 and 301.
  • the 1st computer 205, 305 is used to the command, it provides a signal which is compared at 211, 311 respectively to a signal corresponding to the actual position of the body, produced by the first detector 203, 303; the deviation value signal is amplified in an amplifier 207, 307, the output of which is connected to the winding of the corresponding torque motor by means of a switch 208, 308; the latter reacts to a signal supplied by an adder amplifier 209, 309 which has as input the output signal from the amplifier 309, 209 from the other line and the signal corresponding to the difference value, produced at 210 and 310 between the set value calculated by the second computer 206, 306 and the value of the position of the controlled body supplied by a second detector 204, 304.
  • each of the lines receives the same input signals and produces identical control signals; but in normal operation, the switch 208 is closed, and the switch 308, the control of which is reversed with respect to 208, is opened so that only the servo-valve connected to the first line is pilot, the other remaining neutral, in open position. If a failure occurs, the difference signal between the value calculated by 206 respectively 306 and the value provided by 204 respectively 304 increases until it exceeds a predetermined threshold. Then the amplifiers 209 and 309 produce control signals which will reverse the position of the switches 308 and 208 respectively.
  • the servo-valve 20 no longer supplied, becomes neutral and the pallet is brought into abutment against the mechanical stop.
  • the servo valve 30, in turn, becomes pilot.
  • the switching from one line to the other is bi-stable so that the command does not switch back to the 1st line when the deviation signal returns to a value below the triggering threshold of the circuits 209, 309.
  • the switching relates only to the electrical control signals of the two servo-valves, these contributing together permanently to supply the signal servo pressure.
  • This electronic control circuit is given only by way of example. Instead of a redundant system, it is possible to design a single line with signal switching on the second servo valve in the event of a malfunction if the servo valves are less reliable than the electronics.
  • FIG. 4 shows an alternative mounting of the two servovalves applying the same principle of the invention.
  • the references have been assigned a premium sign.
  • the servo valves are no longer mounted in parallel but in series.
  • the control fluid flows from the pressure HP to the pressure BP in a circuit comprising in series the fixed diaphragm 19 ', the first servo-valve 30' and the second servo-valve 20 '; chamber 17 'of the distributor communicates with the circuit, between 19' and 20 '.
  • the pressure in this chamber is controlled by the single servo valve 20 '.
  • an electrohydraulic control device is produced which tolerates the first pollution failure or the first mechanical failure of the rupture type of the vibrating tube, while retaining 100% of the capacity of the device.
  • This device is at the same time simple, the redundancy is achieved by retaining the same number of nozzles as a usual servo-valve, it does not require a hydraulic switching slide, the latter being obtained electrically by opening the switch. of the electrical control circuit of one of the servo valves and the simultaneous closing of the corresponding switch of the other circuit.
  • This device is self-repairing to a certain extent.
  • the invention although this has not been described on a drawing board, can also be applied to the redundant control of double-acting cylinders using for the control of each enclosure of the cylinder a set of two servo-valves arranged according to the invention, in series or in parallel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Les dispositifs connus de commande hydraulique par servovalve, en particulier du type buse-palette, présentent l'inconvénient d'être fragiles et très sensibles à la pollution. L'invention permet d'augmenter la fiabilité de telles commandes en associant deux servovalves (20, 30) travaillant chacune sur la même chambre (17) de l'organe commandé de telle sorte qu'une seule servovalve soit active à la fois, l'autre restant au repos en offrant une section de passage fixe. Lorsque le circuit électronique (100) de commande des servovalves détecte une panne du système, il commute la commande sur la servovalve initialement neutre, la servovalve initialement active venant en position neutre. On réalise ainsi un dispositif de commande hydraulique simple, conservant intégralement ses performances après une première panne.

Description

  • L'invention se rapporte à la commande, au moyen de servo- valves, d'un organe actionné hydrauliquement.
  • Un organe de ce type, par exemple un tiroir de distributeur dans le cas d'un système à deux étages, ou un vérin, un doseur, dans le cas d'un système à un seul étage, est associé à au moins une chambre soumise à une pression d'asservissement, pilotée par une servo-valve, assurant son positionnement.
  • On connaît les dispositifs de commande à servo-valve comprenant une palette montée à l'extrémité d'une tige logée à l'intérieur d'un tube ressort fixé sur une embase, supportant à son extrémité libre un élément transversal mobile dans l'entrefer de bobines d'excitation ; suivant le courant appliqué aux bobines, la palette se déplace entre deux buses reliant chacune des chambres de commande de l'organe à la basse pression et détermine de la sorte sa position.
  • De tels dispositifs ont l'inconvénient d'être très sensibles à la pollution ; ceci à cause de la faible course de la palette entre les deux buses qui est de l'ordre de quelques centièmes de millimètres seulement. Si, en effet, une particule de cet ordre de grandeur, transportée par le fluide d'asservissement, vient s'insérer entre la buse et la palette, elle a tendance à s'y coincer et paralyser la palette dans une position décentrée.
  • Ces dispositifs ont également l'inconvénient d'être sensibles aux vibrations en raison de la fragilité du tube-ressort dont la rupture conduit à la perte totale de la commande.
  • Un remède à ces inconvénients a été de réaliser un montage prévoyant une redondance des moyens de commande.
  • Du fait que la plupart des servo-valves possèdent un double enroulement, il est aisé de réaliser une redondance électrique. Il est plus difficile de doubler les servo- valves pour la commande d'un même organe, car dans un tel système, il est nécessaire de prévoir un moyen d'isolation hydraulique afin de mettre hors circuit la servo- valve défectueuse. Sans cette isolation, la servo-valve défectueuse empêche la seconde de remplir entièrement son rôle. Le brevet GB 1 369 441 par exemple montre bien un systéme de commande électro-hydraulique où deux servo- valves en parallèle reçoivent les mêmes signaux électriques de commande et agissent simultanément sur les mêmes chambres de pression d'un organe de manoeuvre ; un dispositif est prévu qui permet de détecter une différence de fonotionnement entre les deux servo-valves et d'engendrer un signal d'erreur. Cependant, avec un tel système les seules actions possibles en cas de défaillance de l'une des servo-valves sont soit le verrouillage de l'organe de manoeuvre en position soit la mise en oeuvre d'une commande de secours amenant l'organe dans une position déterminée, soit l'isolation de l'une des servo-valves au moyen d'un tiroir de commutation hydraulique.
  • Ainsi, le brevet US 3 437 312 décrit un système de commande redondant comprenant trois chaines de calcul associées à trois comparateurs et à deux servo-valves, l'une des chaînes étant active et l'autre neutre, les deux servo-valves étant séparées par un sélecteur hydraulique qui admet sur le vérin commandé tantôt le fluide de la première servo-valve tantôt celui de la deuxième.
  • Un objet de l'invention est donc de réaliser un dispositif de commande hydraulique capable de supporter la première panne de la servo-valve pilote sans perte d'asservissement.
  • Conformément à l'invention, le dispositif de commande d'un organe actionné hydrauliquement est du type comprenant un piston mobile dans un cylindre délimitant au moins une chambre soumise à un signal de pression d'asservissement obtenu entre une zone haute pression et une zone basse pression par un potentiomètre hydraulique constitué par un étranglement fixe et un moyen d'étranglement à section variable, ce dernier étant défini par deux servo-valves électro-hydrauliques le dispositif comprenant également un moyen pour produire les signaux de commande en réponse à des signaux de consigne de sorte qu'une seule servo-valve soit pilote, l'autre restant neutre, et étant capable de réagir à un moyen de détection de mauvais fonctionnement de la servo-valve pilote pour commuter la commande afin de rendre pilote la servo-valve neutre et neutre la servo- valve pilote. Selon une caractéristique principale de l'invention, les servo-valves offrent en position neutre une section de passage prédéterminée et les signaux électriques de commande des deux servo-valves assurent seuls la commutation de celles-ci, la servo-valve active et la servo-valve neutre coopérant pour délivrer en permanence le signal de pression d'asservissement.
  • Suivant un mode préféré de réalisation, les servo-valves sont du type monobuse et palette qui en position neutre offrent une section de passage prédéterminée, et réglable.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description se référant aux dessins annexés, et donnée à titre d'exemple :
    • - la figure 1 représente un dispositif de commande à servo-valve, connu,
    • - la figure 2 représente un premier mode de réalisation de l'invention
    • - la figure 3 représente un exemple de réalisation du système électronique de commande des servo-valves,
    • - la figure 4 représente un deuxième mode de réalisation.
  • Sur la figure 1, on a représenté un schéma de principe d'un mode de réalisation connu de la commande d'un tiroir 1 de distributeur par une servo-valve 2 à palette 5 et double buse 6 et 6'.
  • Les deux extrémités libres du tiroir forment des pistons de sections égales délimitant deux chambres 3 et 3' avec le cylindre dans lequel le tiroir est logé. Ces chambres sont alimentées en fluide par l'intermédiaire d'un potentiomètre hydraulique constitué entre une source haute pression HP et une bâche basse pression BP par deux diaphragmes fixes 4 et 4' en parallèle et deux buses à section variable 6 et 6' chacune en série avec l'un des diaphragmes 4 et 4'. Le fluide d'alimentation des chambres 3 et 3' est pris entre un diaphragme et une buse si bien que la pression régnant dans les chambres est une pression intermédiaire entre les valeurs de HP et BP. Les deux buses sont montées l'une en face de l'autre de part et d'autre de la palette mobile parallèlement à leur axe de façon à réduire, respectivement augmenter la section d'écoulement du fluide vers la basse pression ; ainsi une pression différentielle est créée entre les chambres 3 et 3' entrainant le déplacement du tiroir., La palette 5 est solidaire d'une tige 7 montée à l'intérieur d'un tube flexible 8 réalisé en un métal à ressort non magnétique de faible épaisseur. Le tube est solidarisé au support, non représenté, par sa base. Il supporte également un barreau de fer doux 9 mobile à l'intérieur des bobinages d'excitation B1, B2. Ainsi suivant le courant d'excitation la palette se déplace dans un sens ou dans l'autre ou est ramenée dans une position intermédiaire par le tube-ressort 8.
  • Un dispositif comme celui-ci a l'inconvénient d'être très sensible à la pollution car la distance séparant les buses est très faible, de l'ordre de quelques centièmes de millimètres seulement. Une simple particule venant s'insérer entre une buse et la palette bloque tout mouvement de cette dernière et rend toute la commande inopérante. Une seconde cause de panne est la rupture du tube ressort en raison de sa grande fragilité due à la faible épaisseur de la paroi.
  • L'invention permet de remédier à ces inconvénients ; la figure 2 en représente le schéma d'un premier mode de réalisation. On reconnaît en 15 un tiroir de distributeur terminé par deux pistons à sections différentielles ; ce tiroir commande lui-même l'alimentation en fluide de travail d'un vérin entraînant un corps à positionner. Ceci est donné à titre d'exemple, l'invention s'applique également à la commande d'un système à un seul étage tel qu'un doseur ou un vérin ou tout autre organe à fonctionnement équivalent. De même aucun retour mécanique de position du tiroir n'est représenté, il est toujours possible d'introduire des ressorts de contre effort dans les chambres de commande. La chambre 16 dont la section est la plus petite, communique directement avec la source de fluide 18 à pression maintenue constante par un régulateur de pression. Seule la pression dans la chambre opposée 17 est modulée, elle est prise entre le diaphragme fixe 19 et le diaphragme à section variable constitué dans l'exemple représenté par deux servo-valves monobuse identiques disposées en parallèle 20, 30, débouchant sur la basse pression. Les deux servo-valves sont construites sensiblement sur le même principe que la servo-valve décrite précédemment, mais chaque palette 21, 31 commande à présent la section de passage d'une seule buse 22, 32 et son mouvement d'ouverture est limité par une butée aécanique 23,33. La position de la butée est ajustée de sorte que la palette lui soit tangente sous l'action du tube ressort uniquement, en absence de courant d'excitation du moteur couple, déterminant ainsi une section de passage maximale. Les éléments constitutifs sont dimensionnés de sorte qu'en cas de rupture du tube ressort, la palette vienne également en appui contre la butée.
  • Le bobinage du moteur couple de chacune des servo-valves est relié à un système électronique de commande 100. Ce système est conçu pour ne commander qu'une seule des deux servo-valves à la fois laissant l'autre au repos en position pleine ouverte. Ainsi, en fonctionnement normal, la pression à l'intérieur de la chambre 17 est modulée par la commande de la section de la seule buse 22 par exemple, la buse 32 délivrant un débit de fuite constant et prédéterminé. En cas de panne qui peut être due à une défaillance de la chaîne électrique de commande de la servo- valve, à la rupture du tube ressort, à l'insertion d'une particule entre buse et palette, la servo-valve ne peut plus assurer sa fonction ; l'organe commandé s'éloigne de sa position de consigne quelque soit l'ordre donné à la servo-valve. Le système électronique détecte alors cet écart et opère une commutation ; la servo-valve pilote n'étant plus alimentée devient neutre et la servo-valve initialement neutre devient pilote. Dans ce nouveau mode de fonctionnement où la commande des servo-valves est inversée, rien n'est changé pour le tiroir car la buse 22 dont la section était modulée délivre maintenant un débit de fuite constant égal au débit précédent de la buse 32 et la commande est assurée par la buse 32 comme elle l'était précédemment par la buse 22. En effet le dispositif selon l'invention ne comportant pas de sélecteur hydraulique qui isolerait l'une des servo-valves, le tiroir reçoit en permanence les fluides venant des deux servo-valves 22,32.
  • La figure 3 montre un exemple non limitatif de système de commande électronique capable d'assurer cette fonction de commutation en cas de panne. On retrouve le circuit hydraulique avec la source de pression 18, les servo-valves 20, 30, et le diaphragme fixe 19, déterminant la pression d'asservissement pour un distributeur 15. Ce dernier commande l'alimentation d'un vérin d'entrainement du corps commandé X dont on mesure le déplacement au moyen de détecteurs. Le système de commande comprend deux lignes électriques entièrement séparées 200, 300 comportant chacune respectivement des entrées 201, 301 pour les signaux de consigne, un circuit électronique 202, 302 et une ligne reliée au bobinage du moteur couple de la servo-valve correspondante 20, 30. Chacune des lignes reçoit également les signaux de détecteurs de position de l'organe commandé 203, 204 et 303, 304.
  • Chaque circuit comprend deux calculateurs identiques, 205, 206 pour le circuit 202 et 305, 306 pour le circuit 302, définissant la position à atteindre en fonction des données reçues en 201 et 301. Dans chaque circuit le ler calculateur 205, 305 est utilisé pour la commande, il fournit un signal qui est comparé en 211, 311 respectivement à un signal correspondant à la position réelle du corps, produit par le premier détecteur 203, 303 ; le signal de valeur d'écart est amplifié dans un amplificateur 207, 307 dont la sortie est reliée au bobinage du moteur couple correspondant par l'intermédiaire d'un interrupteur 208, 308 ; ce dernier réagit à un signal fourni par un amplificateur additionneur 209, 309 qui comporte en entrée le signal de sortie de l'amplificateur 309, 209 de l'autre ligne et le signal correspondant à la valeur d'écart, produit en 210 et 310 entre la valeur de consigne calculée par le second calculateur 206, 306 et la valeur de la position du corps commandé fourni par un second détecteur 204, 304.
  • Le système est redondant électroniquement, chacune des lignes reçoit les mêmes signaux en entrée et produit des signaux de commande identiques ; mais en fonctionnement normal, l'interrupteur 208 est fermé, et l'interrupteur 308, dont la commande est inversée par rapport à 208, est ouvert si bien que seule la servo-valve reliée à la première ligne est pilote, l'autre restant neutre, en position ouverte. Si une panne survient, le signal d'écart entre la valeur calculée par 206 respectivement 306 et la valeur fournie par 204 respectivement 304 augmente jusqu'à dépasser un seuil prédéterminé. Alors les amplificateurs 209 et 309 produisent des signaux de commande qui vont inverser la position des interrupteurs 308 et 208 respectivement. La servo-valve 20, n'étant plus alimentée, devient neutre et la palette est ramenée en appui contre la butée mécanique. La servo-valve 30, quant à elle, devient pilote. La commutation d'une ligne à l'autre est bi-stable de telle façon que la commande ne rebascule pas sur la lère ligne lorsque le signal d'écart reprend une valeur inférieure au seuil de déclenchement des circuits 209, 309. On voit de ce fait que la commutation ne porte que sur les signaux électriques de commande des deux servo-valves, celles-ci contribuant ensemble en permanence à fournir le signal de pression d'asservissement.
  • Ce circuit électronique de commande n'est donné qu'à titre d'exemple. Au lieu d'un système redondant, on peut concevoir une seule ligne avec commutation du signal sur la seconde servo-valve en cas de mauvais fonctionnement si les servo-valves sont moins fiables que l'électronique.
  • La figure 4 montre une variante de montage des deux servo- valves appliquant le même principe de l'invention. On retrouve les mêmes éléments que précédemment disposés différemment, les références ont été affectées d'un signe prime. Dans ce cas les servo-valves ne sont plus montées en parallèle mais en série. Le fluide d'asservissement s'écoule depuis la pression HP jusqu'à la pression BP dans un circuit comprenant en série le diaphragme fixe 19', la première servo-valve 30' et la seconde servo-valve 20' ; la chambre 17' du distributeur communique avec le circuit, entre 19' et 20'. En fonctionnement normal, la pression dans cette chambre est pilotée par la seule servo-valve 20'. La servo-valve 30' étant neutre, la palette en appui contre la butée mécanique définit un diaphragme fixe correspondant à la section de la buse. Si une panne survient, altérant le fonctionnement normal de la servo-valve 20', le système électronique interrompt son alimentation et transfère le signal sur la deuxième servo-valve.
  • En résumé, grâce à l'invention, on réalise un dispositif de commande électrohydraulique tolérant la première panne de pollution ou la première panne mécanique du type rupture du tube vibrant, en conservant 100 % de la capacité du dispositif. Ce dispositif est en même temps simple, la redondance est réalisée en conservant le même nombre de buses qu'une servo-valve habituelle, elle ne nécessite pas de tiroir de commutation hydraulique, cette dernière étant obtenue électriquement par l'ouverture de l'interrupteur du circuit électrique de commande de l'une des servo-valves et la fermeture simultanée de l'interrupteur correspondant de l'autre circuit.Ce dispositif est auto-dépannant dans une certaine mesure. En effet, le seul fait de commuter sur la seconde commande fait passer la première commande en butée, l'augmentation du jeu busé-palette qui en résulte peut très bien permettre à la particule polluante éventuelle de s'éliminer seule ; la première commande ; redevient alors disponible en cas de panne de la seconde commande.
  • D'autre part, on voit que l'invention, bien que cela n'ait pas été décrit sur une planche de dessin, peut s'appliquer également à la commande redondante de vérins double effet en utilisant pour la commande de chaque enceinte du vérin un ensemble de deux servo-valves disposées selon l'invention, en série ou en parallèle.

Claims (5)

1) Dispositif de commande d'un organe actionné hydrauliquement, du type comprenant un piston mobile dans un cylindre délimitant au moins une chambre soumise à un signal de pression d'asservissement obtenu entre une zone haute pression et une zone basse pression par un potentiomètre hydraulique constitué par un étranglement fixe et un moyen d'étranglement à section variable, ce dernier étant défini par deux servo-valves électro-hydrauliques (20 - 30, 20'-30'), le dispositif comprenant également un moyen pour produire des signaux de commande en réponse à des signaux de consigne de sorte qu'une seule servo-valve soit pilote, l'autre restant neutre, et étant capable de réagir à un moyen de détection de mauvais fonctionnement de la servo-valve pilote pour commuter la commande afin de rendre pilote la servo-valve neutre, et neutre la servo-valve pilote, caractérisé en ce que en position neutre, les servo-valves offrent une section de passage prédéterminée et en ce que les signaux électriques de commande des deux servo-valves assurent seuls la commutation de celles-ci, la servo valve active et la servo-valve neutre coopérant pour délivrer en permanence le signal de pression d'asservissement.
2) Dispositif de commande d'un organe hydraulique selon la revendication 1 caractérise en ce que les servo-valves (20-30) sont hydrauliquement disposées en parallèle.
3) Dispositif de commande d'un organe hydraulique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les servo-valves (20'-30') sont hydrauliquement disposées en série.
4) Dispositif de commande d'un organe hydraulique selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les servo-valves sont du type monobuse (22-32, 22'-32') et palette (21 - 31, 21'-31') et en ce que en position neutre, la palette est rappelée sur une position connue et réglable.
5) Dispositif de commande d'un organe hydraulique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen produisant les signaux de commande comprend deux circuits électroniques indépendants reliés chacun à une servo-valve par l'intermédiaire d'un interrupteur (208, 308), lesdits interrupteurs étant commandés en fonction de l'apparition d'une panne sur l'un des circuits électro-hydrauliques.
EP85400760A 1984-04-18 1985-04-17 Dispositif de commande à servo-valves Expired EP0159949B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8406099 1984-04-18
FR8406099A FR2563289B1 (fr) 1984-04-18 1984-04-18 Dispositif de commande a servo-valves

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0159949A1 true EP0159949A1 (fr) 1985-10-30
EP0159949B1 EP0159949B1 (fr) 1987-12-23

Family

ID=9303255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85400760A Expired EP0159949B1 (fr) 1984-04-18 1985-04-17 Dispositif de commande à servo-valves

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4561470A (fr)
EP (1) EP0159949B1 (fr)
DE (1) DE3561256D1 (fr)
FR (1) FR2563289B1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953578A (en) * 1989-11-02 1990-09-04 Johnson Service Company Dual mode pneumatic control system
USRE34202E (en) * 1989-11-02 1993-03-30 Johnson Service Company Dual mode pneumatic control system
US9459630B2 (en) * 2013-10-22 2016-10-04 Fisher Controls International Llc System and method for controlling a remote valve
CN113431820B (zh) * 2021-06-17 2024-01-30 浙江中控技术股份有限公司 一种支持在线更换的冗余伺服控制系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3018794A (en) * 1959-03-31 1962-01-30 Clark Controller Co Valves and safety controls therefor
US3055383A (en) * 1955-11-01 1962-09-25 Ii William A Paine Electro-hydraulic servo systems
US3437312A (en) * 1966-11-01 1969-04-08 Bell Aerospace Corp Electrical signal and monitoring apparatus for redundant control system
US3494256A (en) * 1968-07-01 1970-02-10 Bendix Corp Dual redundant electrohydraulic servo system
FR2178356A5 (fr) * 1972-03-29 1973-11-09 Sopelem
GB2103388A (en) * 1981-08-08 1983-02-16 Moog Inc Servovalves

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3257911A (en) * 1963-08-15 1966-06-28 Moog Inc Fluid powered servomechanism of a redundant, majority voting type
GB1369441A (en) * 1970-12-11 1974-10-09 Dowty Boulton Paul Ltd Electro-hydraulic control system
BE789975A (fr) * 1971-10-12 1973-02-01 Sanders Associates Inc Valve de controle de pression et de debit
DD136524A5 (de) * 1977-12-16 1979-07-11 Technomatic Ag Sicherheitsventil
DE2931533C2 (de) * 1979-08-03 1984-09-13 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Servosteuersystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055383A (en) * 1955-11-01 1962-09-25 Ii William A Paine Electro-hydraulic servo systems
US3018794A (en) * 1959-03-31 1962-01-30 Clark Controller Co Valves and safety controls therefor
US3437312A (en) * 1966-11-01 1969-04-08 Bell Aerospace Corp Electrical signal and monitoring apparatus for redundant control system
US3494256A (en) * 1968-07-01 1970-02-10 Bendix Corp Dual redundant electrohydraulic servo system
FR2178356A5 (fr) * 1972-03-29 1973-11-09 Sopelem
GB2103388A (en) * 1981-08-08 1983-02-16 Moog Inc Servovalves

Also Published As

Publication number Publication date
FR2563289A1 (fr) 1985-10-25
FR2563289B1 (fr) 1988-08-26
US4561470A (en) 1985-12-31
EP0159949B1 (fr) 1987-12-23
DE3561256D1 (en) 1988-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0639499B1 (fr) Dispositif de servocommande d'un organe de commande de vol d'aéronef
EP1216361B1 (fr) Systeme d'actionnement hydraulique a commande electrique
FR2778164A1 (fr) Systeme de commande mixte pour surface aerodynamique d'aeronef
EP0334723B1 (fr) Dispositif de commande d'un verin hydraulique à double effet
EP0159949B1 (fr) Dispositif de commande à servo-valves
FR2466650A1 (fr) Dispositif de commande actionne par pression
EP1342645B1 (fr) Architecture de système hydraulique de commande d'orientation
FR2466649A1 (fr) Dispositif pour regler un organe variable, en particulier, le mecanisme de levage d'un tracteur
FR3051026B1 (fr) Servovalve a actionneur piezo electrique redondant asymetrique.
FR2621354A1 (fr) Dispositif de commande independant de la charge pour appareils utilisateurs hydrauliques
FR2818331A1 (fr) Servo-valve a memoire de position
EP0500419A1 (fr) Distributeur proportionnel et ensemble de commande d'une pluralité de récepteurs hydrauliques comportant pour chaque récepteur un tel distributeur
EP1688625B1 (fr) Système de commande d'une pluralité de vannes de décharge d'une turbomachine
EP0278814A1 (fr) Ensemble de régulation à dosage de carburant amélioré notamment pour turbomachines
FR2695861A1 (fr) Dispositif hydraulique sensible de sélection de vitesse et de puissance adapté sur un système de commande synchrone de vérins multiples de presse.
FR2611001A1 (fr) Dispositif de commande electrohydraulique pour commander un element d'entrainement hydraulique, notamment un verin de presse
EP3931444B1 (fr) Actionneur hydraulique a compensation de surpression
FR2462599A1 (fr) Systeme de servocommande, en particulier pour aeronef ou astronef
EP0454510B1 (fr) Circuit de commande d'un vérin hydraulique à double effet et distributeur à tiroir pour un tel circuit
FR2462583A1 (fr) Systeme d'entrainement hydrostatique
EP0465279B1 (fr) Dispositif de commande d'un vérin hydraulique
FR2479352A1 (fr) Appareil de servocommande fluidique
FR2604268A1 (fr) Dispositif asservi de controle de debit pour installation hydraulique notamment pour servo-direction de vehicule
FR2573169A1 (fr) Appareil de positionnement a distance d'une valve
FR2477241A1 (fr) Valve de commande pour servomecanisme actionne par pression de fluide

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19850502

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE FR GB

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870506

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REF Corresponds to:

Ref document number: 3561256

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19880204

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: CL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19920320

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19920327

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19920630

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19930417

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19930417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19931229

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940101

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST