EP2283238B1 - Procede de controle de l'etat d'un accumulateur a reserve d'energie, notamment pour aeronef - Google Patents

Procede de controle de l'etat d'un accumulateur a reserve d'energie, notamment pour aeronef Download PDF

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EP2283238B1
EP2283238B1 EP09738332.7A EP09738332A EP2283238B1 EP 2283238 B1 EP2283238 B1 EP 2283238B1 EP 09738332 A EP09738332 A EP 09738332A EP 2283238 B1 EP2283238 B1 EP 2283238B1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
accumulator
predetermined pressure
fluid system
fluid
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP09738332.7A
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German (de)
English (en)
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EP2283238A2 (fr
Inventor
Patrick Boissonneau
Stéphan MONTILLAUD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SAS filed Critical Airbus Operations SAS
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Application granted granted Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/022—Installations or systems with accumulators used as an emergency power source, e.g. in case of pump failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a method for monitoring the state of an energy reserve accumulator connected to a fluid system.
  • the planes are generally equipped with several hydraulic circuits, allowing the actuation of all servitudes of the aircraft.
  • each device controlled by a hydraulic circuit is mounted on both a main hydraulic circuit and an auxiliary hydraulic circuit, independent and autonomous, for security reasons.
  • This energy reserve accumulator is placed on the high pressure hydraulic line of the fluid system, between a hydraulic power generator and the controlled elements, remote from this power generator.
  • Such an accumulator makes it possible to absorb the overpressures generated in the hydraulic circuit by the operation of the various elements controlled and thus to prevent the structure and equipment of the aircraft from being damaged during sudden pressure variation in the pipes.
  • the document FR 2,888,898 proposes a method for checking the state of pressurization of an energy accumulator.
  • this control method comprises, after pressurizing the fluid system at an operating pressure, to measure the time interval required for the fluid system to change from a first predetermined pressure to a second predetermined pressure and to a second predetermined pressure. compare this time interval to a predetermined reference duration.
  • This reference time is determined by implementing the control method on a reference accumulator.
  • the time taken by the system to go from a first predetermined pressure to a second predetermined pressure can be significant because of the configuration. of the hydraulic system itself, and thus not be directly representative of the operating state of the energy accumulator.
  • the object of the present invention is to solve the aforementioned drawbacks and to propose a method for controlling the state of an energy-efficient accumulator, making it possible to check the operation of an energy accumulator independently of the configuration of the system. hydraulic system on which is mounted this energy accumulator.
  • the difference between the first predetermined pressure and the second predetermined pressure is substantially equal to the difference between the third predetermined pressure and the fourth predetermined pressure.
  • the second predetermined pressure is greater than the precharge pressure of the accumulator at a temperature substantially equal to 60 ° C.
  • the third predetermined pressure is less than the precharge pressure of the accumulator at a temperature substantially equal to -40 ° C.
  • the predetermined pressures used to control the operating state of the energy accumulator take into account the pressure of precharging the accumulator, the accumulator being able to supply energy to the fluid system as long as the pressure of the fluid system is greater than the precharge pressure.
  • This control device has characteristics and advantages similar to those described above with reference to the method of controlling the operating state of a storage battery with energy reserve.
  • an aircraft comprising at least one energy storage battery connected to a high pressure line of a fluid system, comprising means adapted to implement the method according to the invention, may also be considered.
  • the figure 1 shows a device for controlling the state of an energy reserve battery according to one embodiment of the invention.
  • the energy reserve accumulator is connected to the fluid system.
  • each fluid system comprises its own fluid reservoir 2 connected to a closed fluid distribution circuit 3, which comprises an HP high pressure line and a low pressure BP line for the return of the low pressure fluid to the reservoir 2.
  • the fluid used is an incompressible liquid for an airplane but any other liquid or air can be implemented for applications other than aeronautics (land or naval).
  • the fluid distribution circuit is connected to a hydraulic cylinder 4.
  • a distribution circuit 3 comprises rigid pipes and possibly flexible pipes for mobile connections (brakes, landing gear, etc.).
  • the hydraulic power generation is ensured, for example, by a variable displacement piston pump 5.
  • a control signal is sent to a computer 7 which controls a selector 8.
  • a face of the jack 4 receives the hydraulic pressure in an inlet chamber 9 causing a movement of the cylinder (to the right at the figure 1 ).
  • the rudder 1 then moves down.
  • the outlet chamber 10 of this cylinder being connected back to the reservoir 2, the fluid present in this chamber 10 is sent to the reservoir 2.
  • a transmitter 11 sends a status signal from the rudder 1 to the computer 7 for display 12
  • the selector 8 can send the fluid under high pressure to the chamber 9 or to the chamber 10 according to the desired direction of movement of the rudder 1, downwards or upwards.
  • An energy storage battery 13 is then used which is adapted to return its hydraulic energy reserve to the consumer (s) 4 in order to maintain the pressure at a level close to the nominal operating pressure.
  • This energy reserve accumulator 13 is placed on the HP high-pressure hydraulic line between the hydraulic power generator 5 and the consumers 4 furthest away from this power generator 5.
  • This accumulator 13 also makes it possible to absorb the overpressures generated in the hydraulic circuit by the operation of the consumers 4. This prevents the structure and equipment of the aircraft from being damaged during sudden pressure variation in the pipes.
  • Each fluid system comprises at least one energy storage accumulator 13, their number being a function of the demands of the fluid servitudes at nominal pressure.
  • the device of the invention described below in the context of the control of the state of an accumulator connected to a fluid system is adaptable by those skilled in the art to control all the accumulators of a fluid system. .
  • the energy reserve accumulator 13 is here a membrane accumulator, that is to say having an elastic wall delimiting the internal volume of this accumulator in two cavities 14, 15.
  • this accumulator can be a hydraulic accumulator with metal bellows.
  • the device comprises a pressure sensor 16 for measuring the pressure of the fluid in the HP high pressure line of this fluid system.
  • This pressure detector 16 is mounted on the distribution circuit 3 on the same HP high-pressure line where is placed the energy reserve battery 13 to be tested. It transmits a measurement signal representative of the pressure measured by the detector to a real-time processing unit 17.
  • This pressure detector 16 advantageously makes it possible to measure pressures up to 420 bar with an accuracy on the measurement of less than +/- 2.5 bar.
  • the pressure detector 16 must have a measurement acquisition speed very fast to be able to respond to discharge times well below the second.
  • the real-time processing unit 17 is, for example, an on-board computer. It comprises electronic means 18 for measuring the time interval ⁇ t separating two predetermined pressure measurements by the pressure detector 16. It further comprises means 19 for comparing time intervals ⁇ t between them. These means are implemented by software means which are known to those skilled in the art and will not be described here.
  • the control of the state of an accumulator 13 may be performed in masked time each time the pump nominally pressurizes the fluid system in a stabilized manner and then stops. This control can thus be performed for example after a maintenance operation by maintaining the power generation time required for the test.
  • the secondary power generation must be able to cut itself instantly. It is thus possible to use, for example, a hydraulic pump with an electric power source.
  • the processing unit then preprogrammed the state monitoring method of an accumulator as described below.
  • the real-time processing unit 17 can send a status signal from the energy reserve accumulator 13 to display means indicating to the operator whether a maintenance operation is to be performed on this accumulator 13.
  • This fluid system is first pressurized. For this, at least one pressurization pump 5 is used as described above.
  • This fluid is maintained at an operating pressure P F , for example 210 bar, for at least one duration ⁇ so as to ensure the stabilization of the fluid system. Stabilization of the system is achieved when no more pressure variation is observed in the fluid system.
  • the pressurization of the fluid system is then stopped and the pressure drop of the system is monitored.
  • the gas pressure in the second cavity of the energy reserve accumulator 13 is then deduced from the analysis of the pressure discharge time ⁇ t of the fluid system.
  • control method consists in measuring a first duration ⁇ t 1 put by the fluid system to go from a first pressure P1 to a second pressure P2, lower than the first pressure P1 and then a second duration ⁇ t 2 set by the fluid system to move from a third pressure P3, lower than the second pressure P2, to a fourth pressure P4, itself lower than the third pressure P3.
  • first and second pressures are greater than a precharge pressure P P of the accumulator 13 while the third and fourth pressures are lower than the precharging pressure of the accumulator 13.
  • This precharge pressure P P corresponds to the pressure of the gas in the second cavity 15 of the energy reserve accumulator 13 in its new state, that is to say corresponds to the pressure as specified at the factory outlet.
  • this precharge pressure P P is typically 133 bars at 20 ° C for a nitrogen type gas.
  • the accumulator 13 can supply energy to the fluid system as long as the pressure of the fluid system is greater than the precharge pressure.
  • this precharge pressure P P depends on the temperature at which the accumulator 13 is located.
  • the second predetermined pressure P2 must be greater than the precharging pressure of the accumulator 13 at a temperature substantially equal to 60 ° C: P2> P P + 60 ° C.
  • the third predetermined pressure P3 is less than the precharge pressure of the accumulator at a temperature substantially equal to -40 ° C: P3 ⁇ P P -40 ° C.
  • the first predetermined pressure P1 must be greater than the second predetermined pressure P2 while remaining lower than the operating pressure P F of the fluid system.
  • the processing unit 17 indicates to the operator the operational state or not of the accumulator, so as to possibly cause a maintenance intervention when the accumulator 13 is no longer operational.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie relié à un système de fluide.
  • Elle concerne également corrélativement un dispositif de contrôle adapté à mettre en oeuvre le procédé ainsi qu'un aéronef mettant en oeuvre l'invention.
  • Les avions sont généralement équipés de plusieurs circuits hydrauliques, permettant l'actionnement de l'ensemble des servitudes de l'avion.
  • Généralement, chaque dispositif commandé par un circuit hydraulique est monté à la fois sur un circuit hydraulique principal et un circuit hydraulique auxiliaire, indépendant et autonome, pour des raisons de sécurité.
  • Comme décrit dans le document FR 2 888 898 , il est connu d'utiliser sur un tel système hydraulique un accumulateur à réserve d'énergie qui permet de restituer sa réserve d'énergie hydraulique vers les éléments commandés, afin de maintenir la pression dans le circuit hydraulique à un niveau proche de la pression nominale de fonctionnement de ces éléments.
  • Cet accumulateur à réserve d'énergie est placé sur la ligne hydraulique à haute pression du système de fluide, entre un générateur de puissance hydraulique et les éléments commandés, éloignés de ce générateur de puissance.
  • Un tel accumulateur permet d'absorber les surpressions générées dans le circuit hydraulique par le fonctionnement des différents éléments commandés et d'éviter ainsi que la structure et les équipements de l'avion soient endommagés lors de brusque variation de pression dans les tuyauteries.
  • Afin de contrôler l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie, le document FR 2 888 898 propose un procédé pour vérifier l'état de pressurisation d'un accumulateur d'énergie.
  • Dans son principe, ce procédé de contrôle consiste, après avoir pressurisé le système de fluide à une pression de fonctionnement, à mesurer l'intervalle de temps nécessaire au système de fluide pour passer d'une première pression prédéterminée à une seconde pression prédéterminée et à comparer cet intervalle de temps à une durée de référence prédéterminée.
  • Cette durée de référence est déterminée en mettant en oeuvre le procédé de contrôle sur un accumulateur de référence.
  • Toutefois, ce procédé de contrôle est inefficace dans certaines configurations du système hydraulique.
  • En effet, la vitesse avec laquelle la pression du fluide diminue dans un système de fluide dépend de la capacité volumique de ce système.
  • Ainsi, plus le volume de fluide est important, plus la pression du système de fluide mettra du temps à chuter.
  • Par ailleurs, dans un système de fluide, il existe une fuite interne entre la partie haute pression et la partie basse pression du système. Plus la fuite entre la partie basse pression et la partie haute pression est faible, plus la pression du système mettra du temps à chuter.
  • Ainsi, dans un aéronef à faible taux de fuite et/ou avec une capacité volumique du système de fluide importante, la durée mise par le système pour passer d'une première pression prédéterminée à une seconde pression prédéterminée peut être importante du fait de la configuration du système hydraulique lui-même, et ainsi ne pas être directement représentative de l'état de fonctionnement de l'accumulateur d'énergie.
  • La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un procédé de contrôle d'état d'un accumulateur à réserve d'énergie efficace, permettant de vérifier le fonctionnement d'un accumulateur d'énergie indépendamment de la configuration du système hydraulique sur lequel est monté cet accumulateur d'énergie.
  • A cet effet, la présente invention concerne un procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie, l'accumulateur étant relié à un système de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes :
    • mise sous pression du système de fluide ;
    • maintien du fluide à une pression de fonctionnement pendant au moins une durée prédéterminée de manière à assurer la stabilisation du système de fluide ;
    • arrêt de la mise sous pression du système de fluide ;
    • mesure d'une première durée mise par le système de fluide pour passer d'une première pression prédéterminée à une deuxième pression prédéterminée inférieure à la première pression prédéterminée ;
    • mesure d'une seconde durée mise par le système pour passer d'une troisième pression prédéterminée, inférieure à la deuxième pression prédéterminée, à une quatrième pression prédéterminée, inférieure à la troisième pression prédéterminée ; et
    • comparaison des première et seconde durées pour déterminer l'état de l'accumulateur à réserve d'énergie.
  • Ainsi, en comparant deux mesures d'intervalle de temps sur une courbe de décroissance de pression dans le système de fluide, il est possible d'en déduire l'état de fonctionnement de l'accumulateur d'énergie relié à ce système de fluide, en s'affranchissant des caractéristiques (capacité volumique, taux de fuite interne) du système hydraulique.
  • Dans un mode de réalisation pratique de l'invention, permettant une comparaison aisée des durées mesurées, la différence entre la première pression prédéterminée et la deuxième pression prédéterminée est sensiblement égale à la différence entre la troisième pression prédéterminée et la quatrième pression prédéterminée.
  • En pratique, la deuxième pression prédéterminée est supérieure à la pression de précharge de l'accumulateur à une température sensiblement égale à 60°C.
  • Par ailleurs, la troisième pression prédéterminée est inférieure à la pression de précharge de l'accumulateur à une température sensiblement égale à -40°C.
  • Ainsi, les pressions prédéterminées utilisées pour contrôler l'état de fonctionnement de l'accumulateur d'énergie tiennent compte de la pression de précharge de l'accumulateur, l'accumulateur pouvant fournir de l'énergie au système de fluide tant que la pression du système de fluide est supérieure à la pression de précharge.
  • Pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, un dispositif de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie, l'accumulateur étant relié à une ligne haute pression d'un système de fluide et le système de fluide comportant au moins une pompe de pressurisation du système, comprend :
    • une unité de traitement en temps réel ;
    • au moins un détecteur de pression pour mesurer la pression du fluide dans la ligne haute pression, le détecteur émettant vers l'unité de traitement un signal de mesure représentatif de la pression mesurée par le détecteur ;
    et l'unité de traitement comporte des moyens électroniques pour mesurer une première durée séparant une mesure d'une première pression prédéterminée et une mesure d'une deuxième pression prédéterminée émises par le détecteur de pression, et une seconde durée séparant une mesure d'une troisième pression prédéterminée et une mesure d'une quatrième pression prédéterminée émises par le détecteur de pression, et des moyens de comparaison de la première durée et de la seconde durée pour déterminer l'état de l'accumulateur à réserve d'énergie.
  • Ce dispositif de contrôle présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en référence au procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un accumulateur à réserve d'énergie.
  • Finalement, peut également être considéré un aéronef comprenant au moins un accumulateur à réserve d'énergie relié à une ligne haute pression d'un système de fluide, comprenant des moyens adaptés à mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs ;
    • la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention ; et
    • la figure 2 est une courbe illustrant la mise en oeuvre du procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 1 montre un dispositif pour contrôler l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention. L'accumulateur à réserve d'énergie est relié à système de fluide.
  • Ici, le circuit hydraulique est adapté à commander la manoeuvre d'une gouverne 1 d'un aéronef. Chaque système de fluide comporte son propre réservoir 2 à fluide relié à un circuit de distribution de fluide fermé 3, lequel comprend une ligne haute pression HP et une ligne basse pression BP pour le retour du fluide à basse pression vers le réservoir 2. Le fluide utilisé est un liquide incompressible pour un avion mais tout autre liquide ou de l'air peut être mis en oeuvre pour des applications autres qu'aéronautique (terrestre ou naval).
  • Dans ce mode de réalisation, le circuit de distribution de fluide est relié à un vérin hydraulique 4. Un tel circuit de distribution 3 comprend des tuyauteries rigides et éventuellement des tuyauteries flexibles pour les raccordements mobiles (freins, trains d'atterrissage,...). La génération de puissance hydraulique est assurée, par exemple, par une pompe à piston à débit variable 5.
  • Lorsque le pilote agit sur une commande 6 telle qu'un manche, un signal de commande est envoyé vers un calculateur 7 qui contrôle un sélecteur 8. Une face du vérin 4 reçoit la pression hydraulique dans une chambre d'entrée 9 entraînant un mouvement du vérin (vers la droite à la figure 1). La gouverne 1 se déplace alors vers le bas. La chambre de sortie 10 de ce vérin étant reliée en retour vers le réservoir 2, le fluide présent dans cette chambre 10 est envoyé vers le réservoir 2. Un transmetteur 11 envoie un signal de statut de la gouverne 1 vers le calculateur 7 pour affichage 12. Bien entendu, le sélecteur 8 peut envoyer le fluide sous haute pression vers la chambre 9 ou vers la chambre 10 en fonction du sens de déplacement voulu de la gouverne 1, vers le bas ou vers le haut.
  • Il est connu que pour fonctionner de façon efficace, les éléments consommateurs de puissance hydraulique tel que le vérin décrit ci-dessus ont besoin d'une pression nominale constante dans les chambres 9 ou 10 en fonction de la manoeuvre à réaliser. Or, des manoeuvres rapides font chuter la pression nominale de manière transitoire, car les pompes hydrauliques ne sont pas en mesure d'assurer le maintien de cette pression surtout si les consommateurs 4 sont situés loin de cette source de puissance. Le fluide entrant dans la chambre d'entrée 9 doit en effet être sous pression nominale afin de faire bouger de manière optimale la gouverne 1. Le fluide à basse pression de la chambre de sortie 10 retourne via une ligne hydraulique à basse pression BP vers le réservoir 2. C'est cette différence de pression entre les chambres d'entrée 9 et de sortie 10 qui actionne la gouverne 1.
  • On a recours alors à un accumulateur à réserve d'énergie 13 qui est adapté à restituer sa réserve d'énergie hydraulique vers le ou les consommateurs 4 afin de maintenir la pression à un niveau proche de la pression nominale de fonctionnement. Cet accumulateur à réserve d'énergie 13 est placé sur la ligne hydraulique à haute pression HP entre le générateur de puissance hydraulique 5 et les consommateurs 4 les plus éloignés de ce générateur de puissance 5.
  • Cet accumulateur 13 permet également d'absorber les surpressions générées dans le circuit hydraulique par le fonctionnement des consommateurs 4. On évite ainsi que la structure et les équipements de l'avion soient endommagés lors de brusque variation de pression dans les tuyauteries.
  • Chaque système de fluide comprend au moins un accumulateur à réserve d'énergie 13, leur nombre étant fonction des demandes des servitudes en fluide sous pression nominale. Le dispositif de l'invention décrit ci-dessous dans le cadre du contrôle de l'état d'un accumulateur relié à un système de fluide est adaptable par l'homme du métier pour contrôler l'ensemble des accumulateurs d'un système de fluide.
  • L'accumulateur à réserve d'énergie 13 est ici un accumulateur à membrane, c'est-à-dire comportant une paroi élastique délimitant le volume interne de cet accumulateur en deux cavités 14, 15. Dans une variante, cet accumulateur peut être un accumulateur hydraulique à soufflets métalliques.
  • Le bon fonctionnement de cet accumulateur à réserve d'énergie n'étant garanti que lorsque l'accumulateur est correctement pressurisé, il est nécessaire de s'assurer régulièrement de l'état de l'accumulateur 13.
  • Le dispositif comprend un détecteur de pression 16 pour mesurer la pression du fluide dans la ligne haute pression HP de ce système de fluide. Ce détecteur de pression 16 est monté sur le circuit de distribution 3 sur la même ligne haute pression HP où est placé l'accumulateur à réserve d'énergie 13 à tester. Il émet un signal de mesure représentatif de la pression mesurée par le détecteur vers une unité de traitement en temps réel 17.
  • Ce détecteur de pression 16 permet avantageusement de mesurer des pressions allant jusqu'à 420 bars avec une précision sur la mesure inférieure à +/- 2,5 bars. Le détecteur de pression 16 doit présenter une vitesse d'acquisition des mesures très rapide pour pouvoir répondre à des temps de décharge bien inférieurs à la seconde.
  • L'unité de traitement en temps réel 17 est, par exemple, un ordinateur de bord. Elle comporte des moyens électroniques 18 pour mesurer l'intervalle de temps Δt séparant deux mesures de pression prédéterminées par le détecteur de pression 16. Elle comprend de plus des moyens 19 pour comparer des intervalles de temps Δt entre eux. Ces moyens sont mis en oeuvre par des moyens logiciels qui sont connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits ici.
  • Le contrôle de l'état d'un accumulateur 13 pourra être réalisé en temps masqué à chaque fois que la pompe pressurise nominalement le système de fluide de façon stabilisée puis qu'elle s'arrête. Ce contrôle peut ainsi s'effectuer par exemple après une opération de maintenance en maintenant la génération de puissance le temps nécessaire au test. La génération de puissance secondaire doit cependant être capable de se couper instantanément. On peut ainsi utiliser par exemple une pompe hydraulique à source de puissance électrique.
  • L'unité de traitement lance alors de manière préprogrammée le procédé de contrôle d'état d'un accumulateur tel que décrit ci-dessous.
  • L'unité de traitement en temps réel 17 peut envoyer un signal d'état de l'accumulateur à réserve d'énergie 13 vers des moyens d'affichage indiquant à l'opérateur si une opération de maintenance doit être réalisée sur cet accumulateur 13.
  • On va décrire à présent en référence à la figure 2 le procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie 13 monté sur un système de fluide tel que décrit précédemment.
  • On met tout d'abord sous pression ce système de fluide. Pour cela, on utilise au moins une pompe de pressurisation 5 telle que décrite précédemment. On maintient ce fluide à une pression de fonctionnement PF, par exemple 210 bars, pendant au moins une durée τ de manière à assurer la stabilisation du système de fluide. La stabilisation du système est atteinte lorsque plus aucune variation de pression n'est observée dans le système de fluide.
  • On stoppe ensuite la mise sous pression du système de fluide et on surveille la chute en pression du système. La pression de gaz dans la deuxième cavité de l'accumulateur à réserve d'énergie 13 est alors déduite de l'analyse du temps de décharge en pression Δt du système de fluide.
  • Dans son principe, le procédé de contrôle consiste à mesurer une première durée Δt1 mise par le système de fluide pour passer d'une première pression P1 à une deuxième pression P2, inférieure à la première pression P1 puis une seconde durée Δt2 mise par le système de fluide pour passer d'une troisième pression P3, inférieure à la deuxième pression P2, à une quatrième pression P4, elle-même inférieure à la troisième pression P3.
  • On notera que les première et deuxième pressions sont supérieures à une pression de précharge PP de l'accumulateur 13 alors que les troisième et quatrième pressions sont inférieures à la pression de précharge de l'accumulateur 13. Cette pression de précharge PP correspond à la pression du gaz dans la deuxième cavité 15 de l'accumulateur à réserve d'énergie 13 à son état neuf, c'est-à-dire correspond à la pression telle qu'elle est spécifiée en sortie d'usine.
  • A titre d'exemple, cette pression de précharge PP est typiquement de 133 bars à 20°C pour un gaz du type azote.
  • Cela signifie que l'accumulateur 13 peut fournir de l'énergie au système de fluide tant que la pression du système de fluide est supérieure à la pression de précharge.
  • On notera en particulier que cette pression de précharge PP dépend de la température à laquelle se trouve l'accumulateur 13.
  • Dans des applications aéronautiques, le procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur devrait être mis en oeuvre en dehors des températures extrêmes, du type -40°C ou +60°C.
  • On peut ainsi déterminer les différentes pressions prédéterminées utilisées par le procédé de contrôle conforme à l'invention selon les critères suivants.
  • La deuxième pression prédéterminée P2 doit être supérieure à la pression de précharge de l'accumulateur 13 à une température sensiblement égale à 60°C : P2 > PP+60°C.
  • De même, la troisième pression prédéterminée P3 est inférieure à la pression de précharge de l'accumulateur à une température sensiblement égale à -40°C : P3 < PP -40°C.
  • A titre d'exemple non limitatif, lorsque PP+20°C est égal environ à 133 bars, la valeur de PP-40°C est de l'ordre de 106 bars et la valeur PP+60°C est de l'ordre de 152 bars.
  • La première pression prédéterminée P1 doit être supérieure à la deuxième pression prédéterminée P2 tout en restant inférieure à la pression de fonctionnement PF du système de fluide.
  • Enfin, la différence entre la première pression prédéterminée P1 et la deuxième pression prédéterminée P2 est sensiblement égale à la différence entre la troisième pression prédéterminée P3 et la quatrième pression prédéterminée P4 : (P1-P2)=(P3-P4).
  • Ainsi, on observe et on mesure la durée nécessaire mise par le système de fluide pour chuter d'un même écart de pression, de part et d'autre de la pression de précharge PP de l'accumulateur 13 à 20°C.
  • En pratique, si la première durée Δt1 est supérieure à la seconde durée Δt2, on en déduit dans une étape de comparaison que l'accumulateur est dans un état opérationnel, c'est-à-dire que l'accumulateur restitue de l'énergie hydraulique au système de fluide entre la première pression P1 et la deuxième pression P2.
  • A contrario, si la première durée Δt1 est inférieure à la seconde durée Δt2, cela signifie que l'accumulateur ne restitue aucune énergie au système de fluide et qu'ainsi l'accumulateur n'est plus opérationnel.
  • Typiquement, l'unité de traitement 17 indique à l'opérateur l'état opérationnel ou non de l'accumulateur, afin de provoquer éventuellement une intervention de maintenance lorsque l'accumulateur 13 n'est plus opérationnel.
  • A titre d'exemple purement illustratif, dans un aéronef avec un système de fluide ayant une pression nominale de 206 bars, les valeurs typiques de pressions prédéterminées utilisées dans le procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur peuvent être les suivantes :
    • P1 = 190 bars,
    • P2 = 160 bars,
    • P3 = 90 bars, et
    • P4 = 60 bars.
  • Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation décrit précédemment sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (5)

  1. Procédé de contrôle de l'état d'un accumulateur à réserve d'énergie (13), ledit accumulateur (13) étant relié à un système de fluide (3), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes :
    - mise sous pression dudit système de fluide (3) ;
    - maintien du fluide à une pression de fonctionnement (PF) pendant au moins une durée prédéterminée (τ) de manière à assurer la stabilisation dudit système de fluide (3) ;
    - arrêt de la mise sous pression dudit système de fluide (3) ;
    - mesure d'une première durée (Δt1) mise par ledit système de fluide (3) pour passer d'une première pression prédéterminée (P1) à une deuxième pression prédéterminée (P2), inférieure à ladite première pression prédéterminée (P1) ;
    - mesure d'une seconde durée (Δt2) mise par ledit système de fluide (3) pour passer d'une troisième pression prédéterminée (P3), inférieure à ladite deuxième pression prédéterminée (P2), à une quatrième pression prédéterminée (P4), inférieure à ladite troisième pression prédéterminée (P3) ; et
    - comparaison desdites première et seconde durées (Δt1, Δt2) pour déterminer l'état dudit accumulateur à réserve d'énergie (13).
  2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence entre ladite première pression prédéterminée (P1) et ladite deuxième pression prédéterminée (P2) est sensiblement égale à la différence entre ladite troisième pression prédéterminée (P3) et ladite quatrième pression prédéterminée (P4).
  3. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite deuxième pression prédéterminée (P2) est supérieure à la pression de précharge (PP+60°C) de l'accumulateur (13) à une température sensiblement égale à 60°C.
  4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite troisième pression prédéterminée (P3) est inférieure à la pression de précharge (PP-40°C) de l'accumulateur (13) à une température sensiblement égale à -40°C.
  5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à ladite étape de comparaison, l'accumulateur (13) est dans un état opérationnel lorsque ladite première durée (Δt1) est supérieure à ladite seconde durée (Δt2).
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