Brevet FR2981407A1 — publié le 20130419

COMMANDE DE FLUIDE POUR SYSTEME DE FLUIDE DU GROUPE AUXILIAIRE DE PUISSANCE CONTEXTE DE L'INVENTION La présente description concerne un dispositif et un procédé de commande de fluide pour le système de fluide du groupe auxiliaire de puissance (APU). Le système de fluide fournit le refroidissement et la lubrification pour les différents composants du APU. Les APU d'un avion comprennent, par exemple, typiquement un générateur qui est entraîné par une turbomachine. La turbomachine est typiquement couplée à rotation au générateur par le biais d'une boîte de vitesses. Le fluide, tel que de l'huile, circule le long d'une trajectoire d'écoulement à travers la boîte de vitesses et le générateur. Le fluide dissipe l'énergie thermique et lubrifie les différents composants. Une soupape de régulation est typiquement agencée dans la trajectoire d'écoulement afin de réguler l'écoulement de fluide à l'intérieur du système de fluide. Dans un type de schéma de commande, la soupape est complètement fermée jusqu'à ce que le générateur atteigne 50 % de sa vitesse de fonctionnement, après quoi la soupape est complètement ouverte. La soupape passe de l'état fermé à l'état ouvert une fois, ce qui se produit pendant le démarrage du APU. La soupape fermée empêche l'écoulement du fluide, alors que la soupape ouverte permet la circulation du fluide à travers le système de fluide. RÉSUMÉ Un groupe auxiliaire de puissance comprend une turbomachine couplée à un générateur. Une trajectoire d'écoulement est agencée à travers le générateur et est configurée pour fournir du fluide au générateur. Une soupape de régulation est agencée dans la trajectoire d'écoulement et est configurée pour donner une impulsion à l'écoulement de fluide jusqu'au générateur en réponse à une commande. Un organe de commande est configuré pour envoyer la commande à la soupape de régulation de donner une impulsion à l'écoulement de fluide pendant tout le fonctionnement du groupe 5 auxiliaire de puissance. De préférence, le groupe auxiliaire de puissance comprend une boîte de vitesses couplant la turbomachine et le générateur, la boîte de vitesses étant agencée dans la trajectoire d'écoulement ; une pompe et un carter d'huile agencés dans la trajectoire d'écoulement, la soupape 10 de régulation étant agencée en aval de la pompe ; et une conduite de refoulement raccordant de manière fluide la soupape de régulation à un autre emplacement dans la trajectoire d'écoulement pour contourner le générateur avec la soupape de régulation dans la position fermée. Un procédé permettant de réguler l'écoulement de fluide dans une 15 trajectoire d'écoulement du groupe auxiliaire de puissance, comprend l'étape consistant à donner une impulsion à une soupape de régulation agencée dans une trajectoire d'écoulement de fluide qui est en communication avec un générateur, et réguler sélectivement l'écoulement du fluide jusqu'au générateur pendant tout le 20 fonctionnement du groupe auxiliaire de puissance. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La description ressortira plus clairement en référence à. la 25 description détaillée suivante lorsqu'elle est prise en considération avec les dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de groupe auxiliaire de puissance et d'une trajectoire de fluide associée pour le refroidissement et la lubrification. 30 DESCRIPTION DÉTAILLÉE En référence à la figure 1, un exemple de groupe auxiliaire de puissance (APU) 10 comprend une turbomachine 12. La turbomachine 35 12 est couplée à rotation à un générateur 14 par le biais d'une boîte de vitesses 16. Une source de fluide sous pression 22 qui comprend une pompe 18, par exemple, fait circuler un fluide dans une trajectoire de fluide 20. Dans un exemple, le fluide est un réfrigérant, tel qu'une huile de lubrification et de refroidissement. Le fluide refroidit et lubrifie des parties du générateur 14 et de la boîte de vitesses 16. Le fluide circule jusqu'à un emplacement 26, tel qu'un carter d'huile 24 à partir duquel la pompe 18 aspire à nouveau le fluide pour la recirculation. Il faut noter que le système de fluide est un exemple et que d'autres configurations de circulation peuvent être utilisées. Une soupape de régulation 28 est agencée dans la trajectoire de fluide 20 pour réguler sélectivement l'écoulement du fluide jusqu'au 10 générateur 14. Si l'on fournit trop de fluide au générateur 14 ou que le fluide soit fourni trop tôt pendant le démarrage, alors le générateur se grippe de manière indésirable et ralentit le APU 10. En variante ou en plus, la soupape de régulation 28 peut être positionnée pour réguler l'écoulement de fluide jusqu'à la boîte de vitesses 16. 15 La soupape de régulation 28 est mobile entre les positions fermée et ouverte. La soupape fermée empêche l'écoulement du fluide alors que la soupape ouverte permet au fluide de circuler dans le système de fluide. La soupape de régulation 28 peut également être déplacée jusqu'à une position située entre les positions ouverte et fermée. Une 20 conduite de refoulement 32 raccorde de manière fluide la soupape de régulation 28, lorsqu'elle est fermée, à un autre emplacement le long de la trajectoire d'écoulement 20, par exemple. Une soupape anti-retour 34, par exemple, peut être positionnée pour empêcher l'écoulement de fluide jusqu'au générateur 14, lorsque la soupape de régulation 28 est 25 fermée, garantissant que le fluide contourne le générateur 14. Un organe de commande 30 communique avec la soupape de régulation 28 pour réguler sélectivement l'écoulement du fluide à travers la trajectoire d'écoulement 20. Dans un exemple, l'organe de commande 30 envoie une commande à la soupape de régulation 28 30 pour donner une impulsion ou moduler de manière continue la soupape entre les positions, telles que les positions ouverte et fermée, pendant le fonctionnement du APU 10 et pas uniquement au démarrage. Cependant, la soupape de régulation 28 ne doit pas être soumise aux impulsions pendant tout le temps de fonctionnement du APU 10. 35 La soupape de régulation 28 est modulée indépendamment de la température du fluide. C'est-à-dire que la soupape de régulation n'est pas simplement déplacée de la position fermée à la position ouverte une fois qu'une température de fluide est atteinte. Cependant, la soupape de régulation 28 peut être modulée différemment en fonction de la température, par exemple, plus vite à des températures basses et plus rapidement lorsque la température du fluide augmente. De cette 5 manière, le générateur 14 n'est pas noyé avec le fluide qui pourrait provoquer le grippage. La soupape de régulation 28 est commandée par l'organe de commande du moteur ou l'organe de moteur numérique (Full Authority Digital Engine Controller), par exemple. Lorsqu'elle est stimulée, la soupape de régulation 28 empêche la 10 circulation de l'huile dans le APU 10, de sorte que l'huile revient vers le carter d'huile 24. Par conséquent, le grippage sur le APU 10 est réduit étant donné que la pompe 18 ne doit pas créer de pression du système de lubrification. H faut noter que l'organe de commande 30 est utilisé pour mettre 15 en oeuvre une fonctionnalité différente décrite dans la présente description. En termes d'architecture de matériel, un tel organe de commande peut comprendre un processeur, une mémoire et une ou plusieurs interfaces de dispositif d'entrée et/ou sortie (I/O) qui sont couplées en communication via une interface locale. L'interface locale 20 peut comprendre, par exemple, sans limiter, un ou plusieurs bus et/ou d'autres connexions filaires ou sans fil. L'interface locale doit avoir des éléments supplémentaires, qui sont omis par souci de simplicité, comme des organes de commande, des mémoires tampons (caches), des lecteurs, des répétiteurs et des récepteurs pour 25 permettre les communications. En outre, l'interface locale peut comprendre des connexions d'adresse, de commande et/ou de données pour permettre des communications appropriées entre les composants mentionnés ci-dessus. Le processeur peut être un matériel pour exécuter les logiciels, en 30 particulier un logiciel stocké en mémoire. Le processeur peut être un processeur personnalisé ou distribué dans le commerce, une unité de traitement centrale (CPU), un processeur auxiliaire parmi plusieurs processeurs associés à l'organe de commande, un microprocesseur à base de semi-conducteur (se présentant sous la forme d'une micropuce 35 ou d'un jeu de puces) ou généralement n'importe quel dispositif pour exécuter les instructions de logiciel. La mémoire peut comprendre l'un quelconque ou une combinaison d'éléments de mémoire volatile (par exemple une mémoire vive (RAM, tel que DRAM, SRAM, SDRAM, VRAM, etc.)) et/ou des éléments de mémoire non volatile (par exemple ROM, lecteur de disque dur, bande, CD-ROM, etc.). De plus, la mémoire peut comprendre des éléments électroniques, magnétiques, optiques et/ou d'autres types de support de stockage. Il faut noter que la mémoire peut également avoir une architecture distribuée, où les différents composants sont situés à distance les uns des autres, mais auxquels le processeur peut avoir 10 accès. Le logiciel dans la mémoire peut comprendre un ou plusieurs programmes séparés, dont chacun comprend une liste ordonnée d'instructions exécutables pour la mise en oeuvre des fonctions logiques. Un composant de système mis en oeuvre sous la forme d'un 15 logiciel peut être interprété comme étant un programme source, un programme exécutable (code objet), un script ou n'importe quelle autre entité comprenant un ensemble d'instructions à réaliser. Lorsqu'il est construit comme un programme source, le programme est traduit via un compilateur, assembleur, interpréteur ou similaire, qui peut ou peut 20 ne pas être inclus dans la mémoire. Lorsque l'organe de commande fonctionne, le processeur peut être configuré pour exécuter le logiciel stocké à l'intérieur de la mémoire, afin de communiquer les données vers et depuis la mémoire, et de commander généralement les fonctions de l'organe de commande 25 conformément au logiciel. Le logiciel en mémoire, en tout ou partie, est lu par le processeur, peut être mis en mémoire tampon dans le processeur et est ensuite exécuté. Bien qu'un exemple de mode de réalisation a été décrit, l'homme du métier notera que certaines modifications peuvent se trouver dans la 30 portée de l'invention. Pour cette raison, les revendications suivantes doivent être examinées pour déterminer la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Groupe auxiliaire de puissance (10) comprenant : une turbomachine (12) couplée à un générateur (14) ; une trajectoire d'écoulement (20) agencée à travers le générateur (14) et configurée pour fournir du fluide au générateur ; une soupape de régulation (28) agencée dans la trajectoire d'écoulement (20) et configurée pour donner une impulsion à l'écoulement de fluide vers le générateur (14) en réponse à une 10 commande ; et un organe de commande (30) configuré pour envoyer la commande à la soupape de régulation (28) de donner une impulsion à l'écoulement de fluide pendant le fonctionnement du groupe auxiliaire de puissance (10). 15 2. Groupe auxiliaire de puissance (10) selon la revendication 1, comprenant une boite de vitesses (16) couplant la turbomachine (12) et le générateur (14), la boite de vitesses (16) étant agencée dans la trajectoire d'écoulement (20). 3. Groupe auxiliaire de puissance selon la revendication 1 20 ou 2, comprenant une pompe (18) et un carter d'huile (24) agencés dans la trajectoire d'écoulement (20), la soupape de régulation (28) étant agencée en aval de la pompe (18). 4. Groupe auxiliaire de puissance selon la revendication 3, comprenant une conduite de refoulement (32) raccordant de manière 25 fluide la soupape de régulation (28) à un autre emplacement dans la trajectoire d'écoulement pour contourner le générateur (14) avec la soupape de régulation (28) dans la position fermée. 5. Procédé pour réguler l'écoulement de fluide dans une trajectoire d'écoulement (20) d'un groupe auxiliaire de puissance, 30 comprenant les étapes consistant à : donner une impulsion à une soupape de régulation (28) agencée dans la trajectoire d'écoulement (20) qui est en communication avec un générateur (14) ; et réguler sélectivement l'écoulement du fluide vers le 35 générateur (14) pendant tout le fonctionnement du groupe auxiliaire de puissance (10).