JP2001300184A

JP2001300184A - 洗濯機の制御装置

Info

Publication number: JP2001300184A
Application number: JP2000125749A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Kiuchi; 光幸木内; Sadayuki Tamae; 貞之玉江; Hisashi Hagiwara; 久萩原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-30

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ回路によりポンプモータを駆動す
る洗濯機の制御装置において、ポンプモータの小型化、
静音化のみならずインバータ装置の小型化、低価格化を
可能とし、かつ安価な手段により自己診断ができるよう
にし、修理交換を容易にする。【解決手段】交流電源１に接続した整流回路３の直流
電力をインバータ回路４により交流電力に変換し、給水
弁７により洗濯槽に給水するとともに、インバータ回路
４により洗濯槽に給水するポンプを駆動するポンプモー
タ１１を駆動する。制御手段１３によりインバータ回路
４および給水弁を制御し、ポンプモータ１１の駆動中に
ポンプモータ１１の回転数が設定回転数に達しない場
合、異常と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ回路に
よりポンプモータを駆動する洗濯機の制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用の洗濯機は、ポンプを内蔵
し、給水弁より呼び水をポンプ内に注水してからポンプ
を駆動する、いわゆる自吸水ポンプで風呂水を洗濯槽内
に給水するポンプ内蔵洗濯機が提案されている。

【０００３】従来、この種の洗濯機は、特開平９−２８
５６８７号公報に示すように構成していた。すなわち、
交流電力を整流回路により直流電力に変換し、直流電力
をインバータ回路により交流電力に変換し、ポンプモー
タを駆動する構成としていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、ポンプモータは、インバータにより駆動
するため、回転子位置検出手段を別途設ける必要がある
ので、ポンプモータが高価格となり、インバータ回路と
その駆動回路、あるいは電流検知回路などを洗濯モータ
とポンプモータそれぞれに設けており、部品点数が増加
して信頼性が低下し、故障が増加する課題があった。

【０００５】本発明は上記従来課題を解決するもので、
ポンプモータの小型化、静音化のみならずインバータ装
置の小型化、低価格化を可能とし、かつ安価な手段によ
り自己診断ができるようにし、修理交換を容易にするこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、交流電源に接続した整流回路の直流電力を
インバータ回路により交流電力に変換し、給水弁により
洗濯槽に給水するとともに、インバータ回路により洗濯
槽に給水するポンプを駆動するポンプモータを駆動し、
インバータ回路および給水弁を制御手段により制御する
よう構成し、ポンプモータ駆動中にポンプモータの回転
数が設定回転数に達しない場合、異常と判定するように
したものである。

【０００７】これにより、ポンプモータの小型化、静音
化のみならずインバータ装置の小型化、低価格化ができ
るとともに、安価な手段により自己診断ができ、修理交
換を容易にすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、交流電源と、前記交流電源に接続した整流回路と、
前記整流回路の直流電力を交流電力に変換するインバー
タ回路と、洗濯槽に給水する給水弁と、前記インバータ
回路により駆動され前記洗濯槽に給水するポンプを駆動
するポンプモータと、前記インバータ回路および前記給
水弁を制御する制御手段とを備え、前記ポンプモータ駆
動中に前記ポンプモータの回転数が設定回転数に達しな
い場合、異常と判定するようにしたものであり、ポンプ
モータをセンサレス駆動することによりポンプモータを
低価格にでき、ポンプモータの小型化、静音化のみなら
ずインバータ装置を小型化、低価格化とすることがで
き、ポンプモータの断線や制御回路等の異常を確実に検
知できて、安価な手段により自己診断ができ、異常判定
を確実にして修理交換を容易にすることができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、制御手段は、ポンプモータの回転
数が設定回転数に達しない場合、異常と判定してインバ
ータ回路による前記ポンプモータの駆動を停止し、給水
弁駆動に切り換えるようにしたものであり、ポンプモー
タの異常判定時には、ポンプモータの駆動を停止してす
みやかに給水弁から洗濯槽に給水することができるの
で、ポンプモータの故障時でも洗濯運転を継続すること
ができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、ポンプモータの端子電圧より回転
子の位置検出を行う位置検出手段を備え、制御手段は、
前記位置検出手段の出力信号より回転数を検出し設定回
転数との誤差信号によりインバータ回路をＰＷＭ制御し
て設定回転数となるようにしたものであり、ポンプモー
タに位置検出手段を内蔵させずに回転数を制御すること
ができ、構造を簡単にして接続リード線を減らすことが
でき、低価格で高効率の回転数制御可能なポンプモータ
を実現できる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、上記請求項３に
記載の発明において、制御手段は、ポンプモータの回転
数と設定回転数との誤差信号が所定時間継続して設定値
以上となった場合、異常と判定するようにしたものであ
り、ポンプモータの断線故障などによる位置検出動作の
誤動作を確実に検出でき、ポンプモータから給水弁によ
る給水運転への切り換えが短時間で可能となる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、交流電源と、前
記交流電源に接続した整流回路と、前記整流回路の直流
電力を交流電力に変換するインバータ回路と、洗濯槽に
給水する給水弁と、前記インバータ回路により駆動され
前記洗濯槽に給水するポンプを駆動するポンプモータ
と、前記インバータ回路および前記給水弁を制御する制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記インバータ回路
をＰＷＭ制御することにより前記ポンプモータの回転数
を制御し、ＰＷＭ制御値が所定範囲外になると異常と判
定するようにしたものであり、ポンプモータの断線や制
御回路等の異常を確実かつ短時間で検知でき、ポンプモ
ータの異常時には給水弁駆動への切換が短時間で可能と
なり、自己診断により故障判定を確実にして修理交換を
容易にすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１４】（実施例１）図１に示すように、交流電源
１は、ラインフィルター２を介して整流回路３に交流電
力を加え、直流電力に変換する。整流回路３は倍電圧整
流回路を構成し、交流電源１が正電圧のとき、全波整流
ダイオード３０によりコンデンサ３１ａを充電し、交流
電源１が負電圧のとき、コンデンサ３１ｂを充電し、直
列接続したコンデンサ３１ａ、３１ｂの両端には倍電圧
直流電圧が発生し、インバータ回路４に倍電圧直流電圧
を加える。

【００１５】インバータ回路４は、６個のパワースイッ
チング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリ
ッジインバータ回路により構成し、通常、パワートラン
ジスタと逆並列ダイオード、およびその駆動回路と保護
回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以
下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路４
の出力端子には洗濯モータ５を接続し、撹拌翼あるいは
洗濯槽（いずれも図示せず）を回転駆動する。

【００１６】洗濯モータ５は直流ブラシレスモータで構
成し、回転子を構成する永久磁石と固定子との相対位置
を第１の位置検出手段５ａにより検出する。通常、第１
の位置検出手段５ａはホールＩＣにより構成している。
インバータ回路４の負電圧端子と整流回路３の負電圧端
子間に電流検出手段６を接続している。

【００１７】ラインフィルター２の出力交流電圧端子間
には、給水弁７、排水弁８、クラッチ９を接続し、スイ
ッチング手段１０により制御する。給水弁７は水道水を
洗濯槽に給水する電磁弁により構成し、排水弁８は洗濯
槽内の洗濯水を排水するギヤードモータにより構成す
る。クラッチ９は、撹拌翼あるいは洗濯槽の回転駆動を
切り換えるもので、ギヤードモータにより構成してい
る。スイッチング手段１０は、双方向性サイリスタで構
成している。

【００１８】ポンプモータ１１は、風呂水を吸水し洗濯
槽に給水するポンプを駆動するもので、ポンプは給水弁
７より呼び水を注水してから吸水する自吸水ポンプで、
ポンプモータ１１は３相直流ブラシレスモータで構成し
ている。

【００１９】負荷切換手段１２は、インバータ回路４と
洗濯モータ５の間に接続し、通常はインバータ回路４に
接続した洗濯モータ５を回転駆動するが、風呂水を吸水
する場合には、負荷切換手段１２を切り換えてポンプモ
ータ１１をインバータ回路４に接続する。

【００２０】制御手段１３は、インバータ回路４、スイ
ッチング手段１０、負荷切換手段１２を制御して洗濯運
転を制御するもので、マイクロコンピュータ１３ａとそ
の周辺回路により構成している。インバータ駆動回路１
３ｂは、インバータ回路４のパワースイッチング半導体
を駆動するもので、サイリスタ駆動回路１３ｃは、スイ
ッチング手段１０を構成する双方向性サイリスタを駆動
し、リレー駆動回路１３ｄは、負荷切換手段１２を構成
するリレーの制御コイルを駆動する。

【００２１】ここで、制御手段１３は、負荷切換手段１
２の出力状態と電流検出手段６により検出した電流値に
応じて、インバータ回路４を制御するようにしている。

【００２２】第２の位置検出手段１３ｅは、ポンプモー
タ１１の入力端子に発生する逆起電力を検出して、ポン
プモータ１１の回転子と固定子の相対位置を検出する。
電流検出回路１３ｆは、無誘導の微少抵抗よりなる電流
検出手段６の端子電圧降下を検出してインバータ回路電
流を検出するもので、通常インバータ回路電流のピーク
値を検出してマイクロコンピュータ１３ａのＡ／Ｄ変換
入力端子に加える。

【００２３】インバータ回路４のパワースイッチング半
導体は、図２に示すように、パワーＭＯＳＦＥＴで構成
し、直流電源の＋端子側に接続したパワーＭＯＳＦＥＴ
４１ａ、４１ｂ、４１ｃと高速ダイオード４２ａ、４２
ｂ、４２ｃを上アーム側パワーデバイス４０ａと呼び、
直流電源の−端子側に接続したパワーＭＯＳＦＥＴ４１
ｄ、４１ｅ、４１ｆと高速ダイオード４２ｄ、４２ｅ、
４２ｆを下アーム側パワーデバイス４０ｂと呼ぶ。

【００２４】パワーＭＯＳＦＥＴはサージ電流に強く、
高速ダイオードを内蔵できる特徴がある。パワーＭＯＳ
ＦＥＴの代わりに絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
（略してＩＧＢＴ）を使用してもよい。制御手段１３の
共通グラウンドを、下アーム側パワーデバイス４０ｂの
−側端子に接続するとインバータ駆動回路１３ｂを簡単
にすることができ、価格も安くすることができる。もち
ろん、整流回路３の−端子、すなわち、コンデンサ３１
ｂの−端子側に接続してもよい。

【００２５】負荷切換手段１２は、常閉接点と常開接点
および共通端子よりなる２組の接点（２ｃ接点）のリレ
ーで構成し、Ｕ相、Ｖ相にリレーを接続して常閉接点側
に洗濯モータ５を接続し、常開接点側にポンプモータ１
１を接続する。Ｗ相は共通接続しても動作上は問題な
く、２ｃ接点リレー１個で構成できるので部品点数を減
らし、価格を安くすることができる。洗濯モータ５の第
１の位置検出手段５ａの出力信号ｈ１、ｈ２、ｈ３は、
マイクロコンピュータ１３ａの第１の位置信号入力端子
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に接続している。

【００２６】第２の位置検出手段１３ｅはポンプモータ
１１の回転子位置を検出するもので、ポンプモータ１１
の端子に発生する逆起電力を検知し、仮想中性点（直流
電源電圧の１／２）からのゼロクロス点を検知して、位
相を９０度ずらすことによりホールＩＣと同じ位置信号
波形を得ることができる。

【００２７】Ｖ相端子を例にとると、Ｖ相端子側に接続
した抵抗１３０ａと抵抗１３１ａを直列接続し、Ｗ相端
子側に接続した抵抗１３０ｂと抵抗１３１ｂ、Ｕ相端子
側に接続した抵抗１３０ｃと抵抗１３１ｃと結線して仮
想中性点を作る。仮想中性点からの抵抗１３１ａに発生
する電圧を、コンデンサ１３２ａにより平滑して位相を
ずらし、コンデンサ１３３ａと抵抗１３４ａにより交流
成分のみ取り出してコンパレータ１３５ａの＋入力端子
に接続する。コンパレータ１３５ａの−入力端子は仮想
中性点に接続される。仮想中性点とグラウンド間にはツ
ェナーダイオード１３６を接続し、電位を安定化させ
る。

【００２８】コンパレータ１３５ａ、１３５ｂ、１３５
ｃの出力信号は、マイクロコンピュータ１３ａの第２の
位置信号入力端子φ１、φ２、φ３に加える。負荷切換
手段１２によりポンプモータ１１側に接続した場合に
は、マイクロコンピュータ１３ａは第２の位置信号入力
端子φ１、φ２、φ３の信号に応じてインバータ回路４
を制御する。第２の位置信号入力端子φ１、φ２、φ３
の信号変化がなく、第１の位置信号入力端子Ｈ１、Ｈ
２、Ｈ３に信号変化があれば、負荷切換手段１２の故障
と判断できる。

【００２９】図３は、第２の位置検出手段１３ｅの入力
信号と出力電圧の関係を示すタイムチャートで、ポンプ
モータ１１の端子電圧波形（Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ）と第２
の位置検出手段１３ｅの出力信号波形（φ１、φ２、φ
３）の関係を示している。

【００３０】ポンプモータ１１の端子電圧波形は、イン
バータ回路４がＰＷＭ制御されるとチョッピング波形と
なるが、上アーム側パワーデバイス４０ａ、あるいは下
アーム側パワーデバイス４０ｂをＰＷＭ制御する、いわ
ゆる片側ＰＷＭ制御しても積分回路（抵抗１３０ａ、コ
ンデンサ１３２ａ）により高周波ノイズを除去すれば、
基本的には同じ台形波形となり、モータ端子電圧の１／
２から９０度位相をずらすことによりホールＩＣと同じ
回転子位置信号を検出することができる。

【００３１】図２に示すセンサレス位置検出回路は、い
わゆるアナログ方式でＲＣ積分回路により９０度位相を
ずらす方式であるが、マイクロコンピュータ内蔵のディ
ジタルタイマーにより位置検出信号を求めるディジタル
方式でも効果は同じである。ディジタル方式は、通常モ
ータ端子電圧の１／２から３０度位相をずらすもので、
回転周期から位相を演算する。

【００３２】ポンプモータ１１の駆動中にインバータ回
路４を停止させると、ポンプモータ１１は惰性回転する
が、Ｕ、Ｖ、Ｗの各端子には惰性回転による逆起電力が
発生し、その波形は図３に示すような台形波に近く、イ
ンバータ回路４の停止時においても逆起電力により回転
子位置検出が可能である。また、逆起電力がなくなると
第２の位置検出手段１３ｅの出力信号波形（φ１、φ
２、φ３）の変化がなくなるので、信号変化よりポンプ
モータ１１の回転停止が判定できる。

【００３３】図４は、ポンプモータ１１を回転駆動させ
る場合の上アームＰＷＭ制御のインバータ駆動タイムチ
ャートである。マイクロコンピュータ１３ａに入力され
る位置検出信号φ１、φ２、φ３と、マイクロコンピュ
ータ１３ａのモータ制御信号ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚ
と、ＩＰＭ入力信号、すなわち、上アームトランジスタ
駆動信号Ｕｐ、Ｖｐ、Ｗｐ、下アームトランジスタ駆動
信号Ｕｎ、Ｖｎ、Ｗｎの波形を示す。マイクロコンピュ
ータ１３ａのモータ制御信号ｕ、ｖ、ｗとＰＷＭ制御信
号のＡＮＤ信号により、上アームトランジスタ駆動信号
Ｕｐ、Ｖｐ、ＷｐがＰＷＭ制御される。

【００３４】ポンプモータ１１の回転数Ｎ（ｒｐｍ）
は、モータの極数（磁石数）をＰ、位置検出信号の周波
数をｆとすると、Ｎ＝１２０ｆ／Ｐとなり、周波数ｆと
周期Ｔは、ｆ＝１／Ｔより周期Ｔを検出すると回転数Ｎ
がわかる。例えば４極のモータならば、Ｎ＝３０／Ｔ
（ｒｐｍ）となる。

【００３５】ここで、制御手段１３は、ポンプモータ１
１の駆動中にポンプモータ１１の回転数が設定回転数に
達しない場合、異常と判定するようにし、インバータ回
路４によるポンプモータ１１の駆動を停止し、給水弁７
を駆動するよう切り換えるようにしている。

【００３６】上記構成において図５および図６を参照し
ながら動作を説明する。図５は、ポンプモータ１１のセ
ンサレス駆動のフローチャートを示し、ポンプモータ１
１を回転駆動する場合のサブルーチンを示す。

【００３７】ステップ１００よりプログラムが開始し、
ステップ１０１で各種初期設定を行い、つぎにステップ
１１２でリレー（負荷切換手段）１２をオンさせてイン
バータ回路４の出力をポンプモータ１１に接続する。ス
テップ１０３は、第２の位置検出手段１３ｅからの位置
信号をマイクロコンピュータ１３ａのモータ位置検出入
力に設定する。

【００３８】つぎに、ステップ１０４に進み電流検知手
段１３ｆの電流検知レベル設定値をポンプモータ１１が
減磁しないように小さい値に変更し、ステップ１０５に
進んでＰＷＭ制御を上アームＰＷＭに設定する。前述し
たように、上アームＰＷＭにすると、抵抗とコンデンサ
の積分回路によりＰＷＭのスイッチングノイズをフィル
ターするだけでモータ逆起電力の検出が容易になる。

【００３９】つぎに、ステップ１０６よりモータ制御ル
ーチンとなり、ステップ１０６は運転時間ｔをカウント
し、ステップ１０７でブートストラップのために下アー
ムトランジスタを同時に断続通電する。ブートストラッ
プとは、上アーム側トランジスタ（ＩＧＢＴ、あるいは
ＭＯＳＦＥＴ）のゲート駆動電源を簡単に作る方法で、
直流電源より充電用ダイオードを介して電解コンデンサ
の＋端子に接続し、電解コンデンサの−端子はＩＧＢＴ
のエミッタ端子、又はＭＯＳＦＥＴのソース端子に接続
する。下アーム側のトランジスタあるいは逆並列ダイオ
ードが導通すると、直流電源より充電用ダイオードを介
して電解コンデンサが充電されるので、電解コンデンサ
に蓄積された電源エネルギーをＭＯＳ系トランジスタの
ゲート端子駆動に用いる。

【００４０】ステップ１０８は、ポンプモータ回転子位
置決めのために、モータコイルにパルス電流を流し、回
転子磁石の位置決めをするもので、例えば、上アームＵ
相トランジスタと、下アームＶ相トランジスタを通電し
て回転子磁石の位置と極性を決めてから、つぎのコイル
通電パターンを行う。

【００４１】その後、ステップ１０９に進んで同期モー
タ駆動、あるいは強制転流駆動と呼ばれる回転磁界を発
生させてモータを回転させる同期モータ駆動サブルーチ
ンを実行する。このとき、回転数を急に高くすると、回
転子の慣性、あるいは負荷トルクのために回転子は脱調
するので、同期回転数とＰＷＭデューティを徐々に大き
くする。

【００４２】つぎに、ステップ１１０に進んで回転子位
置検出信号（φ１、φ２、φ３）を入力し、つぎに、ス
テップ１１１に進んでモータ回転数Ｎが所定回転数Ｎｓ
０以上に達したかどうか判定し、所定回転数Ｎｓ０以上
ならば（周期Ｔが所定値以下ならば）ステップ１１２に
進んで、位置検出信号に応じて図４のタイムチャートに
示すモータコイル通電を切り換える位置検出駆動サブル
ーチンを実行する。

【００４３】つぎに、ステップ１１３に進んでモータ回
転数Ｎが設定回転数Ｎｓ１以上に達したかどうか判定
し、Ｙならば、モータ回転起動は正常と判断してモータ
位置検出駆動を継続し、ステップ１１４に進んでサブル
ーチンをリターンする。

【００４４】ステップ１１３にて、モータ回転数Ｎが設
定回転数Ｎｓ１に達しない場合（周期Ｔが設定値以上）
にはステップ１１５に進み、運転時間ｔが所定時間ｔｓ
１以上経過するとステップ１１６に進んで異常判定し、
モータ駆動を停止させ、再起動シーケンス、異常報知、
あるいは給水弁駆動への切換えなどの異常処理工程を行
う。ステップ１１５でＮならば、ステップ１１２のモー
タ位置検出駆動を実行する。

【００４５】図２に示すようなセンサレス位置検出回路
は、インバータ回路４の出力端子電圧を検出するので、
同期駆動から位置検出駆動に変わった場合でもインバー
タ回路４の出力電圧が発生するので、モータ逆起電力と
の区別ができない。そのため、モータ出力線が断線して
もインバータ回路４の駆動は低速で継続する。例えば、
同期駆動から位置検出駆動に変える回転数Ｎｓ０を１０
００ｒｐｍとし、位置検出駆動での設定回転数Ｎｓを７
０００ｒｐｍとすると、モータが断線した場合の検出回
転数は、２０００〜３０００ｒｐｍとなり、設定回転数
Ｎｓよりもかなり低いみかけの回転数でインバータ回路
４は動作を継続する。よって、異常検知設定回転数Ｎｓ
１を５０００ｒｐｍに設定すればモータ断線を検出でき
る。

【００４６】ポンプモータ１１の運転終了制御は、洗濯
行程制御のメインルーチン（図示せず）で行い、洗濯槽
の水位が所定値に達するとポンプモータ１１の運転を終
了させる。勿論、ポンプモータ運転サブルーチン内で、
洗濯槽水位が所定値に達したかどうか判定してポンプモ
ータ１１の運転を停止させ、サブルーチンをリターンさ
せてもよい。また、ポンプモータ１１の回転数が設定値
以上にならない場合には異常判定を行い、ポンプモータ
１１の運転を終了して給水弁駆動に切換える。

【００４７】図６は、ポンプモータ１１の回転数が設定
値以上にならない場合の異常処理サブルーチンのフロー
チャートを示し、ステップ２００よりサブルーチンが開
始し、ステップ２０１にて異常の回数Ｋをカウントし、
ステップ２０２にて異常カウンタＫが設定値Ｋｓ以上か
どうか判定し、Ｙならばステップ２０３に進んでポンプ
モータ１１の給水運転を停止する。

【００４８】つぎに、ステップ２０４に進んでポンプモ
ータ１１の異常を不揮発性メモリ等にメモリし、ステッ
プ２０５にて給水弁駆動に切り換えてから、ステップ２
０６に進んでサブルーチンをリターンする。ステップ２
０２にて異常カウンタＫが設定値Ｋｓ以上でなければス
テップ２０７に進んでポンプモータ１１を再起動し、ス
テップ２０６に進んでサブルーチンをリターンする。

【００４９】（実施例２）図１に示す制御手段１３は、
ポンプモータ１１の回転数と設定回転数との誤差信号が
所定時間継続して設定値以上となった場合、異常と判定
するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じで
ある。

【００５０】上記構成において図７を参照しながら動作
を説明する。図７のステップ３００より回転数制御サブ
ルーチンが開始し、ステップ３０１にて位置検出信号φ
１、φ２、φ３を入力する。ステップ３０２にて位置検
出信号の周期より回転数Ｎを検出し、つぎに、ステップ
３０３に進んで設定回転数Ｎｓとの誤差信号ΔＮを演算
し、誤差信号ΔＮに応じてＰＷＭ制御するインバータ回
路４のＰＷＭ値を求める。

【００５１】回転数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも低ければ
ＰＷＭ値は大きくなり、逆に高ければＰＷＭ値を小さく
するもので、いわゆる比例制御、あるいは、ファジィ制
御により回転数をフィードバック制御する。ステップ３
０５はインバータ回路４のトランジスタを制御するもの
で、図４に示すタイムチャートによりＰＷＭ制御を行
う。

【００５２】ステップ３０６はモータ回転数Ｎが設定回
転数Ｎｓと設定誤差信号ΔＮｓの和よりも大かどうか判
定するもので、大きければステップ３０７に進んで異常
タイマーｔａをカウントし、ステップ３０８にて異常タ
イマーｔａが所定値ｔｓ２以上かどうか判定し、Ｙなら
ばステップ３０９に進んで異常と判定し異常フラグを立
て、ステップ３１０に進んでサブルーチンをリターンす
る。

【００５３】ステップ３０６にてモータ回転数Ｎが所定
値よりも低ければステップ３１１に進み、モータ回転数
Ｎが設定回転数Ｎｓと設定誤差信号ΔＮｓの差よりも低
いかどうか判定する。低ければ、ステップ３０７に進ん
で異常タイマーｔａをカウントし、高ければステップ３
１２に進んで異常タイマーｔａをリセットし、ステップ
３１０に進んでサブルーチンをリターンする。

【００５４】ポンプモータ１１の回転数フィードバック
制御においては、数秒で設定回転数に達するので設定回
転数から１０％以上ずれて１０秒以上回転することはな
い。よって、設定誤差信号ΔＮｓは設定回転数Ｎｓの１
０〜２０％に設定し、異常タイマーｔａの比較判定値ｔ
ｓ２は１０〜２０秒程度に設定するとよい。

【００５５】異常判定して給水弁駆動に切り換える異常
カウンタ比較判定値Ｋｓを２回とすれば、異常検出して
１分以内で給水弁駆動に切り換えることができ、洗濯運
転時間が異常に長くなったりポンプ給水で停止したりす
ることはない。

【００５６】（実施例３）図１に示す制御手段１３は、
インバータ回路４をＰＷＭ制御することによりポンプモ
ータ１１の回転数を制御し、ＰＷＭ制御値が所定範囲外
になると異常と判定するようにしている。他の構成は上
記実施例１と同じである。

【００５７】上記構成において図８を参照しながら動作
を説明する。図８のステップ４００より回転数制御サブ
ルーチンが開始し、ステップ４０１からステップ４０５
までの動作フローは図７のステップ３０１からステップ
３０５と同じなので説明を省略する。

【００５８】位置信号を検出して回転数フィードバック
制御した場合、ポンプモータ１１においては、直流ブラ
シレスモータの回転効率は非常に高いので、インバータ
回路４のトランジスタのオンオフデューティ値、すなわ
ち、ＰＷＭ値は比較的低い値となる。

【００５９】したがって、ステップ４０６においてＰＷ
Ｍ値が上限判定値ＰＷＭａ１以上かどうか判定し、Ｙな
らばステップ４０７に進んで異常タイマーｔａをカウン
トする。つぎに、ステップ４０８に進んで異常タイマー
ｔａが所定値ｔｓ２以上かどうか判定し、Ｙならば異常
判定してステップ４１０に進んでサブルーチンをリター
ンする。

【００６０】ステップ４０６においてＰＷＭ値が上限判
定値ＰＷＭａ１以下ならばステップ４１１に進んで、Ｐ
ＷＭ値が下限判定値ＰＷＭａ２以下かどうか判定し、Ｙ
ならばステップ４０７に進み、Ｎならばステップ４１２
に進んで異常タイマーｔａをリセットし、つぎにステッ
プ４１０に進んでサブルーチンをリターンする。

【００６１】ポンプモータ１１による給水時にはＰＷＭ
値は８０％程度で、風呂水がなくなって負荷が軽くなっ
てもＰＷＭ値は６０％程度なので、上限判定値ＰＷＭａ
１を９０％とし、下限判定値ＰＷＭａ２を５０％に設定
すると異常検出が可能となる。

【００６２】このように、インバータ駆動のポンプモー
タ１１の異常を速やかに検出することができ、特に直流
ブラシレスモータのセンサレス位置検出回路において確
実に異常を判定することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、交流電源と、前記交流電源に接続した整
流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換す
るインバータ回路と、洗濯槽に給水する給水弁と、前記
インバータ回路により駆動され前記洗濯槽に給水するポ
ンプを駆動するポンプモータと、前記インバータ回路お
よび前記給水弁を制御する制御手段とを備え、前記ポン
プモータ駆動中に前記ポンプモータの回転数が設定回転
数に達しない場合、異常と判定するようにしたから、ポ
ンプモータの断線や制御回路等の異常を確実に検知で
き、安価な手段により自己診断が可能となり、異常判定
を確実にして修理交換を容易にすることができる。

【００６４】また、請求項２に記載の発明によれば、制
御手段は、ポンプモータの回転数が設定回転数に達しな
い場合、異常と判定してインバータ回路による前記ポン
プモータの駆動を停止し、給水弁駆動に切り換えるよう
にしたから、ポンプモータの異常判定時には、ポンプモ
ータの駆動を停止してすみやかに給水弁から洗濯槽に給
水することができるので、ポンプモータの故障時でも洗
濯運転を継続することができる。

【００６５】また、請求項３に記載の発明によれば、ポ
ンプモータの端子電圧より回転子の位置検出を行う位置
検出手段を備え、制御手段は、前記位置検出手段の出力
信号より回転数を検出し設定回転数との誤差信号により
インバータ回路をＰＷＭ制御して設定回転数となるよう
にしたから、ポンプモータに位置検出手段を内蔵させず
に回転数を制御することができ、構造を簡単にして接続
リード線を減らすことができ、低価格で高効率の回転数
制御可能なポンプモータを実現できる。

【００６６】また、請求項４に記載の発明によれば、制
御手段は、ポンプモータの回転数と設定回転数との誤差
信号が所定時間継続して設定値以上となった場合、異常
と判定するようにしたから、ポンプモータの断線故障な
どによる位置検出動作の誤動作を確実に検出でき、ポン
プモータから給水弁による給水運転への切り換えが短時
間で可能となる。

【００６７】また、請求項５に記載の発明によれば、交
流電源と、前記交流電源に接続した整流回路と、前記整
流回路の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路
と、洗濯槽に給水する給水弁と、前記インバータ回路に
より駆動され前記洗濯槽に給水するポンプを駆動するポ
ンプモータと、前記インバータ回路および前記給水弁を
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記イン
バータ回路をＰＷＭ制御することにより前記ポンプモー
タの回転数を制御し、ＰＷＭ制御値が所定範囲外になる
と異常と判定するようにしたから、ポンプモータの断線
や制御回路等の異常を確実かつ短時間で検知でき、ポン
プモータの異常時には給水弁駆動への切換が短時間で可
能となり、自己診断により故障判定を確実にして修理交
換を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機の制御装置のブ
ロック回路図

【図２】同洗濯機の制御装置の要部回路図

【図３】同洗濯機の制御装置の第２の位置検出手段のタ
イムチャート

【図４】同洗濯機の制御装置のインバータ駆動のタイム
チャート

【図５】同洗濯機の制御装置のポンプモータ駆動のフロ
ーチャート

【図６】同洗濯機の制御装置の異常処理のフローチャー
ト

【図７】本発明の第２の実施例の洗濯機の制御装置のポ
ンプモータ異常検知のフローチャート

【図８】本発明の第３の実施例の洗濯機の制御装置のポ
ンプモータ異常検知のフローチャート

【符号の説明】

１交流電源３整流回路４インバータ回路７給水弁１１ポンプモータ１３制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｄ 15/02 Ｆ０４Ｄ 15/02 (72)発明者萩原久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3B155 AA17 BB04 BB16 CB42 HB06 HB09 KA34 KA36 LA12 LA14 LB22 MA01 MA06 MA07 MA08 MA09 3H020 AA01 BA03 BA11 BA21 CA00 CA05 CA08 DA02 DA04 DA08 DA11 DA28 EA09 EA12 EA17 3H045 AA02 AA09 AA12 AA23 BA07 BA31 BA41 CA00 CA09 CA11 CA21 DA02 DA08 DA12 DA41 EA35 EA38 EA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源と、前記交流電源に接続した整
流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換す
るインバータ回路と、洗濯槽に給水する給水弁と、前記
インバータ回路により駆動され前記洗濯槽に給水するポ
ンプを駆動するポンプモータと、前記インバータ回路お
よび前記給水弁を制御する制御手段とを備え、前記ポン
プモータ駆動中に前記ポンプモータの回転数が設定回転
数に達しない場合、異常と判定するようにした洗濯機の
制御装置。
【請求項２】制御手段は、ポンプモータの回転数が設
定回転数に達しない場合、異常と判定してインバータ回
路による前記ポンプモータの駆動を停止し、給水弁駆動
に切り換えるようにした請求項１記載の洗濯機の制御装
置。
【請求項３】ポンプモータの端子電圧より回転子の位
置検出を行う位置検出手段を備え、制御手段は、前記位
置検出手段の出力信号より回転数を検出し設定回転数と
の誤差信号によりインバータ回路をＰＷＭ制御して設定
回転数となるようにした請求項１記載の洗濯機の制御装
置。
【請求項４】制御手段は、ポンプモータの回転数と設
定回転数との誤差信号が所定時間継続して設定値以上と
なった場合、異常と判定するようにした請求項３記載の
洗濯機の制御装置。
【請求項５】交流電源と、前記交流電源に接続した整
流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換す
るインバータ回路と、洗濯槽に給水する給水弁と、前記
インバータ回路により駆動され前記洗濯槽に給水するポ
ンプを駆動するポンプモータと、前記インバータ回路お
よび前記給水弁を制御する制御手段とを備え、前記制御
手段は、前記インバータ回路をＰＷＭ制御することによ
り前記ポンプモータの回転数を制御し、ＰＷＭ制御値が
所定範囲外になると異常と判定するようにした洗濯機の
制御装置。