JP2001170391A - Washing machine - Google Patents

Washing machine

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JP2001170391A
JP2001170391A JP35544699A JP35544699A JP2001170391A JP 2001170391 A JP2001170391 A JP 2001170391A JP 35544699 A JP35544699 A JP 35544699A JP 35544699 A JP35544699 A JP 35544699A JP 2001170391 A JP2001170391 A JP 2001170391A
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motor
washing
rotation speed
speed
control
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Hiroyuki Hoshino
広行 星野
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately control the rotating speed of a motor for driving a washing-cum-dehydrating drum. SOLUTION: Voltage applied to a motor 7 is regulated by PWM control, and a duty ratio in the PWM control is determined by speed type IP control. At this time, a storage gain a0 in the speed type IP control is increased in proportion to time ta from the start of current application to the motor 7 and reduced when the motor starts rotating. Consequently, even in the case of rotating the motor 7 at low speed, the motor 7 can be quickly started without being influenced by the load quantity in a washing-cum-dehydrating drum 4, and overshoot or the like from the target rotating speed can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a washing machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと
してDCブラシレス型のモータを採用し、PWM制御に
よってこのモータに印加する電圧を調整し、モータの回
転速度を制御するようにした洗濯機が実用化されてい
る。また、設定回転速度に到達させ、この設定回転速度
を維持するためにどのくらいの電圧を印加するか、即
ち、PWM制御におけるデューティ比を決定する制御手
法として、与えられた偏差(回転速度制御では、設定回
転速度と実回転速度との差)に、比例動作(P動作)、
積分動作(I動作)、微分動作(D動作)の演算を加え
て出力値を決定する、PID制御(狭義)、PI制御、
IP制御等のいわゆるPID制御(広義)が採用されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, a DC brushless motor has been adopted as a motor for driving a washing and dewatering tub, and a voltage applied to the motor has been adjusted by PWM control to control the rotation speed of the motor. Has been put to practical use. In addition, as a control method for determining the duty ratio in the PWM control as to how much voltage is applied to reach the set rotation speed and maintain the set rotation speed, a given deviation (in the rotation speed control, The difference between the set rotation speed and the actual rotation speed), proportional operation (P operation),
PID control (narrow sense), PI control, which determines the output value by adding the operation of the integration operation (I operation) and the differentiation operation (D operation)
So-called PID control (broad sense) such as IP control is employed.

【0003】図7に上記PID制御(広義)の1つであ
る速度型IP制御のブロック線図を示す。そして、これ
を計算式で表すと下記数1の式1、式2ようになる。
FIG. 7 is a block diagram of speed-type IP control, which is one of the PID controls (in a broad sense). Then, when this is represented by a calculation formula, the following formula 1 and formula 2 are obtained.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】上記の計算を、サンプリング時間(例えば
8ms)毎に繰り返し、操作量Mn、即ちデューティ比
を増減させる。
The above calculation is repeated every sampling time (for example, 8 ms) to increase or decrease the manipulated variable Mn, that is, the duty ratio.

【0006】なお、1回当たりのデューティ比の増減
は、制御ゲイン、即ち上記計算式の場合、主として積分
ゲインa0及び比例ゲインa1に依存する。
The increase / decrease of the duty ratio per operation mainly depends on the control gain, that is, in the case of the above formula, mainly the integral gain a0 and the proportional gain a1.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】洗濯兼脱水槽を回転さ
せる場合、洗濯兼脱水槽内に投入される洗濯物の量(負
荷量)によってモータにかかる負荷が大きく異なってく
る。特にモータの起動時、その差は大きい。
When the washing and dewatering tub is rotated, the load applied to the motor varies greatly depending on the amount (load) of the laundry put into the washing and dewatering tub. Especially when the motor is started, the difference is large.

【0008】ところで、PID制御においては、上記数
1に示す計算式にも表れているように、起動時、即ちモ
ータが回転するまでは、デューティ比の増減は積分ゲイ
ンのみに依存する。
In the PID control, as shown in the equation (1), at the time of startup, that is, until the motor rotates, the increase / decrease of the duty ratio depends only on the integral gain.

【0009】このため、洗濯兼脱水槽を駆動するモータ
におけるPID制御では、積分ゲインをうまく調整しな
いと、モータの回転速度制御を適切に行うことができな
い。即ち、図8のBのように、モータが素早く起動し且
つ目標とする回転速度を変動少なく維持できることが理
想であるが、積分ゲインを小さく設定すると、負荷量が
大きい場合、図8のAに示すように、モータが回転し始
めるまでに長い時間がかかってしまう。だからかといっ
て、積分ゲインを大きく設定すると、負荷量が小さい場
合、図8のCに示すように、目標回転速度に対してオー
バーシュートを起こしたり、Dに示すように振動(速度
が大きく上下に変動を繰り返す状態)を起こしたりする
虞がある。なお、脱水すすぎにおける給水時など、洗濯
兼脱水槽を極めて低速で回転させることがあり、この場
合、オーバーシュートや振動が特に起こりやすくなる。
For this reason, in the PID control of the motor that drives the washing and spin-drying tub, the rotation speed of the motor cannot be properly controlled unless the integral gain is properly adjusted. That is, as shown in FIG. 8B, it is ideal that the motor starts quickly and the target rotation speed can be maintained with little fluctuation. However, if the integral gain is set to be small, when the load amount is large, it becomes ideal in FIG. As shown, it takes a long time for the motor to start rotating. However, when the integral gain is set to a large value, when the load amount is small, an overshoot occurs with respect to the target rotational speed as shown in FIG. 8C, or vibration (as shown in FIG. (A state in which the fluctuation is repeated). Note that the washing and dewatering tub may be rotated at an extremely low speed, such as when supplying water during dehydration rinsing, and in this case, overshoot and vibration are particularly likely to occur.

【0010】本発明は、洗濯機に関し、このような課題
を解消するものである。
[0010] The present invention relates to a washing machine and solves such a problem.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
洗濯機の請求項1に係る構成は、外槽内に回転自在に配
置された洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽を駆動する
DCブラシレス型のモータと、このモータの回転速度を
検出する速度センサと、この速度センサが検出した回転
速度に基づいて、PWM制御により前記モータに印加す
る電圧を調整するとともに、予め定められた前記モータ
の設定回転速度と前記速度センサにより検出された実回
転速度との偏差に、比例動作、積分動作、微分動作の演
算のうち少なくとも積分動作の演算を加えて、PWM制
御におけるデューティ比を決定する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記モータを停止状態から起動させる
際、前記モータが回転を開始するまで、前記積分動作に
おける積分ゲインを、前記モータへの通電開始からの時
間経過に伴って大きくすることを特徴とするものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a washing machine comprising: a washing and dewatering tub rotatably disposed in an outer tub; A DC brushless motor, a speed sensor for detecting the rotation speed of the motor, and a voltage applied to the motor by PWM control based on the rotation speed detected by the speed sensor, and a predetermined voltage. The duty ratio in the PWM control is determined by adding at least the integral operation among the proportional operation, integral operation, and differential operation to the deviation between the set rotational speed of the motor and the actual rotational speed detected by the speed sensor. And a control device to
The control device, when starting the motor from a stop state, until the motor starts rotating, increasing the integral gain in the integration operation with the lapse of time from the start of energization to the motor, It is assumed that.

【0012】この構成では、モータへ通電を開始してか
らの時間の経過に伴って積分ゲインが大きくなり、デュ
ーティ比の増加分も大きくなる。
In this configuration, the integral gain increases with the lapse of time from the start of energization of the motor, and the increase in the duty ratio also increases.

【0013】よって、洗濯兼脱水槽内の負荷量が大きい
場合でも、モータが回転するまでの時間を短くできる。
また、負荷量が小さい場合には、積分ゲインが小さいう
ちにモータが回転し始めることになるので、特に、モー
タを起動して低速で回転させる制御を行ったとしても、
オーバーシュートや振動が起こりにくい。
Therefore, even when the load in the washing and dewatering tub is large, the time until the motor rotates can be shortened.
In addition, when the load is small, the motor starts to rotate while the integral gain is small.
Overshoot and vibration hardly occur.

【0014】なお、モータ起動時にはどうしても大きな
トルクが必要となるため、上記のような構成とした場
合、起動直後の積分ゲインは大きくなりがちであり、こ
のままの積分ゲインでは、オーバーシュートや振動を起
こす可能性がある。
Since a large torque is absolutely necessary at the time of starting the motor, the above-described configuration tends to increase the integral gain immediately after the start, and the integral gain as it is causes overshoot or vibration. there is a possibility.

【0015】これに対し、本発明の洗濯機の請求項2に
係る構成では、前記制御装置は、前記モータが回転を開
始すると、前記積分ゲインを小さくすることを特徴とし
ている。
On the other hand, in the configuration of the washing machine according to the second aspect of the present invention, the control device reduces the integral gain when the motor starts rotating.

【0016】この構成では、モータが起動してモータに
かかる負荷が大きく低減すると、それに合わせて、積分
ゲインも小さくするので、一層、オーバーシュートや振
動を防止することができる。
In this configuration, when the load on the motor is greatly reduced by starting the motor, the integral gain is also reduced accordingly, so that overshoot and vibration can be further prevented.

【0017】本発明の洗濯機の請求項3に係る構成は、
外槽内に回転自在に配置された洗濯兼脱水槽と、この洗
濯兼脱水槽を駆動する回転速度が変更可能なモータと、
このモータの回転速度を検出する速度センサと、予め定
められた前記モータの設定回転速度と前記速度センサに
より検出された実回転速度との偏差に基づいて前記モー
タに印加する電圧を増減させ、前記モータの回転速度を
制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記モー
タを停止状態から起動させる際、前記モータが回転を開
始するまで前記モータに印加する電圧を徐々に増加させ
るとともに、1回当たりの増加幅を、前記モータへの通
電開始からの時間経過に伴って大きくすることを特徴と
するものである。
According to a third aspect of the washing machine of the present invention,
A washing and dewatering tub rotatably arranged in the outer tub, a motor capable of changing the rotation speed for driving the washing and dewatering tub,
A speed sensor for detecting the rotation speed of the motor, and increasing or decreasing the voltage applied to the motor based on a deviation between a preset rotation speed of the motor and an actual rotation speed detected by the speed sensor, A control device for controlling the rotation speed of the motor, wherein the control device, when starting the motor from a stopped state, gradually increases the voltage applied to the motor until the motor starts rotating, and It is characterized in that the increase width per turn increases with the passage of time from the start of energization to the motor.

【0018】この構成では、モータが起動するまでモー
タへの印加電圧の増加率が時間の経過に伴って大きくな
るので、請求項1に係る構成と同様に、負荷量が大きく
てもモータを短時間で起動させることができ、かつ、負
荷量が小さくてもオーバーシュートや振動が起こりにく
くできる。
In this configuration, the rate of increase of the voltage applied to the motor increases with time until the motor starts, so that the motor can be shortened even if the load is large, as in the configuration according to claim 1. It can be started up in a short time, and overshoot and vibration can hardly occur even if the load is small.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】各図面に基づいて、本発明の一実
施形態の洗濯機について詳述する。図1は本実施形態の
洗濯機の概要を示す、側面縦断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A washing machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side longitudinal sectional view showing an outline of the washing machine of the present embodiment.

【0020】図1において、1は機枠、2はこの機枠1
内に4本の吊り棒3により吊り下げ支持された、上面が
開口した外槽である。4は周囲に多数の脱水孔(図示せ
ず)を有し、前記外槽2内に配置された、同じく上面が
開口した洗濯兼脱水槽で、この洗濯兼脱水槽4は底壁に
設けられた回転軸5を中心として回転する。
In FIG. 1, 1 is a machine frame, 2 is this machine frame 1
An outer tank having an open upper surface, which is suspended and supported by four suspension rods 3 therein. Reference numeral 4 denotes a washing and dewatering tub having a plurality of dehydration holes (not shown) around the same and disposed in the outer tub 2 and also having an open upper surface. The washing and dehydrating tub 4 is provided on a bottom wall. Around the rotating shaft 5.

【0021】6は前記洗濯兼脱水槽4内の底部に回転自
在に配設されたパルセータ、7は前記洗濯兼脱水槽4及
び回転翼6に動力伝達機構8を介して連結されたモータ
で、このモータ7は洗い及びすすぎ(ためすすぎ及び注
水すすぎ)時には主にパルセータ6のみを低速回転さ
せ、洗濯物の脱水時には洗濯兼脱水槽4を回転軸5を中
心として一方向へ高速回転させる(このとき前記パルセ
ータ6も同時に高速回転する)。ここでは、前記モータ
7としてDCブラシレス型のモータを使用している。
Reference numeral 6 denotes a pulsator rotatably disposed at the bottom of the washing and dewatering tub 4; 7 a motor connected to the washing and dewatering tub 4 and the rotary blade 6 via a power transmission mechanism 8; The motor 7 mainly rotates only the pulsator 6 at low speed during washing and rinsing (for rinsing and rinsing with water), and rotates the washing and dewatering tub 4 at high speed in one direction about the rotating shaft 5 during dehydration of the laundry. At this time, the pulsator 6 also rotates at a high speed at the same time). Here, a DC brushless motor is used as the motor 7.

【0022】9は前記機枠2の上面に取りつけられた上
面板で、中央部に洗濯物の投入口10とこの投入口10
を開閉自在に覆う上蓋11とを備えている。
Reference numeral 9 denotes an upper surface plate mounted on the upper surface of the machine frame 2, and a laundry loading port 10 and a loading port 10
And an upper lid 11 that covers the openable and closable.

【0023】12は前記上面板9の前部に設けられた操
作ボックスで、その上面には、スタートキー等からなる
操作部及び運転条件や行程を表示するための表示部を備
えた操作パネル13が設けられており、内部には、マイ
クロコンピュータを中心として構成され、前記モータ7
などの各種負荷を駆動制御して洗濯運転を実行する制御
部14が収容されている。
Reference numeral 12 denotes an operation box provided at the front of the upper surface plate 9. On the upper surface thereof, an operation panel 13 provided with an operation section comprising a start key and the like and a display section for displaying operating conditions and strokes. Is provided inside, and is constituted mainly by a microcomputer.
A control unit 14 for controlling the driving of various loads such as the above and executing the washing operation is accommodated.

【0024】15は前記上面板9の後部に配置された注
水口であり、洗剤等を投入するための洗剤容器16を内
部に備えている。17は前記注水口15に接続され、前
記外槽2及び洗濯兼脱水槽4の上方から洗濯兼脱水槽4
へ落下給水するための給水管であり、この給水管17の
途中には、電磁式の給水弁18が設けられている。19
は前記外槽2の底壁に設けられた排水パイプ、20はこ
の排水パイプ19の途中に設けられた排水弁で、トルク
モータ21の動作により開閉される。
Reference numeral 15 denotes a water inlet disposed at the rear of the upper plate 9 and has a detergent container 16 for charging a detergent or the like therein. Reference numeral 17 is connected to the water inlet 15, from above the outer tub 2 and the washing and dewatering tub 4.
An electromagnetic water supply valve 18 is provided in the middle of the water supply pipe 17. 19
Is a drain pipe provided on the bottom wall of the outer tub 2, and 20 is a drain valve provided in the middle of the drain pipe 19, which is opened and closed by the operation of a torque motor 21.

【0025】前記モータ7は、回転速度を可変できるよ
う、インバータ制御(PWM制御)されている。図2は
モータ7のインバータ制御のための制御機構を示すブロ
ック回路図である。
The motor 7 is controlled by an inverter (PWM control) so that the rotation speed can be varied. FIG. 2 is a block circuit diagram showing a control mechanism for controlling the inverter of the motor 7.

【0026】回転速度センサ22は、前記モータ7に配
置されたホールICによりモータ7の磁極位置を検出
し、この磁極位置から回転速度を検出し、インバータ用
のマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略す)23に
出力する。マイコン23には、数1(従来の技術の欄に
記載)に示すの速度型IP制御の演算式(式1、式2)
が記憶されており、マイコン23は、この演算式を用
い、前記回転速度センサ22から読み込んだ回転速度に
基づいてPWM信号のデューティ比(オンオフ1周期に
おけるオン時間の割合)を算出する。ドライブ回路24
は、マイコン23から出力されたPWM信号に応じて、
280Vの直流電源25に接続された三相ブリッジ回路
26のスイッチング素子26aをオン/オフし、モータ
7の3相に印加する電圧を調整してモータ7のトルクを
制御する。こうして、モータ7の回転速度が制御され
る。なお、デューティ比が大きいほどモータ7に印加さ
れる電圧が大きくなり、モータ7のトルクが大きくな
る。
The rotation speed sensor 22 detects a magnetic pole position of the motor 7 by a Hall IC arranged on the motor 7, detects a rotation speed from the magnetic pole position, and obtains a microcomputer for an inverter (hereinafter abbreviated as a microcomputer). 23. In the microcomputer 23, the arithmetic expression (Expression 1, Expression 2) of the speed type IP control shown in Expression 1 (described in the section of the prior art) is provided.
The microcomputer 23 calculates the duty ratio of the PWM signal (the ratio of the ON time in one ON / OFF cycle) based on the rotation speed read from the rotation speed sensor 22 using this arithmetic expression. Drive circuit 24
Is based on the PWM signal output from the microcomputer 23,
The switching element 26a of the three-phase bridge circuit 26 connected to the 280V DC power supply 25 is turned on / off, and the voltage applied to the three phases of the motor 7 is adjusted to control the torque of the motor 7. Thus, the rotation speed of the motor 7 is controlled. The voltage applied to the motor 7 increases as the duty ratio increases, and the torque of the motor 7 increases.

【0027】本発明の実施形態の洗濯機にあっては、脱
水すすぎにおける給水時など、洗濯兼脱水槽4を極めて
低速回転させることがある。脱水すすぎは、洗いに続く
脱水によって槽壁にへばりついた洗濯物に給水して水を
染み込ませた後、洗濯兼脱水槽4を高速回転させて染み
込んだ水とともに洗剤を絞り出す節水型のすすぎであ
る。この脱水すすぎの給水時に洗濯兼脱水槽4を低速回
転させるのは、槽の全周にへばりついた洗濯物に満遍な
く水を当てるためである。具体的には、洗濯兼脱水槽4
は約20rpmで回転させ、このため、モータ7は約3
0rpmで回転させる。(モータ‐脱水槽間の減速比が
約0.6に設定されている)本実施形態では、このよう
にモータを極めて低速で回転させる場合であっても、洗
濯兼脱水槽4内の負荷量に影響されることなく、モータ
7を素早く起動させ且つ目標回転数からのオーバーシュ
ート等をできるだけ抑えるようにするため、例えば、モ
ータ7の目標回転速度を30rpmとした場合、上述の
速度型IP制御における比例ゲインa1、及び積分ゲイ
ンa0を、図3の表のように設定している。即ち、モー
タ7が起動するまでは、モータ7へ通電を開始してから
の時間taに伴って積分ゲインa0を大きくするように
し、モータ7が回転を開始すると、積分ゲインa0を低
減するようにしている。なお、比例ゲインa1は、モー
タ7の起動時には寄与しないので、常に一定の値として
いる。
In the washing machine according to the embodiment of the present invention, the washing and dewatering tub 4 may be rotated at an extremely low speed, for example, when water is supplied during dehydration and rinsing. The dehydration rinsing is a water-saving rinsing in which the laundry adhered to the tub wall is supplied with water by the dehydration following the washing and water is soaked, and then the washing and dewatering tub 4 is rotated at a high speed to squeeze the detergent together with the soaked water. . The reason why the washing and dewatering tub 4 is rotated at a low speed at the time of supplying water for the dehydration rinsing is to uniformly apply water to the laundry stuck to the entire circumference of the tub. Specifically, the washing and dewatering tub 4
Is rotated at about 20 rpm, so that the motor 7
Rotate at 0 rpm. (In this embodiment, the speed reduction ratio between the motor and the dewatering tub is set to about 0.6.) In this embodiment, even when the motor is rotated at an extremely low speed, the load amount in the In order to quickly start the motor 7 and to minimize overshoot from the target rotation speed without being affected by the motor speed, for example, when the target rotation speed of the motor 7 is set to 30 rpm, the above-described speed-type IP control is performed. , The proportional gain a1 and the integral gain a0 are set as shown in the table of FIG. That is, until the motor 7 is started, the integral gain a0 is increased with the time ta from the start of energization of the motor 7, and when the motor 7 starts rotating, the integral gain a0 is decreased. ing. It should be noted that the proportional gain a1 does not contribute when the motor 7 is started, and is therefore always a constant value.

【0028】以下、前記モータ7の速度制御動作を、図
4〜図6に示すPADチャートに基づいて詳述する。図
4は速度制御におけるメインルーチンのPADチャー
ト、図5は速度制御における初期設定サブルーチンのP
ADチャート、図6は速度制御におけるIP制御サブル
ーチンである。
Hereinafter, the speed control operation of the motor 7 will be described in detail with reference to the PAD charts shown in FIGS. FIG. 4 is a PAD chart of a main routine in speed control, and FIG. 5 is a PAD chart of an initial setting subroutine in speed control.
FIG. 6 shows an AD chart and FIG. 6 shows an IP control subroutine in the speed control.

【0029】インバータ用のマイコン23に接続された
メインのマイコン(図示せず)からモータ7の起動指令
が出力されると、マイコン23は、初期設定サブルーチ
ンを実行した後、次にモータ7の停止指令が出力される
までIP制御サブルーチンを実行する。
When a start command for the motor 7 is output from a main microcomputer (not shown) connected to the microcomputer 23 for the inverter, the microcomputer 23 executes an initialization subroutine and then stops the motor 7. The IP control subroutine is executed until a command is output.

【0030】即ち、初期設定サブルーチンでは、操作量
(デューティ比)Mnのメモリエリア、今回サンプリン
グした回転速度ωnのメモリエリア、及び、前回サンプ
リングした回転速度ωn−1のメモリエリア内の値をリ
セットするとともに、サンプリング時間tsplをカウ
ントするためのサンプリング時間カウンタ、及び、モー
タへ通電を開始してからの時間taをカウントするため
の起動時間カウンタをリセットする。なお、前記メモリ
エリア及びカウンタは、マイコン23内に用意されてい
る。
That is, in the initial setting subroutine, the values in the memory area of the operation amount (duty ratio) Mn, the memory area of the currently sampled rotational speed ωn, and the memory area of the previously sampled rotational speed ωn−1 are reset. At the same time, a sampling time counter for counting the sampling time tspl and a start-up time counter for counting the time ta from the start of energization of the motor are reset. The memory area and the counter are prepared in the microcomputer 23.

【0031】次にIP制御サブルーチンに移り、サンプ
リング時間tsplが8msになる毎に以下の動作を行
う。
Next, the operation proceeds to the IP control subroutine, and the following operation is performed every time the sampling time tspl reaches 8 ms.

【0032】まず、サンプリング時間カウンタをリセッ
トする。次に、積分ゲインa0、及び比例ゲインa1を
設定する。
First, the sampling time counter is reset. Next, an integral gain a0 and a proportional gain a1 are set.

【0033】比例ゲインa1は、常に一定の値、即ち8
000に設定される。一方、積分ゲインa0は、モータ
7が回転するまでは起動時間カウンタの時間taに伴っ
て大きな値に変更されていく。即ち、積分ゲインa0
は、モータ7へ通電を開始してから10秒が経過するま
では90に設定され、10秒が経過すると15秒が経過
するまでは130に設定され、さらに15秒が経過する
と700に設定される。また、積分ゲインa0は、モー
タ7が回転し始めると低減され、80に設定される。
The proportional gain a1 is always a constant value, that is, 8
000. On the other hand, the integral gain a0 is changed to a large value with the start time counter ta until the motor 7 rotates. That is, the integral gain a0
Is set to 90 until 10 seconds elapse from the start of energization to the motor 7, is set to 130 after 10 seconds elapses, and is set to 130 until 15 seconds elapse, and is further set to 700 after 15 seconds elapse. You. Further, the integral gain a0 is reduced when the motor 7 starts rotating, and is set to 80.

【0034】積分ゲインa0、比例ゲインa1が設定さ
れると、回転速度センサ22によりモータ7の回転速度
を測定し、測定した回転速度を今回サンプリングした回
転速度ωnとして記憶する。そして、回転速度ωn等を
用いて、前述した数1の式1によりデューティ比の増減
分(増減幅)Δmnを算出する。さらに数1の式2によ
りデューティ比Mnを算出する。即ち、前回のデューテ
ィ比Mnに増減分Δmnを加えて、今回出力するPWM
信号のデューティ比Mnを決定する。
When the integral gain a0 and the proportional gain a1 are set, the rotational speed of the motor 7 is measured by the rotational speed sensor 22, and the measured rotational speed is stored as the rotational speed ωn sampled this time. Then, using the rotational speed ωn and the like, the increase / decrease (increase / decrease width) Δmn of the duty ratio is calculated by the above-described equation (1). Further, the duty ratio Mn is calculated by Expression 2 of Expression 1. That is, the PWM that is output this time by adding the increase / decrease Δmn to the previous duty ratio Mn.
The duty ratio Mn of the signal is determined.

【0035】こうして、マイコン23は、決定されたデ
ューティ比MnのPWM信号を出力する。これにより、
モータ7には、デューティ比Mnに応じた電圧が印加さ
れる。
Thus, the microcomputer 23 outputs a PWM signal having the determined duty ratio Mn. This allows
A voltage corresponding to the duty ratio Mn is applied to the motor 7.

【0036】最後に、次回のサンプリング時間でのデュ
ーティ比Mnの算出に用いるため、今回サンプリングし
た回転速度ωnを、前回サンプリングした回転速度ωn
−1に置き換え、そのメモリエリアに記憶する。
Finally, the rotation speed ωn sampled this time is replaced with the rotation speed ωn
And is stored in the memory area.

【0037】さて、上述の式1からも明らかなように、
デューティ比Mnの増減幅Δmnは、モータ7が回転を
開始するまでは積分ゲインa0のみに依存する。これ
は、ωn及びωn−1がゼロになるので、式1がΔmn
=a0*ωcとなるためである。
Now, as is apparent from the above equation 1,
The increase / decrease width Δmn of the duty ratio Mn depends only on the integral gain a0 until the motor 7 starts rotating. This means that since ωn and ωn−1 become zero, the expression 1 becomes Δmn
= A0 * ωc.

【0038】本実施形態では、モータ7が回転を開始す
るまでは、時間の経過に伴って積分ゲインa0が大きく
なるようにしているので、デューティ比Mn、即ちモー
タ7に印加される電圧は一定の割合で大きくなっていく
のではなく、略二次関数的に大きくなっていく。
In the present embodiment, the integral gain a0 increases with time until the motor 7 starts rotating. Therefore, the duty ratio Mn, that is, the voltage applied to the motor 7 is constant. Does not increase at the rate of, but increases almost quadratically.

【0039】よって、洗濯兼脱水槽4を回転させる際、
槽内の負荷量が大きく、モータ7の起動に大きなトルク
が必要となる場合であっても、比較的短時間でモータ7
を起動させることができる。さらに、槽内の負荷量が小
さい場合には、短い時間でモータ7が起動し、積分ゲイ
ンa0が大きくなる前に起動するので、モータ7を低速
回転で制御する場合でも、オーバーシュートや振動が起
こりにくい。
Therefore, when rotating the washing and dewatering tub 4,
Even if the load in the tank is large and a large torque is required to start the motor 7, the motor 7
Can be started. Further, when the load amount in the tank is small, the motor 7 starts in a short time and starts before the integral gain a0 increases. Therefore, even when the motor 7 is controlled at a low speed, overshoot or vibration occurs. Less likely.

【0040】また、モータ7が回転し始めると、モータ
7にはあまり大きなトルクが必要でなくなる。よって、
その後モータ7を低速回転させる場合には、デューティ
比の増加幅を小さくしたり、あるいは、デューティ比を
減少させる必要が出てくる。この場合、式1のωnやω
n−1はゼロでなくなるため、デューティ比の増加幅は
起動時よりも抑えられることになるが、積分ゲインa0
が大きいままであると、デューティ比の増加幅を小さく
したり、デューティ比を減少させたりすることが素早く
行えず、オーバーシュートや振動を起こしてしまう虞が
ある。
When the motor 7 starts to rotate, the motor 7 does not require a large torque. Therefore,
Thereafter, when the motor 7 is rotated at a low speed, it is necessary to reduce the increase width of the duty ratio or to reduce the duty ratio. In this case, ωn or ω
Since n-1 is not zero, the increase width of the duty ratio is suppressed more than at the time of startup, but the integral gain a0
If the ratio remains large, it is not possible to reduce the increase width of the duty ratio or decrease the duty ratio quickly, which may cause overshoot or vibration.

【0041】これに対し、本実施形態では、モータ7が
起動すると積分ゲインa0を小さい値に変更するように
しているので、モータ7の起動後デューティ比の調整を
素早く行え、オーバーシュートや振動の発生をより防止
することができる。
On the other hand, in the present embodiment, when the motor 7 is started, the integral gain a0 is changed to a small value, so that the duty ratio can be quickly adjusted after the motor 7 is started, and the overshoot and vibration can be reduced. Generation can be further prevented.

【0042】なお、上記実施形態は、一実施形態であっ
て、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行えること
は明らかである。例えば、本実施形態では速度型IP制
御を用いているが、その他のPID制御(広義)を用い
てもよい。
The above embodiment is an embodiment, and it is apparent that changes and modifications can be made within the scope of the present invention. For example, although the speed-type IP control is used in the present embodiment, other PID control (in a broad sense) may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の洗濯機の概要を示す側面
縦断面図である。
FIG. 1 is a side longitudinal sectional view showing an outline of a washing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】洗濯兼脱水槽を駆動するモータのインバータ制
御のための制御機構を示すブロック回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a control mechanism for inverter control of a motor that drives a washing and spin-drying tub.

【図3】速度型IP制御における積分ゲイン、及び比例
ゲインの設定値を示す表である。
FIG. 3 is a table showing set values of an integral gain and a proportional gain in speed type IP control.

【図4】モータの速度制御におけるメインルーチンのP
ADチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a main routine P in motor speed control.
It is an AD chart.

【図5】モータの速度制御における初期設定サブルーチ
ンのPADチャートである。
FIG. 5 is a PAD chart of an initialization subroutine in motor speed control.

【図6】モータの速度制御におけるIP制御サブルーチ
ンである。
FIG. 6 is an IP control subroutine in motor speed control.

【図7】速度型IP制御のブロック線図である。FIG. 7 is a block diagram of speed type IP control.

【図8】速度型IP制御において、積分ゲインの大小が
及ぼすモータの回転速度制御への影響を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the influence of the magnitude of the integral gain on the rotation speed control of the motor in the speed type IP control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 外槽 4 洗濯兼脱水槽 7 モータ 22 回転速度センサ(速度センサ) 23 マイクロコンピュータ(制御装置) 2 outer tub 4 washing and dewatering tub 7 motor 22 rotation speed sensor (speed sensor) 23 microcomputer (control device)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外槽内に回転自在に配置された洗濯兼脱
水槽と、この洗濯兼脱水槽を駆動するDCブラシレス型
のモータと、このモータの回転速度を検出する速度セン
サと、この速度センサが検出した回転速度に基づいて、
PWM制御により前記モータに印加する電圧を調整する
とともに、予め定められた前記モータの設定回転速度と
前記速度センサにより検出された実回転速度との偏差
に、比例動作、積分動作、微分動作の演算のうち少なく
とも積分動作の演算を加えて、PWM制御におけるデュ
ーティ比を決定する制御装置とを備え、前記制御装置
は、前記モータを停止状態から起動させる際、前記モー
タが回転を開始するまで、前記積分動作における積分ゲ
インを、前記モータへの通電開始からの時間経過に伴っ
て大きくすることを特徴とする洗濯機。
1. A washing and dewatering tub rotatably disposed in an outer tub, a DC brushless motor for driving the washing and dewatering tub, a speed sensor for detecting a rotation speed of the motor, Based on the rotation speed detected by the sensor,
The voltage applied to the motor is adjusted by PWM control, and a proportional operation, an integral operation, and a differential operation are calculated based on a deviation between a predetermined rotational speed of the motor and an actual rotational speed detected by the speed sensor. A control device for determining at least the duty ratio in the PWM control by adding at least the operation of the integral operation, wherein the control device, when starting the motor from a stopped state, until the motor starts rotating, A washing machine characterized in that an integral gain in an integral operation is increased with a lapse of time from the start of energization of the motor.
【請求項2】 前記制御装置は、前記モータが回転を開
始すると、前記積分ゲインを小さくすることを特徴とす
る請求項1に記載の洗濯機。
2. The washing machine according to claim 1, wherein the control device reduces the integral gain when the motor starts rotating.
【請求項3】 外槽内に回転自在に配置された洗濯兼脱
水槽と、この洗濯兼脱水槽を駆動する回転速度が変更可
能なモータと、このモータの回転速度を検出する速度セ
ンサと、予め定められた前記モータの設定回転速度と前
記速度センサにより検出された実回転速度との偏差に基
づいて前記モータに印加する電圧を増減させ、前記モー
タの回転速度を制御する制御装置とを備え、前記制御装
置は、前記モータを停止状態から起動させる際、前記モ
ータが回転を開始するまで前記モータに印加する電圧を
徐々に増加させるとともに、1回当たりの増加幅を、前
記モータへの通電開始からの時間経過に伴って大きくす
ることを特徴とする洗濯機。
3. A washing and dewatering tub rotatably disposed in an outer tub, a motor capable of changing a rotation speed for driving the washing and dewatering tub, a speed sensor for detecting a rotation speed of the motor, A control device for increasing or decreasing a voltage applied to the motor based on a deviation between a predetermined rotation speed of the motor and an actual rotation speed detected by the speed sensor, and controlling a rotation speed of the motor. When the motor is started from a stopped state, the control device gradually increases the voltage applied to the motor until the motor starts rotating, and supplies the increasing amount per one time to the motor. A washing machine characterized in that the size of the washing machine increases as time elapses from the start.
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