DE3631502A1 - Verbesserungen an oder in bezug auf elektronische motorsteuerungen, waschmaschinen aufweisend solche steuerungen und/oder verfahren zum betreiben solcher steuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektronische Steuerungen für elektrische Motoren, Waschmaschinen mit derartigen Steuerungen und/oder Verfahren zum Betreiben solcher Steuerungen.

Es ist ein Ziel der hier beschriebenen Erfindung, eine elektronische Motorsteuerung zur Steuerung von elektrischen Motoren und/oder Waschmaschinen aufweisen solche Steuerungen und/oder ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine untner Verwendung solcher Steuerungen anzugeben, was bzw. welches der Öffentlichkeit zumindest eine nutzvolle Wahl überläßt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann allgemein gesagt werden, daß sie in einem Verfahren einer zyklischen Umkehrung eines elektronisch umschaltbaren Motors besteht, welcher eine Mehrzahl von Wicklungen auf einem Stator besitzt und einen Rotor aufweist, welcher magnetische Pole besitzt, die relativ zu dem Stator drehbar sind und in der Verwendung eines elektronischen Steuergerätes und Mitteln, um die Stellung des Rotors anzuzeigen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist
a) Einleiten und Beibehalten einer richtigen Abfolge von Umschaltungen für eine gewünschte Zeit oder eine gewünschte Anzahl von Umschaltungen,
b) Abnehmen sämtlicher Leistung von den Wicklungen und es dem Rotor ermöglichen, im Leerlauf auf eine im Umdrehung von 0 zurückzugehen,
c) Prüfen der Stellung des Rotors realtiv zu dem Stator, und
d) dann, wenn der Rotor sich indem Zustand befindet, daß er umzukehren ist und seine Stellung relativ zu dem Stator bekannt ist, Änderung der Sequenz der Umschaltungen, um zu bewirken, daß der Rotor die Richtung ändert, wobei die Umschaltungen automatisch folgen, um die Rotordrehung in der umgekehrten Richtung beizubehalten,
und Wiederholen der Schritte, um eine zyklische Umkehr für eine gewünschte Zeit zu ergeben.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Steuergerät für einen elektronisch umzuschaltenden Motor, welcher eine Mehrzahl von Windungen auf einem Stator besitzt, geeignet ausgewählt umgeschaltet zu werden, und einen Rotor besitzt, welcher relativ zu dem Stator drehbare magnetische Pole aufweist, wobei das Steuergerät aufweist:
a) Zeitwahlmittel, um die Zeitdauer der Drehung oder der Zählmittel einzustellen, um die Anzahl der Umdrehungen des Rotors in der gewünschten Richtung zu zählen,
b) Umschaltelemente, um die Windungen von der Leistung abzuschalten, um es zu ermöglichen, daß der Rotor sich auf eine Umdrehung von 0 verlangsamt,
c) Erfassungsmittel, um eine Rotorstellung relativ zu dem Stator anzuzeigen, und
d) Elemente zur Umkehrung des Musters, die betreibbar sind, in Reaktion auf ein Signal von den Erfassungselementen, wenn der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umgekehrt werden muß, um zu bewirken, daß die Steuersignale Umschaltänderungen bewirken, welche wiederum bewirken, daß der Rotor seine Richtung ändert ohne eine Prüfung der Rotorrichtung.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zum zyklischen Steuern der Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, welcher einen Rotor besitzt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine Drehung des Rotors in einer Richtung zu starten, eine anfängliche "Leistung ein"-Zeit zu setzen, während welcher Leistung auf den Motor aufgebracht wird, abschalten der Leistung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, bewirken, daß der Rotor verlangsamt, bis er sich in einem Zustand befindet, daß er umgekehrt werden kann, prüfen der Auslaufzeit des Rotors, d. h. der Zeit, die er benötigt, um in einen Zustand zu kommen in dem er bereit ist für eine Umkehrung, bewirken der Richtungsumkehr der Drehung des Rotors sobald der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er bzw. seine Drehung umgekehrt werden kann, und wiederholen der Schritte nach Wunsch.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren einer zyklischen Steuerung der Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, welcher einen Rotor besitzt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Einstellen einer gewünschten Rotationszeit des Rotors in einer Richtung, starten der Umdrehung des Rotors in dieser einen Richtung, setzen bzw. Vorgeben einer anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, während welcher Leistung auf den Motor aufgegeben wird, abschalten der Leistung bzw. der Leistungsversorgung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, bewirken, daß der Rotor verlangsamt, bis er in einem Zustand ist, daß er umgekehrt werden kann, überprüfen der Verlangsamungszeit, die der Rotor benötigt, um in einen Zustand zu verlangsamen in den er umgekehrt werden kann, bewirken der Umkehrung der Rotationsdrehung des Rotors, aufbringen von Leistung auf den Rotor für eine weitere "Leistung ein"- Zeit, welche so gewählt ist, daß die weitere "Leistung ein"-Zeit einschließlich der Auslaufzeit der gewünschten Zeit entspricht, Abschalten der auf den Rotor aufgebrachten Leistung am Ende der weiteren "Leistung ein"-Zeit, weiteres Überprüfen der Auslaufzeit, umkehren der Richtung des Rotors in die eine Richtung, wenn der Rotor sich in einem Zustand zur Umkehrung befindet, und Aufbringen von Leistung auf den Rotor für eine weitere "Leistung ein"-Zeit, welche der Art ist, daß noch eine weitere "Leistung ein"-Zeit einschließlich einer weiteren Auslaufzeit der gewünschten Zeit entspricht, und wiederholen der Zyklen über eine gewünschte Zeitdauer, Einstellen der "Leistung ein"-Zeit auf die gewünschte Zeitintervalle, so daß die eingestellte "Leistung ein"-Zeit für einen weiteren halben Zyklus einschließlich der Auslaufzeit für eine vorherigen halben Zyklus der gewünschten Zeitdauer entspricht.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zur elektronischen zyklischen Steuerung der Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine gewünschte Drehgeschwindigkeit des Rotors des Motors einzustellen, Erfassung des Drehwiderstandes des Motors und Verwenden von Antworten von dem Erfassungsmittel, um Einstellmittel zu betätigen, um die Leistungsversorgung zu dem Motor einzustellen, um die Motorgeschwindigkeit auf die gewünschte Geschwindigkeit zu ändern und dann den Motor in einer Bandbreite von Geschwindigkeiten in oder nahe der gewünschten Drehgeschwindigkeit zu betreiben, Ausschalten der Leistungsversorgung des Motors, Stoppen seiner Umdrehung und dann wiederholen des Zyklus der Betätigungen, wobei der Motor in die umgekehrte Richtung läuft.

Gemäß nochmals einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in elektrischen Steuermitteln für eine zyklische Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung eines elektrischen Motors mit einem Rotor, wobei die Steuermittel Schaltelemente aufweisen, um die Leistung des Motors an- und abzuschalten, weiter Auslaufzeitelemente aufweisen, um die Zeitdauer einzustellen, die der Rotor benötigt von dem Zeitpunkt ab, ab welchem die Leistung abgeschaltet ist bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Richtungsumkehrseite in seiner Drehung befindet, und Umkehrmittel, um die Richtung des Rotors umzukehren, wenn der sich in einem Zustand zur Umkehrung befindet, und um die Schaltelemente anzuschalten, wenn die Umkehrung ausgeführt werden soll.

Gemäß nochmals einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in elektronischen Steuermitteln für eine zyklische Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, wobei die elektronischen Steuerelemente Einstellelemente aufweisen, die so betreibbar sind, daß eine gewünschte Drehgeschwindigkeit des Rotors des Motors eingestellt werden kann, wobei weiter Erfassungselemente vorgesehen sind, um den Drehwiderstand des Motors zu erfassen, und Einstellelemente, die auf die Erfassungselemente reagieren, um die Leistungsversorgung zu dem Motor einzustellen, um den Motor auf die gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen und dann den Motor in einer Bandbreite von Geschwindigkeiten zu betreiben, welche an oder nahe bei der gewünschten Drehgeschwindigkeit sind, weiter mit Schaltelementen, um die Versorgung des Motors abzuschalten, nach einer gewünschten Zeit, und Umkehrmittel, die betreibbar sind, nachdem der Motor im wesentlichen gestoppt ist, um zu bewirken, daß der Betätigungszyklus wiederholt wird, wobei der Motor in umgekehrter Richtung läuft.

Gemäß nochmals einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in elektrischen Steuerelementen für eine zyklische Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, welcher einen Rotor besitzt, wobei die Steuerelemente Schaltelemente aufweisen, um die Leistung auf den Motor an- und abzuschalten, weiter Zeiteinstellmittel für die Leistung, um die Zeitdauer der Leistungsversorgung einzustellen, wenn die Leistung angeschaltet ist, weiter mit Auslaufzeitelementen, um die Zeitdauer einzustellen, die der Rotor benötigt von dem Zeitpunkt ab, an dem die Leistung abgeschaltet ist bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rotor sich in einem Zustand zur Änderung der Rotationsrichtung befindet, Anschlagzeiteinstellmittel um die Anschlagzeit einzustellen, während welcher der Rotor sich zwischen Umkehreinstellelementen bewegt, um die Anschlagzeiteinstellelemente auf eine gewünschte Anschlagzeit einzustellen, weiter aufweisend algebraische Subtraktionselemente, um algebraisch eine vorherige Auslaufzeit von der Anschlagzeit zu subtrahieren, um zu einer Zeiteinstellung zu kommen für die Leistungszeit, die Zeit, in der Leistung aufgebracht wird, und Umkehrelemente, um die Richtung des Rotors umzukehren, wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, und die Schaltelemente anzuschalten, wenn die Umkehrung ausgeführt werden soll.

Gemäß einem mochmals weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, welche ein Behältnis für eine Waschcharge aus verschmutzten Faserstoffen in Waschwasser aufweist, und einen hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, und einen elektrischen Motor, der den Rührer antreibt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, die Drehung des Motors in einer Richtung zu starten, Einstellen einer anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, während welcher Leistung auf den Motor aufgegeben wird, Abschalten der Leistung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, es ermöglichen den Motor, zu verlangsamen, bis er in einem Zustand ist, daß er umgekehrt werden kann, Überprüfen der Zeit zwischen dem Zustand, in dem die Leistung nicht aufgebracht ist und einem Zustand, in dem der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umgekehrt werden kann, Auslösen der Richtungsumkehr des Rotors, sobald der Motor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, und Wiederholen der Schritte nach Wunsch.

Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, welche ein Behältnis für eine Waschcharge aus verschmutzten Fasern in Wasser aufweist, und einen hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, einen elektrischen Motor, welcher den Rührer antreibt, Einstellelemente, um eine gewünschte Zeitrate und gewünschte Zeitamplitude und/oder einen Oszillationswinkel der Drehung des Rührers einzustellen, elektronische Steuerelemente, zur Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung des elektrischen Motors in einer von einer Mehrzahl von Abfolgen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Einstellen einer gewünschten aus einer Mehrzahl von Abfolgen, so daß der Rührer in einer hin- und herbewegbaren Drehung angetrieben wird während einer Waschphase, in einer Abfolge von Waschoperationen, erfassen des Oszilationswiderstandes des Rührers aufgrund der Waschcharge in dem Behältnis und Einstellen der Leistung, die auf den elektrischen Motor aufgegeben wird, so daß ein gewählter Betrag an Schmutzentfernung aus den verschmutzten Faserstoffen im wesentlichen erreicht wird.

Gemäß nochmals einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einer Waschmaschine einschließlich eines Behältnisses für eine Waschcharge aus verschmutzten Faserstoffen in Wasser, mit einem hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, einem elektrischen Motor, der den Rührer antreibt, Einstellelemente, um einen gewünschten Betrag und eine gewünschte Amplitude der Oszilationsdrehung des Rührers einzustellen, elektronischen Steuerelementen zur Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung des elektrischen Motors in einer von einer Mehrzahl von ausgewählten Abfolgen, so daß der Rührer in einer oszillierenden Drehung angetrieben wird während einer Waschphase, Auswahlelementen zur Auswahl einer gewünschten dieser Abfolgen, so daß die Waschwirkung ausgewählt wird aus einer schonenden, normalen, solchen für starke Verschmutzung, für Wolle und für Waschen von Kleidungsstücken mit einer Permanentfalte (permanent press washing), was von der Maschine ausgeführt werden soll, wobei die elektronischen Steuerelemente Erfassungselemente aufweisen, um den Widerstand der oszillierenden Drehung des Rührers aufgrund der Waschcharge in dem Behältnis zu erfassen, und Einstellelemente, die auf die Erfassungselemente reagieren, um die Leistung einzustellen, die auf den elektrischen Motor aufgebracht wird, so daß sich eine Waschwirkung ergibt so, daß ein ausgewählter Betrag von Schmutzentfernung aus den verschmutzten Faserstücken im wesentlichen erreicht wird.

Für Fachleute, an die sich die Erfindung richtet, sind viele Änderungen der Konstruktion und unterschiedliche Ausführungsformen und Anwendungsfälle der Erfindung selbstverständlich, ohne daß von dem Gegenstand der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird. Die Offenbarungen und die Beschreibungen hier sind lediglich verdeutlichend und nicht dazu gedacht, an irgendeiner Weise begrenzend zu wirken.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nun mit Bezug zu der beigefügten Zeichnung beschrieben, auf welcher zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerschaltung, um einen elektronisch umgeschalteten Motor zu steuern, welcher einen Rührer antreibt und eine Drehwanne einer Kleiderwaschmaschine;

Fig. 2 und 3 verdeutlichende IMFs in Wicklungen, wobei der Rotor sich in Bezug zu Fig. 2 im Uhrzeigersinn dreht und in Bezug zu Fig. 3 in Gegenuhrzeigersinn;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Statorwicklungen des Rotors darstellt, und einen elektronischen Leistungsumschaltungsschaltkreis;

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm einer Spannungs- Digitalisierungsschaltung, wie sie bei der Erfindung verwendet wird;

Fig. 6 ein Flußdiagramm von Motorumkehrabfolgen;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Ableiten von indexirten Werten;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Bestimmung der Rotorstellung;

Fig. 9 eine graphische Darstellung, die den Motor zeigt und das Geschwindigkeitsprofil des Rührers während eines halben Zyklus der oszillierenden Drehung des Rührers im Waschbetrieb;

Fig. 9a eine Darstellung gemäß Fig. 9, jedoch verdeutlichend die Wirkung, wenn die Anschlagzeit unterschiedlich ist;

Fig. 10 eine graphische Darstellung, die eine Serie von Beschleunigungsprofilen zeigt;

Fig. 11 eine graphische Darstellung, die sich ergebende Kurven bei Betriebszuständen zwischen dem Abschluß des Beschleunigungsbetriebs und dem Abschaltpunkt der Leistungsaufbringung auf den Motor darstellen;

Fig. 12-16 Flußdiagramme, die verschiedene Betriebsphasen der Steuerschaltung gemäß Fig. 1 darstellen;

Fig. 16a eine schematische Ansicht eines Geschwindigkeitssensors zur Verwendung bei der Erfindung; und

Fig. 17-19 Figuren, die der US-Anmeldung 45 40 921 von Boyd & Muller. . . entnommen sind, um eine Hintergrundinformation für die Erfindung zu ergeben.

Diese Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Waschmaschine mit einem Gehäuse, einem Waschwasserbehältnis in dem Gehäuse, einem Drehbehältnis in dem Behältnis, einem hin- und herbewegbaren Rührer in dem Drehbehältnis und einem Motor zum Antreiben des Rührers in dem Drehbehältnis. Insbesondere betrifft sie Erfassungselemente zum Erfassen der Belastung an dem Rührer und Einstellelemente zu einem Betreiben in Reaktion auf Signale von den Erfassungselementen, um die Leistung durch eine Einstellung des Geschwindigkeitsprofils des Rührer einzustellen, wie angegeben durch ein Geschwindigkeits-/ Zeitdiagramm, so, daß die Schmutzentfernung und die Waschaktivität im wesentlichen konstant bleibt, gemäß einer gewünschten Einstellung, für unterschiedliche Belastungen.

Waschmaschinen sind notwendig, um eine große Bandbreite von Fasern und Stoffen zu waschen. Unterschiedliche Kleidungsstücke und Stoffarten erfordern unterschiedliche Behandlung, um eine angemessene Waschwirkung zu erreichen. Im allgemeinen nimmt bei vertikalen Rührwaschmaschinen, wenn die Rührgeschwindigkeit gesteigert wird, die Schmutzentfernung zu und der Verschleiß und die Belastung nimmt desgleichen zu. Ein angemessener Ausgleich zwischen Schmutzentfernung und Verschleiß und Belastung ist notwendig. Es ist ein Hauptziel bei Waschmaschinen, jede Art von Fasern zu waschen mit einer Rührwirkung, die der Belastungsart und dem Belastungsumfang angemessen ist. Beispielsweise Kleidungsstücke, die in die große Kategorie "Feinartikel" fallen, oftmals auf synthetischer Basis, oder leicht beschädigbare Stücke, die eine Schädigung erfahren können während des Waschens, jedoch typischerweise nur leicht verschmutzt sind, erfordern eine sanfte Waschwirkung mit geringerer Betonung der Schmutzentfernung, während "normale" Gegenstände, so wie etwa Baumwollstücke, die im nassen Zustand relativ stabil sind, einer stärkeren Waschwirkung wiederstehen können.

Herkömmliche Waschmaschinen mit vertikalen Achsen verwenden verschiedene Arten von Übertragungen, um die Drehbewegung, die durch einen Elektromotor erbracht wird, in eine oszillierende Bewegung an dem Rührer für seinen Waschbetrieb umzuwandeln. Solche Motoren sind im allgemeinen solche eine Art mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit. Um daher Waschwirkungen zu erbringen, die geeignet sind für Chargen in der Bandbreite von feinen Garnen bis zu stark verschmutzten schwer verschleißenden Garnen, ist eine mehrfache Übersetzung oder sind Motoren mit schaltbarer Geschwindigkeit erforderlich, was jeweils kostspielig ist. Da weiterhin die Waschbelastung auf die Auslegungsleistung bei einem konstanten Wasseranteil zunimmt, nimmt die Schmutzentfernung typischerweise ab und die mittlere Weichheit nimmt zu. Eine Veränderung der Schmutzentfernung und Weichheit nimmt desgleichen zu, was eine geringere Gleichförmigkeit der Waschwirkung über die Waschbelastung anzeigt. Es ist daher schwierig, eine gute Waschleistung bei Waschmaschinen dieser Art unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen aufrecht zu erhalten.

Die Verwendung von Rührantriebssystemen, so, wie sie in der australischen Patentanmeldung von John Henry Boyed AU-A 85 183/82 und dem britischen Patent 20 95 705 von The Fisher & Paykel offenbart sind, bei denen ein Rührer unmittelbar durch einen elektronisch gesteuerten Motor angetrieben wird, entweder mit oder ohne eine einfache Geschwindigkeitsherabsetzungseinheit und eine oszillatorische Drehung durch eine periodische Rotationsumkehr des Motors ermöglicht wird, ergibt die Möglichkeit, die Geschwindigkeit und den Umkehrbetrag des Rotors zu varrieren, um einen entsprechenden Ausgleich zwischen Schmutzentfernung und Verschleiß und Belastung für jede Art von Charge oder Belastung zu erreichen. Das Problem der Unterschiedlichkeit von Schmutzentfernung und desgleichen Verschleiß und Belastung in Abhängigkeit der Chargengröße verbleibt jedoch.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist im folgenden ein Gerät beschrieben, mit dem eine oszillatorische Drehung des Rührers während einer Waschphase eines Betriebszyklus der Waschmaschine durchführbar ist und mit dem dann auf eine Steuerung hin das Drehbehältnis in einer Drehphase des Waschzyklusses gedreht werden kann, und ist hauptsächlich befaßt mit dem Drehzyklus.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist weiter unten in dieser Beschreibung eine detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen von Erfassungselementen oder Sensoren gegeben, um die Waschbelastung oder Waschcharge zu erfassen, von Korrekturelementen, um die Geschwindigkeitsänderungen zu korrigieren, von Einstellelementen, um die Leistung einzustellen, die auf den Rührer durch Änderung des Geschwindigkeitsprofils aufgebracht wird, wie angezeigt durch eine graphische Geschwindigkeits-/Zeitdarstellung, und von Einstellelementen, um den Anschlagwinkel des Rührers zu ändern so, daß die Schmutzentfernung und der Verschleiß und die Belastung und die Waschleistung im wesentlichen konstant bleibt für eine bestimmte Einstellung, bei Variation der Chargengröße (load size).

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung basiert auf der US-Anmeldung 45 40 921 von Boyd & Muller, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig in die vorliegende Beschreibung einbezogen ist.

Um ein vollständiges Verständnis der hier beschriebenen Erfindung zu unterstützen, sind Auszüge aus der Anmeldung 45 40 921 von Boyd & Muller eingefügt, sind jedoch keine Ansprüche auf Gegenstände gerichtet, die in dieser Anmeldung beschrieben und beansprucht sind.

Mit Bezug zunächst zu Fig. 1 der Zeichnung ist ein elektronisch schaltbarer Motor (ECM) 2 vorhanden, wie er im einzelnen in der US-Anmeldung 45 40 921 von Boyd/Muller beschrieben ist.

Der ECM 2 besteht aus eine stationären Anordnung, welche eine Mehrzahl von Windungsstufen besitzt, die geeignet sind, selektiv geschaltet zu werden, und aus drehbaren Elementen, die der stationären Anordnung zugeordnet sind, in einer auswählbaren magnetischen Kupplungsbeziehung zu den Windungsstufen. Die Windungsstufen werden geschaltet ohne Bürsten durch eine Erfassung über einen Sensor oder dergleichen der Drehstellung des Rotors, wenn er sich in der stationären Anordnung dreht. Gleichstromspannung wird selektiv durch den Aufschalt- Schaltungskreis 17 auf die Windungsstufen in vorgewählten Abfolge-Reihenfolgen aufgebracht, welche zumindest eine der Windungsstufen jederzeit leistungslos belassen, während die anderen Windungsstufen mit Leistung beaufschlagt sind, in Reaktion auf eine Form des Steuersignals aus dem Spannungs-Digitalschaltkreis 13.

Das Steuergerät weist für allgemeine Aufgaben einen Mikrocomputer 10, bzw. einen Intel 8049 aus, welcher Befehle bzw. von einer Konsole 11 erhält, welche eine Serie von Druckknöpfen oder andere von einem Benutzer bedienbare Steuerungen 9 besitzt, und der Mikrocomputer 10 speichert Signalformen, welche durch Steuerungselemente 18 zur Modulation der Impulsbreite und einen Signalgenerator 8 zur Schaltsteuerung (welche nachstehend noch in größerer Einzelheit beschrieben sind) auf einen Aufschalt-Schaltungskreis 17 für eine Dreiphasenleistungsbrücke gegeben werden. Die notwendige Leistungsversorgung wird über eine Gleichstromleistungsversorgung 12 zugeführt. Zusätzlich werden Signale von der Windung des ECM zugeführt, welche nicht mit Leistung beaufschlagt ist, wenn die anderen Windungen in dem Stator des ECM mit Leistung beaufschlagt sind. Dies wird nachstehend noch weiter erläutert. Die Signale von den Motorwindungen werden zu einem Spannungs-Digitalisierungsschaltkreis 13 geleitet, wie in der Anmeldung von Boyd/Muller beschrieben, und wie weiter unten in Bezug auf Fig. 4 in dieser Anmeldung beschrieben, und werden dann auf den Mikrocomputer 10 gegeben. Die Leistungsaufschalt-Schaltkreise werden auch durch einen Stromerfassungsschaltkreis 5 zu dem Mikrocomputer 10 beaufschlagt. (Bzw. geben über einen Stromerfassungsschaltkreis 5 an den Mikrocomputer 10 Signale oder dergleichen ab.) Ein Kreispositions-Irrtumsanzeiger 15 und ein Geschwindigkeits-Zeiteinsteller 16 für eine Geschwindigkeitsnachfrage sind vorgesehen, und eine Schaltratenerfassungseinrichtung 14, jedoch kann auch jegliche andere Rotorgeschwindigkeits- und Positionsveränderungseinrichtung verwendet werden, wie weiter unten noch erläutert ist. Eine Steuerungsschaltung 18 zur Impulsbreiten modulation ist vorgesehen.

Allgmein ausgedrückt funktioniert eine Kleiderwaschmaschine gemäß der hier beschriebenen Erfindung, wenn sie zum waschen betrieben wird, wie nachstehend angegeben.

Eine Bedienungsperson wählt eine gewünschte Vorgabe von Waschanforderungen durch Betätigung von Druckknöpfen, die den Konsolen-Mikrocomputer steuern. Im Ergebnis sendet der Konsolen-Mikrocomputer eine Serie von Datenwerten zu dem Motor-Steuerungsmikrocomputer 10 und diese werden dann in Registern (Speicherorten) desselben Namens abgelegt bzw. gespeichert in dem Motor-Steuerungsmikrocomputer 10. Die Daten, die von der Konsole übermittelt werden, sind in drei Gruppen aufgespalten:
Gruppe 1 enthält die Steuerworte:
00H-Bremsen
01H-Waschen
02H-Drehen
03H-Testen
04H-Ändern
05H-Zustand
06H-Stop
07H-Pumpen.
Gruppe 2 enthält die Irrtumskodierungen:
08H-PARAMETER - Bandbreitenirrtum erfaßt
09H-Paritäts (PARITY) - Irrtum erfaßt
0AH-Befehl-Irrtum erfaßt.
Gruppe 3 enthält die Parameterdaten:
0BH bis 7FH

Das Programm des Motor-Steuerungsmikrocomputers ist in Kenntnis der Gruppen, die während jeder Verbindung erwartet werden und daher wird die Tatsache, daß das Programm außer Schritt mit der Konsole auf welche Weise auch immer gekommen ist, als Bandbreiten-Irrtum (range error) erfaßt.

Aufgrund dieser Datenstruktur können aber einige Daten in der Gruppe 3 außerhalb ihrer Arbeitsbandbreite sein, so sind beim Schreiben (listing) einige Parameter ausgeglichen, nachdem sie empfangen worden sind, so daß sie unter den korrekten Wert fallen, der in dem Programm zu verwenden ist.

Um die Funktionsübersichten zu erhalten, steuert der Konsolenmikrocomputer 19 zu Beginn des Waschzyklusses das Füllen des Behältnisses. Während das Behältnis gefüllt wird, wird ein Drehbefehl zu dem Steuermikrocomputer für den Motor gegeben. Die Drehgeschwindigkeit ist sehr gering, etwa 70 Umdrehungen pro Minute, und ihre Hauptaufgabe ist es, das Seifenpulver zu mischen während das Gefäß gefüllt wird. Wenn das Gefäß gefüllt ist, sendet die Konsole einen WASCH-BEFEHL zu dem Motorsteuerer 10, um den Rührzyklus zu starten. Dieser Rührzyklus beginnt von der Ruhestellung her, steigert sich dann auf eine gewisse Geschwindigkeit, hält diese Geschwindigkeit über eine vorbestimmte Zeitdauer bei und läuft dann aus bis zu einem Stopp hin, alles innerhalb eines Vorwärts- oder Umkehrzyklusses des Rührers. Wenn der Rührer angehalten hat, wird das Verfahren in entgegengesetzter Richtung wiederholt, so daß sich eine Rührbewegung ergibt. Der Konsolen-Mikrocomputer 19 bestimmt alle diese Parameter, welche wiederum bestimmen, welche Art von Waschvorgang gefordert ist, bzw. ein sanfter Zyklus, und dies wird in die Motorsteuerung 10 vor dem Beginn eines Zyklusses eingegeben.

Der Motorsteuerer 10 verändert kontinuierlich diese Waschparameter, um der Belastung Rechnung zu tragen, um die wirkungsvollste Schmutzentfernung in Bezug zu einer "Sanftheit" der Betätigung aufrechtzuerhalten. Aufgrund der Rührbewegung wird die Charge in dem Behältnis herum gestoßen und dies hat Einfluß darauf, wie schnell der Rührer auf Geschwindigkeit gebracht wird und wie lange er braucht, um zu einem Stopp zu kommen, am Ende des Anschlages bzw. Hubes. Um daher eine konstante Waschwirkung aufrechtzuerhalten, werden diese Parameter überwacht und abgeändert in jedem Hubzyklus, um die idealen Bedingungen aufrechtzuerhalten, die durch den Konsolen-Mikrocomputer gefordert werden.

Der Motorsteuerer 10 behält diese Betätigung bei, bis er einen anderen Befehl von dem Konsolenmikrocomputer erhält. In größerer Einzelheit verläuft der Waschmodus wie folgt:

Wenn ein "WASCH"-Befehl erhalten wird, wrd ein Sprung in das WASCH-PROGRAMM durchgeführt. Niedergeschwindigkeitswindungen des Motors werden eingestellt und eine Bremse wird geöffnet. Das Programm wartet dann darauf, daß der Konsolenmikrocomputer die Waschzyklusparameter übermittelt, d. h.:
(1) TSTROKE (THUB): Die Zeit zur Drehung des Rührers in einer Richtung.
(2) WRAMP (WANSTIEG): Die Zeit, die benötigt wird, um Geschwindigkeit von der Ruhestellung aus zu erreichen.
(3) ENDSPD (ENDGESCHWINDIGKEIT) die Geschwindigkeit, welche der Rührer erreichen muß, nach dem die Anstiegszeit vorbei ist.

Wenn dies in entsprechende Register eingegeben ist, werden diese auf Irrtümer überprüft. Überprüfungen bezüglich anderer Irrtümer werden genauso durchgeführt, einschließlich einer Überprüfung zur Sicherstellung, daß der Motor stationär ist.

Ein Programm setzt nun LORATE = ENDSPD = ACCSPD. LORATE ist die Motorgeschwindigkeit, ACCSPD ist die Geschwindigkeit, die der Motor erreichen muß, um das richtige Wasch-Anstiegsverhältnis zu erreichen. ACCSPD kann größer sein als ENDSPD, um den richtigen Beschleunigungsanstieg zu erreichen.

Wie es im einzelnen noch weiter unter erläutert ist, wird der Geschwindigkeitsbetrags-Zeiteinsteller RATETMR verwendet in dem Zeiteinsteller-Unterbrechungsprogramm, dafür, daß der Geschwindigkeitsbezugszähler in die Zählereinstellung eingegeben ist, zuvor in LORATE.

Der Positionsfehlerzähler 15 wird frei gegeben (cleared) und die Irrtumsschaltkreise für Stromauslösungen und -Form werden zurückgesetzt. In dem Waschmodus umgeht das Programm das Drehzyklus-Programm.

An dieser Stelle wird die Plateauzeit, TFLAT, aus der ursprünglichen Information berechnet, die durch den Konsolenmikrocomputer gesendet worden ist. Um dies durchzuführen, wird die Auslaufzeit auf 180 mS gesetzt. Dies ist eine gewählte Zeit, die sicher stellt, daß der Motor zu einem Anhalten hin ausgelaufen hat, bei sehr geringer Belastung bzw. Charge. Die Plateauzeit wird so wie folgt berechnet:

TFLAT = TSTROKE-WRAMP- 15× (180 mS Zeitzähler),

was bei Verwendung einer langen Zeiteinstellung einen Zähler von 15 ergibt:

127 × 96 uS × 15 = 180 mS (angenähert).

Die Programme haben bis zu diesem Punkt nur die Waschparameter für den ersten Anschlag bzw. den ersten Hub gesetzt. Die folgenden Werte, wie oben erwähnt, werden in dem Random-Access-Memory in dem Motorsteuerungsmikrocomputer 10 eingestellt:
TSTROKE gesamt Hubzeit, d. h. vom Ruhepunkt zu der Spitzengeschwindigkeit und wiederum zum Ruhepunkt
WRAMP Zeitbetrag bis zur vollen Geschwindigkeit
ENDSPD Vollgeschwindigkeits-Zahl (Betrag)
LORATE (eingegeben bei ENDSPD) Geschwindigkeitsbetrag
ACCSPD (eingegeben bei ENDSPD) Beschleunigungsbetrag
ALGFLG (eingegeben FALSE) Ende des Anstiegssignals (end of ramp flag)
ENDFLG (eingegeben FALSE) Plateauzeitsignal (plateau time flag)
SLECTR Positionsirrtumszähler (Wert)
RATETMR (eingestellt bei LORATE) setzt den Geschwindigkeitsbezug zu dem Geschwindigkeitskreisirrtumswert (sets speed reference to speed loop error counter)
TFLAT errechnet aus obigen Parameter; Zeit bei maximaler Geschwindigkeit

An diesem Punkt kann der Waschzyklus beginnen.

Um tatsächlich den Motor in Bewegung zu setzen, müssen zunächst die Bit-Formenanzeiger INDEXR und INDEX eingestellt werden. Für den Waschzyklus kann die Bewegungsrichtung wahlweise eingestellt werden als CCW (im Uhrzeigersinn) für den ersten Hub, so daß:
INDEXR = 12D
INDEX = 00
und das Richtungsregister eingestellt werden DIRECT = 01H für CCW.

Die Wasch-Anlaufzeit WRAMP wird in einen langen Zeitgeber für den Beginn des Waschanstiegszyklusses eingegeben. Eine Umschaltung wird nun vorgenommen und der Motor gestartet.

Nachdem er die erforderliche Zeit durchlaufen hat, oder eine Anzahl von Umschaltroutinen, endet das Programm. Am Ende des Rührzyklusses sendet der Konsolenmikrocomputer 19 einen Befehl zu dem Motor-Steuerungsmikrocomputer 10, um den Rührzyklus zu steuern und die Pumpe anzustellen, um das Waschgefäß zu entlehren, bevor es in die Drehphase übergeht.

Wie noch in größerer Einzelheit erläutert wird, erfordert die Erfindung, um es dem Motor zu ermöglichen, daß eine Umkehr durchgeführt wird, die Position des Rotors während einem Auslaufen des Rotors zu bestimmen, nachdem die Leistungsaufgabe auf den Stator beendet worden ist. Es wird jedoch deutlich sein, daß dieser Aspekt der Erfindung nicht angewendet werden kann, bis der Rotor selbst unter einer elektronischen Umschaltabfolge betrieben worden ist. Wenn demgemäß der Rotor angehalten worden ist, bspw. unmittelbar beim Start eines Waschzyklusses, ist es notwenig, den Motor zu starten, wenn die Stellung des Rotors nicht bekannt ist. Entsprechend wird vorzugsweise die Technik verwendet, die in der Anmeldung von Boyd & Muller, insbesondere auf Seite 55, beschrieben ist. Bei dieser Technik werden die digitalisierten Spannungen, die von dem Spannungs-Digitalisierungsschaltkreis empfangen werden, überprüft und sobald vollständige Bits oder logische Were in der genauen Versuchsbitanordnung erfaßt worden sind, werden die Betätigungen fortgesetzt, um in Abfolge damit fortzuschreiten, die Windungsstufen umzuschalten. Wenn vollständige Bits nicht erfaßt werden in der vorher bestimmten genauen Versuchsbitanordung, laufen in einer vorbestimmten Zeitdauer Betätigungen ab, um Umschaltungen in der Abfolge rach voranzutreiben und den Motor zu zwingen umzuschalten, wodurch bewirkt wird, daß der Rotor kurze Zeit oszilliert. Wenn so bspw. eine Drehung im Uhrzeigersinn erforderlich ist und die sensorische Erfassung anzeigt, daß der Rotor im Begriff ist zu starten, um im Gegenuhrzeigersinn zu laufen, läuft der Rotor für einen kurzen Betrag in dieser Richtung (eine oder wenige Umschaltungen treten auf) bis die Zwangsumschaltung bewirkt ist, um zu bewirken, daß er in der richtigen Richtung läuft.

Mit Bezug so zu Fig. 4 ist ein Dreiphasenmotor 20 mit einem gemeinsamen Punkt 21 und eine Schaltbrücke vorgesehen, bei der drei Schalteinrichtungen 22, 23 und 24 die untere positive Versorgungsschiene 25 mit den Enden der Wicklungen 26, 27 und 28 verbinden und drei weitere Schalter 31, 32 und 33 die Enden der Wicklungen mit der negativen Leistungsversorgungsschiene 35 verbinden. Die oberen Schalter 22, 23 und 24 können auch als A+, B+ und C+-Schalter bezeichnet werden, und die unteren Schalter 31, 32 und 33 können auch als die A-, B- und C-- Schalter bezeichnet werden.

Wenn der Motor stationär ist, liegt keine Information bezüglich der Stellung des Rotors vor, so daß nicht bekannt ist, bezüglich welchen Paares von Schaltern zu drehen ist, um den Rotor in der richtigen Richtung zum Drehen zu bringen, so daß ein ausgewählter oberer und unterer Schalter angedreht bzw. geschaltet werden. Statistisch gesehen gibt es eine 50- prozentige Wahrscheinlichkeit, daß der Rotor sich in der richtigen Richtung dreht und eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit, daß er sich in der falschen Richtung dreht. Ein Algorithmus ist vorgesehen in dem Mikroprozessor 10 so, daß dann, wenn einmal Leistung aufgegeben worden ist, erfaßt wird, ob der Motor sich in die richtige oder in die falsche Richtung dreht, und in diesem Fall, daß der Rotor sich in der falschen Richtung dreht, beschleunigt der Algorithmus die Umschaltsignale rasch durch eine Abfolge von Umschaltungen, bis die richtige Abfolge erreicht ist, und der Motor sychronisiert mit der umgeschalteten Versorgung und läuft nun in der richtigen Richtung. Es kann drei oder vier Schaltungen oder mehr bedürfen, um den Rotor zu sychronisieren und so wird bei diesem Startalgorithmus in 50% der Zeit der Start richtig vor sich gehen und lediglich in eine Sychronisation hineinlaufen und in 50% der Zeit wird der Start in die falsche Richtung vor sich gehen und dann ein Anhalten auftreten und eine Erholzeit und dann zurückgehen in die richtige Richtung. Bei dieser Anordnung wird so zu jeder Zeit, wenn die Richtung des Motors umgekehrt wird, dann, wenn die hier beschriebene Erfindung, wie später noch weiter beschrieben, nicht verwendet wird, der Motor eine ausreichende Zeit haben auf Null herunterzugehen und dann gestartet werden, unter Verwendung dieses Startalgorythmus. Dieser Startalgorythmus ist in der Boyd & Muller-Anmeldung 45 40 921 noch mehr im einzelnen in Spalte 8, Zeile 23 und folgende und Spalte 23, Zeile 57 und folgende, und Spalte 24, Zeile 43 bis Spalte 26, Zeile 44 beschrieben. Es muß eine gewisse anfängliche freie Drehung vorliegen, d. h. eine gewisse Oszillation des Rotors und es muß Zeit vorhanden sein, um die richtige Drehrichtung zu starten.

Ein freier Start bedeutet, daß der Rotor in die falsche Richtung bei 50% aller Starts startet. Ein Startalgorythmus speichert wiederum die richtige Drehrichtung in einer Zeit ab, abhängig von der anfänglichen Rotorstellung, dem Paar von Schaltern, die zunächst mit Spannung beaufschlagt worden sind und der Motorbelastung.

Mit einem dreiphasenachtpoligen ICM, wie von Boyd & Muller beschrieben, sind diese 24 Umschaltungen pro Rotorumdrehung. Bei einem 8 zu 1 Kupplungsverhältnis zwischen Motor und Rührer (bspw. durch eine Riemenscheibenanordnung) und einem typischen Rührer-Hubwinkel von 145 bis 250° eines Bogens und Beschleunigungszeiten von 120 bis 200 mS muß der Motor jeweils auf Geschwindigkeit beschleunigen in der Bandbreite von 7 bis 30 Umschaltungen. Beim Start kann der Motor 1 bis 2 Umschaltwinkel benötigen, um die richtige Drehung abzuspeichern, einen beträchtlichen Anteil der Beschleunigungszeit. Der sich daraus ergebende Effekt ist eine Verzögerung in der Umkehrung, gefolgt durch eine rasche Beschleunigung auf Geschwindigkeit, oftmals mit einer gewissen Überschwingung (over shoot).

Die "Sanftheit" der Waschwirkung in der Waschmaschine ist an die Beschleunigung des Rührers gebunden. Irrtümliche Umkehrungen setzen daher die Sanftheit herab. Weiter können Verzögerungen bei den Umkehrungen auch den Betrag der Schmutzentfernung reduzieren. Der Gesamteffekt ist eine Verminderung bei der gewünschten Waschleistung.

Gemäß der hier beschriebenen Erfindung wird daher eine positivere Beschleunigung und in der Folge ein positiverer Betrag an Schmutzentfernung und an Waschwirkung erreicht dadurch, daß die Geschwindigkeit und die Stellung des Rotors überwacht wird, während der Rotor ausläuft. Dann, wenn die Stellung des Rotors überwacht wird bis zu einer Stellung, in welcher die Bedingung für eine Umkehr gegeben ist, wird Leistung auf den Motor aufgeschaltet, so, daß ein Moment erzeugt wird, um zu bewirken, daß der Rotor seine Richtung umkehrt, vorzugsweise innerhalb eines einzelnen Umschaltwinkels, und um zu ermöglichen, daß der Motor in die entgegengesetzte Richtung läuft, ohne daß auf den Startalgorythmus zurückgegriffen werden muß.

Entsprechend kann der Rotor bis auf Geschwindigkeit beschleunigt werden und die Geschwindigkeit beibehalten unter Verwendung einer Leistungsschaltungsabfolge, wie sie in der Boyd & Muller-Anmeldung 45 40 921 beschrieben ist, mit Bezug zu den Tabellen 1 und 2 darin, und insbesondere in Spalte 6 Zeilen 24 bis 39 wo die folgende Stelle erscheint:

"Die Windungsstufen des Motors M, wie bspw. in der zuvor erwähnten US-Patentanmeldung 43 50 544 von Alley erläutert, werden umgeschaltet ohne Bürsten, durch ein erfassen der Drehstellung der drehbaren Anordnung oder des Rotors 15, wenn er sich in der Bohrung des Stators 13 dreht und durch Verwendung elektrischer Signale, die erzeugt werden als eine Funktion der Drehstellung des Rotors, um in Abfolge Gleichspannung auf jede der Windungsstufen aufzugeben, in unterschiedlichen vorgewählten Ordnungen oder Abfolgen, sowie die Richtung der Drehung des Rotors bestimmen. Eine Postionserfassung kann durchgeführt werden durch eine Positionserfassungsschaltung, die auf die Rück-EMF des ECM reagiert, um ein gleichzeitiges Signal zu ergeben, welches eine Anzeige für die Drehstellung des ECM-Rotors ist, um die zeitlich eingestellte Abfolge der Spannungsaufbringung auf die Windungsstufen des Motors zu steuern."

Die hier beschriebene Erfindung befaßt sich mit der Überwachung der Geschwindigkeit und der Position des Rotors während des Auslaufens und der Verwendung dieser Information, um den Motor in vorzugsweise einer einzelnen Umschaltung umzukehren.

Wenn der Rotor zu dem Motor gedreht wird und Spannungsmessungen an den Enden der Phasen durhgeführt werden, mit Bezug zu dem Sternpunkt 21, d. h. dem Zentrum der Dreiphasenwicklungen, werden EMFs erzeugt und in den Fig. 2 und 3 sind solche EMFs dargestellt. Die Figuren verdeutlichen eine einzelne elektrische Umdrehung des Rotors in Graden und zeigen im wesentlichen die Wellenformen eines Dreiphasen-Generators, mit der Ausnahme, daß die Wellformen trapezförmig sind anstatt sinusförmig. Die Dreiphasen sind angedeutet durch die Buchstaben A (unterbrochene Linie), B (volle Linie) und C (volle Linie mit zwei Querstrichen). Bspw. ist in der B-Phase ersichtlich, daß in Fig. 2 die EMF von einem maximalen negativen Wert bei 0° durch eine 0-Spannung zu einem maximalen positiven Wert geht, an einem positiven Maximum über 120° verbleibt, und dann von dem Maximum durch eine Nullspannung zu einem maximalen negativen Wert geht, an den maximalen negativen Wert für 120° stehen bleibt und dann wiederum beginnt anzusteigen, von 0° aus. Es ist ersichtlich, daß in Fig. 2 die Abfolge (welche eine Drehung im Uhrzeigersinn darstellt) eine unterschiedliche Abfolge von EMF-Erzeugungen besitzt, verglichen mit Fig. 3, welche eine Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn darstellt. Mit Bezug nun zu Fig. 4 und bei einer Spannungsbeaufschlagung der Windungen, und unter der Annahme, daß die Windung 20 A ist, die Windung 27 C und die Windung 28 B und daß dann, wenn gewünscht wird, daß Leistung auf den Motor bei 0° aufgegeben wird, so, daß ein maximales EMF erhalten wird quer zu dem Motor und ein maximales Moment in Uhrzeigerrichtung, werden die Schalter 22 (A+) und 33 (C-) angeschaltet, welche Leistung von der positiven Schiene 25 über den Schalter 22 auf die A-Phasenwindungen 20 über den neutralen Punkt 21 und die C-Windungen 27 über den Schalter 33 mit der negativen Schiene 35 verbinden. Mit Bezug wiederum zu Fig. 2, mit der darin angegebenen Bemerkung, ein maximales Moment in dem Motor zu erreichen, würden die Verbindungen sein A+ und C- mit dem 60°-Winkel und dann B+ und C- bei dem 120°-Winkel mit B+ und A- zu dem 180°- Winkel, dann C+ und A- mit dem 240°-Winkel, C+, B- mit dem 300°-Winkel, A+ zu B- zu dem 360°-Winkel, wobei die Abfolge bei A+ und C- wiederum beginnt. Es gibt so eine Abfolge von sechs verschiedenen Formen und jede geht zu 60° eines Drehwinkels, was 360° bei einer Drehung ergibt. Mit Bezug zu den hier aufgeführten Tabellen, stellt Tabelle I die Abfolge der Steuersignale zusammen, die erforderlich sind für jeden Schritt in einer Abfolge wie sie zuvor beschrieben ist. Mit Bezug zu Tabelle I ist ersichtlich, daß die Reihen, die mit 5 bis hinunter zu 0 beziffert sind, der Abfolge von digitalen Signalen entsprechen, die erforderlich sind, um die A+, B+ und C+-Schalter 22 bis 24 und die A-, B- und C- Schalter an oder auszuschalten. A0 in der Tabelle zeigt an, daß der Schalter angeschaltet ist und eine 1 in der Tabelle bezeichnet, daß der Schalter abgeschaltet ist. Dies ist eine negative Aufzeichnung aufgrund der Betriebsweise des Mikrocomputers. Zwei weitere Steuerlinien werden verwendet, um zu steuern, ob die oberen oder unteren Schalter Impulsbreiten moduliert sind, um den Motorstrom zu steuern. Der Mikrocomputer 10 ist somit so programmiert, daß er die Form, wie sie in Tabelle I dargestellt ist, aufrecht erhält. Die sechs Spalten von links nach rechts für jede Steuerschaltlinie zeigen jeden Schritt in der beschriebenen Abfolge, wobei oberhalb jedes Schrittes ein INDEX von 0 bis 5 angegeben ist, in der Reihe, die mit INDEX angezeigt ist. Eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn wird erreicht, indem die Steuersignale von Tabelle 2 aufgebracht werden, welche die Umkehrung der Abfolge von Tabelle 1 darstellt. Der Wert des INDEX ist daher ein Bezug zu der Stellung in der Umschaltungsabfolge für jede Tabelle zu jeder Zeit. Bei jeder Umschaltung wird INDEX um 1 erhöht, bis ein maximaler Wert von 5 erreicht ist, dann wieder auf 0 zurückgestellt, um so in jedem Zyklus fortzufahren. In jeder Tabelle wird ein anderer Index als "INDEXR" in Bezug genommen, wie erwähnt im Zusammenhang mit den Flußdiagrammen, die ja weiter oben erörtert sind. Die INDEXR-Reihe besitzt Eingänge bzw. Anfänge, welche gleich sind für jede Form in der Abfolge und unterschiedlich für Tabelle 1 und Tabelle 2, so daß eine gegebene Form gleichförmig identifiziert wird für eine Drehung im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn. Die Bestimmung der Zeit für eine Umschaltung wird im einzelnen bei Boyd/Muller erläutert und Auzüge davon werden später noch angegeben. Während des Verlangsamens (wie bei Boyd/Muller beschrieben) enthalten Übergänge in den Signalen von den Vergleicher-Überwacher-EMF-Signalen eine Positionsinformation. Um den Motor wieder mit Leistung zu versorgen, während er sich noch dreht, so daß der Motor fortfährt, sich in Folge zu drehen, in der gleichen Richtung, ist erforderlich, daß die Werte in INDEX und INDEXR so berechnet werden, daß eine genaue Schaltabfolge ausgelöst wird, wie bei Boyd/Muller erläutert. In dieser Beschreibung sind Verfahren zur Wiederversorgung mit Leistung des Motors erläutert, so, daß der Motor die Richtung umkehrt, durch eine Bestimmung von Sicherheitsgeschwindigkeiten für eine Umkehr und durch eine Berechnung geeigneter Werte von INDEX und INDEXR, so, daß eine genaue Schaltabfolge für die Umkehrrichtung ausgelöst wird, vorzugsweise in einer einzelnen Umschaltperiode.

Es ist aus dem Diagramm der Fig. 2 und 3 zu entnehmen, daß für jedes 60°-Umschaltungsintervall in der nicht mit Leistung versehenen Phase, daß EMF vom Maximum in dem einen Sinne durch 0 zu einem Maximum in dem anderen Sinne geht und daß es diese Phase ist, welche umgedreht wird in dem nächsten Umschaltungsintervall, so daß der Mikrocomputer bestimmen kann, wann die Phase anzuschalten ist, durch eine Bestimmung, wann die Phase den 0-Punkt kreuzt. Dies wird bewirkt durch Verwendung eines Spannungsvergleichers, bspw. eines Schaltkreises, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, in welchem VA eine Messung dieser Spannung in Bezug zu 0 Volt darstellt, auftretend in der Windung 20, VB eine Messung der Spannung in bezug zu 0 Volt in der Windung 28 und VC eine Messung der Spannung in Bezug zu 0 Volt in der Windung 27 ist. Wenn bspw. eine Spannung VC größer ist als die Spannung VN an dem neutralen Punkt N (21) in Fig. 4, ist die Ausgangsgröße des Vergleichers 36 hoch. Wenn die Spannung geringer ist als die Spannung Vn an dem neutralen Punkt, ist die Ausgangsgröße des Vergleichers 36 niedrig und der Ausgang dieser Vergleicher wird unmittelbar in den Mikrocomputer 10 eingegeben, welcher die Vergleichswerte liest. Es ist zu beachten, daß die Ausgangsgröße ein Vergleichswert ist (is comperaty), wenn die Schaltung zu dem Vergleicher hin sieht, oder mit diesem verbunden ist, zu der nicht benutzten Windung, zu jeder Zeit, wenn sich der Sinn, oder das Vorzeichen, ändert, wenn das EMF in dieser Windung durch den 0 Wert geht. Der Mikrocomputer wird dann informiert, daß es Zeit ist, umzuschalten und in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Erfindung mit jeder aufeinanderfolgenden Nulldurchschreitung in einer Abfolge, wenn es einen Übergang von niedrig zu hoch gibt, den nächsten von hoch zu niedrig, dann wieder einen Übergang von niedrig zu hoch und von hoch zu niedrig, und dann fortdauernd in dieser Weise. Der Mikrocomputer weiß, wo sich jede Windung in der Abfolge befindet und er weiß auch, welche der Vergleiche zu beachten sind, für die nächste EMF-Erfassung. Der Mikrocomputer richtet sich nach einem Übergang und er weiß genauso, ob dieser von niedrig nach hoch oder von hoch nach niedrig gehen sollte, so daß er aus der Abfolge berechnen kann, wo der Rotor sich befindet in Bezug zu den Windungen und was die nächsten Anzeigen aus den Vergleichen sein werden. Entsprechend folgt der Mikrocomputer entweder der Tabelle 1 oder der Tabelle 2, abhängig von der Drehrichtung und den Zyklen und fährt fort mit den richtigen Schaltungen, die zur richtigen Zeit angeschaltet werden.

In den Schaltungen A, B und C gemäß Fig. 5, wie mit Bezug zu der C-Schaltung gezeigt, ergeben der Widerstand 37 und die Kapazität 38 einen Filtereffekt, welcher die Empfindlichkeit der Übergänge reduziert.

Während des Auslaufens sind die EMFs immer noch in dem Motor vorhanden und so sind 0-Übergänge immer noch vorhanden und resultieren in Signalen, die durch die Vergleicher zu dem Mikrocomputer gesendet werden, wobei diese Signale durch die Digitalisierungsschaltung 13 digitalisiert werden, vgl. Fig. 5.

Die Boyd/Muller-Beschreibung beschreibt Betätigungen zur wieder mit Leistungsversorgung eines ECM nach dem Auslaufen, unter Steuerung des darin beschriebenen Gerätes und dies ist wiederholt mit Bezug zu den Fig. 17, 18 und 19 wie nachstehend folgt:

"In Fig. 17 ist das entsprechende Programm des Schrittes 588 gezeigt. Die Betätigungen beginnen mit BEGIN 651 und schreiten fort, um die OFF-Form hervorzubringen (alle auf Linien 62), bei dem Schritt 653, um den Motor M abzuschalten. Bei dem Schritt 655 gibt der Mikrocomputer 61 ein Niedrig auf Zeile DB 6 ab (Fig. 3), was ein hoch auf Zeile H von dem NAND-Gatter 157 hervorbringt, und bewirkt, daß das Relais 147 in einer Hoch-Niedriggeschwindigkeitsschaltung 41 von der Niedriggeschwindigkeitsverbindung zu einer Hochgeschwindigkeitsverbindung schaltet. Der Mikrocomputer 61 wartet 10 mS, was durch jedes geeignete Programm erbracht werden kann, so wie etwa durch herunterzählen von einer vorgegebenen Zahl zu 0, im Schritt 657, um dem Relais 147, der Amatur 155, zu ermöglichen, zu einer Ruhestellung zu kommen in der Hochgeschwindigkeitsstellung. Während dieses Wartezeitraumes hat sich oder kann der Rotor 15 des Motors M um einen bestimmten Winkel drehen, für Umschaltzwecke. Entsprechend wird ein Schritt 659 eines Programms ausgeführt, um den Wert des INDEX von den erfaßten digitalisierten Spannungen an den Komparatur-Ausgängen A, B und C gemäß Fig. 6 zu erfassen, wenn die Windungsstufen zeitweilig nicht mit Leistung beaufschlagt sind, und es wird das Herausgeben von Formen von digitalen Signalen auf Linien 62 wieder aufgenommen, beginnend mit der Form eines digitalen Signals (und so eine korrespondierende Anzahl von Steuersignalen aus dem Steuersignalgenerator 51) indentifiziert durch den Wert des so bestimmten INDEX. Die digitalisierten Rück-EMFs für 3 gemäß einer Sternschaltung verbundene Windungsstufen S 1, S 2 und S 3 sind in Fig. 18 dargestellt und tabellenmäßig aufgeführt in den Tabellen III und IV, jeweils für eine Drehung im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn.

In Fig. 18 sind in den ersten drei Reihen der Tabellen III und IV die logischen Werte der digitalisierten Spannungen an den Eingabezeilen 0, 1 und 2 des Mikrocomputers 61 (Fig. 1 in der Anmeldung 45 40 921) dargestellt dann, wenn der Rotor 15 (Fig. 2 in 45 40 921) ausläuft. Jede der sechs Spalten zeigt logische Werte der digitalisierten Rück-EMFs, die zu einer bestimmten Zeit vorhanden sind. Wenn der Rotor dreht, werden die logischen Werte einer gegebenen Spalte ersetzt durch die logischen Werte in der Spalte rechts daneben. Wenn die rechteste Spalte erreicht ist, beginnen die logischen Werte wieder in der am weitestens links befindlichen Spalte, was sich dann zyklisch durch die Spalten wie zuvor fortsetzt. Fig. 18 zeigt überlagert zu den logischen Nullen und Einsen eine Wellenform von digitalisierten Rück-EMFs auf den Eingabezeilen 0, 1 und 2. Die digitalisierten Rück-EMFs zu jeder Zeit und deren Änderung auf andere Werte zu anderen Zeiten enthalten ausreichend Informationen, um eine Erfassung der Stellung des drehenden Rotors 15 zu ermöglichen, und den genauen Punkt in Abfolge zu bestimmen für einen Beginn der Umschaltung eines solcherweise drehenden Rotors, und um die Umschaltung wieder aufzunehmen, wann immer die Umschaltung unterbrochen oder nicht fortgeführt ist.

Entsprechend werden die indexbestimmten Operationen des Schrittes 659, wie er in Einzelheit in Fig. 19 beschrieben ist, verwendet in der zugehörigen Routine 588 in der bevorzugten Ausführungsform, und werden bei anderen Ausführungsformen gemäß der Erfindung verwendet, wann immer es erwünscht ist, mit einer Umschaltung in Abfolge zu beginnen. Die Betätigungen in Fig. 19 beginnen mit BEGIN 671 und der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) gibt alle Zeilen 0, 1 und 2 des Ausganges P 1 auf einmal ein, durch eine Maskierung (masking) mit ALLHI=07 (im Binärcode also 00000111). Im Ergebnis ergibt sich in dem Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) eine Drei-Bitbinärnummer, welche Binärzahlen aufweist entsprechen jeder der digitalisierten Spannungen an den drei Linien bzw. Zeilen. Diese Binärnummer wird als DATA 1 bezeichnet und in Schritt 673 abgespeichert. Bei Schritt 675 gibt dann der Mikrocomputer 61 alle Zeilen 0, 1 und 2 des Ausganges P 1 wieder in eine Suche nach digitalisierten Spannungen entsprechend einer angrenzenden Spalte von digitalisierten Spannungen in Fig. 18.

Die soeben erhaltenen digitalisierten Spannungen, im Schritt 675, werden sortiert und als DATA 2 bezeichnet. In dem Schritt 683 wird DATA 1 mit DATA 2 verglichen. Wenn sie in der Zahl gleich sind (d. h. DATA 1 - DATA 2 =)) (DATA 1 - DATA 2 = 0) dann hat sich der Rotor nicht genügend gedreht, um sich in die nach rechts angrenzende Spalte in Fig. 18. zu bewegen und in der Tabelle 3 oder 4 entsprechend der Drehrichtung. Wenn DATA 1 = DATA 2 ist wird eine Verzweigung gemacht, zurück zu Schritt 675, um einen anderen Satz einzugeben, oder ein Beispiel, von digitalisierten Spannungen, bis ein Beispiel von digitalisierten Spannungen bei Schritt 675 gefunden ist, welches unterschiedlich ist von DATA 1. In dem Schritt 685 wird die Differenz DATA 2 - DATA 1 berechnet.

Wenn Schritt 689 erreicht ist, hat der Mikrocomputer 61 Werte von DATA 1 und DATA 2 gespeichert, welche sich in angrenzenden Spalten einer der Tabellen III oder IV befinden. Jede Tabelle III oder IV führt Werte von R 3 auf, welches die Differenz von DATA 2 - DATA 1 ist, in der Spalte entsprechend den digitalisierten Rück-EMFs in DATA 1. Unterhalb eines Wertes der Differenz R 3 in jeder Spalte der Tabelle III oder IV sind Werte von INDEX und INDEXR. Die Werte von INDEX und INDEXR sind genau die Werte zur Identifizierung der genauen Tabelle 1 oder Tabelle 2 und der genauen Spalte darin, welche die digitale Signalform enthält, welche zu dem Mikrocomputer 61 paßt und welche dann es hervorbringt, Umschaltung der Windungsstufen an dem genauen Punkt in Abfolge wieder aufzunehmen. (Unterhalb des in der Tabelle enthaltenden Wertes von R 3 in Tabelle III ist eine Eintragung bezeichnet "Offset R 3" welches eine berechnete Zahl ist in dem Program listing der Anlage 1, für Zwecke der Nachschau in einer Mikrocomputertabelle).

Wenn die Richtung, die bestimmt worden ist, im Gegenuhrzeigersinn ist, wird eine Verzweigung von dem Schritt 689 zu dem Schritt 691 durchgeführt für eine Nachschlagetabelle in der Tabelle in dem Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in der Anmeldung 45 40 921), welche die Informationen besitzt, die in der Tabelle IV in der Reihe R 3 und bei INDEX gefunden werden. Wenn INDEX gefunden ist, wird INDEXR zurückgesetzt durch Addition von 12 zu INDEX. Wenn die Richtung, die bestimmt worden ist, im Uhrzeigersinn ist, wird eine Verzweigung von Schritt 689 zu Schritt 693 gemacht, für eine Nachschlagetabelle in einer Tabelle in dem Mikrocomputer 61 (Fig. 1 der Anmeldung 45 40 921) welche die Information besitzt, die in Tabelle III in Reihe R 3 und INDEX gefunden wird. INDEXR wird zurückgesetzt in gleicher Weise in Bezug zu INDEX, wenn die Richtung im Uhrzeigersinn ist. Nachdem Schritt 691 oder Schritt 693 ausgeführt ist, wird der Schritt RETURN 679 erreicht.

Die Operationen der Fig. 19 können allgemeiner wie folgt beschrieben werden. Der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) identifiziert in Abfolge die Formen der Steuersignale und der digitalen Signale der Tabellen I und II durch Werte eines INDEX, welcher bezeichnet ist INDEX. Ein Wert dieses INDEXES wird bestimmt aus den erfaßten digitalen Spannungen, wenn die Windungsstufen zeitweise nicht mit Leistung beaufschlagt sind. Der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921 nimmt das Hervorbringen nachfolgender Formen von digitalen Signalen wieder auf, welches bewirkt, daß der Steuersignalgenerator 51 (Fig. 1 der Anmeldung 45 40 921) in Abfolge Formen von Steuersignalen hervorbringt, in einer Folge, die mit einer Form von digitalen Signalen und Steuersignalen beginnt, bestimmt aufgrund der erfaßten Spannungen. Die Nachschlagetabellen-Information, die in dem Mikrocomputer 61 (Fig. 1 der Anmeldung 45 40 921) gespeichert ist, ist eine Funktion, d. h. eine vorbestimmte Übereinstimmung zwischen Elementen von zwei Sätzen von Zahlen. Diese Sätze von Zahlen, die hier zugrunde liegen, sind Werte von INDEX einerseits und Werte von Differenzen R 3. Übereinstimmenderweise können die Tabellen III und IV betrachtet werden als ein tabulierter INDEX als Funktion der digitalisierten Rück-EMF selbst. Es sit auch zu verstehen, daß es eine Vielzahl von gleichwertigen Wegen gibt, bekanntgemacht, durch die hier gegebene Offenbarung, eine Funktion aufzustellen, die die digitalisierten Rück-emf Information in Bezug setzt zu variablen so wie etwa INDEX, was verwendet werden kann, um einen genauen Punkt für ein Starten oder Beginnen in Abfolge zu bestimmen, wenn eine Umschaltung erneut beginnt. Wenn die aufeinanderfolgenden Formen digitaler Signale und Steuersignale identifiziert sind durch Werte eines Index, wird der Index vorteilhafterweise bestimmt als eine Funktion einer Zahl, die durch die erfaßten digitalisierten Spannungen dargestellt ist, wenn die Windungsstufen zeitweise nicht mit Leistung beaufschlagt sind, und der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) beginnt wieder Formen hervorzubringen, beginnend mit einer Form des Steuersignals, identifiziert durch den Wert eines so bestimmten Index. Der Index wird als eine erste Funktion einer Zahl bestimmt, welche durch erfaßte digitale Spannungen dargestellt ist, wenn die Windungsstufen zweitweise nicht mit Leistung beaufschlagt sind, und die vorgewählte Abfolge ist für eine Rotation im Uhrzeigersinn der drehbaren Elemente 15 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) und bestimmt als eine zweite Funktion der so dargestellten Zahl, wenn die vorgewählte Abfolge für eine Drehung im Uhrzeigersinn ist, und der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 der Anmeldung 45 40 921) beginnt wiederum Formen zu produzieren oder hervorzubringen, beginnend mit der Form des Steuersignals, identifiziert durch den Wert des so bestimmten Index. Der Wert des Index wird desgleichen als eine Funktion der Differenz von ersten und zweiten Zahlen bestimmt, dargestellt durch unterschiedliche Beispiele der erfaßten digitalisierten Spannung, und der Mikrocomputer 61 beginnt mit der Form des Steuersignals, identifiziert durch den Wert des so bestimmten Index.

Der Wert des Index wird bestimmt als eine Funktion der Differenz von ersten und zweiten Zahlen, dargestellt durch unterschiedliche Beispiele der erfaßten digitalisierten Spannungen, es sei denn, daß eine der Zahlen sich in einem Satz von vorbestimmten Zahlen befindet, sowie etwa 0 und 7, und der Mikrocomputer 61 beginnt mit der Form der Steuersignale, identifiziert durch den Wert des so bestimmten Index. Eine Differenz der ersten und zweiten Zahlen, dargestellt durch unterschiedliche Beispiele der erfaßten digitale Spannungen, wird berrechnet und ein Wert des Index wird bestimmt als eine Funktion der Differenz, es sei denn, daß die Differenz sich in einem Satz von vorbestimmten Zahlen befindet, sowie etwa 0, +3 und -3, und der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in Anmeldung 45 40 921) beginnt mit der Form von Steuersignalen, identifiziert durch den Wert des so bestimmten Index. Der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in der Anmeldung 45 40 921 verhindert auf diese Weise, daß die erfaßten digitalisierten Spannungen, die eine Zahl in einem vorbestimmten Satz darstellen, so wie etwa 1 und 7, benutzt werden, den Beginn der Form von Steuersignalen zu bestimmen. Der Mikrocomputer 61 (Fig. 1 in der Anmeldung 45 40 921) erfaßt wiederholt die digitalisierten Spannungen, während die Windungsstufen zeitweise nicht mit Leistung beaufschlagt sind, und bestimmt den Beginn der Form der Steuersignale, sobald eine Änderung auftritt in einem der erfaßten digitalen Spannungen."

Tabelle 3 in dieser Anmeldung entspricht Tabelle III in der Beschreibung von Boyd/Muller.

Es ist zu beachten, daß in der Boyd/Muller-Anmeldung dann, wenn der Motor im Rührbereich betätigt wird eine bestimmte Zeit zur Umkehrung der Motorrichtung erlaubt ist, um den Rotor bis zu einem Anhalten auslaufen zu lassen und dann ein freies Wiederstarten bewirkt wird, mit einer 50-prozentigen Chance, daß der Rotor in der falschen Richtung startet, was eine Einstellung der Umschaltung notwendig macht, um die Rotorrichtung umzukehren und die Geschwindigkeit in der richtigen Richtung zu beschleunigen. Dies ergibt ungleichmäßige Beschleunigungen des Rotors und bewirkt so im Ergebnis eine gut gleichmäßige Waschwirkung. Demgemäß stellt diese Erfindung eine mathematischen Weg dar, herauszufinden, wo sich der Rotor befindet und wo die Schaltung in der Abfolge sein wird. So berechnet der Mikrocomputer, mit einem Übergang, welche Schaltungen "an" sein sollten zu jeder möglichen Zeit.

Wenn zu diesem Zeitpunkt gestartet werden soll, wird Leistung mit solchen Schaltungen, die so eingestellt sind oder mit diesen Tabellen indexiert sind, aufgebracht und es wird begonnen, Leistung aufzubringen.

Zeitelemente sind wie folgt vorgesehen:
- SHORT TIMER (Kurzzeitgeber)
- LONG TIMER (Langzeitgeber
- COMMUTATION TIMER (Umschaltzeitgeber)

Bei dieser Ausführungsform wird ein INTEL 8049 1-Chip Mikrocomputer verwendet für den Motorsteuerungsmikrocomputer 10. Er enthält einen 8 Bitzeitgeber. Dieser Zeitgeber kann entweder durch ein externen Oszillator oder unmittelbar von dem ALE-Impuls angetrieben werden, welcher durch einen Faktor 32 dividiert wird, bevor er in den Zeitgeber eintritt (ALE = CLOCK/32). Die Mikrocomputeruhr läuft mit 10 MHZ, so daß daher ein (10 MHZ/15)/32 = 20.833 KHZ-Uhrsignal auf den Zeitgeber aufgebracht wird. Dies ergibt eine Zählung alle 48 mS, in dem Zeitgeber und in Betrieb wird der Zeitgeber mit einer Zahl von 2 beladen, was so einen Unterbrechungsimpuls alle 96 mS ergibt. Diese Unterbrechungsrate ergibt die Basiszeitgebung für den Motorsteuerer.

Bei Unterbrechung wird das Programm gezwungen, in eine Zeitgeberunterbrechungsroutine bzw. ein Zeitgeber Unterbrechungsprogramm zu springen. bei Eintritt dieses Programms wird der Zeitgeber wieder mit einer Zahl von 2 beladen, um die 96 mS Basiszeit zu ergeben.

Diese Routine besitzt zwei Hauptfunktionen:
(i) Herunterzählen des Zeitgeberregisters alle 96 mS, und setzen des entsprechenden Auszeit-Zeichens, wenn die Zahl 0 erreicht ist.

Drei Zeitgeberregister werden verwendet:
(a) Kurzverzögerungszeitgeber
(b) Umschaltverzögerungszeitgeber
(c) Langzeitverzögerungszeitgeber.

Die Register (a) und (b) werden bei jeder Unterbrechung heruntergezählt, dazu benutzend eine Zahl von 01H bis OFFH, die Zeitgeber (a) und (b) können Zeitintervalle von 96 mS bis zu 24 mmS (d. h. 256×96 mS) erreichen. Für ausgedehnte Zeitverzögerungen unter Verwendung des Registers (c) wird eine zwischengeschaltetes Prescaler-Register, welches anfänglich auf 7FH (127) eingestellt ist, bei jeder Unterbrechung heruntergezählt. Nur dann, wenn das Prescaler-Register 0 erreicht, wird das Register (c) heruntergezählt. Der Langzeitgeber kann daher Zeitintervalle von 127×96 = 12 mmS bis zu 127×296×96 mS = 3 Sekunden erreichen. Damit das Hauptprogramm diese Zeitverzögerungen verwendet, muß eine Zahl in das entsprechende Zeitgeberregister eingegeben werden. Das Zeitgebersignal (flag) muß dann periodisch getestet werden, um zu sehen, ob die Zeit abgelaufen ist.

(ii) Die zweite Funktion dieses Programms ist es, die Betragsfunktion 16 aus Fig. 1 für den Geschwindigkeitsbedarf zu ergeben, d. h., eine Zählrate zu ergeben für den Positionsirrtumszähler 15 gleich der geforderten Motorumschaltrate. Das wird erreicht durch Einstellen des Geschwindigkeitsbetrags-Zeitgeberregisters (RATETMR) gleich zu der Zahl für den Zeitraum der erforderlichen Umschaltrate, bspw. ACCSPEED, ENDSPD. So wird bei jeder Zeitg 58905 00070 552 001000280000000200012000285915879400040 0002003631502 00004 58786eberunterbrechung das RATETMR heruntergezählt und wenn es 0 ist, wird der Positionsfehlerzähler 15 heruntergezählt. Das RATETMR wird automatisch wieder beladen mit der genauen Zahl und der Zyklus wiederholt sich für einen fortdauernden Betrieb.

Mit Bezug nun zu Fig. 6, welches ein Flußdiagramm der Umkehrabfolge der hier beschriebenen Erfindung ist, wird angenommen, daß der Mikrocomputer die Aufbringung von Leistung auf den Motor zeitlich ausgesetzt hat und der Motor abgeschaltet ist, d. h. alle Leistung zu dem Stator unterbrochen ist. Ein Langzeitgeber 40 wird auf 150 bis 200 mmS, vorzugsweise 180 mmS, eingestellt, was ein ungefähres Maximum bezüglich der Nachlaufzeit ist. Wie angegeben, ist die Leistung abgestellt, wie in Block 41 angezeigt, und es wird eine Überprüfung in Block 42 des Registers DIRECT durchgeführt, welches in dem Mikrocomputer 10 vorgesehen ist, um anzuzeigen, ob der Motor im Uhrzeigersinn oder in Gegenuhrzeigersinn läuft. In dem Fall, daß die Rotationsrichtung im Uhrzeigersinn geht, wird der Registerwert geändert auf Gegenuhrzeigersinn, bereit zu einem starten in der nächsten Richtung, und umgekehrt, so daß geeignete Blocks 43 und 44 verwendet werden, wie erforderlich. Es gibt einen zweiten Zeitgeber, der Kurzzeitgeber 45 genannt wird, welcher auf einen Wert von 40 mmS gesetzt wird. Dieser Zeitgeber ergibt ein Sicherheitsmerkmal insofern, daß dann, wenn der Rotor anhält, dann natürlich eine Abfolge EMFs desgleichen stoppt und keine meßbaren Signale zu dem Mikrocomputer übertragen werden, zur Verarbeitung. Entsprechend unterstützt der zweite Zeitgeber darin, eine Fehlfunktion zu vermeiden.

Es ist ein dritter Zeitgeber vorgesehen, welches der Umschaltungszeitgeber 46 ist, welcher auf 20 mmS eingestellt ist. Nun entspricht dieser Wert einer Rate von Nulldurchgängen, ausreichend niedrig, um es zu ermöglichen, daß eine Umkehrung vor sich geht. Als nächstes gibt es einen Rotoranhänger (tag rotor)-Positionsanzeiger (der Anhänger entspricht R 3 in der Beschreibung der Boyd/Muller-Anmeldung), Block 47, welcher die Position des Rotors erfaßt.

Dies ist in Beziehung zu den Tafeln 4 und 5, wobei Tafel 4 benutzt wird, wenn es erforderlich ist, vom Uhrzeigersinn in den Gegenuhrzeigersinn zu gehen, und Tafel 5, wenn es erforderlich ist, um vom Gegenuhrzeigersinn in den Uhrzeigersinn zu gehen, wie es vollständiger mit Bezug zu Fig. 8 erläutert ist. So wird ein Start durchgeführt, in dem die Werte von A, B und C eingegeben werden, d. h. die Ausgangswerte der Spannungs-Digitalisierungsschaltung. Diese werden in dem Speicher (memory) als Daten 1 (Block 60 in Fig. 8) gespeichert, welches der entsprechende Ort ist.

Dann werden die Werte, die den EMF-Signalen entsprechen, wieder eingegeben und als Daten 2, Block 61, gespeichert. Diese Daten 1 und Daten 2 werden dann in Block 62 miteinander verglichen. Wenn sie gleich sind und der Kurzzeitzeitgeber ist nicht gleich dem Nullblock 63, d. h. ein Übergang ist noch nicht erreicht worden, nimmt der Computer (wie angedeutet durch Zeile 48) wieder Messungen von A, B und C auf, indem er sie mit dem vorhergehenden Wert vergleicht. Sobald die Daten 1 nicht gleich den Daten 2 sind, werden die Daten 1 von den Daten 2 subtrahiert und dies ergibt einen Wert in Hexadezimalform, für den Übergang. Dieser wird dann in das Speicherregister eingegeben, das "Tag" genannt wird, Block 64. Das Plusdiagramm wird dann weiterhin durchgegangen, um zu sehen, ob der Modul der Daten 2 minus der Daten 1 gleich 0, 1, 2 oder 4 ist, von denen jeder einer der erlaubten Werte ist. Wenn er es nicht ist, ist irgendetwas falsch und es muß zurückgegangen werden zum Anfang und der gesamte Vorgang erneut gestartet werden, da die Werte ungenau sind, aus welchem Grund auch immer. Normalerweise sind aber solche Werte genau und es gibt eine zuverlässige Änderung und aus dem zuvor erwähnten Programm wird dann herausgegangen. Wenn es keinen Übergang innerhalb von 40 Millisekunden gibt, wie angedeutet durch den Kurzzeitzeitgeber, dann befindet sich der Rotor in einer solch niedrigen Geschwindigkeit, bei der eine Umkehrung vonstattengehen kann. Wenn ein Übergang erreicht wird innerhalb von 20 Millisekunden, wie angezeigt durch den Umschaltungszeitgeber, dann dreht sich der Rotor immer noch mit einer Rate, die größer ist als die erlaubte Rate für eine Umkehrung und es ist notwendig, durch die Abfolge erneut durchzugehen. Wenn der Langzeitzeitgeber 0 nicht erreicht hat, wie überprüft in Block 49, dann muß überprüft werden, ob der Umschaltungszeitgeber gleich 0 ist, wie überprüft in Block 50 und, wenn er es nicht ist, dann ist bekannt, daß der Rotor sich immer noch dreht. Die Abfolge durchläuft wiederum Beobachten der Stellung, Beibehalten der Daten und Erhalten eines neuen Wertes der Rotoreinstellung, jedesmal, wenn die Abfolge durchgegangen worden ist. Wenn der Langzeitzeitgeber, welcher für 180 Millisekunden eingestellt ist (ein wenig länger als die erwartete Auslaufzeit) ausläuft, dann ist es notwenig, eine dynamische Bremse aufzubringen, d. h. alle Windungen miteinander kurzzuschließen. Der Kurzzeitzeitgeber 45 ist eine Sicherheitseinrichtung, welche sicherstellt, daß die Routine/das Programm nicht kontinuierlich durchgegangen wird, auf der Suche nach einer Aus-Einstellung, wenn tatsächlich der Rotor gestoppt hat, und wenn auch ausgeschaut wird für eine Änderung, keine solche Änderung auftritt, da kein EMF erzeugt wird, um eine solche Änderung hervorzurufen. Wenn so die Umschaltzeitdauer größe als 40 Millisekunden wird, schaltet die Einrichtung aus. Unter der Annahme, daß ein Übergang stattgefunden hat innerhalb der erlaubten Parameter, werden dann die Werte für INDEX und INDEXR abgeleitet, bei Block 53, was im einzelnen in Fig. 7 erläutert ist. Wenn der Rotor geschwindigkeitsmäßig heruntergefahren ist, auf eine Geschwindigkeit, bei welcher eine Umkehrung stattfinden kann, definiert die Information, die in dem Register TAG gespeichert ist und das Richtungsregister DIRECT, wo der Rotor sich befindet und seine Drehrichtung. Entsprechend werden die Werte von INDEX und INDEXR entweder nach Tafel 4 (Erfassen der Rotorposition von einer Drehung im Uhrzeigersinn zu einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn) oder Tafel 5 (Erfassen der Rotorposition von einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn zu einer Drehung im Uhrzeigersinn) gewählt und die Windungen werden mit Spannungen beaufschlagt, was ein Drehmoment auf den Rotor bewirkt, was weiter bewirkt, daß der Rotor seine Richtung umkehrt bezüglich seiner vorhergehenden Richtung. Wenn beispielsweise das EMF von den Motorwicklungen, wenn der Rotor am Auslaufen ist, solche sind, die aus einer Drehung im Uhrzeigersinn herrühren, folgen solche EMFs gemäß der Form aus Fig. 2, und unter der Annahme, daß der Rotor sich in einer Stellung befindet, in welcher das EMF C hoch ist, ist das EMF B niedrig und das EMF A ändert sich von niedrig zu hoch, d. h. der Übergangspunkt 55 in Fig. 2 wird erreicht und ist erreicht worden in einer Zeit, die größer ist als 20 Millisekunden (bei normalem Betrieb) nachdem der Übergangspunkt 56 erreicht worden ist. Wenn Leistung aufgebracht wird, um in der gleichen Richtung fortzufahren, dann würden die Schaltungen auf die Windungen A+ und B- sein, da es aber erforderlich ist, die Richtung umzukehren und das ist ersichtlich in Fig. 3, entspricht der Übergangspunkt 57 dem Übergangspunkt 55 in Fig. 2, so daß, um ein umgekehrtes Moment zu ergeben, die Schaltungen B+ und A- die erforderlichen Windungen mit Spannung beaufschlagen. Bei manchen Umständen kann eine Beaufschlagung von C- anstatt von A- verwendet werden, da EMF A nach rechts fällt, von dem Übergangspunkt 57, während C ansteigt. So ist in Tabelle 4 Index 3, der zu Tabelle 2 in Bezug steht, gewählt worden, anstatt Index 4 und dann, wenn das EMF in der gewählten Windung auf Null zurückfällt, da die Rotorgeschwindigkeit auf Null fällt, steigt die Umschaltung auf Index 4 in Tafel 2 an und die Abfolge fährt in der gewählten Ordnung fort. Der Positionskreisfehlerzähler 15 ist auf einen Wiederstart- Wert in Block 53 a eingestellt, die Geschwindigkeitsbedarfsrate 16 ist auf eine Wiederstart-Geschwindigkeit in Block 53 b eingestellt und der Mikrocomputer stellt dann die Zeitschalter auf ein Hauptumschaltprogramm zurück. Natürlich ist das Umkehrprogramm, das in Fig. 6 gezeigt ist, während des Rührens zurückgekehrt zu jeder Umkehrung, bis das Ende des Waschzyklusses bestimmt ist, bei diesem Verfahren, durch den Befehlmodul 11, welcher dem Mikrocomputer 10 den Befehl gibt, aufzuhören und in ein weiteres Programm einsteigt, beispielsweise in das (Wasser-) Ablaßprogramm und dann das Drehprogramm (Schleuderprogramm).

Es ist ersichtlich, daß dadurch, daß dem Umkehrprogramm gefolgt wird, in welchem die Stellung des Rotors überwacht wird, bis hinunter zu einem Punkt und einer Geschwindigkeit, an welcher der Rotor sich in einer Bedingung für eine Umkehr befindet, eine Umkehrung in einer einzelnen Umschaltperiode bewirkt werden kann, was bewirkt, daß der Motor durch den Stopp geht und die Richtung umkehrt ohne einen Verlust an Rhythmus, es sei denn, daß eine Bremsung hätte bewirkt werden müssen. Wenn eine Bremsung bewirkt wird, kann es notwendig sein, zu dem Startprogramm, wie es zuvor beschrieben ist, zurückzugehen, in welchem die gewählten Schalter angeschaltet werden und Anzeiger von den Windungen verwendet werden, um anzuzeigen, ob der Rotor sich in der richtigen Richtung dreht. Wenn dies nicht der Fall ist, dann wird der Motor zwangsumgeschaltet, um die Richtung des Rotors zu ändern und eine Beschleunigungsgeschwindigkeit aufzunehmen, wie zuvor beschrieben. Dies tritt aber gewöhnlich in der Praxis nicht auf, sondern eine reibungslose Umkehrung mit einer Richtungsänderung innerhalb einer Umschaltperiode wird bewirkt.

Auch bei einem dynamischen Bremsen, bei welchem die Windungsenden des Motors miteinander verbunden werden, ist es noch möglich, die Geschwindigkeit des Rotors bis hinunter zu dem Umkehrpunkt zu überwachen und so die Zeit zu reduzieren, in welcher eine Umkehrung bewirkt wird. In der Spannungs-Digitalisierungsschaltung gemäß Fig. 5, und dies im Unterschied zu der Boyd/Müller-Schaltung, ist die Sternpunkt-Spannung VN in die Schaltung 13 eingebracht. Die Spannung an dem Sternpunkt ist die Vektorsumme der 3 EMFs, die in den Windungen erzeugt werden und ändert sich mit der Umschaltungsrate. Die Signale aus den Vergleichern sind nicht in derselben Abfolge wie eine offene Schaltung, bei einem Auslaufen, sondern in Synchronisation mit dem Rotor und gemäß der Geschwindigkeit des Rotors können sie gemessen werden und eine Umkehrung begonnen werden, wenn die Geschwindigkeit auf einen gewünschten Wert fällt. So sind die Teste, Überprüfungen, für die Übergänge und die Rührabfolge nicht unterbrochen worden, dann werden die Änderungen, die auftreten, überwacht und die Zahlen gehen alle von 0 auf 1, nicht alle zur gleichen Zeit, aber die Form ist ausreichend, um zu ermöglichen, daß die Zeit für eine Umkehr bestimmt wird.

Mit Bezug zu Fig. 4 wird eine Bremsung bewirkt, indem die Schalter 31, 32 und 33 in den leitenden Zustand gebracht werden, wobei es einen geringen Spannungsabfall in diesen Schaltern gibt und wenn VA, VB und VC alle zugleich sich bewegen und es daher nicht möglich ist, die Stellung des Rotors anzugeben, erfassen die Vergleicher aus Fig. 5 kleine Spannungsänderungen (etwa 1 oder 2 Volt) zwischen der VA-, VB-und VC-Spannung und der VN-Spannung, um zu ermöglichen, die Bewegungsrate zu der Anzeige zu geben und zu dem Mikrocomputer 10.

Tabelle I

DATEN FÜR EINE DREHUNG IM UHRZEIGERSINN

Tabelle II

DATEN FÜR EINE DREHUNG IM GEGENUHRZEIGERSINN

TABELLE III

ERFASSEN DER ROTORSTELLUNG IM UHRZEIGERSINN(WINDUNGEN VON NIEDRIGER ZU HOHER GESCHWINDIGKEIT)

ANHANG

TABELLE IV

ERFASSEN DER ROTORSTELLUNG VOM UHRZEIGERSINN IN DEN GEGENUHRZEIGERSINN

TABELLE V

ERFASSEN DER ROTORSTELLUNG VOM GEGENUHRZEIGERSINN ZUM UHRZEIGERSINN

Wenn wir uns nun einem zweiten Aspekt der Erfindung zuwenden, wie oben ausgeführt, so ist die digitalisierende Schaltung 13 reaktiv auf die Rück-EMF des ECM 2, um ein simuliertes Signal zu ergeben, welches eine Anzeige ist für die Stellung des ECM-Rotors.

Die Geschwindigkeitssteuerung des ECM 2 ergibt sich durch eine mikrocomputergesteuerte digitale Einpflanzung (implementation) eines Positionssteuerkreises, auf den später noch zurückgekommen wird. Die Rückmeldeinformation bezüglich der Stellung und der Geschwindigkeit ist in den Ausgangsgrößen der spannungsdigitalisierenden Schaltung 13 enthalten. Eine Software 14 zur Erfassung der Umschaltrate in dem Motorsteuerungs-Mikroprozessor 10 liefert eine Zahl aus Eins zu dem Positionsirrtumszähler 15, für jede Umschaltung. Jede Zahl setzt den Zähler um Eins herunter. Die Zählrate ist daher proportional der Motorgeschwindigkeit. Die geforderte Geschwindigkeitsinformation wird erhalten durch eine Hardware/Software 16 für den Zeitgeber für die Geschwindigkeitsbedarfsrate, welche eine Zählrate zu dem Positionsirrtumszähler 15 gleich der geforderten Motorumschaltrate liefert, welche Rate indirekt gewählt worden ist durch eine geeignete Betätigung von manuell auszuwählenden Steuerungen in den Bedienungsperson-Steuerungen 9. Der Zeitgeber 16 für die Geschwindigkeitsbedarfsrate, Verstärkerstufen, Impulsbreitenmodulationssteuerungen 18, ein Generator 8 für ein Umschaltsteuerungssignal, ein Umschaltschaltkreis 17, ein Spannungs-Digitalisierungsschaltkreis 13 und ein Schaltkreis 14 zur Erfassung der Umschaltrate definieren den Rückmelde-Positionssteuerkreis, wobei der Summationspunkt der Positionsirrtumszähler 15 ist. Der Positionsirrtumszähler 15 summiert algebraisch positive Impulsraten von der Geschwindigkeitsbedarfsrate 16 und der Erfassungseinrichtung 14 für eine negative Umschaltrate. Die Ausgangsgröße aus dem Positionsirrtumszähler 15 erscheint als ein Irrtumssignal, welches die algebraische Differenz zwischen zwei Zahlen ist, welche den Strom (und damit die Leistung) in dem Motor steuern, durch einen impulsbreiten modulierten Steuerschaltkreis 18 mit einer Strombegrenzungssteuerung 5. Der Irrtum ist die Differenz zwischen der gewünschten Zahl, wie angezeigt von dem Anzeiger 16 für die Geschwindigkeitsbedarfsrate, verglichen mit der Umschaltrateneinrichtung 14. Eine PWN-Rate von Null ist gleich einem Nullwert und eine PWM-Rate von 100% ist gleich einer vollen Skalenzahl. Dieser Aspekt ist in größerer Einzelheit in der Patentanmeldung mit der US-Serial Number 7 09 043 von Neil Gordon Cheyne enthalten, welche am 7. März 1985 eingerichtet ist, und welche hiermit vollinhaltlich in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird, und welche verbesserte impulsbreitenmodulierte Steuerungsverfahren zur Steuerung des Stromes (und damit der Leistung) erläutert, bezüglich einer induktiven Last mit besonderen Anwendungen bei Gleichstrommotoren. Auf diese Weise ist der digitale Positionssteuerungskreis angeordnet, so daß, wenn der ECM sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die geringer ist als durch den Geschwindigkeitsbedarfsratenzeitgeber 16 gefordert, die Niedergeschwindigkeitsleistung ansteigt, bis die Stromgrenze bewirkt wird, um eine schnellere Beschleunigung zu ergeben, jedoch während eines Betriebes mit beständiger Geschwindigkeit wird der Fehler und damit die PWM-Impulse beibehalten und gesteuert, um die Leistungseingabe in den ECM zu steuern, daß sie ausreichend ist, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Die Bedienungspersonsteuerungen 9 sind vorgesehen und weisen in der bevorzugten Ausführungsform einen Befehlsmikrocomputer 19 auf, welcher die Benutzerbefehle in Signale zu dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer 10 übersetzt. So wird die Geschwindigkeitsbedarfsrate durch Befehle eingestellt, die durch die Benutzersteuerungen 9 eingeleitet werden und diese Steuerungen besitzen Befehle, die sich auf eine Auswahl des Waschprogramms beziehen, beispielsweise schwach, gewöhnlich, schwerbelastet, Wolle und permanente Pressung und weisen desgleichen eine Auswahl auf in Bezug auf das Wasserniveau, beispielsweise niedrig, mittel oder hoch. Jedes dieser Programme ist mit einem unterschiedlichen Leistungsbedarf, einem Hubwinkel, einer Beschleunigungsrate und einer Geschwindigkeit verbunden, bezüglich der Waschcharge, die dem Rührer 1 aufgegeben wird, welcher in einem Drehgefäß 3 angebracht ist und in einem Wasserbehältnis 4, in der bekannten Weise. In Fig. 1 ist gezeigt, daß der Motor 2 unmittelbar den Rührer 1 antreibt, es kann aber natürlich ein indirekter Antrieb genauso verwendet werden.

Das Vorstehende beschreibt einen elektronischen Steuerungsschaltkreis, welcher es ermöglicht, daß die Geschwindigkeit des Motors 2 gesteuert wird. Mit Bezug nun zu Fig. 9 zeigt dieser ein Geschwindigkeitsprofil in Bezug zu der Zeit eines halben Zyklus, bei oszillierender Drehung des Rührers durch den Motor 2. Wie ersichtlich ist, wird Leistung auf den Motor aufgebracht, um drei Schritte in dem halben Zyklus zu erzielen, einen anfänglichen Schritt 120 der Beschleunigung vor einer Geschwindigkeit Null auf eine gewünschte maximale Geschwindigkeit, einen zweiten Schritt 121, in welchem die maximale Geschwindigkeit beibehalten wird, bis ein Abschaltpunkt 122 erreicht wird, an dem Leistung von dem Motor zurückgenommen wird, und ein dritter Schritt, während welchem die Drehanordnung des Motors und der Rührer auslaufen, bis zu einem Stopp, im wesentlichen in Übereinstimmung mit entweder der Beispielskurve 123 oder, wie es dargestellt ist, in kleineren gestrichelten Linien, der Kurve 124, wobei die Kurve 124 von einem unterschiedlichen Abschaltpunkt 125 aus startet, was später noch erläutert ist. So gibt es dort drei verschiedene Zeiten, eine Beschleunigungszeit 128, eine Plateauzeit, die mit dem Bezugszeichen 129 versehen ist, wenn eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit erreicht wird, aufgrund von Umständen, die oben diskutiert worden sind, und eine Auslaufzeit, die mit dem Bezugszeichen 130 versehen ist. Die Summe dieser Zeiten ergibt die Gesamthubheit. Von diesen Zeiten sind die Beschleunigungszeit 128 und die Plateauszeit 129 elektronisch steuerbar, die Auslaufzeit 130 ist aber abhängig von mechanischen Bedingungen, was mit der Trägheit der Rotationsanordnung zusammenhängt, einschließlich des Rotors des Motors und des Rührers und des zugeordneten Antriebsgetriebes, gegen welches der Widerstand der Charge von Faserstücken wirkt, die sich in dem Drehgefäß 3 befinden. Entsprechend hängt die Auslaufzeit 130 von der Charge ab, und ändert sich mit dieser, welche sich in der Waschmaschine befindet, und darüber hinaus noch von anderen kleineren Faktoren, so dem Effekt der Aufheizung der Lager.

Eine gewünschte Waschwirkung variiert von einer sanften Wirkung, wenn die "delicate"-Steuerung betätigt wird, bis zu einer starken Wirkung, wenn die "stark verschmutzt"-Steuerung betätigt wird. Bei einer bestimmten Waschmaschine, die hergestellt worden ist, sind fünf Arten von Waschwirkungen vorgesehen worden, wie zuvor erwähnt, nämlich schwach, normal, stark verschmutzt, Wolle und permanentes Drücken (permanent press) und drei verschiedene Wasserniveaus sind vorgesehen worden, so daß es möglich ist, fünfzehn Kombinationen oder fünfzehn verschiedene Rührgeschwindigkeitsprofile zu erhalten, die erreicht werden müssen.

Der Befehlsmikrocomputer 19 gibt daher Befehle auf der Grundlage von Informationen von den Benutzersteuerungen 9 zu dem Motorsteuerungsmikrocomputer 10, welcher die Beschleunigungszeit definiert, die Hubzeit und die maximale Geschwindigkeit der Rotation entsprechend der Auswahl, die in dem Benutzersteuerungskreis 9 vorgenommen worden ist und welche vorprogrammiert worden ist, in den Befehlsmikrocomputer 19.

Der Motorsteuerungsmikrocomputer 10 hält diese Information zurück und gibt Befehl zu dem Motor, zu rühren, entsprechend dem geforderten Profil, über den digitalen Positionssteuerungskreis, wie weiter oben wiederholt erläutert, bis ein Befehl ergeht, zu stoppen, durch den Befehlsmikrocomputer 19.

Das Verfahren zur Steuerung der Beschleunigungszeit 128 kann mit Bezug zu Fig. 10 erläutert werden.

In Fig. 10 sind typische Kurven der Geschwindigkeit/Zeit dargestellt, was den Effekt des Geschwindigkeitsbedarfs bei Beschleunigung zeigt. So ist Fig. 10 eine Zeichnung, die die Geschwindigkeit über die Zeit für den Motor aufträgt. Diese Information, die erhalten wird durch Betätigung der Benutzersteuerung in dem Schaltkreis 9, basiert darauf, daß der Motor bei einer Geschwindigkeit von Null gestartet wird und daß die Inhalte des Positionsirrtumszählers auf Null sind. Entsprechend bildet der Befehl eine Beschleunigungsrate, d. h. die geforderte Geschwindigkeit, die erreicht werden muß in der Beschleunigungszeit 128 der Fig. 9. Die Geschwindigkeit kann entweder als Umdrehung des Motors gegeben sein, als Umdrehungszahl des Rührers oder als eine Umschaltrate, und eine geeignete Schaltung ist vorgesehen, abhängig von der Informationsart, die gegeben ist. Die Änderungskurven V1 bis V4 in Fig. 10 zeigen die unterschiedlichen Beschleunigungsraten, die sich aus den Geschwindigkeitsbedarfsraten ergeben für einen Drehwiderstand des Motors, und zeigen die Zeit, die gebrauchst wird, um eine maximale Geschwindigkeit zu erreichen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, steigt die Beschleunigungsrate mit ansteigender Geschwindigkeitsbedarfsrate an. Jede Kurve ist im wesentlichen linear in ihrem ersten Bereich. Die Zeit, um eine geforderte Geschwindigkeit zu erreichen, ist praktisch unabhängig von der Geschwindigkeitsbedarfsrate, ist jedoch eine Funktion des Kreisgewinns des Positionssteuerungskreislaufes.

Für irgendein gegebenes Geschwindigkeitsprofil muß die Beschleunigung so sein, daß eine eingestellt Geschwindigkeit, d. h. die Plateaugeschwindigkeit 121, die in Fig. 9 gezeigt ist, in einer bestimmten Zeit erreicht wird. Entsprechend muß der Befehl so eingestellt sein, daß er eine definierte Beschleunigungsrate ergibt, d. h. ein Erreichen der vorgegebenen Geschwindigkeit in einer vorgegebenen Zeit. Natürlich ist die Belastung an dem Rührer zu dieser Zeit nicht bekannt und daher muß anfangs die Geschwindigkeitsbedarfsrate so vorgegeben werden, daß sie die maximale Geschwindigkeit in einer bestimmten Zeit unter gewählten vorbestimmten Bedingungen erreicht. Das bevorzugte Betriebsverfahren ist es, anfänglich eine Geschwindigkeitsbedarfsrate einzustellen, die sich aus einer Beschleunigungsrate ergibt, welche um ein Weniges geringer ist als die schließlich erwünschte, und dann die Geschwindigkeitsbedarfsrate einzustellen nach oben auf die gewünschte Geschwindigkeit, während der nächsten Zyklen, während der nächsten Tauzyklen. So ergibt sich eine Waschwirkung, die sanfter ist, als sie erreicht würde dadurch, daß rasch auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt wird, mit der Möglichkeit, daß eine Überlast auftritt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kreisgewinn (loop gain) des Geschwindigkeitssteuerungskreises auf irgendeine bekannte Weise also so eingestellt wird, daß die Zeit, die genommen wird, um die erforderliche Plateaugeschwindigkeit zu erreichen, wenn der Zeitgeber 16 für die Geschwindigkeitsbedarfsrate mit der Plateaugeschwindigkeitsrate belastet wird, größer ist als die Bandbreite von geforderten Zeiten. Ein Weg ist es, den Irrtumswert einzustellen, der in dem Positionsirrtumszähler 15 enthalten ist, gefordert, um eine 100% PWM-Rate zu erhalten. Wenn die Belastung in der Maschine leicht ist, beschleunigt der Rührer auf die Geschwindigkeit rascher als wenn die Belastung groß ist. Entsprechend sieht die hier beschriebene Erfindung eine Programmierung des Mikrocomputers in einer solchen Weise vor, daß die Geschwindigkeit am Ende der geforderten Beschleunigungszeit gemessen wird. Wenn diese Geschwindigkeit geringer ist als die geforderte Geschwindigkeit, gibt der Mikrocomputer Befehle aus, um die Geschwindigkeitsbedarfsrate zu Beginn des nächsten Rührerhubes zu steigern. Wenn der Motor sich oberhalb der Geschwindigkeit zu dieser Zeit befindet, wird in ähnlicher Weise ein Befehl gegeben, die Geschwindigkeitsbedarfsrate zu reduzieren und so die Leistung zu reduzieren, die aufgebracht wird, um den Motor auf die Plateaugeschwindigkeit zu bringen. Dieses Überprüfen der Beschleunigungsrate wird in jedem halben Zyklus ausgeführt, ob der halbe Zyklus sich in der Richtung nach vorwärts, wie gezeigt in Fig. 20, oder in der Umkehrrichtung befindet. So ist die oszillierende Drehung, d. h. die Vor- und Zurückbewegung des Motors 2 und des Rührers 4 solcherart, daß der Widerstand bezüglich der Oszillation oder Drehung gemessen wird bei jedem halben Zyklus und modifiziert durch die Beschleunigungsrate, um die Beschleunigungsrate immer auf eine Stellung oder einen Wert zu bringen, bei dem die Plateaugeschwindigkeit erreicht ist in der eingestellten Beschleunigungszeit und im wesentlichen eine Gleichförmigkeit des Betriebes dadurch erreicht ist. Die Beschleunigung wird so gesteuert, um die gewünschte Plateaugeschwindigkeit in der gewünschten Zeit zu erreichen und die Beschleunigungsgeschwindigkeit wird innerhalb praktischer Grenzen beibehalten.

Die Plateaugeschwindigkeit wird beibehalten durch ein Einstellen der Geschwindigkeitsbedarfsrate 16 auf die Geschwindigkeitsbedarfsrate, die erforderlich ist für die Plateaugeschwindigkeit zum Zeitpunkt 127 in Fig. 9. Es müssen jedoch nun Überlegungen geben werden bezüglich der in Fig. 11 dargestellten Umstände. In dieser Figur ist die verlangte Geschwindigkeit durch eine unterbrochene Linie 130 dargestellt. Eine Serie von Kurven ist dargestellt, wobei die obere Kurve 131 eine Überschwingung und die Kurve 132 eine geringere Überschwingung zeigt, während die Kurven 133 und 134 eine Unterschwingung von Geschwindigkeitskurven zeigen. Dies ist erbracht durch die sich ändernde Positionsirrtumszahl in dem Positionsirrtumszähler 15. Wenn eine schwere Belastung da ist, ist eine beträchtliche Leistung erforderlich, um die Geschwindigkeit zu erreichen und die Leistung, um die Geschwindigkeit zu erreichen, ist größer als diejenige, die erforderlich ist, um die Geschwindigkeit beizuhalten, und dies ist angedeutet durch einen großen Zählerwert in dem Positionsirrtumszähler 15 und daher ein hohes PWM-Verhältnis in der Schaltung 18. Entsprechend ist zu der Zeit, in der der Punkt 135 in Fig. 11 (welcher dem Punkt 127 in Fig. 9 entspricht) erreicht wird, mehr Leistung auf den Motor aufgebracht, als erforderlich ist, um den Motor auf der verlangten Geschwindigkeit 137 zu halten, und der Motor wird so fortfahren zu beschleunigen, für eine kurze Zeit, und eine Überschwingung ist ersichtlich, gemäß einer der Kurven 131 oder 132. Hierfür kann Vorsorge getroffen werden, indem der Wert, der in den Positionsirrtumszähler 15 eingegeben wird, eingestellt wird. Wenn die anfängliche Positionsirrtumszahl auf ein niedriges Niveau eingestellt ist, gibt es eine Untereschwingung unter den Punkt 135, wobei die Leistung dann abgesenkt ist bezüglich des obigen Überprüfens der Geschwindigkeit und einem Vergleich der Geschwindigkeit mit einer gewünschten Zählrate oder alternativ kann die Beschleunigungsleistung beibehalten werden bis oberhalb des Punktes 135, so daß es eine Überschwingung gibt und dann die automatische Irrtumszählung durchgeführt wird, um die Überschwingungskurve zu reduzieren, auf die verlangte gerade Geschwindigkeitslinie 137. Der Wert des Positionsirrtumszählers oder des Geschwindigkeitsbedarfszählers kann auf jede Zeit eingestellt werden, unter der Steuerung des Mikrocomputers, so daß die tatsächliche Zahl aufgewertet oder modifiziert werden kann, wie gewünscht und sie kann zu jeder Zeit eingeladen werden, da sich der Zähler in dem Mikrocomputer befindet.

Nun ist der Wert des Zählers bei 127 in Fig. 9 ein indirektes Maß für die Waschbelastung. Wenn ein hoher Wert in dem Zähler sich befindet, ist eine große Waschbelastung gegeben, ein kleiner Wert in dem Zähler zeigt eine geringe Waschbelastung an. Um nun die Leistung weiter zu steigern, die auf die Last aufgebracht ist, wenn die Last zunimmt über das hinaus, was erforderlich ist, um das Profil, wie erläutert, auf dem gegebenen Niveau zu halten, welches im Hintergrund erläutert ist, kann der Betrag der Überschwingung eingestellt werden, um jegliches Profil zu erreichen. Was zu tun ist, ist lediglich, daß der Wert des Zählers so einzustellen ist, daß es bei nur Wasser in dem Gefäß keine Überschwingung gibt und dann, wenn Kleidungsstücke hinzugegeben werden oder die Belastung ansteigt, der Wert in dem Zähler eingestellt wird, um einen kleinen Betrag bezüglich einer Überschwingung zu ermöglichen. Dieser kleine Betrag einer Überschwingung steigert die Hublänge des Rührers um ein Weniges und steigert den Umschlag bei den Kleidungsstücken. Dies ist weiter oben in dem Hintergrundmaterial erläutert, aber eine wesentliche Waschwirkung wird erreicht durch eine Bewegung der Kleidungsstücke durch das Wasser und dadurch, wie stark diese Bewegung ist, bestimmt sich die Schmutzentfernung. Durch ein leichtes Vergrößern der Hublänge werden aber die geforderten Waschanforderungen beibehalten. Die Beschleunigungsrate und die gewünschte Geschwindigkeit beispielsweise bei einer "Delikat"-Waschung sind so, daß eine leichte Verlängerung des Hubwinkels sich nicht in einer übermäßigen Waschwirkung auswirkt.

Die Funktion der Beibehaltung der Beschleunigungsrate durch eine Einstellung der Geschwindigkeitsbefehlsrate und eine Steuerung der Überschwingung ermöglicht ein leichtes Ansteigen, so daß sehr schweren Belastungen die Hublänge leicht vergrößert ist. Wenn die Beschleunigungsrate nicht gesteuert wird, dann steigt typischerweise bei einem geschwindigkeitsgesteuerten Motor, wenn gerade eine Endgeschwindigkeit gefordert ist, der Irrtum in dem Positionsirrtumszähler an und die Beschleunigungsrate nimmt mit der Belastung ab und es ergibt sich ein verminderter Hubwinkel und eine verminderte Schmutzentfernung.

Es ist nun notwendig, die Auslaufzeit zu betrachten und die Kurven der Fig. 9. Wie zuvor dargelegt, sind die Abbremsungsraten des Rührers und des Motors elektronisch nicht steuerbar. Es kann der Drehanordnung nur erlaubt werden, bis zu einem Stopp auszulaufen oder zu einem Stopp hin gebremst zu werden, und diese sind so elektronisch nicht gesteuert.

Wenn nun die Auslaufzeit eine Festzeit wäre, so daß garantiert werden könnte, daß der Motor zu einem Stopp auslaufen würde, bevor eine Umkehrung erreicht wird, oder gerade zu einem Stopp kommt, bevor eine Umkehrung bewirkt werden könnte, würde es möglich sein, eine kürzere Hubzeit zu erreichen wenn die Belastung ansteigt, da die Situation gegeben ist, daß die maximale Zeit bis zu einem Auslaufen zum Stillstand auftritt, wenn sich keine Kleidungsstücke in dem Wasser befinden. Wenn die Kleidungsstücke-Belastung ansteigt, wird die Auslaufzeit kürzer und so die Fläche unter der Kurve in Fig. 9 kleiner, und da diese Fläche proportional zu dem Hubwinkel ist, der auf die Kleidungsstücke-Beladung oder den Rührer aufgebracht wird, wenn eine Abbremsung rascher bewirkt wird, dann ist der Hubwinkel, der auf die Belastung aufgebracht wird, vermindert, was nicht vorteilhaft ist. Der gegenteilige Effekt ist dagegen erwünscht, es ist nämlich erwünscht, den Hub, der auf die Charge ausgeübt wird, zu steigern, wenn die Charge zunimmt und daher wird die nachstehende Technik angewandt. Die Hubzeit wird auf einen vorbestimmten Wert eingestellt durch einen Befehl der von der Steuerung 9 empfangen wird. Diese Hubzeit ist aus praktischen Gründen die gleiche für alle Waschprogramme. Dies heißt, daß dann, wenn die Auslaufzeit abnimmt, die Plateauzeit gesteigert werden muß, so daß der Punkt 122 in Fig. 9 kein Punkt ist, der bezüglich der Zeit festgesetzt ist, sondern ein Punkt, welcher wie folgt bestimmt ist. Für jeden Halbzyklus mißt der Mikroprozessor die Zeit, um von der Plateaugeschwindigkeit auf im wesentlichen eine Geschwindigkeit von Null auszulaufen und der Mikroprozessor subtrahiert die Zeit von der Hubzeit und subtrahiert desgleichen die erforderliche Beschleunigungszeit von der Hubzeit, welches eine Plateauzeit zurückläßt, die erforderlich ist für den nächsten Hub, so daß für jeden Halbzyklus des Rührers der Mikroprozessor eine neue Plateauzeit berechnet, abhängig von der letzten Auslaufzeit und so viele, wie aus Fig. 9 ersichtlich sind, in der zwei verschiedene Auslaufzeiten und zwei Beispiele unterschiedlicher Plateauzeiten gezeigt sind. Bei dem ersten ist die Plateauzeit die Zeit, die sich von dem Punkt 127 zu dem Punkt 122 erstreckt und für die zweite, unter der Annahme derselben Beschleunigungszeit, diejenige von dem Punkt 127 zu dem Punkt 125 und die Abbremsungs- oder Auslaufkurven, wie sie jeweils durch die Linien 123 und 124 dargestellt sind. Entsprechend weist zumindest bei der bevorzugten Ausführungsform die Erfindung die Kombination der drei Techniken zur Steuerung der Beschleunigung und Änderung der Beschleunigungszeit nach Wunsch auf, Steuerung der Über- oder Unterschwingung in Bezug zu der gewünschten maximalen Geschwindigkeit in der zweiten Zone der Fig. 9, Wiederberechnung der Plateauzeit für jeden Halbzyklus, abhängig von der Auslaufzeit in dem letzten halben Zyklus und Umkehren der Rotationsanordnung unmittelbar bei oder nahe der Geschwindigkeit Null. Dies ermöglicht die Beibehaltung einer geforderten Waschleistung. Korrekturen werden kontinuierlich durchgeführt durch eine Überwachung der Kurven, sowie derer, die in Fig. 9 gezeigt sind, auf einem Oszilloskop kann gesehen werden, daß im wesentlichen zu jeder Zeit Veränderungen auftreten, da die Belastung an dem Rührer abhängen kann von der Stellung der Kleider in dem Behältnis und solche Kleider zusammengeballt sein können in einigen Fällen und fast unmittelbar kann die Zusammenballung gelöst werden durch die Rührwirkung, so daß die Belastung in einem verbleibenden Halbzyklus beträchtlich leichter ist als diejenige, wenn alle Kleidungsstücke zusammengeballt sind. Die Zeit, um auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen, kann eine Anzahl von Huben in Anspruch nehmen, da es eine hohe mittlere Auflage gibt, welche große Störungen verhindert, beispielsweise wenn eine Bündelung lediglich momentan ist und dann nicht für eine gewisse Verzögerung bei der Mittelung auftritt, könnten dort heftige Störungen in der Geschwindigkeit der Betätigung des Rührers sein und dies könnte eine zu harte Wirkung auslösen und bei einer schweren Belastung gibt es eine gesteigerte Leistungseingabe, welches das darstellt, was gefordert ist.

Bei einer weniger bevorzugten Alternative ist es möglich, zu erlauben, daß die Hubzeit sich ändert. Bei einer solchen Alternativen würde die maximale Geschwindigkeit enger überwacht werden, so daß eine extra Fläche unter der Kurve in Fig. 9 und daher ein extra Hubwinkel bei schwereren Lasten erreicht würde, indem der Leistungsabschaltpunkt hinausgezögert wird, wie erforderlich.

Die Abfolge der Betätigungen wird nun in Bezug auf das Flußdiagramm, welches in den Fig. 12 bis 16 gezeigt ist, beschrieben. Das Flußdiagramm des Hauptprogramms, gezeigt in Fig. 12, kann mit Bezug zu Fig. 12 erläutert werden. Dies ist das Programm, das erforderlich ist, um zu rühren und der erste anfängliche Block 140 ist in größerer Einzelheit in Fig. 13 dargestellt, wobei die Eintragungen folgende sind: Der T-Hub ist die Hubzeit, W-Ramp ist die Anlaufzeit, und End-Speed ist die maximal geforderte Geschwindigkeit. Wenn eine Auslösung stattgefunden hat, gibt es vier Dinge zu tun, zuerst ist es notwendig zu starten, bei Beginn des Hubes, um zu beschleunigen, bis Punkt 127 in Fig. 9 erreicht ist, um eine Plateaugeschwindigkeit gemäß dem Plateau 121 beizubehalten, gezeigt in Fig. 9, und dann auslaufen zu lassen bis zu einem Stopp, nachdem die Leistung abgeschaltet worden ist bei 122, und dann die Richtung der Rührung umzukehren und wieder den Zyklus in einem "upside down" Verhältnis bezüglich dem, das in Fig. 9 dargestellt ist, zu beginnen. Diese Schritte sind in Fig. 12 dargestellt, wo eine Beschleunigung in dem Block 141 gezeigt ist, eine beizubehaltende Plateaugeschwindigkeit in Block 142 gezeigt ist, die Abbremsung oder Auslaufung in Block 143 gezeigt ist, die Richtungsänderung in Block 144 gezeigt ist und zusätzlich in Block 145 eine Entscheidung gegeben ist, die zu treffen ist diesbezüglich, ob die Rührung zu beenden ist und in dem Fall sendet der Befehlsmikrocomputer 19 ein Signal zu dem Motorsteuerungsmikrocomputer um die Abfolge bei einer gewählten Zeit zu unterbrechen, zu den die Rührung zu beenden ist. Wenn die Antwort nein ist, dann wird die Beschleunigung, Beibehaltung und Auslaufung und der Richtungsänderungszyklus für einen weiteren Zyklus beibehalten und so weiter, bis das Unterbrechungssignal gegeben wird. Eine Antwort "ja" (Y) führt zu einem Ende der Rührung und der Waschzyklus geht dann in ein weiteres Programm über, welches nicht Teil der hier beschriebenen Erfindung ist.

Mit Bezug nun zu Fig. 13, wenn eine Auslösung befohlen wird, sind die Parameter, die in den Motorsteuerungsmikrocomputer 10 eingegeben werden, die Hubzeit und die Beschleunigungszeit, es ist jedoch notwendig, daß die Plateauzeit, d. h. bezüglich des Punktes 122, berechnet wird. So ist die Aufnahme der Rührparameter in Block 150 gezeigt und in Block 151 ist eine Berechnung der anfänglichen Plateauzeit gezeigt, als anfängliche T-Flat (Flachzeit). Diese Zeit wird wahlweise ausgewählt für den ersten Hub, als die Hubzeit (welche eine eingestellte Zeit ist) minus der Anstiegszeit W-Ramp, welches die Beschleunigungszeit ist und ein wahlweiser Wert von 150 Millisekunden, der genommen wird, um zu einer vernünftigen Auslaufzeit zu kommen. So wird für einen ersten Hub die T-Flachzeit gleich der anfänglichen T-Flachzeit, d. h., die Zeit, die durch die Berechnung erreicht wird, die in Block 151 gezeigt ist. Dieses Verfahren ist notwendig, da bei Auslösung keine Informationen bezüglich der realen Auslaufzeit vorhanden ist, so daß eine Schätzung gemacht wird und in der Folge nach jedem Hub die tatsächliche Auslaufzeit gemessen wird und verwendet wird, wie später noch erklärt wird.

Als nächster Schritt ist es notwendig, die Geschwindigkeit zu kennen, auf welche der Motor beschleunigt wird. Wiederum gibt es keine Information bezüglich der Geschwindigkeit, die wahrscheinlich in dem Zeitintervall 128 erreicht wird bei Aufbringung eines bekannten Leistungsbetrages und entsprechend ist in Block 153 die Beschwindigkeit gezeigt, auf welche der Motor zu beschleunigen ist, welche als ACC-Geschwindigkeit genannt ist, gezeigt als Endgeschwindigkeit, d. h. maximale Geschwindigkeit, die für ein bestimmtes ausgewähltes Waschprogramm erreicht werden muß und die Endgeschwindigkeit, wie sie beispielsweise in Fig. 10 ersichtlich ist, für irgendeinen gegebenen Geschwindigkeitsbedarf. Die Beschleunigung am Anfang ist praktisch linear und wenn Befehle gegeben sind, Leistung auf den Motor zu geben so, daß eine im wesentlichen lineare Beschleunigung erreicht wird, bis zu einer feststehenden verlangten Geschwindigkeit und für den ersten Hub, dann ist die verlangte Geschwindigkeit gleich der Plateaugeschwindigkeit, d. h. der Endgeschwindigkeit. Wie jedoch zuvor erläutert ist, ist es vorzuziehen, den Gewinn des Positionskreises so anzuordnen, daß die Beschleunigung immer geringer ist als normalerweise gefordert, wenn eine anfängliche Beschleunigungsgeschwindigkeit-Bedarfsrate gleich der Endgeschwindigkeit ist, wenn der Rührer nur in Wasser allein arbeitet. Das praktische Ergebnis ist, daß die Endgeschwindigkeit oder maximale Geschwindigkeit tatsächlich nicht in dem Zeitintervall 128 des ersten Hubes erreicht wird.

Bei Betrachtung nun der Fig. 14, welche ein Flußdiagramm während der Beschleunigungsphase darstellt, ist der Zeitgeber auf W-Ramp eingestellt, welches eine festgesetzte Zeit in Block 154 ist. Dieser Zeitgeber ist ein Zeitgeber, welcher auf eine Zeit eingestellt ist und dann bis Null herunterzählt, so ist er eingestellt mit einem anfänglichen Wert, der gleich der geforderten Zeit ist. Er ist eingestellt zu laufen, welches automatisch auftritt, wenn der Zeitgeber belastet/beladen ist und der Mikrocomputer erfaßt, wenn er auf Null geht, so daß er in der Zukunft weiß, wie lange es bracht, etwas zu tun, so daß die Beschleunigungszeit der Beschleunigungsanteil ist, der in Fig. 9 dargestellt ist, nämlich die Abschrägung 120. Wie in Block 155 dargestellt ist, lädt der Mikrocomputer dann die Geschwindigkeitsbedarfsrate 16 und diese ist eingestellt in einer Rate, die der Beschleunigungsgeschwindigkeit gleich ist, welche für den ersten Hub, wie wir ja weiter oben diskutiert haben, die Endgeschwindigkeit ist, wie in Block 153 in Fig. 13 dargestellt. Wie in Block 156 dargestellt, wird der Rotor gestartet und eine Beschleunigung tritt auf, während, wie in Block 157 gezeigt, der Zeitgeber nach unten läuft, auf Null zu und in diesem Zustand wird die Motorgeschwindigkeit etwa den Punkt 127 erreicht haben, und an diesem Punkt, wie in Block 158 gezeigt, wird die tatsächliche Geschwindigkeit gemessen, beispielsweise durch Verwendung der Erfassung der Umschaltrate, gezeigt in Block 14 in Fig. 1, wobei das Intervall zwischen den Umschaltungen gemessen wird durch den Steuermikrocomputer des Motors. Die tatsächliche Geschwindigkeit wird mit der Geschwindigkeit verglichen, welche in Block 159 gefordert ist. Wenn sie geringer ist als die Endgeschwindigkeit, überprüft der Mikrocomputer, um zu sehen, ob die Beschleunigungsgeschwindigkeit geringer ist als ein willkürliches Maximum, wie aus Block 160 zu ersehen ist. Wenn es dies ist, dann wird die Beschleunigungsgeschwindigkeit einen Schritt hochgesetzt und eine Wiederüberprüfung wird durchgeführt, wie in Block 161 ersichtlich ist. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit nicht geringer ist als die Endgeschwindigkeit oder die Beschleunigungsgeschwindigkeit nicht geringer als das Maximum, dann wird eine Überprüfung durchgeführt wie in Block 162, um zu überprüfen, ob die tatsächliche Geschwindigkeit größer ist als die Endgeschwindigkeit, Wenn nicht, dann ist der Test wiederum beendet. Wenn sie größer ist als die Endgeschwindigkeit, dann, wie in Block 163 angezeigt, werden Überprüfungen durchgeführt, um zu sehen, ob die tatsächliche Geschwindigkeit größer ist als ein beliebiges Maximum, wenn dies so ist, dann wird die Beschleunigungsgeschwindigkeit um einen Schritt herabgesetzt, wie in Block 164 ersichtlich. Auf diesem Weg wird die Beschleunigungsrate eingestellt, um eine Beschleunigung zu ergeben, welche die verlangte Geschwindigkeit erreichen läßt innerhalb der Zeit W-Ramp. Dieser Prozeß wird für jeden halben Zyklus durchgeführt.

Nun sei Fig. 15 betrachtet, welche ein Flußdiagramm zur Aufrechterhaltung der Plateaugeschwindigkeit darstellt. Der Zeitgeber ist auf T-Flat eingestellt worden, was die Zeitgebung war, die anfänglich in Block 151 von Fig. 13 berechnet worden ist. Bei Punkt 127 in Fig. 9 wird die Geschwindigkeitsbedarfsrate auf Endgeschwindigkeit eingestellt und der Motor soll nun diese Geschwindigkeit gerade beibehalten. Wenn der Motor nicht auf Geschwindigkeit ist oder oberhalb der Geschwindigkeit, wird der Motor durch dieses Verfahren automatisch auf die Endgeschwindigkeit gebracht. Der Positionsfehlerzähler wird desgleichen eingestellt, für welche auch immer erforderliche Überschwingung und dies ist in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 15 dargestellt, wo ein Test durch den Mikrocomputer in Block 165 durchgeführt wird, um zu sehen, ob die Beschleunigungsgeschwindigkeit größer ist als die Endgeschwindigkeit. Wenn nicht, dann wird eine Einstellung vorgenommen, wie angezeigt in Block 166. Wenn sie größer ist, dann wird der Positionsirrtumszähler durch eine Erhöhung eingestellt, welches eine Konstante K ist mal der Beschleunigungsgeschwindigkeit minus der Endgeschwindigkeit. Wenn eine Unterschwingung erforderlich ist, mäßte das Vorzeichen in der Formel natürlich umgekehrt werden. Allerdings ist in der Praxis eine Unterschwingung nicht erwünscht, wenn die geforderte Geschwindigkeit nach dem Einleitungsschritt nicht erreicht ist. Nachdem die Einstellung durchgeführt worden ist in Block 173, fährt der Motor bei seiner gewünschten Geschwindigkeit fort bis der Zeitgeber heruntergezählt hat zu Null, wie aus Block 174 ersichtlich. In diesem Zustand, welches der Punkt 122 auf der Kurve gemäß Fig. 9 ist, wird die Leistung zu dem Motor abgeschaltet. Es ist zu beachten, daß die Frage der Kompensation eine ist, die auftritt, wenn eine große Charge von Kleidern vorhanden ist, dann ist die Beschleunigungsgeschwindigkeit um Vieles größer als die Endgeschwindigkeit und eine Überschwingungskurve, so wie die bei 131 oder 132, Fig. 11, wird sich einstellen und im Ergebnis ist der Hubwinkel um ein Weniges angestiegen, wenn die Belastung ansteigt. Umso höher die Last ist, umso leicht größer ist der Hubwinkel und dies ist ein verbesserter Effekt in Bezug auf eine Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Waschrate zwischen leichter und schwerer Belastung. Es ist zu beachten, daß die Hubzeit beibehalten ist, jedoch der Hubwinkel ansteigt, Eine herkömmliche Rührerwaschmaschine mit einem Induktionsmotor besitzt eine festgesetzte Geschwindigkeit, so daß nur die Hubzeit die gleiche bleibt, jedoch der Hubwinkel praktisch immer konstant bleibt, nur unter schwerer Belastung leicht zurückgehen kann. Bei einer herkömmlichen Maschine ändert sich das tatsächliche Hubprofil praktisch mit der Belastung nicht. Die Leistung, die in die Belastung geht, steigt an, jedoch nur so viel, um dieses Profil aufrechtzuerhalten. Die hier beschriebene Erfindung ändert das Profil in Übereinstimmung mit der Belastung und dies ist eine Neuheit. Durch die Modifizierung des Profils paßt die hier beschriebene Erfindung die Beschleunigungsleistung übermäßig an, um eine Überschwingung zu ergeben, um eine größere Fläche unter der Kurve der Fig. 9 zu ergeben, und so eine Extraleistung aufzubringen, wenn eine schwerere Last vorhanden ist, was das gewünschte Ergebnis der hier beschriebenen Erfindung ist. So ist die Auslaufzeit auf Null eine indirekte Messung der Last an dem Rührer.

Wenn der Punkt 122 erreicht ist und der Zeitgeber, der in Block 171 angegeben ist, ausgelaufen ist, wie in Block 174 gezeigt, wird eine Auslaufzeit von 180 Millisekunden (gerade größer als die erwartete Auslaufzeit) gewählt, wie in Block 175 gezeigt (Fig. 16), der Motor abgestellt, wie in Block 176 und dann läuft der Motor aus und der Rührer verlangsamt sich unter der Last, die durch die Kleider und andere Reibeffekte auf ihn ausgeübt wird.

Der Mikrocomputer wartet bei Geschwindigkeit, um auf Null abzufallen, oder der Zeitgeber, um auf Null zu entleeren, wie in Block 177 gezeigt; ob der Zeitgeber Null erreicht oder nicht, wird in Block 178 überprüft. Wenn der Zeitgeber gleich Null ist, dann wird eine Bremsung durchgeführt, wie in Block 179 gezeigt und die Codierung T-Flat ist gleich anfängliches T-Flat ausgewählt in dem Mikrocomputer, wie gezeigt in Block 180. In einem solchen Fall wird der Motor wieder gestartet, unter Umständen, die oben erläutert sind, wobei er wieder starten kann in der richtigen Richtung oder in der falschen Richtung in freier Weise, und eine Zwangsumschaltung ist notwendig, wie oben beschrieben. Wenn der Zeitgeber nicht gleich Null ist, ist der Mikrocomputer auf T-Flat programmiert, welches gleich der verbleibenden linearen Zeit ist plus der anfänglichen T-Flatzeit. Die Auslaufzeit auf Geschwindigkeit Null ist eine indirekte Messung der Belastung an dem Rührer. Die Stellung und Geschwindigkeit des Rotors wird gemessen und die Information in den Mikrocomputer gegeben, wie oben beschrieben.

Wie zuvor beschrieben, werden die EMFs erzeugt, während der Rotor ausläuft, in einer oder mehreren nicht genutzten Windungen und diese EMFs können erfaßt werden, um anzuzeigen, wenn ein EMF den Sinn ändert, d. h. einen Nullpunkt kreuzt. Natürlich können andere Positions- oder Geschwindigkeits- und Richtungserfassungsvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise Einrichtungen für den Hall-Effekt oder leichte Intercept-Einrichtungen oder bei solchen, die nicht von der ECM-Art sind, beispielsweise Bürsten, Induktions- oder Synchronmotoren, ist es noch möglich, die EMFs zu messen. Bei solchen Motoren ist es aber nicht notwendig, die Stellung zu kennen, sondern nur die Geschwindigkeit. So erfaßt der Mikrocomputer, wenn der Rotor sich an eine Stellung annähert, in welcher er in einer Bedingung für eine Umkehrung ist und die Zeit, die benötigt wird, um diese Position zu erreichen, wird gemessen und bei der Berechnung als neuer Wert von T-Flat verwendet, für den nächsten halben Zyklus. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Rest des Zeitgebers aus Block 171 genommen wird und wenn diese Zeit nicht Null ist, dann ist der Rotor auf eine Geschwindigkeit von Null zurückgegangen in weniger als 150 Millisekunden. So wird die Berechnung, die in Block 151 (Fig. 13) gezeigt ist, T-Stroke minus W-Ramp minus 150 Millisekunden, abgeändert, indem die Differenz zwischen 150 Millisekunden und der tatsächlichen Zeit, die der Rotor benötigt, um auf Null zu kommen, weggenommen wird, und dies erbringt eine neue Berechnung für die Plateauzeit, welche für diejenige genommen wird, die in Block 151 gezeigt ist. Wenn der Zeitgeber allerdings nicht auf Null geht in Block 178, dann wird der Rotor zum Stoppen gebremst, in Block 179, und die gewählte Zeit T-Flat, die zu verwenden ist, die anfängliche Zeit T-Flat, wie in Block 180 angezeigt. Wenn der Rotor gestoppt ist oder nahezu gestoppt ist, dann, es sei denn, der Rotor ist gebremst worden, um zu stoppen, wie dargestellt in Block 179, dort für ein ECM wird eine Umkehrung gewöhnlicherweise bewirkt in einer einzelnen Umschaltzeitdauer, wie zuvor beschrieben.

In dem Fall, daß die Rührung aufhören soll, wie bei 145 in Fig. 12 dargestellt, dann laufen andere Teile des Waschzyklusses ab, beispielsweise wird der Abfluß geöffnet und das Wasser kann abfließen. Wie oben beschrieben, wird die Auslaufzeit eines vorherigen Halbzyklusses algebraisch von der Hubzeit subtrahiert, um eine Zeit "Leistung ein" für den nächsten halben Zyklus zu ergeben. Es sind jedoch unterschiedliche Einstellungen möglich, beispielsweise jede zehnte oder andere Nummer eines Halbzyklusses kann verwendet werden, um die Einstellung oder die Auslaufzeiten über eine Periode vorzunehmen, beispielsweise über ene zweite gemittelt, um eine "Leistung ein"-Zeit für den nächsten zweiten zu ergeben.

Ein bedeutender Aspekt der Erfindung besteht in der Messung der Auslaufzeit von der Hubzeit, um eine "Leistung ein"-Zeit für den nächsten Halbzyklus zu ergeben. Wenn auch diese Erfindung in Bezug auf einen elektronisch umgeschalteten Motor beschrieben worden ist, welcher zusätzliche Vorteile bei der Steuerung der Beschleunigungsraten und maximalen Geschwindigkeiten gibt, ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß dieser Aspekt auch erreicht werden kann, wenn andere Motorarten, beispielsweise ein Induktionsmotor, verwendet werden. Solch ein Motor kann nur in einer Weise beschleunigt werden, die abhängig ist von der Anzahl der Pole in dem Motor und der Last. Durch Steuerung des Abschaltpunktes 122, bei welchem Leistung auf den Motor aufgebracht wird durch Subtraktion der Auslaufzeit eines Halbzyklusses von der Hubzeit, um eine Beschleunigungszeit und eine Plateauzeit für den nächsten Halbzyklus zu ergeben, ist eine beträchtliche Steuerung der Rate des Schmutzentzugs gegeben, zusammen mit dem gewünschten Grad von sanfter Waschung.

Mit Bezug nun zu Fig. 16a besitzt ein Geschwindigkeitssensor, angetrieben durch den Rotor, einen Ringmagneten 71, dessen vielfache Öffnungen einen Hall-Effektumwandler 72 betätigen, dessen Signale in Form von Impulsen vorliegen, welche in Linien oder Zeilen sich ändern, gemäß der Drehgeschwindigkeit des Ringmagneten 71. Wenn die Impulszeit eine vorbestimmte Zeitlänge erreicht, wird eine Umkehrung bewirkt.

Desgleichen können fotosensitive Einrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise in der US-Patentanmeldung 40 05 347 beschrieben ist, welche hinichtlich ihres Offenbarungsgehaltes in die vorliegende Anmeldung hiermit vollständig einbezogen wird. In jedem Fall wird die Zeit zwischen der Leistungsabschaltung des Motors und dem Zustand, wenn der Motor sich in einer Bedingung für eine Umkehrung befindet, gemessen und in dem nächsten Halbzyklus verwendet, um die "Leistung ein"-Zeit zu bestimmen, was die geforderte Waschwirkung erbringt.

Wenn auch die zuvor gegebenen Beschreibungen darauf basieren, eine feststehende Hubzeit zu verwenden, kann die Erfindung in dieser Hinsicht auch verwirklicht werden mit einem Betrieb mit variabler Hubzeit.

Wenn so die Hubzeit variabel sein soll gemäß der Belastung in dem Waschbehältnis, und mit Bezug zu Fig. 9a, welche ähnlich der Fig. 9 ist, wird die Beschleunigungszeit 81 plus die Plateauzeit 82 durch den Betreiber eingestellt gemäß einer geforderten Sanftheit oder Stärke des Waschens zu einer feststehenden "Leistung ein"-Zeit. Eine kleine Belastung ergibt eine Auslaufzeit, welche zwischen den Punkten 83 und 84 angezeigt ist, mit einer Verzögerungskurve 85. Eine große Belastung gibt eine steilere Verzögerungskurve 86 mit einer Auslaufzeit angezeigt zwischen den Punkten 83 und 87 und entsprechend ist der Motor in einem Umkehrzustand, wesentlich früher als bei der Leichtlast-Auslaufzeitkurve 85. Wenn eine Umkehrung so bewirkt wird mit einer verkürzten Hubzeit, wird eine mehr gleichförmige Waschleistung erreicht, ob die Belastung nun klein oder groß ist.

Claims (51)

1. Verfahren zum zyklischen Umkehren eines elektronisch umgeschalteten Motors, welcher eine Vielzahl von Windungen auf einem Stator besitzt, und einen Rotor, welcher magnetische Pole besitzt, drehbar relativ zu dem Stator, unter Verwendung eines elektronischen Steuergerätes und von Mitteln, um die Position des Rotors anzuzeigen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist,
(a) Einleiten und dann Beibehalten einer richtigen Abfolge von Umschalten für eine gewünschte Zeit oder eine gewünschte Anzahl von Umschaltungen,
(b) Wegnehmen aller Leistung von den Windungen und es dem Rotor ermöglichen, auf eine Drehung von Null auszulaufen,
(c) Überprüfen der Stellung des Rotors relativ zu dem Stator, und
(d) wenn der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umgekehrt werden kann und seine Stellung relativ zu dem Stator bekannt ist, Ändern der Abfolge der Umschaltungen, um zu bewirken, daß der Rotor seine Richtung ändert, wobei die richtigen Umschaltungen automatisch folgen, um die Rotordrehung in der geänderten Richtung beizubehalten, und Wiederholen der Schritte, um eine zyklische Umkehrung für eine gewünschte Zeit zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Schritte einschließt, der Richtung und der Abfolge der EMFs in den Windungen zu folgen, nachdem die Leistung von diesen weggenommen worden ist und zumindest dann, wenn der Rotor nahe einer Stellung ist, in der er in einem Zustand für eine Umkehrung ist, die Spannungsübergangspunkte zu prüfen zwischen positiv und negativ, für jede Windung, und Ändern der Abfolge der Umschaltungen, um eine Umkehrung zu bewirken, etwa zu der Zeit, wenn ein Spannungsübergangspunkt in einer ausgewählten Windung auftritt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches die Schritte einschließt, die EMF von zumindest einer Windung zu überprüfen, hinsichtlich Polarität und Frequenz, und Ändern der Abfolge der Umschaltunngen, wenn die Frequenz auf einen Wert gefallen ist so, daß der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und die Polarität durch Null geht oder nahe Null ist, zwischen entgegengesetzten Polaritäten in einer ausgewählten Windung.

4. Verfahren nach Anspruch 3, welches den Schritt einschließt, alle Windungen zu prüfen, um die Position des Rotors anzuzeigen.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Änderung in der Abfolge der Umschaltungen gewöhnlich auftritt in einer einzelnen Umschaltungsänderung, um eine Richtungsänderung der Drehung des Rotors zu bewirken.

6. Verfahren zum zyklischen Umkehren eines elektronisch umgeschalteten Rotors, durchgeführt im wesentlichen wie hierin beschrieben, mit Bezug zu und wie dargestellt durch die beigefügte Zeichnung.

7. Steuergerät für einen elektronisch umgeschalteten Motor, welcher eine Vielzahl von Windungen auf einem Stator besitzt, geeignet ausgewählt umgeschaltet zu werden, und einen Rotor, welcher magnetische Pole besitzt, die relativ zu dem Stator drehbar sind, wobei das Steuergerät aufweist:

(a) Zeiteinstellelemente, um die Zeitdauer der Drehung zeitlich einzustellen oder Zählelemente, um die Anzahl der Drehungen des Rotors in einer gewünschten Richtung zu zählen,
(b) Umschalt-Schaltelemente, um Leistung von den Windungen abzunehmen, um zu ermöglichen, daß der Rotor ausläuft, auf eine Drehung von Null hin,
(c) Erfassungselemente, um die Rotorstellung relativ zu dem Stator anzuzeigen, und
(d) Formumkehrelemente, die betreibbar sind in Reaktion auf ein Signal von den Erfassungselementen, wenn der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umzukehren ist, um zu bewirken, daß die Steuersignale Umschaltänderungen bewirken, welche bewirken, daß der Rotor seine Richtung ändert ohne eine Überprüfung der Rotorrichtung.

8. Steuergerät nach Anspruch 7, wobei die Erfassungselemente die Richtung und Abfolge der EMFs in jeder der Windungen erfassen, nachdem die Leistung von diesen weggenommen ist und die Spannungsübergangspunkte erfassen, zwischen positiver und negativer Polarität, und die Formumkehrelemente betätigt sind, um die Abfolge der Umschaltungen etwa in der Zeit umzukehren, wenn ein Spannungsübergangspunkt auftritt in einer ausgewählten Windung.

9. Steuergerät nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Steuergerät aufweist:
(e) einen Umschalt-Schaltkreis, der auf die Steuersignale reagiert, um zu bewirken, daß elektrische Leistung von einer Leistungsquelle umschaltbar auf die Windungen aufgebracht wird und welcher dazu gedacht ist, zu bewirken, daß der Rotor sich in einer gewünschten Richtung dreht,
(f) Überprüfungsmittel, die auf jegliche EMF reagieren, die in zumindest einer nicht mit Leistung beaufschlagten Windung erzeugt werden, um die Polaritäten und die Frequenz jedes erzeugten EMF zu überprüfen in dieser nicht mit Leistung beaufschlagten Windung,
(g) Umschalt-Umkehrelemente, um die Umschaltung umzukehren, um die richtige Abfolge einer Umschaltung zu ergeben, um den Rotor in der gewünschten Richtung zu drehen,
(h) Umschalt-Umkehrungs-Betätigungselemente, um die Umschaltung umzukehren, wenn die Frequenz einen Wert einnimmt, der so ist, daß der Motor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und die Polaritäten in einer ausgewählten Windung an oder nahe einem Nulldurchgang sind, zwischen entgegengesetzten Polaritäten.

10. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Bremselemente vorgesehen sind, um den Motor zu bremsen, aufweisend Schaltelemente, welche eine gewisse Impedanz besitzten, um ein Ende jeder Windung mit einem ähnlichen Ende einer anderen Windung zu verbinden, wobei die anderen Enden der Windungen miteinander verbunden sind, und wobei weiter Vergleicherelemente vorgesehen sind, um die Spannungen zwischen entgegengesetzten Enden der Windungen zu vergleichen, um es zu ermöglichen, daß die Geschwindigkeit des Rotors während des Bremsens dargelegt wird.

11. Steuergerät für einen elktronisch umgeschalteten Rotor, wenn er aufgebaut und angeordnet und betreibbar ist im wesentlichen wie hierin beschrieben, mit Bezug zu den Fig. 1 bis 8 der beigefügten Zeichnung.

12. Verfahren zum zyklischen Aufbringen von Leistung auf einen Elektromotor, welcher einen Rotor besitzt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine Drehung des Rotors in einer Richtung zu starten, Einstellen einer anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, während welcher Leistung auf den Motor aufgebracht wird, Abschalten der Leistung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, Bewirken, daß der Rotor verlangsamt bis in einen Zustand, in dem er umgekehrt werden kann, Überprüfen der Auslaufzeit, die der Rotor benötigt, um in einen Zustand zu verlangsamen, in dem er für eine Umkehrung bereit ist, Bewirken einer Umkehrung der Drehrichtung des Rotors, sobald der Rotor in einem Zustand ist, daß er umgekehrt werden kann, und Wiederholen dieser Schritte wie gewünscht.

13. Verfahren zum zyklischen Steuern der Leistungsversorgung eines Elektromotors, welcher einen Rotor besitzt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Einstellen einer gewünschten Drehzeit des Rotors in einer Richtung, Starten der Drehung des Rotors in einer Richtung, Einsetzen einer anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, während welcher Leistung auf den Motor aufgegeben wird, Ausschalten der Leistung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, Bewirken, daß der Rotor verlangsamt bis in einen Zustand, in dem er umgekehrt werden kann, Überprüfen der Auslaufzeit, die der Rotor benötigt, um in einen Zustand zu verlangsamen, in dem er bereit ist für eine Umkehr, Bewirken der Umkehrung der Drehrichtung des Rotors, Aufbringen von Leistung auf den Rotor für eine weitere "Leistung ein"- Zeit, welche solcherart ist, daß die weitere "Leistung ein"- Zeit einschließlich der Auslaufzeit der gewünschten Zeit entspricht, Abschalten der Leistung von dem Rotor am Ende der weiteren "Leistung ein"-Zeit, wiederum Überprüfen der nächsten Auslaufzeit, Umkehren der Richtung des Rotors in die eine Richtung, wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, und Aufbringung von Leistung auf den Rotor für eine weitere "Leistung ein"-Zeit, welche solcherart ist, daß die nochmals um weitere "Leistung ein"- Zeit einschließlich der folgenden Auslaufzeit gleich der gewünschten Zeit ist und Wiederholen der Zyklen über eine bestimmte Zeitdauer, Einstellen der "Leistung ein"-Zeit in gewünschten Zeitintervallen, so daß die eingestellte "Leistung ein"-Zeit für einen weiteren halben Zyklus einschließlich der Auslaufzeit für einen vorhergehenden halben Zyklus gleich der gewünschten Zeit ist.

14. Verfahren zur elektronischen zyklischen Steuerung der Leistungsversorgung eines Elektromotors, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine gewünschte Drehgeschwindigkeit des Rotors des Motors einzustellen, den Drehwiderstand des Motors zu erfassen und Antworten zu verwenden von den sensorischen oder Erfassungsmitteln, um Einstellmittel zu betätigen, um die Leitung einzustellen, die auf den Motor aufgegeben wird, um die Motorgeschwindigkeit auf die gewünschte Geschwindigkeit zu ändern und dann den Motor in einer Bandbreite von Geschwindigkeiten an oder nahe bei der gewünschten Drehgeschwindigkeit zu betreiben, Ausschalten der Leistungsversorgung des Motors, Stoppen seiner Drehung und Wiederholen des Zyklus von Betätigungen, mit dem Motor in einer umgekehrten Richtung laufend.

15. Verfahren nach Anspruch 14, weiter aufweisend den Schritt, den Drehwiderstand sensorisch durch eine Zeitmessung zu erfassen, die der Rotor benötigt, um von einem "Leistung aus"-Zustand in einen Zustand zu geraten, in welchem der Rotor sich in einer Bedingung für eine Umkehrung befindet.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, welches weiter die Schritte aufweist, eine Beschleunigung zu bewirken, um zu bewirken, daß der Rotor sich anfänglich gerade unterhalb der gewünschten Geschwindigkeit dreht, und die Leistungsversorgung einzustellen, so daß die Geschwindigkeit auf die gewünschte Geschwindigkeit ansteigt.

17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, welches die Schritte einschließt, eine Beschleunigung zu bewirken, um zu bewirken, daß der Rotor auf eine Geschwindigkeit gerade oberhalb der gewünschten Geschwindigkeit beschleunigt, und Einstellen der Leistungsversorgung, so daß die Geschwindigkeit auf die gewünschte Geschwindigkeit fällt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, welches die Schritte einschließt, das Niveau einer Überschwingung oder einer Unterschwingung einzustellen, in Bezug zu dem gewünschten Plateauniveau der konstanten Geschwindigkeit, um eine gewünschte Bewegungshärte des Rotors zu ergeben.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, welches die Schritte einschließt
(a) Fortfahren in der Rotation des Rotors über eine gewünschte Zeit oder einen gewünschten Rotationswinkel,
(b) Entfernen aller Leistung aus den Windungen und es dem Rotor ermöglichen, in einen Zustand auszulaufen, in dem er umgekehrt werden kann,
(c) Überprüfen der Stellung des Rotors relativ zu dem Stator, und
(d) wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und seine Stellung relativ zu dem Stator bekannt ist, Ändern der Abfolge der Umschaltungen, um zu bewirken, daß der Rotor die Richtung ändert, wobei die richtigen Umschaltungen automatisch folgen, um die Rotordrehung in der geänderten Richtung zu halten, und Wiederholen der Schritte, um eine zyklische Umkehrung über eine gewünschte Zeit zu ergeben.

20. Verfahren nach Anspruch 19, welches die Schritte aufweist, der Richtung und der Abfolge der EMFs in den Windungen zu folgen, nachdem Leistung von diesen weggenommen worden ist und zumindest dann, wenn der Rotor nahe der Stellung ist, in der er in einer Bedingung für eine Umkehrung ist, Überprüfen der Spannungsübergangspunkte zwischen positiv und negativ für jede Windung und Ändern der Abfolge der Umschaltungen, um eine Umkehrung etwa zu der Zeit zu bewirken, wenn der Spannungsübergangspunkt in einer ausgewählten Windung auftritt.

21. Verfahren nach Anspruch 14 oder 20, welches die Schritte einschließt, die EMFs zu überprüfen, von zumindest einer Windung, hinsichtlich Polaritäten und Frequenz, und Ändern der Abfolge der Umschaltungen, wenn die Frequenz auf einen Wert abgefallen ist, derart, daß der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und die Polarität bei oder nahe bei einem Nullübergang zwischen entgegengesetzten Polaritäten in einer ausgewählten Windung ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, welches den Schritt einschließt, alle Windungen zu überprüfen, um die Stellung des Rotors anzuzeigen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Änderung in der Abfolge der Umschaltungen gewöhnlich innerhalb einer einzelnen Umschaltungsänderung auftritt, um eine Änderung in der Drehrichtung des Rotors zu bewirken.

24. Verfahren zur elektronischen zyklischen Steuerung eines Motors, im wesentlichen ausgeführt wie hierin beschrieben mit Bezug zu und wie dargestellt durch die Fig. 9 bis 16a der beigefügten Zeichnung.

25. Elektrische Steuerelemente für eine zyklische Steuerung der Versorgung mit elektrischer Leistung bei einem elektrischen Motor, welcher einen Rotor besitzt, wobei die Steuerelemente aufweisen, um Leistung auf den Motor an- und abzuschalten, weiter Auslauf-Zeitgeberelemente, um die Zeitlänge einzustellen, die der Rotor benötigt von dem Zeitpunkt, an dem die Leistung abgeschaltet ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung der Drehrichtung befindet, und Umkehrmittel, um die Richtung des Rotors umzukehren, wenn der Rotor sich in einer Umkehrbedingung befindet, und die Schaltelemente anzuschalten, wenn die Umkehrung bewirkt werden soll.

26. Elektrische Steuermittel für eine zyklische Steuerung der Versorgung mit elektrischer Leistung eines elektrischen Motors, welcher einen Rotor hat, wobei die Steuerelemente Schaltelemente aufweisen, um Leistung auf den Motor auf- und abzuschalten, weiter Leistungs-Zeitgeberelemente, um die Länge der Leistungszeit zeitlich einzustellen, wenn die Leistung eingeschaltet ist, Auslaufzeit-Zeitgeberelemente, um die Zeitlänge zeitlich einzustellen, die der Rotor benötigt, von dem Zeitpunkt, wenn die Leistung abgeschaltet ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung der Drehrichtung befindet, Hub-Zeitgeberelemente, um die Hubzeit einzustellen, während welcher der Rotor zwischen den Umkehrsetzelementen sich dreht, um die Hub-Zeitgeberelemente auf eine gewünschte Hubzeit einzustellen, algebraische Subtraktionselemente, um algebraisch eine vorhergehende Auslaufzeit von der Hubzeit zu subtrahieren, um eine Einstellzeit für die Leistungszeit zu erhalten, und Umkehrmittel, um die Richtung des Rotors umzukehren, wenn sich der Rotor in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, und um die Schaltelemente anzuschalten, wenn die Umkehrung bewirkt werden soll.

27. Elektronische Steuerelemente für eine zyklische Steuerung der Versorgung mit elektrischer Leistung bei einem elektrischen Motor, wobei die elektronischen Steuerelemente Setzelemente aufweisen, die betreibbar sind, um eine gewünschte Drehgeschwindigkeit des Rotors des Motors einzustellen, weiter Erfassungselemente aufweisen, um den Drehwiderstand des Motors zu erfassen, und Einstellelemente, die auf die Erfassungselemente reagieren, um die Leistung einzustellen, die an den Motor geliefert wird, um den Motor auf die gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen und dann den Motor in einer Bandbreite von Geschwindigkeiten oder nahe der gewünschten Drehgeschwindigkeit zu betreiben, Schaltelemente, um die Versorgung des Motors abzuschalten, nach einer gewünschten Zeit, und Umkehrelemente, die betreibbar sind, wenn der Motor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, um zu bewirken, daß der Betreibungszyklus wiederholt wird, wobei der Motor dann in der umgekehrten Richtung läuft.

28. Gerät nach Anspruch 27, wobei die Erfassungelemente einen Drehwiderstand des Rotors erfassen, und Zeitgeberelemente aufweisen, um die Zeit zu messen, die der Rotor benötigt, um von einem "Leistung aus"-Zustand in einen Zustand zu kommen, in welchem der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umgekehrt werden kann.

29. Elektronische Steuerelemente nach Anspruch 27 oder 28, wobei Umkehrelemente vorgesehen sind, aufweisend
(a) Zählelemente, um die Zeit der Drehperiode zu zählen oder die Anzahl der Drehungen des Rotors in einer gewünschten Richtung,
(b) Umschalt-Schaltelemente, um die Leistung von den Windungen abzuschalten,
(c) Erfassungselemente, um die Rotorstellung relativ zu dem Stator anzuzeigen, und
(d) Form-Umkehrelemente, die betreibbar sind auf ein Signal von den Erfassungselementen hin, um zu bewirken, daß die Steuerungssignale Umschaltänderungen bewirken, welche wiederum bewirken, daß der Rotor seine Richtung ändert, ohne daß eine Überprüfung der Rotorrichtung gegeben ist.

30. Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 29, welches aufweist
(e) einen Umschaltkreislauf, der auf die Steuersignale reagiert, um zu bewirken, daß elektische Leistung von der Leistungsquelle umschaltend auf die Windungen aufgebracht wird und welcher dazu gedacht ist, zu bewirken , daß der Rotor sich in einer gewünschten Richtung dreht,
(f) Überprüfungselemente, die auf jedes EMF reagieren, welches in zumindest einer nicht mit Leistung beaufschlagten Windung erzeugt wird, um die Frequenz und Polarität der EMFs zu prüfen, die in der nicht mit Leistung beaufschlagten Windung erzeugt werden,
(g) Umschalt-Umkehrelemente, um die Umschaltung umzukehren, um die genaue Abfolge der Umschaltung zu ergeben, um den Rotor in der gewünschten Richtung zu drehen, wenn die Frequenzen auf einen Wert gefallen sind, bei welchem der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und die Polarität einer ausgewählten Windung auf oder nahe bei einem Nullübergang zwischen entgegengesetzten Polaritäten ist.

31. Gerät nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei die Bremselemente zur Bremsung des Motors vorgesehen sind, aufweisend Schaltelemente, welche eine gewisse Impedanz besitzen, um ein Ende jeder Windung mit einem ähnlichen Ende der anderen Windungen zu verbinden, wobei die anderen Enden der Windungen miteinander verbunden sind, und Vergleicherelemente vorgesehen sind, um die Spannungen zwischen entgegengesetzten Enden der Windungen zu vergleichen, um zu ermöglichen, daß die Geschwindigkeit des Rotors während des Bremsens begründet wird.

32. Elektrische Steuerungselemente für eine zyklische Steuerung der Versorgung mit elektrischer Leistung bei einem elektrischen Motor, welcher einen Rotor besitzt, wobei die Steuerelemente Schaltelemente aufweisen, um Leistung auf den Motor auf- und abzuschalten, "Leistung ein"- Zeitgeberelemente, um die Länge der "Leistung ein"-Zeit zeitlich einzustellen, wenn die Leistung angeschaltet ist, Auslaufzeit-Zeitgeberelemente, um die Länge der Auslaufzeit, die der Rotor benötigt von der Zeit, zu der die Leistung abgeschaltet ist bis zu der Zeit, wenn der Rotor sich in einer Bedingung für eine Richtungsumkehrung der Drehung befindet, zeitlich einzustellen, Hub- und Umkehrelemente, um die Richtung des Rotors umzukehren, wenn der Rotor sich in einer Bedingung für eine Umkehrung befindet, und um die Schaltelemente anzuschalten, wenn die Umkehrung durchzuführen ist.

33. Elektronische Steuerelemente nach Anspruch 32, wobei eine Hubzeit vorgesehen ist, während der Rotor sich in einer Richtung dreht zwischen Umkehrungen, welches die Summe der "Leistung ein"-Zeit und der Auslaufzeit ist.

34. Elektrische Steuerelemente zur zyklischen Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung eines Rotors, wenn er aufgebaut und angeordnet und betreibbar ist im wesentlichen wie hierin beschrieben, mit Bezug zu den Fig. 1 bis 16a der beigefügten Zeichnung.

35. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, welche ein Behältnis für eine Waschcharge aus verschmutzten Faserstücken in Waschwasser besitzt, und einen hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, und einen elektrischen Rotor, der den Rührer antreibt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, eine Drehung des Rotors in einer Richtung zu starten, Einstellen einer anfänglichen "Leistung ein"-Zeit, während welcher Leistung auf den Motor aufgebracht wird, Abschalten der Leistung am Ende der anfänglichen "Leistung ein"- Zeit, ein dem Motor Ermöglichen, zu verlangsamen, bis in einen Zustand der Umkehrung, Überprüfen der Zeit zwischen dem "Leistung aus"-Zustand und einem Zustand, in dem der Rotor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet, Bewirken der Umkehrung der Richtung des Rotors sobald der Motor sich in einem Zustand für eine Umkehrung befindet und Wiederholen dieser Schritte wie gewünscht.

36. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, welche ein Behältnis für eine Waschcharge aus verschmutzten Faserstücken in Waschwasser besitzt, und einen hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, einen elektrischen Motor, der den Rührer antreibt, Einstellmittel, um eine gewünschte Rate und Amplitude der oszillierenden Drehung des Rührers einzustellen, und elektronische Steuerelemente, die die Versorgung mit elektrischer Leistung des elektrischen Motors in einer einer Mehrzahl von Abfolgen steuern, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Einstellen einer Ausgewählten aus einer Mehrzahl von Abfolgen, so daß der Rührer in hin- und hergehender Drehung angetrieben ist während einer Waschphase, in einer Abfolge von Waschoperationen, Erfassen des Widerstands bezüglich der Hin- und Herbewegung des Rührers aufgrund der Waschcharge in dem Behältnis und Einstellen der Leistung die auf den elektrischen Motor aufgegeben wird, so daß eine ausgewählte Rate von Schutzentfernung aus den verschmutzten Faserstücken im wesentlichen erreicht wird.

37. Verfahren nach Anspruch 36, welches den Schritt einschließt, die Belastung an dem Motor durch eine Messung der Zeit zu erfassen, welche der Motor benötigt, um von einem Zustand "Leistung aus" in einen Zustand zu laufen, in welchem sich der Motor in einer Bedingung für eine Umkehrung befindet.

38. Waschmaschine mit einem Behältnis für eine Waschcharge aus verschmutzten Faserstücken in Wasser, einem hin- und herbewegbaren Rührer in dem Behältnis, einem elektrischen Motor, welcher den Rührer antreibt, Einstellelementen, um eine gewünschte Rate und Amplitude der hin- und herbewegenden Drehung des Rührers einzustellen, elektronische Steuerelemente, zur Steuerung der elektrischen Leistungsversorgung des elektrischen Motors in einer von einer Vielzahl von ausgewählten Abfolgen, so daß der Rührer in einer hin- und herbewegenden Drehung während einer Waschphase angetrieben wird, Auswahlelemente, zum Auswählen einer Gewünschten dieser Abfolgen, so daß die Waschwirkung ausgewählt wird von solchen wie etwa schwach, normal, stark, Wolle und permanente Pressung, die durch die Maschine bewirkt werden sollen, wobei die elektronischen Steuerelemente Erfassungselemente aufweisen, um den Widerstand der Hin- und Herbewegung des Rührers zu erfassen, aufgrund der Waschcharge in dem Behältnis, und Einstellelemente, die auf die Erfassungselemente reagieren, um die Leistung einzustellen, die auf den elektrischen Motor aufgebracht wird, so daß die Waschwirkung sich so ergibt, daß eine ausewählte Rate von Schmutzentfernung aus den verschmutzten Faserstoffen im wesentlichen erreicht wird.

39. Waschmaschine nach Anspruch 38, wobei der Rotor ein elektronisch umschaltbarer Rotor ist.

40. Waschmaschine nach Anspruch 38 oder 39, wobei die elektronischen Steuerelemente Zeitgeberelemente aufweisen, die einstellbar sind, um zu bewirken, daß Leistung auf den Motor aufgebracht wird innerhalb einer vorbestimmten Beschleunigungszeit die aufgebrachte Leistung so ist, daß der Motor beschleunigt, im wesentlichen auf eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit innerhalb der Zeit, wobei die Zeitgeberelemente desgleichen einstellbar sind auf eine festgesetzte Hubzeit, während welcher der Motor sich in einer Richtung dreht für im wesentlichen die Hubzeit, wobei weiter der Motor dreht von einer gestoppten Stellung in eine im wesentlichen gestoppte Stellung in der Hubzeit, wobei die Zeitgeberelemente desgleichen einstellbar sind, um zu bewirken, daß die maximale Geschwindigkeit aufrechterhalten wird über eine gewünschte Zeitdauer und dann zu bewirken, daß die Leistung von dem Motor abgetrennt wird, zu einer Zeit, bei welcher die Abbremsung des Motors auftritt, während welcher Zeit die Leistung dann aufgebracht werden kann, um die Motorrichtung umzukehren, etwa am Ende der Hubzeit, wobei weiter Fehlermeßelemente vorgesehen sind, um einen Fehler zwischen der tatsächlichen Hubzeit und der gewünschten Hubzeit zu messen und die Messung dieses Fehlers verwendet wird, um den Abschaltpunkt der Leistung zu korrigieren, für den nächsten Hub des Rührers, der durch den Motor gedreht wird.

41. Waschmaschine nach Anspruch 39 oder 40, wobei die elektronischen Steuerungselemente Leistung aufbringen während der Beschleunigung so, daß eine Geschwindigkeit leicht unterhalb der maximalen Geschwindigkeit erreicht wird und die Leistung dann eingestellt wird, um die Geschwindigkeit auf im wesentlichen die gewünschte maximale Geschwindigkeit zu bringen.

42. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 41, wobei die elektronischen Steuerelemente Leistung aufbringen während einer Beschleunigung, so daß eine Geschwindigkeit leicht oberhalb der maximalen Geschwindigkeit erreicht ist und die Leistung dann eingestellt wird um die Geschwindigkeit herunterzubringen auf im wesentlichen die gewünschte maximale Geschwindigkeit.

43. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 42, wobei Einstellmittel vorgesehen sind, um einen gewünschten Wert einer Überschwingung oder einer Unterschwingung einer gewünschten konstanten Geschwindigkeit zu erreichen, um eine gewünschte Stärke der Bewegung des Rührers zu ergeben.

44. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei die Zeit, während welcher die Beschleunigung durchgeführt wird, und die Zeit, während welcher die maximale Geschwindigkeit im wesentlichen beibehalten wird, jeweils konstant sind.

45. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 44, wobei die Erfassung der Amplitude der Rotorgeschwindigkeit durch EMF-Erfassungselemente durchgeführt wird.

46. Waschmaschine nach den Ansprüchen 38 bis 45, wobei die Überwachungselemente vorgesehen sind zur Überwachung der Geschwindigkeit des Motors, mit den EMF-Erfassungselementen, während er sich in dem Verlangsamungszustand befindet.

47. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 46, wobei Leistungssteuerelemente vorgesehen sind, um die Leistungsversorgung zu steuern, nach der Beschleunigungszeitdauer und vor der Leistungsunterbrechung von dem Motor, so daß anfängliche Abweichungen von der gewünschten maximalen Geschwindigkeit korrigiert werden, um die Motorgeschwindigkeit zu modifizieren, um nahe an die gewünschte maximale Motorgeschwindigkeit zu kommen.

48. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 38 bis 47, wobei Umkehrelemente vorgesehen sind, aufweisend
(a) Zeiteinstellungselemente, um die Zeitdauer der Drehung zeitlich einzustellen oder Zählelemente, um die Anzahl der Umdrehungen des Rotors in einer gewünschten Richtung zu zählen,
(b) Umschalt-Schaltelemente, um die Leistung von den Windungen abzuschalten,
(c) Erfassungselemente, um die Rotorstellung relativ zu dem Stator anzuzeigen, und
(d) Formumkehrelemente, die durch ein Signal betreibbar sind, von den Erfassungselementen, wenn der Rotor sich in einem Zustand befindet, daß er umzukehren ist, um zu bewirken, daß die Steuersignale Umschaltänderungen bewirken, welche wiederum bewirken, daß der Rotor seine Richtung ändert, ohne ein Überprüfen der Rotorrichtung.

49. Waschmaschine nach Anspruch 46, welcher aufweist
(e) einen Umschalt-Schaltkreis, der auf die Steuersignale reagiert, um zu bewirken, daß elektrische Leistung von einer Leistungsquelle umschaltmäßig aufgebracht wird auf die Windungen, und gedacht, um zu bewirken, daß der Rotor sich in einer gewünschten Richtung dreht,
(f) Überprüfungselemente, die auf jedes EMF reagieren, welches in zumindest einer nicht mit Leistung beaufschlagten Windung erzeugt wird, um die Polaritäten und die Frequenz jedes EMF zu überprüfen, welches in der nicht mit Leistung beaufschlagten Windung erzeugt wird,
(g) Umschalt-Umkehrelemente, um die Umschaltung umzukehren, um die genaue Abfolge der Umschaltung anzugeben, um den Motor in der gewünschten Richtung zu drehen,
(h) Umschalt-Umkehrbetätigungselemente, um die Umschaltung umzukehren, wenn die Frequenz sich bei einem Wert befindet, der so ist, daß der Motor sich in einem Zustand zur Umkehrung befindet und die Polaritäten in einer ausgewählten Windung bei oder nahe bei einem Nullübergang zwischen entgegengesetzten Polaritäten sind.

50. Waschmaschine, aufgebaut angeordnet und konstruiert und betreibbar im wesentlichen wie hier beschrieben mit Bezug zu und wie verdeutlicht durch die Fig. 1 bis 17 der beigefügten Zeichnungen.