CN101880948B - 一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法，包括计算当前洗涤筒振动幅度量的步骤，以及根据所述当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤。本发明中，由于通过直接反映洗涤筒振动的振动幅度量来控制洗涤筒的振动，从而使得对洗涤筒的振动控制更加准确。

Description

一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法。

背景技术

洗衣机滚筒一般由挂簧和阻尼器固定在箱体上。在脱水时，由于滚筒内部衣物的不均匀分布会出现偏心量，而该偏心量便会使滚筒产生振动。

上述产生的振动过大时会造成滚筒撞击箱体使洗衣机产生移位，同时零部件也会受到损伤。若长期存在这种现象会降低洗衣机的使用寿命。所以，需要对滚筒的振动进行控制。

由于滚筒振动的根本原因是筒内衣物的不均匀分布；因而，为了解决该问题，出现了脱水时的均匀分布和不平衡量检测操作的滚筒振动检测控制技术。

但是，在衣物种类和重量多种多样的情况下，实现每次分布的均匀性并不现实。因而不平衡量的检测便成为解决滚筒振动的重要的方面；但是，现有的不平衡量检测一般通过监测电机转速和电流实现，只是间接的检测，不够精确和准确，因而不能较好的解决滚筒振动的问题。

同样，类似的问题也存在于顶开式的波轮洗衣机中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够精确控制洗衣机的洗涤筒振动的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法，包括计算当前洗涤筒振动幅度量的步骤，以及根据所述当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤。

其中，将所述洗涤筒的振动作为简谐振动，根据所述洗涤筒振动的加速度及电机转速得到所述洗涤筒振动幅度量；或者，根据所述洗涤筒振动的加速度得到所述洗涤筒振动幅度量。

具体的，所述洗涤筒振动幅度量通过下述方式获得：

振动幅度量＝洗涤筒的振动加速度值×常数×电机转速的平方的倒数。

优选的，所述常数为N×(2π)^-2，所述N为正数。

其中，所述根据当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤包括：

判断所述当前洗涤筒振动幅度量是否超过第一预设量，若是，则所述洗涤筒按原设定转动；否则，降低所述洗涤筒的转速。

另外，所述根据当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤包括：

a、根据所述当前振动幅度量得到未来洗涤筒振动幅度量；

b、根据所述未来洗涤筒振动幅度量控制所述洗涤筒的转速。

其中，步骤a通过以下方式得到未来洗涤筒振动幅度量：

未来洗涤筒振动幅度量＝当前洗涤筒振动幅度量+当前洗涤筒振动幅度量-上一次控制过程洗涤筒振动幅度量。

另一方面，步骤b包括：若所述未来洗涤筒振动幅度量超过第二预设量，则降低所述洗涤筒的转速；否则，所述洗涤筒按原设定转动。

其中，若所述未来洗涤筒振动幅度量超过预设量，则判断历次控制过程中的至少一次所得到的当次未来洗涤筒振动幅度量是否优于当次的预设量，若是，则降低所述洗涤筒的转速。

此外，步骤a之前还包括：

a0、判断所述洗涤筒的转速是否增加，若是，则执行步骤a。

本发明中，由于通过直接反映洗涤筒振动的振动幅度量来控制洗涤筒的振动，从而使得对洗涤筒的振动控制更加准确。

附图说明

图1是本发明一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法的一个实施例的流程图；

图2是图1所示实施例中洗涤筒控制步骤的一个实施例的流程图；

图3是图1所示实施例中洗涤筒控制步骤的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

首先简要阐述本发明的原理：由于通过监测电机转速和电流来对洗涤筒振动进行控制是一种间接的手段，其准确度较低；因而，本发明通过直接计算洗涤筒振动幅度量来对洗涤筒振动进行控制，从而使得准确度及精确度较高。

下面结合附图对本发明进行详细阐述。

参考图1，图示了本发明一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法的一个实施例的流程图。如图所示，包括以下步骤：

步骤S11，计算当前洗涤筒振动幅度量。

具体的，可以根据当前洗涤筒电机的转速以及洗涤筒振动的加速度来进行计算。具体计算方法的一个实施例如下：

振动幅度量＝洗涤筒的振动加速度值×常数×电机转速的平方的倒数；

假设振动幅度量用S表示，洗涤筒振动加速度值用A表示，常数用K表示，电机转速用R表示，则上述文字表达式如下：

$S=K\×A\×\frac{1}{R^2}$

其中，所述加速度值A可以通过设置在洗涤筒外壁的加速度传感器检测得到；所述电机转速R则可以通过电机的输出电信号得到；所述常数K的取值，则可以根据实际情况反复试验取经验值；或者，取计算得到的理论值，例如，所述常数K可以取N×(2π)^-2，N为正数；对于由电机通过转轴直接驱动洗涤筒转动的机型，所述N经过计算可以在[55，85]区间内取值。

本发明的所述计算当前洗涤筒的振动幅度量的另一个实施例如下：

由简谐振动的相关理论可知：

A＝A_max·Sinωt                ①

其中，A表示加速度，A_max为加速度的最大值；对于洗涤筒的实际振动来说，随着振动位置的变化，其加速度是变化的，因而在极短的时间dt内，洗涤筒振动的速度为：

V＝∫A_max·sinωtd_t

对于整个振动周期内洗涤筒的位移来说，其可以由这段时间内的每个dt时间内的速度积分求得：

S＝∫∫A_max·sinωtd_t    ②

对于洗涤筒的振幅来说，则是整个振动周期内从0至之间的位移。因此，可以对公式②

在0至之间积分，得到：

$S=\frac{A_{\max }}{{\mathrm{\ω}}^2}\·\sin t|0^{\frac{\mathrm{\π}}{2}}=\frac{A_{\max }}{{\mathrm{\ω}}^2}$ ③

又因为ω＝2πf，所以可以得到： $S=\frac{A_{\max }}{{\left(2\mathrm{\πf}\right)}^2}$ ④

所以，只需得到A_max和频率f变可以求得振动幅度量S；其中，所述A_max可以由加速度传感器检测得到；所述加速度传感器还可以检测到反向的最大加速度-A_max，假设检测到A_max和-A_max的时间分别为t1和t2，那么根据简谐振动理论可以得到，t1和t2的时差为半个周期的时间，即 $|t_1-t_2|=\frac{T}{2},$ 进而可以知道 $f=\frac{1}{2|t_1-t_2|};$ 至此，A_max和频率f都已得到，因而可以得到所述振动幅度量S。

步骤S12，根据所述当前洗涤筒振动幅度量控制该洗涤筒的转动。

本步骤的具体过程可以参考图2或图3所示的实施例。

参考图2，图示了图1所示实施例中洗涤筒控制步骤的一个实施例的流程图。如图所示，包括以下步骤：

步骤S121，判断所述当前洗涤筒振动幅度量是否超过第一预设值，若是，则执行步骤S123，否则执行步骤S122。

即，本步骤为接续图1所示实施例的步骤S11，执行完毕S11后，即可执行本步骤。

通过步骤S11得到所述当前洗涤筒振动幅度量后，再与一个预先设定的第一预设值比较，如果大于所述第一预设值，则执行步骤S123，否则执行步骤S122。

所述第一预设值可以根据经验去设定，并且出厂后，维修技术人员还可以对其进行更改。

步骤S122，按原程序转动。

即，当通过步骤S121判定所述当前洗涤筒振动幅度量未超过了所述第一预设值时，就表明，所述洗涤筒的振动在允许的范围，因而此时可以继续按照原程序设定运转。

所述的原程序是指预先置于所述洗衣机的控制器中的控制流程，其可以是预先设定的任何控制流程。例如，进行加大洗涤筒的转速，或维持洗涤筒的当前转速等等；所述原程序的具体控制流程是什么并不能限定本发明。

本步骤结束后执行步骤S124。

步骤S123，降低转速。

即，当通过步骤S121判定所述当前洗涤筒振动幅度量超过了所述第一预设值时，就表明，所述洗涤筒的振动过大，此时应该对其洗涤筒的转动进行控制。

因而，本步骤中降低所述洗涤筒的转速，以使得所述洗涤筒内的衣物重新进行均匀分布，从而避免加速甩干时洗涤筒的振动过大。

步骤S124，结束。

参考图3，图示了图1所示实施例中洗涤筒控制步骤的另一个实施例的流程图。如图所示，包括以下步骤：

步骤S131，判断洗涤筒的转速是否增加，若是，则执行步骤S132，否则执行步骤S131。

即，本步骤为接续图1所示实施例的步骤S11，执行完毕S11后，即可执行本步骤。

本步骤的目的在于，判断所述洗涤筒的转速，若其增加，则表明后续可能会产生振动过大的情况，若其转速没有增加，则表明目前的转动平稳，后续洗涤筒的振动不会过大，因而也就没有必要执行后续的控制过程(也即后续的步骤)。

步骤S132，预测下一次的振动幅度量。

本步骤是在得到了当前洗涤筒的振动幅度量之后，根据该当前洗涤筒的振动幅度量来推算下一次洗涤筒的振动幅度量。

例如，若当前洗涤筒的振动幅度量用S_t表示，所述下一次的振动幅度量用S_t+1表示，上一次控制过程中得到的当次振动幅度量用S_t-1表示，则可以通过以下方式来预测所述S_t+1：

S_t+1＝S_t+S_t-S_t-1；

所述上一次的控制过程是指上一次执行本流程的过程，上一次振动幅度量是指在上一次执行本流程的过程中所实际计算得到值。

若上一次的上一次的振动幅度量用S_t-2，则还可以通过以下方式来预测所述S_t+1：

$S_{t+1}=S_t+\frac{S_t-S_{t-2}}{2};$

当根据以上两种计算S_t+1的方式的阐述，本领域普通技术人员还可以联想到采用更为往前的历史振动幅度量来计算，或者采用其它的适当的方式来计算，无论采用各种计算方式，只要其采用了预测下一次的振动幅度量的步骤，即属于本发明的保护范围。

步骤S133，判断所述下一次的振动幅度量是否超过第二预测值，若是，则执行步骤S136，否则执行步骤S134。

本步骤中，对经过步骤S132得到的下一次振动幅度量的预测值进行判断，如果超过了所述第二预设值，则表明有可能下一次可能出现振动过大的情况，此时执行步骤S136做进一步判断；否则，表明下一次可能运转稳定，此时执行步骤S134。

所述第二预设值，顾名思义，为预先设置的值，其与图2所示实施例的所述第一预设值所处的位置不同，因而进行区分；对于第一预设值和第二预设值二者的大小，其可以相同，也可以不同。

步骤S134，按原程序运行。

即，经过了上述各个步骤后，表明下一次的振动不会过大，因而还是按照原程序设定进行运转。

所述的原程序是指预先置于所述洗衣机的控制器中的控制流程，其可以是预先设定的任何控制流程。例如，进行加大洗涤筒的转速，或维持洗涤筒的当前转速等等；所述原程序的具体控制流程是什么并不能限定本发明。

本步骤结束后执行步骤S138。

步骤S135，返回图1主流程。

即，当通过步骤S131判定洗涤筒的转速没有增加时，则表明洗涤筒的运转比较平稳，后续不会出现振动过大的现象，因而返回图1所示的主流程(即步骤S11)循环执行控制过程。

步骤S136，判断上一次的预测值是否超过当次预设值，若是，则执行步骤S138，否则执行步骤S135。

本步骤中，判断上次执行本流程时所预测得到的当次的下一次的振动幅度量的预测值(即，上一次通过步骤S132得到的值)是否超过当次的预设值。

所述当次的预设值是在上次执行本流程中步骤S134中的第二预设值，它的位置与本次所述第二预设值的位置一样，但是二者的大小可以相同，也可以不同。

若所述上一次的预测值超过所述当次预设值，则表明，连续两次的预测结果一致，都指示后续的洗涤筒的振动会过大，这样为了避免这种情形，便执行步骤S137。

若所述上一次的预测值未超过所述当次预设值，则表明，两次的预测中所得到的结果不一致，因而无法做出判决，此时执行步骤S135返回主流程，以循环执行更进一步的判断。

值得注意的是，本步骤中利用的是上一次的预测值及对应的预设值；可以预见，其还可以利用当前控制过程之前的历史控制过程中的任何一次；例如，利用当前控制过程的上一次的上一次的预测值及其对应的预设值来取代步骤S136中的上一次的预测值及对应的预设值等。

或者，在此还可以利用所述历史控制过程中的多次来取代步骤S136中的上一次。例如，步骤S136还可以是：

判断上一次和上一次的上一次的预测值是否超过二者分别对应的预设值，如果都超过，则执行步骤S137，否则执行步骤S135。

这样一来，步骤S136的条件就更为严格，必须有两次(不包括步骤S133中的当前次，加之为三次)的预测值大于与预设值，并且这两次是上一次及上一次的上一次，均满足时才表明下一次洗涤筒的振动会过大，进而执行步骤S137。

当然，为了更加准确，还可以在步骤136采用三次(不包括步骤S133中的当前次，加之为四次)或更多次的判断，这些本领域普通技术人员均可依描述推理得到，因而不再做进一步的阐述。

步骤S137，降低转速。

即，当通过步骤S 137判定连续两次(包括步骤S133中的当前次)的预测值大于预设值，按此趋势则表明下一次控制过程中的振动会过大，此时应该对其洗涤筒的转动进行控制。

因而，本步骤中降低所述洗涤筒的转速，以使得所述洗涤筒内的衣物重新进行均匀分布，从而避免加速甩干时洗涤筒的振动过大。

本步骤结束后执行步骤S138。

步骤S138，结束。

即，结束本次的控制过程(流程)。

需要说明的是，步骤S132中是对下一次振动情况的预测，其还可以对下一次的下一次的振动情况进行预测，由于过程方法类似，不再单独举例说明。

本发明所说的洗涤筒可以是滚筒洗衣机中的滚筒，也可以是波轮洗衣机中的内筒。

本发明中，由于直接通过振动的幅度量来判断洗涤筒的振动情况，因而结果较为准确；并且，由于对洗涤筒的振动情况进行了预测，在洗涤筒的过度振动未发生前进行控制，因而可以有效的减少或避免洗涤筒的过度振动，降低了整机的故障率，同时延长了使用寿命。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种洗衣机的洗涤筒振动控制方法，包括计算当前洗涤筒振动幅度量的步骤，以及根据所述当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤；所述根据当前振动幅度量控制所述洗涤筒转动的步骤包括：

a、根据所述当前振动幅度量得到未来洗涤筒振动幅度量；

b、根据所述未来洗涤筒振动幅度量控制所述洗涤筒的转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算当前洗涤筒振动幅度量的步骤中，将所述洗涤筒的振动作为简谐振动，以所述洗涤筒振动的加速度及电机转速作为参量得到所述洗涤筒振动幅度量；或者，以所述洗涤筒振动的加速度作为参量得到所述洗涤筒振动幅度量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述洗涤筒振动幅度量通过下述方式获得：

振动幅度量＝洗涤筒的振动加速度值×常数×电机转速的平方的倒数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述常数为N×(2π)^-2，所述N为正数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a通过以下方式得到未来洗涤筒振动幅度量：

未来洗涤筒振动幅度量＝当前洗涤筒振动幅度量+当前洗涤筒振动幅度量-上一次控制过程洗涤筒振动幅度量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b包括：若所述未来洗涤筒振动幅度量超过第二预设量，则降低所述洗涤筒的转速；否则，所述洗涤筒按原设定转动。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述未来洗涤筒振动幅度量超过预设量，则判断历次控制过程中的至少一次所得到的当次未来洗涤筒振动幅度量是否优于当次的预设量，若是，则降低所述洗涤筒的转速。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a之前还包括：

a0、判断所述洗涤筒的转速是否增加，若是，则执行步骤a。

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