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Title:
DIAGNOSIS OF AN AIRCRAFT ENGINE CONTROL UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/074322
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a device (24) and a method for diagnosing an engine control unit (16) of an aircraft, said device comprising an autonomous and mobile electronic diagnostic unit (26) and connecting means (28) for connecting the unit to an engine control unit of an aircraft, said connecting means advantageously comprising a single connection cable (38).

Inventors:
BATTUT YVAN JEAN-RENÉ (FR)
ESTEVE GWENAEL THIERRY (FR)
SANTIN MATHIEU JEAN JACQUES (FR)
Application Number:
PCT/FR2021/051714
Publication Date:
April 14, 2022
Filing Date:
October 04, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN AIRCRAFT ENGINES (FR)
International Classes:
B64F5/60; G01M15/14; G01R31/00; G05B23/02; G06F11/273; H01R13/00; H05K5/02
Foreign References:
FR3078791A12019-09-13
US6442498B12002-08-27
EP3614154A12020-02-26
US4567756A1986-02-04
US6442498B12002-08-27
EP3614154A12020-02-26
US4567756A1986-02-04
Attorney, Agent or Firm:
BARBE, Laurent et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS Procédé de diagnostic d’un calculateur moteur (16) d’aéronef, au moyen d’un dispositif de diagnostic (24) comportant :

- une unité électronique de diagnostic (26), cette unité étant autonome et mobile et configurée pour réaliser des tests automatiques de vérification de l’intégrité électrique interne d’un calculateur sans simulation des conditions de vol du moteur auquel est relié le calculateur,

- des moyens de raccordement (28) configurés pour raccorder l’unité à un calculateur d’un moteur d’aéronef, caractérisé en ce que le procédé est réalisé lorsque le moteur est accroché à l’aéronef et comprend les étapes de :

- déconnexion d’au moins un harnais (18) reliant le calculateur à des équipements,

- branchement des moyens de raccordement (28) à l’unité (26) d’une part et au calculateur (16) d’autre part, à la place dudit au moins un harnais déconnecté, et

- analyser l’intégrité électrique interne du calculateur en réalisant des tests automatiques comportant :

. la transmission par l’unité jusqu’au calculateur, à travers les moyens de raccordement, de paramètres d’ajustement dans des mémoires internes du calculateur,

. la réception par l’unité des réponses du calculateur, à travers les moyens de raccordement, et l’analyse de ces réponses pour en déduire l’état de santé du calculateur. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l’étape de déconnexion comprend la déconnexion d’au moins un premier harnais (18) reliant le calculateur (16) à des équipements et d’un second harnais (18) reliant le calculateur au moteur (10), ledit au moins un premier harnais étant raccordé à des ports d’entrée (16a) du calculateur et ledit second harnais étant relié à au moins un port de sortie (16b) du calculateur. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’étape de branchement comprend le branchement des moyens de raccordement (28) auxdits ports d’entrée (16a) et audit au moins un port de sortie (16b) du calculateur (16).

4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les tests comprennent deux phases distinctes de vérification, une première phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur (16) via les ports d’entrée (16a), et une seconde phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur via ledit au moins un port de sortie (16b).

5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la première phase comprend, la transmission des paramètres d’ajustement au calculateur (16) via les ports d’entrée (16a), et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur.

6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la seconde phase comprend, la transmission des paramètres d’ajustement au calculateur (16) via ledit au moins un port de sortie (16b), et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur.

7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comprend, pendant les tests, une étape de transmission par l’unité (26) au calculateur (16), à travers les moyens de raccordement (28), de grandeurs physiques destinées à inhiber l’apparition d’une fausse panne dans les mémoires du calculateur.

8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de raccordement (28) comprennent un unique câble de raccordement (38) qui comprend à une extrémité une première fiche (38a) de raccordement à l’unité et à une extrémité opposée plusieurs secondes fiches (38b) de raccordement au calculateur.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : DIAGNOSTIC D’UN CALCULATEUR MOTEUR D’AERONEF

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne le diagnostic d’un calculateur moteur d’aéronef, et en particulier du calculateur principal de régulation de ce moteur.

Arrière-plan technique

L’arrière-plan technique comprend notamment les documents FRA1 -3 078 791 , US-A1 -6,442,498, EP-A1 -3 614 154 et US-A1 -4,567,756.

Un moteur d’aéronef, tel qu’une turbomachine, est équipée d’un calculateur de régulation du moteur. Ce calculateur principal du moteur, aussi appelé calculateur DEÇU (acronyme de l’anglais Digital Engine Control Unit) doit être testé lors d’opérations de maintenance régulières pour s’assurer qu’il est entièrement fonctionnel et ne présente pas de défaillance. Il peut être assimilé au cerveau du moteur donc son bon fonctionnement est essentiel au fonctionnement et à l’opérabilité du moteur de l’aéronef.

Lors d’une opération de maintenance d’un calculateur, un diagnostic est réalisé. Le diagnostic a pour but de tester le calculateur de façon à identifier de potentielles pannes ou défaillances.

Dans la technique actuelle, il existe plusieurs approches pour réaliser cette opération de maintenance.

Selon une première approche, le diagnostic est réalisé sur un banc d’essai. En pratique, le calculateur doit être démonté et retiré du moteur puis être installé sur le banc d’essai pour procéder aux tests de plusieurs fonctions du calculateur. Un banc d’essai est relativement lourd car il pèse plusieurs centaines de kilogrammes et est aussi fragile. Il n’est donc pas facilement transportable et est en général conservé en atelier où est réalisé le diagnostic. Le banc d’essai a plusieurs fonctions :

- il reproduit et simule le comportement du moteur et analyse les réactions et réponses du calculateur, afin de valider son bon fonctionnement, - il teste certains comportements du calculateur afin d’identifier des pannes éventuelles,

- etc.

Dans le second cas, les pannes peuvent venir du calculateur ou bien des éléments raccordés à ce calculateur, tels que des harnais ou des équipements. Les équipements sont par exemple des capteurs ou des actionneurs.

Une solution pour alléger un dispositif de diagnostic serait de limiter ses fonctions. Par exemple, un dispositif qui aurait essentiellement pour fonction de détecter certaines pannes du calculateur pourrait être moins encombrant et plus léger qu’un banc d’essai du type précité.

Cependant, le problème d’un tel dispositif de diagnostic resterait son raccordement électrique au calculateur et aux éléments à tester. En effet, pour réaliser les tests, il serait nécessaire de raccorder le dispositif au calculateur et aux éléments qui ont des connectiques nombreuses et différentes. Il serait donc nécessaire d’avoir plusieurs moyens de raccordement différents et de brancher et débrancher les connectiques en fonction des tests à réaliser, ce qui serait long et fastidieux. De plus, le dispositif serait équipé de nombreux ports de raccordement et devraient donc être surdimensionnés pour avoir par exemple tous ces ports sur une seule et même face du dispositif. Les moyens de raccordement connecteraient le dispositif au calculateur et aux équipements et seraient tellement nombreux qu’ils risqueraient de s’entremêler et de gêner l’opération de maintenance.

Selon une seconde approche, le diagnostic est réalisé en connectant un outil de diagnostic dans la cabine de pilotage de l’aéronef dont un moteur est équipé du calculateur à tester. L’avantage de cette approche est que la dépose du moteur n’est pas nécessaire. Cette approche présente toutefois des inconvénients en particulier car elle permet d’identifier une panne, mais pas d’identifier la source de la panne. Après l’identification d’une panne, il est donc nécessaire d’investiguer pour retrouver l’origine de la panne (du calculateur ou de l’un des éléments reliés au calculateur) sachant que la panne pourrait être liée à un problème de fonctionnement ou de communication entre deux éléments. Il est donc nécessaire de réaliser de nombreux tests pour vérifier les différentes pannes possibles, certains tests nécessitant la dépose et le remplacement d’un équipement par un autre équivalent. La dépose d’un équipement est une opération complexe car un équipement démonté et testé doit être recontrôlé avant d’être remonté sur l’aéronef. Il se peut que l’équipement démonté et testé soit en fait tout à fait fonctionnel. La recherche des pannes entraîne donc le démontage et le remontage de nombreux équipements, ce qui se traduit par une augmentation du risque d’erreurs de diagnostic et par une opération de maintenance longue et coûteuse. On appelle NFF (acronyme de l’anglais No Fault Found), le cas où un élément serait démonté du moteur alors qu’il serait en bonne santé. Le taux de NFF doit être le plus faible possible pour réduire la durée et le coût des opérations de maintenance des calculateurs d’aéronef.

Une dernière approche consiste à réaliser des mesures manuelles sur des éléments du moteur accroché à l’aéronef mais cette approche ne permet pas de réaliser un diagnostic automatique.

Il existe donc un besoin de trouver une solution de diagnostic qui soit simple à utiliser et qui n’oblige pas à démonter et retirer des éléments du moteur de façon à ce que les opérations de maintenance d’un calculateur n’entraînent pas une durée importante d’immobilisation au sol de l’aéronef.

Résumé de l'invention

Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de diagnostic d’un calculateur moteur d’aéronef, ce dispositif comportant :

- une unité électronique de diagnostic, cette unité étant autonome et mobile et étant configurée pour réaliser :

. des tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique de connecteurs électriques, et déterminer un état de santé de ces connecteurs en fonction des résultats des tests, et/ou

. des tests automatiques de vérification de l’intégrité électrique interne d’un calculateur sans simulation des conditions de vol du moteur auquel est destiné à être relié le calculateur, et

- des moyens de raccordement configurés pour raccorder l’unité à un calculateur d’un moteur d’aéronef, caractérisé en ce que les moyens de raccordement comprennent un unique câble de raccordement qui comprend à une extrémité une première fiche de raccordement à l’unité et à une extrémité opposée plusieurs secondes fiches de raccordement au calculateur et/ou à des éléments du moteur d’aéronef destinés à être raccordés à l’unité.

Dans la présente demande, on entend par :

- une unité de diagnostic autonome, une unité configurée pour réaliser à elle seule des tests et pour identifier des pannes en fonction des résultats de ces tests, et donc pour faire un état de santé du calculateur et/ou des éléments au(x)quel(s) il est raccordé ; ce dispositif est par exemple équipé d’au moins une batterie d’alimentation électrique ;

- une unité mobile, une unité facilement transportable par un utilisateur, c’est- à-dire dont le poids et les dimensions font que l’unité peut être soulevée et déplacée par l’utilisateur, depuis un lieu de stockage jusqu’au pied de l’aéronef en vue d’une opération de maintenance

L’invention propose ainsi un unique câble de raccordement du dispositif et de l’unité au calculateur, ce qui simplifie et accélère l’opération de maintenance du calculateur. Il n’y a plus de risque d’utiliser un mauvais moyen de raccordement ou un moyen de raccordement équipé de mauvaises fiches. Par ailleurs, le fait d’avoir une seule fiche d’un côté du câble permet d’assurer un détrompage et donc d’éviter une inversion de montage du câble lors des branchements.

Un même câble pourrait être branché à l’unité lorsqu’elle réalise les deux types de tests (continuité/d’isolement et vérification d’intégrité). Ou un premier câble unique pourrait être branché à l’unité lorsqu’elle réalise les tests de continuité/d’isolement et un second câble unique pourrait être branché à la même unité lorsqu’elle réalise les tests de vérification d’intégrité. Les câbles seraient alors avantageusement détrompés mécaniquement et/ou pourraient intégrer un système de détrompage électrique interne qui serait détecté par l’unité pour réaliser l’un ou l’autre des tests.

Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- le câble comprend un premier tronçon à une branche unique et un second tronçon à plusieurs branches parallèles, la branche du premier tronçon étant équipée de la première fiche à son extrémité opposée au second tronçon, et les branches du second tronçon étant équipées des secondes fiches à leurs extrémités opposées au premier tronçon ;

- le premier tronçon à une longueur L1 et le second tronçon a une longueur maximale L2, L1 > k.L2 avec k au moins égale à 1 et de préférence au moins égal à 2 ;

- au moins certaines des branches du second tronçon ont des longueurs différentes ;

- le dispositif comprend en outre un système informatique portable, l’unité et ce système informatique étant configuré pour communiquer par liaison sans fil ;

- les secondes fiches du câble comprennent des fiches qui sont configurées pour être connectées à des ports du calculateur, et d’autres fiches qui sont configurées pour être connectées à des fiches complémentaires de harnais ou d’équipements du moteur d’aéronef ;

- l’unité est configurée pour mesurer des valeurs d’impédance électrique, pour comparer des valeurs mesurées à des valeurs théoriques préenregistrées dans l’unité, et pour émettre un signal en fonction des résultats de la comparaison ;

- l’unité comprend un module de génération de signaux, un module d’acquisition de signaux, un module de génération de données, un module d’acquisition de données, au moins une mémoire de stockage de données, un module de traitement des données, un module de communication des données, etc. ;

- l’unité se présente sous la forme d’une valise avec un couvercle de fermeture et au moins une poignée de transport.

La présente invention concerne également une utilisation d’un dispositif selon l’un des modes de réalisation précédents pour le diagnostic d’un calculateur d’un moteur qui est accroché à un aéronef.

De préférence, le moteur est un ensemble propulsif équipé d’une nacelle et le calculateur est situé dans la nacelle.

De préférence, le calculateur est un FADEC3 ou un DEÇU. Selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de diagnostic d’un calculateur moteur d’aéronef, au moyen d’un dispositif de diagnostic comportant :

- une unité électronique de diagnostic, cette unité étant autonome et mobile et configurée pour réaliser des tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique de connecteurs électriques, et déterminer un état de santé de ces connecteurs en fonction des résultats des tests, et

- des moyens de raccordement configurés pour raccorder l’unité à un calculateur d’un moteur d’aéronef, caractérisé en ce que le procédé est réalisé lorsque le moteur est accroché à l’aéronef et comprend les étapes de :

- déconnexion d’au moins un harnais reliant le calculateur à des équipements,

- branchement des moyens de raccordement à l’unité d’une part et au harnais et aux équipements d’autre part, à la place dudit au moins un harnais déconnecté, et

- analyser l’état de santé du harnais et des équipements en réalisant des tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique sur des connecteurs électriques du harnais et des équipements.

Le procédé permet donc de vérifier l’état de santé des harnais et des équipements, tels que les actionneurs et les capteurs, reliés au calculateur. Cette vérification est réalisée par des tests de continuité électrique et d’isolement électrique de connecteurs. Par exemple, un brin d’un faisceau de harnais électrique est relié à ses extrémités à des connecteurs et doit assurer une continuité électrique entre ces connecteurs. Un test de continuité électrique entre ces connecteurs doit permettre de vérifier cette continuité et donc que le brin n’est pas interrompu ou cassé. Par ailleurs, un brin de ce faisceau doit être isolé électriquement d’un autre brin de ce faisceau. Des connecteurs reliés aux extrémités de ces brins doivent donc être isolés électriquement l’un de l’autre. Un test d’isolement électrique entre ces connecteurs doit permettre de vérifier cet isolement et donc l’absence de court- circuit entre les brins. Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques et/ou étapes suivantes, considérées indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- les équipements comprennent des actionneurs et/ou des capteurs ;

- chacun des tests consiste à mesurer une valeur d’impédance, à comparer cette valeur mesurée à une valeur théorique préenregistrée dans l’unité, et à émettre un signal en fonction des résultats de la comparaison ;

- les tests de continuité sont réalisés en branchant les moyens de raccordement à un port unique de l’unité et à des fiches du harnais et des équipements ;

- les tests d’isolement sont réalisés en branchant les moyens de raccordement à un port unique de l’unité et à des fiches du harnais et des équipements, ces moyens de raccordement comportant une prise de masse reliée à un carter métallique du moteur ;

- les moyens de raccordement comprennent un unique câble de raccordement qui comprend à une extrémité une première fiche de raccordement à l’unité et à une extrémité opposée plusieurs secondes fiches de raccordement au harnais et aux équipements.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé de diagnostic d’un calculateur moteur d’aéronef, au moyen d’un dispositif de diagnostic comportant :

- une unité électronique de diagnostic, cette unité étant autonome et mobile et configurée pour réaliser des tests automatiques de vérification de l’intégrité électrique interne d’un calculateur sans simulation des conditions de vol du moteur auquel est relié le calculateur,

- des moyens de raccordement configurés pour raccorder l’unité à un calculateur d’un moteur d’aéronef, caractérisé en ce que le procédé est réalisé lorsque le moteur est accroché à l’aéronef et comprend les étapes de :

- déconnexion d’au moins un harnais reliant le calculateur à des équipements,

- branchement des moyens de raccordement à l’unité d’une part et au calculateur d’autre part, et - analyser l’intégrité électrique interne du calculateur en réalisant des tests automatiques comportant :

. la transmission par l’unité jusqu’au calculateur, à travers les moyens de raccordement, de paramètres d’ajustement dans des mémoires internes du calculateur,

. la réception par l’unité des réponses du calculateur, à travers les moyens de raccordement, et analyse de ces réponses pour en déduire l’état de santé du calculateur.

Pour diminuer significativement le taux de NFF, il est nécessaire de réaliser un diagnostic du calculateur avant de le déposer, comme c’est le cas actuellement.

Le principe n’est pas de lire les défauts d’autotest ou de lire les défauts remontés pendant le fonctionnement mais d’exciter de façon spécifique le calculateur afin de comparer son fonctionnement à un modèle. Si son fonctionnement s’écarte du modèle alors il est déclaré non fonctionnel.

Pour vérifier la présence de panne dans le calculateur incriminé, l’unité va permettre de faire des vérifications internes au calculateur en procédant à l’excitation des entrées et sorties du calculateur par passage de paramètres d’ajustement dans les mémoires internes du calculateur, et de mesure interne qui vont vérifier les réponses en fonction des excitations.

En fonction des excitations effectuées en interne du calculateur par l’invention, l’unité vérifiera ensuite que les retours sont conformes à l’attendu ou aux attendus.

L’invention ne simule donc pas électriquement l’ensemble des capteurs et actionneurs mais intervient directement dans le calculateur pour vérifier au plus près du calculateur l’intégrité de son fonctionnement. Ceci permet au dispositif d’être peu encombrant et donc d’être mobile pour être transporté au plus près d’un moteur et pour pouvoir réaliser une opération de maintenance directement sur le calculateur d’un moteur accroché à l’aéronef.

Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques et/ou étapes suivantes, considérées indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- l’étape de déconnexion comprend la déconnexion d’au moins un premier harnais reliant le calculateur à des équipements et d’un second harnais reliant le calculateur au moteur, ledit au moins un premier harnais étant raccordé à des ports d’entrée du calculateur et ledit second harnais étant relié à au moins un port de sortie du calculateur ;

- l’étape de branchement comprend le branchement des moyens de raccordement auxdits ports d’entrée et audit au moins un port de sortie du calculateur ;

- les tests comprennent deux phases distinctes de vérification, une première phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur via les ports d’entrée, et une seconde phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur via ledit au moins un port de sortie ;

- la première phase comprend, la transmission de paramètres d’ajustement au calculateur via les ports d’entrée, et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur ;

- la seconde phase comprend, la transmission des paramètres d’ajustement au calculateur via ledit au moins un port de sortie, et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur ;

- le procédé comprend, pendant les tests, une étape de transmission par l’unité au calculateur, à travers les moyens de raccordement, de grandeurs physiques destinées à inhiber l’apparition d’une fausse panne dans les mémoires du calculateur ;

- les moyens de raccordement comprennent un unique câble de raccordement qui comprend à une extrémité une première fiche de raccordement à l’unité et à une extrémité opposée plusieurs secondes fiches de raccordement au calculateur ;

-- lesdites mémoires du calculateur sont des mémoires RAM Random Access Memory) qui sont des mémoires volatiles de travail du calculateur et ne sont pas des mémoires NVM Non Volatil Memory) qui sont des mémoires de stockage des logiciels certifiés de régulation moteur ; ceci permet de ne pas perturber les mémoires des logiciels OS/AS certifiés de régulation moteur, ce qui risquerait de générer de fausses pannes lors des tests. Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

[Fig.1] la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un moteur d’aéronef équipé d’un calculateur,

[Fig.2] la figure 2 est une vue très schématique en perspective d’un calculateur de régulation d’un moteur d’aéronef,

[Fig.3] la figure 3 est une vue schématique en perspective du moteur de la figure 1 et d’un dispositif de diagnostic conforme à l’invention,

[Fig.4] la figure 4 est une vue très schématique d’un câble de raccordement du dispositif de diagnostic au calculateur,

[Fig.5] la figure 5 est une vue très schématique illustrant une étape d’un procédé de diagnostic conforme à l’invention,

[Fig.6] la figure 6 est une vue très schématique illustrant une autre étape d’un procédé de diagnostic conforme à l’invention,

[Fig.7] la figure 7 est une vue très schématique illustrant une autre étape d’un procédé de diagnostic conforme à l’invention,

[Fig.8] la figure 8 est une vue très schématique illustrant une autre étape d’un procédé de diagnostic conforme à l’invention.

Description détaillée de l'invention

La figure 1 est une vue schématique en perspective d’un moteur 10 pour un aéronef. Dans l’exemple représenté, il s’agit d’une turbomachine et plus exactement d’un turboréacteur à double flux. Ce moteur 10 est destiné à équiper un avion et peut être fixé sous une aile de l’avion ou à l’arrière du fuselage de l’avion.

Pour l’essentiel, le moteur 10 comprend un générateur de gaz qui comprend au moins un compresseur, une chambre annulaire de combustion et au moins une turbine. Une hélice appelée soufflante 12 est située en amont du générateur de gaz, par référence à l’écoulement des gaz dans le moteur 10, et est entourée par un carter 14. Ce carter 14 définit une veine annulaire d’entrée d’un flux d’air qui traverse la soufflante 12 et dont une partie est destinée à s’écouler autour du générateur de gaz, et une autre partie est destinée à alimenter le générateur de gaz. Cette autre partie du flux d’air est comprimée dans le compresseur, mélangée à du carburant et brûlée dans la chambre de combustion, puis détendue dans la turbine pour entraîner en rotation son rotor ainsi que le rotor du compresseur et la soufflante 12.

Le moteur 10 et en particulier le carter 14 sont destinés à être entourés par une nacelle non représentée, cette nacelle définissant autour du carter 14 un espace annulaire de montage de plusieurs organes.

Parmi ces organes, il y a le calculateur 16 de régulation du moteur 10, qui est le calculateur principal du moteur et est assimilable au cerveau du moteur 10. Ce calculateur, du type DEÇU (Digital Engine Control Unit) ou FADEC (Full Authority Digital Engine Control), a plusieurs fonctions telles que :

- régulation du débit d’alimentation en carburant de la chambre de combustion,

- démarrage automatique du moteur,

- transmission de paramètres moteur aux instruments de la cabine de pilotage de l’aéronef,

- gestion de la poussée et protection des limites opérationnelles,

- gestion de l’inversion de poussée,

- etc.

Le calculateur 16 est relié par des harnais électriques 18 à de nombreux équipements du moteur 10, tels que des actionneurs 20 et des capteurs 22. Les actionneurs 20 sont par exemple des actionneurs de commande d’aubes à calage variable du compresseur, des actionneurs de commande de portes de décharge, des actionneurs d’un inverseur de poussée, etc. Les capteurs 22 sont par exemple des capteurs de température, des capteurs de pression, des capteurs de position, etc.

Comme cela est schématiquement représenté à la figure 2, un calculateur 16 a par exemple une forme générale parallélépipédique et comprend des ports électriques d’entrée 16a et des ports électriques de sortie 16b. Ces ports 16a, 16b sont reliés aux équipements cités plus haut par les harnais 18 qui comprennent à leurs extrémités des fiches de raccordement aux ports 16a, 16b, d’une part, et aux équipements, d’autre part. Comme évoqué plus haut, un calculateur 16 de ce type doit faire l’objet d’opérations de maintenance régulières pour vérifier son état de santé et donc son bon fonctionnement.

La présente invention concerne un dispositif de diagnostic et un procédé de diagnostic d’un calculateur 16, le diagnostic ayant pour avantage d’être réalisé sans démontage préalable du calculateur 16 qui est donc destiné à rester sur le moteur 10.

En pratique, on comprend donc qu’il suffit à un opérateur de démonter la nacelle ou du moins un capot de cette nacelle pour avoir accès au calculateur 16 et procéder à l’opération de maintenance et au diagnostic du calculateur 16. Cette opération peut avoir lieu directement sous l’aile ou à l’arrière du fuselage de l'avion, ce qui est particulièrement avantageux car cela limite le temps d’immobilisation au sol de l’avion.

La figure 3 représente un procédé de diagnostic du calculateur 16 au moyen d’un dispositif de diagnostic 24 conforme à l’invention.

Ce dispositif 24 comprend une unité électronique de diagnostic 26, des moyens 28 de raccordement de l’unité 26 au calculateur 16, et optionnellement un système informatique portable 30.

Le système 30 est par exemple un ordinateur, une tablette ou un téléphone du type smartphone, et est avantageusement configuré pour communiquer par liaison sans fil (par exemple via un réseau WIFI) avec l’unité 26.

Le système 30 peut comprendre un logiciel ou une application de commande de l’unité 26 en vue de réaliser des tests automatiques, ainsi qu’un écran d’affichage des résultats de ces tests.

L’unité 26 est autonome et mobile et est configurée pour réaliser :

. des tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique de connecteurs électriques, et déterminer un état de santé de ces connecteurs en fonction des résultats des tests, et/ou

. des tests automatiques de vérification de l’intégrité électrique interne du calculateur 16 sans simulation de ce calculateur.

Dans l’exemple représenté, l’unité 26 se présente sous la forme d’une valise 32 avec un couvercle de fermeture 34 et au moins une poignée de transport 36, voire également des roulettes 37. L’unité 26 comprend notamment un module de génération de signaux, un module d’acquisition de signaux, un module de génération de données, un module d’acquisition de données, au moins une mémoire de stockage de données, un module de traitement des données et un module de communication des données, etc.

Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, l’unité 26 est configurée pour mesurer des valeurs d’impédance électrique, pour comparer des valeurs mesurées à des valeurs théoriques préenregistrées dans l’unité, et pour émettre un signal en fonction des résultats de la comparaison.

Comme cela apparaît dans la figure 3, les moyens de raccordement comprennent un unique câble de raccordement 38 qui comprend à une extrémité une première fiche 38a de raccordement à l’unité 26 et à une extrémité opposée plusieurs secondes fiches 38b de raccordement au calculateur 16 et/ou à des éléments du moteur 10 destinés à être raccordés à l’unité 26.

Dans l’exemple représenté, le câble 38 comprend un premier tronçon 40a à une branche unique et un second tronçon 40b à plusieurs branches 40b1 , 40b2, etc., 40n parallèles, la branche du premier tronçon 40a étant équipée de la première fiche 38a à son extrémité opposée au second tronçon 40b, et les branches 40b1 , 40b2, etc., 40n du second tronçon 40b étant équipées des secondes fiches 38b à leurs extrémités opposées au premier tronçon 40a.

La figure 4 est une vue schématique du câble 38 et montre la fiche 38a de raccordement à l’unité 26, et les fiches 38b de raccordement au calculateur 16 et aux différents éléments formés par les harnais 18 et les équipements (actionneurs 20 et capteurs 22).

Le premier tronçon 40a a une longueur L1 et le second tronçon 40b a une longueur maximale L2. De préférence, L1 > k.L2 avec k au moins égale à 1 et de préférence au moins égal à 2. Autrement dit, la longueur du premier tronçon 40a est supérieure à celle du second tronçon 40b, comme cela est visible à la figure 3. Par ailleurs, avantageusement, au moins certaines des branches 40b1 , 40b2, etc., 40n du second tronçon 40b ont des longueurs L2, L2’ différentes. Ces différences de longueur entre les tronçons et les branches du câble 38 permettent de faciliter la manipulation du câble et de limiter les risques de mauvais branchement. En particulier, les différences de longueur des branches 40b1 , 40b2, etc., 40n sont calculées en fonction des positions des ports d’entrée et de sortie 16a, 16b du calculateur 16 et en fonction des équipements auxquels le calculateur doit être raccordé de façon à assurer un détrompage lors de ces raccordements.

L’une des fonctionnalités du dispositif 24 peut être la réalisation de tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique de connecteurs électriques, et la détermination de l’état de santé de ces connecteurs en fonction des résultats des tests.

Dans ce cas, le procédé de diagnostic comprend les étapes de :

- déconnexion d’au moins un harnais 18 reliant le calculateur 16 à des équipements,

- branchement des moyens de raccordement 28 à l’unité 26 d’une part et au harnais 22 et/ou aux équipements d’autre part, et

- analyser l’état de santé du harnais 22 et/ou des équipements en réalisant des tests automatiques de continuité et/ou d’isolement électrique sur des connecteurs électriques du harnais et/ou des équipements.

Selon un mode préféré de réalisation, chacun des tests consiste à mesurer une valeur d’impédance, à comparer cette valeur mesurée à une valeur théorique préenregistrée dans l’unité, et à émettre un signal en fonction des résultats de la comparaison.

Les tests de continuité sont réalisés en branchant les moyens de raccordement 28 au port unique de l’unité 26 et à des fiches du harnais 22 et/ou des équipements (actionneurs 20 et capteurs 22), comme cela est schématiquement représenté à la figure 5.

Les tests sont réalisés automatiquement en réalisant une commutation automatique entre les différents connecteurs électriques des harnais/capteurs/actionneurs dont la continuité doit être testée. Cette commutation est programmée et les mesures faites sont des impédances qui doivent revenir conforment à des tables de valeurs théoriques programmées en fonction de ce qui est testé.

De cette manière, l’unité teste tous les connecteurs qui sont normalement en provenance des harnais/capteurs/actionneurs et qui se branchent au calculateur en les connectant à la place à cette unité. Les mesures étant ensuite automatisées, elles ne prennent que quelques secondes par mesure sans risque de fausse manipulation pouvant fausser la mesure comme quand on le fait à ce jour manuellement avec un multimètre et un mécanicien avion.

L’invention permet donc de s’affranchir de fausse manipulation, augmente la fiabilité de la mesure et aussi accélère le processus par automatisation des mesures une fois les harnais/capteurs/actionneurs connectés à l’unité par les moyens de raccordement.

La continuité mesurée est en fait une impédance qui se traduit par des mesures de tension, courant et/ou résistance dans l’unité.

Comme cela est schématiquement représenté à la figure 6, les tests d’isolement sont réalisés en branchant les moyens de raccordement 28 au port unique de l’unité 26 et à des fiches du harnais 22 et/ou des équipements (actionneurs 20 et capteurs 22), ces moyens de raccordement 28 comportant une prise de masse 42 reliée à un carter métallique du moteur, tel que le carter 14 précité.

De la même manière que ci-dessus pour chaque test de continuité, chaque test d’isolement est aussi réalisé comme on pourrait le faire manuellement et broche à broche sur chacun des connecteurs d’équipements et/ou harnais reliés au calculateur mais l’invention se propose de le faire directement et automatiquement.

L’unité réalise ensuite une commutation automatique entre les différents connecteurs électriques des harnais/capteurs/actionneurs dont l’isolement doit être testé. Cette commutation est programmée dans l’unité et les mesures faites sont des impédances qui doivent revenir conforment à des tables de valeurs théoriques programmées en fonction de ce qui est testé.

Pour un isolement, ce sont en théorie des impédances en Ohms infinies que l’on attend. En pratique, ce sont des valeurs programmées finies et très grandes qui dépendent de la mesure qui sont programmées dans l’unité au cas par cas.

De cette manière, l’unité teste tous les connecteurs qui sont normalement en provenance des capteurs/actionneurs et qui se branchent au calculateur en les connectant à la place à cette unité. Les mesures étant ensuite automatisées, elles ne prennent que quelques secondes par mesure sans risque de fausse manipulation pouvant fausser la mesure comme quand on le fait à ce jour manuellement avec un multimètre et un mécanicien avion.

L’invention permet donc de s’affranchir de fausse manipulation, augmente la fiabilité de la mesure et aussi accélère le processus par automatisation des mesures une fois les harnais/capteurs/actionneurs connectés à l’unité par les moyens de raccordement.

L’isolement est la traduction d’un circuit avec une impédance élevée comparée à une table de conformité préétablie pour chaque cas de test.

L’une des fonctionnalités du dispositif 24 peut être la réalisation de tests automatiques de vérification de l’intégrité électrique interne du calculateur 16 sans simulation du calculateur.

Dans ce cas, le procédé de diagnostic comprend les étapes de :

- déconnexion d’au moins un harnais reliant le calculateur à des équipements,

- branchement des moyens de raccordement à l’unité d’une part et au calculateur d’autre part, et

- analyser l’intégrité électrique interne du calculateur en réalisant des tests automatiques comportant :

. la transmission par l’unité jusqu’au calculateur, à travers les moyens de raccordement, de paramètres d’ajustement dans des mémoires internes du calculateur,

. la réception par l’unité des réponses du calculateur, à travers les moyens de raccordement, et analyse de ces réponses pour en déduire l’état de santé du calculateur.

Avantageusement, l’étape de déconnexion comprend la déconnexion d’au moins un premier harnais reliant le calculateur à des équipements et d’un second harnais reliant le calculateur au moteur, ledit au moins un premier harnais étant raccordé à des ports d’entrée du calculateur et ledit second harnais étant relié à au moins un port de sortie du calculateur. L’étape de branchement comprend de préférence le branchement des moyens de raccordement auxdits ports d’entrée et audit au moins un port de sortie du calculateur.

Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, les tests comprennent deux phases distinctes de vérification, une première phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur via les ports d’entrée, et une seconde phase de vérification de l’intégrité électrique du calculateur via ledit au moins un port de sortie.

Comme illustré à la figure 7, la première phase comprend, la transmission des paramètres d’ajustement au calculateur 16 via les ports d’entrée 16a, et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur.

L’unité injecte via le câble des signaux définis pour simuler des grandeurs physiques des capteurs/actionneurs à tester et vérifie que les fonctions de régulations attendues en fonction des entrées simulées sont conformes à celles attendues.

Les mesures effectuées dans le calculateur sont faites en interne au niveau des rebouclages internes des signaux. Ces tests utilisent la simulation des parties externes connectées au calculateur mais les mesures sont effectuées en interne par rebouclage interne des mesures directement au niveau des registres de mémoire et du logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur. On obtient ainsi un véritable état de bon fonctionnement (ou dysfonctionnement) interne du calculateur.

De plus, afin de ne pas créer de fausses pannes dans les mémoires du calculateur, une inhibition de fausse panne peut être provoquée par le balayage en courant/tension/impédance des grandeurs physiques attendues par le calculateur. Cela permet de restituer le calculateur dans le même état qu’avant le test.

Comme illustré à la figure 8, la seconde phase comprend, la transmission des paramètres d’ajustement au calculateur via ledit au moins un port de sortie, et la mesure de signaux générés directement dans les mémoires internes du calculateur et dans un logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur.

Les tests des sorties utilisent le même principe que les tests des entrées.

L’unité injecte via le câble des signaux définis pour simuler des grandeurs physiques des capteurs/actionneurs à tester et vérifie que les fonctions de régulations attendues en fonction des sorties simulées sont conformes à celles attendues.

Les mesures effectuées dans le calculateur sont faites en interne au niveau des rebouclages internes des signaux. Ces tests utilisent la simulation des parties externes connectées au calculateur mais les mesures sont effectuées en interne par rebouclage interne des mesures directement au niveau des registres de mémoire et du logiciel interfaçant entre le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels applicatifs du calculateur. On obtient ainsi un véritable état de bon fonctionnement (ou dysfonctionnement) interne du calculateur.

De plus, afin de ne pas créer de fausses pannes dans les mémoires du calculateur, une inhibition de fausse panne peut être provoquée par le balayage en courant/tension/impédance des grandeurs physiques attendues par le calculateur. Cela permet de restituer le calculateur dans le même état qu’avant le test.