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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Steuern eines Entwässerungsvorganges bei einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ, und insbesondere ein Verfahren bei dem eine Geschwindigkeit
eines Motors zum Antrieb einer Trommel gesteuert wird, um während eines
Schleuderns bei einem Optimum zu sein, um sowohl eine Schwerpunktabweichung
einer Wäscheladung
als auch eine Vorschleuder-Zeitspanne zu minimieren.
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Eine Waschmaschine führt im Allgemeinen
Wasch-, Spül-
und Schleuder-Arbeitsvorgänge
aus, um mittels der Aktivität
von Waschmittel und Wasser den an Kleidung anhaftenden Schmutz zu
entfernen. Waschmaschinen nach dem Stand der Technik enthalten Waschmaschinen
vom Wasserumlauf-Typ (Pulsator-Typ) ("water circulation
type (pulsator type)"),
vom Bewegungs-Typ (Wasch-Stab-Typ) ("agitating type (washing rod type)") und Waschmaschinen
vom Trommel-Typ ("drum
type washing machines").
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Bei einer Waschmaschine vom Trommel-Typ
werden das Waschmittel, Waschwasser und Wäsche in eine Trommel mit mehreren
Hebern eingefüllt.
Der Waschprozess bei der Waschmaschine vom Trommel-Typ umfaßt durch
die Heber, die die Wäsche
anheben und wieder fallen lassen, bedingte Stöße, Reibung zwischen der Wäsche und
dem Waschwasser und die chemische Reaktion des Waschmittels, während die
Trommel langsam um eine horizontale Welle rotiert.
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Im Stand der Technik werden Waschmaschinen
vom Trommel-Typ aufgrund mehrerer vorteilhafter Eigenschaften häufiger verwendet.
Die Wäsche
erleidet beispielsweise wenige oder keine Schäden. Ein Verfangen der Wäsche wird
verhindert. Es kann für
die waschwirksamen Effekte des Klopfens und Reibens gesorgt werden.
Auflerdem verbrauchen Waschmaschinen vom Trommel-Typ relativ wenig
Wasser.
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Unter Bezugnahme auf 1 beschleunigt der Motor der Waschmaschine
vom Trommel-Typ während eines
Schleudervorganges der Waschmaschine vom Trommel-Typ zu einer Zieldrehgeschwindigkeit.
Sobald der Motor die Zieldrehgeschwindigkeit erreicht hat, wird
er für
einen voreingestellten Zeitraum mit konstanter Geschwindigkeit betrieben.
Eine Gewichtsabweichung der Wäsche
wird über
eine Änderung
der Drehgeschwindigkeit detektiert, welche durch die Schwerpunktabweichung
hervorgerufen wird, um einen Beginn eines Haupt-Schleuderzyklus
zu bestimmen. Der Haupt-Schleudervorgang
wird in diesem Fall fortgesetzt, wenn die Abweichung innerhalb eines
voreingestellten Bereichs ist. Wenn die Abweichung nicht innerhalb
des voreingestellten Bereiches ist, wird der Motor angehalten und
neu gestartet, um die Abweichung unter das vorbestimmte Niveau zu
bringen, bevor der Haupt-Schleudervorgang gestartet wird.
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Wenn der Motor in der genannten Weise
gesteuert wird, steigt die Motorgeschwindigkeit allerdings abrupt
an, weil keine spezielle Geschwindigkeitssteuerung während des
Beschleunigens auf die Zieldrehgeschwindigkeit bereitgestellt ist.
In dieser Zeitspanne ist die Beschleunigung, sowohl aufgrund der
Abweichung der Wäsche
in der Trommel, als auch aufgrund des Fallens der Wäsche in
der Trommel, unregelmäßig.
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Die Abweichung erhöht sich
insbesondere, wenn die Wäsche
sich auf einer Seite einer inneren Trommelwand sammelt.
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Der Vorschleuderzyklus benötigt daher
ein wiederholtes und häufiges
Anhalten und Neustarten des Motors, was eine Verlängerung
der Vorschleuderzeitspanne nach sich zieht.
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Ein Verfahren zum Steuern des Schleudervorganges
nach dem Stand der Technik hat eine lange Vorschleuderzeitspanne,
beispielsweise vom Beginn des Schleuderzyklus zum Beginn des Hauptschleuderns, weil
der Motor für
eine vorbestimmte Zeitspanne vor dem Hauptschleudern bei konstanter
Geschwindigkeit betrieben wird, um eine Schwerpunktabweichung zu
bestimmen und dadurch den Beginn des Hauptschleuderzyklus festzulegen.
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Die vorliegende Erfindung bewältigt die
mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile und erzielt andere,
vorher im Stand der Technik nicht berücksichtigte Vorteile. Die vorliegenden
Erfindung zielt auf ein Verfahren zum Steuern eines Entwässerungsvorganges
einer Trommelwaschmaschine, welches eines oder mehrere der oben
genannten Probleme des Standes der Technik im Wesentlichen vermeidet.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Entwässerungsvorganges
einer Trommelwaschmaschine, bei dem eine Geschwindigkeit eines Motors
zum Antrieb einer Trommel gesteuert wird, um während eines Schleuderns bei
einer optimalen Geschwindigkeit zu sein.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Entwässerungsvorganges
einer Trommelwaschmaschine, das das Auftreten von abrupten Geschwindigkeitsanstiegen
des Motors während
eines Beschleunigens des Motors vermeidet.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Ent wässerungsvorganges
einer Waschmaschine vom Trommel-Typ, das die Schwerpunktabweichung
einer Wäscheladung
während
Schleuder- und Vorschleuder-Zeitspannen reduziert.
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Mindestens eines dieser Ziele wird
durch ein Verfahren zum Steuern eines Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ erreicht, wobei das genannte Verfahren umfaßt: Beschleunigen
eines Motors, der eine Trommel der Waschmaschine treibt, auf eine
vorbestimmte Steuerungsanfangsgeschwindigkeit während eines Vorbeschleunigungsschrittes,
und Beschleunigen des Motors von der Steuerungsanfangsgeschwindigkeit
auf eine Zielgeschwindigkeit entlang einer im Wesentlichen linearen
Kurve mit einer vorbestimmten Steigung während eines Hauptbeschleunigungsschrittes.
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Das Verfahren zum Steuern des Entwässerungsvorganges
einer Waschmaschine vom Trommel-Typ umfaßt einen Vorbeschleunigungsschritt
zum Beschleunigen eines eine Trommel treibenden Motors auf eine vorbestimmte
Steuerungsanfangsgeschwindigkeit und einen Hauptbeschleunigungsschritt
zum Beschleunigen des Motors von der Steuerungsanfangsgeschwindigkeit
auf eine Zielgeschwindigkeit entlang einer im Wesentlichen linearen
Kurve mit einer vorbestimmten Beschleunigung bzw. Steigung. Der
Motor wird im Hauptbeschleunigungsschritt durch eine PID (Proportional-Integral-Differential-)
Regelung gesteuert. Die Steuerungsanfangsgeschwindigkeit ist 40±5 Umdrehungen
pro Minute (upm) und die Zielgeschwindigkeit ist 110±20 Umdrehungen
pro Minute.
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Das Verfahren umfaßt darüberhinaus
einen sich über
einen Zeitraum hinweg erstreckenden Schritt des Betreibens bei einer
konstanten Geschwindigkeit, um den Beginn eines Hauptschleuderschrittes
zu bestimmen, sobald die Motorgeschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit
erreicht hat. Das Bestimmen des Beginns des Hauptschleuderschrittes
erfolgt aus dem Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt heraus
durch Messung der Abweichung der Trommel in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeitsänderung.
Der Hauptschleuderschritt wird gestartet, falls die während des
Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
gemessene Abweichung innerhalb eines voreingestellten Bereiches
ist. Falls die während
des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt gemessene Abweichung
größer ist
als der voreingestellte Wert, wird der Motor kurzzeitig gestoppt und
neu gestartet.
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Das Verfahren umfaßt ferner
den Schritt des Vorhersagens der Abweichung während der Hauptbeschleunigung.
Der Schritt des Vorhersagens der Abweichung umfaßt die Schritte einer mehrfachen Überwachung
einer Differenz zwischen der Geschwindigkeit auf der im Wesentlichen
linearen Kurve und der tatsächlich
gemessenen Geschwindigkeit innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne
während
des Verlaufes des Hauptbeschleunigungsschrittes, und Berechnen eines
Mittelwertes der überwachten
Differenzen zwischen den Geschwindigkeiten auf der im Wesentlichen
linearen Kurve und den tatsächlich
gemessenen Geschwindigkeiten, um die Abweichung zu messen.
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Das Verfahren umfaßt ferner
den Schritt des Bestimmens des Beginnes des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes
zur Messung einer tatsächlichen,
genauen Abweichung in Abhängigkeit
von der im Abweichungsvorhersageschritt vorhergesagte Abweichung.
Der Schritt des Bestimmens des Beginns des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes
umfaßt
für den
Fall, daß die
vorhergesagte Abweichung größer als
der voreingestellte Wert ist, den Schritt des Stoppens und wiederbeschleunigens
des Motors, oder für
den Fall, daß die
vorhergesagte Abweichung kleiner als der voreingestellte Wert ist,
den Schritt des Laufens bei konstanter Geschwindigkeit zur Messung
einer genauen Abweichung durch Betreiben des Motors mit einer konstanten
Geschwindigkeit, für
einen voreingestellten Zeitraum, nachdem der Motor seine Zielgeschwindigkeit erreicht
hat.
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Das Verfahren umfaßt weiterhin
den Schritt des Bestimmens des Beginns des Hauptschleuderzyklus, in
Abhängigkeit
von der im Abweichungsvorhersageschritt bestimmten Abweichung. Der
Schritt des Bestimmens des Beginns des Hauptschleuderzyklus umfaßt für den Fall,
daß die
vorhergesagte Abweichung größer ist
als der voreingestellte Wert, den Schritt des Stoppens und Wiederbeschleunigens
des Motors, oder für
den Fall, daß die
vorhergesagte Abweichung kleiner als der voreingestellte Wert ist,
unmittelbar nach Erreichen der Zielgeschwindigkeit den Schritt des
Beginnens des Hauptschleuderzyklus.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden genaueren Beschreibung ersichtlich
werden. Hierbei ist allerdings klar, daß die genauere Beschreibung
und spezifische Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anzeigen, nur zur Verdeutlichung angegeben werden. Fachleuten werden
gegenüber
dieser genauen Beschreibung innerhalb des Geistes und des Bereiches der
Erfindung verschiedene Veränderungen
und Modifikationen naheliegend erscheinen.
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Die vorliegende Erfindung wird durch
die folgende, genauere Beschreibung vollständiger verstanden werden, sowie
durch die beiliegenden Zeichnungen. Diese dienen nur der Verdeutlichung
und beschränken die
vorliegende Erfindung nicht. Hierin ist
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1 eine
grafische Ansicht eines Zustandes der Geschwindigkeitssteuerung
eines Motors einer Waschmaschine vom Trommel-Typ nach dem Stand
der Technik,
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2 ein
Flußdiagramm
von Verfahrensschritten zum Steuern des Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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3 eine
grafische Ansicht eines Zustandes der Geschwindigkeitssteuerung
eines Motors im unbelasteten Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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4 eine
grafische Ansicht eines Zustands der Geschwindigkeitssteuerung eines
Motors in einem mit einer vorbestimmten Last belasteten Zustand
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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5 ein
Flußdiagramm
von Verfahrensschritten zum Steuern eines Entwässerungsvorgangs einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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6 eine
Tabelle, die das Steuerungsverfahren der ersten, in 5 dargestellten Ausführungsform und das Steuerungsverfahren
des Stands der Technik miteinander vergleicht. Sie zeigt Vorschleuderzeitspannen
und eine Anzahl der enthaltenen Versuche, zum Hauptschleudern überzugehen,
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7 ein
Flußdiagramm,
das Verfahrensschritte zum Steuern eines Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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8 ein
Flußdiagramm
von Verfahrensschritten zum Steuern eines Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Flußdiagramm,
das die Verfahrensschritte zum Steuern eines Entwässerungsvorganges einer
Waschmaschine vom Trommel-Typ, gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Hierbei ist zu sehen, daß das Verfahren
einen Vorbeschleunigungsschritt und einen Hauptbeschleunigungsschritt
umfaßt.
Der Vorbeschleunigungsschritt umfaßt ein Beschleunigen des Motors
auf eine voreingestellte Geschwindigkeit, d.h. auf eine Steuerungsanfangsgeschwindigkeit,
wenn ein Schleuderzyklus unter der Steuerung der Steuerung gestartet
wird, nachdem der die Trommel drehende Motor gestartet wurde. Sobald
die Motorgeschwindigkeit die Steuerungsanfangsgeschwindigkeit erreicht
hat, steuert die Steuerung den Motor so, daß er den Hauptbeschleunigungsschritt
ausführt,
um den Motor auf eine voreingestellte Zielgeschwindigkeit zu beschleunigen,
beispielsweise so, daß die
Motorgeschwindigkeit allmählich
entlang einer im Wesentlichen linearen Kurve mit einer voreingestellten
Beschleunigung bzw. Steigung (a) steigt.
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3 und 4 zeigen Motorsteuerungszustände in einem
frühen
Stadium des Schleuderzyklus der vorliegenden Erfindung. Zur Bezugnahme: 3 ist eine grafische Ansicht
eines Zustandes der Motorsteuerung ohne Last, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 4 ist
eine grafische Ansicht eines Zustands der Motorsteuerung unter einem
vorbestimmten Lastzustand, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 3 und 4 zeigen, daß bei Steuerung
des Motors mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in einem
frühen
Stadium des Schleudervorganges der abrupte Anstieg der Motorgeschwindigkeit,
beispielsweise nach dem in 1 dargestellten
Stand der Technik, wirkungsvoll vermieden werden kann, da der Motor
langsam beschleunigt wird und langsam einer im Wesentlichen linearen Kurve
mit einer voreingestellten Beschleunigung bzw. Steigung (a) folgt.
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Der Beginn des Anhebens und Fallenlassens
der Wäsche
entlang der inneren Trommelwand tritt bei einer Waschmaschine vom
Trommel-Typ bei einer Geschwindigkeit um die 40 Umdrehungen pro
Minute auf. Bei einer Geschwindigkeit um die 90 Umdrehungen pro
Minute beginnt die Wäsche
durch die Zentrifugalkraft an der Trommelwand haften zu bleiben.
Die Abweichung wird üblicherweise
gemessen, während
die Trommel mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben wird
bei der die Wäsche
nicht fällt,
d.h. die Abweichung nicht variiert. Dies wird üblicherweise bei 110 Umdrehungen
pro Minute angesetzt. Eine Messung der Abweichung wird bevorzugterweise
bei einer angemessenen Geschwindigkeit vorgenommen, da die Messung
der Abweichung, wenn sie bei zu großer Abweichung vorgenommen
wird, eine übermäßige Belastung
der mechanischen Elemente nach sich zieht, angefangen beim antreibenden
Motor.
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Es ist daher bei der Steuerung der
Motorbeschleunigung zur Drehung der Trommel bei der vorliegenden
Erfindung bevorzugt, daß die
Steuerungsanfangsgeschwindigkeit auf einen Bereich von 35 bis 45
Umdrehungen pro Minute beschränkt
wird, und die Zielgeschwindigkeit auf einen Bereich von 90 bis 130
Umdrehungen pro Minute beschränkt
wird. Obwohl Proportional-Regelung (P), Proportional-Integral-Regelung
(PI) und Proportional-Differential-Regelung (PD) zum Steuern des
Motors angewendet werden können,
um ihn von der Steuerungsanfangsgeschwindigkeit zur Zielgeschwindigkeit
die vorgegebene Beschleunigung bzw. Steigung befolgen zu lassen,
ist es vorzuziehen, eine Proportional-Integral-Differential-Regelung (PID) einzusetzen, welche
eine Kombination der vorher genannten drei Verfahren ist.
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Im Folgenden wird ein exemplarischer
Fall genauer beschrieben. Hierbei wird die Beschleunigung der Trommel
mit einer auf 40 Umdrehungen pro Minute festgesetzten Steuerungsanfangsgeschwindigkeit,
einer auf 95 Umdrehungen pro Minute festgesetzten Zielgeschwindigkeit
und einer auf 10 Sekunden festgesetzten Zeitspanne, um die Trommelgeschwindigkeit
die Zielgeschwindigkeit erreichen zu lassen, gesteuert.
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Wenn die Zeitspanne zum Erreichen
der Zielgeschwindigkeit auf 15 Sekunden gesetzt wird, während die
Steuerungsanfangsgeschwindigkeit und die Zielgeschwindigkeit mit
den oben genannten übereinstimmen, errechnet
sich die Beschleunigung bzw. Steigung (a) zu 3,67. Wenn die Zeitspanne
auf 20 Sekunden gesetzt wird, errechnet sich die Beschleunigung
bzw. Steigung (a) zu 2,75.
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Die Steuerung kann die Motorgeschwindigkeit
mittels PID-Regelung
so steuern, daß die
Motorgeschwindigkeit der Geschwindigkeit auf der Kurve folgt. Eine
Geschwindigkeit auf der Kurve ist Beschleunigung bzw. Steigung mal
einer Beschleunigungs-Zeitspanne plus Steuerungsanfangsgeschwindigkeit.
Ein Fehler ist gleich eine Geschwindigkeit auf der Kurve minus eine
gemessene Geschwindigkeit. Inzwischen kann das Verfahren zum Steuern
des Motors in einer frühen
Phase des Schleuderzyklus der Waschmaschine vom Trommel-Typ, in
Abhängigkeit
vom anschließenden
Schleuder zyklus, verschiedene Ausführungsformen aufweisen. Sie
werden unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
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5 ist
ein Flußdiagramm.
Es zeigt Verfahrensschritte zum Steuern des Entwässerungsvorgangs der Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die erste Ausführungsform umfaßt einen
Vorbeschleunigungsschritt, einen Hauptbeschleunigungsschritt und
einen Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt.
Da der Vorbeschleunigungsschritt, und der Hauptbeschleunigungsschritt
oben beschrieben wurden, wird der Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
im Folgenden beschrieben.
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Der Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
wird ausgeführt,
wenn die Motorgeschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit erreicht.
Der Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt bestimmt den Beginn
des Hauptschleuderzyklus, während
für ein
voreingestellte Zeitspanne eine konstante Geschwindigkeit gefahren
wird. Der Beginn des Hauptschleuderzyklus aus dem Laufen bei konstanter
Geschwindigkeit heraus, wird unter Bezugnahme auf die durch eine
Variation der Motorgeschwindigkeit gemessene Abweichung der Trommel
bestimmt. Wenn die Abweichung innerhalb eines voreingestellten Bereiches
liegt, wird der Hauptschleuderzyklus gestartet. wenn die Abweichung
größer als
das voreingestellte Bereich ist, wird der Motor temporär gestoppt und
neu gestartet. Wenn daher nach Anhalten des Motors die Abweichung
größer als
der voreingestellte Wert ist, geht die Motorgeschwindigkeit über den
Vorbeschleunigungsschritt und den Hauptbeschleunigungsschritt zum
Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt über und
bestimmt dann den Beginn des Hauptschleuderzyklus.
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6 ist
eine Tabelle. Sie stellt das erste Steuerungsverfahren nach 5 und das Steuerungsverfahren
des Standes der Technik vergleichend gegenüber. Sie zeigt die jeweiligen
Vorschleuderzeitspannen und die Anzahl der Hauptschleuderversuche.
Unter Bezugnahme auf 6 werden
ein Steuerungs-Resultat des Steuerungsverfahrens nach dem Stand
der Technik und ein Steuerungs-Resultat des Steuerungsverfahrens
nach der ersten Ausführungsform
miteinander verglichen. Hierbei zeigt sich, daß eine mittlere Vorschleuderzeitspanne
des Steuerungsverfahrens nach der ersten Ausführungsform 65 bis 118 Sekunden
beträgt.
Dies ergibt eine Reduktion von ungefähr 80 bis 90% gegenüber einer
mittleren Vorschleuderzeitspanne des Steuerungsverfahrens nach dem
Stand der Technik. Darüberhinaus
liegt eine mittlere Anzahl an Hauptschleuderversuchen bei der vorliegenden
Erfindung bei 2,8 bis 4,0, mit einer Reduktion von ungefähr 10% der
Hauptschleuderversuche nach dem Stand der Technik. Dieses günstige Ergebnis
wird dadurch erreicht, daß die Schleudersteuerung
der vorliegenden Erfindung das abrupte Anstiegsintervall der Motorgeschwindigkeit
eliminiert und eine Zunahme der Abweichung verhindert, die üblicherweise
durch den abrupten Anstieg der Motorgeschwindigkeit hervorgerufen
wird. Daher wird in der vorliegenden Erfindung die Abweichung reduziert.
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7 ist
ein Flußdiagramm.
Es zeigt Verfahrensschritte zum Steuern des Entwässerungsvorgangs einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Die zweite Ausführungsform
umfaßt
einen Abweichungsvorhersageschritt im Verlauf des Hauptbeschleunigungsschritts
und einen Schritt zur Bestimmung des Beginns des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes
zusätzlich
zum Vorbeschleunigungsschritt und zum Hauptbeschleunigungsschritt.
Eine ausführliche
Erklärung
des Vorbeschleunigungsschrittes und des Hauptbeschleunigungsschritts
wird hier im Folgenden nicht wiederholt, da diese Schritte oben
beschrieben sind. Der Abweichungsvorhersageschritt und der Schritt
zur Bestimmung des Beginns des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes
werden aber im Folgenden genauer erklärt.
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Unter Bezug auf 7, umfaßt der Abweichungsvorhersageschritt
einen Überwachungsschritt
und einen während
des Hauptbeschleunigungsschrittes ausgeführten Schritt zur Messung der
Abweichung. während
des Überwachungsschrittes
wird eine Differenz zwischen der Geschwindigkeit auf der Kurve und
der tatsächlich
gemessenen Geschwindigkeit einige Male in einer voreingestellten
Zeitspanne innerhalb der Hauptbeschleunigungszeitspanne überwacht.
Während
des Schrittes zur Messung der Abweichung wird ein Mittelwert von
Differenzen zwischen den überwachten
Geschwindigkeiten auf der Kurve und den gemessenen Geschwindigkeiten
berechnet, um die Abweichung zu messen, was ausführlich mittels 3 und 4 erklärt wird.
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Unter Bezug auf 3 und 4 besteht
nur eine kleine oder praktisch gar keine Differenz zwischen der überwachten
Geschwindigkeit auf der Kurve und der gemessenen Geschwindigkeit,
wenn die Motorgeschwindigkeit entlang einer vorbestimmten Beschleunigung
bzw. Steigung (a) in einem Schleuderzyklus beschleunigt wird. Dies
wird beispielsweise in 3 in
einem unbelasteten Betrieb gezeigt, bei dem wenig oder gar keine Abweichung
vorliegt. Es besteht eine große
Differenz zwischen der überwachten
Geschwindigkeit auf der Kurve und der gemessenen Geschwindigkeit,
wenn wie beispielsweise in 4 gezeigt,
eine Belastung mit einer großen
Abweichung vorliegt. Bis zu einem gewissen Grade kann daher die
Abweichung aus der Differenz zwischen der Geschwindigkeit auf der
Kurve und der gemessenen Geschwindigkeit vorhergesagt werden.
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Wird der Motor mit einer Beschleunigung
bzw. Steigung "a" beschleunigt, so überwacht
die Steuerung eine Differenz zwischen der Geschwindigkeit auf der
Kurve und der tatsächlich
gemessenen Geschwindigkeit, einige Male innerhalb einer voreingestellten
Zeitspanne, und berechnet einen Mittelwert der Differenzen, um die
Abweichung unter Bezugnahme auf den berechneten Mittelwert vorauszusagen.
Der Mittelwert kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden.
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Unter Bezugnahme auf
7 erfolgt, sobald die Abweichung aus
dem errechneten Mittelwert einigermaßen vorhergesagt
werden kann, der Schritt
des Bestimmens des Beginns des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes.
Dieser dient zur Bestimmung einer momentanen genauen Abweichung,
unter Bezugnahme auf die im Abweichungsvorhersageschritt vorhergesagten
Abweichung. wenn die im Abweichungsvorhersageschritt vorhergesagte
Abweichung über
einem vorbestimmten Wert liegt, wird der Motor in dem Schritt des
Bestimmens des Beginns des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes
angehalten und neu beschleunigt. Wenn die vorhergesagte Abweichung
unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt, wird der Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
gestartet. In diesem wird eine genaue Abweichung gemessen, während der
Motor über
ein voreingestellte Zeitspanne bei einer konstanten Geschwindigkeit
betrieben wird, nachdem der Motor seine Zielgeschwindigkeit erreicht
hat.
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann daher die Vorschleuderzeitspanne, im Vergleich zu
dem Steuerungsverfahren nach dem Stand der Technik, verkürzen, bei
dem die Abweichung in einem Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt nach
dem Beschleunigungs-Schritt gemessen wird. In der zweiten Ausführungsform
wird der Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt gestartet und
die momentane Abweichung wird gemessen, um den Beginn des Hauptschleuderzyklus
festzulegen, wenn für
den Hauptschleuderzyklus eine geringe Abweichung vorhergesagt wird.
Der Schritt des Anhaltens und Neustartens des Motors wird ohne Beginn
des Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes begonnen, wenn für den Hauptschleuderzyklus
eine große
Abweichung vorhergesagt wird.
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8 ist
ein Flußdiagramm.
Es zeigt Verfahrensschritte zum Steuern des Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform umfaßt einen
Abweichungsvorhersageschritt während
des Fortganges des Hauptbeschleunigungsschritts und einen Schritt
zur Bestimmung des Beginns des Hauptschleuderschrittes. Darüberhinaus
umfaßt
die dritte Ausführungsform
den Vorbeschleunigungsschritt und den Hauptbeschleunigungsschritt
nach Starten des Motors. Der Vorbeschleunigungsschritt, Hauptbeschleunigungsschritt
und Abweichungsvorhersageschritt, die oben beschrieben wurden, werden
im Folgenden nicht mehr erklärt.
Der Schritt der Festlegung des Beginns des Hauptbeschleunigungsschrittes
wird allerdings im Folgenden genauer erklärt.
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Obwohl die dritte Ausführungsform
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ähnlich ist,
die unter Bezug auf 7 erklärt wurde,
unterscheidet sich die dritte Ausführungsform dadurch, daß sie den
Beginn des Hauptschleuderschrittes direkt bestimmt, ohne den Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt zu
beginnen. Während
des Bestimmungsschritts für
den Beginn des Hauptschleuderschrittes ist es vorgesehen, den Motor
anzuhalten und neu zu starten, wenn die vorhergesehene Abweichung über einem
voreingestellten Wert liegt. Der Hauptschleuderschritt wird begonnen,
ohne den Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schrittes zu beginnen, nachdem der Motor
die Zielgeschwindigkeit erreicht hat, wenn die vorhergesehene Abweichung
unterhalb eines voreingestellten wertes liegt.
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Die dritte Ausführungsform kann daher die Vorschleuder-Zeitspanne signifikant
verkürzen,
was zu einer Verkürzung
der gesamten Schleuderzyklus-Zeitspanne führt, sowie zu einer Reduktion
des Energieverbrauchs gegenüber
dem Verfahren nach dem Stand der Technik. In der dritten Ausführungsform
wird der Hauptschleuderschritt direkt gestartet, mit Bezug auf die
im Abweichungsvorhersageschritt, der während des Hauptbeschleunigungsschrittes
durchgeführt
wird, vorhergesagte Abweichung. Eine Alternative hierzu ist, den Motor
anzuhalten und erneut zu beschleunigen, ohne den Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
zu beginnen, was die Elimination der Zeitspanne, die für den Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt
zur Vorhersage der Abweichung benötigt wird, erlaubt.
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Das Verfahren zum Steuern des Entwässerungsvorganges
der Waschmaschine vom Trommel-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung
hat die folgenden Vorteile. Zum Ersten verhindert das langsame Beschleunigen
der Geschwindigkeit des Trommelmotors entlang einer Beschleunigung
bzw. Steigung im Schleuderzyklus einen abrupten Anstieg der Motorgeschwindigkeit
durch Abweichung der Trommel während
des Beschleunigens des Motors. Zum Zweiten erlaubt die Reduktion
der Abweichung des Schwerpunktes der Wäsche in der Trommel während des
Schleuderzyklus eine Reduktion einer Anzahl von Schleuder-Beginn-Versuchen,
was die Zeitspanne des Schleuderzyklus insgesamt verkürzt.
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Zum Dritten erlaubt das simultane
Fortschreiten des Hauptbeschleunigungsschrittes und des Abweichungsvorhersageschrittes
und die Bestimmung des Beginns des Konstant-Ge schwindigkeit-Betrieb-Schrittes oder
des Hauptschleuderschrittes unter Bezugnahme auf die vorhergesagte
Abweichung eine signifikante Verkürzung der Vorschleuder-Zeitspanne
im Vergleich zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik, bei dem der
Konstant-Geschwindigkeit-Betrieb-Schritt ohne irgendeine Voraussetzung
ausgeführt
wird. Zum Vierten wird der Energieverbrauch reduziert, da die Schleuder-
Zeitspanne verkürzt
wird.
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Es ist offensichtlich, daß die beschriebene
Erfindung in vielen Weisen abgewandelt werden kann. Solche Abwandlungen
sind nicht als Abkehr vom Geist und Bereich der Erfindung zu sehen.
Alle solche Modifikationen, die dem Fachmann offensichtlich erscheinen,
sollen im Bereich der folgenden Patentansprüche mit enthalten sein.
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Zusammenfassend stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Entwässerungsvorganges einer Waschmaschine
vom Trommel-Typ bereit, welches einen Vorbeschleunigungsschritt
zum Beschleunigen einer Trommel auf eine voreingestellte Steuerungsanfangsgeschwindigkeit
und einen Hauptbeschleunigungsschritt zum Beschleunigen der Trommel
von der Steuerungsanfangsgeschwindigkeit auf eine Zielgeschwindigkeit,
entlang einer im Wesentlichen linearen Kurve mit einer voreingestellten
Beschleunigung bzw. Steigung umfaflt. Eine Abweichung des Schwerpunktes
der Wäsche
und eine Vorbeschleunigungszeitspanne werden durch das oben genannten
Steuerungs-Verfahren reduziert.
