一种洗衣机动态平衡系统及其控制方法与流程

本发明属于洗衣机，特别涉及一种洗衣机动态平衡系统及其控制方法。

背景技术：

1、洗衣机作为能够代替用户完成衣物洗涤的设备，受到广大用户的青睐，并且随着人们生活水平的提高，人们对于洗衣机要求也越来越高，不仅着眼于洗衣机的清洗能力，也更加着重于洗衣机的使用体验。

2、目前的洗衣机通常包括洗涤和脱水功能，洗涤完成将洗涤水排出后，通过内筒的高速旋转产生的离心力将洗涤物中残留的洗涤水甩出实现脱水，进而洗涤物能够通过短时间晾晒完成干燥；但是在脱水过程中，因洗涤物分布状态无法控制，容易在洗涤物分布不均匀的情况下产生内筒偏心，进而导致脱水过程中发生异响或者洗衣机的损坏。

3、为了解决这一问题，申请号为cn201180025015.8的中国发明专利公开了一种不平衡负载被平衡的洗衣机，包括设于内筒周向的若干平衡器，平衡器内具有沿内筒轴向方向分隔设置的两个腔室，分别设置向两个腔室内通水的水路，根据偏心情况向不同腔室内充水实现偏心的纠正，避免脱水过程中的异响和洗衣机的损坏；但是上述方案只能粗略得知偏心的大致位置位于桶的前侧还是后侧，并向相对位置的腔室内充水实现对偏心的纠正，并不能根据偏心情况得知具体的偏心位置，也不能针对具体偏心情况制定专门的偏心策略，导致偏心效果并不稳定，存在偏心无法被顺利纠正的隐患。

4、有鉴于此特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是针对上述现有技术中的问题提供一种洗衣机动态平衡系统，通过对平衡检测装置获取的不平衡参数进行处理得到偏心质量和偏心位置，并根据具体的偏心质量和偏心位置制定对应的平衡策略实现对偏心的充分纠正。

2、本发明的另一目的是提供一种洗衣机动态平衡系统的控制方法，将不平衡参数转化为偏心力和偏心力矩，根据偏心力和偏心力矩能够准确得知偏心的大小和具体位置，进而具有针对性的进行偏心纠正，保证偏心力和偏心力矩达到能够提速的水平后才进行后续步骤。

3、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种洗衣机动态平衡系统，包括内筒和外筒，内筒的周向等间隔设置若干平衡器，平衡器内部沿内筒轴向分隔形成若干平衡腔，还包括，

4、平衡检测装置，用于获取外筒在多个方向上的加速度，定义为不平衡参数；

5、填充组件，用于向平衡器内的平衡腔填充平衡介质；

6、控制单元，与所述平衡检测装置和填充组件通讯连接，用于对不平衡参数进行处理得到偏心质量和偏心位置，根据偏心质量和偏心位置控制填充组件向对应的一个或多个平衡腔内填充平衡介质；

7、所述偏心位置为偏心负载的重心在内筒轴向和周向方向上的位置。

8、上述方案中，对平衡检测装置获取的不平衡参数进行处理得到偏心质量和偏心位置，进而能够确定平衡偏心力所对应的各个平衡腔中填充的平衡介质的量，进而通过向平衡腔内填充平衡介质使得平衡介质提供的纠偏力的大小和位置能够充分满足实际偏心情况的需求，保证偏心的充分纠正，大幅度提高了纠偏准确性，避免了重复多次纠偏大幅度延长脱水时长，显著提高了用户的使用体验。

9、进一步的，所述填充组件包括，

10、引导装置，整体呈环形，与内筒同轴的固定于内桶底部，由与平衡器一一对应连通的若干呈弧形设置引导单元组成，各引导单元互不连通；

11、进液单元，与引导装置分体设置，具有位置固定的注液口，用于向引导装置提供平衡介质；

12、控制单元与进液单元通讯连接，控制进液单元在与需要填充平衡介质的平衡腔相连通的引导单元经过进液单元的注液口时控制进液单元排放平衡介质。

13、上述方案中，控制单元控制进液单元在与需要填充平衡介质的平衡腔相连通的引导单元经过进液单元的注液口时控制进液单元排放平衡介质，实现了对平衡腔内进行平衡介质的填充；呈环形设置的引导装置结构简单便于维护，无需针对每个腔室分别设置环形引导装置，简化了引导装置的结构，易于快速拆卸和安装。

14、进一步的，引导单元具有沿周向并列设置的第一流道和第二流道，第一流道和第二流道分别与平衡器内位于两端的两个平衡腔连通；

15、进液单元具有与第一流道和第二流道对应的第一注液口和第二注液口；

16、控制单元根据偏心质量和偏心位置确定从第一注液口和/或第二注液口分别排出的平衡介质的量。

17、上述方案设置了分别向平衡器内位于两端的平衡腔内填充平衡介质的第一流道和第二流道，在根据不平衡参数得知偏心位置和偏心质量的情况下，通过分配从平衡器前侧和后侧精准填充平衡介质的量实现对偏心的准确纠正。

18、进一步的，相邻两个平衡腔之间通过隔板隔开，平衡器位于内筒周壁外侧时，隔板靠近内筒周壁的一端具有将相邻两个平衡腔连通的凹槽；

19、平衡器位于内筒周壁的内侧时，隔板远离内筒周壁的一端具有将相邻两个平衡腔连通的凹槽。

20、由于本技术在内筒转动的过程中向平衡腔内填充平衡介质，因此在平衡过程中洗涤物的分布状态不会发生改变，保证了偏心力的稳定，进而使得平衡介质提供的力能够顺利中和偏心力；相邻两个平衡腔之间的隔板上具有凹槽，根据平衡器和内筒之间的位置关系将凹槽设于隔板靠近/远离内筒周壁的一侧，使得进入平衡腔的水完全充满该平衡腔后才能进入下一平衡腔，进一步提高了纠偏的精确度。

21、进一步的，填充组件还包括，

22、固定单元，固定单元的中心具有轴孔，以轴孔为中心沿径向向外延伸得到若干固定筋，引导单元固定于相邻两个固定筋之间，两端分别与相邻两个固定筋的端部相连；

23、引导装置通过固定单元与内筒可拆卸连接。

24、上述方案中，通过固定筋将相邻的引导单元隔开，进一步提高了平衡介质填充的准确性，避免平衡介质进入相邻引导单元中导致平衡效果降低；同时通过固定单元实现引导装置的可拆卸安装，便于对引导装置进行更换，也能够更加方便的对引导装置中的每个引导单元进行单独更换，提高了维护便利性。

25、进一步的，洗衣机动态平衡系统还包括，

26、位置检测装置，与控制单元通讯连接，用于获取内筒旋转过程中各个引导单元的位置信息；

27、控制单元根据偏心质量和偏心位置确定对应平衡器内充入的平衡介质的量，并在与相应平衡器连通的引导单元经过注液口时控制进液单元注射平衡介质，平衡介质经引导单元填充到平衡腔中。

28、本发明第二方面提供一种洗衣机动态平衡系统的控制方法，具体如下。

29、洗衣机动态平衡系统的控制方法为：脱水开始后获取内筒旋转过程中的不平衡参数，根据不平衡参数获取偏心质量和偏心位置，并在旋转状态下根据偏心质量和偏心位置向对应平衡器的平衡腔中填充平衡介质。

30、上述方案能够在不停止内筒转动的情况下实现平衡介质的填充，偏心质量和偏心位置不会因内筒停止转动后洗涤物分布状态改变而变化，保证了平衡介质提供的平衡力能够真正满足纠偏需求。

31、进一步的，控制单元内预设神经网络模块，控制单元将不平衡参数输入神经网络模块，通过神经网络模块处理后得到对应的偏心力和偏心力矩，对偏心力和偏心力矩进行分析得到偏心质量和偏心位置；

32、其中不平衡参数为外筒在各个方向上的加速度。

33、上述方案中，神经网络模块对大量的偏心力、偏心力矩与外筒在各个方向上的加速度之间的关系进行学习，进而将外筒在各个方向上的加速度输入到神经网络模块后能够直接得到对应的偏心力和偏心力矩，进而控制单元根据偏心力和偏心力矩得到偏心质量和对应的偏心位置，根据偏心质量和偏心位置制定相对的平衡方案。

34、进一步的，控制单元内预设以偏心力矩为横轴，偏心力为纵轴的坐标系，坐标系中包括预设的第一偏心力-偏心力矩关系曲线；

35、控制单元将神经网络模块处理后得到的偏心力和偏心力矩定义为第一坐标，第一坐标落在第一偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围外部，向填充组件发出信号，控制填充组件向对应的一个或多个平衡腔内填充平衡介质。

36、上述方案中，第一偏心力-偏心力矩关系曲线预设于控制单元内，是在大量分析和实验的基础上得到的判断偏心产生所对应的最小的偏心力和力矩的关系，如果第一坐标落入第一偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围内部，说明此时并未发生偏心或偏心很小，可以继续执行后续脱水步骤；如果第一坐标落入第一偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围的外部，说明偏心较大，此时对偏心力和偏心力矩进行分析得到偏心质量和偏心位置，针对偏心质量和偏心位置制定平衡方案。

37、进一步的，坐标系中还包括预设的第二偏心力-偏心力矩关系曲线，第一偏心力-偏心力矩关系曲线位于第二偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围内；

38、第一坐标位于第二偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围外部，，控制单元控制洗衣机重新分布洗涤物。

39、上述方案中，第二偏心力-偏心力矩关系曲线为技术人员在大量分析和实验的基础上得到的动态平衡系统能够纠正的最大的偏心力和偏心力矩之间的关系，如果第一坐标落入第二偏心力-偏心力矩关系曲线与坐标轴围成的范围外部，说明此时偏心严重无法通过动态平衡系统实现纠偏，进而控制单元控制洗衣机重新分布洗涤物。

40、本发明的有益效果为：

41、1、脱水开始后，通过获取内筒转动过程中，外筒在各个方向产生的加速度，将各个方向的加速度输入神经网络模块后，神经网络模块输出对应的偏心力和偏心力矩，根据偏心力和偏心力矩得到偏心质量和偏心位置，进而能够针对偏心质量和偏心位置进行具有针对性的纠偏，使得平衡介质产生的纠偏力的大小和位置能够充分满足纠偏需求，提高了纠偏准确性。

42、2、动态平衡系统包括呈环形设置的引导装置，结构简单便于安装和维护；引导装置包括若干呈弧形设置的引导单元组成，各个引导单元之间互不连通，分别与内筒周向设置的平衡器一一对应连通，能够准确的向对应的平衡器中填充平衡介质实现对偏心的纠正；引导单元具有第一流道和第二流道，第一流道和第二流道分别与平衡器内位于两端的两个平衡腔连通，通过调节从平衡器两端进入的平衡介质的量实现纠偏力和纠偏力的位置进行调节，实现对偏心的准确纠正。

43、3、由于纠偏过程中内筒维持转动状态，洗涤物产生的偏心质量和偏心位置不会因内筒停止后重新转动而改变，进而实现精准纠偏，缩短了偏心纠正的时长，提高了用户的使用体验。