INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Une mention peut ici être faite au sujet des turbomachines à géométrie variable. Il s’agit des moteurs dans lesquels le compresseur comprend des ailettes mobiles qui permettent si besoin de laisser s’échapper de l’air vers l’extérieur pour éviter un effet de pompage. Ces ailettes sont déplacées par des vérins eux-mêmes actionnés par le carburant agissant comme fluide de commande. Les géométries variables sont donc aussi alors alimentées par la pompe. Lorsqu’on déplace des géométries, le débit dosé reste identique, le débit délivré par les pompes reste identique, mais le débit recirculé par la soupape diminue. Dès lors, nous obtenons des pics ou des creux de la valeur X est . Il est envisageable d'estimer le débit consommé par le déplacement des géométries variables et de l'additionner au débit recirculé, mais il est préférable d’acquérir les points de mesure mis en œuvre dans le procédé au sol ou en croisière, c’est-à-dire lorsque les positions des géométries sont connues ou du moins stables et déjà incluses dans les courbes de référence acquises en début de vie.
En général, les pompes à engrenage ont une caractéristique variant de l’ordre de +/-5%, surtout à basse vitesse. Lors du dimensionnement, une marge de conception est prise par le fournisseur. Cette marge est de l’ordre de 15% du débit à basse vitesse. Ainsi, une précision de l’ordre de 10% sur le débit de la pompe estimé par le procédé de l’invention permettrait de détecter une pompe ayant dérivé jusqu’à la valeur minimale de débit assurant le bon fonctionnement.
En ayant mis en place des capteurs pour améliorer la précision du dosage et une estimation de la densité du carburant et avec l’utilisation de l’acquisition du régime, nous avons estimé en étudiant les variables influentes qu’on obtient une précision de plus ou moins 5% pour détecter cette dérive. Cette estimation peut être précisée par une étude au niveau du système, en analysant les différents scénarios d’acquisition de courbe de référence possibles, ainsi que les autres facteurs pouvant influer sur l’estimation correcte de la loi de débit de la pompe, comme par exemple l’impact des régimes transitoires sur l’estimation. Prévoir une analyse en continue de l’écart entre le débit de la pompe estimé et celui de référence permet que l’alerte se fasse sur une moyenne mobile de sorte à couvrir les effets de ces transitoires.
Le boitier de commande 26 peut servir par ailleurs à améliorer la réception de l’équipement, la précision du dosage et son utilisation sur le moteur. Pour cela, des capteurs peuvent être mis en place afin de corriger les différents postes d’incertitudes du bloc hydromécanique (densité, température, effort du ressort, …).
Comme on l’a vu, en ajoutant le capteur 19 de différence de pression aux bornes du doseur et en utilisant le régime, il est possible d’estimer le débit de la pompe 20 à partir de l’estimation de l’ouverture de la soupape. Il est alors possible de vérifier l’état de la pompe à condition que la précision d’estimation soit supérieure aux marges de conception de la pompe.
La mise en œuvre du procédé de l'invention pour estimer une dérive de la pompe de carburant 20 de la turbomachine 1 peut donc comprendre les étapes suivantes exécutées dans cet ordre en référence à la .
A l'étape 40, on détermine les fonctions de référence 37, 38 après la livraison de la turbomachine et avant son exploitation commerciale, les fonctions 37, 38 donnant la différence de pression ΔP en fonction de la position de la soupape. On utilise à cette fin des capteurs mis en place pour d’autres apports sur le bloc FMU (précision, détection de panne, …). Dans le cas non-linéaire, les fonctions 37, 38 sont représentées chacun par un tableau de couple de valeurs enregistré dans les moyens de commande.
Les étapes suivantes sont mises en œuvre lors de l'exploitation de la turbomachine.
A l'étape 42, on détermine la vitesse de la pompe 20, puis on calcule son débit Q.
A l'étape 44, au moyen du capteur 19, on mesure une différence de pression ΔP aux bornes du doseur 22. Par ailleurs, on calcule la position X calc de la soupape 24 au moyen de l’équation (2).
A l'étape 46, on détermine deux positions estimées X est 1, X est 2 de la soupape à partir de la différence de pression ΔP et des deux fonctions de référence 37, 38, ce qui revient à projeter le point 35 de la sur chacune des courbes 37, 38 pour obtenir les positions estimées.
A l'étape 48, on calcule deux valeurs instantanées %QB et %QH au moyen de la position calculée X calc , des positions estimées X est 1, X est 2 et de l’équation 4. %QB et %QH sont les bornes de la gamme ou plage de %Q.
A l'étape 50, ces valeurs %QB et %QH servent à calculer une moyenne mobile [%QBm ; %QHm] de la plage de %Q sur une période de temps T prédéterminée. Pour cela, on détermine des moyennes mobiles de %QB et de %QH. On calcule ainsi des moyennes mobiles des bornes de la gamme. Lors des premiers cycles, on calcule chaque moyenne en prenant en compte toutes les valeurs correspondantes disponibles. Ensuite, lorsque la période T initiale est écoulée, on recalcule chaque moyenne pour les valeurs de la période T la plus récente pour la mettre à jour. Ainsi, au moyen des valeurs instantanées %QB et %QH, on met à jour les deux valeurs moyennes %QB m , %QH m représentant les bornes de la moyenne mobile de la plage de la dérive de la pompe 20.
La représente schématiquement un deuxième exemple de zone principale et de sous-zones.
On a représenté à la un exemple de système 1 selon l’invention.
Système 1
Le système 1 comprend un véhicule 10 et un équipement d’utilisateur 20.
Le véhicule 10 comprend une pluralité d’émetteurs-récepteurs 110 et une unité de contrôle électronique 120. Dans cet exemple, le véhicule 10 comprend six émetteurs-récepteurs 110 : quatre émetteurs-récepteurs 110 externes montés hors de l’habitacle 11, par exemple sur ou dans la carrosserie, et deux émetteurs-récepteurs 110 internes montés dans l’habitacle 11, sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention. En effet, dans un autre mode de réalisation, le véhicule 10 pourrait comprendre plus ou moins de six émetteurs-récepteurs 110, de préférence au moins trois pour déterminer la position de l’équipement d’utilisateur 20 par triangulation.
Afin de mettre en œuvre l’invention, une zone principale est définie dans et/ou autour du véhicule 10. Cette zone principale ZP est associée à une pluralité de sous-zones SZ1,…SZn, où n est un entier naturel.
Emetteur-récepteur 110
Chaque émetteur-récepteur 110 est configuré pour émettre un signal de requête SREQ à destination de l’équipement d’utilisateur 20 sur commande de l’unité de contrôle électronique 120, ledit signal de requête SREQ comprenant l’identifiant dudit l’émetteur-récepteur 110.
Chaque émetteur-récepteur 110 est configuré pour recevoir les signaux de réponse SREP émis par l’équipement d’utilisateur 20 en réponse au signal de requête SREQ, chaque signal de réponse comprenant l’identifiant de l’équipement d’utilisateur 20 et l’identifiant dudit émetteur-récepteur 110.
Chaque émetteur-récepteur 110 est configuré pour transmettre les signaux de réponse SREP reçus à l’unité de contrôle électronique 120.
De préférence, chaque émetteur-récepteur 110 est configuré pour émettre et recevoir les signaux dans une bande de fréquence de type UWB (Ultra Wide Band) comprise entre 6 et 10 GHz.
Unité de contrôle électronique 120
Elle est par exemple égale à la somme de ces deux contributions.
La capacité effective C par ,mat de la portion de matrice en question tient compte à la fois des capacités parasites de la piste électrique de ligne 23 et de la piste électrique de colonne 24 considérées, et des capacités électriques des empilements des cellules mémoire non sélectionnées de cette ligne et colonne. Elle peut donc s’exprimer comme m+n-1 fois la capacité parasite individuelle d’une cellule mémoire « non sélectionnée », dans la configuration de polarisation « V/2 » (elle peut toutefois avoir une valeur différente, pour d’autres configurations de polarisation de la matrice). La capacité parasite individuelle d’une cellule mémoire « non sélectionnée » comprend à la fois la capacité de l’empilement formé du sélecteur et de l’élément mémoire (empilement MIM), et la capacité des petites portions de pistes associées à cette cellule mémoire (situées dans le voisinage immédiat de cette cellule ; ces portions étant les éléments de pistes répétés m×n fois pour former l’ensemble des pistes électriques de ligne et de colonne). Cette capacité parasite individuelle est donc la capacité totale d’une « bitcell » de la matrice.
En pratique, les trois estimations C o,1 , C o, 2 , C o, 3 de la valeur minimale à donner à la capacité C, s’ordonnent de la manière suivante : C o,1 o, 2 o, 3 , et c’est l’estimation C o, 3 qui est la plus précise. En pratique, pour des matrices de petite taille (par exemple de l’ordre de 100×100 cellules ou moins), les valeurs de C o, 2 et de C o, 3 peuvent s’avérer proches l’une de l’autre.
La capacité C du condensateur d’écriture 4 peut par exemple être comprise entre une fois C o,2 , et deux fois C o,2 (ou, en alternative, entre une fois C o, 2 , et trois fois C o, 2 ). Le fait qu’elle soit supérieure à C o,2 permet de transmettre à la cellule mémoire 20s une énergie suffisante pour écrire l’état SET, avec une probabilité de succès élevée. Et le fait qu’elle soit inférieure à deux, ou trois fois C o,2 permet de limiter l’énergie électrique consommée lors de cette opération, en restant proche de l’énergie E SET juste nécessaire pour réaliser cette écriture (cela permet aussi de limiter les dimensions du condensateur d’écriture à ce qui est nécessaire pour cette opération d’écriture).
En alternative, La capacité C du condensateur d’écriture 4 pourrait être comprise entre une fois C o, 3 et deux fois C o, 3 , ou entre une fois C o, 3 et trois fois C o, 3 .
Pour ce qui est de la tension initiale d’écriture V init , elle est par exemple choisie de manière à ce que la tension V eq =C/(C+C par ).V init , mentionnée plus haut soit supérieure ou égale au seuil de tension haut de la cellule mémoire 20S dans son ensemble. Cela permet, aux bornes de la cellule mémoire, d’obtenir une tension suffisante pour réaliser l’opération d’écriture, bien que la charge électrique contenue initialement dans le condensateur d’écriture 4 se répartisse entre ce condensateur et la capacité parasite C par lorsque ce condensateur est connecté à la matrice 2 pour l’opération d’écriture.
Concernant la tension initiale d’écriture V init , il peut être intéressant de la choisir relativement élevée (tout en restant compatible avec le type de cellule mémoire et la technologie d’intégration employées), car cela permet alors d’atteindre l’énergie E SET nécessaire à l’écriture même avec un condensateur d’écriture de capacité limitée (autrement formulé, la capacité minimale C o,1 , C o,2 ou encore C o,3 est d’autant plus petite que V init est grande). Par ailleurs, une tension d’écriture élevée peut conduire à un taux de succès et à une rapidité d’écriture plus élevés.
Un exemple numérique de dimensionnement est présenté ci-dessous.
Dans cet exemple, la matrice 2 est une matrice carrée de 128×128 cellules mémoires 20. Chaque élément mémoire 22 comprend une couche active en oxyde d’hafnium HfO2 de 5 nm d’épaisseur et une électrode active en titane Ti de 5 nm. Chaque sélecteur 21, de type OTS comprend une couche de matériau dit « GSSN » (Ge-Se-Sb-N) d’épaisseur comprise entre 10 et 15 nm. Chaque cellule mémoire 20 a des dimensions latérales de l’ordre de 300 nm. Les valeurs de différentes caractéristiques électriques de cet exemple de mémoire sont données ci-dessous : RSET = 5 kilohms ; R RESET = 194 kilohms ; E SET = 10 pJ ; R sel = 1 kilohms ; V th = 3 Volts ; I h = 0,1 mA ; R par = 5 kilohms ; C par =250 pF ; R leak = 0,4.10 6 Ohms environ.
La tension initiale d’écriture V init est choisie égale à 4,6 Volts, dans cet exemple. Quant à la tension de fin d’écriture V stop , elle vaut environ 1 Volt.
Pour ces paramètres, la capacité C du condensateur d’écriture 4 peut par exemple être choisie égale à 2 pF (en effet, pour ces paramètres, C o,3 vaut 2 pF environ).
Pour cet exemple, des simulations numériques de réponse électrique montre que le cout énergétique totale de l’opération d’écriture de cet état SET est de 15 pJ, et que la durée de la phase 3 décrite plus haut est de 25 ns environ.
A titre de comparaison, pour une écriture réalisée avec une impulsion d’écriture ayant une forme d’échelon (impulsion rectangulaire), avec, typiquement, une amplitude de 3V et un courant de programmation (une fois le sélecteur passant) limité à 200 microampères, la consommation énergétique E de l’opération d’écriture (exprimée en pJ) est de 0,6×t AS (ns), où t AS est la durée pendant laquelle l’impulsion d’écriture continue d’être appliquée, après basculement du sélecteur à l’état passant. En pratique, vue la dispersion des temps de réponse des sélecteurs (i.e. : temps au bout duquel le sélecteur bascule à l’état passant, lorsqu’une tension suffisante lui est appliquée), on est amené à employer des impulsions d’écriture dont la durée est telle que t AS vaut typiquement 100 ns environ, soit une consommation énergétique d’environ 60 pJ, bien supérieure à celle obtenue avec le dispositif d’écriture présenté plus haut.
Par ailleurs, comme illustré par cet exemple, les valeurs de capacité C adaptées pour le condensateur d’écriture s’avèrent comprises typiquement entre 1 et 10 pF, ou éventuellement entre 1 et 100 pF (selon le type de cellules mémoires employées, et selon les dimensions de la matrice). Vu ces valeurs, le condensateur d’écriture peut être intégré de manière commode à la mémoire, en occupant une surface de l’ordre de 0,1×0,1 mm 2 ou moins. A titre d’exemple, pour la capacité de 2 pF mentionnée plus haut, une intégration sur une surface de 20μm×25μm environ est possible avec les technologies d’intégration de condensateurs disponibles actuellement. En pratique, la surface nécessaire pour réaliser le condensateur d’écriture est comparable, ou même inférieure à la surface occupée par la matrice 2, si bien que le condensateur d’écriture peut par exemple être réalisé sur ou sous la matrice, à l’aplomb de celle-ci.
Le fonctionnement de la mémoire 1 a été présenté en détail ci-dessus dans le cas de l’écriture d’un état SET (bassement résistif). Cette mémoire, et son dispositif d’écriture, peuvent toutefois être employés aussi pour d’écriture d’un état hautement résistif (RESET), c’est-à-dire pour faire passer un élément mémoire 22 de son état bassement résistif à son état hautement résistif. A ce sujet, on notera d’ailleurs que le problème de surconsommation électrique, mentionné en introduction à propos de l’écriture d’un état SET, se pose de manière comparable lors de l’écriture d’un état RESET. En effet, une fois que le sélecteur a basculé à l’état passant, et même si l’élément mémoire a basculé dans son état hautement résistif, un courant électrique non négligeable traverse la cellule mémoire pendant la durée restante de l’impulsion d’écriture. Ce courant est plus faible que dans le cas de l’écriture d’un état SET (puisque l’élément mémoire est dans son état hautement résistif), mais en revanche, l’impulsion d’écriture employée pour un RESET est généralement nettement plus longue (parfois 10 fois plus longue) que pour un SET. L’énergie électrique consommée inutilement, lorsqu’on emploie une impulsion d’écriture de durée fixe, peut donc être aussi élevée pour un RESET que pour un SET. Le dispositif d’écriture particulier présenté plus haut s’applique donc utilement aussi dans le cas d’un RESET.
La représente schématiquement une première variante 3b du dispositif d’écriture 3a de la .
illustre schématiquement un premier véhicule et un deuxième véhicule, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre des fonctions représentant l’évolution d’une valeur de secousse en fonction de la vitesse du premier véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre un diagramme représentant l’évolution de l’accélération en fonction du temps déterminée par un système ACC embarqué dans le premier véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre schématiquement un dispositif configuré pour contrôler l’accélération du premier véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle de l’accélération du premier véhicule de la , selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Un procédé et un dispositif de contrôle de l’accélération d’un véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 5. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, un calculateur, par exemple le calculateur en charge de contrôler le système ACC d’un premier véhicule, détermine une valeur d’accélération (correspondant à une valeur d’accélération potentielle ou à une valeur d’accélération brute) à un instant courant en fonction d’une valeur de secousse (de l’anglais « jerk », aussi appelée valeur d’à-coup) courante. Cette valeur de secousse est avantageusement déterminée en fonction de la vitesse courante du premier véhicule et d’une valeur d’accélération, dite précédente, déterminée par le système ACC à un instant précédant l’instant courant, par exemple en fonction du signe, positif ou négatif, de la valeur d’accélération précédente. L’accélération du premier véhicule est alors contrôlée en fonction de la valeur d’accélération courante déterminée.
Une valeur de secousse correspond avantageusement à une grandeur représentant une variation de l’accélération dans le temps, exprimée en m.s -3 .
Un tel procédé permet de filtrer ou d’ajuster l’accélération calculée par le système ACC en fonction d’une valeur de secousse qui dépend notamment de la vitesse du premier véhicule. La fonction entre la valeur de secousse et la vitesse du premier véhicule permet de déterminer une valeur de secousse qui atténue l’accélération du premier véhicule. Une telle atténuation est particulièrement utile lorsque le véhicule cible du système ACC est perdu ou désélectionné, par exemple en cas de problème des capteurs du premier véhicule, d’un problème d’analyse des données d’environnement par le système ACC ou d’un changement de trajectoire du véhicule qui correspondait jusqu’alors au véhicule cible.
Un tel ajustement permet d’améliorer la sécurité du premier véhicule et le confort de ses passagers en atténuant l’accélération en fonction d’une valeur de secousse, notamment lorsque le véhicule cible a été désélectionné par erreur et qu’il se trouve toujours devant le premier véhicule.
Selon un aspect particulier de l’invention, l’étape de déterminer un signal caractéristique de la propagation d’une onde élastique ultrasonore dans la structure le long d’un chemin reliant les capteurs du couple est réalisée en : Mesurant à l’aide des deux capteurs du couple, la propagation d’une onde élastique ultrasonore dans la structure, issue de vibrations mécaniques impactant la structure dans son comportement opérationnel ; Calculant une corrélation entre les signaux mesurés par les deux capteurs du couple. Convoluant le résultant de la corrélation avec un signal de spectre prédéterminé.
L’invention a aussi pour objet un système de contrôle non destructif d’un ensemble de plusieurs structures supportant des modes de propagation guidée d’ondes élastiques ultrasonores, les structures dudit ensemble étant sensiblement identiques, le système comprenant une pluralité de capteurs d’ondes élastiques destinés à être positionnés à des emplacements sensiblement identiques sur chacune des structures et une unité de calcul configurée pour exécuter les étapes de la méthode de contrôle non destructif selon l’invention à partir des signaux mesurés par lesdits capteurs.
Dans une variante de réalisation le système selon l’invention comprend en outre une interface d’affichage pour afficher une cartographie desdites structures à partir des indices de dommage calculés.
Selon un aspect particulier de l’invention, les capteurs d’ondes élastiques sont choisis parmi des transducteurs piézoélectriques, des transducteurs acoustiques électromagnétiques ou des capteurs à réseau de Bragg sur fibre optique.
L’invention a aussi pour objet un ensemble de plusieurs structures supportant des modes de propagation guidée d’ondes élastiques ultrasonores, les structures dudit ensemble étant sensiblement identiques et étant équipées du système de contrôle non destructif selon l’invention, les capteurs d’ondes élastiques dudit système étant à des emplacements sensiblement identiques sur chacune des structures.
Selon un aspect particulier de l’invention, ledit ensemble étant constitué par un ensemble de pales d’un réacteur d’avion.
Selon un aspect particulier de l’invention,, ledit ensemble étant constitué par un ensemble de sections cylindriques identiques connectées pour former un tuyau.
illustre le principe d’une méthode de contrôle non destructif basée sur un état de référence selon l’art antérieur,
illustre une autre méthode de contrôle non destructif basée sur une comparaison entre chemins identiques sur une même structure,
illustre, sur un schéma, le principe sur lequel est basée l’invention,
illustre un exemple d’agencement de capteurs sur deux structures sensiblement identiques,
schématise, sur un organigramme, les étapes de mise en œuvre d’un procédé de contrôle non destructif selon l’invention,
] illustre un exemple de cartographie d’une structure obtenue avec l’invention.,
représente un schéma d’une application préférentielle de l’invention pour contrôler l’état de santé de pales d’un réacteur d’avion.
Par la suite, l’invention est décrite dans le cas d’application d’ondes ultrasonores guidées, cependant l’invention s’applique à l’identique en utilisant des ondes de volumes.
A cet égard, un modèle de classification est entrainé sur une base de données d’apprentissage formée par un ensemble de biopsies ayant toutes fait l’objet d’un diagnostic de dépôt glomérulaire immun organisé ou non organisé, ou d’absence de dépôt glomérulaire, réalisé par un praticien spécialiste à partir d’une étude en microscopie électronique.
Dans un mode de réalisation, le modèle de classification supervisé est couplé à un algorithme non supervisé adapté pour extraire de chaque spectre Raman des paramètres propres associés respectivement à la présence ou l’absence de dépôts immuns de type organisé ou non organisé. Les paramètres obtenus par l’algorithme non supervisé forment ensuite les entrées du modèle de classification.
Par exemple, l’algorithme non supervisé pour extraire les paramètres des spectres Raman peut être une analyse en composantes principales (connu sous l’acronyme anglais PCA pour Principal Component Analysis). En effet, l’analyse par composante principales permet de constater une forte différentiation entre des tissus faisant l’objet de dépôts organisés et des tissus faisant l’objet de dépôts non organisé. Sur la , on a représenté, pour un ensemble de spectres Raman obtenus sur des biopsies correspondant respectivement à des dépôts organisés (sur la figure : PDO pour Présence de Dépôts Organisés)) et à des spectres dépourvus de dépôts organisés (sur la figure : ADO pour Absence de Dépôts Organisés) – et pour lesquelles l’étape 200 de sélection des spectres correspondant à un glomérule a également été menée, afin de ne considérer que des spectres Raman provenant de glomérules – pour un état de polarisation perpendiculaire, un graphe représentant la deuxième dimension de l’analyse par composantes principales menée sur l’ensemble des spectres disponibles pour la base de données d’apprentissage en fonction de la première dimension. On observe nettement que cette première composante permet de distinguer sensiblement les deux catégories de dépôts.