DE19847487C2 - System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-Meßeinrichtung - Google Patents
System zur Kompensation des Offsets einer Beladungs-MeßeinrichtungInfo
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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 anzugeben, bei dem Bedienungsfehler bzw. Benutzerge
wohnheiten, die von herkömmlichen Waschmaschinen ohne Beladungsmessung beibehalten
wurden, 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 (Ansprüche 2 bis 4).
In einer vorteilhaften Ausführungsform nach Anspruch 2 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 weiter ausgebildeten Ausführungsform ist es außerdem vorteilhaft, wenn der einer
Gewichtsabnahme entsprechende Toleranzbereich (T1) größer als der einer Gewichtszunahme
entsprechende Toleranzbereich (T2) ist (Anspruch 3). Da Abweichungen, die einer Gewichts
abnahme entsprechen, nicht durch Bedienungsfehler verursacht werden, kann dieser Toleranz
bereich sehr groß gewählt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch bei mehr
fachem Einschalten des Geräts mit einer geringen Anfangsbeladung innerhalb des Toleranz
bereichs T2 der Nullpunkt wieder auf seinen Ursprungswert zurückdriften kann. Alternativ oder
zusätzlich kann dies durch eine Tariertaste sichergestellt werden.
Darüber hinaus ist es laut Anspruch 4 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
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 dem 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.
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 dem 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.
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WO2008012206A1 (de) | 2006-07-24 | 2008-01-31 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Verfahren zum bestimmen einer beladungsmenge eines wäschebehandlungsgeräts und dazu geeignetes wäschebehandlungsgerät |
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- 1998-10-15 DE DE19847487A patent/DE19847487C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19847487A1 (de) | 2000-04-20 |
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