CN107558096A - 洗衣机及其控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机及其控制装置和控制方法，该控制方法包括：驱动组件，其用于驱动洗衣机的电机转动以带动洗衣机的洗衣桶转动；转速检测组件，其用于检测电机的转速；加速度检测组件，其设置在洗衣桶上以检测加速度；控制单元，其分别与驱动组件、转速检测组件和加速度检测组件相连，控制单元用于在洗衣机进行洗涤时，控制驱动组件以高速模式驱动电机转动，并根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。由此，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

Description

洗衣机及其控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种洗衣机、一种洗衣机的控制装置和一种洗衣机的控制方法。

背景技术

相关技术中的洗衣机在进行洗涤时，内部的悬挂系统产生偏心，使悬挂系统处于多方向摆动状态，并且电机转速越高摆动越大，因此，相关技术中的洗衣机一般将电机转速限制在45-50rpm，以防止洗衣桶撞击洗衣机的箱壳，保证安全运行。但是，相关技术存在的缺点是，45-50rpm的洗涤转速较低，低转速下洗衣机的去污能力较弱，洗涤效果较差，如果通过加热管辅助洗涤，会造成电能消耗过大，并且容易导致衣物褪色，用户体验较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种洗衣机的控制装置，该装置可以在安全状态下提高洗衣机的电机转速。

本发明的另一个目的在于提出一种洗衣机。本发明的又一个目的在于提出一种洗衣机的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种洗衣机的控制装置，包括：驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述洗衣机的电机转动以带动所述洗衣机的洗衣桶转动；转速检测组件，所述转速检测组件用于检测所述电机的转速；加速度检测组件，所述加速度检测组件设置在所述洗衣桶上以检测加速度；控制单元，所述控制单元分别与所述驱动组件、所述转速检测组件和所述加速度检测组件相连，所述控制单元用于在所述洗衣机进行洗涤时，控制所述驱动组件以高速模式驱动所述电机转动，并根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制。

根据本发明实施例提出的洗衣机的控制装置，通过转速检测组件检测电机的转速，加速度检测组件检测加速度，在洗衣机进行洗涤时，控制单元控制驱动组件以高速模式驱动电机转动，并根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。由此，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元用于根据检测到的加速度和电机转速获取所述洗衣机的悬挂系统的位移，并在所述位移大于预设阈值时通过所述驱动组件控制所述电机停止转动。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元根据以下公式获取所述洗衣机的悬挂系统的位移：其中，A为所述洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元还用于在所述电机停止转动时判断所述电机转速是否降为零，并在所述电机转速降为零时重新控制所述驱动组件以所述高速模式驱动所述电机转动。

根据本发明的一个实施例，所述加速度检测组件包括：壳体，所述壳体具有封装部和固定部，所述固定部上设有适于通过连接件的安装孔，以使所述连接件通过所述安装孔固定于所述洗衣桶；加速度检测芯片，所述加速度检测芯片封装在所述封装部的内部。

根据本发明的一个具体实施例，所述连接件可为螺丝。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种洗衣机，包括所述的洗衣机的控制装置。

根据本发明实施例提出的洗衣机，通过上述洗衣机的控制装置，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出的一种洗衣机的控制方法，包括以下步骤：在所述洗衣机进行洗涤时，以高速模式驱动所述洗衣机的电机转动；通过设置在所述洗衣桶上加速度检测组件检测加速度；检测所述电机的转速；根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制。

根据本发明实施例提出的洗衣机的控制方法，在洗衣机进行洗涤时，以高速模式驱动洗衣机的电机转动，通过设置在洗衣桶上的加速度检测组件检测加速度，并检测电机的转速，根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。由此，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

根据本发明的一个实施例，所述根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制，包括：根据检测到的加速度和电机转速获取所述洗衣机的悬挂系统的位移；在所述位移大于预设阈值时通过所述驱动组件控制所述电机停止转动。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式获取所述洗衣机的悬挂系统的位移：其中，A为所述洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

根据本发明的一个实施例，所述的洗衣机的控制方法还包括：在所述电机停止转动时判断所述电机转速是否降为零；在所述电机转速降为零时重新以所述高速模式驱动所述电机转动。

附图说明

图1是根据本发明实施例的洗衣机的控制装置的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的洗衣机的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的洗衣机的加速度检测组件的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的洗衣机的控制方法的流程图；以及

图5是根据本发明一个具体实施例的洗衣机的控制方法的流程图。

附图标记：

控制装置10、驱动组件1、转速检测组件2、加速度检测组件3、控制单元4、电机5和洗衣桶6；

吊簧71、减震器72、皮带8和皮带轮9；

壳体31、封装部310、固定部320和安装孔330。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的洗衣机及其控制装置和控制方法。

图1是根据本发明实施例的洗衣机的控制装置的方框示意图。如图1和2所示，该控制装置10包括：驱动组件1、转速检测组件2、加速度检测组件3和控制单元4。

其中，驱动组件1用于驱动洗衣机的电机5转动以带动洗衣机的洗衣桶6转动；转速检测组件2用于检测电机5的转速n；加速度检测组件3设置在洗衣桶6上以检测加速度a；控制单元4分别与驱动组件1、转速检测组件2和加速度检测组件3相连，控制单元4用于在洗衣机进行洗涤时，控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动，并根据检测到的加速度a和电机转速n对电机5进行控制。

具体来说，如图2所示，洗衣机内部的悬挂系统包括吊簧71和减震器72，电机5通过皮带8和皮带轮9带动洗衣桶6转动。

在洗衣机进行洗涤时，控制单元4控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动，电机5从静止状态缓慢加速，并带动洗衣机的洗衣桶6转动。在电机5加速运行的过程中，转速检测组件2实时检测电机5的转速，并且设置在洗衣桶6上的加速度检测组件3检测加速度，控制单元4接收加速度检测组件3发送的加速度a，并接收转速检测组件2发送的电机转速n，进而对加速度a和电机转速n进行分析计算，并根据分析计算结果输出转速控制信号给驱动组件1以通过驱动组件1对电机5进行控制。

根据本发明的一个实施例，控制单元4用于根据检测到的加速度a和电机转速n获取洗衣机的悬挂系统的位移A，并在位移A大于预设阈值时通过驱动组件1控制电机5停止转动。

根据本发明的一个实施例，当洗衣机的悬挂系统的位移A大于预设阈值时，控制单元4控制驱动组件1驱动电机5进入高速模式。

根据本发明的一个具体实施例，当电机5处于高速模式时，电机转速n可大于150rpm。

在本发明的一个实施例中，控制单元4根据以下公式获取洗衣机的悬挂系统的位移：其中，A为洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

具体地，加速度a、电机的角速度ω和洗衣机的悬挂系统的位移A满足以下公式：

由上式可推导出：

根据电机的转速n和角速度ω的关系，即上述公式(2)可变换为：

上述公式(3)可以简化为：

结合上述公式(4)，控制单元4可以根据加速度检测组件3检测到的加速度a和转速检测组件2实时检测到的电机的转速n来计算洗衣机悬挂系统的当前位移A。

进一步地，控制单元4判断洗衣机悬挂系统的位移A是否大于预设阈值，如果位移A小于等于预设阈值，控制单元4则通过驱动组件1控制电机5继续加速运行，直到洗衣机进入高速模式；如果位移A大于预设阈值，控制单元4则通过驱动组件1控制电机5停止转动。

需要说明的是，预设阈值可为保证洗衣机的悬挂系统不撞击箱壳的极限偏心距离。

根据本发明的一个具体示例，驱动组件1在高速模式驱动电机5转动时，电机5的转速可为180rpm。

根据本发明的一个实施例，控制单元4还用于在电机5停止转动时判断电机转速n是否降为零，并在电机转速n降为零时重新控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动。

具体来说，控制单元4在控制电机5停止转动之后，电机转速n缓慢降低，转速检测组件2实时检测电机转速n，并判断电机转速n是否为零，如果控制单元4判断电机转速n不为零，则电机5继续减速；如果控制单元4判断电机转速n为零，则重新控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动。

应当理解的是，在洗衣机开始进行洗涤时，电机5的转速为零，此时控制单元4控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，加速度检测组件3包括：壳体31和加速度检测芯片(未示出)，其中，壳体31具有封装部310和固定部320，固定部320上设有适于通过连接件的安装孔330，以使连接件通过安装孔330固定于洗衣桶6；加速度检测芯片封装在封装部310的内部。

根据本发明的一个具体实施例，连接件可为螺丝。

也就是说，加速度检测组件3的安装方式可为螺丝安装，螺丝可通过安装孔330将加速度检测组件3固定在洗衣桶6上，以通过其内部的加速度检测芯片32来检测加速度a。具体地，如图3所示，加速度检测组件3固定在洗衣桶6的外部，更具体地，加速度检测组件3可固定在洗衣桶6外部的左侧。

如上所述，在洗衣机开始洗涤时，控制单元4可发送高速洗涤信号至驱动组件1，以通过驱动组件1驱动电机5的转速提升至预设高转速，在驱动组件1驱动电机5的转速从静止状态缓慢加速的过程中，控制单元4可采集加速度检测组件3实时检测的加速度a和转速检测组件2实时检测的电机5的转速n，控制单元4根据加速度a和电机转速n并通过预设公式得到一个可以映射洗衣机内部悬挂系统位移的参数值A，并将洗衣机悬挂系统位移的参数值A与控制单元4内预存的预设阈值进行对比。

如果位移的参数值A大于预设阈值，则控制单元4发送停止转动信号至驱动组件1，以通过驱动组件1控制电机5停止转动，并在电机5完全停止即电机转速n为零后，控制单元4重新发送高速洗涤信号至驱动组件1，以再次控制驱动组件1以高速模式驱动电机5转动，并采集加速度a和电机转速n进行处理，如此循环。

由此，根据本发明实施例提出的洗衣机的控制装置，通过转速检测组件检测电机的转速，加速度检测组件检测加速度，在洗衣机进行洗涤时，控制单元控制驱动组件以高速模式驱动电机转动，并根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。由此，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

本发明还提出了一种洗衣机，包括上述实施例的洗衣机的控制装置。

综上，根据本发明实施例提出的洗衣机，通过上述实施例的洗衣机的控制装置，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

图4是根据本发明实施例的洗衣机的控制方法的流程图。如图4所示，该控制方法包括以下步骤：

S1：在洗衣机进行洗涤时，以高速模式驱动洗衣机的电机转动。

S2：通过设置在洗衣桶上加速度检测组件检测加速度。

S3：检测电机的转速。

S4：根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。

具体来说，在洗衣机进行洗涤时，控制单元以高速模式驱动电机转动，电机从静止状态缓慢加速，并带动洗衣机的洗衣桶转动。在电机加速运行的过程中，实时检测电机的转速，并且设置在洗衣桶上的加速度检测组件检测加速度，控制单元对加速度a和电机转速n进行分析计算，并根据分析计算结果输出转速控制信号给驱动组件以通过驱动组件对电机进行控制。

根据本发明的一个实施例，根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制，包括：根据检测到的加速度和电机转速获取洗衣机的悬挂系统的位移；在位移大于预设阈值时通过驱动组件控制电机停止转动。

根据本发明的一个实施例，当洗衣机的悬挂系统的位移A大于预设阈值时，控制单元控制驱动组件驱动电机进入高速模式。

根据本发明的一个具体实施例，当电机处于高速模式时，电机转速n可大于150rpm。

在本发明的一个实施例中，根据以下公式获取洗衣机的悬挂系统的位移：其中，A为洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

具体地，加速度a、电机的角速度ω和洗衣机的悬挂系统的位移A满足以下公式：

由上式可推导出：

根据电机的转速n和角速度ω的关系，即上述公式(2)可变换为：

上述公式(3)可以简化为：

结合上述公式(4)，控制单元可以根据加速度检测组件检测到的加速度a和电机的转速n来计算洗衣机悬挂系统当前的位移A。

进一步地，控制单元判断洗衣机悬挂系统的位移A是否大于预设阈值，如果位移A小于等于预设阈值，控制单元则控制电机继续加速运行，直到洗衣机进入高速模式；如果位移A大于预设阈值，控制单元则控制电机停止转动。

需要说明的是，预设阈值可为保证洗衣机的悬挂系统不撞击箱壳的极限偏心距离。

根据本发明的一个具体示例，驱动组件在高速模式驱动电机转动时，电机的转速可为180rpm。

根据本发明的一个实施例，洗衣机的控制方法还包括：在电机停止转动时判断电机转速是否降为零；在电机转速降为零时重新以高速模式驱动电机转动。

具体来说，控制单元在控制电机停止转动之后，电机转速n缓慢降低，实时检测电机转速n，并判断电机转速n是否为零，如果控制单元判断电机转速n不为零，则电机继续减速；如果控制单元判断电机转速n为零，则重新以高速模式驱动电机转动。

如上所述，如图5所示，本发明实施例的洗衣机的控制方法具体包括以下步骤：

S101：电机静止。

S102：发送高速洗涤信号至驱动组件，以通过驱动组件驱动电机的转速提升至预设高转速。

S103：电机加速运转。

S104：采集实时检测的加速度a。

S105：采集实时检测的电机转速n。

S106：根据检测到的加速度a和电机转速n并通过预设公式得到一个可以映射洗衣机内部悬挂系统位移的参数值A。

S107：判断位移的参数值A是否大于预设阈值。

如果是，则执行步骤S109；如果否，则执行步骤S108。

S108：洗衣机进入高速模式。

S109：发送停止转动信号至驱动组件，以通过驱动组件控制电机停止转动。

S110：判断电机转速n是否为零。

如果是，则执行步骤S102；如果否，则继续执行步骤S110。

综上，根据本发明实施例提出的洗衣机的控制方法，在洗衣机进行洗涤时，以高速模式驱动洗衣机的电机转动，通过设置在洗衣桶上的加速度检测组件检测加速度，并检测电机的转速，根据检测到的加速度和电机转速对电机进行控制。由此，可以提高洗衣机的电机转速，同时保证洗衣机的安全运行，从而，增强洗衣机的去污能力和洗涤效果，缩短洗涤时间，实现低碳节能的效果，提升用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种洗衣机的控制装置，其特征在于，包括：

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述洗衣机的电机转动以带动所述洗衣机的洗衣桶转动；

转速检测组件，所述转速检测组件用于检测所述电机的转速；

加速度检测组件，所述加速度检测组件设置在所述洗衣桶上以检测加速度；

控制单元，所述控制单元分别与所述驱动组件、所述转速检测组件和所述加速度检测组件相连，所述控制单元用于在所述洗衣机进行洗涤时，控制所述驱动组件以高速模式驱动所述电机转动，并根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的洗衣机的控制装置，其特征在于，所述控制单元用于根据检测到的加速度和电机转速获取所述洗衣机的悬挂系统的位移，并在所述位移大于预设阈值时通过所述驱动组件控制所述电机停止转动。

3.根据权利要求2所述的洗衣机的控制装置，其特征在于，所述控制单元根据以下公式获取所述洗衣机的悬挂系统的位移：

<mrow> <mi>A</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> </mrow>

其中，A为所述洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

4.根据权利要求2所述的洗衣机的控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于在所述电机停止转动时判断所述电机转速是否降为零，并在所述电机转速降为零时重新控制所述驱动组件以所述高速模式驱动所述电机转动。

5.根据权利要求1所述的洗衣机的控制装置，其特征在于，所述加速度检测组件包括：

壳体，所述壳体具有封装部和固定部，所述固定部上设有适于通过连接件的安装孔，以使所述连接件通过所述安装孔固定于所述洗衣桶；

加速度检测芯片，所述加速度检测芯片封装在所述封装部的内部。

6.根据权利要求5所述的洗衣机的控制装置，其特征在于，所述连接件为螺丝。

7.一种洗衣机，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的洗衣机的控制装置。

8.一种洗衣机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述洗衣机进行洗涤时，以高速模式驱动所述洗衣机的电机转动；

通过设置在所述洗衣桶上加速度检测组件检测加速度；

检测所述电机的转速；

根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制。

9.根据权利要求8所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，所述根据检测到的加速度和电机转速对所述电机进行控制，包括：

根据检测到的加速度和电机转速获取所述洗衣机的悬挂系统的位移；

在所述位移大于预设阈值时通过所述驱动组件控制所述电机停止转动。

10.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，根据以下公式获取所述洗衣机的悬挂系统的位移：

<mrow> <mi>A</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> </mrow>

其中，A为所述洗衣机的悬挂系统的位移，a为检测到的加速度，n为电机的转速。

11.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述电机停止转动时判断所述电机转速是否降为零；

在所述电机转速降为零时重新以所述高速模式驱动所述电机转动。