本發(fā)明涉及一種用于對流經(jīng)管道的液體進(jìn)行增壓的增壓裝置。

背景技術(shù)：

這樣的增壓裝置例如應(yīng)用于建筑物的飲用水供應(yīng)中，例如當(dāng)飲用水供應(yīng)中的管道側(cè)壓力不足以將飲用水輸送至建筑物的最上面一層時。這樣的增壓裝置具有一個或多個增壓泵，這些增壓泵可以被并聯(lián)或串聯(lián)，并在增壓泵的出口側(cè)壓力超過預(yù)設(shè)的邊界值時被接通。當(dāng)達(dá)到期望的目標(biāo)壓力時，增壓泵相應(yīng)地被再次斷開。除了這種啟動-停止運(yùn)行模式(Start-Stopp-Betrieb)之外，特別是在流量較大的情況下，增壓泵可以恒定地運(yùn)行并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，從而以期望的方式調(diào)整壓力。

當(dāng)這種增壓裝置以所謂的啟動-停止運(yùn)行模式運(yùn)行時存在下述的問題：即，斷開和接通增壓泵之間的時間間隔取決于在連接的管道系統(tǒng)中以及特別是在可能存在的緩沖容器中的容積有多大。較大的容積會導(dǎo)致在相對較長的時間間隔內(nèi)出現(xiàn)較大的壓力波動。在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)增壓泵的接通持續(xù)時間相同時，較小的壓力波動會帶來更好的舒適度。在目前的系統(tǒng)中，這只能通過手動調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于對用于提高流經(jīng)管道的液體的壓力的增壓裝置進(jìn)行改進(jìn)，使得能夠根據(jù)不同的液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整，從而使得所發(fā)生的壓力波動最小化。本發(fā)明的目的通過一種增壓裝置來實(shí)現(xiàn)，該增壓裝置具有至少一個增壓泵、控制該增壓泵的控制裝置以及至少一個設(shè)置在增壓泵的出口側(cè)并與控制裝置相連接的壓力傳感器，其中，控制裝置被設(shè)計(jì)為，其至少在一個運(yùn)行區(qū)域中以啟動-停止運(yùn)行模式控制增壓泵，以便在達(dá)到上壓力邊界值時斷開增壓泵，并在達(dá)到下壓力邊界值時接通增壓泵，在此將控制裝置設(shè)計(jì)為，在啟動-停止運(yùn)行模式中，基于至少一個由壓力傳感器檢測到的壓力值的時間進(jìn)程，自動地調(diào)整控制裝置的至少一個壓力-控制參數(shù)。優(yōu)選的實(shí)施方式由以下的說明書、附圖以及其他部分給出。

根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置用于提高流經(jīng)管道的液體的壓力，例如飲用水管道中的飲用水的壓力。增壓裝置具有至少一個增壓泵。但是也可以并聯(lián)和/或串聯(lián)多個增壓泵。因此，在下文中使用增壓泵這一術(shù)語時，也將明確地包含這種多個增壓泵的設(shè)置。增壓裝置還具有控制增壓泵的控制裝置。為此，存在至少一個在增壓泵的出口側(cè)設(shè)置在管道上或管道中的壓力傳感器，該壓力傳感器與控制裝置相連接，使得能夠?qū)毫鞲衅鳈z測到的壓力測量值傳遞給控制裝置。

控制裝置被設(shè)計(jì)為，其至少在工作范圍內(nèi)控制在啟動-停止運(yùn)行模式下的增壓泵。也就是說，在達(dá)到上壓力邊界值時斷開泵，并在達(dá)到下壓力邊界值時接通泵。由此將使得增壓裝置出口側(cè)的管道中的壓力保持在上壓力邊界值和下壓力邊界值之間。

根據(jù)本發(fā)明將控制裝置設(shè)計(jì)為，其在啟動-停止運(yùn)行模式中自動地調(diào)整控制裝置的至少一個壓力-控制參數(shù)。這樣的壓力-控制參數(shù)被視為通過控制裝置控制增壓泵的基礎(chǔ)參數(shù)，特別是在啟動-停止運(yùn)行模式中的接通和斷開時間點(diǎn)上有影響的參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，這種對至少一個壓力-控制參數(shù)的自動調(diào)整是以至少一個由壓力傳感器檢測到的壓力值的時間進(jìn)程為基礎(chǔ)進(jìn)行的。由此將提供一種自學(xué)系統(tǒng)，其能夠根據(jù)增壓裝置出口側(cè)的液壓系統(tǒng)中的當(dāng)前條件進(jìn)行自動調(diào)整。優(yōu)選將控制裝置設(shè)計(jì)為這樣實(shí)現(xiàn)調(diào)整：在不增加超過預(yù)定邊界值的接通進(jìn)程數(shù)量的情況下，將上壓力邊界值和下壓力邊界值之間的壓差最小化。由此可以確保增壓泵在啟動-停止運(yùn)行模式中的運(yùn)行時間基本上不會被延長，同時又通過使系統(tǒng)中的壓力波動最小化而改進(jìn)了舒適度。由此可以在能源效率同步增長的同時提升舒適度。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，增壓裝置或者說其控制裝置被設(shè)計(jì)為，使至少一個已被自動調(diào)整的壓力-控制參數(shù)是上壓力邊界值和/或下壓力邊界值。特別是壓力-控制參數(shù)可以是上壓力邊界值和下壓力邊界值之間的差值，即滯后差(Hystrese-Spanne)。通過調(diào)整壓力邊界值，使運(yùn)行中的壓差在基本上不增加增壓泵的接通過程數(shù)量或者說整個接通持續(xù)時間的情況下最小化，就能夠通過對壓力邊界值或者說其差值的調(diào)整，使增壓裝置自動地根據(jù)其所連接的液壓系統(tǒng)或者說在該系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。由此實(shí)現(xiàn)了舒適度增益(Komfortgewinn)。特別是可以根據(jù)系統(tǒng)中的緩沖罐的罐容積對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。在大容積的情況下可以減小壓差，從而在系統(tǒng)中整體而言只發(fā)生很小的壓力波動。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制裝置被設(shè)計(jì)為，基于在管道中具有恒定流量的分析時間段中所檢測到的至少一個壓力值的時間進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)對至少一個壓力-控制參數(shù)、特別是上壓力邊界值和/或下壓力邊界值的調(diào)整。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于：例如由于打開和關(guān)閉栓塞或者在液壓系統(tǒng)中的消耗而引起的壓力波動基本上對于壓力-控制參數(shù)的測量和調(diào)整沒有影響。由此可以確保在實(shí)際當(dāng)中基本上只需要考慮系統(tǒng)本身所造成的影響。例如，當(dāng)飲用水管道的一個或多個栓塞被打開時，在系統(tǒng)中會隨著流量的突然升高而出現(xiàn)突然的壓力降低。這種狀態(tài)變化不是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)所引起的，而是由使用者行為所導(dǎo)致的，因此應(yīng)當(dāng)在可能的調(diào)整中不予考慮。也就是說，應(yīng)該優(yōu)選在穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行分析。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制裝置被設(shè)計(jì)為，其將分析時間段放在增壓泵在啟動-關(guān)閉運(yùn)行模式下被接通的時間段中。也就是說，作為調(diào)整壓力-控制參數(shù)的基礎(chǔ)的時間壓力進(jìn)程優(yōu)選在增壓期間通過增壓泵來檢測。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制裝置被設(shè)計(jì)為，將上述的分析時間段放在通過控制裝置增加或降低增壓泵的轉(zhuǎn)速的時間段中。其優(yōu)點(diǎn)在于：可以將所測得的系統(tǒng)中的壓力的變化與轉(zhuǎn)速變化的相關(guān)性考慮進(jìn)來。由此可以判斷壓力是否以期待的方式遵循轉(zhuǎn)速變化，也就是說，實(shí)際檢測到的壓力的變化遵循設(shè)定的或者說想要得到的壓力變化。

因此，優(yōu)選將控制裝置設(shè)計(jì)為，其在分析時間段中監(jiān)控壓力進(jìn)程，也就是監(jiān)控由至少一個壓力傳感器在系統(tǒng)中測量到的壓力的進(jìn)程，并且只要該壓力進(jìn)程在預(yù)定義的邊界中遵循額定壓力進(jìn)程，就只執(zhí)行對至少一個壓力-控制參數(shù)的調(diào)整。如果是這樣的情況，則可以就此判定：穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)沒有發(fā)生例如會導(dǎo)致栓塞被打開或關(guān)閉的改變。根據(jù)本發(fā)明，這種影響應(yīng)當(dāng)盡可能地被排除。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制裝置被設(shè)計(jì)為，其使用預(yù)測誤差法(prediction error system identification method，預(yù)測誤差系統(tǒng)辨識方法)來調(diào)整至少一個壓力-控制參數(shù)。如前所述地，在此將考慮到相對于預(yù)測壓力值的偏差，并通過使該偏差或者說誤差最小化來實(shí)現(xiàn)調(diào)整。

優(yōu)選控制裝置具有預(yù)測系統(tǒng)，該預(yù)測系統(tǒng)基于預(yù)測模型來預(yù)測壓力值。在此，該預(yù)測系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為，根據(jù)增壓泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行預(yù)測。也就是說，該預(yù)測系統(tǒng)將根據(jù)增壓泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速預(yù)先給出所期望的系統(tǒng)中的壓力值。根據(jù)所檢測到的實(shí)際檢測壓力值相對于預(yù)測壓力值的偏差，預(yù)測系統(tǒng)將基于預(yù)設(shè)的算法來調(diào)整預(yù)測模型中的至少一個系統(tǒng)參數(shù)。由此可以實(shí)現(xiàn)：根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)來調(diào)整預(yù)測模型，并且預(yù)測誤差將被最小化或者說變得更小。

除了根據(jù)液壓系統(tǒng)中的實(shí)際條件控制這種調(diào)整之外，該系統(tǒng)還可以用于識別液壓系統(tǒng)中的變化，例如泄漏。如果預(yù)測模型中的至少一個系統(tǒng)參數(shù)在之前的恒定運(yùn)行之后發(fā)生較大的變化，必然可以推斷出在系統(tǒng)中發(fā)生變化，例如泄漏。因此可以將控制裝置設(shè)計(jì)為，當(dāng)其識別出這種異常時，例如顯示為錯誤。

優(yōu)選將預(yù)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)為，其使用一種預(yù)測模型，該預(yù)測模型是自回歸模型(ARX-model)，特別是第一級(erster Ordnung)的自回歸模型(ARX-model)?；谶@種模型，能夠以簡單的方式實(shí)現(xiàn)對壓力值的預(yù)測。此外，在這種模型中，可以按照前述的方式調(diào)整至少一個所使用的系統(tǒng)參數(shù)，從而使預(yù)測誤差最小化。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制裝置被設(shè)計(jì)為，根據(jù)預(yù)測模型中的至少一個系統(tǒng)參數(shù)，特別是基于預(yù)設(shè)的算法或表格、尤其是預(yù)設(shè)的并存儲于控制裝置中的表格，確定至少一個壓力-控制參數(shù)。由此，特別是可以根據(jù)以前述方式調(diào)整的預(yù)測模型中的系統(tǒng)參數(shù)，將前述的壓力邊界值作為壓力-控制參數(shù)同樣進(jìn)行調(diào)整。由此，在啟動-停止運(yùn)行模式中在增壓泵的接通和/或斷開時間點(diǎn)上具有主要影響的壓力-控制參數(shù)可以根據(jù)至少一個被調(diào)整的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而除了以前述方式使預(yù)測誤差最小化之外，還可以使增壓泵的接通和斷開之間的壓差最小化，并能夠由此實(shí)現(xiàn)舒適度增益。

優(yōu)選控制裝置具有壓力調(diào)節(jié)器，該壓力調(diào)節(jié)器將增壓泵調(diào)節(jié)至壓力額定值。壓力額定值作為輸入?yún)?shù)被輸送給壓力調(diào)節(jié)器。在此，優(yōu)選基于由使用者設(shè)定的期望壓力值通過控制裝置來調(diào)整該壓力額定值。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，至少一個壓力-控制參數(shù)可以是壓力調(diào)節(jié)器中的控制參數(shù)或者說調(diào)節(jié)參數(shù)。這樣的壓力-控制參數(shù)可以單獨(dú)地或者在其他壓力-控制參數(shù)之外附加地以前述的方式基于壓力值的時間進(jìn)程被調(diào)整。

進(jìn)一步優(yōu)選將增壓裝置設(shè)計(jì)為，在增壓泵的出口側(cè)設(shè)有止回閥。這樣的止回閥有利于在增壓泵斷開的情況下確保：不會出現(xiàn)液體回流，并保持增壓泵的出口側(cè)、也就是止回閥的出口側(cè)的壓力。此外，該止回閥在流量很小的情況下被關(guān)閉。在這樣的狀態(tài)下，增壓泵的轉(zhuǎn)速變化絕對不會對由壓力傳感器在止回閥的下游所測得的實(shí)際壓力有影響。優(yōu)選將壓力傳感器設(shè)置在止回閥的下游。如果轉(zhuǎn)速變化不再對實(shí)際的壓力有影響，則該實(shí)際壓力在壓力額定值(泵將試圖通過轉(zhuǎn)速變化來調(diào)節(jié)該壓力額定值)降低時也不再遵循預(yù)測的壓力值。在此，很小的流量可以被識別出，并且控制裝置可以將該控制切換至所描述的啟動-停止運(yùn)行模式中。然后在該狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)所述的對至少一個壓力-控制參數(shù)的調(diào)整。

因此，優(yōu)選將控制裝置設(shè)計(jì)為，其在很小流量占主導(dǎo)的工作范圍中按照以所描述的啟動-停止運(yùn)行模式控制增壓泵，并且在至少一個其他的工作范圍中、優(yōu)選在具有較大流量的工作范圍中利用轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)增壓泵，以達(dá)到所期望的增壓。對啟動-停止運(yùn)行模式的限定可以按照已知的方式進(jìn)行，例如按照由專利文獻(xiàn)DE3824293A1已知的方式進(jìn)行。這特別可以是如前所述地通過止回閥的作用來實(shí)現(xiàn)，并判斷：實(shí)際的壓力進(jìn)程是否在所期望的邊界中遵循預(yù)測的壓力進(jìn)程。

在大流量的情況下，增壓泵優(yōu)選處于連續(xù)運(yùn)行中，并且壓力是通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)或者說轉(zhuǎn)速適配以期望的方式來調(diào)節(jié)。優(yōu)選增壓泵是電子調(diào)節(jié)泵，特別是通過變頻器調(diào)節(jié)的泵，從而能夠任意地改變轉(zhuǎn)速。

如前所述的，優(yōu)選將控制裝置設(shè)計(jì)為，其能夠識別出很小流量的范圍。為此，優(yōu)選控制裝置具有流量識別模型，該流量識別模型被設(shè)計(jì)為，基于至少一個由壓力傳感器檢測到的壓力值并基于增壓泵的轉(zhuǎn)速變化，來識別很小流量的工作范圍。在此，優(yōu)選將壓力傳感器如前所述地設(shè)置在止回閥的后面。流量識別模型可以如下地識別出很小流量的范圍：當(dāng)在很小流量的情況下發(fā)生止回閥關(guān)閉時，被測量的壓力值將不再遵循額定壓力的改變。也就是說，用于很小轉(zhuǎn)速范圍的邊界(在該邊界中被切換至啟動-停止運(yùn)行模式)取決于止回閥的功能，并優(yōu)選取決于止回閥的預(yù)緊。

附圖說明

下面借助于附圖對本發(fā)明做示例性的說明。其中：

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置，

圖2a和圖2b示意性示出了在流量很小的情況下，在增壓裝置的啟動-停止運(yùn)行模式下的壓力進(jìn)程，

圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置的調(diào)節(jié)器，

圖4示意性示出了在流量很小的情況下的啟動-停止運(yùn)行模式，

圖5示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的增壓裝置的參數(shù)調(diào)整，

圖6示出了用于查明壓力邊界值之間的壓差的表格，和

圖7示出了四種不同的運(yùn)行狀態(tài)關(guān)于時間的壓力進(jìn)程。

其中，附圖標(biāo)記列表如下：

2 增壓泵

4 止回閥

5 管道

6 緩沖罐

8 壓力傳感器

10 閥門

12 控制裝置

14 物理系統(tǒng)

16 傳輸功能器件

18 取決于使用者的傳輸功能器件

20 壓力調(diào)節(jié)器

22 減法器

24 狀態(tài)調(diào)節(jié)模塊

26 預(yù)測模塊，預(yù)測系統(tǒng)

28 參數(shù)模塊

P 壓力

P_U 期望壓力

P_p 預(yù)測壓力

P_S 額定壓力

P₁，P₁′ 上部壓力邊界值

P₂，P₂′ 下部壓力邊界值

P₁-P₂，P₁′-P₂′ 壓差或滯后差

t 時間

T_A 斷開時間點(diǎn)

T_E 接通時間點(diǎn)

a₁，b₁ 參數(shù)

Z 狀態(tài)值

Q 流量

具體實(shí)施方式

圖1示意性示出了飲用水供應(yīng)管道中的增壓裝置。該增壓裝置具有增壓泵2，在該增壓泵上，在距離出口側(cè)不遠(yuǎn)的下游處連接有止回閥4。在止回閥4的出口側(cè)設(shè)有緩沖罐6，該緩沖罐可以按照傳統(tǒng)的方式構(gòu)造為儲存罐，該儲存罐具有膜和通過該膜所形成的封閉的空氣容積。在更遠(yuǎn)的下游處設(shè)有壓力傳感器8，其檢測增壓泵2的出口側(cè)和止回閥4的出口側(cè)的壓力P。在更遠(yuǎn)的下游處示意性示出了閥門10，該閥門代表一個或多個消耗，例如抽取點(diǎn)，并通過該閥調(diào)整位于止回閥4出口側(cè)的管道5中的流量。需要指出的是，替代閥門10地，在實(shí)踐中也可以在管道5上連接具有多個閥門10的分支網(wǎng)絡(luò)。

此外設(shè)有控制裝置12，其控制或調(diào)節(jié)增壓泵2。為此，增壓泵2一方面通過控制裝置12被接通和斷開，另一方面通過該控制裝置來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。為此，增壓泵2可以通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，特別是變頻器來操控?？刂蒲b置12與壓力傳感器8信號連接，使得該控制裝置接收由壓力傳感器8檢測到的壓力值。

需要指出的是，替代唯一的增壓泵2地，也可以使用多個并聯(lián)和/或串聯(lián)連接的增壓泵，這些增壓泵通過控制裝置12進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。因此需要說明的是，當(dāng)在此描述增壓泵2時，其也非常明確地包括多個增壓泵2的設(shè)置。

在所示出的增壓裝置的運(yùn)行中，優(yōu)選有兩個運(yùn)行狀態(tài)，即，小流量運(yùn)行狀態(tài)和高流量運(yùn)行狀態(tài)。在高流量運(yùn)行狀態(tài)中，優(yōu)選增壓泵2以連續(xù)運(yùn)行模式運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過控制裝置12根據(jù)在壓力傳感器8上檢測到的壓力值調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，以達(dá)到或遵循額定壓力值。

在小流量運(yùn)行狀態(tài)中，止回閥4被關(guān)閉，并且增壓泵2的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)也絕對不會再影響到管道5中的壓力下降。因此可以如前所述地不再進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。在這種運(yùn)行狀態(tài)下，增壓裝置被切換至啟動-停止運(yùn)行模式，在這種模式中，當(dāng)管道5中的壓力P下降到低于下壓力邊界值時，增壓泵2被接通；當(dāng)管道5中的壓力P達(dá)到上壓力邊界值時，增壓泵2被斷開。對增壓泵2的接通和斷開通過控制裝置12完成。

如圖2a和圖2b所示，在這種啟動-停止運(yùn)行模式中，緩沖罐6的大小具有重要的意義，因?yàn)樗l(fā)生的壓力波動取決于此。在圖2a和圖2b中，在各自的上圖中分別繪出了關(guān)于時間t的管道5中的壓力P。在各自的下圖中分別示出了關(guān)于時間t的增壓泵2的接通狀態(tài)。增壓泵2在值為1時被接通，在值為0時被斷開。圖2a在上面的曲線中示出了在罐體積較小時關(guān)于時間t的壓力進(jìn)程，并在下面的曲線中示出了所對應(yīng)的接通狀態(tài)。增壓泵2在斷開時間點(diǎn)T_A達(dá)到上壓力邊界值P₁被斷開。隨后，壓力下降至下壓力邊界值P₂。當(dāng)在接通時間點(diǎn)T_E達(dá)到該下壓力邊界值時，增壓泵2再次被接通，直至在時間點(diǎn)T_A再次達(dá)到上壓力邊界值P₁。圖2b中的上圖示出了在緩沖罐6具有較大容積時的壓力進(jìn)程。通過比較圖2a和圖2b中的上圖可以看到：當(dāng)緩沖罐6具有較大的容積時，斷開時間點(diǎn)T_A和接通時間點(diǎn)T_E之間的間隔更大。由此使得在管道5中壓力P下降地更慢。現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)為，在該狀態(tài)下改變或者說調(diào)整壓力邊界值P₁和P₂。上壓力邊界值P₁被降低至壓力邊界值P₁′，而下壓力邊界值P₂被升高至下壓力邊界值P₂′，即，滯后差被減小至P₁′-P₂′。增壓泵2的斷開和接通之間的壓差因此被降低。同時，在斷開時間點(diǎn)T_A和接通時間點(diǎn)T_E之間的時間間隔也被縮短。由此，當(dāng)增壓泵2在緩沖罐6為大容積時具有與在緩沖罐6為小容積時基本上相同的運(yùn)行時間和接通頻率時，可以實(shí)現(xiàn)更光滑的、具有更小壓力波動的壓力進(jìn)程。這種調(diào)整的效果根據(jù)圖7明顯類似于圖2b中的上曲線，圖7示出了關(guān)于時間t的壓力進(jìn)程P。在第一運(yùn)行狀態(tài)a中，在罐容積較小的情況下小流量將占有主導(dǎo)地位。實(shí)際的壓力P在相對較大的帶寬中圍繞使用者所選擇的壓力P_U波動。切換間隔是較短的。圖7中的運(yùn)行狀態(tài)b代表在罐容積較大的情況下很小流量的狀態(tài)。壓力波動保持相同，但是增壓泵2的接通和斷開之間的間隔被延長。工作區(qū)域c代表在罐容積較大的情況下在調(diào)整了壓力邊界值P₁和P₂之后的小流量。切換間隔再次被縮短。同時，圍繞期望值P_U的壓力波動減弱。工作區(qū)域d對應(yīng)于高流量的工作區(qū)域，在該區(qū)域中，增壓泵2不再以啟動-停止運(yùn)行模式運(yùn)行，而是通過壓力調(diào)節(jié)器以恒定的運(yùn)行模式運(yùn)行。在該工作區(qū)域中基本上不存在壓力波動。

現(xiàn)在借助于圖3對這種適配和調(diào)節(jié)做進(jìn)一步的說明。圖3示出了通過控制裝置12對增壓泵2進(jìn)行調(diào)節(jié)或者說控制的流程。在圖3中示出的調(diào)節(jié)組件被集成在控制裝置12中，或者說在這里以相應(yīng)的模塊運(yùn)行。在此特別是軟件模塊。物理系統(tǒng)14及其對控制或者說調(diào)節(jié)的影響在圖3中通過虛線標(biāo)識出。物理系統(tǒng)14的主要組件是傳輸功能器件16，其代表液壓系統(tǒng)或者說由液壓系統(tǒng)構(gòu)成，并且從增壓泵2的轉(zhuǎn)速n到管道5中的壓力P的轉(zhuǎn)換取決于該液壓系統(tǒng)。此外，還設(shè)有取決于使用者的傳輸功能器件18，其代表閥門10的位置的影響。管道5中的壓力P同樣會根據(jù)閥門10的位置而變化。這將通過傳輸功能器件18來表示。轉(zhuǎn)速n是壓力調(diào)節(jié)器20的輸出值，該壓力調(diào)節(jié)器被集成在控制裝置12中。向壓力調(diào)節(jié)器20輸入額定壓力P_S，該額定壓力在減法器22處將減去實(shí)際壓力P。

額定壓力P_S通過狀態(tài)控制模塊或者說狀態(tài)調(diào)節(jié)模塊24計(jì)算得到或者說給出。使用者所期望的壓力P_U作為輸入?yún)?shù)被輸入給狀態(tài)調(diào)節(jié)模塊24。上壓力邊界值P₁和下壓力邊界值P₂之間的差值，即滯后差P₁-P₂，在參數(shù)模塊28中被確定。這是基于在預(yù)測模塊26中所確定的參數(shù)a₁和b₁實(shí)現(xiàn)的。在預(yù)測模塊26中使用預(yù)測模型，該預(yù)測模型在當(dāng)前的示例中是第一級自回歸模型(ARX-model)。該預(yù)測模型的參數(shù)a₁和b₁在預(yù)測模塊26中確定。實(shí)際壓力P、轉(zhuǎn)速n以及狀態(tài)值Z作為輸入?yún)?shù)被輸送給預(yù)測模型26，在此，狀態(tài)值Z代表工作區(qū)域，即，小流量的工作區(qū)域或者高流量的工作區(qū)域，在此，在小流量工作區(qū)域中使用啟動-停止運(yùn)行模式?；谥辽僖粋€在預(yù)測誤差方法(prediction error system identification method)的框架下被調(diào)整的參數(shù)a₁和b₁，通過在參數(shù)模塊28中對壓力邊界值P₁和P₂的差值P₁-P₂形式的壓力-控制參數(shù)的調(diào)整，根據(jù)物理系統(tǒng)14的狀態(tài)對這種調(diào)節(jié)或者說控制進(jìn)行調(diào)整。壓力邊界值P₁和P₂的差值是待調(diào)整的壓力-控制參數(shù)的一個舉例。也可以按照合適的方式調(diào)整其他的壓力-控制參數(shù)，例如輸送到壓力調(diào)節(jié)器中的參數(shù)。實(shí)際的壓力邊界值P₁和P₂通過狀態(tài)調(diào)節(jié)模塊24基于所期望的壓力P_U來確定，使得使所期望的壓力P_U優(yōu)選處于滯后差P₁-P₂的中間。

控制裝置12和特別是其狀態(tài)調(diào)節(jié)模塊24尤其是具有運(yùn)行狀態(tài)識別功能，以便查明應(yīng)該進(jìn)行啟動-停止運(yùn)行模式的小流量范圍。下面將借助于圖4來說明這是如何實(shí)現(xiàn)的。在圖1中，下部的曲線示出了增壓泵2關(guān)于時間t的轉(zhuǎn)速n。上部的曲線示出了壓力P關(guān)于時間t的壓力進(jìn)程，在此，實(shí)線表示在壓力傳感器8上所測得的實(shí)際壓力P，虛線則代表額定壓力P_S。圖4中間的圖示出了關(guān)于時間t的流量Q。所示出的這三個圖描述了一在時間上并行的流程。流量Q在到達(dá)時間點(diǎn)t1時降低，使得運(yùn)行狀態(tài)從大流量的狀態(tài)變更為小流量或基本上沒有流量的狀態(tài)。正如根據(jù)上部圖中的實(shí)線所看到的那樣，在該時間點(diǎn)上，實(shí)際壓力P首先升高，并且由于在壓力調(diào)節(jié)器20中所實(shí)施的壓力調(diào)節(jié)又再次降低至額定壓力P_S。在時間點(diǎn)t2和t3之間識別：是否存在小流量的狀態(tài)。為此，降低額定壓力P_S并由此降低轉(zhuǎn)速n，并檢驗(yàn)實(shí)際壓力P是否遵循額定壓力P_S的進(jìn)程。在圖4中可以看到并非是這種情況。于是系統(tǒng)被切換至啟動-停止運(yùn)行模式。在該示例中，在時間點(diǎn)t3和t4以及t5和t6之間，增壓泵2被接通。在時間點(diǎn)t4和t5之間以及在時間點(diǎn)t6之后，增壓泵2被斷開。在斷開時間段的開始階段，轉(zhuǎn)速首先降低。隨后壓力P如圖2所示的那樣緩慢地降低。

在預(yù)測模塊24所使用的預(yù)測模型中，例如以如下的形式使用第一級ARX模型：P[k]＝-a₁P[k-1]+b₁n[k-1]

在該公式中，P表示壓力，k表示試樣編號或循環(huán)編號，n表示轉(zhuǎn)速，并且a₁和b₁表示兩個參數(shù)。參數(shù)a₁和b₁可以通過算法來確定，例如以如下示出的方式確定：

a₁[k]＝a₁[k-1]-λe[k]P[k-1]

b₁[k]＝b₁[k-1]+λe[k]n[k-1]

在此，λ表示步段數(shù)值參數(shù)e表示預(yù)測誤差。用于調(diào)整預(yù)測壓力P_p的預(yù)測誤差模型的工作原理借助于圖5進(jìn)行說明。圖5在頂部的圖中示出了關(guān)于時間t的壓力，在此，實(shí)線表示所測得的壓力P，虛線表示預(yù)測的壓力P_p。在第二個圖中示出了相對于時間t的預(yù)測誤差e，而下部的兩個曲線示出了關(guān)于時間t的參數(shù)a₁和b₁。應(yīng)當(dāng)看到，在開始階段，預(yù)測壓力P_P極大地偏離實(shí)際壓力P。由此導(dǎo)致了預(yù)測誤差e，基于該預(yù)測誤差調(diào)整參數(shù)a₁和b1，以使預(yù)測壓力P_p和實(shí)際壓力P重合，也就是說，使預(yù)測誤差e基本為零。

根據(jù)本發(fā)明，這種預(yù)測誤差方法也被用于調(diào)整參數(shù)模塊28中的至少一個壓力-控制參數(shù)。在該示例中，壓力-控制參數(shù)是壓力邊界值P₁和P₂的差值P₁-P₂。在該實(shí)施例中，該壓力邊界值的調(diào)整將基于參數(shù)b₁實(shí)現(xiàn)。在控制裝置12中，特別是在參數(shù)模塊28中，存儲有一表格，該表格針對特定的參數(shù)b₁定義壓力邊界值P₁和P₂之間的壓差，即壓力-滯后差。替代地，也可以直接將壓力邊界值P₁和P₂存儲在表格中，但是為此還需要附加地將期望壓力P_U輸入?yún)?shù)模塊28中，并在表格中將該期望壓力考慮進(jìn)去?？山o出壓差P₁-P₂的表格例如可以如圖6中所示出的那樣。在這里，例如對于參數(shù)b₁＜0.32的值，設(shè)置壓力邊界值P₁和P₂的壓差或者說滯后差為0.1bar，而對于參數(shù)b₁大于或等于0.32的情況，則設(shè)置壓差或滯后差為0.5bar。還可以考慮以更多的壓力步段更詳細(xì)地設(shè)計(jì)該表格，以便能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)的調(diào)整。

所述對參數(shù)a₁和b₁的調(diào)整優(yōu)選發(fā)生在增壓泵2的運(yùn)行時間點(diǎn)上或者說運(yùn)行區(qū)域中，在該運(yùn)行時間點(diǎn)上或者說運(yùn)行區(qū)域中存在穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，即，特別是存在盡可能恒定的流量。在圖4中，例如在時間點(diǎn)t3和t4以及t5和t6之間，就是這種情況。在該時間點(diǎn)上恒定的流量占有主導(dǎo)地位，也就是說，閥門10的位置不會改變。因此，優(yōu)選將控制裝置12設(shè)計(jì)用于識別這種運(yùn)行狀態(tài)。特別是該控制裝置將依據(jù)下述情況來識別流量的變化：在所提到的運(yùn)行區(qū)域中壓力突然地變化，或者說實(shí)際所測得的壓力P偏離額定壓力P_S。如果識別出這種狀態(tài)，則停止對參數(shù)a₁和b₁的調(diào)整，直至達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。因此，控制裝置12可以被設(shè)計(jì)為：例如，當(dāng)在啟動-停止運(yùn)行模式下增壓泵2被接通時，如果沒有探測到由于閥門位置的變化而導(dǎo)致的壓力進(jìn)程的變化，就一直實(shí)施對參數(shù)a₁和b₁的參數(shù)調(diào)整。在壓力邊界值P₁和P₂的差值P₁-P₂被調(diào)整之后，表格被預(yù)先確定為，根據(jù)參數(shù)b₁如下地確定壓差或者說壓力-滯后差P₁-P₂：使壓差最小化，而增壓泵2的接通進(jìn)程的數(shù)量不會超過所確定的邊界。這可以通過預(yù)線確定的表格來保證。由于參數(shù)b₁取決于所測得的壓力P的進(jìn)程，因此也以這種方式基于所測得的壓力P的進(jìn)程來調(diào)整壓力邊界值P₁和P₂的差值P₁-P₂，其代表壓力-控制參數(shù)。