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，洗衣机可包括洗涤、漂洗和脱水(甩干)三个工作循环。这里，脱水循环包括以最高RPM(每分钟转数)转动设置在这种洗衣机内的滚筒的旋转步骤。由于这一步骤， 脱水循环会产生相当大的噪音和振动，这是在本发明所属领域内需要解决的问题。

发明内容
技术问题因此，本发明旨在提出一种洗衣机的控制方法。本发明的目的是提供能够解决以上问题的洗衣机的控制方法。技术方案为解决这些问题，本发明的目的是提供一种包含平衡器的洗衣机的控制方法，该控制方法包括基于不平衡波(unbalance wave)在预定时间段中的不平衡最小值和不平衡最大值中的至少一者来确定滚筒的不平衡量。有益效果本发明具有下列有益效果根据上述本发明的控制方法，能够计算出在包含球平衡器的洗衣机中产生的不平衡量。此外，可基于上述不平衡量，在较短时间内决定提高或降低滚筒的速度。


本说明书中包括附图以供进一步理解本发明；这些附图结合在本申请中并构成本申请的一部分，阐示了本发明的多个实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中图1是示出根据第一实施例的洗衣机的构造的示意图，根据本发明的脱水循环的控制方法适用于该第一实施例；图2是示出根据本发明的第二实施例的洗衣机的分解立体图；图3是示出图2所示的洗衣机的连接状态的剖视图；图4是示出根据本发明的脱水循环的控制方法的滚筒转速的变化的曲线图；图5是示出不平衡波的变化的曲线图；图6和图7是示出不同的不平衡波的变化的曲线图；图8是示出不平衡最大值的分布的曲线图；图9是示出表示质量与固有频率的关系的曲线图；以及图10是示出图3的洗衣机的振动特性的曲线图。CN 102549208 A
具体实施例方式下面将详细介绍本发明的具体实施例，在附图中阐示了这些实施例的示例。尽可能地，在所有附图中相同的附图标记用于指代相同或者相似的部件。以下，将结合附图对本发明的一个示例性实施例进行描述。首先将描述能够应用根据本发明的实施例的控制方法的洗衣机，其后将描述根据本发明的实施例的控制方法。参照图1，洗衣机100包括机壳10，其配置为用以限定该洗衣机的外观；安装在机壳10中的盛水桶20，用以盛装洗涤水；以及滚筒30，可旋转地设置在盛水桶20中。机壳10限定了洗衣机100的外观，稍后将描述的多个构造元件可安装在机壳10 中。门11联接到机壳10的前部，使用者可打开门11以将包括衣服、床上用品、纺织品之类的衣物(以下称“衣物”)装入机壳10内。配置为用于盛装洗涤水的盛水桶20可设置在机壳10中，而配置为用于容纳衣物的滚筒可设置为在盛水桶20中可旋转。在此情况中，在滚筒30中可设置多个升降器 (lifter) 31以使衣物在滚筒30的旋转期间升起和下落。盛水桶20可由设置在盛水桶20上方的弹簧50支撑。这里，电机40安装到盛水桶20的后表面，用以转动滚筒30。S卩，电机40设置在盛水桶20的后壁并使滚筒30旋转。 当在由电机40驱动旋转的滚筒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可能与滚筒30相关联地受到振动。当滚筒30旋转时，滚筒30和盛水桶20中产生的振动可被设置在盛水桶20下方的减振器60吸收。如图1中所示，盛水桶20和滚筒30可与机壳10的底部平行地设置，或者向下倾斜地设置(尽管图中未示出该设置方式)。在使用者将衣物装载到滚筒30中时，有利的是， 盛水桶20和滚筒30的前部应向上倾斜。为了抑制在滚筒旋转(尤其以高速旋转)的脱水循环中滚筒的振动，在前表面和 /或后表面设置平衡器70以使滚筒平衡，稍后将详细描述该平衡器70。根据一实施例的洗衣机，盛水桶可固定地支撑到机壳上，或者可借助诸如之后将描述的悬置单元等柔性支撑结构设置到机壳上。此外，盛水桶的支撑方式可以介于悬置单元的支撑与完全固定支撑之间。S卩，盛水桶可由稍后将描述的悬置单元柔性地支撑，或者可被完全固定地支撑为更刚性地可移动的方式。与稍后将描述的实施例不同的是，可以不设置机壳，尽管附图中未示出这种情形。例如，在内置式洗衣机的情况下，可由墙壁结构或类似物(而非机壳)来形成其中安装该内置式洗衣机的预定空间。换言之，内置式洗衣机可以不包括被配置为独立地限定其外观的机壳。参照图2和图3，设置在洗衣机中的盛水桶12固定地支撑到机壳上。盛水桶12包括盛水桶前部100，其配置成限定该盛水桶的前部部件；以及盛水桶后部120，其配置成限定该盛水桶的后部部件。盛水桶前部100和盛水桶后部120通过螺钉彼此组装在一起，以形成足够大的预定空间来容纳滚筒。盛水桶后部120的后部部分中形成有开口，并且构成盛水桶后部120的后部部分的内周缘与后衬垫250的外周缘相连接。盛水桶背部130具有在其中央形成的通孔，以供轴穿过其中。后衬垫250由不会将盛水桶背部130的振动传递到盛水桶后部120的柔性材料制成。
盛水桶后部120具有后表面128，该后表面128、盛水桶背部130以及后衬垫250 可限定盛水桶的后壁。后衬垫250与盛水桶背部130及盛水桶后部120密封连接，使得容纳在盛水桶中的洗涤水不会渗漏。在滚筒的旋转期间盛水桶背部130与滚筒一起振动。这时，盛水桶背部130与盛水桶后部120充分隔开，以便不与盛水桶后部干涉。由于后衬垫 250是由柔性材料构成的，因此其可以允许盛水桶背部130在不与盛水桶后部120干涉的情况下进行相对运动。后衬垫250可包括褶皱部252，该褶皱部可延伸至预定的长度以允许盛水桶背部130进行相对运动。配置为用以防止异物进入盛水桶和滚筒之间的防异物构件200可连接到盛水桶前部100的前部部分。防异物构件200由柔性材料支撑，并固定到盛水桶前部100。这里， 防异物构件200可由与构成后衬垫250的柔性材料相同的材料制成。以下，将防异物构件 200称作“前衬垫”。滚筒32包括滚筒前部300、滚筒中间部和滚筒背部340。平衡器3 10和330可分别安装在滚筒的前部部件和后部部件中。滚筒背部340与星形轮(spider) 350连接，而星形轮350与轴351连接。滚筒32被经由轴351传递的扭矩驱动而在盛水桶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。轴承座400固定到盛水桶背部130的后部部分，并且轴承座400 可旋转地支撑位于电机170和盛水桶背部130之间的轴。构成电机170的定子172固定到轴承座400，转子174围绕定子172设置。如上文所述，转子174直接与轴351连接。这里，电机170是外转子型电机，其直接与轴351连接。轴承座400经由悬置单元而相对于机壳底座600被支撑。悬置单元180包括三个垂直支撑件和两个倾斜支撑件，这两个倾斜支撑件配置成用以相对于前-后方向倾斜地支撑轴承座400。悬置单元180可包括第一缸体弹簧520、第二缸体弹簧510、第三缸体弹簧500、第一缸体减振器540和第二缸体减振器530。第一缸体弹簧520连接在第一悬挂支架450与机壳底座600之间。第二缸体弹簧 510连接在悬挂支架440与机壳底座600之间。第三缸体弹簧500直接连接在轴承座400与机壳底座600之间。第一缸体减振器540倾斜地安装在第一悬挂支架450与机壳底座600的后部部分之间。第二缸体减振器530倾斜地安装在第二悬挂支架440与机壳底座600的后部部分之间。悬置单元180的缸体弹簧520、510和500可以弹性地连接到机壳底座600，其弹性足以允许非固定地连接到机壳底座600的滚筒沿前/后方向和左/右方向运动。即，这些弹簧由底座600弹性地支撑，以允许滚筒相对于连接部分沿前/后方向和左/右方向旋转预定角度。在悬置单元中，直立的那些部件可配置为用以弹性地减缓滚筒的振动，而倾斜的那些部件可配置为用以衰减振动。即，在包括弹簧和减振装置的振动系统之中，直立的装置被用作弹簧，而倾斜的装置被用作减振装置。盛水桶前部100和盛水桶后部120固定安设到机壳110上，滚筒32的振动由悬挂系统180以悬浮方式支撑。盛水桶12和滚筒32的的支撑结构可称为基本上“独立”的支撑结构，由此即便在滚筒32振动时，盛水桶12也可不被振动。轴承座400和悬挂支架可通过第一配重部43 1和第二配重部430而彼此连接。在衣物1装入到根据以上实施例的洗衣机的滚筒30和32之后使滚筒30和32旋转的情况下，基于衣物1所处的位置，可能产生十分严重的噪音和振动。例如，当滚筒30和 32在其内的衣物并未均勻分布的状态下旋转(以下称为“不平衡旋转”)时，会产生很大的噪音和振动。尤其是如果滚筒30和32以高速旋转以对衣物进行脱水时，噪音和振动将很成问题。因此，洗衣机可包含有平衡器，以防止因滚筒30和32的不平衡旋转而产生的振动和噪音。上述平衡器可设置在滚筒30和32的前部部分或者后部部分，或者同时设置在滚筒30和32的前部部分和后部部分。这些平衡器被安装到滚筒30和32上以减少不平衡。因此，平衡器的重心可以是能移动的。例如，平衡器可包括设于其中并具有预定重量的可动体以及这些可动体运动所沿循的通道。如果该平衡器可以是球平衡器(ball balancer)，那么平衡器70、310和330 可包括设于其中的具有预定重量的球72、312和332以及这些球运动时所沿循的通道。更具体而言，这些球借助在滚筒30和32的旋转期间产生的摩擦力而被旋转，并且当滚筒旋转时，这些球并非在滚筒中保持不动。因此，这些球以与滚筒的转速不同的转速旋转。这里，由于与滚筒的内周面及设置在该内周面的升降器紧密接触而产生的摩擦力，产生不平衡的衣物可能以与滚筒的转速几乎相同的转速旋转。这样一来，衣物的转速与这些球的转速不同。在滚筒以相对低的速度旋转的初始旋转期间，衣物的转速高于这些球的转速， 具体而言，衣物的旋转角速度更高。另外，这些球和衣物之间的相位差(其为相对于滚筒的旋转中心的相位差)可能连续不断地变化。因此，当滚筒的转速逐渐提高时，这些球可在离心力作用下与通道的外周面紧密接触。同时，这些球以预定的位置排列，该预定位置相对于衣物的相位差约为90°至 180°。如果滚筒的转速为预定值或更高的话，该离心力逐渐增大，该外周面与这些球之间产生的摩擦力为预定值或者更大值，并且这些球可以与滚筒相同的速度被旋转。此时，这些球以与滚筒相同的速度被旋转，并保持相对于衣物具有90°到180°，优选为约180°的相位差的位置。在本发明的说明书中，如上文所述的处于预定位置的多个球的旋转可被表达为“不平衡对应位置”或“平衡”。因此，在衣物导致的载荷集中于滚筒内部的预定部分的情况下，位于平衡器70、 310和330中的球可移动到不平衡对应位置以减小不平衡。以下，将描述根据上述实施例的、具有上述构造的洗衣机的控制方法。该洗衣机通常包括洗涤、漂洗和脱水三个循环，现在将参照相应附图描述根据本发明的可应用于脱水循环的控制方法。图4是示出了根据脱水循环的控制方法的滚筒转速随时间变化的曲线图。根据图 4，水平轴表示“时间”，竖直轴表示滚筒30和32的“转速”，该“转速”是RPM(每分钟转数) 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配步骤(S100)和脱水步骤 (S200)。衣物分配步骤(S100)使滚筒以相对低的速度旋转从而使衣物均勻分布。脱水步骤(S200)使滚筒以相对高的速度旋转以去除衣物中含有的水分。此处，这种衣物分配步骤和脱水步骤是针对其主要功能而命名的。这些步骤的功能可以不限于这些名称上。例如， 衣物分散步骤可通过利用滚筒的旋转而去除衣物的水分并同时分配衣物。构成本发明的控制方法的衣物分配步骤(S100)可包括湿衣物感测步骤(SllO)、 衣物松解步骤(S130)和不平衡感测步骤(S150)。脱水步骤(S200)可包括瞬态区域经过步骤(S210)和加速步骤(S230)。以下将分别描述以上每个步骤。一旦漂洗循环结束，位于滚筒30和32中的衣物被水分浸湿。当开始脱水循环操作时，控制部感测衣物的量，亦即位于滚筒30和32中的湿衣物量(SllO)。在洗涤循环的起始阶段中测得的干衣物的量与含水分的湿衣物的量是不同的，这是为何要测量湿衣物的量的原因。所测得的湿衣物量可作为这样一个要素使用该要素被用来基于瞬态区域经过步骤(S210)中的不平衡条件来确定滚筒加速的可容许条件或者决定在降低滚筒30和32的转速之后(是否)再次实施衣物分配步骤。根据本发明的控制方法，当滚筒以通过加速一预定时段而达到的约100至IlOrpm 的恒定转速旋转之后再以降低的转速旋转时，测量处于滚筒30和32中的湿衣物量。如果滚筒的转速降低，采用电阻制动。具体而言，湿衣物量是通过利用在使用于转动滚筒30和 32的电机40和170加速时的加速周期旋转(acceleration period rotation)的量、利用在使电机40和170减速时的加速周期旋转的量以及所施加的直流电压来测量的。在感测湿衣物量之后，控制部可执行衣物松解步骤(S130)，该步骤用于将衣物在滚筒内部均勻地分布。衣物松解步骤使处于滚筒30和32内的衣物均勻分布，以防止衣物集中在滚筒中的特定区域，这种集中可使不平衡增大。如果不平衡增大，则在滚筒的RPM提高时噪音和振动将增大。衣物松解步骤以具有预定倾斜角的单个预定的方向使滚筒加速，并且该步骤一直执行到该RPM达到不平衡感测步骤的一转速(其将于稍后描述)为止。因此，控制部感测滚筒的不平衡(S150)。如果衣物集中到滚筒30和32中的特定区域而并未均勻分布，当滚筒30和32的 RPM提高时不平衡增大，并且将产生噪音和振动。因此，控制部感测滚筒的不平衡并决定是否使滚筒加速。不平衡感测是利用滚筒30和32的旋转期间的加速度的差异。即，基于所产生的不平衡的程度，滚筒沿重力方向向下旋转时的加速度与其沿反向向上旋转时的加速度是不同的。控制部通过利用诸如设置在电机40和170中的霍尔传感器等速度传感器来测量加速度的不同，以感测不平衡量。当感测到不平衡时，处于滚筒内的衣物与滚筒的内周面保持紧密接触，即使在滚筒旋转期间也不从内周面掉落。与这种情况对应的是，滚筒以接近于100 至IlOrpm的转速旋转。同时，当滚筒旋转时，根据上述实施例的洗衣机可配备平衡器来降低因处于滚筒内部的衣物的不平衡而产生的噪音和振动。然而，平衡器的球可能成为与衣物一起作用到滚筒上的不平衡。尤其是，这些球随着滚筒的旋转而移动。因此，当配备了平衡器的洗衣机感测到不平衡时，可能具有看起来像具有预定周期的正弦波一样的不平衡曲线。由此，在不平衡量像正弦波一样周期性变化的情况下，滚筒的不平衡量不能够通过预定的单个点处的不平衡量来简单地确定。以下，将描述旨在解决该问题的本发明的控制方法。
图5是示出当滚筒在配备有平衡器的洗衣机中旋转时感测到的不平衡量的变化的曲线图。水平轴是“时间”，竖直轴是“不平衡量”和“滚筒的RPM”。以下，将描述该洗衣机的控制方法，该方法用于基于类似具有周期性变化的不平衡的正弦波的不平衡曲线在预定时间段中的“不平衡最小值”和“不平衡最大值”中的至少一者来确定滚筒的不平衡量。参照图5，在将滚筒的旋转保持在第一转速之后，控制部在一预定时间内确定不平衡波是增大还是减小，该第一转速约为100至llOrpm，具体地为在图5的时段1中。在滚筒刚好加速到预定的RPM之后，不平衡波是不稳定的，仅会产生错误。控制部在第一时段(时段1)中感测不平衡波的增大和减小，并且感测不平衡波中不平衡处于最小值和最大值的时刻。在此之后，控制部记忆“不平衡最小值”和“不平衡最大值”。即，当不平衡波增大时，控制部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，控制部依次识别不平衡最小值和不平衡最大值。例如，参照图5中示出的不平衡波，“时段1”的不平衡波减小，并且控制部依次储存当不平衡为“时段2”和“时段3”中的最小值和最大值时估测的值，作为不平衡最小值和不平衡最大值。因此，控制部储存该不平衡最小值和该不平衡最大值这两者的平均值作为滚筒的不平衡量。即，在滚筒以恒定RPM旋转的情况下，控制部计算不平衡波的不平衡最小值和不平衡最大值，并确定出这两个值的平均值以作为滚筒的不平衡量。因此，即使在不平衡量随着不平衡波变化的情况下，仍能够精确地确定不平衡量。控制部可从感测到不平衡最大/最小值的时刻起计算不平衡波的时段(period， 周期)。另外，控制部可基于从当在“时段3”中感测到不平衡最小值的时刻起计算出的时段来决定加速时间点。再次参照图4，在湿衣物感测步骤(SllO)中感测到的湿衣物量和在不平衡感测步骤(S150)中感测到的不平衡量可被用作决定是否将滚筒30和32加速来经过瞬态区域的要素。具体而言，当感测到的具有预定量湿衣物的滚筒的不平衡量等于或大于参考不平衡值的情况下，如果滚筒在较高的转速下被加速，则滚筒的振动和噪音将显著增大且很难对滚筒加速。因此，控制部可储存一参考不平衡值，其允许根据作为表格型数据的湿衣物量来加速。在此之后，控制部将感测到的湿衣物量和不平衡量应用到表格中并且决定是否将滚筒加速。即，当根据感测到的湿衣物量而测得的不平衡量等于或大于参考不平衡值的情况下，能够确定不平衡量过大从而不能对滚筒加速，并且上述的湿衣物感测、衣物松解和不平衡感测步骤是重复进行的。如上文所述，湿衣物感测步骤、衣物松解步骤和不平衡感测步骤的重复可以持续进行到所感测到的不平衡量达到小于参考不平衡值的水平时为止。然而，如果洗衣机处于非正常状态，或者衣物在滚筒中严重缠杂在一起，则感测到的不平衡量不能达到小于参考不平衡值的水平，这些步骤可能被重复。因此，优选的是如果滚筒在预定时间段内(例如在脱水循环开始后大于约20到30分钟)未能加速，则控制部控制滚筒停止旋转并且通知使用者脱水循环不完全正常。然而，根据上述基于平均值的感测不平衡量的方法，不平衡感测步骤必须要同时感测不平衡最小值和不平衡最大值。因此，当感测不平衡量时，需要花费很长时间等待通过不平衡波计算出不平衡最小值和不平衡最大值。以下将描述当感测不平衡量时减少耗时的方法。图6和图7分别为示出了具有不同型式(pattern)的不平衡波的曲线图。参照图6，控制部决定第一最大值是否等于或大于预设的“不平衡参考值(UB reference) 这里，当恒定转速达到第一 RPM(RPM 1)时，第一最大值可以是在预设的时限中产生的最大值。不平衡参考值是这样的数值，当该第一最大值等于或大于该不平衡参考值时，该不平衡参考值用于确定该不平衡波的不平衡是否大到允许该不平衡感测步骤完成。由此，如果第一最大值等于或大于不平衡参考值时，不平衡感测步骤结束，而不从不平衡波读取不平衡最大值和不平衡最小值，并且湿衣物感测步骤、衣物松解步骤和不平衡感测步骤可以重复进行。如果第一最大值小于不平衡参考值，控制部可在预定的时限之后读取下一个不平衡波的值。如果不平衡波的不平衡值在预设的时限内，则不平衡波是不稳定的，并且难以读取精确的不平衡值。因此，如图6所示，当不平衡波在预设的时限之后增大时，控制部确定该不平衡波是否达到“不平衡最大限度(UB max limit)”。例如，可将不平衡最大限度预设成约为允许滚筒加速的参考不平衡值的两倍。由此，如果在不平衡波的增大中，不平衡值达到不平衡最大限度，那么平均值是该参考不平衡值或者更大值，即使具有的不平衡最大限度为“0”。如果在预设的时限之后，在不平衡波的增大中不平衡(值)达到不平衡最大限度，则控制部可能不再读取不平衡波的不平衡值，而仅是结束不平衡感测步骤，并且控制部再次执行衣物松解步骤和不平衡感测步骤。这里，不平衡的不平衡最小值基本为“0”或者更大，并且优选的是不平衡最大限度预设为基本上低于参考不平衡量的两倍的值。随着不平衡波在预设的时限之后增大，在不平衡最大值小于不平衡最大限度(UB max limit)的情况下，控制部读取不平衡最小值，并将这两个值的平均值与参考不平衡量进行比较。图7是示出了具有与图6的型式不同的型式的不平衡波的曲线图。参照图7，控制部决定通过不平衡波计算的第一最大值是否为不平衡参考值或者更大值。在预设的时限之后读取不平衡波的值的过程与图6中的相同，因此将省略重复的描述。如果不平衡波在预设的时限之后减小，控制部决定不平衡波是否达到不平衡最小限度(UB min limit)。此时，可以适当地设置不平衡最小限度。例如，通过重复不平衡感测试验而得到不平衡最大值的分布。图8是示出不平衡最大值的分布的曲线图。图8的曲线图中图示的水平轴是不平衡最大值，竖直轴是对应的最大不平衡的百分比(％)。如图8的曲线图中所示，不平衡最大值(α)可出现在具有最大不平衡的50%到90%的带中。用于计算与不平衡最大值的平均值(其对应于参考不平衡量)的不平衡最小值可基于最大的不平衡最大值(α)而计算，并且该不平衡最小值可被设定为不平衡最小限度。由此，如果在预设时限之后，在不平衡波的减小中不平衡值达到不平衡最小限度， 则控制部确定不平衡是否为参考不平衡量，而不读取不平衡最大值，并且执行下一个步骤。 如果在不平衡最小值达到不平衡最小限度(UB min Limit)或者更大值的预设的时限之后不平衡波减小，则控制部读取不平衡最大值，并将该最大值和该最小值的平均值与参考不平衡量比较。再次参照图4，当根据感测到的湿衣物量所测得的不平衡量小于参考不平衡量的情况下，RPM的加速条件被满足，并且控制部执行瞬态区域经过步骤(S210)。这里，瞬态区域是包括至少一个共振频率的预定的RPM带，该共振频率根据洗衣机的系统而产生共振。当洗衣机的系统被确定时，瞬态区域是根据已确定的系统而产生的独一无二的振动特性。瞬态区域根据洗衣机的系统的不同而可变。例如，瞬态区域包括根据第一实施例的洗衣机中的约200至270 RPM的范围以及根据第二实施例的洗衣机中的约 200至350 RPM的范围。图9示出了表示质量与固有频率的关系的曲线图。假设在两台洗衣机的振动系统中，两台洗衣机分别具有质量m0和ml，并且最大的衣物容纳量分别是Am。随后，可分别以 Δη 和ΔηΠ为考虑因素来确定这两台洗衣机的过渡区域。在此情形中，将暂不考虑衣物中的含水量。同时，参照图9，具有较小质量ml的洗衣机的过渡区域的范围比具有较大质量mO 的洗衣机更大。即，当将衣物量的变化考虑在内时，随着振动系统的质量变小，过渡区域的范围变大。现在将评估现有技术的洗衣机与本实施例的洗衣机的过渡区域的范围。现有技术的洗衣机具有这样的结构在该结构中，振动会从滚筒传递到盛水桶而导致盛水桶振动。因此，考虑到现有技术的洗衣机的振动，盛水桶是不可缺少的。然而，盛水桶通常不仅具有其本身的重量，还在其前部、后部或周向表面具有多个用于平衡的实体配重部。由此，现有技术的洗衣机具有大的振动系统质量。与之相反的是，在本实施例的洗衣机中，由于盛水桶不仅不具有配重部，而且还借助支撑结构与滚筒相隔开，因此在考虑滚筒的振动时，可以不将盛水桶计算在内。因此，本实施例的洗衣机可具有相对小的振动系统质量。因此，参照图9，现有技术的洗衣机具有质量mO，而本实施例的洗衣机具有质量 ml，最终使得本实施例的洗衣机具有更大的过渡区域。此外，如果简单地考虑到衣物中的含水量，图9中的Am将变得更大，导致过渡区域的范围之差更大。并且，由于在现有技术的洗衣机中，即使水随着滚筒旋转而从衣物中脱出，水也会从滚筒落入盛水桶，因而通过脱水而减少的水的质量较小。由于考虑到振动因素，本实施例的洗衣机的盛水桶与滚筒彼此隔离，从滚筒脱出的水即时地影响滚筒的振动。 亦即，与现有技术的洗衣机相比，在本实施例的洗衣机中，水的质量变化的影响更大。基于上述原因，尽管现有技术的洗衣机具有约200 270rpm的过渡区域，根据本实施例的洗衣机的瞬态区域的起始RPM(每分钟转数)可以与传统的洗衣机的瞬态区域的起始RPM相同。根据本实施例的洗衣机的瞬态区域的终止RPM可提高为大于通过将起始 RPM加上该起始RPM的约30%的数值而算得的RPM。例如，瞬态区域在通过将起始RPM加上该起始RPM的约80%的数值而算得的RPM处结束。根据本实施例，该瞬态区域可包括约 200 至!350rpm 的 RPM 带。同时，通过降低滚筒的振动强度可以减小不平衡。为此，在滚筒的转速进入过渡区域之前，执行平均分散(spreading)衣物(的步骤)，以便尽可能地在滚筒内将衣物分散。
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在使用平衡器的情况下，可以考虑这样一种方法滚筒的转速经过过渡区域，同时设置在该平衡器中的可动体位于衣物的不平衡的相反侧。在此情形下，优选的是在过渡区域的中间，可动体恰好位于不平衡的相反位置。然而，如上文所述，与传统的洗衣机的瞬态区域相比，根据本实施例的洗衣机的瞬态区域相对较宽。因此，即使在低于瞬态区域的RPM带实施了衣物的平均分散步骤或者球平衡(操作)，但随着滚筒转速经过瞬态区域，衣物仍可能处于凌乱状态，或者平衡可能失灵。因此，在滚筒转速经过瞬态区域之前或同时，在根据本实施例的洗衣机中可以实施至少一次平衡。这里，平衡可被定义为滚筒在一预定时段中以恒速旋转。这种平衡允许平衡器的可动体仅为了减小不平衡量而到达衣物的相反位置，引申地说，达到衣物平均分散的效果。最后，在滚筒转速经过瞬态区域的同时实施平衡，并且可防止因瞬态区域的扩展而产生噪音和振动。这里，当在滚筒转速经过瞬态区域之前实施平衡时，可在与传统洗衣机的RPM不同的RPM带中实施平衡。例如，如果瞬态区域起始于200RPM，则在低于约150 RPM的RPM带内实施平衡。由于传统的洗衣机具有相对较窄的瞬态区域，即使在低于约150 RPM的RPM 条件下实施平衡，滚筒转速经过该瞬态区域也并不困难。然而，如上文所述，根据本实施例的洗衣机具有相对宽的扩展瞬态区域，如果在像传统的洗衣机那样低的RPM条件下实施平衡的话，则在经过瞬态区域的滚筒转速下实施平衡就可能会造成可动体的位置混乱。因此， 当在滚筒转速进入瞬态区域之前实施平衡时，与传统的洗衣机相比，根据本实施例的洗衣机的平衡RPM可以提高。亦即，如果确定了瞬态区域的起始RPM，则在比通过从起始RPM减去该起始RPM的约25%的数值而算得的RPM更高的RPM带中实施平衡。例如，瞬态区域的起始RPM为约200 RPM,则可在高于150 RPM而低于200RPM的RPM带中实施平衡。此外，可在平衡期间测量不平衡量。也就是说，控制方法还可包括在平衡期间测量不平衡量并且将测得的不平衡量与允许滚筒加速的容许的不平衡量比较的步骤。如果测得的不平衡量小于容许的不平衡量，在平衡之后滚筒加速以离开瞬态区域。相反，如果测得的不平衡量为容许的不平衡量或者更大，可再次执行衣物分散步骤。在这种情况下，容许的不平衡量可不同于允许初始加速的容许的不平衡量。S卩，当滚筒30和32的转速经过瞬态区域时，在洗衣机中发生共振，并且洗衣机产生相当大的噪音和振动。洗衣机的噪音和振动会给使用者造成不舒适的感觉，还会妨碍滚筒的加速。因此，当滚筒的转速经过瞬态区域时，可在瞬态区域中合适地调整加速斜度 (acceleration inclination)，使得在滚筒30和32的加速期间保持尽可能小的噪音和振动。同时，由于滚筒30和32在转速经过瞬态区域的同时加速，滚筒30和32的不平衡量可由于外界所施加的非期望的震动而增大。如果滚筒30和32的不平衡量为预定值或更大，噪音将显著增大，并且难以使滚筒连续地加速。因此，当转速经过瞬态区域时，控制部可连续地感测滚筒30和32的不平衡量。另外，在洗衣机的滚筒中设置振动传感器，以允许控制部在瞬态区域中感测滚筒的振动。尤其是，设置在盛水桶的振动与滚筒的振动分隔开的洗衣机中的盛水桶为固定安装，而仅滚筒振动。因此，当转速经过瞬态区域时，有必要由控制部连续地感测滚筒30和32的不平衡量，以防止滚筒和盛水桶之间接触。在经过瞬态区域的步骤中感测到的滚筒30和 32的振动和/或不平衡量为预定值或更大，则控制部降低滚筒30和32的转速，并重复上述的湿衣物感测步骤、衣物松解步骤和不平衡感测步骤。在转速经过瞬态区域之后，控制部执行平衡步骤(232)。如上文所述，应用根据本发明的控制方法的洗衣机可包括平衡器310和330以避免因不平衡产生的噪音和振动。设置在平衡器310和330中的多个球移动到不平衡对应位置以减小不平衡。当滚筒被加速旋转而不是以恒速旋转的同时，这些球可以更顺利地移动， 并且在高转速下这些球可以比在低转速下更为平滑地移动。因此，在滚筒以相对高的转速转动的情况下，这些球不能准确地移动到不平衡对应位置。为此，根据本发明的控制方法可包括平衡步骤，该平衡步骤被配置为在转速经过瞬态区域之后使这些球能够移动到不平衡对应位置。在此情况下，可将执行平衡所需的RPM设定为高于洗衣机的瞬态区域。在RPM较低时执行平衡是更有利的。如果滚筒30和32的RPM再次降低到低于瞬态区域以执行平衡步骤时，将出现因共振而产生的噪音和振动。因此，优选的是平衡步骤在高于瞬态区域的RPM 下执行。例如，根据本发明的控制方法的平衡步骤可在第二转速下，即350至400 RPM下执行。如上文所述，在执行至少一次平衡之后，控制部控制滚筒30和32的RPM增加至目标RPM，以去除水分。在此情况下，控制部在预定的时段内将滚筒的转速恒定地控制在该目标RPM，使得水分可从衣物中顺利地移除。首先，将参照图10描述根据本发明的该实施例的洗衣机的振动特性。随着滚筒转速增大，会形成具有高振幅的不规则瞬态振动的区域(以下称之为 “瞬态振动区域”)。在振动过渡到稳态振动区域(以下称之为“稳态区域”)之前，具有高振幅的该瞬态振动区域不规则地出现，并且具有在设计振动系统(洗衣机)时即已确定的振动特性。尽管对于不同类型的洗衣机，该瞬态振动区域是不同的，但瞬态振动在约200rpm 至270rpm的范围内出现。瞬态振动被认为是由共振引起的。因此，有必要通过考虑在瞬态振动区域进行有效的平衡这一因素来设计平衡器。同时，如上文所述，在根据本发明的实施例的洗衣机中，振源(即电机和与该电机连接的滚筒)通过后衬垫250与盛水桶12连接。因此，在滚筒中发生的振动极少传递到盛水桶，并且滚筒由减振装置和悬置单元180通过轴承座400支撑。因此，盛水桶12能够直接固定到机壳110，无需设置任何减振装置。作为本发明的发明人研究的结果，在根据本发明的洗衣机中出现了通常不会观察到的振动特性。根据普通的洗衣机，在经过瞬态振动区域后振动(位移)变得稳定。然而， 在根据本发明的该实施例的洗衣机中，可能会产生在经过瞬态振动区域后振动变得稳定并且再次变大(以下称为“不规则振动”)的区域。例如，若在低于瞬态区域的RPM带(band) 内产生最大或者更大的滚筒位移，或者在高于瞬态区域的RPM带内的稳态阶段产生最大或者更大的滚筒位移，则确定产生了不规则振动。或者，如果产生了瞬态区域中的平均滚筒位移、产生了该瞬态区域中的平均滚筒位移的+20%至-20%的范围内的位移、或者产生了大于或等于该瞬态区域的固有频率内的最大滚筒位移的1/3的位移，则可以确定产生了不规则振动。
然而，作为研究的结果，不规则振动发生在高于瞬态区域的RPM带中，例如发生在约350rpm至IOOOrpm转速范围内的区域(以下称之为“不规则振动区域”)。不规则振动可能是由于平衡器、减振系统和后衬垫的使用而导致的。因此，在这种洗衣机中，需要兼顾不规则振动区域以及瞬态振动区域来设计平衡器。例如，平衡器被设置为球平衡器，则优选兼顾不规则振动区域以及瞬态振动区域来选定该平衡器的结构，即球的尺寸、球的数量、滚道的形状、油的粘度和油的充注量。当以瞬态振动区域和/或不规则振动区域，尤其是以不规则振动区域作为考虑因素时，球平衡器具有255. 8 mm的较大直径以及对9. 2 mm的较小直径。滚道的容纳球的空间的截面积为 411.93mm2。前部和后部的球的数量分别为14，球的尺寸为19. 05 mm。例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅基油用作上述油。优选地，油在室温下的粘度为300 CS，充注量为350cc。除了平衡器的结构之外，出于控制方面的考虑，优选兼顾不规则振动区域以及瞬态振动区域。例如，为防止不规则振动，如果是确定不规则振动区域，则可在滚筒转速经过不规则振动区域之前、经过的同时或经过之后至少实施一次平衡。这里，如果滚筒的转速相对高，则可能不能够恰当地实施平衡器的平衡，并且可能要在降低滚筒转速的情况下实施平衡，然而，如果将滚筒的转速降低到低于瞬态区域来实施平衡，则该转速必须再次经过瞬态区域。在降低滚筒的转速来实施平衡的情况下，被降低的转速可高于瞬态区域。对本领域技术人员而言显而易见的是，在本发明中能够做出不背离本发明的宗旨或范围的各种更改和变型。因此，如果这类更改和变型落入随附的权利要求书及其等同物的范围之内，则本发明旨在涵盖本发明的这些更改和变型。工业实用性本发明具有工业实用性。根据上述的本发明的控制方法，能够计算出在包含球平衡器的洗衣机中产生的不
平衡量。此外，可基于上述不平衡量，在较短时间内决定是否提高或降低滚筒的速度。
权利要求
1.一种包括平衡器的洗衣机的控制方法，该控制方法包括基于不平衡波在预定时间段中的不平衡最小值和不平衡最大值中的至少一者来确定滚筒的不平衡量。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，该控制方法还包括 识别该不平衡波的不平衡最大值和不平衡最小值；以及确定该不平衡最大值和该不平衡最小值的平均值为该滚筒的不平衡量。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，该控制方法包括在使该滚筒以预定的恒定RPM旋转一预定的时限之后，识别该不平衡波的不平衡最大值和不平衡最小值。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，当该不平衡波增大时，依次识别该不平衡最大值和该不平衡最小值，并且当该不平衡波减小时，识别该不平衡最小值和该不平衡最大值。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其中，当该预定的时限之前通过该不平衡波计算的最大值为预定的参考值或更大时，结束不平衡感测步骤，并且执行衣物松解步骤及不平衡感测步骤。
6.根据权利要求3所述的控制方法，其中，在该预定的时限之后，基于预设的不平衡限定值来结束不平衡感测步骤，并且执行衣物松解步骤及不平衡感测步骤或者执行脱水步马聚ο
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，如果该不平衡波在增大时达到不平衡最大限定值，则结束不平衡感测步骤，并且执行该衣物松解步骤及不平衡感测步骤。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其中，如果该不平衡波在减小时达到不平衡最小限定值，则结束不平衡感测步骤，并且执行该脱水步骤。
9.根据权利要求3所述的控制方法，其中，该不平衡波的周期是通过该不平衡最大值和该不平衡最小值之间的时间差而识别的。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，滚筒速度的加速点是基于该周期而确定的。
11.根据权利要求1所述的控制方法，其中，该洗衣机包括驱动单元，该驱动单元包括 轴，连接到滚筒；轴承箱，用以可旋转地支撑该轴；以及电机，用以转动该轴，并且该洗衣机包括连接到该驱动单元的悬置组件。
12.根据权利要求1所述的控制方法，其中，该洗衣机包括后衬垫，其用于密封以防止洗涤水从驱动单元和盛水桶之间的空间中渗漏，并用于使该驱动单元能够相对于该盛水桶移动。
13.根据权利要求1所述的控制方法，其中，与由悬置组件支撑的滚筒相比，盛水桶被更为刚性地支撑。
14.一种包括平衡器的洗衣机的控制方法，该控制方法包括感测滚筒的不平衡量，其中，当在一预定时限之前产生的最大值为预定的参考值或更大时，结束不平衡感测步骤，并执行衣物松解步骤及不平衡感测步骤，在该预定时限中，该滚筒的速度达到预定的RPM，以使该滚筒在不平衡感测步骤中以恒定速度旋转。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，在该时限之后基于一预设的不平衡限定值而结束不平衡感测步骤，并且执行衣物松解步骤及不平衡感测步骤，或者执行脱水步骤。
全文摘要
本发明公开了一种洗衣机的控制方法。这种包含平衡器的洗衣机的控制方法包括不平衡感测步骤，其中该不平衡感测步骤识别不平衡波的不平衡最大值和不平衡最小值，并且该不平衡感测步骤确定设置于该洗衣机中的滚筒所产生的不平衡的不平衡最大值和不平衡最小值这两者的平均值。
文档编号D06F37/22GK102549208SQ201080042483
公开日2012年7月4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