专利名称：家用电器的诊断系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在诸如冰箱、冰柜、空调等的家用电器的运行过程中识别故障起源的诊断系统，在该家用电器上，安装在制冷家电上的命令模块确定其不同负荷的运行过程。本发明特别涉及一种插入家用电器而且可操作地与命令模块相连的诊断系统。
背景技术：
在家用电器上，特别是在冰箱和冰柜确定的制冷电器上，设置了不同装备和负荷，例如，除霜电阻、风扇、电灯以及压缩机，利用电子命令模块控制其运行过程，对该电子命令模块进行编程，以根据要求的运行条件，启动或者关闭对该电器的不同负荷进行供电的开关。在这些电器上，通常，利用DC电源对命令模块和不同的电子控制进行供电，而利用对该电器供电的供电系统对该DC电源供电。
制造商始终在关注快速、可靠识别在已经安装在用户家中的上述电器的运行过程中发生的不同故障。
在用户注意到电器运行过程中发生故障并通知指定的技术援助时，后者负责找到问题，并通过修理或者更换故障部件，解决该问题。因为适当替换命令模块或者电器电路上的不同负荷，例如，除霜电阻、电扇、电灯以及压缩机，无论是由操作员引起的还是由装备引起的以及通常出现在诊断阶段的缺陷都对制造商和用户造成严重损失，在诊断阶段，应该迅速可靠识别故障。
当前用于缩短诊断花费的时间并减少技术员引起的错误的一种系统包括诊断设备，开发该诊断设备，以模拟每个电器模型的负荷，而且主管技术员应该携带该诊断设备，主管技术员将它连接到该电器的命令模块。然后，技术员根据预定顺序过程以这样的方式操作该诊断设备，以致可以模拟有关负荷的运行条件并检验构成命令模块的装置的条件。
该已知系统允许诊断主管技术员指示诊断设备根据预定顺序执行每个检验步骤，并可视观察指示，通常是显示在诊断设备上、表示对命令模块的每个部件(开关等)测试的运行条件的光信号，该指示验证所述部件之一是否发生了故障而且的确需要替换它。
然而，为了避免不希望的高诊断错误率，这种类型的诊断系统要求熟练、仔细的操作员提供可靠诊断。
上述系统的另一个缺陷是因为它仅指出命令模块的运行条件，所以要求其它测试过程来检验该电器电路的不同负荷的运行条件。
采用该诊断设备的解决方案的又一个缺陷是，主管技术员需要携带不同型号电器的专用诊断设备。在不希望的高频下，在没有足够诊断设备的情况下，检验损坏的电器，从而导致为了替换命令模块，而进行不必要的定购。
还存在已知的自诊断综合解决方案，它精确指出故障部件，例如，设置在某些电器、装备以及设备上的故障部件。然而，直接检测电压值的这些解决方案较昂贵，增加了电器的最终成本。
发明内容
鉴于迄今已知的缺陷，如上所述，本发明的一般目的是提供一种诊断系统，该诊断系统可以插入诸如冰箱、冰柜或者空调器的家用电器上，以迅速、简单、可靠识别命令模块上的以及所供电的负荷上的运行故障，而无需主管技术员携带与命令模块相连的专用设备，或者使他的结论基于对所观察和所研究的不同测试参数的解释。
本发明的又一个目的是建议一种插入上述电器上、具有较低成本的简单结构的诊断系统。
本诊断系统涉及诸如冰箱、冰柜以及空调器、设置了诸如压缩机、除霜电阻、电灯等的负荷的制冷家电，通过可操作地连接到命令模块的各电子控制控制的开关对该负荷供电，该命令模块对负荷和与其相连的接口供电。
根据本发明的一个方面，该诊断系统包括电压表，可操作地连接到每个负荷的引入线，从而在开关断开的情况下，测量负荷的引入线上的第一电压，而在相应开关闭合的情况下，测量每个负荷的引入线上的第二电压；控制单元，可操作地连接到命令模块和电压表，而且它根据选择启动的测试顺序运行，以从电压表接收第一电压和每个第二电压的值，然后，处理这些值，如果任意第二电压具有等于或者高于第一电压的值的值，则在接口上指出命令模块、开关以及其相应电子控制确定的至少一个元件存在故障。在这种情况下，控制单元可以选择性地中断该测试顺序。
现在将参考
本发明，附图示出实现本发明的可能方式，其中图1是命令模块、冰箱或者冰柜的负荷以及设置了控制单元的本诊断系统之间的操作关系的简图；图2是可操作地连接到控制单元和冰箱电器的负荷的电压表的简图；图3是为了在进行诊断期间获得电压值并对对该电压值进行处理，控制单元确定的操作顺序的方框图；图4是在获取电压值的步骤控制单元确定的操作顺序的方框图；图5是与图4所示的方框图类似的方框图，但是示出了在获取电压值的步骤中的操作顺序的可能变化；图6是在检验命令模块的运行条件的步骤控制单元的处理操作顺序的方框图；图7是与图6所示的方框图类似的方框图，但是示出了在检验命令模块的条件的步骤中的操作顺序的可能变化；以及图8和9是在检验冰箱电器的负荷的运行条件，以提交进行诊断的步骤控制单元的两种可能处理操作顺序的方框图。
具体实施例方式
如图所示以及如上所述，本诊断系统应用于诸如冰柜等的家用电器，该家用电器具有不同的负荷10，例如，其形式可以是压缩机、电灯、除霜电阻等，而且，根据制冷电器的运行要求，利用与其可操作相连的各电子控制30操作的各开关20，实现利用AC电源系统启动它、对它供电。
并联设置电子控制，而且通常利用与所述AC电源系统相连的电源40对该电子控制进行直流供电。
电子控制30可操作地连接到，通常是利用物理方法安装到命令模块50上，电源40对命令模块50供电，而且构造该命令模块，以通过对各开关20的电子控制30供电，命令启动不同负荷。根据设计期间确定的和用户选择的运行参数，命令模块50可以表示通常用于命令自动启动电器的不同负荷10的任意已知结构。
在下面描述的说明性实施例中，制冷电器的压缩机、除霜电阻以及机箱内的内部灯泡(电灯)确定负荷10。如果在强制通风(无霜)型制冷电器内存在电扇，则该电扇可以具有其运行条件，在此，也利用同样的过程诊断其运行条件，而且所述电扇可操作地包括在所确定的负荷中，要求该负荷正确运行，以利用本诊断系统进行检验。
根据本发明的第一方面，本诊断系统包括电压表60，由电源40供电，而且可操作地连接到每个负荷10的引入线，以根据测试的预定运行顺序，在控制单元70自动确定的电子开关20的不同运行条件下，测量对不同负荷施加的电压，如上所述。
控制单元70可操作地连接到命令模块50和电压表60，以在诊断过程中确定闭合和断开开关20的操作顺序、记录并处理在开关20的不同运行条件下电压表测量的电压值。
如图2所示，电压表60包括信号调节电路61，该信号调节电路61连接到每个负荷10的引入线，每个负荷10位于各开关20的上游并将负荷10的所述引入线的电压信号施加到与控制单元70相连的AD变换器。
在所示的例子中，利用电阻分压器，利用信号整流二极管以及信号滤波电容器形成信号调节电路61，该电阻分压器检验“n”个与要诊断的负荷的数量对应的引入线(在当前情况下是3条引入线)，以将引入线AC电压调节到AD变换器62要求的电平。
信号调节电路进一步包括电阻器63的组件，该电阻器63分别与负荷10并联，以保证在断开它们时，在对负荷10供电的电路上足以保持预定电压。
利用调节电路调节从负荷10的引入线获得的电压信号，然后，将它送到AD变换器62，并由此送到控制单元70。
电子控制单元10和命令模块50可操作地连接到接口80，该接口80可以取不同的形式，例如，用于获取或者传送信号、可见或者发声告警的连接器，或者在显露位置也安装在制冷电器的机箱的结构上而且可以进一步设置了启动装置，例如，键、按钮等(未示出)的显示器，该启动装置可以使用户与电器交互，改变某些运行参数。
根据主管诊断的技术员启动的自动运行顺序，控制单元70对电压表60检测的电压值进行处理。为了启动诊断过程，技术员对制冷电器断电，然后，重新顺序连接它们，以便在仅技术援助使用预定口令的情况下，在通常不超过1分钟的后续短时段内启动电子控制单元70，借助电压表60和命令模块50，启动要由控制单元70自动执行的测试运行顺序。
电子控制单元70启动利用电压表60获取电压值的运行阶段。获取电压值阶段的目的是根据预定顺序，利用电压表60测量、在控制单元70上记录电压值Voff，断开相应开关20的断电(断开)条件下被施加到所有负荷10；以及电压值Vres、Vlamp、Vcomp，在闭合相应开关20的供电(接通)条件下被施加到每个负荷10。此外，在获取电压值的阶段，可以利用电压表60进一步选择一起获取每两个或者每三个负荷10的电源电压，并将它们记录到控制单元70上，通过闭合相应开关20，可以同时对该每两个或者每三个负荷10供电，如图5所示。
在图4所示的典型测试运行顺序中，在获取电压值之前执行下面的步骤●断开所有开关20；●等待经过特定最短时间，例如，约5秒，然后，在开关20断开的情况下，测量并记录对应于所有负荷10的引入线上的电压值的电源电压Voff；●闭合除霜电阻的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录除霜电阻的引入线上的电压值Vres；●断开除霜电阻的开关20；●闭合电灯的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录电灯的引入线上的电压值Vlamp；●断开电灯的开关20；●闭合压缩机的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录压缩机的引入线上的第二电压值Vlamp，该压缩机的开关20是闭合的；以及●使压缩机的开关保持闭合。
如果在同时闭合其相应开关20的情况下，要求一起获得每两个或者每三个负荷10的引入线上的电压值，则仅需要在获取相应负荷10的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp之后，在断开开关20之前，一起闭合开关20并测量和记录该两个或者三个负荷10的引入线上的电压值，发现该两个或者三个负荷10的开关同时闭合。应该注意，为了进行联合测量而连接在一起的负荷10是在家用电器上可以同时供电的负荷。
在图5所示的典型测试操作顺序中，在获取电压值之前执行下面的步骤●断开所有开关20；
●等待经过特定最短时间，例如，约5秒，然后，在开关20断开的情况下，测量并记录对应于所有负荷10的引入线上的电压值的第一电压Voff；●闭合除霜电阻的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录除霜电阻的引入线上的电压值；●闭合电灯的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录除霜电阻和电灯的引入线上的电压值Vres_Vlamp；●断开除霜电阻的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录电灯的引入线上的第二电压值Vlamp；●闭合压缩机的开关20；●等待经过特定最短时间，然后，测量并记录电灯和压缩机的引入线上的电压值Vres_Vcomp；●断开电灯的开关20；● 等待经过特定最短时间，然后，测量并记录压缩机的引入线上的电压值Vcomp；●使压缩机的开关20保持闭合；一旦在相应开关20断开、闭合以及在不同组中选择闭合的条件下，记录了负荷10的引入线上的电压值，控制单元70就启动第二处理阶段，图6动态示出该第二处理阶段，而且该第二处理阶段的目的是检验开关20、电子控制30以及命令模块50的电路板(plate)的操作条件，命令模块50的电路板还承载电子控制30和开关20。
根据图6，检验命令模块的电路板的阶段包括将其上存在处于断开条件下的相应开关20的每个负荷10的引入线上的第一电压Voff与其上存在处于闭合状态下的相应开关20的所述负荷10的引入线上的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp进行比较，然后，在接80指出第一电压Voff是否高于在开关闭合的情况下的相应负荷10的引入线上的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp。如果在所有负荷10上均满足该条件，则处理系统认为命令模块50的所有各开关20和电子控制30均处于良好状态，因为开关20或者其相关电子控制30未检测到故障。
如果在将第一电压Voff与负荷10的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp进行比较的任意步骤，对于期望的值，检测到不同条件，即，其值等于或者高于第一电压的第二电压，则控制单元70指出在接口80存在异常，指出在命令模块50的电路板的各部件之一上存在故障，因此，更换所述部件。在这种情况下，结束该诊断过程，因为不能继续利用命令模块50安全测试负荷10。如果假定第一电压Voff低于第二电压Vres、Vlamp、Vcomp，则控制单元70将在接口80上产生提示，指出问题既不出现在命令模块50上也不出现在开关20和各电子控制30确定的部件上。
在附图中的图7上，示出检验命令模块50的操作顺序的另一种结构。在该结构中，命令模块50的电路板的检验过程包括确定低于第一电压Voff的极限电压Vlim作为安全值的第一步骤。在实现本发明的可能方式中，极限值Vlim接近等于值Voff的87.5％。
一旦确定了极限电压值Vlim，检验过程就包括将其上具有处于闭合状态下的各开关20的负荷10的引入线上的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp与所述极限电压Vlim顺序进行比较，并在接口80指出第二电压Vres、Vlamp、Vcomp之任一是否高于极限电压Vlim。
如果在负荷10之任一上发生这种情况，则该处理系统认为在与负荷10可操作相关、而且其第二电压高于极限电压Vlim的命令模块50的部件上存在故障。在这种情况下，也不中断诊断过程，这与对图6所示操作顺序描述的过程不同。
假定第二电压Vres、Vlamp、Vcomp之任一低于或者等于极限电压Vlim，则控制单元70可以在接口80上产生一个提示，指出问题即不发生在命令模块50上，也不发生在开关20和相应电子控制确定的部件上。
在图7所示的例子中，提供了一种用于检验命令模块50的附加顺序，如该图的下部所示。根据所述的操作顺序，提供第一处理步骤，在该第一处理步骤，确定比第一负荷10的第二电压低的第一处理电压Vproc1，在本例中，利用电灯的引入线上的第二电压Vlamp表示该第二电压。在实现本发明的方式中，第一处理电压Vproc1相当于第一负荷，即，电灯的引入线上的第二电压Vlamp的值的约87.5％。因此，利用控制单元70执行下面的步骤●检验第二负荷10，例如，压缩机的第二电压Vcomp是否低于第一电压Voff，电灯确定的第一负荷10的开关20是否有效，以及压缩机表示的第二负荷10和电灯表示的第一负荷10的引入线上的第二电压Vlamp_Vcomp是否低于第一处理电压Vproc1；●利用控制单元70，在接口80指出是否满足上述3个条件，最后假定产生在压缩机表示的第二负荷10的开关20上存在问题的指示；●检验除霜电阻表示的第三负荷10的第二电压Vres是否低于第一电压Voff，电灯表示的第一负荷10的开关20是否有效以及除霜电阻和电灯表示的第三和第一负荷10的引入线上的第二电压Vres_Vlamp是否低于第一处理电压Vproc1；●利用控制单元70，在接口80指出是否满足上述3个条件，最后假定产生在除霜电阻表示的第三负荷10的开关20上存在问题的指示；●在控制单元70上记录约比压缩机表示的第二负荷10的第二电压Vcomp低12.5％的第二处理电压Vproc2；●检验电灯表示的第一负荷10的第二电压Vlamp是否低于第一电压Voff，压缩机表示的第二负荷10的开关20是否有效以及压缩机和电灯分别表示的第二和第一负荷10的引入线上的第二电压Vlamp_Vcomp是否低于第二处理电压Vproc2；●利用控制单元70，在接口80指出是否满足上述3个条件，最后假定产生在电灯表示的第一负荷10的开关20上存在问题的指示；图7所示的这种变换处理过程可以更安全检验命令模块50的运行，即使考虑到电源系统施加的电压发生显著变化。与开关20和电子控制30一起完成命令模块50的检验操作后，在未发现故障的情况下，根据利用将与其上的开关20处于闭合状态下的负荷10有关的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp进行比较的比较步骤的结果自动确定的两种不同操作顺序之一，控制单元70开始处理不同负荷10的测试顺序。
如果假定不同负荷10的各第二电压相等或者基本相等，则利用图3所示的并在图7中更详细示出的第一操作顺序，控制单元70启动负荷10的测试。在该第一操作顺序，控制单元70验证第一电压Voff(各开关被断开)是否大于特定基准电压值Vref，在该例子中，该基准电压值Vref是1.3V。如果发生这种情况，则认为所有负荷均处于良好状态，因为如果负荷10处于适当运行条件下，则基准电压Vref表示高于其强迫利用特定安全系数确定第一电压Voff的电压值。
因此，如果检测到的第一电压Voff(各开关被断开)高于基准电压Vref，则可以认为确实正确闭合了所有负荷，即，所有负荷均处于适当运行条件下。
另一方面，如果控制单元70检测到等于或者低于所示基准值的第一电压Voff，则指示接口80指出所有负荷10均被断开。在此，应该注意，本诊断系统不检测负荷10上的短路。如果假定第二电压Vres、Vlamp、Vcomp的值不同，则控制单元70启动负荷测试的第二运行顺序，如图9的原理图所示，其目的是识别哪个负荷是断开的，因此，显示故障。
负荷测试的该第二运行顺序包括几个步骤，基本上每个步骤都将每个负荷10(开关20闭合时)的第二电压Vres、Vlamp、Vcomp与特定最低电压Vmin进行比较，例如，该最低电压Vmin可以相当于在电压获取阶段记录的最低第二电压Vres、Vlamp、Vcomp的值的约75％。
因此，如果在负荷10的引入线上测量的任意第二电压Vres、Vlamp、Vcomp的值均等于或者低于最小值Vmin，则控制单元将用于识别所述负荷的断开情况(故障)的指令发送到接口80。如果检验负荷10的运行条件的步骤确定该负荷合格，则控制单元70进入检验另一个负荷的条件的下一个步骤，不需要在接口80上指出此负荷或者彼负荷处于合格状态下。完成检验每个负荷10的状况的各步骤后，控制单元70指示命令模块50正常运行该制冷电器。
为了执行新诊断过程，主管技术员可以按下电器上的键，或者之后与电源系统断开，等待某个时间，直到压缩机启动，然后，他重新连接该电器，并在预定时间将专用口令输入命令模块50，以利用控制单元70的指令启动诊断过程。
权利要求
1.一种用于具有多个负荷(10)类型的诸如冰箱、冰柜等的家用电器的诊断系统，通过可操作地连接到命令模块(50)的各电子控制(30)控制的开关(20)对该多个负荷(10)供电，该命令模块对负荷(10)和与其相连的接口(80)供电，其特征在于，它包括电压表(60)，可操作地连接到每个负荷(10)的引入线，从而在开关(20)断开的情况下，测量负荷(10)的引入线上的第一电压(Voff)，而在相应开关(20)闭合的情况下，测量每个负荷(10)的引入线上的第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)；控制单元(70)，可操作地连接到命令模块(50)和电压表(60)，而且它根据选择启动的测试顺序运行，以从电压表(60)接收第一电压(Voff)和每个第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)的值，然后，处理这些值，如果任意第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)具有等于或者高于第一电压(Voff)的值的值，则在接口(80)上指出命令模块(50)、开关(20)以及其相应电子控制(30)确定的至少一个元件存在故障。
2.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，控制单元(70)运行，以在相应开关(20)同时闭合的情况下，进一步顺序处理两个负荷(10)的每对第二电压(Vres_Vlamp)的值，如果每个负荷(10)的任意第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)具有等于或者高于比第一电压(Voff)低的极限值(Vlim)的值，而且如果其开关(20)被同时闭合的两个负荷(10)的每对第二电压(Vres_Vlamp；Vlamp_Vcomp)具有等于或者高于比其位于命令模块(50)内的启动装置未被测试的所述两个负荷(10)的第二电压低的处理电压(Vproc1，Vproc2)，则在接口(80)上指出至少在命令模块(50)、开关(20)及其相应电子控制(30)确定的元件之一上存在故障，而且中断该测试顺序。
3.根据权利要求2所述的诊断系统，其特征在于，极限电压(Vlim)的值相当于第一电压(Voff)的值的约87.5％。
4.根据权利要求2所述的诊断系统，其特征在于，处理电压(Vproc1，Vproc2)的值相当于从其各开关(20)同时闭合、未测试其位于命令模块(50)内的启动装置的两个负荷(10)中选择的所述负荷(10)的第二负荷(Vres、Vlamp、Vcomp)的约87.5％。
5.根据权利要求1或者2之任一所述的诊断系统，其特征在于，在接口(80)上指出在命令模块(50)、开关(20)以及电子控制(30)确定的任意元件的运行中存在故障后，在制冷电器上，控制单元(70)使命令模块(50)返回正常运行方式。
6.根据权利要求1或者2之任一所述的诊断系统，其特征在于，在电压表(60)测量的第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)低于第一电压(Voff)，而后者又高于基准电压(Vref)时，该基准电压相当于高于其就强迫第一电压(Voff)位于负荷(10)的正确运行条件内的电压值，控制单元(70)在接口(80)指出在该负荷(10)上未发生故障。
7.根据权利要求6所述的诊断系统，其特征在于，仅在控制单元(70)将第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)互相进行比较并验证它们相等后者基本相等后，控制单元(70)将第一电压(Voff)与基准电压(Vref)进行比较。
8.根据权利要求6所述的诊断系统，其特征在于，当相应第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)高于最低电压(Vmin)时，控制单元(70)在接口(80)上指出在任意负荷(10)上存在故障，该最低电压(Vmin)低于其相应开关(20)闭合的每个负荷(10)的引入线上的最低第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)。
9.根据权利要求8所述的诊断系统，其特征在于，最低电压(Vmin)的值约相当于最低第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)的值的75％。
10.根据权利要求8所述的诊断系统，其特征在于，仅在将所述第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)互相进行比较，并验证它们不相等后，控制单元(70)分别将第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)与最低电压(Vmin)进行比较。
11.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，电压表(60)包括信号调节电路(61)，它连接到位于相应开关(20)的上游的每个负荷(10)的引入线，而且它将电压信号从每个负荷(10)的所述引入线送到控制单元(70)。
12.根据权利要求11所述的诊断系统，其特征在于，将负荷(10)的引入线上的电压信号送到与控制单元(70)相连的AD变换器(62)。
13.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，如果任意第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)的值等于或者高于第一电压(Voff)的值，则控制单元(70)中断该测试顺序。
全文摘要
一种用于具有多个负荷(10)类型的诸如冰箱、冰柜等的家用电器的诊断系统，通过可操作地连接到命令模块(50)的各电子控制(30)控制的开关(20)对该多个负荷(10)供电，该命令模块对负荷(10)和与其相连的接口(80)供电。该系统包括电压表(60)，在开关(20)断开的情况下，测量负荷(10)的引入线上的第一电压(Voff)，而在相应开关(20)闭合的情况下，测量每个负荷(10)的引入线上的第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)；控制单元(70)，运行以处理第一电压(Voff)和每个第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)的值，如果任意第二电压(Vres、Vlamp、Vcomp)具有等于或者高于第一电压(Voff)的值的值，则在接口(80)上指出命令模块(50)、开关(20)以及其相应电子控制(30)上存在故障，然后，中断该测试顺序。
文档编号G01R31/28GK1735811SQ200380108303
公开日2006年2月15日 申请日期2003年12月2日 优先权日2002年12月5日
发明者法比欧·艾德华多·罗萨 申请人:穆尔蒂布拉斯家电公司