CN110983721B - 滚筒洗衣机的偏心检测方法和滚筒洗衣机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种滚筒洗衣机的偏心检测方法和滚筒洗衣机。该方法包括：在脱水程序启动之后，将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值。本申请的方案能够利用电机的电流来进行偏心检测，降低偏心检测过程的复杂性。

Description

滚筒洗衣机的偏心检测方法和滚筒洗衣机

技术领域

本发明涉及家电技术领域，特别涉及滚筒洗衣机的偏心检测方法和滚筒洗衣机。

背景技术

目前市场上滚筒洗衣机的脱水转速一般是1400rpm(转/分钟)，最高转速甚至可以达到1600rpm。为了确保洗衣机脱水时能达到设定的最高转速且振动很小，就需要在高速脱水前，检测衣物在滚筒洗衣机的桶内产生的偏心情况，以优化控制脱水曲线，减小整机振动。

专利申请“滚筒洗衣机及其脱水时的偏心检测控制方法、系统”(公布号：CN108978116 A)采用的方法是控制电机分别加速至第一转速和第二转速，通过检测电机在第一转速下的最大转速与最小转速的转速差值，及电机由第一转速加速至第二转速过程中的累加输入功率的方法来进行偏心检测。

专利申请“滚筒洗衣机的偏心检测方法”(公布号：CN 105088661 A)采用的方法是控制电机分别加速至第一预设转速和第二预设转速，通过检测电机在第一预设转速时的转速波动值和电机从第一预设转速降速至第二预设转速的降速时间的方法来进行偏心检测。

上述偏心检测方法都需要检测电机的转速，但是由于电机转速变化较快，不易检测，实现过程较为复杂。

发明内容

本发明实施例提供了滚筒洗衣机的偏心检测方法和滚筒洗衣机，能够利用电机的电流来进行偏心检测，降低偏心检测过程的复杂性。

本发明一个实施例提出了滚筒洗衣机的偏心检测方法，包括：

在脱水程序启动之后，将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；

控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；

在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；

利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值。

较佳地，所述将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速包括：按照预设的第一加速度值，将所述滚筒洗衣机的电机加速至预设的目标转速；

和/或；

所述第一加速度值为10转/秒；

和/或，

所述目标转速为85～93转/分。

其中，所述确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min，包括：

确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

所述计算所述滚筒洗衣机的偏心值包括：

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N。

可选地，所述确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini包括：

在当前的机械周期i中，采集M次所述电机的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为预设的不小于2的正整数；

针对每一次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，均执行：根据本次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次f采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini。

可选地，所述确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini包括：

根据I_uf+I_vf+I_wf＝0，得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

较佳地，所述N为12。

本发明一个实施例还提出了滚筒洗衣机，包括电机，还包括：

程序检测模块，用于在检测到脱水程序启动之后，触发电机控制模块；

所述电机控制模块，用于在被所述程序检测模块触发后，将所述电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；并控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；

电流确定模块，用于在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；

偏心值计算模块，用于利用所述电流确定模块所确定的所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值。

其中，所述电流确定模块，具体确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

所述偏心值计算模块具体利用如下公式计算所述滚筒洗衣机的偏心值：

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N。

可选地，所述电流确定模块具体执行：

在当前的机械周期i中，采集M次所述电机的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为预设的不小于2的正整数；

针对每一次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，均执行：根据本次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次f采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini。

可选地，所述电流确定模块具体执行：根据I_uf+I_vf+I_wf＝0，得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

由此可见，本发明实施例提供的滚筒洗衣机的偏心值检测方法和滚筒洗衣机，只需要电机在匀速运行时，确定电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；然后利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值，也就是说，通过计算电机在恒定转速下电流的波动值来进行偏心量确定，从而无需测量电机转速，提供了利用电流值计算偏心值的方法。因为电流值更容易准确获得，因此，能够降低偏心检测过程的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的滚筒洗衣机的偏心检测方法的流程图。

图2是滚筒洗衣机的偏心运转模拟示意图。

图3是本发明一个实施例提供的利用电机的三相电流确定电流最大值和电路最小值的流程图。

图4是本发明一个实施例提供的滚筒洗衣机的结构示意图。

具体实施方式

目前，主要是通过电机的转速来进行滚筒洗衣机的偏心检测，而没有利用电流值来进行偏心检测。因此，本发明一个实施例提出了滚筒洗衣机的偏心检测方法，参见图1，包括：

步骤101：在脱水程序启动之后，将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上。

步骤102：控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数。

步骤103：在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min。

步骤104：利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值。

由此可见，本发明实施例提供的滚筒洗衣机的偏心值检测方法，只需要电机在匀速运行时，确定电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；然后利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值，也就是说，通过计算电机在恒定转速下电流的波动值来进行偏心量确定，从从而无需测量电机转速，提供了利用电流值计算偏心值的方法。因为电流值更容易准确获得，因此，能够降低偏心检测过程的复杂性。

图2是滚筒洗衣机的偏心运转模拟示意图。参见图2，黑色块为模拟的偏心块。当偏心块位于滚筒洗衣机的桶底时，电机需要很大的转矩才能将偏心块运送至桶顶，此时电机电流在一个机械周期内为最大，当偏心块位于桶顶时，电机仅仅需要很小的转矩偏心块就能到达桶底，此时电机电流在一个机械周期内为最小。基于此，本发明实施例中，当洗衣机进行脱水时，首先将电机按一定加速度加速到目标转速w，保证所有衣物均贴于洗衣机内桶壁上。当电机速度达到w后，控制电机在该转速下匀速运行，由于电机在每个机械周期运行过程中，电机的电流是不平稳的，存在电流波动。当偏心处在内桶最顶端时，电机电流最小为I_min；当偏心处在最底端时，电机电流最大为I_max。由于不同质量的偏心，受到重力与离心力不同，因此对电机电流波动也就不同，通过对电流波动值的检测，能够反映出偏心质量OOB的大小，因此，利用电流最大值I_max和所述电流最小值I_min就可以计算滚筒洗衣机的偏心值。

通常，在脱水程序启动之后，电机首先会处于一个低速运转状态，之后会慢慢加速至高速运转，进行高速脱水。本发明实施例提出的滚筒洗衣机的偏心检测方法可以在该低速运转以及高速运转之间进行，也就是说，首先将滚筒洗衣机的电机从脱水程序启动之后的低速运转状态按照预先设定的第一加速度加速到目标转速，该目标转速的速度介于上述的低速与高速之间，并保持电机在该目标转速上匀速运行N个机械周期，从而才能在电机匀速运行时确定出电流值的最大值和最小值，也就是说，确定出电流的波动值，从而根据电流的波动值确定偏心值。

本发明实施例中，一个机械周期指的是电机转动一周。

按照预设的第一加速度值将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速，能够保证电机在加速过程中，能够稳定加速，而不至于产生过大的振动，降低客户体验。当然，在本发明的其他实施例中，也可以不按照固定的第一加速度值加速至目标转速，而是采用变加速的方式更快速地加速至目标转速。

在本发明的实施例中，第一加速度值可以为10转/秒。

在本发明的实施例中，目标转速可以为85～93转/分。较佳地，目标转速为90转/分。

在本发明的实施例中，N的数值可以根据需要来确定，比如，如果需要精度更高，则N的数值也可以取的大一些，如果需要偏心检测的时间尽可能短，则N的数值可以取的小一些。比如，在本发明一个实施中，N可以取12，也就是说，检测12个机械周期内，电机电流的波动情况(最大值和最小值)，然后综合考虑该12个机械周期的情况，来计算出偏心值。N等于12时，能够更好地兼顾考虑偏心检测的时间以及偏心检测的精度。

在本发明的一个实施例中，上述步骤103中，当N的数值大于2，是确定多个机械周期中，每一个机械周期的电机电流最大值I_max和电流最小值I_min，即确定电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

相应地，上述步骤104中，计算所述滚筒洗衣机的偏心值的方法包括：

计算公式：

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N。

在本发明实施例中，对于上述步骤103，可以通过多种方式获取电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini。比如，通过外部连接电路的方式测量，测量电机在一个机械周期内的多个电流值，从而从测量的多个电流值中确定本机械周期内的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini。当然，也可以通过滚筒洗衣机已有参数来获得。在实际的业务实现中，滚筒洗衣机会在每一个机械周期中都获取到电机的三相电流I_u、I_v和I_w，本发明一个实施例提出了一种利用该三相电流确定电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini的方法，参见图3，针对N个机械周期执行如下处理，具体可以包括如下步骤：

步骤301：i＝1；

步骤302：在当前的机械周期i中，采集M次所述电机的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为不小于2的正整数。

比如，M可以取4。

步骤303：根据每一次采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；

步骤304：计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

步骤305：从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

步骤306：判断i是否等于N，如果是，则结束当前流程，否则执行步骤307。

步骤307：i＝i+1，返回步骤302。

通过上述图3所示的处理，则完成了对每一个机械周期中的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini的计算，计算利用的是每一个机械周期中的三相电流I_u、I_v和I_w来逐步计算得到的。

在本发明一个实施例中，上述步骤303中，根据每一次采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf的计算过程可以如下：

根据三相电流之和为0的原则，即I_uf+I_vf+I_wf＝0，得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

参见图4，本发明一个实施例还提出了滚筒洗衣机，包括电机401，还包括：

程序检测模块402，用于在检测到脱水程序启动之后，触发电机控制模块403；

所述电机控制模块403，用于在被所述程序检测模块触发后，将所述电机401加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；在加速至目标转速时，触发电流确定模块404，并控制所述电机401在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；

电流确定模块404，用于在被所述电机控制模块403触发后，在所述N个机械周期中，确定所述电机401的电流最大值I_max和电流最小值I_min；

偏心值计算模块405，用于利用所述电流确定模块404所确定的所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值。

在本发明一个实施例中，所述电流确定模块404具体是确定所述电机401在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；则

所述偏心值计算模块405具体利用如下公式计算所述滚筒洗衣机的偏心值：

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N。

在本发明一个实施例中，所述电流确定模块404具体执行：

在当前的机械周期i中，采集M次所述电机401的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为不小于2的正整数；

根据每一次采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；

计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini。

在本发明一个实施例中，所述电流确定模块404具体执行：根据I_uf+I_vf+I_wf＝0，计算得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

由此可见，本发明实施例提供的滚筒洗衣机的偏心值检测方法和滚筒洗衣机，只需要电机在匀速运行时，确定电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；然后利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值，从而无需测量电机转速，提供了利用电流值计算偏心值的方法。因为电流值更容易准确获得，因此，能够降低偏心检测过程的复杂性。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对本发明滚筒洗衣机的具体限定。在本发明的另一些实施例中，滚筒洗衣机可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。

上述滚筒洗衣机内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种偏心检测装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行本发明任一实施例中的滚筒洗衣机的偏心检测方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例中的滚筒洗衣机的偏心检测方法。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。

用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。

此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.滚筒洗衣机的偏心检测方法，其特征在于，包括：

在脱水程序启动之后，将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；

控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；

在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；

利用所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值；

其中，所述确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min，包括：

确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

所述计算所述滚筒洗衣机的偏心值包括：

所述

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N；

所述确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini包括：

在当前的机械周期i中，采集M次所述电机的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为预设的不小于2的正整数；

针对每一次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，均执行：根据本次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次f采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

其中，所述计算本次f采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf包括：

根据I_uf+I_vf+I_wf＝0，得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速包括：按照预设的第一加速度值，将所述滚筒洗衣机的电机加速至目标转速；

和/或，

所述目标转速为85～93转/分。

3.根据权利要求1至2中任一所述的方法，其特征在于，所述N为12。

4.滚筒洗衣机，包括电机，其特征在于，还包括：

程序检测模块，用于在检测到脱水程序启动之后，触发电机控制模块；

所述电机控制模块，用于在被所述程序检测模块触发后，将所述电机加速至目标转速，使得在所述目标转速下，所述滚筒洗衣机内的衣物贴在内桶壁上；并控制所述电机在所述目标转速下匀速运行N个机械周期；其中，所述N为正整数；

电流确定模块，用于在所述N个机械周期中，确定所述电机的电流最大值I_max和电流最小值I_min；

偏心值计算模块，用于利用所述电流确定模块所确定的所述电流最大值I_max和所述电流最小值I_min计算所述滚筒洗衣机的偏心值；

其中，所述电流确定模块，具体确定所述电机在每一个机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

所述偏心值计算模块具体利用如下公式计算所述滚筒洗衣机的偏心值：

所述

其中，所述i为正整数，且i＝1，2……N；

所述电流确定模块具体执行：

在当前的机械周期i中，采集M次所述电机的三相电流I_u、I_v和I_w；所述M为预设的不小于2的正整数；

针对每一次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，均执行：根据本次f采集的I_uf、I_vf和I_wf，计算本次f采集对应的电机d轴电流I_df和电机q轴电流I_qf；计算本次采集对应的电流值

f为正整数，且f＝1，2……M；

从计算得到的M个电流值中查找出当前机械周期i的电流最大值I_maxi和电流最小值I_mini；

其中，所述电流确定模块具体执行：根据I_uf+I_vf+I_wf＝0，得到：

I_df＝I_αcosθ+I_βsinθ；

I_qf＝I_αsinθ_-I_βcosθ；

其中，I_α＝I_uf；

θ为电机转子的位置角度。

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