EP4093959A1 - Procede de surveillance d'une sequence de demarrage d'une turbomachine et systeme de surveillance mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Procede de surveillance d'une sequence de demarrage d'une turbomachine et systeme de surveillance mettant en oeuvre ce procede

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Publication number
EP4093959A1
EP4093959A1 EP20851285.5A EP20851285A EP4093959A1 EP 4093959 A1 EP4093959 A1 EP 4093959A1 EP 20851285 A EP20851285 A EP 20851285A EP 4093959 A1 EP4093959 A1 EP 4093959A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
instant
measurement signal
determination
window
Prior art date
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Pending
Application number
EP20851285.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marion Marguerite JEDRUSZEK
Jérôme Henri Noël Lacaille
Thomas Louis Gaston DUMARGUE
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.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP4093959A1 publication Critical patent/EP4093959A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
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    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/70—Type of control algorithm
    • F05D2270/702—Type of control algorithm differential

Definitions

  • the present invention relates to a method of monitoring a starting sequence of a turbomachine in order to detect any sign or trend announcing a degradation of the engine that may have an impact on the proper conduct of the starting sequence of the turbomachine.
  • the invention also relates to a monitoring system implementing this method.
  • the invention finds applications in the fields of monitoring the state of health and predictive maintenance of turbomachines, in particular of aircraft turbojets and turboprop engines.
  • start-up sequence implemented in the order indicated below:
  • the ignition device usually a spark plug, is activated to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber
  • a bad start-up sequence for a turbomachine engine can result, for example, in poor ignition of the air-fuel mixture in the engine.
  • the lack of ignition can have several origins, including the insufficiency or even the absence of fuel, which can result from the degradation of the fuel pump, the metering device, or the injectors, or the insufficiency or even the absence of energy, which may result from the degradation of the spark plug or the spark generation system.
  • the degradation of the system which comes into play in a starting sequence of the turbomachine can be monitored by means of the duration of ignition of the air-fuel mixture, which is defined as the duration between the instant of injection of fuel in the combustion chamber of the engine and the instant of ignition of this mixture.
  • the precision of the ignition instant is not essential, the important thing being to know if the ignition has taken place. place or not.
  • the monitoring of the ignition sequence consists in comparing the ignition sequences with each other , as the aircraft flies, to deduce therefrom trends and drifts and thus predict breakdowns and carry out preventive actions to avoid a non-start event.
  • FIG. 1 shows, by a curve, an example of the increase in power, as a function of time, of the engine speed of an aircraft turbomachine rotor. This curve shows a first part of curve C1, between the starting of the starter at time 0 and the ignition point A, and a second part of curve C2 between the ignition point A and the start point of stability R.
  • the ignition instant corresponds well to the intersection between the first and second parts of curves, respectively C1 and C2
  • the determination of this intersection is directly dependent on the non-linear and linear regressions applied and therefore the adequacy of these regressions to curves C1 and C2.
  • the regression model in particular the order of the polynomial, must be particularly well suited to the profile of the change in engine speed in the parts of curves C1 and C2.
  • the form of the evolution of the engine speed can vary from one engine to another and even from one start to another: the overall shape of the curve remains the same, but the slopes of the parts of the curve C1 and C2 can be more or less pronounced or more or less flattened.
  • the linearity of the second portion of curve C2 is not necessarily perfect. The regressions applied are then inaccurate and can be far from the real parts of the curve, in particular around the point of ignition A. The point of intersection does not then correspond to the instant of ignition and can even take physically aberrant values. (ignition before injection ).
  • Figure 2 shows two examples of engine speed evolution with regressions C'1 and C'2 applied, respectively, to parts of curves C1 and C2 and an intersection I distinct from the ignition point A.
  • the regression C'1 of the part of curve C1 is a second degree polynomial and the regression C'2 of the part of curve C2 is a first degree polynomial, their point of intersection being the point I which is shifted by a value D from the ignition point A.
  • the regression C'1 of the part of curve C1 is a second-degree polynomial and the regression C'2 of the part of curve C2 is a first degree polynomial, but, due to the existence of a plateau on the part of curve C1, their point of intersection I is determined to be before injection, which, physically, is all quite impossible.
  • the applicant proposes a method for monitoring an engine starting sequence in which a time zone containing the ignition instant is defined prior to any determination of this ignition instant.
  • the invention relates to a method for monitoring a starting sequence of a turbomachine comprising a compressor provided with a rotor, a starter capable of driving the rotor in rotation and a chamber of combustion in which a mixture of air and fuel is ignited by an ignition device, the method comprising acquiring a signal for measuring the engine speed of the rotor during the starting sequence and being characterized in that it comprises the following operations: determination of a framing of a temporal zone during which the ignition instant occurs, the framing being defined by, on the one hand, a lower limit corresponding to an event necessarily taking place before l 'ignition instant and an upper limit corresponding to an event necessarily taking place after the ignition instant; and determining, between the lower limit and the upper limit, a breaking point of the temporal evolution of the measurement signal, this breaking point corresponding to an ignition instant of the air-fuel mixture in the combustion chamber.
  • This monitoring method makes it possible to determine with good precision and good repeatability the ignition instant, so that the drifts and trends of the start-up sequences monitored flight after flight are reliable.
  • the monitoring method according to one aspect of the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in any technically possible combination: lower limit is defined as the injection start instant when fuel begins to enter the combustion chamber. the upper bound is defined as the end of the rotor start-up sequence. the end of the starting sequence corresponds to stopping the ignition device or to reaching an engine speed threshold value or even engine speed stabilization within a predefined range of values.
  • the determination of the breaking point of the temporal evolution of the measurement signal comprises the following operations: a) determination of a sliding window, b) division of the window into a first and a second half-window each containing a portion of the measurement signal corresponding to a portion of a curve, c) approximation of each portion of the curve by a distinct polynomial and determination of the dominant coefficient of each of these portions of the curve; d) comparison of the dominant coefficient of the curve portion of the first half-window with the dominant coefficient of the curve portion of the second half-window, and e) identification of the window whose two dominant coefficients are the most different, this window containing the break point of the temporal evolution of the measurement signal.
  • the operation d) of comparing the guiding coefficients comprises a step of determining a difference between these guiding coefficients
  • the operation e) of identifying the window comprises a step of comparing, over the framed time zone, the differences between the guiding coefficients, the highest difference corresponding to the breaking point of the temporal evolution of the measurement signal.
  • the operation d) of comparing the guiding coefficients comprises a step of statistical tests adapted to reject break points which do not correspond to the ignition instant.
  • the determination of the break point of the temporal evolution of the measurement signal comprises the following operations: determination of the derivative of the temporal evolution of the measurement signal, determination of a step of this derivative, this step corresponding to the break point of the temporal evolution of the measurement signal.
  • the determination of the break point of the temporal evolution of the measurement signal comprises the following operations: determination of a second derivative of the temporal evolution of the measurement signal, comparison of this second derivative with a threshold value, and identification of the 'instant when the second derivative becomes greater than the threshold value, this instant corresponding to the breaking point of the temporal evolution of the measurement signal.
  • a second aspect of the invention relates to a system for monitoring a starting sequence of a turbomachine comprising a compressor provided with a rotor, a starter capable of driving the rotor in rotation and a combustion chamber in which an air and fuel mixture is ignited by an ignition device, the monitoring system being characterized in that it comprises a computer configured to implement the operations of the method as defined above.
  • a third aspect of the invention relates to a computer program product comprising program code instructions for executing the operations of the method as defined above.
  • FIG. 1 already described, represents an example of the change over time of the engine speed of a turbomachine during its starting phase
  • FIG. 2 already described, represents examples of erroneous determinations of the ignition instant with a method of the prior art
  • FIG. 3 represents an example of determining the ignition instant with the method according to one of the embodiments of the invention.
  • FIG. 4 represents, in the form of a functional diagram, one of the embodiments of the method according to the invention.
  • FIG. 4 An example of a method of monitoring a starting sequence of a turbomachine according to the invention is shown, in the form of a block diagram, in Figure 3 and in the form of a diagram functional in FIG. 4.
  • the method 100 first of all proposes to determine (steps 110, 120) a framing of the time zone during which the ignition instant occurs.
  • Figure 3 shows an example of the change over time of the engine speed of a turbomachine during its starting phase (curve C).
  • This temporal change in engine speed is a signal measured, for example by tachometer or sensor, to be used for controlling the turbomachine. In the method of the invention, this signal is also used for the detection of the ignition instant.
  • FIG. 3 An example of a frame E is shown which delimits a time zone around the instant of ignition A.
  • This frame E has two terminals, called lower limit E1 and upper limit E2, respectively defining a first limit situated before the ignition instant has occurred and a second limit situated after the ignition instant has occurred.
  • the two terminals E1 and E2 correspond to two moments or events of the temporal evolution C which are necessarily located temporally before the ignition instant and after the ignition instant, respectively.
  • the lower limit E1 can be defined, for example, by a speed threshold or any other data coming from the engine.
  • a sure and easy to determine event for the lower limit E1 can be, for example, the instant at which fuel injection begins into the combustion chamber. This instant of the start of injection has necessarily take place before ignition of the engine and is known since it corresponds to an engine control.
  • the upper limit E2 can be defined, for example, by a speed threshold or any other data coming from the engine.
  • a sure and easy to determine event for the upper terminal E2 can be, for example, the stopping of the breakdown of the spark plugs which is an instant necessarily taking place after ignition of the engine and which corresponds to an engine data (the engine controls the spark plug failure and the breakdown stop).
  • the upper terminal E2 can, alternatively, be the end of the start. The end of starting corresponds either to exceeding a known engine speed threshold, or to stabilizing the engine speed within an interval corresponding to the engine speed at which it is supposed to be when it has finished starting.
  • the operations of determining the lower limit 110 and determining the upper limit E2 therefore make it possible to define a time zone surrounding the instant of ignition.
  • This time zone is preferably chosen as small as possible so as to increase the precision and reduce the processing time of the operations defined below.
  • the method according to the invention proposes to determine, within the framework E, the breaking point A of the temporal evolution of the engine speed.
  • This breaking point A corresponds to the instant of ignition of the engine.
  • the point of rupture A is the point of inflection of the curve C, that is to say the moment when the fuel is ignited and when the engine begins to run on its own, without the starter help.
  • the curve portion C1 corresponds to the engine speed when said engine is driven by the starter and the curve portion C2 corresponds to the engine speed when said engine is running by itself.
  • the ignition instant takes place at point A, i.e. at the point where the engine begins to run on its own.
  • this point A there is a break in engine speed, this break corresponding to the inflection point between C1 and C2. Regardless of the engine, the ignition instant is always at inflection point A.
  • the method of the invention therefore proposes to search for this point of inflection A on the curve C. It proposes, in particular, to search for this point of inflection A between the lower and upper limits in order to limit the processing of point search A to a restricted time zone. For this, several embodiments can be considered.
  • the determination of the ignition instant A is carried out by looking for the point of inflection between the parts of curves C1 and C2, in a sliding window f, moved between the lower bound E1 and the upper bound E2.
  • the method comprises an operation 130 of determining, or extracting, the sliding window f.
  • This window f is divided into two adjoining half-windows f 1, f2 (steps 140, 145).
  • the portion of curve C located inside each half-window f 1, f2 is approximated by a polynomial.
  • f1, f2 we fit a polynomial, independent of that of the other half-window.
  • the method then proposes to determine the dominant coefficient of each of these two polynomials and to compare these coefficients, the window whose two dominant coefficients are the most distant from each other is identified as containing the inflection point A, or breaking point.
  • the dimensions of the window is a configurable value, chosen according to various parameters such as the type of engine or the evolution of the engine speed.
  • the window is chosen small enough, for example a few points, the portion of the curve located in each half-window is short enough to be able to be approximated by a polynomial of order 1, in other words a straight line.
  • the dominant coefficient of the polynomial is then the directing coefficient of the line.
  • the method then consists in determining, by mathematical methods well known to those skilled in the art, the guiding coefficients a1 and a2 of the portions of the curve of the first and second half-windows, respectively, f1 and f2 (steps 150 and 155 of the diagram function of figure 4).
  • the method according to the embodiment of FIG. 4 then consists, in step 160, in comparing the directing coefficients a1 and a2 of the lines of the half-windows f1 and f2. Steps 140 to 160 are repeated until the window has slid over the entire length of the interval between the terminals E1 and E2 (step 170). In other words, the calculation of the guiding coefficients and their comparison are repeated for the entire length of the curve C included in the box E.
  • the method proposes to identify (step 180) the window which contains the two most distant guiding coefficients l 'on the other, this window containing the ignition instant. Indeed, the window whose two director coefficients are the most different contains the inflection point A, the latter corresponding to the ignition instant. The ignition instant is thus obtained (step 190) directly from the detection of the inflection point A.
  • the comparison of the guiding coefficients a1, a2 is carried out by calculating the difference (a2 - a1) for each window. It is then the window with the largest deviation which is identified as containing the inflection point A.
  • the determination of the largest difference (a2 - a1) is considered in a relative (and not absolute) manner because it The slope after the failure point is expected to be greater than the slope before the failure point during nominal engine start. Considering the difference (a2 - a1) in a relative way makes it possible to eliminate any inflection points that do not correspond to the ignition (case where a2 would be smaller than a1).
  • Figure 3 shows an example of a window in two different locations - called more simply the first window f1 and the second window f2 - with an enlargement of each of these two windows.
  • the enlargement of the window f1 shows an inflection point B between the line with directing coefficient a1 and that of directing coefficient a2, but this inflection point is not identified as the ignition instant because (a2 - a1) ⁇ 0.
  • the enlargement of the window f2 shows the point of inflection A between the line of directing coefficient a1 and that of directing coefficient a2, which will be identified as the ignition instant since (a2 - a1) > 0.
  • the operation of comparing the guiding coefficients a1 and a2 comprises a step of statistical tests adapted to reject any inflection points not corresponding to the ignition instant. According to these statistical tests, it is considered that the two direction coefficients a1 and a2 follow Normal laws defined by: â ⁇ N (a, s 2 ( ⁇ ) _1 ), where a and s are known and ⁇ is the correlation matrix empirical between data.
  • This variant amounts to detecting the instant when the derivative of the temporal evolution of the engine speed undergoes a step, or even the instant when the second derivative of this temporal evolution of the engine speed is greater than a predefined threshold. This variant thus helps to help calibrate the threshold from which it is decided that there is a break. It therefore has the advantage of making the detection of the ignition instant even more robust.
  • the determination of the breaking point A can be obtained by means of a derivative of the time evolution of the engine speed (that is to say curve C) and the detection of a step on this derivative. Indeed, an estimate of the derivative shows that it is almost zero at point A and quickly becomes positive again. In other words, the derivative of the curve C is calculated only in the interval between the lower E1 and upper E2 limits and the step is sought in this same interval.
  • the determination of the breaking point A can be obtained by means of a second derivative of the time evolution of the engine speed (that is to say the curve C) and by detecting the instant when this second derivative becomes greater than a predefined threshold. Indeed, a change in curvature being observed at point A, the second derivative should pass through 0.
  • the second derivative of curve C is calculated only in the interval between the lower limits E1 and greater than E2 and the instant at which the second derivative becomes greater than a threshold value is sought only in this same interval.
  • the method of the invention makes it possible to easily isolate the breaking point and therefore to precisely determine the ignition instant. Because of this precision, the method can be implemented in the field of monitoring the state of health of turbomachines, the measurement of the instant ignition can be repeated successively on each flight without risk of dispersion due to the method so that trends and drifts can be determined.
  • the method according to the invention also has the advantage not only of being robust to variations in the pace of the evolution over time of the engine speed from one flight to another, but also of operating even in the case where the break in slope is slight.
  • the method of the invention further offers the advantage of requiring only one measurement: that of engine speed, of the high pressure body or of the low pressure body. This measurement is already commonly present on the engine because it is necessary for other uses and is generally available with a high sampling frequency, precision and resolution, which is particularly well suited for the implementation of the method according to invention.
  • the method as it has just been described can be implemented in a system for monitoring the starting sequence of a turbomachine.
  • This system comprises a compressor with a rotor, also called a motor, and a starter adapted to drive the rotor in rotation before the ignition phase.
  • the system also includes a combustion chamber in which an air-fuel mixture is ignited by an ignition device - such as a spark plug - in order to ensure the rotation of the rotor by itself.
  • the system further comprises a computer, on the ground or on board, configured to perform the operations of the method according to the invention.
  • the method of monitoring a start-up sequence according to the invention comprises various variants, modifications and improvements which will become evident from those skilled in the art, it being understood that these variants, modifications and improvements form part of the scope of the invention.

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Abstract

Procédé de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine et système de surveillance mettant en œuvre ce procédé Un aspect de l'invention concerne un procédé de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine comprenant un compresseur doté d'un rotor, un démarreur apte à entraîner le rotor en rotation et une chambre de combustion, le procédé comportant les opérations suivantes : - détermination (110) d'un encadrement (E) d'une zone temporelle pendant laquelle l'instant d'allumage se produit, l'encadrement étant défini par, d'une part, une borne inférieure (E1) correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu avant l'instant d'allumage et une borne supérieure (E2) correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu après l'instant d'allumage; et - détermination (130-190) entre la borne inférieure (E1) et la borne supérieure (E2), d'un point de rupture (A) de l'évolution temporelle du signal de mesure, ce point de rupture correspondant à un instant d'allumage du mélange air- carburant dans la chambre de combustion.

Description

DESCRIPTION
Procédé de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine et système de surveillance mettant en œuvre ce procédé
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001 ] La présente invention concerne un procédé de surveillance d’une séquence de démarrage d’une turbomachine afin de détecter tout signe ou tendance annonçant une dégradation du moteur pouvant avoir un impact sur le bon déroulement de la séquence de démarrage de la turbomachine. L’invention concerne également un système de surveillance mettant en œuvre ce procédé.
[0002] L’invention trouve des applications dans les domaines du suivi de l’état de santé et de la maintenance prédictive des turbomachines, notamment des turboréacteurs et turbopropulseurs d’aéronefs.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] Dans le domaine des turbomachines, par exemple pour aéronefs, il est nécessaire, dans le cadre de la régularisation et du contrôle moteur, de détecter l’allumage du moteur. En effet, il est nécessaire de savoir si l’allumage du moteur s’est effectué correctement. Pour cela, on surveille la séquence de démarrage du moteur. On appelle « séquence de démarrage » l’ensemble des étapes suivantes, mises en œuvre dans l’ordre indiqué ci-dessous :
1) On met en marche le démarreur,
2) Le démarreur commence à faire tourner le moteur qui met en rotation le corps haute-pression et le corps basse pression,
3) Le régime moteur augmente,
4) Le carburant est introduit dans la chambre de combustion,
5) Le dispositif d’allumage, généralement une bougie d’allumage, est mis en marche pour allumer le mélange air-carburant dans la chambre de combustion,
6) Lorsque le mélange air-carburant est enflammé, le moteur commence à tourner de lui-même, et
7) Le démarreur se découple du moteur lorsque celui-ci atteint un régime moteur stable. [0004] Une mauvaise séquence de mise en fonctionnement d'un moteur de turbomachine peut se traduire, par exemple, par un mauvais allumage du mélange air- carburant dans le moteur. L'absence d'allumage peut avoir plusieurs origines, dont l'insuffisance voire l'absence de carburant, qui peuvent résulter de la dégradation de la pompe carburant, du doseur, ou des injecteurs, ou l'insuffisance voire l'absence d'énergie, qui peuvent résulter de la dégradation de la bougie d'allumage ou encore du système de génération d'étincelles.
[0005] La dégradation du système qui entre en jeu dans une séquence de démarrage de la turbomachine peut être surveillée par le biais de la durée d'allumage du mélange air-carburant, qui est définie comme la durée entre l'instant d'injection de carburant dans la chambre de combustion du moteur et l'instant d'allumage de ce mélange.
[0006] De nombreuses méthodes sont connues qui permettent le suivi de la séquence de démarrage par le biais de la durée d’allumage. Toutefois, si l’instant d’injection du carburant est facilement détectable puisqu’il s’agit d’une commande de régulation du moteur (dont on connaît l’instant d’émission), l’instant d’allumage est difficile à connaître précisément étant donné qu'il peut varier selon les conditions du démarrage du moteur.
[0007] Pour une surveillance de la séquence d’allumage dans le cadre de la régulation et du contrôle moteur, la précision de l’instant d’allumage n’est pas essentielle, l’important étant de savoir si l’allumage a eu lieu ou non. Dans le cadre du suivi de l’état de santé (appelé Health Monitoring, en termes anglo-saxons) et de la maintenance prédictive des turbomachines, la surveillance de la séquence d’allumage consiste à comparer les séquences d’allumage les unes aux autres, au fur et à mesure des vols de l’aéronef, pour en déduire des tendances et des dérives et ainsi prédire les pannes et mener des actions préventives pour éviter un évènement de non- démarrage.
[0008] Il est donc essentiel, dans le cadre du suivi de l’état de santé et de la maintenance prédictive, que les mesures soient précises afin que la comparaison entre ces mesures successives soit fiable. En effet, toute dispersion introduite dans les mesures et/ou les détections du fait d’une méthode imprécise aurait pour effet de générer des résultats de comparaison divergents et donc non fiables. [0009] Des méthodes ont été proposées pour déterminer la durée d’allumage pour des procédures de surveillance de la séquence d’allumage dans le cadre du suivi de l’état de santé et de la maintenance prédictive, comme celle décrite dans la demande de brevet FR- 2 998 003 A1 . Cette méthode propose de déterminer, à chaque opération du moteur, la durée d’allumage - considérée comme un intervalle de temps entre un instant de début et un instant d’allumage - et d’en étudier ses dérives. Toutefois, cette méthode permet difficilement de distinguer les variations de durée qui correspondent à des dégradations de santé du moteur des variations de durée qui sont liées à une imprécision de mesure.
[0010] Une autre méthode, décrite dans la demande de brevet WO 2017/098124 A1 , propose de détecter l’instant d’allumage en déterminant l’instant d’allumage comme l’intersection entre une régression non linéaire sur l’évolution du régime moteur avant l’allumage et une régression linéaire sur l’évolution du régime moteur après l’instant d’allumage. La figure 1 représente, par une courbe, un exemple de montée en puissance, en fonction du temps, du régime moteur d’un rotor de turbomachine d’aéronef. Cette courbe montre une première partie de courbe C1 , entre la mise en marche du démarreur à l’instant 0 et le point d’allumage A, et une deuxième partie de courbe C2 entre le point d’allumage A et le point de début de stabilité R. On voit, d’après la première partie de courbe C1 , que l’évolution du régime moteur a une forme semi parabolique jusqu’au point A d’allumage et, d’après la deuxième partie de courbe C2, que l’évolution du régime moteur augmente linéairement du point A jusqu’au point R à partir duquel le régime moteur devient stable. Lorsqu’il est stabilisé, le régime moteur est dit « au ralenti ».
[0011] On comprend que, bien que l’instant d’allumage corresponde bien à l’intersection entre les première et deuxième parties de courbes, respectivement C1 et C2, la détermination de cette intersection est directement dépendante des régressions non-linéaire et linéaire appliquées et donc de l’adéquation de ces régressions aux courbes C1 et C2. Pour que la méthode du document WO 2017/098124 A1 fonctionne, le modèle de régression, notamment l’ordre du polynôme, doit être particulièrement bien adapté au profil d’évolution du régime moteur dans les parties de courbes C1 et C2. Or, la forme de l’évolution du régime moteur peut varier d’un moteur à l’autre et même d’un démarrage à l’autre : l’allure globale de la courbe reste identique, mais les pentes des parties de courbe C1 et C2 peuvent être plus ou moins prononcées ou plus ou moins aplaties. En outre, la linéarité de la deuxième partie de courbe C2 n’est pas nécessairement parfaite. Les régressions appliquées sont alors inexactes et peuvent être éloignées des parties de courbe réelles, notamment aux alentours du point d’allumage A. Le point d’intersection ne correspond alors pas à l’instant l’allumage et peut même prendre des valeurs physiquement aberrantes (allumage avant injection...). La figure 2 représente deux exemples d’évolution de régime moteur avec des régressions C’1 et C’2 appliquées, respectivement, aux parties de courbes C1 et C2 et une intersection I distinct du point d’allumage A. Dans l’exemple de la courbe 1 , la régression C’1 de la partie de courbe C1 est un polynôme de second degré et la régression C’2 de la partie de courbe C2 est un polynôme du premier degré, leur point d’intersection étant le point I qui est décalé d’une valeur D du point d’allumage A. Dans l’exemple de la courbe 2, la régression C’1 de la partie de courbe C1 est un polynôme de second degré et la régression C’2 de la partie de courbe C2 est un polynôme du premier degré, mais, du fait de l’existence d’un palier sur la partie de courbe C1 , leur point d’intersection I est déterminé comme étant avant l’injection, ce qui, physiquement, est tout à fait impossible.
[0012] Ainsi, non seulement la détermination du point d’intersection est dépendante des régressions appliquées et peut donc être erroné, mais en plus, puisque ce point d’intersection est déterminé pour chacun des démarrages de la turbomachine, l’erreur peut se cumuler et introduire de la dispersion, ce qui rend la prédiction de pannes peu fiable.
[0013] Il existe donc un réel besoin d’un procédé de surveillance de la séquence de démarrage moteur suffisamment fiable et précis pour être utilisé dans le domaine du suivi de l’état de santé et de la maintenance prédictive des turbomachines.
RESUME DE L’INVENTION
[0014] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de précision de la durée d’allumage, le demandeur propose un procédé de surveillance d’une séquence de démarrage d’un moteur dans lequel une zone temporelle contenant l’instant d’allumage est définie préalablement à toute détermination de cet instant d’allumage.
[0015] Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine comprenant un compresseur doté d'un rotor, un démarreur apte à entraîner le rotor en rotation et une chambre de combustion dans laquelle un mélange d’air et de carburant est enflammé par un dispositif d’allumage, le procédé comprenant l'acquisition d'un signal de mesure du régime moteur du rotor pendant la séquence de démarrage et étant caractérisé en ce qu’il comporte les opérations suivantes : détermination d’un encadrement d’une zone temporelle pendant laquelle l’instant d’allumage se produit, l’encadrement étant défini par, d’une part, une borne inférieure correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu avant l’instant d’allumage et une borne supérieure correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu après l’instant d’allumage ; et détermination, entre la borne inférieure et la borne supérieure, d’un point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure, ce point de rupture correspondant à un instant d’allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion.
[0016] Ce procédé de surveillance permet de déterminer avec une bonne précision et une bonne répétabilité l’instant d’allumage, de sorte que les dérives et tendances des séquences de démarrage surveillées vol après vol sont fiables.
[0017] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé de surveillance selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : la borne inférieure est définie comme étant l’instant de début d’injection où le carburant commence à entrer dans la chambre de combustion. la borne supérieure est définie comme étant la fin de la séquence de démarrage du rotor. la fin de la séquence de démarrage correspond à l’arrêt du dispositif d’allumage ou bien l’atteinte d’une valeur seuil du régime moteur ou bien une stabilisation du régime moteur dans un intervalle de valeurs prédéfini. la détermination du point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes : a) détermination d’une fenêtre glissante, b) division de la fenêtre en une première et une seconde demi- fenêtres contenant chacune une portion du signal de mesure correspondant à une portion de courbe, c) approximation de chaque portion de courbe par un polynôme distinct et détermination du coefficient dominant de chacune de ces portions de courbe ; d) comparaison du coefficient dominant de la portion de courbe de la première demi-fenêtre avec le coefficient dominant de la portion de courbe de la seconde demi-fenêtre, et e) identification de la fenêtre dont les deux coefficients dominants sont les plus différents, cette fenêtre contenant le point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure. la portion du signal de mesure de chacune des première et seconde demi- fenêtre est approximée par une droite, son coefficient dominant étant un coefficient directeur. l’opération d) de comparaison des coefficients directeurs comporte une étape de détermination d’un écart entre ces coefficients directeurs, et l’opération e) d’identification de la fenêtre comporte une étape de comparaison, sur la zone temporelle encadrée, des écarts entre les coefficients directeurs, l’écart le plus élevé correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure. l’opération d) de comparaison des coefficients directeurs comporte une étape de tests statistiques adaptés pour rejeter des points de rupture ne correspondant pas à l’instant d’allumage. la détermination du point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes : détermination de la dérivée de l’évolution temporelle du signal de mesure, détermination d’un échelon de cette dérivée, cet échelon correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure. la détermination du point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes : détermination d’une dérivée seconde de l’évolution temporelle du signal de mesure, comparaison de cette dérivée seconde avec une valeur seuil, et identification de l’instant où la dérivée seconde devient supérieure à la valeur seuil, cet instant correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure.
[0018] Un deuxième aspect de l’invention concerne un système de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine comportant un compresseur doté d'un rotor, un démarreur apte à entraîner le rotor en rotation et une chambre de combustion dans laquelle un mélange d’air et de carburant est enflammé par un dispositif d’allumage, le système de surveillance étant caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur configuré pour mettre en œuvre les opérations du procédé tel que défini ci-dessus.
[0019] Un troisième aspect de l’invention concerne un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des opérations du procédé tel que défini ci-dessus.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0020] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures dans lesquelles :
[0021] La figure 1 , déjà décrite, représente un exemple d’évolution temporelle du régime moteur d’une turbomachine pendant sa phase de démarrage ;
[0022] La figure 2, déjà décrite, représente des exemples de déterminations erronées de l’instant d’allumage avec un procédé de l’art antérieur ;
[0023] La figure 3 représente un exemple de détermination de l’instant d’allumage avec le procédé selon un des modes de réalisation de l’invention ; et
[0024] La figure 4 représente, sous la forme d’un diagramme fonctionnel, un des modes de réalisation du procédé selon l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE
[0025] Un exemple de réalisation d’un procédé de surveillance d’une séquence de démarrage d’une turbomachine, adapté pour permettre une détection fiable de l’instant d’allumage, est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
[0026] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.
[0027] Un exemple d’un procédé de surveillance d’une séquence de démarrage d’une turbomachine selon l’invention est représenté, sous la forme d’un schéma de principe, sur la figure 3 et sous la forme d’un diagramme fonctionnel sur la figure 4. Le procédé 100 propose tout d’abord de déterminer (étapes 110, 120) un encadrement de la zone temporelle pendant laquelle se produit l’instant d’allumage. La figure 3 montre un exemple d’évolution temporelle du régime moteur d’une turbomachine pendant sa phase de démarrage (courbe C). Cette évolution temporelle du régime moteur est un signal mesuré, par exemple par tachymètre ou capteur, pour être utilisé pour la commande de la turbomachine. Dans le procédé de l’invention, ce signal est également utilisé pour la détection de l’instant d’allumage.
[0028] Dans l’exemple d’évolution temporelle du régime moteur de la figure 3, un exemple d’encadrement E est représenté qui délimite une zone temporelle autour de l’instant d’allumage A. Cet encadrement E comporte deux bornes, appelées borne inférieure E1 et borne supérieure E2, définissant respectivement une première limite située avant que l’instant d’allumage ne se produise et une deuxième limite située après que l’instant d’allumage ne se soit produit. Les deux bornes E1 et E2 correspondent à deux moments ou évènements de l’évolution temporelle C qui sont nécessairement situés temporellement avant l’instant d’allumage et après l’instant d’allumage, respectivement.
[0029] La borne inférieure E1 peut être définie, par exemple, par un seuil de régime ou tout autre donnée provenant du moteur. Un évènement sûr et facile à déterminer pour la borne inférieure E1 peut être, par exemple, l’instant de début d’injection du carburant dans la chambre de combustion. Cet instant de début d’injection a nécessairement lieu avant l’allumage du moteur et est connu puisqu’il correspond à une commande moteur.
[0030] La borne supérieure E2 peut être définie, par exemple, par un seuil de régime ou tout autre donnée provenant du moteur. Un évènement sûr et facile à déterminer pour la borne supérieure E2 peut être, par exemple, l’arrêt du claquage des bougies qui est un instant ayant lieu nécessairement après l’allumage du moteur et qui correspond à une données moteur (le moteur commande le claquage des bougies et l’arrêt de claquage). La borne supérieure E2 peut, alternativement, être la fin du démarrage. La fin du démarrage correspond soit au dépassement d’un seuil connu du régime moteur, soit à la stabilisation du régime moteur dans un intervalle correspondant au régime moteur auquel il est censé être quand il a fini de démarrer.
[0031] Les opérations de détermination de la borne inférieure 110 et de détermination de la borne supérieure E2 permettent donc de définir une zone temporelle encadrant l’instant d’allumage. Cette zone temporelle est choisie, de préférence, la plus petite possible de sorte à augmenter la précision et à réduire le temps de traitement des opérations définies par la suite.
[0032] Une fois l’encadrement déterminé, le procédé selon l’invention propose de déterminer, au sein de l’encadrement E, le point A de rupture de l’évolution temporelle du régime moteur. Ce point de rupture A correspond à l’instant d’allumage du moteur. En effet, le point de rupture A est le point d’inflexion de la courbe C, c'est-à-dire le moment où le carburant s’est enflammé et où le moteur commence à tourner de lui- même, sans l’aide du démarreur. Comme expliqué précédemment, la partie de courbe C1 correspond au régime moteur lorsque ledit moteur est entraîné par le démarreur et la partie de courbe C2 correspond au régime moteur lorsque ledit moteur tourne de lui-même. L’instant d’allumage a lieu au point A, c'est-à-dire au point où le moteur commence à tourner de lui-même. A ce point A, il y a une rupture du régime moteur, cette rupture correspondant au point d’inflexion entre C1 et C2. Quel que soit le moteur, l’instant d’allumage est toujours au point d’inflexion A.
[0033] Le procédé de l’invention propose donc de rechercher ce point d’inflexion A sur la courbe C. Il propose, en particulier, de rechercher ce point d’inflexion A entre les bornes inférieures et supérieures afin de limiter les traitements de recherche du point A à une zone temporelle restreinte. Pour cela, plusieurs modes de réalisation peuvent être envisagés.
[0034] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, la détermination de l’instant d’allumage A s’effectue en recherchant le point de d’inflexion entre les parties de courbes C1 et C2, dans une fenêtre glissante f, déplacée entre la borne inférieure E1 et la borne supérieure E2. Pour cela, le procédé comporte une opération 130 de détermination, ou extraction, de la fenêtre glissante f. Cette fenêtre f est divisée en deux demi-fenêtres f 1 , f2 accolées (étapes 140, 145). La portion de courbe C située à l’intérieur de chaque demi-fenêtre f 1 , f2 est approximée par un polynôme. Ainsi, sur chaque demi-fenêtre, f1 , f2, on ajuste un polynôme, indépendant de celui de l’autre demi-fenêtre. Ces polynômes peuvent être de même ordre ou d’ordres différents. Quel que soit leur ordre, les deux polynômes sont distincts. Le procédé propose ensuite de déterminer le coefficient dominant de chacun de ces deux polynômes et de comparer ces coefficients, la fenêtre dont les deux coefficients dominants sont les plus éloignés l’un de l’autre est identifiée comme contenant le point d’inflexion A, ou point de rupture.
[0035] Dans certains modes de réalisation, les dimensions de la fenêtre, et en particulier, sa largeur est une valeur configurable, choisie en fonction de divers paramètres comme le type de moteur ou l’évolution du régime moteur. Lorsque la fenêtre est choisie suffisamment petite, par exemple de quelques points, la portion de courbe située dans chaque demi-fenêtre est assez courte pour pouvoir être approchée par un polynôme d’ordre 1 , autrement dit une droite. Le coefficient dominant du polynôme est alors le coefficient directeur de la droite. Le procédé consiste alors à déterminer, par des méthodes mathématiques bien connues de l’homme du métier, les coefficients directeurs a1 et a2 des portions de courbe des première et deuxième demi-fenêtres, respectivement, f1 et f2 (étapes 150 et 155 du diagramme fonctionnel de la figure 4).
[0036] Le procédé selon le mode de réalisation de la figure 4 consiste ensuite, à l’étape 160, à comparer les coefficients directeurs a1 et a2 des droites des demi- fenêtres f1 et f2. Les étapes 140 à 160 sont réitérées jusqu’à ce que la fenêtre ait glissé sur toute la longueur de l’intervalle compris entre les bornes E1 et E2 (étape 170). Autrement dit, le calcul des coefficients directeurs et leur comparaison sont réitérés pour toute la longueur de la courbe C comprise dans l’encadrement E. [0037] Une fois la comparaison des coefficients directeurs a1 , a2 effectuée pour toute la portion de courbe C entre les bornes E1 et E2, le procédé propose d’identifier (étape 180) la fenêtre qui contient les deux coefficients directeurs les plus éloignés l’un de l’autre, cette fenêtre contenant l’instant d’allumage. En effet, la fenêtre dont les deux coefficients directeurs sont les plus différents contient le point d’inflexion A, ce dernier correspondant à l’instant d’allumage. L’instant d’allumage est ainsi obtenu (étape 190) directement à partir de la détection du point d’inflexion A.
[0038] Selon un mode de réalisation, la comparaison des coefficients directeurs a1 , a2 est réalisée en calculant l’écart (a2 - a1) pour chaque fenêtre. C’est alors la fenêtre ayant l’écart les plus grand qui est identifiée comme contenant le point d’inflexion A. La détermination de la différence (a2 - a1 ) la plus grande est considérée de manière relative (et non absolue) car il est attendu que, lors d’un démarrage nominal d’un moteur, la pente après le point de rupture soit plus forte que la pente avant le point de rupture. Considérer la différence (a2 - a1 ) de manière relative permet d’éliminer d’éventuels points d’inflexion ne correspondant pas à l’allumage (cas où a2 serait plus petit que a1). La figure 3 montre un exemple d’une fenêtre à deux emplacements différents - appelées plus simplement première fenêtre f1 et deuxième fenêtre f2 - avec un agrandissement de chacune de ces deux fenêtres. L’agrandissement de la fenêtre f1 montre un point d’inflexion B entre la droite de coefficient directeur a1 et celle de coefficient directeur a2, mais ce point d’inflexion n’est pas identifié comme l’instant d’allumage car (a2 - a1) < 0. L’agrandissement de la fenêtre f2 montre le point d’inflexion A entre la droite de coefficient directeur a1 et celle de coefficient directeur a2, qui lui sera identifié comme l’instant d’allumage puisque (a2 - a1) > 0.
[0039] Selon une variante, l’opération de comparaison des coefficients directeurs a1 et a2 comporte une étape de tests statistiques adaptés pour rejeter des éventuels points d’inflexion ne correspondant pas à l’instant d’allumage. Selon ces tests statistiques, il est considéré que les deux coefficients directeurs a1 et a2 suivent des lois Normales définies par : â ~ N (a, s2 (å)_1), où a et s sont connues et å est la matrice de corrélation empirique entre les données. Ces lois s’approximent par des gaussiennes et donc par le rapport : (a2 - a^/s, où s est I’ écart-type local calculé sur les deux fenêtres f1 et f2, respectivement à gauche et à droite de l’instant ii et suit une loi de Student : 7(2 fenjemp - 1) qu’il est facile de calibrer en fonction du taux de rejet attendu. Le taux de rejet est la probabilité de considérer qu’il y a une rupture alors qu’il n’y en a pas. Le taux de rejet peut être, par exemple, de 5%.
[0040] Cette variante revient à détecter l’instant où la dérivée de l’évolution temporelle du régime moteur subit un échelon, ou encore l’instant où la dérivée seconde de cette évolution temporelle du régime moteur est supérieure à un seuil prédéfini. Cette variante permet ainsi d’aider à calibrer le seuil à partir duquel il est décidé qu’il y a rupture. Elle présente donc l’avantage de rendre la détection de l’instant d’allumage encore plus robuste.
[0041] Selon d’autres modes de réalisation, la détermination du point de rupture A, ou point d’inflexion, peut être obtenue au moyen d’une dérivée de l’évolution temporelle du régime moteur (c'est-à-dire la courbe C) et de la détection d’un échelon sur cette dérivée. En effet, une estimation de la dérivée montre que celle-ci est presque nulle au point A et redevient rapidement positive. Autrement dit, la dérivée de la courbe C est calculée uniquement dans l’intervalle entre les bornes inférieure E1 et supérieure E2 et l’échelon est recherché dans ce même intervalle.
[0042] Selon encore d’autres modes de réalisation, la détermination du point de rupture A peut être obtenue au moyen d’une dérivée seconde de l’évolution temporelle du régime moteur (c'est-à-dire la courbe C) et en détectant l’instant où cette dérivée seconde devient supérieure à un seuil prédéfini. En effet, un changement de courbure étant observé au point A, la dérivée seconde devrait passer par 0. Comme dans le mode de réalisation ci-dessus, la dérivée seconde de la courbe C est calculée uniquement dans l’intervalle entre les bornes inférieure E1 et supérieure E2 et l’instant où la dérivée seconde devient supérieure à une valeur seuil est recherché uniquement dans ce même intervalle.
[0043] Les opérations décrites précédemment pour permettre la mesure de l’instant d’allumage peuvent être mises en œuvre dans divers procédés de surveillance de la séquence de démarrage d’une turbomachine et notamment dans le cadre du suivi de l’état de santé et de la maintenance prédictive des turbomachines.
[0044] Quel que soit le mode de réalisation, le procédé de l’invention permet d’isoler facilement le point de rupture et donc de déterminer précisément l’instant d’allumage. Du fait de cette précision, le procédé peut être mis en œuvre dans le domaine de la surveillance de l’état de santé des turbomachines, la mesure de l’instant d’allumage pouvant être répétée successivement sur chaque vol sans risque de dispersion due à la méthode afin que des tendances et des dérives puissent être déterminées.
[0045] Le procédé selon l’invention présente en outre l’avantage non seulement d’être robuste aux variations d’allure de l’évolution temporelle du régime moteur d’un vol à l’autre, mais aussi de fonctionner même dans les cas où la rupture de pente est peu prononcée.
[0046] Le procédé de l’invention offre de plus l’avantage de ne nécessiter qu’une seule mesure : celle de régime moteur, du corps haute pression ou du corps basse pression. Cette mesure est déjà couramment présente sur le moteur car elle est nécessaire à d’autres utilisations et est généralement disponible avec une fréquence d’échantillonnage, une précision et une résolution élevées, ce qui est particulièrement bien adapté pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention.
[0047] Le procédé tel qu’il vient d’être décrit peut être mis en œuvre dans un système de surveillance de la séquence de démarrage d’une turbomachine. Ce système comporte un compresseur doté d’un rotor, appelé aussi moteur, et un démarreur adapté pour entraîner le rotor en rotation avant la phase d’allumage. Le système comporte également une chambre de combustion dans laquelle un mélange air-carburant est enflammé par un dispositif d’allumage - par exemple une bougie d’allumage - afin d’assurer la rotation du rotor par lui-même. Le système comporte de plus un calculateur, au sol ou embarqué, configuré pour exécuter les opérations du procédé selon l’invention.
[0048] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le procédé de surveillance d’une séquence de démarrage selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine comprenant un compresseur doté d'un rotor, un démarreur apte à entraîner le rotor en rotation et une chambre de combustion dans laquelle un mélange d’air et de carburant est enflammé par un dispositif d’allumage, le procédé comprenant l'acquisition d'un signal de mesure du régime moteur du rotor pendant la séquence de démarrage et étant caractérisé en ce qu’il comporte les opérations suivantes :
- détermination (110) d’un encadrement (E) d’une zone temporelle pendant laquelle l’instant d’allumage se produit, l’encadrement étant défini par, d’une part, une borne inférieure (E1) correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu avant l’instant d’allumage et une borne supérieure (E2) correspondant à un évènement ayant nécessairement lieu après l’instant d’allumage ; et
- détermination (130-190) entre la borne inférieure (E1) et la borne supérieure (E2), d’un point de rupture (A) de l’évolution temporelle du signal de mesure, ce point de rupture correspondant à un instant d’allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion.
[Revendication 2] Procédé de surveillance selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la borne inférieure (E1) est définie comme étant l’instant de début d’injection où le carburant commence à entrer dans la chambre de combustion.
[Revendication 3] Procédé de surveillance selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la borne supérieure (E2) est définie comme étant la fin de la séquence de démarrage du rotor.
[Revendication 4] Procédé de surveillance selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fin de la séquence de démarrage correspond à l’arrêt du dispositif d’allumage ou bien l’atteinte d’une valeur seuil du régime moteur ou bien une stabilisation du régime moteur dans un intervalle de valeurs prédéfini.
[Revendication 5] Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la détermination du point de rupture (A) de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes :
- a) détermination d’une fenêtre glissante (f), - b) division de la fenêtre en une première et une seconde demi-fenêtres (f1 , f2) contenant chacune une portion du signal de mesure correspondant à une portion de courbe (C),
- c) approximation de chaque portion de courbe par un polynôme distinct et détermination du coefficient dominant (a1 , a2) de chacune de ces portions de courbe,
- d) comparaison du coefficient dominant (a1) de la portion de courbe de la première demi-fenêtre (f1) avec le coefficient dominant (a2) de la portion de courbe de la seconde demi-fenêtre (f2), et
- e) identification de la fenêtre dont les deux coefficients dominants sont les plus différents, cette fenêtre contenant le point de rupture (A) de l’évolution temporelle du signal de mesure.
[Revendication 6] Procédé de surveillance selon la revendication 5, caractérisé en ce que la portion du signal de mesure de chacune des première et seconde demi- fenêtre (f1 , f2) est approximée par une droite, son coefficient dominant étant un coefficient directeur.
[Revendication 7] Procédé de surveillance selon la revendication 6, caractérisé en ce que :
- l’opération d) de comparaison des coefficients directeurs comporte une étape de détermination d’un écart entre ces coefficients directeurs (a2 - a1), et
- l’opération e) d’identification de la fenêtre comporte une étape de comparaison, sur la zone temporelle encadrée (E), des écarts entre les coefficients directeurs, l’écart le plus élevé correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure.
[Revendication 8] Procédé de surveillance selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l’opération d) de comparaison des coefficients directeurs comporte une étape de tests statistiques adaptés pour rejeter des points de rupture ne correspondant pas à l’instant d’allumage.
[Revendication 9] Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la détermination du point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes :
- détermination de la dérivée de l’évolution temporelle du signal de mesure,
- détermination d’un échelon de cette dérivée, cet échelon correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure.
[Revendication 10] Procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la détermination du point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure comporte les opérations suivantes :
- détermination d’une dérivée seconde de l’évolution temporelle du signal de mesure,
- comparaison de cette dérivée seconde avec une valeur seuil, et
- identification de l’instant où la dérivée seconde devient supérieure à la valeur seuil, cet instant correspondant au point de rupture de l’évolution temporelle du signal de mesure.
[Revendication 11] Système de surveillance d'une séquence de démarrage d'une turbomachine comportant un compresseur doté d'un rotor, un démarreur apte à entraîner le rotor en rotation et une chambre de combustion dans laquelle un mélange d’air et de carburant est enflammé par un dispositif d’allumage, le système de surveillance étant caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur configuré pour mettre en œuvre les opérations du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
[Revendication 12] Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des opérations du procédé selon quelconque des revendications 1 à 10.
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