JP2000014982A - 全自動洗濯機の制御方法 - Google Patents

全自動洗濯機の制御方法

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JP2000014982A
JP2000014982A JP10188559A JP18855998A JP2000014982A JP 2000014982 A JP2000014982 A JP 2000014982A JP 10188559 A JP10188559 A JP 10188559A JP 18855998 A JP18855998 A JP 18855998A JP 2000014982 A JP2000014982 A JP 2000014982A
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Japan
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motor
amount
washing
rotation speed
washing machine
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JP10188559A
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Hiroyuki Koike
裕之 小池
Soichi Sano
壮一 佐野
Hikari Watanabe
光 渡辺
Isao Hiyama
功 桧山
Yasushi Shinko
靖 信耕
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】全自動洗濯機内に投入された衣類の量を、撹拌
翼、または洗濯兼脱水槽の駆動用モータの回転数検知機
能を活用することで精度良く検知し、衣類の量に対し適
切な水量、および洗剤量を設定,表示すると共に最適な
洗濯工程を行うことを目的とする。 【解決手段】洗濯工程の初期に撹拌翼6を駆動するモー
タ8を所定時間オンし、回転数検知装置20の出力パル
スに同期してモータ8の通電をオフすると共に、モータ
8の慣性回転中の出力パルス間の時間幅を計測し、その
値が任意の条件を満たしているか判定し、その判定結果
に基づき衣類の量を判定するように構成し、その判定結
果に基づき洗剤量,給水量,洗濯工程を決定し、洗濯を
開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯用の攪拌翼ま
たは脱水用の洗濯兼脱水槽(以下脱水槽と呼ぶ)をモー
タにより回転駆動するように構成した洗濯機におけるモ
ータまたは撹拌翼の回転数検出を用いた布量検知に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の全自動洗濯機の布量検知は、特開
平7−24181号公報に記載されるように、洗濯槽底部に回
転自在に配設したパルセータを駆動するモータと、モー
タを所定時間駆動しオフ後の惰性回転時にモータの逆起
電力により布量を判定する制御手段と、モータの逆起電
力を波形成形するクリップ手段と、クリップ手段の出力
で動作するスイッチング手段とを備え、制御手段は、ス
イッチング手段の出力パルスを計測しそのパルス数に基
づいて布量を判定するようになっていた。
【0003】また、従来より攪拌翼または脱水槽を回転
駆動するモータの回転数を検出することで、モータの回
転数を可変制御し、洗濯物の種類に応じて最適な洗濯水
流を生成したり、商用電源の周波数が異なっても脱水槽
の脱水回転数を同一に合わせたり、しわの付きやすい衣
類の脱水ではその脱水回転数を下げてしわ付きを防止す
るように構成され洗濯機も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のモータ
の逆起電力による布量検知制御方法は、メカ的な要因に
加え、電気的な要因(例えば、モータのコイル抵抗,電
源電圧の変動,コンデンサの容量,逆起電力をパルスに
変換する回路定数のバラツキ等)により、同一負荷量で
あってもパルス数が変化する場合があり、布量の検知精
度に問題があった。
【0005】また、近年では、撹拌翼または脱水槽を回
転駆動するモータに3相モータを取入れ、インバータ制
御により回転数を任意に制御する洗濯機等により、モー
タの逆起電力を計測して布量を判定することが不可能に
なってきた。
【0006】本発明は、上記問題を解決することを目的
としており、電気的な要因を排除するためにモータの回
転数を直接検知し、その出力変動を利用することで、布
量の検知精度を向上した全自動洗濯機の制御方法を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、洗濯兼脱水槽と、撹拌翼と、洗濯兼脱水槽および撹
拌翼を駆動するモータと、モータの回転数を検出する回
転数検知部と、この回転数検知部の出力パルス変動に基
づき布量を判定する布量判定手段を備え、布量を判定す
る場合には、モータの駆動開始からの時間を計測し、所
定時間経過した後に回転数検知部の出力パルスに同期し
てモータの通電をオフするようにしたものである。
【0008】また、モータを所定時間駆動した後に、回
転数検知部の出力パルスに同期してモータの通電をオフ
し、モータが停止するまでの慣性回転中に回転数検知部
の出力パルスのパルス間を計測することで布量を判定
し、判定結果により洗濯工程を決定するようにしたもの
である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明の一実施例を採用した全自動洗
濯機を図1に示す。鋼板性の外枠1内の吊り棒2および
コイルバネや弾性ゴムからなる防振装置3によって合成
樹脂製の外槽4を吊架する構成となっている。吊り棒2
および防振装置3は4個設けている。
【0010】洗濯するための水を溜める外槽4内には、
合成樹脂製あるいはステンレス製の洗濯兼脱水槽5を回
転自在に設ける。洗濯兼脱水槽5には多数の脱水孔5a
を設け、中央底部にはパルセータ若しくはアジテータか
らなる撹拌翼6を回転可能に設ける。洗い工程、および
すすぎ工程時には洗濯兼脱水槽5を静止させ、撹拌翼6
を時計方向(正回転)および反時計方向(逆回転)に回
転させる。また、脱水工程時には洗濯兼脱水槽5を一方
向に回転させる。撹拌翼6および洗濯兼脱水槽5の回転
は、駆動装置7により行われる。
【0011】駆動装置7はモータ8と、このモータ8の
回転を撹拌翼6あるいは洗濯兼脱水槽5に伝達するため
のプーリ9a,9bやベルト9cからなる伝達手段9
と、洗いおよびすすぎ工程時に撹拌翼6のみを回転させ
たり、あるいは脱水工程時に洗濯兼脱水槽5を回転させ
たりするクラッチ装置10とその切り替えを行うクラッ
チソレノイド11,排水を行う排水装置15からなる。
クラッチ装置10には、洗濯兼脱水槽5あるいは撹拌翼
6の回転数を検出する回転数検知装置20を設けてあ
る。
【0012】駆動装置7は外槽4の底面に鋼板製の支持
板12を用いて固定されている。外槽4には外槽4内の
水の圧力を水位センサ13に伝達するチューブ14を接
続する導入口4aが設けてある。
【0013】外枠1の上部には洗濯物を投入する投入口
17aとコントローラ等の電気部品を収納する操作箱1
7bとを形成した合成樹脂製のトップカバー17が設け
てある。投入口17aには合成樹脂製のフタ18を設け
てある。
【0014】操作箱17bの上面には操作パネル21が
取付けてあり、操作箱17b内には給水弁24を設け
る。
【0015】操作箱17b内に配置した水位センサ13
は外槽4内の水の圧力を検出することにより、規定水位
まで水が溜まったかどうか判定する。水位センサ13は
コア,コイルバネ等で構成される。
【0016】洗濯,すすぎ,脱水等を制御するコントロ
ーラ部は収納箱31内に配置されている。操作パネル2
1には、電源スイッチ29および外部操作スイッチ30
が配置されている。
【0017】図2は回転数検知装置20の構造を示した
ものである。回転数検知装置20は、クラッチ装置10
の切り替えを行うソレノイド11にコイル20a,プー
リ9aに磁石20bを設けることにより、洗濯兼脱水槽
5あるいは撹拌翼6が回るとコイル20aに電圧が発生
し、その信号を中央処理装置34にて演算することによ
り洗濯兼脱水槽5あるいは撹拌翼6の回転数を検知す
る。
【0018】図3は洗濯機全体の構成を簡略して示して
いる。中央処理装置34,駆動回路35は、コントロー
ラ部としてまとめられ、洗濯機本体の収納箱31に配置
されている。モータ8,給水弁24,排水装置15,洗
濯,すすぎ,脱水等の工程を選択するセレクトスイッチ
36,水位センサ13,脱水中の異常振動防止等を図る
安全スイッチ50,洗濯兼脱水槽5あるいは撹拌翼6の
回転数を検出する回転数検知装置20を持っている。
【0019】図4は、モータ8の駆動指令と、それに対
応した回転数検知装置20の出力パルスの関係を示して
いる。横軸は時間の経過を示す。(a)および(b)
は、駆動回路35より出力されるモータ駆動指令を時系
列に示したものである。まず電源が入れられて(イ)の
期間経過後、洗濯開始のスタートスイッチが押される
と、駆動回路35は(ロ)の期間(a)の左回転指令を
ONし、(ハ)の期間OFFした後、(ニ)の期間(b)
の右回転指令をONし、(ホ)の期間OFFする指令を
出す。これに対し、回転数検知装置20は、(c)のパ
ルスを出力する。この時のモータ回転数は、(d)のよ
うに変化している。(ハ),(ホ)の期間は、モータ8の
慣性回転によるものなので指数関数的に減少すると共
に、負荷量が多い程急激に減衰する特性を有している。
【0020】図5は、モータ8の駆動OFF指令と、そ
れに対応した回転数検知装置20の出力パルスのタイミ
ングを示したものである。(b)の出力パルスに同期し
て(a)の駆動OFF指令を出力した場合、,,
のパルス間時間を計測開始する時間が常に安定している
が、(a)の駆動OFF指令と同期していない(c)の出
力パルスでは、のパルス間時間を計測開始するまでに
(イ)の時間だけ誤差を生じるため、正確な値を検知す
ることが出来ない。
【0021】図6は、回転数検知装置20の出力パルス
間幅が衣類の量により変化する時の関係を示す。横軸は
衣類の量を示しており、縦軸はパルス間の時間幅を示
す。,,の曲線は図4の,,のパルス間時
間の値を示している。衣類の量が多い場合にはの曲線
の変化量を利用して布量を判定し、衣類の量が少ない場
合は、,の曲線を利用して布量を判定する。どの曲
線を利用して布量を判定するかは、(T)のしきい値に
より判断する。また、基準となる曲線をとした場合に
は、複数のしきい値(Ta)や(Tb)を設けて判断す
れば良い。
【0022】図7は、洗濯物を洗濯機に投入してから洗
濯工程に入るまでの動作をフローチャートで示してい
る。まず、洗濯物を投入(ステップ41)し、スタート
ボタンを押す(ステップ42)と、モータ8が回転(ス
テップ43)してセンシングを始め、回転数検知装置2
0の出力パルス間の時間を検知(ステップ44)し、こ
のパルス間の時間幅T0が所定値A1と比較(ステップ4
5)され、A1<T0なら布量が多い(ステップ46)と
判定され、A1≧T0であればステップ47に進み、所定
値A2<A1と比較され、A2≦T0<A1なら布量が普通
(ステップ48)と判定され、A2≧T0であれば布量が
少ない(ステップ49)と判定され、それぞれのステッ
プ50〜55で判定した布量に対応する洗剤量の表示
と、所定水位までの給水を行い、それぞれのステップ5
6〜58に進み撹拌を開始し、以下、洗濯,すすぎ,脱
水と行われる。今回はステップ43〜49までの布量判
定を、給水されていない場合について説明したが、所定
水位まで給水した後にステップ43〜49を行う場合も
同様に判定できる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、洗濯兼脱水槽と、撹拌
翼と、洗濯兼脱水槽および撹拌翼を駆動するモータと、
モータの回転数を検出する回転数検知部と、この回転数
検知部の出力パルス変動に基づき布量を判定する布量判
定手段を備え、布量を判定する場合には、モータの駆動
開始からの時間を計測し、所定時間経過した後に回転数
検知部の出力パルスに同期してモータの通電をオフし、
モータが停止するまでの慣性回転中に回転数検知部の出
力パルス間を計測するので、同一布量であっても安定し
て計測することが出来る。また、モータの逆起電力を利
用するのではなく、モータの回転数を直接検出するた
め、モータのコイル抵抗や、電源電圧の変動,コンデン
サの容量のバラツキ等による影響を受けないという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全自動洗濯機の断面図
である。
【図2】本発明の一実施例を示す回転数検知装置の詳細
図である。
【図3】洗濯機全体の概略構成図である。
【図4】モータの駆動指令と、回転数検知装置の出力パ
ルスの関係を説明するための図である。
【図5】モータの駆動OFF指令と、回転数検知装置の
出力パルスタイミングの関係を説明するための図であ
る。
【図6】回転数検知装置の出力パルス間幅と衣類の量の
関係を説明するための図である。
【図7】本発明の一実施例における動作説明のためのフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1…外枠、4…外槽、5…洗濯兼脱水槽、6…撹拌翼、
8…モータ、10…クラッチ装置、11…ソレノイド、
20…回転数検知装置、20a…コイル、20b…磁石、
中央処理装置、50…安全スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 光 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 桧山 功 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 信耕 靖 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 Fターム(参考) 3B155 AA11 BB19 CA05 CB06 KA02 KA03 KA33 KA34 KB02 KB11 KB27 LA02 LA11 LB18 LB24 LB29 LB34 LC07 LC15 LC33

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗濯兼脱水槽と、撹拌翼と、洗濯兼脱水槽
    および撹拌翼を駆動するモータと、モータの回転数を検
    出する回転数検知部と、この回転数検知部の出力パルス
    変動に基づき布量を判定する布量判定手段を備えた洗濯
    機の制御方法において、布量を判定する場合には、モー
    タの駆動開始からの時間を計測し、所定時間経過した後
    に回転数検知部の出力パルスに同期してモータの通電を
    オフすることを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、モータを所定時間駆動
    した後に、回転数検知部の出力パルスに同期してモータ
    の通電をオフし、モータが停止するまでの慣性回転中に
    回転数検知部の出力パルスのパルス間を計測することで
    布量および布質を判定し、判定結果により洗剤量の目
    安,水量、および洗濯,すすぎ,脱水工程を決定するこ
    とを特徴とする全自動洗濯機の制御方法。
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