專利名稱：洗衣機的甩干過程控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種洗衣機，特別是涉及一種控制洗衣機在甩干過程(dryingstroke)中感測其甩干速度的方法。


圖1表示一種常規(guī)的洗衣機。如圖1所示，常規(guī)的洗衣機包括一主體1，一機蓋2，一內(nèi)桶3(即洗衣桶)，一外桶4，多個支撐主體1和外桶4的支撐棒5，一安裝在外桶4底部一側(cè)上的電機6，一速度傳感器7，一個用于控制整個系統(tǒng)的微計算機8，和一個用于感測外桶振動情況的安全開關(guān)9。
如圖2所示，這種常規(guī)洗衣機的控制裝置包括一個將交流電流變?yōu)橹绷麟娏鞯淖兞髌?1；一個將電源連接到電動機6的逆變器12；一個執(zhí)行各種控制操作的微計算機8；一個過流保護電路13；一個用于驅(qū)動逆變器12的開關(guān)元件的開關(guān)驅(qū)動(gate driving)電路14；一個檢測電機的轉(zhuǎn)子位置Ha，Hb，Hc的轉(zhuǎn)子位置檢測電路15；以及一個調(diào)制器/緩沖器電路16，用于調(diào)制微計算機8的輸出PWMo和開關(guān)驅(qū)動信號Pgout，并且作為緩沖器；還包括一個在甩干階段感測振動情況的安全開關(guān)9；和一個信號變換電路10。
如圖3所示，由于衣物的偏離桶中心會引起外桶4的振動，安全開關(guān)9在這種振動期間產(chǎn)生位移，安全開關(guān)9根據(jù)其位移量變化。這里，位移量dmin是指開關(guān)根據(jù)在開關(guān)9和外桶4之間產(chǎn)生的振動量的位移寬度。這就是說，如果安全開關(guān)9的位移量低于dmin，甩干操作繼續(xù)進行，即使外桶4與安全開關(guān)9接觸上也無妨。反之，當安全開關(guān)9的位移量超過dmin，則甩干操作立即停止，之后將偏離中心的衣服放置平衡后再繼續(xù)該甩干操作。
這種結(jié)構(gòu)的洗衣機的甩干操作說明如下圖4是常規(guī)洗衣機的甩干過程控制方法的流程圖。參見圖4，在常規(guī)的洗衣機內(nèi)，如果采用交流電源，電動機以預(yù)定時間周期運轉(zhuǎn)，見步驟S101，在步驟S102洗衣機確定安全開關(guān)信號Ps是否按照在安全開關(guān)9和外桶4之間產(chǎn)生的振動量而處于高電平(如圖5所示)。此時，電機測量在控制器8內(nèi)由轉(zhuǎn)子位置檢測電路15獲取的轉(zhuǎn)子位置檢測信號Ha，Hb，Hc。如果安全開關(guān)信號Ps處于高電平，在步驟S103電機檢測出安全開關(guān)信號Ps維持在高電平的時間TH。如果在步驟104判斷出測得的時間TH小于一固定的時間THM，如圖5所示，則在步驟S105調(diào)制器/緩沖器電路16控制預(yù)先輸入的PWMo工作方式，從而控制電機速度，例如從固定甩干速度模式進行甩干操作直到在步驟S106以上述電機速度完成甩干時間，在步驟S107電機的慣性空轉(zhuǎn)結(jié)束后該甩干操作完成。
圖6表示按照電機啟動后在甩干操作期間的安全開關(guān)的位移量的在電機的PWMo工作方式控制下固定的甩干速度模式。
但是，這種控制洗衣機的甩干過程的傳統(tǒng)的方法有缺陷，即它只能測出超過預(yù)定的振動位移dmin的外桶上部的振動情況。此外，如果甩干桶的下部出現(xiàn)嚴重的左/右振動或上/下振動，則不能檢測出其振動量。因此，這會導(dǎo)致在甩干過程中產(chǎn)生強烈的噪聲。而且，支撐棒，內(nèi)/外桶和洗衣機主體被磨損，這樣的磨耗將帶來許多不利，減少了洗衣機的壽命。尤其是如果洗衣桶突然偏向沒有安全開關(guān)的部位，很難實現(xiàn)感測操作。因此，洗衣機可能會嚴重損壞，并且對用戶的安全構(gòu)成威脅。
本發(fā)明的目的是提供一種控制洗衣機的甩干過程的方法，它基本上消除了上述已有技術(shù)存在的局限性和不足。
下文將介紹本發(fā)明的特征和優(yōu)越性，它們一方面將從以下說明中可看出，另一方面也可在實施本發(fā)明時體會出來。本發(fā)明的目的以及其它有益效果將通過在說明書和權(quán)利要求書及附圖中提供的方案實現(xiàn)。
要實現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果，從實施例和概括性描述中可知，本發(fā)明的控制洗衣機的甩干過程的方法包括以下步驟(a)采用PMWo工作方式在驅(qū)動電機的情況下初始化最大加速度，最小加速度，加速度變化量和電機旋轉(zhuǎn)量；(b)確定電機是否運轉(zhuǎn)了預(yù)定時間周期t1；(c)如果尚未經(jīng)過預(yù)定的電機運轉(zhuǎn)時間周期，測出速度減小的量，并將其與一最大允許減小值相比較；(d)如果經(jīng)過了預(yù)定的電機運轉(zhuǎn)的時間，測出最大加速度，最小加速度和旋轉(zhuǎn)量，然后確定洗水桶是否旋轉(zhuǎn)一周；(e)如果洗衣桶旋轉(zhuǎn)一周，比較加速度變化量與最大加速度；(f)如果加速度變化量大于最大加速度，確定電機是否運轉(zhuǎn)了一預(yù)定時間周期；(g)如果已經(jīng)過電機的預(yù)定運轉(zhuǎn)時間，將加速度變化量與最大允許加速度比較。
下面的附圖用于進一步理解本發(fā)明，并且附圖是說明書的一個組成部分，圖示說明本發(fā)明的實施例，與說明書的文字部分結(jié)合說明本發(fā)明的原理。附圖為
圖1表示常規(guī)的洗衣機的結(jié)構(gòu)；圖2表示內(nèi)部的洗衣機控制裝置的詳細電路圖；圖3表示圖1的安全開關(guān)的操作狀態(tài)；圖4是常規(guī)的洗衣機甩干過程控制方法的流程圖；圖5是表示常規(guī)的洗衣機甩干操作期間有關(guān)部分的波形圖；圖6是常規(guī)洗衣機的甩干速度模式的曲線；圖7表示本發(fā)明的洗衣機結(jié)構(gòu)；圖8是圖7的洗衣機內(nèi)部控制裝置的詳細電路圖；圖9表示在洗衣桶旋轉(zhuǎn)期間由于衣物偏離中心放置導(dǎo)致的各種振動狀態(tài)；圖10是本發(fā)明的洗衣機的甩干過程控制方法的流程圖；圖11是在本發(fā)明的洗衣機甩干操作期間有關(guān)部分的波形圖；圖12a是指由于衣物偏置導(dǎo)致洗衣桶振動的速度波動曲線，代表甩干時間t＜t1的情況。
圖12b是指由于衣物偏置導(dǎo)致洗衣桶振動的速度波動曲線，代表甩干時間t＞t1的情況；圖13是本發(fā)明的洗衣機的甩干速度控制模式的曲線圖。
以下參照附圖所示的實例詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。
如圖7所示，本發(fā)明的洗衣機包括主體1；機蓋2；內(nèi)桶即洗衣桶3；外桶4；多個支撐主體1和外桶4的支撐棒5；一安裝在外桶4底部一側(cè)上的電機6；速度傳感器7，用于分析從轉(zhuǎn)子位置檢測信號感測的速度數(shù)據(jù)和感測振動量；和控制整個系統(tǒng)的微機8。
如圖8所示，本發(fā)明的洗衣機的控制裝置包括一個將交流變?yōu)橹绷鞯淖兞髌?1；一個控制加給電機6的電源的逆變器12；一個執(zhí)行各種控制操作的微機8；一過流保護電路13用于檢測過電流和保護電路；開關(guān)驅(qū)動電路14用于驅(qū)動逆變器12的開關(guān)元件；轉(zhuǎn)子位置檢測電路15用于檢測電機6的轉(zhuǎn)子的位置Ha，Hb，Hc；以及調(diào)制器/緩沖器電路16用于調(diào)制微機8的輸出PWMo和開關(guān)驅(qū)動信號Pgout，并起緩沖器作用。
此外，圖9展示了在洗衣桶旋轉(zhuǎn)時由于衣物偏離中心放置而引起的各種振動情況，例如上部的右/左振動，下部的右/左振動，上/下振動和右/左振動。
下面將說明本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的洗衣機的甩干操作。
如圖10所示，在本發(fā)明的洗衣機中，如在步驟S201將交流電源饋給電動機使電機開始運轉(zhuǎn)，則由微處理器8輸出一個預(yù)定信號PWMo，如圖11所示。在步驟S202，通過控制微處理器8輸出的PWMo工作方式來控制電機以固定的甩干速度模式運轉(zhuǎn)。在步驟S203中，將Rmax(最大速度)、Rmin(最小速度)、ΔR(速度變化量)和∑R(累加的轉(zhuǎn)動量)初始化為“0”，這里，電機測量出轉(zhuǎn)子位置檢測信號Ha，Hb，Hc，這是采用轉(zhuǎn)子位置檢測電路15在微機8控制下實現(xiàn)的，如圖11所示。
在步驟S204確定前面的電機驅(qū)動周期的恒速段是否已經(jīng)過該預(yù)定時間周期t1，即(t＜t1)，如果該預(yù)定時間周期t1已過去，在步驟S205測出速度變化量(ΔR＝ΔRmax-ΔRmin)。接著在步驟S206確定所測出的速度變化量是否大于或等于該最大允許變化量(固定值)，如果所測的速度變化量大于該最大允許變化量，則確定放入洗衣桶的衣物偏置程度過大，于是在步驟S207停止電機運轉(zhuǎn)，在調(diào)整洗衣桶內(nèi)衣物的平衡程度之后，在步驟S208重新驅(qū)動電機。如果測得的速度變化量小于該最大允許量(固定值)，操作返回到前面的步驟S202。
這里給出衣物偏置引起速度波動的等式RPM(t)＝RPMavg(t)+Kp×sin(2πt/Tf)＝Ravg(0)+α×t+Kp×sin(2πt/Tf)……(1)式中RPMavg平均速度，Ravg(0)平均速度初始值，Kp速度波動比例常數(shù)-衣物偏置比例常數(shù)，α基本加速度，Tf振動周期＝1/RPMavg如果t＜t1，ΔR＝RPM(tn)-RPM(tm)＝α(tn-tm)+Kp×{sin(2πt/Tf)-sin(2πt/Tf)}……(2)如果t＞t1，RPM(t)′＝dRPM(t)/dt＝α+Kp×sin(2πt/Tf)×cos(2πt/Tf)Δ′R＝RPM(tn)′-RPM(tm)′＝Kp×sin(2πt/Tf)＝{cos(2πt/Tf)-sin(2πt/Tf)}……(3)上述等式可參看附圖12a和12b。
如果電機驅(qū)動初始恒速在段尚未經(jīng)過預(yù)定的時間周期t1，即(t＜t1)，為了測得洗衣桶的振動量，而無論是在加速/減速或常速，則在步驟S209測得該洗衣桶的每次轉(zhuǎn)動，也就是說測得在周期Tf內(nèi)的最大速度(R′max)、最小速度(R′min)和轉(zhuǎn)動量∑R。
應(yīng)當指出，在恒速段內(nèi)初始感測的ΔR正比于振動量(α＝0)。但是在加速/減速的情況下，即α≠0時，ΔR包含α，這時不可能只測量振動量。因此為了測得在恒速或加/減速任一情況下的振動量，如果以等式(3)的方式測量加速度變化量ΔR′，則可得到與純振動量成正比的信息而不受偏置加速度α的影響。
通過在步驟S210確定每一圈的轉(zhuǎn)動量是否等于∑R，并在步驟S211將加速度變化量ΔR′與最大允許加速度變化量ΔR′ max(固定值)相比較。該最大允許加速度變化量ΔR′max是一實驗值，它包括在該預(yù)定段內(nèi)的加速度變化。如果測得的加速度變化量小于該最大允許加速度變化值(固定值)，可確定衣物偏置程度過大，于是在步驟S207停止電機運轉(zhuǎn)。接著調(diào)整平衡洗衣桶內(nèi)的衣物后，在步驟S208重新啟動電機。如果測知的加速度變化量大于最大允許加速度變化值(固定值)，接著在步驟S212再確定預(yù)定的時間周期t2是否已經(jīng)過。如果所預(yù)定的時間周期t2還未超過，則操作進入步驟S202。
如果在步驟S213確定預(yù)定的時間周期t2已過去且加速度變化量ΔR′大于R′max，在步驟S215將最終甩干速度被加速至快速R3，以減弱如圖13所示的振動量，持續(xù)這一甩干操作直到在步驟S218中甩干時間已滿，一旦余下慣性轉(zhuǎn)動停止，甩干過程在步驟S219全部結(jié)束。
如果加速度變化量ΔR′小于R′max，則與R′min相比較。如果該加速度變化量大于R′min，則該振動量是中等的，因而該最終甩干速度在步驟S216設(shè)置為中速R2，持續(xù)甩干操作直到在步驟218中定時結(jié)束，并且如慣性轉(zhuǎn)動結(jié)束，在步驟S219中完成甩干步驟。
如果加速度變化量小于最大允許加速度變化量R′max，則與R′min相比較，由于加速度變化量小于R′min，則振動量小，從而在步驟S217將最終甩干速度設(shè)置為慢速R1，在步驟S218持續(xù)甩干操作直到甩干時間已滿。如果電機慣性轉(zhuǎn)動結(jié)束，在步驟S219甩干過程全部結(jié)束。
如上所述，該控制洗衣機甩干操作的方法可控制洗衣桶甩干的速度，從而降低振動噪音，防止洗衣機的不正常運轉(zhuǎn)，從而延長了洗衣機的使用壽命。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)Ρ景l(fā)明的甩干過程控制方法作出各種在本發(fā)明范圍內(nèi)的各種改進和變化，這些改進方案均應(yīng)涵蓋在所附的權(quán)利要求和其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制洗衣機甩干操作的方法，包括以下步驟(a)以控制驅(qū)動電機的PMWo工作方式初始化電機的轉(zhuǎn)動量、最大速度、最小速度和速度變化量的；(b)確定所述電機是否已運轉(zhuǎn)經(jīng)過一預(yù)定的時間周期t1；(c)如果所述電機運轉(zhuǎn)的預(yù)定時間周期尚未過去，測出速度變化量，然后將測出的值與最大允許變化量比較；(d)如果所述電機運轉(zhuǎn)的預(yù)定時間周期已過去，測出最大加速度，最小加速度和轉(zhuǎn)動量，然后確定洗衣桶是否旋轉(zhuǎn)一周；(e)如果洗衣桶旋轉(zhuǎn)一周，將該加速度變化量與所述最大加速度相比較；(f)如果所述加速度變化量大于所述最大加速度，確定所述電機運轉(zhuǎn)是否經(jīng)過另一預(yù)定的時間周期；(g)如果所述另一電機運轉(zhuǎn)預(yù)定時間周期已過去，將所述加速度變化量與最大允許加速度相比較。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(c)包括下列步驟如果所述速度變化量大于最大允許變化值，停止電機運轉(zhuǎn)，由用戶調(diào)整洗衣桶內(nèi)偏置的衣物；如果所述速度變化量小于最大允許變化量值，繼續(xù)甩干操作。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(e)包括以下步驟如果所述加速度變化量大于最大加速度值，停止電機運轉(zhuǎn)，由用戶調(diào)整偏置的衣物。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(f)包括以下步驟如果所述電機運轉(zhuǎn)的預(yù)定時間周期尚未過去，繼續(xù)衣物的甩干操作。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(g)包括下列步驟如果所述加速度變化量大于最大允許加速度，加速所述甩干速度，直至甩干操作完成。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(g)包括下列步驟如果所述加速度變化量等于所述最大允許加速度，取平均甩干速度，直到甩干操作完成。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(g)包括下列步驟如果所述加速度變化量小于所述最大允許加速度變化量，降低甩干速度，直到甩干操作完成。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中如果預(yù)定的電機運轉(zhuǎn)時間周期已過去，則測出基本的加速度α。
全文摘要
控制洗衣機的甩干操作的方法，包括以驅(qū)動電機的PMW
文檔編號G05D13/00GK1152047SQ9612241
公開日1997年6月18日 申請日期1996年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月2日
發(fā)明者孫權(quán) 申請人:Lg電子株式會社