EP3290800A1 - Method for updating a characteristic curve in a heating system and a control unit and a heating system - Google Patents

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EP3290800A1
EP3290800A1 EP17187654.3A EP17187654A EP3290800A1 EP 3290800 A1 EP3290800 A1 EP 3290800A1 EP 17187654 A EP17187654 A EP 17187654A EP 3290800 A1 EP3290800 A1 EP 3290800A1
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EP
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parameter
heating system
characteristic curve
characteristic
update
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EP17187654.3A
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German (de)
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Ab Snijder
Jan Koudijs
Danny Leerkes
Jan Westra
Maarten Van Bentem
Bram JASPERS
Sjoerd Reijke
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F23N2227/00—Ignition or checking
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    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/06—Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed

Definitions

  • the invention relates to a method for updating a characteristic in a heating system.
  • the invention also relates to a control unit which is designed to carry out the method according to the invention and to a heating system with the control unit according to the invention.
  • the DE102011111453A1 shows and describes a method in which an allocation function for adjusting an air ratio in a heater is updated.
  • the mapping function in the prior art is a look-up table associating a combustion air amount with a drive signal for adjusting a fuel meter.
  • the assignment function is updated in control phases in that all value pairs of the assignment function are shifted or scaled by a factor if a detected, current value pair deviates too much from a value pair from the assignment function.
  • the method has the disadvantage that the assignment function corrected in this way furthermore has the same functional characteristics of the incorrect assignment function.
  • the course of the corrected assignment function corresponds to the course of the incorrect assignment function, the corrected assignment function is only shifted or scaled by the factor.
  • the heater can then no longer be optimally operated to the desired extent.
  • the invention provides a method for updating a characteristic in a heating system.
  • the fact that at least two update points are detected along the characteristic curve and the characteristic curve is newly determined as a function of the at least two update points results in the advantage that the curve of the characteristic curve can be completely readjusted.
  • the characteristic can be adapted in particular also to strong changes of internal and / or external conditions.
  • the heating system can be operated reliably and largely optimally to the intended extent.
  • Heating system is to be understood as at least one device for generating heat energy, in particular a heating device or heating burner, in particular for use in a building heating system and / or for hot water generation, preferably by the combustion of a gaseous or liquid fuel.
  • a heating system can also consist of several such devices for generating heat energy and other, the heating operation supporting devices, such as hot water and fuel storage.
  • a “characteristic” is to be understood as a data field which is suitable for controlling and / or regulating and / or controlling the heating system calibrate.
  • the characteristic can be described and / or defined by at least two values characterizing it.
  • a characteristic can be present, for example, in the form of a table and / or a functional rule or an algorithm.
  • the characteristic assigns at least one further operating parameter to at least one operating parameter of the heating system.
  • the characteristic line can assign operating parameters and / or operating conditions to a desired value for an operating parameter.
  • "operating parameters” are to be understood as parameters which are used by a control unit of the heating system for controlling and / or monitoring and / or regulating and / or calibrating processes taking place in the heating system.
  • Examples of "operating parameters” are the blower speed, an ionisation current at a flame of the heating system or a desired opening width of a fuel regulating valve.
  • Examples of “characteristic curves” are a fan speed characteristic which, for example, assigns a required fan speed to a requested power, or a flame ionization characteristic which, for example, assigns a nominal ionization current to a fan speed.
  • a characteristic curve can also be part of a characteristic diagram. For example, the selection of a characteristic curve may depend on an operating parameter, for example a burner output. In the control unit then several characteristics are stored, which are each selected depending on the value of the present operating parameter. The set of characteristic curves assigned to a different value of the operating parameter forms the characteristic map.
  • rules of the heating system is meant a setting of operating parameters, which is largely possible during normal, intended operation and does not disturb the normal, intended operation largely.
  • rules of the heating system can also be understood at least a partial setting of a characteristic. In particular, you can During measurement, measured values are recorded or operating parameters are measured and taken into account when setting the operating parameters or the characteristic curve.
  • a control process running in the control unit can be understood, which adjusts the opening width of the fuel valve as a function of the detected combustion parameter.
  • measuring the heating system is meant, in particular, an at least partially new setting, preferably a largely completely new setting, of a characteristic curve.
  • the heater can be operated in a special "calibration mode" which at least partially restricts or interrupts the normal intended operation. For example, a power spectrum of the heater can be run to test a characteristic.
  • Controlling the heating system is intended to mean an operating mode of a heating system in which the components of the heating system are largely controlled by the control unit as a function of operating parameters and / or characteristic curves. In particular, largely no measured values should be recorded during the control. In particular, the control should not depend on measured values or acquired operating parameters.
  • the term "update point” should be understood to mean a tuple or a set of values of operating parameters in which at least one operating parameter is determined or measured, in particular by controlling the heating system, in particular by a control process.
  • detection of an updating point along the characteristic curve should be understood to mean a determination of an updating point which is intended to check an association or point of the characteristic curve. For example, maps the characteristic to a first operating parameter of the heating system a second operating parameter, the heating system is operated with the first operating parameter. The heating system is regulated and / or calibrated and the second operating parameter set by the regulation and / or calibration is measured.
  • the update point includes the first operating parameter and the measured second operating parameter.
  • the update point is suitable for checking the second operating parameter assigned to the first operating parameter by the characteristic curve, in particular by comparison with the measured second operating parameter of the update point.
  • a "new determination of the characteristic curve as a function of the at least two update points" is to be understood as a new determination of the characteristic curve, in particular a calculation process in which an assignment by characteristic curve and / or a profile of the characteristic curve is adapted at least in sections. If the characteristic curve is determined or defined, for example, by at least two values characterizing it, the characterizing values can be determined as a function of the at least two update points in order to redetermine the characteristic curve. If, for example, the characteristic curve is a value table whose value pairs can be determined with a second-order polynomial, then this polynomial or its functional specification can be defined by three coefficients. Three new coefficients can be determined uniquely depending on three update points. The new function specification can be used to determine new value pairs for the characteristic curve.
  • closed-loop mode should be understood to mean a control process in which a first operating parameter, which preferably corresponds to a control signal to a component of the heating system, for example for regulating a fuel supply, is set such that a second operating parameter largely corresponds to the value of a Target operating parameter assumes.
  • the first operating parameter is preferably adjusted iteratively.
  • the first operating parameter is set as a function of a deviation of the second operating parameter from the desired operating parameter.
  • the heating system is operated in a closed-loop mode when a burner performance parameter is substantially constant or changes sufficiently slowly or slightly.
  • burner performance parameters is to be understood in particular to mean a parameter which is correlated with the power, in particular a heating power, of the heating system.
  • the power, in particular heating power, of the heating system can be determined at least on the basis of the burner power parameter.
  • the burner performance parameter corresponds to at least one or precisely one measured value which reflects the power or can be unambiguously assigned to such a measured value.
  • a measured value may be, for example, a temperature, an air flow rate, a blower control signal or a blower speed.
  • the characteristic curve is redetermined in dependence on how much the at least two update points deviate from the characteristic curve, in particular by subtraction, a particularly reliable adjustment of the characteristic curve is possible.
  • measurement values which deviate too greatly, in particular due to measurement errors can be taken into account in the detection of the at least two update points.
  • unnecessary updates for example if an update point deviates from the characteristic curve only within the scope of a measurement inaccuracy or a signal noise, then be avoided.
  • the method is particularly advantageous if the characteristic curve can be described by a second degree polynomial or depends on it and is redetermined in dependence on three update points. In this way, it is possible to update the characteristic very fast.
  • the reliability of the method is further increased if the at least two update points are detected at least partially at predetermined test points.
  • test points By specifying test points, the technical characteristics of the heating system can be taken into account.
  • the new determination of the characteristic curve is so particularly fast and precise.
  • the heating system is temporarily operated in a calibration mode, as soon as a first update point is detected which deviates sufficiently from the characteristic curve and the heating system is operated in the calibration mode in such a way that at least one further update point is detected, this has the advantage of being able to respond to changes make a new determination of the characteristic curve necessary, can react particularly fast.
  • the heating system is operated temporarily in a characteristic mode, the heating system being controlled as a function of the characteristic curve, this has the advantage that the heating system can be operated to a large extent in full if a regulation is not feasible or can only be carried out to a limited extent. In particular, the heating system can continue to be operated if measured values can not be detected or if operating parameters can not be measured.
  • a "characteristic mode" is to be understood as controlling the heating system. If, for example, in closed-loop mode, a control signal is set such that a first operating parameter assumes the value of a desired operating parameter, then In the characteristic curve mode, the heating system is controlled with a characteristic curve which assigns a control signal to a burner output parameter.
  • the reliability of the method is further increased when the heating system is operated in the characteristic mode, when a variation of a burner power parameter is greater than a limit variation and / or when a variation speed of the burner power parameter is greater than a limit speed.
  • the control of the heating system in particular in a closed-loop mode, requires a certain amount of time to adapt to the new burner performance parameter. During this time, it is conceivable that the heating system or the combustion is not operated optimally. It may be advantageous, in particular with regard to emissions, if the heating system is operated in the characteristic curve mode during the change of the burner output parameter.
  • the characteristic is redetermined in the characteristic mode as a function of the at least two update points, this has the advantage that the characteristic is not determined too quickly. It may be possible to detect additional update points before the characteristic is needed in the characteristic mode. In this way, an unnecessary new determination of the characteristic is largely avoided.
  • a fluid supply parameter is set so that a combustion parameter largely equals a nominal combustion parameter, this allows a particularly efficient combustion process. In this way, emissions are largely reduced to a minimum.
  • a "fluid supply parameter” is to be understood in particular to mean a scalar parameter, which in particular includes at least one, in particular a burner unit of the heating system supplied, fluid, in particular a combustion air flow, a fuel flow and / or a mixture flow, in particular from a combustion air and the fuel is correlated.
  • a control and / or regulating unit of the heating system at least on the basis of the fluid supply characteristic to a volume flow and / or a mass flow of the at least one fluid are closed and / or the flow rate and / or the mass flow of the at least one fluid can be determined.
  • An example of a fluid supply parameter is the indication of an opening width of a fuel valve or a valve control signal to the fuel valve.
  • combustion characteristic is to be understood in particular to be a scalar parameter which is correlated in particular with combustion, in particular of the mixture, in particular of the combustion air and the fuel.
  • An example of a combustion characteristic is an ionization current which is measured at a flame of the heating system.
  • the combustion parameter corresponds to at least one or precisely one measured value representing the combustion and / or characterizing the combustion parameter or can be unambiguously assigned to such a measured value. Examples of a measured value representing the combustion and / or characterizing a combustion signal, in particular a light intensity, a pollutant emission, a temperature and / or advantageously an ionization signal.
  • a "target combustion parameter” is a desired value of the combustion parameter. Does the combustion parameter take the value of Sollverbrennungskennyes, the combustion should be largely optimal, especially in terms of emissions.
  • the nominal combustion parameter can be used in particular for controlling a heating system, in particular in a closed-loop mode.
  • the nominal combustion parameter may depend on further operating parameters, for example on the burner performance parameter.
  • a setpoint combustion characteristic curve can assign the required setpoint combustion parameter to at least one further operating parameter, for example the burner output parameter.
  • control fluid supply parameter is to be understood as meaning a value of the fluid supply parameter in which, in the closed-loop mode under the associated burner performance parameter, the combustion parameter largely equals the nominal combustion parameter.
  • the characteristic curve assigns a desired fluid supply parameter to one or more burner performance parameters, a largely optimal combustion process is enabled in this way, in particular in the characteristic curve mode.
  • the "target fluid supply parameter" is a desired value that the fluid supply parameter should assume.
  • the fluid supply parameter is a valve control signal for a fuel valve and / or the combustion parameter is an ionization current and / or the burner performance parameter or a fan speed
  • the method is particularly reliable.
  • a particularly stable closed-loop mode is possible.
  • an efficient characteristic mode is possible.
  • the fluid supply parameter is a valve control signal for a fuel valve, this has the additional advantage that a particularly reliable and precise adjustment of a fluid supply or a fuel / air ratio is possible in this way.
  • combustion parameter is an ionization current
  • this has the advantage that the ionization current has a functional and particularly favorable evaluable relationship to the fuel-air ratio. This allows accurate and safe control and / or control of the heating system in terms of combustion quality or emissions.
  • An "ionization current" is determined by ionization current measurement on a flame of the heating system.
  • a blower speed is a particularly easily detectable and reliable measure of the performance of the heating system.
  • control unit for a heating system
  • the control unit being adapted to carry out the method according to the present invention, has the advantage that it can be reliably operated by the heating system even under rapidly changing internal and / or external conditions. This makes it possible to operate the heating system largely without user intervention. This increases the ease of use as well as the availability and reliability of the heating system.
  • a heating system with a control unit according to the present invention with at least one fuel valve for a fuel, with an ionization probe on a flame and with a blower fan with variable fan speed has the advantage that a comfortable, safe and low-maintenance operation of the heating system is made possible.
  • FIG. 1 a heater 10 is shown schematically, which is arranged in the embodiment on a memory 12.
  • the heater 10 has a housing 14 which accommodates different components depending on the degree of equipment.
  • the essential components are a heat cell 16, a control unit 18, one or more pumps 20 and piping 22, cable or bus lines 24 and holding means 26 in the heater 10.
  • the number and complexity of the individual components depends on the equipment level of the heater 10.
  • the heat cell 16 includes a burner 28, a heat exchanger 30, a blower 32, a meter 34 and an air supply system 36, an exhaust system 38 and, when the heat cell 16 is in operation, a flame 40.
  • An ionization probe 42 protrudes into the flame 40.
  • the metering device 34 is designed as a fuel valve 44.
  • a blower speed 54 of the blower 32 is variably adjustable.
  • the heater 10 and the memory 12 together form a heating system 46.
  • the control unit 18 has a data memory 48, a computing unit 50 and a communication interface 52. Via the communication interface 52, the components of the heating system 46 can be controlled.
  • the communication interface 52 allows data exchange with external devices. External devices are, for example, control devices, thermostats and / or devices with computer functionality, for example smartphones.
  • FIG. 1 shows a heating system 46 with a control unit 18.
  • the control unit 18 is located outside the housing 14 of the heater 10.
  • the external control unit 18 is designed in particular variants as a room controller for the heating system 46.
  • the control unit 18 is mobile.
  • the external control unit 18 has a communication connection to the heater 10 and / or other components of the heating system 46.
  • the communication connection can be wired and / or wireless, preferably a radio connection, particularly preferably via WLAN, Z-Wave, Bluetooth and / or ZigBee.
  • the control unit 18 may consist of several components in other variants, in particular not physically connected components.
  • At least one or more components of the control unit 18 can be present partially or completely in the form of software that can be used on internal or external devices, in particular on mobile computing units, for example smartphones and tablets, or servers. especially a cloud.
  • the communication connections are then corresponding software interfaces.
  • FIG. 2 shows a method 56 for updating a characteristic curve 58 in a heating system 46.
  • the method 56 is in the exemplary embodiment mostly, preferably largely, operated in a closed-loop mode 60.
  • closed-loop mode 60 the fan speed 54 is kept substantially constant or changed sufficiently slowly or changed sufficiently weak.
  • the blower speed 54 is a burner output parameter 62.
  • a valve control signal 64 is set such that an ionization current 66 largely assumes the value of a desired ionization 68.
  • the valve control signal 64 is a control signal which is sent to the fuel valve 44 and describes a desired opening width of the fuel valve 44.
  • the valve control signal 64 may be characterized by an indication of the desired opening width of the fuel valve 44.
  • the desired opening width of the fuel valve 44 is described in the exemplary embodiment with a percentage between 0% and 100%, with an opening width of 0% corresponding to a completely closed fuel valve 44 and an opening width of 100% corresponding to a fully opened fuel valve 44.
  • raising or lowering the valve control signal 64 it is meant that the valve control signal 64 is changed to increase or decrease the desired opening of the fuel valve 44 compared to the last desired opening of the fuel valve 44.
  • the valve control signal 64 is a fluid supply parameter 70.
  • the ionization current 66 is an electrical current measured by the ionization probe 42 at the flame 40 of the burner 28.
  • the ionization current 66 is a combustion characteristic 72.
  • the detected ionization current 66 is received by the control unit 18.
  • the detected ionization current 66 is compared substantially continuously with the desired ionization 68.
  • the actual ionization current 66 is compared at intervals to the nominal ionization 68, preferably periodically.
  • the time intervals are briefly opposite to typical for a control and / or control of the heating system 46 time scales, for example between 10 ms and 10,000 ms, in particular between 100 ms and 1000 ms.
  • the desired ionization 68 depends on the fan speed 54.
  • the required Sollionisation 68 is determined depending on the fan speed 54 by a stored in the control unit 18 Sollionisationkennline.
  • the nominal ionization characteristic is determined by laboratory tests and adapted to the requirements of heating system 46. It is conceivable that the desired ionization characteristic or the desired ionization 68 is determined by special methods during operation of the heating system 46, in particular by methods for calibrating the heating system 46.
  • the desired ionization 68 is a nominal combustion parameter 74.
  • the valve control signal 64 is increased in the exemplary embodiment. If the current ionization current 66 is greater than the desired ionization 68, the valve control signal 64 is lowered. In the exemplary embodiment, the greater the deviation of the current ionization flow 66 from the desired ionization 68, the more the valve control signal 64 is increased or decreased. In the control unit 18, a linear relationship is stored, which a difference of the ionization current 66 to the Sollionisation 68 assigns a change of the valve control signal 64.
  • the ionization threshold is a stored in the control unit 18 value to take into account Measurement inaccuracies or a signal noise of the detected ionization current 66.
  • the ionization threshold depends on the burner performance parameter 62.
  • the relationship between the difference of the ionization current 66 to the desired ionization 68 and the change of the valve control signal 64 stored in the control unit 18 takes the form of any monotonically increasing function, in particular linear and / or quadratic and / or exponential and / or one power function.
  • valve control signal 64 By changing the valve control signal 64, a fuel-air ratio changes in a fuel-air mixture supplied to the burner 28.
  • the detected ionization current 66 changes as a function of the change in the valve control signal 64. In this way, the valve control signal 64 can be iteratively changed so that the detected ionization current 66 largely equals the desired ionization 68.
  • the set valve control signal 64 in which the detected ionization current 66 is largely equal to the desired ionization 68, is detected by the control unit 18 as a control valve control signal 76.
  • the control valve control signal 76 is a control fluid supply parameter 78.
  • the characteristic curve 58 is stored in the control unit 18.
  • the characteristic curve 58 is a valve control signal characteristic curve 80.
  • the characteristic curve 58 assigns a nominal valve control signal 82 to the burner output parameter 62.
  • the desired valve control signal 82 has the value of a valve control signal 64.
  • the desired valve control signal 82 is a desired fluid supply characteristic 84
  • FIG. 3 is the Valve control signal characteristic 80 shown.
  • the burner output parameter 62 is shown on the abscissa axis 86. On the ordinate axis 88, the desired valve control signal 82 is shown.
  • the desired valve control signal 82 increases monotonically with the burner output parameter 62.
  • the dependence of the desired valve control signal 82 on the burner output parameter 62 is largely quadratic or proportional to a second-order polynomial.
  • the characteristic curve 58 is a functional relationship stored in the control unit 18.
  • the characteristic curve 58 is determined by three coefficients of the second-degree polynomial.
  • the desired fluid supply parameter 84 is assigned to the burner output parameter 62, in which the value of the burner output parameter 62 is inserted into the functional relationship stored in the control unit 18, which represents the characteristic curve 58, and a function value of the characteristic curve 58 is determined.
  • the function value of the characteristic 58 is the desired fluid supply parameter 84.
  • the characteristic curve 58 is represented by any other functional relationship stored in the control unit 18.
  • the functional relationship representing the characteristic curve 58 is preferably a polynomial, preferably a degree less than ten, particularly preferably a degree less than five, in particular a linear function, and / or an exponential function and / or a rational function and / or a power function.
  • these types of functions can be combined, for example a polynomial multiplied by an exponential function.
  • the characteristic 58 may be represented by a table and / or a data field.
  • the characteristic curve 58 may have a finite number of data points which each assign a desired fluid supply parameter 84 to a burner output parameter 62.
  • the data points are largely uniform over a definition range of Burner power parameter 62 distributed. If a desired fluid supply parameter 84 for a burner output parameter 62 is to be determined which is not described by a data point or is not sufficiently close to a data point, then the required nominal fluid supply parameter 84 can be determined from at least two nearby data points, in particular interpolated or be extrapolated. It is also conceivable for a data point to assign a desired fluid supply parameter 84 to an interval of the burner output parameter 62.
  • the data points largely cover the definition range of the burner power parameter 62.
  • the control valve control signal 76 is compared with the associated desired valve control signal 82.
  • the control valve control signal 76 is compared with the associated desired valve control signal 82 during the closed-loop mode 60 largely continuously.
  • the associated desired valve control signal 82 is the desired valve control signal 82 which is associated with the fan speed 54 at which the control valve control signal 76 has been determined by the characteristic curve 58.
  • the actuating fluid supply parameter 78 is compared at intervals with the desired fluid supply parameter 84, preferably at periodic time intervals, for example, largely at the time intervals in which the combustion parameter 72 is compared with the nominal combustion parameter 74.
  • a difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 is formed and checks whether an amount of this difference exceeds a tolerance limit.
  • the tolerance limit is 2%. In variants of the embodiment, the tolerance limit is between 0.1% and 5%. In the exemplary embodiment, the tolerance limit is a constant, stored in the control unit 18 value. In further variants of the embodiment, the Tolerance limit of operating parameters of the heating system 46 depend, in particular of a combustion parameter 72. In the embodiment, the absolute value of the difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 is checked.
  • a relative deviation between the actuator valve control signal 76 and the desired valve control signal 82 is checked. For example, it may be checked whether the control valve control signal 76 divided by the desired valve control signal 82 provides a value that is between a lower tolerance limit and an upper tolerance limit.
  • the lower tolerance limit can in particular assume values in a range between 0.9 and 0.99, in particular between 0.95 and 0.98.
  • the upper tolerance limit may in particular assume values in a range between 1.01 and 1.1, in particular between 1.02 and 1.05.
  • a calibration mode 92 is performed in the closed-loop mode 60 (see FIG FIG. 2 ).
  • a first update point 94 is stored.
  • the first update point has the actuating fluid supply parameter 78 and the associated burner output parameter 62.
  • calibration mode 92 a second update point 96 and a third update point 98 are detected.
  • test points 100 stored in the control unit 18 are used.
  • three test points 100 are stored in the control unit 18.
  • the three test points 100 are exemplary embodiment with values of the fan speed 54 of 2800, 4100 and 5500.
  • the values of the fan speed 54 describe the number of revolutions per minute of an impeller of the blower 32.
  • the three test points 100 correspond to heating powers of 6.2 kW, 9.8 kW and 13.4 kW. In alternative embodiments, the test points 100 may be any others Accept values.
  • the test points 100 largely cover an entire parameter range of the burner output parameter 62 or at least one parameter range of the burner output parameter 62 relevant to the operation of the heating system 46.
  • the test points 100 are evenly distributed over a parameter range of the burner power parameter 62.
  • the two test points 100 are selected which differ the most from the burner performance parameter 62 of the first update point 94. These two test points 100 provide a first burner performance parameter and a second burner performance parameter. Thereafter, the heating system 46 is operated so that the burner performance parameter 62 sequentially assumes the values of the first burner power parameter and the second burner power parameter. In this case, the burner performance parameters 62 are kept substantially constant until the heating system 46 is regulated to an actuating fluid supply parameter 78.
  • the second update point 96 is stored and has the first burner performance parameter along with the associated actuating fluid supply parameter 78.
  • the third update point 98 is stored and has the second burner performance parameter along with the associated actuating fluid supply parameter 78.
  • the first update point 94 has an actuator valve control signal 76 of 34%.
  • the second update point 96 has a control valve control signal 76 of 29%.
  • the third update point 98 has an actuator valve control signal 76 of 40%.
  • the calibration mode 92 is performed when the amount of the difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 exceeds the tolerance limit.
  • all three burner performance parameters 62 predetermined by the test points 100 are successively approached in the calibration mode 92.
  • the burner performance parameter 62 is maintained substantially constant until an actuating fluid supply parameter 78 can be determined.
  • the first update point 94, the second update point 96 and the third update point 98 are stored, which each have a burner performance parameter 62 given by the three test points 100 with the associated actuating fluid supply parameter 78.
  • the characteristic 58 is redetermined.
  • the characteristic curve 58 is determined by the three coefficients of the second-degree polynomial.
  • the control unit 18 redetermines the three coefficients.
  • the three coefficients are determined by an analytical calculation method such that the three update points 94, 96 and 98 are largely described by the second-degree polynomial or lie largely on a graph of the second-degree polynomial.
  • the calibration mode 92 is ended. In variants of the embodiment, the calibration mode 92 is terminated once all update points 94, 96, and 98 have been detected.
  • the characteristic 58 is then determined in the closed-loop mode 60.
  • the burner system 46 is provided with burner power requirements that describe a request to the burner performance parameter 62.
  • a burner power request may be user input and / or follow from a heating schedule.
  • the control unit 18 checks whether a variation of the burner output parameter 62 required to convert the burner output requirement exceeds a limit variation and a required variation rate of the burner output parameter 62 Border speed exceeds. If the limit variation or the limit speed is exceeded, the closed-loop mode 60 is interrupted, and the heating system 46 is operated in a characteristic mode 102 (see FIG. 3 ). In characteristic mode 102, the heater 46 is controlled in response to the characteristic 58.
  • the desired valve control signal 82 is determined for the currently present burner performance parameter 62 with the aid of the characteristic curve 58.
  • the desired valve control signal 82 is sent to the fuel valve 44. In this way, the opening width of the fuel valve 44 can be adjusted immediately in the case of a present burner output.
  • closed-loop mode 60 a certain amount of time passes until a change in the valve control signal 64 affects the detected ionization current 66. For this reason, it may be possible that, if the burner output parameter 62 is changed too rapidly and / or too quickly, the valve control signal 64 will not be regulated fast enough to the required control valve control signal 76.
  • the heating system 46 is preferably operated in the characteristic curve mode 102.
  • the characteristic mode 102 is ended and the method continues in the closed-loop mode 60.
  • the characteristic curve 58 is described or defined by three coefficients.
  • three update points 94, 96 and 98 are determined.
  • the three update points 94, 96 and 98 allow the three coefficients to be uniquely determined.
  • the number of update points corresponds to the number of coefficients or function parameters which describe or define the characteristic curve 58.
  • the number of update points exceeds the number of coefficients or function parameters that describe or define the characteristic curve 58.
  • the characteristic curve 58 can be fitted to the update points, in particular by statistical optimization methods and / or a compensation calculation and / or a regression calculation. In this way, in particular statistical deviations or outliers, for example due to measurement errors, can be removed or taken into account in the update points.
  • the first update point 94 is detected as soon as a sufficient deviation of the actuating fluid supply parameter 78 from the desired fluid supply parameter 84 has been established.
  • an update point is detected as soon as an actuating fluid supply parameter 78 is determined.
  • the update point has the determined actuating fluid supply parameter 78 and the associated burner output parameter 62.
  • the thus-detected update points can be stored at least temporarily in the memory 12 of the control unit 18.
  • the at least two last detected update points can be used.
  • the at least two last detected update points can be used, which are far enough apart in the parameter range of the burner power parameter 62. For this purpose, it can be checked, for example, whether the update points each have a certain distance from one another with respect to the burner power parameter 62. It can also be checked whether the update points cover a certain parameter range of the burner power parameter 62.
  • the characteristic 58 is redetermined in the characteristic mode 102. In these embodiments, it is particularly advantageous if a sufficient number of update points already exists. In particularly advantageous variants of these embodiments, the characteristic curve 58 is redetermined at the beginning of the characteristic mode 102.
  • different characteristic curve 58 are stored in the control unit 18, wherein the characteristic curve 58 used is selected as a function of existing operating parameters and / or internal conditions and / or external conditions.
  • FIG. 4 shows three different characteristics 58, which are each used for three different types of gas.
  • the burner output parameter 62 is shown on the abscissa axis 86.

Landscapes

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (56) zum Aktualisieren einer Kennlinie (58) in einem Heizsystem (46). Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Aktualisierungspunkte (94, 96, 98) entlang der Kennlinie (58) erfasst werden und die Kennlinie (58) in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten (94, 96, 98) neu bestimmt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinheit (18), die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens (56) ausgebildet ist sowie ein Heizsystem (46) mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit (18).The invention relates to a method (56) for updating a characteristic curve (58) in a heating system (46). It is proposed that at least two update points (94, 96, 98) are detected along the characteristic curve (58) and the characteristic curve (58) is redetermined in dependence on the at least two update points (94, 96, 98). The invention also relates to a control unit (18) which is designed to carry out the method (56) according to the invention and to a heating system (46) with the control unit (18) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktualisieren einer Kennlinie in einem Heizsystem. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinheit, die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist sowie ein Heizsystem mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit.The invention relates to a method for updating a characteristic in a heating system. The invention also relates to a control unit which is designed to carry out the method according to the invention and to a heating system with the control unit according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Die DE102011111453A1 zeigt und beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Zuordnungsfunktion zur Einstellung einer Luftzahl in einem Heizgerät aktualisiert wird. Die Zuordnungsfunktion ist im Stand der Technik eine Wertetabelle, welche einer Verbrennungsluftmenge ein Ansteuerungssignal zur Verstellung eines Brennstoffdosierers zuordnet. Die Zuordnungsfunktion wird in Regelungsphasen aktualisiert, indem alle Wertepaare der Zuordnungsfunktion mit einen Faktor verschoben bzw. skaliert werden, falls ein erfasstes, aktuelles Wertepaar von einem Wertepaar aus der Zuordnungsfunktion zu stark abweicht. Das Verfahren hat den Nachteil, dass die auf diese Weise korrigierte Zuordnungsfunktion weiterhin die gleichen Funktionsmerkmale bzw. Funktionseigenschaften der falschen Zuordnungsfunktion aufweist. Der Verlauf der korrigierten Zuordnungsfunktion entspricht dem Verlauf der falschen Zuordnungsfunktion, die korrigierte Zuordnungsfunktion ist nur um den Faktor verschoben bzw. skaliert. Ändert sich die eigentlich benötigte Zuordnungsfunktion stark von der Charakteristik ihres Verlaufs, beispielsweise durch eine Änderung einer Steigung bzw. Krümmung, sodass die benötigte Zuordnungsfunktion nicht durch ein Verschieben um bzw. Skalieren mit einem Faktor ermittelbar ist, beispielsweise durch eine plötzliche Änderung der äußeren Bedingungen, ist es mit dem Verfahren nicht möglich, die Zuordnungsfunktion wie notwendig zu aktualisieren. Das Heizgerät kann dann nicht mehr im gewünschten Umfang optimal betrieben werden.The DE102011111453A1 shows and describes a method in which an allocation function for adjusting an air ratio in a heater is updated. The mapping function in the prior art is a look-up table associating a combustion air amount with a drive signal for adjusting a fuel meter. The assignment function is updated in control phases in that all value pairs of the assignment function are shifted or scaled by a factor if a detected, current value pair deviates too much from a value pair from the assignment function. The method has the disadvantage that the assignment function corrected in this way furthermore has the same functional characteristics of the incorrect assignment function. The course of the corrected assignment function corresponds to the course of the incorrect assignment function, the corrected assignment function is only shifted or scaled by the factor. If the actually required assignment function changes greatly from the characteristic of its course, for example by a change in a slope or curvature, so that the required Assignment function can not be determined by a shift or scaling with a factor, for example by a sudden change in the external conditions, it is not possible with the method to update the assignment function as necessary. The heater can then no longer be optimally operated to the desired extent.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention Vorteileadvantages

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Aktualisieren einer Kennlinie in einem Heizsystem. Dadurch, dass wenigstens zwei Aktualisierungspunkte entlang der Kennlinie erfasst werden und die Kennlinie in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten neu bestimmt wird ergibt sich der Vorteil, dass der Verlauf der Kennlinie vollständig neu angepasst werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Kennlinie insbesondere auch an starke Änderungen von inneren und/oder äußeren Bedingungen anpassen. Das Heizsystem kann zuverlässig und weitgehend optimal im vorgesehenen Umfang betrieben werden.The invention provides a method for updating a characteristic in a heating system. The fact that at least two update points are detected along the characteristic curve and the characteristic curve is newly determined as a function of the at least two update points results in the advantage that the curve of the characteristic curve can be completely readjusted. In this way, the characteristic can be adapted in particular also to strong changes of internal and / or external conditions. The heating system can be operated reliably and largely optimally to the intended extent.

Unter "Heizsystem" ist mindestens ein Gerät zur Erzeugung von Wärmeenergie zu verstehen, insbesondere ein Heizgerät bzw. Heizbrenner, insbesondere zur Verwendung in einer Gebäudeheizung und/oder zur Warmwassererzeugung, bevorzugt durch das Verbrennen von einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff. Ein Heizsystem kann auch aus mehreren solchen Geräten zur Erzeugung von Wärmeenergie sowie weiteren, den Heizbetrieb unterstützenden Vorrichtungen, wie etwa Warmwasser- und Brennstoffspeichern, bestehen."Heating system" is to be understood as at least one device for generating heat energy, in particular a heating device or heating burner, in particular for use in a building heating system and / or for hot water generation, preferably by the combustion of a gaseous or liquid fuel. A heating system can also consist of several such devices for generating heat energy and other, the heating operation supporting devices, such as hot water and fuel storage.

Unter einer "Kennlinie" soll ein Datenfeld verstanden werden, welches dazu geeignet ist, das Heizsystem zu steuern und/oder zu regeln und/oder zu kalibrieren. Die Kennlinie kann durch wenigstens zwei sie charakterisierende Werte beschrieben und/oder definiert werden. Eine Kennlinie kann beispielsweise in der Form einer Tabelle und/oder einer Funktionsvorschrift bzw. eines Algorithmus vorliegen. Vorteilhaft ordnet die Kennlinie wenigstens einem Betriebsparameter des Heizsystems mindestens einen weiteren Betriebsparameter zu. Insbesondere kann die Kennlinie vorliegenden Betriebsparametern und/oder Betriebsbedingungen einen Sollwert für einen Betriebsparameter zuordnen. Dabei sind unter "Betriebsparameter" Parameter zu verstehen, die von einer Steuereinheit des Heizsystems zum Steuern und/oder Überwachen und/oder Regeln und/oder Kalibrieren von im Heizsystem ablaufenden Prozessen verwendet werden. Beispiele für "Betriebsparameter" sind die Gebläsedrehzahl, ein lonisationsstrom an einer Flamme des Heizsystems oder eine gewünschte Öffnungsweite eines Brennstoffregelventils. Beispiele für "Kennlinien" sind eine Gebläsedrehzahlkennlinie, welche beispielsweise einer angeforderten Leistung eine dafür nötige Gebläsedrehzahl zuordnet, oder eine Flammenionisationskennlinie, welche beispielsweise einer Gebläsedrehzahl einen Soll-Ionisationsstrom zuordnet. Eine Kennlinie kann auch ein Teil eines Kennfeldes sein. Beispielsweise kann die Wahl einer Kennlinie von einem Betriebsparameter, beispielsweise einer Brennerleistung, abhängen. In der Steuereinheit sind dann mehrere Kennlinien hinterlegt, welche jeweils abhängig vom Wert des vorliegenden Betriebsparameters ausgewählt werden. Die Menge von jeweils einem anderen Wert des Betriebsparameters zugeordneten Kennlinien bildet das Kennfeld.A "characteristic" is to be understood as a data field which is suitable for controlling and / or regulating and / or controlling the heating system calibrate. The characteristic can be described and / or defined by at least two values characterizing it. A characteristic can be present, for example, in the form of a table and / or a functional rule or an algorithm. Advantageously, the characteristic assigns at least one further operating parameter to at least one operating parameter of the heating system. In particular, the characteristic line can assign operating parameters and / or operating conditions to a desired value for an operating parameter. In this case, "operating parameters" are to be understood as parameters which are used by a control unit of the heating system for controlling and / or monitoring and / or regulating and / or calibrating processes taking place in the heating system. Examples of "operating parameters" are the blower speed, an ionisation current at a flame of the heating system or a desired opening width of a fuel regulating valve. Examples of "characteristic curves" are a fan speed characteristic which, for example, assigns a required fan speed to a requested power, or a flame ionization characteristic which, for example, assigns a nominal ionization current to a fan speed. A characteristic curve can also be part of a characteristic diagram. For example, the selection of a characteristic curve may depend on an operating parameter, for example a burner output. In the control unit then several characteristics are stored, which are each selected depending on the value of the present operating parameter. The set of characteristic curves assigned to a different value of the operating parameter forms the characteristic map.

Unter "Regeln des Heizsystems" soll ein Einstellen von Betriebsparametern verstanden werden, welches weitgehend während eines normalen, vorgesehenen Betriebs möglich ist und den normalen, vorgesehenen Betrieb weitgehend nicht stört. Unter Regeln des Heizsystems kann auch ein zumindest teilweises Einstellen einer Kennlinie verstanden werden. Insbesondere können beim Regeln Messwerte erfasst bzw. Betriebsparameter gemessen werden und beim Einstellen der Betriebsparameter bzw. der Kennlinie berücksichtigt werden. Beispielsweise kann unter Regeln des Heizsystems ein in der Steuereinheit ablaufender Regelprozess verstanden werden, welcher in Abhängigkeit von der erfassten Verbrennungskenngröße die Öffnungsweite des Brennstoffventils anpasst.By "rules of the heating system" is meant a setting of operating parameters, which is largely possible during normal, intended operation and does not disturb the normal, intended operation largely. Under rules of the heating system can also be understood at least a partial setting of a characteristic. In particular, you can During measurement, measured values are recorded or operating parameters are measured and taken into account when setting the operating parameters or the characteristic curve. For example, under the rules of the heating system, a control process running in the control unit can be understood, which adjusts the opening width of the fuel valve as a function of the detected combustion parameter.

Unter "Kalibrieren des Heizsystems" soll insbesondere eine zumindest teilweise neue Einstellung, bevorzugt eine weitgehend vollständig neue Einstellung, einer Kennlinie verstanden werden. Dazu kann das Heizgerät in einem speziellen "Kalibriermodus" betrieben werden, welcher den normalen, vorgesehenen Betrieb zumindest teilweise einschränkt oder unterbricht. Beispielsweise kann zur Prüfung einer Kennlinie ein Leistungsspektrum des Heizgeräts durchgefahren werden.By "calibrating the heating system" is meant, in particular, an at least partially new setting, preferably a largely completely new setting, of a characteristic curve. For this purpose, the heater can be operated in a special "calibration mode" which at least partially restricts or interrupts the normal intended operation. For example, a power spectrum of the heater can be run to test a characteristic.

Unter "Steuern des Heizsystems" soll ein Betriebsmodus eines Heizsystems verstanden werden, bei dem die Komponenten des Heizsystems von der Steuereinheit weitgehend in Abhängigkeit von Betriebsparametern und/oder Kennlinien angesteuert werden. Insbesondere sollen beim Steuern weitgehend keine Messwerte erfasst werden. Insbesondere soll das Steuern nicht von Messwerten bzw. erfassten Betriebsparametern abhängen."Controlling the heating system" is intended to mean an operating mode of a heating system in which the components of the heating system are largely controlled by the control unit as a function of operating parameters and / or characteristic curves. In particular, largely no measured values should be recorded during the control. In particular, the control should not depend on measured values or acquired operating parameters.

Unter "Aktualisierungspunkt" soll ein Tupel bzw. eine Menge von Werten von Betriebsparametern verstanden werden, bei welchem wenigstens ein Betriebsparameter ermittelt bzw. gemessen wird, insbesondere durch Regeln des Heizsystems, insbesondere durch einen Regelprozess. Unter "Erfassen von einem Aktualisierungspunkt entlang der Kennlinie" soll eine Ermittlung eines Aktualisierungspunkts verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Zuordnung bzw. einen Punkt der Kennlinie zu überprüfen. Ordnet beispielsweise die Kennlinie einem ersten Betriebsparameter des Heizsystems einen zweiten Betriebsparameter zu, so wird das Heizsystem mit dem ersten Betriebsparameter betrieben. Das Heizsystem wird geregelt und/oder kalibriert und der durch das Regeln und/oder Kalibrieren eingestellte zweite Betriebsparameter gemessen. Der Aktualisierungspunkt umfasst den ersten Betriebsparameter und den gemessenen zweiten Betriebsparameter. Der Aktualisierungspunkt ist dazu geeignet, den durch die Kennline dem ersten Betriebsparameter zugeordneten zweiten Betriebsparameter zu überprüfen, insbesondere durch einen Vergleich mit dem gemessenen zweiten Betriebsparameter des Aktualisierungspunktes.The term "update point" should be understood to mean a tuple or a set of values of operating parameters in which at least one operating parameter is determined or measured, in particular by controlling the heating system, in particular by a control process. The term "detection of an updating point along the characteristic curve" should be understood to mean a determination of an updating point which is intended to check an association or point of the characteristic curve. For example, maps the characteristic to a first operating parameter of the heating system a second operating parameter, the heating system is operated with the first operating parameter. The heating system is regulated and / or calibrated and the second operating parameter set by the regulation and / or calibration is measured. The update point includes the first operating parameter and the measured second operating parameter. The update point is suitable for checking the second operating parameter assigned to the first operating parameter by the characteristic curve, in particular by comparison with the measured second operating parameter of the update point.

Unter "neuem Bestimmen der Kennlinie in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten" soll ein neues Ermitteln der Kennlinie verstanden werden, insbesondere ein Berechnungsprozess, bei dem eine Zuordnung durch Kennlinie und/oder ein Verlauf der Kennlinie wenigstens abschnittsweise angepasst wird. Wird die Kennlinie beispielsweise durch wenigstens zwei sie charakterisierende Werte bestimmt bzw. definiert, so können zum neuen Bestimmen der Kennlinie diese charakterisierenden Werte in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten ermittelt werden. Ist beispielsweise die Kennlinie eine Wertetabelle, deren Wertepaare mit einem Polynom zweiter Ordnung ermittelbar sind, so kann dieses Polynom bzw. seine Funktionsvorschrift durch drei Koeffizienten definiert werden. Drei neue Koeffizienten können eindeutig in Abhängigkeit von drei Aktualisierungspunkten bestimmt werden. Mithilfe der neuen Funktionsvorschrift können neue Wertepaare für die Kennlinie ermittelt werden.A "new determination of the characteristic curve as a function of the at least two update points" is to be understood as a new determination of the characteristic curve, in particular a calculation process in which an assignment by characteristic curve and / or a profile of the characteristic curve is adapted at least in sections. If the characteristic curve is determined or defined, for example, by at least two values characterizing it, the characterizing values can be determined as a function of the at least two update points in order to redetermine the characteristic curve. If, for example, the characteristic curve is a value table whose value pairs can be determined with a second-order polynomial, then this polynomial or its functional specification can be defined by three coefficients. Three new coefficients can be determined uniquely depending on three update points. The new function specification can be used to determine new value pairs for the characteristic curve.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich.The features listed in the dependent claims advantageous refinements of the method according to the main claim are possible.

Werden die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte in einem Closed-Loop-Modus erfasst, erlaubt das eine besonders präzise Erfassung der wenigstens zwei Aktualisierungspunkte. Dabei soll unter "Closed-Loop-Modus" ein Regelprozess verstanden werden, bei dem ein erster Betriebsparameter, welcher bevorzugt einem Stellsignal an eine Komponente des Heizsystems entspricht, beispielsweise zum Regeln einer Brennstoffzufuhr, so eingestellt wird, dass ein zweiter Betriebsparameter weitgehend den Wert eines Sollbetriebsparameters annimmt. Bevorzugt wird der erste Betriebsparameter iterativ angepasst. Besonders bevorzugt wird der erste Betriebsparameter in Abhängigkeit von einer Abweichung des zweiten Betriebsparameters vom Sollbetriebsparameter eingestellt. Bevorzugt wird das Heizsystem in einem Closed-Loop-Modus betrieben, wenn ein Brennerleistungsparameter weitgehend konstant ist oder sich ausreichend langsam bzw. gering ändert.If the at least two update points are detected in a closed-loop mode, this allows a particularly precise detection of at least two update points. The term "closed-loop mode" should be understood to mean a control process in which a first operating parameter, which preferably corresponds to a control signal to a component of the heating system, for example for regulating a fuel supply, is set such that a second operating parameter largely corresponds to the value of a Target operating parameter assumes. The first operating parameter is preferably adjusted iteratively. Particularly preferably, the first operating parameter is set as a function of a deviation of the second operating parameter from the desired operating parameter. Preferably, the heating system is operated in a closed-loop mode when a burner performance parameter is substantially constant or changes sufficiently slowly or slightly.

Unter "Brennerleistungsparameter" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche mit der Leistung, insbesondere einer Heizleistung, des Heizsystems korreliert ist. Vorteilhaft kann, insbesondere durch die Steuer- und/oder Regeleinheit des Heizsystems, wenigstens anhand des Brennerleistungsparameters die Leistung, insbesondere Heizleistung, des Heizsystems ermittelt werden. Vorteilhaft entspricht der Brennerleistungsparameter mindestens einem oder genau einem, die Leistung abbildenden Messwert bzw. kann einem solchen Messwert eindeutig zugeordnet werden. Ein solcher Messwert kann beispielsweise eine Temperatur, eine Luftdurchflussmenge, ein Gebläsesteuersignal oder eine Gebläsedrehzahl sein.The term "burner performance parameters" is to be understood in particular to mean a parameter which is correlated with the power, in particular a heating power, of the heating system. Advantageously, in particular by the control and / or regulating unit of the heating system, the power, in particular heating power, of the heating system can be determined at least on the basis of the burner power parameter. Advantageously, the burner performance parameter corresponds to at least one or precisely one measured value which reflects the power or can be unambiguously assigned to such a measured value. Such a measured value may be, for example, a temperature, an air flow rate, a blower control signal or a blower speed.

Wird die Kennlinie in Abhängigkeit davon neu bestimmt wird, wie stark die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte von der Kennlinie abweichen, insbesondere durch Differenzbildung, ist eine besonders zuverlässige Einstellung der Kennlinie möglich. Auf diese Weise können beispielsweise zu stark abweichende Messwerte, insbesondere bedingt durch Messfehler, bei der Erfassung der wenigstens zwei Aktualisierungspunkte berücksichtigt werden. Weiterhin können auf diese Weise unnötige Aktualisierungen, beispielsweise wenn ein Aktualisierungspunkt nur im Rahmen einer Meßungenauigkeit bzw. eines Signalrausches von der Kennlinie abweicht, vermieden werden.If the characteristic curve is redetermined in dependence on how much the at least two update points deviate from the characteristic curve, in particular by subtraction, a particularly reliable adjustment of the characteristic curve is possible. In this way, for example, measurement values which deviate too greatly, in particular due to measurement errors, can be taken into account in the detection of the at least two update points. Furthermore, in this way unnecessary updates, for example if an update point deviates from the characteristic curve only within the scope of a measurement inaccuracy or a signal noise, then be avoided.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Kennlinie durch ein Polynom zweiten Grades beschreibbar ist oder von diesem abhängt und in Abhängigkeit von drei Aktualisierungspunkten neu bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Kennlinie besonders schnell zu aktualisieren.The method is particularly advantageous if the characteristic curve can be described by a second degree polynomial or depends on it and is redetermined in dependence on three update points. In this way, it is possible to update the characteristic very fast.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens wird weiter erhöht, wenn die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte wenigstens teilweise bei vorgegebenen Testpunkten erfasst werden. Durch ein Festlegen von Testpunkten können die technischen Eigenschaften des Heizsystems berücksichtigt werden. Das neue Bestimmen der Kennlinie ist so besonders schnell und präzise.The reliability of the method is further increased if the at least two update points are detected at least partially at predetermined test points. By specifying test points, the technical characteristics of the heating system can be taken into account. The new determination of the characteristic curve is so particularly fast and precise.

Wird das Heizsystem vorübergehend in einem Kalibrierungsmodus betrieben, sobald ein erster Aktualisierungspunkt erfasst wird, der ausreichend stark von der Kennlinie abweicht und das Heizsystem im Kalibrierungsmodus so betrieben wird, dass wenigstens ein weiterer Aktualisierungspunkt erfasst wird, hat das den Vorteil, dass auf Änderungen, welche ein neues Bestimmen der Kennlinie erforderlich machen, besonders schnell reagiert werden kann.If the heating system is temporarily operated in a calibration mode, as soon as a first update point is detected which deviates sufficiently from the characteristic curve and the heating system is operated in the calibration mode in such a way that at least one further update point is detected, this has the advantage of being able to respond to changes make a new determination of the characteristic curve necessary, can react particularly fast.

Wird das Heizsystem vorübergehend in einem Kennlinienmodus betrieben, wobei das Heizsystem in Abhängigkeit von der Kennlinie gesteuert bzw. geregelt wird, hat das den Vorteil, dass das Heizsystem weitgehend im vollem Umfang betrieben werden kann, falls eine Regelung nicht durchführbar oder nur eingeschränkt durchführbar ist. Insbesondere kann so das Heizsystem weiter betrieben werden, wenn Messwerte nicht erfasst werden können bzw. wenn Betriebsparameter nicht gemessen werden können. Dabei ist unter einem "Kennlinienmodus" ein Steuern des Heizsystems zu verstehen. Wird beispielsweise im Closed-Loop-Modus ein Steuersignal so eingestellt, dass ein erster Betriebsparameter den Wert eines Sollbetriebsparameters annimmt, so wird im Kennlinienmodus das Heizsystem mit einer Kennlinie gesteuert, welche einem Brennerleistungsparameter ein Steuersignal zuordnet.If the heating system is operated temporarily in a characteristic mode, the heating system being controlled as a function of the characteristic curve, this has the advantage that the heating system can be operated to a large extent in full if a regulation is not feasible or can only be carried out to a limited extent. In particular, the heating system can continue to be operated if measured values can not be detected or if operating parameters can not be measured. In this case, a "characteristic mode" is to be understood as controlling the heating system. If, for example, in closed-loop mode, a control signal is set such that a first operating parameter assumes the value of a desired operating parameter, then In the characteristic curve mode, the heating system is controlled with a characteristic curve which assigns a control signal to a burner output parameter.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens wird weiter erhöht, wenn das Heizsystem im Kennlinienmodus betrieben wird, wenn eine Variation eines Brennerleistungsparameters größer ist als eine Grenzvariation und/oder wenn eine Variationsgeschwindigkeit des Brennerleistungsparameters größer ist als eine Grenzgeschwindigkeit. Bei zu starken Variationen und/oder Variationsgeschwindigkeiten des Brennerleistungsparameters ist es möglich, dass die Regelung des Heizsystems, insbesondere in einem Closed-Loop-Modus, eine gewisse Zeit benötigt, um sich auf den neuen Brennerleistungsparameter einzustellen. In dieser Zeit ist es denkbar, dass das Heizsystem bzw. die Verbrennung nicht optimal betrieben wird. Es kann vorteilhaft sein, insbesondere in Hinsicht auf Emissionen, wenn in der Phase der Änderung des Brennerleistungsparameters das Heizsystem im Kennlinienmodus betrieben wird.The reliability of the method is further increased when the heating system is operated in the characteristic mode, when a variation of a burner power parameter is greater than a limit variation and / or when a variation speed of the burner power parameter is greater than a limit speed. With excessive variations and / or variation rates of the burner performance parameter, it is possible that the control of the heating system, in particular in a closed-loop mode, requires a certain amount of time to adapt to the new burner performance parameter. During this time, it is conceivable that the heating system or the combustion is not operated optimally. It may be advantageous, in particular with regard to emissions, if the heating system is operated in the characteristic curve mode during the change of the burner output parameter.

Wird die Kennlinie im Kennlinienmodus in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten neu bestimmt, hat das den Vorteil, dass die Kennlinie nicht zu schnell ermittelt wird. Möglicherweise können weitere Aktualisierungspunkte erfasst werden, bevor die Kennlinie im Kennlinienmodus benötigt wird. Auf diese Weise wird weitgehend ein unnötiges neues Bestimmen der Kennlinie vermieden.If the characteristic is redetermined in the characteristic mode as a function of the at least two update points, this has the advantage that the characteristic is not determined too quickly. It may be possible to detect additional update points before the characteristic is needed in the characteristic mode. In this way, an unnecessary new determination of the characteristic is largely avoided.

Wird im Closed-Loop-Modus eine Fluidzufuhrkenngröße so eingestellt, dass eine Verbrennungskenngröße weitgehend einer Sollverbrennungskenngröße gleicht, erlaubt das einen besonders effizienten Verbrennungsprozess. Auf diese Weise werden Emissionen weitgehend auf ein Minimum reduziert.If, in the closed-loop mode, a fluid supply parameter is set so that a combustion parameter largely equals a nominal combustion parameter, this allows a particularly efficient combustion process. In this way, emissions are largely reduced to a minimum.

Unter einer "Fluidzufuhrkenngröße" soll insbesondere eine skalare Kenngröße verstanden werden, welche insbesondere mit zumindest einem, insbesondere einer Brennereinheit des Heizsystems zugeführten, Fluid, insbesondere einem Verbrennungsluftstrom, einem Brennstoffstrom und/oder einem Gemischstrom, insbesondere aus einer Verbrennungsluft und dem Brennstoff, korreliert ist. Vorteilhaft kann, insbesondere durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit des Heizsystems, wenigstens anhand der Fluidzufuhrkenngröße auf einen Volumenstrom und/oder einen Massenstrom des zumindest einen Fluids geschlossen werden und/oder der Volumenstrom und/oder der Massenstrom des zumindest einen Fluids ermittelt werden. Ein Beispiel für eine Fluidzufuhrkenngröße ist die Angabe einer Öffnungsweite eines Brennstoffventils oder eines Ventilsteuersignals an das Brennstoffventil.A "fluid supply parameter" is to be understood in particular to mean a scalar parameter, which in particular includes at least one, in particular a burner unit of the heating system supplied, fluid, in particular a combustion air flow, a fuel flow and / or a mixture flow, in particular from a combustion air and the fuel is correlated. Advantageously, in particular by a control and / or regulating unit of the heating system, at least on the basis of the fluid supply characteristic to a volume flow and / or a mass flow of the at least one fluid are closed and / or the flow rate and / or the mass flow of the at least one fluid can be determined. An example of a fluid supply parameter is the indication of an opening width of a fuel valve or a valve control signal to the fuel valve.

Unter einer "Verbrennungskenngröße" soll insbesondere eine skalare Kenngröße verstanden werden, welche insbesondere mit einer Verbrennung, insbesondere des Gemischs, insbesondere aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff, korreliert ist. Ein Beispiel für eine Verbrennungskenngröße ist ein lonisationsstrom, welcher an einer Flamme des Heizsystems gemessen wird. Vorteilhaft kann, insbesondere durch die Steuer- und/oder Regeleinheit des Heizsystems, wenigstens anhand der Verbrennungskenngröße auf ein Vorhandensein und/oder eine Güte der Verbrennung geschlossen werden und/oder das Vorhandensein und/oder die Güte der Verbrennung ermittelt werden. Vorteilhaft entspricht die Verbrennungskenngröße zumindest einem oder genau einem, die Verbrennung abbildenden und/oder charakterisierenden Messwert bzw. kann die Verbrennungskenngröße einem solchen Messwert eindeutig zugeordnet werden. Beispiele für einen die Verbrennung abbildenden und/oder charakterisierenden Messwert sind ein Verbrennungssignal, insbesondere einer Lichtintensität, ein Schadstoffausstoß, eine Temperatur und/oder vorteilhaft ein Ionisationssignal.A "combustion characteristic" is to be understood in particular to be a scalar parameter which is correlated in particular with combustion, in particular of the mixture, in particular of the combustion air and the fuel. An example of a combustion characteristic is an ionization current which is measured at a flame of the heating system. Advantageously, in particular by the control and / or regulating unit of the heating system, at least on the basis of the combustion characteristic to a presence and / or quality of the combustion are concluded and / or the presence and / or the quality of the combustion can be determined. Advantageously, the combustion parameter corresponds to at least one or precisely one measured value representing the combustion and / or characterizing the combustion parameter or can be unambiguously assigned to such a measured value. Examples of a measured value representing the combustion and / or characterizing a combustion signal, in particular a light intensity, a pollutant emission, a temperature and / or advantageously an ionization signal.

Eine "Sollverbrennungskenngröße" ist ein gewünschter Wert der Verbrennungskenngröße. Nimmt die Verbrennungskenngröße den Wert der Sollverbrennungskenngröße an, soll die Verbrennung weitgehend optimal verlaufen, insbesondere in Hinsicht auf Emissionen. Die Sollverbrennungskenngröße kann insbesondere zum Regeln eines Heizsystems, insbesondere in einem Closed-Loop-Modus, verwendet werden. Die Sollverbrennungskenngröße kann von weiteren Betriebsparametern abhängen, beispielsweise vom Brennerleistungsparameter. Insbesondere kann eine Sollverbrennungskenngrößenkennlinie wenigstens einem weiteren Betriebsparameter, beispielsweise dem Brennerleistungsparameter, die benötigte Sollverbrennungskenngröße zuordnen.A "target combustion parameter" is a desired value of the combustion parameter. Does the combustion parameter take the value of Sollverbrennungskenngröße, the combustion should be largely optimal, especially in terms of emissions. The nominal combustion parameter can be used in particular for controlling a heating system, in particular in a closed-loop mode. The nominal combustion parameter may depend on further operating parameters, for example on the burner performance parameter. In particular, a setpoint combustion characteristic curve can assign the required setpoint combustion parameter to at least one further operating parameter, for example the burner output parameter.

Weist ein Aktualisierungspunkt eine im Closed-Loop-Modus eingestellte Stell-Fluidzufuhrkenngröße und einen bzw. den dazugehörigen Brennerleistungsparameter auf, kann auf diese Weise die Kennlinie besonders einfach und zuverlässig neu bestimmt werden. Unter einer "Stell-Fluidzufuhrkenngröße" soll ein Wert der Fluidzufuhrkenngröße verstanden werden, bei dem im Closed-Loop-Modus unter dem dazugehörigen Brennerleistungsparameter die Verbrennungskenngröße weitgehend der Sollverbrennungskenngröße gleicht.If an updating point has an adjusting fluid supply parameter set in the closed-loop mode and one or the associated burner performance parameter, the characteristic can be redetermined in a particularly simple and reliable manner in this way. A "control fluid supply parameter" is to be understood as meaning a value of the fluid supply parameter in which, in the closed-loop mode under the associated burner performance parameter, the combustion parameter largely equals the nominal combustion parameter.

Ordnet die Kennlinie einem bzw. dem Brennerleistungsparameter eine Soll-Fluidzufuhrkenngröße zu, wird auf diese Weise ein weitgehend optimaler Verbrennungsprozess ermöglicht, insbesondere im Kennlinienmodus. Die "Soll-Fluidzufuhrkenngröße" ist ein gewünschter Wert, den die Fluidzufuhrkenngröße annehmen soll.If the characteristic curve assigns a desired fluid supply parameter to one or more burner performance parameters, a largely optimal combustion process is enabled in this way, in particular in the characteristic curve mode. The "target fluid supply parameter" is a desired value that the fluid supply parameter should assume.

Ist die Fluidzufuhrkenngröße ein Ventilsteuersignal für ein Brennstoffventil und/oder eine bzw. die Verbrennungskenngröße ein Ionisationsstrom und/oder ein bzw. der Brennerleistungsparameter eine Gebläsedrehzahl, so ist das Verfahren besonders zuverlässig. Insbesondere ist ein besonders stabiler Closed-Loop-Modus möglich. Insbesondere ist ein effizienter Kennlinienmodus möglich.If the fluid supply parameter is a valve control signal for a fuel valve and / or the combustion parameter is an ionization current and / or the burner performance parameter or a fan speed, the method is particularly reliable. In particular, a particularly stable closed-loop mode is possible. In particular, an efficient characteristic mode is possible.

Ist die Fluidzufuhrkenngröße ein Ventilsteuersignal für ein Brennstoffventil, hat das den zusätzlichen Vorteil, dass auf diese Weise eine besonders zuverlässige und präzise Einstellung einer Fluidzufuhr bzw. eines Brennstoff-Luft-Verhältnisses möglich ist.If the fluid supply parameter is a valve control signal for a fuel valve, this has the additional advantage that a particularly reliable and precise adjustment of a fluid supply or a fuel / air ratio is possible in this way.

Ist die Verbrennungskenngröße ein Ionisationsstrom, hat das den Vorteil, dass der Ionisationstrom einen funktionalen und besonders günstig auswertbaren Zusammenhang zum Brennstoff-Luft-Verhältnis hat. Das erlaubt eine genaue und sichere Regelung und/oder Steuerung des Heizsystems in Hinsicht auf die Verbrennungsqualität bzw. auf Emissionen. Ein "Ionisationsstrom" wird durch eine lonisationsstrommessung an einer Flamme des Heizsystems bestimmt.If the combustion parameter is an ionization current, this has the advantage that the ionization current has a functional and particularly favorable evaluable relationship to the fuel-air ratio. This allows accurate and safe control and / or control of the heating system in terms of combustion quality or emissions. An "ionization current" is determined by ionization current measurement on a flame of the heating system.

Eine Gebläsedrehzahl ist ein besonders einfach erfassbares und verlässliches Maß für eine Leistung des Heizsystems.A blower speed is a particularly easily detectable and reliable measure of the performance of the heating system.

Die Verwendung einer Steuereinheit für ein Heizsystem, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen, hat den Vorteil, dass durch das Heizsystem selbst unter sich schnell ändernden inneren und/oder äußeren Bedingungen zuverlässig betrieben werden kann. Das ermöglicht es, das Heizsystem weitgehend ohne Nutzereingriffe zu betreiben. Das erhöht den Bedienungskomfort sowie die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Heizsystems.The use of a control unit for a heating system, the control unit being adapted to carry out the method according to the present invention, has the advantage that it can be reliably operated by the heating system even under rapidly changing internal and / or external conditions. This makes it possible to operate the heating system largely without user intervention. This increases the ease of use as well as the availability and reliability of the heating system.

Ein Heizsystem mit einer Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, mit mindestens einem Brennstoffventil für einen Brennstoff, mit einer Ionisationssonde an einer Flamme und mit einem Gebläse mit variierbarer Gebläsedrehzahl hat den Vorteil, dass ein bequemer, sicherer und wartungsarmer Betrieb des Heizsystems ermöglicht wird.A heating system with a control unit according to the present invention, with at least one fuel valve for a fuel, with an ionization probe on a flame and with a blower fan with variable fan speed has the advantage that a comfortable, safe and low-maintenance operation of the heating system is made possible.

Zeichnungendrawings

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum Aktualisieren einer Kennlinie in einem Heizsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, sowie eine Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Heizsystem gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

  • Figur 1 eine schematische Darstellung des Heizsystem mit einer Steuereinheit,
  • Figur 2 das Verfahren zum Aktualisieren einer Kennlinie im Heizsystem und
  • Figuren 3 und 4 schematische Darstellungen von Kennlinien.
In the drawings, exemplary embodiments of the method for updating a characteristic in a heating system according to the present invention, as well as a control unit according to the present invention and a heating system according to the present invention are illustrated and explained in more detail in the following description. Show it
  • FIG. 1 a schematic representation of the heating system with a control unit,
  • FIG. 2 the method for updating a characteristic in the heating system and
  • FIGS. 3 and 4 schematic representations of characteristics.

Beschreibungdescription

In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile bzw. Schritte die gleichen Bezugszahlen.In the various embodiments, the same parts or steps receive the same reference numbers.

In Figur 1 ist ein Heizgerät 10 schematisch dargestellt, das im Ausführungsbeispiel auf einem Speicher 12 angeordnet ist. Das Heizgerät 10 weist ein Gehäuse 14 auf, das je nach Ausstattungsgrad unterschiedliche Komponenten aufnimmt.In FIG. 1 a heater 10 is shown schematically, which is arranged in the embodiment on a memory 12. The heater 10 has a housing 14 which accommodates different components depending on the degree of equipment.

Als wesentliche Komponenten befinden sich eine Wärmezelle 16, eine Steuereinheit 18, eine oder mehrere Pumpen 20 sowie Verrohrungen 22, Kabel oder Busleitungen 24 und Haltemittel 26 im Heizgerät 10. Auch bei den einzelnen Komponenten hängt deren Anzahl und Komplexität vom Ausstattungsgrad des Heizgeräts 10 ab.The essential components are a heat cell 16, a control unit 18, one or more pumps 20 and piping 22, cable or bus lines 24 and holding means 26 in the heater 10. The number and complexity of the individual components depends on the equipment level of the heater 10.

Die Wärmezelle 16 weist einen Brenner 28, einen Wärmetauscher 30, ein Gebläse 32, ein Dosierer 34 sowie ein Zuluftsystem 36, ein Abgassystem 38 und, wenn die Wärmezelle 16 in Betrieb ist, eine Flamme 40 auf. In die Flamme 40 ragt eine lonisationssonde 42. Der Dosierer 34 ist als Brennstoffventil 44 ausgebildet. Eine Gebläsedrehzahl 54 des Gebläses 32 ist variabel einstellbar. Das Heizgerät 10 und der Speicher 12 bilden zusammen ein Heizsystem 46. Die Steuereinheit 18 weist einen Datenspeicher 48, eine Recheneinheit 50 und eine Kommunikationsschnittstelle 52 auf. Über die Kommunikationsschnittstelle 52 sind die Komponenten des Heizsystems 46 ansteuerbar. Die Kommunikationsschnittstelle 52 ermöglicht einen Datenaustausch mit externen Geräten. Externe Geräte sind beispielsweise Steuergeräte, Thermostate und/oder Geräte mit Computerfunktionalität, beispielsweise Smartphones.The heat cell 16 includes a burner 28, a heat exchanger 30, a blower 32, a meter 34 and an air supply system 36, an exhaust system 38 and, when the heat cell 16 is in operation, a flame 40. An ionization probe 42 protrudes into the flame 40. The metering device 34 is designed as a fuel valve 44. A blower speed 54 of the blower 32 is variably adjustable. The heater 10 and the memory 12 together form a heating system 46. The control unit 18 has a data memory 48, a computing unit 50 and a communication interface 52. Via the communication interface 52, the components of the heating system 46 can be controlled. The communication interface 52 allows data exchange with external devices. External devices are, for example, control devices, thermostats and / or devices with computer functionality, for example smartphones.

Figur 1 zeigt ein Heizsystem 46 mit einer Steuereinheit 18. In alternativen Ausführungsformen befindet sich die Steuereinheit 18 außerhalb des Gehäuses 14 des Heizgeräts 10. Die externe Steuereinheit 18 ist in besonderen Varianten als Raumregler für das Heizsystem 46 ausgeführt. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Steuereinheit 18 mobil. Die externe Steuereinheit 18 weist eine Kommunikationsverbindung zum Heizgerät 10 und/oder anderen Komponenten des Heizsystems 46 auf. Die Kommunikationsverbindung kann kabelgebunden und/oder kabellos sein, bevorzugt eine Funkverbindung, besonders bevorzugt über WLAN, Z-Wave, Bluetooth und/oder ZigBee. Die Steuereinheit 18 kann in weiteren Varianten aus mehreren Komponenten bestehen, insbesondere nicht physisch verbundenen Komponenten. In besonderen Varianten können zumindest eine oder mehrere Komponenten der Steuereinheit 18 teilweise oder ganz in der Form von Software vorliegen, die auf internen oder externen Geräten, insbesondere auf mobilen Recheneinheiten, beispielsweise Smartphones und Tablets, oder Servern, insbesondere einer Cloud, ausgeführt wird. Die Kommunikationsverbindungen sind dann entsprechende Softwareschnittstellen. FIG. 1 shows a heating system 46 with a control unit 18. In alternative embodiments, the control unit 18 is located outside the housing 14 of the heater 10. The external control unit 18 is designed in particular variants as a room controller for the heating system 46. In preferred embodiments, the control unit 18 is mobile. The external control unit 18 has a communication connection to the heater 10 and / or other components of the heating system 46. The communication connection can be wired and / or wireless, preferably a radio connection, particularly preferably via WLAN, Z-Wave, Bluetooth and / or ZigBee. The control unit 18 may consist of several components in other variants, in particular not physically connected components. In particular variants, at least one or more components of the control unit 18 can be present partially or completely in the form of software that can be used on internal or external devices, in particular on mobile computing units, for example smartphones and tablets, or servers. especially a cloud. The communication connections are then corresponding software interfaces.

Figur 2 zeigt ein Verfahren 56 zum Aktualisieren einer Kennlinie 58 in einem Heizsystem 46. Das Verfahren 56 wird im Ausführungsbeispiel meistens, bevorzugt weitgehend, in einem Closed-Loop-Modus 60 betrieben. Im Closed-Loop-Modus 60 wird die Gebläsedrehzahl 54 weitgehend konstant gehalten oder ausreichend langsam geändert oder ausreichend schwach geändert.
Die Gebläsedrehzahl 54 ist im Ausführungsbeispiel ein Brennerleistungsparameter 62. im Closed-Loop-Modus 60 wird ein Ventilsteuersignal 64 so eingestellt, dass ein Ionisationsstrom 66 weitgehend den Wert einer Sollionisation 68 annimmt. FIG. 2 shows a method 56 for updating a characteristic curve 58 in a heating system 46. The method 56 is in the exemplary embodiment mostly, preferably largely, operated in a closed-loop mode 60. In closed-loop mode 60, the fan speed 54 is kept substantially constant or changed sufficiently slowly or changed sufficiently weak.
In the exemplary embodiment, the blower speed 54 is a burner output parameter 62. In the closed-loop mode 60, a valve control signal 64 is set such that an ionization current 66 largely assumes the value of a desired ionization 68.

Das Ventilsteuersignal 64 ist ein Steuersignal welches an das Brennstoffventil 44 gesendet wird und eine gewünschte Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 beschreibt. Das Ventilsteuerungssignal 64 kann durch eine Angabe der gewünschten Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 charakterisiert werden. Die gewünschte Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 wird im Ausführungsbeispiel mit einer Prozentangabe zwischen 0 % und 100 % beschrieben, wobei eine Öffnungsweite von 0 % einem vollständig geschlossenen Brennstoffventil 44 entspricht und eine Öffnungsweite von 100 % einem vollständig geöffneten Brennstoffventil 44 entspricht. Mit "erhöhen bzw. senken des Ventilsteuersignals 64" ist gemeint, dass das Ventilsteuersignal 64 so geändert wird, dass die gewünschte Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 im Vergleich zur letzten gewünschten Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 erhöht bzw. gesenkt wird. Das Ventilsteuersignal 64 ist eine Fluidzufuhrkenngröße 70.The valve control signal 64 is a control signal which is sent to the fuel valve 44 and describes a desired opening width of the fuel valve 44. The valve control signal 64 may be characterized by an indication of the desired opening width of the fuel valve 44. The desired opening width of the fuel valve 44 is described in the exemplary embodiment with a percentage between 0% and 100%, with an opening width of 0% corresponding to a completely closed fuel valve 44 and an opening width of 100% corresponding to a fully opened fuel valve 44. By "raising or lowering the valve control signal 64", it is meant that the valve control signal 64 is changed to increase or decrease the desired opening of the fuel valve 44 compared to the last desired opening of the fuel valve 44. The valve control signal 64 is a fluid supply parameter 70.

Der Ionisationsstrom 66 ist ein von der Ionisationssonde 42 an der Flamme 40 des Brenners 28 gemessener elektrischer Strom. Der Ionisationsstrom 66 ist eine Verbrennungskenngröße 72. Der erfasste lonisationsstrom 66 wird von der Steuereinheit 18 empfangen. Im Closed-Loop-Modus 60 wird der erfasste Ionisationsstrom 66 weitgehend kontinuierlich mit der Sollionisation 68 verglichen. In alternativen Ausführungsformen wird der aktuelle lonisationsstrom 66 in Zeitintervallen mit der Sollionisation 68 verglichen, bevorzugt periodisch. Bevorzugt sind die Zeitintervalle kurz gegenüber für eine Regelung und/oder Steuerung des Heizsystems 46 typischen Zeitskalen, beispielsweise zwischen 10 ms und 10.000 ms, insbesondere zwischen 100 ms und 1000 ms. Die Sollionisation 68 hängt von der Gebläsedrehzahl 54 ab. Im Ausführungsbeispiel wird die benötigte Sollionisation 68 abhängig von der Gebläsedrehzahl 54 durch eine in der Steuereinheit 18 hinterlegte Sollionisationkennlinie ermittelt. Die Sollionisationskennlinie wird durch Laborversuche ermittelt und an die Anforderungen des Heizsystems 46 angepasst. Es ist denkbar, dass die Sollionisationkennlinie bzw. die Sollionisation 68 durch besondere Verfahren im Betrieb des Heizsystems 46 ermittelt wird, insbesondere durch Verfahren zum Kalibrieren des Heizsystems 46. Die Sollionisation 68 ist eine Sollverbrennungskenngröße 74.The ionization current 66 is an electrical current measured by the ionization probe 42 at the flame 40 of the burner 28. The ionization current 66 is a combustion characteristic 72. The detected ionization current 66 is received by the control unit 18. In closed-loop mode 60, the detected ionization current 66 is compared substantially continuously with the desired ionization 68. In alternative embodiments, the actual ionization current 66 is compared at intervals to the nominal ionization 68, preferably periodically. Preferably, the time intervals are briefly opposite to typical for a control and / or control of the heating system 46 time scales, for example between 10 ms and 10,000 ms, in particular between 100 ms and 1000 ms. The desired ionization 68 depends on the fan speed 54. In the exemplary embodiment, the required Sollionisation 68 is determined depending on the fan speed 54 by a stored in the control unit 18 Sollionisationkennlinie. The nominal ionization characteristic is determined by laboratory tests and adapted to the requirements of heating system 46. It is conceivable that the desired ionization characteristic or the desired ionization 68 is determined by special methods during operation of the heating system 46, in particular by methods for calibrating the heating system 46. The desired ionization 68 is a nominal combustion parameter 74.

Ist der aktuelle Ionisationsstrom 66 kleiner als die Sollionisation 68, wird im Ausführungsbeispiel das Ventilsteuersignal 64 erhöht. Ist der aktuelle Ionisationsstrom 66 größer als die Sollionisation 68, wird das Ventilsteuersignal 64 gesenkt. Im Ausführungsbeispiel wird das Ventilsteuersignal 64 umso stärker erhöht bzw. gesenkt, je größer die Abweichung des aktuellen Ionisationsstroms 66 von der Sollionisation 68 ist. In der Steuereinheit 18 ist ein linearer Zusammenhang hinterlegt, welche einer Differenz des Ionisationsstroms 66 zur Sollionisation 68 eine Änderung des Ventilsteuersignals 64 zuordnet. Ist ein Betrag der Differenz des Ionisationsstroms 66 zur Sollionisation 68 kleiner als eine Ionisationsschwelle, wird das Ventilsteuersignal 64 nicht verändert. Die Ionisationsschwelle ist ein in der Steuereinheit 18 hinterlegter Wert zur Berücksichtigung von Messungenauigkeiten bzw. eines Signalrauschen des erfassten Ionisationsstroms 66. Im Ausführungsbeispiel hängt die Ionisationsschwelle vom Brennerleistungsparameter 62 ab.If the current ionization flow 66 is smaller than the desired ionization 68, the valve control signal 64 is increased in the exemplary embodiment. If the current ionization current 66 is greater than the desired ionization 68, the valve control signal 64 is lowered. In the exemplary embodiment, the greater the deviation of the current ionization flow 66 from the desired ionization 68, the more the valve control signal 64 is increased or decreased. In the control unit 18, a linear relationship is stored, which a difference of the ionization current 66 to the Sollionisation 68 assigns a change of the valve control signal 64. If an amount of the difference of the ionization flow 66 to the desired ionization 68 is smaller than an ionization threshold, the valve control signal 64 is not changed. The ionization threshold is a stored in the control unit 18 value to take into account Measurement inaccuracies or a signal noise of the detected ionization current 66. In the exemplary embodiment, the ionization threshold depends on the burner performance parameter 62.

In Varianten der Ausführungsform hat der in der Steuereinheit 18 hinterlegte Zusammenhang zwischen der Differenz des lonisationsstrom 66 zur Sollionisation 68 und der Änderung des Ventilsteuersignals 64 die Form einer beliebigen, monoton steigenden Funktion, insbesondere linear und/oder quadratisch und/oder exponentiell und/oder einer Potenzfunktion. In bevorzugten Ausführungsformen wird die Fluidzufuhrkenngröße 70 umso stärker verändert und/oder erhöht bzw. gesenkt, je größer die Abweichung der aktuelle erfassten Verbrennungskenngröße 72 von der Sollverbrennungskenngröße 74 ist.In variants of the embodiment, the relationship between the difference of the ionization current 66 to the desired ionization 68 and the change of the valve control signal 64 stored in the control unit 18 takes the form of any monotonically increasing function, in particular linear and / or quadratic and / or exponential and / or one power function. In preferred embodiments, the greater the deviation of the current sensed combustion parameter 72 from the target combustion parameter 74, the more the fluid supply parameter 70 is changed and / or increased or decreased.

Durch eine Veränderung des Ventilsteuersignals 64 ändert sich ein Brennstoff-Luft-Verhältnis in einer dem Brenner 28 zugeführten Brennstoff-Luft-Mischung. Der erfasste lonisationsstrom 66 ändert sich in Abhängigkeit von der Veränderung des Ventilsteuersignals 64. Auf diese Weise kann das Ventilsteuersignal 64 iterativ so verändert werden, dass der erfasste lonisationsstrom 66 weitgehend der Sollionisation 68 gleicht. Das eingestellte Ventilsteuersignal 64, bei dem der erfasste Ionisationsstrom 66 weitgehend der Sollionisation 68 gleicht, wird von der Steuereinheit 18 als Stell-Ventilsteuersignal 76 erfasst. Das Stell-Ventilsteuersignal 76 ist eine Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78.By changing the valve control signal 64, a fuel-air ratio changes in a fuel-air mixture supplied to the burner 28. The detected ionization current 66 changes as a function of the change in the valve control signal 64. In this way, the valve control signal 64 can be iteratively changed so that the detected ionization current 66 largely equals the desired ionization 68. The set valve control signal 64, in which the detected ionization current 66 is largely equal to the desired ionization 68, is detected by the control unit 18 as a control valve control signal 76. The control valve control signal 76 is a control fluid supply parameter 78.

Die Kennlinie 58 ist in der Steuereinheit 18 hinterlegt. Im Ausführungsbeispiel ist die Kennlinie 58 eine Ventilsteuersignalkennlinie 80. Die Kennlinie 58 ordnet dem Brennerleistungsparameter 62 ein Soll-Ventilsteuersignal 82 zu. Das Soll-Ventilsteuersignal 82 hat den Wert eines Ventilsteuersignals 64. Das Soll-Ventilsteuersignal 82 ist eine Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84. In Figur 3 ist die Ventilsteuersignalkennlinie 80 abgebildet. Auf der Abszissenachse 86 ist der Brennerleistungsparameter 62 dargestellt. Auf der Ordinatenachse 88 ist das Soll-Ventilsteuersignal 82 abgebildet. Das Soll-Ventilsteuersignal 82 steigt monoton mit dem Brennerleistungsparameter 62. Im Ausführungsbeispiel ist die Abhängigkeit des Soll-Ventilsteuersignal 82 vom Brennerleistungsparameter 62 weitgehend quadratisch bzw. proportional zu einem Polynom zweiten Grades.The characteristic curve 58 is stored in the control unit 18. In the exemplary embodiment, the characteristic curve 58 is a valve control signal characteristic curve 80. The characteristic curve 58 assigns a nominal valve control signal 82 to the burner output parameter 62. The desired valve control signal 82 has the value of a valve control signal 64. The desired valve control signal 82 is a desired fluid supply characteristic 84 FIG. 3 is the Valve control signal characteristic 80 shown. The burner output parameter 62 is shown on the abscissa axis 86. On the ordinate axis 88, the desired valve control signal 82 is shown. The desired valve control signal 82 increases monotonically with the burner output parameter 62. In the exemplary embodiment, the dependence of the desired valve control signal 82 on the burner output parameter 62 is largely quadratic or proportional to a second-order polynomial.

Im Ausführungsbeispiel ist die Kennlinie 58 ein in der Steuereinheit 18 hinterlegter funktionaler Zusammenhang. Die Kennlinie 58 wird durch drei Koeffizienten des Polynoms zweiten Grades bestimmt. Die Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84 wird dem Brennerleistungsparameter 62 zugeordnet, in dem der Wert des Brennerleistungsparameters 62 in den in der Steuereinheit 18 hinterlegten funktionalen Zusammenhang, welcher die Kennlinie 58 repräsentiert, eingesetzt wird und ein Funktionswert der Kennlinie 58 ermittelt wird. Der Funktionswert der Kennlinie 58 ist die Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84.In the exemplary embodiment, the characteristic curve 58 is a functional relationship stored in the control unit 18. The characteristic curve 58 is determined by three coefficients of the second-degree polynomial. The desired fluid supply parameter 84 is assigned to the burner output parameter 62, in which the value of the burner output parameter 62 is inserted into the functional relationship stored in the control unit 18, which represents the characteristic curve 58, and a function value of the characteristic curve 58 is determined. The function value of the characteristic 58 is the desired fluid supply parameter 84.

In Varianten des Ausführungsbeispiels wird die Kennlinie 58 durch einen beliebigen anderen in der Steuereinheit 18 hinterlegten funktionalen Zusammenhang repräsentiert. Bevorzugt ist der die Kennlinie 58 repräsentierende funktionale Zusammenhang ein Polynom, bevorzugt eines Grades kleiner als zehn, besonders bevorzugt eines Grades kleiner als fünf, insbesondere eine lineare Funktion, und/oder eine exponentielle Funktion und/oder eine rationale Funktion und/oder eine Potenzfunktion. Insbesondere können diese Funktionstypen kombiniert werden, beispielsweise ein Polynom multipliziert mit einer exponentiellen Funktion. In weiteren Ausführungsformen kann die Kennlinie 58 durch eine Tabelle und/oder ein Datenfeld repräsentiert werden. Beispielsweise kann die Kennlinie 58 eine endliche Anzahl an Datenpunkten aufweisen welche jeweils einem Brennerleistungsparameter 62 eine Soll- Fluidzufuhrkenngröße 84 zuordnen. Bevorzugt sind die Datenpunkte weitgehend gleichmäßig auf einem Definitionsbereich des Brennerleistungsparameters 62 verteilt. Soll eine Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84 für einen Brennerleistungsparameter 62 ermittelt werden, welcher nicht durch einen Datenpunkt beschrieben wird bzw. nicht ausreichend nahe an einen Datenpunkt liegt, so kann die benötigte Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84 aus wenigstens zwei nahe gelegenen Datenpunkten ermittelt werden, insbesondere interpoliert oder extrapoliert werden. Es ist auch denkbar, dass ein Datenpunkt einem Intervall des Brennerleistungsparameters 62 eine Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84 zuordnet. Vorteilhaft decken die Datenpunkte weitgehend den Definitionsbereich des Brennerleistungsparameters 62 ab.In variants of the exemplary embodiment, the characteristic curve 58 is represented by any other functional relationship stored in the control unit 18. The functional relationship representing the characteristic curve 58 is preferably a polynomial, preferably a degree less than ten, particularly preferably a degree less than five, in particular a linear function, and / or an exponential function and / or a rational function and / or a power function. In particular, these types of functions can be combined, for example a polynomial multiplied by an exponential function. In further embodiments, the characteristic 58 may be represented by a table and / or a data field. For example, the characteristic curve 58 may have a finite number of data points which each assign a desired fluid supply parameter 84 to a burner output parameter 62. Preferably, the data points are largely uniform over a definition range of Burner power parameter 62 distributed. If a desired fluid supply parameter 84 for a burner output parameter 62 is to be determined which is not described by a data point or is not sufficiently close to a data point, then the required nominal fluid supply parameter 84 can be determined from at least two nearby data points, in particular interpolated or be extrapolated. It is also conceivable for a data point to assign a desired fluid supply parameter 84 to an interval of the burner output parameter 62. Advantageously, the data points largely cover the definition range of the burner power parameter 62.

Im Ausführungsbeispiel im Closed-Loop-Modus 60 das Stell-Ventilsteuersignal 76 mit dem zugehörigen Soll-Ventilsteuersignal 82 verglichen. Im Ausführungsbeispiel wird das Stell-Ventilsteuersignal 76 mit dem zugehörigen Soll-Ventilsteuersignal 82 während des Closed-Loop-Modus 60 weitgehend kontinuierlich verglichen. Das zugehörige Soll-Ventilsteuersignal 82 ist das Soll-Ventilsteuersignal 82 welches der Gebläsedrehzahl 54, bei welcher das Stell-Ventilsteuersignal 76 ermittelt wurde, durch die Kennlinie 58 zugeordnet wird. In Varianten des Ausführungsbeispiels wird die Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 in Zeitintervallen mit der Soll Fluidzufuhrkenngröße 84 verglichen, bevorzugt in periodischen Zeitintervallen, beispielsweise weitgehend in den Zeitintervallen, in denen die Verbrennungskenngröße 72 mit der Sollverbrennungskenngröße 74 verglichen wird.In the exemplary embodiment in the closed-loop mode 60, the control valve control signal 76 is compared with the associated desired valve control signal 82. In the exemplary embodiment, the control valve control signal 76 is compared with the associated desired valve control signal 82 during the closed-loop mode 60 largely continuously. The associated desired valve control signal 82 is the desired valve control signal 82 which is associated with the fan speed 54 at which the control valve control signal 76 has been determined by the characteristic curve 58. In variants of the exemplary embodiment, the actuating fluid supply parameter 78 is compared at intervals with the desired fluid supply parameter 84, preferably at periodic time intervals, for example, largely at the time intervals in which the combustion parameter 72 is compared with the nominal combustion parameter 74.

Im Ausführungsbeispiel wird eine Differenz zwischen dem Stell-Ventilsteuersignal 76 und dem Soll-Ventilsteuersignal 82 gebildet und überprüft, ob ein Betrag dieser Differenz eine Toleranzgrenze überschreitet. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Toleranzgrenze 2 %. In Varianten des Ausführungsbeispiels liegt die Toleranzgrenze zwischen 0.1 % und 5 %. Im Ausführungsbeispiel ist die Toleranzgrenze ein konstanter, in der Steuereinheit 18 hinterlegter Wert. In weiteren Varianten des Ausführungsbeispiels kann die Toleranzgrenze von Betriebsparametern des Heizsystems 46 abhängen, insbesondere von einer Verbrennungskenngröße 72. Im Ausführungsbeispiel wird der Absolutwert der Differenz zwischen dem Stell-Ventilsteuersignal 76 und dem Soll-Ventilsteuersignal 82 überprüft.In the embodiment, a difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 is formed and checks whether an amount of this difference exceeds a tolerance limit. In the exemplary embodiment, the tolerance limit is 2%. In variants of the embodiment, the tolerance limit is between 0.1% and 5%. In the exemplary embodiment, the tolerance limit is a constant, stored in the control unit 18 value. In further variants of the embodiment, the Tolerance limit of operating parameters of the heating system 46 depend, in particular of a combustion parameter 72. In the embodiment, the absolute value of the difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 is checked.

In alternativen Ausführungsformen wird eine relative Abweichung zwischen dem Stell-Ventilsteuersignal 76 und dem Soll-Ventilsteuersignal 82 überprüft. Beispielsweise kann überprüft werden, ob das Stell-Ventilsteuersignal 76 geteilt durch das Soll-Ventilsteuersignal 82 einen Wert liefert, der zwischen einer unteren Toleranzgrenze und einer oberen Toleranzgrenze liegt. Die untere Toleranzgrenze kann insbesondere Werte in einem Bereich zwischen 0.9 und 0.99, insbesondere zwischen 0.95 und 0.98 annehmen. Die obere Toleranzgrenze kann insbesondere Werte in einem Bereich zwischen 1.01 und 1.1, insbesondere zwischen 1.02 und 1.05 annehmen.In alternative embodiments, a relative deviation between the actuator valve control signal 76 and the desired valve control signal 82 is checked. For example, it may be checked whether the control valve control signal 76 divided by the desired valve control signal 82 provides a value that is between a lower tolerance limit and an upper tolerance limit. The lower tolerance limit can in particular assume values in a range between 0.9 and 0.99, in particular between 0.95 and 0.98. The upper tolerance limit may in particular assume values in a range between 1.01 and 1.1, in particular between 1.02 and 1.05.

Überschreitet der Betrag der Differenz zwischen dem Stell-Ventilsteuersignal 76 und dem Soll-Ventilsteuersignal 82 die Toleranzgrenze, wird im Closed-Loop-Modus 60 ein Kalibrierungsmodus 92 durchgeführt (siehe Figur 2). In der Steuereinheit 18 wird ein erster Aktualisierungspunkt 94 gespeichert. Der erste Aktualisierungspunkt weist im Ausführungsbeispiel die Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 und den dazugehörigen Brennerleistungsparameter 62 auf. Im Kalibrierungsmodus 92 werden ein zweiter Aktualisierungspunkt 96 und ein dritter Aktualisierungspunkt 98 erfasst. Dazu werden in der Steuereinheit 18 hinterlegte Testpunkte 100 verwendet. Im Ausführungsbeispiel sind in der Steuereinheit 18 drei Testpunkte 100 hinterlegt. Die drei Testpunkte 100 liegen Ausführungsbeispiel bei Werten der Gebläsedrehzahl 54 von 2800, 4100 und 5500. Die Werte der Gebläsedrehzahl 54 beschreiben die Anzahl der Umdrehungen pro Minute eines Laufrads des Gebläses 32. Die drei Testpunkte 100 entsprechen Heizleistungen von jeweils 6.2 kW, 9.8 kW und 13.4 kW. In alternativen Ausführungsformen können die Testpunkte 100 beliebige andere Werte annehmen. Bevorzugt decken die Testpunkte 100 weitgehend einen gesamten Parameterbereich des Brennerleistungsparameters 62 ab oder wenigstens einen für den Betrieb des Heizsystems 46 relevanten Parameterbereich des Brennerleistungsparameters 62 ab. Bevorzugt sind die Testpunkte 100 gleichmäßig über einen Parameterbereich des Brennerleistungsparameters 62 verteilt.If the magnitude of the difference between the control valve control signal 76 and the desired valve control signal 82 exceeds the tolerance limit, a calibration mode 92 is performed in the closed-loop mode 60 (see FIG FIG. 2 ). In the control unit 18, a first update point 94 is stored. In the exemplary embodiment, the first update point has the actuating fluid supply parameter 78 and the associated burner output parameter 62. In calibration mode 92, a second update point 96 and a third update point 98 are detected. For this purpose, test points 100 stored in the control unit 18 are used. In the exemplary embodiment, three test points 100 are stored in the control unit 18. The three test points 100 are exemplary embodiment with values of the fan speed 54 of 2800, 4100 and 5500. The values of the fan speed 54 describe the number of revolutions per minute of an impeller of the blower 32. The three test points 100 correspond to heating powers of 6.2 kW, 9.8 kW and 13.4 kW. In alternative embodiments, the test points 100 may be any others Accept values. Preferably, the test points 100 largely cover an entire parameter range of the burner output parameter 62 or at least one parameter range of the burner output parameter 62 relevant to the operation of the heating system 46. Preferably, the test points 100 are evenly distributed over a parameter range of the burner power parameter 62.

Im Ausführungsbeispiel werden im Kalibrierungsmodus 92 die beiden Testpunkte 100 ausgewählt, welche sich am stärksten vom Brennerleistungsparameter 62 des ersten Aktualisierungspunktes 94 unterscheiden. Diese beiden Testpunkte 100 liefern einen ersten Brennerleistungsparameter und einem zweiten Brennerleistungsparameter. Anschließend wird das Heizsystem 46 so betrieben, dass der Brennerleistungsparameter 62 nacheinander die Werte des ersten Brennerleistungsparameters und des zweiten Brennerleistungsparameters annimmt. Dabei wird der Brennerleistungsparametern 62 so lange weitgehend konstant gehalten, bis das Heizsystem 46 auf eine Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 geregelt wird. Der zweite Aktualisierungspunkt 96 wird gespeichert und weist den ersten Brennerleistungsparameter zusammen mit der dazugehörigen Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 auf. Der dritte Aktualisierungspunkt 98 wird gespeichert und weist den zweiten Brennerleistungsparameter zusammen mit der dazugehörigen Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 auf.In the exemplary embodiment, in the calibration mode 92, the two test points 100 are selected which differ the most from the burner performance parameter 62 of the first update point 94. These two test points 100 provide a first burner performance parameter and a second burner performance parameter. Thereafter, the heating system 46 is operated so that the burner performance parameter 62 sequentially assumes the values of the first burner power parameter and the second burner power parameter. In this case, the burner performance parameters 62 are kept substantially constant until the heating system 46 is regulated to an actuating fluid supply parameter 78. The second update point 96 is stored and has the first burner performance parameter along with the associated actuating fluid supply parameter 78. The third update point 98 is stored and has the second burner performance parameter along with the associated actuating fluid supply parameter 78.

In Figur 3 weist der erste Aktualisierungspunkt 94 ein Stell-Ventilsteuersignal 76 von 34 %. Der zweite Aktualisierungspunkt 96 weist ein Stell-Ventilsteuersignal 76 von 29 % auf. Der dritte Aktualisierungspunkt 98 weist ein Stell-Ventilsteuersignal 76 von 40 % auf.In FIG. 3 For example, the first update point 94 has an actuator valve control signal 76 of 34%. The second update point 96 has a control valve control signal 76 of 29%. The third update point 98 has an actuator valve control signal 76 of 40%.

In einer Variante des Ausführungsbeispiels wird der Kalibrierungsmodus 92 durchgeführt, wenn der Betrag der Differenz zwischen dem Stell-Ventilsteuersignal 76 und dem Soll-Ventilsteuersignal 82 die Toleranzgrenze überschreitet. In dieser Variante werden im Kalibrierungsmodus 92 nacheinander alle drei durch die Testpunkte 100 vorgegebenen Brennerleistungsparameter 62 angefahren. Bei jedem der Testpunkte 100 wird der Brennerleistungsparameter 62 weitgehend konstant gehalten, bis eine Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 ermittelt werden kann. Es werden der erste Aktualisierungspunkt 94, der zweite Aktualisierungspunkt 96 und der dritte Aktualisierungspunkt 98 gespeichert, welche jeweils einen durch die drei Testpunkte 100 vorgegebenen Brennerleistungsparameter 62 mit der dazugehörigen Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 aufweisen.In a variant of the embodiment, the calibration mode 92 is performed when the amount of the difference between the control valve control signal 76 and the target valve control signal 82 exceeds the tolerance limit. In this variant, all three burner performance parameters 62 predetermined by the test points 100 are successively approached in the calibration mode 92. At each of the test points 100, the burner performance parameter 62 is maintained substantially constant until an actuating fluid supply parameter 78 can be determined. The first update point 94, the second update point 96 and the third update point 98 are stored, which each have a burner performance parameter 62 given by the three test points 100 with the associated actuating fluid supply parameter 78.

Anschließend wird die Kennlinie 58 neu bestimmt. Im Ausführungsbeispiel wird die Kennlinie 58 wird durch die drei Koeffizienten des Polynoms zweiten Grades bestimmt. Die Steuereinheit 18 bestimmt die drei Koeffizienten neu. Die drei Koeffizienten werden durch ein analytisches Berechnungsverfahren so ermittelt, dass die drei Aktualisierungspunkt 94, 96 und 98 weitgehend durch das Polynom zweiten Grades beschrieben werden bzw. weitgehend auf einem Graphen des Polynoms zweiten Grades liegen. Der Kalibrierungsmodus 92 wird beendet. In Varianten des Ausführungsbeispiels wird der Kalibrierungsmodus 92 beendet, sobald alle Aktualisierungspunkt 94, 96 und 98 erfasst worden sind. Die Kennlinie 58 wird anschließend im Closed-Loop-Modus 60 bestimmt.Subsequently, the characteristic 58 is redetermined. In the exemplary embodiment, the characteristic curve 58 is determined by the three coefficients of the second-degree polynomial. The control unit 18 redetermines the three coefficients. The three coefficients are determined by an analytical calculation method such that the three update points 94, 96 and 98 are largely described by the second-degree polynomial or lie largely on a graph of the second-degree polynomial. The calibration mode 92 is ended. In variants of the embodiment, the calibration mode 92 is terminated once all update points 94, 96, and 98 have been detected. The characteristic 58 is then determined in the closed-loop mode 60.

Während des Betriebs werden an das Heizsystem 46 Brennerleistungsanforderungen, welche eine Anforderung an den Brennerleistungsparameter 62 beschreiben, gestellt. Eine Brennerleistungsanforderung kann eine Benutzereingabe sein und/oder aus einem Heizzeitplan folgen. Die Steuereinheit 18 prüft im Ausführungsbeispiel, ob eine zum Umsetzen der Brennerleistungsanforderung benötigte Variation des Brennerleistungsparameter 62 eine Grenzvariation überschreitet und eine benötigte Variationsgeschwindigkeit des Brennerleistungsparameter 62 eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Wird die Grenzvariation oder die Grenzgeschwindigkeit überschritten, wird der Closed-Loop-Modus 60 unterbrochen, und das Heizsystem 46 in einem Kennlinienmodus 102 betrieben (siehe Figur 3). Im Kennlinienmodus 102 wird das Heizgerät 46 in Abhängigkeit von der Kennlinie 58 gesteuert. Im Kennlinienmodus 102 wird zum aktuell vorliegenden Brennerleistungsparameter 62 mithilfe der Kennlinie 58 das Soll-Ventilsteuersignal 82 ermittelt. Das Soll-Ventilsteuersignal 82 wird an das Brennstoffventil 44 gesendet. Auf diese Weise kann bei einer vorliegenden Brennerleistung sofort die Öffnungsweite des Brennstoffventils 44 angepasst werden. Im Closed-Loop-Modus 60 vergeht eine gewisse Zeit, bis sich eine Änderung des Ventilsteuersignals 64 auf den erfassten lonisationsstrom 66 auswirkt. Aus diesem Grund kann es möglich sein, dass bei einer zu starken und/oder zu schnellen Änderung des Brennerleistungsparameters 62 das Ventilsteuersignal 64 nicht schnell genug auf das benötigte Stell-Ventilsteuersignal 76 geregelt wird. Aus diesem Grund wird bei einer zu starken und/oder zu schnellen Änderung des Brennerleistungsparameters 62 das Heizsystem 46 bevorzugt im Kennlinienmodus 102 betrieben. Ist der durch die Brennerleistungsanforderung angeforderte Brennerleistungsparameter 62 erreicht, wird der Kennlinienmodus 102 beendet und das Verfahren im Closed-Loop-Modus 60 fortgesetzt.During operation, the burner system 46 is provided with burner power requirements that describe a request to the burner performance parameter 62. A burner power request may be user input and / or follow from a heating schedule. In the exemplary embodiment, the control unit 18 checks whether a variation of the burner output parameter 62 required to convert the burner output requirement exceeds a limit variation and a required variation rate of the burner output parameter 62 Border speed exceeds. If the limit variation or the limit speed is exceeded, the closed-loop mode 60 is interrupted, and the heating system 46 is operated in a characteristic mode 102 (see FIG. 3 ). In characteristic mode 102, the heater 46 is controlled in response to the characteristic 58. In the characteristic curve mode 102, the desired valve control signal 82 is determined for the currently present burner performance parameter 62 with the aid of the characteristic curve 58. The desired valve control signal 82 is sent to the fuel valve 44. In this way, the opening width of the fuel valve 44 can be adjusted immediately in the case of a present burner output. In closed-loop mode 60, a certain amount of time passes until a change in the valve control signal 64 affects the detected ionization current 66. For this reason, it may be possible that, if the burner output parameter 62 is changed too rapidly and / or too quickly, the valve control signal 64 will not be regulated fast enough to the required control valve control signal 76. For this reason, if the burner output parameter 62 is changed too rapidly and / or too quickly, the heating system 46 is preferably operated in the characteristic curve mode 102. When the burner output parameter 62 requested by the burner output request is reached, the characteristic mode 102 is ended and the method continues in the closed-loop mode 60.

Im Ausführungsbeispiel wird die Kennlinie 58 durch drei Koeffizienten beschrieben bzw. definiert. Im Verfahren 56 werden drei Aktualisierungspunkte 94, 96 und 98 bestimmt. Durch die drei Aktualisierungspunkte 94, 96 und 98 lassen sich die drei Koeffizienten eindeutig ermitteln. In Varianten des Ausführungsbeispiels entspricht die Zahl der Aktualisierungspunkte der Zahl der Koeffizienten bzw. Funktionsparameter, welche die Kennlinie 58 beschreiben bzw. definieren. In weiteren Ausführungsformen übersteigt die Zahl der Aktualisierungspunkte die Zahl der Koeffizienten bzw. Funktionsparameter, welche die Kennlinie 58 beschreiben bzw. definieren. In diesen Ausführungsformen kann die Kennlinie 58 an die Aktualisierungspunkte angefitted werden, insbesondere durch statistische Optimierungsmethoden und/oder eine Ausgleichsrechnung und/oder eine Regressionsrechnung. Auf diese Weise können insbesondere statistische Abweichungen bzw. Ausreißer, beispielsweise bedingt durch Messfehler, in den Aktualisierungspunkten entfernt bzw. berücksichtigt werden.In the exemplary embodiment, the characteristic curve 58 is described or defined by three coefficients. In method 56, three update points 94, 96 and 98 are determined. The three update points 94, 96 and 98 allow the three coefficients to be uniquely determined. In variants of the exemplary embodiment, the number of update points corresponds to the number of coefficients or function parameters which describe or define the characteristic curve 58. In further embodiments, the number of update points exceeds the number of coefficients or function parameters that describe or define the characteristic curve 58. In these Embodiments, the characteristic curve 58 can be fitted to the update points, in particular by statistical optimization methods and / or a compensation calculation and / or a regression calculation. In this way, in particular statistical deviations or outliers, for example due to measurement errors, can be removed or taken into account in the update points.

Im Ausführungsbeispiel wird der erste Aktualisierungspunkt 94 erfasst, sobald eine ausreichende Abweichung der Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 von der Soll-Fluidzufuhrkenngröße 84 festgestellt wurde. In alternativen Ausführungsformen wird ein Aktualisierungspunkt erfasst, sobald eine Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 ermittelt wird. Der Aktualisierungspunkt weist die ermittelte Stell-Fluidzufuhrkenngröße 78 und den zugehörigen Brennerleistungsparameter 62 auf. Die so erfassten Aktualisierungspunkte können zumindest zeitweise im Speicher 12 der Steuereinheit 18 hinterlegt werden. In diesen Ausführungsformen können zur neuen Bestimmung der Kennlinie 58 die wenigstens zwei zuletzt erfassten Aktualisierungspunkte verwendet werden. Alternativ können zur neuen Bestimmung der Kennlinie 58 die wenigstens zwei zuletzt erfassten Aktualisierungspunkt verwendet werden, die weit genug im Parameterbereich des Brennerleistungsparameters 62 auseinanderliegen. Dazu kann beispielsweise überprüft werden, ob die Aktualisierungspunkt jeweils einen gewissen Abstand zueinander bezüglich des Brennerleistungsparameters 62 haben. Es kann auch überprüft werden, ob die Aktualisierungspunkte einen gewissen Parameterbereich des Brennerleistungsparameters 62 abdecken.In the exemplary embodiment, the first update point 94 is detected as soon as a sufficient deviation of the actuating fluid supply parameter 78 from the desired fluid supply parameter 84 has been established. In alternative embodiments, an update point is detected as soon as an actuating fluid supply parameter 78 is determined. The update point has the determined actuating fluid supply parameter 78 and the associated burner output parameter 62. The thus-detected update points can be stored at least temporarily in the memory 12 of the control unit 18. In these embodiments, for the new determination of the characteristic curve 58, the at least two last detected update points can be used. Alternatively, for the new determination of the characteristic curve 58, the at least two last detected update points can be used, which are far enough apart in the parameter range of the burner power parameter 62. For this purpose, it can be checked, for example, whether the update points each have a certain distance from one another with respect to the burner power parameter 62. It can also be checked whether the update points cover a certain parameter range of the burner power parameter 62.

In alternativen Ausführungsformen wird die Kennlinie 58 im Kennlinienmodus 102 neu bestimmt. In diesen Ausführungsformen ist es besonders vorteilhaft, wenn eine ausreichende Zahl an Aktualisierungspunkten schon vorliegt. In besonders vorteilhaften Varianten dieser Ausführungsformen wird die Kennlinie 58 zu Beginn des Kennlinienmodus 102 neu bestimmt.In alternative embodiments, the characteristic 58 is redetermined in the characteristic mode 102. In these embodiments, it is particularly advantageous if a sufficient number of update points already exists. In particularly advantageous variants of these embodiments, the characteristic curve 58 is redetermined at the beginning of the characteristic mode 102.

In weiteren Ausführungsformen sind in der Steuereinheit 18 unterschiedliche Kennlinie 58 hinterlegt, wobei die verwendete Kennlinie 58 in Abhängigkeit von vorliegenden Betriebsparametern und/oder inneren Bedingungen und/oder äußeren Bedingungen gewählt wird. Figur 4 zeigt drei unterschiedliche Kennlinien 58 welche jeweils für drei unterschiedliche Gassorten verwendet werden. Auf der Abszissenachse 86 ist der Brennerleistungsparameter 62 dargestellt. Auf der Ordinatenachse 88 ist das Soll-Ventilsteuersignal 82 abgebildet.In further embodiments, different characteristic curve 58 are stored in the control unit 18, wherein the characteristic curve 58 used is selected as a function of existing operating parameters and / or internal conditions and / or external conditions. FIG. 4 shows three different characteristics 58, which are each used for three different types of gas. The burner output parameter 62 is shown on the abscissa axis 86. On the ordinate axis 88, the desired valve control signal 82 is shown.

Claims (15)

Verfahren (56) zum Aktualisieren einer Kennlinie (58) in einem Heizsystem (46), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Aktualisierungspunkte (94, 96, 98) entlang der Kennlinie (58) erfasst werden und die Kennlinie (58) in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten (94, 96, 98) neu bestimmt wird.Method (56) for updating a characteristic curve (58) in a heating system (46), characterized in that at least two update points (94, 96, 98) are detected along the characteristic curve (58) and the characteristic curve (58) is determined as a function of at least two update points (94, 96, 98) is redetermined. Verfahren (56) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte (94, 96, 98) in einem Closed-Loop-Modus (60) erfasst werden.The method (56) of claim 1, characterized in that the at least two update points (94, 96, 98) are detected in a closed-loop mode (60). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (58) in Abhängigkeit davon neu bestimmt wird, wie stark die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte (94, 96, 98) von der Kennlinie (58) abweichen, insbesondere durch Differenzbildung.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic curve (58) is redetermined in dependence on how much the at least two update points (94, 96, 98) deviate from the characteristic curve (58), in particular by subtraction , Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (58) durch ein Polynom zweiten Grades beschreibbar ist oder von diesem abhängt und in Abhängigkeit von drei Aktualisierungspunkten (94, 96, 98) neu bestimmt wird.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic curve (58) can be described by a second-degree polynomial or depends on it and is newly determined as a function of three update points (94, 96, 98). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Aktualisierungspunkte (94, 96, 98) wenigstens teilweise bei vorgegebenen Testpunkten (100) erfasst werden.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two update points (94, 96, 98) are detected at least partially at predetermined test points (100). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (46) vorübergehend in einem Kalibrierungsmodus (92) betrieben wird, sobald ein erster Aktualisierungspunkt (94) erfasst wird, der ausreichend stark von der Kennlinie (58) abweicht und das Heizsystem (46) im Kalibrierungsmodus (92) so betrieben wird, dass wenigstens ein weiterer Aktualisierungspunkt (96, 98) erfasst wird.A method (56) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating system (46) is temporarily operated in a calibration mode (92) as soon as a first update point (94) sufficiently strong is detected Characteristic (58) deviates and the heating system (46) is operated in the calibration mode (92) so that at least one further update point (96, 98) is detected. Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (46) vorübergehend in einem Kennlinienmodus (102) betrieben wird, wobei das Heizsystem (46) in Abhängigkeit von der Kennlinie (58) gesteuert bzw. geregelt wird.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating system (46) is operated temporarily in a characteristic mode (102), wherein the heating system (46) is controlled as a function of the characteristic curve (58). Verfahren (56) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem (46) im Kennlinienmodus (102) betrieben wird, wenn eine Variation eines Brennerleistungsparameters (62) größer ist als eine Grenzvariation und/oder wenn eine Variationsgeschwindigkeit des Brennerleistungsparameters (62) größer ist als eine Grenzgeschwindigkeit.The method (56) of claim 7, characterized in that the heating system (46) is operated in the characteristic mode (102) when a variation of a burner power parameter (62) is greater than a limit variation and / or a variation speed of the burner power parameter (62) is greater is considered a limit speed. Verfahren (56) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (58) im Kennlinienmodus (102) in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Aktualisierungspunkten (94, 96, 98) neu bestimmt wird.Method (56) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the characteristic curve (58) in the characteristic mode (102) is redetermined in dependence on the at least two update points (94, 96, 98). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Closed-Loop-Modus (60) eine Fluidzufuhrkenngröße (70) so eingestellt wird, dass eine Verbrennungskenngröße (72) weitgehend einer Sollverbrennungskenngröße (74) gleicht.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that in the closed-loop mode (60), a fluid supply parameter (70) is adjusted so that a combustion parameter (72) is substantially equal to a nominal combustion parameter (74). Verfahren (56) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktualisierungspunkt (94, 96, 98) eine im Closed-Loop-Modus (60) eingestellte Stell-Fluidzufuhrkenngröße (78) und einen bzw. den dazugehörigen Brennerleistungsparameter (62) aufweist.A method (56) according to claim 10, characterized in that an update point (94, 96, 98) has a closed loop mode (60) set control fluid supply parameter (78) and one or the associated burner performance parameter (62). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (58) einem bzw. dem Brennerleistungsparameter (62) eine Soll-Fluidzufuhrkenngröße (84) zuordnet.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic curve (58) assigns a nominal fluid supply parameter (84) to the burner output parameter (62). Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bzw. die Fluidzufuhrkenngröße (70) ein Ventilsteuersignal (64) für ein Brennstoffventil (44) ist und/oder eine bzw. die Verbrennungskenngröße (72) ein lonisationsstrom (66) ist und/oder ein bzw. der Brennerleistungsparameter (62) eine Gebläsedrehzahl (54) ist.Method (56) according to one of the preceding claims, characterized in that one or the fluid supply parameter (70) is a valve control signal (64) for a fuel valve (44) and / or one or the combustion parameter (72) is an ionization current (66). and / or one or more burner performance parameters (62) is a fan speed (54). Steuereinheit (18) für ein Heizsystem (46), wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, dass ein Verfahren (56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführbar ist.Control unit (18) for a heating system (46), wherein the control unit (18) is adapted to that a method (56) according to one of the preceding claims is executable. Heizsystem (46) mit einer Steuereinheit (18) nach Anspruch 14, mit mindestens einem Brennstoffventil (44) für einen Brennstoff, mit einer lonisationssonde (42) an einer Flamme (40) und mit einem Gebläse (32) mit variierbarer Gebläsedrehzahl (54).A heating system (46) comprising a control unit (18) according to claim 14, comprising at least one fuel valve (44) for a fuel, an ionisation probe (42) on a flame (40) and a blower (32) with variable blower speed (54). ,
EP17187654.3A 2016-09-02 2017-08-24 Method for updating a characteristic curve in a heating system and a control unit and a heating system Active EP3290800B1 (en)

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