Brevet FR2636354A2 — publié le 19900316

FR 2636354 A2 19900316 FR 8811908 A 19880913 PERFECTIONNEMENTS A UN LAVE-LINGE OU SECHE-LINGE A DETERMINATION AUTOMATIQUE DE LA CHARGE DE LINGE INTRODUITE DANS LA MACHINE L'invention est relative à une machine à laver ou sécher le linge de type à tambour tournant qui comporte des moyens de détection automatique de la charge de linge introduite dans ce tambour. Un lave-linge domestique comporte habituellement un tambour tournant dans lequel est disposé le linge. Ce tambour est perforé et est disposé dans une cuve recevant l'eau ou le mélange d'eau et de produit lessiviel. Le brassage du linge est obtenu par exemple grâce à des saillies à l'intérieur du tambour. Il est en général préférable que le volume d'eau introduit dans la machine, la quantité de produit lessiviel et d'autres paramètres, tels que les durées des diverses phases de fonctionnement du lave-linge: prélavage, lavage, rinçage, essorage, dépendent de la charge de linge introduite dans la machine. Dans le brevet européen n 84 402090 au nom de la Société ESSWEIN on a proposé un lave-linge dans lequel la charge de linge est mesurée par le moment d'inertie L du linge autour de l'axe de rotation du tambour. Ce moment d'inertie est déterminé par le couple d'entraînement du tambour à accélération déterminée non nulle, de préférence constante. Quand le tambour est entraîné par un moteur électrique du type universel on mesure l'intensité du courant électrique traversant le moteur afin de déterminer le couple d'entraînement du tambour. Mais cette détermination fait intervenir une estimation du couple résistant CR qu'oppose le tambour. Cette estimation confère une imprécision à la mesure de charge de linge. Dans le Brevet principal on a fourni un moyen permettant d'améliorer cette précision en éliminant le paramètre CR du calcul. A cet effet on fait tourner le tambour successivement suivant deux valeurs différentes d'accélérations constantes et le moment d'inertie est déterminé à partir d'une différence entre, d'une part, une mesure réalisée lors de la première accélération et, d'autre part, une mesure réalisée lors de la seconde accélération. Le mode de réalisation décrit dans ce Brevet principal fait intervenir la valeur O de l'angle de phase d'une commande à contrôle de phase de la vitesse du tambour, sans faire intervenir l'intensité du courant électrique traversant le moteur. Dans l'invention objet du présent certificat d'addition on fait, comme dans le Brevet principal, tourner le tambour successivement suivant deux valeurs différentes d'accélérations constantes et le moment d'inertie est déterminé à partir d'une différence entre une mesure réalisée lors de la première accélération et une mesure réalisée lors de la seconde accélération. Elle se distingue de l'invention décrite dans le Brevet principal par le fait que ladite mesure fait intervenir l'intensité du courant électrique traversant le moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ciannexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont des diagrammes illustrant le fonctionnement d'un lave-linge selon l'invention. Dans l'exemple le lave-linge (non montré dans son ensemble) est du type domestique avec un tambour à linge à paroi cylindrique perforée tournant autour d'un axe horizontal à l'intérieur d'une cuve. Le moteur électrique d'entraînement du tambour est du type universel. Pour la mesure du moment d'inertie L du linge dans le tambour, c'est-àdire pour la mesure de la charge de linge, on part de la formule suivante C = (L + J) dt + CR (1) dt R Dans cette formule C est le couple moteur, L le moment d'inertie du linge par rapport à l'axe du tambour, J le moment d'inertie du tambour par rapport à son axe de rotation, d tambour et CR le couple résistant qu'oppose le tambour. Pour un moteur universel le couple moteur est proportionnel à l'intensité du courant électrique qui le traverse, c'est-à-dire: C = KI (2) Dans cette formule K est une constante propre au moteur et I l'intensité du courant électrique qui le traverse. D'o: I= J --+ - (3) dt K Dans cette relation (3) ci-dessus I est mesurable, par exemple en disposant une résistance en série avec le moteur et en déterminant la tension aux bornes de cette résistance, J et K sont des constantes, w est mesurable par exemple à l'aide d'une génératrice tachymétrique et dw est calculé à partir a27 de wo Le calcul s'effectue dans l'exemple à l'aide d'un microprocesseur. Par contre Ci le couple résistant ne peut être aisément mesuré directement. C'est pourquoi on prévoit selon l'invention une commande qui permet d'éliminer ce paramètre CR. A eet effet: Avant d'introduire de l'eau dans la machine on fait tourner le moteur d'entraînement du tambour à une vitesse V correspondant par exemple à 200 tours/minute pour le tambour, puis à partir de l'instant tI (figure 1) on augmente cette vitesse à accélération constante jusqu'à une vitesse V2, par exemple correspondant à une vitesse de rotation de 400 tours/minute environ pour le tambour. La durée de cette rampe de montée en vitesse est A t1, entre les instants t1 et t2,c'est-à-dire 4 secondes environ dans l'exemple. Ensuite on ramène la vitesse de rotation du moteur à la valeur V1 puis on recommence, à l'instant t3, l'accélération du tambour avec une accélération différente, quatre fois plus petite dans l'exemple. On arrête, à l'instant t4, cette seconde accélération lorsque la vitesse du moteur atteint la valeur V2. La durée de cette rampe est A t2. Etant donné que l'accélération est quatre fois inférieure on peut écrire At At (4) La variation de l'intensité I du courant traversant le moteur universel, entraînant le tambour est représentée sur la figure 2. Au cours de la première période de durée A tl, on détermine, à l'aide dudit microprocesseur, périodiquement, toutes les vingt millisecondes (c'est-à-dire à la fréquence de Hz) dans l'exemple, I'intensité I du courant traversant le moteur et ces intensités sont mises en mémoire. Le microprocesseur détermine aussi la somme, notée E Il, de toutes ces intensités I1. Au cours de la seconde rampe de durée A t2 on détermine toutes les 80 millisecondes (quatre fois vingt millisecondes) l'intensité 12 du courant traversant le moteur et, comme pour la première rampe, on effectue la somme E 12 de toutes ces intensités que l'on met en mémoire. Ensuite on effectue la différence entre ces deux sommes soit D' = - E. 12 (5) Cette différence D est proportionnelle à L + J, c'est-à-dire représente la charge de linge dans le tambour. En effet Lorsque la vitesse de rotation du moteur a la valeur Vi au cours de la première rampe, la relation (3) ci-dessus s'écrit: L + a w li d _ 1 +C.Ri (6) K d K t Dans cette formule dLw V2 V1 (7) dt a t Lorsque la vitesse de rotation du moteur a la même valeur Vi au cours de la seconde rampe, la relation (3) s'écrit encore: L3d I2 L + - d2 Z.Ri (8) K dt K Dans cette formule d>2 _ V2 -V1__ d valeurs CRi de couple résistant. 6 2636354 Le nombre n de mesures de l'intensité 1, ou nombre n d'échantillonnages, étant le même pour les deux rampes d'accélération on peut écrire: D =EJ El L, 3 (d)l d>) (l h 2i Kkdld1I On voit donc que la différence D = Z I1 - E 12 est bien proportionnelle à L + J. En variante la période d'échantillonnage est la même au cours de la seconde rampe, c'est-à-dire que, dans l'exemple, le nombre d'échantillons est quatre fois supérieur pour la seconde rampe que pour la première. Dans ce cas il faut diviser la somme des valeurs de 12 par quatre pour obtenir la grandeur D proportionnelle à L + J, c'est-à-dire que le microprocesseur calcule la grandeur D telle que D -. I1 - E 12 (12) De façon générale si on veut le même nombre n d'échantillons au cours des deux rampes il faut que la période d'échantillonnage au cours de la seconde rampe soit A fois plus importante qu'au cours de la première rampe, X étant le rapport entre la première et la seconde accélération. Si la période d'échantillonnage est la même pour les deux rampes il faudra alors affecter à la somme des intensités I pour la seconde rampe un facteur de division égal à ce même rapport entre la première et la seconde accélération. La formule (10) ci-dessus montre qu'il n'est pas indispensable d'effectuer une somme d'échantillons au cours de chaque rampe. Il suffit de mesurer l'intensité du courant pour une vitesse Vi déterminée au cours de la première rampe, de mesurer l'intensité du courant au cours de la seconde rampe pour la même vitesse V. et d'effectuer la différence entre ces deux Intensités pour obtenir une grandeur proportionnelle à L + J. La charge de linge peut être déterminée non seulement avant toute Introduction d'eau dans le lave-linge mais également à d'autres instants du fonctionnement de la machine. L'invention s'applique aussi à un sèche-linge. REVENDICATIONS 1. Lave-linge ou sèche-linge à tambour entraîné par un moteur électrique universel et comprenant, pour déterminer la charge du linge dans le tambour, un moyen de mesure du moment d'inertie du linge par rapport à l'axe de rotation de ce tambour, cette mesure étant obtenue en faisant tourner le tambour à accélération constante, caractérisé en ce qu'on fait tourner le tambour successivement suivant deux valeurs dw1, dỏ2 différentes ( d ' dt) d'accélération constante et en ce que le moment d'inertie est déterminé à partir d'une différence 1i entre, d'une part, une mesure d'intensité du courant traversant le moteur réalisé lors de la première accélération et, d'autre part, une mesure d'intensité de ce courant traversant le moteur lors de la seconde accélération. 2. Lave-linge ou sèche-linge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mesures réalisées lors des deux accélérations sont effecutées à la même vitesse Vi1 de rotation du tambour. 3. Lave-linge ou sèche-linge selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un processeur détermine périodiquement pendant la première accélération les intensités i1 du courant traversant le moteur et en effectue la somme et en ce que, lors de la seconde accélération, l'intensité du courant 12 traversant le moteur est également déterminée périodiquement, ladite différence étant la différence entre les deux sommes. 4. Lave-linge ou sèche-linge selon la revendication 3, caractérisé en ce que la période de détermination des intensités de courant I2 au cours de la seconde accélération est égale au produit de la période de détermination des intensités de courant I1 au cours de la première accélération par le rapport ( At2) entre la première et la seconde accélération. 5. Lave-linge ou sèche-linge selon la revendication 3, caractérisé en ce que les périodes de détermnination des intensités de courant ( Il, 12) sont les mêmes au cours des première et seconde accélérations et en ce que la charge de linge est représentée par la grandeur suivante I D = 1 - E. 2 À étant le rapport entre la première et la seconde accélération. 6. Lavelinge ou sèche-linge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première vitesse ( V1) correspond à une vitesse de rotation du tambour de l'ordre de 200 tours par minute et la seconde vitesse ( V2) correspond à une vitesse de rotation du tambour de l'ordre de 400 tours par minute.