洗衣机的控制方法

洗衣机的控制方法
【专利摘要】本发明提供洗衣机的控制方法，洗衣机包括：储水槽；洗涤槽，用于收容洗涤物，以铅直的轴为中心在储水槽内旋转；波轮，以能够旋转的方式设置在洗涤槽内；以及电动机，使洗涤槽及波轮中的至少一方旋转，该控制方法包括：(a)，向洗涤槽内供水至已设定的偏心发生水位；(b)，使波轮旋转；(c)，检测洗涤物量；(d)，使洗涤槽以规定加速度加速旋转；(e)，在洗涤槽加速旋转的过程中，基于在洗涤槽的转速在规定区间的状态下施加于电动机的电流值以及在(c)中求出的洗涤物量来求出偏心量；以及(f)，在偏心量比基准值大的情况下，向洗涤槽内供水至第一供水水位，在偏心量比基准值小的情况下，供水至比第一供水水位高的第二水位。
【专利说明】
洗衣机的控制方法
[00011 本申请基于申请号为10-2015-0024407、申请日为2015年02月17日的韩国专利申 请提出，并要求该韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容在此引入本申请作 为参考。
技术领域
[0002] 本发明涉及洗衣机的控制方法。
【背景技术】
[0003] 通常，洗衣机是通过洗涤、脱水和/或烘干等多种作用来除去粘在洗涤物上的污垢 的装置。洗衣机通过使装有衣物或寝具等洗涤物的洗涤槽在储水槽内旋转，来除去粘在洗 涤物上的污垢。这种洗衣机通常向储水槽内供水，使洗涤槽旋转，并实施除去粘在洗涤物上 的污垢的洗涤或者漂洗之后，使储水槽排水，再使洗涤槽高速旋转，使洗涤物脱水。但是，洗 涤物在洗涤槽内偏置于一侧的状态下，洗涤槽旋转的偏心旋转的情况下，可能因过大的振 动而在洗涤槽与储水槽之间产生冲突。
[0004] 因此，在现有技术中反复以下过程:储水槽进行排水之后，使洗涤槽以规定速度旋 转并检测洗涤槽的偏心的程度（以下，称为"偏心量"），在偏心量比已设定的容许值低的情 况下，使洗涤槽以更高的速度加速并进行脱水，否则判断为洗涤槽内的洗涤物偏置于一侧， 或者多个洗涤物缠在一起，在该情况下，反复进行一下过程，即：在使洗涤槽向两个方向交 替旋转以解除洗涤物的缠绕之后，再次检测偏心量。通常情况下，经过反复进行多次解除洗 涤物的缠绕过程，使得洗涤物均匀地分散在洗涤槽内，由此，洗涤槽的偏心降低，能够继续 进行脱水，但是，根据投入到洗涤槽内的洗涤物的状态，即便反复进行解除洗涤物的缠绕的 过程也难以降低洗涤槽的偏心，因此存在因持续性地进行解除洗涤物的缠绕而投入脱水的 时间过长，或者在严重的情况下脱水失败的问题。
[0005] 最近的洗衣机也有提供适于洗涤长度、面积或者体积较大的洗涤物的（例如，床 单、毛巾、毯子、被子等)特定行程的情况。但是，现有的这种行程不考虑投入到洗涤槽的洗 涤物的特性，因此，存在即便实施洗涤物缠绕解除，也不能消除偏心的问题。例如，如在两套 以上被子、两张以上的毛巾或者床单等情况，在各洗涤物的尺寸大的情况下，存在难以消除 偏心的问题。

【发明内容】

[0006] 本发明提供一种洗衣机的控制方法，以解决的以下问题。
[0007] 第一，根据投入到洗涤槽内的洗涤物的特性使洗涤物二元化，根据以各情况定义 的水位实施供水。
[0008] 第二，根据投入到洗涤槽内的洗涤物的状态的不同，供水不同，从而在脱水之前预 先将洗涤物均匀地布置在洗涤槽内。
[0009] 第三，在脱水时，洗涤物均匀地分散在洗涤槽内，因此，能够抑制脱水时产生振动， 由此，能够防止产生因过大的振动而中断脱水的现象。
[0010] 本发明的洗衣机的控制方法，所述洗衣机包括:储水槽;洗涤槽，用于收容洗涤物， 以铅直的轴为中心在所述储水槽内旋转;波轮，以能够旋转的方式设置在所述洗涤槽内；以 及电动机，使所述洗涤槽及波轮中的至少一方旋转，其特征在于，包括：（a)步骤，向所述洗 涤槽内供水至已设定的偏心发生水位；（b)步骤，使所述波轮旋转；（c)步骤，检测洗涤物量； (d)步骤，使所述洗涤槽以规定加速度加速旋转；（e)步骤，在所述洗涤槽加速旋转的过程 中，基于在所述洗涤槽的转速在规定区间的状态下施加于所述电动机的电流值以及在所述 (c)步骤中求出的洗涤物量来求出偏心量；以及(f)步骤，在所述偏心量比基准值大的情况 下，向所述洗涤槽内供水至第一供水水位，在所述偏心量比所述基准值小的情况下，供水至 比所述第一供水水位高的第二水位。
[0011] 所述(a)步骤中，所述偏心发生水位在使所述波轮完全淹没的水位以上。
[0012]所述偏心发生水位是能够通过控制向所述洗涤槽内供水的供水阀来供水的多个 水位中的最低的水位。
[0013] 所述(b)步骤中，所述波轮向两个方向交替旋转。
[0014] 所述(c)步骤包括：（cl)步骤，使所述洗涤槽加速旋转至已设定的目标速度；以及 (c2)步骤，使所述洗涤槽以所述目标速度旋转规定时间，所述洗涤物量是基于在所述(cl) 步骤中向所述电动机输入的电流值与在所述(c2)步骤中向所述电动机输入的电流值之间 的差来求出的。
[0015] 所述(e)步骤中，所述偏心量是基于向所述电动机施加规定时间的电流值的最大 值来求出的。
[0016] 该控制方法包括：（g)步骤，在所述(f)步骤之后，通过使所述洗涤槽及所述波轮中 的至少一方旋转，来处理洗涤物；（h)步骤，对所述储水槽进行排水；以及(i)步骤，通过使所 述洗涤槽高速旋转，来对洗涤物进行脱水，在所述(f)步骤中供水至所述第一供水水位的情 况下，在通过所述(h)步骤的排水来所述洗涤槽内的水位下降至第一脱水水位时，实施所述 (i)步骤，并且，在所述(f)步骤中供水至所述第二供水水位的情况下，在所述洗涤槽内的水 位下降至比所述第一脱水水位高的第二脱水水位时，实施所述(i)步骤。
[0017]该控制方法还包括：（j)步骤，在实施所述(i)步骤中检测偏心量；以及(k)步骤，在 所述(j)步骤中检测出的偏心量在容许值以上时，中断脱水。
[0018] 该控制方法还包括：（1)步骤，在所述(k)步骤之后再次向所述洗涤槽供水；以及 (m)步骤，使所述波轮及洗涤槽中的至少一方旋转，以使所述洗涤槽内的洗涤物的位置发生 变化，在所述(k)步骤中，在所述(f)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，供水至第一 洗涤物缠绕解除水位，在所述(f)步骤供水至所述第二供水水位的情况下，供水至比所述第 一洗涤物缠绕解除水位高的第二洗涤物缠绕解除水位。
[0019] 另外，本发明的洗衣机的控制方法，所述洗衣机包括:储水槽;洗涤槽，用于收容洗 涤物，以铅直的轴为中心在所述储水槽内旋转;波轮，以能够旋转的方式设置在所述洗涤槽 内；以及电动机，使所述洗涤槽及波轮中的至少一方旋转，其特征在于，包括：（a)步骤，在以 使洗涤物的至少一部分浸湿的方式在所述洗涤槽内装有规定量的水的状态下，使所述波轮 旋转；（b)步骤，在所述电动机加速至目标速度之后，保持所述目标速度旋转规定时间，并且 基于在所述电动机加速至所述目标速度的过程中施加于所述电动机的电流值以及保持所 述目标速度旋转的过程中施加于所述电动机的电流值，来从下述负荷方程式求出转动惯量 J;(C)步骤，基于在所述电动机以规定加速度加速的过程中施加于所述电动机的电流值以 及所述转动惯量，来求出与下述负荷方程式的Tl值相应地发生变化的偏心量；以及(d)步 骤，在所述偏心量比基准值大的情况下，向所述洗涤槽内供水至第一供水水位，在所述偏心 量比所述基准值低的情况下，供水至比所述第二供水水位高的第二供水水位，
[0020]
[0021]其中，J是所述电动机的转子的转动惯量和负荷的转动惯量的合，
[0022] i(t)是施加于所述电动机的瞬时电流，
[0023] Te是所述电动机产生的扭矩，
[0024] kT是所述电动机的扭矩常数，
[0025] C>f是所述电动机的磁通量，
[0026] 是所述电动机的转子的角速度，
[0027] Β是粘性摩擦系数。
[0028] 所述(a)步骤中的所述洗涤槽内的水位在使所述波轮完全淹没的水位以上。
[0029] 在向所述洗涤槽内供水至能够通过控制向所述洗涤槽内供水的供水阀来供水的 多个水位中的最低水位的状态下，实施所述(a)步骤。
[0030] 所述(a)步骤中，所述波轮向两个方向交替旋转。
[0031] 该控制方法包括：（e)步骤，在所述(d)步骤之后，通过使所述洗涤槽及所述波轮中 的至少一方旋转，来处理洗涤物；（f)步骤，对所述储水槽进行排水；以及(g)步骤，通过使所 述洗涤槽高速旋转，来对洗涤物进行脱水，在所述(d)步骤中供水至所述第一供水水位的情 况下，在通过所述(f)步骤的排水来所述洗涤槽内的水位下降至第一脱水水位时，实施所述 (g)步骤，并且，在所述(d)步骤中供水至所述第二供水水位的情况下，在所述洗涤槽内的水 位下降至比所述第一脱水水位高的第二脱水水位时，实施所述(g)步骤。
[0032] 该控制方法还包括：（h)步骤，在实施所述(g)步骤中检测偏心量；以及(i)步骤，当 所述(h)步骤中检测出的偏心量在容许值以上时，中断脱水。
[0033] 该控制方法还包括：（j)步骤，在所述（i)步骤之后再次向所述洗涤槽供水；以及 (k)步骤，使所述波轮及洗涤槽中的至少一方旋转，以使所述洗涤槽内的洗涤物的位置发生 变化，在所述(i)步骤中，在所述(d)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，供水至第一 洗涤物缠绕解除水位，在所述(d)步骤中供水至所述第二供水水位的情况下，供水至比所述 第一洗涤物缠绕解除水位高的第二洗涤物缠绕解除水位。
【附图说明】
[0034] 在参照附图对实施例进行详细说明时，相同的附图标记指相同的构件。
[0035] 图1是本发明一实施例的洗衣机的侧剖视图。
[0036] 图2是示出图1所示的洗衣机的主要结构之间的控制关系的框图。
[0037]图3是对电动机驱动系统的结构进行框图化而示出的图。
[0038]图4是对电动机进行控制的电路的框图。
[0039] 图5是示出在洗涤槽旋转过程中检测出偏心量的速度区间的图表。
[0040] 图6是用于说明本发明一实施例的洗衣机的控制方法的流程图。
[0041 ]图7A是示出现有的洗衣机的排水过程的图。
[0042] 图7B是在图6的步骤S16中判断为偏心量比基准值大的情况下的洗涤和排水过程 (S17至S20)的图。
[0043] 图7C是在图6的步骤S16中判断为偏心量比基准值小的情况下的洗涤和排水过程 (S28至S31)的图。
【具体实施方式】
[0044] 参照附图和详细记载的后述的实施例，会更加清楚本发明的有益点、特征以及达 到所述有益点和特征的方法。但是，本发明不限于以下公开的实施例，可以以彼此不同的形 式实现，需要说明的是，本实施例可以使本发明的公开完全，并且为了完全地告知本领域技 术人员而提供，本发明的保护范围基于权利要求书而确定。在整个说明书中，相同的附图标 记表不相同的结构。
[0045] 图1是本发明一实施例的洗衣机的侧剖视图。图2是示出图1所示的洗衣机的主要 结构之间的控制关系的框图。参照图1至图2,本发明一实施例的洗衣机可包括:壳体1;储水 槽2,其设置在壳体1内，用于收容洗涤水;洗涤槽3,其用于收容洗涤物，以能够旋转的方式 设置在储水槽2内；波轮4，其以能够旋转的方式设置在洗涤槽3内；电动机13，其使洗涤槽3 和/或波轮4旋转。
[0046] 在洗衣机可设置有用于管控从电动机13向洗涤槽3或者波轮4传递的旋转力的离 合器(未图示）。在控制部30的控制下，所述离合器可以恰当地进行动作，由此，在洗涤槽3静 止状态下仅波轮4旋转，或者波轮4和洗涤槽3-体旋转。
[0047] 壳体1提供向其内侧能够收容储水槽2、洗涤槽3、驱动部13等用于构成洗衣机的各 种部件的空间。壳体1可包括:机壳12,其上部被打开，并且提供向内侧收容储水槽2的空间； 机壳盖14,其配置在机壳12的被打开的上部，并且在大致中心部形成有供洗涤物出入的出 入口。用于开闭所述出入口的门部7以能够旋转的方式设置在机壳盖14上。
[0048] 储水槽2是上部被开口，并且可通过支撑构件15挂在壳体1内。支撑构件15的上端 以能够旋转的方式与机壳盖14连接，下端通过悬架(未图示），与储水槽2的下部连接。在洗 涤槽3或者波轮4旋转时引发的储水槽2的振动可通过所述悬架得到缓冲。
[0049] 洗涤槽3的上部开口，以使洗涤物能够从上侧投入，而且洗涤槽3以铅直的轴 (vertical axis)为中心旋转。洗涤槽3的下部可设置有波轮4。洗涤槽3可设置有多个通孔 (未图示），以使洗涤水在洗涤槽3与储水槽2之间流动。
[0050] 壳体1可设置有控制面板11。控制面板11可具有:输入部21，其从用户接收对洗衣 机的整个工作的各种控制指令;显示部(未图示），其显示洗衣机的工作状态。输入部21可包 括接收所述控制指令的各种操作按钮、表盘、触摸屏等输入机构。所述显示部可包括二极 管、IXD/LED面板等，也可以由兼有输入部21的触摸屏构成。
[0051] 供水流路5与水龙头等供水源连接，可设置有对沿供水流路5供给的水进行管控的 供水阀6。当通过控制部30打开供水阀6时，经由供水流路5所引导的水向洗涤槽3和/或储水 槽2内供给。根据实施例，经由供水流路5所引导的水不直接供给至洗涤槽3,而经由储水槽2 与洗涤槽3之间供给，但是在该情况下，也会通过形成在洗涤槽3的通孔，水从储水槽2向洗 涤槽3内流入，因此，在结束供水时，储水槽2和洗涤槽3变成相同的水位。
[0052]在洗衣机还可设置有:排水流路9,其引导从储水槽2排出的水;排水阀8,其管控排 水流路9;排水栗10，其设置在排水流路9上。在控制部20的控制下排水阀8被打开，而排水栗 10进行动作，因此储水槽2排水。
[0053]电动机13可包括缠绕有线圈的定子(stator)13a和通过与线圈产生电磁相互作用 而旋转的转子(rotor) 13b。在实施例中，电动机13是定子13a为通过线圈来接收电流的电 枢，具有永久磁铁的转子13b在定子13a的外侧旋转的外转子(outer rotor)类型，但是不限 于此。
[0054]控制部30控制洗衣机的整个工作，其不仅控制图2所示的供水阀6、输入部21、排水 栗10、电动机控制系统40,还能够控制构成其他洗衣机的各种电子/电器装置的工作。
[0055] 电动机13可控制速度和/或位置。所述电动机13可以是永磁同步电动机 (Permanent Magnet Synchronous Motor)或者无刷直流电动机（Brushless DC electric motor)等，但是不限于此。
[0056] 图3是对电动机驱动系统的结构进行框图化而示出的图。图4是对电动机进行控制 的电路的框图。参照图3至图4,电动机控制系统(motor control system)40控制电动机13 的旋转，而且可包括速度控制器41和电流控制器42。
[0057]速度控制器41根据从控制部30输出的速度指令ω *来输出电流指令i*。为了控制 电动机13的转子的位置或者速度，需要控制扭矩，扭矩与向电枢输入的电流成正比例，因此 速度控制器41计算电动机13以速度ω*旋转所需的电流i*，并将其向电流控制器42输出。 [0058]在洗衣机可设置有检测转子13b的速度的速度检测部16,通过速度检测部16检测 出的速度(以下，称为"当前速度"）输入至速度控制器41。速度控制器41调节通过从控制 部30输出的速度指令来输入的指令速度值ω *和通过基于当前速度值〇^进行微分-积分 (Propotional-Integral，ΡΙ)控制来输出的指令电流值i*，最终，产生能够使电动机13的当 前速度ω m与速度指令值ω *相对应所需的扭矩。
[0059] 另外，转子的位置Θ是对速度积分的值，因此，速度检测部16也可以基于所检测出 的当前速度值ω m来确定位置Θ。
[0060] 电流控制器42根据从速度控制器41输出的电流指令i*来输出电压指令v*。在实施 例中，以通过电力变换装置18对电动机13施加电压的控制为基础来对电动机13进行控制。 基于从电流控制器42输出的电压指令值v*，指令电压值v*从电力变换装置18施加到电动机 13,电动机13通过所述指令电压值v*产生的扭矩与电动机13基于指令电流值i*而直接被控 制的情况相比，实质上为相同的量。
[0061 ]电流控制器42可基于通过从速度控制器41输出的速度指令来输入的指令电流值 i*和通过电流检测部16检测的电流（以下，称为"当前电流"）值^来调节通过PI控制输出的 指令电压值V*。
[0062]电力变换装置18将从电源19输出的电力变换并将电压v*施加于电动机13。电力变 换装置18可包括：脉冲宽度调制计算部（未图示），基于脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation)方式来输出与电压指令值v*相同的大小(Volt-Second Average)及脉冲频率； 逆变器(未图示），其从所述脉冲宽度调制计算部接收脉冲宽度调制信号，并直接控制向电 动机13输入的电源。根据实施例，脉冲宽度调制计算部可包含于逆变器，这种逆变器通常称 为脉冲宽度调制逆变器。
[0063]参照图4，从控制电动机13的电路中导出如下所示的方程式。
[0064]电枢电路的电压式：
[0065]
[0066] 其中，vt:施加于电枢电路的电压，
[0067] i(t):电枢线圈的电流[A]，
[0068] Ra:电枢线圈的电阻[Ω]，
[0069] La:电枢线圈的电感[H]
[0070] et:反电动势（back Electro-Motive Force，EMF)[V]
[0071] 负荷的运动方程式：
[0072]
[0073] JJm+JL 式3
[0074] 其中，Te:电动机产生的扭矩[Nm]，
[0075] kT:扭矩常数[Nm/Wb/A]，
[0076] :磁通量，
[0077] J:整个系统的转动惯量[kg · m2]，
[0078] c〇m:转子的角速度[rad/s]，
[0079] Jm:转子的转动惯量[kg · m2]，
[0080] JL:负荷的转动惯量[kg · m2]，
[0081] B:粘性摩擦系数[Nm/rad/s]。
[0082] 负荷的运动方程式中，整个系统的转动惯量J可通过如下方式求出：将洗涤槽3以 规定的加速度W加速旋转至规定的目标速度ω s之后，基于在以保持目标速度ω 3并旋转的 洗涤物量检测运转实施的过程中检测的电流值来求出。
[0083] 更加详细而言，在洗涤槽3加速过程中，负荷的运动方程式可以以如下式表示。
[0084] kT?fii = Jai+B〇i+TL 式 4
[0085] 其中，ijP ωι是在洗涤槽3加速过程中的特定时间点七上分别通过电流检测部16 和速度检测部16检测出的值。
[0086] 在洗涤槽3以目标速度c〇s旋转的过程中，负荷的运动方程式可以以如下式表示。
[0087] kx?fi2 = 0+B〇2+TL 式 5
[0088] 其中，12和ω 2是在洗涤槽3以目标速度ω s旋转的过程中的特定时间点分别通 过电流检测部16和速度检测部16检测出的值。
[0089] kT、?f、B等是可根据电动机13规格而预先定义的值，从式5求出?Υ，将其代入式4， 因此可求出整个系统的转动惯量J<J可因投入到洗涤槽3内的洗涤物的量而不同，以下，J或 者与J相对应地变化的主特征值定义为"洗涤物量"。
[0090] 根据洗涤物在洗涤槽3内的分布状态的不同，基于负荷的扭矩?Υ不同。因此，以基 于负荷的扭矩Tl为基础，可定义洗涤槽3偏心旋转的程度，即，"偏心量"。偏心量也可以基于 负荷的扭矩?Υ本身来定义，还可以与基于负荷的扭矩?Υ相对应地变换的特征值来定义。例 如，从式2可以以如下形式定义偏心量UB。
[0091] ~… γη…一
-~m -
[0092] 在式6中，
*定义为UBconst时，UB可以以如下定义。
[0093] UB = UBconst · i(t)_J 式7
[0094] 在使洗涤槽3以规定加速度α(参照图5)加速并且求偏心量的情况下，，在洗涤槽3 加速过程中，UBconst的值恒定，因此，基于在前面求出的洗涤物量J和在求偏心量的特定时 间点对电动机13施加的电流值来求出偏心量UB。
[0095] 式7中的用于确定偏心量UB的电流值可以是当洗涤槽3以规定加速度加速的过程 中转速达到已设定的规定目标速度ωυΒ时通过电流检测部16检测出的值。其中，目标速度 ω ub优选为在洗涤槽3的振动为最大时的速度，这是通过实验可定义的。
[0096] 在洗涤槽3以规定加速度加速的过程中，通过速度检测部16检测的速度值达到ωυΒ 时，控制部30利用规定时间的通过电流检测部16检测的电流值中的最大值来确定偏心量 UB。例如，求出电流值的最大值的时间可以是包括速度达到ω UB时的规定时间，或者速度达 到ω UB之后的规定时间或者速度达到ω UB之间的规定时间。
[0097] 图5是在洗涤槽3以规定加速度α加速过程中，根据时间，洗涤槽3的速度变化的放 大图，如图所示，洗涤槽3的当前速度〇^追随速度指令值ω*并摇摆。在该过程中，通过电流 检测部16检测的电流值依然会摇摆，尤其振动越大，会以更大的振幅摇摆。优选为，偏心量 UB基于差生最大振动时的当前电流值来求出，从这种观点下，优选为，控制部30利用其摇摆 的电流值中的最大值来计算偏心量UB。但是，由于ω υΒ是已经考虑到产生最大振动的速度而 设置的值，因此，控制部30也可以在通过速度检测部16检测的当前速度〇^达到ω υΒ的时间 点，利用通过电流检测部16检测的电流值来计算偏心量UB。
[0098]另外，从式7可知，偏心量UB随着电流值i(t)越大(振动大的情况），并且洗涤物量J 越小而越大。通常，电流值大且洗涤物量小的情况(即，偏心量UB大的情况)是因投入到洗涤 槽3内的洗涤物的体积小，而洗涤物在洗涤槽3内偏置在一侧的情况。例如，是向洗涤槽3内 投入一两张床单或毛巾的情况。以下，将这种洗涤物投入洗涤槽3的状态称为"少量偏心洗 涤物状态"。
[0099] 相反，在电流值小且洗涤物量大的情况求出为偏心量UB小的值，通常，如同毯子、 夹被、冬季被子等体积大的洗涤物投入洗涤槽3内的情况是那样的。以下，将这种洗涤物投 入到洗涤槽3的状态称为"多量均等洗涤物状态"。
[0100] 本发明一实施例的洗衣机的控制方法包括：向洗涤槽3内供水至已设定的偏心发 生水位H0的步骤;使波轮4旋转的步骤;检测洗涤物量J的步骤;使洗涤槽3以规定加速度α加 速旋转的步骤;在洗涤槽3加速旋转的过程中，以在速度ω m在规定区间的状态下对电动机 13施加的电流值im和洗涤物量J为基础来求出偏心量UB的步骤;在偏心量UB比基准值UB0大 的情况下向洗涤槽3内供水至第一供水水位WL1，在偏心量UB比基准值UBO小的情况下供水 至比第一供水水位WL1高的第二水位WL2的步骤。
[0101 ]所述方法可基于偏心量UB来判断少量偏心洗涤物投入状态和多量均等洗涤物投 入状态，并且能够随着各状态使用于洗涤或漂洗的水的水位最佳化。以下，参照图6至图7， 对所述控制方法进行更详细的说明。
[0102] 图6是用于说明本发明一实施例的洗衣机的控制方法的流程图。图7A是示出现有 的洗衣机的排水过程的图，图7B是在图6的S17步骤中判断为偏心量比基准值大的情况下的 洗涤和排水过程(S18至S20)的图，图7C是在图6的S17步骤中判断为偏心量比基准值小的情 况下的洗涤和排水过程(S29至S31)的图。
[0103] 在洗涤物投入洗涤槽3内的状态下向储水槽2或者洗涤槽3内供水至已设定的偏心 发生水位H〇(参照图1)(S11)。洗衣机可包括用于检测储水槽2内的水位的水位传感器23,供 水阀5被打开后，控制部30判断为通过水位传感器23检测的水位达到偏心发生水位H0时，控 制供水阀5关闭。
[0104] 偏心发生水位H0设置为能够浸湿放置在波轮4上的洗涤物的至少部分，但是对于 投入薄的片或者一两张毛巾程度的少量的洗涤物的情况下，即便洗涤物随着波轮4旋转时 产生的水流而移动，也时刻保持与波轮4接触状态的方式设置为充分地低，但是优选设置为 能够完全淹没波轮4的水位以上。在能够供水的水位已设定的情况下，偏心发生水位H0可设 置为所述能够供水的水位中的最低水位。例如，在构成为从第一水位(最低水位)到第十水 位(最高水位）的十个阶段的能够供水的洗衣机的情况下，偏心发生水位H0设置为第一水 位。
[0105] 在水通过第一供水步骤S11填满于储水槽2内状态下，偏心引起步骤S12实施。在偏 心引起步骤S12中，波轮4可以向两个方向交替旋转。在偏心发生水位H0下，洗涤物可通过与 波轮4之间的接触而移动。在少量偏心洗涤物状态的情况下，在结束偏心引起步骤S12之后， 洗涤物容易处于在洗涤槽3内偏置一侧的状态。
[0106] 相反，在多量均等洗涤物状态的情况下，不仅多个洗涤物与波轮4的旋转无关地位 置变动少，而且由于与洗涤槽3已经处于少量偏心洗涤物状态的情况相比，由大体积的洗涤 物填满，因此，引起偏心的程度相对于少量偏心洗涤物状态的情况轻。
[0107] 即，通过偏心引起步骤S12，洗涤物在洗涤槽3内偏置的程度在少量偏心洗涤物状 态的情况和多量均等洗涤物状态的情况之间存在偏差，因此在偏心引起步骤S12之后检测 偏心量，并基于检测的偏心量更加明确且准确地求出少量偏心洗涤物状态和多量均等洗涤 物状态。
[0108] 之后，可实施洗涤物量检测步骤S13。洗涤物量检测步骤S13可包括将洗涤槽3加速 至已设定的目标速度ω s的加速步骤和在规定时间内保持目标速度ω s并旋转的的速度保持 步骤。在洗涤物量检测步骤S13中，参照式4和式5,根据上述的方法来求出洗涤物量J。
[0109] 之后，实施求出偏心量UB的偏心量计算步骤A。偏心量计算步骤A可包括使洗涤槽3 以规定加速度α加速旋转的步骤S14、在洗涤槽3加速旋转的过程中，速度在规定区间的状态 下，检测施加于电动机13的电流的步骤S15、基于在步骤S13求出的洗涤物量J和在步骤S14 求出的电流值来求出偏心量UB的步骤S16。
[0110] 用于求出偏心量UB所需的电流可以是在通过速度检测部16检测的速度达到偏 心检测速度ωυΒ的时间点tUB时通过电流检测部16检测的电流值im。与此不同地，可以是在 偏心检测速度ωυΒ的附近的规定速度区间内，通过电流检测部16检测的电流值，在该情况 下，可以是通过速度检测部16检测的速度ω Μ达到ωυΒ之后的规定时间或者包括速度达到 ωυΒ的时间点的规定时间Δ t，或者速度达到ωυΒ之后的规定时间Δ t或者速度达到ωυΒ之前 的规定时间△ t，优选为，在ω ub附近的速度求出的电流值中的最大值(Imax)用于求出偏心 量UB。
[0111] 在步骤S16中，基于洗涤槽3加速的过程中求出的电流值(例如，Imax)和洗涤物量 检测步骤S13中求出的洗涤物量J来确定偏心量UB。这时，偏心量UB可参照式2、式6至式7并 根据上述内容来确定。
[0112] 在步骤S17中，控制部30将偏心量UB与已设定的基准值UB0之间进行比较。之后，控 制部30使供水阀5打开，以实施用于之后实施的洗涤S19或者漂洗的供水，在步骤S17中，在 判断为偏心量UB比基准值UB0大（即，少量偏心洗涤物状态）的情况下，向洗涤槽3内供水至 第一供水水位WL1 (S18)，相反，在步骤S17中，判断为偏心量UB比基准值UB0小（即，多量均等 洗涤物状态)的情况下，供水至比第一供水水位WL1高的第二供水水位WL2(S29)。
[0113] 区分少量偏心洗涤物状态和多量均等洗涤物状态，并且根据各个状态使供水水位 不同的理由是：为了在结束洗涤S19或者漂洗之后进入脱水S22、S33之前进行的排水步骤 S20、S31中，洗涤物在洗涤槽3内不向一侧偏置。
[0114] 更加详细而言，图7A示出了在少量偏心洗涤物状态情况下，在洗涤槽3内装有比第 一供水水位WL1相对较多的水的状态下进行洗涤时的洗涤物的流动。如图所示，体积小的多 个洗涤物ml、m2因浮力和水流的作用而活跃地移动，导致容易出现多个洗涤物在洗涤槽3内 偏执于一侧现象。
[0115] 与此不同地，在图7B中，在少量偏心洗涤物状态的情况下，供水至第一供水水位 WL1(S18)且洗涤S19之后进行排水S20,由于实施洗涤的水位低，因此，即使在洗涤过程中， 两个洗涤物ml、m2的部分重叠并放置在波轮4上，在结束洗涤S19之后进行排水S20，多个洗 涤物ml、m2也不向一侧偏置，并且保持放置在洗涤槽3的底部的状态，即，保持放置在波轮4 的上面的状态。
[0116]在排水S20的过程中，控制部30可以控制为洗涤槽3以已设定的排水旋转速度旋 转。在排水S20过程中，是洗涤槽3旋转是为了使排水顺畅，所述排水旋转速度比后述的脱水 S22是的速度低，例如，速度为30rpm以下。
[0117] 在排水S20过程中，当通过水位传感器19检测的水位达到第一脱水水位SL1时，控 制部30使洗涤槽3高速旋转以实施脱水S22。通过基于洗涤槽3旋转的离心力，多个洗涤物 ml、m2会贴附在洗涤槽3的内侧面，如上所述，在排水S20过程中，多个洗涤物ml、m2也会放置 在洗涤槽3的底部，因此，在脱水S22时，这些多个洗涤物能够均匀地分散。
[0118] 在脱水过程中能够检测偏心量S23。在步骤S23中，能够在洗涤槽3以规定速度旋转 的过程中检测偏心量，可从如上说明的式6求出偏心量UB。
[0119] 在步骤S24中，将从步骤S23求出的偏心量UB与已设定的容许值(UB_LMT)之间进行 比较，比较结果为偏心量UB比容许值(UB_LMT)大的情况下，为了防止过大的振动，而中断脱 水S25，再次向洗涤槽3内供水至第一洗涤物缠绕解除水位DL1 (S26)之后，使洗涤槽3及波轮 4中的至少一个旋转，并进行给洗涤槽3内的洗涤物的位置带来变化的洗涤物缠绕解除的步 骤S27。实施规定时间的洗涤物缠绕解除的步骤S27之后，再次返回到步骤S20。
[0120] 另外，判断为在步骤S23中求出的偏心量UB比容许值(UB_LMT)低的情况下，按照原 样继续进行脱水，在满足已设定的脱水结束条件的情况下(S28的"例"），结束脱水。例如，当 实施脱水S22的时间达到已设定的时间时，结束脱水。
[0121] 另外，在图7C中，在多量均等洗涤物状态的情况下，供水至第二供水水位WL2(S29) 并进行洗涤S30之后，实施排水S31，即使实施洗涤的水位比少量分散洗涤物的情况高(WL2> WL1)，并且由于洗涤物m3的体积大水位高，也难以产生洗涤物偏置的现象。因此，即使在结 束洗涤S30之后进行排水S31，洗涤物m3的位置变换小。
[0122] 在排水S31的过程中，控制部30可控制为洗涤槽3以已设定的排水旋转速度旋转。 在排水S31的过程中，与步骤S20相同地，洗涤槽3旋转以排水顺畅。
[0123] 在排水S31的过程中，当通过水位传感器23检测的水位达到第二脱水水位SL2时， 控制部30可以使洗涤槽3高速旋转以实施脱水S33。可控制为洗涤槽3以已设定的排水旋转 速度旋转。第二脱水水位SL2可设置为比第一脱水水位SL1高。
[0124] 在脱水的过程中能够检测偏心量S34。与步骤S23相同地，可以在洗涤槽3以规定速 度旋转的过程中检测偏心量。
[0125] 在步骤S35中，将在步骤S24中求出的偏心量UB与已设定的容许值(UB_LMT)之间进 行比较，比较结果为偏心量UB比容许值(UB_LMT)大的情况下，为了防止过大的振动，而中断 脱水S36，并可以实施再次向洗涤槽3内供水至第二洗涤物缠绕解除水位DL2 (S37)。优选地， 第二洗涤物缠绕解除水位DL2比第一洗涤物缠绕解除水位DL1高。
[0126] 之后，与步骤S27相同地，使洗涤槽3及波轮4中的至少一方旋转，以实施给洗涤槽3 内的洗涤物的位置带来变化的洗涤物缠绕解除的步骤S38。在实施规定时间的洗涤物缠绕 解除的步骤S38之后，再次返回到步骤S31。
[0127] 另外，判断为在步骤S34求出的偏心量UB比容许值(UB_LMT)低的情况下，按照原样 继续进行脱水，当满足已设定的脱水结束条件的情况下(S39的"例"），结束脱水。例如，当实 施脱水S33的时间达到已设定的时间时，结束脱水。
[0128] 本发明的洗衣机的控制方法具有以下效果:第一，根据投入到洗涤槽内的洗涤物 的特性使洗涤物二元化，根据各自的情况供水至规定的水位，从而使洗涤物在进行脱水之 前在洗涤槽内的布置最佳化。
[0129] 第二，能够在进行脱水之前，预先将洗涤物均匀地布置在洗涤槽内。
[0130] 第三，因为在进行脱水时，洗涤物均匀地分散在洗涤槽内，因此能够抑制进行脱水 时的振动，由此，能够防止产生因过大的振动而使脱水中断的现象。
[0131] 尽管参照本发明的多个实例性实施例描述了本发明，但应当理解的是，本领域技 术人员能够设计出诸多其他的落入本发明原理的精神和范围内的改型和其他实施例。更具 体而言，在本发明的说明书、附图和所附权利要求书的范围内，可以对零部件和/或主题组 合设置方案的布局进行各种变型和更改。除了零部件和/或设置方案的变型和更改之外，替 代性地使用也对于本领域技术人员来说是显而易见的。
【主权项】
1. 一种洗衣机的控制方法，所述洗衣机包括:储水槽;洗涤槽，用于收容洗涤物，以铅直 的轴为中心在所述储水槽内旋转;波轮，以能够旋转的方式设置在所述洗涤槽内；以及电动 机，使所述洗涤槽及波轮中的至少一方旋转，其特征在于， 包括： (a) 步骤，向所述洗涤槽内供水至已设定的偏心发生水位； (b) 步骤，使所述波轮旋转； (c) 步骤，检测洗涤物量； (d) 步骤，使所述洗涤槽以规定加速度加速旋转； (e) 步骤，在所述洗涤槽加速旋转的过程中，基于在所述洗涤槽的转速在规定区间的状 态下施加于所述电动机的电流值以及在所述(c)步骤中求出的洗涤物量来求出偏心量；以 及 (f) 步骤，在所述偏心量比基准值大的情况下，向所述洗涤槽内供水至第一供水水位， 在所述偏心量比所述基准值小的情况下，供水至比所述第一供水水位高的第二水位。2. 根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(a)步骤中，所述偏心发生水位在使所述波轮完全淹没的水位以上。3. 根据权利要求2所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述偏心发生水位是能够通过控制向所述洗涤槽内供水的供水阀来供水的多个水位 中的最低的水位。4. 根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(b)步骤中，所述波轮向两个方向交替旋转。5. 根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(c)步骤包括： (cl)步骤，使所述洗涤槽加速旋转至已设定的目标速度；以及 (c2)步骤，使所述洗涤槽以所述目标速度旋转规定时间， 所述洗涤物量是基于在所述(cl)步骤中向所述电动机输入的电流值与在所述(c2)步 骤中向所述电动机输入的电流值之间的差来求出的。6. 根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(e)步骤中，所述偏心量是基于向所述电动机施加规定时间的电流值的最大值来 求出的。7. 根据权利要求1所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 包括： (g) 步骤，在所述(f)步骤之后，通过使所述洗涤槽及所述波轮中的至少一方旋转，来处 理洗涤物； (h) 步骤，对所述储水槽进行排水；以及 (i) 步骤，通过使所述洗涤槽高速旋转，来对洗涤物进行脱水， 在所述(f)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，在通过所述(h)步骤的排水来所 述洗涤槽内的水位下降至第一脱水水位时，实施所述(i)步骤，并且，在所述(f)步骤中供水 至所述第二供水水位的情况下，在所述洗涤槽内的水位下降至比所述第一脱水水位高的第 二脱水水位时，实施所述(i)步骤。8. 根据权利要求7所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 还包括： (j) 步骤，在实施所述(i)步骤中检测偏心量；以及 (k) 步骤，在所述(j)步骤中检测出的偏心量在容许值以上时，中断脱水。9. 根据权利要求8所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 还包括： (l) 步骤，在所述(k)步骤之后再次向所述洗涤槽供水；以及 (m) 步骤，使所述波轮及洗涤槽中的至少一方旋转，以使所述洗涤槽内的洗涤物的位置 发生变化， 在所述(k)步骤中，在所述(f)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，供水至第一 洗涤物缠绕解除水位，在所述(f)步骤供水至所述第二供水水位的情况下，供水至比所述第 一洗涤物缠绕解除水位高的第二洗涤物缠绕解除水位。10. -种洗衣机的控制方法，所述洗衣机包括:储水槽;洗涤槽，用于收容洗涤物，以铅 直的轴为中心在所述储水槽内旋转;波轮，以能够旋转的方式设置在所述洗涤槽内；以及电 动机，使所述洗涤槽及波轮中的至少一方旋转，其特征在于， 包括： (a) 步骤，在以使洗涤物的至少一部分浸湿的方式在所述洗涤槽内装有规定量的水的 状态下，使所述波轮旋转； (b) 步骤，在所述电动机加速至目标速度之后，保持所述目标速度旋转规定时间，并且 基于在所述电动机加速至所述目标速度的过程中施加于所述电动机的电流值以及保持所 述目标速度旋转的过程中施加于所述电动机的电流值，来从下述负荷方程式求出转动惯量 J; (c) 步骤，基于在所述电动机以规定加速度加速的过程中施加于所述电动机的电流值 以及所述转动惯量，来求出与下述负荷方程式的Tl值相应地发生变化的偏心量；以及 (d) 步骤，在所述偏心量比基准值大的情况下，向所述洗涤槽内供水至第一供水水位， 在所述偏心量比所述基准值低的情况下，供水至比所述第二供水水位高的第二供水水位，其中，J是所述电动机的转子的转动惯量和负荷的转动惯量的合， i (t)是施加于所述电动机的瞬时电流， Te是所述电动机广生的扭矩， kT是所述电动机的扭矩常数， Φ f是所述电动机的磁通量， 是所述电动机的转子的角速度， B是粘性摩擦系数。11. 根据权利要求10所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(a)步骤中的所述洗涤槽内的水位在使所述波轮完全淹没的水位以上。12. 根据权利要求10所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 在向所述洗涤槽内供水至能够通过控制向所述洗涤槽内供水的供水阀来供水的多个 水位中的最低水位的状态下，实施所述(a)步骤。13. 根据权利要求10所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 所述(a)步骤中，所述波轮向两个方向交替旋转。14. 根据权利要求10所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 包括： (e) 步骤，在所述(d)步骤之后，通过使所述洗涤槽及所述波轮中的至少一方旋转，来处 理洗涤物； (f) 步骤，对所述储水槽进行排水；以及 (g) 步骤，通过使所述洗涤槽高速旋转，来对洗涤物进行脱水， 在所述(d)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，在通过所述(f)步骤的排水来所 述洗涤槽内的水位下降至第一脱水水位时，实施所述(g)步骤，并且，在所述(d)步骤中供水 至所述第二供水水位的情况下，在所述洗涤槽内的水位下降至比所述第一脱水水位高的第 二脱水水位时，实施所述(g)步骤。15. 根据权利要求14所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 还包括： (h) 步骤，在实施所述(g)步骤中检测偏心量；以及 (i) 步骤，当所述(h)步骤中检测出的偏心量在容许值以上时，中断脱水。16. 根据权利要求15所述的洗衣机的控制方法，其特征在于， 还包括： (j) 步骤，在所述(i)步骤之后再次向所述洗涤槽供水；以及 (k) 步骤，使所述波轮及洗涤槽中的至少一方旋转，以使所述洗涤槽内的洗涤物的位置 发生变化， 在所述（i)步骤中，在所述(d)步骤中供水至所述第一供水水位的情况下，供水至第一 洗涤物缠绕解除水位，在所述(d)步骤中供水至所述第二供水水位的情况下，供水至比所述 第一洗涤物缠绕解除水位高的第二洗涤物缠绕解除水位。
【文档编号】D06F33/02GK105887413SQ201610089885
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月17日
【发明人】金经勋
【申请人】Lg电子株式会社