FR3012175A1 - Procede de detection de pannes et turbomachine - Google Patents

Abstract

Un procédé de détection de pannes d'une turbomachine comprenant un circuit d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion, un doseur de carburant placé sur une première branche du circuit d'alimentation, au moins deux actionneurs fluidiques placés sur une deuxième branche du circuit d'alimentation pour utiliser le carburant comme fluide de travail, et une vanne de pressurisation placée sur ladite deuxième branche en amont des actionneurs fluidiques et configurée pour s'ouvrir et/ou se fermer, est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : A) on détermine si au moins deux desdits actionneurs fluidiques sont dans un même état de fonctionnement ; B) on détermine un état de fonctionnement du doseur de carburant ; C) en fonction des informations obtenues aux étapes A et B, on détermine un état de blocage de la vanne de pressurisation.

Description

La présente invention concerne un procédé de détection de pannes d'une turbomachine, et en particulier d'une turbomachine comportant des actionneurs fluidiques employant du carburant sous pression comme fluide de travail.

Dans la description qui suit les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation normal du carburant dans la turbomachine. Afin d'augmenter leur versatilité et efficacité, les turbomachines, et en particulier les turbomachines utilisées pour la propulsion d'aéronefs, telles que des turbopropulseurs, turboréacteurs à simple ou double flux, et turbomoteurs, présentent de plus en plus d'actionneurs fluidiques, notamment pour le contrôle d'organes réglables à géométrie variable tels que des inverseurs de poussée ou des aubes de stator à pas variable, mais aussi des vannes de refroidissement à air ou des vannes de régulation de jeux. On entend par « actionneur fluidique » tout dispositif fluidique ou hydraulique utilisant un différentiel de pression dans un fluide de travail pour actionner un travail dans un organe mécanique, incluant ainsi tant les vérins hydrauliques que les commandes hydrauliques de servovalves.

Il est connu, en particulier depuis les demandes de brevet français FR 2 933 126, FR 2 922 264 et FR 2 806 488, d'alimenter des actionneurs fluidiques de turbomachines en carburant sous pression comme fluide de travail. Cependant, avec l'incrément du nombre d'organes à géométrie variable, donc d'actionneurs fluidiques, dans la turbomachine, on constate aussi une augmentation du débit de carburant sous pression devant être dérivé pour leur actionnement et pour compenser les fuites dans des tels servovalves et vérins hydrauliques. Ainsi, dans une situation de redémarrage en vol d'une telle turbomachine, plus de 70% du débit de carburant du circuit d'alimentation pourrait être dérivé pour alimenter les différents systèmes hydrauliques de la turbomachine en fluide de travail. Dans cette perspective, afin d'assurer le débit nécessaire tant pour l'alimentation de la chambre de combustion que pour celle des actionneurs fluidiques sans surdimensionner les pompes d'alimentation en carburant, la demande de brevet français FR 2 968 041 enseigne de prévoir une vanne de pressurisation configurée pour empêcher l'alimentation de certains actionneurs fluidiques en-dessous d'un certain régime de la turbomachine, c'est-à-dire lorsque de tels actionneurs fluidiques ne sont 3 0 12 1 75 2 pas nécessaires. Ainsi, à bas régime, le débit de carburant est principalement envoyé vers la chambre de combustion, ce qui permet de maintenir une pression suffisante à l'entrée de la chambre de combustion sans surdimensionner les pompes d'alimentation en carburant. 5 Ainsi, une turbomachine suivant cet état de la technique comprend un circuit d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion, un doseur de carburant placé sur une première branche du circuit d'alimentation, au moins deux actionneurs fluidiques placés sur une deuxième branche du circuit d'alimentation pour utiliser le carburant 10 comme fluide de travail, et une vanne de pressurisation placée sur ladite deuxième branche en amont des actionneurs fluidiques et configurée pour s'ouvrir et/ou se fermer. Toutefois, cette vanne de pressurisation supplémentaire est source de défaillances. En particulier, si cette vanne reste bloquée fermée, les 15 actionneurs fluidiques situés en aval de cette vanne ne peuvent plus être actionnés alors qu'ils sont primordiaux, à certains régimes de la turbomachine, pour l'opérabilité du moteur. De plus, il est préférable que le circuit d'alimentation en carburant sur lequel est positionnée la vanne de pressurisation comporte peu de capteurs et d'instruments de 20 surveillance, dont la fiabilité devrait être vérifiée à son tour. L'invention vise à proposer un procédé de détection de pannes d'une turbomachine qui permette de détecter des blocages de la vanne de pressurisation de manière fiable et robuste et sans nécessiter de capteur ou d'instrumentation dédié. 25 Ce but est atteint grâce au fait que le procédé comporte les étapes suivantes : A) on détermine si au moins deux desdits actionneurs fluidiques sont dans un même état de fonctionnement ; B) on détermine un état de fonctionnement du doseur de 30 carburant ; C) en fonction des informations obtenues aux étapes A et B, on détermine un état de blocage de la vanne de pressurisation. Pour le présent procédé, le terme de vanne est à comprendre au sens large comme désignant un dispositif servant à modifier ou arrêter le 35 débit de carburant dans la deuxième conduite. Il peut désigner tout type 3 0 12 1 75 3 de vannes, par exemple une vanne à opercule, à soupape, à papillon, à boisseau, etc., mais aussi, entre autres, tout type de clapets. Grâce au présent procédé, un état de blocage de la vanne de pressurisation est déterminé en se basant sur des états de fonctionnement 5 d'au moins deux des actionneurs fluidiques et du doseur de carburant (ci-après « doseur »). Aucun capteur dédié à la surveillance de la vanne de pressurisation n'est nécessaire, ce qui présente des avantages en termes de coûts, de masse, de robustesse et de simplification du système. Ce procédé met à profit le fait que la vanne de pressurisation est 10 sur ladite deuxième branche, c'est-à-dire en aval d'une partie de la première branche qui est commune aux actionneurs fluidiques et au doseur, en amont des actionneurs fluidiques mais non en amont du doseur. Ainsi, d'une part, la détermination d'un même état de fonctionnement d'au moins deux actionneurs fluidiques permet 15 d'incriminer l'alimentation commune auxdits actionneurs, et ce avec une marge d'erreur très faible. Ainsi, la détection est robuste dans la mesure où des cas isolés de grippage d'un seul actionneur, par exemple, ne sont pas pris en compte pour détecter une panne de la vanne de pressurisation. D'autre part, la détermination d'un état de fonctionnement 20 du doseur permet de déduire avec une faible marge d'erreur si la panne provient de l'alimentation en carburant de manière générale, ou en tout cas d'un composant situé en amont de la vanne de pressurisation. Si le doseur est fonctionnel, alors tous les composants du circuit d'alimentation placés sur des branches communes au doseur et aux actionneurs 25 fluidiques peuvent être considérés comme fonctionnant normalement. De cette façon, la réunion d'informations sur le fonctionnement du doseur et sur le fonctionnement d'au moins deux actionneurs fluidiques permet de déterminer un état de blocage de la vanne de pressurisation. En d'autres termes, un blocage de la vanne de pressurisation est le 30 seul mode commun de panne d'au moins deux actionneurs fluidiques, qui ne soit pas commun avec le doseur de carburant. La comparaison des états de fonctionnement d'au moins deux actionneurs et du doseur de carburant permet d'éviter l'installation coûteuse et encombrante d'un système de détection de pannes dédié à la vanne de pressurisation. 35 Dans certains modes de réalisation, l'état de blocage de la vanne de pressurisation est déterminé en fonction aussi d'un régime courant de la turbomachine. 3 0 12 1 75 4 Le régime courant de la turbomachine peut être déterminé de plusieurs façons différentes. La pression de carburant à l'entrée de la vanne de pressurisation est déterminée par la vitesse de rotation de pompes de la turbomachine, lesquelles tournent plus ou moins vite en 5 fonction du régime courant de la turbomachine. Le régime courant de la turbomachine peut donc être déterminé sur la base d'une mesure de la pression du carburant en un point quelconque situé entre une pompe et la vanne de pressurisation, ou d'une mesure de vitesse de rotation d'une pompe ou d'un arbre de rotation. Le procédé permet ainsi de détecter 10 facilement un blocage de la vanne de pressurisation en position ouverte ou en position fermée, selon le régime courant de la turbomachine. Ainsi, le procédé de détection de pannes pourrait fonctionner quel que soit le régime courant de la turbomachine et permet de détecter différents états de blocages, en fonction du régime courant de la 15 turbomachine, sans pour autant déclencher de fausse alerte. Dans certains modes de réalisation, l'état de blocage de la vanne de pressurisation est déterminé par rapport à un état nominal de la vanne de pressurisation, ledit état nominal étant déterminé en fonction d'un régime courant de la turbomachine. 20 La vanne de pressurisation peut avoir une position nominale ou un état de fonctionnement nominal dépendant d'un régime courant de la turbomachine. Dans ce cas, l'état de blocage de la vanne de pressurisation peut être déterminé selon que la position ou l'état de fonctionnement courant de la vanne de pressurisation correspond à sa position ou son état 25 de fonctionnement nominal. Ainsi, le procédé de détection de pannes s'adapte au régime courant de la turbomachine ; il permet de détecter différents états de blocages par rapport à des états nominaux respectifs de la vanne de pressurisation, en fonction du régime courant de la turbomachine, sans pour autant déclencher de fausse alerte. 30 Dans certains modes de réalisation, la vanne de pressurisation est configurée pour s'ouvrir quand le régime courant de la turbomachine est supérieur à un seuil d'ouverture prédéterminé, et on détermine que la vanne de pressurisation est bloquée fermée si le régime courant de la turbomachine est supérieur audit seuil d'ouverture, si le doseur de 35 carburant est fonctionnel, et si au moins deux desdits actionneurs fluidiques sont non fonctionnels. 3 0 12 1 75 5 Quand le régime courant de la turbomachine est supérieur à un seuil d'ouverture prédéterminé, certains actionneurs fluidiques doivent être alimentés en carburant ; la vanne de pressurisation doit donc être ouverte, de sorte que normalement, les actionneurs fluidiques devraient 5 être alimentés et fonctionnels. Dans ce régime courant de la turbomachine, un état de blocage de la vanne de pressurisation correspond donc à un état dans lequel la vanne de pressurisation est en position fermée. On peut détecter une position bloquée fermée de la vanne de pressurisation si les actionneurs fluidiques sont non fonctionnels 10 tandis que le doseur l'est. Ainsi, aucun moyen de surveillance dédié à la vanne de pressurisation n'est nécessaire. En outre, l'implémentation de ces tests est particulièrement simple et utilise des capteurs souvent déjà disponibles sur les turbomachines. A l'inverse, dans certains modes de réalisation, le procédé pourrait 15 être utilisé pour détecter une position bloquée ouverte de la vanne de pressurisation quand le régime courant de la turbomachine est inférieur à un seuil de fermeture prédéterminé. Toutefois, pour détecter une position bloquée ouverte de la vanne de pressurisation, il suffit de déterminer qu'un actionneur fluidique est fonctionnel, indépendamment de l'état de 20 fonctionnement d'un autre actionneur fluidique ou du doseur de carburant. On notera que le seuil d'ouverture de la vanne de pressurisation peut être différent du seuil de fermeture. En particulier, le seuil d'ouverture de la vanne de pressurisation peut être supérieur au seuil de 25 fermeture de ladite vanne. En introduisant une telle hystérésis, on évite des ouvertures et fermetures répétées lorsque le régime courant de la turbomachine oscille autour du seuil d'ouverture ou du seuil de fermeture. La stabilité de la vanne est ainsi renforcée et son usure est diminuée, ce qui est particulièrement avantageux du point de vue de la fiabilité, de la 30 maintenance et des coûts. Alternativement ou en complément, dans certains modes de réalisation, la vanne de pressurisation est configurée pour ne s'ouvrir que lorsque le régime courant de la turbomachine est supérieur à un seuil d'ouverture prédéterminé, et on détermine que la vanne de pressurisation 35 est bloquée ouverte si le régime courant de la turbomachine est inférieur audit seuil d'ouverture et si au moins un desdits actionneurs fluidiques est fonctionnel. 3 0 12 1 75 6 De tels modes de réalisation permettent de n'appliquer le procédé que lors d'une montée en régime de la turbomachine ; dans ces cas, au lieu de vérifier que le régime courant de la turbomachine est inférieur au seuil de fermeture, on vérifie s'il n'a pas encore atteint le seuil 5 d'ouverture. Le procédé de détection d'un état bloqué ouvert de la vanne de pressurisation peut s'effectuer en combinaison ou de manière complètement indépendante d'un procédé de détection d'un état bloqué fermé de la vanne de pressurisation. Il ne nécessite en effet de connaître 10 que l'état de fonctionnement d'un actionneur fluidique et le régime courant de la turbomachine ; pour un tel procédé, l'état de fonctionnement d'un deuxième actionneur fluidique et l'état de fonctionnement du doseur de carburant sont des informations facultatives. Dans certains modes de réalisation, l'étape A comprend les sous- 15 étapes suivantes pour au moins l'un des actionneurs fluidiques : A1) on calcule un écart entre la position de l'actionneur fluidique et une valeur de consigne de ladite position ; A2) on vérifie que ledit actionneur fluidique n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne ; 20 A3) on détermine que l'actionneur fluidique est non fonctionnel s'il n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne et que ledit écart est supérieur à une marge prédéterminée, et qu'il est fonctionnel sinon. Un actionneur fluidique peut généralement être actionné dans deux sens, et sa course est généralement délimitée par une butée dans chaque 25 sens. Dans la présente demande de brevet, un actionneur fluidique est dit en butée par rapport à sa valeur de consigne s'il est en butée et si la valeur de consigne tend à le déplacer vers la butée sur laquelle il se trouve déjà. Dans ce cas, l'actionneur fluidique devrait être immobile. A l'inverse, on comprend que, si l'actionneur fluidique est dans la position 30 d'une première butée et que sa valeur de consigne tend à le déplacer dans le sens d'une deuxième butée différente de la première, rien ne s'oppose a priori à ce que l'actionneur fluidique se déplace ; dans ce cas, on ne dira donc pas que l'actionneur fluidique est en butée par rapport à sa valeur de consigne. 35 Le fait d'exclure des cas de détection de pannes le cas où un actionneur fluidique est en butée par rapport à sa valeur de consigne permet de minimiser le nombre de fausses détections de pannes, ce qui augmente encore la robustesse du procédé. En effet, dans le cas où un actionneur fluidique est en butée par rapport à sa valeur de consigne, il ne se déplacera pas précisément parce qu'il est en butée du côté de sa valeur de consigne, mais cela ne traduit pas nécessairement un problème d'alimentation en carburant dudit actionneur. La marge prédéterminée de l'étape A3 peut être une marge fixe, constante, ou une marge variable déterminée en fonction de constantes prédéterminées, de paramètres et de grandeurs courantes de la turbomachine.

Dans certains modes de réalisation, on détermine que le doseur de carburant est fonctionnel si le débit de carburant en sortie du doseur correspond à une valeur de consigne, et qu'il est non fonctionnel sinon. Le débit de carburant en sortie du doseur est considéré comme correspondant à une valeur de consigne si l'écart entre le débit de carburant en sortie du doseur et ladite valeur de consigne est inférieur à une certaine marge prédéterminée. Cette marge prédéterminée peut être une marge fixe, constante, ou une marge variable déterminée en fonction de constantes prédéterminées, de paramètres et de grandeurs courantes de la turbomachine.

De cette façon, à l'aide d'un simple calcul ou d'une simple mesure de débit du carburant en sortie du doseur, on peut déterminer un état de fonctionnement du doseur. Ceci permet de détecter une panne du doseur indépendamment de sa source. Cependant, il est aussi possible, mais non nécessaire, que la détermination d'un état de fonctionnement du doseur de carburant s'effectue de la même manière que la détermination d'un état de fonctionnement d'un actionneur fluidique, notamment lorsque le doseur est lui-même contrôlé par un actionneur fluidique (régulateur), par exemple une servovalve. Par exemple, dans certains modes de réalisation, l'étape B 30 comprend les sous-étapes suivantes : B1) on calcule un écart entre la position d'un régulateur du doseur et une valeur de consigne de ladite position ; B2) on vérifie que ledit régulateur n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne ; B3) on détermine que le doseur est non fonctionnel si le régulateur n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne et que ledit écart est supérieur à une marge prédéterminée, et qu'il est fonctionnel sinon. Tout ce qui a été décrit précédemment à propos de la butée par rapport à la valeur de consigne et de la marge prédéterminée s'applique mutatis mutandis aux étapes B1 à B3. Une telle détermination de l'état de fonctionnement du doseur est particulièrement fiable, robuste, simple à implémenter et évite de fausses détections. En outre, dans les cas où le doseur de carburant est régulé par d'autres moyens qu'un régulateur, l'homme du métier peut utiliser ses connaissances pour adapter les étapes B1 à B3. Dans certains modes de réalisation, à l'étape A et/ou à l'étape B, l'état de fonctionnement déterminé est vérifié pendant une durée prédéterminée avant d'être renvoyé.

Vérifier un état de fonctionnement consiste, pour le présent procédé, à s'assurer que l'état de fonctionnement est le même pendant une durée prédéterminée. L'état de fonctionnement vérifié peut être l'état de fonctionnement d'un ou plusieurs actionneurs fluidiques et/ou l'état de fonctionnement du doseur de carburant. Ceci rend le procédé encore plus robuste, dans la mesure où les changements rapides d'états de fonctionnement, survenant par exemple pendant des régimes transitoires de la turbomachine, ne sont pas considérés comme pouvant être utilisés pour déterminer un état de blocage avec fiabilité. Par « durée prédéterminée», on entend une durée fixe, constante, ou une durée variable déterminée en fonction de constantes prédéterminées, de paramètres et de grandeurs courantes de la turbomachine. La durée prédéterminée peut donc varier, notamment en fonction du temps, du régime de la turbomachine, etc. En particulier, dans le cas où au moins un état de fonctionnement d'un actionneur fluidique est déterminé par comparaison, d'une part, d'un écart entre la position de cet actionneur fluidique et la valeur de consigne de ladite position, et d'autre part, d'une marge prédéterminée correspondant à cet écart, ladite marge peut être une fonction de la durée prédéterminée et/ou d'autres paramètres ou grandeurs courantes de la turbomachine. Inversement, la marge peut être fixe et la durée prédéterminée peut varier en fonction de cette marge, entre autres paramètres. Par exemple, si la marge augmente, il est possible de 3 0 12 1 75 9 diminuer la durée pendant laquelle l'écart doit rester inférieur à la marge, et réciproquement. Une telle adaptation de la durée de vérification par rapport à la marge (ou l'inverse) a notamment pour objectif de diminuer le temps d'exécution du procédé et de le rendre encore plus efficace. Il n'est 5 pas nécessaire que des états de fonctionnements de deux composants différents soient vérifiés pendant la même durée prédéterminée; les durées prédéterminées peuvent différer d'un composant à l'autre, par exemple selon les temps caractéristiques desdits composants. Selon un autre aspect, l'invention concerne une turbomachine 10 comprenant un circuit d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion, un doseur de carburant placé sur une première branche du circuit d'alimentation, au moins deux actionneurs fluidiques placés sur une deuxième branche du circuit d'alimentation pour utiliser le carburant comme fluide de travail, et une vanne de pressurisation placée sur ladite 15 deuxième branche en amont des actionneurs fluidiques et configurée pour s'ouvrir et/ou se fermer, la turbomachine étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un capteur de position d'un régulateur du doseur de carburant ou un capteur de débit de carburant en sortie dudit doseur de carburant, un capteur de position pour au moins deux desdits actionneurs 20 fluidiques, un capteur apte à déterminer un régime courant de la turbomachine, et une unité de traitement apte à détecter une panne de la vanne de pressurisation grâce au procédé précédemment décrit. Selon un autre aspect, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du 25 procédé précédemment décrit lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur. Selon un autre aspect, l'invention concerne un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des 30 étapes du procédé précédemment décrit. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : 35 la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif d'alimentation en carburant suivant un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est un diagramme représentant le procédé de détection de pannes suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 est un diagramme représentant le procédé de détection de pannes suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 illustre un dispositif d'alimentation en carburant d'une turbomachine, et en particulier d'un turboréacteur, turbopropulseur ou turbomoteur aéronautique. Ce dispositif d'alimentation 1 comporte une première branche 2a, 2b d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion 3 de la turbomachine. Sur cette première branche 2a, 2b sont installés en série, dans le sens de circulation du carburant : une pompe basse pression LP, un échangeur de chaleur principal MHX, un filtre principal de carburant MFF, une pompe haute pression HP, et un doseur de carburant 12. La première branche 2a, 2b débouche, en aval du doseur de carburant 12, sur des injecteurs 4 dans la chambre de combustion 3.

La pompe basse pression LP et la pompe haute pression HP peuvent être actionnées par un arbre commun, éventuellement entraîné par un boîtier d'entraînement d'accessoires de la turbomachine, couplé à un arbre moteur de la turbomachine, comme par exemple un arbre haute pression reliant au moins une turbine haute pression et un compresseur haute pression de la turbomachine. La pompe haute pression HP peut, dans ce dispositif 1, être une pompe à engrenages dont le déplacement fixe est optimisé sur le régime moteur de la turbomachine au décollage. La pompe basse pression LP peut être, par exemple, une pompe centrifuge. L'échangeur de chaleur MHX permet d'évacuer la chaleur excessive du carburant, notamment la chaleur introduite par le travail des pompes basse et haute pression LP, HP, et le filtre MFF d'arrêter les impuretés pouvant causer des dommages et/ou des blocages potentiels à l'unité de dosage carburant FMU ou aux injecteurs 4. Le doseur de carburant 12 dose le débit de carburant fourni aux injecteurs 4.

Le dispositif d'alimentation 1 comporte aussi un circuit de récupération 5 reliant le doseur de carburant 12 à la première branche 2a entre la pompe basse pression LP et l'échangeur de chaleur MHX. L'excès de débit de carburant fourni au doseur de carburant 12 peut ainsi être retourné, à travers ce circuit de récupération 5, en amont de l'échangeur de chaleur, du filtre principal de carburant MFF et de la pompe haute pression HP. 301 2 1 7 5 11 Entre la pompe haute pression HP et le doseur de carburant 12, la première branche 2a, 2b présente un branchement vers une deuxième branche 6 conduisant à un premier et un deuxième circuit de dérivation 7, 8. La deuxième branche 6 comporte une vanne de pressurisation 9 en 5 amont des premier et deuxième circuits de dérivation 7, 8. Dans ce mode de réalisation, la vanne de pressurisation 9 est un clapet à ressort. Cette vanne de pressurisation 9 est configurée pour permettre le passage de carburant dans la deuxième branche 6 uniquement lorsque la pression dans la première branche 2a en amont du doseur de carburant 12 10 dépasse un seuil prédéterminé, correspondant, par exemple, à un régime moteur de la turbomachine de 40% d'un régime moteur nominal en croisière. Les premier et deuxième circuits de dérivation 7, 8 sont reliés à des actionneurs fluidiques 10 et 11, respectivement, pour leur alimentation en 15 carburant sous pression comme fluide de travail. Les actionneurs fluidiques 10, 11 commandent des systèmes hydrauliques secondaires dont le fonctionnement n'est pas nécessaire aux bas régimes et en particulier au démarrage, notamment en cas de redémarrage en vol. Ces actionneurs fluidiques 10, 11 peuvent inclure, par exemple, des vannes de 20 refroidissement à air et/ou des vannes de régulation de jeux entre carters et aubes de la turbomachine. D'autre part, le dispositif d'alimentation peut comprendre des systèmes hydrauliques primaires (non représentés) dont on préfère ne pas interrompre le fonctionnement même aux bas régimes. Parmi des tels systèmes hydrauliques primaires on peut compter, par 25 exemple, des actionneurs de réglage de pas d'aubes de stator de turbine, et/ou des servovalves de prélèvement variable d'air du compresseur. Les actionneurs fluidiques (non représentés) de ces systèmes hydrauliques primaires sont typiquement alimentés par un circuit ne présentant pas de vanne de pressurisation telle que la vanne de pressurisation 9. 30 Entre la première branche 2a, 2b et la deuxième branche 6, en amont de la vanne de pressurisation 9, le dispositif 1 illustré comporte un filtre autolavable 16, pour filtrer la fraction de débit de carburant dérivée vers les premier et deuxième circuits de dérivation 7 et 8. Ce filtre 16 est lavé par le flux de carburant dans la première branche 2a, 2b vers le 35 doseur de carburant 12. Afin d'éviter que l'alimentation en carburant des circuits de dérivation 7, 8 puisse être interrompue par un blocage de ce filtre, un clapet 15 est installé en parallèle au filtre 16. Le clapet 15 comporte un ressort de rappel réglé pour permettre l'ouverture du clapet 301 2 1 7 5 12 15 et le passage de carburant autour du filtre 16 si la chute de pression au filtre 16 dépasse un seuil prédéterminé. Des clapets similaires de contournement du filtre principal MFF et de l'échangeur principal de chaleur MHX peuvent aussi être installés sur la première branche 2a pour 5 éviter qu'un blocage d'un de ces éléments puisse interrompre l'alimentation en carburant. En aval des actionneurs fluidiques 10 et 11, tant le premier circuit de dérivation 7 que le deuxième circuit de dérivation 8 débouchent sur un conduit 13 de retour à la première branche 2a entre la pompe basse 10 pression LP et l'échangeur de chaleur principal MHX. On assure ainsi la circulation du carburant dans les circuits de dérivation 7, 8 sans gaspiller le travail de pompage par la pompe basse pression LP de cette fraction du débit de carburant. Ainsi, en fonctionnement, le carburant, provenant d'un réservoir 15 non illustré, est aspiré par la pompe basse pression LP et pompé dans la première branche 2a. Dans cette première branche 2a, il est d'abord refroidi dans l'échangeur de chaleur principal MHX, et ensuite filtré dans le filtre principal de carburant MFF. En aval de ce filtre MFF, il est aspiré par la pompe haute pression HP, et pompé, sous haute pression, vers la 20 deuxième branche 6, dans laquelle une fraction du débit de carburant est dérivée de la première branche 2a et passe par le filtre autolavable 16. Le reste du débit de carburant traverse le filtre autolavable 16 en le nettoyant en route vers le doseur de carburant 12, dans lequel le débit de carburant fourni à la chambre de combustion 3 à travers les injecteurs 4 25 est dosé, et le débit de carburant excédentaire dérivé vers le circuit de récupération 5, à travers duquel il retourne à un point de la première branche 2a entre la pompe basse pression LP et l'échangeur de chaleur MHX. Quand le régime moteur de la turbomachine est en dessous d'un 30 seuil prédéterminé, et que la pression dans la première branche 2a en amont du doseur de carburant 12 est donc insuffisante pour ouvrir la vanne de pressurisation 9, le débit de carburant sous haute pression dérivé vers la deuxième branche 6 n'alimente pas les actionneurs fluidiques 10, 11, la vanne de pressurisation 9 fermée ne permettant pas 35 le passage de carburant sous haute pression à travers les premier et deuxième circuits de dérivation 7, 8. Le débit de carburant sous haute pression dérivé dans la deuxième branche 6 reste donc limité, voire nul, dans ces circonstances. 301 2 1 7 5 13 Par contre, quand le régime moteur de la turbomachine dépasse ce seuil prédéterminé, la pression dans la première branche 2a en amont du doseur de carburant 12 arrive à ouvrir la vanne de pressurisation 9, et le débit de carburant sous haute pression est alors distribué entre la 5 première branche 2b, vers le doseur de carburant 12, et la deuxième branche 6, vers les premier et deuxième circuits de dérivation 7, 8, permettant ainsi le fonctionnement des actionneurs fluidiques 10, 11. La turbomachine comporte également une unité de traitement ECU permettant de commander les différents organes du dispositif 10 d'alimentation. De préférence, l'unité de traitement ECU est reliée à des capteurs du doseur 12 et des actionneurs fluidiques 10, 11, ainsi qu'à un capteur de pression de carburant en entre la pompe haute pression HP et le filtre autolavable 16. L'unité de traitement ECU est apte à mettre en oeuvre le procédé de détection de pannes décrit ci-après en référence aux 15 figures 2 et 3. La figure 2 est un schéma représentant un procédé de détection de pannes de la vanne de pressurisation 9 suivant un premier mode de réalisation de l'invention. Plus particulièrement, le procédé de la figure 2 permet de déterminer si la vanne de pressurisation 9 est bloquée dans un 20 état de fermeture alors qu'elle devrait être ouverte ; il sera décrit dans ce cas. Cependant, comme indiqué précédemment, il pourrait être facilement adapté pour déterminer si la vanne de pressurisation 9 est bloquée dans un état d'ouverture alors qu'elle devrait être fermée ; cet autre cas sera détaillé ultérieurement. 25 Le procédé comprend une étape A de détermination d'un même état de fonctionnement des deux actionneurs fluidiques 10 et 11. Un état de fonctionnement de l'actionneur fluidique 10 est déterminé dans une étape A10 et un état de fonctionnement de l'actionneur fluidique 11 est déterminé dans une étape Ali ; ensuite, l'étape A effectue une 30 conjonction, par exemple implémentée par un ET logique et renvoie une information positive si les deux actionneurs 10 et 11 sont dans le même état de fonctionnement. Dans le cas où le dispositif 1 comprend plus de deux actionneurs fluidiques, il n'est pas nécessaire que tous les actionneurs fluidiques soient 35 dans le même état de fonctionnement, mais seulement que deux des actionneurs fluidiques soient dans le même état de fonctionnement. Alors, l'étape A n'effectue pas un ET logique mais une opération plus complexe permettant de déterminer qu'au moins deux des actionneurs fluidiques sont dans le même état de fonctionnement, notamment dans le même état non fonctionnel. L'étape A10 détermine un état de fonctionnement de l'actionneur fluidique 10 sur la base de sa position courante P10 et de sa valeur de position cible T10 (aussi dite valeur de consigne). La position courante P10 et la position cible T10 peuvent être mesurées de plusieurs façons différentes, connues de l'homme du métier, et notamment par des capteurs liés à l'unité de traitement ECU. Une unité de calcul 101 calcule la différence entre une valeur représentative de la position courante P10 et une valeur représentative de la position cible T10 et fournit le résultat à un comparateur 103, qui détermine si l'écart entre la position courante P10 et la position cible T10 est supérieur à une marge (écart maximal toléré) E10. Si l'écart P10-T10 est inférieur ou égal (en valeur absolue) à la marge E10, alors l'actionneur fluidique 10 peut être considéré a priori comme fonctionnel. Au contraire, si l'écart P10-T10 est supérieur (en valeur absolue) à la marge E10, alors l'actionneur fluidique 10 peut être considéré a priori comme non fonctionnel. Lors de l'étape A10, il est également vérifié si l'actionneur fluidique 10 est en butée par rapport à sa valeur de consigne. Pour ce faire, un comparateur 105 compare la position courante P10 aux positions de butées B10. Si la position courante P10 est égale à une valeur de butée du même côté que la valeur de consigne T10, alors l'actionneur fluidique 10 est dit en butée par rapport à sa valeur de consigne. Dans ce cas, son immobilité ne traduit pas un problème d'alimentation en fluide de travail, mais seulement le fait que la valeur de consigne est au-delà de la butée, c'est-à-dire de la course maximale autorisée. L'étape A10 détermine que l'actionneur fluidique 10 est non fonctionnel s'il n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne, c'est-à-dire s'il n'est pas empêché d'être actionné pour une raison autre que son alimentation en fluide de travail, et si l'écart entre sa position courante P10 et sa position cible T10 est supérieur (en valeur absolue) à la marge E10. Une étape de conjonction 106 permet de cumuler ces deux conditions.

De manière optionnelle, une sous-étape 104 permet de vérifier que l'écart P10-T10 est supérieur (en valeur absolue) à la marge E10 pendant une durée prédéterminée &10. Ainsi, les régimes transitoires conduisant à 301 2 1 7 5 15 des dépassements temporaires de la marge E10 ne sont pas considérés comme étant symptomatiques d'une panne de l'actionneur fluidique 10. De cette façon, seuls sont pris en compte les états qui durent pendant une durée supérieure à la durée prédéterminée At10. 5 Les valeurs des butées B10, de la marge E10 et de la durée prédéterminée At10 sont des valeurs prédéterminées qui peuvent être fixes et constantes, ou au contraire variables et notamment dépendantes (selon des relations prédéterminées) les unes des autres, ou dépendantes de paramètres ou grandeur courantes du dispositif d'alimentation. 10 Pour déterminer un état de fonctionnement de l'actionneur fluidique 11, une étape A11 est effectuée. L'étape A11 a sensiblement la même structure que l'étape A10, c'est pourquoi sa description est omise. L'étape A11 peut également comporter, de manière optionnelle, une sous-étape 114 de vérification de l'état de fonctionnement de l'actionneur fluidique 11 15 pendant une durée déterminée AUL Les étapes A10 et All peuvent comporter ou non une sous-étape de vérification 104, 114, indépendamment l'une de l'autre. Le choix d'effectuer ou non cette étape de vérification 104, 114 peut dépendre de l'actionneur fluidique considéré, du taux de fiabilité visé, de la rapidité souhaitée pour l'exécution du 20 procédé, ou d'autres considérations. Par ailleurs, bien que les étapes A10 et A11 aient la même structure, il est évident que les valeurs P10, T10, E10 et B10 ne sont pas comparables dans l'absolu aux valeurs P11, T11, E11 et B11, chaque valeur étant propre à l'actionneur fluidique auquel elle se réfère. 25 Comme il a été précédemment décrit, l'étape A permet de déterminer si deux actionneurs fluidiques ont le même état de fonctionnement. L'étape D est maintenant décrite, permettant de connaître la position nominale de la vanne de pressurisation 9 compte-tenu du régime courant de la turbomachine. De cette façon, la 30 comparaison entre un état commun de deux actionneurs fluidiques et la position de la vanne de pressurisation 9 permettra de déterminer si lesdits deux actionneurs fluidiques sont dans leur état nominal, compte-tenu du régime courant de la turbomachine, ou dans un état de panne. L'étape D détermine un régime courant de la turbomachine sur la 35 base d'une valeur de régime 21, représentative d'un régime courant de la turbomachine, et d'une valeur seuil 22. La valeur de régime 21 peut être une vitesse de rotation d'un arbre, par exemple de l'arbre moteur actionnant le boîtier d'entraînement d'accessoires de la turbomachine ou l'arbre commun d'actionnement des pompes haute pression HP et basse pression BP. Alternativement, la valeur de régime 21 peut être une valeur de pression du carburant, notamment une valeur de pression du carburant en amont du doseur de carburant, par exemple mesurée en sortie de la pompe haute pression HP. La valeur seuil 22 est une valeur de même type que la valeur de régime 21 (c'est-à-dire comparable à la valeur de régime 21, par exemple une valeur de vitesse d'un arbre ou une valeur de pression) et représentant un seuil d'ouverture et fermeture de la vanne de pressurisation 9. La valeur seuil 22 peut consister en plusieurs valeurs seuils, dans le cas où le seuil d'ouverture et le seuil de fermeture de la vanne de pressurisation 9 sont distincts. De plus, ces valeurs seuils peuvent éventuellement être augmentées de marges. Si la valeur de régime 21 est supérieure à la valeur seuil 22, alors la turbomachine est dans un régime élevé et la vanne de pressurisation 9 est censée être ouverte. A l'inverse, si la valeur de régime 21 est inférieure ou égale à la valeur seuil 22, alors la turbomachine est dans un régime bas et la vanne de pressurisation 9 est censée être fermée. Un comparateur 23 détermine si la valeur de régime 21 est supérieure à la valeur de seuil 22.

Si c'est le cas, la vanne de pressurisation est censée être ouverte ; en d'autres termes, l'état nominal de la vanne de pressurisation est un état ouvert. Tout comme pour les étapes A10 et A11, l'étape D peut comporter une sous-étape optionnelle 24 de vérification temporelle. Pendant la sous- étape 24, il est vérifié si l'état nominal de la vanne de pressurisation 9 demeure inchangé pendant une durée prédéterminée At2. Une étape 31 permet de déterminer, sur la base des informations renvoyées par les étapes A et D, si un même état des deux actionneurs fluidiques 10 et 11 n'est pas cohérent avec l'état nominal de la vanne de pressurisation 9. Plus précisément, l'étape 31 renvoie une information positive si les deux actionneurs 10 et 11 sont dans un état non fonctionnel et si la vanne de pressurisation devrait théoriquement être ouverte compte-tenu du régime courant de la turbomachine. Par exemple, l'étape 31 peut prendre la forme d'une conjonction (ET logique).

En sortie de l'étape 31, on sait donc qu'au moins deux actionneurs fluidiques 10, 11 ne sont pas dans leur état de fonctionnement nominal, ce qui implique, avec une forte probabilité, que la panne provient d'un système commun aux deux actionneurs fluidiques 10, 11, c'est-à-dire d'un 301 2 1 7 5 17 système placé sur la deuxième branche 6 ou en amont de la deuxième branche 6. Pour déterminer que la panne ne provient pas de l'alimentation en carburant sur la première branche 2a, l'étape B vise à vérifier que le 5 doseur de carburant 12 fonctionne correctement. Dans le mode de réalisation présenté, ceci s'appuie sur le fait que le doseur est régulé par un régulateur utilisant le carburant comme fluide de travail. Ainsi, la structure de l'étape B peut être similaire à celles des étapes A10 et A11, si ce n'est que l'écart entre une valeur de position courante P12 d'un 10 régulateur du doseur et une valeur de position cible T12 dudit régulateur doit rester inférieur ou égal (en valeur absolue) à une marge prédéterminée E12 (comparaison 123). On vérifie également que le régulateur du doseur n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne à l'aide des valeurs de butées B12 (comparaison 125). Enfin, de 15 manière optionnelle, le bon fonctionnement du doseur est vérifié pendant une durée prédéterminée At12, lors d'une sous-étape 124, afin de diminuer la sensibilité du procédé aux régimes transitoires. Dans un autre mode de réalisation, lors de l'étape B, on détermine que le doseur de carburant 12 est fonctionnel si le débit de carburant en 20 sortie du doseur 12 correspond à une valeur de consigne. La structure de l'étape B reste sensiblement la même, si ce n'est que la valeur P12 est une valeur de pression en aval du doseur de carburant 12 et que la valeur T12 est une valeur cible (valeur de consigne) de cette pression. Les valeurs de butée B12 représentent alors non plus des butées physiques, mais les 25 valeurs de pression minimale et maximale qu'il est possible d'obtenir en sortie du doseur. Une ultime étape de conjonction C compile les informations reçues de l'étape B et de l'étape 31, elle-même conjonction des étapes A et D. L'étape C renvoie une information selon laquelle la vanne de 30 pressurisation est bloquée fermée si la vanne de pressurisation 9 devrait être ouverte (étape D) et si deux actionneurs fluidiques 10, 11 sont dans un état non fonctionnel (étape A) tandis que le doseur fonctionne normalement (étape B). L'étape B permet de prouver qu'il n'y a pas de panne sur la première branche 2a, 2b, et l'étape A de prouver que la 35 panne n'est pas spécifique à l'un des premier et deuxième circuits 7, 8 de dérivation. C'est ainsi que le procédé permet d'incriminer directement la vanne de pressurisation 9 sans pour autant nécessiter de capteur ou d'instrumentation dédié sur cette vanne.

301 2 1 7 5 18 La figure 3 présente de manière simplifiée un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention. Ce mode de réalisation tire parti du fait que l'opération logique de conjonction est associative, ce qui permet de supprimer l'étape 31 et d'appliquer l'étape C de détermination 5 d'un blocage de la vanne de pressurisation en prenant directement en entrée les valeurs renvoyées par les étapes A, B et D. Les étapes A, B et D peuvent être structurées comme dans le mode de réalisation de la figure 2. L'homme du métier comprendra que d'autres conjonctions du procédé peuvent être ainsi aménagées sans changer le principe et le 10 fonctionnement de l'invention. Selon un autre mode de réalisation, le procédé permet de détecter une position bloquée ouverte de la vanne de pressurisation lorsque le régime courant de la turbomachine est inférieur à un seuil de fermeture, par exemple lors d'une montée en régime de la turbomachine et avant 15 qu'une valeur représentative du régime n'atteigne un seuil d'ouverture. Dans ce mode de réalisation, il suffit de constater qu'au moins un des actionneurs fluidiques 10, 11 est fonctionnel tandis que la vanne de pressurisation devrait être fermée. Pour déterminer qu'au moins un des actionneurs fluidiques est 20 fonctionnel, on peut effectuer une étape identique ou similaire à l'étape B décrite précédemment. En effet, l'étape B, servant initialement à vérifier que le doseur est fonctionnel (et par exemple que le régulateur du doseur est fonctionnel), peut s'appliquer telle quelle à un actionneur fluidique quelconque. D'autre part, pour déterminer que la vanne de pressurisation 25 devrait être fermée, on peut appliquer l'étape D décrite ci-dessus en changeant simplement le sens du comparateur 23 de sorte que l'étape D renvoie une information positive si la valeur de régime 21 est inférieure à la valeur seuil 22. Enfin, le procédé peut utiliser une conjonction pour associer les informations reçues des étapes B et D.

30 Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. Par conséquent, la description et les dessins doivent être 35 considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de pannes d'une turbomachine comprenant un circuit d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion, un 5 doseur de carburant placé sur une première branche du circuit d'alimentation, au moins deux actionneurs fluidiques placés sur une deuxième branche du circuit d'alimentation pour utiliser le carburant comme fluide de travail, et une vanne de pressurisation placée sur ladite deuxième branche en amont des actionneurs fluidiques et configurée pour 10 s'ouvrir et/ou se fermer, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : A) on détermine si au moins deux desdits actionneurs fluidiques sont dans un même état de fonctionnement ; B) on détermine un état de fonctionnement du doseur de 15 carburant ; C) en fonction des informations obtenues aux étapes A et B, on détermine un état de blocage de la vanne de pressurisation.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'état de blocage de la 20 vanne de pressurisation est déterminé en fonction aussi d'un régime courant de la turbomachine.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'état de blocage de la vanne de pressurisation est déterminé par rapport à un état nominal de la 25 vanne de pressurisation, ledit état nominal étant déterminé en fonction d'un régime courant de la turbomachine.
4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la vanne de pressurisation est configurée pour s'ouvrir quand le régime courant de la 30 turbomachine est supérieur à un seuil d'ouverture prédéterminé, et on détermine que la vanne de pressurisation est bloquée fermée si le régime courant de la turbomachine est supérieur audit seuil d'ouverture, si le doseur de carburant est fonctionnel, et si au moins deux desdits actionneurs fluidiques sont non fonctionnels.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape A et/ou à l'étape B, l'état de fonctionnement déterminé est vérifié pendant une durée prédéterminée avant d'être 5 renvoyé.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape A comprend les sous-étapes suivantes pour au moins l'un des actionneurs fluidiques : 10 A1) on calcule un écart entre la position de l'actionneur fluidique et une valeur de consigne de ladite position ; A2) on vérifie que ledit actionneur fluidique n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne ; A3) on détermine que l'actionneur fluidique est non fonctionnel s'il 15 n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne et que ledit écart est supérieur à une marge prédéterminée, et qu'il est fonctionnel sinon.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on détermine que le doseur de carburant est fonctionnel si le débit 20 de carburant en sortie du doseur correspond à une valeur de consigne, et qu'il est non fonctionnel sinon.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'étape B comprend les sous-étapes suivantes : 25 B1) on calcule un écart entre la position d'un régulateur du doseur et une valeur de consigne de ladite position ; B2) on vérifie que ledit régulateur n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne ; B3) on détermine que le doseur de carburant est non fonctionnel si 30 le régulateur n'est pas en butée par rapport à sa valeur de consigne et que ledit écart est supérieur à une marge prédéterminée, et qu'il est fonctionnel sinon. 301 2 1 7 5 21
9. 9. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la vanne de pressurisation est configurée pour ne s'ouvrir que lorsque le régime courant de la turbomachine est supérieur à un seuil d'ouverture prédéterminé, et on détermine que la vanne de pressurisation est bloquée ouverte si le régime courant de la turbomachine est inférieur audit seuil d'ouverture et si au moins un desdits actionneurs fluidiques est fonctionnel.
10. 10. Turbomachine comprenant un circuit d'alimentation en carburant d'une chambre de combustion, un doseur de carburant placé sur une première branche du circuit d'alimentation, au moins deux actionneurs fluidiques placés sur une deuxième branche du circuit d'alimentation pour utiliser le carburant comme fluide de travail, et une vanne de pressurisation placée sur ladite deuxième branche en amont des actionneurs fluidiques et configurée pour s'ouvrir et/ou se fermer, la turbomachine étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un capteur de position d'un régulateur du doseur de carburant ou un capteur de débit de carburant en sortie dudit doseur de carburant, un capteur de position pour au moins deux desdits actionneurs fluidiques, un capteur apte à déterminer un régime courant de la turbomachine, et une unité de traitement apte à détecter un blocage de la vanne de pressurisation grâce au procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
11. 11. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour 25 l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.