Brevet FR3099574A1 — publié le 20210205

Description Titre de l'invention : Détection automatique d'une configuration hardware d'un équipement embarqué dans un aéronef Domaine technique de l'invention [0001] La présente invention porte sur les équipements embarqués d'un aéronef, en par- ticulier les équipements de régulation de carburant en particulier pour une turbomachine tel qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur. Etat de la technique antérieure [0002] Il existe plusieurs calculateurs embarqués dans les aéronefs visant à la supervision des différents équipements embarqués, afin d'en assurer le bon fonctionnement. En particulier, les équipements dont le dysfonctionnement est critique, tel qu'une turbomachine, nécessite une supervision par deux calculateurs, un des calculateurs étant dédié à la redondance et étant utilisé en cas du dysfonctionnement du premier calculateur. [0003] Ces calculateurs sont également appelés calculateur de protection. Une de leur mission est d'empêcher l'acheminement de carburant vers la turbomachine lorsqu'un dysfonctionnement est identifié pour éviter tout évènement catastrophique. [0004] D'un modèle de turbomachine à l'autre, selon leur architecture, les calculateurs de protection peuvent être amenés à commander des équipements de régulation de carburant (en anglais FMU pour Fuel Metering Unit). Dans chaque FMU, le dosage du débit de carburant se fait grâce à un organe doseur généralement appelé FMV (pour « Fuel Metering Valve »). Cet organe FMV est piloté par le calculateur de contrôle EEC (Electronic Engine Control) de la turbomachine au travers d'une servovalve, lequel calculateur évalue le débit massique dosé Q par la formule suivante de calcul du débit traversant un orifice : [0005] [Math.l] Q = K 'fp* A P [0006] où AP est le différentiel de pression entre l'amont et l'aval du FMV, S la surface (section) de l'orifice laissant passer le fluide carburant dans le FMV, p la densité dudit fluide et Ks un paramètre lié au FMV. [0007] L'organe doseur FMV comporte classiquement un élément mobile, dont la position est commandée de façon à faire varier la surface de l'orifice de passage du carburant. Une consigne de débit du calculateur de contrôle peut ainsi être transformée en consigne de position de l'élément mobile. Cet élément mobile peut être associé à un capteur de position linéaire LVDT (de l'anglais « Linear Variable Differential Transducer »). Lorsque l'élément est mobile en translation il est généralement appelé 2 « tiroir ». [0008] La position du tiroir telle que mesurée par le capteur LVDT est transmise au cal- culateur de contrôle EEC qui commande le déplacement du tiroir via une servovalve. Le débit massique dosé est fonction de la position du tiroir mobile, puisque le différentiel de pression est maintenu constant. [0009] Il existe différents modèles d'équipements de régulation, présentant des caracté- ristiques matérielles différentes, et donc en particulier nécessitant des courants de commande d'intensités variables. Egalement, il est possible lors des opérations dc maintenance de remplacer un premier modèle de FMU par un deuxième modèle de FMU. L'envoi d'un courant de commande d'intensité trop élevé peut endommager l'équipement de régulation et l'envoi d'un courant commande trop faible peut impacter la protection de la turbomachine en cas de dysfonctionnement. [0010] Aujourd'hui, les informations relatives à l'architecture de la turbomachine, c'est-à-dire le nombre, le positionnement ainsi que le modèle de FMU utilisé est renseigné dans le logiciel applicatif de protection exécuté par les calculateurs de protection. [0011] Ainsi une modification de modèle de FMU, lors d'une opération de maintenance, nécessite une modification du logiciel applicatif de protection pour éviter tout problème de fonctionnement. [0012] L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique aux inconvénients de la technique actuelle exposée ci-dessus. Résumé de l'invention [0013] A cette fin, il est proposé un procédé dc détection d'une configuration matérielle d'un équipement, destiné à être embarqué dans une turbomachine et commandé par un calculateur dc protection à deux voies, comprenant une alimentation apte à alimenter l'équipement, un premier boîtier de mesure apte à mesurer une première tension Vo en sortie de l'équipement et un deuxième boîtier de mesure apte à mesurer une deuxième tension 11,2 en sortie de l'équipement : a) Envoyer en entrée de l'équipement une tension de commande Vc h) Mesurer la première tension V.,1 et la deuxième tension V y2 ; c) Déduire la configuration matérielle de l'équipement, à partir des valeurs des première et seconde tensions mesurées V,1 et Vs2. [0014] Lorsque l'équipement est, par exemple, un FMU, un tel procédé, implémenté sur un calculateur de protection permet, lors d'une phase de mise sous tension des équipements, c'est-à-dire au démarrage de ces derniers, de détecter automatiquement le modèle de FMU relié aux calculateurs de protection, et donc d'adapter le courant de contrôle à chaque modèle de FMU. 3 [0015] Ainsi en s'appuyant sur les caractéristiques électriques des modèles de FMU, il est possible d'en déduire leurs modèles. Pour cela, la réponse en tension d'une tension de commande est analysée de sorte à déduire automatiquement, c'est-à-dire sans intervention humaine, la configuration matérielle de chacun des équipements. [0016] Ainsi, en faisant un test discriminant de la configuration, la solution assure le pilotage d'équipement de configuration matérielle hétérogène, tout en garantissant la fonction de protection contre les dysfonctionnements inopinés de la turbomachine (en anglais Hazardous Engine Effects). [0017] De plus, l'équipement peut être un organe de dosage de carhurant comprenant un élément mobile et ayant une configuration matérielle parmi les suivantes : - une première configuration matérielle où l'organe dc dosage de carburant (2) comprend un organe de mesure de la position (20) de l'élément mobile ; - une deuxième configuration matérielle où l'organe de dosage de carhurant (24) ne comprend pas d'organe de mesure de position (20), et dont un câblage ou un câblage du harnais réalise un court-circuit entre un module de commande (14) et les boîtiers dc mesure (16, 18) du calculateur dc protection (8); - une troisième configuration matérielle où l'organe de dosage dc carburant (26) ne comprend pas d'organe de mesure de position (20), et dont le câblage ou le câblage du harnais réalise un circuit ouvert entre le module de commande (14) et les boîtiers dc mesure (16, 18), du calculateur de protection (8). ;. [0018] 11 existe aujourd'hui trois configurations matérielles d'organe de dosage de carburant. La première configuration se caractérise par la présence d'un organe de mesure de la position de l'organe de dosage de carburant. Cet organe de mesure peut par exemple être un capteur électrique passif tel qu'un LVDT, alimenté en entrée par une tension de commande, et dont les bobinages peuvent fournir deux tensions de sortie dont les valeurs dépendent de la position de deux tiges mobiles reliées à l'organe de dosage de carburant. Les deuxième et troisième configurations matérielles, ne comprennent pas d'organe de mesure de la position de l'organe de dosage du carburant, l'information relative à la position de l'organe de dosage étant obtenue par exemple à partir d'une mesure du débit, et en connaissance des différents paramètres de la formule [Math IL notamment le différentiel de pression aux bornes du doseur. Cette formule lie le débit à la section passante du doseur, laquelle est fonction de la position de l'organe mobile. [0019] De plus, la tension de commande Vc est envoyé par le calculateur de protection. [0020] En effet, les organes de dosages de carburant sont directement pilotés par le cal- culateur de protection apte en cas de dysfonctionnements à couper l'acheminement de carburant pour éviter tout évènement catastrophique tel qu'un départ en survitesse de la turbomachine qui pourrait avoir comme conséquence un éclatement de disque de turbine. 100211 Ainsi, la tension de commande Vc peut être une tension continue inférieure à 15V. [0022] En particulier, les première et seconde tensions mesurées Vsi et Vs, peuvent être chacune comparées à des valeurs seuils SI, S, et S3, telles que S2 REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé de détection d'une configuration matérielle d'un équipement destiné à être embarqué dans une turbomachine d'aéronef et commandé par un calculateur de protection (8) à deux voies, comprenant une alimentation apte à alimenter l'équipement, un premier boîtier de mesure (16) apte à mesurer une première tension (Vo) en sortie de l'équipement et un deuxième boîtier de mesure (18) apte à mesurer une deuxième tension (Vo) en sortie de l'équipement : a) Envoyer en entrée de l'équipement une tension de commande (Ve) ; b) Mesurer la première tension (Vsi ) et la deuxième tension (j ;.2); c) Déduire la configuration matérielle de l'équipement, à partir des valeurs des première et seconde tensions mesurées (Vs1 , Vs?). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'équipement est un organe de dosage de carburant (2, 24, 26) comprenant un élément mobile et ayant une configuration matérielle parmi les suivantes : - une première configuration matérielle où l'organe de dosage de carburant (2) comprend un organe de mesure de la position (20) de l'élément mobile ; - une deuxième configuration matérielle où l'organe de dosage de carburant (24) ne comprend pas d'organe de mesure de position (20), et dont un câblage ou un câblage du harnais réalise un court-circuit entre un module de commande (14) et les boîtiers de mesure (16, 18) du calculateur de protection (8); - une troisième configuration matérielle où l'organe de dosage de carburant (26) ne comprend pas d'organe de mesure de position (20), et dont le câblage ou le câblage du harnais réalise un circuit ouvert entre le module de commande (14) et les boîtiers de mesure (16, 18), du calculateur de protection (8). [Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, dans lequel les trois configurations matérielles ont une même valeur de résistance. [Revendication 4] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tension de commande (Vc) est envoyée par le calculateur de protection (8). [Revendication 5] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tension de commande (Vc) est une tension continue inférieure à 15V. [Revendication 6] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les première et seconde tensions mesurées (Vo, Vs,) sont chacune 10 [Revendication 7] comparées à des valeurs seuils SI, S' et S3, telles que Si