CN108697297B

CN108697297B - 循环泵中的处理用水流量检测

Info

Publication number: CN108697297B
Application number: CN201680081717.0A
Authority: CN
Inventors: D·佩尔松; A·内森
Original assignee: Electrolux Appliances AB
Current assignee: Electrolux Appliances AB
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2036-02-15
Also published as: EP3416534A1; CN108697297A; PL3416534T3; EP3416534B1; US11019979B2; WO2017140335A1; US20190174989A1; BR112018015642A2

Abstract

本发明涉及一种检测用于洗涤和冲洗物品的器具(1)中的循环泵(21)的处理用水流量变化的方法、以及执行该方法的器具(1)。在本发明的一个方面中，提供了一种用于洗涤和冲洗物品的器具(1)，该器具包括：循环泵(21)；感测装置(25)，该感测装置被安排成用于测量指示该循环泵(21)的扭矩的特性；以及控制器(11)。该控制器(11)被安排成用于：对该测得的特性的第一组值进行平均，由此产生第一平均值；对该测得的特性的至少另一组值进行平均，由此产生至少一个另一平均值；将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较；并且基于该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，检测该循环泵(21)的处理用水流量变化。

Description

循环泵中的处理用水流量检测

技术领域

本发明涉及一种检测用于洗涤和冲洗物品的器具中的循环泵的处理用水流量变化的方法、以及执行该方法的器具。

背景技术

在诸如洗碗机等洗涤器具中，需要传感器来监测洗碗机的隔室中的水位，特别是当经由洗碗机入口向隔室供水以避免溢流情况时或者简单地只是监测洗碗机中的大致水位时。

进一步地，即使可能不需要确定水位，仍然可能期望检测洗碗机的循环泵中是否存在处理用水。为了确定本领域中的泵中存在处理用水与否，需要例如流量传感器、压力传感器、压力开关、浮动开关等传感器。这些传感器增加了洗碗机的复杂性，并且因此增加了成本。

US 2006/219262披露了一种控制装置以及用于检测和控制洗碗机或包括泵电机的其他类似器具中的注水位的方法。该控制装置随时间监测泵电机电流、确定电流变化、并且将电流变化与指示水位的阈值电流变化进行比较。

在泵气蚀阶段，由泵电机吸取的电流显着降低，而当泵不气蚀时，由泵电机吸取的电流增加。如上文所讨论的，US 2006/219262的方法避免了使用专用传感器。

然而，通过监测泵电流并确定电流I变化(即ΔI)，作为一个周期中两个瞬时泵电流值I_min与I_max之间的差值，在标称值附近的泵电流的波动可能导致做出错误的决定。例如，如果ΔI＝I_max-I_min超过预定阈值ΔI_T，则结论是应该将更多的水供应至洗碗机，但这可能是泵电流暂时波动的结果，其并不指示需要激活注水。

发明内容

本发明的目的是解决或至少减轻本领域中的这个问题并且提供一种检测用于洗涤和冲洗物品的器具中的循环泵的处理用水流量变化的改进方法。

这个目的是在本发明的第一方面中通过一种检测用于洗涤和冲洗物品的器具中的循环泵的处理用水流量变化的方法达到的。该方法包括：测量指示该循环泵的扭矩的特性；对该测得的特性的第一组值进行平均，由此产生第一平均值；并且对该测得的特性的至少另一组值进行平均，由此产生至少一个另一平均值。该方法进一步包括：将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较；并且基于该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，检测该循环泵的处理用水流量变化。

这个目的是在本发明的第二方面中通过一种用于洗涤和冲洗物品的器具达到的，该器具包括：循环泵；感测装置，该感测装置被安排成用于测量指示该循环泵的扭矩的特性；以及控制器。该控制器被安排成用于：对该测得的特性的第一组值进行平均，由此产生第一平均值；对该测得的特性的至少另一组值进行平均，由此产生至少一个另一平均值；将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较；并且基于该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，检测该循环泵的处理用水流量变化。

有利的是，通过将指示该循环泵的扭矩的特性(在实施例中，该特性是间接表示泵扭矩的循环泵电流)的第一组值进行平均，由此产生第一平均值，并且将该第一平均值与由另一组值产生的至少一个另一平均值进行比较来消除暂时波动的影响。

因此，在测得的特性(例如泵电流)在标称值附近波动、但波动值的平均值等于(或接近于)该标称值的情况下，应用所提出的方法的结果是，可以得出结论：检测到该循环泵的处理用水流量没有变化。相反，如果在该第一平均值与该至少一个另一平均值之间存在足够的差值，则确实检测到该泵的处理用水流量变化，并且可以相应地采取相应的行动，诸如在流量已经减小的情况下，将水供应至该器具。

进一步有利的是，可以消除该器具(例如洗碗机或洗衣机)的循环泵的个别特征。这些特征包括例如特定模型、生产公差、以及随时间变化(例如退磁和/或磨损)。通过使用平均扭矩值而非瞬时值，可以消除或至少减轻特征变化的影响。

在实施例中，对该第一平均值与该另一平均值的比较包括计算该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，并且确定该差值是否符合预定阈值标准。如果是，则结论是该另一平均值反应了泵扭矩减小，并且有利地检测到该循环泵的处理用水流量减小。例如，可以确定从该第一平均值中减去该另一平均值的结果是否超过预定电流阈值。

在进一步的实施例中，对该测得的特性的至少另一组值进行平均包括：对该测得的特性的多组值进行平均，由此产生相应的多个平均值。随后，将该第一平均值与该多个平均值中的每一个进行比较；并且每个比较必须指示流量变化以确实检测到流量变化。

例如，每个比较可以包括计算该第一平均值与多个平均值中的相应一个之间的差值，并且如果每个计算的差值超过相应的(或相同的)阈值，则有利地检测到该循环泵的处理用水流量减少。

在又一个实施例中，通过测量驱动该循环泵的电机的工作电流来测量该循环泵的扭矩。这可以通过测量电机中的已知分流电阻器的电压并使用欧姆定律计算电流来间接测量。测得的电流可以直接转化为循环泵扭矩；扭矩越高，驱动泵的电机的工作电流越高，并且较高的泵扭矩意味着穿过该循环泵的处理用水的流量越大。与使用相对昂贵的流速传感器来测量穿过该循环泵的处理用水的流量相比，测量循环泵电机的工作电流本身是有利的。

一般而言，除非本文中另有明确定义，否则在权利要求中所使用的所有术语是根据它们在技术领域中的普通含义来解释的。除非另有明确声明，所有引用的“一种/一个/该元件、设备、部件、手段、步骤等”是如参考该元件、设备、部件、手段、步骤等中的至少一个实例开放性解释的。除非明确声明，本文中披露的任何方法的步骤不必完全按照所披露的顺序执行。

附图说明

现在将通过举例方式通过参考附图来描述本发明，在附图中：

图1示出了可以在其中实施本发明的现有技术洗碗机；

图2示意性地展示了沿着截面II截取的图1的洗碗机的截面视图；

图3a和图3b展示了根据本发明的实施例的循环泵的两个不同视图，可以确定穿过该循环泵的处理用水流量变化；

图4展示了循环泵工作电流随时间的波动；

图5示出了流程图，展示了根据本发明的检测循环泵的处理用水流量变化的方法的实施例；

图6展示了循环泵工作电流随时间减小；

图7示出了流程图，展示了根据本发明的检测循环泵的处理用水流量变化的方法的另一实施例；

图8展示了循环泵工作电流随时间进一步减小；

图9示出了流程图，展示了根据本发明的检测循环泵的处理用水流量变化的方法的进一步实施例；并且

图10展示了循环泵工作电流随时间减小的另一情况。

具体实施方式

现在将参考这些附图在下文中更为全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的某些实施例。然而，本发明可以采用许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例；而是，这些实施例是以举例方式提供的，这样使得本披露将变得全面和完整，并且将向本领域技术人员充分地表示本发明的范围。贯穿本说明书，相同的数字指代相同的元件。本发明的洗涤器具将随后通过洗碗机来举例说明。

图1示出了可以在其中实施本发明的现有技术洗碗机1。应注意的是，洗碗机可以呈现为许多形式并且包括许多不同的功能。因此，图1中展示的洗碗机1用于解释本发明的不同实施例并且应仅被看作是可以在其中应用本申请的洗碗机的实例。

示例性洗碗机1包括洗涤隔室或桶2、被配置成用于关闭和密封洗涤隔室2的门4、具有下喷射臂3和上喷射臂5的喷射***、下搁架6以及上搁架7。此外，其可以包括餐具(未示出)的特定顶搁架。控制器11(诸如微处理器)被安排在洗碗机的内部、用于控制洗涤程序，并且通信地连接至界面8，使用者可以通过该界面选择洗涤程序。

图1中所展示的现有技术洗碗机1的门4在其内侧进一步安排有小洗涤剂投放器9，该小洗涤剂投放器具有通过控制器11被可控制地打开和关闭的、用于将洗涤剂从投放器9投放到桶2中的盖子10。

图2示意性地展示了沿着截面II截取的图1的洗碗机1的截面视图，以进一步展示包括在洗碗机1中的部件。因此，如前所述，洗碗机1包括洗涤隔室或桶2，该洗涤隔室或桶容置用于容纳待洗涤的物品(如餐具、盘子、饮水玻璃杯、托盘等)的上部篮子7以及下部篮子6。

使用者将呈液体、粉末或片剂形式的洗涤剂投入位于洗碗机1的门(图2未示出)内侧的洗涤剂隔室中，洗涤剂是根据所选定的洗涤程序以可控制的方式投放到洗涤隔室2中的。如前所述，洗碗机1的运行通常是通过控制器11控制的，该控制器执行存储在存储器13中的适当的软件12。

经由进水口15和供水阀16将清水供应至洗涤隔室2。此清水最终被收集在所谓的集水槽17中，在那里清水与所投放的洗涤剂混合，从而产生处理用水18。供水阀16的打开和关闭通常是由控制器11控制的。

本文中使用的表述“处理用水”是指主要包含水的液体，该液体用在洗碗机中并且在其中进行循环。处理用水是可以含有不同量的清洁剂和/或清洗助剂的水。处理用水还可能含有污物，如食物残渣或其他类型的固体颗粒、以及溶解的液体或化合物。在主洗涤周期中使用的处理用水有时被称作洗涤液体。在冲洗周期中使用的处理用水有时被称作冷冲洗水或热冲洗水，这取决于该冲洗周期中的温度。因此，供应给根据本发明的实施例的洗涤剂投放装置的加压流体至少部分包含处理用水。

在洗涤隔室的底部是过滤器19，该过滤器用于在处理用水经由处理用水出口20离开隔室以用于随后穿过循环泵21再次进入洗涤隔室2之前将污物从处理用水中过滤掉。因此，处理用水18穿过过滤器19并且穿过循环泵21(该循环泵通常由无刷直流(BLDC)电机22驱动)被泵送通过管道23和处理用水阀24，并且经由与各个篮子6、7相关联的相应洗涤臂3、5的喷嘴(未示出)喷射到洗涤隔室2中。因此，处理用水18经由过滤器19离开洗涤隔室2并且经由循环泵21进行再循环，并且经由洗涤臂3、5的喷嘴喷射到被容纳在相应的篮子中的待洗涤的物品上。进一步地，可控加热器14通常被安排在集水槽17中、用于加热处理用水18。

洗碗机1的洗涤隔室2用由BLDC电机30驱动的排水泵29排放处理用水18。应注意的是，可以设想到排水泵29和循环泵21可以由同一个电机驱动。

在本发明的实施例中，感测装置25被安排在循环泵21处，用于测量循环泵21的例如以工作电流、电压或功率为形式的扭矩。可以以安排在循环泵电机22处的电阻器的形式实施感测装置25，用于测量电机的工作电流。实际上，这是通过测量在循环泵21的电机22中的已知的分流电阻器的工作电压并计算工作电流来进行的。

测得的泵工作电流可以直接转换成给定循环泵速度的循环泵扭矩；扭矩越高，则驱动泵21的电机22的工作电流越高，并且较高的泵扭矩意味着穿过循环泵的处理用水18的流量越大，而较低的扭矩指示穿过循环泵21的处理用水18的流量越小。

应注意的是，扭矩传感器(未示出)可以用于直接测量循环泵扭矩，而不是经由电特性间接测量扭矩。

图3a示出了示例性循环泵21的视图。循环泵21的速度通常是由控制器11控制的。图3a示出了循环泵21的出口40(称为排放口)和入口41。循环泵21的壳体42被称为蜗壳，并且可以从循环泵21的主体43上移除。

图3b示出了图3a的循环泵21的进一步视图，其中，已经从循环泵的主体43上移除了蜗壳42，由此露出了循环泵的叶轮44，该叶轮在工作时泵送经由入口41进入循环泵21的处理用水。通过叶轮44泵送的处理用水随后由减慢处理用水的流速的蜗壳42接收，并经由出口40离开循环泵21。

图4展示了循环泵工作电流随时间的波动，即工作电流是指示循环泵21的扭矩的特性。可以看出，工作电流在标称泵工作电流I_nom附近波动。图4展示了从t₁到t₇的七个测得的电流值。在时间t_n的每个瞬间测得的电流将被表示为I(t_n)。

参考现有技术，在例如ΔI＝I(t₁)-I(t₂)超过预定阈值ΔI_T的情况下，可以得出结论：应该将更多的水供应至洗碗机1，因为循环泵21的扭矩被指示为已经减小到需要注水的水平I(t₂)。如下面将参考图4所述，这可能是泵电流暂时波动的结果，其实际上并不指示需要激活注水。

在本发明的实施例中，进一步参考图5的流程图，在步骤S101中测量指示循环泵21的扭矩的特性，在这种情况下，该特性是泵的工作电流。

在第二步骤S102中，对第一组测得的电流值S1进行平均，由此产生第一平均电流值

这可以根据具体应用以不同方式进行，例如通过计算算术平均值或移动平均值。

在本具体示例性实施例中，算术平均值被计算为：

在图4的图解中，可以得出结论：

在第三步骤S103中，对第二组测得的电流值S2进行平均，由此产生第二平均电流值

再次参考图4的图解，可以得出结论：

在本实例中，两组值S1和S2包括一个重叠的测得的电流值I(t₄)。可以设想，进一步测得的电流值与该两组值S1和S2类似，或者根本不发生重叠。

在步骤S104中，将第一平均电流

与第二平均电流

进行比较，并且通过比较，在步骤S105中，基于第一平均值

与第二平均值

之间的差值，检测循环泵21的处理用水流量是否已经发生变化。

在本示例性实施例中，第一平均电流

和第二平均电流

基本相等，因此检测到处理用水流量没有变化。

图6展示了另一种情况，其中起初，对于由I(t₁)、I(t₂)、I(t₃)以及I(t₄)组成的第一组测得的工作电流值S1，可以再次得出结论：

然而，对于由I(t₄)、I(t₅)、I(t₆)、以及I(t₇)组成的第二组测得的工作电流值S2，可以看出，平均电流

基本上较低，从而反映了泵扭矩的“真实”减小(如由减小的泵电流所指示)，并且因此穿过循环泵的处理用水流量减小。

因此，参考图7的流程图，在步骤S101中，测量循环泵的工作电流I，并且在步骤S102和S103中分别产生第一平均值

和第二平均值

在本具体实施例中，第一平均值

与第二平均值

的比较包括依照

来计算第一平均值与至少一个第二平均值之间的差值，并且确定该差值是否超过预定电流阈值ΔI_T：

如果是，则检测到泵扭矩减小，并且在步骤S105中，结论是穿过循环泵的处理用水流量确实已经减小。处理器11采取的可能行动可以是控制阀16的入口15以将额外的水供应至洗碗机1。

图8展示了图6的情况，但是其中，为了检测循环泵的处理用水流量变化而考虑了第三组测得的工作电流值S3。

因此，参考图9的流程图，在步骤S101中，测量循环泵的工作电流I，并且在步骤S102，产生第一平均值

进一步地，在本实施例中，在步骤S103中，对多组电流值进行平均，在本实例中，是第二组值S2和第三组值S3，第三组值S3由测得的电流值I(t₇)、I(t₈)、I(t₉)、以及I(t₁₀)组成。

当与参考图6和图7所描述的实施例相比时，对于第三组测得的工作电流值S3，可以看出，与

相比(并且甚至与

相比)平均电流

基本上较低，从而更强烈地反映了泵扭矩的真实减小(如由减小的泵电流所指示)，并且因此穿过循环泵的处理用水流量减小。

在本具体实施例中，在步骤S104中，对第一平均值

与第二平均值

的比较包括依照

来计算第一平均值与第二平均值之间的差值，并且确定该差值是否超过第一预定电流阈值ΔI_T1：

进一步地，在步骤S104中，对第一平均值

与第三平均值

的比较如下：依照

来计算第一平均值与第三平均值之间的差值，并且确定该差值是否超过第二预定电流阈值ΔI_T2：

如果这两个条件都满足，则检测到泵扭矩减小，并且在步骤S105中，结论是穿过循环泵的处理用水流量确实已经减小。再次，处理器11采取的可能行动可以是控制阀16的入口15以将额外的水供应至洗碗机1。

因此，在本具体实例中，如果两个平均值

在一定程度上与

不同，则检测到变化。实际上，甚至更多组测得的电流值的平均值可能必须满足相应的阈值条件以检测发生的流速变化。

参考图10，应注意的是，第三组值S3的平均电流

不一定必须低于第二组值S2的平均电流。

在图10中，第三平均值

与第二平均值

大致一样，因此这指示泵扭矩已经真实减小。

因此，在比较步骤S104中，可能满足：

并且

即，两个平均电流ΔI₁、ΔI₂的差值都超过相同的预定阈值ΔI_T1，在步骤S105中，应该检测到流量减小。再次，基于阈值ΔI_T，如果两个平均值

在一定程度上与

不同，则检测到变化。

这些图展示了处理用水流量的减小，但类似地，当将第一组值S1与至少一个另一组值S2进行比较时，平均泵电流增加，将检测到处理用水流量增加。

实际上，根据本发明的实施例，由洗碗机1执行的方法的步骤是由以一个或多个微处理器或处理单元形式实施的控制器11引起的，该控制器被安排用于执行被下载到与微处理器相关联的合适存储介质13中的计算机程序12，该存储介质诸如是随机存取存储器(RAM)、快闪存储器或硬盘驱动器。控制器11被安排为当包括计算机可执行指令的适当计算机程序12被下载至存储介质13并且被控制器11执行时致使洗碗机1实施根据本发明的实施例的方法的步骤。存储介质13还可以是包括计算机程序12的计算机程序产品。可替代地，计算机程序12可以借助于合适的计算机程序产品(诸如数字化通用磁盘(DVD)或者记忆棒)来传递至存储介质13。作为进一步替代方案，计算机程序12可以通过网络下载至存储介质13。控制器11可以替代地以数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等的形式来实施。

上文主要参照一些实施例对本发明进行了描述。然而，本领域技术人员容易了解的是，除以上披露的实施例之外的其他实施例在由所附专利权利要求限定的本发明的范围内同样是可能的。

Claims

1.一种检测用于洗涤和冲洗物品的器具(1)中的循环泵的处理用水流量变化的方法，该方法包括：

测量(S101)指示该循环泵的扭矩的特性；

对该测得的特性的第一组值进行平均(S102)，由此产生第一平均值；

对该测得的特性的至少另一组值进行平均(S103)，由此产生至少一个另一平均值；

将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较(S104)；并且

基于该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，检测(S105)该循环泵的处理用水流量变化。

2.如权利要求1所述的方法，其中，对该第一平均值与该至少一个另一平均值的比较(S104)包括：

计算该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值；

确定所述差值是否符合预定阈值标准；并且如果是，则：

检测到该循环泵的处理用水流量减小。

3.如权利要求2所述的方法，其中，确定所述差值是否符合预定阈值标准包括：

确定所述差值是否超过预定阈值。

4.如权利要求1所述的方法，其中，对该测得的特性的至少另一组值进行平均(S103)包括：

对该测得的特性的多组值进行平均，由此产生相应的多个平均值；并且其中，对该第一平均值与该至少一个另一平均值的比较(S104)包括：

将该第一平均值与所述多个平均值中的每一个进行比较；并且其中，检测(S105)处理用水流量变化包括：

基于该第一平均值与所述多个平均值中的每一个之间的差值，检测该循环泵的处理用水流量变化。

5.如权利要求4所述的方法，其中，对该第一平均值与该至少一个另一平均值的比较(S104)包括：

计算该第一平均值与该多个平均值中的每一个之间的差值；

确定每个计算的差值是否符合预定阈值标准；并且如果是，则：

检测到该循环泵的处理用水流量减小。

6.如权利要求5所述的方法，其中，确定每个计算的差值是否符合预定阈值标准包括：

确定每个计算的差值是否超过相应的预定阈值。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，测量(S101)指示该循环泵的扭矩的特性包括：

测量驱动该循环泵(21)的电机(22)的工作电流。

8.一种用于洗涤和冲洗物品的器具(1)，该器具包括：

循环泵(21)；

感测装置(25)，该感测装置被安排成用于测量指示该循环泵(21)的扭矩的特性；以及

控制器(11)，该控制器被安排成用于：

对该测得的特性的第一组值进行平均，由此产生第一平均值；

对该测得的特性的至少另一组值进行平均，由此产生至少一个另一平均值；

将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较；并且

基于该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值，检测该循环泵的处理用水流量变化。

9.如权利要求8所述的器具(1)，该控制器(11)进一步被安排成用于在将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较时：

计算该第一平均值与该至少一个另一平均值之间的差值；

确定所述差值是否符合预定阈值标准；并且如果是，则：

检测到该循环泵的处理用水流量减小。

10.如权利要求9所述的器具，该控制器(11)进一步被安排成用于在确定所述差值是否符合预定阈值标准时：

确定所述差值是否超过预定阈值。

11.如权利要求8所述的器具(1)，该控制器(11)进一步被安排成用于在对该测得的特性的至少另一组值进行平均时：

对该测得的特性的多组值进行平均，由此产生相应的多个平均值；并且被安排成用于在将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较时：

将该第一平均值与所述多个平均值中的每一个进行比较；并且

基于该第一平均值与所述多个平均值中的每一个之间的差值，检测该循环泵(21)的处理用水流量变化。

12.如权利要求11所述的器具(1)，该控制器(11)进一步被安排成用于在将该第一平均值与该至少一个另一平均值进行比较时：

计算该第一平均值与该多个平均值中的每一个之间的差值；

检测到该循环泵(21)的处理用水流量减小。

13.如权利要求12所述的器具，该控制器(11)进一步被安排成用于在确定每个计算的差值是否符合预定阈值标准时：

确定每个计算的差值是否超过相应的预定阈值。

14.如权利要求8-12中任一项所述的器具(1)，该感测装置(25)被安排成用于测量驱动该循环泵(21)的电机(22)的工作电流以获得表示指示该循环泵(21)的扭矩的特性。

15.如权利要求14所述的器具(1)，其中，该感测装置(25)包括：

被安排在驱动该循环泵(21)的该电机(22)上的电阻器，通过该电阻器测量该电机的工作电流，以获得表示指示该循环泵(21)的扭矩的特性。

16.如权利要求8-13和15中任一项所述的器具(1)，所述器具包括洗碗机或洗衣机。

17.如权利要求14所述的器具(1)，所述器具包括洗碗机或洗衣机。

18.一种计算机程序产品，包括计算机可读介质(13)，该计算机可读介质具有在其上的计算机程序(12)，该计算机程序(12)包括多个计算机可执行指令，这些计算机可执行指令用于当在装置中所包括的处理单元(11)上执行这些计算机可执行指令时致使该装置进行如权利要求1-7中任一项所述的步骤。