PL203877B1

PL203877B1 - Sposób sterowania programem pralki i pralka stosująca taki sposób

Info

Publication number: PL203877B1
Application number: PL372861A
Authority: PL
Inventors: Enrico Bellinetto; Raffaele Paganini; Rocco Petrigliano
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2009-11-30
Also published as: JP2005521498A; CN100425762C; PL372861A1; KR100924445B1; CA2481001C; DE60208334T2; ES2252342T3; US20050125909A1; US7380303B2; EP1350881A1; KR20050011736A; CA2481001A1; EP1350881B1; BR0308893A; DE60208334D1; WO2003083200A9; BR0308893B1; CN1659325A; WO2003083200A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania programem pralki i pralka posiadająca elementy do określania ilości wody.

Znany jest sposób sterowania programem pralki rejestrujący ilość wody dostarczanej do bębna pralki ujawniony w dokumencie GB 2070648, który jest oparty na wiedzy, że w cyklu programu ze sterowanym poziomem wody pralki, ilość dostarczanej wody stanowi miarę nasiąkliwości prania i przy tym samym typie prania również miarę ciężaru prania. Wspomniany sposób nie może dać optymalnych wyników, ponieważ liczba operacji napełniania dla utrzymywania poziomu wody blisko nominalnego poziomu wody w bębnie czyni taki sposób bardzo czasochłonnym.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że ocenia się ilość wody swobodnej, występującej w bębnie, ocenia się ilość wody pochłoniętej przez załadunek w wyniku odjęcia ilości wody swobodnej od ilości wody dostarczonej do bębna, szacuje się specyficzne pochłanianie załadunku na podstawie wody pochłoniętej i wody swobodnej, oblicza się równoważnik załadunku na podstawie specyficznego pochłaniania i ilości wody pochłoniętej przez załadunek, a równoważnik załadunku uzależnia się od załadunku w pralce dla sterowania programem pralki.

Korzystnie ocenia się różnicę poziomów wody w określonych z góry przedziałach czasu, prognozuje się przyszłe poziomy wody na podstawie powyższych ocenionych różnic, a takie przyszłe poziomy uzależnia się bezpośrednio od prognozowanej ilości wody, szacuje się prognozowane specyficzne pochłanianie wody na podstawie prognozowanych ilości wody swobodnej, oblicza się prognozowane równoważniki załadunku na podstawie takich prognozowanych przyszłych ilości wody swobodnej i takiego prognozowanego specyficznego pochłaniania wody, dostarcza się daną ilość wody do bębna na podstawie powyższych prognozowanych równoważników obciążenia.

Korzystnie kontroluje się, czy całkowita ilość wody dostarczonej do bębna jest większa niż określona z góry wartość i ostrzega się zgodnie z tym użytkownika.

Korzystnie przed rozpoczęciem cyklu prania napełnia się bęben znaną ilością wody, mierzy się poziom wody, zapamiętuje się wartość różnicy między wartością odniesienia ciśnienia i powyższą zmierzoną wartością i używa się zapamiętaną wartość do kompensacji pomiaru ilości wody swobodnej.

Korzystnie przy wykonywaniu co najmniej jednego wirowania, wzrost prędkości w funkcji czasu dla osiągnięcia końcowej prędkości wirowania wybiera się zgodnie ze zmierzonym poziomem wody, a taki wzrost jest mniejszy, gdy taki poziom wody jest wysoki.

Korzystnie, gdy końcową prędkość wirowania osiąga się w dwóch lub więcej etapach, przedział czasu pomiędzy tymi etapami określa się zgodnie ze zmierzonym poziomem wody, a takie przedziały czasu są dłuższe, gdy poziom wody jest wysoki.

Pralka według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera czujnik ciągłego poziomu wody, dołączony do procesora centralnego do oceny ilości wody swobodnej, występującej w bębnie, do oceny ilości wody pochłoniętej przez załadunek w wyniku odjęcia ilości wody swobodnej od ilości wody dostarczonej do bębna, do oszacowania specyficznego pochłaniania załadunku na podstawie wody pochłoniętej i wody swobodnej oraz do obliczenia równoważnika załadunku na podstawie specyficznego pochłaniania i ilości wody pochłoniętej przez załadunek, przy czym równoważnik załadunku jest związany z załadunkiem w pralce.

Korzystnie procesor centralny jest zdolny do oceny różnicy poziomów wody w określonych z góry przedziałach czasu, do prognozy przyszłych poziomów wody na podstawie powyższych ocenionych różnic, a takie przyszłe poziomy są bezpośrednio związane z prognozowaną ilością wody, do oszacowania prognozowanego specyficznego pochłaniania wody na podstawie prognozowanych ilości wody swobodnej, do obliczenia prognozowanych równoważników załadunku na podstawie takich prognozowanych przyszłych ilości wody swobodnej i tego prognozowanego specyficznego pochłaniania wody oraz do dostarczenia danej ilości wody do bębna na podstawie powyższych prognozowanych równoważników obciążenia.

Korzystnie procesor centralny jest wyposażony w system alarmowy wartości ciśnienia, mierzonego przez czujnik ciągłego poziomu wody, poza określonym z góry zakresem wartości.

Korzystnie procesor centralny jest zdolny do sumowania określonej z góry liczby kolejnych wartości różnicy ciśnienia, mierzonej przez czujnik ciągłego poziomu wody, dla dostarczania informacji ostrzegawczej przy sumie poniżej określonej z góry wartości.

PL 203 877 B1

Korzystnie procesor centralny zawiera system alarmowy do wykrywania trendu poziomu wody w bę bnie podczas prania i/lub płukania, dla ostrzegania o spadku poziomu wody w funkcji czasu większym niż określona z góry wartość jako wskaźniku przecieku wody.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje problemy techniczne znane ze stanu techniki oraz zapewnia minimalny wydajny poziom wody i kontrolę bezpieczeństwa. Według zaproponowanego sposobu wykrywanie załadunku i dostarczanie wody (zgodnie z wykrywanym załadunkiem) do bębna, jest bardzo szybkie w porównaniu ze znanymi sposobami. Ponadto zastosowany rodzaj czujnika umożliwia lepsze wykrywanie piany, poprawia wydajność wirowania przez unikanie tworzenia pierścienia wody i wykrywa pianę przed i podczas rozdzielania.

Główna idea stanowiąca podstawę obecnego wynalazku dla oceny ilości załadunku to kontrola różnicy wody między wodą dostarczoną i „wodą swobodną”, aby otrzymać wodę, która jest pochłaniana przez załadunek. Przez termin „woda swobodna” rozumie się ilość wody, która nie jest pochłaniana przez pranie i która jest zawarta w bębnie pralki. Na podstawie pochłoniętej wody może być oceniony ładunek prania. Ocena swobodnej wody nie jest stosowana w znanych sposobach, ponieważ są one wszystkie skupione tylko na ilości wody dostarczanej do bębna dla utrzymywania poziomu wody blisko wartości nominalnej. W tych znanych sposobach nie jest konieczne użycie czujnika ciągłego poziomu wody. Jeżeli nazywamy „pochłoniętą wodą” ilość wody znajdującą się w załadunku i zakładamy, że swobodna woda może być określona przez pomiar poziomu wody przez czujnik ciśnienia, to następująca zależność matematyczna daje pochłoniętą wodę:

Pochłonięta woda (A_w) = dostarczona woda - swobodna woda

Nawet jeżeli to równanie nie jest całkowicie prawdziwe, ponieważ w małej części bębna, w której załadunek jest zanurzony w wodzie, następuje wzajemne oddziaływanie między pochłoniętą wodą i swobodną wodą, równanie uwzględnia zjawiska fizyczne z dobrym przybliżeniem. W odniesieniu do Aw znane są dobrze dwie idee: im większa jest ilość załadunku, tym większa jest ilość pochłoniętej wody i załadunek bawełniany pochłania więcej wody niż materiały syntetyczne i mniej wody niż ręcznik frotte. Zatem jest oczywiste, że metoda oceny ilości załadunku poprzez pochłanianie jest silnie zależna od materiału włókienniczego, tj. 7 litrów może być pochłoniętych przez 3 kg bawełny standardu IEC (Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej) lub przez 5 kg materiałów syntetycznych albo przez 1,75 kg ręczników frotte. Ze względu na to, że technika identyfikacji materiałów syntetycznych nie jest jeszcze realną potrzebą i czyniłaby zbyt złożonym program sterowania, sposób według obecnego wynalazku wprowadza związek pochłaniania wody przez bawełnę standardu IEC i ocenianej ilości załadunku jako załadunku „równoważnika bawełny”. Po obliczeniu Aw ilość załadunku, równoważnika bawełny, można ocenić przez następującą zależność:

Aw = równoważnik obciążenia *K Równoważnik obciążenia = Aw · 1/K gdzie K (litry/kg) określa szczególny stan załadunku w odniesieniu do ustalonych warunków skrajnych. Ten parametr jest nazywany „pochłanianiem właściwym” SA i jest własnością charakterystyczną dla każdego określonego załadunku prania. Współzależność, która łączy swobodną wodę z poziomem wody w bębnie, jest określana doświadczalnie przez wprowadzanie znanej wzrastającej ilości wody do pustego bębna pralki przy wyłączonym silniku bębna i rejestrowanie odpowiedniego poziomu wody, który jest mierzony przez czujnik ciągłego ciśnienia poziomu wody (CWL). Czyniąc to, uzyskuje się charakterystykę dodanych litrów w funkcji poziomu wody (włączając geometrię mechaniki, zamknięcie wodne, czujnik). Równanie, które ustala związek między poziomem wody wykrywanym przez czujnik [mm] i objętością swobodnej wody w bębnie może być określony przez znane techniki interpolacji, wychodząc z krzywej doświadczalnej, głównie aby zaoszczędzić czas obliczania.

W przypadku braku załadunku to równanie dostarcza całkowitą ilość dostarczonej wody: „litry wewnątrz”. W przypadku obecności prania wewnątrz bębna różnica:

Litry wewnątrz - swobodna woda = Aw dostarcza ilość wody pochłoniętą przez sam załadunek.

Aby uzyskać informację o wyżej wymienionym pochłanianiu właściwym (SA), zgłaszający wykonał testy przeprowadzone przy ustalonej ilości prania i różnych ilościach wody. Wartość poziomu wody była uwzględniana po pewnym czasie mieszania i pochłonięta woda była obliczana przy użyciu wspomnianej metody. Przez podzielenie pochłoniętej wody przez ilość załadunku określono pochłanianie właściwe SA (pochłonięta woda/kg załadunku). Dzięki powyższym testom, zgłaszający odkrył, że w zakresie użytej wody, im większa jest ilość wody dostarczana do bębna, tym więcej jest pochłoniętej

PL 203 877 B1 wody i swobodnej wody. Innymi słowy, zgłaszający odkrył, że pochłanianie właściwe SA zależy od dostarczonej wody albo w inny sposób pochłanianie właściwe SA zależy od swobodnej wody. Ten fakt ma ważne konsekwencje w zakresie znalezienia najlepszego sposobu sterowania programem pralki. Przy ustalonej ilości prania, zgłaszający przygotował wykres (i związany z nim algorytm komputerowy), który wiąże pochłanianie właściwe SA z wodą dostarczaną do bębna i swobodną wodą.

Zgłaszający także odkrył, że pochłanianie właściwe SA zależy od załadunku, tj. pochłanianie 7 kg załadunku jest róż ne od pochłaniania 1 kg załadunku. Głównym powodem tego faktu jest zależność od stosunku objętości VR, gdzie VR = objętość zajęta przez załadunek/objętość całego bębna: im większe jest VR, tym mniejsze jest Aw (i w konsekwencji SA). W pierwszym przybliżeniu pochłanianie właściwe SA musi być związane z pochłoniętą wodą Aw. Zgodnie z wartościami średnimi testów wykonanych przez zgłaszającego przy użyciu pralki dostępnej na rynku, SA wynosi 2,0 (7 kg załadunku), co odpowiada pochłoniętym 14 litrom, otrzymanych przez napełnienie bębna wodą w całkowitej ilości 19 litrów. SA przyjmuje wartość 2,75 w przypadku 1 kg załadunku, który pochłania 2 litry w funkcji 7 litrów napełniających maszynę. Między tymi dwoma punktami może być wykreślona prosta linia dla pośrednich załadunków (patrz załączona fig. 2). Ta „krzywa” może być także linią prostą (jak na fig. 2) i to zależy głównie od objętości bębna i pozycji czujnika ciśnienia.

Gdy pochłonięta woda jest nadal funkcją całkowitej ilości wody dostarczanej do bębna i poziomu wody, pochłanianie właściwe SA może być przedstawione w formacie 3D i łatwo przekształcone do formy elektronicznej. Wykres pokazany na fig. 3 przedstawia charakterystyczne pochłanianie bawełny dla określonej pralki używanej w testach.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest uproszczonym widokiem pralki bębnowej według wynalazku, fig. 2 - wykresem pokazującym pochłanianie właściwe w funkcji pochłanianej wody, a taki wykres jest stosowany w sposobie według wynalazku, fig. 3 - wykresem 3D pokazującym charakterystyczne pochłanianie bawełny dla określonej pralki używanej przez zgłaszającego się w testach doświadczalnych, fig. 4 - wykresem pokazującym litry wody używanej dla „równoważników” załadunku, fig. 5 - wykresem pokazującym, jak poziom wody w bębnie zmienia się wraz z czasem, fig. 6 - siecią działań pokazującą, jak maszyna według wynalazku może kontrolować awarie czujnika ciśnienia, fig. 7 - siecią działań pokazującą, jak sposób według wynalazku może kontrolować całkowitą ilość wody załadowanej do bębna, fig. 8 - siecią działań pokazującą, jak sposób według wynalazku może kontrolować, czy czujnik ciśnienia pracuje właściwie, fig. 9 pokazuje wykres poziomu wody i całkowitą wodę w funkcji czasu, a taki wykres jest stosowany do wykrywania możliwego przecieku wody, fig. 10 jest siecią działań pokazującą, jak określanie „stanu stałego” jest wykonywane w celu wykrywania przecieku wody, fig. 11 - wykresem pokazującym ciśnienie mierzone przez czujnik ciśnienia i prędkość bębna w funkcji czasu, a fig. 12 - wykresem pokazującym, jak prędkość bębna jest zmieniana przez sterowanie od krzywej standardowej A, t, B do A', t', B' odpowiednio do pewnej ilości wykrywanej wody.

W pralce według wynalazku są stosowane przepływomierz 10 w przewodzie doprowadzenia wody i czujnik 12 ciągłego poziomu wody, więc dwie informacje mogą być mierzone bezpośrednio i jedna może być wnioskowana, tj.:

- całkowita dostarczana woda [litry],

- ilość wody w bębnie „swobodna woda” [krzywa doświadczalna od mm do litrów],

- ilość wody w załadunku („pochłonięta woda”) jako różnica między całkowitą dostarczaną wodą i swobodną wodą.

Zarówno przepływomierz 10 jak i czujnik poziomu 12 są dołączone do procesora centralnego 13 systemu sterowania programem. „Pochłonięta woda” zależy od ilości załadunku i pochłaniania właściwego SA.

Pochłanianie właściwe jest funkcją całkowitej ilości wody dostarczanej do bębna i swobodnej wody.

Równoważnik załadunku = (suma litrów-swobodna woda)/pochłanianie właściwe

Swobodna woda = f(poziom wody)

Pochłanianie właściwe = f (suma litrów, poziom wody)

Ilość załadunku może być obliczona, wychodząc od wartości mierzonych przez przepływomierz 10 (woda dostarczona do bębna) i od czujnika 12 ciągłego poziomu wody. Z takiej wartości i z doświadczalnego wykresu/równania, które wiąże poziom wody ze swobodną wodą, jest możliwe określenie tego ostatniego. Z wartości całkowitej ilości dostarczanej wody i ze swobodnej wody jest określana pochłonięta woda. Z wykresu/równania z fig. 2 jest określana pierwsza wartość pochłaniaPL 203 877 B1 nia właściwego SA*, na podstawie pochłoniętej wody. Wtedy z wykresu/związku z fig. 3 jest określana druga wartość pochłaniania właściwego SA, tj. pochłanianie właściwe standardowej bawełny dla określonej pralki. Ta wartość jest funkcją SA*, całkowitej ilości wody dostarczanej do bębna i poziomu wody w bę bnie. W końcu równoważnik załadunku bawełny jest okreś lany jako stosunek między pochłoniętą wodą i pochłanianiem właściwym SA.

Powyższy algorytm jest stosowany ciągle przy sterowaniu oprogramowaniem głównej pętli pralki. Główną korzyścią takiego ciągłego wykonania jest to, że gdy jest otrzymywana informacja załadunku, można także ustalić żądaną ilość wody do użycia. Aby poznać poprawną ilość wody do użycia dla ocenianego równoważnika załadunku, zgłaszający zaprojektował wykres (fig. 4) pokazujący litry do użycia dla równoważników załadunku. Oczywiście także ten wykres, jak wszystkie inne wspomniane w tym opisie, może być „przemieniony” do formatu elektronicznego i osadzony w oprogramowaniu sterującym programem pralki. Po ocenie ilości załadunku, ilość wody do napełnienia bębna pralki może być sterowana według powyższego wykresu „litra do użycia”.

Zawór wlotowy 14 wody musi być sterowany dla zaspokojenia zapotrzebowania na wodę. Aby przyśpieszyć sterowanie pochłaniania wody przez załadunek, tj. wstępną fazę, w której woda jest dostarczana do bębna T i podczas której zarówno dostarczana woda, jak i poziom wody są kontrolowane w celu uzyskania oceny załadunku prania, jest korzystne obliczanie pochodnej poziomu wody dla przewidzenia przyszłego poziomu wody, tj. bez czekania na rzeczywiste osiągnięcie takiego poziomu. Ten korzystny sposób polega na obliczaniu ilości załadunku na podstawie prognozy poziomu wody. To wykonanie jest pokazane schematycznie na fig. 5.

Na tej figurze jest przedstawione zachowanie poziomu wody. Podczas fazy napełniania, w chwili tj, funkcja pochodna umożliwia obliczenie poziomu w następnym przedziale czasu. Jeżeli ta wartość jest znana z góry, można zadecydować o przerwaniu dostarczania wody z powodu obliczenia dodatkowego zużycia wody. Podczas następnego okresu woda zaczyna być pochłaniana przez załadunek i poziom wody obniża się. W tej fazie funkcja pochodna, obliczona w czasie tk, mogłaby zmusić algorytm wykrywania załadunku do obliczenia większego załadunku. Jeżeli tak, będzie możliwe dodatkowe ponowne napełnienie i woda jest dostarczana z góry w porównaniu ze zwykłym sterowaniem. To wykonanie sposobu sterowania według wynalazku jest oparte na następujących równaniach:

„ d poziomwody

Przewidywany poziom = poziom wody + K_p * —--dt

Swobodna woda = f (przewidywany poziom)

Pochłanianie właściwe = fwszystkie litry, przewidywany poziom) wszystkielitery - swobodna woda

Równoważnik załadunku =----pochłanianiewłaściwe gdzie według testów doświadczalnych:

Kp=1, jeżeli pochodna jest < -1,5 mm/32 s (stosowany do przyspieszenia napełniania)

Kp=0,25, jeżeli pochodna jest > 0,25 mm/32 s (stosowany do zapobiegania przeregulowaniu) i 32” jest przedziałem czasu, w którym obliczana jest pochodna.

Test wykonany przez zgłaszającego sposobem według wynalazku wykazał bardzo dobrą współzależność między rzeczywistym załadunkiem prania i rzeczywistą całkowitą ilością wody dostarczanej do bębna T jako korzystna wartość dla takiego załadunku prania.

Całkowity czas zakończenia napełniania zmienia się, dla załadunku 7 kg, od 250 sekund do 450 sekund. Końcowy parametr ilości załadunku, stosowany do sterowania programem, tj. rytmem, prędkością prania, czasem trwania prania, wykrywaniem niezrównoważenia, wykrywaniem bezwładności, liczbą płukań, wodą używaną podczas płukań, prędkością wirowania, itd. był wykrywany po rozsądnym czasie, w którym poziom wody jest prawie stały. Według dalszej cechy obecnego wynalazku zapewniony jest sposób kontroli możliwej awarii czujnika ciśnienia za pomocą elementów do kontroli wartości ciśnienia. W przypadku, gdy informacja ciśnienia nie jest w określonym z góry zakresie ustalonym przez dostawcę czujnika, wiadomość o awarii jest dostarczana do procesora centralnego 13 pralki. Fig. 6 przedstawia przykład kontroli awarii czujnika ciśnienia. Oczekiwana wartość awaryjna czujnika, który dostarcza wyjściowy sygnał napięciowy Vp, wynosi na przykład od 0,5 wolta do 3,5 wolta. W przypadku, gdy próbkowana wartość jest powyżej 3,5 V, oczekuje się czujnika „otwartego” a w przypadku, gdy jest ona poniżej 0,5 V, oczekiwany jest stan „zwarcia”. To będzie „w zakresie”, jeżeli nie są wykryte żadne z wymienionych stanów. „Stan czujnika” reprezentuje zmienną, której jest przypisany stan czujnika. Zmienna „P = ciśnienie wody” jest otrzymywana przez przetworzenie sygnału odczyta6

PL 203 877 B1 nego przez czujnik ciśnienia (w tym przykładzie napięcie) na ciśnienie, wskazując milimetr słupa wody. Ks i Os reprezentują wartości wzmocnienia i przesunięcia zadane przez dostawcę czujnika.

Gdy sygnał pochodzący z czujnika ciśnienia jest uważany za będący w dopuszczalnym zakresie, zostaje tutaj zaproponowana dodatkowa kontrola dotycząca całkowitej ilości dostarczonej wody. Głównym celem obecnej kontroli bezpieczeństwa, pokazanej na fig. 7, jest wyłączenie zaworu i przerwanie przepływu wody w przypadku, gdy bęben jest napełniony nieprawidłową ilością wody lub w przypadku, gdy zawór jest otwarty przez długi okres czasu. Wykryta awaria będzie wtedy przetwarzana, aby poinformować użytkownika, że nastąpił przeciek wody lub zawór jest zablokowany w stanie otwartym. W sieci działań jest przeprowadzana kontrola stanu zaworu: jest wykonane otwarcie lub zamknięcie. W przypadku, gdy zawór jest otwarty, zmienna „CzasOV” jest zwiększona tak, że jej wartość wskazuje przyrostowy czas otwarcia zaworu.

MaxCzasOV reprezentuje czas graniczny, określony przez projekt sterowania, a w przypadku, gdy CzasOV przekracza czas graniczny, będzie generowane wskazanie awarii. CzasOV jest ustawiany na zero w przypadku, gdy zawór jest zamknięty, co oznacza, że algorytm wykrywania załadunku został ustalony, a poprawna ilość dostarczonej wody jest zapewniona dla ocenianej ilości załadunku. W sieci działa ń jest takż e zawarta kontrola cał kowitej iloś ci dostarczonej wody. Cał kowita ilość dostarczonej wody: „Litry wewnątrz”, dane dostarczone przez przepływomierz, są zawsze przetwarzane i w przypadku przekroczenia określonej z góry wartości MaxlitrW będzie generowane wskazanie awarii.

Inny system kontroli bezpieczeństwa według wynalazku ma za cel ocenę, czy czujnik ciśnienia pracuje właściwie, tj. czy czujnik jest „żywy” lub „martwy”. Może zdarzyć się, że czujnik jest zablokowany na wartości ustalonej i „w zakresie”. Sposobem rozróżnienia tych dwóch stanów jest ocena nabytych środków, dokonywana na pewien okres i sprawdzenie, czy są wykrywane zmiany ciśnienia podczas wystąpienia nierównomiernego działania bębna.

Sieć działań z fig. 8 pokazuje, że za każdym razem, gdy jest wykonane sterowanie, licznik zwiększa jego wartość w przypadku, gdy stan czujnika jest „w zakresie”. Co pewną liczbę odczytów czujnika ciśnienia, w tym przykładzie 160, dokonywana jest ocena odebranych danych. Zmienna „zmiana sumy” zawiera sumę 160 wartości, a każda wartość reprezentuje wartość „ciśnienie delta” (różnicę między pomiarem aktualnym P2=P i poprzednim P1, a wszystkie dodatnie i ujemne zmiany są przyjmowane jako dodatnie). W rzeczywistości oczekuje się, że podczas faz prania lub płukania, w których bęben działa nierównomiernie, poziom wody zmienia się z powodu ruchu podnośników i załadunku. Ta mała zmiana jest gromadzona (tj. 160 wartości), aby dane były bardziej zgodne. „Zmiana sumy” jest następnie przetwarzana i porównywana z określoną z góry wartością „wartością żywą”. W przypadku, gdy „zmiana sumy” jest uznana za zbyt małą, awaria czujnika ciśnienia jest wykrywana i sygnał ostrzegawczy jest dostarczany do użytkownika.

W przypadku przecieku wody sterowanie musi ostrzec użytkownika i/lub niezwłocznie wypompować wodę, aby zapobiec zalaniu domu. Sterowanie wykrywaniem przecieku wody według wynalazku jest tutaj ujawnione i jest oparte na porównaniu poziomów wody uzyskiwanych w różnych czasach.

Wykres z fig. 9 pokazuje przykład zachowania się ciśnienia wody i jego sygnał filtrujący podczas cyklu prania. W pierwszej fazie następuje dostarczenie wody według algorytmu wykrywania załadunku. Na wykresie jest także naniesiona całkowita ilość dostarczonej wody. Napełnienie zostaje zakończone po pewnym czasie (około 250 sekund) i małe pochłanianie wody przez załadunek jest wtedy obserwowane przez zmniejszanie się poziomu wody. Możemy uznać stan stabilny po rozsądnym czasie, tj. 100-200 sekundach od ostatniego zakończenia napełniania. Zmierzony poziom wody w stanie stabilnym jest tak przechowywany w pamięci, jak wartość odniesienia: WLRV. W celu sprawdzenia przypadków przecieku wody okresowo obliczane są wartości oceny i porównania trendów wody między rzeczywistym poziomem wody i WLRV.

W schemacie działań z fig. 10 określenie stanu stabilnego jest dokonywane przez porównanie realizacji ostatniego czasu ponownego napełniania z czasem wykonania prania/płukania. Jeżeli na przykład minęło 200 sekund, warunek stanu stabilnego jest ustawiany jako prawdziwy. Rzeczywisty poziom ciśnienia P jest wtedy przypisany zmiennej WLRV i trzy wartości pomiaru ciśnienia w różnych czasach: obecna (P3=P), przeszłe P2 i P1 są aktualizowane. Stan przecieku wody jest wtedy wykrywany, jeżeli jest wykrywane nieprawidłowe pochłanianie wody (WLRV > DPMAX), gdzie DPMAX jest rozważane jako maksymalna zmiana ciśnienia wody, lub gdy spadek wody DP jest uważany za nieprawidłowy podczas faz prania/płukania. Wykrywanie spadku wody jest bardzo ważną cechą, umożliwiającą wykrywanie małego przecieku wody, który jest ogólnie bardzo trudny do kontroli. Korzyścią dla klienta z zaproponowanego sterowania, porównując z zapewnionymi przez tradycyjne mechaniczne

PL 203 877 B1 przełączniki ciśnienia, jest to, że awaria jest wykrywana przed osiągnięciem minimalnego poziomu (tj. 20 mm). W konsekwencji mniej wody będzie rozlane.

Według kolejnej cechy niniejszego wynalazku ujawniony jest nowy sposób zmniejszania tolerancji systemu związanej z czujnikiem ciśnienia, nachylaniem się bębna (w przypadku pralki z nachylonym bębnem) i nierówną podłogą. „Funkcja kalibrowania poziomu” może być aktywowana przez użytkownika lub przez obsługę podczas instalacji pralki, przez naciśnięcie specjalnego przycisku lub kombinacji przycisków. Kalibrowanie polega, przy wyłączonym silniku, na napełnieniu bębna pralki znaną ilością wody (tj. 3,5 litra), pomiarze odpowiadającego poziomu wody (P_nw) i zapisaniu w EEPROM (P_przesunięcie): różnicę pomiędzy (P_odn) i (P_nw): P_przesunięcie=P_odn - P_nw. Otrzymana wartość przesunięcia będzie stosowana do kompensacji pomiaru poziomu dla określenia ilości swobodnej wody. P_odn jest specyficznym parametrem krzywej swobodnej wody, wykrywanym i przechowanym jako wartość domyślna. Idealne warunki do jego otrzymania są zapewnione, gdy bęben pralki jest napełniony wodą o wzorcowej ilości (tj. 3,5 litra).

Według kolejnej cechy wynalazku jest stosowane sterowanie, które jest szczególnie użyteczne dla pralki mającej dużą ładowność. W bardzo wczesnej fazie wirowania, nawet jeżeli jest aktywowana funkcja odprowadzania wody, pompa P (fig. 1) mogłaby być niezdolna do odprowadzania wody w czasie, gdy woda jest usuwana z mokrego załadunku. Bez specjalnego sterowania poziomem wody, mogłoby być możliwe rozpoczęcie wirowania przy właściwej ilości wody wewnątrz bębna. Podstawowy efekt jest taki, że pozostająca woda nie może być odprowadzona i będzie obracać się z taką samą prędkością, jak bęben (efekt pierścienia wody). Drugi efekt to wzrost tarcia silnika z powodu efektu pierścienia wody i w pewnych przypadkach zwłaszcza dla pierwszych dwóch wirowań, w których ilość środka piorącego jest jeszcze duża, tarcie mogłoby być tak duże, że zablokowałoby silnik. Obecny system sterowania ma na celu kontrolę ilości wody podczas całego cyklu wirowania i dostosowanie do tego profilu wirowania.

Omawiana fig. 11 pokazuje przypadek, w którym prędkość wirowania jest uzyskiwana między dwoma płukaniami z umiarkowaną ilością załadunku. Pod koniec pierwszego płukania pompa jest aktywowana i poziom wody zmniejsza się bardzo szybko. Ogólnie pompowanie jest aktywowane podczas całej fazy wirowania. Po fazie rozdziału wirowanie rozpoczyna się i duża ilość wody jest usuwana z załadunku. Jak to jest widoczne, pewna ilość wody jest jeszcze obecna, podczas gdy wirowanie jest w toku. Po pewnym czasie usuwanie wody może być uważane za zakończone, lecz w bębnie wciąż pozostaje trochę wody, ponieważ nie została ona wypompowywana. Poziom wody wskazany na wykresie musi być uznany jako suma dwóch efektów ciśnienia: ciśnienia wywołanego rzeczywistą ilością wody wewnątrz plus ciśnienia wywołanego przez szybkie obracanie się bębna i w konsekwencji powstawania wiatru na ścianie bębna. Obliczanie ciśnienia w wyniku zjawiska „wiatru” musi być dokładnie określone, aby uniknąć złej decyzji sterowania. W przypadku dużej ilości załadunku, ilość wody usuwanej podczas fazy rozdziału i w pierwszej fazie wirowania będzie większa, podczas gdy usunięta woda ma ograniczony przepływ (jeżeli nie jest używana droższa pompa). Ryzyko w wyniku wirowania z większą ilością wody będzie bardzo duże. Propozycja sterowania według niniejszego wynalazku jest więc oparta na zarządzaniu profilem prędkości wirowania, opartym na poziomie wody.

Figura 12 opisuje możliwe rozwiązanie algorytmu sterowania, który modyfikuje nachylenie teoretycznego profilu A wirowania, ustabilizowany czas t i nachylenie B zgodne z ciśnieniem wody, wykrywanym podczas każdej fazy. Nachylenie A' jest realizowane w przypadku wykrycia wyższego poziomu wody, 1 jest dłuższym czasem oczekiwania, pozwalającym na dłuższe usuwanie wody z bębna, B' jest także pokazane z mniejszym nachyleniem jako przykład wielokrotnych obszarów, w których może być stosowane wirowanie w funkcji poziomu wody. Nachylenia i czas przerwy są wyraźnie zależne od wykrytego poziomu wody i ogólnie im wyższy jest poziom wody, tym mniejsze będzie nachylenie prędkości i dłuższy będzie czas przerwy.

Claims

1. Sposób sterowania programem pralki, w którym rejestruje się ilość wody dostarczanej do bębna pralki, znamienny tym, że ocenia się ilość wody swobodnej, występującej w bębnie (T), ocenia się ilość wody pochłoniętej przez załadunek w wyniku odjęcia ilości wody swobodnej od ilości wody dostarczonej do bębna (T), szacuje się specyficzne pochłanianie załadunku na podstawie wody pochłoniętej i wody swobodnej, oblicza się równoważnik załadunku na podstawie specyficznego pochła8

PL 203 877 B1 niania i ilości wody pochłoniętej przez załadunek, a równoważnik załadunku uzależnia się od załadunku w pralce dla sterowania programem pralki.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ocenia się różnicę poziomów wody w określonych z góry przedziałach czasu, prognozuje się przyszłe poziomy wody na podstawie powyższych ocenionych różnic, a takie przyszłe poziomy uzależnia się bezpośrednio od prognozowanej ilości wody, szacuje się prognozowane specyficzne pochłanianie wody na podstawie prognozowanych ilości wody swobodnej, oblicza się prognozowane równoważniki załadunku na podstawie takich prognozowanych przyszłych ilości wody swobodnej i takiego prognozowanego specyficznego pochłaniania wody (SA) i dostarcza się daną ilość wody do bębna na podstawie powyższych prognozowanych równoważników obciążenia.

3. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e kontroluje się , czy całkowita ilość wody dostarczonej do bębna jest większa niż określona z góry wartość i ostrzega się zgodnie z tym użytkownika.

4. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e przed rozpoczę ciem cyklu prania napełnia się bęben (T) znaną ilością wody, mierzy się poziom wody, zapamiętuje się wartość różnicy między wartością odniesienia ciśnienia i powyższą zmierzoną wartością i używa się zapamiętaną wartość do kompensacji pomiaru ilości wody swobodnej.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przy wykonywaniu co najmniej jednego wirowania, wzrost prędkości w funkcji czasu dla osiągnięcia końcowej prędkości wirowania wybiera się zgodnie ze zmierzonym poziomem wody, a taki wzrost jest mniejszy, gdy taki poziom wody jest wysoki.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że gdy końcową prędkość wirowania osiąga się w dwóch lub więcej etapach, przedział czasu (t, t) pomiędzy tymi etapami określa się zgodnie ze zmierzonym poziomem wody, a takie przedziały czasu są dłuższe, gdy poziom wody jest wysoki.

7. Pralka mająca elementy do określania ilości wody dostarczonej do pralki, dołączone do procesora centralnego pralki, znamienna tym, że zawiera czujnik (12) ciągłego poziomu wody, dołączony do procesora centralnego (13) do oceny ilości wody swobodnej, występującej w bębnie (T), do oceny ilości wody pochłoniętej przez załadunek w wyniku odjęcia ilości wody swobodnej od ilości wody dostarczonej do bębna (T), do oszacowania specyficznego pochłaniania załadunku na podstawie wody pochłoniętej i wody swobodnej oraz do obliczenia równoważnika załadunku na podstawie specyficznego pochłaniania i ilości wody pochłoniętej przez załadunek, przy czym równoważnik załadunku jest związany z załadunkiem w pralce.

8. Pralka według zastrz. 7, znamienna tym, że procesor centralny (13) jest zdolny do oceny różnicy poziomów wody w określonych z góry przedziałach czasu, do prognozy przyszłych poziomów wody na podstawie powyższych ocenionych różnic, a takie przyszłe poziomy są bezpośrednio związane z prognozowaną ilością wody, do oszacowania prognozowanego specyficznego pochłaniania wody na podstawie prognozowanych ilości wody swobodnej, do obliczenia prognozowanych równoważników załadunku na podstawie takich prognozowanych przyszłych ilości wody swobodnej i tego prognozowanego specyficznego pochłaniania wody oraz do dostarczenia danej ilości wody do bębna na podstawie powyższych prognozowanych równoważników obciążenia.

9. Pralka według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że procesor centralny (13) jest wyposażony w system alarmowy wartości ciśnienia, mierzonego przez czujnik ciągłego poziomu wody, poza określonym z góry zakresem wartości.

10. Pralka według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że procesor centralny (13) jest zdolny do sumowania określonej z góry liczby kolejnych wartości różnicy ciśnienia, mierzonej przez czujnik ciągłego poziomu wody, dla dostarczania informacji ostrzegawczej przy sumie poniżej określonej z góry wartości.

11. Pralka według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że procesor centralny (13) zawiera system alarmowy do wykrywania trendu poziomu wody w bębnie podczas prania i/lub płukania, dla ostrzegania o spadku poziomu wody w funkcji czasu większym niż określona z góry wartość jako wskaźniku przecieku wody.