专利名称：用于控制排水电动机的装置和方法
技术领域：
本发明涉及控制全自动洗衣机中排水电动机的装置和方法，特别是控制其中参照排水阀位置驱动排水阀以优化控制排水电动机的装置和方法。
虽然一旦衣服放进洗衣水中，衣服上的脏物通过洗衣水中清洁剂的化学反应去掉，但是为去掉粘在衣服上的脏物洗衣机对衣服施加机械作用，如摩擦或振动以加速去掉脏物，因为仅仅通过清洁剂作用去掉衣服上的脏物需要很长时间。
在操作洗衣机中，首先设定洗衣方式，其中检测放入洗衣缸的洗衣量如衣服数来决定洗衣量，水流，清洁剂，而总的洗衣时间根据洗衣量而设定，搏动器根据总洗衣时间搏动，以循环洗衣水通过与洗衣摩擦去掉衣服上的脏物。一旦完成洗衣方式，然后，设定漂洗方式，其中脏水排出洗衣缸，净水注入洗衣缸，以系统中设定的预定时间进行漂洗。一旦完成漂洗方式，设定旋转方式，其中排空洗衣缸中水，感应电动机以预定高速旋转，通过离心力去掉衣服中的水。在洗衣和漂洗方式期间，排水阀处于断开，而在旋转方式期间，排水阀处于接通。
图1示出了显示现有技术的排水电动机和排水阀的底视图。
在洗衣机的洗衣和漂洗方式期间，排水电动机30保持断开，排水阀33保持闭合，不排放洗衣水。在这种状态中，与将排水电动机30的作用传递到排水阀33的连接杆31连锁的制动杆32被置于一个位置，此处制动带(未示出)根据连接杆位置来固定排水轴(未示出)，由于离合器杆12前端拉动离合器弹簧16的一端，使弹簧进入离合器弹簧16的直径大于原始直径的状态，释放离合器20，连接到搏动器的洗衣轴离开连接到洗衣缸的旋转轴。在旋转方式中，排水电动机30被启动向后收缩连接杆31，接通排水阀33，使洗衣水处于排放状态，同时，收缩的连接杆31也移动制动阀32，从制动带释放旋转轴，制动带向后移动推压连接螺杆，释放具有固定在其上的连接螺杆的离合器杆12，以恢复离合器弹簧16至原始状态，由此使洗衣机轴和旋转轴啮合。当情况需要时，洗衣机设有两段的排水阀和排水电动机。即，在排水期间，电压供给排水电动机30，同时驱动离合器20的制动杆32和排水阀33，一旦完成排水，切断排水电动机30的电压，通过连接到排水阀33的离合器弹簧16自动恢复排水阀33，但是，在现有技术中，为了在排水时同时驱动制动杆32和排水阀33，需要大功率，导致电动机尺寸大，造价高且占空间大。
因此，本发明旨在提供一种控制排水电动机的装置和方法，它实质上克服由于现有技术限制和缺点引起的几个问题。
本发明的目的之一是提供控制排水电动机的装置和方法，其中采用以优化条件控制的排水电动机，减小电动机尺寸，从而降低成本和排水电动机所占空间。
本发明其它的特征和优点将在下面的描述中论述，通过描述细节更清楚，或可通过本发明的实施来获知。本发明的目的和其它优点将通过所写说明书和权利要求书中描述的具体结构以及附图理解和获得。
为获得这些和其它优点并与本发明目的一致，作为概括和广义描述的，控制排水电动机的装置包括连接到排水电动机轴的排水电动机凸轮，具有一个用于检测标在其周边的一个区域上的排水阀底部死点(bottom dead center)的检测点；用于当排水电动机凸轮旋转时，检测排水电动机凸轮检测点位置，以提供位置检测信号的开关元件；以及用于接收来自开关单元的位置检测信号的微计算机，以识别排水阀位置，并根据识别的结果控制排水电动机工作。
本发明的另一方面，提供一种控制排水电动机的方法，包括步骤(1)为检测排水阀底部死点对排水电动机初始化，(2)一旦排水阀底部死点被检测，测量时间并运行排水电动机，(3)如果步骤(2)测到的时间与预设的电动机停止时间相同，则停止排水电动机和进行排水操作，以及(4)一旦完成步骤(3)中排水操作，排水阀回到原始状态至排水阀底部死点。
可以理解，上述的总体描述和下面的详细描述是示例和解释，且目的在于提供如权利要求书所述的本发明的进一步解释。
附图提供对本发明的进一步理解，并作为说明书的一部分，说明本发明的实施例，与说明书一起用于说明本发明原理。
附图中
图1示出了显示现有技术排水电动机和排水阀的底视图；图2示出了根据本发明第一优选实施例的用于控制排水电动机的装置；图3示出了图2中所示排水电动机凸轮和开关的放大图；图4示出了根据本发明优选实施例的用于控制排水电动机的电路；图5示出了根据本发明第二优选实施例的用于控制排水电动机的装置；图6示出了图5中所示排水电动机凸轮和开关的放大图；图7示出了显示根据本发明优选实施例的控制排水电动机方法的步骤流程图；图8示出了显示根据本发明优选实施例的初始化排水电动机方法的步骤流程图；以及图9示出了显示根据本发明优选实施例的初始化排水电动机方法的步骤流程图。
详细参照本发明的优选实施例，其中例子在附图中示出。
第一实施例图2示出了根据本发明第一优选实施例的用于控制排水电动机的装置，图3示出了图2中所示排水电动机凸轮和开关的放大图，图4示出了用于控制根据本发明优选实施例的排水电动机的电路。
参考图2-4，根据本发明第一优选实施例用于控制排水电动机的装置包括响应外部控制信号旋转的排水电动机50，将排水电动机50的功率传递到排水阀40的杆45，安装在排水电动机50上的排水电动机凸轮51，具有凸起51a，用于识别排水阀40的位置(底部死点)，适于通过排水电动机凸轮51上的凸起51a被接通/断开的位置检测开关52，用于产生能识别排水电动机凸轮51状态的位置检测信号，以及用于接收来自位置检测开关52的位置检测信号的微计算机53，并根据识别结果控制排水电动机50的操作。特别是，位置检测开关52包括两个部件，其中一个部件一侧带有凸部52a，用于接触排水电动机凸轮51上的凸起51a，而在两个部件的内侧有位置相对的第一和第二接触部分52b和52c。即，位置检测开关52包括具有用于接触排水电动机凸轮上凸起的凸部的第一部件，以及相对于第一部件的第二部件，具有分别形成的第一和第二部件内侧的接触部分。因此，当位置检测开关52的凸部52a与排水凸轮51上的凸起51a接触时，第一和第二接触部分52b和52c接触，以接通位置检测开关52。
根据排水阀工作点OP的位置，微计算机53控制排水电动机50的操作，排水阀状态根据排水电动机50旋转，根据排水电动机凸轮51的旋转确定。
即，参考图3，排水阀40的工作点OP位于R1点和R2点之间。沿排水电动机50旋转方向与R1点相邻有“A”点和“B”点，其中“A”点指电动机停止点，指示排水阀40投入运行以及排水电动机50停止，而相邻于“A”点的“B”点指排水阀40顶部死点指示排水阀40处于完全接通。当系统电源在排水电动机50工作中间切断一段时间后重新接通时，由于工作点OP始终复位到R1和R2点之间的复位点，工作点OP被定位于排水电动机60的起始工作的复位点。如果工作点OP位于R2点-复位点-R1点之间，位置检测开关52的第一和第二接触点52b和52c处于相互接触状态，表明接触点处于接通位置，而如果工作点OP位于R1点-A点-B点-R2点之间，位置检测开关52的第一和第二接触点52b和52c处于相互分离状态，表明接触点处于断开位置。
参考图4，为了检测排水电动机凸轮51的当前位置，使用一个光耦合器“P”。图4中未解释的标号SW1代表电源开关，而标号SW2代表上述解释的位置检测开关52。而且，标号R1和R2和C表示电阻器和电容器。
下面将解释用于控制根据本发明第一实施例的排水电动机的装置的操作。
在排水电动机50的起始操作中，工作点OP位于复位点(排水阀底部死点)，而位置检测开关52处于接触点接通位置。当排水电动机50工作时，在第一和第二接触点52b和52c分离时，工作点OP沿排水电动机50的旋转方向“R”通过R1点，以断开位置检测开关52。然后，位置检测开关52产生用于识别工作点OP当前位置的位置检测信号并供给微计算机53，而微计算机53测量工作点OP的移动时间以便控制排水电动机50的操作，并比较已在系统中设定的电动机停止时间ΔT。如果测量的时间与电动机停止时间相同，确定工作点OP当时位于“A”点的微计算机53停止排水电动机50，同时通过排水阀40开始排水。在进行预设定时间的排水操作后，确定排水操作完成，微计算机53再次启动排水电动机50，排水阀40重新恢复到原始状态，工作点OP也回到起始位置，即回到复位点。
下面将解释用于控制根据本发明第一优选实施例的排水电动机的控制上述装置的方法。图7示出了显示根据本发明第一优选实施例的控制排水电动机方法的步骤流程图，而图9示出了显示根据本发明优选实施例的初始化排水电动机方法的步骤流程图。
参考图7，当排水阀40的工作点OP在排水电动机50开始启动后通过R1点时，用于控制根据本发明的优选实施例的排水电动机的方法开始确定处于相互分离的位置检测开关52的第一和第二接触部分52b和52c(见S11和S12)，使排水阀处于底部死点(S11)。如果在步骤S12确定位置检测开关52的第一和第二接触部分52b和52c被相互分离，则位置检测开关52提供接触点断开信号。因此，微计算机53测量工作点OP移动时间(见S13)。然后，在步骤S13测量到的工作点OP移动时间被确定为与系统中已设的电动机停止时间ΔT相同(S14)。即，如果工作点OP的移动时间短于系统已设的电动机停止时间，则电动机工作直到它们相同为止，使工作点OP的移动时间相同于电动机停止时间。因此，当工作点OP移动时间与系统已设的电动机停止时间相同时，工作点OP被确定为当时处于“A”点位置，通过排水阀40排放水，而排水电动机50停止(见S15)。最后，过了预设时间后，确定排水操作完成，恢复排水阀40至原始状态，同时排水电动机凸轮51的工作点OP回到起始位置(见S16)。控制排水电动机方法的步骤中，为在步骤S11中为操作排水电动机50，系统需要初始化。如图9所示，为此，系统断开，过一段时间后，在步骤1和2(见S21和S22)排水电动机50操作中间接通系统。而且，在步骤3中，检测到位置检测开关52的状态，以确定当时的工作点OP位置；如果位置检测开关52处于工作，工作点OP在接触点位置上被确定为接通位置(R2点-复位点-R1点)，如果位置检测开关52处于不工作，工作点OP在接触点位置上被确定为断开位置(R1点-A点-B点-R2点)(见S23)。所以，步骤4中，根据步骤3(S23)的确定结果，工作点OP被置于复位点位置(见S24)。
第二实施例图5示出了用于控制根据本发明第二优选实施例的排水电动机的装置，而图6示出了排水电动机凸轮和图5中所示开关的放大图。
参考图5和6，用于控制根据本发明第二优选实施例的排水电动机的装置，其中在排水电动机凸轮61中形成凹槽61a，该装置包括响应外部控制信号旋转的排水电动机60，用于将排水电动机60的功率传递到排水阀70的杆65，安装在具有用于识别排水阀70位置(底部死点)的凹槽61a的排水电动机60的排水电动机凸轮61，以及适于通过排水电动机凸轮61中的凹槽61a被接通/断开的位置检测开关62，以产生能识别排水电动机凸轮61的状态的位置检测信号。特别是，位置检测开关62包括两个部件，其中一个部件一侧带有凸部62a，用于接触排水电动机凸轮61上的凹槽61a，而在两个部件的内侧有位置相对的第一和第二接触部分62b和62c。因此，当位置检测开关62上的凸部62a与排水电动机凸轮61中凹槽61a接触时，第一和第二接触部分62b和62c分离，断开位置检测开关62类似于本发明的第一优选实施例，来自位置检测开关62的位置检测信号供给图4所示的微计算机53。因此，微计算机53根据排水阀70的工作点OP的位置控制排水电动机60的操作，排水阀状态根据排水电动机60旋转的排水电动机凸轮61的旋转确定。
即，参考图6，排水阀70的工作点OP位于R1点和R2点之间。沿排水电动机60旋转方向与R1点相邻有“A”点和“B”点，其中“A”点指电动机停止点，指示排水阀70启动和排水电动机60停止，而相邻于“A”点的“B”点指排水阀70顶部死点，指示排水阀70处于完全接通。当系统电源在排水电动机60工作中间断开一段时间后重新接通时，由于工作点OP始终复位到R1和R2点之间的复位点，工作点OP被定位于排水电动机60的起始工作的复位点。如果工作点OP位于R2点-复位点-R1点之间，位置检测开关62的第一和第二接触点62b和62c处于相互接触状态，表明接触点处于接通位置，而如果工作点OP位于R1点-A点-B点-R2点之间，位置检测开关62的第一和第二接触点62b和62c处于相互分离状态，表明接触点处于断开位置。
下面将解释用于控制根据本发明第二实施例的排水电动机的装置的操作。
在排水电动机60的起始操作中，工作点OP位于复位点，而位置检测开关62处于接触点断开位置。当排水电动机60工作时，在第一和第二接触点62b和62c分离时，工作点OP沿排水电动机60的旋转方向通过R1点，以接通位置检测开关62。然后，位置检测开关62产生用于识别工作点OP当前位置的位置检测信号并供给微计算机53，而微计算机测量工作点OP的移动时间以便控制排水电动机60的操作，并比较已在系统中设定的电动机停止时间ΔT。如果测量的时间与电动机停止时间相同，确定工作点OP当时位于“A”点的微计算机53停止排水电动机60，同时通过排水阀70开始排水。在进行预设定时间的排水操作后，确定排水操作完成，微计算机53再次启动排水电动机60，排水阀70重新恢复到原始状态，工作点OP也回到起始位置，即回到复位点。
下面将解释用于控制根据本发明第二优选实施例的排水电动机控制上述装置的方法。图8示出了显示根据本发明优选实施例的控制排水电动机方法的步骤流程图。
参考图8，当排水阀70的二作点OP在排水电动机60开始启动后通过R1点时(S31)，用于控制根据本发明的第二优选实施例的排水电动机的方法开始确定处于相互接触的位置检测开关62的第一和第二接触部分62b和62c(见S32)。如果在步骤S32确定位置检测开关62的第一和第二接触部分62b和62c被相互分离，则位置检测开关62提供接触点接通信号。因此，微计算机53测量工作点OP的移动时间(见S33)。然后，在步骤S33测量到的工作点OP移动时间被确定为与系统中已设的电动机停止时间ΔT相同(S34)。即，如果工作点OP的移动时间短于系统已设的电动机停止时间，则电动机工作直到它们相同为止，使工作点OP的移动时间相同于电动机停止时间。因此，当工作点OP移动时间与系统已设的电动机停止时间ΔT相同时，工作点OP被确定为当时位于“A”点位置，通过排水阀70排放水，而排水电动机60停止(S35)。最后，过了预设时间后，确定排水操作完成，恢复排水阀70至原始状态，同时排水电动机凸轮61的工作点OP回到起始位置(见S36)。控制根据本发明第二优选实施例的排水电动机方法的步骤中，为在步骤S31中操作排水电动机60，系统需要初始化，相同于图9解释的方法。即，系统断开，过一段时间后，在排水电动机60操作中间再接通系统(见S21和S22)。而且，检测到位置检测开关62的状态，以确定当时的工作点OP的位置；如果位置检测开关62处于断开状态，工作点OP在接触点位置上被确定为接通位置(R2点-复位点-R1点)，如果位置检测开关5处于接通状态，工作点OP在接触点位置上被确定为断开位置(R1点-A点-B点-R2点)(见S23)。所以，步骤4中，根据步骤3(S23)的确定结果，工作点OP被置于复位点位置(见S24)。
正如所解释的，用于控制本发明排水电动机的装置和方法有下列优点第一，通过在排水电动机排水阀操作中检测排水阀位置的排水电动机的优化控制允许使用小尺寸电动机。
第二，允许使用的小尺寸电动机减低了成本和电动机所占空间。
很明显，本领域的技术人员可以对本发明用于控制排水电动机的装置和方法作各种修正和变形而不脱离本发明的精神与范围。因此，本发明覆盖了由权利要求书和它们等效变换提供的本发明的各种修正与变形。
权利要求
1.一种用于控制排水电动机的装置，包括连接到排水电动机轴的排水电动机凸轮，具有用于检测标在其周边某一区域的排水阀底部死点的检测点用于当排水电动机凸轮旋转时检测排水电动机凸轮检测点位置以提供位置检测信号的开关元件；以及接收来自开关元件的位置检测信号的微计算机，以识别排水阀位置，并根据识别结果控制排水电动机的操作。
2.根据权利要求1的装置，其中，排水电动机凸轮在检测点位置上有一个凸起。
3.根据权利要求1的装置，其中，排水电动机凸轮在检测点位置中有一个凹槽。
4.根据权利要求1的装置，其中，开关元件包括具有用于与排水电动机凸轮上的检测点接触的凸起的第一部件，以及相对于第一部件的第二部件，其中，在第一和第二部件内侧形成接触点部分。
5.根据权利要求1的装置，其中，微计算机检测开关元件的状态以检测当时排水阀工作点的位置，同时，测量时间以检测排水电动机的停止时间点、排水阀的当时状态、排水阀的返回时间点，以便控制排水电动机工作。
6.一种控制排水电动机的方法，包括步骤(1)初始化排水电动机，以便检测排水阀的底部死点；(2)一旦排水阀的底部死点被检测到，在操作排水电动机的同时测量时间；(3)如果步骤(2)中测量的时间与预设定的电动机停止时间相同，停止排水电动机并进行排放操作；以及(4)一旦完成步骤(3)的排放操作，将排水阀返回到原始状态至排水阀底部死点。
7.根据权利要求6的方法，其中，步骤(1)包括当操作中间，系统电源断开一段时间后接通电源时，启动排水电动机以移动排水阀至排水阀底部死点。
全文摘要
用于控制排水电动机的装置和方法,其中参照排水阀位置驱动排水阀,以优化排水电动机控制,装置包括:连接到排水电动机轴的排水电动机凸轮,具有用于检测标在其周边某一区域的排水阀底部死点检测点;用于当排水电动机凸轮旋转时检测排水电动机凸轮检测点位置以提供位置检测信号的开关元件;以及接收来自开关元件位置检测信号的微计算机,以识别排水阀位置,并根据识别结果控制排水电动机的操作。
文档编号D06F39/08GK1277277SQ0012020
公开日2000年12月20日 申请日期2000年6月15日 优先权日1999年6月15日
发明者吴民镇 申请人:Lg电子株式会社