洗衣機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種洗衣機及其控制方法，其能夠通過在馬達制動期間執(zhí)行零電流控制來降低噪聲，并能夠在旋轉(zhuǎn)脫水開始時的重量檢測階段檢查振動傳感器是否被安裝在桶上。通過以被設(shè)為“0A”的命令電流驅(qū)動電流調(diào)節(jié)器來執(zhí)行零電流控制，使得在馬達處流動的電流減小并因此降低噪聲。在振動傳感器被固定地附著到桶的洗衣機中，通過使用在旋轉(zhuǎn)脫水開始時的重量檢測階段振動傳感器的測量數(shù)據(jù)來預(yù)先檢查振動傳感器相對于桶的固定狀態(tài)，從而可防止因振動的錯誤檢測或振動檢測故障引起的框架相碰。
【專利說明】洗衣機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實施例涉及一種洗衣機及其控制方法，所述洗衣機能夠通過在馬達制動期間執(zhí)行零電流控制來降低噪聲。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，洗衣機(例如，滾筒洗衣機)是這樣一種設(shè)備，該設(shè)備包括:桶，用于儲存水(例如，洗滌水或漂洗水)；滾筒，可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶中，用于容納衣物；馬達，用于產(chǎn)生驅(qū)動力以使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)。當(dāng)圓筒形滾筒旋轉(zhuǎn)時，滾筒中的衣物通過沿著滾筒的內(nèi)壁的升降運動而被洗漆。
[0003]這樣的洗衣機在洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)和旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)的一系列操作中執(zhí)行洗滌，洗滌循環(huán)利用其中溶解有洗滌劑的水(具體地，洗滌水)將污潰與衣物分離，漂洗循環(huán)利用不含洗滌劑的水(具體地，漂洗水)漂洗衣物，以從衣物去除泡沫或殘留的洗滌劑，旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)通過滾筒的高速旋轉(zhuǎn)去除包含在衣物中的水分。當(dāng)在這樣的一系列操作中進行洗滌時，滾筒在衣物不均勻地分布在滾筒中的不平衡狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時，偏置力被施加到滾筒的旋轉(zhuǎn)軸使得桶進行偏心運動，從而引起桶的振動。當(dāng)滾筒在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)中以高速旋轉(zhuǎn)時，桶的這種振動變得更加嚴(yán)重。
[0004]在傳統(tǒng)技術(shù)中，用于測量桶的振動的振動傳感器被固定地附著到桶的上部，以檢測由于衣物的不均勻分布而產(chǎn)生的桶的振動。以這種方式，通過振動傳感器來檢測桶的振動，如果在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間產(chǎn)生過度振動，則使馬達制動以停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)，并且再次供水以進行衣物解纏循環(huán)，然后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)重試操作以恢復(fù)旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0005]此時,為了制動馬達,使用短制動方法(short brake method),在所述短制動方法中，位于逆變器下端的開關(guān)裝置被打開，而位于逆變器上端的開關(guān)裝置被關(guān)閉。
[0006]然而，短制動方法被配置成大量的電流在馬達處流動，從而在制動期間產(chǎn)生噪聲。特別地，增加了帶的噪聲的帶式無刷直流(BLDC)馬達在重量檢測(突然加速)之后的制動期間產(chǎn)生極大的噪聲。
[0007]當(dāng)以常規(guī)方式將振動傳感器固定地附著到桶時，桶的振動未被檢測到，并且旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間的過度振動未被檢測到，因此洗衣機可能會運動或者可能會發(fā)生框架相碰(frame touch)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本公開的一方面在于提供一種洗衣機及其控制方法，所述洗衣機能夠通過執(zhí)行零電流控制來降低噪聲。
[0009]本公開的另一方面在于提供一種洗衣機及其控制方法，所述洗衣機能夠在旋轉(zhuǎn)脫水開始時的重量檢測階段檢查振動傳感器是否被安裝在桶上。
[0010]本公開的其他方面將在下面的描述中進行部分闡述，部分將通過描述而清楚，或者可通過實施本公開而了解。[0011]根據(jù)本公開的一方面，一種洗衣機包括桶、滾筒、馬達、振動傳感器和控制器。滾筒可被可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部。馬達可使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)。在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，振動傳感器可測量因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動。控制器可通過將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)比較來檢查振動傳感器的固定狀態(tài)。
[0012]振動傳感器可被固定地安裝在桶的上部。
[0013]在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，控制器可通過使馬達瞬間加速來檢測衣物的重量。
[0014]振動傳感器可通過使用在馬達瞬間加速時產(chǎn)生的馬達的旋轉(zhuǎn)動力來測量桶的振動。
[0015]如果測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則控制器可確定振動傳感器處于有缺陷的固定狀態(tài)，并可使馬達制動以停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0016]在馬達制動期間，控制器可執(zhí)行零電流控制。
[0017]如果測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則控制器可確定振動傳感器處于正常的固定狀態(tài)，并可繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0018]根據(jù)本公開的另一方面，一種洗衣機包括桶、滾筒、馬達、振動傳感器和控制器。滾筒可被可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部。馬達可使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間，振動傳感器可測量因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動?？刂破骺蓪⒄駝觽鞲衅鞯臏y量數(shù)據(jù)與預(yù)定的過度振動數(shù)據(jù)比較，如果測量數(shù)據(jù)大于所述過度振動數(shù)據(jù)，則控制器可確定桶處于過度振動狀態(tài)，并可通過執(zhí)行零電流控制來使馬達制動。
[0019]馬達可以是由逆變器驅(qū)動的三相無刷直流(BLDC)馬達。
[0020]控制器可包括:速度命令產(chǎn)生器，產(chǎn)生用于逆變器的旋轉(zhuǎn)控制的速度命令；速度調(diào)節(jié)器，根據(jù)速度命令產(chǎn)生器的速度命令輸出命令電流值；電流調(diào)節(jié)器，根據(jù)馬達的相電流和命令電流值輸出參考電壓。
[0021]在馬達制動期間，控制器可通過將輸入到電流調(diào)節(jié)器中的命令電流值設(shè)為“0A”而執(zhí)行零電流控制。
[0022]根據(jù)本公開的另一方面，提供一種控制洗衣機的方法，所述洗衣機具有桶、可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部的滾筒以及用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的馬達，所述方法包括:在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，通過使用振動傳感器測量因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動；通過將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)比較來確定振動傳感器是否處于有缺陷的固定狀態(tài)；如果測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則確定振動傳感器處于有缺陷的固定狀態(tài)，并使馬達制動以停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)；如果測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則確定振動傳感器處于正常固定狀態(tài)，并繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0023]振動傳感器可被固定地安裝在桶的上部。
[0024]在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時測量桶的振動的步驟中，可測量在使馬達瞬間加速以檢測衣物的重量時因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動。
[0025]馬達可以是由逆變器驅(qū)動的三相無刷直流(BLDC)馬達。
[0026]在停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)的過程中，可通過執(zhí)行逆變器的命令電流值被設(shè)為“0A”的零電流控制來使馬達制動。
[0027]通過以上對洗衣機及其控制方法的描述清楚的是，在馬達制動期間，通過以被設(shè)為“ OA ”的命令電流驅(qū)動電流調(diào)節(jié)器來執(zhí)行零電流控制，使得在馬達處流動的電流減小并因此降低噪聲。將該構(gòu)思應(yīng)用于具有帶式無刷直流(BLDC)馬達的小中型洗衣機允許更加有效地降低噪聲。
[0028]此外，在具有被固定地附著到桶的振動傳感器的洗衣機及其控制方法中，通過使用在旋轉(zhuǎn)脫水開始時的重量檢測階段振動傳感器的測量數(shù)據(jù)來預(yù)先檢查振動傳感器與桶的固定狀態(tài)，并且可防止在進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間振動傳感器未被正常地固定到桶的情況下，可能由于因振動的錯誤檢測或振動檢測故障引起洗衣機運動或框架相碰而發(fā)生產(chǎn)品責(zé)任(PL)事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，本公開的這些和/或其他方面將變得清楚和更加容易理解，在附圖中:
[0030]圖1是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的外觀的透視圖。
[0031]圖2是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的構(gòu)造的截面圖。
[0032]圖3是根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的控制框圖。
[0033]圖4是用于驅(qū)動根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的馬達的逆變器的電路圖。
[0034]圖5是根據(jù)本公開的實施例的逆變器的零電流控制的控制框圖。
[0035]圖6是根據(jù)本公開的實施例的用于確定洗衣機的振動傳感器的固定狀態(tài)的控制方法的流程圖。
[0036]圖7是根據(jù)本公開的實施例的用于使洗衣機的馬達停止的控制方法的流程圖。
[0037]圖8是示出根據(jù)本公開的另一實施例的洗衣機的構(gòu)造的截面圖。
【具體實施方式】
[0038]現(xiàn)在將詳細(xì)說明本公開的實施例，其示例在附圖中示出，在附圖中，相同的標(biāo)號始終指示相同的組件。
[0039]圖1是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的外觀的透視圖。圖2是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的構(gòu)造的截面圖。
[0040]參照圖1和圖2,根據(jù)本公開的實施例的洗衣機I包括:機身10,具有近似箱子的形狀，并形成洗衣機I的外觀；桶11，被設(shè)置為鼓式，同時安裝在機身10的內(nèi)部，以容納水(例如，洗滌水或漂洗水);滾筒12，可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶11的內(nèi)部，并被設(shè)置為具有多個孔13的圓筒的形狀。
[0041]振動傳感器14被固定地附著到桶11的上部的外側(cè)，以測量在洗衣機I的操作期間產(chǎn)生的桶11的振動。可使用例如微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器、三軸加速度傳感器和被稱為陀螺儀傳感器的角速度傳感器來提供振動傳感器14，MEMS傳感器用于測量桶11根據(jù)桶11的振動而移動的位移，三軸加速度傳感器用于測量在三軸方向(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向)上的振動。由振動傳感器14測量的位移信號主要用于判斷在從低速加速到高速時滾筒12中的衣物的平衡狀態(tài)并確定是否運行高速旋轉(zhuǎn)脫水，以減小桶11的振動。
[0042]通常，在洗滌循環(huán)中，由于衣物的機械下降而使?jié)L筒12產(chǎn)生上下方向的位移，滾筒12的這種上下方向的位移可通過振動傳感器14進行測量。
[0043]用作驅(qū)動裝置的馬達15安裝在桶11的下部的外側(cè)，以使連接到滾筒12的旋轉(zhuǎn)軸12a旋轉(zhuǎn)，從而執(zhí)行洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)和旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0044]使用包括永磁體和電磁體的三相無刷直流(BLDC)馬達來提供馬達15，三相BLDC馬達(以下稱為馬達)由逆變器驅(qū)動，所述逆變器通過根據(jù)脈寬調(diào)制信號切換電壓而供應(yīng)三相交流電。隨后將參照圖4對所述逆變器進行詳細(xì)描述。
[0045]此外，用于使?jié)L筒12旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置包括向滾筒12傳遞動力的帶輪15b和旋轉(zhuǎn)帶15c。旋轉(zhuǎn)帶15c被安裝成被纏繞在帶輪15b及滾筒12的旋轉(zhuǎn)軸12a的外表面上，帶輪15b結(jié)合到馬達15的軸15a。
[0046]水位傳感器16安裝在桶11的下部的內(nèi)側(cè)，以檢測隨水位而變化的頻率，從而檢測水的量(水位)，洗滌加熱器17被安裝成對容納在桶11中的水進行加熱，溫度傳感器18被安裝成檢測桶11中的水(洗滌水或漂洗水)的溫度。
[0047]此外，門19安裝在機身10的前部，從而將衣物放入滾筒12的內(nèi)部或者從滾筒12的內(nèi)部取出。
[0048]用于供應(yīng)洗滌劑的洗滌劑供應(yīng)裝置20和用于供應(yīng)水(洗滌水或漂洗水)的供水裝置30安裝在桶11的上方。
[0049]洗滌劑供應(yīng)裝置20的內(nèi)部被劃分成多個空間，并且洗滌劑供應(yīng)裝置20被安裝成鄰近于機身的前部，從而用戶可將洗滌劑和織物柔軟劑容易地放入到每個空間中。
[0050]此外，為了將水(洗滌水或漂洗水)供應(yīng)到桶11的內(nèi)部，供水裝置30包括:冷水供應(yīng)管31和熱水供應(yīng)管32，將外部供水管連接到洗滌劑供應(yīng)裝置20 ;冷水閥33和熱水閥34，分別安裝在冷水供應(yīng)管31和熱水供應(yīng)管32中，以控制供水；連接管35，將洗滌劑供應(yīng)裝置20連接到桶11。通過這樣的構(gòu)造，被供應(yīng)到桶11中的水經(jīng)過洗滌劑供應(yīng)裝置20，使得洗滌劑供應(yīng)裝置20中的洗滌劑可與水一起被供應(yīng)到桶11。
[0051 ] 此外，各種按鈕和顯示器設(shè)置于其上用以控制洗衣機I的控制面板40設(shè)置在機身10的前上部，連接到洗滌劑供應(yīng)裝置20以放入衣物洗滌劑的洗滌劑放入部分21設(shè)置在控制面板40的一個側(cè)部上。盡管作為示例按鈕被用于控制面板40，但是觸摸屏或其他輸入方式也可被設(shè)置用于控制面板40。
[0052]在控制面板40上設(shè)置有用于接收用戶的命令以選擇或控制洗衣機I的操作的各種按鈕以及用于顯示洗衣機I的操作狀態(tài)和用戶的操縱狀態(tài)的顯示單元。
[0053]此外，根據(jù)本公開的實施例的洗衣機I包括用于將容納在桶11中的水排出的排水裝置50。排水裝置50包括:第一排水管51，連接到桶11的下部，以將桶11的水排放到外部；排水泵52，安裝在第一排水管51上；第二排水管53，連接到排水泵52的出口。
[0054]此外，為了減小在洗衣機I的操作期間產(chǎn)生的振動，根據(jù)本公開的實施例的洗衣機I包括:懸掛彈簧60，從桶11的上部彈性地支撐桶11 ;阻尼器62，用于減小桶11下部的振動。
[0055]懸掛彈簧60和阻尼器62分別在桶11的上部和下部可運動地支撐桶11。即，當(dāng)桶11由于在滾筒12旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的振動搖晃力而搖晃時，沿諸如向前、向后、向左、向右、向上和向下的各個方向產(chǎn)生振動,通過懸掛彈簧60和阻尼器62來減小桶11的這種振動。
[0056]圖3是根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的控制框圖。
[0057]根據(jù)本公開的實施例的洗衣機I包括輸入單元70、控制器72、存儲器73、驅(qū)動單元74和顯示單元76。[0058]輸入單元70供用戶輸入命令，以通過用戶的操縱執(zhí)行洗衣機I的洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)和旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)，輸入單元70可包括鍵、按鈕、開關(guān)和觸摸板等，并可包括通過推動、觸摸、按壓和旋轉(zhuǎn)操縱而產(chǎn)生預(yù)定的輸入數(shù)據(jù)的所有裝置。
[0059]此外，輸入單元70設(shè)置在控制面板40上，并包括用于輸入與洗衣機I的操作相關(guān)的用戶命令的多個按鈕(例如，電源、預(yù)約、洗滌水溫度、浸泡、漂洗、旋轉(zhuǎn)脫水、洗滌劑的類型等)。所述多個按鈕可包括程序選擇按鈕，以根據(jù)放入到洗衣機I中的衣物的類型選擇多種洗滌程序(例如，標(biāo)準(zhǔn)程序、羊毛程序和柔和程序，比如用戶根據(jù)衣物類型選擇的標(biāo)準(zhǔn)程序)中的一種。
[0060]控制器72是用于根據(jù)從輸入單元70輸入的操作信息控制洗衣機I的整體操作(例如，洗滌、漂洗和旋轉(zhuǎn)脫水)的微型計算機，控制器72在選擇的洗滌程序中根據(jù)衣物的重量或負(fù)荷設(shè)置目標(biāo)洗滌水位、目標(biāo)漂洗水位、目標(biāo)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)和馬達操作率(例如，馬達開-關(guān)時間)、洗滌時間和漂洗時間。
[0061]此外，在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時，控制器72在使馬達15瞬間加速以檢測衣物的重量或負(fù)荷的重量檢測階段檢查振動傳感器14相對于桶11的固定狀態(tài)。即，通過利用在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時的重量檢測階段馬達15瞬間加速期間產(chǎn)生的馬達15的旋轉(zhuǎn)動力來檢查振動傳感器14是否以正常的方式被固定地附著到桶11。為此，控制器72接收在馬達15瞬間加速時通過固定在桶11的上部的振動傳感器14測量的桶11的振動位移數(shù)據(jù)。
[0062]控制器72將振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)與預(yù)定的參考數(shù)據(jù)(例如，用于確定在馬達瞬間加速時振動傳感器是否被正常地固定到桶的位移數(shù)據(jù))比較。作為比較的結(jié)果，如果振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則振動傳感器14的固定狀態(tài)被確定為有缺陷，可以結(jié)束旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。在這種情況下，控制器72通過顯示單元76通知用戶振動傳感器14的固定狀態(tài)有缺陷。
[0063]作為比較的結(jié)果，如果振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則振動傳感器14的固定狀態(tài)被確定為正常，正常執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。通過這種方法，控制器72在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時預(yù)先檢查振動傳感器14相對于桶11的固定狀態(tài)，從而防止洗衣機運動并防止框架相碰。
[0064]此外，為了以更加精確的方式確定振動傳感器14的固定狀態(tài)，控制器72可通過在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時的重量檢測階段計算測量次數(shù)或測量數(shù)據(jù)的平均值來檢查振動傳感器14是否被正常地固定到桶11。
[0065]此外，控制器72測量在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)中由馬達15的旋轉(zhuǎn)動力產(chǎn)生的桶11的振動，如果出現(xiàn)過度振動，則控制器72通過制動馬達15而停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)，并且再次供水以進行衣物解纏循環(huán)，然后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水重試操作以恢復(fù)旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0066]在桶11出現(xiàn)過度振動時，控制器72執(zhí)行零電流控制以制動馬達15。零電流控制表示在馬達15制動時將命令電流值設(shè)為OA (安培)的同時控制逆變器。隨后將參照圖5對零電流控制進行詳細(xì)描述。
[0067]除適用于桶11出現(xiàn)過度振動的情況之外，執(zhí)行零電流控制以制動馬達15的階段還適用于旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)在正常進行之后停止的情況或者旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)遇到錯誤的情況。
[0068]存儲器73包含設(shè)置信息(例如，用于控制洗衣機I的操作的控制數(shù)據(jù)、用于洗衣機I的操作控制的參考數(shù)據(jù)、在洗衣機I執(zhí)行預(yù)定操作時產(chǎn)生的操作數(shù)據(jù)和通過輸入單元70輸入以使洗衣機I執(zhí)行預(yù)定操作的設(shè)置數(shù)據(jù))、使用信息和故障信息，使用信息包括洗衣機I執(zhí)行特定操作的次數(shù)和洗衣機I的模式信息，故障信息包括在洗衣機I出現(xiàn)故障的情況下的故障原因或故障位置。
[0069]驅(qū)動單元74根據(jù)驅(qū)動控制信號驅(qū)動與洗衣機I的操作相關(guān)的馬達15、洗滌加熱器17、冷水閥33、熱水閥34和排水泵52。
[0070]顯示單元76設(shè)置在控制面板40上，并根據(jù)控制器72的顯示控制信號顯示洗衣機I的操作狀態(tài)和用戶操縱狀態(tài)。
[0071]圖4是用于驅(qū)動根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的馬達的逆變器的電路圖。
[0072]參照圖4，根據(jù)本公開的實施例的用于驅(qū)動馬達15的逆變器電路包括:整流器102，用于對以220V-60HZ的交流電的形式供應(yīng)的商用電100進行整流；平滑電解電容器104，連接到整流器102，以使整流后的直流電壓平滑并積累電能；逆變器106，連接到平滑電解電容器104，以通過脈寬調(diào)制將從平滑電解電容器104輸出的直流電壓以具有隨機可變頻率的脈沖的形式轉(zhuǎn)換成三相交流電(U、V和W)，從而驅(qū)動馬達15 ;電流傳感器108，用于檢測馬達15的相電流；控制器72，用于通過輸出被提供到逆變器106的脈寬調(diào)制(PWM)信號模式來控制逆變器106。
[0073]逆變器106是一種智能功率模塊(IPM)，逆變器106被構(gòu)造成將直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電，同時具有以三相全橋的形式連接到六個二極管(速復(fù)二極管，F(xiàn)RD)的六個開關(guān)裝置(絕緣柵雙極晶體管，IGBT)，逆變器106將三相交流電供應(yīng)到馬達15。
[0074]電流傳感器108被構(gòu)造成檢測被供應(yīng)到馬達15的負(fù)載電流(相電流)的大小，并將檢測到的負(fù)載電流的大小輸入到控制器72的A/D轉(zhuǎn)換器中。電流傳感器108可以以本領(lǐng)域公知的期望的方式實現(xiàn)。
[0075]例如，電流傳感器108可以以通過針對三相中的每相使用電流互感器(CT)或串激分流電阻(series shunt resistant)來直接檢測三相電流的方式實現(xiàn),或者以通過使用兩個電流互感器或兩個串激直接分流電阻檢測兩相電流然后基于檢測到的兩相電流的值估計剩余電流的方式實現(xiàn)。
[0076]控制器72是用于控制逆變器106的六個開關(guān)裝置的開/關(guān)并產(chǎn)生具有隨機電壓和隨機頻率的三相交流電的微型計算機，通過PWM控制來驅(qū)動馬達15是本領(lǐng)域所公知的。
[0077]此外，控制器72通過檢測與平滑電解電容器104相關(guān)聯(lián)的直流電壓Vdc并通過電流傳感器108檢測馬達15的相電流而輸出被供應(yīng)到逆變器106的PWM信號的模式，以便進行逆變器106的旋轉(zhuǎn)控制。
[0078]圖5是根據(jù)本公開的實施例的逆變器的零電流控制的控制框圖。
[0079]參照圖5，用于零電流控制的控制器72包括:速度命令產(chǎn)生器721，產(chǎn)生用于逆變器106的旋轉(zhuǎn)控制的速度命令；速度調(diào)節(jié)器722，根據(jù)速度命令產(chǎn)生器721的速度命令和速度估計值輸出命令電流值；電流調(diào)節(jié)器723，根據(jù)馬達15的相電流(例如，測量電流)和速度調(diào)節(jié)器722的命令電流值輸出參考電壓以驅(qū)動馬達15 ;速度/位置估計器724，根據(jù)馬達15的相電流(例如，測量電流)和從電流調(diào)節(jié)器723輸出的參考電壓估計馬達15的速度和位置，以將速度估計值和位置估計值分別傳送到速度調(diào)節(jié)器722和電流調(diào)節(jié)器723。
[0080]當(dāng)桶11出現(xiàn)過度振動、旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)在正常進行之后停止或者旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)遇到錯誤時，控制器72制動馬達15。在這種情況下，控制器72通過將輸入到電流調(diào)節(jié)器723的命令電流值設(shè)為“0A”而執(zhí)行零電流控制。
[0081]在下文中，將描述根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的控制方法的功能和效果。
[0082]圖6是根據(jù)本公開的實施例的用于確定洗衣機的振動傳感器的固定狀態(tài)的控制方法的流程圖。
[0083]參照圖6，當(dāng)用戶將衣物放入到滾筒12中并根據(jù)衣物的類型通過操作設(shè)置在控制面板40上的輸入單元70的按鈕選擇操作信息(例如，洗滌程序或加漂洗(additiverinsing))時，由用戶選擇的操作信息通過輸入單元70被輸入到控制器72。
[0084]控制器72根據(jù)從輸入單元70輸入的操作信息執(zhí)行洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)和旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)的一系列順序操作。
[0085]針對根據(jù)本公開的實施例的旋轉(zhuǎn)脫水控制，控制器72確定是否執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)(200)，如果確定執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)，則控制器72通過驅(qū)動單元74操作排水泵52，使得桶11中的水通過經(jīng)過第一排水管51和第二排水管53被排放到外部。
[0086]隨著排水開始，控制器72在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時檢測被放入到滾筒12中的衣物的重量，以進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。關(guān)于檢測衣物的重量的方法，可采用如在第2002-336593號、第2004-267334號和第H07-90077號日本專利公告中公開的下述方法中的任何一種方法:使用通過馬達15瞬間加速而達到預(yù)定速度或預(yù)定每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)所花費的時間來檢測衣物的重量；通過向馬達15施加扭矩達預(yù)定時間以直接或間接地測量滾筒12的慣性量然后通過使用第二運動定律(扭矩-慣性矩X角速度)來檢測衣物的重量。
[0087]如上所述，為了檢測衣物的重量(負(fù)荷)，控制器72通過驅(qū)動單元74使馬達15以預(yù)定RPM (大約90RPM)或以上瞬間加速(202)。
[0088]因此，由于馬達15在瞬間加速時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動力而引起桶11振動，固定地附著到桶11的上部的振動傳感器14測量在馬達15瞬間加速時由于馬達15的旋轉(zhuǎn)動力產(chǎn)生的桶11的振動，并將測量的振動輸入到控制器(204 )。
[0089]因此，控制器72將振動傳感器14輸入的測量數(shù)據(jù)與預(yù)定的參考數(shù)據(jù)(例如，用于在馬達瞬間加速時確定振動傳感器是否被正常地固定到桶的位移數(shù)據(jù))進行比較(206)。
[0090]作為操作206的比較結(jié)果，如果振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則控制器72確定振動傳感器14的固定狀態(tài)有缺陷(208)，并制動馬達15以結(jié)束旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)同時通過顯示單元76顯示振動傳感器14的有缺陷的固定狀態(tài)(210)。在馬達15制動期間，控制器72執(zhí)行零電流控制，將在下面參照圖4和圖5對在馬達15制動時執(zhí)行零電流控制的方法進行詳細(xì)描述。
[0091]此外，作為操作206的比較結(jié)果，如果振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則控制器72確定振動傳感器14的固定狀態(tài)正常(212)，并以正常的方式繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)(214)。
[0092]如上所述，在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)開始時的重量檢測階段，通過使用振動傳感器14附著到桶11的洗衣機中的振動傳感器14的測量數(shù)據(jù)來預(yù)先檢查振動傳感器14相對于桶11的固定狀態(tài)。因此，可防止當(dāng)在進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)的過程中振動傳感器14沒有被正常地固定到桶11時，由于可能因振動的錯誤檢測或振動檢測故障引起的洗衣機的運動或框架相碰而導(dǎo)致的產(chǎn)品責(zé)任(PL)事故。
[0093]圖7是根據(jù)本公開的實施例的用于使洗衣機的馬達停止的控制方法的流程圖。[0094]參照圖7，用戶將衣物放入到滾筒12中并通過操作設(shè)置在控制面板40上的輸入單元70的按鈕選擇諸如洗滌程序或加漂洗的操作信息，由用戶選擇的操作信息通過輸入單元70被輸入到控制器72。
[0095]因此，控制器72根據(jù)從輸入單元70輸入的操作信息執(zhí)行洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)和旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)的一系列順序操作。
[0096]針對根據(jù)本公開的實施例的旋轉(zhuǎn)脫水控制，控制器72確定是否執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)(300)，如果確定執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)，則控制器72以預(yù)定的最終旋轉(zhuǎn)脫水RPM (大約700RPM至大約1000RPM)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)(302)。
[0097]如果滾筒12在衣物朝著滾筒12中的一側(cè)不均勻地分布的不平衡狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，則偏置力被施加到滾筒12的旋轉(zhuǎn)軸，滾筒12進行偏心運動，從而導(dǎo)致桶11振動。當(dāng)滾筒12在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)中以高速旋轉(zhuǎn)時，桶11的這種振動變得更加嚴(yán)重。
[0098]因此，固定地附著到桶11的上部的振動傳感器14測量在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)中由于滾筒12的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶11的振動，并將測量的振動輸入到控制器72 (304)。
[0099]因此，控制器72將振動傳感器14輸入的測量數(shù)據(jù)與預(yù)定的過度振動數(shù)據(jù)(例如，用于在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)中確定桶的過度振動的位移數(shù)據(jù))進行比較，并確定是否出現(xiàn)過度振動(306)。
[0100]如果從操作306確定出現(xiàn)過度振動，則控制器72通過零電流控制制動馬達15(308)。
[0101]將參照圖4和圖5對在馬達15制動時執(zhí)行零電流控制的方法進行詳細(xì)描述。
[0102]參照圖4和圖5，輸入商用電100，通過整流器102對具有220V (伏特)-60Hz (赫茲)的交流電的形式的商用電100進行整流，并通過連接到整流器102的平滑電解電容器104使整流后的電平滑，以將其轉(zhuǎn)換成直流電而被輸出。
[0103]在逆變器106處通過脈寬調(diào)制(PWM)將從平滑電解電容器104輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成具有隨機可變頻率的三相交流電，然后將該三相交流電供應(yīng)到馬達15，從而驅(qū)動馬達
15。通過PWM控制來驅(qū)動馬達15是本領(lǐng)域所公知的，因此將省略對其的詳細(xì)描述。
[0104]為了執(zhí)行根據(jù)本公開的零電流控制，在馬達15制動時，控制器72將輸入到電流調(diào)節(jié)器723中的命令電流值設(shè)為“0A”。
[0105]通過將命令電流值設(shè)為“0A”，電流調(diào)節(jié)器723根據(jù)“0A”的命令電流值和由電流傳感器檢測到的馬達15的相電流(測量電流)來輸出參考電壓以驅(qū)動馬達15。
[0106]相對于從電流調(diào)節(jié)器723輸出參考電壓，被供應(yīng)到馬達15的電流由于“0A”的命令電流值而減小，從而與短制動方法的制動時間相比增加了使馬達15制動的時間，同時降低了噪聲。這樣的噪聲降低對于帶式小中型洗衣機而言更加有效。
[0107]以這種方式，通過零電流控制使馬達15制動來降低RPM，并通過冷水閥33或熱水閥34供應(yīng)水(310)。
[0108]之后，控制器72驅(qū)動馬達15以執(zhí)行通過使?jié)L筒12交替地旋轉(zhuǎn)而搖晃和松開纏繞的衣物的衣物解纏循環(huán)(312)，并返回到操作302以再次進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0109]同時，如果從操作306確定沒有出現(xiàn)過度振動，則控制器72確定旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)是否完成(314)。
[0110]如果從操作314確定旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)沒有完成，則控制器72返回到操作302以繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0111]如果從操作314確定旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)已完成，則控制器72通過零電流控制使馬達15制動(316)，并結(jié)束旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
[0112]盡管根據(jù)本公開的實施例的以上描述是針對附著有振動傳感器14的洗衣機中的馬達15的制動方法進行的，但是當(dāng)使如圖8所示未附著有振動傳感器14的洗衣機中的馬達15制動時，也可實現(xiàn)本公開的相同功能和效果。
[0113]盡管已經(jīng)示出并描述了本公開的一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本公開的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行改變。
【權(quán)利要求】
1.一種洗衣機，包括: 桶； 滾筒，可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部； 馬達，用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)； 振動傳感器，在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，測量由馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動； 控制器，通過將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)比較來檢查振動傳感器的固定狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的洗衣機，其中，振動傳感器被固定地安裝在桶的上部。
3.如權(quán)利要求1所述的洗衣機，其中，在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，控制器通過使馬達瞬間加速來檢測衣物的重量。
4.如權(quán)利要求3所述的洗衣機，其中，振動傳感器通過使用在馬達瞬間加速時產(chǎn)生的馬達的旋轉(zhuǎn)動力來測量桶的振動。
5.如權(quán)利要求4所述的洗衣機，其中，如果測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則控制器確定振動傳感器處于有缺陷的固定狀態(tài)，并使馬達制動以停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的洗衣機，其中，在馬達制動期間，控制器執(zhí)行零電流控制。
7.如權(quán)利要求4所述的洗衣機，其中，如果測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則控制器確定振動傳感器處于正常的固 定狀態(tài)，并繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
8.一種洗衣機,包括: 桶； 滾筒，可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部； 馬達，用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)； 振動傳感器，在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間，測量由馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動； 控制器，將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與預(yù)定的過度振動數(shù)據(jù)比較，如果測量數(shù)據(jù)大于所述過度振動數(shù)據(jù)，則控制器確定桶處于過度振動狀態(tài)，并通過執(zhí)行零電流控制來使馬達制動。
9.如權(quán)利要求8所述的洗衣機，其中，馬達是由逆變器驅(qū)動的三相無刷直流馬達。
10.如權(quán)利要求9所述的洗衣機，其中，控制器包括:速度命令產(chǎn)生器，產(chǎn)生用于逆變器的旋轉(zhuǎn)控制的速度命令；速度調(diào)節(jié)器，根據(jù)速度命令產(chǎn)生器的速度命令輸出命令電流值；電流調(diào)節(jié)器，根據(jù)馬達的相電流和命令電流值輸出參考電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的洗衣機，其中，在馬達制動期間，控制器通過將輸入到電流調(diào)節(jié)器中的命令電流值設(shè)為O安培而執(zhí)行零電流控制。
12.—種控制洗衣機的方法，所述洗衣機具有桶、可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部的滾筒以及用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的馬達，所述方法包括: 在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時，通過使用振動傳感器測量由馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動；通過將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)比較來確定振動傳感器是否處于有缺陷的固定狀態(tài)； 如果測量數(shù)據(jù)小于參考數(shù)據(jù)，則確定振動傳感器處于有缺陷的固定狀態(tài)，并使馬達制動以停止旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)； 如果測量數(shù)據(jù)等于或大于參考數(shù)據(jù)，則確定振動傳感器處于正常固定狀態(tài)，并繼續(xù)進行旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在進入旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)時測量桶的振動的步驟中，測量在使馬達瞬間加速以檢測衣物的重量時因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動。
14.一種控制洗衣機的方法，所述洗衣機具有桶、可旋轉(zhuǎn)地安裝在桶的內(nèi)部的滾筒以及用于使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的馬達，所述方法包括: 在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間，通過使用振動傳感器來測量因馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的桶的振動； 通過將振動傳感器的測量數(shù)據(jù)與預(yù)定的過度振動數(shù)據(jù)比較來確定桶的過度振動； 如果確定桶過度振動，則通過執(zhí)行零電流控制來使馬達制動。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在使馬達制動的步驟中，通過將輸入到電流調(diào)節(jié)器中的命令電流值設(shè)為O安`培而執(zhí)行零電流控制，以進行逆變器的旋轉(zhuǎn)控制。
【文檔編號】D06F33/02GK103789964SQ201310530467
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】李聲模, 崔矯淳 申請人:三星電子株式會社