本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有至少一個(gè)自調(diào)節(jié)消耗器的液壓系統(tǒng)中的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的離心泵、尤其是加熱泵的方法，在其中，確定離心泵的體積流量的梯度并且由借助增益因子加權(quán)的梯度和上一個(gè)預(yù)給定的理論揚(yáng)程的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)來計(jì)算離心泵的當(dāng)前理論揚(yáng)程，其中該關(guān)聯(lián)描述理論揚(yáng)程和體積流量之間的正反饋并且增益因子由計(jì)算規(guī)則確定。

背景技術(shù)：

這類方法由德國(guó)專利申請(qǐng)de102011012211a1已知。在此，理論揚(yáng)程根據(jù)體積流量沿可設(shè)定的基礎(chǔ)特性曲線來調(diào)節(jié)，該基礎(chǔ)特性曲線通過特性曲線理論值定義，其中，當(dāng)體積流量上升時(shí)，特性曲線理論值增大，并且當(dāng)體積流量下降時(shí)，特性曲線理論值減小。因此該特性曲線在泵特性曲線族中持續(xù)移動(dòng)并且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、適配于液壓系統(tǒng)實(shí)際需求的泵調(diào)節(jié)。特性曲線的增大和減小通過正反饋值加上上一特性曲線值實(shí)現(xiàn)，當(dāng)體積流量上升時(shí)，正反饋值為正，當(dāng)體積流量下降時(shí)，正反饋值為負(fù)。該基礎(chǔ)特性曲線可以是δp-c特性曲線。在此情況下，預(yù)給定的特性曲線理論值相應(yīng)于泵的揚(yáng)程理論值，該揚(yáng)程理論值與體積流量無關(guān)地保持恒定。但該基礎(chǔ)特性曲線也可以是δp-v特性曲線。

根據(jù)固定的計(jì)算規(guī)則在泵運(yùn)行期間確定所要加上的正反饋值，其中該規(guī)則根據(jù)de102011012211a1可通過正反饋值和體積流量梯度之間的線性關(guān)系來定義。這意味著，體積流量變化越大，正反饋值就越大。在所述公開文本中，計(jì)算規(guī)則在泵的整個(gè)運(yùn)行范圍上是相同的。此外，在該方法中對(duì)于泵的應(yīng)用特定的運(yùn)行必須考慮基礎(chǔ)特性曲線的極限值，所述極限值使得該方法只能在泵特性曲線族的有限運(yùn)行范圍中得到應(yīng)用。

通過揚(yáng)程和體積流量變化之間的正反饋確保例如當(dāng)處于液壓系統(tǒng)中的恒溫閥快速打開或關(guān)閉時(shí)揚(yáng)程快速響應(yīng)于體積流量變化。然而在恒溫閥的調(diào)節(jié)范圍中、即在泵的部分負(fù)荷范圍中體積流量變化較慢，以致?lián)P程在過弱的正反饋下保持在過高或過低的值。第一種情況將導(dǎo)致不節(jié)能的運(yùn)行，因?yàn)楸靡云湎鄬?duì)于關(guān)閉的閥而過高的輸送壓力工作。第二種情況將導(dǎo)致消耗器的供應(yīng)不足。另外，揚(yáng)程在過強(qiáng)的正反饋下劇烈響應(yīng)于體積流量的增大。因而由泵建立的附加壓力將壓向至少部分關(guān)閉的閥，使所述閥逐漸進(jìn)一步打開并允許更多體積流量流過。隨后所述閥將重新調(diào)節(jié)并嘗試再次關(guān)閉，這導(dǎo)致體積流量下降并且通過正反饋導(dǎo)致理論揚(yáng)程下降。這又導(dǎo)致體積流量過多地下降并通過打開所述閥的方式使所述閥逆著該趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)?？傊?，于是在液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)由增益因子的過大的值導(dǎo)致的揚(yáng)程振蕩。換言之，液壓系統(tǒng)在增益因子過大時(shí)容易出現(xiàn)振蕩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，為了在使用揚(yáng)程和體積流量變化之間的正反饋的情況下運(yùn)行液壓系統(tǒng)中的離心泵，需要選擇地合適正反饋值、亦即正反饋的增益因子。過高的增益因子導(dǎo)致系統(tǒng)中的振蕩，過低的增益因子導(dǎo)致消耗器的供應(yīng)不足或不節(jié)能的運(yùn)行。優(yōu)化或理想的增益因子位于所述極端情況之間。因此，本發(fā)明的第一個(gè)子任務(wù)在于，優(yōu)化地調(diào)節(jié)增益因子。

此外應(yīng)考慮，對(duì)于液壓系統(tǒng)的不同狀態(tài)、尤其是不同負(fù)荷狀態(tài)(部分負(fù)荷、全負(fù)荷)不同的增益因子是優(yōu)化的。因此，本發(fā)明的另一子任務(wù)在于，在泵運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地確定優(yōu)化增益因子并且進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。

本發(fā)明的另一子任務(wù)在于，提供一種可用于任何泵的調(diào)節(jié)。在此，該調(diào)節(jié)應(yīng)不僅可用于不同泵，而且也應(yīng)在不適配于液壓系統(tǒng)、即超規(guī)格的泵中起作用。

這些任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的調(diào)節(jié)方法來解決。本發(fā)明的有利擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求給出。

根據(jù)本發(fā)明提出，在離心泵運(yùn)行中在考慮離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)和液壓系統(tǒng)的當(dāng)前和/或至少一個(gè)過去的狀態(tài)的情況下動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述計(jì)算規(guī)則。

因?yàn)殡x心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)持續(xù)變化，因此計(jì)算規(guī)則也不斷變化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在此所描述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，該方法完全不需要客戶方面手動(dòng)預(yù)給定特性曲線，因?yàn)椴]有以傳統(tǒng)方式沿剛性特性曲線調(diào)節(jié)泵。就此而言，離心泵的啟動(dòng)過程更加簡(jiǎn)單進(jìn)而更安全，因?yàn)椴粫?huì)錯(cuò)誤地設(shè)定。

因此根據(jù)本發(fā)明的方法不使用傳統(tǒng)的剛性特性曲線調(diào)節(jié)，在其中離心泵的揚(yáng)程根據(jù)其輸送流量沿所設(shè)定的固定特性曲線調(diào)節(jié)。這通常在加熱泵中實(shí)現(xiàn)并且導(dǎo)致泵的工作點(diǎn)在hq曲線圖中僅位于所設(shè)定的特性曲線上。更確切地說，根據(jù)本發(fā)明使用這樣的算法，其能實(shí)現(xiàn)泵在調(diào)節(jié)范圍中可在hq曲線圖中完全自由地到達(dá)任何工作點(diǎn)并且也能實(shí)現(xiàn)從能量?jī)?yōu)化的角度根據(jù)加熱系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定所述工作點(diǎn)。

代替常見的特性曲線調(diào)節(jié)，新計(jì)算出的理論揚(yáng)程保持直至新的理論揚(yáng)程已計(jì)算出。在該持續(xù)時(shí)間內(nèi)泵保持在恒定理論揚(yáng)程上，這相應(yīng)于基礎(chǔ)δp-c調(diào)節(jié)。在此只有當(dāng)體積流量變化時(shí)，才產(chǎn)生新的理論揚(yáng)程，因?yàn)榉駝t梯度為零。此外，可以周期性重新計(jì)算理論揚(yáng)程。這意味著，根據(jù)本發(fā)明的方法可以周期性重復(fù)，優(yōu)選以3秒至15分鐘之間的間隔、尤其是每30秒重復(fù)。這也表示，理論揚(yáng)程至少在一個(gè)間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持不變，即使體積流量變化。如果是這種情況，則僅在一個(gè)間隔開始時(shí)產(chǎn)生新的理論揚(yáng)程。泵在此動(dòng)態(tài)地在運(yùn)行中根據(jù)液壓系統(tǒng)的新出現(xiàn)的負(fù)荷狀態(tài)自動(dòng)尋找能量?jī)?yōu)化的工作點(diǎn)。

在此僅還需為理論揚(yáng)程預(yù)給定初值hstart，所述初值可在工廠方面被編程化并且例如可以是在體積流量為0時(shí)的最大揚(yáng)程hmax和最小揚(yáng)程hmin之間的平均值，如表示為如下方程：

hstart＝hmin+1/2(hmax-hmin)。

此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，其可用于整個(gè)泵特性曲線族并且不只局限于確定的界限內(nèi)。

該方法優(yōu)選用于加熱泵或冷卻泵。液壓系統(tǒng)因此優(yōu)選可以是加熱系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)或組合的加熱/冷卻系統(tǒng)。

液壓系統(tǒng)包括至少一個(gè)自調(diào)節(jié)的消耗器。液壓系統(tǒng)原則上也可包括兩個(gè)或更多、尤其是多個(gè)消耗器。消耗器例如可以是地板加熱裝置的加熱體或加熱回路、或天花板冷卻裝置的冷卻體或冷卻區(qū)。所述兩個(gè)或更多消耗器的至少一個(gè)于是是自調(diào)節(jié)的。但兩個(gè)或更多個(gè)所述消耗器也可以都是自調(diào)節(jié)的。但并非所有消耗器都必須是自調(diào)節(jié)的并且也不一定被調(diào)節(jié)。在本文中，“自調(diào)節(jié)”可理解為相應(yīng)消耗器配有調(diào)節(jié)元件，所述調(diào)節(jié)元件自動(dòng)調(diào)節(jié)通過消耗器的體積流量，在此調(diào)節(jié)例如可針對(duì)確定的目標(biāo)溫度。調(diào)節(jié)元件安裝在消耗器的供應(yīng)管路或回流管路中。這種調(diào)節(jié)元件例如可以是恒溫閥、電動(dòng)閥或電熱調(diào)節(jié)閥。

液壓系統(tǒng)的狀態(tài)可通過所述一個(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)消耗器的狀態(tài)或通過調(diào)節(jié)元件的狀態(tài)來描述。在閥的情況下根據(jù)調(diào)節(jié)元件的開度，調(diào)節(jié)元件分別引起一種液壓阻力，所述液壓阻力在離心泵處表現(xiàn)為總阻力并且可以通過系統(tǒng)特性曲線ha(q)來描述，該系統(tǒng)特性曲線描述揚(yáng)程h與體積流量q的數(shù)學(xué)關(guān)系。液壓系統(tǒng)的狀態(tài)例如可通過系統(tǒng)特性曲線的斜度來描述，但液壓系統(tǒng)的狀態(tài)通過系統(tǒng)特性曲線上的唯一一點(diǎn)就已經(jīng)可描述，因?yàn)橄到y(tǒng)特性曲線的數(shù)學(xué)表示通常是已知的。在此適用不同的點(diǎn)，如下面還將說明的。

根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)是借助增益因子加權(quán)的梯度與上一個(gè)預(yù)給定的理論揚(yáng)程的相加。增益因子在此始終為正。這實(shí)現(xiàn)正反饋，因?yàn)楫?dāng)體積流量上升時(shí)，理論揚(yáng)程增加，并且當(dāng)體積流量下降時(shí)，理論揚(yáng)程減小。應(yīng)注意，這種正反饋當(dāng)然也可在使用負(fù)增益因子的情況下通過以減法代替加法實(shí)現(xiàn)。但因?yàn)榻Y(jié)果也相應(yīng)于加法，因此不被看作是真正的備選方案。

借助根據(jù)本發(fā)明的方法不僅提出根據(jù)液壓系統(tǒng)的狀態(tài)調(diào)整增益因子的計(jì)算規(guī)則。更確切地說也提出一種合適的計(jì)算規(guī)則。

例如有利的是，所述計(jì)算規(guī)則描述當(dāng)前工作點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間的函數(shù)關(guān)系并且由該函數(shù)關(guān)系計(jì)算增益因子。合適的是為此首先確定離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)。

形成計(jì)算規(guī)則的基本構(gòu)思基于考慮兩種極端情況，其涉及液壓系統(tǒng)或調(diào)節(jié)消耗器的調(diào)節(jié)元件的狀態(tài)或狀態(tài)變化以及揚(yáng)程針對(duì)該狀態(tài)或狀態(tài)變化的相應(yīng)響應(yīng)。

在此第一種極端情況是液壓系統(tǒng)的液壓阻力最小時(shí)，第二種極端情況是阻力最大時(shí)。當(dāng)例如所有閥打開時(shí)，阻力最小，當(dāng)例如所有閥關(guān)閉時(shí)，阻力最大。如果所有閥打開，則離心泵也必須能夠滿足所要求的功率。為了符合該要求，離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)朝向最大泵曲線方向改變。盡管泵的用于最大負(fù)荷的設(shè)計(jì)點(diǎn)通常位于最大泵曲線下方，以便保留調(diào)節(jié)裕度。在最大泵曲線中離心泵通常以最大轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而最大泵曲線在增加的輸送流量和/或增加的揚(yáng)程方向上限定泵的特性曲線族。

最大轉(zhuǎn)速例如可以是這樣的轉(zhuǎn)速，泵可以該轉(zhuǎn)速在持續(xù)運(yùn)行中在機(jī)械或液壓機(jī)械方面實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)。但也存在如下可能性，即當(dāng)在滿負(fù)荷情況下超過特定最大電功率時(shí)，可在泵中實(shí)現(xiàn)功率限制，所述功率限制預(yù)給定相對(duì)于該最大轉(zhuǎn)速比該最大轉(zhuǎn)速小的轉(zhuǎn)速。這導(dǎo)致最大泵曲線在使用功率限制處被削平并且大致形成直線。

對(duì)于第一種極限情況的過快響應(yīng)將是不節(jié)能的，因?yàn)樗赡軙?huì)發(fā)生過調(diào)，而過慢響應(yīng)則可能導(dǎo)致供應(yīng)不足。因此，理想的響應(yīng)居于其間。

如果所有閥關(guān)閉，則泵以最小轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，即工作點(diǎn)位于最小泵曲線上或附近。如果閥關(guān)閉，則該工作點(diǎn)相應(yīng)朝向最小泵曲線方向移動(dòng)或甚至位于其上。在此情況下，過快響應(yīng)可能導(dǎo)致消耗器供應(yīng)不足，而過慢響應(yīng)則是不節(jié)能的。在此理想的響應(yīng)也居于其間。

由該觀察可知：為了計(jì)算理想的增益因子k——如之前所提及的——可以使用目標(biāo)點(diǎn)，離心泵的運(yùn)行狀態(tài)的變化朝向該目標(biāo)點(diǎn)方向定向。因此“目標(biāo)點(diǎn)”可理解為這樣的點(diǎn)，其可借助與離心泵的工作點(diǎn)相同的物理量描述并且尤其是可在hq曲線圖中示出。

理想的是，目標(biāo)點(diǎn)定義這樣的目標(biāo)、即離心泵的運(yùn)行狀態(tài)變化的最終狀態(tài)。因此，目標(biāo)點(diǎn)可以位于最大泵曲線或最小泵曲線上。但目標(biāo)點(diǎn)并非必須位于最大或最小泵曲線上。由于目標(biāo)點(diǎn)本質(zhì)上具有數(shù)學(xué)意義，因此其例如可位于泵特性曲線族之外、尤其是遠(yuǎn)離最大或最小泵曲線。目標(biāo)點(diǎn)甚至可屬于負(fù)體積流量。此外，目標(biāo)點(diǎn)可在使用功率限制的情況下位于相對(duì)于最大泵曲線削平的曲線上。該曲線可在作用的功率限制之外相應(yīng)于最大泵曲線并且在功率限制作用期間相應(yīng)于限定特性曲線族的直線，其切去了超過特定功率極限值的工作點(diǎn)。

對(duì)于理想增益因子k重要的是，從哪個(gè)工作點(diǎn)起離心泵接近第一或第二極端情況中的最終狀態(tài)。如當(dāng)前工作點(diǎn)接近所述最終狀態(tài)，則只需較少地響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化。否則有利地選擇較大的增益因子。出于該原因，有利的是，在計(jì)算規(guī)則中考慮離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)。

基于使用目標(biāo)點(diǎn)來確定增益因子，根據(jù)一種有利的實(shí)施變型方式，確定當(dāng)前工作點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間的定向直線的斜率并將其用作增益因子。該定向直線在某種程度上也構(gòu)成一條特性曲線，但離心泵并不沿該特性曲線在δp-v調(diào)節(jié)的意義中被調(diào)節(jié)。一方面因?yàn)樵撎匦郧€在其斜率方面由于離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)的變化而不斷變化，另一方面理論揚(yáng)程在周期性重新計(jì)算的情況下至少在一個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間上保持不變，從而離心泵最多在近似定向直線的δp-c特性曲線的各階段中沿該定向直線被調(diào)節(jié)。

研究表明，閥打開、即體積流量增加時(shí)的理想增益因子不同于閥關(guān)閉、即體積流量減少時(shí)的理想增益因子。因此有利的是，對(duì)于體積流量向上和向下變化使用不同的目標(biāo)點(diǎn)、即不同的定向直線進(jìn)而不同的增益因子值。在相同的值的情況下，系統(tǒng)狀態(tài)對(duì)于閥打開和關(guān)閉位于相同的定向直線上，只要至少不在最大泵曲線上運(yùn)動(dòng)。在此情況下對(duì)于閥打開和關(guān)閉發(fā)生定向直線的平行移動(dòng)。

在所示的第一種極端情況下，離心泵必須滿足增大的功率要求。為了防止供應(yīng)不足，離心泵必須在基于閥打開的體積流量增加期間提高其功率或其轉(zhuǎn)速。因此泵力求高于當(dāng)前工作點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。因此在正梯度情況下目標(biāo)點(diǎn)優(yōu)選是如下的上目標(biāo)點(diǎn)，所述上目標(biāo)點(diǎn)通過比當(dāng)前工作點(diǎn)的體積流量的體積流量大來表征。優(yōu)選上目標(biāo)點(diǎn)的揚(yáng)程也大于當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程。如果將當(dāng)前工作點(diǎn)看作笛卡爾坐標(biāo)系原點(diǎn)，則上目標(biāo)點(diǎn)在此情況下位于第一象限中。但并非強(qiáng)制如此，如下面還將顯示的。目標(biāo)點(diǎn)也可位于第四象限中。這是如下的情況，即，雖然在上目標(biāo)點(diǎn)中體積流量大于當(dāng)前工作點(diǎn)中的體積流量，但揚(yáng)程小于當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程。但在此情況下定向直線的斜率進(jìn)而增益因子將為負(fù)。為了避免這種情況，可將計(jì)算出的增益因子限制為最小值0。在此情況下理論揚(yáng)程保持不變。

在所示的第二種極端情況下，離心泵可減小其功率，以避免針對(duì)關(guān)閉的閥而工作并用以節(jié)省能量。因此理想的是，泵力求低于當(dāng)前工作點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。因此優(yōu)選目標(biāo)點(diǎn)在負(fù)梯度時(shí)是如下的下目標(biāo)點(diǎn)，所述下目標(biāo)點(diǎn)通過比當(dāng)前體積流量小的體積流量表征。優(yōu)選下目標(biāo)點(diǎn)中的揚(yáng)程也小于當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程。如果將當(dāng)前工作點(diǎn)看作笛卡爾坐標(biāo)系原點(diǎn)，則在此情況下下目標(biāo)點(diǎn)位于第三象限中。但并非強(qiáng)制如此。目標(biāo)點(diǎn)也可位于第二象限中。這是如下的情況，即，雖然在下目標(biāo)點(diǎn)中體積流量小于當(dāng)前工作點(diǎn)中的體積流量，但揚(yáng)程大于當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程。然而在此情況下定向直線的斜率進(jìn)而增益因子也將為負(fù)。為了避免這種情況，在此也可將計(jì)算出的增益因子限制為最小值0。在此情況下理論揚(yáng)程保持不變。

如所示，離心泵在閥關(guān)閉時(shí)以及在閥打開時(shí)力求不同的最終狀態(tài)，從而有利的是，分別為體積流量可朝其改變的兩個(gè)方向之一使用一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。于是產(chǎn)生通向上目標(biāo)點(diǎn)的定向直線或通向下目標(biāo)點(diǎn)的定向直線。

于是，在方法技術(shù)方面可根據(jù)液壓系統(tǒng)的狀態(tài)改變的方向由一個(gè)或另一定向直線的斜率計(jì)算出增益因子。

但在方法技術(shù)方面作為備選方案也可始終考慮兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)并且分析兩個(gè)定向直線的斜率。這意味著，也始終計(jì)算兩個(gè)增益因子、即分別由兩個(gè)定向直線之一計(jì)算出。因此可確定第一增益因子，其相應(yīng)于當(dāng)前工作點(diǎn)和上目標(biāo)點(diǎn)之間的第一定向直線的斜率，并且確定第二增益因子，其相應(yīng)于當(dāng)前工作點(diǎn)和下目標(biāo)點(diǎn)之間的第二定向直線的斜率，在此在正梯度時(shí)使用第一增益因子并且在負(fù)梯度時(shí)使用第二增益因子。因此該方法變型方案與之前所描述的變型方案的區(qū)別此外在于，關(guān)于梯度符號(hào)的情況區(qū)分僅在計(jì)算增益因子之后才進(jìn)行。該變型方案的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)梯度或其符號(hào)已知時(shí)，可直接提供增益因子。但在此必須總是計(jì)算兩個(gè)增益因子，從而計(jì)算成本翻倍。

為了在計(jì)算規(guī)則中考慮液壓系統(tǒng)的當(dāng)前或未來狀態(tài)，可確定液壓系統(tǒng)的當(dāng)前和/或過去的系統(tǒng)特性曲線并且確定該系統(tǒng)特性曲線上的構(gòu)成上目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)。

關(guān)于第一種極端情況已表明特別有利的是，上目標(biāo)點(diǎn)是所述當(dāng)前或過去系統(tǒng)特性曲線與離心泵最大泵曲線之間的交點(diǎn)。相應(yīng)地，可首先確定該交點(diǎn)并將其用作上目標(biāo)點(diǎn)。這意味著，上目標(biāo)點(diǎn)不僅位于系統(tǒng)特性曲線上，而且也位于最大泵曲線上。這至少在這樣的情況下是有利的，即，上目標(biāo)點(diǎn)同時(shí)是真實(shí)的工作點(diǎn)、即可被離心泵達(dá)到的點(diǎn)或者說在離心泵在液壓系統(tǒng)中具體應(yīng)用時(shí)也實(shí)際達(dá)到的點(diǎn)。但并非必須如此。

例如離心泵對(duì)于在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用可以是超規(guī)格的，從而其從未達(dá)到最大泵曲線上的工作點(diǎn)。在該情況下有意義的是，不確定系統(tǒng)特性曲線與最大泵曲線的交點(diǎn)，而是確定與一條位于其下方的泵曲線的交點(diǎn)，也就是說，在此特定轉(zhuǎn)速小于最大轉(zhuǎn)速。所述特定轉(zhuǎn)速因此有利的是超規(guī)格泵實(shí)際也會(huì)達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速。

因此可規(guī)定，離心泵在一定時(shí)間段內(nèi)監(jiān)控其最大轉(zhuǎn)速并且首先將與最大泵曲線的交點(diǎn)用作上目標(biāo)點(diǎn)，但在該時(shí)間段結(jié)束時(shí)檢驗(yàn)離心泵達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速并且隨后確定配置給該最大轉(zhuǎn)速的泵曲線與當(dāng)前或過去的系統(tǒng)特性曲線的交點(diǎn)并將其用作上目標(biāo)點(diǎn)。上目標(biāo)點(diǎn)由此向下移動(dòng)。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，過去的系統(tǒng)特性曲線是在過去的參考時(shí)間段內(nèi)最平緩的系統(tǒng)特性曲線。最平緩的系統(tǒng)特性曲線具有最小斜率。如果系統(tǒng)特性曲線例如在數(shù)學(xué)上被描述為ha＝k·q形式的拋物線，則最平緩的系統(tǒng)特性曲線ha具有最小系數(shù)k。該系統(tǒng)特性曲線屬于液壓系統(tǒng)中的閥最大程度打開的系統(tǒng)狀態(tài)。

對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)這意味著，作為上目標(biāo)點(diǎn)使用液壓系統(tǒng)在預(yù)給定的參考時(shí)間段內(nèi)的一條過去的系統(tǒng)特性曲線與離心泵的具有最大體積流量的泵曲線的交點(diǎn)。由此確保上目標(biāo)點(diǎn)處于滿負(fù)荷情況中。滿負(fù)荷情況可根據(jù)季節(jié)和液壓系統(tǒng)的使用范圍變化。例如無需始終實(shí)際使用所有消耗器。消耗器可設(shè)置在很少使用的空間、如客房或儲(chǔ)藏室中。在使用所有消耗器時(shí)表示全局滿負(fù)荷情況，而使用所有除了很少使用的消耗器者外的其它消耗器則是相對(duì)滿負(fù)荷情況，相對(duì)滿負(fù)荷至少在特定參考時(shí)間段內(nèi)要求最大的能量需求、尤其是熱需求。

為了識(shí)別相對(duì)或絕對(duì)滿負(fù)荷情況，需要在所述參考時(shí)間段上觀察系統(tǒng)特性曲線。

根據(jù)液壓系統(tǒng)，參考時(shí)間段可更大或可更小。在加熱或冷卻系統(tǒng)的情況下加熱或冷卻過程基于日常生活或用戶而每天重復(fù)。因此，大約每24小時(shí)在液壓系統(tǒng)中運(yùn)行相同的狀態(tài)。出于該原因，參考時(shí)間段適當(dāng)?shù)乜蔀?4小時(shí)。但參考時(shí)間段也可選擇得更小或更大并且例如介于12和48小時(shí)之間。借助較短的、如12小時(shí)的參考時(shí)間段可為白天和夜間使用不同的最平緩的系統(tǒng)特性曲線。此外，借助較長(zhǎng)的、如48小時(shí)的參考時(shí)間段可為2天、如周末確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線，在該時(shí)間段內(nèi)可存在不同的加熱行為。

優(yōu)選使用滑動(dòng)參考時(shí)間段。其優(yōu)點(diǎn)在于，在檢測(cè)最平緩的系統(tǒng)特性曲線時(shí)避免突變。因?yàn)閭溥x地可以將在參考時(shí)間段結(jié)束時(shí)刪除關(guān)于之前確定的、可能存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的系統(tǒng)特性曲線的信息。但這意味著，所有信息消失并且該方法必須重新開始，以便確定系統(tǒng)特性曲線、尤其是從中找到最平緩的系統(tǒng)特性曲線。這通過使用滑動(dòng)參考時(shí)間段得以避免，因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻都已知在該時(shí)刻剛剛結(jié)束的參考時(shí)間段的最平緩的系統(tǒng)特性曲線。

為了識(shí)別最平緩的系統(tǒng)特性曲線，可重復(fù)確定液壓系統(tǒng)的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線并且隨后由所確定系統(tǒng)特性曲線的集合確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線。當(dāng)然，一旦確定了新的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線，則所確定的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線變?yōu)檫^去的系統(tǒng)特性曲線。

系統(tǒng)特性曲線的確定本身由現(xiàn)有技術(shù)公開。系統(tǒng)特性曲線例如可基于數(shù)學(xué)描述并且可計(jì)算其中包含的系數(shù)。在最簡(jiǎn)單的情況下可以為液壓系統(tǒng)確定拋物線方程ha＝k·q²+cx。在加熱或冷卻系統(tǒng)的情況下，只要不存在止回閥，則不存在大地測(cè)量學(xué)高度，從而cx＝0。因此只需計(jì)算拋物線的系數(shù)k，這很容易借助k＝q²/ha由離心泵的一個(gè)工作點(diǎn)中用于輸送流量q和揚(yáng)程h的已知值求出。但如果液壓系統(tǒng)包含止回閥，則cx不為零，因?yàn)楸仨毧朔够亻y的開啟壓力，以便可存在大于0的輸送流量。在此情況下應(yīng)確定兩個(gè)參量k和cx，這可簡(jiǎn)單地由離心泵的兩個(gè)工作點(diǎn)求出。

現(xiàn)在為了由分別所確定的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線，可存儲(chǔ)每條系統(tǒng)特性曲線的系數(shù)k并且隨后由存儲(chǔ)值的集合確定用于k的最小值，具有最小值的參數(shù)k所屬的系統(tǒng)特性曲線是最平緩的系統(tǒng)特性曲線。于是作為上目標(biāo)點(diǎn)有利地使用最平緩的系統(tǒng)特性曲線和離心泵的泵曲線、尤其是最大泵曲線(轉(zhuǎn)速最大時(shí)的特性曲線)之間的交點(diǎn)。

如應(yīng)借助最平緩的系統(tǒng)特性曲線在泵曲線上找到合適的上目標(biāo)點(diǎn)，則備選于存儲(chǔ)系數(shù)k可立即由確定的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線確定其與泵曲線、尤其是最大泵曲線的交點(diǎn)。在此該交點(diǎn)中的體積流量十分重要?？纱鎯?chǔ)該體積流量并且隨后由存儲(chǔ)的值的集合中確定最大體積流量。該體積流量屬于相應(yīng)泵曲線與最平緩的系統(tǒng)特性曲線之間的交點(diǎn)，因?yàn)橄到y(tǒng)特性曲線隨著增加的體積流量單調(diào)上升并且泵曲線單調(diào)下降。

系統(tǒng)特性曲線與泵曲線之間交點(diǎn)的確定對(duì)于技術(shù)人員是熟悉的并且例如可通過使系統(tǒng)特性曲線與泵曲線相等求出。在制造商方面通常對(duì)于離心泵給出多個(gè)泵曲線，因?yàn)槎鄠€(gè)泵曲線描述泵特性曲線族。這通過hq曲線圖進(jìn)行，隨后可從中確定描述相應(yīng)泵曲線的數(shù)學(xué)方程和/或類似這種數(shù)學(xué)方程的形式、如二次冪級(jí)數(shù)h(q,n)＝aq²+n·b·q+n²·c，其給輸送流量q和轉(zhuǎn)速n配置揚(yáng)程h。系數(shù)a、b、c由制造商給出。交點(diǎn)中的體積流量q由該二次方程的正解得出：

0＝q²+n·b/(a-k)·q+n²·(c-cx)/(a-k)。

交點(diǎn)中的相應(yīng)揚(yáng)程可通過將體積流量代入系統(tǒng)特性曲線或泵曲線的方程中求出。

備選于使系統(tǒng)特性曲線與泵曲線相等，例如可使用樣條插值法，在其中由工作點(diǎn)的“點(diǎn)云”迭代地確定交點(diǎn)，這些工作點(diǎn)形成存儲(chǔ)的、包括測(cè)量數(shù)據(jù)的特性曲線族。

如上所述，可關(guān)于全局滿負(fù)荷情況給出絕對(duì)最平緩的系統(tǒng)特性曲線并且關(guān)于局部滿負(fù)荷情況給出相對(duì)最平緩的系統(tǒng)特性曲線?！跋鄬?duì)”在此表示，最平緩的系統(tǒng)特性曲線僅在參考時(shí)間段內(nèi)是最平緩的，而在參考時(shí)間段之外也可存在其它系統(tǒng)特性曲線，其更加平緩并且構(gòu)成絕對(duì)最平緩的系統(tǒng)特性曲線。因此相對(duì)最平緩的系統(tǒng)特性曲線僅在特定參考時(shí)間段內(nèi)有效。在經(jīng)過該參考時(shí)間段后確定用于新的參考時(shí)間段的最平緩的系統(tǒng)特性曲線。

在此前一和新的參考時(shí)間段可不相互重疊地進(jìn)行，或者如上所述使用滑動(dòng)參考時(shí)間段，在其中新的參考時(shí)間段與前一參考時(shí)間段重疊。在參考時(shí)間段不重疊的情況下，在新的參考時(shí)間段開始時(shí)或在上一個(gè)參考時(shí)間段結(jié)束時(shí)重置“最平緩”系統(tǒng)特性曲線。由此刪除所有關(guān)于系統(tǒng)特性曲線的歷史信息并且必須重新獲取。與此不同地，在滑動(dòng)參考時(shí)間段的情況下僅刪除最早的系統(tǒng)特性曲線，因?yàn)槠湓跁r(shí)間上移出滑動(dòng)參考時(shí)間段，并且當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線被加入到確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線要考慮的系統(tǒng)特性曲線的集合中。

如上所述，目標(biāo)點(diǎn)或者說下目標(biāo)點(diǎn)可以位于離心泵的最小泵曲線上。最小泵曲線是這樣的曲線，其連接離心泵在最小轉(zhuǎn)速時(shí)的所有工作點(diǎn)。泵的最小轉(zhuǎn)速是這樣的轉(zhuǎn)速，從該轉(zhuǎn)速起，泵可達(dá)到不等于零的揚(yáng)程或體積流量。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的系統(tǒng)特性曲線都會(huì)聚于一個(gè)共同點(diǎn)、在加熱系統(tǒng)的情況下通常都為hq曲線圖的原點(diǎn)，因此在小的體積流量時(shí)各系統(tǒng)特性曲線彼此相距不遠(yuǎn)。出于該原因，目標(biāo)點(diǎn)或者說下目標(biāo)點(diǎn)可以是最小泵曲線上的固定點(diǎn)，其尤其可相應(yīng)于在體積流量為零時(shí)位于離心泵最小泵曲線上的工作點(diǎn)。

但下目標(biāo)點(diǎn)在離心泵運(yùn)行時(shí)也可改變。此外這在液壓系統(tǒng)中存在止回閥時(shí)是有意義的。如系統(tǒng)中存在這種止回閥并且其開啟壓力高于最小泵曲線的最大揚(yáng)程，則位于最小泵曲線上的下目標(biāo)點(diǎn)可導(dǎo)致在離心泵的工作點(diǎn)達(dá)到下目標(biāo)點(diǎn)時(shí)止回閥關(guān)閉并且不再打開，因?yàn)閾P(yáng)程或者說由泵在該揚(yáng)程下建立的壓差低于止回閥的開啟壓力。

為了避免這種情況，當(dāng)體積流量在特定時(shí)間上低于預(yù)給定的極限值時(shí)，可將下目標(biāo)點(diǎn)提高到更高的揚(yáng)程上。通過該極限值可確定是否存在止回閥以及該方法是否因低于止回閥的開啟壓力而近似“無效運(yùn)行”。所述極限值例如可以位于最大泵曲線上的最大體積流量的1％、尤其是0.1％。時(shí)間段例如可以是2至12小時(shí)。此外，下目標(biāo)點(diǎn)可提高尤其是最大泵曲線上最大揚(yáng)程的2％至8％。下目標(biāo)點(diǎn)的提高也可在離心泵運(yùn)行中多次進(jìn)行。

當(dāng)體積流量例如小于最大可能的體積流量的0.1％時(shí)，在梯度為負(fù)時(shí)通過如下方式調(diào)整用于增益因子的目標(biāo)點(diǎn)，即將配置給下目標(biāo)點(diǎn)的揚(yáng)程的最后的值提高例如最大可能的揚(yáng)程的5％。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利實(shí)施方式，增益因子可由定向直線的斜率獲得，該定向直線如在hq曲線圖中所示連接離心泵的當(dāng)前工作點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)。當(dāng)梯度為正時(shí)，使用通向上目標(biāo)點(diǎn)的定向直線。當(dāng)梯度為負(fù)時(shí)，使用通向下目標(biāo)點(diǎn)的定向直線。在此應(yīng)注意，在僅為液壓系統(tǒng)狀態(tài)變化的一個(gè)唯一方向、即僅為正梯度或僅為負(fù)梯度確定相應(yīng)定向直線的斜率并且將其用作增益因子時(shí)，就已實(shí)現(xiàn)使用定向直線來確定當(dāng)前優(yōu)化增益因子的基本構(gòu)思。根據(jù)本發(fā)明的方法并非強(qiáng)制用于正梯度和負(fù)梯度。因此該方法例如可僅用于正梯度或僅用于負(fù)梯度，從而僅存在一個(gè)唯一的增益因子，其中在梯度具有分別不同的符號(hào)時(shí)可轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)的特性曲線調(diào)節(jié)δp-c或δp-v。但有利的是，根據(jù)本發(fā)明的方法即用于正梯度也用于負(fù)梯度，從而存在兩個(gè)增益因子，因?yàn)橥ㄟ^這種方式可在兩個(gè)變化方向上選擇優(yōu)化的增益因子并且在無供應(yīng)不足的危險(xiǎn)的情況下可節(jié)能地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在正梯度情況下，可根據(jù)下述計(jì)算規(guī)則計(jì)算定向直線的斜率：

其中，kup是增益因子或第一增益因子，hzo是配置給上目標(biāo)點(diǎn)的揚(yáng)程，hakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程，qzo是配置給上目標(biāo)點(diǎn)的體積流量并且qakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)的體積流量。計(jì)算規(guī)則表示直角三角形邊長(zhǎng)的比值，其斜邊連接當(dāng)前工作點(diǎn)與上目標(biāo)點(diǎn)。在此當(dāng)前工作點(diǎn)和上目標(biāo)點(diǎn)分別通過體積流量值和揚(yáng)程值的組合來描述。

相應(yīng)地，在負(fù)梯度情況下定向直線斜率的計(jì)算根據(jù)下述計(jì)算規(guī)則進(jìn)行：

其中，kdown是增益因子或第二增益因子，hzu是配置給下工作點(diǎn)的揚(yáng)程，hakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)的揚(yáng)程，qzu是配置給下目標(biāo)點(diǎn)的體積流量并且qakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)的體積流量。計(jì)算規(guī)則表示直角三角形邊長(zhǎng)的比值，其斜邊連接下目標(biāo)點(diǎn)與當(dāng)前工作點(diǎn)。在此當(dāng)前工作點(diǎn)和下目標(biāo)點(diǎn)分別通過體積流量值和揚(yáng)程值的組合來描述。只要下目標(biāo)點(diǎn)位于最小泵曲線的最大揚(yáng)程hmax,min處，則因qzu＝0適用：

為了使根據(jù)本發(fā)明的方法在很大程度上魯棒并且不易出現(xiàn)錯(cuò)誤、尤其是測(cè)量錯(cuò)誤，有利的是進(jìn)行極限值觀察并且在此避免這樣的情況，在其中確定的、尤其是計(jì)算出的值超過上限值或低于下限值。這種值通常不應(yīng)被允許，因?yàn)檫@種值可導(dǎo)致調(diào)節(jié)的不穩(wěn)定性或調(diào)節(jié)技術(shù)上意義不大的影響。

因此根據(jù)第一極限值觀察，計(jì)算出的增益因子可被限制為最大值。當(dāng)計(jì)算出的增益因子大于最大值時(shí)，可將其設(shè)為該最大值。所述最大值優(yōu)選相應(yīng)于下極限點(diǎn)和上極限點(diǎn)之間的直線的斜率，其中，所述下極限點(diǎn)可以位于離心泵的最小泵曲線上或下方并且上極限點(diǎn)可以位于最大泵曲線上或上方。

在此上極限點(diǎn)可由最大泵曲線和液壓系統(tǒng)的最陡系統(tǒng)特性曲線之間的交點(diǎn)構(gòu)成。與最平緩的系統(tǒng)特性曲線相對(duì)應(yīng)地，最陡系統(tǒng)特性曲線是這樣的系統(tǒng)特性曲線，在其中系數(shù)k最大或在與最大泵曲線的交點(diǎn)中存在最高的揚(yáng)程。備選地，所述上極限點(diǎn)可通過最大泵曲線上的最大揚(yáng)程和最大泵曲線上最大體積流量的10％至20％定義。在此情況下，上極限點(diǎn)位于最大泵曲線之外。

此外，根據(jù)另一種極限值觀察，計(jì)算出的增益因子可被限制為最小值。該最小值例如可以為零。因此不允許負(fù)增益因子。當(dāng)計(jì)算出的增益因子值為負(fù)時(shí)，可將其設(shè)為上一個(gè)非負(fù)值。這意味著，隨后沿當(dāng)前工作點(diǎn)位于其上的δp-c特性曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

附圖說明

下面借助實(shí)施例闡明根據(jù)本發(fā)明的方法的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。其中：

圖1示出在通過測(cè)量技術(shù)確定當(dāng)前工作點(diǎn)的情況下根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)的框圖；

圖2示出在通過計(jì)算確定當(dāng)前工作點(diǎn)的情況下根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)的框圖；

圖3示出基本方法流程的流程圖；

圖4示出計(jì)算上目標(biāo)點(diǎn)的一種實(shí)施變型方式；

圖5示出確定理想增益因子的細(xì)節(jié)圖；

圖6示出計(jì)算上目標(biāo)點(diǎn)的第二種實(shí)施方式和確定理想增益因子的細(xì)節(jié)圖；

圖7示出用于說明所述方法的hq曲線圖；

圖8示出用于確定上目標(biāo)點(diǎn)的流程圖；

圖9示出用于說明在最平緩的系統(tǒng)特性曲線上的上目標(biāo)點(diǎn)的hq曲線圖；

圖10示出用于說明增益因子上限的hq曲線圖；

圖11示出用于說明增益因子下限的hq曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)4中電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的離心泵3的框圖。液壓系統(tǒng)4例如可以是加熱系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)，在其中加熱或冷卻介質(zhì)通過離心泵3從中央熱源或制冷機(jī)被輸送到回路中的至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)自調(diào)節(jié)的消耗器。消耗器例如可以是地板加熱裝置的加熱體和/或加熱回路、或天花板冷卻裝置的冷卻區(qū)。消耗器分別配置有調(diào)節(jié)元件、尤其是恒溫閥、電動(dòng)閥或電熱伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其調(diào)節(jié)通過相應(yīng)消耗器的體積流量。下文中關(guān)于調(diào)節(jié)元件說的是閥。

離心泵3在其吸入側(cè)與其壓力側(cè)之間產(chǎn)生壓差δp，該壓差正比于揚(yáng)程hakt并且在液壓系統(tǒng)4中引起體積流量qakt。干擾參量影響液壓系統(tǒng)4的狀態(tài)。這尤其是可理解為如下的閥，所述閥決定系統(tǒng)的液壓管路阻力。

為離心泵3配置調(diào)節(jié)器2，該調(diào)節(jié)器預(yù)給定特定轉(zhuǎn)速n以便達(dá)到離心泵3的特定理論揚(yáng)程hsoll。轉(zhuǎn)速n的調(diào)節(jié)以本身已知的方式借助控制離心泵3的、未示出的變頻器實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)器2和泵3構(gòu)成調(diào)節(jié)回路，在其中當(dāng)前理論揚(yáng)程hakt被負(fù)反饋到調(diào)節(jié)器輸入端上，使得當(dāng)前理論揚(yáng)程從理論揚(yáng)程hsoll中被減去，并且調(diào)節(jié)器2根據(jù)從中產(chǎn)生的調(diào)節(jié)偏差修正轉(zhuǎn)速n。調(diào)節(jié)器2可以構(gòu)造為p、pi亦或pid調(diào)節(jié)器。

現(xiàn)在在這種在現(xiàn)有技術(shù)中充分公開的布置中加入根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器根據(jù)當(dāng)前工作點(diǎn)bakt和液壓系統(tǒng)1的狀態(tài)確定揚(yáng)程理論值hsoll并且預(yù)給定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)量。當(dāng)前工作點(diǎn)bakt在此通過當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt描述。這些參量被提供給動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器。

應(yīng)注意，當(dāng)前工作點(diǎn)以及還有所有其它下面提到的工作點(diǎn)和其它涉及hq曲線圖所描述的點(diǎn)也可以通過泵3或液壓系統(tǒng)4的另外的物理參量來描述，而不脫離本發(fā)明構(gòu)思。因此當(dāng)前工作點(diǎn)和/或其它點(diǎn)例如可以通過離心泵的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率消耗、電壓和/或電流消耗來描述。因?yàn)樵诖松婕暗葍r(jià)的描述類型，所述描述類型對(duì)于技術(shù)人員是簡(jiǎn)單且熟悉的。但因?yàn)榻柚阎?、描述揚(yáng)程h關(guān)于體積流量q的變化過程的hq曲線圖來說明特別簡(jiǎn)單且易于理解，因而在此使用該說明方法。

此外應(yīng)注意，只要在這里提到揚(yáng)程，則其同樣表示泵的壓差，因?yàn)檫@兩個(gè)參量在閉合系統(tǒng)、如加熱系統(tǒng)中可通過比例關(guān)系h＝δp/(ρ·g)相互轉(zhuǎn)換，其中ρ是輸送介質(zhì)的密度并且g是重力加速度，即ρ和g是常數(shù)。

當(dāng)前體積流量qakt可以被測(cè)量或計(jì)算。在圖1中當(dāng)前體積流量qakt借助體積流量傳感器、揚(yáng)程hakt借助壓差傳感器測(cè)量并且提供給動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1。與此相對(duì)，圖2與圖1的區(qū)別在于，當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt通過計(jì)算確定，在此純示例性地通過分析離心泵3的當(dāng)前轉(zhuǎn)速n和當(dāng)前功率消耗p。因?yàn)闇y(cè)量通常不能在整個(gè)體積流量范圍上無測(cè)量誤差地進(jìn)行，因此在較高體積流量時(shí)進(jìn)行測(cè)量與在較低體積流量時(shí)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)合是有意義的。

根據(jù)另一種未示出的實(shí)施方式，也可僅通過測(cè)量技術(shù)確定體積流量qakt和揚(yáng)程hakt或壓差這兩個(gè)參量之一并且另一參量通過計(jì)算確定。

如實(shí)施計(jì)算，則所述計(jì)算可借助至少一個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行、如泵3的電動(dòng)和/或液壓部件的模型，必要時(shí)補(bǔ)充液壓系統(tǒng)4的液壓模型。離心泵3的電動(dòng)部件例如可通過一個(gè)電氣模型和一個(gè)機(jī)械模型來描述。應(yīng)注意，計(jì)算也可理解為估算。這種估算例如可基于由電動(dòng)泵3的模型以及必要時(shí)結(jié)合所連接的液壓系統(tǒng)4的模型形成的觀測(cè)器。

在根據(jù)圖2的實(shí)施例中設(shè)置換算單元5，該換算單元由離心泵3的當(dāng)前轉(zhuǎn)速n和當(dāng)前功率消耗p計(jì)算出當(dāng)前揚(yáng)程hakt和當(dāng)前體積流量qakt。然后將這些參量的值提供給動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器實(shí)施對(duì)當(dāng)前體積流量qakt的分析并且基于該分析預(yù)給定新的理論揚(yáng)程hsoll。此外，在圖3中示出由動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1實(shí)施的方法步驟，該圖示出所述方法的基本流程。

該方法從離心泵3的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt出發(fā)，所述當(dāng)前工作點(diǎn)被提供給動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1，即圖3中的步驟20。在此首先假設(shè)，該方法已經(jīng)運(yùn)行了一段時(shí)間。如方法才剛開始，則要進(jìn)行不同的準(zhǔn)備步驟，這些準(zhǔn)備步驟在此為簡(jiǎn)單起見未示出。此外，進(jìn)行參數(shù)和運(yùn)行變量的初始化或者說給不同參數(shù)預(yù)賦值。此外，在步驟20之前可首先采集一些測(cè)量值用以進(jìn)行可能的求平均值或者說平滑。

為實(shí)施所述方法所需的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt通過當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt定義，其中在該方法開始時(shí)僅當(dāng)前體積流量qakt是重要的。因此在步驟20中只需考慮當(dāng)前體積流量qakt。

根據(jù)本發(fā)明首先確定離心泵3的體積流量qakt的梯度dqakt/dt，即圖3中的步驟30。梯度dqakt/dt是體積流量qakt的時(shí)間導(dǎo)數(shù)并且利用梯度的符號(hào)表示方向并且利用梯度的數(shù)值表示當(dāng)前體積流量變化的大小、即趨勢(shì)。如果梯度dqakt/dt為正，則顯然液壓系統(tǒng)4的至少一個(gè)閥打開，因此體積流量qakt增加。相反，如果梯度dqakt/dt為負(fù)，則顯然至少一個(gè)閥關(guān)閉，因此體積流量qakt減小。

梯度dqakt/dt的計(jì)算可時(shí)間連續(xù)或離散地進(jìn)行。在此應(yīng)注意，反正整個(gè)方法可時(shí)間連續(xù)或基于離散的采樣值離散地運(yùn)行，或甚至部分時(shí)間連續(xù)并且部分離散地運(yùn)行。在時(shí)間離散的計(jì)算的情況下，梯度dqakt/dt可由兩個(gè)相繼的體積流量值qakt(t1)、qakt(t2)的差商確定，在此所述體積流量值的差與采樣間隔相除。

采樣間隔例如可介于3s至30s之間。采樣間隔優(yōu)選相應(yīng)于該方法反復(fù)重復(fù)的間隔。這意味著，在每個(gè)間隔結(jié)束時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的理論揚(yáng)程hsoll，即上一個(gè)理論揚(yáng)程hsoll在一個(gè)間隔的持續(xù)時(shí)間上有效并且由壓差調(diào)節(jié)器2在離心泵3中設(shè)定。因此在每個(gè)間隔中由動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1確定的理論揚(yáng)程hsoll保持恒定。

為了抑制測(cè)量噪聲，可以對(duì)梯度dqakt/dt進(jìn)行平滑。例如梯度dqakt/dt可由多個(gè)滑動(dòng)平均的體積流量值qakt計(jì)算出。備選或附加地，計(jì)算出的梯度dqakt/dt本身可以是一定數(shù)量的值的滑動(dòng)平均值。所述數(shù)量理想地可以相應(yīng)是4至16個(gè)值。求滑動(dòng)平均值表示，確定關(guān)于由一定數(shù)量的值構(gòu)成的組的平均值并且只要產(chǎn)生新的值，就用該新的值取代當(dāng)前組最早的值。為了能夠求滑動(dòng)平均值，不言而喻地是，必須有足夠的值。因此，在方法開始時(shí)必須首先采集足夠的測(cè)量值。就此而言可規(guī)定，當(dāng)存在足夠多的值時(shí)，才實(shí)施步驟30。

在步驟50中計(jì)算至少一個(gè)理想增益因子k，該理想增益因子在接下來的步驟60中需要用于調(diào)整理論揚(yáng)程hsoll。該調(diào)整根據(jù)計(jì)算出的梯度dqakt/dt和計(jì)算出的增益因子k進(jìn)行。于是，在方法結(jié)束時(shí)產(chǎn)生新的理論揚(yáng)程hsoll，參見步驟70。該方法隨后重復(fù)，在此重復(fù)周期性地進(jìn)行、在此例如每30秒進(jìn)行一次。于是，基于所述新的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt確定又一個(gè)新的理論揚(yáng)程hsoll。

對(duì)于方法流程可實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施方式。在任何情況下體積流量梯度dqakt/dt的計(jì)算對(duì)于步驟60中理論揚(yáng)程hsoll的調(diào)整是必須的。所述體積流量梯度無需在之前的步驟中使用。因此在一種實(shí)施方式中，步驟30和50可在其順序方面互換或同時(shí)進(jìn)行。

圖4和圖5示出該方法在步驟50中使增益因子k的計(jì)算具體化的一種實(shí)施方式。在此，由當(dāng)前工作點(diǎn)bakt和上目標(biāo)點(diǎn)zo(qo,ho)或由當(dāng)前工作點(diǎn)bakt和下目標(biāo)點(diǎn)zu(qu,hu)進(jìn)行計(jì)算。

上目標(biāo)點(diǎn)zo在hq曲線圖中位于當(dāng)前工作點(diǎn)bakt上方。上目標(biāo)點(diǎn)通過大于當(dāng)前體積流量qakt的體積流量qzo定義、優(yōu)選但并非必須也通過大于當(dāng)前揚(yáng)程hakt的揚(yáng)程hzo定義。

下目標(biāo)點(diǎn)zu位于當(dāng)前工作點(diǎn)bakt下方。下目標(biāo)點(diǎn)通過小于當(dāng)前體積流量qakt的體積流量qzu定義、優(yōu)選但并非必須也通過小于當(dāng)前揚(yáng)程hakt的揚(yáng)程hzu定義。因此當(dāng)前工作點(diǎn)bakt始終介于上目標(biāo)點(diǎn)zo和下目標(biāo)點(diǎn)zu之間。

首先預(yù)給定下目標(biāo)點(diǎn)zu(qu,hu)并且因此不需要再對(duì)其進(jìn)行確定。下目標(biāo)點(diǎn)需要在負(fù)梯度dqakt/dt時(shí)用于計(jì)算理想增益因子k＝kdown。這在圖5的步驟51中被檢驗(yàn)，其中在那里的查詢dqakt/dt>0在負(fù)梯度時(shí)進(jìn)入“否”分支。情況特定的增益因子k＝kdown隨后在步驟54中由計(jì)算規(guī)則確定。該計(jì)算規(guī)則描述通過當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt表征的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt與通過相應(yīng)配置給下目標(biāo)點(diǎn)的體積流量qzu和相應(yīng)揚(yáng)程hzu表征的下目標(biāo)點(diǎn)zu之間的定向直線的斜率。在步驟55中，該情況特定的增益因子kdown被設(shè)為一般增益因子k，其用于在步驟60中計(jì)算理論揚(yáng)程hsoll。但步驟54和55也可組合，于是借助計(jì)算規(guī)則立即計(jì)算出一般增益因子k。

因此如在步驟51中梯度dqakt/dt為負(fù)，則不需要在步驟50中實(shí)施進(jìn)一步計(jì)算。圖4中步驟30的梯度計(jì)算之后可立即進(jìn)入步驟50并且從步驟50進(jìn)入步驟60，這例如也在圖3中示出。

但如果梯度dqakt/dt為正，則根據(jù)本發(fā)明計(jì)算第二種情況特定的理想增益因子k＝kup，參見步驟52。為此使用計(jì)算規(guī)則并且其描述通過當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt表征的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt與通過相應(yīng)配置給上目標(biāo)點(diǎn)的體積流量qzo和相應(yīng)揚(yáng)程hzo表征的上目標(biāo)點(diǎn)zo之間的定向直線的斜率。在步驟53中該情況特定的增益因子kup被設(shè)為一般增益因子k，其用于在步驟60中計(jì)算理論揚(yáng)程hsoll。但步驟52和53也可組合，于是借助該計(jì)算規(guī)則可立即計(jì)算出一般增益因子k。

因此對(duì)于第二種情況特定的增益因子kup需要上目標(biāo)點(diǎn)zo(qo,ho)。因此上目標(biāo)點(diǎn)必須在計(jì)算第二種情況特定的增益因子kup之前已知。上目標(biāo)點(diǎn)的確定在步驟40中進(jìn)行、即至少在步驟52之前進(jìn)行。不過，對(duì)于步驟40的具體實(shí)施而言不同位置可以是有意義的。

在圖4中示出一種實(shí)施方式，在其中上目標(biāo)點(diǎn)zo(qo,ho)的確定在步驟50之外進(jìn)行。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：在步驟50中可省卻步驟51中的情況區(qū)分。于是在步驟50中計(jì)算兩個(gè)情況特定的增益因子kup、kdown。只有在調(diào)整理論揚(yáng)程hsoll時(shí)才查詢(步驟51)梯度dqakt/dt的符號(hào)進(jìn)而決定應(yīng)使用兩個(gè)理想增益因子kup、kdown中的哪一個(gè)。在此情況下，步驟30中梯度dqakt/dt的確定可與圖4相反在步驟40或步驟50之后進(jìn)行。但如果步驟51的情況區(qū)分在步驟50中進(jìn)行，則必須提前計(jì)算梯度dqakt/dt。

圖6中示出圖4和圖5的一種備選實(shí)施方式，其與圖4和圖5中的實(shí)施方式的區(qū)別在于，上目標(biāo)點(diǎn)zo(qo,ho)的確定直接在計(jì)算第二種情況特定的增益因子kup之前進(jìn)行，也就是說，只有在確定梯度dqakt/dt為正后才進(jìn)行。因此在圖6中在步驟51中情況區(qū)分的“是”分支之后緊跟步驟40。上目標(biāo)點(diǎn)因此僅在其實(shí)際被需要時(shí)才被計(jì)算或重新計(jì)算。相反，如梯度dqakt/dt在當(dāng)前周期中為負(fù)，則不需要計(jì)算上目標(biāo)點(diǎn)。

此外，在圖6中步驟52、53以及54和55分別被合并。因此不在名稱上區(qū)分兩個(gè)不同的增益因子，即使在圖6的流程圖中計(jì)算兩個(gè)不同的增益因子k。最后，在每個(gè)周期中僅計(jì)算出一個(gè)唯一的增益因子k，其隨后用于計(jì)算新的理論揚(yáng)程。

在計(jì)算增益因子k之一后，于是在步驟60中確定新的當(dāng)前理論揚(yáng)程hsoll。這根據(jù)梯度dqakt/dt、在此即根據(jù)梯度dqakt/dt的數(shù)值和符號(hào)進(jìn)行，在此理論揚(yáng)程hsoll由借助計(jì)算出的增益因子k加權(quán)的梯度dqakt/dt和上一個(gè)預(yù)給定的理論揚(yáng)程hsoll,alt的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)計(jì)算出。

所述數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)體積流量變化dqakt/dt和理論揚(yáng)程hsoll之間的正反饋。在此當(dāng)體積流量q上升、即梯度dqakt/dt為正時(shí)，理論揚(yáng)程hsoll增大，并且當(dāng)體積流量q下降、即梯度dqakt/dt為負(fù)時(shí)，理論揚(yáng)程hsoll減小。通過輸送流量變化dqakt/dt和揚(yáng)程h之間的正反饋確保理論揚(yáng)程hsoll對(duì)輸送體積流量qakt的由系統(tǒng)引起的變化進(jìn)行快速響應(yīng)，例如當(dāng)加熱系統(tǒng)4中的恒溫閥快速打開或關(guān)閉時(shí)。

這樣實(shí)現(xiàn)所述正反饋，即給上一個(gè)預(yù)給定的理論揚(yáng)程hsoll,alt加上正反饋值m，當(dāng)梯度dqakt/dt為正時(shí)，該正反饋值為正，并且當(dāng)梯度dqakt/dt為負(fù)時(shí)，該值為負(fù)。因此，新的理論揚(yáng)程hsoll由舊值hsoll,alt加上正反饋值m根據(jù)下述等式產(chǎn)生：

hsoll＝hsoll,alt+m

調(diào)節(jié)技術(shù)方面在此涉及積分器。在離心泵3的運(yùn)行中動(dòng)態(tài)地計(jì)算出正反饋值m。所述正反饋值相應(yīng)于借助增益因子k加權(quán)的體積流量梯度dqakt/dt。增益因子k在此情況下因此是正變量。因此在當(dāng)前示例中所述數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)是借助增益因子k加權(quán)的梯度dqakt/dt加上上一個(gè)預(yù)給定的理論揚(yáng)程hsoll,alt。

適宜的是，所述正反饋值m可以附加地包括歸一化因子，所述歸一化因子與增益因子k和梯度dqakt/dt的乘積相乘，以便實(shí)現(xiàn)正反饋值m的歸一化并且使其量綱適配于理論揚(yáng)程hsoll的量綱。該歸一化因子例如可以是采樣間隔t，于是適用

通過在步驟60中計(jì)算新的理論揚(yáng)程hsoll，已完成根據(jù)本發(fā)明的方法的主要部分。新的理論揚(yáng)程hsoll由動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1在步驟70中提供給恒壓調(diào)節(jié)器2，所述恒壓調(diào)節(jié)器隨后通過轉(zhuǎn)速n設(shè)定該理論揚(yáng)程。

因此借助根據(jù)本發(fā)明的方法提出，確定離心泵3的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt并且由當(dāng)前工作點(diǎn)bakt和目標(biāo)點(diǎn)zo、zu之間的函數(shù)關(guān)系計(jì)算當(dāng)前理想增益因子k，所述目標(biāo)點(diǎn)位于當(dāng)前工作點(diǎn)上方或下方。這在下面借助圖7中的hq曲線圖來說明。

hq曲線圖示出泵特性曲線族，其向下通過最小泵曲線10并且向上通過最大泵曲線限定。最小泵曲線10描述在離心泵的最小轉(zhuǎn)速nmin下?lián)P程h與體積流量的關(guān)系，最大泵曲線11描述在離心泵的最大轉(zhuǎn)速nmax下?lián)P程h與體積流量的關(guān)系。因此沿一條泵曲線10、11，離心泵3的轉(zhuǎn)速n恒定。離心泵3的工作點(diǎn)位于最小和最大泵曲線之間。但在此應(yīng)注意，在泵3中可實(shí)現(xiàn)功率限制，通過該功率限制可在運(yùn)行中在最大功率范圍內(nèi)預(yù)給定偏離于最大泵曲線11的、較小的最大轉(zhuǎn)速。

離心泵3的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt通過當(dāng)前體積流量qakt和當(dāng)前揚(yáng)程hakt定義。當(dāng)前工作點(diǎn)位于一條在圖7中示例性位于最小和最大泵曲線10、11之間的當(dāng)前泵曲線上。同時(shí)當(dāng)前工作點(diǎn)bakt位于一條描述液壓系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)的系統(tǒng)特性曲線14上。該系統(tǒng)特性曲線14、也稱為管網(wǎng)拋物線在此示例性通過拋物線公式ha＝k·q²描述，其中k是拋物線斜率。在此為簡(jiǎn)單起見不考慮止回閥。斜率同時(shí)是系統(tǒng)4的液壓阻力的量度。閥越進(jìn)一步關(guān)閉和/或越多的閥關(guān)閉，則k就越大、即系統(tǒng)特性曲線就越陡。閥越進(jìn)一步打開和/或越多的閥打開，則k就越小、即系統(tǒng)特性曲線就越平緩。

借助泵曲線10、11清楚的是，離心泵3在每個(gè)轉(zhuǎn)速n下都可達(dá)到配置給該轉(zhuǎn)速的泵曲線上的最大揚(yáng)程和最大體積流量。這與系統(tǒng)特性曲線14的位置有關(guān)。最大泵曲線11上的理論最大揚(yáng)程以hmax,max表示，最大泵曲線11上的理論最大體積流量以qmax,max表示。相應(yīng)地，最小泵曲線10上的理論最大揚(yáng)程以hmax,min表示，最小泵曲線10上的理論最大體積流量以qmax,min表示。

在根據(jù)圖7的實(shí)施方式中，至少在方法開始時(shí)下目標(biāo)點(diǎn)zu是固定的。但當(dāng)液壓系統(tǒng)中存在止回閥并且被識(shí)別時(shí)可進(jìn)行調(diào)整。下目標(biāo)點(diǎn)zu在圖7中位于最小泵曲線10上最大揚(yáng)程hmax,min的工作點(diǎn)上。在該點(diǎn)中體積流量為零。

如由圖7的實(shí)施方式可見，定義上目標(biāo)點(diǎn)zo，其位于當(dāng)前工作點(diǎn)bakt上方。上目標(biāo)點(diǎn)通過揚(yáng)程hzo和體積流量qzo表征。上目標(biāo)點(diǎn)zo同樣可以是固定的、例如位于離心泵3的最大功率的工作點(diǎn)中。但為了更好地動(dòng)態(tài)調(diào)整增益因子k有利的是，上目標(biāo)點(diǎn)保持可變。

在圖7中這樣選擇上目標(biāo)點(diǎn)，使得其位于最大泵曲線11上。但并非必須如此。

例如當(dāng)離心泵3對(duì)于液壓系統(tǒng)4超規(guī)格時(shí)，則離心泵永遠(yuǎn)達(dá)不到最大泵曲線11上的工作點(diǎn)。在此情況下，上目標(biāo)點(diǎn)zo可位于離心泵3在液壓系統(tǒng)4中運(yùn)行中所達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速n所屬的泵曲線上?？杀O(jiān)控、記錄并且在達(dá)到比當(dāng)前記錄的最高轉(zhuǎn)速更高的轉(zhuǎn)速時(shí)不斷修正該最高轉(zhuǎn)速。如果轉(zhuǎn)速被向上修正，則優(yōu)選上目標(biāo)點(diǎn)zo也可被向上修正，使得其繼續(xù)位于配置給最高轉(zhuǎn)速的泵曲線上。

上目標(biāo)點(diǎn)無需位于最大泵曲線11上的另一種情況在于泵3的功率限制起作用。因?yàn)樵诖饲闆r下轉(zhuǎn)速相對(duì)于最大泵曲線11上的最大轉(zhuǎn)速減小，以便不超出特定功率極限，這引起最大泵曲線在泵特性曲線族的超出功率極限的區(qū)域中被削平并且大致形成直線。上目標(biāo)點(diǎn)于是位于這樣的曲線上，所述曲線在功率極限之外通過最大泵曲線并且在功率極限之內(nèi)通過該直線來描述。

但圖7基于離心泵3功率適當(dāng)?shù)剡m配于液壓系統(tǒng)，即，既不超規(guī)格也沒有功率限制。泵特性曲線族因此通過最大泵曲線限定，從而上目標(biāo)點(diǎn)有利地位于最大泵曲線上。

理想的是，上目標(biāo)點(diǎn)由液壓系統(tǒng)4的之前的狀態(tài)計(jì)算出，如在下面還將說明的。這可附加或備選于考慮最高轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)。

如圖5和圖6的步驟52和54所示，增益因子k基于當(dāng)前工作點(diǎn)由直線的斜率來確定。如圖7所示，為此在當(dāng)前工作點(diǎn)bakt和目標(biāo)點(diǎn)zo、zu之一之間使用定向直線15、16，在此所述定向直線15、16的斜率用作增益因子k。

因此本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，使用參考點(diǎn)zo或zu并且使其與當(dāng)前工作點(diǎn)bakt關(guān)聯(lián)。參考點(diǎn)zo、zu以某種方式被定向，這在hq曲線圖中從當(dāng)前工作點(diǎn)bakt出發(fā)可表示為連接當(dāng)前工作點(diǎn)與參考點(diǎn)zo、zu的直線15、16的形式。因此參考點(diǎn)zo、zu也被稱為目標(biāo)點(diǎn)。然后計(jì)算定向直線15、16之一的斜率并將其用作增益因子k。

由于使用當(dāng)前工作點(diǎn)bakt來計(jì)算增益因子k，因此其計(jì)算規(guī)則已經(jīng)總是不同的并且在離心泵3的運(yùn)行中動(dòng)態(tài)地變化。在hq曲線圖中示出定向直線15、16的斜率進(jìn)而增益因子k已經(jīng)由于當(dāng)前工作點(diǎn)bakt的變化而變化。附加地，當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)變化時(shí)斜率也變化。因此一方面使泵3優(yōu)化地適配于液壓系統(tǒng)4的負(fù)荷狀態(tài)，另一方面最大程度地避免了液壓系統(tǒng)4中由正反饋引起的振蕩。

當(dāng)梯度dqakt/dt為正時(shí)，使用從當(dāng)前工作點(diǎn)bakt到上目標(biāo)點(diǎn)zo的定向直線15。該第一定向直線15的斜率于是由設(shè)置在第一定向直線旁的直角三角形的兩條直角邊的長(zhǎng)度之比得出。該斜率被用作增益因子k或第一增益因子kup，從而適用其中，k是一般增益因子，kup是用于增加的體積流量的第一增益因子，hzo是配置給上目標(biāo)點(diǎn)zo的揚(yáng)程，hakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)bakt的揚(yáng)程，qzo是配置給上目標(biāo)點(diǎn)zo的體積流量，并且qakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)bakt的體積流量。

當(dāng)梯度為負(fù)時(shí)，使用從當(dāng)前工作點(diǎn)bakt到下目標(biāo)點(diǎn)zu的定向直線16。所述第二定向直線16的斜率因此由設(shè)置在第二定向直線16旁的直角三角形的兩條直角邊的長(zhǎng)度之比得出。該斜率被用作新的增益因子k或第二增益因子kdown，從而適用其中，k是一般增益因子，kdown是第二增益因子，hzu是配置給下目標(biāo)點(diǎn)zu的揚(yáng)程，hakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)bakt的揚(yáng)程，qzu是配置給下目標(biāo)點(diǎn)的體積流量，并且qakt是配置給當(dāng)前工作點(diǎn)的輸送流量。因?yàn)樵趫D7的實(shí)施例中下目標(biāo)點(diǎn)zu在最小泵曲線10上位于體積流量q為零并且揚(yáng)程hmax,min最大處，因此適用：

對(duì)于增加和減小的體積流量q使用不同的增益因子kup、kdown的優(yōu)點(diǎn)在于，能以不同速度響應(yīng)于系統(tǒng)中不同的狀態(tài)變化，即響應(yīng)于閥打開或閥關(guān)閉。與此相對(duì)地，如果所述兩個(gè)增益因子kup、kdown相同，那么所述第一和第二定向直線15、16構(gòu)成一條共同的無彎曲直線。

離心泵3在大多數(shù)時(shí)候在部分負(fù)荷運(yùn)行中運(yùn)轉(zhuǎn)，即在具有部分打開和部分關(guān)閉的閥或者部分閥打開和部分閥關(guān)閉的系統(tǒng)狀態(tài)中運(yùn)轉(zhuǎn)。因此選擇最小泵曲線10上的下目標(biāo)點(diǎn)zu以及最大泵曲線11上的上目標(biāo)點(diǎn)zo導(dǎo)致體積流量q增加時(shí)的增益因子kup大于體積流量q減小時(shí)的增益因子。因此例如可在加熱設(shè)備中根據(jù)加熱要求——在此閥打開——進(jìn)行快速響應(yīng)并且提供熱傳輸所需的體積流量。相反，遲緩的響應(yīng)將導(dǎo)致較長(zhǎng)的等待時(shí)間，直至熱量出現(xiàn)在消耗器上，從而相應(yīng)空間被加熱較慢并且降低了用戶的舒適度。

與此相對(duì)，在相反的情況下、即在閥關(guān)閉時(shí)緩慢的響應(yīng)就足夠了并且甚至是有利的。在此情況下離心泵3雖然會(huì)在一段時(shí)間上沒有能量?jī)?yōu)化地運(yùn)轉(zhuǎn)，但這不會(huì)導(dǎo)致用戶方面的舒適度降低。更確切地說，泵3可慢慢從中找到一種運(yùn)行狀態(tài)，在其中泵消耗較少能量但提供所需的熱能，在此，泵正處在近似“準(zhǔn)備就緒”中，以便再次快速轉(zhuǎn)換到更高體積流量，因?yàn)槠溥€未達(dá)到其能量?jī)?yōu)化的可能遠(yuǎn)離之前的工作點(diǎn)的運(yùn)行。

圖8示出用于確定合適的上目標(biāo)點(diǎn)zo的一種實(shí)施方式的方法步驟。在該實(shí)施方式中，上目標(biāo)點(diǎn)zo由液壓系統(tǒng)4的過去的狀態(tài)計(jì)算出。在此目的在于，使動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1將上目標(biāo)點(diǎn)zo設(shè)置在離心泵3滿負(fù)荷運(yùn)行之處。尤其是上目標(biāo)點(diǎn)應(yīng)位于泵3在最高轉(zhuǎn)速n下輸送最大體積流量q之處。這在根據(jù)圖8的實(shí)施方式中這樣進(jìn)行：由動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器1選擇在最大泵曲線11上的目標(biāo)點(diǎn)zo。這如下進(jìn)行：確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線13并將其與最大泵曲線11的交點(diǎn)設(shè)為上目標(biāo)點(diǎn)zo。這在圖9中示出。

為此在第一步驟41中確定當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14。該系統(tǒng)特性曲線在數(shù)學(xué)上描述構(gòu)成液壓系統(tǒng)4的管網(wǎng)的揚(yáng)程h與體積流量q之間的函數(shù)關(guān)系，所述管網(wǎng)包括所連接的消耗器和對(duì)消耗器進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置。該關(guān)系在最簡(jiǎn)單的情況下是按照如下等式的二次方程：ha(q)＝k·q²+cx，從而該系統(tǒng)特性曲線也可稱為管網(wǎng)拋物線，其斜度由參數(shù)k的值來定義。參數(shù)cx被稱為揚(yáng)程值，其表示用于打開止回閥所必須克服的壓差。如液壓系統(tǒng)4不含止回閥，則cx可設(shè)為零。通過確定管網(wǎng)拋物線的參數(shù)k、cx來確定當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14。隨后在步驟42中確定系統(tǒng)特性曲線14與最大泵曲線11之間的交點(diǎn)。該交點(diǎn)可通過使系統(tǒng)特性曲線14與最大泵曲線11的數(shù)學(xué)方程相等來求出。

當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14的計(jì)算隨著方法的每個(gè)周期而重復(fù)，從而在每個(gè)時(shí)刻都已知存在哪些過去的系統(tǒng)特性曲線。與最大泵曲線11的每個(gè)交點(diǎn)通過特定體積流量和特定揚(yáng)程表征。因此通過周期地確定系統(tǒng)特性曲線14和交點(diǎn)可產(chǎn)生體積流量集合。然后從中確定所有已確定的交點(diǎn)中哪一個(gè)具有最大體積流量qmax,t。因此由體積流量集合確定最大體積流量qmax,t。該最大體積流量qmax,t位于最平緩的系統(tǒng)特性曲線13上。如果該集合中加入一個(gè)新交點(diǎn)的新體積流量值并且該值大于目前的所有值，則該新的值被設(shè)為最大體積流量值qmax,t，因?yàn)楹茱@然在液壓系統(tǒng)4中出現(xiàn)了更平緩的系統(tǒng)特性曲線。

應(yīng)注意，并非必須形成交點(diǎn)的體積流量值集合。更確切地說，可以存儲(chǔ)最大體積流量并且當(dāng)檢測(cè)到更高體積流量時(shí)則總是用其來替換所存儲(chǔ)的值。于是，在開始計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)單地將第一次確定的體積流量設(shè)為最大體積流量。

但如果使用形成體積流量集合，適當(dāng)?shù)夭灰屧摷蠠o限變大，而是將其限制在參考時(shí)間段t上。由于在加熱系統(tǒng)中因用戶習(xí)慣存在特定負(fù)荷狀態(tài)的周期性反復(fù)，有意義的是，將參考時(shí)間段設(shè)為24小時(shí)，因?yàn)榛谟脩袅?xí)慣加熱曲線每天重復(fù)。這至少適用于工作日，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)4的典型負(fù)荷狀態(tài)、如早晚加熱——在家時(shí)或出入辦公室時(shí)——或夜間溫度下降每天重復(fù)。但也可使用更短的參考時(shí)間段t、如12小時(shí)，以便為白天和夜間運(yùn)行分別確定最大體積流量qmax,t，或24小時(shí)的倍數(shù)，以便確定關(guān)于兩天或更多天的最大體積流量qmax,t。

參考時(shí)間段t優(yōu)選可用作滑動(dòng)時(shí)間窗口。這表示，集合中的最大體積流量逐漸變“舊”并且，如果沒有確定新的最高體積流量時(shí)，則在相應(yīng)于參考時(shí)間段t的持續(xù)時(shí)間的時(shí)效后將其移出集合并且將集合中的第二大體積流量變?yōu)樽畲篌w積流量?；瑒?dòng)時(shí)間窗口因此具有再生效果。

備選于滑動(dòng)時(shí)間窗口，體積流量集合或至少所確定的最高體積流量可在特定參考時(shí)間段t后被刪除并重新形成。

圖9示出，當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14比最平緩的系統(tǒng)特性曲線13(虛線)更為陡峭，所述最平緩的系統(tǒng)特性曲線在系統(tǒng)4中從當(dāng)前參考時(shí)間段t開始以后出現(xiàn)。如果消耗器的閥打開，則當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14朝向最平緩的系統(tǒng)特性曲線13方向移動(dòng)。

一旦已知最大體積流量qmax,t，則可確定所屬的揚(yáng)程hmax,t，即步驟44，例如通過將最大體積流量qmax,t代入系統(tǒng)特性曲線14的方程或最大泵曲線11的方程中。隨后將兩個(gè)所確定的值qmax,t、hmax,t設(shè)為上目標(biāo)點(diǎn)zo，即步驟45，所述上目標(biāo)點(diǎn)隨后用于后續(xù)方法步驟。借助所述值產(chǎn)生用于步驟52中的數(shù)學(xué)計(jì)算規(guī)則：

備選于重復(fù)計(jì)算系統(tǒng)特性曲線14以及交點(diǎn)和隨后確定最大體積流量qmax,t，可使用相應(yīng)所確定的當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14的斜率k來確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線，因?yàn)樽钇骄彽南到y(tǒng)特性曲線具有最小參數(shù)k。因此，在圖8的步驟41中確定當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14之后，接著可進(jìn)行這樣的步驟，在其中直接確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線，這類似于上述操作方法進(jìn)行，即，確定每個(gè)所確定的系統(tǒng)特性曲線的斜率k，收集到斜率的集合中并且隨后由該集合確定最小斜率kmin，或可以這樣進(jìn)行，即檢驗(yàn)每個(gè)所確定的斜率k是否小于之前確定的最小斜率kmin。在提及的第二種情況下僅在該方法開始時(shí)將第一次確定的系統(tǒng)特性曲線的斜率存儲(chǔ)為最小斜率kmin。

如果已知最小斜率kmin，也就存在最平緩的系統(tǒng)特性曲線。然后可以在下一步驟中確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線與最大泵曲線的交點(diǎn)或者是定義該交點(diǎn)的體積流量qmax,t和揚(yáng)程hmax,t并將其用作上目標(biāo)點(diǎn)zo。

因此，借助該備選方案并非在每個(gè)周期中確定與最大泵曲線11的交點(diǎn)并從中確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線，而是首先確定最平緩的系統(tǒng)特性曲線并且隨后從中確定交點(diǎn)。

在所描述的備選變型方案中，最小斜率kmin的確定也可在特定參考時(shí)間段t上進(jìn)行，即在參考時(shí)間段t結(jié)束后再次刪除所確定的最小斜率kmin并且重新確定。參考時(shí)間段對(duì)于參考時(shí)間段t適用前面說明的相同特征。

圖9直觀地示出所描述的方法。所尋找的理想增益因子k根據(jù)本發(fā)明對(duì)于正梯度dqakt/dt在數(shù)值上選擇為等于第一定向直線15的斜率并且對(duì)于負(fù)梯度dqakt/dt選擇為等于第二定向直線16的斜率。增益因子k因此在體積流量增加、即在正梯度dqakt/dt>0(步驟52)時(shí)根據(jù)不同于體積流量減小、即負(fù)梯度dqakt/dt<(步驟54)時(shí)的數(shù)學(xué)規(guī)則確定?？傊?，在考慮圖9所示的上目標(biāo)點(diǎn)zo和下目標(biāo)點(diǎn)zu的情況下對(duì)于增益因子適用下述計(jì)算規(guī)則：

出于數(shù)學(xué)完整性應(yīng)注意，對(duì)于dqakt/dt<0的增益因子k可設(shè)置為零，因?yàn)樵诖饲闆r下不需要調(diào)整理論揚(yáng)程hsoll。

作為安全措施可實(shí)施不同的極限值觀察，其使得本方法特別魯棒且無錯(cuò)誤。這在圖10和11中示出。

因此，圖10示出通過最大值kmax來限制增益因子k，該最大值相應(yīng)于介于下極限點(diǎn)和上極限點(diǎn)之間的直線12的斜率。下極限點(diǎn)在此位于最小泵曲線10上的零體積流量處。因此下極限點(diǎn)示例性相應(yīng)于下目標(biāo)點(diǎn)zu。上極限點(diǎn)位于最大泵曲線11上方。其通過最大泵曲線11上的最大揚(yáng)程hmax,max和借助因子fflow加權(quán)的最大泵曲線11上的最大體積流量qmax,max定義。因子fflow取決于離心泵3的轉(zhuǎn)速的最大變化速度并且在此介于10％至20％之間。此外，理想的是，上極限點(diǎn)位于液壓系統(tǒng)4的最陡系統(tǒng)特性曲線17上。最大值kmax可如下計(jì)算：

如果增益因子k基于根據(jù)上述計(jì)算規(guī)則的計(jì)算所達(dá)到的值大于所述最大值kmax，則將增益因子k限制為該最大值kmax。通過該最大值進(jìn)行的限定確保在極小體積流量的情況下或在體積流量為零的情況下總是還可以計(jì)算系統(tǒng)特性曲線。此外避免過度響應(yīng)。

圖11示出對(duì)于正梯度計(jì)算出的增益因子kup為負(fù)的情況。在此最平緩的系統(tǒng)特性曲線18低于圖9中的最平緩的系統(tǒng)特性曲線。

在此應(yīng)注意，這表示圖9中參考時(shí)間段t尚未結(jié)束并且圖11中的最平緩的系統(tǒng)特性曲線18還有待出現(xiàn)，但動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器尚不知道，或者液壓系統(tǒng)4的配置給圖11的最平緩的系統(tǒng)特性曲線的狀態(tài)在圖9所觀察的參考時(shí)間段t中根本沒有出現(xiàn)。這說明圖9中的最平緩的系統(tǒng)特性曲線13是相對(duì)的、關(guān)于參考時(shí)間段的最平緩的系統(tǒng)特性曲線，而圖11中的最平緩的系統(tǒng)特性曲線18是絕對(duì)最平緩的系統(tǒng)特性曲線。

在根據(jù)圖11的當(dāng)前工作點(diǎn)bakt中，當(dāng)前揚(yáng)程hakt大于配置給上目標(biāo)點(diǎn)zo的揚(yáng)程hmax,t。也就是說，當(dāng)前揚(yáng)程更高，因而定向直線15朝向上目標(biāo)點(diǎn)zo下降。定向直線15的斜率以及計(jì)算出的增益因子因此為負(fù)。

同樣也可發(fā)生在另一定向直線16上，即在當(dāng)前工作點(diǎn)bakt中當(dāng)前揚(yáng)程hakt小于配置給下目標(biāo)點(diǎn)zu的揚(yáng)程hmax,min。也就是說，當(dāng)前揚(yáng)程更低，因而另一定向直線16朝向下目標(biāo)點(diǎn)zu上升。因此定向直線15的斜率為負(fù)以及計(jì)算出的增益因子kdown為負(fù)。

因?yàn)樵谒銮闆r下正反饋轉(zhuǎn)換為負(fù)反饋，因此計(jì)算出的kup、kdown被限制為最小值kmin。當(dāng)增益因子逐漸下降到零以下時(shí)，該值為零。這表示，理論揚(yáng)程hsoll在此情況下不改變，即泵3在下一周期中按相同的δp-c特性曲線被調(diào)節(jié)。相反，當(dāng)計(jì)算出的增益因子kup從正值跳躍到小于零的值時(shí)，則將其設(shè)為上一個(gè)非負(fù)值。當(dāng)離心泵3的工作點(diǎn)在最大泵曲線11上移動(dòng)時(shí)，也產(chǎn)生負(fù)的增益因子kup值。

在步驟50后、尤其是直接在步驟52或54后檢驗(yàn)計(jì)算出的增益因子k及其修正值是否低于最小值或超過最大值。

附加或備選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中規(guī)定，禁止上目標(biāo)點(diǎn)zo在其揚(yáng)程hzo＝hmax,t方面低于配置給下目標(biāo)點(diǎn)zu的揚(yáng)程hmax,min。因此可以在步驟44之后立即查詢是否滿足該條件。在“是”情況下使上目標(biāo)點(diǎn)的揚(yáng)程hzo等于配置給下目標(biāo)點(diǎn)zu的揚(yáng)程hzu＝hmax,min。在“否”情況下所確定的揚(yáng)程hzo保持不變。

作為其它安全措施可規(guī)定，當(dāng)新的體積流量qakt大于最大泵曲線11上的最大體積流量qmax,max時(shí)，將新測(cè)量的體積流量qakt重置為上一個(gè)測(cè)得的體積流量qakt，因?yàn)檫@是不可信的。這種測(cè)量值可在錯(cuò)誤測(cè)量時(shí)產(chǎn)生并且敏感地干擾所述方法。在步驟20后可立即修正體積流量qakt。

作為其它安全措施還可規(guī)定，檢驗(yàn)步驟41中確定的系統(tǒng)特性曲線14，判斷其斜度是否超過最大值kmax。這在延伸經(jīng)過上極限點(diǎn)的系統(tǒng)特性曲線被允許作為最陡系統(tǒng)特性曲線17時(shí)發(fā)生。于是，斜率最大值kmax為：

因此，在步驟41之后立即查詢借助當(dāng)前系統(tǒng)特性曲線14確定的斜率k是否超過最大值kmax。在“是”情況下將斜率限制為該最大值kmax。

如上所述，下工作點(diǎn)可在離心泵3運(yùn)行時(shí)改變、尤其是升高。當(dāng)在液壓系統(tǒng)4中存在止回閥且該止回閥的開啟壓力超過配置給下目標(biāo)點(diǎn)zu的揚(yáng)程hzu時(shí)，這是必要的。如果離心泵3的工作點(diǎn)bakt達(dá)到下目標(biāo)點(diǎn)zu，揚(yáng)程或由泵3在該揚(yáng)程下建立的壓差低于止回閥的開啟壓力。于是，止回閥將關(guān)閉并且永不再打開。為了防止這種情況，提高下目標(biāo)點(diǎn)zu、如提高最大泵曲線11上的最大揚(yáng)程hmax,max的5％，于是在此適用：hzu＝hzu_old+0.05·hmax,max。

當(dāng)體積流量qakt在一定時(shí)間段上低于預(yù)給定的極限值時(shí)，進(jìn)行提高。通過該極限值來檢驗(yàn)止回閥的存在。所述極限值可以為最大泵曲線上的最大體積流量qmax,max的1％，所述時(shí)間段為30分鐘。

借助在此所描述的方法，可在利用體積流量變化和理論揚(yáng)程之間正反饋的情況下以在每種負(fù)荷情況下優(yōu)化的增益因子運(yùn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的離心泵、尤其是加熱泵。