专利名称：洗衣机的控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及洗衣机的控制装置及其控制方法。
背景技术：
一般来说，洗衣机是一种经过洗涤、清洗及脱水等过程对衣物等洗涤物进行洗涤 的装置。根据处理衣物等洗涤物的内槽或滚筒的旋转轴是垂直还是水平设置，上述洗衣机 可分为以下几种旋转轴为垂直的顶置洗衣机(Top Loadingffashing Machine)；旋转轴为 水平的前置洗衣机(Front Loading WashingMachine)；滚筒洗衣机(Drum Washer)。并且，上述洗衣机通过向洗涤液中浸泡的洗涤物施加适当的摩擦或振动等机械作 用，将起到从洗涤物中分离污渍的功能。为此，洗衣机将执行向与洗涤液混合的洗涤物施加机械作用力的洗涤步骤，从洗 涤物中分离含有污渍的洗涤液的清洗步骤，以及从洗涤物中分离清洗水的脱水步骤的过程。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，通过研究改进，提供一种洗衣 机的控制装置及其控制方法，在本发明中，当在高速运转中的洗衣机中发生紧急制动时，将 去除用于控制紧急制动时的PWM(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)电压占空的 PWM OFF信号区间；本发明的另一目的在于提供一种洗衣机的控制装置及其控制方法，在本 发明中，在反相制动时，将使占空比(或是占空值)根据RPM(Revolution Per Minute-旋 转数)进行变更。本发明给出的技术方案是本发明的洗衣机的控制方法，其特征在于，包括以下步 骤当发生事件时，将占空值设定为0后执行发电制动的步骤；当执行上述发电制动后经过 预先设定的时间时，将占空值设定为预先设定的第一值后执行反相制动的步骤；当检测出 的电机的速度小于基准值时，将上述占空值设定为预先设定的第二值后执行反相制动的步
骤o前述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述事件是操作停止或暂时停止键被输 入的情况、电源被关闭的情况、或是门被开启的情况中的某一个。前述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述预先设定的第一值是100%，上述预 先设定的第二值是30%至40%中的某一个值。前述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述预先设定的时间是200ms至300ms中 的某一个值。前述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述基准值是300rpm至400rpm中的某一 个值。本发明的洗衣机的控制装置，其特征在于，包括以下部件以预先设定的时间间隔 检测电机的速度的速度检测部；当发生事件时，根据上述检测出的电机的速度设定占空比，并生成用于执行发电制动或反相制动的控制信号的控制部。前述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述事件是操作停止或暂时停止键被输入的情况、电源被关闭的情况、或是门被开启的情况中的某一个。前述的洗衣机的控制装置，其特征在于当发生上述事件时，上述控制部将占空值 设定为0后，生成用于发电制动的控制信号并输出。前述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述控制部在执行上述发电制动后经过 预先设定的时间时，将占空比设定为预先设定的第一值后，生成用于反相制动的控制信号 并输出。前述的洗衣机的控制装置，其特征在于当上述检测出的电机的速度小于基准值 时，上述控制部将上述占空比设定为预先设定的第二值后，生成用于反相制动的控制信号 并输出。前述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述控制部根据上述检测出的电机的速 度，生成用于以与上述检测出的电机的速度对应的预先设定的占空比执行反相制动的控制 信号并输出。本发明的洗衣机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤当发生事件时，将占空 值设定为0后执行发电制动的步骤；当执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将占 空值设定为预先设定的第一值后执行反相制动的步骤；根据检测出的电机的速度，以与上 述检测出的电机的速度对应的预先设定的占空比执行反相制动的步骤。与现有技术相比，本发明的有益效果是当在高速运转中的洗衣机中发生紧急制 动时，将去除用于控制紧急制动时的P丽(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)电压 占空的PWM OFF信号区间，从而可缩短电机的制动时间；并且，根据本发明实施例中的洗衣机的控制装置及其控制方法，在反相制动时，将 使占空比(或是占空值)根据RPM (Revolution Per Minute-旋转数)进行变更，从而减小 停止时的峰值电流及联轴器部的噪音，将可防止由于过电流而引起的部件损伤，并且，可确 保产品的信赖性。
图1是适用本发明中的一实施例的滚筒洗衣机的侧截面图；图2是本发明一实施例中的洗衣机的控制装置的方框图；图3是本发明第一实施例中的洗衣机控制方法的流程图；图4是本发明第二实施例中的洗衣机控制方法的流程图。
具体实施例方式在本发明中只对洗衣机的情况进行说明，但是，本发明可同样适用于与之具有类 似特征的烘干机等洗衣装置中，并且，虽然图1中图示出滚筒洗衣机的结构，本发明还同样 适用于其它种类的洗衣机中。下面，将参照附图，对本发明一实施例中的结构及作用进行详细的说明。图1是适用本发明中的一实施例的滚筒洗衣机的侧截面图。如图1所示，滚筒洗衣机100中设置有以下部件内部形成有容纳空间的外壳(casing) 11 ；在上述外壳11的内部向前方方向设置的洗衣桶21 ；可旋转的容纳设置于上述 洗衣桶21的内部的滚筒31。上述外壳11几乎构成直六面体形状，在其前面板形成有使洗涤物出入的开口 13， 在上述开口 13的延长部分设置有用于开闭上述开口的门15。在上述外壳11的内部设置有上述洗衣桶21，上述洗衣桶21构成其一侧开放的圆 筒形状，并在内部容纳洗涤水。并且，在上述洗衣桶21的上侧及下侧分别设置有用于缓冲 支撑上述洗衣桶21的支撑弹簧25及阻尼器27。在上述洗衣桶21的后方端部结合有中心盘(spider) 23，上述中心盘23可旋转的 支撑设置于上述洗衣桶21内部的上述滚筒31。并且，在上述中心盘23的后方侧面一体结 合有滚筒驱动电机41，上述滚筒驱动电机41用于旋转驱动上述滚筒31。此外，在上述洗衣桶21的上部区域设置有用于向上述洗衣桶21的内部供给洗涤 水的给水管(未图示)及给水阀门(未图示)，并且，在其下部区域形成有为了排出洗涤水 而设置的排水泵24的排水流路22。在上述排水流路22的一侧形成有循环流路26，上述循环流路26的作用是，引出上 述洗衣桶21内部的洗涤水，并使其循环到上述洗衣桶21的上部区域。并且，在上述循环流 路26中设置有可抽吸洗涤水的循环泵28。通过如上所述的结构，当在上述滚筒31的内部容纳洗涤物并供给洗涤剂及洗涤 水时，控制部(未图示)控制上述滚筒驱动电机41使上述滚筒31进行旋转，同时驱动上述 循环泵28使洗涤水得到循环并进行洗涤，当洗涤结束时，将控制上述排水泵24及上述滚筒 驱动电机41依次执行排水及脱水，并向上述洗衣桶21的内部供给洗涤水执行多次清洗。此外，在以洗涤物在上述滚筒31的内部偏重设置的状态执行脱水时，洗涤物的偏 重将会引起上述滚筒31、上述洗衣桶21及上述滚筒31的支撑结构(未图示)受到损伤及 强制磨损，为了防止上述情况的发生，在脱水之前检测上述滚筒31的偏心量，并在偏心量 为基准值以下的情况下进行脱水。图2是本发明一实施例中的洗衣机的控制装置的方框图。如图所示，洗衣机的控 制装置200由电源供给部210、控制部220、电机230及速度检测部240构成。上述电源供给部210中包括以下部件输入到常用交流电源，并利用二极管整流 器等将上述输入的常用交流电源转换为直流电源的转换器部(converter)(未图示)；由电 容器(capacitor)或包含上述电容器的电路构成，存储从上述转换器部输出的直流电源， 并将其平滑输出的平滑部(未图示)；与上述平滑部并联连接，将从上述平滑部输出的直流 电源转换为电机驱动电源，并供给到上述电机230的反相器部(inverter)；根据输入到上 述平滑部的输入电压和输入电流及从上述平滑部输出的直流链路(link)电压，使上述直 流链路电压保持一定的直流稳定部(未图示)。并且，上述电源供给部210根据从上述控制部220生成的控制信号控制上述反相 器部，并控制向上述电机230供给的电源。此时，上述控制信号中可包含用于控制为了控制 上述反相器部的PWM电压占空的PWM信号。并且，上述直流稳定部连接于上述转换器部和上述平滑部之间，并使从上述平滑 部输出到上述反相器部的直流链路电压保持一定。其中，上述直流稳定部可在上述转换器 部和上述平滑部之间预先并联设置连接，或者是，可单独的以外部装置的形态设置。在由外置型直流稳定部构成的情况下，只需在一般的控制装置中设置另外的插槽(slot)或连接 器(connecter)，在供给正常电压的地区中，可无需连接直流稳定部使用，而在发生低电压 或输入电源不稳定的地区中，可连接并使用直流稳定部。并且，上述直流稳定部中包括用于补偿从上述平滑部输出到上述反相器部的直流 链路电压的切换部(switching)(未图示)。其中，上述切换部可以是绝缘栅双极型晶体管 (Insulated Gate Bipolar Transistor :IGBT)，或是具有与之相同的功能的元件。并且，上 述切换部根据检测出的直流链路电压而被切换，并起到使电压保持一定的作用。当上述直 流链路电压为用于驱动上述洗衣机所需的基准电压以下时，使上述切换部的开启(on)周 期维持较长，以提高输入电压并维持一定值(例如，310V)，并且，当上述直流链路电压为基 准电压以上时，使上述切换部的开启周期维持较短，以降低输入电压并维持一定值(例如， 310V)。在发生事件时，上述控制部220去除PWM OFF信号区间(或是省略)，将占空值设 定为0 (或是将占空比设定为0% )后，生成用于发电制动的控制信号，并根据上述生成的控 制信号控制上述电源供给部210中包括的反相器部的PWM电压占空，以控制上述电机230 的速度。其中，上述事件可以是操作停止键(未图示)或暂时停止键(未图示)被输入(或 是被按压)的情况，电源被关闭(Off)的情况，或是洗衣机的门(door)被开启的情况中的 某一个。此时，上述控制部220可构成为，根据上述生成的控制信号而直接控制上述电机 230的速度。并且，上述控制部220在执行发电制动后经过预先设定的时间(作为一例， 200ms-300ms)时，将占空比设定为预先设定的第一值(作为一例，预先设定的第一占空比 =100% )后，生成用于反相制动的控制信号，并根据上述生成的控制信号控制上述反相器 部的电压占空，以控制上述电机230的速度。例如，上述控制部220在执行发电制动后经过 作为预先设定的时间的300ms时，在8位(bit)运算的情况下，将占空值设定为‘255’即全 占空值(full duty value)(或是，占空比=100%)后，生成用于反相制动的控制信号以控 制上述电机230的速度。并且，上述控制部220在执行上述反相制动的状态下，判断由上述速度检测部240 检测出的上述电机230的速度是否小于预先设定的基准值。当上述检测出的电机的速度小 于预先设定的基准值时，将占空比设定为预先设定的第二值(作为一例，预先设定的第二 占空比=30 % -40 %中某一个的值)后，生成用于反相制动的控制信号，并根据上述生成 的控制信号控制上述反相器部的电压占空，以控制上述电机230的速度。例如，上述控制部 220在上述检测出的电机的速度小于作为预先设定的基准值的350rpm时，将占空值设定为 ‘ 90 ’后，生成用于反相制动的控制信号，以控制上述电机230的速度。其中，上述预先设定 的第二值根据产品的种类及规格而可由设计者设定为多种值。并且，上述控制部220在执行反相制动中，可与电机的速度对应的在预先设定的 占空比中，根据由上述速度检测部240检测出的上述电机230的速度，以与上述检测出的电 机230的速度的对应的预先设定的占空比控制执行反相制动。上述速度检测部240用于实时检测上述电机230的速度，在此，上述电机230的速 度可根据由电流/电压检测部(未图示)检测出的电机电流/电压，从上述控制部220中 进行运算并推定得出。
如上所述，在洗衣机的洗涤/脱水中检测出紧急制动时，通过去除PWM OFF信号区 间，一般去除PWM OFF信号区间占据的200ms-300ms的信号区间，将可缩短电机的制动时 间。并且，在反相制动时，根据RPM而分等级设定占空值(或是占空比)，以减小峰值电 流和联轴器部的噪音，从而可防止由于过电流而引起的部件损坏，并可确保产品的信赖性。并且，在反相制动时，在靠近电机停止的时点将占空比降低到一定 水平，以减小峰 值电流，从而可防止由于过电流而引起的部件损坏，并可确保产品的信赖性。下面，将参照图1至图4，对本发明中的洗衣机控制方法进行详细的说明。图3是本发明第一实施例中的洗衣机控制方法的流程图。首先，控制部220判断是否发生用于紧急制动洗衣机的电机230的事件，S卩，上述 控制部220判断在洗涤或脱水中，是否由用户的控制而输入操作停止键或暂时停止键，上 述洗衣机的电源是否被关闭，上述洗衣机的门是否被开启等事件发生(SllO)。随后，当发生上述事件时，上述控制部220将占空值设定为‘0’后，生成用于发电 制动的第一控制信号，并根据上述生成的第一控制信号控制上述电机230的速度(S120)。随后，上述控制部220在执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将占空比 设定为预先设定的第一值后，生成用于反相制动的第二控制信号，并根据上述生成的第二 控制信号控制上述电机230的速度。作为一例，上述控制部220在执行上述发电制动后经过作为预先设定的时间的 300ms时，将占空比设定为100%后，生成用于反相制动的第二控制信号，以控制上述电机 230 的速度(S130)。随后，上述控制部220判断通过速度检测部240检测出的上述电机230的速度是 否小于预先设定的基准值(S140)。在上述判断结果中，当通过上述速度检测部240检测出的上述电机230的速度小 于上述预先设定的基准值时，上述控制部230将上述占空比设定为预先设定的第二值后， 生成用于反相制动的第三控制信号，并根据上述生成的第三控制信号控制上述电机230的 速度。作为一例，上述控制部220在通过上述速度检测部240检测出的上述电机230的 速度小于作为预先设定的基准值的‘350rpm’时，将上述占空比设定为预先设定的‘35%’ 后，生成用于反相制动的第三控制信号，以控制上述电机230的速度(S150)。图4是本发明第二实施例中的洗衣机的控制方法的流程图。首先，控制部220判断是否发生用于紧急制动洗衣机的电机230的事件，S卩，上述 控制部220判断在洗涤或脱水中，是否由用户的控制而输入操作停止键或暂时停止键，上 述洗衣机的电源是否被关闭，上述洗衣机的门是否被开启等事件发生(S210)。随后，当发生上述事件时，上述控制部220将占空值设定为‘0’后，生成用于发电 制动的第一控制信号，并根据上述生成的第一控制信号控制上述电机230的速度(S220)。随后，上述控制部220在执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将占空比 设定为预先设定的第一值后，生成用于反相制动的第二控制信号，并根据上述生成的第二 控制信号控制上述电机230的速度。作为一例，上述控制部220在执行上述发电制动后经过作为预先设定的时间的300ms时，将占空比设定为100%后，生成用于反相制动的第二控制信号，以控制上述电机 230 的速度(S230)。随后，上述控制部220与电机的速度对应的在预先设定的占空比中，根据通过速 度检测部240检测出的上述电机230的速度，利用与上述检测出的电机的速度对应的相应 占空比控制生成用于反相制动的第三控制信号，并根据上述生成的第三控制信号控制上述 电机230的速度。作为一例，当占空比与上述电机的速度对应的如下设定时，即，在设定为，在800rpm-1000rpm的情况下占空比=100%，在600rpm-800rpm的情况下占空比=75%，在 400rpm-600rpm的情况下占空比=50%，在400rpm以下的情况下占空比=25%的状态下， 当通过上述速度检测部240检测出的上述电机的速度为850rpm时，上述控制部220将控制 以作为与上述电机的速度(850rpm)对应的占空比的100%执行反相制动。随后，当上述检 测出的电机的速度为610rpm时，上述控制部220将控制以作为与上述电机的速度(610rpm) 对应的占空比的75%执行反相制动。其中，与上述电机的速度范围及上述电机的速度对应 的预先设定的占空比，其可由设计者的设计多样的进行设定(S240)。如上所述，在反相制动中，将根据电机的速度使占空比逐渐降低到一定水平，从而 减小峰值电流，从而可防止由于过电流而引起的部件损坏，并可确保产品的信赖性。本发明按照实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明， 凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种洗衣机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤当发生事件时，将占空值设定为0后执行发电制动的步骤；当执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将占空值设定为预先设定的第一值后执行反相制动的步骤；当检测出的电机的速度小于基准值时，将上述占空值设定为预先设定的第二值后执行反相制动的步骤。
2.根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述事件是操作停止或暂 时停止键被输入的情况、电源被关闭的情况、或是门被开启的情况中的某一个。
3.根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述预先设定的第一值是 100%,上述预先设定的第二值是30%至40%中的某一个值。
4.根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述预先设定的时间是 200ms至300ms中的某一个值。
5.根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于上述基准值是300rpm至 400rpm中的某一个值。
6.一种洗衣机的控制装置，其特征在于，包括以下部件以预先设定的时间间隔检测 电机的速度的速度检测部；当发生事件时，根据上述检测出的电机的速度设定占空比，并生 成用于执行发电制动或反相制动的控制信号的控制部。
7.根据权利要求6所述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述事件是操作停止或暂 时停止键被输入的情况、电源被关闭的情况、或是门被开启的情况中的某一个。
8.根据权利要求6所述的洗衣机的控制装置，其特征在于当发生上述事件时，上述控 制部将占空值设定为0后，生成用于发电制动的控制信号并输出。
9.根据权利要求8所述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述控制部在执行上述发 电制动后经过预先设定的时间时，将占空比设定为预先设定的第一值后，生成用于反相制 动的控制信号并输出。
10.根据权利要求9所述的洗衣机的控制装置，其特征在于当上述检测出的电机的速 度小于基准值时，上述控制部将上述占空比设定为预先设定的第二值后，生成用于反相制 动的控制信号并输出。
11.根据权利要求9所述的洗衣机的控制装置，其特征在于上述控制部根据上述检测 出的电机的速度，生成用于以与上述检测出的电机的速度对应的预先设定的占空比执行反 相制动的控制信号并输出。
12.一种洗衣机的控制方法，本发明其特征在于，包括以下步骤当发生事件时，将占 空值设定为0后执行发电制动的步骤；当执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将 占空值设定为预先设定的第一值后执行反相制动的步骤；根据检测出的电机的速度，以与 上述检测出的电机的速度对应的预先设定的占空比执行反相制动的步骤。
全文摘要
本发明涉及洗衣机的控制装置及其控制方法，为此，依据本发明中的洗衣机的控制方法，其包括以下步骤当发生事件时，将占空值设定为0后执行发电制动的步骤；当执行上述发电制动后经过预先设定的时间时，将占空值设定为预先设定的第一值后执行反相制动的步骤；当检测出的电机的速度小于基准值时，将上述占空值设定为预先设定的第二值后执行反相制动的步骤。由此，在洗衣机的电机以洗涤/脱水等高速RPM进行操作的状态下，当发生紧急制动等事件时，去除PWM OFF信号区间以缩短制动时间，使反相制动时的占空值根据RPM进行变更，从而可减小峰值电流和联轴器部的噪音，并可提高产品的信赖性。
文档编号D06F33/02GK101824730SQ201010174469
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月30日 优先权日2009年10月29日
发明者李成龙 申请人:南京乐金熊猫电器有限公司