CN109844209A - 动态阻尼力优化的洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机(10)和在洗涤循环期间实施动态阻尼力优化的方法以优化诸如在洗涤操作期间进行的脱水操作的力产生操作。动态阻尼力优化可以利用来自悬挂力传感器(62)结合加速计(72)的输入以动态地确定用于洗衣机的悬挂的阻尼能力，使得悬挂系统(120)中的阻尼可以维持在悬挂系统(120)的阻尼能力内，以平衡操作性能防止不期望的力和振动的产生。

Description

动态阻尼力优化的洗衣机

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月22日提交的美国专利申请15/273,614的优先权，该申请的全部内容通过引用并入全文。

背景技术

在单户家庭和多户家庭住宅应用中使用洗衣机清洗衣服和其它织物物品。在洗涤循环的不同阶段，物品负载将一般承受不同的操作，这些操作不仅仅能够将力和/或振动引入至负载还能够引入至机器自身和/或它的周围。在洗涤阶段，例如洗涤桶可能充满水，且搅拌器或叶轮可以用于搅动水和负载。在漂洗阶段，洗涤桶内的洗涤篮可能会脱水和/或搅拌器/叶轮可以继续用于帮助从负载漂洗洗涤剂和土。此外，在脱水阶段，洗涤篮一般在相对高的速度脱水以将水从负载中抽取出去。

考虑到洗涤桶的内容物以及洗衣机内的移动部件有质量，这些本体的运动能引入不期望的力，通常感觉为振动，不仅仅是对机器的固定部件也对住处中的地板或其它周围结构。此外，即使在给定洗涤循环内，由于水加入或从洗涤桶中移除，该质量能变化相当大。

在一些洗衣机设计中，悬挂系统用于试图将机器的漂浮或悬挂部分(例如洗涤桶和其它可移动力产生部件)与非悬挂部件(例如机壳或壳体)和周围环境隔绝，从而降低传达到非悬挂部件和周围环境的力和振动的量。在顶加载洗衣机中，例如洗涤桶能悬挂在一套支撑杆上，支撑杆一端固定至机器的机壳/壳体，另一端固定至相应的阻尼器，阻尼器转而固定至洗涤桶，例如接近洗涤桶的底部部分。阻尼器可以包含弹簧和/或空气或摩擦基阻尼机构，且通过洗涤桶的悬挂和阻尼器的阻尼效果，在洗涤循环中产生的力和振动能大体地减弱。

尽管如此，由于负载的尺寸和用水量不同，在洗涤循环期间可能产生的力的范围可以相当大地变化并且甚至对于不同洗涤循环大幅地变化。进一步地，例如由于负载不平衡导致的过多的力能够克服悬挂系统的阻尼效果，并且导致不期望的振动水平以及在一些情况下不期望的噪音(诸如由于悬挂部分过度的位移造成的机壳咚咚的响声)。结果，很多传统洗衣机做出一些折衷，诸如针对“平均”负载调整悬挂系统和在脱水阶段将诸如使洗涤篮脱水的操作限制为速度比否则针对特定负载可能使用的速度低，以确保在其它负载中不遭遇过多振动和/或噪音。进一步地，发现随着时间的流逝悬挂系统可能磨损，并且结果随着时间的流逝这样的系统的阻尼效果也可能改变。

发明内容

通过提供洗衣机和在洗涤循环期间实施动态阻尼力优化以优化诸如在洗涤操作期间进行的脱水操作的力产生操作，本文描述的实施例解决本领域相关的这些和其它问题。在一些实施例中，动态阻尼力优化可以利用来自悬挂力传感器结合加速计的输入以动态地确定用于洗衣机的悬挂的阻尼能力，使得悬挂系统中的阻尼可以维持在悬挂系统的阻尼能力内，以平衡操作性能防止不期望的力和振动的产生。

因此根据本发明的一些方面，洗衣机可以包括：洗涤桶，所述洗涤桶设置在壳体内；悬挂系统，所述悬挂系统支撑所述壳体内的所述洗涤桶并构造成阻尼在洗涤循环期间的一个或多个力产生操作期间产生的力；悬挂力传感器，所述悬挂力传感器联接至所述悬挂系统并构造成在所述一个或多个力产生操作期间感测施加到所述悬挂系统的力；加速计，所述加速计构造成在所述一个或多个力产生操作期间感测所述洗涤桶的加速；和控制器，所述控制器联接至所述悬挂力传感器和所述加速计，并且构造成动态地确定所述悬挂系统的阻尼能力和控制所述一个或多个力产生操作以将所述悬挂系统中的阻尼维持在所述悬挂系统的动态地确定阻尼能力内。

在一些实施例中，所述悬挂力传感器包括负荷传感器，所述负荷传感器构造成感测所述悬挂系统中的张紧力，并且在一些实施例中，所述洗涤桶大体地竖直定向，所述悬挂系统包括支撑所述洗涤桶的多个支撑构件，并且所述负荷传感器构造成感测所述多个支撑构件中的至少一个中的张紧力。进一步地，在一些实施例中，每个支撑构件包括支撑杆，并且在一些实施例中，所述负荷传感器联接在多个支撑杆之中的第一支撑杆的第一端和第二端中间。

在一些实施例中，所述洗涤桶大体地水平定向，所述悬挂力传感器包括负荷传感器，所述负荷传感器构造成感测所述悬挂系统中的压缩力，并且在一些实施例中，所述加速计联接至所述洗涤桶。进一步地，在一些实施例中，所述加速计是构造成感测两个或更多个方向中的加速的多轴加速计，并且在一些实施例中，所述控制器构造成使用来自所述悬挂力传感器的感测到的力和来自所述加速计的感测到的加速动态地确定所述阻尼能力。

此外，在一些实施例中，所述控制器构造成基于悬挂系数和临界阻尼系数之间的阻尼率动态地确定所述阻尼能力，其中所述悬挂系数基于用于所述悬挂系统中的阻尼器的摩擦系数，并且所述临界阻尼系数基于所述悬挂系数。在一些实施例中，所述一个或多个力产生操作包括脱水操作，并且所述控制器进一步构造成基于确定的阻尼能力在脱水操作期间动态地变化脱水速度，而在一些实施例中，所述控制器进一步构造成探测共振和动态地变化所述脱水速度以避免所述共振。

其它实施例可以包括操作洗衣机的方法，所述洗衣机是包括设置在壳体内的洗涤桶和悬挂系统，所述悬挂系统支撑所述壳体内的所述洗涤桶并构造成阻尼在洗涤循环期间的一个或多个力产生操作期间产生的力的类型。所述方法可以包括用联接至所述悬挂系统的悬挂力传感器在所述一个或多个力产生操作期间感测施加到所述悬挂系统的力；用加速计在所述一个或多个力产生操作期间感测所述洗涤桶的加速；和使用感测到的力和加速动态地确定所述悬挂系统的阻尼能力和控制所述一个或多个力产生操作以将所述悬挂系统中的阻尼维持在所述悬挂系统的动态地确定的阻尼能力内。

赋予本发明特征的这些和其它优势和特征在附加至此的权利要求中提出并形成本文的进一步的一部分。但是，为了更好地理解本发明，和通过使用本发明而获得的优势和目的，可以参考附图和所附的描述问题，其中本发明描述了示例实施例。本发明内容只是提供引入在下面详细说明中进一步描述的概念的选择，而非意为确定所要求的主题的关键或必要特征，也非意为用于限制所要求主题的范围。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的顶加载洗衣机的立体图。

图2是根据本发明一些实施例的前加载洗衣机的立体图。

图3是图1的洗衣机的功能竖直截面。

图4是图2的洗衣机的功能竖直截面。

图5是用于图1的洗衣机的示例控制系统的框图。

图6是显示用于实施图1的洗衣机的洗涤循环的示例操作次序的流程图。

图7是图1的洗衣机的悬挂系统的部分的功能竖直截面。

图8是显示用于实施图1的洗衣机的动态阻尼力优化的示例操作次序的流程图。

具体实施方式

与本发明一致的实施例可以用于优化洗衣机中各种类型的力产生操作的性能，以将悬挂系统的阻尼维持在用于悬挂系统的动态地确定的阻尼能力内。在这点上，力产生操作可以包括洗涤循环期间实施的能够产生力的各种类型的操作。例如，本文中描述的实施例关注于洗涤循环的脱水阶段期间实施的脱水操作，其中在洗涤桶内的洗涤篮高速脱水以从负载中抽取水。但是将会感激的是，在洗涤循环期间的其它操作可以产生力，例如由于使用搅拌器搅动负载和/或为了其它目的和/或在洗涤循环的其它阶段期间使洗涤篮脱水，并且这些操作也能够以本发明的一些实施例中在此公开的方式控制。

阻尼能力可以考虑为表现为在当前条件下代表悬挂与阻尼力的相关能力的数值计算，即悬挂系统能够阻尼力产生操作期间产生的力至用于给定应用的可接受的值的所在水平。因此，通过在悬挂系统中将阻尼维持在阻尼能力内，悬挂系统的阻尼效果不会被压倒，传达到洗衣机的非悬挂部分和/或周围环境的力或振动维持在可接受水平内。

阻尼能力可以考虑为在这样的范围内动态地确定，阻尼能力可以在洗涤循环期间计算或否则基于悬挂系统测量的特性确定，由于已经发现悬挂系统的阻尼能力大体地不是静态的特性且能变化(例如随着时间的流逝，悬挂系统部件磨损造成的)。在一些实施例中，阻尼能力可以定义为特定的单位，而在其它实施例中，阻尼能力可以无量纲。进一步地，在一些实施例中，阻尼能力可以实施为与测量阻尼力比较的阈值，而在其它实施例中，阻尼能力可以定义为一范围，一系列阈值，或基于根据热状况改变的阻尼器的滞后回线和阻尼器材料的超弹性行为。

在本文中讨论的实施例中，例如动态阻尼力优化可以动态地确定悬挂系统的阻尼能力，悬挂系统即为洗衣机中支撑洗涤桶和在一些情况中，支撑附加的力产生部件的、并且一般包括在洗涤循环中阻尼力产生部件产生的力的能力的系统，并且动态阻尼优化可以控制一个或多个力产生操作以将悬挂系统中的阻尼维持在动态地确定的阻尼能力之下。优化可以基于来自一个或多个悬挂力传感器和一个或多个加速计的输入。悬挂力传感器可以用于感测施加到洗衣机的悬挂系统的力。在一些实施例中，所施加的力可以通过一个或多个支撑构件施加，例如用于支撑和悬挂洗衣机中的洗涤桶和其它悬挂部件的支撑杆。加速计可以用于在力产生操作期间感测洗涤桶的加速，并且将在下面变得更明显的是，加速计可以联接至洗涤桶，至悬挂系统的一部分或由力产生操作造成的在一个或多个方向上遭受加速的洗衣机的任何其它悬挂部件。

很多变型和修改对本领域普通技术人员来说将是明显的，也将从下面的描述中变得明显。因此本发明不限制在本文中讨论的特定实施。

现在转向附图，其中贯穿几个示图的相似的数字表示相似的零件。图1说明了示例洗衣机10，其中可以实施本文中描述的各种技术和技巧。洗衣机10是顶加载洗衣机，并且本身包括在机壳或壳体14内的顶安装门12，门提供至容纳在机壳和壳体14内的竖直定向洗涤桶16的通道。门12大体上沿着侧边缘或后边缘铰接并且在图1中说明的关闭位置或打开位置(未示出)之间可枢转。当门12在打开位置时，衣服和其他可洗物品可以通过机壳或壳体14的顶部的开口插入洗涤桶16和从洗涤桶16移除。通过用户对洗衣机10的控制一般通过设置在后挡板的并实施用于洗衣机的用户界面的控制面板18管理。应当意识到，在不同洗衣机设计中，控制面板18可以包括多种类型的输入和/或输出装置，包括各种旋钮，按钮，灯，开关，文本的和/或图形显示，触屏等，通过这些用户可以构造一个或多个设置并开启和停止洗涤循环。

本文中讨论的实施例将聚焦在诸如洗衣机10的顶加载住宅洗衣机内实施下文讨论的技巧，诸如，可以在单户家庭或多户家庭住房中或其它类似应用中使用的类型。但是应当意识到，在一些实施例中，本文中描述的技巧也可以与其它类型洗衣机连接使用。例如，在一些实施例中，本文中描述的技巧可以在商业应用中使用。此外，本文中描述的技巧可以与其它类型洗衣机构造连接使用。例如，图2说明了前加载洗衣机20，前加载洗衣机包括在机壳或壳体24内的前安装门22，门提供至容纳在机壳和壳体24内的水平定向洗涤桶26的通道，前加载洗衣机有朝着机器的前部而不是机器的后部(如典型地顶加载洗衣机的情况)定位的控制面板28。在前加载洗衣机之内实施本文中描述的技巧选择将会很好地在受益于本公开的本领域普通技术人员的能力之内，所以本发明不限于本文进一步讨论的顶加载实施。

图3功能地说明了如很多洗衣机设计的典型的洗衣机10中的一些部件。例如，洗涤桶16可以竖直定向，大体的圆柱形，至顶部打开并且能够保持水和/或分配到洗衣机中的洗液。洗涤桶16可以由诸如具有对应振动阻尼器筒32的一组支撑杆30的悬挂系统支撑。在一些实施例中，支撑杆可以与阻尼器筒32整合。

洗涤篮34设置在洗涤桶16内，洗涤篮可以通过驱动系统36绕着大体上竖直轴A可转动，洗涤篮34一般有排孔或以其他方式提供洗涤篮34的内部38与洗涤篮34和洗涤桶16之间的空间40之间的流体连通。驱动系统36可以包括例如电动马达和传动装置和/或离合器，用于有选择地转动洗涤篮34。在一些实施例中，驱动系统36可以是直接驱动系统，然而在其它实施例中，可以使用带式或链式驱动系统。

此外，在一些实施例中，诸如叶轮，螺旋钻或其它搅拌元件的搅拌器42可以设置在洗涤篮34的内部38中以在洗涤操作期间搅动洗涤篮34内的物品。搅拌器42可以由驱动系统36驱动，以便例如绕着和洗涤篮34相同的轴转动，并且驱动系统36内的传动装置和/或离合器可以用于选择性地转动搅拌器42。在其他实施例中，分开的驱动系统可以用于转动洗涤篮34和搅拌器42。

可以设置入水口44以将水分配至洗涤桶16中。在一些实施例中，例如，热阀门和冷阀门46,48可以通过热入口和冷入口50,52联接至外部热水源和冷水源，并且可以输出至一个或多个喷嘴54以分配不同温度的水至洗涤桶16中。此外，泵系统56，例如包括泵和电动马达，可以联接在洗涤桶16的低点、底部或集液槽与出口58之间以将洗涤水从洗涤桶16排出。

在一些实施例中，洗衣机10也可以包括构造成将洗涤剂、织物柔顺剂和/或其它洗涤相关产品分配至洗涤桶16中的分配系统60。分配系统60可以包括一个或多个分配器，并且在一些实施例中可以构造成自动分配器，自动分配器分配受控量的洗涤相关产品，例如可以存储在洗衣机10中的容器(未示出)中的。在其它实施例中，分配系统60可以用于为在开始洗涤循环之前已经手动放置在洗衣机中的一个或多个容器中的洗涤相关产品的分配安排时间。在一些实施例中，分配系统60也可以接收和混合水和洗涤相关产品以形成一个或多个分配至洗涤桶16中的洗涤液。在又一些实施例中，可以不设置分配系统，并且在开始洗涤循环之前，用户可以简单地直接将洗涤相关产品添加到洗涤桶。

应当意识到，图3说明的特殊部件和构造是典型的很多普通洗衣机设计。但是，其它部件和构造的广泛变化使用在其它洗衣机设计中，并且应当意识到，本文中描述的功能一般地可以与这些其它设计连接实施，所以本发明不限于图3说明的特殊部件和构造。

进一步地，洗衣机10也可以包括用于在至少部分自动操作洗涤循环中使用的各种传感器，例如重量传感器、流体液面传感器、流体性质传感器和流量传感器中的一个或多个。但是应当意识到，在一些实施例中，一些或所有的这些传感器可以省略。

可以使用重力传感器产生部分基于洗涤桶16的内容物的质量或重量变化的信号。在说明的实施例中，例如，可以在洗衣机10中使用在一个或多个对应支撑杆30上支撑洗涤桶16的一个或多个负荷传感器62来实施重量传感器。每个负荷传感器62可以是机电传感器，机电传感器输出随基于负载或重量的位移而变化的信号，并且因此输出随洗涤桶16的内容物的重量而变化的信号。在一些实施例中，可以使用多个负荷传感器62，而在其它实施例中，可以使用产生随施加力变化的其它类型的换能器或传感器，例如应变仪。进一步地，在负荷传感器62说明为在支撑杆30上支撑洗涤桶16时，负荷传感器或其它适当的换能器或传感器在洗衣机中可以定位在别处以产生一个或多个响应洗涤桶16的内容物的重量而变化的信号。在一些实施例中，例如，可以使用换能器支撑整个加载洗衣机，例如机器的一个或多个脚。对受益于本公开的本领域普通技术人员来说，适于产生随洗涤桶16的内容物的重量而变化的信号的其它类型或位置的换能器将是明显的。

流体液面传感器可以用于产生随洗涤桶16中的流体的液面或高度变化的信号。在说明的实施例中，例如，可以使用通过管66与洗涤桶16的低点、底部或集液槽流体连通的压力传感器64实施流体液面传感器，使得压力传感器64感测到的压力随洗涤桶内的流体的液面变化，将可以理解的是，向洗涤桶添加流体将在管内产生随洗涤桶中的流体的液面变化的流体静力学压力，并且能被感测，例如，用压电式或其它设置在隔膜上或其它可移动元件上的换能器。应当意识到，可以使用很多类型的压力传感器以提供流体液面感测，包括在其它之中的，在不同压力下触发的压力开关的组合。应当意识到，也可以使用各种非压力基的传感器感测洗涤桶中的流体液面，例如，光学传感器、激光传感器等。

在一些实施例中，可以使用流体性质传感器，例如浊度传感器68，测量洗涤桶16中的流体的浊度或净度，例如感测诸如洗涤剂或织物柔顺剂的各种洗涤相关产品的存在或相对量，和/或感测流体中泥土的存在或相对量。进一步地，在一些实施例中，浊度传感器68也可以测量洗涤桶16中的流体的其它性质，例如传导性和/或温度。在其它实施例中，可以使用单独的传感器测量浊度、传导性和/或温度，并且进一步地，可以包含其它传感器测量附加流体性质。在其它实施例中，可以不使用浊度传感器。

可以使用流量传感器70，例如一个或多个流量计，感测分配到洗涤桶16中的水量。但是在其它实施例中，可以不使用流量传感器。代替地，入水口44可以构造静态的和规定的流速，使得分配的水量是流速和分配水的时间量的乘积。因此，在一些实施例中，可以使用计时器确定分配到洗涤桶16中的水量。

此外，为了本文中讨论的动态阻尼力优化的目的，附加地，洗衣机10可以包括至少一个悬挂力传感器(例如，负荷传感器62)和至少一个加速计72，分别构造为感测悬挂系统中的力和由悬挂系统支撑的本体(例如，桶)的加速。

在所说明的实施例中，例如，可以使用张紧悬挂力传感器并使用以张紧布置联接在至支撑杆30的、在支撑杆30至壳体10和桶16的安装中间的负荷传感器62实施。此外，在该构造中，负荷传感器62也可以用作用于上面提及的各种目的重量传感器，然而应当意识到，在一些实施例中可以省略重量感测，以及在其他实施例中单独的传感器可以用于重量感测和悬挂力感测。

进一步应当意识到，悬挂力传感器可以使用多个负荷传感器(例如联接到多个支撑杆)实施，可以使用产生随施加力变化的信号的其它类型换能器或传感器，例如，应变仪。进一步地，在负荷传感器62说明为以张紧布置联接支撑杆30中间时，应当意识到，可以使用适于感测悬挂系统内的施加力的其它构造，例如使用负荷传感器或者沿着支撑杆张紧或压缩联接在不同点处的其它换能器或传感器，使用负荷传感器或者张紧或压缩联接在悬挂系统中不同位置处的其它换能器或传感器，比如在支撑杆联接至壳体14或桶16的位置处。

例如，如图4中说明的，悬挂力传感器可以在前加载洗涤器设计中实施，例如图2的前加载洗涤器20，其中桶26可以悬挂在包括阻尼筒92的一个或多个减振器组件90上，在一些实施例中，阻尼筒可以包括具有整合弹簧的摩擦活塞。组件90中的一个或多个可以包括联接至相应组件的感测压缩的负荷传感器94。

回到图3，加速计72可以联接至桶16的底部或适于感测由悬挂系统悬挂或支撑的本体加速的另一位置，例如桶16。在说明的实施例中，加速计72可以是能够感测在两个或更多方向上的加速的多轴加速计，并且可以使用任何数量的不同可以获得传感器设计实施，例如压电式，压阻式，电容式，微机械式等。进一步的，加速计72说明为安装至桶16的下面，然而应当意识到，在其它实施例中，加速计可以定位在适于感测悬挂本体的加速的不同位置。

现转向图5，洗衣机10可处于控制器80的控制下，控制器接收来自若干部件的输入并响应其驱动若干部件。例如，控制器80可以包括一个或多个处理器和存储器(未示出)，存储器内可以存储用于通过一个或多个处理器执行的程序代码。存储器可以嵌入控制器80中，但是也可以考虑包括易失性存储器或非易失性存储器、高速缓冲存储器、闪存存储器，可编程只读存储器、只读存储器等，以及物理上从控制器80定位到其它位置的存储器，例如在海量存储设备中或在与控制器80交互的远程计算机上。

如图5所示的，控制器80可以与各种部件交互，包括前面提及的驱动系统36、热/冷入口阀46,48、泵系统56、负荷传感器62(在本实施例中起到重力传感器和悬挂力传感器的作用)、加速计72、流体流量传感器64、流体性质传感器68和流量传感器70。此外，控制器80可以与附加部件交互，诸如探测门12是否在打开位置或关闭位置的门开关82和选择性地在关闭位置锁紧门12的门锁84。而且，控制器80可以联接至包括各种输入/输出装置的用户界面86，各种输入/输出装置诸如旋钮、转盘、滑动器、开关、按钮、灯、文本和/或图形显示器、触屏显示器、扬声器、图像捕获装置、麦克风等，用于接收来自用户的输入和与用户交流。在一些实施例中，控制器80也可以联接至一个或多个网络界面88，例如用于经由诸如以外网、蓝牙、近场通信、蜂窝网和其他适合的网络的有线和/或无线网络与外部装置交互。受益于本公开的本领域普通技术人员应当意识到，附加的部件也可以与控制器80交互。而且，在一些实施例中，控制器80的至少一部分可以从洗衣机的外部实施，例如在移动装置、云计算环境等内，使得本文中讨论的功能的至少一部分在外部实施的控制器的部分内实施。

在一些实施例中，控制器80可以在操作系统的控制下操作和可以执行或否则依靠各种计算机软件应用、部件、程序、对象、模块、数据结构等。此外，控制器80也可以包含硬件逻辑以实施本文公开的功能中的一些或全部。进一步的，在一些实施例中，为了实施本文公开的实施例，由控制器80进行的操作的序列可以使用包括一个或多个指令的程序代码实施，一个或多个指令在不同时间驻留在各种存储和储存装置中并且当由一个或多个硬件基处理器读取和执行时，进行体现期望功能的操作。而且，在一些实施例中，这样的程序代码可以分布为各种形式的程序产品，并且本发明平等地应用，不管用以实际实行分布的计算机可读介质的类型，包括例如非暂时性计算机可读存储介质。此外，应当意识到本文中描述的各种操作可以结合、分离、重新排序、颠倒、变化、省略、平行化和/或用其它本领域已知的技巧补充，并且因此，本发明不限于本文中描述的操作的特定序列。

现在转向图6并继续参考图3和5，说明了用于进行洗衣机10中的洗涤循环的操作100的序列。典型的洗涤循环包括多个阶段，包括最初填充阶段102，其中洗涤桶最初填充水；洗涤阶段104，其中用洗涤液通过搅动负载洗涤放置在洗涤桶中的负载，洗涤液由填充水和手动或由洗衣机自动添加的洗涤产品形成；漂洗阶段106，其中从负载中漂洗出洗涤剂和/或其它洗涤产品(例如，使用填充漂洗，其中洗涤桶填充有新鲜水并搅动负载，和/或使用喷洒漂洗，其中使负载脱水的同时用新鲜水喷洒负载)；和脱水阶段108，其中快速使负载脱水同时水从洗涤桶中排出以降低负载中的水分量。

应当意识到，洗涤循环也能在若干方面变化。例如，可以在一些洗涤循环中包括诸如预浸泡阶段的附加阶段，并且而且，可以重复一些阶段，例如包括多个漂洗和/或脱水阶段。每个阶段也可以有针对不同负载类型可以变化的若干不同操作设置，例如不同的时间或持续时间、不同的水温、不同的搅动速度或行程、不同的漂洗操作类型、不同的脱水速度、不同的水量、不同的洗涤产品量等。

图7接着功能性地说明了适于用在本发明的一些实施例中的悬挂系统120的部分的示例实施。在该实施中，悬挂系统120包括多个支撑构件，例如设置在洗衣机机壳的四个角中的四个支撑杆122，图7中只说明了单个支撑杆122。支撑杆122的第一端124可以安装至固定支撑构件126，例如壳体或机壳或洗衣机中的其它支撑结构的一部分，并且可以由套管128或与支撑结构的其它减振互连保持。在一些实施例中，例如可以使用球或其它柔性支撑以使支撑杆122相对支撑结构能够枢转。

支撑杆122的第二端130通过套管136或其它减振互连可以联接至相应阻尼器134(其未示出的附加阻尼器134可以联接至悬挂系统中的其它支撑杆)的端盖132。阻尼器134也包括圆柱形壳体138，圆柱形壳体包括圆形或其它匹配端盖132的横截面的横截面轮廓，使得端盖132沿着壳体138的纵轴可移动。端盖132和壳体138的尺寸设计并构造成允许端盖(并且由此支撑杆122)以与活塞相同的方式沿着壳体的纵轴摩擦移动。在一些实施例中，端盖132可以形成与壳体138的内表面的密封以限制气流，使得壳体的密封部分内的压力进一步对抗端盖沿着纵轴的移动。在一些实施例中，一个或多个弹性件，例如弹簧140也可以设置在壳体138内。应该意识到，包含空气基、摩擦基和/或弹簧基的阻尼的多数阻尼器设计可以使用在各种实施例中，所以本发明不限于图7说明的特定阻尼器设计。应当意识到，阻尼器134中的部件可以随着时间的流逝而磨损，从而改变阻尼器的阻尼特性。例如，端盖132的外边缘和/或壳体138的内表面可以随着时间的流逝而磨损，从而降低摩擦系数和/或降低其中间形成的密封。此外，弹簧140的弹性系数也可以随着时间的流逝而变化。

壳体138支撑洗衣机的悬挂部分142，例如洗涤桶，使得在力产生操作期间力产生部件产生的力被悬挂系统阻尼。在说明的实施例中，例如，壳体138支撑在洗涤桶146的法兰或支架144上，然而应当意识到，在其它实施例中，也可以使用例如框架的其它结构支撑洗涤桶。

为了支持本文描述的动态阻尼力优化，例如负荷传感器148的悬挂力传感器联接到悬挂系统120以沿着支撑杆122感测力。特别地，在该实施例中，支撑杆由具有张紧地联接在第一端124和第二端130中间的负荷传感器148的两个区段形成，使得负荷传感器可以感测张紧力。在其它实施例中，用联接以感测支撑杆中的压缩而不是张紧的负荷传感器或其它传感器可代替地或附加地感测压缩力。受益于本公开的本领域普通技术人员应当意识到在其它实施例中，可以使用其它构造、位置、数量或传感器类型实施悬挂力传感器。

此外，例如在桶底部152的下面，加速计150可以联接至悬挂部分142，并且构造成感测悬挂部分在一个或多个方向上的加速。在一些实施例中，例如，可以使用多轴加速计，例如感测水平和竖直运动加速的两轴加速计，然而本发明不限于此。并受益于本公开的本领域普通技术人员应当意识到在其它实施例中，可以使用其它构造、位置、数量或传感器类型实施加速计。

现转向图8，说明了根据本发明一些实施例的基于动态阻尼力优化的动态优化脱水操作的操作160的示例序列。可以由控制器80进行操作160的序列，并且在一些示例中可以用由一个或多个处理器可执行的程序代码实施。为了本实施例的目的，假定悬挂系统中使用的阻尼器不包括弹性件，然而，对下面计算的改编以解释含有弹性件在受益于本公开的本领域普通技术人员的能力之内。

在本实施例中，阻尼能力可以动态地计算并用于管理脱水操作，例如通过控制脱水速度，即在洗涤循环的脱水阶段驱动系统36转动洗涤篮34的速率。本实施例中的阻尼能力被称为阻尼率D_DR。阻尼率可以基于例如悬挂系数(C_S)和临界阻尼系数(D_CR)计算如下：

悬挂系数可以计算如下：

其中，M是质量并且通过牛顿第二定律计算为力(F)和加速(a)的乘积，并且其中C_F是动摩擦系数计算如下：

C_F＝Fxμ_k (3)

其中，μ_k是阻尼器材料(例如塑料)的摩擦系数。

临界阻尼系数可以确定如下：

可以由负荷传感器62或148和加速计72或150感测力(F)和加速(a)，并且因此代表悬挂系统的当前阻尼能力的阻尼率可以从由前述传感器感测到的悬挂力和加速计算。此外，在一些实施例中，在制造期间(例如在线测试空桶的结尾期间)可以进行校准，负荷传感器和加速计都可以用在控制器80的程序代码中使用的他们各自的响应曲线在他们的制造时校准。

现在参照图8，操作160的序列在块162中开始，其中洗涤循环的脱水阶段已经开始，并且探测到洗涤篮的脱水速度超过了指示篮正在脱水的阈值。如块164中指示的，此时使用负荷传感器62或148、加速计72或150，和构造成感测洗涤篮34(例如可以整合至驱动系统)的转动速度的速度传感器的输出实行加速、悬挂力和脱水速度的持续或重复测量。

接着，在块166中，与如上讨论的方程式(2)和(3)相关的计算动摩擦系数C_F和悬挂系数Cs。如块168所代表的，因为在脱水操作期间从负载中抽取出水，负载的质量将随着时间的流逝而改变。进一步的，如块170所代表的，阻尼器中使用的相关材料的已知摩擦系数可以用在动摩擦系数的计算中。

块172接着分别使用方程式(4)和(1)计算临界阻尼系数D_CR和阻尼率D_DR。然后块174确定代表悬挂系统的当前阻尼能力的阻尼率是否超出洗涤篮的当前速度的限制。特别地，在一些实施例中，可以使用速度变化限制，例如基于连续函数、查找表或其它表示，应当意识到，在其它实施例中可以经验为主地确定限制。

如果阻尼率没有超出限制，控制进入块176以开始所需的脱水操作，如块178中所说明的，可以随着水逐渐地从负载中抽取(因此质量下降)而控制和适应脱水操作的速度。在另一方面，如果超出了限制，块174控制进入块180，基于模态分析和装置壳体内部的确定的允许运动，以及在不同负载、速度等情况下已知的阻尼能力，以确定当前速度是否引起共振和谐振和/或装置的悬挂模块的过多位移。如果是，控制进入块182以增加超过共振频率的速度。如果否，控制进入块184以基于在滚筒的任何脱水时的阻尼率施加脱水配置。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。例如，受益于本公开的本领域普通技术人员应当意识到在一些实施例中，例如基于驱动系统马达转矩或以其它方式可以进行附加的不平衡感测。

可以根据本发明说明的实施例进行各种附加修改。因此，本发明在于本文后面添加的权利要求。

Claims (20)

1.一种洗衣机，包括：

洗涤桶，所述洗涤桶设置在壳体内；

悬挂系统，所述悬挂系统支撑所述壳体内的所述洗涤桶并构造成阻尼在洗涤循环期间的一个或多个力产生操作期间产生的力；

悬挂力传感器，所述悬挂力传感器联接至所述悬挂系统并构造成在所述一个或多个力产生操作期间感测施加到所述悬挂系统的力；

加速计，所述加速计构造成在所述一个或多个力产生操作期间感测所述洗涤桶的加速；和

控制器，所述控制器联接至所述悬挂力传感器和所述加速计，并且构造成动态地确定所述悬挂系统的阻尼能力和控制所述一个或多个力产生操作以将所述悬挂系统中的阻尼维持在所述悬挂系统的动态地确定的所述阻尼能力内。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述悬挂力传感器包括负荷传感器，所述负荷传感器构造成感测所述悬挂系统中的张紧力。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其中所述洗涤桶大体地竖直定向，其中所述悬挂系统包括支撑所述洗涤桶的多个支撑构件，并且其中所述负荷传感器构造成感测所述多个支撑构件中的至少一个中的张紧力。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中每个支撑构件包括支撑杆。

5.根据权利要求4所述的洗衣机，其中所述负荷传感器联接在多个支撑杆中的第一支撑杆的第一端和第二端中间。

6.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述洗涤桶大体地水平定向，其中所述悬挂力传感器包括负荷传感器，所述负荷传感器构造成感测所述悬挂系统中的压缩力。

7.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述加速计联接至所述洗涤桶。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述加速计是构造成感测两个或更多个方向上的加速的多轴加速计。

9.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述控制器构造成使用来自所述悬挂力传感器的感测到的力和来自所述加速计的感测到的加速动态地确定所述阻尼能力。

10.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述控制器构造成基于悬挂系数和临界阻尼系数之间的阻尼率动态地确定所述阻尼能力，其中所述悬挂系数基于用于所述悬挂系统中的阻尼器的摩擦系数，并且所述临界阻尼系数基于所述悬挂系数。

11.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述一个或多个力产生操作包括脱水操作，并且其中所述控制器进一步构造成基于确定的所述阻尼能力在脱水操作期间动态地变化脱水速度。

12.根据权利要求11所述的洗衣机，其中所述控制器进一步构造成探测共振和动态地变化所述脱水速度以避免所述共振。

13.一种操作洗衣机的方法，所述洗衣机是包括设置在壳体内的洗涤桶和悬挂系统，所述悬挂系统支撑所述壳体内的所述洗涤桶并构造成阻尼在洗涤循环期间的一个或多个力产生操作期间产生的力的类型，所述方法包括：

用联接至所述悬挂系统的悬挂力传感器在所述一个或多个力产生操作期间感测施加到所述悬挂系统的力；

用加速计在所述一个或多个力产生操作期间感测所述洗涤桶的加速；和

使用感测到的力和加速动态地确定所述悬挂系统的阻尼能力和控制所述一个或多个力产生操作以将所述悬挂系统中的阻尼维持在所述悬挂系统的动态地确定的所述阻尼能力内。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述悬挂力传感器包括负荷传感器，并且其中感测所述力包括感测所述悬挂系统中的张紧力。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述悬挂系统包括支撑所述洗涤桶的多个支撑构件，其中所述负荷传感器构造成感测所述多个支撑构件中的至少一个中的张紧力。

16.根据权利要求15所述的方法，其中每个支撑构件包括支撑杆，并且其中所述负荷传感器联接在多个支撑杆中的第一支撑杆的第一端和第二端中间。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述加速计联接至所述洗涤桶，并且其中所述加速计是多轴加速计，并且其中感测加速包括感测两个或更多个方向上的加速。

18.根据权利要求13所述的方法，其中动态地确定所述阻尼能力包括确定悬挂系数和临界阻尼系数之间的阻尼率，其中所述悬挂系数基于用于所述悬挂系统中的阻尼器的摩擦系数，并且所述临界阻尼系数基于所述悬挂系数。

19.根据权利要求13所述的方法，其中所述一个或多个力产生操作包括脱水操作，并且所述方法进一步包括基于确定的所述阻尼能力在脱水操作期间动态地变化脱水速度。

20.根据权利要求19所述的方法，其中还包括探测共振和动态地变化所述脱水速度以避免所述共振。