DE19847487A1 - System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-Meßeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-Meßeinrichtung in Wäschebehandlungsgeräten wie Waschmaschinen, Waschtrocknern oder Wäschetrocknern, wobei die Beladungs-Meßeinrichtung aus einem Behälter zur Aufnahme von Wasch- bzw. Trockengut, einem Senor zur Erzeugung eines vom Gewicht des Behälters abhängigen Signals und einer Auswerteschaltung zur Ermittlung eines vom Sensorsignal abhängigen Gewichtswertes besteht. Damit Bedienungsfehler sich nicht negativ auf das folgende Waschprogramm auswirken, wird vorgeschlagen, daß die Auswerteschaltung eine Korrektureinrichtung beinhaltet, mit welcher nach dem Einschalten des Geräts die Abweichung des Behältergewichts von einem vorgegebenen Sollgewicht (NP), welches der Ruhelage bei leerem Behälter entspricht, erfaßt und davon abhängig ein Korrekturwert für die die Gewichtsanzeige während des weiteren Programmablaufs bestimmt wird, wobei Abweichungen außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (NP + T1...NP - T2) für die Korrektur nicht berücksichtigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-Meßein­ richtung in Wäschebehandlungsgeräten wie Waschmaschinen, Waschtrocknern oder Wäschetrocknern, wobei die Beladungs-Meßeinrichtung aus einem Behälter zur Aufnahme von Wasch- bzw. Trockengut, einem Sensor zur Erzeugung eines vom Gewicht des Behälters abhängigen Signals und einer Auswerteschaltung zur Ermittlung eines vom Sensorsignal abhängigen Gewichtswertes besteht.

Bei Waschmaschinen ist es bekannt, das Gewicht der in die Trommel eingelegten Wäsche durch Auswertung der relativen Höhenänderung zwischen dem Laugenbehälter und dem Gehäuse zu bestimmen. Hierzu wird beispielsweise in der DE 22 04 325 C2 die Verwendung eines induktiven Bewegungsaufnehmers im Bereich eines Stoßdämpfers vorgeschlagen. Daneben ist es bei Waschmaschinen oder Wäschetrocknern bekannt, anstelle der Höhen­ änderung die Änderung der vom Laugenbehälter bzw. der Trocknertrommel auf das Gehäuse übertragenen Gewichtskraft auszuwerten. Hierzu ist beispielsweise aus der DE-OS 20 34 847 die Verwendung von mechanisch-elektrischen Wandlern bekannt.

Eine wesentliche Kenngröße von Sensoren ist der sogenannte Offset, d. h. die Ausgangsgröße bei zu Null gesetzter physikalischer Eingangsgröße. Dieser Offset überlagert sich dem Signal additiv; er ist von der Eingangsgröße unabhängig und wird als konstanter Fehleranteil wirksam. Bei den vorgenannten Meßsystemen zur Ermittlung des Wäschegewichts wird beispielsweise das Gewicht der unbeladenen Trommel bzw. des Laugenbehälters samt unbeladener Trommel als Offset betrachtet. Der durch den Offset hervorgerufene Meßfehler läßt sich leicht korri­ gieren, wenn er von der Zeit und der Temperatur unabhängig ist. Dazu wird der Sensor oder eine komplette Schaltung zur Meßwerterfassung einmal im Fertigungsprozeß durch Hard- oder Software abgeglichen. Leider driftet der Offsetfehler, insbesondere bei Low-Cost-Sensoren, mit der Zeit. Dazu kommt bei Meßsystemen, die die gewichtsbedingte Höhenänderung des federnd aufgehängten Laugenbehälters bewerten, daß sich die Ruhelage des Laugenbehälters (Null­ punkt) durch Alterung der Koppelelemente (Federn, Schwingungsdämpfer, Türdichtring. . .) verändert.

Aus der DE 44 46 775 A1 ist ein Verfahren zur Kompensation der Offsetdrift von Meßsystemen bekannt, bei dem eine temperaturabhängige Drift dadurch ermittelt und berücksichtigt wird, daß eine Auswertung von Ausgangsgrößen in Betriebszuständen erfolgt, welche bekannte Eingangsgrößen, insbesondere die Eingangsgröße Null besitzen.

Bei Beladungsmeßsystemen in Wäschebehandlungsgeräten ist die einzige bekannte Eingangs­ größe der unbeladene Zustand. Um für diesen eine Ausgangsgröße des Meßsystems ermitteln zu können, muß das Gerät vor der Beladung bereits eingeschaltet sein. Dies entspricht jedoch nicht den Benutzergewohnheiten, da bei herkömmlichen Waschmaschinen ohne Beladungs­ messung in der Regel zuerst die Beladung und dann das Einschalten des Geräts empfohlen wird. Die Beibehaltung dieser Gewohnheit würde bei dem in der DE 44 46 775 A1 beschrie­ benen Korrekturverfahren zur Berechnung eines Offsets in der Höhe des Wäschegewichts und zur Durchführung eines Programms für sehr geringe Beladungen führen, da das aktuelle Wäschegewicht mit 0 kg gemessen würde. Hierdurch würde ein schlechtes Waschergebnis erzielt, dessen Ursache für den Benutzer zunächst nicht plausibel ist.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein System zur Kompensation der Drift einer Beladungs-Meßeinrichtung in Wäschebehandlungsgeräten wie Waschmaschinen, Wasch­ trocknern oder Wäschetrocknern zu offenbaren, bei dem Bedienungsfehler sich nicht negativ auf das folgende Waschprogramm auswirken.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein System mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform beinhaltet die Korrektureinrichtung einen nichtflüchtigen Speicher, in welchem der um den Korrekturwert des aktuellen Programms geänderte Sollwert für das folgende Programm abgespeichert wird. Hierdurch werden nicht nur das Gewicht des leeren Behälters und fertigungsbedingte Streuungen der Systembauteile hinsichtlich ihrer Meßeigenschaften als Offset berücksichtigt, sondern auch alterungsbedingte Offsetdriften der einzelnen Teile.

Bei dieser Ausführungsform ist es außerdem vorteilhaft, wenn der einer Gewichtsabnahme entsprechende Toleranzbereich (T1) größer als der einer Gewichtszunahme entsprechende Toleranzbereich (T2) ist. Da Abweichungen, die einer Gewichtsabnahme entsprechen, nicht durch Bedienungsfehler verursacht werden, kann dieser Toleranzbereich sehr groß gewählt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch bei mehrfachem Einschalten des Geräts mit einer geringen Anfangsbeladung innerhalb des Toleranzbereichs T2 der Nullpunkt wieder auf seinen Ursprungswert zurückdriften kann. Alternativ oder zusätzlich kann dies durch eine Tariertaste sichergestellt werden.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn Abweichungen außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (NP+T1, . . . NP-T2) zu einer Fehleranzeige führen. Hierdurch wird der Benutzer auf Bedienungsfehler oder auf einen eventuellen Defekt des Meßsystems hingewiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer Waschmaschine näher beschrieben. Die erfindungsgemäß ausgebildete Waschmaschine besitzt, wie beispielsweise aus der DE 22 04 325 C2 bekannt, einen Laugenbehälter, in dem eine Trommel zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Trommel erfolgt über einen Motor. Der Laugen­ behälter ist an Federn schwingbeweglich im Gehäuse aufgehängt und wird zur Dämpfung dieser Schwingungen im unteren Bereich durch Stoßdämpfer gegenüber dem Gehäuseboden abgestützt.

Zur Steuerung der verschiedenen Waschprogramme ist eine Mikroprozessor-Steuerung vorge­ sehen, die über Signalleitungen mit verschiedenen Meßgebern und den Bedienelementen ver­ bunden ist. Sie gibt zeit- und zustandsabhängige Befehle über Steuerleitungen an verschie­ dene Aktoren weiter.

Unter den Meßgebern der erfindungsgemäß ausgebildeten Waschmaschine befindet sich ein Gewichtssensor, mit dem die Beladungsmenge der Trommel ermittelt werden kann. Als Sensor wird in bekannter Weise ein parallel zum Stoßdämpfer angeordneter Lagesensor verwendet, mit welchem die gewichtsabhängige Laugenbehälter-Höhenlage erfaßt wird. Andere Gewichts­ sensoren, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, können ebenfalls verwendet werden. Der statische Anteil des Lagesensor-Signals wird von der Mikroprozessor-Steuerung als Auswerte­ schaltung zur Bestimmung des Wäschegewichts ausgewertet und beispielsweise in einer Gewichtsanzeige angezeigt. Alternativ oder zusätzlich zur Gewichtsanzeige erfolgt eine Beein­ flussung des weiteren Programmablaufs in Abhängigkeit vom ermittelten Wäschegewicht. In der Mikroprozessor-Steuerung ist außerdem eine Korrekturschaltung integriert, die unter anderem einen nichtflüchtigen Speicher (E²PROM) beinhaltet. Diese arbeitet wie nachfolgend beschrieben:

Nach Einschalten des Geräts wird durch eine Messung die aktuelle Höhenlage des Laugen­ behälters bei leerer Trommel bestimmt und mit einem Meßwert aus einem vorherigen Wasch­ programm verglichen, der im nichtflüchtigen Speicher hinterlegt ist und die Höhenlage des Laugenbehälters im vorherigen Programm (Nullpunkt = NP) repräsentiert. Liegt der aktuelle Meßwert außerhalb eines definierten Toleranzbandes (NP+T1) . . . (NP-T2), so wird keine Nullpunktkorrektur vorgenommen und der alte Nullpunkt beibehalten, da die Waschmaschine z. B. mit Beladung eingeschaltet wurde. Das laufende Programm arbeitet mit der alten Nullpunkt und ermittelt so die korrekte Beladung. Zusätzlich kann die Korrektureinrichtung ein Signal an eine Anzeigevorrichtung weitergeben, durch die der Benutzer auf die Fehlbedienung hinge­ wiesen wird.

Liegt der aktuelle Meßwert innerhalb des Toleranzbandes, entspricht aber nicht dem alten Nullpunkt, so wird der Nullpunkt um einen Betrag d (Korrekturbetrag in Richtung des aktuellen Meßwertes) korrigiert (NP'=NP±d). Dieser Korrekturbetrag beträgt ein digit, d. h., die kleinste mögliche Einheit. Hierdurch wird eine langsame Nachführung des Nullpunktes sichergestellt. Alternativ kann der Korrekturbetrag der Abweichung vom alten Nullpunkt entsprechen oder statistische Verfahren zur Berechnung eines Korrekturbetrags aus einer größeren Anzahl von Abweichungen während der letzten Programme angewandt werden. Der Nullpunkt NP' repräsentiert die neue Trommelruhelage und wird nun in dem nichtflüchtigen Speicher hinter­ legt. Mit dem neuen Nullpunkt verschiebt sich auch das Toleranzband.

Die Toleranz T2 wird so gewählt, daß bei geringer Drift der Trommelruhelage eine Korrektur nach dem Einschalten des Gerätes stattfindet. Ein Einschalten mit sehr geringer Beladung führt ebenfalls zu Korrekturen, gleicht sich aber durch das Einschalten ohne Beladung im Mittel wieder aus.

Die Toleranz T1 wird größer als T2 gewählt, so daß die Trommelruhelage des Auslieferungs­ zustandes (festgelegt durch Kalibrierung des Sensorsystems nach der Fertigung der Waschmaschine) immer im Toleranzbereich liegt, und der ursprüngliche Nullpunkt wieder erreicht werden kann. Dadurch wird sichergestellt, daß bei mehrfachem Einschalten der Maschine mit geringer Beladung (und somit gedriftetem Nullpunkt), der Nullpunkt beim nächsten Einschalten ohne Beladung wieder auf seinen Ausgangswert zurückdriften kann.

Mit einer Tasten- und/oder Drehwahlschalterkombination aus üblichen Bedienelementen kann der Nullpunkt auch dann korrigiert werden, wenn er sich außerhalb des Toleranzbandes befindet. Hierdurch wird gewährleistet, daß eine große Änderung der Ruhelage (bspw. bei Austausch des Sensors oder der Koppelelemente) auch dann berücksichtigt wird, wenn sie von der Korrekturschaltung nicht mehr automatisch nachgeführt werden kann.

Claims (4)

1. System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-Meßeinrichtung in Wäschebe­ handlungsgeräten wie Waschmaschinen, Waschtrocknern oder Wäschetrocknern, wobei die Beladungs-Meßeinrichtung aus einem Behälter zur Aufnahme von Wasch- bzw. Trockengut, einem Sensor zur Erzeugung eines vom Gewicht des Behälters abhängigen Signals und einer Auswerteschaltung zur Ermittlung eines vom Sensorsignal abhängigen Gewichtswertes besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine Korrektureinrichtung beinhaltet, mit welcher nach dem Einschalten des Geräts die Abweichung des Behältergewichts von einem vorgegebenen Sollgewicht (NP), welches der Ruhelage bei leerem Behälter entspricht, erfaßt und davon abhängig ein Korrekturwert für die die Gewichtsanzeige während des weiteren Programmablaufs bestimmt wird, wobei Abweichungen außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (NP+T1, . . . NP-T2) für die Korrektur nicht berücksichtigt werden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung einen nichtflüchtigen Speicher beinhaltet, in welchem der um den Korrekturwert des aktuellen Programms geänderte Sollwert für das folgende Programm abge­ speichert wird.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Gewichtsabnahme entsprechende Toleranzbereich (T1) größer als der einer Gewichtszunahme entsprechende Toleranzbereich (T2) ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abweichungen außerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (NP+T1, . . . NP-T2) zu einer Fehleranzeige führen.