[发明专利]洗衣机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明于此公开一种能洗涤或干燥衣物的洗衣机及其控制方法。

背景技术

洗衣机是一种用于洗涤衣服等物件的家用电器，而干衣机是一种用于干燥湿衣服等物件的家用电器。近年来，将洗衣机和干衣机的功能相结合的家用电器也得到了广泛应用。为了描述方便，下面将洗衣机、干衣机以及将这两者相结合的机器统称为“洗衣机”。

根据衣物放入位置的不同，一般将洗衣机分为顶部装入式和前部装入式。另外，根据洗涤方式的不同，将洗衣机分为垂直轴式和水平轴式，在垂直轴式洗衣机中有竖立的滚筒或震动器(pulsator)旋转，在水平轴式洗衣机中有水平放置的滚筒旋转。水平轴式的典型实例是滚筒洗衣机或滚筒干衣机。

图1是示出传统洗衣机内部构造的剖视图，图2是沿着图1的II-II线的剖视图。

如图1和图2所示，传统洗衣机包括机壳1、盛水桶(tub)2、滚筒3、马达4、弹簧5、减震器6和平衡器7，机壳1具有底座1a和门1b，盛水桶2安装并固定在机壳1中，滚筒3可旋转地安装在盛水桶2中并且适合于通过推杆(lifter)3a来旋转衣物m和洗涤水，马达4用于旋转滚筒3，平衡器7用于减弱传给盛水桶2的振动。

滚筒3有多个孔洞3b，以允许储存在盛水桶2中的洗涤水被引入滚筒3。推杆3a设置在滚筒3的内表面。推杆3a与滚筒3一起旋转，以移动容纳在滚筒3中的衣物m和洗涤水。

盛水桶2以预定的距离与机壳1的内表面间隔开。弹簧5安装在盛水桶2上端的相对位置，以允许盛水桶2固定地挂在机壳1内部。减震器6通过铰链方式与盛水桶2以及机壳1的底座1a相连接，并被支撑在底座1a的上表面上。弹簧5和减震器6用于减弱将要从盛水桶2传给机壳1的振动。

机壳1的门1b通过枢轴方式可旋转地安装在机壳1的前表面1d，以将衣物m放进滚筒3或者从滚筒3拿出来。为了与门1b所打开的孔洞(未示出)相通，盛水桶2和滚筒3的前表面2d和3d分别形成有开口2c和3c。

衬垫(gasket)8安装在机壳1的前表面1d(形成门1b的地方)与盛水桶2的前表面2d之间，以防止洗涤水泄漏。衬垫8将机壳1的内表面与盛水桶2的前表面2d之间的间隙密封。

马达4安装在盛水桶2的后表面，用于旋转盛水桶2内部安装的滚筒3。

下面描述上述传统洗衣机的洗涤操作。

为了进行洗涤操作，使用者先打开门1b，将衣物m放进滚筒3。然后，在输入期望的洗涤进程(washing course)以后，用户开动洗衣机。

如果向驱动滚筒3的马达4提供电流，则启动滚筒3的旋转。当滚筒3旋转时，滚筒3内部的衣物m被设置在滚筒3中的推杆3a升起。被升起到一定高度以后，衣物m因为其自身重力落向滚筒3的内底部，从而通过与洗涤水的碰撞以及洗涤剂的作用而被洗涤。

下面，将衣物m在滚筒3中的初始位置称为Ai位置，将随着滚筒3的旋转，衣物m开始下落的位置称为Ad位置。

特别地，一开始处于Ai位置的衣物m随着滚筒3的旋转，被推杆3a升起，然后从Ad位置落向滚筒3的内底部。

这里，Ad位置会根据衣物m的数量、重量和种类的不同而变化。

完成洗涤周期以后，进行脱水周期，并且依次地，完成脱水周期以后，进行干燥周期。在各个周期之间，滚筒3暂时停止并再次启动。特别地，在洗涤周期或干燥周期期间，滚筒3正向或反向旋转，但是在各个周期之间反复地停止并再次启动。

一般地，当停止的滚筒3再次启动时，更特别而言，在从初始启动时间到被滚筒3的推杆3a升起的衣物m落向滚筒3的内底部的时间周期里，出现最大转矩负载，使得用于驱动滚筒3的马达4过载。

但是，作用于马达4上的过载需要向马达4提供大电流，造成所提供的电流经常上升到极限值。这样过度增加电流消耗，导致马达4严重发热。

同时，当使用无刷直流(BLDC)式马达时，一般将电流极限设定为防止提供给马达4的电流大小上升到超出预设值，以保护马达4。

图3是示出提供给马达的电流的正弦波形的曲线图。

在曲线图中，实线表示提供给滚筒的电流，虚线表示在控制者(controller)的操作下，电流正弦波的人为限制部分。

当洗衣机的控制者人为限制超出预设值的提供给马达的一部分电流时，电流的正弦波在形态上出现失真(distortion)，导致马达产生异常噪声。

此外，当提供给马达的负载远大于马达的输出时，会阻碍滚筒旋转，造成滚筒无意中停止。

上述问题特别是在衣物浸湿因此变重后可能性较高。

为了防止上述问题，必须使用大输出马达，这样造成产品的单位成本上升。