CN102510915A - 洗衣机的控制方法 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种洗衣机的控制方法。洗衣机具有滚筒、与滚筒前部设置在一起的前平衡器以及与滚筒后部设置在一起的后平衡器，该洗衣机的控制方法包括使滚筒加速和使滚筒以预定转速的恒速转动预定时段，所述预定转速允许滚筒的前部处的垂直位移不同于滚筒的后部处的垂直位移。

Description

洗衣机的控制方法

技术领域

本发明涉及一种洗衣机的控制方法。

背景技术

滚筒洗衣机包括沿水平方向设置的滚筒和在盛水桶内同样沿水平方向设置的滚筒。将衣物放置在滚筒内并利用滚筒转动所引起的翻滚来洗涤衣物。

盛水桶用于在其中容纳洗涤水，而滚筒用于实施衣物的洗涤。

滚筒可转动地安装在盛水桶内。

转轴与滚筒的后部连接，而转动力从电机传递到转轴。由于电机的转动，转动力通过转轴传递到滚筒，从而使滚筒转动。

在漂洗周期和脱水周期以及洗涤周期中，滚筒被转动。随着转动，滚筒会发生振动。

转轴穿越盛水桶的后壁而突出到盛水桶的外部。在现有技术的洗衣机中，轴承箱以嵌件成型的方式被嵌入到盛水桶的后壁中。可替代地，轴承箱可以被固定到盛水桶的后壁。

转轴被轴承箱支承，而滚筒的振动通过转轴被传递到轴承箱和盛水桶。

因此，盛水桶与滚筒一起振动。为了缓冲这种振动，将阻尼支撑构件与盛水桶连接。

换言之，在现有技术的洗衣机中，振动被传递到盛水桶，并通过与盛水桶连接的阻尼支撑构件而得到支撑。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在提供一种洗衣机的控制方法。

本发明的目的是提供一种能够解决上述问题的洗衣机的控制方法。

解决方案

为了解决这些问题，本发明的一个目的是提供这样一种方法，当滚筒的转动速度大于洗衣机的瞬态区的速度时，在减少滚筒振动的同时穿越瞬态区。

本发明的另一个目的是提供这样一种鉴于瞬态区中的振动模式的特性来控制平衡器中的球的位置的方法。

有益效果

当洗衣机中的滚筒转动的速度大于瞬态区的速度时，其振动能够有所减少，同时滚筒的转速能有效地穿越瞬态区。

特别地，当鉴于瞬态区中的振动模式的特性来控制平衡器中的球的位置时，将不平衡物补偿为符合振动模式，由此有效地减少滚筒的振动。

而且，甚至在振动模式下(即，在滚筒的前部处的相对于转轴的位移反向于滚筒的后部处的位移的斜向振动模式下)，也能够有效地减少滚筒的振动。

附图说明

附图被包括在内以提供对本发明进一步的理解，而且被并入和构成本申请的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的洗衣机的示意图；

图2是示出图1中洗衣机的局部剖视图；

图3是示出前平衡器的剖视图；

图4是示出质量与固有振动之间关系的示意图；

图5是示出球与基于滚筒转动的不平衡物之间的位置关系的示意图；

图6示出根据本发明的一个实施例的脱水方法的示意图；

图7示出质量与固有频率之间关系的图表；以及

图8示出图2的洗衣机的振动特性的图表。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的一个实施例的洗衣机的局部分解的立体图。

根据实施例的洗衣机，盛水桶可固定不动地支撑到壳体上或可通过有弹性的支撑结构(诸如下文将描述的悬挂单元等)支撑到壳体上。而且，对盛水桶的支撑可介于悬挂单元的支撑与完全固定不动的支撑之间。

也就是说，盛水桶可以由下文将描述的悬挂单元有弹性地支撑，或者可以被完全固定地支撑，从而更难以移动。尽管在附图中未示出壳体，但是不可以将壳体设置成与下文将描述的实施例不同。例如，在内置式洗衣机的情况下，安装内置式洗衣机的预定空间可由壁结构等类似结构形成，而非由壳体形成。换言之，内置式洗衣机可以不包括构造成单独地限定其外观的壳体。

根据本发明的该实施例的洗衣机包括固定不动地支撑到壳体的盛水桶。盛水桶包括构造成限定其前部的盛水桶前部100和构造成限定其后部的盛水桶后部120。盛水桶前部100和盛水桶后部120通过螺钉彼此组装，而且在组装的结构中形成有预定空间来容纳滚筒。盛水桶后部120可包括形成在其后表面中的开口，盛水桶后部120的后表面的内圆周与后衬垫250的外圆周连接。后衬垫250的内圆周与盛水桶背部130连接。盛水桶背部130包括形成在其中部的通孔，而且轴穿越所述通孔。后衬垫250由有弹性的材料制成，从而不会将盛水桶背部130的振动传递到盛水桶后部120。

盛水桶后部120包括后表面128。盛水桶后部120的后表面128、盛水桶背部130和后衬垫250限定了盛水桶的后壁。后衬垫250与盛水桶背部130及盛水桶后部120密封地连接，这防止了容纳在盛水桶中的洗涤水渗漏。在滚筒转动的过程中，盛水桶背部130与滚筒一起振动。此时，盛水桶背部130与盛水桶后部120隔开的预定距离足以不会干扰盛水桶后部120。由于后衬垫250由有弹性的材料制成，所以允许盛水桶背部130在不干扰盛水桶后部120的情况下相对移动。后衬垫250可包括波状部件252，其可充分地伸长以允许盛水桶背部130这样相对移动。

防异物构件200与盛水桶前部100的前端部连接以防止异物进入盛水桶与滚筒之间。防异物构件200由有弹性的材料制成，并且其被固定不动地安装到盛水桶前部100。制造防异物构件200的材料可以与制造后衬垫250的材料相同，为方便起见，防异物构件200被称作为前衬垫。

滚筒包括滚筒前部300、滚筒中部320和滚筒后部340。平衡器310和330分别安装在滚筒的前部和后部中。滚筒后部340与多脚架(spider，星轮)350连接，而多脚架350与转轴351连接。滚筒32通过转轴351所传递的转动力在盛水桶中转动。

转轴351穿越盛水桶背部130而与电机直接连接。具体地，转轴351与电机的转子直接连接。轴承箱400耦合到盛水桶背部130的后表面。轴承箱400位于电机与盛水桶背部130之间以可转动地支撑转轴351。

定子固定不动地安装到轴承箱400，而转子位于定子的周围。如上所述，转子与转轴351直接连接。电机是外转子型电机，并与转轴351直接连接。

轴承箱400通过悬挂单元由壳体基座600支撑。悬挂单元包括三个垂直支撑悬挂件和两个倾斜支撑悬挂件，所述倾斜支撑悬挂件构造成沿向前和向后的方向倾斜地支撑轴承箱。

悬挂单元可包括第一圆柱弹簧520、第二圆柱弹簧510、第三圆柱弹簧500、第一圆柱阻尼器和第二圆柱阻尼器530，其中第一圆柱阻尼器(未示出)可对称地安装成与第二圆柱阻尼器相对。

第一圆柱弹簧520连接在第一悬挂支架450与壳体基座600之间，第二圆柱弹簧510连接在第二悬挂支架440与壳体基座600之间。

第三圆柱弹簧500直接连接在轴承箱400与壳体基座600之间。

第一圆柱阻尼器540倾斜地安装在第一悬挂支架450与壳体基座600的后部之间。第二圆柱阻尼器530倾斜地安装在第二悬挂支架440与壳体基座的后部之间。

悬挂单元的圆柱弹簧520、510和500可有弹性地连接到壳体基座600，其弹性足以允许滚筒沿向前和向后的方向以及沿向左和向右的方向移动，而非完全固定到壳体基座600。也就是说，圆柱弹簧520、510和500弹性地支撑滚筒以允许滚筒相对于壳体基座的连接点竖向地和水平地转动。

垂直的悬挂件可弹性地终止滚筒的振动，而倾斜的悬挂件可减缓振动。也就是说，振动系统包括弹簧和阻尼装置，垂直安装的悬挂件用作弹簧而倾斜安装的悬挂件用作阻尼装置。

盛水桶前部和盛水桶后部固定不动地固定到壳体上，滚筒的振动通过悬挂单元以悬挂的方式被支撑。实质上，盛水桶和滚筒的结构可以是独立的。即使当滚筒振动时，盛水桶也可在结构上不振动。

轴承箱和悬挂支架通过第一配重431和第二配重430连接。

下文，将对平衡器进行更加详细地描述。

首先，如果在将衣物放置在滚筒中的情况下使滚筒转动，那么衣物会产生不平衡物。由于这种不平衡物在脱水周期中可导致滚筒剧烈振动，所以优选地需要减少这种不平衡物(UB)。尤其是，随着滚筒的转速增加，其会达到洗衣机的固有振动区。在这种情况下，可能会出现的问题是，如果不平衡物过大，振动会变得剧烈。

由于不可能使衣物在滚筒内均匀地分布，所以在可能的情况下减少不平衡物是很重要的。鉴于洗衣机的特性，要求洗衣机具有可允许的不平衡率。这样，需要感测不平衡量并将感测到的不平衡量和可允许的不平衡量比较，从而控制滚筒的转动。

为了减少不平衡物，可提供多种方案。其中一个方案是衣物分布或均匀地衣物分布，以改变衣物在滚筒内的位置。

而且，为了减少不平衡物，可将流体设置在衣物的不平衡位置的相反位置，以便补偿衣物的不平衡物。换言之，可使用平衡器。

在该实施例中，将球平衡器用作平衡器。平衡器可分别用在滚筒的前部和后部。

在该实施例中，如图2所示，前平衡器310设置在滚筒的前部，后平衡器330设置在滚筒的后部。更具体地，前平衡器310安装在滚筒前部300的前表面上，后平衡器330安装在滚筒背部340的后表面上。为此，滚筒前部300可在其前表面上具有沿向后方向凹入的前凹槽，滚筒后部340可具有沿向前方向凹入的后凹槽。

在该实施例中，尽管并非必要，但是优选地要求前平衡器310与后平衡器330在结构上相同。

图3示出前平衡器310的剖面结构。

首先，前平衡器310包括滚道31、球32和油33。滚道31可具有环形球空间部(ball space portion)31a，球32能在其中移动。球空间部31a可呈所示大致方形。

多个球32容纳在球空间部31a中。鉴于不平衡率以及洗衣机的振动特性来限定容纳在球空间部31a中的球的数量和球的直径。

此外，由于球空间部31a中充满了油33，所以优选地鉴于油33的量和粘度(将影响球32的移动)来限定容纳在球空间部31a中的球的数量和直径。可以将油33的量和粘度确定为使得平衡器中的球32按要求移动。而且，鉴于洗衣机的振动特性来确定油33的量和粘度。

在该实施例中，14个球32容纳在球空间部31a中，每个球的直径是18.55mm到19.55mm，优选是19.05mm。滚道的球空间部31a的横截面积在410mm²到413mm²的范围内，优选是412mm²。球空间部31a的横截面的中央直径在500mm到510mm的范围内，优选是505mm。诸如聚二甲基矽氧烷(PDMS)等硅基油被用作油33。优选地，油33在室温下具有300cs的粘度，并具有340cc到360cc的填充量(filling level)，优选是350cc。应该理解的是，本发明不局限于前述平衡器的标准值。

下文，将描述在不平衡的情况下，利用滚筒转动时平衡器内部的球的移动的方法。平衡器安装在滚筒上然后与滚筒一起转动，所以通过对滚筒的转动控制最终控制平衡器中球的移动。

特别地，如果滚筒的转速接近洗衣机的固有振动，滚筒会发生严重的振动。在这种情况下，如何控制球非常重要。

在现有技术的洗衣机中，固有振动模式发生在200rpm到270rpm的范围内。固有振动模式发生的这个周期可称为瞬态区。在该瞬态区中，可存在多个固有振动模式。如果滚筒的转速大于瞬态区的转速，那么控制球以使滚筒的振动变小就非常重要。

图7是示出质量与固有频率的关系的图表。假设在两个洗衣机的振动系统中，两个洗衣机的质量分别是m0和m1，并且它们各自最多容纳衣物的量是Δm。然后，分别考虑Δnf0和Δnf1来确定两个洗衣机的瞬态区(transitionregions)。在该示例中，暂且不考虑包含在衣物中的水的量。

同时，参见图7，质量m1较小的洗衣机比质量m0较大的洗衣机具有更大的瞬态区。也就是说，随着振动系统的质量变越小，将衣物量的变化考虑在内的瞬态区的范围就变得越大。

下面讨论现有技术的洗衣机和该实施例的洗衣机的瞬态区的范围。

在现有技术中，洗衣机的结构使得振动从滚筒传递到盛水桶，从而导致盛水桶振动。因此，鉴于现有技术的洗衣机的振动，盛水桶是不可缺少的。然而，通常盛水桶不仅具有本身的重量，而且其前表面、后表面或周面处还具有用于平衡的大量的配重。因此，现有技术的洗衣机具有大质量的振动系统。

与此相反，在本实施的洗衣机中，由于具有支撑结构，使得盛水桶不仅不具有配重，而且与滚筒分开，所以在考虑滚筒的振动时不用顾虑盛水桶。因此，该实施例的洗衣机具有较小质量的振动系统。

接着，参见图7，现有技术的洗衣机具有质量m0，该实施例的洗衣机具有质量m1，从而使得本实例的洗衣机最终具有较大的瞬态区。

此外，如果简单地将包含在衣物中的水量考虑在内，图7中的Δm会变得更大，从而使得瞬态区的范围相差甚至更大。由于在现有技术的洗衣机中，即使当滚筒转动时衣物中的水流出，水还是从滚筒落入盛水桶中，所以由脱水造成的水质量减少的量很小。由于本实例的洗衣机考虑到振动而使盛水桶和滚筒彼此独立，所以从滚筒中流出的水会立刻影响滚筒的振动。也就是说，与现有技术的洗衣机相比，在本实施的洗衣机中，衣物中水的质量的变化所带来影响更大。

由于上述原因，尽管现有技术的洗衣机具有大约200-270rpm的瞬态区，但是根据本实例的洗衣机的瞬态区的初始RPM与传统洗衣机的瞬态区的初始RPM相同。根据该实施例的洗衣机的瞬态区的结束RPM会增加到大于由初始RPM值的大约30％加入初始RPM而算出的RPM。例如，瞬态区结束的RPM是通过将初始RPM值的大约80％加入初始RPM而计算得出。根据该实施例，瞬态区可包括大约200-350rpm的RPM数值范围。

同时，通过降低滚筒振动的强度，可减少不平衡物。为此，在滚筒的转速进入瞬态区之前，使衣物均匀分散，以使衣物在滚筒中尽可能地分散。

在使用平衡器的情况下，可考虑一种方法，在该方法中，当设置在平衡器中的可动本体位于衣物的不平衡物的相对侧时滚筒的转速穿越瞬态区。在这种情况下，在瞬态区中间时，可动本体优选地位于不平衡物的正对面。

然而，如上所述，与传统洗衣机的瞬态区相比，根据该实施例的洗衣机的瞬态区较宽。因此，即使在低于瞬态区的RPM数值范围中实施使衣物均匀分散的步骤或实施球平衡，衣物也可能是杂乱的，或者随着滚筒速度穿越瞬态区而出现不平衡。

结果，在滚筒速度穿越瞬态区之前和同时，在根据该实施例的洗衣机中可至少实施一次平衡。这里，平衡可被定义为滚筒以恒速转动了预定时段。这种平衡允许平衡器的可动本体位于衣物的相对位置，只是用以减少不平衡物的量。通过扩大，具有使衣物均匀分散的效果。最后，在滚筒速度穿越瞬态区时实施平衡，可防止因瞬态区扩大而产生的噪音和振动。

这里，当在滚筒速度穿越瞬态区之前实施平衡时，可在与传统洗衣机的RPM不同的RPM数值范围中实施平衡。例如，如果瞬态区以200RPM开始，那么在低于大约150RPM的RPM数值范围中实施平衡。由于传统洗衣机的瞬态区较窄，所以即使以低于大约150RPM的RPM来实施平衡，滚筒速度也不会难以穿越瞬态区。然而，根据该实施例的洗衣机具有如上所述的较宽的扩大瞬态区。如果以这种与传统洗衣机中一样的低RPM来实施平衡，那么当滚筒速度穿越瞬态区时，通过实施平衡可以使可动本体的位置处于无序状态。因此，当滚筒速度进入瞬态区之前实施平衡时，根据该实施例的洗衣机可以相对于传统的平衡RPM而增加平衡RPM。也就是说，如果确定了瞬态区的初始RPM，那么实施平衡的RPM数值范围大于由初始RPM减去初始RPM的大约25％的值而算出的RPM。例如，瞬态区的初始RPM是大约200RPM，可以在大于150RPM、小于200RPM的RPM数值范围中实施平衡。

此外，在平衡的过程中可测量不平衡物的量。也就是说，控制方法还可包括在平衡的过程中测量不平衡物的量的步骤以及将测到的不平衡物的量与可允许的不平衡物的量进行比较的步骤，所述可允许的不平衡物的量允许滚筒速度加快。如果测到的不平衡物的量小于可允许的不平衡物的量，那么滚筒速度在平衡后加快以离开瞬态区。相反，如果测到的不平衡物的量等于或大于可允许的不平衡物的量，那么可再次实施使衣物均匀分散的步骤。在这种情况下，可允许的不平衡物的量不同于允许初始加速的可允许的不平衡物的量。

通常，瞬态区可被定义为滚筒的转速范围。如上所述，瞬态区可被定义为包括固有振动的区域。在振动系统中，通过质量和刚度(比如，弹簧常数)来确定固有振动。由于质量会根据洗衣机中衣物的量而变化，所以优选地鉴于质量来控制瞬态区。

为了降低瞬态区中滚筒的振动，可减少不平衡率。因此，在滚筒的转速进入瞬态区之前实施衣物的均匀分散以使衣物在滚筒内均匀地分散。

如果使用平衡器，那么当球正位于衣物的不平衡物位置的相对位置时，滚筒的转速可快速穿越瞬态区。这时，在瞬态区的中央，优选地，球位于不平衡物位置的相对位置。在这种情况下，球的位置与不平衡物位置之间的关系可由最靠近不平衡物的离心力中心的球的角度(以下简称“最近球角度”)来限定。

图4示出不平衡物(UB)与球之间的位置关系。在图4中，球与不平衡物之间的位置关系示出最近的球角度是θ1，离心力中心角度是θ2。为方便起见，将球与不平衡物之间的角度表示为θ1或θ2。

钢球可用作球。如果均匀地设置球的大小，并将球并行地设置成彼此毗邻，那么离心力中心就是如图4所示的P1。

球因滚筒转动时所产生的摩擦力而转动。当滚筒转动时，球不是保持在滚筒中而是以不同于滚筒的速度转动。这里，不平衡物表示与滚筒的内壁紧密接触的衣物，其因足够的摩擦力和内壁的抬举而以与滚筒的速度几乎相同的速度转动。因此，不平衡物的转速与球的转速不同。由于球因滚筒的转动而转动，所以不平衡物的转速比球的转速快。确切地说，不平衡物的角速度比球的角速度快。

如果滚筒的转速越来越快，那么由于离心力的作用，球将与滚道的球空间部的外周表面紧密接触。如果周表面与球之间的摩擦力等于或大于预定值，那么球将以与滚筒的转速相同的转速转动。在这种情况下，球位于滚筒的预定位置处的方式与不平衡物的方式相同。在本说明书中，为方便起见，在相对于滚筒的预定位置处转动的球的外壳被简称为“平衡位置”或“平衡”。

对于球的平衡转速而言，最小转速可根据平衡器而变化。而且，最小转速可根据平衡器是垂直安装还是水平安装而变化。如果平衡器是垂直安装，那么球与滚道的球空间部的外周表面接触的位置会因重力而变化。保持以球的平衡转速的恒速转动的球可位于不平衡位置的相对位置处。参见图4，球可位于P2。

同时，在转速低于瞬态区的转速的情况下，因离心力低而不可能实施平衡。因此，当滚筒的转速穿越瞬态区时，不是实施平衡，而是在滚筒以恒速转动的同时检查球的位置，由此当滚筒的转速穿越瞬态区时，球能够位于不平衡物位置的相对位置。换言之，即使不实施平衡，也能控制成使得当球位于不平衡物位置的相对位置时，滚筒的转速穿越瞬态区。例如，参照图4，能够控制成使得当球与不平衡物之间的角度θ1或θ2大于90°时，滚筒的转速穿越瞬态区。此时，在瞬态区的中间，优选角度是180°。

当滚筒以大于上述瞬态区的恒速转动时，滚筒会发生振动，从而使得滚筒前部的位移等于滚筒后部的位移。因此，如图5所示，前部球32f与后部球32e之间的角度θ3可落入90°内。图5是示出当沿向前方向透过滚筒观察时，前部球32f与后部球32e之间的位置关系的示意图。

在瞬态区，会发生滚筒振动的前位移不同于其后位移的振动模式。例如，会发生滚筒振动的前位移反向于其后位移的振动模式。为方便起见，这种振动模式被称为斜向振动模式。同时，与传统洗衣机相比，该实施例的洗衣机的瞬态区有所扩大。因此，滚筒的振动模式会因扩大的瞬态区而改变，例如，会产生斜向振动模式。在这种斜向振动模式中，如果前部球32f和后部球32e保持成如上所述的90°范围内的角度，那么斜向振动模式的不平衡物通常不可补偿，因而滚筒的振动会变得严重。

当滚筒的振动变得接近与斜向振动模式对应的固有振动模式的固有振动时，前述斜向振动模式开始发生。

因此，为了降低滚筒的振动，在滚筒的振动达到斜向振动模式的固有振动之前，应该矫正前部球32f和后部球32e的位置。

为此，在滚筒的振动达到固有振动之前，滚筒优选以发生斜向振动模式的转速来恒速地转动预定时间，由此对前部球32f和后部球32e的位置进行矫正以补偿不平衡物。

特别地，该实施例的前述洗衣机的结构不同于现有技术的洗衣机的结构。由于与斜向振动模式对应的固有振动模式发生在瞬态区中，所以优选地需要如上所述那样矫正球的位置。

下文中，将参照图6利用基于时间推移的滚筒转速图表，对穿越瞬态区来实施脱水周期的控制方法进行描述。在图6中，周期“a”表示第一恒速转动步骤，周期“b”表示第二恒速转动步骤，周期“c1”表示第一瞬态区步骤，周期“c2”表示第三恒速转动步骤，周期“c3”表示第二瞬态区步骤，以及周期“d”表示第四恒速转动步骤。

首先，在周期“a”中，实施衣物分散或衣物松开，而且当滚筒以第一转速的恒速转动时感测第一不平衡值，然后将感测到的不平衡值与第一可允许的不平衡值比较。

此时，如果感测到的第一不平衡值小于第一可允许的不平衡值，那么使滚筒加速到第二转速再以恒速(周期“b”)转动。在周期“b”中，感测第二不平衡值，再将第二不平衡值与第二可允许的不平衡值比较。如果感测到的第二不平衡值小于第二可允许的不平衡值，那么对滚筒进行加热以穿越瞬态区周期“c”。

在这种情况下，如图6中的A所示，在瞬态区周期“c1”中，会发生滚筒前部的振动位移等于滚筒后部的振动位移的固有振动模式。如图6中的B所示，在第二瞬态区周期“c3”中，会发生与斜向振动模式(滚筒前部的振动位移反向于滚筒后部的振动位移)对应的固有振动模式。

首先，为了穿越周期“c1”，滚筒在周期“b”中以恒速转动以检查球的位置，由此确定加速时机t1。在周期“c1”中，将t1及其加速斜率(accelerationinclination)确定为使得不平衡物与球之间的角度在90°的范围内或者更大一些。此时，在周期“c1”的中央，将t1及其加速斜率确定为使得不平衡物与球之间的角度在180°的范围内。在周期“c1”中，当沿向前方向观察时，前部球32f的离心力中心和后部球32e的离心力中心能够基于滚筒的转动中心而限定90°范围内的角。优选地，前部球32f和后部球32e位于90°的范围内以减少振动模式的振动，在所述振动模式中，滚筒前部的位移和滚筒后部的位移沿着相对于转轴的垂直方向彼此相等。

如果滚筒的转速通过周期“c1”达到第三转速，那么滚筒将以恒定速度转动预定时间(周期“c2”)。周期“c2”可视作预热周期以穿越与可能在周期“c3”发生的斜向振动对应的固有振动模式。在周期“c2”中，当滚筒以与斜向振动对应的固有振动模式的固有振动接近的转速转动时，滚筒会在斜向振动模式中振动。此时，当滚筒以恒速转动预定时间时，前平衡器和后平衡器的球的位置根据相应的振动模式而变化。

当穿越周期“c2”之后，在前部球32f与前不平衡物之间的角度以及后部球32e与后不平衡物之间的角度分别等于或大于90°的情况下，滚筒的转速穿越周期“c3”中的瞬态区。此时，当从滚筒沿向前的方向观察时，前部球32f与后部球32e之间的角度等于或大于90°。为了降低斜向振动模式的振动，优选前部球32f与后部球32e之间的角度等于或大于90°。

鉴于前平衡器和后平衡器都被施以平衡，能够确定第三转速和预定时间。换言之，当滚筒以第三转速转动了预定时间时，确定第三转速和预定时间的方式为前部球32f和后部球32e分别移动到补偿前不平衡物的位置和补偿后不平衡物的位置，分别呈180°的角度，然后分别保持在其位置处。

在该实施例中，第三转速优选设置在250rpm到290rpm的范围内。如果滚筒的转速太低，那么斜向振动模式的振级就会变弱，由此优选地，周期“c2”就会变得更长或者不能实施平衡。而且，如果滚筒的转速太高，会发生严重的振动，而且球的移动变得不稳定，由此球的位置无法正常地变化。优选地，滚筒的第三转速设置在270rpm的范围内。周期“c2”优选地保持大约30秒。

滚筒的转速在穿越周期“c3”时偏离瞬态区，在该周期“c3”中，会发生与斜向振动对应的固有振动模式。之后，滚筒的转速进入滚筒高速转动的周期，以实施脱水周期。此时，在滚筒的转速进入主脱水步骤之前，有必要改变球的位置。

在周期“c2”中，由于将前部球和后部球定位成适于对斜向振动补偿不平衡物，所以它们不适于其振动模式与斜向振动模式不同的主脱水步骤。

因此，当滚筒的转速在穿越瞬态区之后保持第四转速的恒速时，需要重新调整球的位置的周期“d”。换言之，优选地需要重新调整球以适于对主脱水步骤的振动模式补偿不平衡物。

当球在主脱水步骤中移动时，会发生严重的不平衡物。因此，优选在周期“d”中实施平衡。换言之，滚筒的转速优选保持在适于相应振动模式的第四转速，从而将球定位成补偿不平衡物。

如果可能，优选将第四转速确定为不允许斜向振动模式的转速。例如，优选将第四转速确定为与斜向振动模式的固有振动不同、但与预定速率相同的转速，由此第四转速不受斜向振动模式的影响。

在周期“d”中，滚筒的转速能在370rpm-390rpm的范围内保持50-70秒，优选60秒。

同时，优选周期“c1”中的加速斜率比周期“c3”中的加速斜率小。如果以第三转速实施平衡，那么由于球的移动很小，所以滚筒的转速能快速穿越周期“c3”。然而，球在周期“c1”中未达到平衡而继续移动，鉴于球的这种移动，穿越周期“c1”的转速得以确定。

最后，在穿越周期“d”以后，以等于或大于1000rpm的转速来实施主脱水步骤，从而使衣物脱水。

尽管在该实施例中举例实施了脱水周期，但是该实施例可应用于其它滚筒以大于瞬态区的速度转动的实例中。

首先，参照图8，将对根据本发明实施例的洗衣机的振动特性进行描述。

当滚筒的转速增加时，会产生具有高振幅的不规则瞬态振动的区(以下简称“瞬态振动区”)。在振动传递到稳态振动区(以下简称“稳态区”)之前，会不规则地发生具有高振幅的瞬态振动区，而且如果设计了振动系统(洗衣机)，则振动特性得以确定。尽管瞬态振动区根据洗衣机的类型而有所不同，但是瞬态振动大致发生在200rpm-270rpm的范围内。瞬态振动被认为是由共振引起的。因此，考虑到瞬态振动区中的有效平衡，有必要设计平衡器。

同时，如上所述，在根据本发明的实施例的洗衣机中，振动源(即，电机和与电机连接的滚筒)通过后衬垫250与盛水桶12连接。相应地，在滚筒中发生的振动很少传递到盛水桶，而且滚筒通过轴承箱400被阻尼装置和悬挂单元180支撑。结果，盛水桶12能够被固定到壳体110上而无需任何阻尼装置。

经过本发明的发明者的研究，发现根据本发明的洗衣机的振动特性不遵循常规。根据一般的洗衣机，振动(位移)在穿越瞬态振动区之后变得稳定。但是，在根据本发明的实施例的洗衣机中，会产生振动在穿越瞬态振动区之后变得稳定并再次变得剧烈的区域(下文中称为“不规则振动”)。例如，如果在低于瞬态区的RPM数值范围中产生最大的滚筒位移或更多的滚筒位移，或者在高于瞬态区的RPM数值范围中产生稳态步骤的最大滚筒位移或更多的滚筒位移，那么可以确定产生了不规则的振动。可替代地，如果产生了瞬态区中的平均滚筒位移、瞬态区中的平均滚筒位移的+20％到-20％或者瞬态区的固有频率中的最大滚筒位移的1/3或更多，那么可以确定产生了不规则的振动。

然而，研究结果是，不规则的振动发生在比瞬态区高的RPM数值范围中，例如发生在大致350rpm-1000rpm范围中的区域(下文中称为“不规则振动区”)。由于使用了平衡器、阻尼系统和后衬垫，会产生不规则的振动。因此，在该洗衣机中，有必要考虑不规则振动区以及瞬态振动区来设计平衡器。

例如，平衡器设置有球平衡器，优选地，通过考虑不规则振动区以及瞬态振动区来选择平衡器的结构(即，球的大小、球的数量、滚道的形状、油的粘度和油的填充量)。当考虑瞬态振动区和/或不规则振动区、尤其是考虑不规则振动区时，球平衡器的较大直径是255.8mm，较小直径是249.2mm。容纳球的滚道的空间具有411.93mm²的横截面积。在前部和后部分别有14个球，球的尺寸是19.05mm。诸如聚二甲基矽氧烷(PDMS)等硅基油被用作油。优选地，油的粘度在室温下是300CS，填充量是350cc。

除了平衡器的结构，就控制而言，优选考虑不规则振动区以及瞬态振动区。例如，为了避免不规则振动，如果不规则振动区被确定，那么在滚筒速度穿越不规则振动区之前、同时和之后可至少实现一次平衡。这里，如果滚筒的转速较高，那么不可能准确地实现平衡器的平衡，而是通过降低滚筒的转速来实现平衡。然而，如果将滚筒的转速降低到低于瞬态区以实现平衡，那么就不得不再次穿越瞬态区。在降低滚筒的转速以实现平衡的过程中，所降低的转速可高于瞬态区。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明做出各种改型和变型。因此，只要对本发明的改型和变型落入所附权利要求书及其等效方案的范围内，则本发明涵盖这些改型和变化。

Claims (24)

1.一种洗衣机的控制方法，所述洗衣机具有滚筒、与所述滚筒的前部设置在一起的前平衡器以及与所述滚筒的后部设置在一起的后平衡器，所述控制方法包括：

使所述滚筒加速，并使所述滚筒以预定转速的恒速转动预定时段，所述预定转速允许所述滚筒的前部处的垂直位移不同于所述滚筒的后部处的垂直位移。

2.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述预定转速被包括在瞬态区中。

3.如权利要求1所述的控制方法，其中，在所述预定转速下，所述滚筒的前部处的相对于瞬态区的转轴的垂直位移反向于所述滚筒的后部处的相对于所述瞬态区的转轴的垂直位移。

4.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述控制方法还包括：

第一瞬态区步骤，用于通过使所述滚筒加速来进入瞬态区；

第三恒速转动步骤，用于使所述滚筒以第三转速的恒速转动第一预定时间，所述第三转速允许所述滚筒的前部处的相对于所述瞬态区的转轴的垂直位移反向于所述滚筒的后部处的相对于所述瞬态区的转轴的垂直位移；以及

第二瞬态区步骤，用于通过以等于或大于第三转速的转速使所述滚筒加速来偏离所述瞬态区。

5.如权利要求4所述的控制方法，其中，所述第二瞬态区步骤包括允许固有振动模式的转速，在所述固有振动模式中，所述滚筒的前部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移反向于所述滚筒的后部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移。

6.如权利要求5所述的控制方法，其中，将所述第三恒速转动步骤的第一预定时间确定为使得前部球与所述滚筒的前不平衡物之间的角度等于或大于90°，而后部球与所述滚筒的后不平衡物之间的角度等于或大于90°。

7.如权利要求6所述的控制方法，其中，将所述第三恒速转动步骤的第一预定时间确定为使得所述前部球的离心力中心与所述前不平衡物之间的角度为180°，而所述后部球的离心力中心与所述后不平衡物之间的角度为180°。

8.如权利要求7所述的控制方法，其中，将所述第三恒速转动步骤的第一预定时间确定为使得所述前部球的离心力中心与所述前不平衡物之间的角度以及所述后部球的离心力中心与所述后不平衡物之间的角度分别保持一致。

9.如权利要求6所述的控制方法，其中，在所述第二瞬态区步骤中，当在所述滚筒的前部处观察时，所述前部球的离心力中心与所述后部球的离心力中心之间的角度等于或大于90°。

10.如权利要求6-9中任一项所述的控制方法，其中，所述第三恒速转动步骤的第三转速保持在250rpm-290rpm的范围内。

11.如权利要求10所述的控制方法，其中，所述第三恒速转动步骤的第三转速保持在270rpm。

12.如权利要求6-9中任一项所述的控制方法，其中，所述第三转速允许所述前平衡器和所述后平衡器被施以平衡。

13.如权利要求12所述的控制方法，其中，所述第二瞬态区步骤中的加速斜率大于所述第一瞬态区步骤中的加速斜率。

14.如权利要求4所述的控制方法，还包括的步骤有，在所述第二瞬态区步骤之后，使所述滚筒以第四转速的恒速转动第二预定时间的第四恒速转动步骤。

15.如权利要求14所述的控制方法，其中，所述第四转速允许所述滚筒振动，从而使得所述滚筒的前部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移等于所述滚筒的后部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移。

16.如权利要求4所述的控制方法，其中，所述第一瞬态区步骤包括允许固有振动模式的转速，在所述固有振动模式中，所述滚筒的前部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移等于所述滚筒的后部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移。

17.如权利要求16所述的控制方法，其中，在所述第一瞬态区步骤中，当在滚筒的前部处观察时，前部球的离心力中心与后部球的离心力中心之间的角度在90°内。

18.如权利要求4所述的控制方法，还包括：

第一恒速转动步骤，用于使所述滚筒以第一转速的恒速转动，感测第一不平衡量，以及将感测到的第一不平衡量与第一可允许的不平衡量比较；和

第二恒速转动步骤，用于在所述滚筒的大于第一转速的第二转速下感测第二不平衡量，并将感测到的第二不平衡量与第二可允许的不平衡量比较。

19.一种洗衣机的控制方法，所述洗衣机具有滚筒、与所述滚筒的前部设置在一起的前平衡器以及与所述滚筒的后部设置在一起的后平衡器，所述控制方法包括：

第一瞬态区步骤，用于穿越允许固有振动模式的转速，在所述固有振动模式中，所述滚筒的前部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移等于所述滚筒的后部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移；

恒速转动步骤，用于在所述第一瞬态区步骤之后使所述滚筒以恒速转动预定时间；以及

第二瞬态区步骤，用于穿越允许固有振动模式的转速，在所述固有振动模式中，所述滚筒的前部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移反向于所述滚筒的后部处的关于所述滚筒的转轴的垂直位移。

20.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述洗衣机包括：驱动单元，所述驱动单元包括连接到所述滚筒的轴、可转动地支撑所述轴的轴承箱和使所述轴转动的电机；以及悬挂组件，所述悬挂组件被连接到所述驱动单元。

21.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述洗衣机包括后衬垫，所述后衬垫用于密封以防止洗涤水从驱动单元与盛水桶之间的间隙渗漏，而且能够使所述驱动单元相对于所述盛水桶可移动。

22.如权利要求1所述的控制方法，其中，与由悬挂组件支撑的滚筒相比，盛水桶被更加刚性地支撑。

23.如权利要求20-22中任一项所述的控制方法，其中，所述前平衡器和所述后平衡器分别具有14个球，每个球具有18.55mm-19.55mm的直径，用于容纳球的滚道包括具有在410mm²至413mm²范围内的截面面积的球空间部，而且所述球空间部的截面的中央直径介于500mm至510mm范围内。

24.如权利要求20-22中任一项所述的控制方法，其中，所述前平衡器和所述后平衡器的每个球空间部均填充有填充量为340cc至360cc的油，该油具有300cs的粘度。

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