FR3009844A1 - METHOD AND DEVICE FOR FUEL INJECTION IN A COMBUSTION CHAMBER OF AN ENGINE - Google Patents

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Abstract

Système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, comportant au moins deux circuits de carburant, l'un à débit permanent (1) et l'autre à débit intermittent (2), des organes (4, 5) de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits et un moyen de commande (3) de ces organes, le circuit à débit intermittent étant susceptible d'être purgé, Caractérisé en ce que, sur réception d'un ordre de remplissage en carburant des circuits à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent, le moyen de commande (3) est adapté à - commander les organes (4, 5, 6, 7) de dosage et de répartition pour obtenir un débit de carburant prédéterminé supérieur au débit correspondant à l'ordre de remplissage et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent, pendant une durée prédéterminée.Fuel injection system in a combustion chamber of an engine, comprising at least two fuel circuits, one with a constant flow rate (1) and the other with an intermittent flow rate (2), with members (4, 5 ) of dosing and distribution of the fuel between the two circuits and a means of control (3) of these bodies, the intermittent flow circuit being capable of being purged, characterized in that, upon receipt of a filling order in fuel circuit following a purge of the intermittent flow circuit, the control means (3) is adapted to - control the bodies (4, 5, 6, 7) dosing and distribution to obtain a fuel flow predetermined higher than the flow rate corresponding to the filling order and provide the resulting excess fuel to the intermittent flow circuit for a predetermined time.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'INJECTION DE CARBURANT DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION D'UN MOTEUR DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne l'injection de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur, notamment un moteur d'aéronef. Elle concerne plus particulièrement l'alimentation en carburant d'injecteurs dans une chambre de combustion à faible émission d'oxydes d'azote Nox. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Pour réduire le taux d'émission des polluants, notamment des oxydes d'azote Nox, le carburant est injecté dans la chambre de combustion du moteur par l'intermédiaire de deux circuits d'injection. Un circuit appelé circuit pilote présente un débit permanent optimisé pour les bas régimes. Un circuit appelé circuit principal présente un débit intermittent optimisé pour les régimes élevés. Il complète le débit de carburant pour permettre notamment d'atteindre la puissance nécessaire au décollage.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the injection of fuel into the combustion chamber of an engine, in particular an aircraft engine. It relates more particularly to the fuel supply of injectors in a combustion chamber with low emission of NOx nitrogen oxides. STATE OF THE PRIOR ART To reduce the emission rate of pollutants, in particular NOx nitrogen oxides, the fuel is injected into the combustion chamber of the engine via two injection circuits. A circuit called pilot circuit has an optimized continuous flow for low speeds. A circuit called the main circuit has an intermittent flow optimized for high speeds. It completes the fuel flow to allow in particular to achieve the power required for takeoff.

Le circuit principal est utilisé de manière non permanente, lorsqu'il y a besoin d'une poussée du moteur supplémentaire, et son débit peut être nul ou très faible à certains régimes. Le fonctionnement par intermittence du circuit principal conjugué aux températures élevées régnant dans le moteur a pour conséquence d'induire une décomposition ou cokéfaction indésirable du carburant stagnant dans le circuit principal, lorsque le débit de carburant dans celui-ci est fortement réduit ou coupé. Les documents EP 1 770 333 et EP 2 026 002 de la demanderesse présentent des injecteurs multipoint à deux circuits de carburant de ce type. Pour supprimer ce risque de cokéfaction de carburant dans le circuit principal, il est connu de purger le circuit principal lorsqu'il est inutilisé.The main circuit is used non-permanently, when there is a need for additional engine thrust, and its flow may be zero or very low at certain speeds. The intermittent operation of the main circuit coupled with the high temperatures in the engine has the effect of inducing undesirable decomposition or coking of the stagnant fuel in the main circuit, when the fuel flow therein is greatly reduced or cut off. Documents EP 1 770 333 and EP 2 026 002 of the Applicant disclose multipoint injectors with two fuel circuits of this type. To eliminate this risk of fuel coking in the main circuit, it is known to purge the main circuit when it is not used.

Cependant, lorsque le circuit principal est utilisé à nouveau après une purge, le fonctionnement du circuit pilote et de l'ensemble du système d'injection de carburant peut être perturbé. En effet, le système d'alimentation, qui comporte un dispositif de régulation qui commande un doseur de carburant et une vanne de répartition de carburant entre les deux circuits, ouvre alors la vanne de répartition à la position commandée par la régulation correspondant à un régime souhaité. Une partie du débit de carburant est alors utilisé pour remplir le circuit principal et n'est donc pas injecté dans la chambre de combustion à cet instant. Cela génère un sous-dosage temporaire de carburant pendant la phase de remplissage du circuit principal, un retard de réponse de ce dernier et un risque de dépassement de régime souhaité à la fin du remplissage du circuit principal. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre les problèmes de la technique antérieure en fournissant un système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, comportant au moins deux circuits de carburant, l'un à débit permanent et l'autre à débit intermittent, des organes de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits et un moyen de commande de ces organes, le circuit à débit intermittent étant susceptible d'être purgé, caractérisé en ce que, sur réception d'un ordre de remplissage en carburant des circuits à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent, le moyen de commande est adapté à - commander les organes de dosage et de répartition pour obtenir un débit de carburant prédéterminé supérieur au débit correspondant à l'ordre de remplissage et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent, pendant une durée prédéterminée. Grâce à l'invention, le débit de carburant injecté dans la chambre de combustion reste conforme au débit attendu pour un bon fonctionnement, en particulier il n'y a pas de sous-dosage de carburant dû au remplissage du circuit à débit intermittent.However, when the main circuit is used again after purging, the operation of the pilot circuit and the entire fuel injection system may be disturbed. Indeed, the power system, which comprises a control device which controls a fuel metering device and a fuel distribution valve between the two circuits, then opens the distribution valve to the position controlled by the regulation corresponding to a regime. wish. Part of the fuel flow is then used to fill the main circuit and is not injected into the combustion chamber at this time. This generates a temporary underdosing of fuel during the filling phase of the main circuit, a response delay of the latter and a risk of exceeding the desired speed at the end of filling the main circuit. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention aims to solve the problems of the prior art by providing a fuel injection system in a combustion chamber of an engine, comprising at least two fuel circuits, one with a constant flow rate. and the other intermittent flow, dosing and distribution of the fuel between the two circuits and a means for controlling these bodies, the intermittent flow circuit being capable of being purged, characterized in that, upon receipt of a fuel filling order of the circuits following a purge of the intermittent flow circuit, the control means is adapted to - control the dosing and distribution components to obtain a predetermined fuel flow rate greater than the flow rate corresponding to the filling order and supplying the resulting excess fuel to the intermittent flow circuit for a predetermined period of time. Thanks to the invention, the fuel flow injected into the combustion chamber remains in accordance with the expected flow rate for proper operation, in particular there is no underdosing of fuel due to the filling of the intermittent flow circuit.

Il n'y a pas de retard de réponse du circuit à débit intermittent ni de dépassement de régime souhaité à la fin du remplissage du circuit à débit intermittent. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les organes de dosage et de répartition du carburant comportent un doseur de carburant et une vanne de répartition de carburant, le doseur permettant de régler le débit de carburant fourni aux circuits à débit intermittent et à débit permanent, et la vanne de répartition permettant de répartir le carburant entre le circuit à débit intermittent et le circuit à débit permanent. Le doseur et la vanne de répartition sont reliés en série entre une pompe à carburant et les circuits d'injection. Selon un second mode de réalisation de l'invention, les organes de dosage et de répartition du carburant comportent un doseur de carburant pour le circuit à débit permanent et un doseur de carburant pour le circuit à débit intermittent. Les deux doseurs sont alors reliés en parallèle entre la pompe à carburant et les circuits d'injection et assurent à la fois le dosage du carburant pour chacun des circuits et la répartition du carburant entre les deux circuits. L'invention concerne aussi un procédé d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, par un système d'injection comportant au moins deux circuits de carburant, l'un à débit permanent et l'autre à débit intermittent, des organes de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits et un moyen de commande de ces organes, le circuit à débit intermittent étant susceptible d'être purgé, caractérisé en ce que, sur réception d'un ordre de remplissage en carburant des circuits à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent, il comporte l'étape de : - commande des organes de dosage et de répartition pour obtenir un débit de carburant prédéterminé supérieur au débit correspondant à l'ordre de remplissage et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent, pendant une durée prédéterminée. Le procédé présente des avantages analogues à ceux précédemment présentés.There is no response delay of the intermittent flow circuit or desired revving at the end of filling of the intermittent flow circuit. According to a first embodiment of the invention, the metering and fuel distribution units comprise a fuel metering device and a fuel distribution valve, the metering device for adjusting the fuel flow rate supplied to the intermittent flow circuits and to the fuel distribution valve. flow rate, and the distribution valve for distributing the fuel between the intermittent flow circuit and the permanent flow circuit. The metering unit and the distribution valve are connected in series between a fuel pump and the injection circuits. According to a second embodiment of the invention, the metering and fuel distribution components comprise a fuel metering device for the permanent flow circuit and a fuel metering device for the intermittent flow circuit. The two feeders are then connected in parallel between the fuel pump and the injection circuits and ensure both the fuel dosage for each of the circuits and the distribution of fuel between the two circuits. The invention also relates to a fuel injection method in a combustion chamber of an engine, by an injection system comprising at least two fuel circuits, one with a constant flow rate and the other with an intermittent flow rate, fuel proportioning and distributing means between the two circuits and means for controlling these members, the intermittent flow circuit being capable of being purged, characterized in that, on receipt of a fuel filling order, circuits following a purge of the intermittent flow circuit, it comprises the step of: - controlling the metering and distribution components to obtain a predetermined fuel flow rate greater than the flow rate corresponding to the filling order and to provide the resulting fuel surplus at the intermittent flow circuit for a predetermined period of time. The process has advantages similar to those previously presented.

Dans un mode particulier de réalisation, les étapes du procédé selon l'invention sont mises en oeuvre par des instructions de programme d'ordinateur. En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en oeuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en oeuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions de programme d'ordinateur adaptées à la mise en oeuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l'invention.In a particular embodiment, the steps of the method according to the invention are implemented by computer program instructions. Consequently, the invention also relates to a computer program on an information medium, this program being capable of being implemented in a computer, this program comprising instructions adapted to the implementation of the steps of a process as described above. This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other form desirable shape. The invention also relates to a computer readable information medium, and comprising computer program instructions adapted to the implementation of the steps of a method as described above. The information carrier may be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording means, for example a diskette or a hard disk. On the other hand, the information medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network. Alternatively, the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method according to the invention.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférés donnés à titre d'exemple non limitatif, décrits en référence aux figures dans lesquelles : La figure 1 représente schématiquement un système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, selon un premier mode de réalisation de l'invention, La figure 2 représente schématiquement un système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, selon un second mode de réalisation de l'invention, La figure 3 représente un procédé d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, selon un mode de réalisation de l'invention, Les figures 4a à 4f représentent des débits de carburant en différents points du système et une répartition de carburant entre les circuits d'injection, selon la présente invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention représenté en référence à la figure 1, l'invention est appliquée à un système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur. Seuls les éléments utiles à la compréhension de l'invention sont représentés et décrits. Le système d'injection comporte deux circuits d'injection de carburant dans la chambre de combustion, non représentée.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages will appear on reading the following description of two preferred embodiments given by way of non-limiting example, described with reference to the figures in which: FIG. 1 schematically represents a system of FIG. fuel injection into a combustion chamber of a motor, according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 schematically represents a fuel injection system in a combustion chamber of an engine, according to a second embodiment FIG. 3 shows a method of injecting fuel into a combustion chamber of a motor, according to one embodiment of the invention. FIGS. 4a to 4f represent fuel flow rates in different embodiments of the invention. system points and a fuel distribution between the injection circuits, according to the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS According to a first preferred embodiment of the invention shown with reference to FIG. 1, the invention is applied to a fuel injection system in a combustion chamber of an engine. Only the elements useful for understanding the invention are represented and described. The injection system comprises two fuel injection circuits in the combustion chamber, not shown.

Le premier circuit d'injection de carburant 1, dit circuit pilote ou encore circuit de ralenti, a un débit limité et permanent. Il comporte un ensemble de buses d'injection symbolisées par des flèches. Le second circuit d'injection de carburant 2, dit circuit principal, est conçu pour compléter le débit de carburant jusqu'au point de plein gaz. Il permet notamment d'atteindre toute la puissance nécessaire au décollage. Ce circuit comporte lui aussi un ensemble de buses d'injection symbolisées par des flèches mais il n'est pas utilisé en permanence, son débit est par conséquent intermittent et peut être nul ou très faible à certains régimes.The first fuel injection circuit 1, said pilot circuit or idle circuit, has a limited and permanent flow. It comprises a set of injection nozzles symbolized by arrows. The second fuel injection circuit 2, said main circuit, is designed to supplement the fuel flow to the full gas point. It allows in particular to achieve all the power necessary for takeoff. This circuit also has a set of injection nozzles symbolized by arrows but it is not used permanently, its flow is therefore intermittent and can be zero or very low at certain speeds.

Le fait de pouvoir utiliser deux circuits d'injection de carburant, dont un n'est pas utilisé en permanence, permet une meilleure homogénéité du mélange air/carburant et donc une meilleure combustion. Il y a donc réduction d'émission des polluants, et notamment des oxydes d'azote. Un dispositif de régulation électronique 3 dit FADEC, d'après l'anglais « Full Authority Digital Engine Control », commande un organe 4 de dosage de carburant qui détermine le débit de carburant fourni aux deux circuits d'injection 1 et 2. Le dispositif de régulation 3 commande également un organe 5 de répartition du carburant entre les deux circuits d'injection 1 et 2. Ainsi, selon ce mode de réalisation, l'organe de dosage 4 est un doseur qui impose le débit de carburant qui est fourni à l'ensemble des deux circuits d'injection. L'organe de répartition 5 est une vanne de répartition qui répartit le carburant entre les deux circuits d'injection. Le doseur 4 et la vanne 5 sont reliés en série entre une pompe à carburant non représentée et les deux circuits d'injection 1 et 2. Le dosage de carburant est donc tout d'abord déterminé de manière globale pour les deux circuits puis la répartition du carburant entre les deux circuits est effectuée. La figure 2 représente un second mode de réalisation de système d'injection de carburant. Ce second mode se différencie du premier par ses organes de dosage et de répartition de carburant. Le système d'injection comporte deux circuits d'injection de carburant 1 et 2 similaires à ceux précédemment décrits. Il comporte également un dispositif de régulation 3 similaire à celui précédemment présenté. Il comporte des organes 6 et 7 de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits 1 et 2. Dans ce mode de réalisation, l'organe de dosage et l'organe de répartition sont deux doseurs 6 et 7 commandés par le dispositif de régulation 3.The fact of being able to use two fuel injection circuits, one of which is not used permanently, allows a better homogeneity of the air / fuel mixture and therefore a better combustion. There is therefore emission reduction of pollutants, including nitrogen oxides. An electronic control device 3, known as FADEC, according to the English "Full Authority Digital Engine Control", controls a fuel metering member 4 which determines the flow rate of fuel supplied to the two injection circuits 1 and 2. The device 3 also controls a member 5 for distributing the fuel between the two injection circuits 1 and 2. Thus, according to this embodiment, the metering member 4 is a metering device that imposes the fuel flow that is supplied to the set of two injection circuits. The distribution member 5 is a distribution valve which distributes the fuel between the two injection circuits. The metering device 4 and the valve 5 are connected in series between a not shown fuel pump and the two injection circuits 1 and 2. The fuel metering is therefore first determined globally for the two circuits and then the distribution. fuel between the two circuits is made. Figure 2 shows a second embodiment of a fuel injection system. This second mode differs from the first by its dosing and fuel distribution components. The injection system comprises two fuel injection circuits 1 and 2 similar to those previously described. It also comprises a regulating device 3 similar to that previously presented. It comprises means 6 and 7 for dosing and distributing the fuel between the two circuits 1 and 2. In this embodiment, the metering member and the distribution member are two metering devices 6 and 7 controlled by the regulation 3.

Ainsi, les doseurs 6 et 7 sont reliés en parallèle entre la pompe à carburant non représentée et les circuits d'injection 1 et 2, respectivement. Chaque doseur 6, 7 impose le débit de carburant fourni à son circuit d'injection respectif 1, 2 et le rapport des débits de carburant fournis aux circuits d'injection détermine la répartition entre les circuits d'injection. Chaque doseur est ainsi un organe de dosage et de répartition de carburant. Pour éviter la cokéfaction du carburant dans les buses du circuit principal lorsqu'elles ne débitent pas de carburant dans la chambre de combustion, le circuit principal 2 est purgé. Cette purge est commandée par le dispositif de régulation électronique 3 et peut être effectuée de diverses manières. Selon des variantes non représentées, les deux modes de réalisation de système d'injection de carburant peuvent comporter plus de deux circuits d'injection. Dans tous les cas, au moins un circuit d'injection de carburant peut être purgé.Thus, the feeders 6 and 7 are connected in parallel between the fuel pump not shown and the injection circuits 1 and 2, respectively. Each metering device 6, 7 imposes the fuel flow rate supplied to its respective injection circuit 1, 2 and the ratio of the fuel flow rates supplied to the injection circuits determines the distribution between the injection circuits. Each metering unit is thus a metering and fuel distribution member. To avoid coking of the fuel in the nozzles of the main circuit when they do not deliver fuel into the combustion chamber, the main circuit 2 is purged. This purge is controlled by the electronic control device 3 and can be performed in various ways. According to variants not shown, the two embodiments of fuel injection system may comprise more than two injection circuits. In all cases, at least one fuel injection circuit can be purged.

La figure 3 représente un procédé d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, mis en oeuvre dans le premier mode de réalisation de dispositif précédemment décrit, plus particulièrement dans le dispositif de régulation électronique 3. Le procédé comporte des étapes El à E3. L'étape El est la réception d'un ordre de remplissage en carburant des circuits d'injection, à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent 2. On suppose que l'ordre de remplissage survient à un instant T1. La figure 4a représente un exemple de débit total de carburant D1 délivré dans la chambre de combustion par les circuits d'injection, en fonction du temps, correspondant à l'ordre de remplissage reçu. Le débit total de carburant délivré dans la chambre de combustion est égal à une première valeur Dll relativement faible jusqu'à l'instant T1, puis il augmente jusqu'à une deuxième valeur D12 plus élevée que la première, entre les instants T1 et T3. Le débit D1 reste ensuite égal à la deuxième valeur D12. A titre d'exemple, la valeur Dll vaut 750 kg/h, la valeur D12 vaut 3000 kg/h et la durée T3-T1 vaut 7 secondes.FIG. 3 represents a method of injecting fuel into a combustion chamber of an engine, implemented in the first device embodiment previously described, more particularly in the electronic control device 3. The method comprises steps El to E3. Step E1 is the receipt of a fuel filling order of the injection circuits, following a purge of the intermittent flow circuit 2. It is assumed that the filling order occurs at a time T1. FIG. 4a shows an example of total fuel flow D1 delivered to the combustion chamber by the injection circuits, as a function of time, corresponding to the filling order received. The total fuel flow delivered into the combustion chamber is equal to a relatively low first value D11 until time T1 and then increases to a second value D12 which is higher than the first, between times T1 and T3. . The flow D1 then remains equal to the second value D12. For example, the value D11 is 750 kg / h, the value D12 is 3000 kg / h and the duration T3-T1 is 7 seconds.

L'étape suivante E2 est la commande des organes 4 et 5 de dosage et de répartition pour obtenir en sortie de l'organe de dosage 4 un débit de carburant D2 prédéterminé qui est supérieur au débit D1 correspondant à l'ordre de remplissage pendant une durée prédéterminée, et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent 2, pendant la durée prédéterminée. Ce surplus de carburant, correspondant à la différence des débits D2-D1, sert à remplir le circuit principal 2. La figure 4b représente le débit de carburant D2 délivré par le doseur 4, en fonction du temps. Entre les instants T1 et T2, le débit de carburant D2 délivré par le doseur est supérieur au débit total de carburant D1 délivré dans la chambre de combustion par les circuits d'injection, représenté à la figure 4a. Ainsi, entre les instant T1 et T2, le débit de carburant D2 atteint une valeur maximale D21 supérieure à la valeur du débit Dl. L'instant T1 est l'instant où survient l'ordre de remplissage, comme précédemment exposé, et l'instant T2 est l'instant où le circuit principal 2 est rempli de carburant. L'instant T2 est antérieur à l'instant T3. Par exemple, la durée T2-T1 vaut 4 secondes et la valeur de débit D21 vaut 4500 kg/h. La figure 4c représente la répartition de carburant affecté au circuit principal 2, en fonction du temps. Cette répartition est déterminée par la vanne de répartition 5 et est représentée en pourcentage. Entre les instants T1 et T2, la répartition de carburant croit rapidement jusqu'à environ 80% pour le circuit principal 2, puis diminue jusqu'à une valeur proche de zéro. Cette répartition permet de remplir le circuit principal grâce au surplus de carburant délivré par le doseur 4. La durée (T2-T1), la valeur de débit D2 entre les instants T1 et T2 ainsi que la répartition entre les deux circuits d'injection de carburant entre ces deux instants sont prédéterminées. Ces grandeurs dépendent de la constitution du circuit principal 2, notamment du volume à remplir de carburant. Le circuit principal 2 est donc rempli de carburant grâce à la combinaison du surplus de débit de carburant en sortie du doseur 4 et de la répartition simultanée réalisée par la vanne de répartition 5 qui envoie le surplus de carburant vers le circuit principal 2. Le débit de carburant qui permet le remplissage du circuit principal est la différence entre le débit D2 délivré par le doseur et le débit D1 délivré dans la chambre de combustion. La figure 4d représente la courbe de remplissage en carburant du circuit principal 2, exprimée en pourcentage du volume du circuit principal, en fonction du temps. A partir de l'instant T2, le circuit principal 2 est rempli de carburant. A cet instant, l'étape E3 est le retour à un mode de régulation classique dans lequel le débit de carburant D2 en sortie de doseur 4 est égal au débit de carburant D1 délivré dans la chambre de combustion, et dans lequel la vanne de répartition 5 est réglée pour que le débit D3 délivré par le circuit principal 2 augmente progressivement. La figure 4e représente le débit D3 délivré par le circuit principal 2, en fonction du temps, tandis que la figure 4f représente le débit D4 délivré par le circuit pilote 1 en fonction du temps. Le débit D4 dans le circuit pilote est égal au débit total D1 entre les instants T1 et T2, puis il reste à une valeur palier pour enfin redescendre à une valeur faible. Le débit D3 est nul jusqu'à l'instant T2 puis augmente. A chaque instant, le débit D1 est égal à la somme des débits D3 et D4. Dans le second mode de réalisation, les deux circuits d'injection d carburant sont alimentés en parallèle. Le débit total de carburant délivré dans la chambre de combustion est identique au débit total D1 représenté à la figure 4a. Le débit de carburant délivré par le circuit pilote 1 est identique au débit D4 représenté à la figure 4f. Le débit de carburant fourni au circuit principal 2 est égal à la différence entre le débit D2 (figure 4b) et le débit D1 (figure 4a), entre les instants T1 et T2, puis et égal au débit D3 (figure 4e) à partir de l'instant T2.25The following step E2 is the control of the dosing and distribution members 4 and 5 to obtain at the outlet of the dosing member 4 a predetermined fuel flow D2 which is greater than the flow D1 corresponding to the filling order during a period of time. predetermined duration, and supplying the resulting excess fuel to the intermittent flow circuit 2 for the predetermined duration. This excess fuel, corresponding to the difference in flow rates D2-D1, serves to fill the main circuit 2. Figure 4b shows the fuel flow D2 delivered by the metering device 4, as a function of time. Between times T1 and T2, the fuel flow D2 delivered by the metering device is greater than the total fuel flow D1 delivered into the combustion chamber by the injection circuits, shown in FIG. 4a. Thus, between times T1 and T2, the fuel flow D2 reaches a maximum value D21 greater than the value of the flow Dl. The instant T1 is the moment when the filling order occurs, as previously explained, and the instant T2 is the moment when the main circuit 2 is filled with fuel. The instant T2 is earlier than the instant T3. For example, the duration T2-T1 is 4 seconds and the flow rate value D21 is 4500 kg / h. Figure 4c shows the fuel distribution assigned to the main circuit 2, as a function of time. This distribution is determined by the distribution valve 5 and is represented as a percentage. Between times T1 and T2, the fuel distribution increases rapidly to about 80% for the main circuit 2, then decreases to a value close to zero. This distribution makes it possible to fill the main circuit thanks to the excess fuel delivered by the metering device 4. The duration (T2-T1), the flow rate value D2 between the instants T1 and T2 as well as the distribution between the two injection circuits of fuel between these two instants are predetermined. These quantities depend on the constitution of the main circuit 2, in particular the volume to be filled with fuel. The main circuit 2 is therefore filled with fuel thanks to the combination of the surplus fuel flow at the outlet of the metering device 4 and the simultaneous distribution made by the distribution valve 5 which sends the excess fuel to the main circuit 2. The flow fuel that allows the filling of the main circuit is the difference between the flow D2 delivered by the metering device and the flow D1 delivered in the combustion chamber. FIG. 4d represents the fuel filling curve of the main circuit 2, expressed as a percentage of the volume of the main circuit, as a function of time. From the moment T2, the main circuit 2 is filled with fuel. At this time, step E3 is the return to a conventional control mode in which the flow of fuel D2 at the metering outlet 4 is equal to the fuel flow D1 delivered to the combustion chamber, and in which the distribution valve 5 is set so that the flow D3 delivered by the main circuit 2 increases gradually. FIG. 4e represents the flow D3 delivered by the main circuit 2, as a function of time, while FIG. 4f represents the flow D4 delivered by the pilot circuit 1 as a function of time. The flow D4 in the pilot circuit is equal to the total flow D1 between instants T1 and T2, then it remains at a plateau value to finally go down to a low value. The flow D3 is zero until the moment T2 then increases. At each instant, the flow D1 is equal to the sum of the flow rates D3 and D4. In the second embodiment, the two fuel injection circuits are fed in parallel. The total fuel flow delivered into the combustion chamber is identical to the total flow D1 shown in Figure 4a. The fuel flow delivered by the pilot circuit 1 is identical to the flow rate D4 shown in FIG. 4f. The flow of fuel supplied to the main circuit 2 is equal to the difference between the flow D2 (FIG. 4b) and the flow D1 (FIG. 4a), between the instants T1 and T2, and then and equal to the flow D3 (FIG. from the moment T2.25

Claims (6)

REVENDICATIONS1. Système d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, comportant au moins deux circuits de carburant, l'un à débit permanent (1) et l'autre à débit intermittent (2), des organes (4, 5, 6, 7) de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits et un moyen de commande (3) de ces organes, le circuit à débit intermittent étant susceptible d'être purgé, Caractérisé en ce que, sur réception d'un ordre de remplissage en carburant des circuits à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent, le moyen de commande (3) est adapté à - commander les organes (4, 5, 6, 7) de dosage et de répartition pour obtenir un débit de carburant prédéterminé supérieur au débit correspondant à l'ordre de remplissage et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent, pendant une durée prédéterminée.REVENDICATIONS1. Fuel injection system in a combustion chamber of an engine, comprising at least two fuel circuits, one with a constant flow rate (1) and the other with an intermittent flow rate (2), with members (4, 5 , 6, 7) for dispensing and distributing the fuel between the two circuits and a control means (3) for these members, the intermittent flow circuit being capable of being purged, characterized in that, on receipt of a circuit filling order of the circuits following a purge of the intermittent flow circuit, the control means (3) is adapted to - control the organs (4, 5, 6, 7) dosing and distribution to obtain a predetermined fuel flow rate greater than the flow rate corresponding to the filling order and supplying the resulting excess fuel to the intermittent flow circuit for a predetermined time. 2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de dosage et de répartition du carburant comportent un doseur (4) de carburant et une vanne de répartition (5) de carburant, le doseur permettant de régler le débit de carburant fourni aux circuits à débit intermittent et à débit permanent, et la vanne de répartition permettant de répartir le carburant entre le circuit à débit intermittent et le circuit à débit permanent.2. fuel injection system according to claim 1, characterized in that the metering and distribution of fuel comprise a fuel metering device (4) and a fuel distribution valve (5), the metering device for adjusting the flow rate of fuel supplied to the intermittent flow and permanent flow circuits, and the distribution valve for distributing the fuel between the intermittent flow circuit and the permanent flow circuit. 3. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de dosage et de répartition du carburant comportent un doseur (6) de carburant pour le circuit à débit permanent et un doseur (7) de carburant pour le circuit à débit intermittent.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the metering and fuel distribution elements comprise a fuel metering device (6) for the permanent flow circuit and a fuel metering device (7) for the intermittent flow circuit. 4. Procédé d'injection de carburant dans une chambre de combustion d'un moteur, par un système d'injection comportant au moins deux circuits de carburant,l'un à débit permanent et l'autre à débit intermittent, des organes de dosage et de répartition du carburant entre les deux circuits et un moyen de commande de ces organes, le circuit à débit intermittent étant susceptible d'être purgé, Caractérisé en ce que, sur réception (El) d'un ordre de remplissage en carburant des circuits à la suite d'une purge du circuit à débit intermittent, il comporte l'étape de : - commande (E2) des organes de dosage et de répartition pour obtenir un débit de carburant prédéterminé supérieur au débit correspondant à l'ordre de remplissage et fournir le surplus de carburant en résultant au circuit à débit intermittent, pendant une durée prédéterminée.4. A method of injecting fuel into a combustion chamber of an engine, by an injection system comprising at least two fuel circuits, one with a constant flow rate and the other with an intermittent flow rate, with dosing members and distributing the fuel between the two circuits and a means for controlling these members, the intermittent flow circuit being capable of being purged, characterized in that, upon receipt (El) of a fuel filling order of the circuits following a purge of the intermittent flow circuit, it comprises the step of: - controlling (E2) the metering and distribution components to obtain a predetermined fuel flow rate greater than the flow rate corresponding to the filling order and supplying the resulting excess fuel to the intermittent flow circuit for a predetermined period of time. 5. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution du procédé selon la revendication 4 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.A computer program comprising instructions for performing the method of claim 4 when said program is executed by a computer. 6. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution du procédé selon la revendication 4.20A computer-readable recording medium on which a computer program is recorded including instructions for executing the method according to claim 4.20
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916126A (en) * 1993-12-22 1999-06-29 United Technologies Corporation Starting fuel control system for a staged combustor
US20040255594A1 (en) * 2002-10-22 2004-12-23 Makoto Baino Method and system for controlling gas turbine engine
US20060218929A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Honda Motor Co., Ltd. Gas turbine engine control system
EP1942260A2 (en) * 2006-12-26 2008-07-09 General Electric Company Non-linear fuel transfers for gas turbines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916126A (en) * 1993-12-22 1999-06-29 United Technologies Corporation Starting fuel control system for a staged combustor
US20040255594A1 (en) * 2002-10-22 2004-12-23 Makoto Baino Method and system for controlling gas turbine engine
US20060218929A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Honda Motor Co., Ltd. Gas turbine engine control system
EP1942260A2 (en) * 2006-12-26 2008-07-09 General Electric Company Non-linear fuel transfers for gas turbines

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