經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（I ) 本發明是有關於一種洗衣機，特別的是針對在脫水行 程中控制洗衣機偵測其脫水速度的一種方法。 圖一中說明了 一種傳統的洗衣機：如圖一所示，一部 傳統的洗衣機包含一個主體1 , 一個蓋子2 , —個稱為洗 衣權的内槽3 個外槽4，多數支持桿5用Μ支持主體 1和外槽4 , 一個馬達6安裝在外槽4底部的一側，--個 速度偵測器7 , —個微電腦8用以控制整個糸統，和一個 安全開關9 ,用Μ偵測外槽4的振動： 如圖二所示，洗衣機的控制裝置包含一個轉換器11， 將交流電轉換為直流電的，一個電流換向器12，將連接電 源到馬達6 , —個微電腦8，將執行各種控制操作，一個 過量電流保護電路元件13，用Μ保護電路，一個閑道驅動 電路兀件14，用以、驅動轉向器12開關元件，一個迴轉軸位 置的偵測電路元件，用以偵測馬達迴轉軸的Ha、Hb、He位 置，一個調節器/緩衝電路元件16，如同_一種緩衝，用Μ 調節微電腦8的PWMo輸出和閘驅動訊號Pg0Ut ,—個安全開關9 ’在脫水步驟中用以偵測振動，和一個訊號轉換元 件10 : 如圖三所示，在由於洗臟物的偏斜造成的外槽4振動 中，安全開關9將根據安全開關9的移動最改變。在此，移 動量dm i η是根據安全開關9和外槽4之間所產生振動量之移 -3- ---Τ.--1----裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0Χ 297公焚） 305894 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 動寬度。也就是說，如果安全開關9的移動蛋小於dmin， 即使外槽4接觸到安全開關9，脫水操作也將繼續執行。除 此之外，當安全開關9的移動量大於dmin，脫水操作便停 止’而偏斜的洗衣物將適當的平衡以繼纘執行脫水操作。 此種構造的洗衣機脫水操作如下。 圖四是一個洗衣機傳統脫水行程的控制方法之流程圖 。參考圖四，在傳統的洗衣機中，如果供應交流電則馬達 將在步驟S101中Μ預設的時間被驅動；如圖五所示，在步 驟S102中，將根據洗衣機在安全開關9和外槽4之間所產生 的振動量，來決定安全開關訊號Ps是否位於「高」的狀態 。此時，透過迴轉軸位置的偵測電路元件15，在微電腦8 中馬達測量迴轉軸位置的偵測訊號Ha、Hb、He。在步驟S1 03中，如果安全開關訊號PS是在「高」的狀態，在馬達偵 測的時間TH安全開關訊號Ps保持在「高」的階段。如圖五 所示，在步驟S104中，如果所測量的時間短於一個固定的 時間THM，則在步驟S105中，調節器/鑀衝電路元件16控 制預先輸入的PWM〇工作時間，來控制固定脫水速度型式之 馬達速度。在步驟S106中，根據控制的馬達速度，脫水操 作將一直進行到脫水時間完成；在步驟S107中，如果馬達 的剩餘轉動结束，則脫水操作完成。 圖六.是一張圖，顯示在脫水操作期間驅動馬達之後， 根據安全開關的移動量，在馬達的PWMq工作時間之控制 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -=°
T 本紙乐>7、度適用中因國家標挲（（:NS ) Λ4規格（2U)X；!97公楚) 305894 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印衆 B7 _五、發明説明（$ ) 中固定的脫水速度型式。 然而，此種洗衣機控制脫水行程的傳統方法存在一個 問題，那就是只有外榷上方的振動在預設的振動移動dmin Μ上時才能夠被偵測到。除此之外，如果脫水槽下方的左 右振動或上/下振動嚴重，則振動量無法被偵測。因此， 在脫水步驟中會發生嚴重的_音。於是，在洗衣機槽和主 體内/外的支持桿逐漸磨損。如此的磨損所導致的許多問 題將降低洗衣機的壽命。如果洗衣檐突然偏斜向沒有安全 開關的一邊，偵測的操作變得更困難。因此，洗衣機將嚴 重地受損並且使用者將發生安全上的事故。 本發明指出一種控制洗衣機脫水步驟的方法，其明顯 地排除由相關技術的限制和缺點產生的一個或多個問題。 本發明的目的是在提供一棰控制洙衣機脫水步驟的方 法。 本發明進一步的特色和優點將分成四點敘述如下，一 部份將是從敘述中顯而易見的，或者將由本發明的實施中 得知。本發明的目的和其他的優點將可藉由書面敘述中 指出的結構和申請專利範圍Μ及附圖來了解和獲得。 為了根據本發明的目的達到這些和其他的優點，如同 具體和廣泛的敛述，本發明中控制洗衣機脫水步驟的方法 包括：（a)調節PWMd工作時間驅動一個馬達時，先啟始該 馬達的最大加速度，最小加速度，加速度變動量，以及旋 轉量；（b)決定是否Μ預設的時間tl驅動馬達；（c)如 -5- 本紙ifc尺度適扣中國國家標车（CNS ) Λ4現格（210X29?公焚） ------r:----装------ir------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（+ ) 果用Μ驅動馬達的預設時間尚未超過，測量速度所降低的 量，然後將其與最大容許的降低量做比較；（d)如果用 Μ驅動馬達的預設時間已超過，測悬最大的加速度、最小 的加速度，和轉動量，然後決定洗衣榷是否轉動了一周； (e)如果洗衣槽轉動了一周，將加速度的改變與最大的 加速度做比較；（f)如果加速度的改變大於最大的加速 度，決定是否Μ預設的時間驅動馬達；Μ及（s)如果用 Μ驅動馬達的預設時間已超過•將加速度的改變與最大的 容許加速度做比較。 前面的概括敍述和下列的詳細敘述是示範的和說明的 ，並且想要對申誧專利範圃所界定的本發明提供進一步的 說明。 圖式說明： 附圖是為了提供對本發明進一步的了解Μ及被加入於 並構成此專利說明書的一部份，本發明的實施例與敘述一 起來解釋附圖的原理： ϊ5Ε圖中： 圖一係說明傳統洗衣機的構造； 圖二係洗衣機内部控制裝置的詳綑梁路圖； 圖三係說明圖一之安全開關的操作狀態； 圖四係洗衣機傳統脫水行程的控制方法之流程圖； 圖五係說明在傳統洗衣機脫水操作期間個別部份的波 ί 11« 1-1 i I ---1-- m I -I n 士民- HI I - - - -I— 1— ΤΨ---.1 .1 ; ---- -- , I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中國國家標率（（'NS ) Λ4規格（2!0 Χ2()7公茇） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（<) 型； 圖六係傳統洗衣機脫水速度的型式圖； 圖七係說明本發明中洗衣機的構造； 圖八係圖七之洗衣櫬内部控制裝置的詳细霄路圖； 圖九係說明在洗衣播轉動期間由於洗鄉物的偏斜造成 的各棰振動狀態； 圖十係顯示本發明中洗衣機脫水步驟的控制方法之流 程圖； 圖十一係說明在本發明中洗衣櫬脫水步驟期間個別苔p 份的波型； 圖十二a係顯示若脫水時間t小於tl，由洗條物的偏斜 產生洗衣榷振動時速度的振動圃； 圖十二b係顯示若脫水時間t大於tl，由洗满物的偏斜 產生洗衣槽振動時速度的振動圖；以及 圖十三係本發明中洗衣機脫水速度控制的型式圈。 » 圖號說明 -----;----装------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 洗衣機主體 2 蓋子 3 内槽 4 外槽 5 支持桿 6 馬達 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X 297公麓） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7五、發明説明（厶） 7 速度偵測器 8 微電腦 9 安全關闞 10訊號轉換元件 11轉換器 12電流換向器 13過量電流保護電路元件 14鬧驅動電路元件 15迴轉軸位置偵測堪路元件 16調節器/緩衝電路元件 詳綑說明 本發明的具體實施例將參考附圖詳细描述如後。 如圖七所示，本發明的洗衣機包括一個主體1 , 一個 蓋子2,一個稱為洗衣槽的內槽3, —個外槽4,多數支持桿5 ，用Μ支持主體1和外槽4的，一個馬達6，安裝在外榷4底 部的一側，一個速度偵測器7，用Μ分析由迴轉蚰位置偵測 得之訊號的速度資料和用Κ偵測振動悬，一個微電腦s，用 Μ控制整個糸統。 如圖八所示，一種洗衣機的控制裝置包含一個將交流 電轉換為直流電的轉換器11，一個用以控制電源的供應到 馬達6之電流換向器12 , —個執行各種控制操作的微電腦8 ，一個用Μ偵測過最電流和保護電路的過量電流保護電路 一8 — Μ IJ 批衣 訂 各’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國因家標準（CNS ) Λ4規恪（210〕<247公t ) 305894 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印？ 永 五、發明説明（夕） 元件13 ; —個用Μ驅動電流換向器12開關元件的閘驅動電 路元件14 個用以偵測馬達6之迴轉軸Ha、Hb、He位置 之迴轉軸位置偵測電路元件15 ; —個如同一種緩衝，用以 調節微電腦8的PWMd輸出和閘驅動訊號Pgout之調節器/鑲 衝電路元件16。 除此之外，如圖九所示，在洗衣樓轉動期間由於洗汹i 物的偏斜會產生各種振動*例如洗衣槽上方的左/右振動 ，和洗衣槽下方的上/下振動，一個上/下搌動，及一個 左/右振動。 本發明的脫水操作將敘述於下。 如圖十所示，本發明的洗衣機中，在步驟S201 *如果 施加交流電且馬達6開始驅動，如圖十一所示，透過微電 腦8，一個預設訊號PWM。將被輸出。在步驟S202中，藉由 從微電腦8控制PWMd工作時間的輸出，馬達6被控制在固 定的脫水速度型式。而步驟S203中，最大加速度（R ’max )、最小加速度（R ’ m i η )、速度降低悬（△ R)、累積的 轉動量（Σ R )是從「零」開始的。在此，如圆十一所示 *透過迴轉軸位置的偵測電路元件15，馬達6在微霄腦8 中測里娌轉蚰位置，測到的訊號Ha、Hb、He。 在步驟S204中，在決定早期馬達驅動期間的恆定速度 部份是否超過預設時間tl (t小於tl) s之後，在步驟S205 -9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -δ 丁 本紙張尺度適用中阀國家標準（CNS ) Λ4规格（210X 297公漦） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ Β7五、發明説明（犮） 中，當預設時間tl超過，速度降低量（△!? ==Z\Rmax—△ Rmin)被測量。在步驟S206中，決定測出的速度降低量大 於最大容許的降低量（固定值）。在步驟S206中，如果測 出的速度降低量大於最大容許的降低量（固定值），洗湖 物的偏斜被認為是過度的。因此，在步驟S207中，馬達暫 停以調整在洗衣槽中的洗鄉物的偏斜，並且在步驟S208中 ’馬達將再度操作。如果測出的速度降低量小於最大容許 的降低董（固定值），則操作進行先前的步驟S202。 在此’由於洗獅物的偏斜造成的速度振動方程式被横 擬如下： PRM (t) = PRMavg ⑴ + Kp X sin (2 7T t/Tf ) = Ravg(0)-f- cx xt;-+-KpXsin(27rt/Tf)---(1) (PRMavg :平均速度，Ravg (0):最初值的平均速度， Kp :速度振動的比例常數-洗满物的偏斜比例常數， « :基本加速度，Tf :振動週期=l/PRMavg) 也就是說， 如果t < 11， △ R= PRM Un) — RPM (tm) =cx (tn-tm) + Kp x { s in <2 ττ t/Tf ) -sin (2 n t/Tf ) } (2) P余Jfcb之夕卜，女13果t > 11， RPM(t) ' = dPRM(t)/dt =or + Kp x s i n (2 ττ t/Tf) x cos (2 n t/Tf) △ R=RPM(tn)，-RPM(tm)， -10- ---:--_----批衣------IT------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公麓） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明説明（今） =Kp Xsin(2 7zt/Tf) ={ cos (2 n t/Tf)-sin(2 7z t/Tf)} (3) 以上的方程式適用圖十二a和十二b所示狀況。 如果馬達驅動最初的恆定速度部份尚未超過預設時間 tl (t<tl)，為了洗衣榷的振動置將不考慮加速度/減 速度或恆定速度，當t<tl<t2，在步驟S209中，每次洗 衣槽的轉動，即最大加速度、最小加速度和累横轉動量在 週期Tf被測量。 要注意的是，在恆定速度部份（《=〇)最初偵測的方 法與振動量是成比例的。然而，如果有加速度/減速 度《尹0，△!?包含《所Μ不可能只測量振動量。於是，為 了在任何恆定速度、加速度或減速度的狀況下測量振動量 ’如果加速度改變△R’M方程式（3)測量，基本加速度《 效應被除去，並且可獲得與純振動量成比例的資料。 在步驟S210中，決定累積轉動最SR是否為一次轉動 ，在步驟S211中，加速度改變和最大容許的改變（固定值 )相互比較。如果測出的加速度改變（固定值），洗滌物 的偏斜被認為是過度的，所以在步驟S207中馬達會停止。 而且洗滌物的偏斜會被調整，並且在步驟S208中，馬達將 再度驅動。如果測出的加速度改變大於嚴大容許的加速度 改變量（固定值），在步驟S212中將決定預設時間t2是否 -11- —I 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4规格（210X 297公t ) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7__五、發明説明（/θ) 已超過。 當所測初的速度降低量小於最大速度，而且如果振動 量小於在預設部份的預設時間t2，則操作進行至步驟S202 。在步驟S213，如果預設時間t2已超過，則在步驟S215中 ，當加速度改變△ R ·是如圖十三所示那樣微弱，則最終的 脫水速度被加速到R3。在步驟S218中，脫水操作進行直到 脫水時間完成，而且在步驟S219中，如果剩餘的轉動時間 結束’則脫水步驟完成。在步驟S214中，加速度改變是如 圖十三所示的中間值，在步驟S216中，最終的脫水速度被 設定於中間速度R2。在步驟S218中，脫水操作维行直到脫 水時間完成，而且在步驟S219中，如果剩餘的轉動時間結 束，則脫水步驟完成。 如果加速度改變小於最大容許的加速度改變，也就是 說’在步驟S207中，△!?’mine △!?，<△!? *max降低最終的 脫水速度R1，而且將一直進行脫水操作到脫水時間結束。 在步驟S209中’如果剩餘的轉動時間結束，則脫水步驟完 成。 如上所述，控制洗衣機脫水操作的方法控制了洗衣檐 的脫水速度，來降低因振動所產生的瞒音及防止洗衣機的 不當功能，因此可延長洗衣機的壽命。 能夠完成本發明中洗衣機脫水控制方法的各種變更和 -12- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210'y 297公楚） -------------裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 305S34 A7 B7 五、發明説明（rt) 變化，對熟習此技術之人是顯而易見的，並不違反本發明 的真義或目的。因此，本發明所包含本發明的修正和變化 ，它們在附加的申請專利範晒和同等意義的範圃之内。 ---------批衣------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）