CN104727068A - 具有改进的平衡特性的洗衣机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种具有改进的平衡特性的滚筒洗衣机，包括：滚筒；电机，用于旋转滚筒；存储器，用于存储洗衣机的无负荷不平衡值和洗衣机的阈值负荷不平衡值，其中无负荷不平衡值从发生在其中不具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡来测量。此外，洗衣机包括控制单元，用于使用所测量的无负荷不平衡值计算阈值负荷不平衡值，并将实际负荷不平衡值与阈值负荷不平衡值进行比较并基于该比较来确定是否停止滚筒的旋转，其中实际负荷不平衡值从发生在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡确定。

Description

具有改进的平衡特性的洗衣机及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2013年12月20日提交的韩国专利申请第10-2013-0160019号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明的实施例涉及一种洗衣机和控制洗衣机的方法，以及更具体地涉及一种滚筒洗衣机及其控制方法，其具有改进的平衡特性，同时最大化洗衣机的平衡能力。

背景技术

通常，滚筒洗衣机包括箱体，形成洗衣机的外观；桶，在箱体内，用于容纳洗涤水（例如含有洗涤剂的水）；可旋转滚筒，在桶内以容纳衣物；电机，在桶中或下方，用于向滚筒提供旋转力；供水装置，用于将水提供至桶；以及排水装置，用于在洗涤操作终止之后将洗涤水从桶排放至箱体的外部。

洗衣机执行一系列过程，包括使用水和洗涤剂将污物和污染物从衣物上去除的洗涤周期；使用清洁水从衣物上去除洗涤剂的漂洗周期；以及使用可旋转滚筒的旋转移动的脱水周期（或旋转干燥周期）。

在滚筒旋转时，衣物不能均匀分布在滚筒内部，并且如图1所示，当衣物堆积在一些区域中时，可能导致衣物的不均匀分布。具体地，在旋转干燥周期中，当滚筒非常高速旋转时，负荷的不平衡分布可能导致严重震动和噪声。这些震动和噪声不仅导致消费者的不满，还导致机器的磨损。此外，由于滚筒的偏心旋转，诸如滚筒、电机或类似物的部件可能被损坏。

因此，为了解决上述问题，传统洗衣机执行平衡控制，包括：如果实际负荷不平衡超过特定阈值，则确定实际负荷不平衡并暂时停止滚筒的旋转，以下将特定阈值称为阈值负荷不平衡值。

在这方面，为了实现更具体和有效的平衡控制，确定反映每个洗衣机的具体特性的阈值负荷不平衡值是非常重要的。

阈值负荷不平衡值，如下面将进一步描述的，是该洗衣机的最大负荷不平衡值减去该洗衣机的无负荷不平衡值。最大负荷不平衡值是一个极限值，超过该值，洗衣机不能经受在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中发生的任何更多的不平衡。无负荷不平衡值是其中没有衣物的滚筒旋转过程中发生的不平衡的量。

尽管最大负荷不平衡值是预定值，对于相同洗衣机型号，预定值是相同的，但是，由于每个单独洗衣机的特性不同，例如，洗衣机中的电机的反向电动势的公差变化和/或制造和组装洗衣机过程中的公差变化，所以对于相同的洗衣机型号，无负荷不平衡值可以不同。换句话说，即使是根据相同规格制造的两台洗衣机，两台洗衣机的无负荷不平衡值可以彼此不同，这是例如因为旋转轴可能由于制造和组装中的公差和/或变化而彼此不同。

在现有技术中，洗衣机的阈值负荷不平衡值被设置为低于最大负荷不平衡值一定裕量的任意值，而不考虑每个单独洗衣机的不同特性，或每个单独洗衣机的无负荷不平衡值。因为裕量通常被设置为大于洗衣机的无负荷不平衡值的值，所以传统洗衣机必须停止滚筒的旋转，即使洗衣机能够承受更严重的不平衡。因此，通过反应洗衣机的特性和/或每个洗衣机的无负荷不平衡值来调节负荷不平衡值是有利的。

发明内容

综上，本发明的一个或多个实施例提供了一种具有改进的平衡特性的滚筒洗衣机，以及控制该洗衣机的方法，其中洗衣机的无负荷不平衡值被测量，以及使用测量的无负荷不平衡值来确定阈值负荷不平衡值。无负荷不平衡值取决于单个（例如，每个）洗衣机的特性，例如洗衣机中的电机的公差和/或改变（例如，电机的反向电动势），和/或制造和组装洗衣机过程中的公差和/或改变。

根据本发明的一个或多个方面，一种具有改进的平衡特性的滚筒洗衣机包括滚筒；电机，用于旋转滚筒；存储器，用于存储洗衣机的无负荷不平衡值和洗衣机的阈值负荷不平衡值（其可以使用测量的无负荷不平衡值来确定），其中无负荷不平衡值被测量或由发生在其中不具有衣物的滚筒（例如，使用空滚筒）的旋转过程中不平衡确定；以及控制单元，用于使用测量的无负荷不平衡值计算阈值负荷不平衡值，并将实际负荷不平衡值与阈值负荷不平衡值进行比较并基于该比较来确定是否停止滚筒的旋转，其中实际负荷不平衡值被测量或者从发生在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡确定。

此外，阈值负荷不平衡值可以通过从洗衣机的最大负荷不平衡值中减去无负荷不平衡值来计算。

此外，最大负荷不平衡值可以是一个极限值，超过该值，洗衣机不能经受在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中发生的任何更多的不平衡。最大负荷不平衡值可以是用于根据相同规格制造的洗衣机（例如相同型号的洗衣机）的预定值。

此外，洗衣机的无负荷不平衡值可以等于或不同于根据相同规格（或特性或性能指标）制造的另一洗衣机的无负荷不平衡值。无负荷不平衡值可以取决于洗衣机中电机的特性和/或制造和组装过程中的公差和/或变化。

根据本发明的一个或多个其他方面，一种计算滚筒洗衣机的阈值负荷不平衡值的方法包括：从发生在其中不具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡测量无负荷不平衡值；以及使用测量的无负荷不平衡值来计算洗衣机的阈值负荷不平衡值。

计算阈值负荷不平衡值可以包括读取洗衣机的最大负荷不平衡值；以及从最大负荷不平衡值中减去无负荷不平衡值。

此外，洗衣机的最大负荷不平衡值可以是一个极限值，超过该值，洗衣机不能经受在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中发生的任何更多的不平衡。最大负荷不平衡值可以是用于根据相同规格制造的洗衣机的预定值。

此外，洗衣机的无负荷不平衡值可以不同于根据相同规格制造的另一洗衣机的无负荷不平衡值或彼此相同，并且可能取决于洗衣机中的电机的特性和/或在洗衣机的制造和组装过程中的公差和/或变化。

根据本发明的实施例，可以提高洗衣机的平衡特性，同时最大化洗衣机的平衡能力。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的上述和其他目的和特征将显而易见，其中：

图1是示出了发生在洗衣机中的不平衡状态的示意图；

图2是根据本发明的示例性实施例的具有改进的平衡特性的洗衣机的具体框图；以及

图3是根据本公开的实施例的用于设置洗衣机的阈值负荷不平衡值的示例性过程的流程图。

具体实施方式

在下面的具体描述中，将参考构成其一部分的附图。在具体描述中所述的示例性实施例、附图和权利要求不用于限制。在不背离在此呈现的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他实施例，以及可以进行其他改变。

以下，将参考附图更具体地描述本公开的一个或多个示例性实施例，其中本公开的一个或多个示例性实施例可以容易地被本领域技术人员确定。如本领域技术人员应该理解的，所述示例性实施例可以以各种不同方式被修改，所有这些修改都不背离本公开的精神或范围，本公开的范围和精神不限于在此描述的示例性实施例。

注意，附图是示意性的，并且不必然是按尺寸示出的。附图中示出的部件的相对尺寸和比率可被放大或缩小，并且预定或列举的尺寸仅是示例性的并且不用于限制。在两幅或多幅附图中示出的相同结构、部件或构件通过相同的标号指示，以示出相同或类似的特征。

本公开的示例性实施例具体地描述了本公开的理想实施例。因此，可预期附图的各种变化。相应地，示例性实施例并不限于附图中示出的区域内的具体形式或说明，例如，包括通过制造的形式的更改。

以下，将参考图2描述根据本公开的示例性实施例的洗衣机200。图2是根据本公开的示例性实施例的具有改进平衡特性的洗衣机200的具体框图。如图2所示，洗衣机200可以包括滚筒202、滚筒驱动电机204、操作面板206、存储器208、以及控制单元214等。

以下，将参考图2具体描述根据本公开的示例性实施例的洗衣机200的各个功能的操作。

首先，滚筒202被设置为在其中容纳衣物201。滚筒202位于洗衣机200的箱体的内部，并且可以被滚筒驱动电机204旋转以洗涤或旋转干燥衣物201。

滚筒驱动电机204根据洗衣机200的周期（例如，洗涤周期、漂洗周期、旋转干燥周期或干燥周期）向滚筒202提供多个不同转矩或旋转速度中的一个，以旋转容纳衣物的滚筒202。

操作面板206可以包括键盘输入单元，用户通过其输入各种操作命令或指令，例如，选择洗涤周期、每个周期的运行或操作时间、预约操作（例如，延迟选择）等；以及显示器，显示所选命令或指令和/或洗衣机的操作状态。当键盘输入单元接收到键盘输入时，操作面板206显示所选操作和/或数据，和/或产生对应于键盘输入的数据和/或信号，并将输入信号和/或信号提供至控制单元214。

存储器208存储用于控制洗衣机200的操作的一个或多个程序。此外，存储器208存储洗衣机200的无负荷不平衡值210（例如，作为偏差值）和从偏差值或使用偏差值计算出的洗衣机200的阈值负荷不平衡值212，其中通过驱动滚筒驱动电机204和/或旋转无负荷的滚筒202（即，在滚筒202中没有衣物，或空滚筒202）测量、确定或计算无负荷不平衡值210。

在这方面，根据滚筒驱动电机204的特性和洗衣机200组装的状态，每台洗衣机的无负荷不平衡值210可以不同。同样，根据每台洗衣机的制造过程，每台洗衣机的无负荷不平衡值210可以不同。无负荷不平衡值210可以被用作调节洗衣机200的阈值负荷不平衡值212的偏差值。

控制单元214根据存储在存储器208中的程序控制洗衣机200的整体操作。此外，如果发生在洗衣机200的操作过程中的不平衡，则控制单元214通过计算由不平衡导致的实际负荷不平衡值并将所计算的实际负荷不平衡值与阈值负荷不平衡值212进行比较来确定是否继续或停止滚筒202的旋转。

以下，将更具体描述由控制单元214执行的确定在不平衡过程中是否继续或停止滚筒202的旋转的一个或多个示例性控制过程。

首先，当滚筒202在洗衣机200的洗涤周期或旋转干燥周期过程中偏心旋转时，由于滚筒202的旋转轴的几何中心和滚筒202中的衣物201的形心（或质心）之间的不一致而发生不平衡。

当不平衡发生时，控制单元214确定实际负荷不平衡值。

在确定实际负荷不平衡值时，控制单元214可以使用滚筒驱动电机204的旋转速度中的改变来确定实际负荷不平衡值。更具体地，滚筒驱动电机204可以包括定子；围绕定子周围的线圈；以及转子，通过与线圈的电磁交互来旋转。在此，不平衡可以导致转子的旋转速度中的改变。换句话说，控制单元214可以确定和/或使用滚筒驱动电机204的转子的旋转速度中的改变来确定由滚筒202中的衣物的不平衡导致的实际负荷不平衡值。

然后，控制单元214将实际负荷不平衡值与存储在洗衣机200的存储器208中的阈值负荷不平衡值212进行比较。

在这个方面，洗衣机200的阈值负荷不平衡值212可以通过从最大负荷不平衡值减去无负荷不平衡值210来计算。在此，洗衣机的无负荷不平衡值可以通过操作其中没有衣物的洗衣机（例如，空滚筒202）来测量，以及洗衣机的最大负荷不平衡值是洗衣机可承受的不平衡的最大值。使用所计算的阈值负荷不平衡值212，控制单元214确定是否继续或停止滚筒202的旋转。

更具体地，当洗衣机200发生不平衡时计算出的实际负荷不平衡值大于存储在存储器208中的阈值负荷不平衡值212时，控制单元214确定洗衣机在危险不平衡状态，并停止滚筒202的旋转。

在此所述的现有技术中，统一的阈值负荷不平衡值被设置，并且对于每种类型或型号的洗衣机都是相同的，并且通过从特定类型的最大负荷不平衡值中减去固定值来计算出。

相反，根据本公开的示例性实施例，控制单元214通过从最大负荷不平衡值中减去洗衣机的无负荷不平衡值210（对于每个洗衣机都是唯一的）计算每台洗衣机的阈值负荷不平衡值212，从而在设置阈值负荷不平衡值212中反应各台或每台洗衣机的特性。

例如，假设用于一种类型的洗衣机的无负荷不平衡值可以在50g至150g（克）的范围内，以及最大负荷不平衡值是600g。现有技术不考虑这种类型的洗衣机的无负荷不平衡值中的改变，通过从最大负荷不平衡值600g中减去最大无负荷不平衡值（150g）来任意地将用于所有这种类型的洗衣机的单个阈值负荷不平衡值设置为450g，从而稳定控制（例如，具有最大无负荷不平衡值的洗衣机的）任何不平衡。根据现有技术，然而，对于实际无负荷不平衡值仅是50g的洗衣机，其阈值负荷不平衡值仅是450g，而不是550g，即使洗衣机可以承受高达550g的负荷不平衡。也就是说，根据现有技术，具有50g的实际无负荷不平衡值的洗衣机的阈值负荷不平衡值被设置为小于洗衣机的实际可承受负荷不平衡（上述情况下的550g）的值（上述情况下的450g），这导致了对洗衣机性能的限制。

相反，根据本公开的示例性实施例，假设洗衣机具有50g的无负荷不平衡值（不是任意选择，而是实际测量并作为偏差值存储在存储器中），以及600g的最大负荷不平衡值，控制单元214可以通过从600g的最大负荷不平衡值减去50g的无负荷不平衡值来将洗衣机的阈值负荷不平衡值设置为550g，从而最大化洗衣机的性能。

图3是根据本公开的实施例的用于设置洗衣机的阈值负荷不平衡值的示例性过程的流程图。以下，将参考图2和图3描述本公开的一个或多个示例性实施例。

在步骤S300中，在洗衣机200的制造过程中组装滚筒202和滚筒驱动电机204之后，在步骤S302中驱动滚筒驱动电机204。在该步骤S302中，滚筒202在无负荷状态，其中没有容纳衣物（例如，滚筒202是空的）。之后，在步骤S304中，在无负荷状态下，滚筒202的无负荷不平衡值210被测量、计算或确定。

即使在无负荷状态下，也可能发生不平衡，并且在不同洗衣机之间，根据洗衣机中的滚筒驱动电机204的反向电动势的公差和/或组装驱动单元（包括滚筒、连接或藕接至滚筒的轴、用于轴的轴承等）的过程中的状态，不平衡也可能不同。

根据本公开的实施例，在步骤S306中，确定和/或计算的无负荷不平衡值210被存储在存储器208中。无负荷不平衡值210通常被用作用于调节洗衣机的阈值负荷不平衡值212的偏差值。

接下来，在步骤S308中，如在此所述的使用所存储的偏差值（即，确定和/或计算的洗衣机的无负荷不平衡值210）计算阈值负荷不平衡值212，以及在步骤S310，所计算出的阈值负荷不平衡值212被存储在存储器208中。对于每个单独的洗衣机，阈值负荷不平衡值212可以不同和/或唯一，但是相同类型或型号的一些洗衣机可以具有相同的阈值负荷不平衡值212（例如，当他们具有相同的无负荷不平衡值210和相同的最大负荷不平衡值时）。

在这方面，洗衣机200的阈值负荷不平衡值212可以通过从最大负荷不平衡值中减去无负荷不平衡值210来计算。所计算出的阈值负荷不平衡值成为当衣物在滚筒202中（“负荷状态”）时发生不平衡时确定是否继续或停止滚筒202的旋转的参考值。

同样，当在负荷状态时发生不平衡时，存储在存储器208中的阈值负荷不平衡值212将被用作用于控制单元214执行不平衡控制操作的参考值。

换一种方式，例如，当在洗衣机200的操作过程中发生不平衡时，在计算、测量或确定由这样的不平衡引起的实际负荷不平衡值之后，控制单元214将所确定和/或计算的实际负荷不平衡值与反应洗衣机200的特性的阈值负荷不平衡值212进行比较，以确定继续或停止滚筒202的旋转，从而与现有技术相比，能够最大化洗衣机200的性能。

如上所述，根据现有技术的一种类型或型号的洗衣机的阈值负荷不平衡值是单一值，并且单一值比最大负荷不平衡值小用于该种类型或型号的洗衣机的固定的裕度值（例如，用于该种类型或型号洗衣机的无负荷不平衡值的最大值），从而不能最大化洗衣机的性能。

然而，根据本公开的示例性实施例，根据本公开的示例性实施例的洗衣机200将其阈值负荷不平衡值设置为通过从最大负荷不平衡值中减去在无负荷状态下测量的每台洗衣机200的无负荷不平衡值210计算出的值，从而能够考虑到每台洗衣机的固有或内在特性来设置阈值负荷不平衡值212。

例如，在具有范围在50g至150g的无负荷不平衡值以及600g的最大负荷不平衡值的相同类型和/或型号的一组洗衣机中，根据本公开的示例性实施例的具有50g的无负荷不平衡值的洗衣机的控制单元214将这种洗衣机固有的阈值负荷不平衡值设置为550g。该值通过从最大负荷不平衡值600g中减去无负荷不平衡值50g来获得，从而最大化洗衣机的性能。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，可以通过测量或确定洗衣机的无负荷不平衡值（例如，考虑到洗衣机中的滚筒驱动电机的反向电动势的公差，和/或包括滚筒、轴、轴承等的驱动单元组装的状态）来控制洗衣机的不平衡，从而最大化洗衣机的性能，以及所测量的无负荷不平衡值可以是调节阈值负荷不平衡值以最大化洗衣机的性能的偏差值。

尽管上面参考附图描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解在不改变本公开的必要特征或精神的情况下，本公开可以以各种方式来实现。

因此，应该理解上述示例性实施例不用于限制，而仅是所有方面的示例。本公开的范围由所附权利要求表示，而不是由说明书表示，并且应该解释为所有从权利要求和等同概念的含义和范围得到的改变和修改被包括在本公开的范围内。

从前所述，应当理解，出于描述的目的，在此已经描述了本公开的各种实施例，可以进行各种变化，而不会脱离本公开的范围和精神。在本公开的说明书中披露的示例性实施例并不用于限制本公开。本公开的范围由所附权利要求解释，应该解释为在与其等同的范围内的所有技术都属于本公开的范围。

Claims (14)

1.一种滚筒洗衣机，包括：

滚筒；

电机，用于旋转所述滚筒；

存储器，用于存储所述洗衣机的无负荷不平衡值和所述洗衣机的阈值负荷不平衡值，其中所述无负荷不平衡值从发生在其中不具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡来测量；以及

控制单元，用于使用所测量的无负荷不平衡值计算所述阈值负荷不平衡值，并将实际负荷不平衡值与所述阈值负荷不平衡值进行比较并基于该比较来确定是否停止所述滚筒的旋转，其中所述实际负荷不平衡值从发生在其中具有衣物的所述滚筒的旋转过程中的不平衡确定。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，所述控制单元通过从所述洗衣机的最大负荷不平衡值中减去所述无负荷不平衡值来计算所述阈值负荷不平衡值。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其中，所述最大负荷不平衡值是根据所述洗衣机的规格的预定值。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，所述最大负荷不平衡值是一个极限值，超过所述极限值，洗衣机不能经受在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中发生的任何更多的不平衡。

5.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，其他洗衣机根据所述规格制造。

6.根据权利要求5所述的洗衣机，其中，其中所述无负荷不平衡值等于或不同于根据所述规格制造的另一洗衣机的无负荷不平衡值。

7.根据权利要求6所述的洗衣机，其中，所述无负荷不平衡值取决于所述洗衣机中的电机的特性和制造和组装所述洗衣机中的公差变化。

8.一种计算滚筒洗衣机的阈值负荷不平衡值的方法，包括：

从发生在其中不具有衣物的滚筒的旋转过程中的不平衡测量无负荷不平衡值；

将所述无负荷不平衡值设置为调节所述洗衣机的阈值负荷不平衡值的偏差值；

使用所述无负荷不平衡值来计算所述洗衣机的所述阈值负荷不平衡值；以及

存储所计算出的阈值负荷不平衡值。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述阈值负荷不平衡值包括：

读取所述洗衣机的最大负荷不平衡值；以及

从所述最大负荷不平衡值中减去所述无负荷不平衡值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述洗衣机的所述最大负荷不平衡值是根据所述洗衣机的规格的预定值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述最大负荷不平衡值是一个极限值，超过所述最大负荷不平衡值，所述洗衣机不能经受在其中具有衣物的滚筒的旋转过程中发生的任何更多的不平衡。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，其他洗衣机根据所述规格制造。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述洗衣机的所述无负荷不平衡值等于或不同于根据所述规格制造的另一洗衣机的无负荷不平衡值。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述无负荷不平衡值取决于所述洗衣机的电机的特性和制造和组装所述洗衣机中的公差变化。