專利名稱：一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洗衣機(jī)，具體而言是涉及一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置，以及一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制方法。
背景技術(shù)：
洗衣機(jī)脫水時，內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)速度越快，則脫水速度越快，脫水程度越徹底，效率越高。以往的洗衣機(jī)沒有調(diào)速功能，不能進(jìn)行脫水轉(zhuǎn)速控制，只能以恒定的轉(zhuǎn)速脫水；現(xiàn)在，許多洗衣機(jī)開始使用變頻調(diào)速等技術(shù)進(jìn)行脫水轉(zhuǎn)速控制，以盡可能高的轉(zhuǎn)速進(jìn)行脫水，以提高脫水效率。
但是，洗衣機(jī)脫水時，如果桶內(nèi)衣物放置不平衡，內(nèi)桶將無法正常旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時會使外桶與箱體發(fā)生碰撞，產(chǎn)生撞桶現(xiàn)象，而且，轉(zhuǎn)速越快，影響越大，產(chǎn)生撞桶現(xiàn)象的可能性越大。上述情況下，由于無法產(chǎn)生脫水所需的離心力，會降低脫水效率，甚至完全無法脫水，還會產(chǎn)生巨大的噪聲，當(dāng)撞桶嚴(yán)重時，還可能損壞機(jī)械機(jī)構(gòu)。
另外，在衣物脫水的初始階段，由于衣物含水量大，小的偏置就會產(chǎn)生撞桶，此時的平衡處理會增加洗滌過程的用水量(因?yàn)槭峭ㄟ^再進(jìn)水進(jìn)行衣物平衡)，從而造成水資源的浪費(fèi)。在衣物較少時，如果因?yàn)楹看蠖斐勺餐霸偬幚?，則更為浪費(fèi)。因此，如果開始脫水時以較低速度旋轉(zhuǎn)，在脫水過程中逐漸提高轉(zhuǎn)速，即在保證平衡旋轉(zhuǎn)的原則下，盡量提高轉(zhuǎn)速，則可以提高脫水效率。
現(xiàn)有技術(shù)下，使用震動開關(guān)檢測撞桶。當(dāng)衣物偏置導(dǎo)致撞桶發(fā)生時，震動開關(guān)斷開，單片機(jī)檢測到該震動開關(guān)斷開時，就能獲得發(fā)生撞桶的信息，并進(jìn)行有關(guān)處理。但此方法只能解決發(fā)生撞桶的情況，對于旋轉(zhuǎn)不平衡的情況，則不起作用。對于轉(zhuǎn)速控制而言，該種檢測方法只能提供是否發(fā)生撞桶的開關(guān)量，無法檢測到旋轉(zhuǎn)的不平衡現(xiàn)象。撞桶現(xiàn)象發(fā)生時，脫水速度早已過高，因此，該方法無法用來確定合適的最高轉(zhuǎn)速。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種新的洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置及其轉(zhuǎn)速控制方法。這種裝置和方法可以檢測洗衣機(jī)內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)情況，根據(jù)檢測結(jié)果確定合適的旋轉(zhuǎn)速度，并盡量使其達(dá)到可能的最大轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明提供的洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置，包括傳感器，用于檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離；單片機(jī)，用于接收所述傳感器輸出的檢測信號，并根據(jù)該檢測信號判斷是否出現(xiàn)撞桶或偏移，以及發(fā)出轉(zhuǎn)速指令；驅(qū)動電路，用于接收所述單片機(jī)的轉(zhuǎn)速指令，并根據(jù)該指令控制脫水轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選地，所述傳感器為霍爾位移傳感器。
本發(fā)明同時提供一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制的方法，該方法具體是脫水開始后，進(jìn)行如下步驟1)檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離信息；2)根據(jù)洗衣機(jī)的自身參數(shù)，以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速、衣物量等相關(guān)參數(shù)計算當(dāng)前偏移參考值；該參考值為一個距離范圍；3)判斷所述外桶與箱體之間的距離是否在所述當(dāng)前偏移參考值范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟4)；若否，則進(jìn)入步驟5)；4)提高轉(zhuǎn)速；5)降低轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選地，所述步驟1)檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離信息的方法是，洗衣機(jī)內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)所獲得的檢測信號，確定檢測信號變化一個周期的極大值點(diǎn)，并將該極大值點(diǎn)的檢測信號值作為所述外桶與箱體之間距離的檢測值。
優(yōu)選地，所述步驟3)之前，還包括根據(jù)所述檢測信息判斷是否出現(xiàn)撞桶；若是，則進(jìn)入撞桶判斷以及處理流程；若否，則進(jìn)入所述步驟3)。
優(yōu)選地，所述偏移參考值的下限為中心值-K×(M/m)×2n×(V0/V)；所述偏移參考值的上限為中心值+K×(M/m)×2n×(V0/V)；所述中心值為內(nèi)桶與外桶之間距離的中心值；所述K為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，經(jīng)試驗(yàn)獲得。
優(yōu)選地，所述步驟4)提高轉(zhuǎn)速之前，進(jìn)行下述判斷是否有一定時間內(nèi)從所在轉(zhuǎn)速檔提高轉(zhuǎn)速的記錄；若是，則繼續(xù)在本檔速度脫水；若否，則進(jìn)入步驟4)；所述一定時間，是一個預(yù)定的時間。
優(yōu)選地，所述步驟4)之后進(jìn)一步包括判斷是否達(dá)到最高轉(zhuǎn)速檔，若是，則脫水至結(jié)束；若否，則返回步驟1)。
優(yōu)選地，執(zhí)行所述步驟5)之前，先判斷是否已經(jīng)在短時間內(nèi)連續(xù)第二次降低轉(zhuǎn)速；若是，則進(jìn)行撞桶處理；若否，則進(jìn)入步驟5)；所述短時間內(nèi)連續(xù)第二次降低轉(zhuǎn)速，是指在一預(yù)定時間內(nèi)，第二次降低轉(zhuǎn)速，并且在這段時間內(nèi)，沒有提高過轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選地，所述步驟執(zhí)行完畢后，返回所述步驟1)。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果。
首先，本發(fā)明提供的脫水轉(zhuǎn)速控制裝置和方法，利用變頻洗衣機(jī)可以控制轉(zhuǎn)速的功能，實(shí)現(xiàn)根據(jù)脫水情況調(diào)整脫水速度。由于可以在保證旋轉(zhuǎn)平衡的情況下，獲得盡可能高的脫水速度，尤其是可以根據(jù)脫水情況，以及負(fù)載的變化，對轉(zhuǎn)速進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。因此，本發(fā)明提供的裝置和方法可以提高脫水效率，實(shí)現(xiàn)更好的脫水效果。
其次，本發(fā)明提供的裝置和方法，可以準(zhǔn)確檢測脫水中出現(xiàn)的異常情況，并進(jìn)行處理，使其不影響正常脫水。由于采用了位移傳感器(如霍爾位移傳感器)作為檢測元件，本發(fā)明提供的裝置和方法，可以檢測外桶與箱體之間的距離，當(dāng)脫水過程中出現(xiàn)的撞桶和偏移時，可以進(jìn)行有效的處理。而現(xiàn)有技術(shù)下，對于脫水中外桶的偏移無法檢測。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)下使用震動開關(guān)檢測撞桶現(xiàn)象發(fā)生的電路；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的電路圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例霍爾位移傳感器安裝位置的示意圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測方法流程圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的電路圖；
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
請參看圖1，為現(xiàn)有技術(shù)下檢測撞桶現(xiàn)象發(fā)生的電路。圖中，震動開關(guān)S10一端連接電源Vcc，另一端通過電阻R10連接單片機(jī)輸入端口A。所述開關(guān)R10的作用是保護(hù)單片機(jī)的輸入端口。與所述震動開關(guān)S10并聯(lián)的C10用于過濾震動開關(guān)S10兩側(cè)的高頻干擾，另外電容C11連接單片機(jī)輸入端口A與電源地之間，起到濾波的作用。撞桶現(xiàn)象發(fā)生時，外桶底部與箱體碰撞，外桶上端碰到震動開關(guān)S10而斷開，單片機(jī)通過輸入端口A檢測到S10斷開，判斷發(fā)生撞桶現(xiàn)象，即可進(jìn)行有關(guān)的處理。
上述電路無法檢測內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)的不平衡情況，只能提供是否發(fā)生撞桶的開關(guān)量，因此，無法用于轉(zhuǎn)速控制。
請參看圖2，為本發(fā)明提供的洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置的電路圖。該電路以單片機(jī)為核心控制單元，包括檢測電路和驅(qū)動電路。所述驅(qū)動電路用于驅(qū)動電動機(jī)輸出合適的轉(zhuǎn)速。對于變頻調(diào)速的電動機(jī)而言，就是由單片機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速的要求，向逆變驅(qū)動電路輸出指令，使變頻調(diào)速器控制電動機(jī)以合適的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)速控制裝置解決的技術(shù)問題在于檢測內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)情況，并根據(jù)該旋轉(zhuǎn)情況控制轉(zhuǎn)速達(dá)到可能的最高值。所述驅(qū)動電路的作用在于，接收單片機(jī)的轉(zhuǎn)速指令，并根據(jù)該指令驅(qū)動電動機(jī)。該驅(qū)動電路的具體情況對本發(fā)明沒有影響，因此，此處僅對檢測電路以及單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的方法作出說明。
所述檢測電路采用霍爾位移傳感器檢測外桶與箱體之間的距離，并將檢測結(jié)果輸入到單片機(jī)，單片機(jī)據(jù)此輸出合適的轉(zhuǎn)速指令。應(yīng)當(dāng)說明的是，該檢測電路也可以采用其它類型的傳感器，例如，電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、電阻式位移傳感器，只要能夠檢測外桶與箱體間的距離即可。
所述霍爾位移傳感器H具有三個端子，即端子1、端子2、端子3。端子1為電源端，連接電源Vcc。端子2為接地端，連接電源地。所述端子1與端子2之間接有穩(wěn)壓二極管D1，其陰極連接電源Vcc，陽極連接電源地。該穩(wěn)壓二極管的作用在于確?；魻栁灰苽鞲衅鱄的供電符合元件的電壓要求。此外，所述端子1與端子2之間，還接有電容C1，該電容的作用是濾去可能出現(xiàn)的高頻干擾，使霍爾位移傳感器H工作在穩(wěn)定的電壓狀態(tài)。所述端子3為霍爾位移傳感器H的信號輸出端，當(dāng)霍爾位移傳感器H檢測范圍內(nèi)出現(xiàn)磁場(如附近有磁鐵等)時，該端子3輸出電壓。該電壓與磁場強(qiáng)度的大小成正比，當(dāng)其它條件一定時，該輸出電壓與所述磁性元件和霍爾位移傳感器H間的距離負(fù)相關(guān)。磁性元件距離霍爾位移傳感器H越近，則該輸出電壓值越高。端子3通過電阻R1連接到單片機(jī)輸入端口A。該輸入端口A為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換端口，所述端子3的電壓值輸入到該端口，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，成為數(shù)字值，被單片機(jī)的處理器接收。所述電阻R1的作用是作為輸入電阻，保護(hù)單片機(jī)的輸入端口A。此外，電阻R1的兩端分別連接有電容C2、電容C3，這兩個電容的另一端均連接電源地。上述兩個電容的作用在于濾去信號輸出時可能包含的高頻干擾。
圖3示出所述霍爾位移傳感器的安裝位置。霍爾位移傳感器31(即圖2中的霍爾位移傳感器H)安裝于洗衣機(jī)的箱體33內(nèi)壁，同時，在洗衣機(jī)外桶34外壁上，在高度接近的位置裝有磁鐵32，考慮到內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)時外桶可能偏離垂直位置的情況，磁鐵位置與霍爾位移傳感器位置不安裝在同一水平位置，而是比所述霍爾元件31的位置略高，具體位置應(yīng)當(dāng)使霍爾位移傳感器31能夠最靈敏的檢測到磁鐵32與該霍爾位移傳感器31之間的距離。同時，磁鐵32的面積大小與磁場強(qiáng)度與所述霍爾位移傳感器31的要求相匹配。所述霍爾位移傳感器31與所述磁鐵32之間的距離在霍爾位移傳感器31的有效檢測范圍內(nèi)。圖中還示出電機(jī)及離合部件35。
請參看圖4，為本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖，使用本實(shí)施例提供的裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的方法包括如下步驟。
步驟S401，開始。
此時，內(nèi)桶以預(yù)設(shè)的初始速度開始旋轉(zhuǎn)，所述霍爾位移傳感器開始檢測。撞桶計數(shù)器清零，撞桶計數(shù)器的作用見后敘。
步驟S402，讀取A點(diǎn)電壓的AD轉(zhuǎn)換值，并確定周期極大值點(diǎn)的值，將該值作為檢測值。
所述A點(diǎn)電壓取自霍爾位移傳感器檢測端，當(dāng)在檢測范圍內(nèi)時，該電壓的高低與所述磁鐵與霍爾位移傳感器的距離負(fù)相關(guān)。該電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得的數(shù)值可以反映外桶與箱體之間的距離。
在脫水過程中，當(dāng)內(nèi)桶在電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)后，內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)一周，霍爾位移傳感器的輸出電壓隨所述磁鐵與其距離的變化而變化一個周期。每個周期中輸出信號的極大值點(diǎn)就是所述霍爾位移傳感器與所述磁鐵距離最近時的檢測值，該極大值即作為該周期的檢測值。
不斷讀取從A點(diǎn)輸入信號轉(zhuǎn)換連續(xù)獲得的數(shù)值，比較所述數(shù)值，找出數(shù)值逐漸變大，又逐漸變小的分界點(diǎn)，該點(diǎn)即為所述極大值點(diǎn)，將該點(diǎn)作為本周期的檢測值。
步驟S403，判斷所述檢測值是否超范圍；若是，則進(jìn)入步驟S404；若否，則進(jìn)入步驟S405。
所述數(shù)值范圍是指霍爾位移傳感器檢測端可能產(chǎn)生的檢測電壓，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)值范圍。由于單片機(jī)接收到的輸入電壓可能存在干擾，因此，應(yīng)該將明顯不合理的數(shù)值剔除。
步驟S404，判斷所獲取的檢測值無效，返回步驟S402。
此步驟用于排除明顯不合理的檢測值，不將其用于撞桶判斷。
步驟S405，根據(jù)所述檢測值，判斷是否出現(xiàn)撞桶。若是，則進(jìn)入步驟S406；若否，則進(jìn)入步驟S409；。
正常脫水時，外桶與箱體之間的距離在一定范圍內(nèi)，該距離對應(yīng)于所述獲得的檢測值的一定范圍。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常導(dǎo)致撞桶時，外桶與箱體之間的距離將出現(xiàn)時遠(yuǎn)時近的情況。因此可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置一個合適的數(shù)值范圍，當(dāng)所述檢測值不在該范圍內(nèi)，則判斷出現(xiàn)撞桶。
步驟S406，撞桶計數(shù)器加1。
在脫水時，內(nèi)桶可能有短暫的不平衡，發(fā)生若干次撞桶現(xiàn)象是正常的，應(yīng)將此種情況排除。為此，設(shè)置一個撞桶計數(shù)器，用于統(tǒng)計出現(xiàn)撞桶現(xiàn)象的次數(shù)，當(dāng)該次數(shù)超過一預(yù)定值時，作為異常情況進(jìn)行處理。該撞桶計數(shù)器在步驟S401已經(jīng)清零，以后每次出現(xiàn)撞桶的情況時，該計數(shù)器加1。
步驟S407，判斷撞桶次數(shù)是否超過預(yù)定值。若是，則進(jìn)入步驟S408；若否，則返回步驟S402。
讀取所述撞桶計數(shù)器的計數(shù)值，將其與所述預(yù)定值比較。根據(jù)比較結(jié)果，作相應(yīng)處理。
為了更為準(zhǔn)確的判斷撞桶現(xiàn)象，也可以以單位時間內(nèi)的撞桶次數(shù)作為判斷依據(jù)。例如設(shè)置一個計時器，當(dāng)撞桶計數(shù)器的數(shù)值達(dá)到20次時，讀取計時器的值，如果20次異常情況的出現(xiàn)的時間在1秒以內(nèi)，則進(jìn)入步驟S408；否則，將撞桶計數(shù)器清零后，返回步驟S402。采取這種計時方法，可以避免偶爾出現(xiàn)的異常情況不斷累加，造成錯誤的判斷。
步驟S408，進(jìn)行撞桶處理。
出現(xiàn)撞桶時，可以采取多種措施。例如產(chǎn)生報警信號，并停止脫水，由使用者進(jìn)行手工處理，也可以立即停止對內(nèi)桶的驅(qū)動，延時數(shù)秒后，固定內(nèi)桶，進(jìn)水到蓋住衣物，內(nèi)桶先慢速轉(zhuǎn)動使衣物松散，然后排水。通過上述操作，使衣物獲得平衡，然后繼續(xù)脫水或漂洗。處理結(jié)束后，返回步驟S402。
步驟S409，獲得當(dāng)前的偏移參考值。
所述偏移參考值，是指內(nèi)桶正常旋轉(zhuǎn)時，外桶與箱體之間距離的范圍，該范圍直接采用所述霍爾位移傳感器的測量值相同的單位。
該偏移參考值是一個數(shù)值范圍，包括上限和下限，在該限度范圍內(nèi)，則認(rèn)為內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)正常；如果超出了此范圍，則認(rèn)為發(fā)生了偏移。所述上限、下限自身也是一個具有正負(fù)偏差的數(shù)值范圍，所述正負(fù)偏差可以使判斷具有一定的誤差范圍，避免測量誤差或其它偶爾因素造成的錯誤判斷。進(jìn)行判斷時，根據(jù)開始是正常旋轉(zhuǎn)，還是已經(jīng)出現(xiàn)偏移，考慮所述上下限，確定作為判斷依據(jù)的正常值范圍。為說明如何進(jìn)行判斷，下面舉例說明。
例如，數(shù)值3-10為偏移參考值的上下限范圍。同時，上限和下限都有0.5的上下偏差范圍。則當(dāng)內(nèi)桶開始處于正常旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，出現(xiàn)測量值小于2.5或大于10.5時，認(rèn)為內(nèi)桶由正常旋狀態(tài)變?yōu)楫a(chǎn)生了偏移。相反，內(nèi)桶處于偏移狀態(tài)時，經(jīng)過調(diào)整，如果測量值變化為介于3.5到9.5之間，則認(rèn)為內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)恢復(fù)了正常。
所述偏移參考值與當(dāng)前衣物量、當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度、洗衣機(jī)額定最大衣物量、洗衣機(jī)脫水的設(shè)定最高速度等相關(guān)，該數(shù)值還與洗衣機(jī)本身的機(jī)械特性等相關(guān)。該數(shù)值可以以實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式相結(jié)合獲得，并將對應(yīng)于不同轉(zhuǎn)速和衣物量的偏移參考值作出一張表，存儲在單片機(jī)中。需要獲得當(dāng)前洗衣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的偏移參考值時，可以通過查表以及結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式的校正，得到當(dāng)前的偏移參考值。
以下是所述經(jīng)驗(yàn)公式的一個例子。
當(dāng)所述檢測值與中心值偏差量＜K×(M/m)×2n×(V0/V)時，則為正常旋轉(zhuǎn)；否則，則為發(fā)生偏移。
也就是說，所述偏移參考值的下限為中心值-K×(M/m)×2n×(V0/V)；所述偏移參考值的上限為中心值+K×(M/m)×2n×(V0/V)。如上所述，所述的上限、下限本身還也是一個數(shù)值范圍，具體是以上述確定的上限值、下限值為中心，取合適的誤差范圍確定。
式中K為系數(shù)，是一個經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；該經(jīng)驗(yàn)常數(shù)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得。該經(jīng)驗(yàn)常數(shù)對于不同型號的洗衣機(jī)，以及不同區(qū)段的轉(zhuǎn)速、負(fù)載量會有不同的數(shù)值；對于某一型號的洗衣機(jī)，可以根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)載量的不同區(qū)段，試驗(yàn)獲得相應(yīng)的K值，該值應(yīng)該能夠保證計算結(jié)果在可以接收的誤差內(nèi)，否則，應(yīng)對所述轉(zhuǎn)速、負(fù)載量的區(qū)段作進(jìn)一步的細(xì)分；M為洗衣機(jī)額定最大洗衣量；m為當(dāng)前負(fù)載量，包括衣物量，以及衣物所包含的水份量；n為AD轉(zhuǎn)換的位數(shù)；V0為洗衣機(jī)脫水設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速；V為當(dāng)前的轉(zhuǎn)速。
例如，外桶與箱體之間的距離中心值為霍爾元件測量值6.5，則可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合此公式獲得中心值偏差量，例如為3.5，則將3-10作為所述偏移參考值的上下限范圍。
實(shí)際脫水時，可以從反饋電路獲得所述轉(zhuǎn)速V；可以通過測量電動機(jī)的電流量來獲得所述當(dāng)前負(fù)載量m，確定V和m后，即可通過單片機(jī)內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)表，以及經(jīng)驗(yàn)公式獲得當(dāng)前狀況下的偏移參考值。
步驟S410，判斷是否發(fā)生偏移。若是，則進(jìn)入步驟S411；若否，則進(jìn)入步驟S413。
判斷是否發(fā)生偏移，就是將所述步驟S402讀取的檢測值，與所述步驟S409計算獲得的當(dāng)前偏移參考值進(jìn)行比較。具體的比較方法在步驟S409對偏移參考值的說明中已經(jīng)說明，此處不再贅述。
脫水轉(zhuǎn)速分為若干檔(例如10檔)。所述脫水速度選擇，就是選擇轉(zhuǎn)速檔。當(dāng)開始脫水時，由于負(fù)載中包括水分較多，因此，以相對較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，例如，以3檔速度脫水。以后根據(jù)實(shí)際的偏移值判斷，進(jìn)行脫水轉(zhuǎn)速的選擇。
步驟S411，判斷是否已連續(xù)兩次要求降低轉(zhuǎn)速；若是，則進(jìn)入步驟S408；若否，則進(jìn)入步驟S412。
對于同樣的衣物放置不均勻的情況，內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)速度越高，則旋轉(zhuǎn)不平衡的情況就越明顯。因此，出現(xiàn)偏移時，降低內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)速度，可能解決旋轉(zhuǎn)不平衡的問題，提高脫水效率。
但是如果兩次降低轉(zhuǎn)速不能解決問題，則說明無法通過降低轉(zhuǎn)速解決旋轉(zhuǎn)不平衡問題，此時，應(yīng)該作為撞桶處理。
為進(jìn)行所述降低轉(zhuǎn)速次數(shù)的判斷，設(shè)置有轉(zhuǎn)速計數(shù)器，每降低一次轉(zhuǎn)速，減速計數(shù)器加1；如果該計數(shù)器的計數(shù)值等于2，并且第一次降低轉(zhuǎn)速與此次發(fā)生偏移的時間在很短的時間內(nèi)(例如10秒)，并且這段時間內(nèi)沒有提高過轉(zhuǎn)速，則認(rèn)為出現(xiàn)連續(xù)兩次要求降低轉(zhuǎn)速的情況。
步驟S412，降低1檔轉(zhuǎn)速。
由于發(fā)生偏移可能僅僅是由于轉(zhuǎn)速過高，因此，可以降低轉(zhuǎn)速，以便獲得平衡的旋轉(zhuǎn)。
步驟S413，查詢在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下，是否在短時間內(nèi)已經(jīng)提高過轉(zhuǎn)速。若是，則進(jìn)入步驟S416；若否，則進(jìn)入步驟S414。
如果在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下，滿足提高轉(zhuǎn)速的條件，但提高轉(zhuǎn)速后立即出現(xiàn)偏移，又降低轉(zhuǎn)速到當(dāng)前速度，則說明當(dāng)前轉(zhuǎn)速是目前情況下不出現(xiàn)偏移的最高轉(zhuǎn)速，因此應(yīng)該維持本檔轉(zhuǎn)速一段時間，不再提高轉(zhuǎn)速。直到在此轉(zhuǎn)速下一定時間后，由于衣物水分減少，對于旋轉(zhuǎn)不平衡的影響減少，方可繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速。
具體判斷方法，是查詢單片機(jī)中提高轉(zhuǎn)速的紀(jì)錄，根據(jù)提高之前所在的速度檔和提高轉(zhuǎn)速的時間，獲得是否曾從本檔轉(zhuǎn)速提速以及提速的時間的信息。所述“短時間”是一個預(yù)先確定的時間量，在該時間以內(nèi)，則認(rèn)為屬于“短時間”。
步驟S414，提高1檔轉(zhuǎn)速。
由于內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)速度越高，脫水效果越好。在未發(fā)生偏移的情況下，可以提高轉(zhuǎn)速，提高脫水效果。該步驟的作用在于，在允許的情況下，盡可能加快內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)速度。
步驟S415，判斷是否達(dá)到洗衣機(jī)最高轉(zhuǎn)速。若是，則進(jìn)入步驟S417；若否，返回步驟S402。
脫水轉(zhuǎn)速受到洗衣機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制，因此，一旦達(dá)到該最高轉(zhuǎn)速，就不必再進(jìn)行偏移值的檢測以及判斷。
步驟S416，維持本檔轉(zhuǎn)速一定時間。時間到后，返回步驟S402。
可以設(shè)置所述維持本檔轉(zhuǎn)速的時間，例如1分鐘。該時間也可以不是定值，例如由于開始脫水比較容易，負(fù)載變化較大，可以設(shè)置較短的維持本檔轉(zhuǎn)速時間；相反，脫水一段時間后，脫水比較困難，負(fù)載變化較小，因此可以設(shè)置較長的維持本檔轉(zhuǎn)速時間。
步驟S417，脫水到結(jié)束。
本發(fā)明的基本思路是利用傳感器，檢測外桶的偏轉(zhuǎn)情況。根據(jù)檢測情況，在保證平衡旋轉(zhuǎn)的情況下，以盡可能高的脫水轉(zhuǎn)速進(jìn)行脫水。如果出現(xiàn)撞桶情況，則進(jìn)行撞桶處理；如果僅僅出現(xiàn)偏移，則通過降低轉(zhuǎn)速的方法來恢復(fù)旋轉(zhuǎn)平衡。使用上述方法進(jìn)行脫水轉(zhuǎn)速控制時，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)脫水情況逐漸提高轉(zhuǎn)速的效果。這是由于，初始啟動時，由于衣物含水量大，容易出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不平衡的情況，此時轉(zhuǎn)速會較緩慢；逐漸脫水后，根據(jù)檢測結(jié)果，逐漸提高轉(zhuǎn)速。上述控制過程還可以減少撞桶發(fā)生以及減少不必要的撞桶處理，保護(hù)機(jī)械部件，更可以提高脫水效率，使脫水更為徹底。
請參看圖5，為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路圖。與第一實(shí)施例不同之處在于，該實(shí)施例的電路中，霍爾位移傳感器的信號端與接地端之間未接電容。在信號端高頻干擾較少時，可以采用此種電路。該實(shí)施例的脫水轉(zhuǎn)速控制方法與第一實(shí)施例相同。
請參看圖6，為本發(fā)明第三實(shí)施例的電路圖。與第一實(shí)施例不同，該實(shí)施例的電路中，所述霍爾位移傳感器的電源端與接地端之間未連接穩(wěn)壓二極管。在電源穩(wěn)定的情況下，可以采用此種電路。該實(shí)施例的脫水轉(zhuǎn)速控制方法與第一實(shí)施例相同。
應(yīng)當(dāng)說明，對于本發(fā)明的脫水轉(zhuǎn)速控制裝置以及方法而言，檢測電路的作用是檢測外桶與箱體間的距離。雖然本發(fā)明的實(shí)施例中以霍爾位移傳感器為例，但使用其它類型的位移傳感器也是可行的。對本發(fā)明提供的檢測方法而言，使用何種傳感器不會對該控制方法的各個步驟產(chǎn)生影響。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，包括傳感器，用于檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離；單片機(jī)，用于接收所述傳感器輸出的檢測信號，并根據(jù)該檢測信號判斷是否出現(xiàn)撞桶或偏移，以及發(fā)出轉(zhuǎn)速指令；驅(qū)動電路，用于接收所述單片機(jī)的轉(zhuǎn)速指令，并根據(jù)該指令控制脫水轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，所述傳感器為霍爾位移傳感器。
3.一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制的方法，其特征在于，脫水開始后，進(jìn)行如下步驟1)檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離信息；2)根據(jù)洗衣機(jī)的自身參數(shù)，以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速、衣物量等相關(guān)參數(shù)計算當(dāng)前偏移參考值；該參考值為一個距離范圍；3)判斷所述外桶與箱體之間的距離是否在所述當(dāng)前偏移參考值范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟4)；若否，則進(jìn)入步驟5)；4)提高轉(zhuǎn)速；5)降低轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟1)檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離信息的方法是，洗衣機(jī)內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)所獲得的檢測信號，確定檢測信號變化一個周期的極大值點(diǎn)，并將該極大值點(diǎn)的檢測信號值作為所述外桶與箱體之間距離的檢測值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步驟3)之前，還包括根據(jù)所述檢測信息判斷是否出現(xiàn)撞桶；若是，則進(jìn)入撞桶判斷以及處理流程；若否，則進(jìn)入所述步驟3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述偏移參考值的下限為中心值-K×(M/m)×2n×(V0/V)；所述偏移參考值的上限為中心值+K×(M/m)×2n×(V0/V)；所述中心值為內(nèi)桶與外桶之間距離的中心值；所述K為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，經(jīng)試驗(yàn)獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步驟4)提高轉(zhuǎn)速之前，進(jìn)行下述判斷是否有一定時間內(nèi)從所在轉(zhuǎn)速檔提高轉(zhuǎn)速的記錄；若是，則繼續(xù)在本檔速度脫水；若否，則進(jìn)入步驟4)；所述一定時間，是一個預(yù)定的時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步驟4)之后進(jìn)一步包括判斷是否達(dá)到最高轉(zhuǎn)速檔，若是，則脫水至結(jié)束；若否，則返回步驟1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述步驟5)之前，先判斷是否已經(jīng)在短時間內(nèi)連續(xù)第二次降低轉(zhuǎn)速；若是，則進(jìn)行撞桶處理；若否，則進(jìn)入步驟5)；所述短時間內(nèi)連續(xù)第二次降低轉(zhuǎn)速，是指在一預(yù)定時間內(nèi)，第二次降低轉(zhuǎn)速，并且在這段時間內(nèi)，沒有提高過轉(zhuǎn)速。
10.根據(jù)權(quán)利要求3、4或9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟執(zhí)行完畢后，返回所述步驟1)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種洗衣機(jī)脫水轉(zhuǎn)速控制裝置。包括檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離的霍爾位移傳感器，以及與該霍爾元件配合的磁性元件；單片機(jī)，接收所述霍爾位移傳感器輸出的檢測信號，并根據(jù)該檢測信號判斷是否出現(xiàn)撞桶或偏移，以及發(fā)出轉(zhuǎn)速指令；驅(qū)動電路，接收所述單片機(jī)的轉(zhuǎn)速指令，并根據(jù)該指令控制脫水轉(zhuǎn)速。本發(fā)明同時公開一種脫水轉(zhuǎn)速控制方法，包括1)檢測洗衣機(jī)外桶與箱體之間的距離信息；2)根據(jù)洗衣機(jī)的自身參數(shù)，以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速、衣物量計算當(dāng)前偏移參考值；該參考值為一個距離范圍；3)判斷所述外桶與箱體之間的距離是否在所述當(dāng)前偏移參考值范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟4)；若否，則進(jìn)入步驟5)；4)提高轉(zhuǎn)速；5)降低轉(zhuǎn)速。
文檔編號D06F33/02GK1924160SQ20051009362
公開日2007年3月7日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者姜德志, 黃靜莉, 李莉, 矯永英, 王海軍, 申麗雙 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾科技有限公司