DE4001279A1

DE4001279A1 - Verfahren und vorrichtung zum abspeichern von prozessparametern in elektronischen steuerungs- oder regelkreisen von haushalt- wasch- und geschirrspuelmaschinen

Info

Publication number: DE4001279A1
Application number: DE19904001279
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Ing G Wipperfuerth; Alfred Dipl Ing Henninger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1991-07-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abspeichern von Prozeßparametern in elektronischen Steuerungs- oder Regelkreisen von Haushalt- Wasch- und Geschirrspülmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Am Markt erhältliche Waschvollautomaten der gehobenen Preisklasse besitzen durchwegs einen Elektronikmodul mit Mikroprozessor, welcher die Steuerung einer Vielzahl und vom Benutzer wählbaren Festprogrammen vornimmt. Außerdem werden mit Hilfe des Mikroprozessors u. a. während des Schleuderns über Sensoren zu große Schaumbildung (Waschmittelüberdosierung und sehr weiches Wasser) erkannt. Weiterhin wird bei ungünstiger Wäscheverteilung der Schleudervorgang unterbrochen und die Wäsche neu verteilt. Erst bei beseitigter Unwucht erfolgt ein Schleuderhochlauf bis zur vom Benutzer vorgewählten Schleudernenndrehzahl, wobei der Trommelantrieb einen elektronisch drehzahlgeregelten Motor mit sanftem Anlauf besitzt. (AEG- Prospekt 1988 "Waschautomaten, Trockner, Schleudern").

Wie schon erwähnt handelt es sich hierbei um Festprogramme eines elektrisch nicht programmierbaren Festwertspeichers. Besagte Programme sind fest vorgegeben und können nicht geändert werden.

Aus der Europäischen Patentanmeldung 02 93 223 A1 sind weiterhin "Haushaltsgeräte" bekannt. Hier besitzt eine Waschmaschine ein mikroprozessorgesteuertes Kontrollsystem. Über Eingabetasten wählt der Benutzer das gewünschte Programm aus. Die Anwahl wird in den Mikroprozessor eingelesen. Dieser sendet seinerseits einen Signalimpuls (gemäß dem angewählten Programm) aus, welcher zur Ansteuerung von Beheizung, der Wasserpumpe, des Antriebsmotors, des Magnetventils oder der Türverriegelung dient. Der Mikroprozessor erhält von einem Niveau- bzw. einem Temperatur-Sensor Informationen bezüglich Wasserstand und Wassertemperatur in der Maschine. Gleichzeitig sendet der Mikroprozessor ein weiteres Signal an eine Steuereinheit für ein Anzeigefeld aus. Zusätzlich besitzt der Mikroprozessor neben seiner Waschmaschinenansteuerung einen nicht flüchtigen, batteriegespeisten RAM-Speicher und ist in der Lage Fehlfunktionen des Geräts zu erkennen. Sofern der Mikroprozessor während des Arbeitsablaufs einen Fehler bemerkt, erscheint im Anzeigefeld eine sogenannte Fehlercodenummer oder es ertönt ein akustisches Signal. Der Fehler ist im nicht flüchtigen Speicher abgelegt und der Mikroprozessor veranlaßt die Maschine ein Sicherheits- oder Not-Programm abzuarbeiten; beispielsweise wird die Lauge abgepumpt falls der Antriebsmotor bei beladener Wäschetrommel ausfällt. Anhand der angezeigten Fehlercodenummer ist nun der Servicetechniker in der Lage den Schaden zu lokalisieren und zu beheben. Der dem Mikroprozessor zugeordnete nicht flüchtige Speicher erlaubt dem Benutzer außerdem ein Vorzugsprogramm abzuspeichern, welches das betriebsbereite Gerät auswählt.

Wie im erstgenannten Stand der Technik ist die Eingabe einer Vielzahl von Programmen benutzerseits mit Hilfe des nicht flüchtigen Speichers und der Eingabetasten zwar möglich, jedes Arbeitsprogramm ist aber auch hier fest vorgegeben und nachträglich elektrisch nicht variierbar, d. h. den aufstellungsörtlichen Gegebenheiten (Zulauftemperatur, Wasserleitungsdruck, Wasserhärte) nicht anpaßbar. Sich ändernde Zustandsbedingungen erfaßt der Mikroprozessor nicht, ein Angleichen an dieselben ist ebenfalls nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für mikroprozessorgesteuerte Haushalt- Wasch- und Geschirrspülmaschinen zu schaffen, welche es gestattet, die aus Festprogrammen bestehenden Wasch- oder Spülgänge von Fall zu Fall variabel und praxisgerecht zu gestalten, ohne daß besagte Festprogramme selbst geändert werden müssen.

Diese Aufgabe, gemäß der Erfindung, wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich in erster Linie für den Hersteller und den Benutzer.

Für den Hersteller: Sehr flexible Fertigung und ständige Optimierungsmöglichkeit der Wasch- oder Spülprogrammabläufe ohne große Werkzeugkosten verbunden mit einfacher Produktklassifizierung (beispielsweise Aufteilung nach Gerätetypen für den Einsatz in ausgesprochenen Hart- oder Weichwassergebieten oder für Einsatzorte mit extrem hohen oder niedrigen Wasserleitungsdrücken bzw. hohen oder niedrigen Wasserzulauftemperaturen; außerdem Typenmodifizierung nach verschieden anwählbaren Schleuderenddrehzahlen).

Für den Benutzer: Sämtliche Wasch-, Spül- oder Schleuderprogramme sind den am Aufstellungsort herrschenden Bedingungen bereits angeglichen oder nachträglich optimierbar. Das heißt mit anderen Worten: dem Benutzer wird ein Gerät angeboten, welches sich durch ein Höchstmaß an Anpassungsfähigkeit an vorliegende oder sich verändernde Verhältnisse auszeichnet in Verbindung mit Einsparung an Wasser, Energie und Reinigungs- oder Waschmittel.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand des Steuerungs- oder Regelkreises einer Waschmaschine in Form eines Blockschaltbilds dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Einem Mikroprozessor 1 ist ein mechanisches Programmschaltwerk 2 zugeordnet bzw. wird von diesem elektrisch angesteuert. Das Programmschaltwerk 2 ist mit einem Programmwählknebel versehen, der dem Benutzer die Auswahl aus n-Festprogrammen ermöglicht. Der vom Mikroprozessor 1 vorzunehmende Arbeitsablauf wird desweiteren vom Benutzer über die Tastatur- oder Eingabeeinheit 3 bestimmt. Die Eingabeeinheit 3 besitzt u. a. eine "Energiespartaste" (für niedrige Laugentemperatur bei verlängerter Waschzeit), eine "1/2-Spartaste" (für kleine Füllmengen), eine Taste für zusätzliche
"Vorwäsche", eine,
"Schleuderwähltaste", mit welcher die Schleuderenddrehzahl bestimmt wird und eine sogenannte,
"Kurztaste" für kürzeste Programmdauer bei kleinen Mengen verschmutzter Wäsche.

Dem Mikroprozessor 1 ist weiterhin ein anwendungsspezifischer nicht flüchtiger und nicht programmierbarer Festwertspeicher 4 zugeordnet. Aus dem Festwertspeicher 4 können nur Werte abgerufen werden. Hierin sind Größen abgelegt, die der Benutzer u. a. über den vorgenannten Programmwählknebel bzw. mit Hilfe des Programmschaltwerks 2 und der Tastatur- oder Eingabeeinheit 3 abruft und die den Ablauf des eingestellten Festprogramms bestimmen oder welche ganz allgemein vom Mikroprozessor 1 an eine Programmsteuerung 6 weitergegeben werden. Erfindungsgemäß wird nun dem Mikroprozessor 1 bzw. dem Festwertspeicher 4 zusätzlich ein elektrisch frei programmierbarer, nicht flüchtiger und überschreibbarer Speicher 5 zugeordnet. Es handelt sich hierbei beispielsweise um einen E²PROM (Electrically Erase Programmable Read only Memory). Der Grundgedanke der Erfindung liegt nun darin, mit Hilfe des letztgenannten frei programmierbaren Speichers 5 (eines E²PROM oder auch eines EAROM), die im nicht programmierbaren Festwertspeicher 4 (ROM) abgelegten Größen (Festprogramme) ständig zu optimieren bzw. zu korrigieren ohne daß hierfür der nicht programmierbare Festwertspeicher 4 selbst geändert werden muß. Oder mit anderen Worten: Im Speicher 5 werden den Waschprozeß beeinflussende Faktoren oder Parameter eingeschrieben und/oder überschrieben welche die im nicht programmierbaren Festwertspeicher 4 abgelegten Größen örtlichen Gegebenheiten anpassen ohne besagte Größen zu ändern.

In erfindungsgemäßer Weiterbildung der Regelvorrichtung erhält nun der Mikroprozessor 1 einen externen Serviceanschluß 7. Der Serviceanschluß 7 ist so ausgebildet, daß mit minimalem Adaptieraufwand im eingebauten Zustand des Mikroprozessors 1 (d. h. ohne Demontage desselben) die im frei programmierbaren, nicht flüchtigen Speicher 5 abgelegten Datenwerte gänzlich oder nur teilweise abgerufen bzw. zur Anzeige gebracht werden können. Der Kundendienst ist nun in der Lage ortsspezifisch (je nach Wasserhärte, Wasserleitungsdruck oder Wasserzulauftemperatur) notwendige Prozeßparameteränderungen mit Hilfe von später erwähnten Korrekturfaktoren vorzunehmen, indem lediglich besagter Speicher 5 hiermit variiert bzw. überschrieben wird. Außerdem ist mit Hilfe des Serviceanschlusses 7 oder eines anderen externen Prüfadapters eine eindeutige "Defekt" oder "Nicht Defekt"-Anzeige der Haushaltmaschine möglich. Weiterhin kann der Kundendienstmonteur die effektiven Geräte Ein-Zeiten über einen internen Betriebsstundenzähler abrufen.

Als veränderliche Prozeßparameter (nachfolgend nur noch als "Variable" bezeichnet) für den frei programmierbaren Speicher 5 kommen nun in Betracht:

a) "Die Menge der gebundenen Waschflotte", unterteilt für Koch- und pflegeleichte Wäsche.

b) "Die gesamte Wasserzulaufmenge" unterteilt für Koch-, Bunt-, pflegeleichte-, Feinwäsche und Wolle. (Wobei die zuvor erwähnte "1/2-Spartaste" mit einbezogen wird und sämtliche Zulaufmengen lediglich halbiert; weiterhin kann die Taste für zusätzliche Vorwäsche mit berücksichtigt werden.)

Alternativ zu b)

c) "Die Wasserzulaufzeiten", (bei vom Wasserleitungsdruck unabhängig mengengeregelten Zulauf, wie in Geschirrspülmaschinen üblich),

d) "Die Nachwaschzeiten",

e) "Die Abkühlschrittzuwahl",

f) "Die Schleuderzeiten",

g) "Die Schleuderenddrehzahlen" (gerätespezifisch),

h) "Die Unwuchtkontrolle", das sogenannte Unwucht- Kontrollsystem.

i) "Die Schaumbildungsüberwachung", das sogenannte regelbare Schleuderhochlaufprofil.

Bei Geschirrspülmaschinen

k) "Die Höhe der erforderlichen Solemenge" zur Regenerierung der Enthärtungsanlage oder die erforderlichen Salznachfüllzeiten, je nach örtlichem Salzverbrauch aufgrund des vorliegenden Härtebereichs.

Die unter a) bis f) aufgeführten Variablen werden nun beispielsweise in acht Stufen mit Hilfe acht verschiedener Korrekturfaktoren unterteilt (ganz- oder nicht ganzzahliges Vielfaches der Variablen bzw. Korrekturfaktor auch kleiner 1; z. B. 0,7- bis 1,4faches der Variablen) und verändern die aus dem nicht programmierbaren Festwertspeicher 4 abgerufenen Programme entsprechend. Die Variablen nach g), die Schleuderenddrehzahlen hingegen werden in Umdrehungszahl-Stufen (beispielsweise von 660 Antriebsmotor-Umdrehungen pro Minute) innerhalb eines vorgegebenen Schleuderenddrehzahlbereichs wählbar korrigiert. Die Arbeitsprozeßparameter nach i) und k) stellen normalerweise keine Variablen dar und werden lediglich bezüglich ordnungsgemäßer Ausführung überwacht.

Abgeleitet wird die Größe der Korrekturfaktoren für die Variablen aus empirisch gewonnenen praxisgerechten Daten, d. h. entweder durch groß angelegte und weit gestreute Feld- oder Hauserprobungen. Die hierbei vom Mikroprozessor 1 im frei programmierbaren, nicht flüchtigen Speicher 5 abgelegten Praxiswerte werden von Zeit zu Zeit mit Hilfe des adaptierbaren Serviceanschlusses 7 oder ähnlichem abgerufen und ermöglichen wie schon erwähnt eine praxisnahe Optimierung der Arbeitsabläufe. (Sogenanntes adaptives Regelverhalten.) Die so vorerwähnt gewonnenen praxisgerechten Prozeßparameter bzw. deren Korrekturfaktoren können jetzt bei der Geräte- Großserienfertigung in den frei programmierbaren, nicht flüchtigen Speicher 5 eingelesen werden ohne daß die im anwendungsspezifischen, nicht programmierbaren Festwertspeicher 4 abgelegten Größen verändert werden müssen. Oder aber es werden bereits bei der Anfertigung der Elektronikbaugruppen selbst, d. h. bei der Anfertigung des kompletten Regel- oder Steuerkreises die obenanstehenden praxisgerechten Parameter bzw. deren Korrekturfaktoren im den frei programmierbaren, nicht flüchtigen Speicher 5 eingegeben. (Ohne daß auch hier die im nicht programmierbaren Festwertspeicher 4 enthaltenen Festprogramme geändert werden müssen.)

Dieses Verfahren bzw. der elektronische Regel- und Steuerkreis kann analog zu Wasch- oder Geschirrspülmaschinen auch in Wäschetrocknern, Elektroherden aber auch in elektrischen Kaffeemaschinen angewendet und eingesetzt werden.

Claims

1. Verfahren zum Abspeichern von Prozeßparametern in elektronischen Steuerungs- oder Regelkreisen von Haushalt- Wasch- und Geschirrspülmaschinen mit einem Mikroprozessor, mit einem diesem zugeordneten nicht programmierbaren und eine Vielzahl von Wasch-, Spül- oder Schleuderprogrammen enthaltenden nicht flüchtigen Festwertspeicher, mit einer Tastatur- oder Eingabeeinheit, mit einem Programmschaltwerk samt Wählknebel zur Programmauswahl und mit einem externen Serviceanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß vom Mikroprozessor (1) die Prozeßparameter für Waschen, Spülen und Schleudern bzw. Korrekturfaktoren hierfür in oder aus einem zusätzlichen, frei programmierbaren und nicht flüchtigen Speicher (5) eingelesen bzw. überschrieben oder abgerufen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der im frei programmierbaren und nicht flüchtigen Speicher (5) eingelesenen Prozeßparametern die im nicht programmierbaren Festwertspeicher (4) abgelegten Festprogramme vom Mikroprozessor (1) ohne Änderung besagter Festprogramme örtlich gegebenen Verhältnissen angepaßt bzw. optimiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der im frei programmierbaren und nicht flüchtigen Speicher (5) eingelesenen Korrekturfaktoren die im nicht programmierbaren Festwertspeicher (4) abgelegten Festprogramme vom Mikroprozessor (1) ohne Änderung besagter Festprogramme gemäß örtlichen Verhältnissen korrigiert bzw. optimiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im frei programmierbaren nicht flüchtigen Speicher (5) eingelesenen bzw. überschriebenen Prozeßparameter oder Korrekturfaktoren mit Hilfe des externen Serviceanschlusses (7) entweder teilweise oder gänzlich abgerufen werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikroprozessor (1) zusätzlich ein freiprogrammierbarer, nicht flüchtiger Speicher (5) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der frei programmierbare, nicht flüchtige Speicher (5) ein E²PROM-Speicher ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der frei programmierbare, nicht flüchtige Speicher (5) ein EAROM-Speicher ist.