洗衣机的控制方法 【技术领域】
本发明涉及控制洗衣机的方法，更具体地说，涉及一种控制洗衣机的方法，其中洗涤桶中所容纳的待洗衣物的量被检测，并且根据检测到的待洗衣物的量适当地进行洗涤/漂洗/脱水循环。
背景技术
通常，全自动洗衣机是通过采用洗涤剂的硫化，水流的摩擦作用以及通过搅拌器施加在待洗衣物上的冲击作用等去除附着在衣物、床单被罩等上的污物的产品。就全自动洗衣机而言，采用传感器检测待洗衣物的量和种类并自动设置洗涤模式。在微计算机控制下根据待洗衣物的量和种类洗涤用水被注入达到适当的高度，然后执行洗涤操作。
另外，按照传统的驱动全自动洗衣机的方法，驱动马达的转矩通过动力传送带和滑轮传送到洗涤轴或脱水轴，从而转动搅拌器或脱水桶。
在下文中将简要描述控制传统的自动洗衣机的操作。
首先，若使用者输入洗涤命令，洗衣机开始检测待洗衣物的量并根据检测的待洗衣物的量注入洗涤用水。然后，根据检测到的待洗衣物地量进行一系列的洗涤、漂洗、脱水循环步骤。同时，利用马达的输入功率和马达的旋转次数的方法被提出以在洗衣机开始运行时检测待洗衣物的量。
然而，为了检测马达的转动次数，传动带和滑轮被设置在驱动马达和容纳待洗衣物的桶之间，从而，导致出现转动的量没有完全传送给马达的问题。因此，在通过马达的转动次数检测的待洗衣物量中产生误差，而且，由于随洗衣机的温度或季节的不同传送带的伸展和施加到传送带的张力不同，因此检测的待洗衣物量产生较大的误差。
同时，在洗涤期间，在需要的时候，使用者打开洗衣机的门并另外放入待洗的衣物。此时，现有技术有个缺点就是在使用者需重新操作所有洗涤循环步骤以重新进行洗涤循环。另外，当连续地执行洗涤操作而没有补充另外的水时，所提供的洗涤用水少于适当的量。因此，导致降低洗涤性能或增加洗涤负荷的问题。而且，当较多的负荷加到洗衣机的驱动单元时，部件会更严重地退化。
【发明内容】
鉴于此，本发明旨在提供一种控制洗衣机的方法，充分消除传统洗衣机的控制方法的局限和缺点导致的问题。
本发明的一个目的是提供一种控制洗衣机的方法，更精确地检测容纳在转桶中的待洗衣物的量。
本发明的另一个目的是提供一种控制洗衣机的方法，即使在洗涤操作过程中，可再次检测待洗衣物的量，从而大大提高使用者的方便性。
本发明还有一个目的是提供一种控制洗衣机的方法，可以在使用洗衣机时在任何循环步骤中防止部件退化以及洗涤性能的下降。
根据本发明的一个方面，控制洗衣机的方法，包括如下步骤：通过第一待洗衣物量检测程序检测待洗衣物的量；判断所检测到的待洗衣物量是否在第一待洗衣物量检测程序的实际检测范围内；以及若所检测到的待洗衣物量在第一待洗衣物量检测程序的实际检测范围内，执行余下的循环步骤，而若所检测到的待洗衣物量在第一待洗衣物量检测程序的实际检测范围外，则通过第二待洗衣物量检测程序再次检测待洗衣物量。
根据本发明的另一个方面，控制洗衣机的方法包括下列步骤：进行洗涤操作；在洗涤过程中检测门的开启；若检测到门被打开，则执行待洗衣物量检测程序；以及待洗衣物增加时根据所检测到的待洗衣物量另外注入洗涤用水，然后进行洗涤操作。
根据本发明的另一个方面，控制洗衣机的方法包括下列步骤：根据由第一待洗衣物量检测程序提供的信息进行洗涤操作；在洗涤过程中检测门的开启；在检测到门被打开后判断当前的进程模式；在当前的模式中进行第二待洗衣物量检测程序；根据第二待洗衣物量检测程序在待洗衣物的量变化时控制水注入的量。
根据本发明的再另一个方面，控制变频马达直接驱动洗衣机的方法包括下列步骤：加速并转动由变频马达直接驱动的转桶；测量转桶的转动速度达到设定速度所需时间；并且通过将所测得的时间与存储有基于预定时间的待洗衣物量的表格对照读出检测待洗衣物量。
根据本发明的再一个方面，控制变频马达直接驱动洗衣机的方法包括下列步骤：加速并转动由变频马达直接驱动的转桶；在转桶的转速达到设定速度后惯性转动转桶；在转桶惯性转动期间计算旋转次数；并且通过将所计算的旋转次数与存储有基于预设的旋转次数的待洗衣物量的表格对照读出待洗衣物的量。
根据本发明的方法可以更精确地检测待洗衣物的量并提高使用者的方便性。另外，根据本发明的方法可提高部件的稳定性和使用的安全性。
【附图说明】
参照附图对本发明的优选实施例子以描述，上述的本发明的目的，其它特性和优点将更为明显，附图中：
图1所示为根据本发明的实施例的洗衣机的结构框图；
图2为根据本发明的第一实施例的控制洗衣机的方法流程图；
图3为根据本发明的第二实施例的控制洗衣机的方法流程图；
图4为根据本发明的第三实施例的控制洗衣机的方法流程图；
图5为根据本发明的第四实施例的控制洗衣机的方法流程图；及
图6为根据本发明的第五实施例的控制洗衣机的方法流程图。
【具体实施方式】
下文中将参照附图详细描述本发明的优选实施例。本发明并不限于这些实施例，并且对于本领域技术人员来说很显然，本发明在其精神和范围内可以被轻易地应用到其他实施例中。
图1所示为根据本发明的实施例的洗衣机的结构框图。
参照图1，本发明的洗衣机包括用于调整普通AC电源的整流器11；用于提供转矩给洗衣机的转桶或搅拌器的马达12；驱动器13，包括具有若干绝缘栅双极性晶体管(IGBTs)的变换器，该驱动器13工作在第一模式以用于提供三相(U/V/W)电压给马达12或工作在第二模式以通过反向控制马达12再产生由于马达的转动产生的电压到电路部件；开关型电源(SMPS)14，用于将整流器11的输出转换为预定的电压(5V)；速度传感器15，用于检测马达12的转动速度；制动电阻Rb，用于耗散由驱动器13再生的马达12的电压成为热量从而防止电路部件的损坏；晶体管T1，用于驱动制动电阻Rb；电压感应单元16，用于检测制动电阻Rb两端的整流器11的输出电平。微处理器17，用于根据速度传感器15和电压感应单元16的输出控制驱动器13和晶体管T1；安装在门中的门开关(未示出)，用于感应用户开门并通知微处理器17；用户接口单元18，包括触摸板或键输入设备，用于输入各种用户命令；用于显示洗衣机的工作状态等信息的LCD 19；蜂鸣器20；以及用于控制洗衣机的全部操作的主微处理器21。
具体地说，根据通过用户接口单元18输入的命令，主微处理器21与微处理器17进行各种数据通信以驱动各种负荷，包括马达12，其中数据通信包括控制信号。另外，当通过与微处理器17的通信检测到电压高于电源电压时，进行驱动LCD 19和蜂鸣器20的操作以输出预置的警告消息或警报音。
在下文中，将简要描述上述构造的洗衣机。
首先，若用户通过用户接口单元18输入洗涤命令，主微处理器21识别该命令并传送预定的控制信号给微处理器17从而使得负载按照预置的洗涤步骤，包括待洗衣物量检测程序，被驱动。
微处理器17控制驱动器13以驱动洗衣机的搅拌器或转桶并检测待洗衣物的量。若待洗衣物量被检测，微处理器17按照预置的洗涤步骤操纵驱动器13根据速度传感器15的输出转动马达12。当然，通过驱动负载，如注水阀、排水阀等等可进行洗涤、漂洗和脱水操作。
另外，主微处理器21根据当前的工作状态控制LCD 19以显示工作状态，并根据工作状态控制蜂鸣器20以产生报警音。
下文中，将根据本发明的实施例详细描述控制洗衣机的方法。
[第一实施例]
图2为根据本发明的第一实施例的控制洗衣机的方法流程图。
主微处理器21判断是否洗涤命令被输入(ST11)。当时，用户通过用户接口单元18输入洗涤命令。
若在步骤ST11判定洗涤命令被输入，洗衣机的搅拌器或转桶被加速并通过计时测量经过的时间(ST12)。此时，主微处理器21传送搅拌器或转桶加速命令信号给微处理器17。若使用速度传感器15的输出检测搅拌器或转桶的转动，则主微处理器21开始计时。另外，微处理器17按照主微处理器21的指令控制驱动器13以使搅拌器或转桶加速。
然后，判断搅拌器或转桶的转动速度是否达到设定的速度(如，150rpm)(ST13)。若转动速度达到设定的速度，则切断电源并利用直到该时刻所计算的时间检测待洗衣物的量(ST14)。例如，因为在待洗衣物的量较多的情况下负荷较大，所计算的时间就较长。
此时，由于洗衣机从其结构和样式，部件(尤其是马达)等各不相同，几乎不可能使待洗衣物量的检测标准化。由于产品不同，性能也有差异，所以根据实际待洗衣物的量进行预先的测试，之后，相对于达到设定速度的转动时间的待洗衣物的量以表格形式存储在主微处理器21和/或微处理器17中。由于根据待洗衣物量的马达达到预定转动速度的转动时间被事先存储在表格中，通过在步骤ST14中对照所计算的时间和表格可读出相应的待洗衣物的量。
在该实施例中，搅拌器或转桶直接与马达的驱动端部相连接而传送带和滑轮并不直接介于马达和搅拌器或转桶之间。因此，本实施例可更好地用于变频马达直接驱动洗衣机，其可按照原样传送搅拌器或转桶的转动给马达。也就是说，本实施例可更好地用于马达的转动次数等于搅拌器或转桶的转动次数的情况。
为此，可采用无电刷直流马达(BLDC马达)作为马达并可通过驱动器13的反相电路来驱动。
同时，由于该实施例特征在于根据待洗衣物量的负荷测量出马达的驱动时间，该实施例将被称为“驱动时间测量方法”。
[第二实施例]
图3为根据本发明的第二实施例的控制洗衣机的方法流程图。
主微处理器21判断是否洗涤命令被输入(ST21)。其时，用户通过用户接口单元18输入洗涤命令。若在步骤ST21中判定洗涤命令被输入，洗衣机的搅拌器或转桶被加速(ST22)并判断搅拌器或转桶的转动速度是否达到设定的速度(如，150rpm)(ST23)。
若在步骤ST23中判断出转动速度达到设定的速度，切断电源，而搅拌器或转桶惯性转动，计算由于惯性转动的脉冲次数，即速度传感器的输出(ST24)。当时，主微处理器21传送搅拌器或转桶加速命令信号给微处理器17，然后，若按照速度传感器15的输出搅拌器或转桶的转动速度达到设定的速度，则切断电源并计算速度传感器15输出的脉冲数。其间，微处理器17根据主微处理器21的指令控制驱动器13从而加速洗衣机的搅拌器或转桶。
然后，判断搅拌器或转桶是否停止转动(ST25)。若搅拌器或转桶停止，利用所计算的脉冲数检测待洗衣物的量(ST26)。例如，因为在待洗衣物的量较多的情况下惯性力较大，由于搅拌器或转桶转动较长时间而所计算的脉冲数也可能较大。当然，随洗衣机的种类、形状及规格不同而情况可能不同。
同时，由于洗衣机的结构和样式、部件(尤其是马达)等各不相同，几乎不可能使待洗衣物量的检测标准化。由于各产品的性能各不相同，因此事先根据实际的待洗衣物的量进行测试。当在达到设定的速度之后进行惯性转动时的脉冲数(即，速度传感器的输出脉冲数)以表格形式存储在主微处理器21和/或微处理器17中。
由于按照待洗衣物量的脉冲数以表格形式被存储，在步骤ST26中通过比较所计算的脉冲数和预先储存的表格读出相应的待洗衣物的量。
与第一实施例一样，第二实施例可应用于变频马达直接驱动洗衣机。为此，可采用无电刷直流马达(BLDC马达)作为马达并可通过驱动器13的反相电路来驱动。
同时，该实施例特征在于在转动速度达到设定的速度的情况下，在切断电源后搅拌器或转桶惯性转动时测量马达转动的次数(即，脉冲数)，因此，该实施例将被称为“脉冲数测量方法(或转动次数测量方法)”。
[第三实施例]
根据本发明的第三实施例的洗衣机控制方法结合了本发明的第一实施例的驱动时间测量方法和本发明的第二实施例的脉冲数测量方法。具体地说，在待洗衣物量较多的情况下，更适宜采用本发明的第一实施例的待洗衣物量检测方法，这是因为在待洗衣物量多时其具有良好的可靠性，同时，在待洗衣物量较小的情况下，更适宜采用本发明的第二实施例的待洗衣物量检测方法，这是因为在待洗衣物量较少时其具有良好的可靠性。因此，该实施例的特征在于根据洗衣机的转桶中容纳的待洗衣物的量采用适当的待洗衣物的量检测方法。
图4为根据本发明的第三实施例的控制洗衣机的方法流程图。
参照图4，主微处理器21判断是否洗涤命令被输入(ST31)。当时，用户通过用户接口单元18输入洗涤命令。
若洗涤命令被输入，则利用驱动时间测量方法和脉冲数测量方法之一执行第一待洗衣物量检测程序(ST32)。之后，判断通过第一待洗衣物量检测程序所测得的待洗衣物的量是否在第一待洗衣物量检测程序可检测的待洗衣物量的范围内(ST33)。
例如，在第一待洗衣物量检测程序是驱动时间测量方法而且在检测待洗衣物的量多于预定的量时可适当地采用驱动时间测量方法的情况下，可判定更适宜采用驱动时间测量方法。然而，当检测待洗衣物的量少于预定的量时，可判定不适宜采用驱动时间测量方法。
以类似的方式，在第一待洗衣物量检测程序是脉冲数测量方法而且当检测待洗衣物的量多于预定的量时不适宜采用脉冲数测量方法的情况下，可判定不适宜采用脉冲数测量方法。然而，当检测待洗衣物的量少于预定的量时，可判定适合采用脉冲数测量方法。
若在步骤ST33中判定第一待洗衣物量检测程序是适合的，则进行所有适合于检测到的待洗衣物量的洗涤循环步骤(ST35)。然而，若在步骤ST33中判定第一待洗衣物量检测程序是不适合的，则进行适合于检测的待洗衣物量的第二待洗衣物量检测程序(ST34)。此时，即使在第二待洗衣物量检测程序被判定是适合的时，第一待洗衣物量检测程序可被再次执行以获得更精确的待洗衣物量的信息。
根据通过第二待洗衣物量检测程序测得的待洗衣物量进行所有的洗涤循环步骤(ST35)。以这种方式，可以更精确地测得待洗衣物量。
尽管待洗衣物量检测方法是根据待洗衣物的量以两个周期进行描述的，检测更多待洗衣物量和/或更多周期的方法可被采用。
这时，本发明的这一实施例可使用存储在存储设备中的三个待洗衣物量的表格。具体地说，待洗衣物量的表在第一和第二实施例中描述的待洗衣物量表格以及被判断为适用的存储待洗衣物量阈值的表格可被存储和使用。当然，若可能的待洗衣物量检测方法的情况增加，表格的数目也可能被相应地增加到一样多。另外，一个阈值可被额外地插入到上述表格中。而且，各种方法，如通过注入水到转桶计算再次注水的次数的方法和通过转动转桶计算转动速度的斜度的方法可以与上述待洗衣物量检测方法一起应用。
同时，如第一和第二实施例中所述，根据本发明的第三实施例的第一和第二待洗衣物量检测程序可应用到变频马达直接驱动洗衣机上。另外，本发明的该实施例还可应用到其他类型的洗衣机中。
[第四实施例]
根据本发明的第四实施例的控制洗衣机的方法被提供用于改善第一至第三实施例的使用。更具体地说，在洗涤循环的任一步骤中当洗衣机的门被打开以及用户进行其它的操作时，待洗衣物可以被更多在加载或卸载。在这种情况下，待洗衣物的量再次被检测，从而正确地执行洗涤循环。
图5为根据本发明的第四实施例的控制洗衣机的方法流程图。
参照图5，主微处理器21判断是否洗涤命令被输入(ST41)。其时，用户通过用户接口单元18输入洗涤命令。
如果在步骤ST41中判定洗涤命令被输入，主微处理器21输出控制信号给微处理器17并通过适当地驱动各种负荷进行检测待洗衣物量的操作(ST42)。任何待洗衣物量的检测方法可以被采用并且上述方法之一也可被采用。
根据在步骤ST42中检测到的待洗衣物的量注入洗涤用水并进行洗涤操作(ST43)。在洗涤过程中判断门的开启是否通过门开关被检测到(S44)。
若在步骤ST44中判定门被打开，执行例如停止洗衣机运转的操作。另外，在门被打开时，很可能是用户要再添加待洗的衣物。因此，再次执行步骤ST42和ST43。也就是，检测待洗衣物量并根据所检测到的待洗衣物的量再注入洗涤用水的操作和进行洗涤程序的操作被执行。其时，若待洗衣物被另外加入，则根据所添加的衣物的量再注入洗涤用水，然后进行洗涤操作。当然，若未添加待洗衣物，原有的洗涤用水可用于进行余下的洗涤循环步骤。另外，当卸载待洗的衣物时，可排出预定量的洗涤用水。
此时，当在进行任一洗涤循环步骤中门被打开时，则停止处理操作。之后，程序返回到待洗衣物起初被装入的循环步骤，并再次检测待洗衣物的量。正是在此时，由于待洗衣物可能浸没在洗涤用水中，可应用不同于测量干的待洗衣物量的表格的表格。
当然，在步骤44中未检测到门被打开的情况下，继续进行洗涤操作并判断洗涤操作是否完成(ST45)。若洗涤操作完成则该循环结束。
根据本发明的该实施例，正是当用户再次添加待洗衣物时，待洗衣物被检测并通过根据所检测到的待洗衣物量注入洗涤用水而进行洗涤操作。因此，可防止由于负荷的增加而使洗涤性能下降及部件损坏。其结果，该实施例具有提高洗涤性能和延长产品的使用寿命的优点。
[第五实施例]
根据本发明的第五实施例的控制洗衣机的方法与本发明的第四实施例中描述的方法基本相同。在该实施例中，当门被打开时，判断洗衣机在哪个循环步骤运行。因此，即使在洗衣机工作时门被打开，所有的洗涤循环步骤可被快速的执行。
图6为根据本发明的第五实施例的控制洗衣机的方法流程图。
参照图6，主微处理器21判断是否洗涤命令被输入(ST51)。此时，用户通过用户接口单元18输入洗涤命令。
若在步骤51中判定洗涤命令被输入，主微处理器21输出控制信号给微处理器17并通过适当地驱动各种负荷进行检测待洗衣物量的操作(ST52)。包括上述方法的各种方法可以被用于检测待洗衣物的量。然后，根据步骤ST52中检测到的待洗衣物的量注入洗涤用水并执行洗涤操作(ST53)。
接着，判断在洗涤过程中是否门的开启通过门开关被检测到(S54)。若在步骤ST54中判定门被打开，很可能是用户要再添加待洗的衣物。因此，检查当前的进程模式(ST55)。当前的进程模式可以被分成搅拌器模式或转桶模式。在此，搅拌器模式是在洗涤和漂洗操作中只有搅拌器被驱动的模式。而转桶模式是在脱水操作中转桶和搅拌器被同时驱动的模式。当然，当前进程模式可判定为按不同方式划分的其它模式。例如，其中之一为水注入被进行的模式或在一系列洗涤操作结束之后的排出洗涤用水的模式。
之后，在步骤ST55中检查到的模式中检测待洗衣物的量(ST56)。
更具体地说，当洗涤运行中门被打开，检查当前的进程模式并在该检查的模式下检测待洗衣物的量。这是因为，若检测待洗衣物的量的模式被预先设置为预置模式而当前进行模式不是预置模式，则从当前进程模式切换到预置的模式要花费预定的时间，因而所有的循环步骤被延迟。
因此，通过检查洗衣机的当前进程模式并在所检查到的模式中检测待洗衣物的量，所有循环步骤的必要时间可被缩短。具体地说，即使当用户自己根据洗衣机的进程状态洗涤待洗衣物或在漂洗待洗衣物之后将待洗衣物放入到洗衣机时，洗涤过程也不会有问题。
同时，当门被打开并再次检测待洗衣物的量时，在多种情况洗涤用水被注入以及放入干的衣物。因此，在再次检测待洗衣物的量的步骤56中，通过注入水到转桶中计算水再注入的的次数的方法和利用与洗涤用水的量相关的数据检测待洗衣物的量的方法可以被执行。另外，在原先的待洗衣物的量检测步骤中检测到的待洗衣物的量和与洗涤用水的量相关的数据被存储的状态中，采用用于检测新增衣物的量的方法。或者，根据与待洗衣物的量和洗涤用水的量两者都相关的新表格可测出所增加的待洗衣物的量。
之后，程序返回到根据检测到的待洗衣物的量注入洗涤用水并执行洗涤操作的步骤ST53。当然，当检测到的待洗衣物并没有增加，则在不注入洗涤用水的情况下执行余下的洗涤操作。当待洗衣物被取出时，可通过排水操作减少洗涤用水。
若在步骤ST54中未检测到门被打开，则继续进行洗涤操作并判断洗涤操作是否完成(ST57)。若该洗涤操作完成，则程序结束。
同时，若在步骤ST57中判断洗涤操作没完成，程序继续进行到步骤ST54并执行剩余的步骤ST54至ST57。
即使用户在洗涤操作其间在任何模式中再次加载待洗衣物，检测待洗衣物并检查当前的进程模式(例如，搅拌器模式或转桶模式)。然后，在当前的进程模式下检测待洗衣物量并根据最终的待洗衣物的量注入洗涤用水以执行洗涤操作。因此，可以防止由于负荷增加而使洗涤性能下降和部件损坏。结果，在洗涤操作中由于待洗衣物量的检测而导致的洗涤循环的延迟可以被最小化，从而提高洗涤性能。另外，还可提高产品的可靠性以及延长产品的使用寿命。
工业实用性
根据本发明，可更精确地检测装入转桶中的待洗衣物的量。另外，本发明提供控制洗衣机的方法，在洗涤操作过程中通过再检测待洗衣物的量可大大地提高用户使用的方便性。
此外，根据本发明的方法可在所有洗涤循环步骤的任一个步骤中再次检测待洗衣物的量，从而防止洗涤性能下降及部件退化。