洗衣机及其控制方法
【专利摘要】提供一种洗衣机及其控制方法，所述洗衣机及其控制方法能够确定驱动电机是否被锁定。波轮可旋转地安装在旋转筐中，驱动电机产生旋转力，离合器将旋转力传递到波轮或旋转筐，驱动电路向驱动电机供应驱动电流，控制单元控制驱动电路和离合器，使得在洗涤处理或漂洗处理中，波轮沿正向或反向旋转并且旋转筐的旋转被停止。控制单元控制驱动电路，使得电机锁定检测电流被供应到驱动电机，并且控制单元控制离合器，使得如果驱动电机的旋转速度比参考速度小，则将旋转力仅传递到波轮。
【专利说明】洗衣机及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种洗衣机及其控制方法，所述洗衣机及其控制方法检测驱动洗衣机的驱动电机是否被锁定。
【背景技术】
[0002]洗衣机是通过旋转容纳衣物和水的旋转筐，使用衣物和水之间的摩擦来从衣物去除污垢的电器。一般来说，洗衣机执行包括洗涤、漂洗和脱水的一系列处理。
[0003]全自动洗衣机包括可旋转地安装在桶中的旋转筐和可旋转地安装在旋转筐中的波轮，从而使用由波轮产生的水流来洗涤衣物。洗衣机还包括用于选择性地将由驱动电机产生的旋转力传递到旋转筐和波轮的离合器。
[0004]在洗涤处理或漂洗处理中，离合器运行以将旋转力从驱动电机传递到波轮。在脱水处理中，离合器运行以将旋转力从驱动电机传递到波轮和旋转筐两者。
[0005]在洗涤处理或漂洗处理中，旋转筐保持处于静止状态。然而，由于离合器的错误操作，来自驱动电机的旋转力可能通过离合器被意外地传递到旋转筐。在这种情况下，来自驱动电机的旋转力被施加到离合器，这会损坏离合器。
【发明内容】
[0006]本发明的一方面在于提供一种洗衣机及其控制方法，其中，所述洗衣机及其控制方法在洗涤处理或漂洗处理中检测用于驱动洗衣机的驱动电机是否被锁定，并在确定驱动电机被锁定时，在对离合器进行调整之后执行洗涤处理或漂洗处理。
[0007]本发明的另外的方面在以下说明书中将被部分阐述，还有部分从描述中将是显而易见的，或者可通过本发明的实践而被获知。
[0008]根据本发明的一方面，一种洗衣机包括:旋转筐，可旋转地安装在洗衣机中；波轮，安装在旋转筐中，用于产生水流；驱动电机，用于产生旋转力；离合器，用于将从驱动电机产生的旋转力传递到波轮和旋转筐中的至少一个；驱动电路，用于向驱动电机供应驱动电流；控制器，用于控制驱动电路和离合器，使得在洗涤处理或漂洗处理中，波轮沿正向或反向旋转并且旋转筐的旋转被停止。控制器控制驱动电路，使得电机锁定检测电流被供应到驱动电机，并且控制器控制离合器，使得如果驱动电机的旋转速度比参考速度小，则旋转力仅被传递到波轮。
[0009]控制器可包括:驱动控制器，用于控制驱动电路的操作；主控制器，用于将目标速度命令发送到驱动控制器或将电机锁定检测电流命令发送到驱动控制器。
[0010]如果驱动控制器接收到目标速度命令，则驱动控制器可控制驱动电路，使得驱动电机的旋转速度变为目标速度。如果驱动控制器接收到电机锁定检测电流命令，则驱动控制器可控制驱动电路，使得电机锁定检测电流被供应到驱动电机。
[0011]电机锁定检测电流可以是被持续供应约0.3秒到约1秒的约0.5安到约1.5安的电流。
[0012]驱动控制器可包括:速度计算器，用于检测驱动电机的旋转速度；速度控制器，用于基于驱动电机的旋转速度与目标速度之间的差来计算将被供应到驱动电机的目标电流；电流控制器，用于基于目标电流和驱动电流之间的差来计算将被施加到驱动电机的目标电压。如果电机锁定检测电流命令被输入，则电流控制器可基于电机锁定检测电流和驱动电流之间的差来计算将被施加到驱动电机的目标电压。
[0013]离合器可包括:离合器弹簧，被构造为如果离合器弹簧收缩，则将旋转力传递到旋转筐和波轮，如果离合器弹簧扩张，则将旋转力传递到波轮；棘轮，被配置为使离合器弹簧扩张。
[0014]如果驱动电机的旋转速度比参考速度小，则控制器可控制棘轮使离合器弹簧扩张。
[0015]如果驱动电机的旋转速度比参考速度大，则控制器可控制驱动电路使波轮沿正向或反向旋转。
[0016]控制器可确定波轮是否将沿正向旋转，在确定波轮将沿正向旋转时，控制器可控制驱动电路向驱动电机供应电机锁定检测电流。
[0017]根据本发明的另一方面，提供一种洗衣机的控制方法，其中，所述洗衣机包括旋转筐、用于产生水流的波轮、用于产生旋转力的驱动电机以及用于将旋转力传递到波轮和旋转筐中的至少一个的离合器，所述控制方法包括:向驱动电机供应电机锁定检测电流；检测驱动电机的旋转速度；将所述旋转速度与预定参考速度进行比较；如果所述旋转速度比所述预定参考速度小，则将旋转力仅传递到波轮。
[0018]供应电机锁定检测电流的步骤可包括:向驱动电机持续供应约约0.3秒到约1秒的0.5安到约1.5安的电流。
[0019]检测驱动电机的旋转速度的步骤可包括:检测包括在驱动电机中的转子的旋转位移，并基于检测到的旋转位移来计算驱动电机的旋转速度。
[0020]将旋转力仅传递到波轮的步骤可包括:使包括在离合器中的离合器弹簧扩张，以便将旋转力传递到波轮。
[0021]所述控制方法还可包括:如果所述旋转速度比所述预定参考速度大，则向驱动电机供应驱动电流，使得波轮沿正向或反向旋转。
[0022]供应电机锁定检测电流的步骤可包括:确定驱动电机是否将沿正向旋转；在确定驱动电机将沿正向旋转时，向驱动电机供应电机锁定检测电流。
[0023]如上所述，所述洗衣机及其控制方法能够通过向驱动电机供应电机锁定检测电流并检测驱动电机的旋转速度来确定驱动电机是否被锁定。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]通过以下结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面将变得清楚并更容易理解，其中:
[0025]图1是示出根据本发明的实施例的洗衣机的剖视图；
[0026]图2是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的驱动装置的构造的分解透视图；
[0027]图3是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的驱动装置的侧面剖视图；
[0028]图4是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的单向轴承的操作的示图；
[0029]图5是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的制动组件的操作的示图；
[0030]图6是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的控制系统的框图；
[0031]图7到图9是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的控制单元和驱动单元的框图；
[0032]图10是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的波轮和旋转筐的旋转速度和旋转方向的示图；
[0033]图11和图12是示出根据本发明的实施例的被供应用于在洗衣机中检测电机是否被锁定的示例性电机锁定检测电流的示图；
[0034]图13是示出根据本发明的实施例的在洗衣机中检测电机是否被锁定的示例性操作的流程图；
[0035]图14是示出根据本发明的实施例的被供应用于在洗衣机中检测电机是否被锁定的另一示例性电机锁定检测电流的示图；
[0036]图15是示出根据本发明的实施例的在洗衣机中检测电机是否被锁定的另一示例性操作的流程图。
【具体实施方式】
[0037]现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中被示出，其中，相同的标号始终是指相同的元件。
[0038]图1是示出根据本发明的实施例的洗衣机的剖视图。
[0039]如图1中所示，洗衣机1包括:机壳20，限定洗衣机1的外观；桶30，布置在机壳20中，用于在桶30中储水；旋转筐40，可旋转地安装在桶30中；波轮45，安装在旋转筐40中用于产生水流；和驱动装置10，用于使旋转筐40或波轮45旋转。
[0040]机壳20在其上部形成有衣物进入孔22，其中，用户通过衣物进入孔22将衣物放置在旋转筐40中。门21被安装在机壳20的上部，用于打开或关闭衣物进入孔22。
[0041]通过悬挂装置31将桶30从机壳20悬挂下来，其中，悬挂装置31将桶30的外下部连接到机壳20的内上部。悬挂装置31用于在洗涤处理或脱水干洗处理期间减弱从桶30产生的振动。
[0042]供水软管51布置在桶30的上方，其中，洗涤用水通过供水软管51被供应到桶30。供水软管51的一个端部被连接到外部供水源(未示出)，供水软管51的另一端部被连接到洗涤剂供应装置50。通过供水软管51供应的水经过洗涤剂供应装置50连同洗涤剂一起流进桶30。供水软管51安装有用于控制供水的供水阀52。
[0043]旋转筐40以具有敞开的顶部的圆筒形来形成，并且在旋转筐40中容纳衣物。旋转筐40在其侧表面形成有多个通孔41，其中，通过所述通孔41，旋转筐40的内部空间与桶30的内部空间连通。平衡器42被安装在旋转筐40的上部，以便在旋转筐40的高速旋转期间使旋转筐40的不平衡负荷平衡，从而确保旋转筐40的稳定旋转。
[0044]波轮45以正向或反向旋转，并产生水流。通过波轮45产生的水流来搅动旋转筐40中的衣物，并通过摩擦力来洗涤所述衣物。
[0045]排水孔形成在桶30的底部，以便从桶30排出水。第一排水软管61被连接到排水孔60，并安装有用于控制排水的排水阀62。
[0046]第二排水软管63被连接到排水阀62的出口，以便将水排到外面。排水阀62可被构造为螺线管装置、连接到电机的连杆装置(未示出)等。
[0047]驱动装置10布置在桶30的下方，并将旋转力选择性地供应到旋转筐40或波轮45。具体来说，在洗涤处理和漂洗处理期间，驱动装置10向波轮45供应正向或反向的旋转力。在脱水处理期间，驱动装置10向旋转筐40和波轮45供应反向的旋转力。
[0048]在下文中，将详细地解释驱动装置。
[0049]图2是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的驱动装置的构造的分解透视图，图3是根据本发明的实施例的洗衣机中的驱动装置的侧面剖视图，图4是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的单向轴承的操作的示图，图5是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的制动组件的操作的示图。
[0050]参照图2到图5，驱动装置10包括:驱动电机100，用于通过施加到驱动电机100的电能来产生驱动力；驱动轴70，用于将从驱动电机100产生的旋转力传递到旋转筐40和波轮45 ;和离合器200，用于控制驱动轴70的旋转，以便使波轮45和旋转筐40能够同时旋转或选择性地旋转。驱动装置10具有驱动电机100、离合器200和驱动轴70彼此对齐的级联结构。由此，可使用驱动电机100来主要地控制旋转筐40的旋转速度和扭矩，并可使用离合器200来辅助地控制旋转筐40的旋转速度和扭矩。
[0051 ] 驱动轴70包括用于将旋转力传递到旋转筐40的脱水轴72和用于使波轮45旋转的洗涤轴71。脱水轴72具有中空结构，并且洗涤轴71和离合器200的旋转轴221 (稍后进行描述)被置于脱水轴72的中空空间中。减速齿轮调节部72a被设置在脱水轴72的中部，其中，减速齿轮调节部72a调节在其中的减速齿轮组件230 (稍后进行描述)。
[0052]驱动电机100可以是能够不同地控制其旋转速度的无刷直流(BLDC)电机。驱动电机100包括固定到离合器200的定子110、布置在定子110的周围并被构造为通过与定子110的电磁相互作用而旋转的转子120、以及用于检测转子120的旋转位移的霍尔传感器130。
[0053]定子110包括环形基座111、沿基座111的外围排列并沿定子的径向向外突出的多个齿112、以及在齿112上缠绕的线圈113。齿112和线圈113根据流过线圈113的电流产生旋转磁场。
[0054]具有环形的安装面114形成在基座111的顶部。当定子110结合到离合器200时，离合器200被装在安装面114上。
[0055]开口 115形成在基座111和安装面114的中间。当离合器200结合到定子110时，切换齿轮组件220穿过开口 115，并位于定子110的内部。
[0056]转子120包括底板121和从底板121的边缘延伸出的侧壁122。多个永磁体123被附着到侧壁122的内表面。永磁体123与定子110的线圈113进行磁相互作用，从而使转子120旋转。
[0057]结合孔125形成在底板121的中心。使用紧固构件通过结合孔125使离合器200的旋转轴221与转子120接合。
[0058]与转子120接合的旋转轴221穿入脱水轴72的中空空间，并在减速齿轮组件230中连接到洗涤轴71。洗涤轴71还穿入脱水轴72的中空空间，并结合到波轮45 (参照图1)。
[0059]霍尔传感器130连接到定子110的顶表面的一部分。霍尔传感器130通过附着到转子120的永磁体123的旋转来检测磁场的变化，并由此输出转子120的旋转位移。
[0060]离合器200包括:离合器主体210，限定离合器200的外观；切换齿轮组件220，布置在离合器体210的下方，并被构造为根据洗衣机的操作将旋转力从旋转轴221选择性地传递到洗涤轴71和脱水轴72，其中，所述旋转轴221被结合到驱动电机100的转子120 ;减速齿轮组件230，设置在脱水轴72的减速齿轮调节部72a中，并被构造为后的将旋转轴221的降低了速度的旋转力传递到洗涤轴；和制动组件240，布置在脱水轴72的减速齿轮调节部72a的外面，并被构造为使得旋转筐40 (参照图1)的旋转停止。
[0061]离合器体210包括具有敞开的上部的圆筒形壳体211以及用于覆盖壳体211的敞开的上部的壳体盖212。
[0062]朝向桶30延伸的驱动轴70被置于壳体盖212的中心。壳体盖212的上部环绕驱动轴70并向桶30突出。
[0063]朝向驱动电机100延伸的旋转轴221被置于壳体211的下部中心。壳体211的下部环绕旋转轴221并向驱动电机100突出。
[0064]上轴承216布置在壳体盖212和脱水轴72之间，下轴承217布置在壳体211和旋转轴221之间，从而确保脱水轴72和旋转轴221的平稳旋转。上轴承216被构造为允许脱水轴72仅沿一个方向旋转的单向轴承。也就是说，上轴承216允许脱水轴72仅沿正向旋转，但禁止脱水轴72沿反向旋转。
[0065]如图4中所示，上轴承包括用于允许或禁止脱水轴72的旋转的锁定球216a、形成在壳体盖212的内表面的轴承顶216b和轴承谷216c、用于使锁定球216a接触脱水轴72的活塞216d、以及用于使活塞216d向脱水轴72加压的活塞弹簧216e。
[0066]如图4的(a)中所示，如果脱水轴72顺时针(沿正向)旋转，则通过脱水轴72与锁定球216a之间的摩擦，锁定球216a被推向轴承谷216c。此外，布置在轴承谷216c的活塞216d和活塞弹簧216e使锁定球216a向轴承顶216b偏移。结果，锁定球216a位于脱水轴72与距离脱水轴72微小间距的轴承顶216b之间。由此，锁定球216a允许脱水轴72平稳地旋转。
[0067]相反地，如图4的(b)中所示，如果脱水轴72逆时针(沿反向)旋转，则通过脱水轴72与锁定球216a之间的摩擦,锁定球216a被推向轴承顶216b。结果,锁定球216a卡在脱水轴72与轴承顶216b之间，从而禁止脱水轴72的旋转。
[0068]通过上述操作原理，上轴承216允许脱水轴72沿正向平稳旋转，但禁止脱水轴72反向旋转。
[0069]离合器主体210由桶30通过固定在桶30的底部的壳体盖212支撑，并通过固定在定子110的顶部的壳体211来支撑定子110。
[0070]切换齿轮组件200包括:旋转轴221，布置在脱水轴72的中空空间中，并被构造为从驱动电机100接收旋转力；旋转轴轴套222，与脱水轴72具有相同的直径并被结合到旋转轴221 ;离合器弹簧223，环绕脱水轴72和旋转轴轴套222，并被构造为将旋转力从旋转轴221选择性地传递到脱水轴72 ;套筒224，布置在离合器弹簧223外面；棘轮225，布置为与套筒224相邻，并被构造为改变离合器弹簧223的直径；和离合器杆226，被连接到棘轮225。
[0071]离合器弹簧223的一端被连接到脱水轴72，离合器弹簧223的另一端被连接到套筒224。离合器弹簧223可根据棘轮225的操作而收缩或扩张。详细地讲，由于离合器弹簧223的内径比旋转轴轴套222的外径和脱水轴72的外径小，因此离合器223初始保持处于收缩状态。如果棘轮225运转(如稍后描述的)，则离合器弹簧223扩张。当离合器弹簧223收缩时，旋转轴221的旋转力被传递到脱水轴72。当离合器弹簧223扩张时，旋转轴221的旋转力不被传递到脱水轴72。
[0072]根据连接到棘轮225的离合器杆226的操作，棘轮225可与套筒224接触以沿使离合器弹簧223扩张的方向来使套筒224旋转，或者棘轮225可与套筒224分离。
[0073]现在将解释切换齿轮组件220的操作。在洗涤处理或漂洗处理期间，离合器杆226沿特定方向被拉动，使得棘轮225与套筒224接触并沿使离合器弹簧223扩张的方向来使套筒224旋转。如此，如果套筒224通过棘轮225进行旋转，则布置在套筒224内部的离合器弹簧223扩张，因此，旋转轴221的旋转力不被传递到脱水轴72。结果，洗涤轴71旋转，但是阻止了脱水轴72旋转。由此，连接到洗涤轴71的波轮45(参照图1)旋转，但是连接到脱水轴72的旋转筐40 (参照图1)不旋转。
[0074]相反地，如果在脱水处理期间离合器杆226沿另一方向被拉动，则棘轮225与套筒224分离，并且通过套筒224的旋转而已经扩张的离合器弹簧223再次收缩。离合器弹簧223将旋转力从旋转轴221传递到脱水轴72。结果，连接到洗涤轴71的波轮45 (参照图1)和连接到脱水轴72的旋转筐40 (参照图1) 一起旋转。
[0075]减速齿轮组件230布置在设置于脱水轴72的中部的减速齿轮调节部72a中。减速齿轮组件230包括结合到旋转轴221的太阳齿轮231、排列在太阳齿轮231周围的多个行星齿轮232、形成在减速齿轮调节部72a的内表面的内齿轮233、以及用于将通过行星齿轮232的公转产生的旋转力传递到洗涤轴71的齿轮架234。行星齿轮232中的每一个在太阳齿轮231的一部分处与太阳齿轮231进行齿啮合，并还在太阳齿轮231的另一部分处与内齿轮233进行齿啮合。
[0076]如果太阳齿轮231旋转，则行星齿轮232中的每一个绕着连接到齿轮架234的行星齿轮轴235旋转，并同时与行星齿轮轴235 —起沿内齿轮233围绕太阳齿轮231回转。行星齿轮轴235的这样的回转通过齿轮架234被传递到洗涤轴71。
[0077]制动组件240包括制动带243和连接到制动带243的制动杆241，其中，所述制动带243布置在设置于脱水轴72的中部的减速齿轮调节部72a的外面，并被构造为使得脱水轴72的旋转停止。
[0078]如图5中所示，通过设置在制动杆241的第一铰链247a和设置在壳体211的第二铰链247b来固定制动带243。制动杆241被构造为围绕制动轴245旋转。
[0079]如果如图5的(a)中所示没有在制动杆241上施加外力，则制动杆241使用制动弹簧249的弹力来拉动制动带243，使得制动带243与脱水轴72的减速齿轮调节部72a紧密接触。由此，制动带243禁止减速齿轮调节部72a沿顺时针(正向)方向的旋转。详细地讲，因为通过第二铰链247b将制动带243的一个端部固定到壳体211，所以如果减速齿轮调节部72a沿顺时针(正向)方向旋转，则制动带243与减速齿轮调节部72a紧密接触，由此为减速齿轮调节部72a提供制动力。另一方面，因为通过第一铰链247a将制动带243的另一端部固定到可旋转的制动杆241，所以如果减速齿轮调节部72a沿逆时针(反向)方向旋转，则制动带243拉动制动杆241，使得制动杆241旋转。结果，制动带243不接触减速齿轮调节部72a，并且不为减速齿轮调节部72a提供制动力。
[0080]总之，如果没有在制动杆241上施加外力，则制动带243禁止脱水轴72沿正向旋转，但允许脱水轴72沿反向旋转。
[0081]如果在制动杆241上施加了外力，则制动杆241沿特定方向(图5的(b)中的向下的方向)旋转，使得制动带243与减速齿轮调节部72a分离。结果，减速齿轮调节部72a、脱水轴72和旋转筐40 (参照图1)可自由地旋转。
[0082]图6是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的控制系统的框图。
[0083]参照图6,洗衣机1包括:操纵单元510,用户通过其输入操作命令；显示单元520,用于显示洗衣机1的操作信息；存储单元530，用于存储与洗衣机1的操作有关的程序和数据；驱动单元540，用于驱动旋转筐40(参照图1)和波轮45;和控制单元300，用于控制洗衣机1的操作。
[0084]操纵单元510可包括多个输入按钮(未示出)和转盘(未示出)，其中，用户通过所述输入按钮和转盘来输入用于洗衣机1的操作的命令。输入按钮(未示出)可包括用于选择洗涤进程的洗涤进程按钮、用于输入洗涤处理的持续时间的洗涤时间按钮、用于输入漂洗处理的次数的漂洗按钮、以及用于输入脱水处理的持续时间的脱水时间按钮。在通过输入按钮(未示出)输入用于洗涤操作的命令后，用户还可使用转盘(未示出)来输入洗涤进程、洗涤时间、漂洗处理的次数、脱水时间等。输入按钮(未示出)可被构造为膜片开关、触摸板等。
[0085]显示单元520包括用于向用户显示洗衣机1的操作信息的显示面板(未示出)。显示面板(未示出)被配置为显示用户输入信息，诸如，洗涤进程、洗涤时间、漂洗处理的次数、脱水时间、剩余洗涤时间等。显示面板(未示出)可被构造为液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)等。
[0086]存储单元530可包括用于永久性地存储用于洗衣机1的操作控制的程序和数据的非易失性存储器(未示出)(诸如，磁盘、固态盘等)、以及用于暂时性地存储在洗衣机1的操作控制期间产生的临时数据的易失性存储器(未示出)(诸如，DRAM、SRAM等)。
[0087]现在将参照图7到图9详细地描述驱动单元400和控制单元300。
[0088]参照图7到图9，驱动单元400包括:驱动电机100，用于产生旋转力；离合器200，用于将从驱动电机100产生的旋转力传递到旋转筐40(参照图1)和波轮(参照图1);逆变器410，用于向驱动电机100供应驱动电流；和电流检测器420，用于检测驱动电流值。
[0089]由于以上已经描述了驱动电机100和离合器200，因此将省略对它们的解释。
[0090]如图8中所示，逆变器410包括三个上开关电路Qll、Q12和Q13以及三个下开关电路Q21、Q22和Q23。上开关电路Qll、Q12和Q13以及下开关电路Q21、Q22和Q23可包括高电压开关(诸如，高电压双极结型晶体管、高电压场效应晶体管、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等)和续流二极管。
[0091]详细地讲，三个上开关电路Qll、Q12和Q13并联地连接到电源V。。，三个下开关电路Q21、Q22和Q23并联地连接到地GND。三个上开关电路Q11、Q12和Q13以及三个下开关电路Q21、Q22和Q23彼此——对应地串联。三个上开关电路Qll、Q12和Q13中的每一个与三个下开关电路Q21、Q22和Q23中的每一个连接所在的三个节点分别被连接到驱动电机100的三个输入端a、b和c。
[0092]逆变器410通过按预定顺序将上开关电路Q11、Q12和Q13中的任意一个以及下开关电路Q21、Q22和Q23中的任意一个接通，来向驱动电机100供应驱动电流。
[0093]如图8中所示，电流检测器420检测流过驱动电机的三个输入端a、b和c的驱动电流值。为了检测驱动电流值，电流检测器420检测与驱动电机100的输入端a、b和c串联的分流电阻器的电压降，或检测来自分压器(未示出)的输出，其中，所述分压器在驱动电机100的输入端a、b和c与地GND之间与驱动电机100并联。
[0094]控制单元300包括用于控制洗衣机1的整体操作的主控制单元320和用于控制驱动单元400的操作的驱动控制单元310。
[0095]主控制单元320根据用户的操作命令将速度命令w*或电机锁定检测电流命令idetect*发送到驱动控制单元310，并根据用户的操作命令来控制显示单元520 (参照图6)显示洗衣机1的操作信息。具体来说，主控制单元310在洗涤处理、漂洗处理和脱水处理中输出针对驱动电机100的速度命令并输出电机锁定检测电流命令idetect%以检测在洗涤处理和脱水处理中驱动电机100是否被锁定。
[0096]如图9中所示，驱动控制单元310包括速度计算器311、速度控制器313、第一坐标转换器312、电流控制器314、第二坐标转换器以及脉宽调制器316。
[0097]速度计算器311基于从包括在驱动电机100中的霍尔传感器130提供的转子120 (参照图2)的旋转位移来计算驱动电机100的旋转速度w，并为速度控制器313和主控制单元320提供计算出的驱动电机100的旋转速度w。
[0098]速度控制器313使用从主控制单元320输出的速度命令w*与从速度计算器311输出的驱动电机100的旋转速度w之间的差来计算d-q轴电流命令1:，并向电流控制器314提供计算出的d-q轴电流命令i#'
[0099]第一坐标转换器312基于从霍尔传感器130输出的转子120(参照图2)的旋转位移将从电流检测器420输出的驱动电机100的三相驱动电流值iab。转换为d-q轴电流值idq,并为电流控制器314提供d-q轴电流值idq。
[0100]电流控制器314使用从速度控制器313输出的d_q轴电流命令与从第一坐标转换器312输出的d-q轴电流值idq之间的差，或使用从主控制单元320输出的电机锁定检测电流命令idetect*与从第一坐标转换器312输出的d_q轴电流值idq之间的差,来计算d-q轴电压命令V:，并为第二坐标转换器315提供计算出的d-q轴电压命令vd(；。
[0101]第二坐标转换器315基于从霍尔传感器130输出的转子120 (参照图2)的旋转位移，将从电流控制器314输出的d-q轴电压命令v:转换为三相电压命令vabc*，并为脉宽调制器316提供三相电压命令vabc*。
[0102]脉宽调制器316基于从第二坐标转换器315输出的三相电压命令vabc*来输出脉宽调制信号，以便控制包括在逆变器410中的上开关电路Qll、Q12和Q13以及下开关电路Q2UQ22 和 Q23。
[0103]总之，驱动控制单元310根据从主控制单元320输出的速度命令w*或电机锁定检测电流命令idetect*来输出脉宽调制信号以控制逆变器410。如果速度命令w*从主控制单元320被输入到驱动控制单元310，则驱动控制单元310使用从驱动电机100的霍尔传感器130反馈的转子120 (参照图2)的旋转位移来计算驱动电机100的旋转速度w，将旋转速度w与速度命令w*进行比较，并控制驱动电机100的驱动电流。此外，如果电机锁定检测电流命令idetect*从主控制单元320被输入到驱动控制单元310，则驱动控制单元310将电机锁定检测电流命令idetect*前馈到驱动电机100。
[0104]在下文中，将对以上构造的根据本发明的实施例的洗衣机的操作进行描述。
[0105]如果用户选择洗涤进程，针对选择的洗涤进程设置详细条件，并通过操纵单元510 (参照图6)输入洗涤操作命令，则洗衣机1根据选择的洗涤进程和所述详细条件执行洗涤处理、漂洗处理和脱水处理。此外，洗衣机1可在洗涤处理和漂洗处理之间以及漂洗处理和脱水处理之间执行中间脱水处理。
[0106]在洗涤处理中，洗衣机1使用附着到衣物的污垢和洗涤剂之间的化学作用以及通过波轮45(参照图1)沿正向和反向旋转的物理作用(水流)，来从衣物去除污垢。
[0107]在漂洗处理中，洗衣机1使用通过波轮45(参照图1)沿正向和反向旋转的物理作用(水流)来从衣物去除剩余污垢和洗涤剂残留物。
[0108]在脱水处理中，洗衣机使用通过旋转筐40 (参照图1)和波轮45(参照图1)沿正向旋转的离心力来从衣物去除水。
[0109]图10是示出根据本发明的实施例的洗衣机中的波轮和旋转筐的旋转速度和旋转方向的示图。
[0110]如图10中所示，波轮45(参照图1)在洗涤处理或漂洗处理中沿正向和反向以特定洗涤速度旋转，并且旋转筐40 (参照图1)和波轮45(参照图1)在脱水处理中沿正向以特定脱水速度旋转。换言之，在洗涤处理或漂洗处理中，针对洗涤速度的速度命令被发送到驱动电机100，在脱水处理中，针对脱水速度的速度命令被发送到驱动电机100。
[0111]在洗涤处理或漂洗处理中，通过离合器200 (参照图3)的操作，仅波轮45 (参照图1)沿正向和反向旋转。
[0112]返回参照图3到图5，棘轮225使套筒224旋转，使得离合器弹簧223扩张，制动带243禁止连接到旋转筐40的脱水轴72的正向旋转，并且单向轴承216禁止脱水轴72的反向旋转。也就是说，阻止了驱动电机100的旋转力通过脱水轴72传递到旋转筐40，并且禁止了脱水轴72的旋转。
[0113]这里，如果单向轴承216正常工作，则离合器弹簧223会被损坏。
[0114]详细地讲，当驱动电机100沿反向(图4的(b)中示出的方向)旋转时，如果锁定球216a没有被正常地置于脱水轴72与轴承顶216b之间，则脱水轴72可沿反向旋转。此夕卜，即使锁定球216a被置于脱水轴72与轴承顶216b之间，如果锁定球216a与脱水轴72之间的摩擦力降低到锁定球216a无法禁止脱水轴72的旋转的值，则脱水轴72可反向旋转。
[0115]如果脱水轴72反向旋转，则连接到脱水轴72的离合器弹簧223与脱水轴72 —起反向旋转，由此，离合器弹簧223收缩。详细地讲，禁止了连接到离合器弹簧223的一端的套筒224通过棘轮225旋转，而离合器弹簧223的另一端通过脱水轴72反向旋转。由此，离合器弹簧223收缩。
[0116]如果在离合器弹簧223收缩之后驱动电机100沿正向旋转，则由驱动电机100产生的沿正向的旋转力通过离合器弹簧223被传递到脱水轴72。然而，通过制动带243禁止了脱水轴72的正向旋转。换言之，因为驱动电机100通过离合器弹簧223将旋转力传递到脱水轴72但脱水轴72无法旋转，因此离合器弹簧223会被施加到离合器弹簧223的驱动电机100的旋转力损坏。
[0117]为了防止可能由上述原因引起的离合器弹簧223的损坏，需要检测电机的旋转是否被锁定。
[0118]图11和图12是示出根据本发明的实施例的被供应用于在洗衣机中检测电机是否被锁定的示例性电机锁定检测电流的示图。
[0119]如图11和图12中所示，在驱动电机100 (参照图2)以特定洗涤速度旋转之前，电机锁定检测电流idetect被提供到驱动电机100。
[0120]换言之，在驱动电机100沿正向或反向旋转之前，电机锁定检测电流idetect被提供到驱动电机100。这里，如图11的(a)和图12中的(a)中所示，电机锁定检测电流是在大约0.3秒内从大约0.5安上升至大约1.5安的电流。但本发明不限于此，电机锁定检测电流idetect也可以是被持续供应到驱动电机的约0.3秒到约1秒的约0.5安到约1.5安的电流。
[0121]返回参照图9，在洗涤处理或漂洗处理中，主控制单元320在将用于使波轮45 (参照图1)以洗涤速度旋转的速度命令w*发送到驱动控制单元310之前，将用于确定驱动电机100是否被锁定的电机锁定检测电流命令idetect*发送到驱动控制单元310。
[0122]如果驱动控制单元310接收到电机锁定检测电流命令idetect%则驱动控制单元310前馈电机锁定检测电流命令idetect*，使得逆变器410向驱动电机100供应电机锁定检测电流idetect。然后，驱动控制单元310基于设置在驱动电机100的霍尔传感器130的输出来计算驱动电机100的旋转速度w,并为主控制单元320提供计算出的旋转速度w。
[0123]主控制单元320将驱动电机100的旋转速度w与参考速度进行比较。这里，参考速度是驱动电机100通过电机锁定检测电流idetect旋转的最小旋转速度,并且可被设置为大约10rpm(每分钟转数)。
[0124]如果驱动电机100的旋转速度w比参考速度大，则主控制单元320将用于使驱动电机100以洗涤速度旋转的速度命令发送到驱动控制单元310。然后，如图11的(b)中所示，驱动电机100通过来自主控制单元320的速度命令w*以洗涤速度而旋转。
[0125]如果驱动电机100的旋转速度w比参考速度小，则主控制单元320确定离合器弹簧223(参照图3)收缩并且不将速度命令w*发送到驱动控制单元310。因此，如图12的(b)中所示，驱动电机100不旋转。主控制单元320控制离合器杆226 (参照图3)，使得棘轮225(参照图3)与套筒224(参照图3)分离，并且主控制单元320还控制离合器杆226，使得棘轮225再次使套筒224旋转。由此，离合器弹簧223扩张。
[0126]在离合器弹簧223扩张之后，主控制单元320继续执行洗涤处理。也就是说，如图12中所示，主控制单元320为驱动电机100提供电机锁定检测电流idetect，如果驱动电机100的旋转速度比参考速度大，则主控制单元320控制驱动电机100以洗涤速度旋转。
[0127]图13是示出根据本发明的实施例的在洗衣机中检测电机是否被锁定的示例性操作的流程图。
[0128]如图13中所示，在操作610，电机锁定检测电流被首先供应到驱动电机100。详细地讲，主控制单元320 (参照图9)将电机锁定检测电流命令idetect* (参照图9)发送到被配置为控制驱动电机100的操作的驱动控制单元310 (参照图9)。
[0129]接下来，在操作615，确定驱动电机100是否被锁定。详细地讲，驱动控制单元310基于设置在驱动电机100的霍尔传感器130 (参照图9)的输出来检测驱动电机100的旋转速度。然后，主控制单元310将驱动电机100的旋转速度与参考速度进行比较。
[0130]在确定驱动电机被锁定(操作615中的“是”)时，棘轮225 (参照图3)在操作625与套筒224松开，然后在操作630与套筒224再次接合。主控制单元320控制离合器杆226，使得棘轮225再次使套筒224旋转，从而使离合器弹簧223扩张。由此，驱动电机100的旋转力不被传递到旋转筐40 (参照图1)。
[0131]在确定驱动电机没有被锁定(操作615中的“否”)时，驱动电机100被启动。详细地讲，如果驱动电机100的旋转速度比参考速度大，则确定驱动电机100没有被锁定，并且驱动电机100被启动来以洗涤速度旋转。
[0132]图14是示出根据本发明的实施例的被供应用于在洗衣机中检测电机是否被锁定的另一示例性电机锁定检测电流的示图。
[0133]参照图14，不同于在图11和图12中描述的先前实施例，仅在驱动电机100沿正向旋转之前，电机锁定检测电流idetect被供应到驱动电机100。这里，如图14的(a)中所示，电机锁定检测电流idetect是在大约0.3秒内从大约0.5安上升至大约1.5安的电流。
[0134]由于已经描述了向驱动电机100供应电机锁定检测电流idetect的处理和确定驱动电机100是否被锁定的处理，所以省略对它们的解释。
[0135]与以上参照图11和图12描述的电机锁定检测方法的区别在于:确定驱动电机100是否将沿正向旋转以及仅当驱动电机100将沿正向旋转时向驱动电机100供应电机锁定检测电流idetect。
[0136]如上所述，当驱动电机100反向旋转时离合器弹簧223 (参照图3)收缩，当驱动电机100沿正向旋转时驱动电机100的旋转被锁定。由此，仅通过在驱动电机100沿正向旋转之前确定驱动电机100的锁定状态，可充分地确定驱动电机100是否被锁定。
[0137]由于这个原因，首先确定驱动电机100是否将沿正向旋转，然后在驱动电机100沿正向旋转之前确定驱动电机100是否被锁定。
[0138]图15是示出根据本发明的实施例的在洗衣机中检测电机是否被锁定的另一示例性操作的流程图。
[0139]如图15中所示，在操作705，确定驱动电机100是否将沿正向旋转。
[0140]在确定驱动电机100将反向旋转(操作705中的“否”)时，在操作735，驱动电机100被启动。
[0141]在确定驱动电机100将沿正向旋转(操作705中的“是”)时，在操作710，电机锁定检测电流被供应到驱动电机100。
[0142]接下来，在操作715，确定驱动电机100是否被锁定。详细地讲，检测驱动电机100的旋转速度，并将其与参考速度进行比较。
[0143]在确定驱动电机100没有被锁定(操作715中的“否”)时，在操作735，驱动电机100被启动。
[0144]在确定驱动电机100被锁定(操作715中的“是”)时，棘轮225 (参照图3)在操作725与套筒224松开，然后在操作730再次与套筒224接合。因此，离合器弹簧223 (参照图3)扩张。
[0145]虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将理解:可在不脱离本发明的原理和精神的情况下，在这些实施例中进行改变，其中，本发明的范围在权利要求和它们的等同物中被限定。
【权利要求】
1.一种洗衣机，包括: 旋转筐，可旋转地安装在所述洗衣机中； 波轮，安装在旋转筐中，用于产生水流； 驱动电机，用于产生旋转力； 离合器，用于将旋转力传递到波轮和旋转筐中的至少一个； 驱动电路，用于向驱动电机供应驱动电流； 控制器，用于控制驱动电路向驱动电机供应第一电流，如果通过供应第一电流，驱动电机的旋转速度比参考速度小，则控制器重置离合器以将旋转力传递到波轮。
2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，控制器包括: 驱动控制器，用于控制驱动电路的操作； 主控制器，用于将目标速度命令发送到驱动控制器或将第一电流检测命令发送到驱动控制器。
3.根据权利要求2所述的洗衣机，其中，如果驱动控制器接收到目标速度命令，则驱动控制器控制驱动电路，使得驱动电机的旋转速度变为目标速度， 如果驱动控制器接收到第一电流检测命令，则驱动控制器控制驱动电路向驱动电机供应第一电流。
4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，第一电流是被持续供应达0.3秒到I秒的0.5安到1.5安的电流。
5.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，驱动控制器包括: 速度计算器，用于检测驱动电机的旋转速度； 速度控制器，用于基于驱动电机的旋转速度与目标速度之间的差来计算将被供应到驱动电机的目标电流； 电流控制器，用于基于目标电流和驱动电流之间的差来计算将被施加到驱动电机的目标电压， 其中，如果第一电流检测命令被输入，则电流控制器基于第一电流和驱动电流之间的差来计算将被施加到驱动电机的目标电压。
6.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，离合器包括: 离合器弹簧，被构造为如果离合器弹簧收缩，则将旋转力传递到旋转筐和波轮，如果离合器弹簧扩张，则将旋转力传递到波轮； 棘轮，被构造为使离合器弹簧扩张。
7.根据权利要求6所述的洗衣机，其中，如果驱动电机的旋转速度比参考速度小，则控制器控制棘轮使离合器弹簧扩张。
8.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，如果驱动电机的旋转速度比参考速度大，则控制器控制驱动电路向驱动电机供应第二电流。
9.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，控制器确定波轮是否将沿正向旋转， 在确定波轮将沿正向旋转时，控制器控制驱动电路向驱动电机供应第一电流。
10.一种洗衣机的控制方法，其中，所述洗衣机包括旋转筐、用于产生水流的波轮、用于产生旋转力的驱动电机以及用于将旋转力传递到波轮和旋转筐中的至少一个的离合器，所述控制方法包括: 向驱动电机供应第一电流； 检测驱动电机的旋转速度； 如果所述旋转速度比预定参考速度小，则重置离合器以将旋转力传递到波轮。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，供应第一电流的步骤包括:向驱动电机持续供应0.5安到1.5安的电流达0.3秒到I秒。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其中，检测驱动电机的旋转速度的步骤包括: 检测包括在驱动电机中的转子的旋转位移； 基于检测到的旋转位移来计算驱动电机的旋转速度。
13.根据权利要求10所述的控制方法，其中，重置离合器的步骤包括:使包括在离合器中的离合器弹簧扩张，以便将旋转力传递到波轮。
14.根据权利要求10所述的控制方法，还包括: 如果所述旋转速度比所述预定参考速度大，则向驱动电机供应第二电流。
15.根据权利要求10所述的控制方法，其中，供应第一电流的步骤包括: 确定驱动电机是否将沿正向旋转； 在确定驱动电机将沿正向旋转时，向驱动电机供应第一电流。
【文档编号】D06F37/30GK104420121SQ201410449011
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】李承训, 李声模, 崔祯元 申请人:三星电子株式会社