專利名稱：確定洗滌滾筒中的濕洗滌物質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助被調(diào)參數(shù)確定洗滌滾筒中的濕洗滌物質(zhì)量的方法，該洗滌滾筒可通過一個調(diào)速萬能電機驅(qū)動。
歐洲專利申請410827公開了一種這樣的方法，用其在具有恒定加速度的起動階段中確定洗滌物的質(zhì)量。在該起動階段中，測量相位角和供電電壓并在考慮電機常數(shù)和空滾筒的加速性能的情況下，用上述測量值計算洗滌物的慣量。由于滾筒尺寸和加速度是已知的，所以也可從計算出的慣量值中反推出洗滌物的質(zhì)量。由于洗滌物在起動過程中尚在洗滌滾筒內(nèi)猛烈墜落，直至洗滌物以一個洗滌物圈的形式結(jié)實地分布在滾筒的內(nèi)壁上為止，所以就相位而言，保持加速恒定是極其困難的。因此，不能排除加速度額定值偏差。有時也不能形成一致的洗滌物圈，因為譬如在這批洗滌物中包括部分較大的洗滌物，這部分較大的洗滌物不能一致地固定在洗滌物圈內(nèi)，因為這些洗滌物的質(zhì)量重心部分距滾筒軸線近很多，并且必須的離心力分派不到這些質(zhì)量重心。在此情況下測量相位角和供電電壓是不準確的，因為對起動階段滾筒的具體轉(zhuǎn)速的最小誤差都會造成很大的測量不精確度。此外，測量供電電壓和相位角需要特殊的裝置，這些裝置用于萬能電機的調(diào)速是不需要的。
本發(fā)明的任務(wù)在于改善本文開頭所述方法的精確度并盡可能通過不增加部件使該方法的實施得以筒化。
按照發(fā)明，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于，在甩于程序進行之前和/或進行過程中，洗滌滾筒在三個階段范圍內(nèi)的質(zhì)量確定段中受到驅(qū)動，在該質(zhì)量確定段中，第一個階段的特點在于，轉(zhuǎn)速緩慢升高，直到該階段的最終轉(zhuǎn)速，該最終轉(zhuǎn)速高于洗滌物貼靠滾筒內(nèi)壁時的貼靠轉(zhuǎn)速，并接近但低于驅(qū)動系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，第二階段具有與斜坡的最終轉(zhuǎn)速相同的、恒定的額定轉(zhuǎn)速，在第三階段中，滾筒在不受驅(qū)動的情況下，轉(zhuǎn)速一直下降，直到最低轉(zhuǎn)速，該最低轉(zhuǎn)速仍然相當高，其表現(xiàn)在于，事先形成的洗滌物圈不從滾筒內(nèi)壁上脫落或只有少部分脫落，并且，測量從切斷驅(qū)動裝置電源的時間點至達到最低轉(zhuǎn)速時的時間點所持續(xù)的時間，用該時間作為衡量洗滌物質(zhì)量的標準。
在低于驅(qū)動系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速時(在驅(qū)動系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速時，通過重力不平均的滾筒導致的偏擺頻率低于振動懸掛的驅(qū)動系統(tǒng)的共振頻率)，洗滌滾筒的運行尚比較平衡并且偏擺量也小。在起動階段轉(zhuǎn)速緩慢增加的過程中，洗滌物一般是相當均勻地分布在滾筒的內(nèi)壁上，而在第二階段中可能會從轉(zhuǎn)速波動中識別出洗滌物的重力分布可能不均勻到不能允許的程度，并從調(diào)速電機電壓的平均相位角的確定中，把洗滌物重力分布不平衡的原因追溯到在相關(guān)機器中皮帶的典型搖擺打晃、軸承摩擦和在減振器中有時出現(xiàn)的摩擦損失。從確定洗滌物質(zhì)量的角度出發(fā)，了解這些值對評價在第三階段中由切斷驅(qū)動裝置電源的時間點至達到最低轉(zhuǎn)速時的時間點的持續(xù)時間是有意義的。
在本發(fā)明方法的一個有利的派生形式中，在第二階段中確定驅(qū)動電機的平均功率，用以作為衡量滾筒的制動力矩的標準，在確定質(zhì)量時把滾筒的制動力矩作為變量加以考慮。如上所述，滾筒的制動力矩可能是通過皮帶搖擺打晃、軸承摩擦和減振器中的摩擦損失造成的。如果滾筒不平衡地運行并因此而產(chǎn)生的偏擺得到來自減振器的反作用，則減振器中的摩擦損失值總是相當大的。
在假設(shè)電源電壓恒定的情況下，本發(fā)明方法的另一有利的派生形式在于，為了確定驅(qū)動電機的功率，確定出驅(qū)動電機的調(diào)速裝置的平均相位角。在忽略輕微的電源電壓波動的情況下，求得平均相位角可確保驅(qū)動電機的功率得到足夠精確的確定。從功率的這一確定中又可反推出滾筒的制動力矩。為此毋須增加部件，因為反正已存在來自調(diào)速裝置的相位角值。
在假設(shè)電源電壓不恒定并考慮此事實的情況下，本發(fā)明的方法的另一個有利的派生形式在于，除確定相位角外，還規(guī)定測量電源電壓，在確定制動力矩時把測出的電源電壓值當作修正值加以考慮。這樣，可再次更精確地對制動力矩進行確定。附加的投資費用很少并且僅由一個設(shè)在調(diào)速裝置和一個一般在微處理機內(nèi)反正存在的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的底板上的附加分壓器構(gòu)成。
如果按照本發(fā)明方法的一個有利的實施形式，在甩干程序的進行過程中，對洗滌物的質(zhì)量至少進行另一次確定，則可從質(zhì)量的各個確定結(jié)果中求得甩干程序的進展狀況。
在本發(fā)明方法的另一派生形式中，把從后一次質(zhì)量確定中得出的質(zhì)量值與從先前的洗滌過程之前或開始時進行的一次干洗滌物質(zhì)量確定中得出的質(zhì)量值進行對照比較，以便以一個殘余濕度值的形式確定所達到的甩干效果。根據(jù)該對比結(jié)果，視情況結(jié)束甩干過程。這是有利的，其特別原因在于，迄今尚不存在其它可能性，在洗滌一批洗滌物時，尤其在洗滌一批吸水能力不相同的洗滌物時，把甩干程序的效果定為結(jié)束甩干程序的標準。
在先前的洗滌過程開始時沒有進行質(zhì)量確定的情況下，仍能有利地對殘余濕度進行確定，即把后一次質(zhì)量確定得出的值與先前一次質(zhì)量確定得出的值進行對照比較，并應(yīng)用一個在先前的洗滌過程之前或開始時進行的洗滌物吸水能力確定中得出的值，推出后一次質(zhì)量確定時存在的殘余濕度。由于在現(xiàn)代化的洗衣機中在洗滌過程開始時總要進行直接的或間接的吸水能力確定，作為水量自動配合的基準，所以吸水能力的確定結(jié)果在確定濕洗滌物的質(zhì)量后可作為求得殘余濕度的衡量標準。
下面借助在附圖
中所示的曲線圖所描述的一個本發(fā)明方法的實施例說明本發(fā)明。
曲線圖示出可用在甩干過程開始時的轉(zhuǎn)速狀況。因此在曲線圖中列出了轉(zhuǎn)速和時間的關(guān)系曲線。其中，滾筒由靜止到時間點to先被緩慢加速至終點轉(zhuǎn)速n1。該轉(zhuǎn)速n1高于貼靠轉(zhuǎn)速nA，在貼靠轉(zhuǎn)速nA時，處在滾筒內(nèi)的洗滌物貼靠在滾筒的內(nèi)壁上，并一般是逐漸均勻地分布在滾筒的四周。這樣，洗滌滾筒的不平衡保持在可允許的界限內(nèi)。在起動階段A中，直至時間點to，可借助轉(zhuǎn)速信號或驅(qū)動電機的調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)參數(shù)“相位角”通過對升速均勻性的觀察監(jiān)視此界限。如果超越了此界限，則可馬上中斷起動階段并重新使其開始。但該終點轉(zhuǎn)速n1低于共振轉(zhuǎn)速nR。共振轉(zhuǎn)速nR取決于彈性和阻尼懸掛的盛水容器裝置。一個振動系統(tǒng)總有諧振頻率。如果洗滌滾筒的承載出現(xiàn)不平衡并以一個與諧振相當?shù)慕撬俣闰?qū)動滾筒，那么，盛水容器裝置在此情況下會以諧振頻率振動。在此情況下，振幅會達到最大值。在最大振幅時不再能足夠精確地測量滾筒的制動力矩。
到時間點to時，向滾筒的驅(qū)動力電機供給與恒定轉(zhuǎn)速n1相當?shù)碾妷?。在這個直至時間點t1的第二個階段B中，通過觀察調(diào)速裝置的平均相位角推斷由驅(qū)動電機輸入給洗滌滾筒的功率。該輸入功率雖可被視為在一定界限內(nèi)是恒定的，并可作為已知值立即用于在第三個階段C中再次確定洗滌物質(zhì)量。但為了提高質(zhì)量的確定精確度，有利的是，通過驅(qū)動電機的輸入功率求出第二階段B中的洗滌滾筒的制動力矩，以便在第三階段C中確定洗滌物質(zhì)量時使該制動力矩作為可變的計算值。洗滌滾筒的制動力矩可通過軸承摩擦，也可通過傳動皮帶搖擺打晃造成。在通過滾筒內(nèi)洗滌物的不均勻分布造成盛水容器裝置明顯偏擺時，滾筒受到制動的原因在于，能量通過盛水容器裝置的減振構(gòu)件的偏擺被消耗。通過觀察調(diào)速裝置的相位角觀察所有這些作用于滾筒上的制動力矩，并對其進行處理，得出一個平均值，在第三階段C確定洗滌物質(zhì)量時予以考慮。
第三階段C自時間點t1開始，至時間點t2結(jié)束。到時間點t1時，切斷驅(qū)動電機的電源。洗滌滾筒馬上開始慣性運動階段。在慣性運動階段內(nèi)，到時間點t2時滾筒的轉(zhuǎn)速降至值n2。該轉(zhuǎn)速n2尚高到可使先前構(gòu)成洗滌物圈的洗滌物仍然貼靠在滾筒壁上或剛開始脫落。測量慣性運動階段C中由時間點t1至時間點t2的持續(xù)時間TC，并結(jié)合先前求得的制動力矩，用以計算滾筒內(nèi)的洗滌物量(質(zhì)量)。
在洗滌物分布不均衡的情況下，選擇時間點t1，使分布不均衡的質(zhì)量的重心總具有同一轉(zhuǎn)角位置。把時間點t1特別容易地定在一個固定點上的措施在于，總是在波動的角速度的一個極端值(最大或最小)時或總是在沿同一方向通過額定轉(zhuǎn)速時切斷電源。
當慣性運動的滾筒的轉(zhuǎn)速達到轉(zhuǎn)速下限n2時，重新啟動電機，并開始甩干過程。測量電機關(guān)閉時間點t1和重新啟動時間點t2之間的持續(xù)時間TC。在納入事先確定的或通過第二階段B求得的滾筒制動力矩的情況下，可以從持續(xù)時間TC中通過計算洗滌物的慣性矩算出洗滌物的質(zhì)量。
為了提高洗滌物質(zhì)量的計算精度，可在階段B中通過相位角更精確地確定驅(qū)動電機的輸入功率。為了確定上述功率，先假設(shè)工作電壓是恒定的。但事實表明，在不同的處理過程中，工作電壓肯定會有波動。通過本發(fā)明的方法的另一派生形式，可在階段B中在考慮電壓波動的情況下更精確地計算驅(qū)動電機的輸入功率。為此，需要一個用以識別工作電壓高低的裝置，該裝置譬如是一個設(shè)在確定質(zhì)量所需的微處理機的一個特定輸入端之前的分壓器。
本發(fā)明的方法也能有利地用于評定洗滌物中的殘余濕度。為此，在甩干過程中和/或甩干過程結(jié)束時再次應(yīng)用發(fā)明的方法步驟并與事先的應(yīng)用結(jié)果對照比較。為了求得甩干過程中的殘余濕度，可把結(jié)果用于控制甩干過程本身，其應(yīng)用方式譬如是在達到預定的殘余濕度時，中斷甩干過程。而在甩干過程結(jié)束時得出的殘余濕度值能以直接顯示的形式或建議對洗滌物繼續(xù)處理的形式顯示。
對照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方法有很多優(yōu)點。本發(fā)明的方法在不增加附加部件費用的情況下可簡單地得到實施。有了質(zhì)量確定結(jié)果，就可在甩干過程中更確切地理解通過轉(zhuǎn)速波動識別所鑒定的不均勻性。這樣，可更有把握地決定進行中的甩干過程是否必須中斷和/或必須重復。用本發(fā)明的方法正確估計洗滌物質(zhì)量與通過洗衣機器件對水面高度、水壓、上水量、盛水容器裝置的振幅、去水速度和不同過程階段的持續(xù)時間等有影響的公差完全無關(guān)?？稍谒Ω蛇^程進行之前和/或甩干過程進行中的任何時間再次進行質(zhì)量確定。這樣，可使質(zhì)量確定的結(jié)果具有多方面的應(yīng)用可能性。
權(quán)利要求
1.借助被調(diào)參數(shù)確定洗滌滾筒中的濕洗滌物質(zhì)量的方法，其中，洗滌滾筒可通過一個調(diào)速萬能電機驅(qū)動，其特征在于，在甩干程序進行之前和/或進行過程中，洗滌滾筒在三個階段(A、B和C)范圍內(nèi)的質(zhì)量確定段(M)中受到驅(qū)動，在該質(zhì)量確定段(M)中，第一個階段(A)的特點在于，轉(zhuǎn)速緩慢升高，直到該階段的最終轉(zhuǎn)速(n1)，該最終轉(zhuǎn)速高于洗滌物貼靠滾筒內(nèi)壁時的貼靠轉(zhuǎn)速(nA)，并接近但低于驅(qū)動系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速(nR)，第二階段(B)具有與斜坡的最終轉(zhuǎn)速(n1)相同的、恒定的額定轉(zhuǎn)速，在第三階段(C)中，滾筒在不受驅(qū)動的情況下，轉(zhuǎn)速一直下降，直到最低轉(zhuǎn)速(n2)，該最低轉(zhuǎn)速仍然相當高，其表現(xiàn)在于，事先形成的洗滌物圈不從滾筒內(nèi)壁上脫落或只有少部分脫落，并且，測量從切斷驅(qū)動裝置電源的時間點(t1)至達到最低轉(zhuǎn)速(n2)的時間點(t2)所持續(xù)的時間(TC)，用該時間作為衡量洗滌物質(zhì)量的標準。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二階段(B)中確定驅(qū)動電機的平均功率，用以作為衡量滾筒的制動力矩的標準，在確定質(zhì)量時把滾筒的制動力矩作為變量加以考慮。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，在假設(shè)電源電壓是恒定的情況下，其特征在于，為了確定驅(qū)動電機的功率，確定出驅(qū)動電機的調(diào)速裝置的平均相位角。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，在假設(shè)電源電壓不恒定的情況下，其特征在于，為了確定驅(qū)動電機的功率，除確定驅(qū)動電機的調(diào)速裝置的平均相位角外，還測量電源電壓，在確定制動力矩時把測出的電源電壓值當作修正值加以考慮。
5.按照以上權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，在甩干程序的進行過程中對洗滌物的質(zhì)量至少進行另一次確定。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，把從后一次質(zhì)量確定中得出的質(zhì)量值與從先前的洗滌過程之前或開始時進行的一次干洗滌物質(zhì)量確定得出的質(zhì)量值進行對照比較，以便以一個殘余濕度值的形式確定所達到的甩干效果。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，把后一次質(zhì)量確定得出的值與先前一次質(zhì)量確定得出的值進行對照比較，并應(yīng)用先前的洗滌過程之前或開始時進行的洗滌物吸水能力確定中得出的值推斷出后一次質(zhì)量確定時存在的殘余濕度。
全文摘要
在甩干過程進行之前和/或進行過程中，洗滌滾筒在三個階段的質(zhì)量確定段中受到驅(qū)動。第一個階段的特點是，轉(zhuǎn)速緩慢升高，直到該階段的最終轉(zhuǎn)速n1，該最終轉(zhuǎn)速高個貼靠轉(zhuǎn)速并低于共振轉(zhuǎn)速。第二階段具有與斜坡的最終轉(zhuǎn)速n1相同的，恒定的額定轉(zhuǎn)速。在第三階段中，滾筒不受驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速一直下降至最低轉(zhuǎn)速n2，該最低轉(zhuǎn)速尚高于洗滌物脫落時的轉(zhuǎn)速。測量從切斷驅(qū)動裝置電源的時間點t1至達到最低轉(zhuǎn)速時的時間點t2所持續(xù)的時間TC，用該時間作為衡量洗滌物質(zhì)量的標準。
文檔編號D06F39/00GK1109529SQ9411763
公開日1995年10月4日 申請日期1994年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月25日
發(fā)明者P·布勞爾特, F·波爾特, M·沃肯邁耶, P·T·皮爾格蘭姆, U·里富斯 申請人:博施-西門子家用器具有限公司