专利名称：具有球平衡物的滚筒型洗衣机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机，并且更具体地，涉及一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机及其控制方法，所述洗衣机能够减少甩干(离心脱水)时间。
背景技术：
一般地，洗衣机是家用电器，包括存储水(洗涤水或者漂洗水)的水桶，洗涤桶可转动地安装在所述水桶中以容纳衣服，和产生转动洗涤桶必须驱动力的洗涤电机，在洗涤桶的转动过程中，沿着洗涤桶的内壁举起在洗涤桶中的衣服并且落下被举起的衣服，因而洗涤衣服。
最近几年中，已经有的滚筒型洗衣机的结构为，滚筒型被安装在机器体中，滚筒型的转动轴平行于机器体的底部，并且在滚筒的转动过程中衣服被举起和落下，从而，衣服与洗涤水相撞，因而衣服被洗涤。用滚筒型洗衣机洗涤衣服使衣服的受损小于用其它洗衣机，结果就是滚筒型洗衣机在使用者中流行。
然而，在这种滚筒型洗衣机中，衣服被放置其中的转桶被水平地放置，结果在甩干操作过程中转桶高速转动，然而衣服由于重力而集中在转桶的底部。因此，衣服的重力中心与转桶转动中心不一致，结果有振动和噪音的很大可能。为了解决所述问题，传统的滚筒型洗衣机包括安装在转桶中的球平衡物以保持转桶的动平衡。
当具有球平衡物的滚筒型洗衣机利用由转桶高速转动产生的离心力执行甩干操作时，放置在转桶中的衣服在一侧成块状的不平衡状态中，转桶被振动而引起噪音。由于这个原因，优选地在衣服被均匀地分布在转桶中的平衡状态中执行甩干操作。
为在平衡状态执行甩干操作，具有球平衡物的传统滚筒型洗衣机被操作以转动转桶到偏心检测转动速度，检测转桶的偏心量同时以恒定速度转动转桶，当检测的偏心量小于允许的偏心量时，加速转桶到球平衡物位置预测速度，预测球平衡物的位置，同时以恒定速度转动所述转桶，使用球平衡物的预测位置来判定用于甩干加速的时间点，在判定的用于甩干加速的时间点甩干加速转桶。
然而，在传统的如上所述的具有球平衡物的滚筒型洗衣机中，转桶被以恒定速度转动预先确定的时段以预测球平衡物的位置，并且然后转桶被甩干加速。结果，在转桶恒定速度转动过程中，在转桶的转动力作用下沿着转桶的外侧升起的水，甚至在转桶的甩干加速过程中，继续沿着转桶的外侧升起。沿着转桶外侧升起的水稍后被排出水桶，结果增加甩干时间。
同样，在如上所述的具有球平衡物的传统滚筒型洗衣机中，转桶加速到预先确定的速度，采用转桶在加速之前和之后的转动速度检测转桶振动的产生。结果，当转桶没有加速时，转桶产生的振动不被检测。
发明内容
因此，本发明一个方面是提供一种具有平衡物的滚筒型洗衣机和能够减少甩干时间的所述洗衣机的控制方法。
本发明的另一方面是提供一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机及其控制方法，甚至在转桶没有加速时，所述洗衣机能够检测转桶产生的振动。
根据一个方面，本发明提供一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机，包括具有球平衡物安装其中的转桶，转动所述转桶的洗涤电机，和控制器，当控制转桶以第一转动速度转动时，所述控制器检测转桶偏心量，并且当转桶的转动速度达到第二转动速度时，所述控制器控制所述转桶，从而，转桶被减速到第三转动速度，并且执行排水操作。
优选地，第二转动速度小于转桶的谐振范围转动速度。
5优选地，控制器控制转桶，从而，转桶转动速度减小到第三转动速度以后，转桶被加速到甩干加速转动速度，并且所述第三转动速度是当转桶被加速到甩干加速转动速度时球平衡物的位置不突然地改变的速度。
优选地，滚筒型洗衣机还包括具有指令电压发生器的洗涤电机驱动单元，控制器利用由指令电压发生器产生的指令电压检测转桶振动。控制器计算产生在在前区域中的多个时间点的在前区域指令电压的总和，和产生在随后区域中的多个时间点的随后区域指令电压的总和，以计算在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额，并且，当所述计算的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于允许的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额时，检测转桶振动已经产生。
根据另一方面，本发明提供一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机的控制方法，包括判定是否满足甩干操作启动条件，当满足甩干操作启动条件时，加速具有球平衡物安装其中的转桶到第一转动速度以检测转桶的偏心量，并且，当所述检测的偏心量小于允许的偏心量时，加速转桶到第二转动速度并且减速转桶到第三转动速度。
优选地，第二转动速度小于转桶的谐振范围转动速度。
优选地，控制方法进一步包括在减速所述转桶到第三转动速度以后，甩干加速所述转桶，并且所述第三转动速度是当转桶被甩干加速时球平衡物的位置不突然地改变的速度。
优选地，控制方法进一步还包括，当满足甩干操作启动条件时，利用由洗涤电机驱动单元产生以驱动转桶的指令电压检测转桶振动已经产生。检测转桶振动己经产生的步骤包括计算计算产生在在前区域中的多个时间点的在前区域指令电压的总和，和产生在随后区域中的多个时间点的随后区域指令电压的总和，以计算在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额，并且，当所述计算的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于允许的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额时，检测转桶振动已经产生。
本发明的其它方面和/或益处，部分地陈述在如下的说明书中，部分地是从说明书中显而易见的，或者通过本发明的实践可以学到。
参照附图，通过实施方式的如下说明，本发明的这些和/或其它方面
和益处将变得显然和更容易理解，其中
图l是侧剖视图，说明根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机；图2是方块图，说明根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机的控
制系统；
图3是说明检测根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机的振动的
视图4和5是流程图，说明根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机的控制程序；和
图6是曲线图，说明根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机的转桶根据本发明的控制方法的转动速度。
具体实施例方式
现在详细给出本发明的实施方式的参考，其实施例在附图中说明，其中，相同标记数字自始自终标记相同的部件。通过参照所述附图，所述实施方式被说明如下以解释本发明。
参照图1和2，根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机1(下文中称
为"滚筒型洗衣机")包括形成滚筒型洗衣机外形的机器体io，安装在机
器体10中以容纳洗涤水或者漂洗水的水桶20，水桶20前面打开，转桶30可转动地安装在所述水桶20中，转桶30前面打开，在所述水桶20前面的门50用于打开和关闭水桶20的开口45，洗涤电机100安装在水桶20的后面以转动连接到转桶30的旋转轴130，并且因而转动所述转桶30，供水管70定义流动线路，沿着所述流动线路，洗涤水或者漂洗水从机器体io的外侧提供到所述水桶20，安装在供水管70上的供水阀75在将在下面说明的控制器200的控制下打开和关闭供水管70，安装在供水管70中的清洁剂提供单元60提供清洁剂或者漂洗剂到所述水桶20，排水管90连接到水桶20的下端以定义流动线路，存储在水桶20中的洗涤水或者漂洗水沿着所述流动线路被排出机器体10的外面，具有排水电机85a的排水泵80安装在排水
7管90上以从水桶20排出洗漆水或者漂洗水到机器体10的外面，和在控制器200控制下打开和关闭排水管90的排水阀85，和控制滚筒型洗衣机l全部操作的控制器200。
平衡物容纳部41形成在转桶30的前沿和后沿处，球平衡物40可沿着所述容纳部移动。球平衡物40用于在转桶30转动期间平衡所述转桶30。
洗涤电机100包括连接到旋转轴130的转子120和定子110，所述定子为转子120提供转动磁场，从而转子120可以被转动。洗涤电机100转动转桶30，并且转桶30的转动速度由控制器200控制。
在控制器200的输入侧，设置用以允许使用者输入控制指令到控制器200的输入单元210，和用以检测洗涤电机100转动速度的洗涤电机转动速度检测单元230。在控制器200的输出侧，设置用以驱动所述洗涤电机IOO的洗涤电机驱动单元220，用以驱动排水电机85a的排水泵驱动单元240，和用以驱动供水阀75和排水阀85的阀驱动单元250。 '
输入单元210提供由使用者选择的洗涤流程到控制器200。
洗涤电机转动速度检测单元230检测并且提供洗涤电机100的转动速度到控制器200。
洗涤电机驱动单元220由一般的电机驱动装置实现。所述洗涤电机驱动单元220包括指令电压发生器221。指令电压发生器221提供反映洗涤电机100扭矩的指令电压到控制器200。
其间，控制器200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，因而，转桶30被加速到第一转动速度(偏心检测转动速度)以检测转桶30偏心量。当所述检测的偏心量小于允许的偏心量时，控制器200控制所述转桶30加速到第二转动速度(排水界限转动速度)。当转桶30的转动速度达到第二转动速度(排水界限转动速度)时，控制器200控制转桶30减速到第三转动速度(球平衡物位置预测速度)。这里，第二转动速度(排水界限转动速度)被设置为小于转桶30的谐振范围转动速度。
控制器200控制转桶30达到第三转动速度(球平衡物位置预测速度)以后，控制器200预测球平衡物40的位置，并且使用预测的球平衡物40位置判定用于转桶30的甩干加速的时间点。随后，控制器200控制转桶30在用于甩干加速的时间点处甩干加速。在这个时间处，第三转动速度(球平衡物位置预测速度)被设置成当转桶30被甩干加速时球平衡物40的位置不突然地改变的转动速度。
当转桶30转动时，控制器200将从指令电压发生器221在多个时间点产生的指令电压Vl至Vn和Vn+1至Vn+n置换到如下数学公式l以获得在前区域指令电压的总和与随后区域指令电压总和之间的差额。当在前区域指令电压的总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于允许的在前区域指令电压的总和与随后区域指令电压总和之间的差额时，控制器200检测转桶30振动己经发生。
Vdiff 二 [VI + V2 + ... + Vn] - [Vn+1 + Vn+2 + ... + Vn+n]其中，Vdiff是在前区域指令电压的总和与随后区域指令电压总和之间的差异，VI + V2 +…+ Vn是从指令电压发生器221输入的指令电压VI， V2…Vn的总和，所述电压是如图3中所示洗涤电机100的转动过程中在n个过去时间点处的电压，所述n个过去时间点在从当前时间P的在前区域A中具有预先确定的时间间隔。Vn+1 + Vn+2 +…+ Vn+n是从指令电压发生器221输入的指令电压Vn+l， Vn+2…Vn+n的总和，所述电压是如图3所示在洗涤电机100转动过程中在n个过去时间点处的电压，所述n个过去时间点在从当前时间P的随后区域B中具有预先确定的时间间隔。这里，所述随后区域是从当前时间P的2秒前到当前时间P的区域，并且所述在前区域是从当前时间P的4秒前到当前时间P的2秒前之间的区域。
在用于检测转桶30产生振动的方法的原理说明中，当转桶30振动时，转桶30的摩擦力根据旋转轴30的振动而改变。结果，洗涤电机IOO的负荷与旋转轴130的摩擦力成比例改变。并且洗涤电机驱动单元220的指令电压发生器221产生的指令电压与施加到洗涤电机100的负荷成比例。因此，由
上述数学公式l计算的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额表示施加到洗涤电机100的负荷的波动，并且反映转桶30的振动。
下文中，将参照
根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机的控制方法。
参照图4和5，当使用者通过输入单元选择洗涤流程并从输入单元210 (301)输入被选择的洗涤流程时，控制器200确定是否满足甩干操作启
9动条件(302)。这里，洗涤流程是洗涤操作、漂洗操作、甩干操作和烘干 操作的结合。
当没有满足甩干操作启动条件时，控制器200控制执行另一个操作 (303)并且确定所选择的洗涤流程终止条件是否被满足(304)。当所选择的 洗涤流程终止条件没有被满足时，程序返回到步骤302。当被选择的洗涤 流程终止条件被满足时，所述程序终止。
在另一方面，当甩干操作启动条件被满足时，如在图6中的区域a所示， 控制器200提供控制信号到洗漆电机驱动单元220以执行转桶30加速到第 一转动速度(偏心检测转动速度)的衣服贴附，从而衣服可以被均匀地分布 在转桶30的内壁上(305)。这里，第一转动速度(偏心检测转动速度)是 检测衣服偏心量的速度。如在图6的实施例中所示，第一转动速度可以被 设置为大约100rpm。
随后，控制器200使用从洗涤电机转动速度检测单元230输入的洗漆电 机100的转动速度而确定转桶30的转动速度是否达到第一转动速度(偏心 检测转动速度)(306)。
当转桶30的转动速度没有达到第一转动速度(偏心检测转动速度)时， 控制器200控制转桶30连续地加速。另一方面，当转桶30的转动速度已经 达到第一转动速度(偏心检测转动速度)时，如图6中区域b所示，控制器200 控制转桶30以等速转动预先确定的时段，并且检测衣服的偏心量(307)。 这里，衣服的偏心量可以通过利用转桶30在预先确定的时段的一个转动过
程的角速度偏差而检测衣服偏心量的一般方法检测。
随后，控制器200确定检测的偏心量是否小于允许的偏心量(308)。当 检测的偏心量不小于允许的偏心量时，程序返回到步骤305。另一方面， 当检测偏心量小于允许的偏心量时，如图6的区域c所示，控制器200控制 转桶30加速到第二转动速度(排水界限转动速度)，并且执行排水操作，在 所述排水操作中所述转桶30被减速到第三转动速度(球平衡物位置预测速度)。
具体地，控制器200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而所述 转桶30被加速到第二转动速度(排水界限转动速度)(311)。这里，第二转 动速度(排水界限转动速度)是界限值，所述界限值小于转桶30的谐振范围转动速度并且大于第三转动速度(球平衡物位置预测速度)。同样，第二转 动速度(排水界限转动速度)考虑滚筒型洗衣机l的机械性能而设置。如在
图6中所示，第二转动速度(排水界限转动速度)可以被设置到大约180 rpm。随后，控制器200确定由洗涤电机转动速度检测单元230检测的转桶 30的转动速度是否达到第二转动速度(排水界限转动速度)(312)。当转桶 30的转动速度已经达到第二转动速度(排水界限转动速度)时，控制器200 提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而转桶30被连续地加速。当转 桶30的转动速度己经达到第二转动速度(排水界限转动速度)时，控制器 200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而，转桶30被减速到第三转 动速度(球平衡物位置预测速度)(313)。结果，沿着转桶30外侧升起的水 落到水桶20的底部并且然后被排出。
随后，控制器200确定由洗涤电机转动速度检测单元230检测的转桶30 的转动速度是否已经达到第三转动速度(球平衡物位置预测速度)(314)。 这里，第三转动速度(球平衡物位置预测速度)被设置到当转桶30被甩干加 速时球平衡物40的位置不突然地改变的转动速度。
当转桶30的转动速度没有达到第三转动速度(球平衡物位置预测速度) 时，控制器200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而，转桶30被减 速。另一方面，当转桶30的转动速度己经达到第三转动速度(球平衡物位 置预测速度)时，控制器200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而 如图6中区域d所示，转桶30以等速转动，预测球平衡物的位置，并且利用 所述球平衡物的预测位置判定用于甩干加速度时间点(315)。这里，预测
球平衡物位置的方法和确定用于甩干加速的时间点的方法已知，并且因此 没有给出详细的说明。
随后，控制器200提供控制信号到洗涤电机驱动单元220，从而，转桶 30在用于甩干加速的时间点甩干加速(316)。
随后，控制器200确定是否满足甩干操作终止条件(317)。当甩干操作 终止条件没有被满足时，控制器200继续判定甩干操作终止条件是否被满 足。另一方面，当甩干操作终止条件被满足时，程序返回到步骤305。
当控制器200执行步骤305到步骤316时，控制器200也执行控制操作以 检测转桶30的振动。换句话说，如先前说明，计算在前区域指令电压的总
ii和与随后区域指令电压总和，并且计算在前区域指令电压的总和与随后区
域指令电压的总和之间的差额(318)。
随后，控制器200确定计算的在前区域指令电压总和与随后区域指令 电压总和之间的差额是否小于允许的在前区域指令电压总和与随后区域 指令电压总和之间的差额(319)。当计算的在前区域指令电压总和与随后 区域指令电压总和之间的差额小于允许的在前区域指令电压总和与随后 区域指令电压总和之间的差额时，程序返回到步骤318。另一方面，当计 算的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于 允许的在前区域指令电压总和与随后区域指令差额时，控制器200终止甩 干操作(320)，并且程序返回到步骤317。
如上述说明所示，本发明有减少具有球平衡物滚筒型洗衣机甩干时间 的效果。
同样，本发明具有即使当转桶没有被加速时检测转桶产生振动的效 果。因此，本发明具有防止具有球平衡物的滚筒型洗衣机破损的效果。
尽管本发明的少数实施方式已经被展示和说明，本领域技术人员可以 理解在这个实施方式中可以做没有背离定义在权利要求及其相当范围内 的本发明原则、精神和范围的改变。
1权利要求
1.一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机，包括转桶，球平衡物安装在所述转桶中；洗涤电机，所述洗涤电机转动转桶；和控制器，所述控制器检测控制转桶以第一转动速度转动时转桶的偏心量，并且，当转桶的转动速度达到第二转动速度时，控制转桶以使转桶减速到第三转动速度并且执行排水操作。
2. 根据权利要求1所述的滚筒型洗衣机，其中所述第二转动速度小 于转桶的谐振范围转动速度。
3. 根据权利要求1所述的滚筒型洗衣机，其中控制器控制转桶，以 使在转桶的转动速度减小到第三转动速度以后，转桶被加速到甩干加速转 动速度，并且第三转动速度为当转桶加速到甩干加速转动速度时球平衡物 的位置不突然地改变的速度。
4. 根据权利要求1所述的滚筒型洗衣机，还包括洗涤电机驱动单元，所述洗涤电机驱动单元具有指令电压发生器，其中控制器利用由指令电压发生器生成的指令电压检测转桶搌动。
5. 根据权利要求4所述的滚筒型洗衣机，其中所述控制器计算产生 在在前区域中的多个时间点的在前区域指令电压的总和，和产生在随后区 域中的多个时间点的随后区域指令电压的总和，以计算在前区域指令电压 总和与随后区域指令电压总和之间的差额，并且，当所述计算的在前区域 指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于允许的在前区 域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额时，则检测出转桶振 动己经产生。
6. —种具有球平衡物的滚筒型洗衣机的控制方法，包括 判定是否满足甩干操作启动条件；当满足甩干操作启动条件时，加速具有球平衡物安装其中的转桶到第 一转动速度，以检测转桶的偏心量；和当所述检测的偏心量小于允许的偏心量时，加速所述转桶到第二转动速度和减速所述转桶到第三转动速度。
7. 根据权利要求6所述的控制方法，其中转动速度小于转桶的谐振 范围转动速度。
8. 根据权利要求6所述的控制方法，进一步包括-在减速所述转桶到第三转动速度以后，甩干加速所述转桶，其中 第三转动速度是当转桶被甩干加速时球平衡物的位置不突然改变的速度。
9. 根据权利要求6所述的控制方法，还包括当满足甩干操作启动条件时，利用由驱动转桶的洗涤电机驱动单元产 生的指令电压来检测转桶振动己经产生。
10. 根据权利要求9所述的控制方法，其中转桶振动己经产生的检测包括计算产生在在前区域中的多个时间点的在前区域指令电压的总和，和 产生在随后区域中的多个时间点的随后区域指令电压的总和，以计算在前 区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额，并且，当所述计 算的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额不小于 允许的在前区域指令电压总和与随后区域指令电压总和之间的差额时，则 检测出转桶振动已经产生。
11. 根据权利要求6所述的控制方法，其中第一转动速度大约为100rpm。
12. 根据权利要求6所述的控制方法，其中第二转动速度大约为180rpm。
13. 根据权利要求11所述的控制方法，其中第二转动速度大约为180rpm。
全文摘要
本发明公开一种具有球平衡物的滚筒型洗衣机及其能够减少甩干时间的控制方法。根据本发明的具有球平衡物的滚筒型洗衣机包括具有球平衡物安装其中的转桶，转动所述转桶的洗涤电机，和控制器，所述控制器控制转桶以第一转动速度转动时检测转桶的偏心量，并且当转桶的转动速度达到第二转动速度时控制所述转桶，从而，转桶减速到第三转动速度并且执行排水操作。
文档编号D06F23/00GK101492874SQ20081016871
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年1月22日
发明者崔矫淳, 李声模, 金铉培 申请人:三星电子株式会社