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Title:
METHOD AND UNIT FOR CONTROLLING A MOTOR ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/175270
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for controlling a motor assembly (100). The motor assembly (100) comprises a gas turbine engine (200) and at least one electric machine (300, 400) which is mechanically coupled to a rotating shaft (210, 220) of the gas turbine engine (200) so as to be rotated for generating electricity. In this control method, a mechanical power take-off setpoint by the electric machine (300, 400) is changed when an operating parameter of the gas turbine engine (200) reaches a predetermined limit. The invention also relates to a control unit (500) adapted to perform this method, a motor assembly (100) incorporating this control unit (100), the electric machine (300, 400) and the gas turbine engine (200), and a computer program for performing this method.

Inventors:
LEPRETRE JEAN-BAPTISTE (FR)
RENAULT BAPTISTE (FR)
BENATTIA SEIF (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/050341
Publication Date:
September 21, 2023
Filing Date:
March 14, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN AIRCRAFT ENGINES (FR)
International Classes:
F02C7/32; F01D15/10; F02C6/14; F02C7/36; F02C9/00
Foreign References:
US20220065176A12022-03-03
EP3569855A12019-11-20
EP2989007A12016-03-02
US20220065176A12022-03-03
EP3569855A12019-11-20
Attorney, Agent or Firm:
CALVO DE NO, Rodrigo et al. (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Procédé de commande d'un ensemble moteur (100) d'aéronef, ledit ensemble moteur (100) comprenant un moteur à turbine à gaz (200) et au moins une machine électrique (300, 400) couplée mécaniquement à un arbre rotatif (210, 220) du moteur à turbine à gaz (200) de manière à être entraînée en rotation pour générer de l'électricité, dans lequel une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique (300, 400) est modifiée quand un paramètre de fonctionnement du moteur à turbine à gaz (200) atteint une limite prédéterminée.

[Revendication 2] Procédé de commande suivant la revendication 1, dans lequel le paramètre de fonctionnement est une température à l'intérieur du moteur à turbine à gaz (200), et la limite prédéterminée est une limite maximale.

[Revendication 3] Procédé de commande suivant la revendication 2, dans lequel le moteur à turbine à gaz (200) comprend au moins un arbre basse pression (210) avec une turbine basse pression (270) et un arbre haute pression (220) avec une turbine haute pression (260) disposée en amont de la turbine basse pression (270), la température est une température de gaz de combustion en sortie de la turbine basse pression (270), la machine électrique (400) est couplée mécaniquement à l'arbre haute pression (220), et la consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique (400) est réduite quand la température augmente jusqu'à la limite maximale, de manière à délester l'arbre haute pression (220).

[Revendication 4] Procédé de commande suivant la revendication 3, dans lequel l'ensemble moteur (100) comprend aussi une machine électrique (300) couplée mécaniquement à l'arbre basse pression (210), et dans lequel une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique (300) couplée mécaniquement à l'arbre basse pression (210) est augmentée quand la consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique (400) couplée mécaniquement à l'arbre haute pression (220) est réduite. [Revendication 5] Procédé de commande suivant la revendication 2, dans lequel la température est une température de gaz de combustion en amont d'une turbine basse pression (260) du moteur à turbine à gaz (200).

[Revendication 6] Procédé de commande suivant la revendication 1, dans lequel ledit paramètre de fonctionnement est un débit de carburant fourni à une chambre de combustion (250) du moteur à turbine à gaz (200), divisé par une pression statique en entrée de la chambre de combustion (250) du moteur à turbine à gaz (200), et la consigne de prélèvement de puissance mécanique est réduite quand le paramètre de fonctionnement augmente jusqu'à une limite maximale et/ou augmentée quand le paramètre de fonctionnement descend jusqu'à une limite minimale.

[Revendication 7] Procédé de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit prélèvement de puissance mécanique est commandé en boucle ouverte.

[Revendication 8] Procédé de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit prélèvement de puissance mécanique est commandé en boucle fermée.

[Revendication 9] Unité de commande (500) d'un ensemble moteur (100) d'aéronef, ledit ensemble moteur (100) comprenant un moteur à turbine à gaz (200) et au moins une machine électrique (300, 400) couplée mécaniquement à un arbre rotatif (210, 220) du moteur à turbine à gaz (200) de manière à être entraînée en rotation pour générer de l'électricité, l'unité de commande (500) étant caractérisée en ce qu'elle est adaptée pour commander un changement d'une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique (300, 400) quand un paramètre de fonctionnement du moteur à turbine à gaz (200) atteint une limite prédéterminée.

[Revendication 10] Ensemble moteur (100) d'aéronef comprenant l'unité de commande (500) de la revendication 9 ainsi que la machine électrique (300) et le moteur à turbine à gaz (200).

Description:
Description

Titre de l'invention : Procédé et unité de commande d'ensemble moteur

Domaine Technique

[0001 ] La présente invention concerne le domaine technique des ensembles moteurs, et plus particulièrement des ensembles moteurs d’aéronef comprenant au moins une machine électrique et un moteur à turbine à gaz.

Technique antérieure

[0002] Dans le domaine des ensembles moteurs, et en particulier des ensembles moteurs incorporant des moteurs à turbine à gaz et utilisés dans l’aviation, on assiste à une importance croissante des prélèvements de puissance mécanique pour des fins secondaires, et en particulier pour la génération électrique. Or, si le moteur à turbine à gaz est dimensionné en fonction des demandes maximales en énergie propulsive et électrique, ceci peut être contraire à son exploitation économique.

[0003] Afin de résoudre ce problème, il a été proposé dans la publication de demande de brevet européen numéro EP 2 989 007 A1 de réduire temporairement, lors des étapes transitoires d’accélération des moteurs à turbine à gaz d’un aéronef, la puissance mécanique extraite par des générateurs électriques mécaniquement couplés à ces moteurs à turbine à gaz, pour les délester et ainsi faciliter leur accélération, et d’augmenter la puissance mécanique extraite par les générateurs électriques lors des étapes de décélération. En stockant l’excédent d’énergie électrique généré pendant les étapes de décélération pour couvrir tout éventuel déficit en énergie électrique pendant les étapes d’accélération, il peut ainsi être possible de dimensionner plus modestement le moteur à turbine à gaz, tout en couvrant les demandes maximales en puissance mécanique ou poussée et en puissance électrique.

[0004]Toutefois, les moteurs à turbine à gaz sont aussi soumis à d’autres contraintes opérationnelles, et cela même à des phases autres que les accélérations. Les publications de demande de brevet US 2022/065176 Al et EP 3 569 855 Al ont divulgué d'autres procédés d'opération d'ensembles propulsifs comprenant des moteurs à turbine à gaz et des machines électriques.

Exposé de l’invention

[0005] La présente divulgation vise à mieux adapter aux contraintes opérationnelles le fonctionnement d’un ensemble moteur d’aéronef comprenant un moteur à turbine à gaz et au moins une machine électrique couplée mécaniquement à un arbre rotatif du moteur à turbine à gaz de manière à être entraînée en rotation pour générer de l’électricité.

[0006] Pour cela, suivant un premier aspect de cette divulgation, dans un procédé de commande d’un tel ensemble moteur d’aéronef, une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique peut être modifiée quand un paramètre de fonctionnement du moteur à turbine à gaz atteint une limite prédéterminée.

[0007] Grâce à ce changement de la consigne de prélèvement de travail mécanique par la machine électrique, il est possible d’éviter que le paramètre de fonctionnement du moteur de turbine à gaz sorte d’une plage préférée, sans affecter la puissance propulsive ou la poussée qui sont fournies à l’aéronef.

[0008] Le moteur à turbine à gaz peut être un turboréacteur et en particulier un turboréacteur à soufflante. Toutefois, l’application de ce procédé est également envisageable avec d’autres types de moteur à turbine à gaz pour aéronef, tels que par exemple les turbopropulseurs servant à entrainer au moins une hélice propulsive ou les turbomoteurs servant à entrainer au moins un rotor de sustentation.

[0009] Ce procédé est par ailleurs applicable aux ensembles moteurs comprenant un réducteur connecté à un arbre rotatif du moteur à turbine à gaz pour l’entrainement d’un organe mécanique par l’arbre basse pression à travers le réducteur, comme par exemple les turboréacteurs à soufflante à réducteur ainsi que la plupart des turbopropulseurs et turbomoteurs.

[0010] Ledit paramètre de fonctionnement peut notamment être une température à l’intérieur du moteur à turbine à gaz, et sa limite prédéterminée peut être une limite maximale. En particulier, la température peut être une température de gaz dans une tuyère d’échappement du moteur à turbine à gaz et la consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique peut être réduite quand la température augmente jusqu’à la limite maximale, de manière à délester le moteur à turbine à gaz. Ainsi, notamment dans un régime élevé du moteur à turbine à gaz, tel que peut en particulier être atteint au décollage, une réduction temporaire du prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique peut préserver la puissance propulsive fournie par l’ensemble moteur à l’aéronef, sans que la température des gaz à l’échappement ne devienne trop élevée.

[0011] Alternativement, toutefois, si le moteur à turbine à gaz comprend au moins un arbre basse pression avec une turbine basse pression et un arbre haute pression avec une turbine haute pression disposée en amont de la turbine basse pression, et la machine électrique est couplée mécaniquement à l’arbre haute pression, la température peut être une température de gaz de combustion en sortie de la turbine basse pression, et la consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique peut être réduite quand la température augmente jusqu’à la limite maximale, de manière à délester l’arbre haute pression. Ainsi, il peut notamment être possible d’éviter une surchauffe des turbines pendant un régime de ralenti, qui peut être par exemple un régime auquel l’arbre haute pression tourne à une vitesse non supérieure à 40% d’un régime maximal nominal. Dans ce cas, afin de compenser au moins en partie la diminution de la puissance électrique générée par la machine électrique couplée à l’arbre haute pression, l’ensemble moteur peut comprendre aussi une machine électrique couplée mécaniquement à l’arbre basse pression, et une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique couplée mécaniquement à l’arbre basse pression peut être augmentée quand la consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique couplée mécaniquement à l’arbre haute pression est réduite.

[0012] Toutefois, alternativement à une température, ledit paramètre de fonctionnement peut être une fonction d’un débit de carburant fourni à une chambre de combustion du moteur à turbine à gaz, comme par exemple ledit débit de carburant divisé par une pression statique en entrée de la chambre de combustion du moteur à turbine à gaz, éventuellement normalisé en fonction d’une température d’admission, et la consigne de prélèvement de puissance mécanique peut être réduite quand le paramètre de fonctionnement augmente jusqu’à une limite maximale et/ou augmentée quand le paramètre de fonctionnement descend jusqu’à une limite minimale. Ainsi, on peut notamment obtenir des montées en régime plus rapides sans tout en respectant une limite maximale du débit de carburant pour éviter des phénomènes de pompage, notamment d’un compresseur haute pression, et/ou des descentes en régime plus rapides en respectant une limite minimale du débit de carburant pour éviter d’éteindre la combustion.

[0013] Ledit travail mécanique peut notamment être commandé en boucle ouverte. Alternativement, toutefois, ledit travail mécanique pourrait être commandé en boucle fermée, c’est-à-dire en fonction d’une valeur de rétroaction.

[0014] Un deuxième aspect de cette divulgation concerne une unité de commande de l’ensemble moteur susmentionné qui peut être adaptée pour commander un changement d’une consigne de prélèvement de puissance mécanique par la machine électrique quand un paramètre de fonctionnement du moteur à turbine à gaz atteint une limite prédéterminée

[0015] Un troisième aspect de cette divulgation concerne un ensemble moteur comprenant l’unité de commande du deuxième aspect ainsi que la machine électrique et le moteur à turbine à gaz.

[0016] Un quatrième aspect de cette divulgation concerne un programme d’ordinateur pouvant comprendre des instructions qui, mises en oeuvre par une unité de commande de l’ensemble moteur hybride susmentionné, conduisent l’unité de commande à effectuer le procédé de commande du premier aspect.

Brève description des dessins

[0017] L’objet du présent exposé et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de modes de réalisation donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :

[0018] [Fig. 1] La figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble moteur suivant des modes de réalisation, comprenant un moteur à turbine à gaz, deux machines électriques et une unité de commande. [0019] [Fig. 2] La figure 2 est une représentation d’un réseau électrique d’aéronef comprenant deux ensembles moteurs comme celui de la figure 1 .

[0020] [Fig. 3] La figure 3 est un schéma illustrant un procédé de commande de l’ensemble moteur de la figure 1 suivant un premier et un deuxième modes de réalisation.

[0021] [Fig. 4] La figure 4 est un schéma illustrant un procédé de commande de l’ensemble moteur de la figure 1 suivant un troisième mode de réalisation.

Description des modes de réalisation

[0022] Comme illustré sur la figure 1 , un ensemble moteur 100 d’aéronef suivant un mode de réalisation peut comprendre un moteur à turbine à gaz 200, une première machine électrique 300, une deuxième machine électrique 400 et une unité de commande 500. Le moteur à turbine à gaz 200 peut comprendre un arbre basse pression 210 et un arbre haute pression 220. L’arbre basse pression 210 et l’arbre haute pression 220 peuvent être arrangés coaxialement, comme illustré. Le moteur à turbine à gaz 200 peut aussi comprendre un compresseur basse pression 230, un compresseur haute pression 240, une chambre de combustion 250, une turbine haute pression 260, une turbine basse pression 270, et une tuyère d’échappement 275, arrangés successivement dans le sens de l’écoulement dans une veine annulaire de fluide de travail, de manière à ce que de l’air admis en amont du compresseur basse pression 230 soit successivement comprimé dans le compresseur basse pression 230 et dans le compresseur haute pression 240, pour ensuite générer dans la chambre de combustion 250 des gaz de combustions chauds par combustion d’un carburant injecté dans cette chambre de combustion 250. Ces gaz de combustion peuvent alors être successivement détendus dans la turbine haute pression 260 et dans la turbine basse pression 270, de manière à les actionner en rotation, avant d’échapper par la tuyère 275. L’arbre haute pression 220 peut être couplé mécaniquement à la turbine haute pression 260 et au compresseur haute pression 240, de manière à ce que la turbine haute pression 260 puisse entrainer en rotation l’arbre haute pression 220 et le compresseur haute pression 240, tandis que l’arbre basse pression 210 peut être couplé mécaniquement à la turbine basse pression 270 et au compresseur basse pression 230, de manière à ce que la turbine basse pression 270 puisse entrainer en rotation l’arbre basse pression 210 et le compresseur basse pression 230.

[0023] Comme dans le mode de réalisation illustré, le moteur à turbine à gaz 200 peut être un turboréacteur à double flux comprenant aussi une soufflante 280, qui peut aussi être couplée mécaniquement à l’arbre basse pression 230, de manière à pouvoir être aussi entraînée en rotation par la turbine basse pression 270 à travers l’arbre basse pression 210. Comme illustré, le moteur de turbine à gaz 200 pourrait comprendre aussi un réducteur 290 interposé entre l’arbre basse pression 210 et la soufflante 280, de manière à ce que la soufflante 280 puisse être entraînée avec une moindre vitesse de rotation que l’arbre basse pression 210. Toutefois, une soufflante à entrainement direct par l’arbre basse pression 210 est également envisageable. Par ailleurs, d’autres architectures du moteur à turbine à gaz 200, sans soufflante, sont également envisageables. Ainsi, le moteur à turbine à gaz 200 pourrait alternativement être un turbopropulseur, avec au moins une hélice propulsive mécaniquement couplée à l’arbre basse pression 210 à travers le réducteur 290, ou un turbomoteur, avec au moins un rotor de sustentation mécaniquement couplé à l’arbre basse pression 210 à travers le réducteur 290. Il est également envisageable, en particulier pour un turbomoteur ou un turbopropulseur, que le moteur à turbine à gaz 200 ne comprenne qu’un seul compresseur, couplé mécaniquement à l’arbre haute pression 210.

[0024] La première machine électrique 300 peut être, comme illustré, configurée en tant que moteur-générateur pour sélectivement transformer de l’énergie électrique en travail mécanique en mode moteur et du travail mécanique en énergie électrique en mode générateur. Cette première machine électrique 300 peut être couplée mécaniquement à l’arbre basse pression 210 pour actionner, en mode moteur, l’arbre basse pression 210, et pour être actionnée, en mode générateur, par l’arbre basse pression 210. Toutefois, il est également envisageable, dans le cadre de la présente divulgation, qu’elle ne soit configurée qu’en tant que générateur électrique, apte uniquement à transformer de l’énergie électrique en travail mécanique.

[0025] De manière analogue, la deuxième machine électrique 400 peut aussi être, comme illustré, configurée en tant que moteur-générateur pour sélectivement transformer de l’énergie électrique en travail mécanique en mode moteur et du travail mécanique en énergie électrique en mode générateur. Cette deuxième machine électrique peut être couplée mécaniquement à l’arbre haute pression 220 pour actionner, en mode moteur, l’arbre haute pression 220, et pour être actionnée, en mode générateur, par l’arbre haute pression 220. Toutefois, il est également envisageable, dans le cadre de la présente divulgation, qu’elle ne soit configurée qu’en tant que générateur électrique, apte uniquement à transformer du travail mécanique en énergie électrique.

[0026] Comme illustré sur la figure 2, dans un aéronef 10, qui peut être un aéronef 10 avec un ou plusieurs ensembles moteurs 100 analogues, chacune des première et deuxième machines électriques 300, 400 de chaque ensemble moteur 100 peuvent être connectées électriquement à un réseau électrique 20. Ce réseau électrique 20 peut être un réseau électrique à courant continu, et chacune des première et deuxième machines électriques 300, 400 de chaque ensemble moteur 100 peuvent alors être connectées électriquement au réseau électrique 20 à travers un convertisseur 30 correspondant. Pour alimenter ce réseau électrique, l’aéronef 10 peut également comporter une pile à combustible 50, un dispositif de stockage d’énergie électrique 60 (comme par exemple une batterie et/ou un supercondensateur) et/ou un groupe électrogène auxiliaire 40, qui peut comporter un générateur 41 couplé mécaniquement à un moteur à combustion 42 pour son actionnement et être connecté électriquement au réseau électrique 20 à travers un autre convertisseur 30.

[0027] L’unité de commande 500 peut être une unité de commande électronique, éventuellement une unité de commande moteur numérique à pleine autorité (en anglais : « Full Authority Digital Engine Control » ou FADEC). Elle peut notamment prendre la forme d’un processeur électronique apte à mettre en oeuvre les instructions d’un programme d’ordinateur pour commander le fonctionnement de l’ensemble moteur 100. Cette unité de commande 500 peut être connectée au moteur à turbine à gaz 200 pour commander notamment l’alimentation de la chambre de combustion 250 en carburant, ainsi qu’à chacune des première et deuxième machines électriques 300, 400 pour commander l’injection et/ou extraction de travail mécanique de l’arbre basse pression 210 et de l’arbre haute pression 220, respectivement. L’unité de commande 500 peut aussi être connectée à une commande manuelle, comme par exemple une manette de gaz 80, et/ou à un ordinateur de vol 90, afin de recevoir une consigne de fonctionnement de l’ensemble moteur 100, qui peut par exemple prendre la forme d’une consigne de poussée, de puissance, ou de vitesse de rotation de l’arbre basse pression 210 et/ou de l’arbre haute pression 220. Dans l’aéronef 10, l’unité de commande 500 de chaque ensemble moteur 100 peut par ailleurs être aussi connectée à une unité de commande 70 du réseau électrique 20, qui peut être connectée à son tour à chaque convertisseur 30, au groupe électrogène 40, à la pile à combustible 50 et/ou au dispositif de stockage d’énergie électrique 60, afin de maintenir un équilibre dans le réseau électrique 20. L’unité de commande 500 peut par ailleurs être connectée à des capteurs de température 276 et 277, disposés, respectivement, directement en aval et en amont de la turbine basse pression 270, pour recevoir des températures des gaz de combustion en sortie de la turbine basse pression 270 et en sortie de la turbine haute pression 260, à un ou plusieurs capteurs de pression (non illustrés), disposés dans la chambre de combustion 250 pour capter une pression statique p cc en entrée de la chambre de combustion 250 et la transmettre à l’unité de commande 500, et à un ou plusieurs capteurs de débit (non illustrés), disposés dans un circuit d’alimentation de la chambre de combustion 250 en carburant pour capter un débit C de carburant fourni à la chambre de combustion 250 et le transmettre à l’unité de commande 500, notamment en tant que valeur de rétroaction pour la commande de cette alimentation en carburant.

[0028] Dans un premier mode de réalisation, l’unité de commande 500 peut être adaptée pour mettre en oeuvre un procédé de commande de l’ensemble moteur 100, comme illustré sur la Fig. 3, dans lequel la température de gaz de combustion T 5 en sortie de la turbine basse pression 270 soit captée et transmise à l’unité de commande 500 par le capteur 276 et comparée à une limite maximale T 5 ,max dans un bloc fonctionnel comparateur 510 de l’unité de commande 500, de telle manière que, quand cette température T 5 augmente jusqu’à atteindre la limite maximale T 5imax , en particulier à un régime de ralenti, un bloc fonctionnel commutateur 520 de l’unité de commande 500 peut passer d’un premier mode de fonctionnement F1 à un deuxième mode de fonctionnement F2, dans lequel une consigne P H p de prélèvement de puissance mécanique transmise par l’unité de commande 500 à la deuxième machine électrique 400 est réduite. Il est envisageable que la température T 5 ne soit pas captée, mais calculée indirectement à partir d’autres paramètres avant d’être comparée à sa limite maximale T 5 ,max dans le bloc fonctionnel comparateur 510 de l’unité de commande 500. Afin de maintenir l’équilibre du réseau électrique 20, l’unité de commande 500 peut commander, simultanément à cette diminution du prélèvement de puissance par la deuxième machine électrique 400, une augmentation de la puissance prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210. Ainsi, par exemple, on pourrait passer d’un premier mode F1 dans lequel l’ensemble de la puissance électrique requise serait générée uniquement par la deuxième machine électrique 400, et la première machine électrique 300 ne prélèverait sensiblement aucune puissance sur l’arbre basse pression 210, à un deuxième mode F2 dans lequel la génération électrique serait partagée, par exemple à parts égales, entre la première machine électrique 300 et la deuxième machine électrique 400. Alternativement ou en complément à l’augmentation de la puissance prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210, l’unité de commande 500 peut aussi commander, à travers l’unité de commande 70 du réseau électrique 20, un apport électrique supplémentaire par le groupe électrogène auxiliaire 40, par la pile à combustible 50 et/ou par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou une moindre consommation électrique par un ou plusieurs consommateurs connectés au réseau électrique 20.

[0029] La diminution du prélèvement de puissance mécanique PHP par la deuxième machine électrique 400 peut être commandée en boucle fermée, notamment en fonction d’une différence entre la température T 5 , utilisée donc en tant que valeur de rétroaction, et sa limite supérieure T 5imax . Alternativement, toutefois, la diminution du prélèvement de la puissance PHP pourrait être commandée en boucle ouverte, avec par exemple une réduction prédéterminée du prélèvement de la puissance P H p pendant un temps prédéterminé. La commande de la diminution du prélèvement de la puissance P H p pourrait par ailleurs intégrer une hystérésis 530, de manière à ne s’arrêter que quand la température T 5 serait sensiblement en dessous de sa limite supérieure T 5 ,max- [0030] Dans un deuxième mode de réalisation, l’unité de commande 500 peut être adaptée pour mettre en oeuvre un procédé de commande de l’ensemble moteur 100, dans lequel la température T E G des gaz de combustion en sortie de la turbine haute pression 260 soit captée (ou calculée à part et transmise à l’unité de commande 500 par le capteur 277 pour être comparée à une limite maximale T EG, max dans le bloc fonctionnel comparateur 510 de l’unité de commande 500, de telle manière que, quand cette température T E G augmente jusqu’à atteindre la limite maximale T EG ,max, en particulier à un régime de décollage de l’aéronef, le bloc fonctionnel commutateur 520 de l’unité de commande 500 peut passer du premier mode de fonctionnement F1 à un deuxième mode de fonctionnement F2’, dans lequel une consigne PBP de prélèvement de puissance mécanique transmise par l’unité de commande 500 à la première machine électrique 300 et/ou une consigne P H p de prélèvement de puissance mécanique transmise à la deuxième machine électrique 400 soient réduites. Il est également envisageable d’utiliser, à la place de la température T EG des gaz de combustion en sortie de la turbine haute pression 260, une température des gaz de combustion encore plus en amont, en particulier une température T 41 des gaz de combustion en entrée de la turbine haute pression 260, de telle manière que la consigne P B p et/ou la consigne PHP soient réduites quand cette température augmente jusqu’à atteindre une limite maximale, en particulier à un régime de décollage de l’aéronef. Tant la température T EG comme la température T 41 pourraient ne pas être directement captées, mais être calculées indirectement à partir d’autres paramètres avant d’être comparées à leurs limites correspondantes dans le bloc fonctionnel comparateur 510 de l’unité de commande 500. Afin de maintenir l’équilibre du réseau électrique 20, l’unité de commande 500 peut commander, à travers l’unité de commande 70 du réseau électrique 20, un apport électrique supplémentaire par le groupe électrogène auxiliaire 40, par la pile à combustible 50 et/ou par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou une moindre consommation électrique par un ou plusieurs consommateurs (non illustrés) connectés au réseau électrique 20 qui ne soient pas essentiels à la sécurité du vol. On pourrait ainsi par exemple passer d’un premier mode F1 dans lequel l’entièreté d’une puissance électrique nominale serait générée uniquement par la deuxième machine électrique 400, à un deuxième mode F2’ dans lequel chacune des première et deuxième machines électriques 300, 400 générerait 30% de la puissance électrique nominale, et le déficit restant serait couvert en réduisant la consommation électrique et/ou avec le groupe électrogène auxiliaire 40, la pile à combustible 50 et/ou le dispositif de stockage d’énergie électrique 60.

[0031 ] La diminution des prélèvements de puissance mécanique PBP et PHP par les première et deuxième machines électriques 300, 400 peut être commandée en boucle fermée. Ainsi, à chaque moment tant que la température T EG reste égale ou supérieure à la limite maximale T E G,max, l’unité de commande 500 pourrait commander aux première et/ou deuxième machines électriques 300, 400 une diminution du prélèvement de la puissance P B p ou P H p correspondante en fonction, par exemple, d’une différence entre la température T EG , utilisée donc en tant que valeur de rétroaction, et sa limite supérieure T EG , max- Alternativement, toutefois, la diminution du prélèvement des puissances PHP et/ou PBP pourrait être commandée en boucle ouverte, avec par exemple une réduction prédéterminée du prélèvement de la puissance P H p et/ou P B p pendant un temps prédéterminé. La commande de la diminution du prélèvement des puissances PHP et/ou PBP pourrait par ailleurs intégrer une hystérésis 530, de manière à ne s’arrêter que quand la température T EG serait sensiblement en dessous de sa limite supérieure T EG , max-

[0032] Dans un troisième mode de réalisation, l’unité de commande 500 peut être adaptée pour mettre en oeuvre un procédé de commande de l’ensemble moteur 100, illustré sur la figure 4, dans lequel l’unité de commande 500 peut calculer un rapport CsP qui peut être le débit C de carburant fourni à la chambre de combustion 250 transmis par au moins un capteur de débit, divisé par la pression statique p cc transmise par l’au moins un capteur de pression. Ce rapport CsP, éventuellement normalisé en fonction d’une température d’admission, peut être comparé à une limite supérieure CsP ma x et/ou à une limite inférieure CsP m in dans des blocs fonctionnels comparateurs 510a, 510b respectifs , notamment pendant une phase de décélération de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression 220.

[0033] Quand le rapport CsP augmente jusqu’à devenir égal, ou même supérieur, à la limite supérieure CsP ma x, notamment pendant une phase d’accélération de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression 220, un premier bloc fonctionnel commutateur 520a de l’unité de commande 500 peut passer du premier mode de fonctionnement F1 à un deuxième mode de fonctionnement F2a, dans lequel l’unité de commande 500 peut commander une diminution du prélèvement de la puissance PHP prélevée par la deuxième machine électrique 400 sur l’arbre haute pression 220, de manière à délester l’arbre haute pression 220 et qu’il puisse notamment continuer à accélérer avec l’alimentation en carburant disponible, exprimée par la limite supérieure CsP ma x- Cette diminution du prélèvement de la puissance PHP peut notamment être commandée en boucle fermée, notamment en fonction d’une différence entre le rapport CsP, utilisé donc en tant que valeur de rétroaction, et sa limite supérieure CsP ma x- Alternativement, toutefois, la diminution du prélèvement de la puissance P H p pourrait être commandée en boucle ouverte, avec par exemple une réduction prédéterminée du prélèvement de la puissance PHP pendant un temps prédéterminé. La commande de la diminution du prélèvement de la puissance P H p pourrait par ailleurs intégrer une hystérésis 530a, de manière à ne s’arrêter que quand le rapport CsP serait sensiblement en dessous de sa limite supérieure CsP ma x-

[0034] Comme dans le premier mode de réalisation, afin de maintenir l’équilibre du réseau électrique 20, l’unité de commande 500 peut commander, simultanément à cette diminution du prélèvement de puissance P H p par la deuxième machine électrique 400, une augmentation de la puissance PBP prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210. Alternativement ou en complément à l’augmentation de la puissance prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210, l’unité de commande 500 peut aussi commander, à travers l’unité de commande 70 du réseau électrique 20, un apport électrique supplémentaire par le groupe électrogène auxiliaire 40, par la pile à combustible 50 et/ou par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou une moindre consommation électrique par un ou plusieurs consommateurs (non illustrés) connectés au réseau électrique 20 qui ne soient pas essentiels à la sécurité du vol. On pourrait ainsi par exemple passer d’un premier mode F1 dans lequel l’entièreté d’une puissance électrique nominale serait générée uniquement par la deuxième machine électrique 400, à un deuxième mode F2a dans lequel la deuxième machine électrique 300 ne générerait sensiblement aucune puissance électrique, la première machine électrique 300 générerait 80% de la puissance électrique nominale, et le déficit restant serait couvert en réduisant la consommation électrique et/ou avec le groupe électrogène auxiliaire 40, la pile à combustible 50 et/ou le dispositif de stockage d’énergie électrique 60.

[0035] D’autre part, quand le rapport CsP augmente jusqu’à devenir égal, ou même inférieur, à la limite inférieure CsP m in, notamment pendant une phase de décélération de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression, un deuxième bloc fonctionnel commutateur 520b de l’unité de commande 500 peut passer du premier mode de fonctionnement F1 à un troisième mode de fonctionnement F2b, dans lequel l’unité de commande 500 peut commander une augmentation du prélèvement de la puissance P H p prélevée par la deuxième machine électrique 400 sur l’arbre haute pression 220, de manière à freiner l’arbre haute pression et qu’il puisse notamment continuer à décélérer tout en évitant l’extinction de la chambre de combustion 250 par alimentation insuffisante de carburant, grâce au respect de la limite inférieure CsPmin- Cette augmentation du prélèvement de la puissance P H p peut notamment être commandée en boucle fermée, notamment en fonction d’une différence entre le rapport CsP, utilisé donc en tant que valeur de rétroaction, et sa limite inférieure CsPmin- Alternativement, toutefois, l’augmentation du prélèvement de la puissance P H p pourrait être commandée en boucle ouverte, avec par exemple une augmentation prédéterminée du prélèvement de la puissance PHP pendant un temps prédéterminé. La commande de l’augmentation du prélèvement de la puissance PHP pourrait par ailleurs intégrer une hystérésis 530b, de manière à ne s’arrêter que quand le rapport CsP serait sensiblement au-dessus de sa limite inférieure CsP min-

[0036] Afin de maintenir l’équilibre du réseau électrique 20 aussi dans cette situation, l’unité de commande 500 peut commander, simultanément à cette augmentation du prélèvement de puissance P H p par la deuxième machine électrique 400, une diminution de la puissance PBP prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210. Alternativement ou en complément à la diminution de la puissance P B p prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre basse pression 210, l’unité de commande 500 peut aussi commander, à travers l’unité de commande 70 du réseau électrique 20, une diminution d’apport électrique par le groupe électrogène auxiliaire 40, par la pile à combustible 50 et/ou par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou une plus grande consommation électrique par un ou plusieurs consommateurs (non illustrés) connectés au réseau électrique 20, comme par exemple un ou plusieurs dispositifs de dégivrage. On pourrait ainsi par exemple passer d’un premier mode F1 dans lequel l’entièreté d’une puissance électrique nominale serait générée uniquement par la deuxième machine électrique 400, à un troisième mode F2b dans lequel la deuxième machine électrique 400 générerait 120% de la puissance électrique nominale, et l’excédent serait consommée par la première machine électrique 300 fonctionnant en mode moteur, stocké par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou consommé par un ou plusieurs consommateurs électrique tels que les dispositifs de dégivrage.

[0037] Dans un quatrième mode de réalisation, la tuyère 275 peut être une tuyère à section variable. Pour faire varier sa section de sortie, elle peut comporter des actionneurs 278 connectés pour leur commande à l’unité de commande 500. En cas d’atteinte d’une limite de section de sortie de tuyère, l’unité de commande 500 peut commander une diminution du prélèvement de la puissance PBP prélevée par la première machine électrique 300 sur l’arbre haute pression 210 et/ou de la puissance P H p prélevée par la deuxième machine électrique 400 sur l’arbre haute pression 220, de manière à délester l’arbre basse pression 210 et/ou l’arbre haute pression 220. La diminution du prélèvement de la puissance PBP et/ou de la puissance PHP pourrait être commandée en boucle ouverte, avec par exemple une réduction prédéterminée du prélèvement de puissance pendant un temps prédéterminé. La commande de la diminution du prélèvement de puissance pourrait par ailleurs intégrer une hystérésis. Afin de maintenir l’équilibre du réseau électrique 20, l’unité de commande 500 peut commander, à travers l’unité de commande 70 du réseau électrique 20, un apport électrique supplémentaire par le groupe électrogène auxiliaire 40, par la pile à combustible 50 et/ou par le dispositif de stockage d’énergie électrique 60, et/ou une moindre consommation électrique par un ou plusieurs consommateurs (non illustrés) connectés au réseau électrique 20 qui ne soient pas essentiels à la sécurité du vol.

[0038] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des modes de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. Par exemple, En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.