专利名称：洗衣机及其洗涤循环控制方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机及其洗涤循环控制方法。
背景技术：
通常地，滚筒式洗衣机具有如图1所示的结构。
参照图1，桶20被安装于机身10的内部。滚筒30可旋转地安装在桶20内，以便经传动带41接收无刷直流(BLDC)电动机40的驱动力而旋转。多个隔板31固定于滚筒30的内圆周面上，且彼此间隔预设的距离。并且，隔板31用于在滚筒30内向上提升衣物。
感应器管路60连接于桶20的底部。并且，在感应器管路60的顶端设置有水位感应器50，以感应注入到桶20中的水量。水位感应器50将感应的水量信号传输到系统控制单元70中。
图2为普通滚筒式洗衣机的系统控制单元70的方框图。
参照图2所示，系统控制单元70包括将220V交流电压转换为直流电压的变流器71；根据驱动信号将变流器71输出的直流电压传输到无刷直流电动机40作为电源的变换器单元72；感应无刷直流电动机40转速的转速感应单元73；感应桶20内水位的水位感应单元74；根据水位感应单元74、转速感应单元73等的各种输入信号而产生控制信号的控制单元75；以及根据控制单元75输出的控制信号而输出驱动信号的门驱动单元76。
以下将参照图3和图4描述一种在根据现有技术的滚筒式洗衣机内测量衣物量的方法。
参照图3所示，一旦开始洗涤循环，按照用户预先设定的水位将水注入到滚筒内(步骤100)。
控制单元75发送一门驱动控制信号和脉冲宽度调制(PWM)信号以驱动无刷直流电动机40。在该过程中，控制单元从正向到反向摇动滚筒30，以便水能够均匀地被衣物吸收(步骤104)。
通过从正向到反向摇动滚筒30，在水已经被均匀地吸收于衣物中之后，如图4中所示，水位降低到了用户预设的水位以下。
如果由于衣物吸水使得水位降低到用户预设的水位以下，则控制单元75判断是否需要再次注入水(步骤105)。
如果判断需要再次注入水，则控制单元75停止从正向到反向摇动滚筒30。在再次注入的水达到预先设定的水位之后，控制单元75再次摇动滚筒30(步骤106)。
控制单元75在预定的时间t1期间重复执行上述程序，并计算执行再次注水的次数(步骤101、107)。
在预定的时间t1过去之后，控制单元75根据所计算的执行再次注水次数来判断衣物量(步骤101、102、103)。如果记算的次数少，则可判断衣物量较少。如果记算的次数多，则可判断衣物量较多。
根据再次注水次数判断衣物量的标准通过测试确定，以便在控制单元75内编程。
例如，如果再次注水次数小于“2”，就可判断洗涤衣物的量小于2kg。如果再次注水次数大于“7”，就可判断洗涤衣物的量大于5kg。
然而，现有技术中的衣物量判断方法是在将水注入到滚筒内之后，以利用再次注水次数来判断衣物量的方式执行的，然而，不管洗涤衣物的衣物量是多少，洗涤时间是固定的，用水量几乎也是相同的。
因此，不必要花费这么久的洗涤循环时间，从而浪费功率消耗。并且，用水量也不必要这么足够，从而浪费用水量。
发明内容
因此，本发明提供了一种洗衣机及其洗涤循环控制方法，其能够充分消除由于现有技术的局限和缺点所带来的一个或多个问题。
用来解决前述问题的本发明的一个目的在于提供一种洗衣机及其洗涤循环控制方法，通过本发明，可在注水之前，即衣物是干燥状态时测量衣物的量。
本发明的另一个目的在于提供一种洗衣机及其洗涤循环控制方法，通过该洗衣机和洗涤循环控制方法可避免浪费功率消耗和不必要的用水。
本发明的特征在于可利用加速阶段的电动机的RPM(Revolution Per Minute转速/分)、减速阶段的电动机的RPM、以及在利用电动机注水之前，从加速到停止滚筒旋转的加速过程中加到电动机上的电动机驱动电压的量。由此，本发明可测量洗涤衣物的衣物量。
本发明的其它的优点、目的、和特征，部分地在随后的说明中给出，部分地对本领域普通技术人员来说可从下述说明中明显看出，或可从本发明的实施中得出。本发明的目的和其它优点可从以下书面说明、权利要求、以及附图中特别给出的结构来理解、获得。
为实现这些目的或其它优点，并与本发明的目的一致，如同这里所实施和广泛描述的，本发明提供了一种洗衣机，该洗衣机包括其中盛放有洗涤衣物的滚筒；和驱动该滚筒的电动机。本发明还提供了一种控制洗涤循环的方法，该方法包括在加速阶段的过程中将驱动电压加到电动机上，以测量在向滚筒内注水之前的加速过程中电动机的RPM和驱动电压量的步骤；停止将驱动电压加到电动机上以测量减速阶段的电动机的RPM的步骤；以及利用加速阶段的电动机的RPM、加速阶段的驱动电压量、和减速阶段的电动机的RPM来测量衣物量的步骤。
在本发明的另一方面提供了一种洗衣机，该洗衣机包括在其中盛放有洗涤衣物的滚筒；驱动该滚筒的电动机；以及在向滚筒内注水之前，用于执行子程序以测量衣物量的控制单元。该子程序包括在加速阶段的过程中将斜波驱动电压(ramp drive voltage)加到电动机上，以测量在加速阶段的过程中电动机的RPM和驱动电压量的步骤；停止将该斜波驱动电压加到电动机上，以测量减速阶段的电动机的RPM的步骤；以及利用加速阶段电动机的RPM、加速阶段的驱动电压量、和减速阶段电动机的RPM来测量衣物量的步骤。
优选地，洗涤衣物的量可以通过“area-A×Vref/Vdc+C×area-B/area-A”而得到，其中A、B、Vref、Vdc、和C分别表示加速阶段的电机的RPM，减速阶段的电动机的RPM，加速阶段的过程中加到电动机上的参考直流电压、直流驱动电压量，以及重量常数。
因此，本发明在向洗衣机中注水之前即可测量洗涤衣物的衣物量，从而显著地降低了用于测量衣物量的功率消耗和用水量。
可以理解，本发明的上述说明和以下的详细描述都是说明性的和示范性的，其目的是对本发明提供进一步的说明。
附图可提供对本发明的进一步的理解，并且被包括在内作为说明书的组成部分，其示出了本发明的实施例，并且和说明书一起用来解释本发明的原理。其中图1为普通滚筒式洗衣机的截面图；图2为普通滚筒式洗衣机的控制驱动的方框图；图3为在根据现有技术的滚筒式洗衣机中测量衣物量的子程序的流程图；图4为滚筒式洗衣机的截面图，用于解释在根据现有技术的滚筒式洗衣机内测量衣物量的原理；图5为在根据本发明的滚筒式洗衣机内测量衣物量的子程序的流程图；图6A和图6B所示的图表示出了根据本发明电动机的加速或停止旋转的过程；以及图7为停止将驱动电压加到电动机上的电路图。
具体实施例方式
现参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。尽可能地，在整个附图中相同的部件用相同或相似的参考标号表示。
图5为在根据本发明的滚筒式洗衣机中测量衣物量的子程序的流程图；图6A和图6B为用于解释根据本发明的电动机的加速或停止过程的图表；以及图7为停止向电动机供给驱动电压的电路图。
首先，根据本发明的一个实施例的洗衣机包括其中盛放有衣物的滚筒；驱动该滚筒的电动机；以及用来执行子程序，以便在向该滚筒内注水之前即可测定衣物量的控制单元。
并且，该子程序包括在加速阶段将斜波驱动电压加到电动机上，以测量在加速阶段的过程中该电动机的RPM以及驱动电压量的步骤S200、S203；停止将该斜波驱动电压加到电动机上，以测量在减速阶段的过程中电动机的RPM的步骤S202、S203；以及在减速阶段的过程中利用该电动机的RPM来测量衣物量的步骤S204。
加速阶段位于将驱动电压加到电动机的开始时间点和将驱动电压加到该电动机的结束时间点之间。并且，减速阶段位于将驱动电压加到该电动机的结束时间点和该电动机停止旋转的时间点之间。
该滚筒式洗衣机的结构和控制驱动同图1和图2中所示的相同，因此，在下文中将省略对其的详细描述。
然而，控制单元测量处于干燥状态的衣物量，而不是如现有技术那样，根据注水次数测量衣物量，该控制单元根据水位感应单元和转速感应单元输入的不同信号而产生相应的不同控制信号。
在向滚筒内注水之前，滚筒式洗衣机的控制单元通过在预定时间段内将斜波电压加到电动机上而加速该电动机的旋转，然后将该电动机的三相线圈短路。也就是说，控制单元停止将斜波驱动电压加到电动机上，以使加速的电动机减速，并最终停止电动机的转动。
其间，控制单元测量加速阶段的电动机的RPM、减速阶段的电动机的RPM、以及在加速阶段的过程中加到电动机上的斜波驱动电压量(步骤S203)。在本发明的该实施例中，电动机为三相线圈式直流电动机，而斜波驱动电压为直流电压。随后，控制单元能够利用加速阶段的电动机的RPM、减速阶段的电动机的RPM、以及在加速阶段的过程中加到电动机上的斜波驱动电压量来测量干燥状态的衣物量(步骤S204)。
以下将参照图6和图7描述利用测量到的信息测量衣物量的功能。
在滚筒式洗衣机内执行洗涤循环的过程中，如图5所示，优选地，在向滚筒内注水之前，控制单元即测量处于干燥状态的衣物量。
也就是说，当用户将衣物投入到滚筒式洗衣机的滚筒内时，在向滚筒内注水之前，控制单元控制电动机驱动单元，以便将具有不变斜率的直流电压，即，斜波驱动电压加到电动机上，以加速该电动机的旋转。
在该过程中，确定加速阶段，以使其持续2到5秒。特别地，当在少量衣物，即，轻负荷的情况下，确定加速阶段，使其对应大约两秒或三秒的时间。以及，当在较重衣物的情况下，确定加速阶段，使其对应大约五秒的时间。如前所述，可根据衣物的种类和数量而适当地提前预定该加速阶段。
加速阶段之后，控制单元将该直流电动机的三相线圈短路，以使加速的电动机减速，并最后制动该电动机。
在加速阶段和减速阶段的过程中，该控制单元测量加速阶段的电动机的RPM、减速阶段的电动机的RPM、以及在加速阶段的过程中加到该电动机上的斜波驱动电压量(步骤S203)。然后控制单元利用所测量的信息测量处于干燥状态的准确衣物量(步骤S204)。
同时，控制单元基于所测量的衣物量来确定洗涤时间和用于洗涤循环的用水量(步骤S205)，然后根据确定的洗涤时间和用水量执行洗涤循环。
在该过程中，如图6A所示，在向滚筒式洗衣机内注水之前，在0～t2的时间段内，将具有恒定上升斜率的直流斜波电压加到电动机上，然后在t2的时间点处停止将该直流斜波电压再加到该电动机上。
在图6B中，加速阶段、加速阶段的电动机的RPM、减速阶段、以及减速阶段的电动机的RPM分别由“t2”、“area-A”、“t3～t2”、以及“area-B”表示。
控制单元利用加速阶段的电动机的RPM(area-A)、减速阶段的电动机的RPM(area-B)、以及在加速阶段的过程中加到电动机的直流斜波电压Vdc来测量衣物量。
并且，可通过下面的函数1来计算得到衣物量。
函数1衣物重量＝f(area-A，area-B，area-C)＝area-A×Vref/Vdc+C×area-B/area-A在函数1中，由于area-A受到衣物量和直流驱动电压的影响，因此，“area-A×Vref/Vdc”表示电压补偿。
在函数1中，由于area-B受衣物量和area-A的影响，因此“C×area-B/area-A”表示区域补偿。
在函数1中，由于“area-A×Vref/Vdc”和“Vref”是直流参考电压，因此常数“C”作为重量常数。在直流电压的情况下，“Vref”约为5伏。
图7示出了在预定时间t2的过程中通过将直流斜波电压加速直流电动机的转动之后，停止供给直流斜波驱动电压的过程。
参照图7，通过打开变换器的全部开关S1、S2和S3，以短路三相线圈的方式，将在时间t2之前已经加速的电动机减速并停止。
如上文中对根据本发明实施例的洗衣机及其控制方法的描述，在向洗衣机中注水之前，即测量处于干燥状态的衣物量，因此，本发明可以准确地确定洗涤时间和用水量。此外，本发明可避免浪费不必要的功率和用水。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种在洗衣机中控制洗涤循环的方法，所述洗衣机包括其中盛放有衣物的滚筒、和旋转所述滚筒的电动机，所述方法包括以下步骤在加速阶段的过程中将驱动电压加到所述电动机上，以便在向所述滚筒内注水之前，在加速阶段的过程中测量所述电动机的RPM和驱动电压量；停止将所述驱动电压加到所述电动机上，以测量减速阶段的所述电动机的RPM；以及利用所述加速阶段的电动机的RPM以及所述减速阶段的电动机的RPM来测量衣物量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括根据所述测量到的衣物量来确定洗涤时间和用水量的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加速阶段位于将所述驱动电压加到所述电动机上的开始时间点和将所述驱动电压加到所述电动机上的结束时间点之间，以及，所述减速阶段位于将所述驱动电压加到所述电动机上的结束时间点和所述电动机停止旋转的时间点之间。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述加速和减速阶段的电动机的RPM分别由公式“1/2(Sm×As)”和“1/2(Sm×Ds)”得到，其中“As”、“Ds”和“Sm”分别表示所述加速阶段、所述减速阶段、和所述加速阶段过程中的最大电动机速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驱动电压为具有随时间递增的斜率的斜波驱动电压。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述驱动电压为具有随时间递增的斜率的斜波驱动电压。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电动机为三相线圈式直流电动机。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述驱动电压停止加到所述电动机上，以将所述三相线圈短路。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述衣物量由公式“area-A×Vref/Vdc+C×area-B/area-A”得到，其中A、B、Vref、Vdc、和C分别表示所述加速阶段的电动机的RPM，所述减速阶段的电动机的RPM，在加速阶段的过程中施加的参考直流电压、直流驱动电压，和重量常数。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据衣物种类和假定的衣物量来确定所述加速阶段，使其位于2～5秒的范围内。
11.一种洗衣机，包括滚筒，其中盛放有衣物；电动机，旋转所述滚筒；以及控制单元，在向所述滚筒内注水之前，执行子程序以测量衣物量，所述子程序包括以下步骤在加速阶段的过程中将斜波驱动电压加到所述电动机上，以测量所述加速阶段的过程中所述电动机的RPM和驱动电压量；停止将所述斜波驱动电压加到所述电动机上，以测量减速阶段的所述电动机的RPM；以及利用所述加速阶段的电动机的RPM、以及所述减速阶段的电动机的RPM来测量衣物量。
12.根据权利要求11所述的洗衣机，其中，所述加速阶段位于将所述驱动电压加到所述电动机上的开始时间点和将所述驱动电压加到所述电动机上的结束时间点之间，以及，所述减速阶段位于将所述驱动电压加到所述电动机上的结束时间点和所述电动机停止旋转的时间点之间。
13.根据权利要求12所述的洗衣机，其中，所述加速和减速阶段的电动机的RPM分别由公式“1/2(Sm×As)”和“1/2(Sm×Ds)”得到，其中“As”、“Ds”和“Sm”分别表示所述加速阶段、所述减速阶段、和所述加速阶段过程中的最大电动机速度。
14.根据权利要求11所述的洗衣机，其中，所述驱动电压为具有随时间递增的斜率的斜波驱动电压。
15.根据权利要求14所述的洗衣机，其中，所述驱动电压为具有随时间递增的斜率的斜波驱动电压。
16.根据权利要求11所述的洗衣机，其中，所述电动机为三相线圈式直流电动机。
17.根据权利要求16所述的洗衣机，其中，所述驱动电压停止加到所述电动机上，以将所述三相线圈短路。
18.根据权利要求16所述的洗衣机，其中，所述衣物量由公式“area-A×Vref/Vdc+C×area-B/area-A”得到，其中A、B、Vref、Vdc、和C分别表示所述加速阶段的电动机的RPM，所述减速阶段的电动机的RPM，在加速阶段的过程中施加的参考直流电压、直流驱动电压，和重量常数。
19.根据权利要求11所述的洗衣机，其中，根据衣物种类和假定的衣物量来确定所述加速阶段，使其位于2～5秒的范围内。
全文摘要
本发明公开了一种洗衣机及其洗涤循环控制方法，通过本发明在注水以前，即衣物处于干燥状态时，即可测量衣物量，并且通过本发明可避免浪费功率消耗和不必要的用水。本发明包括其中盛放有衣物的滚筒；旋转该滚筒的电动机；以及在向滚筒内注水之前，执行子程序以测量衣物量的控制单元。以及，该子程序包括在加速阶段的过程中，将斜波驱动电压加到电动机上，以测量在加速阶段的过程中电动机的RPM和驱动电压量的步骤；停止将该斜波驱动电压加到电动机上，以测量减速阶段的电动机的RPM的步骤；以及利用加速阶段的电动机的RPM、加速阶段的驱动电压量、和减速阶段的电动机的RPM来测量衣物量的步骤。
文档编号D06F39/00GK1609329SQ200410083800
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月22日 优先权日2003年10月23日
发明者金成植, 孙权 申请人:Lg电子株式会社