洗衣设备和操作方法与流程

本发明涉及一种洗衣设备及其操作方法，并且具体地，但非唯一地，涉及一种检测衣物洗涤机的滚筒中是否存在未分离的“衣物环”的方法。

背景技术：

通常，衣物洗涤机的洗涤循环中的最后阶段是高速离心式脱水滚筒旋转(或“自旋”)。在高速自旋期间滚筒的旋转速度可以大于1000rpm，例如1400rpm。设定高速自旋的速度和持续时间，以确保实现负载的可接受的低残余水分水平。在高速自旋期间，衣物/衣服负载在滚筒的内表面上围绕其圆周展开，并且在那里被压缩，其中负载的部分与滚筒穿孔(即，滚筒孔)接合。对于一些衣物或织物类型，诸如毛巾，这种压缩和穿孔接合导致负载“粘着”或粘附到滚筒的内表面，从而需要机器的用户或操作者将负载从滚筒剥离以使得随后能够进行卸载。当发生这种现象时，通常说负载已形成未分离(或附着)的“衣物环”。在通常为前装式机器的组合式衣物洗涤干燥设备(或“洗涤机/干燥机”)的情况下，在洗涤循环结束时存在衣物环对后续干燥操作的性能具有不利影响，因为负载不能滚送穿过加热的空气。

在前装式(或“水平轴线”)洗衣机的情况下，在某些情况下负载对滚筒的粘附力足以在滚筒随后静止时抵抗负载的重量，使得甚至滚筒顶部处(也就是说，距机器所在地板最远)的织物也不会在其自身重量的作用下落到滚筒底部。负载与滚筒之间的粘附/粘结强度取决于最终自旋的持续时间和速度，并且通常强大到足以坚持通过后续的常规滚筒移动(也就是说，涉及正常的旋转速度以及在常规洗涤循环中将发生的旋转方向的逆转)。为了将衣物环与滚筒的表面分离，已知的是通过使负载松动或摇动负载离开滚筒的表面的方式操作滚筒，诸如通过快速改变滚筒的速度和/或旋转方向直到衣物环断开(参见例如de19947307c)。还已知的是将水引入负载以帮助将负载与滚筒的表面分离，如例如在us2990706a和de2416518a中所公开的。有趣的是，一旦衣物环已经断开/分离，后续的高速自旋通常将不会导致重新形成未分离的衣物环。

以前，如在上述us2990706a和de2416518a中，代替检测衣物环的存在，已知的是简单地假设环存在并且执行衣物环松动步骤，而不管是否已知衣物环存在。这在时间和能量/水消耗方面当然是低效的，可能不必要地对机器及其部件施加压力并且可能不必要地产生噪声和振动。在us7446500b中公开了这种类型的机器的另一个先前示例(假设存在衣物环并且然后继续进行以将其移除)，其中，在洗涤开始之前进行学习阶段，在所述学习阶段中，测量在两个不同的旋转滚筒速度下的一个或多个状态变量，从而提供代表附着的衣物环和松开/解开的衣物两者的数据。然后，在完成洗涤循环之后开始防皱操作，所述防皱操作的第一阶段是衣物松动阶段，其中以短且强的加速或制动脉冲驱动滚筒，所述脉冲继续直到确定不再存在衣物环。通过将一个或多个测量的状态变量与先前获得的值进行比较来检测衣物环的分离，并且然后，一旦确定不存在所述环，就在交替的旋转方向上进行规则的周期性的恒速旋转以避免起皱。虽然这种系统可以能够检测出由相当大/重的衣物负载形成的衣物环的分离，但是它可能难以检测出轻的衣物负载的分离，并且它依赖于在每个洗涤循环开始时执行耗时的学习阶段。

因此，将希望能够以不显著地延长洗涤机的循环的方式来检测所有可能负载大小/质量的衣物环的存在与否，并且仅在确定所述环存在的情况下执行衣物环松动/断开操作。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种操作衣物洗涤机的方法，以及一种如此编程的衣物洗涤机，它们将克服上述缺点中的至少一些或者将至少为公众提供有用的选择。

在第一方面，从广义上说，本发明可以被广泛地认为在于一种判定在衣物负载的自旋操作之后衣物洗涤机或衣物洗涤干燥机的滚筒中是否存在未分离的衣物环的方法，所述滚筒由电动电机旋转地驱动，所述方法包括以下步骤：

为电机供应能量以使滚筒以第一旋转速度旋转，

确定在第一旋转速度下电机电流的幅值的指示，

为电机供应能量以使滚筒以不同于第一旋转速度的第二旋转速度旋转，

确定在第二旋转速度下电机电流的幅值的指示，以及

通过将在第一旋转速度下的电机电流幅值指示与在第二旋转速度下的电机电流幅值指示进行比较来判定滚筒中是否存在未分离的衣物环。

在第二方面，本发明可以被广泛地认为在于一种衣物洗涤机或衣物洗涤干燥机，其包括：

机柜，

安装在机柜内的水容器，

滚筒，所述滚筒被支撑在水容器内并且可相对于水容器旋转，所述滚筒适于保持衣物负载，

电动电机，所述电动电机具有连接的转子，用于在被供应能量以使滚筒旋转时这样做，

电流传感器，所述电流传感器用于提供电机电流的指示，以及

控制器，所述控制器可操作来为转子供应能量以使滚筒以选定的旋转速度旋转并从电流传感器接收电机电流指示，所述控制器被配置成：

为电机供应能量以使滚筒以第一旋转速度旋转，

确定在第一旋转速度下电机电流的幅值的指示，

为电机供应能量以使滚筒以不同于第一旋转速度的第二旋转速度旋转，

确定在第二旋转速度下电机电流的幅值的指示，以及

通过将在第一旋转速度下的电机电流幅值指示与在第二旋转速度下的电机电流幅值指示进行比较来判定滚筒中是否存在未分离的衣物环。

本发明还可以被广泛地认为在于本申请的说明书中单独地或共同地涉及或指明的零件、元件和特征，以及任何两个或更多个所述零件、元件或特征的任何或所有组合，并且当本文提及具有本发明所涉及领域的已知等效物的特定整数时，此类已知等效物被认为就如同单独阐述一样并入本文。

本发明在于前述内容并且还设想了多种结构，下文仅给出这些结构的一些示例。应当理解，尽管本发明在组合式衣物洗涤干燥设备中具有特别的益处，但是将本发明并入不执行干燥循环的衣物洗涤设备(前部装载或顶部装载)中也具有优点，通过有效地确定何时需要将衣物环分离。一旦已经确定滚筒中存在未分离的衣物环，就可以将这个信息呈现给用户，或者可以操作机器来自动地尝试移除衣物环。

附图说明

现将参考附图来描述本发明的优选形式，在附图中：

图1是根据本发明的优选实施例的并入衣物环检测系统的前装式衣物洗涤机的透视图，

图2是图1的衣物洗涤机的示意性前视图，

图3是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的“非粘性”(也就是说，不形成未分离的衣物环)4kg毛巾衣物负载，电机速度和电机电流与电机转数的曲线图，

图4是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的4kg“粘性”(也就是说，形成未分离的衣物环)毛巾衣物负载，电机速度和电机电流与电机转数的曲线图，

图5是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的125g“非粘性”毛巾材料衣物负载，电机速度和电机电流与电机转数的曲线图，

图6是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的330g“非粘性”毛巾材料衣物负载，电机速度和电机速度变化与电机转数的曲线图，

图7是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的125g“非粘性”毛巾材料衣物负载，电机速度和电机速度变化与电机转数的曲线图，

图8是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的50g“非粘性”毛巾材料衣物负载，电机速度和电机速度变化与电机转数的曲线图，

图9是示出在洗涤循环之后，针对模拟50g“粘性”衣物负载的粘附到图1的衣物洗涤机的滚筒的50g“磁体，电机速度和电机速度变化与电机转数的曲线图，

图10是示出在洗涤循环之后，针对图1的衣物洗涤机的滚筒中的4kg“非粘性”毛巾衣物负载，电机速度和电机速度变化与电机转数的曲线图，

图11是展示根据本发明的第一优选实施例的检测在图1的衣物洗涤机中存在未分离的衣物环的方法的流程图，

图12是展示根据本发明的第二优选实施例的检测在图1的衣物洗涤机中存在未分离的衣物环的方法的流程图，并且

图13是展示根据本发明的第三优选实施例的检测在图1的衣物洗涤机中存在未分离的衣物环的方法的流程图。

具体实施方式

如所熟知的，诸如图1和图2所示的衣物洗涤机的衣物洗涤机1包括外机柜或“包装件”2，大体圆柱形的固定(非旋转)外桶4通过合适的悬置系统3安装在所述外机柜或“包装件”2内用于容纳洗涤液。大体圆柱形的可旋转的穿孔滚筒5安装在外桶4内，用于保持衣物负载(诸如服装)以便进行洗涤。尽管附图中未示出，但是滚筒的内表面通常设置有多个大体轴向延伸的叶片，所述叶片围绕滚筒周向地隔开并且从滚筒的内表面径向向内突出。提供叶片以帮助提升和翻滚滚筒5内的衣物负载中的衣物项目。在前装式洗衣机的情况下，通过安装在机柜2上的门6进入滚筒以便对滚筒5进行装载和卸载。外桶可以由塑料材料形成，并且在如图所示的前装式衣物洗涤机的情况下，外桶可以由两个轴向分开的半部形成，所述两个半部随后围绕滚筒密封在一起。

在机器1的操作期间，控制器8从用户接口诸如控制面板9、或者(尽管未示出)通过无线连接的电子装置诸如执行使得用户能够与控制器8交互的应用程序的“智能”移动电话或平板装置接收输入。通过与控制器的交互，用户可以能够选择特定的洗涤循环并且设定特定的洗涤参数，诸如洗涤负载的脏污水平，如所熟知的。用户也可以提供衣物负载的大小(诸如质量/重量)的指示，或者可替代地，机器可以并入已知的自动负载感测功能。例如，可以使负载以一个或多个旋转速度旋转，并且可以测量电机参数(诸如所需转矩)并且使用所述电机参数来估计衣物负载的大小。在另一个示例中，可以将一个或多个负载传感器并入机器设计中、介于机柜2与水容器4之间，以便向控制器8提供衣物负载大小(重量/质量)信息。

在洗涤循环期间，在控制器8的指令下，通过入口阀7、通常经由“清洗剂”抽匣10将水提供到滚筒，所述抽匣10用于允许用户添加清洗剂或其他洗涤添加剂，所述清洗剂或其他洗涤添加剂以已知的方式从抽匣中冲出并进入水容器4。控制器可以并入微处理器和相关联的存储器，用于存储计算机程序形式的可执行指令。在洗涤循环结束时(并且可选地，在洗涤循环期间的一个或多个预定阶段)，同样在控制器8的指令下，当操作排水泵12时，洗涤液通过出口11离开机器。尽管图2中未示出，但是可以从排水泵重新向水容器4提供用于洗涤液的再循环路径，其中提供合适的阀以使得能够根据控制器8的指示来选择再循环或排水。

控制器8还连接用于控制电动电机的操作，例如具有转子13和定子14的无刷dc(“bldc”)永磁电机。尽管图2示意性地将电机示出为“由内向外”变化的类型，其中转子的永磁环在径向向外延伸的定子极的径向外侧，但是替代地它可以具有内部永磁体转子和径向向内定向的定子极。转子13可以直接附接到轴15或安装其上，所述轴15在滚筒的旋轴线上固定到滚筒5，使得转子与滚筒固定地一起旋转。在这种情况下，通常将定子安装在水容器4的底座或端壁的外侧、与门6相对，其中轴15(以及所附接的转子13)由底座中的至少一个(通常为至少两个)滚子轴承支撑。可替代地，可以通过旋转地连接电机的轴和滚筒轴15的皮带或链条将电动机安装在机柜2内、远离轴15。

通常，可以提供传感器以检测转子或滚筒的旋转速度，并且向控制器8供应指示速度的信号。例如，传感器可以针对轴/转子/滚筒的每次旋转输出电压脉冲。这可以通过转子位置传感器(诸如霍尔效应传感器)来实现，所述转子位置传感器固定到机器的非旋转部分，以便感测安装到机器的旋转部分的磁体的存在。然而，可能不需要单独的物理传感器，并且替代地，来自电机本身的电子反馈可以充当传感器并向控制器8提供足够的信息以建立转子的位置和/或速度。例如，定子14具有多个径向延伸的定子极，定子绕组围绕所述定子极缠绕，所述绕组例如包括以星形或三角形构型连接的三个单独的相。在bldc电机的这种三相定子绕组中，控制器8(或单独但连接的专用电机控制器)向开关提供换向电压信号或模式，所述开关适当地将各个相与适当的电源电压互连。此类换向信号可以在任何时刻仅为三个定子绕组中的两个供应能量，并且第三未供应能量的绕组可以用作反电动势传感器，以便另外通过测量反电动势读数之间的时间来检测转子的旋转位置(或旋转位置的改变)以及因此转子的实际速度。

例如，控制器8可以在闭合的速度控制反馈回路中操作电机，由此控制器建立换向模式以产生期望的转子旋转速度，并且然后检测已经达到的实际旋转速度(通过周期性位置/速度反馈信号)，并且针对转子绕组的下一次换向相应地调整换向模式，使得实际转子速度接近期望的旋转速度或保持在期望的旋转速度处/附近。

根据本发明的优选形式，控制器8还被编程来执行一系列步骤(下文描述)，所述步骤旨在确定滚筒5内是否具有未分离的衣物环。未分离卸的衣物环16在图2中示出，并且最经常发生在洗涤循环的高速自旋干燥阶段之后。这通常在洗涤循环结束时、在洗涤和漂洗衣物负载的阶段之后。一旦滚筒在最终的高速自旋干燥操作结束时停止旋转，如果衣物环在其自身重量的作用下没有与滚筒的表面分离，则存在未分离的衣物环16。应当注意的是，衣物环不需要完全围绕滚筒的圆周延伸，并且替代地可以简单地是由负载的各种组成衣物项目构成的部分环或不连续环，每个衣物项目都粘附到衣物负载的另一个项目或者粘附到滚筒的内表面区域。

当机器2是组合式衣物洗涤干燥机时，它将当然还并入干燥回路，所述干燥回路包括发热装置(加热元件或热泵)以及用于使热空气循环通过滚筒以便从衣物负载中去除水分的风扇。加热回路可以向外部环境开放，或者它可以是闭合回路，诸如在冷凝式干衣机或热泵式干衣机中的情况。针对组合式洗涤机/干燥机，在洗涤循环完成之后检测未分离的衣物环16使得能够在干燥循环开始之前将衣物环分离，从而允许衣物负载内的项目通过翻滚穿过循环加热的空气而进行更有效地干燥。

准确地自动确定是否存在未分离的衣物环使控制器8能够：

可靠地向用户指示所述环的存在以及需要通过显示器上的消息和/或通过声音警报手动地将其分离，和/或

自动地为电机供应能量以执行快速的加速/减速和/或旋转方向改变动作，以使衣物环与滚筒分离。

在自动衣物环分离操作中，也可以打开阀7以使水喷射到衣物环上和/或达到水容器4内的水平(利用切断能量的泵12和电机)，这将润湿一段衣物环。已经发现，负载的部分润湿可以有助于将衣物环与滚筒分离，尽管当然可以在没有任何附加的水使用的情况下获得最佳的水效率(并且在组合式洗涤机/干燥机中，干燥效率)。

未分离衣物环检测系统

现在将参考图3至图12来描述用于在洗涤循环的自旋干燥阶段之后检测滚筒5中未分离的衣物环16的存在的系统的优选示例。

在第一优选实施例中，具体地参考图3、图4和图11，机器1设置有传感器，用于向控制器8提供在任何特定时间点的电机输出转矩大小的指示；优选地，连续的或采样的转矩信号(或代表转矩的信号)。例如，电流传感器(诸如电流感测电阻器)可以向控制器8提供指示电机电流的输入信号，应当理解，电机电流幅值与有效电机拓扑(诸如在闭环速度控制机制下操作的bldc电机)中的输出电机转矩成比例。

图3和图4是在以1400rpm自旋干燥相终止的洗涤循环完成时，针对4kg毛巾衣物负载，电机电流(以ma为单位)和实际电机速度(以rpm为单位)与电机转数的说明性波形。图3中的波形是在衣物负载未形成未分离的衣物环(也就是说，“非粘性”或自由翻滚的负载)的情况下获得的，而图4的波形是从衣物负载已形成未分离的衣物环(也就是说，“粘性”或非翻滚的负荷)的情况获得的。已知毛巾特别容易形成未剥离的衣物环，并且4kg的负荷大小/重量被认为代表“正常”或平均大小/重量的衣物负载。优选地，如以上所解释的，电机的转子13被固定成与滚筒轴15一起旋转(使得它们之间不存在相对旋转)，使得“电机速度”(并且是转子的旋转速度)也是滚筒的旋转速度。为了获得图3和图4的示例性波形，将理解，控制器8已经通过适当的换向信号为电机供应能量，以便：

使旋转速度上升到高达30rpm，

保持旋转速度为30rpm持续一定的时间周期，

使旋转速度上升到高达60rpm，

保持旋转速度为60rpm持续一定的时间周期，

使旋转速度上升到高达90rpm，

保持旋转速度为90rpm持续一定的时间周期，

使旋转速度上升到高达120rpm，并且

保持旋转速度为120rpm持续一定的时间周期。

保持旋转速度基本上恒定(或速度“达到平台期”)的时间周期在每个速度下可以相同，尽管这在图3和图4的波形中未反映出来。可以通过将平台期内的电机转动次数除以所述平台期的旋转速度来估计每个平台期或“保持”期或阈值期的持续时间。例如，在图3中，在90rpm下的平台期的持续时间可以通过下式计算：

针对如图3所示的非粘性衣物负载(也就是说，不存在未分离的衣物环)的情况，在30rpm平台期旋转速度下，负载在滚筒5内翻滚，开始以60rpm平台期旋转速度分布在滚筒周围，并且在速度高于90rpm下附着到滚筒的内表面(也就是说，通过离心力被保持抵靠滚筒的内表面)。从图3中可以明显看出，在30rpm的平台期旋转速度下的电机电流显著高于在每个较高平台期旋转速度下的电机电流。这是因为：

·在30rpm下，电机需要相对大量的转矩(以及因此电机电流)来抵消衣物负载中项目的重量，以便将它们从滚筒的底部提起。

·在90rpm下，衣物负载上的离心力足够大以提升衣物的项目并将它们分布和保持在滚筒的内表面周围。衣物负载随后与滚筒一起旋转并且用于增加附接到电机/滚筒轴的滚筒的惯性。当以恒定的旋转速度运行时，滚筒和衣物负载的总惯性将保持转子旋转并且仅需要相对少量的转矩来克服与转子旋转相反的摩擦力。

针对粘性衣物负载的情况(也就是说，存在未分离的衣物负载的情况)，如图4所示，衣物负载将分布在滚筒的内表面周围，使得滚筒是合理地平衡的(如果它没有合理地良好平衡，则大多数衣物洗涤机将由于过度的不平衡而停止洗涤过程并重新分布负载)。据观察：

·衣物负载在所有旋转速度下都与滚筒一起旋转，并且因此仅需要相对少量的电机转矩(以及因此电机电流)来抵消在所有速度下的相反摩擦力。

·当速度增加时，转矩(和电流)的量也增加，这是因为当以恒定的速度运行时，摩擦转矩与旋转速度大致线性地成比例。

通过将在第一预定旋转速度(其低于能够离心地保持衣物负载抵靠滚筒的内表面的旋转速度)下的转矩(或电流)或在第二预定旋转速度(其处于或高于能够离心地保持衣物负载抵靠滚筒的内表面的旋转速度)下的转矩(或电流)进行比较，将理解，在非粘性情况下(图3)，转矩(或电流)具有明显的改变。例如，在非粘性情况下，当从30rpm的第一平台期旋转速度改变为90rpm的第二平台期旋转速度时，转矩(或电流)大大地减小。在粘性情况下，当从30rpm的第一平台期旋转速度改变为90rpm的第二平台期旋转速度时，转矩(或电流)略微增加。因此，通过比较在不同平台期旋转速度下所需的转矩(电流)(例如，在30rpm下为i30并且在90rpm下为i90)，可以区分出滚筒中是否存在未分离的衣物环。

基于这些观察，图11描述了根据本发明的第一优选实施例的用于判定滚筒中是否存在未分离的衣物环的示例性方法，所述方法由控制器8执行。在框110处，将滚筒设定为以30rpm的第一设定平台期旋转速度自旋持续第一预定时间周期(例如，10秒)，并且确定在这个周期期间的电机电流的指示。优选地，在30rpm平台期周期间对电机电流求平均值以提供平均电流值avi30。在框111处，滚筒的旋转速度增加到90rpm的第二设定平台期旋转速度并且保持在此处持续第二预定时间周期(例如，10秒)。同样，确定在第二平台期周期期间的电机电流的指示，诸如平均电流值avi90。虽然不是必需的，但优选的是，第一平台期旋转速度低于第二平台期旋转速度，但是将理解，两个速度应当简单地不同并且较高速度可以在较低速度之前。已经选择30rpm和90rpm的特定值是因为已经发现它们能够实现可靠且快速的判定，尽管满足以上要求的其他速度当然也可以提供类似的结果。

简单地计算出在两个预定平台期旋转速度下的平均电流值的差并将这个差与预定阈值进行比较，可足以可靠地判定滚筒中是否存在未分离的衣物环。然而，优选的是，在框112处，计算出指示从第一预定速度到第二预定速度的平均电流的百分比改变的值，并且使用这个指示值与阈值进行比较。例如，框112计算出百分比减少值：

在判定框113处作出关于滚筒中是否存在未分离的衣物环的判定。如果衣物负载已经在滚筒中形成未分离的衣物环，具有相对平衡的分布，则理论上电流的百分比减少应当为负(指示增加)或接近于零，因为当旋转速度从30rpm增加到90rpm时，电流将略微增加以克服相反的摩擦力，所述摩擦力与速度线性成比例地增加。

因此，在这种情况下δi＜0(框114)，其指示滚筒中存在未分离的衣物环。

相比之下，如果滚筒中不存在未分离的衣物环，衣物负载的项目将以30rpm进行翻滚，并且在90rpm下它们将附着到滚筒，并且在30rpm下所需的转矩(电流)将远大于在90rpm下所需的转矩(电流)。

因此，在这种情况下δi＞0(框115)，其指示滚筒中不存在未分离的衣物环。

在以上判定中，已经使用的平均电流阈值百分比改变为0。然而，如上所示，如果滚筒中不存在未分离的衣物环，则δi的值将远大于零，而如果滚筒中存在未分离的衣物环，则δi的值仅略微小于零。因此，计算出的百分比改变值为零可以被解释为指示存在未分离的衣物环，或者为了提供一定的公差或安全余量，可以选择小的正百分比值(诸如10％或20％)作为阈值百分比减少值。当然，可替代地，可以使用百分比增加(而不是减少)计算，其中具有适当的阈值以使得能够可靠地作出未分离的衣物环存在的判定。或者，如以上所提及的，简单地确定从30rpm到90rpm平均电流减小可足以判定滚筒中不存在未分离的衣物环，并且平均电流的任何其他改变可能意味着滚筒中存在未分离的衣物环。

举例来说，将框112中的方程应用到图3和图4的曲线图并且根据曲线图估计平均电流值，正确地得出：

已经发现以上呈现并在图11中示出的算法可靠地检测出当负载大小至少是平均大小或重量时是否存在未分离的衣物环。然而，针对非常小/轻的衣物负载大小/质量，使用以上仅基于电机电流的算法可能无法可靠地检测出未分离的衣物环的存在。这是因为，针对非常小的负载(低于例如约330g)，针对非粘性负载，在30rpm下提升负载所需的附加转矩(与负载粘附到滚筒时的90rpm相比)是可忽略不计的，使得不管滚筒中是否存在未分离的洗衣环，都已经观察到针对非常轻的负载avi30＜avi90。这可能导致以上算法错误地判定滚筒中存在未分离的衣物环，特别是在用于电流改变(或电流百分比改变)比较的阈值水平被设定为零的情况下。

例如，图5示出针对125g“非粘性”衣物负载，电机电流如何响应于电机速度而变化。在图5中，在30rpm旋转速度下的平均电机电流的幅值略微小于在90rpm旋转速度下的平均电流的幅值。我们还对330g和50g的“非粘性”衣物负载进行了测试，并且确认了针对330g“非粘性”负载avi30＞avi90，但是对于125g非粘性负载avi30＜avi90(如图5所示)，使得在阈值为零的情况下，针对小于约330g的负载大小，图10的算法将错误地判定滚筒中存在“粘性”负载(即，未分离的衣物环)。

为了更稳健地检测出非常小/轻的衣物负载中的未分离的衣物环，可以将第二判定标准添加到所述算法。因为在低旋转速度(低于离心地保持衣物抵靠滚筒的表面的速度)下，滚筒5内的衣物负载能够相对于滚筒移动(或翻滚)，所以轴15上的负载不恒定。因此，即使在已经通过控制器8获得期望的或设定的旋转速度时，转子/滚筒速度的实际幅值也将在这个期望的速度附近波动。来自转子位置/速度传感器(无论是运动检测的单独物理传感器还是控制器8的部件/模块，其分析从定子反馈回来的电子信号)的输出信号可以使得控制器8能够监测这种速度波动，以便检测出滚筒中负载的翻滚是否发生并且因此帮助判定滚筒中是否存在未分离的衣物环。因此，在本发明的第二优选实施例(现将参考图6至图10以及图12对其进行描述)中，除了第一实施例中使用的电流改变，还考虑了在各种电机设定速度下的速度变化量。

在附图中，这种速度变化被称为“凸起(bump)能量”(be)，并且是在每个完整的电机机械转动期间的速度变化总量的量度。凸起能量是先前已经用于检测衣物洗涤机中的非平衡(或不平衡)条件的量度(参见例如us20070039106a)。举例来说，针对每次转动的be值实际上可以对应于或代表优选地在每次机械转动期间的多个离散采样时间，实际旋转速度与设定旋转速度(或实际旋转速度的移动平均值)之间的幅度差的绝对值的积分。也就是说，在转动期间的每个采样点处，确定实际速度与设定(或平均实际)速度之间的差的绝对值，并且在整个转动中对所述差进行求和以得出针对每次转动的be的值。

图6至图8各自示出在洗涤循环结束时的高速自旋之后，针对毛巾材料衣物负载，实际电机速度和速度变化(凸起能量)与电机转数的曲线图，其中滚筒中不存在未分离的衣物环，并且其中负载大小分别为330g、125g和50g。如在之前的每个曲线图中那样，实际电机速度信号是随着电机转数增加而向上相对平滑地阶梯式变化的波形，在30rpm、60rpm、90rpm和120rpm的旋转速度下达到平台期。另一个波形是速度变化(或凸起能量)，所述波形通常也遵循阶梯式模式，但在每个平台期或梯级处具有波动值。从图6至图8可以明显看出，当旋转速度从30rpm上升到60rpm时，速度变化测量值具有非常明显的增加。在30rpm下，衣物负载项目在滚筒内翻滚并且速度变化的值相对较小。在60rpm的旋转速度下，由于负载大小太小而不能覆盖滚筒内表面的整个圆周，因此衣物负载的项目不均匀地分布在滚筒的内表面周围。这种不均匀的衣物负载分布导致速度变化值的显著增加。然而，将旋转速度增加到60rpm以上会导致速度变化值减小，这是因为不均匀的负载对滚筒和衣物负载的增加的角动量的影响减小。当旋转速度从60rpm增加到120rpm时，速度变化逐渐减小。

针对非常小/轻的衣物负载大小/质量，在滚筒中存在未分离的衣物环的情况下，速度变化的趋势与以上针对粘附到滚筒内表面的50g衣物负载(在这种情况下通过附接到通常为不锈钢的滚筒内表面的50g磁体来模拟)刚刚描述的趋势相反，如例如图9中所示。应当注意，在图9中，针对旋转速度从30rpm到120rpm的每次阶梯式增加，速度变化值减小。因此，当旋转速度改变时，取决于是否存在未分离的衣物环，速度变化值的不同趋势可以用作用于协助作出正确的衣物环检测判定的第二标准。更优选地，将30rpm下的速度变化值与随后60rpm下的速度变化值进行比较或者将30rpm下的速度变化值与随后90rpm下的速度变化值进行比较，可以检测出在非常轻的负载中：

·在速度变化值减少的情况下，未分离的衣物环的存在，或者

·在速度变化值增加的情况下，不存在未分离的衣物环。

优选地，在与电机电流标准相同的旋转速度平台期确定速度变化标准。以这种方式，可以在两个旋转速度平台期中的每一个期间检测出/计算出第一标准和第二标准，从而最小化执行作出判定所需的方法所花费的时间。此外，与第一(电机电流)标准一样，优选地，仅在速度信号的每个平台期区域期间测量速度变化信号，理想地求平均值，使得产生针对每个转子/滚筒速度平台期的单个速度变化值。

然而，已经发现，使用速度变化的这个第二标准在针对较大或“正常”衣物负载大小/质量区分是否存在未分离的衣物负载方面不是特别有效。这是因为，特别是在低速下(例如，在30rpm下但也在60rpm下)，来自“非粘性”衣物负载(没有未分离的衣物环)的速度变化值信号在每个电机速度平台期处波动如此之大，以致于太“嘈杂”而不能在检测算法中使用。速度变化值大波动的原因是：由于大的衣物负载项目以低速翻滚，它们对滚筒的(低)旋转速度造成显著的影响。因此，优选的是，第二(速度变化)标准仅用于针对轻/小的衣物负载判定是否存在未分离的衣物负载。虽然以下对使用速度变化的检测系统的解释不需要向控制器输入负载大小/质量，但是当然可以提供负载大小/质量并且对算法进行适配，使得当负载大小/质量低于预定阈值时，仅将速度变化用作区分标准。

基于以上观察，图12描述了根据本发明第二优选实施例的用于判定滚筒中是否存在未分离的衣物环的示例性方法，所述方法由控制器8执行。在框120处，将滚筒设定为以30rpm的第一平台期旋转速度自旋持续第一预定时间周期(例如，10秒)，并且确定在这个时间周期期间的电动电流的指示和速度变化的指示。优选地，对在30rpm平台期周期期间检测到的电机电流值和速度变化值求平均值以提供平均电流值avi30和平均凸起能量(速度变化)值avbe30。在框121处，滚筒的旋转速度改变以将第二平台期旋转速度设定为90rpm持续第二预定时间周期(例如，10秒)。同样，确定在第二平台期周期期间的电机电流指示和速度变化指示，诸如平均电流值avi90和平均凸起能量值avbe90。虽然不是必需的，但优选的是，第一平台期旋转速度低于第二平台期旋转速度，并且已经选择30rpm和90rpm的特定值是因为已经发现它们能够实现可靠且快速的判定，尽管满足以上要求的其他速度当然也可以提供类似的结果。

如前所述，两个预定平台期旋转下的平均电流值的差可以用于比较目的，但是在框122处，优选的是计算出指示从第一预定速度到第二预定速度的平均电流百分比改变的值δi。框122类似于先前的框112，不同之处在于还确定了附加的凸起能量改变值(速度变化值的改变)δbe(在图12所示的优选形式中，计算出凸起能量减小值，因此负值指示增加)。

如在先前的判定框113中那样，在框123处作出关于计算出的电机电流百分比改变是否大于阈值的判定(在所示的情况下，阈值为零)。如果电机电流的百分比改变大于阈值，则判定(框124)滚筒中不存在未分离的衣物负载。这是图3所示的情况，其中负载大小是正常的(或者至少高于约200g)并且与在90rpm下相比，在30rpm下需要多得多的电机转矩来提升衣物负载的项目，在90rpm下负载通过离心力被保持抵靠滚筒的内表面。

如果在判定框123处电流的改变不大于零，则负载大小为“正常”(大于约200g)并且存在未分离的衣物环(即，“粘性”负载)或衣物负载非常轻/小，使得在30rpm与90rpm之间电机电流没有变化或略微增加。然后控制转到判定框125，其中将第二标准(速度变化)引入判定中。在判定框125处，如果在30rpm与90rpm之间凸起能量增加(也就是说，δbe＜0)，则控制转到框124，其中判定滚筒中不存在未分离的衣物环。这种情况在图7和图8中示出，其中“非粘性”负载大小非常小，但是当电机的旋转速度从30rpm增到到90rpm时，检测到凸起能量显著增加。在判定框125处，如果在30rpm与90rpm之间凸起能量减小(也就是说，δbe＞0)，则控制转到框126，其中判定滚筒中存在未分离的衣物环。这是在图9中示出的情况，其中针对非常轻的“粘性”负载(而且还针对“正常”或较大的“粘性”负载大小)，当电机旋转速度从30rpm增到到90rpm时，凸起能量减小。尽管在判定框125中将凸起能量改变与零阈值进行比较，但是当然可以将其与不同的阈值进行比较。

图5和图7的示例性波形可以用于解释图12的算法的操作。这两个附图都涉及“非粘性”(即，不存在未分离的衣物环)、非常轻的125g衣物负载。

从图5中可以观察到：

并且

将这些值代入到判定框123中的方程：

由于这个结果为负，控制从框123转到判定框125。从图7中可以观察到：

并且

将这些值代入到判定框125中的方程：

δbe＝7-33＝-26。

因为这个结果也是负的，所以在框124处正确地判定滚筒中不存在未分离的衣物环。

图13描述了根据本发明的第三优选实施例的用于判定滚筒中是否存在未分离的衣物环的示例性方法，所述方法由控制器8执行。这个实施例类似于第二优选实施例，但是它涉及在三个单独的基本上恒定的平台期旋转速度下测量电流值和凸起能量值。应当注意，在本说明书中例示的比较中使用的电机电流值和/或凸起能量值并不限于在仅两个或仅三个不同的阈值速度下获得的值，并且可以使用多于三个速度。

在相应的框130、131和132中，针对30rpm、60rpm和90rpm的示例性旋转速度，获得电机电流值和速度变化值，并且针对每个速度计算平均电流值(avi30、avi60、avi90)和平均速度变化值(avbe30，avbe60、avbe90)。如先前提及的，例如，平台期，即基本上恒定的速度可以维持约10秒。

然后接着产生一系列判定框(133、135、136、139)，它们根据在三个旋转速度下的平均电流(或转矩)和速度变化来确定滚筒中是否存在未分离的衣物环。首先，判定框133将在30rpm下的平均电流与在90rpm下的平均电流进行比较(如先前所述，可替代地，可以计算电流的百分比改变)。如果在30rpm下的平均电流大于在90rpm下的平均电流，则负载具有“正常”大小(大于约200g)并且可以判定(框134)滚筒中不存在未分离的衣物环。

如果对框133中的判定的答案是“否”，则在判定框135处，将在30rpm下的平均电流与在60rpm下的平均电流进行比较。同样，可替代地，可以计算电流的百分比改变。如果在30rpm下的平均电流大于在60rpm下的平均电流，则负载大小非常小(小于约200g)并且判定(框134)滚筒中不存在未分离的衣物环。例如，图5中示出了这种情况，其中当速度从30rpm(在此速度下负载进行翻滚)增加到60rpm(在此速度下负载不再进行翻滚并且电流/速度/转矩只需克服机器的摩擦力而不是提升负载)时，电流小幅增加。

如果对判定框135中的问题的答案为“否”，则在判定框136处，将在30rpm下的平均速度变化与在60rpm下的平均速度变化进行比较。如果在30rpm下的平均速度变化大于或等于在60rpm下的平均速度变化，则负载大小非常小并且判定(框137)滚筒中存在未分离的衣物环。这种情况在图9中示出，其中将理解，在30rpm下，负载不进行翻滚，而是替代地仅仅是滚筒表面上的不平衡负载，从而产生比等效翻滚负载(图8)更大的凸起能量值，这对电机的速度变化影响较小。

如果对判定框136中的问题的答案为“否”，则在判定框138处，将在30rpm下的平均速度变化与在90rpm下的平均速度变化进行比较。如果在30rpm下的平均速度变化小于在90rpm下的平均速度变化，则负载大小非常小(小于约200g)并且判定(框134)滚筒中不存在未分离的衣物环。这种情况在图7和图8中示出。应当注意，在判定框135处将已经检测到一些这种负载，但是在一些情况下，在30rpm下的电机电流可以与在60rpm下的电机电流相同或略小，并且只有判定框138才能确认滚筒中不存在未分离的衣物环的事实。

如果对判定框138中的问题的回答是“否”，则通过消除过程判定(在框137处)滚筒中存在未分离的衣物环。这类似于图9所示的情况，其中针对于非常轻的“粘性”负载(而且还针对“正常”或较大的“粘性”负载大小)，当电机旋转速度从30rpm增到到90rpm时，凸起能量减小。尽管直接对判定框136和138中的相应的凸起能量改变进行了比较，但是可替代地，但是可以确定凸起能量值的改变(或凸起能量值的百分比改变)以及与阈值相比所得的改变值。

如先前所讨论的，一旦已经判定滚筒中存在未分离的衣物环(框114或126)，控制器8就可以进一步被编程为在听觉和/或视觉上警告用户存在衣物环，诸如通过设备的的控制面板9或在无线连接装置(诸如移动电话)上。可替代地或另外，控制器8可以被编程为通过在洗涤循环结束时(或者在组合式衣物洗涤机/干燥机中的干燥循环开始之前)经历短的附加分离操作阶段来自动地松开/分离/破坏/毁坏未分离的衣物环，此操作涉及快速地改变滚筒的速度和/或旋转方向，直到衣物环断开，这类似于前述de19947307c中描述的过程。可替代地或另外，分离阶段可以包括将水引入负载，这类似于前述us2990706a和de2416518a中描述的过程。