洗衣机的控制方法

专利名称：洗衣机的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机的控制方法。
背景技术：
通常，洗衣机可以包括洗涤、漂洗以及脱水循环。此处，脱水循环包括以最高RPM 旋转设置在此类洗衣机中的滚筒的旋转步骤。因为此步骤，脱水循环将会产生相当大的噪声和振动，这需要在本发明所属技术领域中解决这一问题。

发明内容
技术问题因此，本发明涉及一种洗衣机的控制方法。本发明的目的是提供一种能够解决上述问题的洗衣机的控制方法。解决方案为了解决所述问题，本发明的目的是提供一种具有平衡器的洗衣机的控制方法，所述控制方法包括基于不平衡量在瞬态区经过步骤确定滚筒加速点和加速斜率 (inclination)中的至少一个。发明的有益效果本发明具有以下有益效果。根据本发明的控制方法，根据不同的加速斜率来加速滚筒。结果是，当滚筒的转速经过洗衣机的共振RPM时，可以在洗衣机中显著减少噪声和振动。而且，如果平衡器的球因滚筒的不平衡量小于参考值而不能平稳移动，则根据本发明的控制方法可以使平衡器的球能够平稳移动，并且还可以在洗衣机中减少噪声和振动。


所包括的附图提供对公开内容的进一步理解，合并在其中并构成本申请的一部分，所述附图示出公开内容的实施例，并连同说明书用于解释公开内容的原理。在图中图1为示出根据应用了一种脱水循环控制方法的第一实施例的洗衣机的配置的示意图；图2为示出根据应用了脱水循环控制方法的第二实施例的洗衣机的分解透视图；图3为示出图2的连接状态的剖视图；图4为示出根据本发明的脱水循环控制方法的滚筒的转速的变化的图表；图5为示出不平衡波的变化的图表；图6为示出一种经过图4所示的瞬态区的方法的流程图；图7为示出根据图6的第二方法的滚筒的RPM变化的图表；
图8为示出根据本发明的另一个实施例的脱水循环控制方法的图表；图9为示出一种经过图8所示的瞬态区的方法的流程图；图10为示出质量与固有频率的关系的图表；以及图11为示出图3的洗衣机的振动特性的图表。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的具体实施例，在附图中示出其示例。可能的话，在所有附图中将使用相同的参考标记来表示相同或相似的部件。参照图1，洗衣机100包括配置成限定外观的机壳10、安装在机壳10中用来容纳洗涤水的盛水桶20以及可旋转地设置在盛水桶20中的滚筒30。机壳10限定洗衣机100的外观，并且配置元件(稍后将描述)可被安装在机壳10 中。门11被耦接至机壳10的前部，使用者可以打开门11以将包括衣服、床单、布制物品等洗衣物品(以下称为‘衣物’)放入机壳10中。配置成容纳洗涤水的盛水桶20可设置在机壳10中，配置成容纳衣物的滚筒可以在盛水桶20内旋转。这种情况下，多个升降杆(lifter)31可设置在滚筒30中，以在滚筒 30的旋转过程中升降衣物。盛水桶20可由设置在盛水桶20上方的弹簧50支撑。此处，电机40被安装到盛水桶20的后表面，以旋转滚筒30。S卩，电机40被设置在盛水桶20的后壁并旋转滚筒30。 当在被电机40旋转的滚筒30中产生振动时，设置在根据本实施例的洗衣机中的盛水桶20 可以与滚筒30 —起振动。当旋转滚筒30时，在滚筒30和盛水桶20中产生的振动可以被设置在盛水桶20下方的减振器(damper) 60吸收。如图1所示，盛水桶20和滚筒30可以被平行设置到机壳10的基座上，或者可以向下倾斜(虽然图中未示出)。当使用者将衣物放入滚筒30中时，盛水桶20与滚筒30的前部向上倾斜较为有利。为了抑制(尤其在高速时)旋转滚筒的脱水循环中的滚筒的振动，将平衡器70设置在前表面和/或后表面以使滚筒平衡，随后将详细描述平衡器70。根据一实施例的洗衣机，盛水桶可以被固定支撑于机壳上，或者也可以通过诸如悬挂单元等柔性支撑结构(稍后将描述)被设置到机壳上。而且，盛水桶的支撑可以介于通过悬挂单元的支撑与完全固定的支撑之间。S卩，盛水桶可以通过悬挂单元(稍后将描述)被柔性支撑，或者可以被完全固定的支撑以更为刚性地移动。虽然图中未示出，然而不同于稍后将描述的那些实施例，也可不设置机壳。例如，对于内置式洗衣机来说，可以通过墙体结构等代替机壳来形成将内置式洗衣机安装在其内的预定空间。换句话说，内置式洗衣机可以不包括被配置成独立限定其外观的机壳。参照图2和图3，设置在洗衣机中的盛水桶12被固定支撑于机壳上。盛水桶12包括配置成限定盛水桶的前部的盛水桶前部100以及配置成限定盛水桶的后部的盛水桶后部120。盛水桶前部100和盛水桶后部120通过螺钉组装在一起，从而形成足够大的预定空间以容纳滚筒。盛水桶后部120在其后部形成有开口，并且构成盛水桶后部120的后部的内圆周与后垫圈250的外圆周连接。盛水桶背部130在其中心形成有通孔，以使轴从所述通孔穿过。后垫圈250由柔性材料制成，以避免盛水桶背部130的振动传输到盛水桶后部 120。盛水桶后部120具有后表面128，并且后表面128、盛水桶背部130以及后垫圈250 可限定盛水桶的后壁。后垫圈250与盛水桶背部130和盛水桶后部120进行密封连接，使得容纳在盛水桶中的洗涤水不泄漏。在滚筒的旋转过程中，盛水桶背部130随着滚筒一起振动。此时，盛水桶背部130与盛水桶后部120间隔得足够远，以避免干扰盛水桶后部。由于后垫圈250由柔性材料制成，因而允许盛水桶背部130的相对运动，而不干扰盛水桶后部 120。后垫圈250可以包括可伸长到预定长度以允许盛水桶背部130的相对运动的褶皱部 (corrugated portion)252。配置成防止外来物质进入盛水桶与滚筒之间的防异物元件200可连接到盛水桶前部100的前部部分。防异物元件200由柔性材料制成，并且被固定到盛水桶前部100上。 此处，防异物元件200可以由与构成后垫圈250的材料相同的柔性材料制成。以下，将防异物元件200称为‘前垫圈’。滚筒32包括滚筒前部300、滚筒中心部以及滚筒背部；340。平衡器310和330可以分别被安装在滚筒的前部部分和后部部分。滚筒背部340与多脚架350连接，并且多脚架350与轴351连接。通过借助于轴351传输的扭矩，滚筒32在盛水桶12中旋转。轴351穿过盛水桶背部130直接与电机170连接。具体而言，构成电机170的转子174直接与轴351连接。轴承壳400被固定到盛水桶背部130的后部部分，并且轴承壳 400位于电机170与盛水桶背部130之间，可旋转地支撑轴。构成电机170的定子172被固定到轴承壳400，并且转子174围绕定子172进行设置。如上所述，转子174直接与轴351连接。此处，电机170是外转子型电机，并且直接与轴351连接。轴承壳400经由悬挂单元而被机壳基座600支撑。悬挂单元180包括三个垂直支撑件(supporter)和两个配置成关于前、后方向倾斜地支撑轴承壳400的倾斜支撑件。悬挂单元180可以包括第一柱形弹簧520、第二柱形弹簧510、第三柱形弹簧500、 第一柱形减振器MO以及第二柱形减振器530。第一柱形弹簧520连接在第一悬挂托架450和机壳基座600之间。第二柱形弹簧 510连接在悬挂托架440和机壳基座600之间。第三柱形弹簧500直接连接在轴承壳400和机壳基座600之间。第一柱形减振器540倾斜地安装在第一悬挂托架450和机壳基座的后部部分之间。第二柱形减振器530倾斜地安装在第二悬挂托架440和机壳基座600的后部部分之间。悬挂单元180的柱形弹簧520、510以及500可以被弹性地连接到机壳基座600上， 足以允许滚筒前/后和左/右移动，而不是固定地连接到机壳基座600上。即，它们被基座 600弹性地支撑，以允许滚筒相对于连接部以前/后和左/右方向旋转到预定角度。悬挂单元的垂直支撑件可以被配置成弹性减缓滚筒的振动，而倾斜支撑件可以被配置成抑制振动。即，在包括弹簧和减振装置的振动系统中，垂直支撑件用作弹簧，而倾斜支撑件用作减振装置。盛水桶前部100和盛水桶后部120被牢固地固定到机壳110上，并且滚筒32的振动被悬挂单元180减缓支撑。盛水桶12与滚筒32的支撑结构可谓是基本分离的，从而，即使在滚筒32振动时，盛水桶12也不会振动。轴承壳400和悬挂托架可以通过第一配重(weight) 431和第二配重430彼此连接。在将衣物1放入根据上述实施例的洗衣机的滚筒30和32之后而旋转滚筒30和 32的情况下，根据衣物1的位置会产生相当剧烈的噪声和振动。例如，当在滚筒30和32中的衣物分散不均勻的状态下旋转滚筒30和32(以下称为“不平衡旋转”)时，会产生大量噪声和振动。尤其是，如果高速旋转滚筒30和32而使衣物脱水，则仍会产生噪声和振动问题。因为如此，洗衣机可包括平衡器70、310以及330，以防止因滚筒30和32的不平衡旋转引起的噪声和振动。平衡器70、310以及330可以被设置在滚筒30和32的前部部分或后部部分，或者被设置在滚筒30和32的前部部分和后部部分二者中。这些平衡器被安装到滚筒30和32上以减少不平衡。因为如此，平衡器可以具有可移动的重心。例如，该平衡器可以包括多个活动体和通道(passage)，其中所述活动体具有位于其中的预定配重，所述活动体沿所述通道移动。如果平衡器是球状平衡器，则平衡器 70,310以及330可以包括球72、312以及332和通道，其中球72、312以及332具有位于其中的预定配重，并且球沿所述通道移动。更具体地说，通过滚筒30和32的旋转过程中产生的摩擦旋转这些球，并且当旋转滚筒时，这些球在滚筒中保持可移动。因为如此，这些球以与滚筒的转速不同的速度旋转。 此处，由于与滚筒的内圆周表面以及设置在所述内圆周表面的升降杆紧密接触所产生的摩擦，因而使不平衡的衣物能够以与滚筒的速度几乎相同的速度旋转。结果是，衣物的转速与球的转速不同。在滚筒以相对较低的速度旋转(尤其在衣物的旋转角速度更高时)的起始旋转阶段，衣物的转速高于球的转速。另外，这些球与衣物之间的相位差(其为相对于滚筒的旋转中心的相位差)会不断变化。因此，当滚筒的转速变得更高时，这些球可通过离心力与通道的外圆周表面紧密接触。同时，这些球被调整到处于相对于衣物的大约90°至180°的相位差的预定位置。如果滚筒的转速是预定值或更大，离心力越来越大并且在外圆周表面和这些球之间产生的摩擦为预定值或更大，球能够以与滚筒相同的速度旋转。此时，球以与滚筒相同的速度旋转， 同时保持处于相对于衣物的90°至180° (优选，大约180° )的相位差的位置。在本发明的说明书中，球在如上所述的这些预定位置的旋转可称为“不平衡对应位置”或“平衡处理 (balancing) ”。结果是，在放入的衣物集中到滚筒内的预定部位的情况下，位于平衡器70、310以及330中的球可以移动到不平衡对应位置，以减少不平衡。以下，将描述根据上述实施例的具有上述配置的洗衣机的控制方法。典型地，洗衣机包括洗涤循环、漂洗循环以及脱水循环，将参照相应附图来描述根据本发明的应用于脱水循环的控制方法。图4为示出根据脱水循环的控制方法的滚筒的RPM随着时间推移的变化的图表。 根据图4，横轴为“时间”，竖轴为滚筒30和32的“转速”(其为RPM的变化)。参照图4，根据本发明的脱水循环控制方法包括衣物分散步骤(S100)和脱水步骤 (S200)。
当以相对较低的速度旋转滚筒时，衣物分散步骤(S100)均勻分散衣物。脱水循环 (S200)以相对较高的速度旋转滚筒，以将衣物所含的水分除去。此处，衣物分散步骤和脱水步骤是以对应其主要功能来命名的。这些步骤的功能可以不局限于其名称。例如，衣物分散步骤除进行衣物分散之外，还可通过利用滚筒的旋转将衣物的水分除去。构成根据本发明的控制方法的衣物分散步骤(S100)可以包括湿衣物感测步骤 (SllO)、衣物理顺步骤(S130)以及不平衡感测步骤(S150)。脱水步骤(S200)可以包括瞬态区经过步骤(S210)和加速步骤(S230)。以下，将描述上述步骤中的每一个。一旦漂洗循环结束，则位于滚筒30和32中的衣物被水浸湿。当运行脱水循环的操作时，控制部件感测衣物量，即，位于滚筒30和32中的湿衣物量(SllO)。之所以感测湿衣物量是因为在洗涤循环的起始阶段测量的干衣物量与包含水分的湿衣物量不同。感测的湿衣物量可以用作配置成这样的要素，即，其被配置成确定滚筒加速的允许条件，或者基于在瞬态区经过步骤(S210)的不平衡条件在减小滚筒30和32的速度之后确定再次执行衣物分散步骤。根据本发明的控制方法，在这样的情况下，即滚筒在以通过加速达到的大约 100RPM至110RPM的恒定速度进行旋转预定时间段之后以降低的速度进行旋转时，测量滚筒30和32中的湿衣物的量。如果降低滚筒的转速，则使用电阻制动(rheostatic braking)。具体而言，通过使用在对被配置成旋转滚筒30和32的电机40和170进行加速过程中的加速期旋转量、在降低电机40和170的速度期间的加速期旋转量以及施加的DC 电压，来测量湿衣物的量。在测量湿衣物量之后，控制部件可执行配置成在滚筒内均勻分散衣物的衣物理顺步骤(S 130)。衣物理顺步骤均勻分散滚筒30和32中的衣物，以防止衣物集中到滚筒内的特定区域，那可能增大不平衡。如果不平衡增大，则在增大滚筒的RPM的情况下，噪声和振动也将会增大。衣物理顺步骤以具有预定斜率的预定的单一方向加速滚筒，并进行所述步骤直到RPM达到不平衡感测步骤(稍后将描述)的转速为止。因此，控制部件感测滚筒的不平衡(S150)。如果衣物集中到滚筒30和32内的特定区域，没有被均勻分散，则不平衡增大，并且当增大滚筒30和32的RPM时，将会产生噪声和振动。因为如此，控制部件感测滚筒的不平衡，并确定是否加速滚筒。不平衡感测利用了滚筒30和32的旋转过程中的加速度(accelerated speed)的差值。即，在滚筒沿重力向下旋转时的加速度与在滚筒根据产生的不平衡程度反向向上旋转时的加速度之间存在差值。控制部件通过使用速度传感器(例如，被设置在电机40和 170中的霍尔传感器)来测量加速度的差值，以感测不平衡量。在感测到不平衡的情况下， 即使在滚筒的旋转过程中，滚筒内的衣物仍与滚筒的内圆周表面保持紧密接触，而不会从所述内圆周表面滑落。这种情况对应于以大约100RPM至110RPM旋转滚筒的情况。同时，当旋转滚筒时，根据上述实施例的洗衣机可以采用平衡器，以减少因滚筒内的衣物的不平衡引起的噪声和振动。然而，平衡器的球可与衣物一起成为施加到滚筒的不平衡。尤其是，所述球沿滚筒的旋转而移动。因为如此，当通过采用平衡器的洗衣机感测不平衡时，可能存在看起来像具有预定周期的正弦波的不平衡曲线(imbalance curvature)。结果是，在不平衡量像正弦波那样周期性变化的情况下，不能简单地通过预定的单一点处的不平衡量来确定滚筒的不平衡量。以下，将描述用来解决这个问题的本发明的控制方法。图5为示出在采用平衡器的洗衣机中旋转滚筒时所感测的不平衡量的变化的图表。横轴为时间，竖轴为不平衡量以及滚筒的RPM。参照图5，在滚筒的旋转被保持为第一转速(其为大约100RPM至110RPM)之后的预定时间内，具体而言，在图5的1时期，控制部件确定不平衡波是否增大或减小。当在滚筒被加速到预定RPM之后立即感测不平衡时，不平衡波不稳定，结果会产生误差。控制部件在第一时期(1时期)感测不平衡波的增大或减小，并且感测不平衡何时为不平衡波中的最小值和最大值。之后，控制部件存储“不平衡最小值”和“不平衡最大值”。 艮口，当不平衡波增大时，控制部件依次识别不平衡最大值和不平衡最小值。当不平衡波减小时，控制部件依次识别不平衡最小值和不平衡最大值。参照图5所示的不平衡波，例如，“1时期”的不平衡波减小，并且控制部件将在不平衡为“2时期”和“3时期”中的最小值和最大值时估计的值依次存储为不平衡最小值和不平衡最大值。此处，控制部件将不平衡最小值和不平衡最大值两者的平均值存储为滚筒的不平衡量。即，在以恒定RPM旋转滚筒的情况下，控制部件计算不平衡波的不平衡最大值和不平衡最小值，并且将两个值的平均值识别为滚筒的不平衡量。因为如此，即使在不平衡量沿不平衡波改变的情况下，也能够准确地确定不平衡量。控制部件可从感测到不平衡最大值/最小值时的时间，来计算不平衡波的周期。 另外，控制部件可基于在“3时期”感测到不平衡最小值时计算的周期，来确定时间的速度加速点。再次参照图4，在湿衣物感测步骤(SllO)中感测的湿衣物量以及在不平衡感测步骤(S150)中感测的不平衡量可以用作确定是否加速滚筒30和32经过瞬态区的要素。具体而言，在感测的具有预定的湿衣物量的滚筒的不平衡量为参考不平衡值或更大的情况下，如果以高速对滚筒进行加速，则滚筒的振动和噪声将会显著增大，并且难以加速滚筒。因为如此，控制部件可将用于允许根据湿衣物量进行加速的参考不平衡值存储为表格类型的数据。之后，控制部件将感测的湿衣物量和不平衡量应用到所述表格中，并且确定是否加快滚筒速度。即，在根据感测的湿衣物量所感测的不平衡量为参考不平衡值或更大的情况下，可确定不平衡量太大而不能加快滚筒的速度，并且重复执行湿衣物感测步骤、 衣物理顺步骤以及不平衡感测步骤。如上所述，可连续重复执行湿衣物感测步骤、衣物理顺步骤以及不平衡感测步骤直到感测的不平衡量满足小于参考不平衡值为止。然而，如果洗衣机处于异常状态，或者滚筒内的衣物过分缠绕，则感测的不平衡量不能满足小于参考不平衡值，因而可重复执行这些步骤。其结果，优选的是，如果在预定时间段(例如，在脱水循环启动后的大约20至30 分钟以上)滚筒未加速，则控制部件控制滚筒停止旋转并提醒使用者脱水循环不能正常完成。再次参照图4，在根据感测的湿衣物量所感测的不平衡量小于参考不平衡量的情况下，满足RPM加速条件，并且控制部件执行瞬态区经过步骤(S210)。此处，瞬态区是包括至少一个共振频率的预定RPM带，其中所述共振频率根据洗衣机的系统产生共振。当洗衣机的系统被确定时，瞬态区为根据确定的系统所产生的一种唯一的振动特性。瞬态区根据洗衣机系统而变。例如，瞬态区在根据第一实施例的洗衣机中包括大约200RPM至270RPM的范围以及在根据第二实施例的洗衣机中包括大约200RPM 至350RPM的范围。图10为示出质量与固有频率的关系的图表。假设，在两种洗衣机的振动系统中， 两种洗衣机分别具有质量m0和质量ml，并且最大容纳衣物量分别是Am。然后，可鉴于 AnfO和ΔηΠ来分别确定两种洗衣机的过渡区。在本实例中，将暂时不考虑衣物所包含的大量的水。同时，参照图10，具有较小质量ml的洗衣机的过渡区的范围比具有较大质量m0的洗衣机的过渡区的范围大。即，将衣物的变化量考虑在内的过渡区的范围随着振动系统的质量变小而增大。将观察现有技术的洗衣机与本实施例的洗衣机的过渡区的范围。现有技术的洗衣机具有将振动从滚筒传输到盛水桶而导致盛水桶振动的结构。因此，在考虑现有技术的洗衣机的振动时，盛水桶是必不可少的。然而，一般说来，盛水桶不仅具有其自身的配重，而且为了保持平衡，在其前部、后部或圆周表面还具有大量配重。因此， 现有技术的洗衣机具有大质量的振动系统。与此相反，在本实施例的洗衣机中，由于盛水桶由于具有支撑结构不仅没有配重而且与滚筒分离，因而考虑滚筒的振动时，可不考虑盛水桶。因此，本实施例的洗衣机可具有较小质量的振动系统。然后，参照图10，现有技术的洗衣机具有质量mO，本实施例的洗衣机具有质量ml， 这最终导致本实施例的洗衣机具有较大的过渡区。而且，如果简单地将衣物所含的大量水考虑在内，则图10中的Am将变大，使得二者的过渡区的范围差更大。并且，由于在现有技术的洗衣机中，即使在滚筒旋转时水从衣物中脱离出，水也会从滚筒进入盛水桶中，因而由于脱水导致的水质量减小的量较小。考虑到振动，由于本实施例的洗衣机具有彼此分离的盛水桶和滚筒，因而从滚筒脱出的水会马上影响滚筒的振动。即，衣物中的水的质量变化的影响在本实施例的洗衣机中比在现有技术的洗衣机中更大。由于上述原因，虽然现有技术的洗衣机具有大约200rpm至270rpm的瞬态区，但是根据本实施例的洗衣机的瞬态区的起始RPM可与现有洗衣机的起始RPM相似。根据本实施例的洗衣机的瞬态区的结束RPM可以增大到大于将起始RPM的大约30%的值与起始RPM相加所计算的RPM。例如，瞬态区结束时处于将起始RPM的大约80%的值与起始RPM相加所计算的RPM。根据本实施例，瞬态区包括大约200rpm至350rpm的RPM带。同时，通过降低滚筒的振动强度，可减小不平衡。为此，在滚筒的转速进入过渡区之前，执行用于将衣物尽可能使衣物在滚筒中的衣物分散开。在使用平衡器的情况下，可以考虑这样的一个方法，其中在滚筒的转速经过过渡区的同时，设置在平衡器中的多个活动体被置于衣物不平衡的相对侧。在本实例中，优选的是，这些活动体在过渡区中间被置于不平衡的正对侧。然而，如上所述，与现有洗衣机的瞬态区相比，根据本实施例的洗衣机的瞬态区相对较宽。因为如此，即使在低于瞬态区的RPM带执行衣物均勻分散步骤或实施球平衡处理， 然而，衣物可能会凌乱，或者在滚筒速度经过瞬态区时可能会达不到平衡处理。
结果是，在滚筒速度经过瞬态区之前和同时，可在根据本实施例的洗衣机中至少一次地实施平衡处理处理。此处，这种平衡处理可被定义为在预定的时间段内滚筒的旋转处于恒定速度。从而，所述平衡处理允许平衡器的活动体处于衣物的相对位置，结果是减少不平衡量。延伸为衣物均勻分散的效果。最后，在滚筒速度经过瞬态区时实施了所述平衡处理，并且可以防止因瞬态区的扩大所引起的噪声和振动。此处，当在滚筒速度经过瞬态区之前实施平衡处理时，可在与现有洗衣机的RPM 不同的RPM带实施平衡处理。例如，如果瞬态区起始为200RPM，则在低于大约150RPM的RPM 带实施平衡处理。由于现有洗衣机具有相对较窄的瞬态区，因而，即使以低于大约150RPM 的RPM实施平衡处理，使滚筒速度经过瞬态区也并不难。然而，根据本实施例的洗衣机具有如上所述的相对较宽的扩大的瞬态区。如果如同在现有洗衣机中以如此低的RPM来实施平衡处理，则活动体的位置可能因在滚筒速度经过瞬态区时实施平衡处理而处于混乱。因为如此，当在滚筒速度进入瞬态区之前实施平衡处理时，与现有进行平衡处理的RPM相比，根据本实施例的洗衣机可以增加进行平衡处理的RPM。即，如果确定了瞬态区的起始RPMJiJ 在比通过从起始RPM中减去起始RPM的大约25%的值所计算的RPM高的RPM带实施平衡。 例如，瞬态区的起始RPM是大约200RPM，可以在高于150RPM低于200RPM的RPM带中实施平衡处理。而且，可以在平衡处理过程中测量不平衡量。即，所述控制方法还可以包括在平衡处理过程中测量不平衡量且将测量的不平衡量与允许加快滚筒速度的容许不平衡量进行比较的步骤。如果测量的不平衡量小于容许不平衡量，则在平衡之后加快滚筒速度以离开瞬态区。相反，如果测量的不平衡量是容许不平衡量或更大，则可以再次执行衣物均勻分散步骤。这种情况下，容许不平衡量可与允许起始加速的容许不平衡量不同。S卩，在滚筒30和32的转速经过瞬态区的情况下，在洗衣机中产生共振，并且洗衣机的噪声和振动将会显著产生。洗衣机的噪声和振动会带给使用者不悦的感觉，因此使用者将会干扰滚筒速度的加快。结果是，在滚筒的转速经过瞬态区的情况下，可在瞬态区适当调节加速斜率(inclination)，并且可以在滚筒30和32的加速过程中将噪声和振动尽量保持为较小。以下，将参照附图来描述经过瞬态区的控制方法。在瞬态区经过步骤(S210)，将滚筒30和32的速度加快到预定斜率以经过瞬态区。此处，将预定斜率设定为在速度经过瞬态区时尽可能多地降低在滚筒中产生的噪声和振动。如上所述，根据本发明的控制方法适用于包括平衡器的洗衣机，并且设置在平衡器中的多个球可以移动以补偿不平衡。能够通过平衡器补偿的不平衡的最大量(以下称为 ‘补偿的不平衡量’)可对应于这些球的矢量和。结果是，在不平衡大于补偿的不平衡量的情况下，通过平衡器进行的不平衡补偿不能得以实施，因此，难以加快滚筒的速度。最终，补偿的不平衡量对应于允许加快滚筒速度的一个不平衡参考量。相反，在滚筒的不平衡量小于补偿的不平衡量的情况下，平衡器能够补偿不平衡量，因此可以加快滚筒的速度。然而，在滚筒中产生的不平衡量明显小于补偿的不平衡量的情况下，这些球的配重大于产生的不平衡量，并且这些球可成为滚筒中产生的不平衡。结果是，在滚筒速度经过瞬态区的情况下，根据本发明的控制方法可关于滚筒的不平衡量而改变。
图6为应用于滚筒速度经过瞬态区的一种情况的方法的流程图。参照图6，不平衡感测步骤(S150)感测不平衡，并确定感测的不平衡量是否为参考不平衡量_1或更小(S151)。此处，参考不平衡量_1是允许加快滚筒速度的不平衡量，并且对应于上文提到的参考不平衡量。在感测的不平衡量为参考不平衡量_1或更大的情况下，可以重复执行湿衣物感测步骤和衣物理顺步骤(S152)。同时，在感测的不平衡量小于参考不平衡量_1的情况下，能够加快滚筒的速度， 并且控制部件将感测的不平衡量与参考不平衡量_2进行比较(S15!3)。此处，参考不平衡量 _2对应于用来选择一种用于经过瞬态区的方法的参考值，为上述补偿的不平衡量的大约一半。如果感测的不平衡量是参考不平衡量_2或更大，则控制部件选择第一方法(S154)。如果感测的不平衡量小于第二参考，则控制部件选择第二方法(S155)。首先，将描述第一方法。第一方法在这些球处于不平衡对应位置的状态下控制滚筒的转速经过瞬态区。此处，可通过平衡器中的球的半径、配重以及数量来改变补偿的不平衡量。例如，平衡器中的球的总配重是大约350g，补偿的不平衡量被设定为大约700g至800g。结果是，上述参考不平衡量_1可为大约700g至800g，其对应于补偿的不平衡量，而参考不平衡量_2为大约 350g至400g，其对应于补偿的不平衡量的一半。如果感测的不平衡量是参考不平衡量_2或更大，则控制部件可以从不平衡波中确定滚筒加速点。同时，在转速低于瞬态区时离心力太小而不能实施平衡。因为如此，控制部件识别这些球的位置，同时控制滚筒以恒定速度旋转，并且控制部件在预定点处加快滚筒速度经过瞬态区，并控制这些球处于不平衡的相对位置。即，即使未实施平衡处理，也可控制滚筒速度经过瞬态区，同时这些球处于不平衡产生部分的相对位置。例如，当产生不平衡的衣物与这些球之间相对于滚筒的轴的角度(相位差)是90°或更大时，控制滚筒速度经过瞬态区。延伸来说，当滚筒速度处于瞬态区的中间RPM时，优选上述角度(相位差)是180°。结果是，在在设置有洗衣机中的平衡器时加速滚筒的情况下，控制部件可以将允许RPM经过瞬态区并且同时这些球处于不平衡对应位置的加速点，存储为与湿衣物量与感测的不平衡量的表格数据相似的表格数据。即，虽然这些球在加速点没有处于不平衡对应位置，但是在球处于不平衡对应位置的状态时滚筒速度则处于经过瞬态区的中间。优选，球与衣物之间的相位差可在RPM处于瞬态区中间时为大约180°。结果是，控制部件将感测的湿衣物量和不平衡量应用到所述表格中，并在实际运行脱水循环时确定加速点。同时，如果感测的不平衡量小于参考不平衡量_2，则与实际产生的不平衡量相比， 补偿的不平衡量相对较大。因为如此，这些球会在滚筒中产生不平衡。具体而言，在感测的不平衡量小于参考不平衡量_2的情况下，这些球会集中到不平衡产生部分的相对位置 (180°的相位差，其为不平衡对应位置)，结果产生不平衡。因为如此，在感测的不平衡量小于参考不平衡量—2的情况下，需要适当分布这些球，而不是将其集中到不平衡对应位置。 以下，将参照附图来描述第二方法。图7为示出在感测的不平衡量小于参考不平衡量—2的情况下允许滚筒速度经过瞬态区的第二方法的图表。
参照图7，在不平衡感测步骤(S150)中感测的不平衡量小于参考不平衡量_2的情况下，控制部件逐渐差异化加速斜率来加速滚筒。具体而言，利用第一加速斜率(其为相对较高的速度斜率)，滚筒从第一转速 (RPMl)加速到中间RPM(RPMl-I)，然后，利用第二加速斜率(其为相对较低的速度斜率)，滚筒从中间RPM加速到瞬态区的最高RPM(RPMl-2)(其大约为350RPM至400RPM)。虽然图中未示出，然而滚筒的加速斜率可以分为三个阶段或更多，来加速滚筒。同时，中间RPM(RPMl-I)可以被设定为低于瞬态区，例如，150RPM至200RPM。S卩，控制部件控制滚筒以相对较高的速度(例如，7rpm/s至9rpm/s)从不平衡感测步骤的RPM(第一转速，RPM1)加速到中间RPM(RPMl-I)。因为如此，可以减少经过瞬态区所需的时间。尤其是，在随后的时期中滚筒被控制为以相对较低的速度进行加速，从而经过瞬态区所需的时间较多。结果是，有必要尽可能地以高速将滚筒加速到中间RPM，以减少滚筒振动。因此，控制部件控制滚筒在某一时期中以相对较低的速度(例如，2rpm/s至3rpm/ s)从中间RPM(RPMl-I)加速到瞬态区的最高RPM(RPMl-2)。这个时期对应于洗衣机的瞬态区，并且低速加速比高速加速对球的移动和分布更为有利。尤其是，在感测的不平衡量小于参考不平衡量_2的情况下，平衡器的这些球会成为不平衡因素，并且需要沿滚筒的圆周间隔预定距离分布这些球。而且，由于在步骤S1600 中经过洗衣机的瞬态区的滚筒速度，可以确定第一斜率与第二斜率的值(s)和/或时间 (S)，以使在第二斜率时球的分布程度高于在第一斜率时球的分布程度。可在低速度加速期间比在高速度加速期间更为有效地产生球的移动。因为如此， 在所述时期中滚筒被控制为以相对较低的速度从中间RPM加速到瞬态区的最高RPM，以减少振动。在瞬态区经过步骤之后，控制部件执行加速步骤(S230)。一旦经过瞬态区，则以相对较高的速度加速滚筒30和32的RPM，以将水分从衣物中除去。即，在加速步骤(S230) 中，滚筒30和32的RPM被增大到预定值，并且将滚筒30和32内的衣物的水分除去。然而，加速步骤以高速将滚筒30和32的RPM增大，这将在洗衣机中产生大量噪声和振动。具体而言，噪声和振动可以与滚筒30和32的不平衡量成比例增大。同时，应用脱水循环控制方法的洗衣机可以包括平衡器310和330，其中平衡器 310和330被配置成防止因不平衡产生的噪声和振动。被设置在平衡器310和330中的多个球被配置成移动到不平衡对应位置，以减少不平衡量。此处，平衡器的这些球可在恒定RPM 相比于在加速的情况下以及在相对较低的速度相比于在高速的条件下移动更为平稳。因为如此，如果以相对较高的速度加速滚筒30和32，则这些球不能平稳地移动到不平衡对应位置。脱水控制方法可以包括将这些球移动到不平衡对应位置、经过瞬态区的步骤，即，平衡处理步骤。这种情况下，用来实施平衡处理的RPM可以被设定为高于洗衣机的瞬态区。滚筒 30和32的RPM越低，越有利于实施平衡处理。然而，如果RPM被再次降低到瞬态区以下来实施平衡处理，则由于共振会产生噪声和振动。结果是，可以以第二 RPM (RPM2)(例如，350RPM 至400RPM)来实施该控制方法的平衡处理。如上文提到的，在至少一次实施平衡处理之后，控制部件将滚筒30和32的RPM增大到目标RPM，以将水分从衣物中除去。然后，控制部件控制滚筒以恒定速度旋转一段预定时间，被具体实施为处于目标RPM，使得可以将水分从衣物中平稳除去。图8为示出根据另一个实施例的经过瞬态区的方法的图表。以下，将描述本实施例与上述图4的实施例之间的不同。参照图8，根据本实施例的控制方法还可包括第二不平衡感测步骤(S212)，其中第二不平衡感测步骤(S2U)被配置成在瞬态区经过步骤(S210)中再次感测不平衡。以下将描述设置第二不平衡感测步骤的原因。如同图4的上述实施例，在第一 RPM(RPM1，例如100RPM至110RPM)处感测不平衡，并且基于感测的不平衡量来确定斜率。因此，如果RPM经过瞬态区(大约200RPM至 350RPM)，会因不平衡量的变化而产生振动。S卩，通过在第一 RPM与200RPM(其为瞬态区的起始RPM)之间的时期段旋转滚筒而将水分从衣物中除去。因为如此，不平衡量可能会产生变化。如果利用基于在第一不平衡感测步骤(S150)中感测的不平衡量确定的斜率来加速滚筒，则平衡器的球将因为不平衡量的变化而不会移动到不平衡对应位置，因此会产生噪声和振动。结果是，根据本实施例，在第一不平衡感测步骤(SI50)之后，加速滚筒30和32，并且再次感测滚筒的不平衡。这种情况下，可在大约低于瞬态区实施第二不平衡感测步骤(S212)，并且第二不平衡感测步骤(S2U)的RPM更接近瞬态区更为有利。这是因为，能够感测准确的对于经过瞬态区所需的不平衡量。然而，如果第二不平衡感测步骤的RPM太接近瞬态区，则会产生大
量振动。结果是，第二不平衡感测步骤的第三RPM(RPM3)可属于从大约140RPM至170RPM 的带。控制部件将第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量与第一不平衡感测步骤中感测的不平衡量进行比较。如果基于比较结果存在差值，则控制部件将第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量与参考不平衡量_2进行比较，并且基于比较结果来确定加速斜率。图9为示出根据图9所示的控制方法的经过瞬态区的控制方法的流程图。参照图9，在第一不平衡感测步骤中感测不平衡(S150)，并且确定感测的不平衡量是否小于参考不平衡量_1(S151)。如果感测的不平衡量小于参考不平衡量_1，则可以加速，并且控制部件控制滚筒进行加速。之后，控制部件执行第二不平衡感测步骤(S212)。因此，控制部件将第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量与参考不平衡量_2进行比较(S2i;3)。如果第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量是参考不平衡量_2或更大，则控制部件选择第一方法(S213A)。如果第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量小于参考不平衡量_2，则控制部件选择第二方法(S213B)。已参照图6和图7描述了第一方法和第二方法，因此将省略重复的说明。同时，根据图8和图9所示的实施例，第二不平衡感测步骤的第三RPM对应于 140RPM至170RPM。结果是，第二方法的中间RPM可以被设定为高于第二不平衡感测步骤的 RPM且低于瞬态区的起始RPM。例如，中间RPM可以被具体实施为大约介于180RPM和200RPM 之间。当在RPM经过瞬态区或未预料的外部震动施加到滚筒上的同时加速滚筒30和32 时，滚筒30和32的不平衡量可更大。如果滚筒30和32的不平衡量大于预定值，则噪声将会非常大，并且难以连续加速滚筒。因为如此，在RPM经过瞬态区时，控制部件连续感测滚筒30和32的不平衡量。另外，控制部件可在瞬态区控制设置在洗衣机滚筒中的振动传感器，以感测滚筒的振动。尤其是，具有滚筒振动的洗衣机中的盛水桶与滚筒的振动隔离开，盛水桶可被固定安装，并且仅可振动滚筒。因为如此，需要感测滚筒的振动，以防止滚筒与盛水桶之间的接触。如果瞬态区经过步骤中感测的滚筒的振动和/或不平衡量为预定值或更大，则控制部件降低滚筒30和32的RPM，并且重复执行上述湿衣物感测步骤、衣物理顺步骤以及不平衡感测步骤。首先，现在将参照图11来描述根据本发明的实施例的洗衣机的振动特性。当增大滚筒的转速时，产生了这样的区域(以下称为“瞬时振动区”)，在其中发生高振幅的不规则瞬时振动。瞬时振动区以高振幅不规则地发生在振动被传输到稳态振动区域(以下称为“稳态区”)之前，并且其具有在设计了振动系统(洗衣机)情况下确定的振动特性。虽然瞬时振动区根据洗衣机的类型而有所不同，然而瞬时振动在大约处于200rpm 至270rpm范围处发生。可以认为，瞬时振动是由共振引起的。因此，有必要考虑在瞬时振动区的有效平衡来设计平衡器。同时，如上所述，在根据本发明的实施例的洗衣机中，振动源(即，电机以及与电机连接的滚筒)经由后垫圈250与盛水桶12连接。因此，在滚筒中发生的振动几乎不传递到盛水桶，并且滚筒经由轴承壳400而被减振装置和悬挂单元180支撑。结果是，盛水桶12 能够不用任何减振装置而被直接固定到机壳110上。作为本发明的发明人所研究的结果，已在根据本发明的洗衣机中发现了未被普遍观察到的振动特性。根据普通的洗衣机，振动(位移)在经过瞬时振动区之后变得稳定。然而，在根据本发明的实施例的洗衣机中，可以产生这样的区域(以下称为“不规则振动”)， 在其中振动在经过瞬时振动区域之后变得稳定，并且再次变得剧烈。例如，如果产生了在低于瞬态区的RPM带中产生的最大滚筒位移或更大滚筒位移，或者产生了在高于瞬态区的 RPM带中的稳态步骤的最大滚筒位移或更大滚筒位移，则确定产生不规则振动。可替代地， 如果产生了瞬态区中的平均滚筒位移、瞬态区中的平均滚筒位移的+20%至-20%、或者瞬态区的固有频率中的最大滚筒位移的1/3或更大滚筒位移，则可以确定产生不规则振动。然而，研究的结果是，在高于瞬态区的RPM带中发生不规则振动，例如，在处于大约350rpm至IOOOrpm范围的区域(以下称为不规则振动区)发生不规则振动。由于使用平衡器、减震系统以及后垫圈，因而可产生不规则振动。因此，在本洗衣机中，有必要考虑不规则振动区以及瞬时振动区，来设计平衡器。例如，平衡器设置有球状平衡器，优选的是，通过考虑不规则振动区以及瞬时振动区来选择平衡器的结构，即，球的尺寸、球的数量、轨道的形状、油的粘性以及油的填充程度 (filling level)。当考虑瞬时振动区和/或不规则振动区时，尤其在考虑不规则振动区时， 球状平衡器具有255. 8mm的较大直径以及M9. 2mm的较小直径。容纳球的轨道的空间具有 411. 93mm2的截面积。在前部和后部的球的数量分别是14，并且球的尺寸为19. 05mm。诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)等硅基油用作所述油。优选地，油在空温下具有300CS的粘性，并且具有350cc的填充程度。除平衡器的结构之外，在控制方面，优选考虑不规则振动区和瞬时振动区。例如，为了防止不规则振动，如果确定了不规则振动区，则在滚筒速度经过不规则振动区之前、之时以及之后至少一次实施所述平衡处理。此处，如果滚筒的转速相对较高，则不能恰当实施平衡器的平衡，并且在减小滚筒的转速的情况下，才可以实施所述平衡处理。然而，如果滚筒的转速被减小为低于瞬态区以实施所述平衡处理，则其不得不再次经过瞬态区。在减小滚筒的转速以实施所述平衡处理的过程中，减小的转速可以高于瞬态区。对本领域的普通技术人员来说显而易见地，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够作出各种变形和变化。从而，本发明可覆盖本发明的各种变形和变化，只要其能够落入在所附的权利要求及其等同的范围内即可。工业适用性本发明具有工业适用性。根据本发明的上述控制方法，可以计算在包括平衡器的洗衣机中产生的不平衡量。而且，可以在缩减的时间内基于所述不平衡量来确定是否增大或减小滚筒的速度。
权利要求
1.一种具有平衡器的洗衣机的控制方法，包括基于不平衡量在瞬态区经过步骤中确定滚筒加速点和加速斜率中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中在所述滚筒的转速进入所述洗衣机的瞬态区之前实施不平衡感测步骤。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述瞬态区经过步骤包括以下步骤第一不平衡感测步骤，配置成感测不平衡并确定是否加速所述滚筒；以及第二不平衡感测步骤，配置成再次感测不平衡，并且基于在所述第二不平衡感测步骤中感测的不平衡量来确定滚筒加速点和加速斜率中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其中在所述滚筒的转速进入所述洗衣机的瞬态区之前实施所述第二不平衡感测步骤。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其中在处于比所述第一不平衡感测步骤更高的 rpm时实施所述第二不平衡感测步骤。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述平衡器设置有球状平衡器，并且当所感测的不平衡量是预定值或更大时，所述滚筒加速点被确定为用于使设置在所述平衡器中的多个球处于不平衡对应位置，并使所述滚筒的转速经过所述瞬态区。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中所述加速点被确定为用于在瞬态区中使所述平衡器的所述多个球大体具有与衣物的90°或更大的相位差。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其中所述加速点被确定为用于在所述瞬态区的中间RPM时使所述平衡器的所述多个球大体具有与衣物的180°的相位差。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其中当所感测的不平衡量小于预定值时，所述滚筒的加速斜率逐渐进行改变。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中所述滚筒的所述加速斜率包括彼此不同的第一斜率和第二斜率。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中所述第二斜率的值小于所述第一斜率，并且当根据所述第二斜率加速所述滚筒时，所述滚筒的转速经过所述瞬态区。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中设置在所述平衡器中的所述多个球的分布程度在根据所述第一斜率加速所述滚筒时比在根据所述第二斜率加速所述滚筒时高。
13.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述洗衣机包括驱动单元，包括连接到滚筒的轴；轴承壳，用来可旋转地支撑所述轴；以及电机，用来旋转所述轴；以及悬挂组件，连接到所述驱动单元。
14.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述洗衣机包括后垫圈，用于密封以防止洗涤水从驱动单元与盛水桶之间的空间泄露，并且使所述驱动单元能够相对于所述盛水桶可移动。
15.根据权利要求1所述的控制方法，其中相对于悬挂组件对滚筒的支撑，盛水桶被更加刚性地支撑。
全文摘要
本发明公开了一种洗衣机的控制方法。具有平衡器的洗衣机的所述控制方法包括基于不平衡量在瞬态区经过步骤(S210)确定滚筒加速点和加速斜率中的至少一个。
文档编号D06F37/20GK102575408SQ201080042482
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者具本权, 张宰赫 申请人:Lg电子株式会社