洗衣机的控制系统和洗衣机的制作方法

本实用新型涉及生活电器技术领域，具体涉及一种洗衣机的控制系统和洗衣机。

背景技术：

波轮洗衣机在脱水阶段，由于桶内衣物等负载分布不均匀，在驱动电机转速上升阶段，内桶会产生一定程度的晃动。尤其是当偏心程度较高时，高速转动的内桶会剧烈晃动，进而会带动外桶发生位移，当内桶和外桶发生碰撞时，会产生明显噪声，用户体验差，而且还可能导致波轮洗衣机无法正常运行。

针对上述问题，相关技术中设置了门开关。当内桶摆动行程触发门开关，电控系统接收到门开关信号，停止脱水运行，重新摆放负载后，再次启动波轮洗衣机。但只有在负载偏心严重，引起内桶剧烈摆动，达到触发门开关行程的情况下，门开关才动作，并直接进行停机保护，频繁进行停机保护，会延长正常程序的运行时间。而且，当负载偏心不太严重时，洗衣机还会因内外桶碰撞产生刺耳噪声，从而影响用户对于产品的体验效果，同时还会降低洗衣机的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种洗衣机的控制系统，该系统能够有效改善洗衣机的运行性能，且实施难度低，成本低。

本实用新型的第二个目的在于提出一种洗衣机。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的洗衣机的控制系统包括：用于驱动波轮转动的驱动电机；加速度传感器，所述加速度传感器设置在所述洗衣机的外桶上，以检测洗衣机运行时的振动位移；提示模块，用于向用户提示衣物发生偏离；控制器，所述控制器分别与所述加速度传感器、所述驱动电机和所述提示模块相连，以根据所述洗衣机运行时的振动位移判断衣物的偏心量，并根据所述偏心量控制所述驱动电机的转速或控制所述提示模块进行提示。

本实用新型的洗衣机的控制系统，通过加速传感器实时检测洗衣机运行时的振动位移，并通过控制器根据该振动位移判断衣物偏心量，进而控制驱动电机的转速，以改善洗衣机脱水时因负载不平衡出现撞桶、噪音的现象，提高洗衣机的运行性能，且该控制系统实施难度低，成本低。

另外，根据本实用新型的洗衣机的控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述的洗衣机的控制系统还包括：模数转换器，所述模数转换器设置在所述加速度传感器和所述控制器之间。

进一步地，所述控制器具有UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发传输器)串口，以通过所述UART串口向上位机上报所述洗衣机的工作状态。

进一步地，所述提示模块为报警器。

进一步地，在所述衣物的偏心量大于第一阈值时，所述控制器控制所述驱动电机停机，并向所述提示模块发送提示指令，以使所述提示模块向用户提示衣物发生偏离。

为实现上述目的，本实用新型第二方面的洗衣机，包括本实用新型第一方面的洗衣机的控制系统。该洗衣机能够有效改善脱水时因负载不平衡出现撞桶、噪音的现象，提升了用户体验。

另外，根据本实用新型上述的洗衣机，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述洗衣机为波轮洗衣机。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的洗衣机的控制系统的结构框图；

图2是根据本实用新型一个实施例的洗衣机的控制系统的结构示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的洗衣机的控制系统的结构框图；

图4是根据本实用新型一个具体实施例的洗衣机的控制系统的结构示意图；

图5是根据本实用新型一个具体实施例的洗衣机的控制系统的速度感知曲线图；

图6是根据本实用新型一个具体实施例的洗衣机的控制系统的不平衡状态处理流程图；

图7是根据本实用新型另一个具体实施例的洗衣机的控制系统的速度感知曲线图；

图8是根据本实用新型另一个具体实施例的洗衣机的控制系统的不平衡状态处理流程图。

附图标记说明：驱动电机10、加速度传感器20、提示模块30、控制器40和模数转换器50。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型的洗衣机的控制系统和洗衣机。

图1是根据本实用新型的洗衣机的控制系统的结构框图。

如图1所示，该控制系统包括：驱动电机10、加速度传感器20、提示模块30和控制器40。

具体地，驱动电机10用于驱动波轮转动。

加速度传感器20设置在洗衣机的外桶上，以检测洗衣机运行时的振动位移。如图2所示，加速度传感器20可安装在洗衣机外桶底部，其安装使用方便，且具有性能高、功耗低、成本低等特点。

其中，上述洗衣机外桶是指洗衣机脱水桶外桶。可以理解，当衣物在脱水桶内进行脱水时，如果摆放不均衡，重心会发生偏离，当脱水桶高速转动时，内筒就会晃动的严重，进而带动外桶发生位移，同时内筒和外桶碰撞还会产生很大的噪声。

提示模块30用于向用户提示衣物发生偏离。

在本实用新型的一个实施例中，提示模块30可以是一个警报器，可以通过发出警报声(如“嘀嘀嘀”)，也可以进行语音播报。

如图1所示，控制器40分别与加速度传感器20、驱动电机10和提示模块30相连，以根据洗衣机运行时的振动位移判断衣物的偏心量，并根据偏心量控制驱动电机的转速或控制提示模块进行提示。

在本实用新型的实施例中，如图3所示，该控制系统还包括模数转换器50，模数转换器50设置在加速度传感器20和控制器40之间。

具体地，加速度传感器20测得洗衣机运行时的振动位移是以模拟信号的形式输出，模数转换器50是将该模拟信号转换成控制器40可以识别的数字信号。控制器40根据该数字信号，即洗衣机运行时的振动位移，判断洗衣机中衣物的偏心量。

进一步地，在衣物的偏心量大于第一阈值时，控制器40控制驱动电机10停机，并向提示模块30发送提示指令，以使提示模块30向用户提示衣物发生偏离。

其中，第一阈值可根据洗衣机的内桶、外桶的大小，驱动电机的型号、性能等进行设置。

在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，控制器40具有UART串口，以通过UART串口向上位机上报洗衣机的工作状态。优选地，先将洗衣机运行时的振动位移数据放到UART的寄存器(临时内存块)中，再通过FIFO(First Input First Output，先入先出队列)传送到上位机。进而通过上位机对接收到的洗衣机的工作状态数据进行分析处理，并生成相应的处理指令，将该处理指令发送给控制器40，由控制器40控制驱动电机停机或改变转速，以使洗衣机保持较好的运行状态。

在本实用新型的一个实施例中，以波轮洗衣机为例，并结合图5和图6进行说明。图5为波轮洗衣机不平衡状态感知速度曲线图。如图5所示，波轮洗衣机进入脱水状态后，转速升至speed2，再减速至speed1，再升至speed2，再减速至speed1，即在0～t5时间内完成不平衡状态OOB(Out-of-Balance)检测，即衣物偏心量检测。在t1～t2和t3～t4阶段，采样XY轴偏移量，即振动位移，经算法处理，依次得出当前不平衡状态OOB1和OOB2，作拟合处理得出OOB值。

进一步地，图6为波轮洗衣机对负载不平衡状态进行处理的流程图。如图6所示，波轮洗衣机接收脱水命令(S101)，当执行完图5所示的OOB感知转速曲线(S102)，返回OOB值(S103)，根据实际OOB值大小，做相应处理(0<OOB1<OOB2<OOB3)。当OOB>OOB3(S104),停止脱水，衣物抖散(S105)，再次脱水尝试；当OOB3≥OOB>OOB2(S106)，脱水过程作降档处理，执行最高转速为400rpm脱水曲线,即执行脱水曲线3(S107)；当OOB2≥OOB>OOB1(S108)，执行最高转速为600rpm脱水曲线，即执行脱水曲线2(S109)；当OOB1≥OOB时，无需做降档处理，直接执行最高转速为700rpm脱水曲线，即执行脱水曲线1(S110)，直至脱水完成。

在本实用新型的另一个实施例中，以滚筒洗衣机为例，并结合图7和图8进行说明。图7为滚筒洗衣机不平衡状态感知速度曲线图。如图7所示，滚筒洗衣机进入脱水状态后，0～t1阶段转速升至speed1，t1～t2阶段转速稳定后，t2～t3阶段转速升至speed2，t3～t4阶段开始第一次不平衡检测，通过加速度传感器20得到XY轴偏移量，即振动位移，经算法处理得出OOB1，t4～t5阶段转速再次升至speed3，t5～t6阶段开始第二次不平衡检测，得到OOB2，作拟合处理得出OOB值。

进一步地，图8为滚筒洗衣机不平衡处理流程图。如图8所示，接收脱水指令(S201)，脱水起始时刻，转速升至speed1(S202)，若实际转速speed与目标转速speed1误差超过15rpm(S203)，则停止脱水，衣物抖散(S204)，再次尝试脱水；否则执行OOB感知曲线，返回OOB值(S205)。当OOB>OOB3时(S206),停止脱水，衣物抖散(S204)，再次脱水尝试；当OOB3≥OOB>OOB2(S207)，脱水过程作降档处理，执行最高转速为800rpm脱水曲线，即执行脱水曲线3(S208)；当OOB2≥OOB>OOB1(S209)，执行最高转速为1000rpm脱水曲线，即执行脱水曲线2(S210)；当OOB1≥OOB，无需做降档处理，直接执行最高转速为1400rpm脱水曲线，即执行脱水曲线1(S211)，直至脱水完成。

在本实用新型的一个实施例中，洗衣机的控制系统中的加速度传感器20还可采用3D传感器，通过检测洗衣机运行时在三维空间中的振动位移，即检测在XYZ坐标轴的位移，并反馈，控制器40根据该反馈数据，选择相应的不平衡状态处理方式，以保证脱水阶段正常运行。

本实用新型的洗衣机的控制系统，通过加速传感器实时检测洗衣机运行时的振动位移，并通过控制器根据该振动位移判断衣物偏心量，进而控制驱动电机的转速，以改善洗衣机脱水时因负载不平衡出现撞桶、噪音的现象，提高洗衣机的运行性能，且该控制系统实施难度低，成本低。

本实用新型公开了一种洗衣机，包括本实用新型第一方面的实施例的洗衣机的控制系统。

在本实用新型的一个实施例中，该洗衣机可以是波轮洗衣机。

本实用新型的洗衣机，能够有效改善脱水时因负载不平衡出现撞桶、噪音的现象，提升了用户体验。

另外，根据本实用新型实施例的洗衣机的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。