CN1619042A - 洗衣机及控制其的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种洗衣机及其控制方法，其根据其振动程度控制旋转桶的旋转速度(或每分钟的转数：电机的RPM)以衰减旋转桶的振动。该洗衣机包括：旋转桶、电机、振动检测单元和控制单元。该电机被连接到向其提供驱动功率的旋转桶，并且旋转该旋转桶。该振动检测单元使用当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化来检测旋转桶的振动程度。该控制单元根据由振动检测单元检测出的旋转桶的振动程度来控制电机的当前旋转速度，以增加、维持或减小。

Description

洗衣机及控制其的方法

本申请要求已于2003年11月18日提交到韩国知识产权局的第2003-81563号韩国专利申请的利益，在这里该申请全部公开作为参考。

                         技术领域

本发明一般地涉及洗衣机，并且更具体地讲，涉及一种通过旋转桶的旋转操作来执行衣物旋转脱水的洗衣机。

                         背景技术

通常，洗衣机分类为前侧装填洗衣机和顶部装填洗衣机。在前侧装填洗衣机(即，滚筒洗衣机)中，旋转桶绕水平轴旋转，并且衣物通过位于前侧装填洗衣机的前侧的门被放入到旋转桶中或从旋转桶中取出。在顶部装填洗衣机(即，立式洗衣机)中，旋转桶绕垂直轴旋转，并且衣物通过位于顶部装填洗衣机的顶部的门被放入到旋转桶中或从旋转桶中取出。

在前侧或顶部装填洗衣机中提供的旋转桶允许通过旋转衣物来执行洗涤、漂洗和旋转脱水处理。在前侧或顶部装填洗衣机的旋转脱水处理中，由于旋转桶高速旋转，因此在旋转桶内产生了离心力。由于该离心力，由衣物吸收的水分通过离心力被从衣物中去除。

旋转桶必须被旋转以执行旋转脱水。然而，如果当洗衣机倾斜时或在旋转桶中产生衣物分布不均匀时旋转桶旋转，则产生旋转桶的振动。由于旋转桶的旋转速度提高，因此振动也增大了。

                         发明内容

因此，本发明的一方面提供这样一种洗衣机及控制该洗衣机的方法，其在旋转桶的旋转期间根据旋转桶的振动程度合适地控制旋转桶的旋转速度(或电机每分钟的转数(RPM))，因此导致了振动的衰减。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

以上和/或其他方面通过提供一种洗衣机而实现，该洗衣机包括：旋转桶、电机、振动检测单元和控制单元。电机被机械地连接到向其提供驱动功率的旋转桶，并且然后被旋转以旋转旋转桶。振动检测单元在旋转桶的旋转期间使用当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化来检测旋转桶的振动程度。控制单元根据由振动检测单元检测出的旋转桶的振动程度来控制电机的当前旋转速度，以增加、维持或减小，因此导致了旋转桶的振动程度的衰减。

以上和/或其他方面通过提供一种控制洗衣机的方法而实现。在该洗衣机控制方法中，在旋转桶的旋转期间使用当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化来检测旋转桶的振动程度。根据检测出的旋转桶的振动程度来控制电机的当前旋转速度，以增加、维持或减小，因此导致了旋转桶的振动的衰减。

                         附图说明

通过结合附图对实施例进行下面的描述，本发明这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是表示根据本发明实施例的洗衣机的视图；

图2是表示图1中的洗衣机的控制系统的方框图；

图3是表示根据图1中的洗衣机的振动程度的旋转桶的旋转速度的控制特性的曲线图；和

图4是根据本发明实施例的控制图1中的洗衣机的方法的流程图。

                         具体实施方式

现在将详细地描述本发明的实施例，其例子显示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同的部件。为通过参考附图解释本发明而在下面描述了实施例。

图1是表示根据本发明第一实施例的洗衣机的视图，其中描述了前侧装填洗衣机(即，滚筒洗衣机)。如图1所示，门104被提供在固定桶102的前侧，并且旋转桶106被可旋转地提供在固定桶102内部。固定桶102被用来容纳其中的洗涤水，并且置于固定桶102内的旋转桶106被用来旋转衣物。旋转桶106由电机108驱动旋转，并且电机108的旋转功率通过传动带110传递到旋转桶106。

图2是表示图1中的洗衣机的控制系统的方框图，其中该控制系统检测当旋转桶106旋转时产生的振动，并且根据旋转桶106的振动程度来控制旋转桶106的旋转速度(或电机108的RPM)。如图2所示，振动检测单元204连接到控制洗衣机全部操作的控制单元202的输入终端。该振动检测单元204检测提供给电机108的驱动功率的电压和相位的值。控制单元202检测通过振动检测单元204提供给电机108的驱动功率的电压和相位的变化，并且基于检测值来确定旋转桶106的振动程度。控制单元202的输出终端连接到驱动电机108以旋转旋转桶106的电机驱动单元206。如果控制单元202发送目标旋转速度命令到电机驱动单元206，则电机驱动单元206控制提供给电机108的驱动功率的电压和相位，以允许电机108的当前旋转速度跟随电机108的目标旋转速度。

因为提供给电机108的驱动功率被控制以允许电机108的当前旋转速度跟随电机108的目标旋转速度，所以电机驱动单元206向电机108提供更多的驱动功率。向电机108更多功率的供给允许电机108的当前旋转速度达到目标旋转速度，但是并非电机108的所有旋转功率都使用在旋转桶106的旋转上，因为电机108的旋转功率的一部分使用在旋转桶106的振动上。因此，当在旋转桶106旋转时振动程度增强时，所以提供的驱动功率的强度也与振动程度成比例地增加。控制单元202通过提供的驱动功率的变化来确定旋转桶106的振动程度。当根据电机108的旋转速度的旋转桶106的旋转速度增加时，振动程度也增加。因此，当旋转桶106的振动程度过度增加时，其旋转速度不应该增加，并且如果必要，其旋转速度应该偶尔减小。

图3是表示根据图1中的洗衣机的振动程度的旋转桶106的旋转速度的控制特性的曲线图。如图3所示，为了获得充分的旋转脱水效果，旋转桶106的旋转速度需要最终达到旋转桶106的最大旋转速度Vmax。然而，允许旋转桶106的旋转速度从停止状态立即达到最大旋转速度Vmax是不可能的。控制单元202控制电机驱动单元206，从而旋转桶106的旋转速度在一定时间段内逐渐达到最大旋转速度Vmax。在这种情况下，从低振动的观点看，旋转桶106的旋转速度的变化可以是很重要的变量。旋转桶106的旋转速度的突然增加可能导致高振动，从而需要在增加旋转速度时，通过根据旋转桶106的振动程度合适地控制旋转桶106的旋转速度的变化来衰减旋转桶106的振动。

图3示出了表示在图1中的洗衣机中的旋转桶106的旋转速度变化的特性曲线302。在特性曲线302上形成了估计间隔，如间隔t1-t1′、t2-t2′、t3-t3′、t4-t4′和t5-t5′。估计间隔t1-t1′、t2-t2′、t3-t3′、t4-t4′和t5-t5′表示其中旋转桶106的旋转速度均匀维持，并且控制单元202估计振动程度的时间段。例如，旋转桶106的旋转速度在第一估计间隔t1-t1′期间被固定，从而旋转桶106的振动程度可以在第一估计间隔t1-t1′期间通过检测提供给电机108的驱动功率的变化而确定。该估计被周期地执行，直到旋转桶106的旋转速度达到旋转桶106的最大旋转速度Vmax。当在第一和第二估计间隔t1-t1′和t2-t2′期间执行振动的检测时，旋转桶106的旋转速度连续地从V1增加到V3。然而，在第三估计间隔t3-t3′以后旋转速度再次减小到V2。第三估计间隔t3-t3′表示在其中由于旋转桶106的过高旋转速度产生过高振动的区域。因此，在第三估计间隔t3-t3′以后，旋转桶106的旋转速度减少到以前水平V2，因此导致振动的衰减。旋转桶106的振动程度在第四估计间隔t4-t4′期间被再次估计，从而如果旋转桶106的振动程度在稳定范围内，则旋转桶106的旋转速度增加到作为旋转桶106的目标旋转速度的最大旋转速度Vmax。在第一到第五估计间隔t1-t1′、t2-t2′、t3-t3′、t4-t4′和t5-t5′的每个期间，控制单元202分别在tn和tn′位置检测驱动功率的值，并且使用驱动功率值的差来确定旋转桶106的振动程度。即，如果该差是大的(即，大于或等于参考值)，则振动被确定为大，且与该差成比例，而如果该差是小的(即，小于参考值)，则振动被确定为小，且与该差成比例。

控制单元202在旋转桶106的旋转期间通过当电机108旋转时提供给电机108的驱动功率的变化来检测旋转桶106的振动程度。此外，控制单元202根据由振动检测单元206检测出的旋转桶106的振动程度来控制电机108的旋转速度，以增加、维持或减小，因此导致旋转桶106的振动的衰减。

图4是根据本发明实施例的控制洗衣机的方法的流程图。如图4所示，在操作402中，控制单元202获得驱动功率的第一变化量ΔM1。第一变化量ΔM1相应于在图3中的第一估计间隔t1-t1′期间检测出的驱动功率的变化。在操作404中，控制单元202比较第一变化量ΔM1和预设的第一参考值C1，并且然后确定是否维持或增加旋转桶106的当前旋转速度。如果第一变化量ΔM1不小于预设的第一参考值C1，则控制单元202确定产生了旋转桶106的振动并且其振动程度偏离稳定范围，并且然后在操作406中维持旋转桶106的当前旋转速度(即，电机108的RPM)不变。预设的第一参考值C1通过在产品开发处理中的实验而获得，并且被设置为一个值，该值用作确定在初始时间旋转桶106的振动程度是否在稳定范围内或偏离稳定范围的基础。如果第一变化量ΔM1小于预设的第一参考值C1，则控制单元202确定没有产生振动或即使产生振动，振动程度也在稳定范围内，并且然后在操作408中增加旋转桶106的当前旋转速度(即，电机108的RPM)。

在用于振动程度的预设估计间隔t1-t1′、t2-t2′、t3-t3′、t4-t4′和t5-t5′中的第二估计间隔t2-t2′期间，在操作410中控制单元202获得驱动功率的第二变化量ΔM2。在第二估计间隔t2-t2′期间，控制单元202将第二变化量ΔM2和两个第二参考值C2和C2′比较。如果在操作412中第二变化量ΔM2小于第二参考值C2，则控制单元202确定旋转桶106的振动程度在稳定范围内，并且在操作414中增加旋转桶106的当前旋转速度(即，电机108的RPM)。如果在操作416中第二变化量ΔM2大于第二参考值C2并且小于另一第二参考值C2′，则控制单元202确定旋转桶106的振动程度不在稳定范围内，但该振动程度也不是过高，并且在操作418中维持旋转桶106的当前旋转速度不变。如果在操作420中第二变化量ΔM2大于第二参考值C2′，则控制单元202确定旋转桶106的振动程度偏离稳定范围并在不稳定状态，并且在操作422中减小旋转桶106的当前旋转速度(即，电机108的RPM)，因此导致旋转桶106的振动和当前旋转速度的衰减。

以上增加、维持或减小旋转桶106的当前旋转速度的控制操作被重复地执行，从而在操作424中当前旋转速度增加到作为旋转桶106的目标旋转速度的最大旋转速度。在操作426中当旋转桶106以最大旋转速度旋转时旋转脱水处理被执行，并且在预设旋转脱水时间已经结束后旋转脱水处理结束。

从以上描述清楚地看出，本发明提供了一种洗衣机及控制该洗衣机的方法，其通过在旋转桶的旋转期间根据旋转桶的振动程度合适地控制旋转桶的旋转速度(或电机的RPM)导致旋转桶的振动的衰减，因此，在所有有关旋转桶的旋转的处理中执行了稳定操作。

尽管显示和描述本发明某些实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原则、精神和由所附权利要求和等同物所限定的范围的情况下，可以在实施例中做出改变。

Claims (27)

1、一种洗衣机，包括：

旋转桶；

电机，其被连接到向其提供驱动功率的旋转桶，并且旋转旋转桶；

振动检测器，其在旋转桶的旋转期间使用当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化来检测旋转桶的振动程度；和

控制器，其根据由振动检测器检测出的旋转桶的振动程度来控制电机当前旋转速度增加、维持或减小，以衰减旋转桶的振动程度。

2、如权利要求1所述的洗衣机，其中，控制器控制驱动功率的强度以允许电机的当前旋转速度跟随电机的目标旋转速度。

3、如权利要求1所述的洗衣机，其中，振动检测器检测驱动功率的电压和相位。

4、如权利要求1所述的洗衣机，其中，控制器获得振动检测器以规则预设间隔的振动程度的检测结果，并且基于两个相邻检测结果之间的差来确定旋转桶的振动程度。

5、如权利要求4所述的洗衣机，其中，控制器根据旋转桶的振动程度分阶段地改变电机的当前旋转速度，从而衰减振动。

6、一种控制洗衣机的方法，该洗衣机具有旋转桶和被连接到向其提供驱动功率的旋转桶并且旋转旋转桶的电机，该方法包括：

在旋转桶的旋转期间，使用当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化来检测旋转桶的振动程度；和

根据检测出的旋转桶的振动程度来控制电机当前旋转速度增加、维持或减少，以衰减旋转桶的振动。

7、如权利要求6所述的方法，其中，控制当前旋转速度包括：

控制驱动功率的强度以允许电机的当前旋转速度跟随电机的目标旋转速度。

8、如权利要求6所述的方法，其中，检测振动程度包括：

定义驱动功率变化的多个不同参考范围以确定旋转桶的振动程度；和

确定驱动功率的变化属于多个不同参考范围中的哪一个，以确定旋转桶的振动程度。

9、如权利要求8所述的方法，其中，多个不同参考范围包括：

第一参考范围，表示旋转桶的旋转状态何时是稳定的；

第二参考范围，表示旋转桶的旋转状态何时是理想的；和

第三参考范围，表示旋转桶的旋转状态何时是不稳定的。

10、如权利要求9所述的方法，还包括：

当基于振动程度的检测结果旋转桶的旋转状态被确定为稳定时，增加电机的当前旋转速度。

11、如权利要求6所述的方法，还包括：

当基于振动程度的检测结果旋转桶的旋转状态被确定为理想时，维持电机的当前旋转速度不变。

12、如权利要求6所述的方法，还包括：

当基于振动程度的检测结果旋转桶的旋转状态被确定为不稳定时，减小电机的当前旋转速度。

13、如权利要求6所述的方法，其中，以规则预设间隔执行振动程度的检测以获得振动程度的检测结果，并且基于两个相邻检测结果之间的差来确定旋转桶的振动程度。

14、如权利要求13所述的方法，还包括：

根据旋转桶的振动程度分阶段地改变电机的当前旋转速度，从而衰减振动。

15、如权利要求14所述的方法，还包括：

当旋转桶的旋转状态是不稳定时，将电机的当前旋转速度减小到前阶段的旋转速度。

16、一种具有旋转桶和驱动旋转桶的电机的洗衣机，包括：

振动检测器，其当旋转桶被电机驱动时检测旋转桶的振动程度，该振动程度根据当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化的量度被检测；和

控制器，其根据由振动检测器检测出的旋转桶的振动程度来控制电机的驱动速度，以衰减旋转桶的振动程度。

17、一种具有旋转桶和驱动旋转桶的电机的洗衣机，包括：

功率变化检测器，其检测当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化的量度；和

控制器，其根据由功率变化检测器检测出的变化的量度来控制电机的驱动速度，以衰减旋转桶的振动程度。

18、如权利要求17所述的洗衣机，其中，控制器控制驱动功率的强度，从而电机的驱动速度跟随电机的目标速度。

19、如权利要求17所述的洗衣机，其中，控制器基于从功率变化检测器以规则间隔获得的各对检测结果之间的差来确定旋转桶的振动程度，并且根据确定的振动程度来分阶段地改变电机的驱动速度。

20、一种控制具有旋转桶和驱动旋转桶的电机的洗衣机的方法，包括：

当旋转桶被电机驱动时检测旋转桶的振动程度，该振动程度根据当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化的量度被检测；和

根据旋转桶的振动程度来控制电机的驱动速度，以衰减旋转桶的振动程度。

21、一种控制具有旋转桶和驱动旋转桶的电机的洗衣机的方法，包括：

检测当电机旋转时提供给电机的驱动功率的变化的量度；

根据变化的量度来控制电机的驱动速度，以衰减旋转桶的振动程度。

22、如权利要求21所述的方法，其中，控制驱动速度包括：

控制驱动功率的强度，从而电机的驱动速度跟随电机的目标速度。

23、如权利要求21所述的方法，其中，控制驱动速度包括：

基于从功率变化检测器以规则间隔获得的各对检测结果之间的差来确定旋转桶的振动程度；和

根据确定的振动程度来分阶段地改变电机地驱动速度。

24、如权利要求21所述的方法，其中，检测振动程度包括：

设立驱动功率变化的多个预设不同参考范围，设立的多个预设不同参考范围相应于旋转桶的振动程度；和

将变化的量度和设立的多个不同参考范围比较，以确定旋转桶的振动程度。

25、如权利要求24所述的方法，其中，多个不同参考范围包括第一、第二和第三参考范围，分别表示旋转桶的驱动状态何时是稳定的，旋转桶的驱动状态何时是理想的，和旋转桶的驱动状态何时是不稳定的，控制电机的驱动速度包括：

当驱动状态被确定为稳定时，增加电机的驱动速度；

当驱动状态被确定为理想时，维持电机的驱动速度；和

当驱动状态被确定为不稳定时，减小电机的驱动速度。

26、如权利要求25所述的方法，其中，电机的驱动速度的增加、维持或减小被重复地执行，从而驱动速度增加到电机的最大驱动速度以驱动旋转桶，该控制方法还包括：

当旋转桶在最大驱动速度旋转时，执行旋转脱水处理；和

在预设旋转脱水时间结束后，停止旋转脱水处理。

27、如权利要求23所述的方法，其中，控制电机的驱动速度还包括：

根据旋转桶的振动程度分阶段地改变电机的驱动速度；和

当旋转桶的旋转状态是不稳定时，将电机的驱动速度减小到前阶段的驱动速度。

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