INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
D’un point de vue « cyclabilité en écriture », la répétition des opérations d’écriture selon la seconde configuration de fonctionnement CONF2 engendre des modifications répétitives de la structure interne de la couche centrale C2 ce qui entraine l’usure matérielle progressive des structures mémoires NVM. On évalue le nombre de cycles d’écriture avant la défaillance d’un composant mémoire fonctionnant uniquement selon la seconde configuration CONF2, est estimé à une valeur comprise entre 10 5 cycles et 10 6 cycles. Pour la première configuration de fonctionnement CONF1 le mécanisme d’usure est lié aux mécanismes d’injection de charges. Le nombre de cycles d’écriture avant la défaillance d’un composant mémoire fonctionnant uniquement selon la première configuration CONF1, est estimée à 10 1 2 cycles.
D’un point de vue « énergie de lecture » et « endurance en lecture », dans un composant mémoire NVM selon la seconde configuration CONF2, la donnée est stockée dans l’état résistif du dispositif. L’opération de lecture consiste donc une simple évaluation de cette grandeur électrique sans modification de l’état physique du composant. Ainsi, la lecture ne dégrade pas la donnée stockée ni la structure matérielle du composant mémoire qui présente dans cette configuration de fonctionnement une endurance en lecture quasi-infinie dans le contexte applicatif d’un calculateur. D’autre part, il a été démontré que l’opération de lecture est destructrice du contenu stocké dans le composant mémoire NVM fonctionnant selon la première configuration CONF1. Le processus de lecture consiste à évacuer la quantité de charges qui parcourent le diélectrique lors d’une commutation. Il en résulte la nécessité d’une opération de réécriture suite à la lecture d’une donnée stockée. Ainsi, l’endurance en écriture qui n’est pas infinie est reportée sur l’endurance de lecture vu que chaque lecture implique une réécriture.
On conclut alors que d’une part, la première configuration de fonctionnement CONF1 du composant mémoire NVM est plus adaptée à une phase de calcul présentant un nombre considérable d’opérations d’écriture des mémoires. D’autre part, la seconde configuration de fonctionnement CONF2 du composant mémoire NVM est plus adaptée à une phase de calcul présentant un nombre considérable d’opérations de lecture des mémoires.
Nous allons dans ce qui suit décrire l’implémentation et la mise en œuvre du composant mémoire configurable NVM dans un circuit de stockage de données 10 qui peut être implémenté dans un circuit calculateur configuré pour exécuter un algorithme de calcul impliquant une pluralité de variables numériques selon au moins deux phases calculatoires.
La illustre une matrice de cellules mémoire 100 comprenant le composant mémoire NVM selon l’invention. La matrice de cellules mémoires 100 est agencée selon N lignes L i et M colonnes C j avec i=1 à N et j=1 à M. Dans le cas de figure illustré la matrice 100 comprend N=3 lignes et M=6 colonnes. La matrice de cellules mémoire 100 comprend pour chaque ligne L i un premier nœud d’entrée WL configuré pour recevoir un signal de sélection VWL . La matrice de cellules mémoire 100 comprend en outre pour chaque colonne C j un second nœud d’entrée SL configuré pour recevoir une première tension d’écriture VSL . La matrice de cellules mémoire 100 comprend en outre pour Pour chaque colonne C j un nœud d’entrée/sortie BL configuré pour recevoir une seconde tension d’écriture VBL et fournir une tension de lecture VBL .
Chaque cellule mémoire BC ij de la matrice 100 comprend un composant mémoire NVM configurable et non volatile et un transistor de sélection T1. Nous rappelons que chaque composant mémoire est destiné à fonctionner selon l’une parmi les deux configurations de fonctionnement CONF1 ou CONF2. Le transistor de sélection T1 a une grille connectée au premier nœud d’entrée WL associé à la ligne de ladite cellule mémoire BC ij . Le transistor T1 relie l’électrode inférieure EL1 au nœud d’entrée/sortie BL associé à la colonne de ladite cellule mémoire BC ij . L’électrode supérieure EL2 du composant mémoire NVM de chaque cellule mémoire BC ij est connectée au nœud d’entrée SL associé à la colonne de ladite cellule mémoire BC ij . Ainsi, pour les deux configurations de fonctionnement, chaque accès à la cellule mémoire BC ij , en écriture ou en lecture, consiste à sélectionner une ligne en activant le transistor T1 via le signal de sélection VWL et appliquer à la paire de noeuds (SL , BL ) les tensions et/ou courants nécessaires à la modification ou au sondage de la donnée sauvegardée.
Il s’agit d’un exemple illustratif non limitatif de la matrice de cellules mémoire 100. L’invention reste applicable pour d’autres architectures de matrices de cellules de mémoires. A titre d’exemple alternatif, il est envisageable de réaliser une matrice mémoire tel que le nœud d’entrée SL est partagé entre les cellules mémoire BC ij appartenant à la même ligne. Alternativement, il est envisageable de réaliser une matrice mémoire telle que le nœud d’entrée SL est partagé entre toutes les cellules mémoire BC ij de la matrice. D’ailleurs, le couple de signaux (WL , BL ) décrivant les deux dimensions du plan est suffisant pour sélectionner une cellule mémoire BC ij de la matrice en lecture ou en écriture.
Cette implémentation de la matrice des cellules mémoires permet de réduire la surface occupée par la matrice tout en étant compatible avec un fonctionnement selon les deux configurations de fonctionnement nécessitant un accès direct aux électrodes EL1 et EL2 de chaque composant. On obtient ainsi une cellule de type 1R1T ou 1C1T compacte selon la configuration de fonctionnement choisie.
La illustre une modélisation électrique d’une cellule mémoire de la matrice selon l’invention selon la première configuration de fonctionnement CONF1. Dans cette configuration de fonctionnement, le composant mémoire NVM se comporte comme un élément capacitif présentant une capacité variable selon la direction de la polarisation électrique de la couche centrale C2. On modélise ainsi la cellule mémoire BC ij par une architecture compacte 1C1T avec une action directe sur les électrodes EL1 et EL2 de l’élément capacitif lorsque le transistor T1 est à l’état passant.
La illustre une modélisation électrique d’une cellule mémoire de la matrice selon l’invention selon la seconde configuration de fonctionnement CONF2. Dans cette configuration de fonctionnement, le composant mémoire NVM se comporte comme un élément résistif présentant une résistance variable selon la longueur du filament conducteur à travers la couche centrale C2. On modélise ainsi la cellule mémoire BC ij par une architecture compacte 1R1T avec une action directe sur les électrodes EL1 et EL2 de l’élément capacitif lorsque le transistor T1 est à l’état passant.
Les transistors T1 sont dimensionnés pour obtenir un courant de saturation suffisant pour fournir les courants électriques forts associés au fonctionnement résistif des cellules mémoire BC ij lorsque la seconde configuration de fonctionnement CONF2 est choisie.
La illustre un schéma fonctionnel de l’architecture d’un circuit de stockage de données 10 comprenant la matrice de cellules mémoire 100 selon l’invention. Le circuit de stockage 10 est destiné à être implémenté dans un calculateur d’exécution d’algorithmes présentant deux phases de fonctionnement tel que la première configuration nécessite un nombre important d’opérations d’écriture (ou mise à jour) des données stockées par le circuit de stockage 10 et tel que la seconde configuration nécessite un nombre important d’opérations de lecture desdites données.
Le circuit de stockage de données 10 comprend un circuit d’écriture CW , la matrice de cellule mémoires 100 (de dimensions NxM) destinée à stocker des données de calcul , un circuit de lecture CL , au moins une mémoire de stockage intermédiaire MEM_INT et des moyens de contrôle CONT.
Le circuit d’écriture CW est configuré pour écrire dans chaque cellule mémoire BC ij en fournissant la première et/ou la seconde tension d’écriture VSL , VBL à partir d’un signal de contrôle d’écriture cont_w . Chacune des tensions d’écriture VSL , VBL est adaptable selon la configuration de fonctionnement choisie parmi CONF1 ou CONF2. Le circuit d’écriture CW est configuré de manière à fournir au composant mémoire une tension d’écriture compatible avec la première configuration de fonctionnement CONF1 nécessitant une énergie d’écriture inférieure à celle de l’opération d’écriture lorsque la seconde configuration de fonctionnement CONF2 est choisie.
A titre d’exemple de convention de programmation et sans perte de généralité, le circuit d’écriture CW est configuré pour appliquer une tension d’écriture positive VSL sur l’électrode supérieure EL2 du composant mémoire via le nœud SL afin d’écrire une donnée à l’état logique haut (x=1) lorsque la seconde configuration CONF2 est choisie. Le circuit d’écriture CW est configuré pour appliquer une tension d’écriture positive VBL sur l’électrode inférieure EL1 du composant mémoire via le nœud BL afin d’écrire une donnée à l’état logique bas (x=0) lorsque la seconde configuration CONF2 est choisie.
A titre d’exemple de convention de programmation et sans perte de généralité, le circuit d’écriture CW est configuré pour appliquer une tension d’écriture positive VSL sur l’électrode supérieure EL2 du composant mémoire via le nœud SL afin d’écrire une donnée à l’état logique bas (x=0) lorsque la première configuration CONF1 est choisie. Le circuit d’écriture CW est configuré pour appliquer une tension d’écriture positive VBL sur l’électrode inférieure EL1 du composant mémoire via le nœud BL afin d’écrire une donnée à l’état logique haut (x=1) lorsque la première configuration CONF1 est choisie.
L’actionneur électromagnétique 85 est configuré pour entraîner la partie supérieure 83 en translation, parallèlement à l’axe de rotation de la partie centrale 82, par l’intermédiaire de l’arbre de transmission 851 qui traverse le deuxième orifice central 832 et est assujetti à la partie supérieure 83. L’arbre de transmission 851 présente ici une portion filetée qui coopère avec le deuxième orifice central 832 qui est ici taraudé. L’arbre de transmission 851 est alors vissé dans le deuxième orifice central 832 par rotation de l’actionneur électromagnétique 85 jusqu’à venir en butée avec le support 88. L’actionneur électromagnétique 85 est ensuite fixé au support 88.
Dans le mode de réalisation représenté, l’organe de distribution rotatif 8 comporte des tiges 86 configurées d’une part pour solidariser en rotation le disque 81, la partie centrale 82 et la partie supérieure 83 et d’autre part pour solidariser en translation le disque et la partie supérieure. A cet effet, chaque tige 86 est assujettie par une première extrémité au disque 31 et par une deuxième extrémité opposée à la première extrémité à la partie supérieure 83 en traversant un orifice de guidage 823 de la partie centrale 82.
Comme le montre plus en détail la , chaque tige 86 présente à chacune de ses extrémités, une portion filetée 861 pour coopérer respectivement avec les trous borgnes 818 du disque 81 et les deuxièmes trous traversant 831 de la partie supérieure 83. Chaque tige 86 est pourvue, entre ses extrémités, d’une collerette 862, qui est située du côté de l’extrémité à assujettir à la partie supérieure 83. La collerette 862 forme ainsi butée axiale pour le partie supérieure 83. Dans l’exemple illustré, la collerette 862 présente une section hexagonale permettant à un outil, par exemple une clé de serrage, de venir en prise afin d’exercer un couple sur la tige 86.
Les orifices de guidage 823 ont une section légèrement supérieure à celle des tiges 86 de sorte à autoriser une liaison glissière. Le jeu entre les parois des orifices de guidage 823 et les tiges doit toutefois être limité afin d’assurer une précision suffisante, notamment de la position angulaire du disque 81. Une solution autorisant une liaison glissière en limitant le jeu consiste à munir les orifices de guidage 823 d’un guide tel qu’un guide de soupape, des coussinets ou tout autre organe permettant de réduire les frottements entre deux pièces en mouvement.
Ainsi, le disque 81 se déplace en translation lorsque l’actionneur électromécanique 85 est actionné et entraîne la partie supérieure 83 en translation tandis que la partie centrale 82 reste fixe en translation.
Le disque 81 et la partie supérieure 83 se déplacent en rotation lorsque le moteur pas-à-pas 84 est actionné et entraîne la partie centrale 82 en rotation.
Le moteur pas-à-pas 84 et l’actionneur électromécanique 85 sont commandés par une unité de contrôle non représentée. Dans le cas où le moteur à combustion interne 1 comporte plusieurs cylindres, chaque organe de distribution rotatif peut être commandé indépendamment par une unité de contrôle respective, ou les organes de distribution rotatifs peuvent être contrôlés par une seule unité de commande.
L’organe de distribution rotatif 8 comporte un organe d’allumage 87 qui est monté dans l’évidement 824 de la partie centrale 82 et dans le premier orifice central 814 du disque 81. L’organe d’allumage 87 est configuré pour provoquer l'inflammation du mélange air/carburant dans la chambre de combustion 4. Les organes d’allumage 87 conventionnels comprennent généralement une portion filetée qui peut coopérer avec le taraudage du premier orifice central 814 du disque 81. En particulier, l’organe d’allumage 87 peut être vissé jusqu’à venir en butée avec la première portion plate 812 du disque 81. L’organe d’allumage 87 peut ainsi être positionné au centre du disque 81.
Le support 88 peut présenter une deuxième ouverture pour le passage d’un fil haute tension et/ou éventuellement d’un conduit de carburant relié à l’organe d’allumage 87. La deuxième ouverture, le fil haute tension et le conduit de carburant ne sont pas représentés dans les figures par souci de clarté.
Les figures 7 et 8 montrent le moteur à combustion interne 1 comportant l’organe de distribution rotatif 8. L’organe de distribution rotatif 8 est monté mobile en rotation dans la culasse 3.
En particulier, la partie centrale 82 de l’organe de distribution rotatif 8 est montée selon une liaison pivot dans la culasse 3. Le collet 821 de la partie centrale 82 est reçu dans le logement 36 et est monté entre les organes de roulement 361 et 362. Ces organes de roulements 361 et 362 sont en appui contre l’épaulement formé par le changement d’épaisseur du collet 821. La coopération du collet et des organes de roulements 361 et 362 permet de guider en rotation la partie centrale 82 autour de son axe de rotation qui est aligné avec l’axe de révolution du cylindre du moteur. Afin de faciliter de montage de la partie centrale 82 dans le logement 36, la partie haute 31 de la culasse 3 est démontable de la partie basse 32. La partie centrale 82 est logée, du côté de sa première extrémité tournée vers le disque 81, dans la deuxième ouverture centrale 35 formée par la partie basse 32 de la culasse 3 tandis que sa deuxième extrémité tournée vers la partie supérieure 83 traverse la première ouverture centrale 34 formée par la partie haute 31 de la culasse. Dans l’exemple illustré, la deuxième extrémité de la partie centrale 82 est en saillie par rapport au rebord 33 de la partie haute de sorte que la roue dentée 822 est montée sur la portion saillante de la partie centrale 82.
La partie supérieure est ici à l’extérieur de la culasse 3, du côté de la deuxième extrémité de la partie centrale 3.
Le disque 81 est monté mobile en rotation et en translation dans la chambre de combustion 4. La surface supérieure 816 du disque 81 fait face à la surface inférieure 7 de la culasse 3. Le diamètre du disque est légèrement inférieur à la section de la chambre de combustion 4 de manière à ce que seuls les segments d’étanchéité et de feu sont en contact permanent avec la chemise 5. La protubérance 817 est logée dans la deuxième ouverture centrale 35 formée par la partie basse 32. La protubérance 817 et la partie centrale 82 sont coaxiales afin que le disque se déplace en rotation dans la chambre de combustion 4 en restant au centre. Cela permet d’une part d’éviter les frottements ou l’usure prématurée des segments et d’autre part d’assurer l’alignement des trous traversant 819 avec les orifices d’admission 38 ou les orifices d’échappement 37.
Les première et deuxième portions planes ainsi que la portion tronconique de chacun du disque 81 et de la partie basse 32 de la culasse 3 sont complémentaires. En d’autres termes, le disque 81 épouse la forme de la partie basse 32 de la culasse 3. Cela permet d’assurer une étanchéité suffisante lorsque le disque est dans une position rapprochée de la culasse 3 comme le montre la . Ainsi, le mélange air/carburant ou les gaz d’échappement ne peuvent pas circuler entre le disque 81 et la partie basse 32 de la culasse 3 lorsque le disque est en position rapprochée de la culasse. Il en est de même lors des phases d’explosion, de compression et de détente du moteur.
Les figures 9 à 11, montrent respectivement le disque 81 dans une position angulaire d’admission, une position angulaire d’échappement et une position angulaire de compression.
Comme le montre la , les trous traversant 819 sont alignés avec les orifices d’admission 38 tandis que les orifices d’échappement 37 sont obturés par le disque 81. La position angulaire d’admission du disque 81 correspond à la phase d’admission du moteur à combustion interne 1 dans laquelle le mélange air/carburant est aspiré dans la chambre de combustion.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un procédé pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques d’une turbomachine d’un aéronef, le procédé comprenant un couplage d’un dispositif électronique de diagnostic tel que défini ci-dessus au harnais électrique d’une turbomachine d’un aéronef au sol, le harnais électrique reliant un calculateur de la turbomachine à un système d’actionneurs électromécaniques, et le procédé comprenant en outre une alimentation du dispositif.
Selon une caractéristique générale de l’invention, procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de réception des données issues du système d’actionneurs électromécaniques soumis à un cycle de fonctionnement, - une sélection d’une opération de test en fonction des données reçues, - un enregistrement d’un profil de test relatif à l’opération de test pendant un cycle de fonctionnement du système d’actionneurs électromécaniques, le profil de test étant réalisé à partir des mesures relevées sur différents composants dudit système d’actionneurs électromécaniques, - une comparaison du profil de test à un profil type, - une détection d’une absence de défaut ou d’une présence d’au moins un défaut à partir du résultat de la comparaison, - une transmission de recommandations relatives audit au moins un défaut détecté.
Selon un premier mode de mise en œuvre du procédé, le procédé peut comprendre en outre une réalisation d’au moins une opération de test supplémentaire à la suite de la détection d’un défaut pour déterminer un profil de test secondaire pour affiner les recommandations.
Selon un second mode de mise en œuvre du procédé, le procédé peut comprendre en outre une transmission du profil de test à un module d’analyse avant la comparaison, la détection et la transmission de recommandations étant réalisées par le module d’analyse, le module d’analyse étant déporté des autres éléments du dispositif électronique de diagnostic.
La représente schématiquement un dispositif électronique pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente schématiquement un logigramme d’un procédé pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques d’une turbomachine d’un aéronef.
Sur la est représenté schématiquement un dispositif électronique pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques d’une turbomachine selon un mode de réalisation de l’invention.
Le dispositif électronique 1 est configuré pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques 2 d’une turbomachine 3 d’un aéronef. Le système d’actionneurs électromécaniques 2 de la est un système d’inversion de poussée d’une turbomachine 3 d’un aéronef. Le dispositif 1 est configuré pour être couplé sur un harnais 4 de connexion électrique d’une turbomachine reliant un calculateur 5 de la turbomachine 3 au système d’actionneurs électromécaniques 2 de la turbomachine 3.
Le dispositif 1 électronique est un dispositif électronique de diagnostic pour réaliser des détections d’éventuelle panne lorsque l’aéronef est au sol. Le dispositif 1 comprend un bloc d’alimentation 11 (Erreur sur la figure : « 1 » au lieu de « 11 » dans le cadre) pour alimenter le dispositif 1, un bloc de connexion 12 configuré pour permettre la connexion du dispositif sur le harnais 4 de connexion électrique de la turbomachine 3 à diagnostiquer, un bloc de communication 13 configuré pour délivrer des informations à un utilisateur et recevoir des consignes de l’utilisateur, et un bloc de commande 14 couplé au bloc d’alimentation 11, au bloc de connexion électrique 12 et au bloc de communication 13. Le dispositif 1 comprend un boîtier à l’intérieur duquel sont logés le bloc d’alimentation 11, le bloc de commande 14, le bloc de connexion 12 et au moins une partie du bloc de communication 13.
Dans le mode de réalisation représenté, le module d’alimentation 11 comprend une batterie 110 configurée pour alimenter le dispositif électronique indépendamment de tout autre système et notamment indépendamment de la turbomachine 3. Dans une variante, un groupe électrogène peut être utilisé pour alimenter le dispositif 1.
Le bloc de commande 14 comporte en outre un module 140 d’émission de signaux de test et des modules 142 de mesure des signaux reçus par le dispositif en réponse aux signaux test pendant un cycle de fonctionnement du système d’actionneurs électromécaniques de la turbomachine.
Selon le mode de réalisation, le bloc de communication peut comprendre un écran d’affichage avec un panneau permettant à un utilisateur d’envoyer des commandes, ou bien, comme cela est représenté sur la , un module d’émission/réception sans fil 130 permettant de délivrer et de recevoir des informations sur et depuis un appareil à distance 132.
Sur la est représenté schématiquement un logigramme d’un procédé pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques d’une turbomachine d’un aéronef mis en œuvre par le dispositif électronique 1 de la .
Le procédé pour diagnostiquer l’état d’un système d’actionneurs électromécaniques comprend tout d’abord une étape 200 de couplage électrique du dispositif 1 de diagnostic au harnais 4 électrique d’une turbomachine 3 d’un aéronef au sol, le harnais 4 électrique reliant un calculateur 5 de la turbomachine 3 à un système d’actionneurs électromécaniques 2 de la turbomachine.
Le procédé comprend ensuite une étape 210 d’alimentation du dispositif, et une étape 215 de réception des données issues du système d’actionneurs électromécaniques soumis à un cycle de fonctionnement, par exemple un déploiement et un escamotage d’un inverseur de poussée. Cette étape de réception permet de recevoir d’abord les messages de panne enregistrés par le calculateur de l’aéronef pendant le vol.
Le procédé comprend ensuite une étape 220 de sélection d’une opération de test par un utilisateur via l’appareil à distance 132.