Brevet FR3126443A1 — publié le 20230303

Ce procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres d’un moteur d’un aéronef comprenant un système de contrôle (1) du moteur comprenant un processeur de contrôle du moteur (2), un module (3) de gestion des paramètres du moteur collectés, et un processeur de maintenance (9) indépendant du processeur de contrôle (2) et connecté d’une part au module (3) de gestion des paramètres du moteur collectés et d’autre part à un équipement de test au sol (7), comprend les étapes suivantes : Sélection (11) sur l’équipement de test d’une commande à réaliser par le processeur de maintenance ; Envoi (12) par l’équipement de test de la commande à réaliser au processeur de maintenance ; Exécution (13) de la commande par le processeur de maintenance ; Envoi (14) du résultat de la commande à l’équipement de test ; et Affichage (15) du résultat reçu Figure de l’abrégé : Fig 2 Procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres d’un moteur d’un aéronef et système de contrôle correspondant L’invention concerne, de manière générale, les FADEC, acronyme de la terminologie anglaise Full Authority Digital Engine Control, ou systèmes de contrôle du moteur d’un aéronef. En particulier, l’invention concerne l’observation et l’analyse des paramètres du moteur d’un aéronef dont les données sont collectées par des capteurs et recueillies par le système de contrôle du moteur. Une application particulièrement intéressante de l’invention concerne la maintenance du moteur. Techniques antérieures Les systèmes de contrôle de moteurs de dernière génération s’interfacent avec des centaines de capteurs collectant les paramètres de fonctionnement du moteur. Par paramètres du moteur, on entend notamment la température, la pression, le régime, ou la vitesse de rotation, ainsi que les positions d’éléments à géométrie variable. Les systèmes de contrôles actuels permettent d’observer quelques-uns de ces paramètres. Dans certains cas, il s’avère nécessaire de modifier les paramètres du moteur observés afin de mieux comprendre des problématiques techniques sur le moteur, ce qui n’est pas faisable en un temps raisonnable. En effet, il est nécessaire pour cela de reconfigurer la table de configuration des données observées du système de contrôle du moteur. Les solutions actuelles comprennent d’une part une recopie analogique des données collectées par quelques capteurs, en particulier deux accéléromètres et deux capteurs du régime moteur, sur un connecteur de test relié au banc moteur, et d’autre part un transfert numérique de certains paramètres du moteur sur un lien numérique, après collecte par le système de contrôle. Or, la liste et les conditions d’envoi de ces paramètres transférés numériquement sont configurées de façon statique, le nombre de paramètres étant très limité par la capacité de transmission du lien numérique. De plus, la recopie analogique nécessite une augmentation substantielle de l’électronique du système de contrôle du moteur, et pénalise donc le volume, la masse, et la fiabilité du système de contrôle du moteur. Aussi, le harnais entre le système de contrôle du moteur et le banc moteur ajoute nécessairement du bruit sur la transmission, ce qui dégrade la qualité des paramètres acquis par le banc. Les paramètres du moteur collectés sont utilisés pour la maintenance du moteur, dans le but d’identifier d’éventuels défauts sur le moteur. Pour cela, un opérateur de maintenance se connecte au système de contrôle du moteur, par l’intermédiaire d’une interface Ethernet par exemple, ou UART, afin de visualiser les paramètres du moteur. De plus, les lois de contrôle du moteur implémentées sur les systèmes de contrôle actuels traitent les acquisitions des capteurs avec une période de traitement relativement faible, de l’ordre de 10 à 30 millisecondes. Aussi, ces algorithmes utilisent des données filtrées numériquement pour limiter le bruit électrique sur les données collectées. Ceci rend les données accessibles au système de contrôle moteur inadaptées à une gestion à haute fréquence des paramètres moteurs, laquelle serait pourtant souhaitable pour permettre une surveillance améliorée du moteur. On a représenté sur la un schéma simplifié d’un système de contrôle du moteur 1 selon l’art antérieur. Le système 1 de contrôle du moteur comprend un processeur 2 de contrôle qui contrôle le fonctionnement du moteur et, en particulier, gère divers paramètres de fonctionnement, par exemple les arrivées de carburant dans le moteur, le couple moteur délivré, etc. Pour mener à bien ce contrôle, le processeur 2 de contrôle est relié à un module de gestion 3 des paramètres du moteur et à un ensemble de capteurs 4 surveillant les paramètres du moteur et récupère du module 3 les valeurs des paramètres du moteur mesurées par les capteurs 4. Les paramètres surveillés du moteur comprennent par exemple la température, la pression, la vitesse de rotation ou régime du moteur, ... Ces données sont filtrées numériquement pour limiter le bruit électrique sur les données collectées. Le harnais entre le système 1 de contrôle du moteur et le banc moteur ajoute nécessairement du bruit sur la transmission, ce qui dégrade les données collectées. Les capteurs 4 sont positionnés à proximité directe ou sur le moteur, et communiquent les données qu’ils collectent au module 3 de gestion des paramètres du moteur collectés. Ces capteurs 4 peuvent comprendre par exemple des sondes de température, des accéléromètres, des sondes de pression, ou tout autre type de capteur permettant de collecter un paramètre du moteur donné. Le système 1 de contrôle du moteur comprend en outre un module 5 de gestion de sortie contrôlant les signaux et consignes de contrôle 6 du moteur émis par le système 1 de contrôle du moteur. Ces signaux de sortie 6 du système 1 sont récupérés aussi par le module 3 de gestion, afin d’être à disposition du processeur 2 de contrôle du moteur. Lors d’une maintenance, le système 1 de contrôle du moteur, peut être connecté à un équipement de test au sol 7. La connexion à l’équipement de test au sol 7 peut être filaire, par exemple par l’intermédiaire d’une interface Ethernet, ou UART, ou par toute autre connexion permettant de réaliser les fonctions de maintenance correspondantes. L’équipement de test au sol 7 comprend au moins un terminal graphique permettant la visualisation des paramètres du moteur. L’interface filaire permet la communication de données filtrées à l’aide d’une bande passante basse. Le processeur 2 de contrôle du moteur acquiert les paramètres du moteur collectés dans le module 3 de gestion à une fréquence relativement faible, avec une période de traitement de l’ordre de 10 à 30 millisecondes, et comprend une table de configuration des paramètres observées 8 communiquant avec le processeur 2 de contrôle du moteur. Cette table de configuration 8 comprend la liste des paramètres à observer, ainsi que les conditions d’envoi de ces paramètres de façon statique. Ainsi, il est nécessaire de reconfigurer la table pour pouvoir observer une autre donnée. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients décrits et de proposer un système de contrôle du moteur permettant un accès dynamique aux données collectées par l’ensemble des capteurs des paramètres du moteur sans dégrader l’efficacité du contrôle du moteur. L’invention a donc pour objet un procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres d’un moteur d’un aéronef comprenant un système de contrôle du moteur. Le système de contrôle du moteur comprend un processeur de contrôle du moteur, un module de gestion des paramètres du moteur collectés, et un processeur de maintenance indépendant du processeur de contrôle et connecté d’une part au module de gestion des paramètres du moteur collectés et d’autre part à un équipement de test au sol. Le procédé comprend les étapes suivantes : Sélection sur l’équipement de test d’une commande à réaliser par le processeur de maintenance ; Envoi par l’équipement de test de la commande à réaliser au processeur de maintenance ; Exécution de la commande par le processeur de maintenance ; Envoi du résultat de la commande à l’équipement de test ; et Affichage du résultat reçu. Ainsi, le procédé permet d’observer de façon dynamique les valeurs collectées des paramètres du moteur, ceci sans dégrader les performances de contrôle du moteur. Il est ainsi possible de reconfigurer dynamiquement les paramètres observés, et ces reconfigurations ne nécessitent pas d’accéder au moteur, l’ensemble des opérations étant réalisées par le processeur de maintenance. De ce fait, le temps de test et d’intégration pour le changement de paramètre observé diminue significativement. De plus, le procédé donne un accès aux paramètres bruts du moteur, sans avoir appliqué de filtrage préalable. Ceci permet une observation plus fine des paramètres du moteur, et permet donc de réaliser un diagnostic amélioré. Avantageusement, la commande à réaliser est choisie parmi la sélection et l’affichage d’au moins un paramètre du moteur, le paramétrage du déclenchement et des conditions d’un enregistrement d’au moins un paramètre du moteur sélectionné et/ou l’application d’une fonction mathématique prédéterminée à au moins un paramètre du moteur sélectionné. Ces outils de traitement des paramètres collectés permettent de faciliter l’analyse et le diagnostic du moteur. Avantageusement, le processeur de maintenance récupère les données issues des capteurs observant les paramètres du moteur dans le module de gestion des paramètres en leur appliquant un échantillonnage à haute fréquence, correspondant à une période d’échantillonnage de l’ordre de 2 à 5 millisecondes. De cette manière, les paramètres moteurs sont observés plus finement, et il est possible de réaliser une gestion haute fréquence des paramètres collectés. Ainsi, la reconfiguration dynamique des paramètres observés est permise, ce qui permet une surveillance plus fine du moteur. De manière préférentielle, ledit au moins un paramètre du moteur sélectionné est stocké dans une mémoire reliée au processeur de maintenance. De préférence, le paramétrage du déclenchement de l’enregistrement comprend l’élection d’un événement parmi un ensemble d’événements préconfigurés relatifs aux paramètres du moteur. Avantageusement, l’au moins un paramètre du moteur sélectionné est enregistré pendant un premier délai précédant l’événement et/ou un deuxième délai suivant l’événement. De préférence, la fonction mathématique prédéterminée est choisie dans une liste de fonctions mathématiques prédéterminées comprenant la détermination d’une valeur extrême, le calcul d’un bruit, le calcul d’une moyenne, le calcul d’un écart type et la transformée de Fourier. Avantageusement, les paramètres du moteur comprennent la température, la pression, le régime du moteur et/ou les positions d’éléments à géométries variables. L’invention a également pour objet un système de contrôle d’un moteur d’aéronef comprenant un processeur de contrôle du moteur, un module de gestion des paramètres du moteur collectés, un processeur de maintenance indépendant du processeur de contrôle moteur et relié à une mémoire, le processeur de maintenance étant connecté au module de gestion des paramètres du moteur collectés, le processeur de maintenance étant adapté pour être connecté à un équipement de test au sol et étant configuré pour la mise-en-œuvre d’un procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres du moteur tel que défini ci-dessus. La présence d’un processeur de maintenance permet de ne pas dégrader la qualité du contrôle du moteur par un encombrement des capacités et ressources du processeur de contrôle du moteur. Il permet l’accès dynamique aux données collectées par les capteurs surveillant le moteur, afin de pouvoir changer les paramètres observés en quelques secondes dans le cadre d’une maintenance du moteur de l’aéronef. De préférence, la connexion du processeur de maintenance à l’équipement de test au sol peut être filaire et/ou sans fil. L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent l’ordinateur à mettre en œuvre un procédé tel que défini ci-dessus. L’invention a également pour objet un support d’enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un ordinateur, conduisent le support à mettre en œuvre un procédé tel que défini ci-dessus. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : illustre un schéma simplifié d’un système de contrôle du moteur selon l’art antérieur ; illustre un schéma simplifié d’un système de contrôle du moteur selon l’invention ; et illustre le procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres d’un moteur d’aéronef selon l’invention. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté sur la un schéma simplifié d’un système de contrôle du moteur 1 selon l’invention. Les mêmes éléments sont ici désignés par les mêmes signes de référence sur les deux figures 1 et 2. Dans le système 1 de contrôle du moteur selon l’invention, il n’y a pas de table de configuration 8, mais un processeur de maintenance 9. Ce processeur de maintenance est indépendant du processeur 2 de contrôle du moteur, c’est-à-dire qu’il n’y a aucun lien de communication entre les deux processeurs. Le processeur de maintenance 9, comme le processeur de contrôle du moteur 2, récupère dans le module 3 de gestion des paramètres du moteur qui ont été collectés par les capteurs 4. Toutefois, à l’inverse du processeur 2, le processeur de maintenance 9 récupère les données en leur appliquant un échantillonnage haute fréquence, avec une période de traitement de l’ordre de 2 à 5 millisecondes, en ne leur appliquant aucun filtre. De cette manière, le système 1 selon l’invention donne un accès aux paramètres bruts du moteur, donc non filtrés et non décimés, ce qui permet une observation plus fine des paramètres du moteur et donc la réalisation d’un diagnostic amélioré. Le processeur 9 de maintenance est apte à se connecter à un équipement de test 7 pour la maintenance du moteur. Cette connexion peut être filaire. Dans ce cas, l’interface filaire permet la communication des paramètres bruts du moteur avec une bande passante élevée de manière à permettre la configuration dynamique des paramètres observés. La connexion peut aussi être sans fil. Enfin, le système 1 de contrôle du moteur selon l’invention comprend une mémoire de masse 10 reliée au processeur de maintenance 9. Le processeur de maintenance 9 et l’équipement de test au sol 7 sont configurés pour la mise-en-œuvre d’un procédé de visualisation, de traitement et d’analyse des paramètres du moteur collectés par les capteurs 4. Pour réaliser ce procédé, l’équipement de test 7 doit être connecté au processeur de maintenance 9. Lors d’une première étape 11, une commande à réaliser par le processeur de maintenance 9 est sélectionnée sur l’équipement de test. Cette sélection est réalisée par l’utilisateur manipulant l’équipement de test 7, en particulier la personne en charge de la maintenance du moteur de l’aéronef. La commande à réaliser peut être la sélection et l’affichage d’un ou plusieurs paramètres du moteur sur le terminal graphique de l’équipement de test 7. Plus particulièrement, cette commande permet de modifier dynamiquement les paramètres du moteur affichés sur l’équipement de test 7. Une autre commande possible est le paramétrage du déclenchement et des conditions d’un enregistrement d’un ou plusieurs paramètres du moteur. L’enregistrement est conservé dans la mémoire 10. L’utilisateur peut paramétrer les conditions de déclenchement de l’enregistrement d’un paramètre du moteur en particulier, ou de plusieurs paramètres du moteur. Ce paramétrage des conditions de déclenchement de l’enregistrement comprend l’élection d’un événement parmi un ensemble d’événements préconfigurés relatifs aux paramètres du moteur. Par exemple, il peut s’agir de l’évènement correspondant au moment où la température du moteur dépasse une valeur donnée. Les conditions de l’enregistrement sont aussi paramétrables par l’utilisateur. Ces conditions comprennent par exemple le choix d’un premier délai d’enregistrement du paramètre du moteur sélectionné et d’un second délai d’enregistrement, le premier délai décrivant la durée d’enregistrement en amont de l’événement de déclenchement choisi, et le second délai décrivant la durée d’enregistrement à partir de la réalisation de cet événement. Une autre commande à réaliser éligible lors de l’étape 11 est l’application d’une fonction mathématique à un ou plusieurs paramètres collectés du moteur, dans le but d’analyser ledit paramètre afin d’aider au diagnostic du moteur. L’utilisateur choisit un paramètre du moteur ou plusieurs auxquels il souhaite appliquer une fonction mathématique, et choisit cette fonction mathématique à appliquer parmi une liste de fonctions mathématiques prédéterminée. Cette liste peut comprendre par exemple la recherche d’une valeur extrême, le calcul d’un bruit, d’une moyenne, d’un écart type, d’une transformée de Fourier, etc. Cette étape peut être réalisée de façon dynamique, c’est-à-dire simultanément à l’exécution d’une autre étape, conséquence d’une précédente mise-en-œuvre du procédé. Lors de l’étape 12 suivante, la commande à réaliser qui a été sélectionnée par l’utilisateur est envoyée par l’équipement de test 7 au processeur de maintenance 9. Le processeur de maintenance 9 exécute alors la commande à réaliser (étape 13). Comme la commande à réaliser est exécutée par le processeur de maintenance 9 indépendant du processeur de contrôle du moteur 2, le contrôle moteur n’est pas impacté et sa qualité n’est pas dégradée. A l’étape 14, le processeur de maintenance envoie le résultat de la commande exécutée à l’équipement de test 7. Cet envoi peut se faire simultanément à l’exécution de la commande, par exemple dans le cas d’une commande d’affichage d’un paramètre moteur, ou une fois que la commande est exécutée, par exemple dans le cas où la commande est le paramétrage d’un enregistrement. Lors de l’étape 15, l’équipement de test 7 affiche sur son terminal graphique le résultat reçu. Cet affichage est dynamique, c’est-à-dire simultané à l’exécution de la commande dans le cas où la nature de la commande le permet, par exemple dans le cas de l’affichage d’un paramètre collecté du moteur. Ainsi, le système de contrôle 1 du moteur selon l’invention permet une observation dynamique et une analyse des paramètres du moteur. Il permet par la mise-en-œuvre du procédé l’accès aux données brutes collectées par les capteurs 4, échantillonnées à haute fréquence de manière à permettre une reconfiguration dynamique des paramètres observés et traités en l’espace de quelques secondes, l’accès au moteur n’étant plus nécessaire à l’inverse des systèmes de contrôle du moteur selon l’état de l’art. De plus l’utilisateur peut choisir d’observer n’importe lequel des paramètres du moteur observé par un capteur. Procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres d’un moteur d’un aéronef comprenant un système (1) de contrôle du moteur comprenant un processeur (2) de contrôle du moteur, un module (3) de gestion des paramètres du moteur collectés, et un processeur (9) de maintenance indépendant du processeur (2) de contrôle et connecté d’une part au module (3) de gestion des paramètres du moteur collectés et d’autre part à un équipement de test au sol (7), le procédé comprenant les étapes suivantes : Sélection (11) sur l’équipement de test (7) d’une commande à réaliser par le processeur de maintenance (9) ; Envoi (12) par l’équipement de test (7) de la commande à réaliser au processeur de maintenance (9) ; Exécution (13) de la commande par le processeur de maintenance (9) ; Envoi (14) du résultat de la commande à l’équipement de test (7) ; et Affichage (15) du résultat reçu. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la commande à réaliser est choisie parmi la sélection et l’affichage d’au moins un paramètre du moteur, le paramétrage du déclenchement et des conditions d’un enregistrement d’au moins un paramètre du moteur sélectionné et/ou l’application d’une fonction mathématique prédéterminée à au moins un paramètre du moteur sélectionné. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le processeur de maintenance (9) récupère les données issues de capteurs (4) observant les paramètres du moteur dans le module (3) de gestion des paramètres en leur appliquant un échantillonnage haute fréquence, correspondant à une période d’échantillonnage de l’ordre de 2 à 5 millisecondes. Procédé selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel ledit au moins un paramètre du moteur sélectionné est stocké dans une mémoire (10) reliée au processeur de maintenance (9). Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le paramétrage du déclenchement de l’enregistrement comprend l’élection d’un événement parmi un ensemble d’événements préconfigurés relatifs aux paramètres du moteur. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l’au moins un paramètre du moteur sélectionné est enregistré pendant un premier délai précédant l’événement et/ou un deuxième délai suivant l’événement. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la fonction mathématique prédéterminée est choisie dans une liste de fonctions mathématiques prédéterminées comprenant la détermination d’une valeur extrême, le calcul d’un bruit, le calcul d’une moyenne, le calcul d’un écart type et la transformée de Fourier. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les paramètres du moteur comprennent la température, la pression, le régime du moteur et/ou la position d’éléments à géométrie variable. Système (1) de contrôle d’un moteur d’aéronef comprenant un processeur (2) de contrôle du moteur, un module (3) de gestion de paramètres du moteur collectés, caractérisé en ce qu’il comprend un processeur de maintenance (9) indépendant du processeur de contrôle moteur (2) et relié à une mémoire (10), le processeur de maintenance (9) étant connecté au module (3) de gestion des paramètres du moteur collectés, le processeur de maintenance (9) étant adapté pour être connecté à un équipement de test au sol (7) et étant configuré pour la mise-en-œuvre d’un procédé d’observation et d’analyse dynamique des paramètres du moteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Système (1) selon la revendication 9, dans lequel la connexion du processeur de maintenance à l’équipement de test au sol (7) peut être filaire et/ou sans fil.