A7 B7 S930i〇 五、發明説明（1 ) - 1·.* -I I * —II 1— 1= I I (請先閲讀背面之注意事項^'巧本頁) 本發明係關於洗衣機之洗衣控制方法，特別是關於對 直接堪動（Direct Drive )方式之振盡籃（Oscillating Basket )洗衣機中，配合洗衣槽的旋轉方向而適當控制驅 動馬達之旋轉力，以防止洗衣時產生外槽振動之直接驅動 方式之振盪籃洗衣機的洗衣控制方法。 圈1係顯示習用直接驅動方式之振盪籃洗衣機圖式， 其構成包括有：外殼1 ，用以保護洗衣機；及外槽2，設 置於前述外殻1之内部；及減振器3，將前述外槽2懸掛 在洗衣機外殼1内；及内槽4，定位於前述外部浴槽2之 内部，並做爲洗衣槽；内槽4之底面具有一個一體成型之 回轉板（pulsator),用以傳達無刷直流馬達（以下稱馬達 Ml)之動力；及控制器5，用以控制是否驅動前述馬達（ Ml )。此時，前述馬達(Ml)係由定子及轉子所構成，而定 子係接受前述控制器5控制。 -線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 又前述控制器5係如圖2所示，其構成係具備有：轉 換器6，使外部AC電源變換爲DC;及變頻器7，將前述轉 換器6之DC電源施加於馬達(Ml);及轉子位置檢測器8， 用以檢測前述馬達(Ml)之轉子的位置變化；及過電流保護 器9，連接於前述轉換器6及變頻器7之間的過電流感知 電阻(RS)之兩端，作爲前述各部份之過電流保護；及閘極 驅動器10，用以驅動前述變頻器7之開關元件的電晶禮（ Q1〜Q6 );及微電腦11，依據轉子之位置，適時將信 號與閘極信號送出，以控制前述馬達(Ml);及調制及缓衡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2) 部12，用以調制及放大由前述微電腦π送來之各種控制信 號0 如前述所構成之習用洗衣機，於洗衣時，控制器5 之控制將馬達(Ml)加以驅動，使轉子旋轉，但此時，定子 由於反作用，故含承受一與轉子相反方向之力量。由於定 子是固定於外槽2之下段部，所以該力量會傳達到外槽2 及感振器3，如圖3所示，由減振器3所支持之外槽2 , 由於受到一相反於内槽4旋轉方向（轉子旋轉方向）之力量 ，故會產生側賴之現象。 另外，若將馬達(Ml)以相反方向驅動，則會由如圖3( a)改變成如（b)之狀態，但此時，由於減振器3之變位量 (dl)及變化時間（tl),故外槽2會產生振動衡擊。又，前 述振動衝擊也被傳達於洗衣機外殼1。因此，前述振動衝 擊係以變位量（dl)/變化時間（tl)做爲比値來表示。 將前述之一連串動作關係若與囷4之流程囷一起加以 説明，則首先，在微電腦11依據轉子位置檢測器8之檢測 信號，經由調制及缓衝器12及閘極驅動器10而產生閘極驅 動信號。而前述閘極驅動信號，用以產生如圖5所示之上 、下側閘極驅動信號(Q1，Q4)。在此，閘極驅動信號等係 分別可以组合任何情形，但在本發明中係取Q1及Q4爲例做 説明。 其次，馬達(Ml)随著P龍工作遇期之增加則施加於馬 達(Ml)之電壓(PWM工作週期xVdc)會上昇，所以馬達（ Ml )之速度也會上昇（S10)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公嫠） - k I 11 f n I - I - ·- : (請先閱讀背面之注意事項¾..>v本頁) -1° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（3) 此時，如圖六所示最終目標（Do)之工作遇期，由於RPM 不同，PWM工作遇期呈一固定斜率（S2)增加（參考圖6及 囷7 )直到最終目標値(DO)’然後持續維持該狀態（S11)。 在此，前述PWM工作週期，RPM，電流波形係如圖6 所示，藉由檢測轉子之位置檢測信號，可判斷出馬達(Ml) 之旋轉量並以固定角度加以旋轉著’當檢測出P龍工作遇 期至一固定斜率之後，在一固定時間（toff)中即將前迷馬 達Ml予以關閉（S12〜S14)。經過該關閉時間後，將馬達（ Ml )加以驅動於相反方向，但使PM負載循環由0到目標 (DO)爲止，增加至固定之斜率（S2)後並加以維持該狀態。 馬達(Ml)以固定之角度被旋轉使PWM工作遇期減少至S2之
I 斜率，於固定時間（toff)之内將馬達關閉之方法，乃對應 於洗衣時正、反轉控制驅動（S15〜S19)之方式。而且，前 述目標値(DO)係藉由目標RPM所決定，而PWM工作遇期之 増加，斜率（S2)之減少係以實驗所決定。而且馬達(Ml)之 旋轉方向係以轉子位置檢測器8藉由被檢測之轉子位置檢 測信號所判定。 可是，如前述所構成所動作之先前洗衣機，馬達之正 、反轉時，不管馬達之正方向驅動及RPM，都必需以固定 斜率（S2)來增加PWM工作週期。 又施加於變頻器7之上側開關元件（Ql、Q3、Q5)之閘 極驅動信號（Q1)，係由微電腦11所輸出之信號（P龍0)經過 調制而成的信號。又下側開關元件（Q2、Q4、Q6)之閘極驅 動信號(Q4),係使用由微電腦11所輸出之信號（P而0)的未 ：--i-----^-- (請先閱讀背面之注意事項&. Η本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Λ4規格（21〇Χ 297公犛） A7 B7 293〇i〇 五、發明説明（4：) 經調制之信號’所以馬達(JQ)由正方向變換爲反方向之區 間，即，圖6之ti區間，其電流會急速上异。換言之，即 使在洗衣時馬達停止但内部浴槽本身慣性很大所以旋轉 迷度只會慢慢減少，因此，如果再度將内槽以相反方向 予以驅動，則會造成電流急速上昇，此即爲正、反轉時所 產生之問題點。 而且，馬達之旋轉力通常係以電流供應做爲比例，所 以急速的電流變化會帶來急速的旋轉力變化。此爲使囷3 之變位時間（tl)變短，相對地，變位量（dl)變大所以意味 著外槽之振動變成更大。該振動釜係以反旋轉開始之時點 的RPM做爲比例，如此之振動係在減振器及外槽、洗衣機 外殼等重複疲勞會直接影響洗衣機之壽命，會使洗衣機之 壽命減短之問題。 本發明係鐘於如上之問題而創作，係提供一種直接堪 動方式之振盪籃洗衣機之洗衣控制方法，其目的在於：將 外加於變頻器之上、下側開關元件的閘極驅動信號同時加 以PWM調制，所以使馬達之急速的旋轉力減少變化，而可 用以防止洗衣時的振動衡擊。 又本發明係提供一種直接驅動方式之振盪籃洗衣機的 洗衣控制方法，其另外目的在於：藉由閘極驅動信號等之 PWM調制使馬達之正方向的旋轉及反方向的旋轉在被變換 的時刻，將急速電流的上昇加以減低，用以防止在馬達之 正、反驅動時所造成機構的振動衝擊，而可以使洗衣機的 壽命提高。 L _ 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公漤） 1_,--.-----^1 (請先閱讀背面之注意事項具(：¾本頁 訂 線 經濟.郅中央標準局tEC工消費合作社印1 經濟部中央標準局員Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 爲了達成前述目的依據本發明直接軀動方式之振盡籃 洗衣機的洗衣控制方法，其特徵在於其構成具有：在作馬 達之正、反轉驅動時，判斷馬達之正方向的旋轉及反方向 的旋轉是否一致之步驟；在前述判斷步裸中若馬達之正方 向的旋轉及反方向的旋轉並非一致時，則將上、下側閘極 驅動信號以全部PWM調制，以抑制電流之急速上昇之步驟 ;偵測馬達之初期RPM ,以決定第1及第2PWM工作週期之 步棵；驅動馬達，使其速度達到最初正方向旋轉及反方向 旋轉的速度爲止，再使P龍工作週期由前述第1PWM工作週 期以第一斜率（S1)上异之步驟；馬達正轉及反轉之轉速若 爲相同時，則上、下側閘極信號中，只有一側閘極驅動信 號能被PWM調制，使PWM工作調期由第2PB1工作週期以第 2斜率上昇到目標値爲止，並維持其狀態之步驟；將馬達 之旋轉速度加以察知並成爲固定之速度量，使PfM工作遇 期以第2斜率減少到0爲止之步驟；將馬達停止一固定時 間之步驟；及再度判斷馬達驅動方向之步驟。 〔實施例〕 以下，依據本發明直接驅動方式之振簠籃洗衣機的洗 衣控制方法之較佳一實施例參考檢附囷面加以詳細説明。 首先，依據本發明囷1所示之洗衣機來進行，爲了使 洗衣機之正、反驅動時馬達之正方向及反方向所交又區間 之内產生的振動衝擊減少係應消失馬達之急速旋轉力的變 化（電流之增加或減少）。因此，在產生急速旋轉力之變化 ____ 7____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公漦） — .-------參II (請先閲讀背面之注意事項\4:打本萸) 訂 -線 經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 A7 B7 五、發明説明（6 ) 的時點，馬達之正方向的旋轉及反方向的旋轉在被變換的 時點中爲了減少急速電流的上昇係根據圖8所示之PWM调 制方式將電流增加狀態加以適當控制爲較佳。 換言之，變頻器7之驅動時，將上側開關元件（Q1、 Q3、Q5 )及下側開關元件（Q2、Q4、Q6)同時藉由加以ΡΒί 調制使馬達之正方向的旋轉及反方向的旋轉在被變換的時 刻中可以用以減少急速電流的上昇，但將該過程與圖9之 流程圈加以説明則如下所述。 首先在驅動馬達(Ml)之前，先判斷馬達之反方向的旋 轉(Mr)及正方向的旋轉(Me)是否一致，當旋轉爲一致的情 形，則根據先前之一側P觀調制方式驅動馬達(Ml)，若旋 轉爲不同情形，則將圖2之微電腦11所輸出“高態”的脈 衝控制信號(PC’）施加於調制及緩衝部12,則前述調制及 缓衝部12係由閘極驅動部10所輸出閘極驅動信號，呈被PIM 調制的狀態，此時檢測將馬達之RPM ,並分別決定（S20〜 S23)初期之第1及第2工作遇期（Drl, Dr2)。 此時，在馬達嗶動時點中藉由反旋轉RPM使前述工作 遇期（Drl，Dr2)之比較表係如下述之「表〗」所示。 ^張尺度適财關家標3M CNS ) A4^ ( 21GX297M ) ------^------、訂------^ ' (請先閲讀背面之注意事項知Θ本萸) ( B7 五、發明説明（7) RPM Drl D r 2 • • 參 • 參 • . 參 • • R1 Dr⑴ Dr2(l) R2 Dr(2) Dr2(2) R3 • • » Dr(3) 參 • • Dr2(3) • • • 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 因此，RPM係在· · · R1>R2>R3· · ·，第1工作週 期係在.· · Drl(l)<Drl(2)〈Drl(3)· ·.，第2 工作遇 期係在· · · Dr2U)〈Dr2(2)〈Dr2(3)· · ·。此時，前述 第1工作週期（Drl)之決定係在不影響於洗衣機之壽命的 狀況(振動衝擊之適當水準）下加以決定，而前述第2工作 週期（Dr2)係要在能成爲電流連續上昇的地點加以決定。 而且將PWM工作週期做爲第1工作遇期（Dri)之後， 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2ϋο0〇〇 at _____B7__ 五、發明説明（8) 使馬達開始正方向之旋轉(Me)之後，使PWM工作遇期增加 爲第2斜率（S1)並適當作成電流之上昇傾斜之後，改變旋 轉方向成爲Mr=Mc，將PWM工作週期做爲Dr2，而微電腦 11係將脈衝控制信號(Pc’）輸出低態（參考圖5)並使PWM 工作遇期再度以爲第2斜率（S2)增加直到目標工作遇期（ DO )爲止之後，將其狀態加以維持（S24〜S27)。在此，對 應於前述微電腦11之脈衝控制信號（PC，）的開關元件之閘 極驅動信號係如圖5之Q4，。 而且’馬達(Ml)之旋轉速度到達於固定之速度，則使 PWM工作週期以第2斜率(S2)減少到（S2)0爲止，再於固 定時間（toff)中使馬達(Ml)停止後，將前述馬達(Ml)之 正方向的旋轉(Me)轉換爲反方向的旋轉(Mr),並重複前述 之動作（S28〜S33)。 另外，如前述之動作控制時，p碰工作週期及電流波 形及RPM之闞係，係如圖7所示，在先前之技術成爲問題 之Me卢Mr區間中將電流之上昇斜率根據前述控制動作加以 適當控制，藉以使及於減振器3變位量/變位時間減少， 其結果畲使外槽及到達於洗衣機外殼之振動衝擊減少。 如上述，若依據本發明直接驅動方式之振盪籃洗衣機 的洗衣控制方法，則將外加於變頻器之上、下側開關元 件的閘極驅動信號同時用以PWM調制，所以使馬達之急速 旋轉力的變化減少，而具有可以用以防止洗衣時振動衝擊 之優點。 因此’本發明之直接驅動方式之振盪籃洗衣機的洗衣 - 11 1 --- — 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格（17^_297公楚）- -----'------- (請先閱讀背面之注意事項^.知本頁) 訂 線 經濟部中央樣準局貝工消費合作衽印¾ A7 B7 五、發明説明（9 ) 控制方法係由於洗衣機之正、反驅動時產生之急速的電流 上昇藉由將機構的振動衝擊加以通當控制，而具有可以使 洗衣機之壽命延長的優異效果。 〔圖式之簡單説明〕 圖1係依據先前技術之直接驅動方式之振盪籃洗衣機 的概略剖面圖。 圃2係圖1之控制器的詳細構成圖。 圖3A及圖3B係顯示先前技術之直接驅動方式之振盪籃 洗衣機中之洗衣行程時，外槽及減振器之旋轉狀 態之平面囷。 囷4係依據先前技術中在進行洗衣機之洗衣行程的流 程圖。 圖5係直接驅動方式之振盪籃洗衣機的動作時序圖。 圖6及囷7係類示直接驅動方式之振盪籃洗衣機的洗 衣行程時，P龍工作遇期，電流波形，RPM間之 關係曲線圖。 圖8係顯示爲了説明本發明藉由p棚調制方式之電流 增加狀懇的波形圖。 圖9係依據本發明爲了進行直接驅動方式之振盪籃洗 衣機的洗衣行程之流程圖。 〔元件编號之説明〕 1.....外殼 2.....内槽 3.....減振器 4.....外槽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） —ί.--·-----裝------訂------線 ( (锖先閱讀背面之注意事項本頁) A7 B7 五、發明説明（10) 5.....控制器 6.....轉換器 7.....變頻器 8.....轉子位置檢測器 9.....過電流保護器10....閘極驅動器 11....微電腦 12....調制及緩衝器 (請先閲讀背面之注意事項長— 6本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）