JP2006230766A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】 インバータ回路の各相に流れる電流を検出する電流検出器の検出精度が悪くても、洗濯機モータが出力トルク変動を生じることを極力防止することができる洗濯機を提供する。
【解決手段】 制御回路３０は、製品出荷検査時にインバータ回路３２を介して洗濯機モータ２０の各相に所定の通電を行なって、その時にシャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗにより検出された電流検出値に基づき電流補正係数を演算し、前記洗濯運転時には前記シャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗの電流検出値を前記電流補正係数により補正した上で、前記洗濯機モータ２０をインバータ回路３２を介してベクトル制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転を行なうための洗濯機モータをインバータ回路を介してベクトル制御するようにした洗濯機に関する。

従来より、洗濯（乾燥）機においては、例えば三相のブラシレスモータからなる洗濯機モータをインバータ回路で駆動するようにし、そのインバータ回路の各相に流れる電流を夫々検出する電流検出器（シャント抵抗器）を設け、これらの電流検出器により検出された電流値からトルク電流成分を演算してこのトルク電流成分に基づき前記インバータ回路を介して前記洗濯機モータをベクトル制御する制御手段を設けるようにしたものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−３５０９８３号公報

上記従来の構成によると、インバータ回路の各相に流れる電流を夫々検出する電流検出器の検出精度が悪いと、各相の検出電流値にアンバランスが生じて、ベクトル制御される洗濯機モータにアンバランスによる出力トルク変動を発生し、振動、騒音を発生する不具合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インバータ回路の各相に流れる電流を検出する電流検出器の検出精度が悪くても、洗濯機モータが出力トルク変動を生じることを極力防止することができる洗濯機を提供することにある。

本発明の洗濯機は、洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転を行なうための洗濯機モータと、この洗濯機モータを駆動するインバータ回路と、このインバータ回路の各相に流れる電流を夫々検出する電流検出器と、これらの電流検出器により検出された電流値からトルク電流成分を演算してこのトルク電流成分に基づき前記インバータ回路を介して前記洗濯機モータをベクトル制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記洗濯運転前に前記インバータ回路を介して前記洗濯機モータの各相に所定の通電を行なって、その時に電流検出器により検出された電流検出値に基づき電流補正データを演算し、前記洗濯運転時には前記電流検出器の電流検出値を前記電流補正データにより補正するように構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、洗濯運転前に、流検出器により検出された電流検出値に基づき電流補正データを演算し、前記洗濯運転時には、前記電流検出器の電流検出値を前記電流補正データにより補正するようにしたので、インバータ回路の各相の電流を検出する電流検出器の検出制度が悪くて電流検出値にアンバランスがあってもこれを補正することができる。

本発明によれば、インバータ回路の各相に流れる電流を検出する電流検出器の検出精度が悪くても、洗濯機モータが出力トルク変動を生じることを極力防止することができて、振動、騒音の発生を防止することができる、という効果を奏する。

以下、本発明一実施例につき、図面を参照して説明する。
まず、全自動洗濯機の全体構成を示す図３において、外箱１内には、脱水される水を受ける外槽である水受槽２が弾性吊持機構３を介して弾性支持されている。この水受槽２の内部には、洗い槽及び脱水槽を兼用する回転槽４が回転可能に配設されている。この回転槽４の内底部には、撹拌体８が回転可能に配設されている。

上記回転槽４は、ほぼ円筒状をなす槽本体５と、この槽本体５の内側に通水用空隙を形成するために設けられた内筒６と、槽本体５の上端部に設けられたバランスリング７とから構成されている。この回転槽４が回転駆動されると、内部の水は遠心力により槽本体５ａの内周面に沿って上昇して槽本体５の上部に形成された脱水孔部（図示しない）を通って水受槽２内へ放出される構成となっている。

また、水受槽２の底部の図３中右端部には、排水口９が形成され、この排水口９には排水弁１０が設けられているとともに、排水ホース１１が接続されている。更に、水受槽２の底部の図３中左端部には、補助排水口１２が形成されており、この補助排水口１２は図示しない連結ホースを介して排水ホース１１に接続されている。上記補助排水口１２は、回転槽４が脱水回転されたときに、その上部から脱水されて水受槽２内へ放出された水を排水するためのものである。

また、水受槽２の外底部には、機構部ベース１３が取付けられている。この機構部ベース１３の中央部には、軸支持筒部１４が上下方向に延びるように形成されている。この軸支持筒部１４の内部には、中空状の槽軸１５が回転自在に挿通支持され、この槽軸１５の内部には、撹拌軸１６が回転自在に挿通支持されている。この撹拌軸１６の上端部は、槽軸１５から突出している。そして、槽軸１５の上端部に回転槽４が一体回転するように取付けられ、また、撹拌軸１６の上端部には、撹拌体５が一体回転するように取付けられている。

尚、水受槽２の内底部における中心部と排水口６との間の部分には、排水カバー１７が装着されている。この排水カバー１７により、回転槽４の底部に設けられた貫通孔１８から排水口９まで連通する排水通路１９が形成されている。この構成の場合、排水弁１０を閉鎖した状態で回転槽４内へ給水すると、回転槽４内と上記排水通路１９内に水が貯留されるようになる。そして、排水弁１０を開放すると、回転槽４内の水が貫通孔１８、排水通路１９、排水口９、排水弁１０、排水ホース１１を通って排水されるように構成されている。

さて、水受槽２の外底部の機構部ベース１３には、例えばＵ、Ｖ、Ｗ相の三相のアウタロータ形のブラシレスモータからなる洗濯機モータ２０が設けられている。そして、周知のように、洗濯機モータ２０は、ステータ２１及びロータ２２を備えており、そのロータ２２の回転は、洗い、すすぎ時には洗い軸１６に直接伝達され、脱水時には、洗い軸１６に直接及び槽軸１５にクラッチを介して伝達されるようになっている。

図１は、洗濯機モータ２０の駆動系を概略的に示すものである。
制御手段たる制御回路３０は、マイクロコンピュータで構成されており、操作パネル部の操作スイッチの操作に基いて給水弁、洗濯機モータ２０及び排水弁１０を制御することによる洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転を実行させるようになっている。尚、制御回路３０は不揮発性メモリ３１を備えている。

インバータ回路３２は、６個のＩＧＢＴ（スイッチング素子）３３ａ〜３３ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ３３ａ〜３３ｆのコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード３４ａ〜３４ｆが接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆのエミッタは、電流検出器としてのシャント抵抗３５ｕ、３５ｖ、３５ｗを介してグランドに接続されている。また、ＩＧＢＴ３３ｄ、３３ｅ、３３ｆのエミッタとシャント抵抗３５ｕ、３５ｖ、３５ｗとの共通接続点は、夫々レベルシフト回路３６を介して制御回路３０に接続されている。尚、洗濯機モータ２０の巻線２０ｕ〜２０ｗには最大で７Ａ程度流れるので、シャント抵抗３５ｕ〜３５ｗの抵抗値は、例えば０．２２Ωに設定されている。

レベルシフト回路３６は、オペアンプなどを含んで構成されており、下アーム側のＩＧＢＴ３３ｄ〜３３ｆがオンしているときのシャント抵抗３５ｕ〜３５ｗの端子電圧を読み込むようになっている。この場合、レベルシフト回路３６は、読み込んだ電流値に相当する電圧値はマイナス側も存在するため、その検出電圧を３．３／２（Ｖ）がゼロ（０）点に相当するように補正して制御回路３０に与えるようになっている。また、過電流比較回路３８は、インバータ回路３２の上下アームが短絡した場合に回路の破壊を防止するために過電流検出を行なうものである。

インバータ回路３２の入力側には駆動用電源回路３９が接続されている。駆動用電源回路３９は、１００Ｖの交流電源４０を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路４１及び直列接続された２個のコンデンサ４２ａ、４２ｂにより倍電圧全波整流し、約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路３２に供給する。そして、インバータ回路３２の出力端子は、洗濯機モータ２０のスター結線された各相巻線２０ｕ、２０ｖ、２０ｗに接続されている。

制御回路３０は、レベルシフト回路３６を介して得られる洗濯機モータ２０の巻線２０ｕ〜２０ｗに流れる電流Ｉｕ〜Ｉｗを検出し、その電流値に基づいて２次側の回転磁界の位相θ及び回転角速度ωを推定するとともに、三相電流を直交座標変換及びｄｑ(direct-quadrature) 座標変換することで励磁電流成分Ｉｄ、トルク電流成分Ｉｑを得る。
そして、制御回路３０は外部より速度指令が与えられると、推定した位相θ及び回転角速度ω並びに電流成分Ｉｄ、Ｉｑに基づいて、電流指令Ｉｄref 、Ｉｑref を生成し、それを電圧指令Ｖｄ、Ｖｑに変換するという直交座標変換及び三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がＰＷＭ信号として生成され、インバータ回路３２を介して洗濯機モータ２０の巻線２０ｕ〜２０ｗに出力される。

第１電源回路４３は、インバータ回路３２に供給される約２８０Ｖの駆動用電源を降圧して１５Ｖの制御用電源を生成して制御回路３０及び駆動回路４４に供給するようになっている。駆動回路４４は、インバータ回路３２における下アーム側のＩＧＢＴ３３ｄ〜３３ｆを駆動するために配置されている。また、第２電源回路４５は、第１電源回路４３によって生成された１５Ｖ電源に基づいて３．３Ｖ電源を生成して制御回路３０に供給する三端子レギュレータである。高圧ドライバ回路４６は、インバータ回路３２における上アーム側のＩＧＢＴ３３ａ〜３３ｃを駆動するために配置されている。

図２は、制御回路３０が、洗濯機モータ２０について行なうセンサレスベクトル制御の機能ブロックを示す図である。この構成は、例えば特開２００３−１８１１８７号公報などに開示されているものと同様であるから、ここでは概略的に説明する。尚、図２において、（α、β）は、三相ブラシレスモータである洗濯機モータ２０の各相に対応する電気角１２０度間隔の三相（ＵＶＷ）座標系を直交変換した直交座標系を示し、（ｄ、ｑ）は、洗濯機モータ２０のロータ２２の回転に伴って回転している２次磁束の座標系を示すものである。

速度指令出力部６０は、目標速度指令ωref を減算器６２に被減算値として出力する。また、減算器６２には、エスティメータ(Estimator) ６３によって検出された洗濯機モータ２０の検出速度ωが、切換スイッチ６４の可動接点６４ｃより固定接点６４ａを介して減算値として与えられるようになっている。そして、減算器６２の減算結果は、速度ＰＩ(Proportional-Integral) 制御部６５に与えられる。

速度ＰＩ制御部６５は、目標速度指令ωref と検出速度ωとの差分量に基づいてＰＩ （比例積分）制御を行い、ｑ軸電流指令値Ｉqrefとｄ(direct)軸電流指令値Ｉdrefとを生成して減算器６６ｑ、６６ｄに被減算値として夫々出力する。尚、ベクトル制御を行なう場合、ｄ軸電流指令値Ｉdrefは“０”に設定されて全界磁制御によって洗濯機モータ２０を駆動する。減算器６６ｑ、６６ｄには、αβ／ｄｑ変換部６７より出力されるｑ軸電流値Ｉｑ、ｄ軸電流値Ｉｄが減算値として夫々与えられ、減算結果は、電流ＰＩ制御部６８ｑ、６８ｄに夫々与えられる。尚、速度ＰＩ制御部６５における制御周期は１ｍ秒に設定されている。

電流ＰＩ制御部６８ｑ、６８ｄは、ｑ軸電流指令値Ｉqrefとｄ軸電流指令値Ｉdrefとの差分量に基づいてＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄを生成してｄｑ／αβ変換部６９に出力する。ｄｑ／αβ変換部６９には、エスティメータ６３によって検出された洗濯機モータ２０における２次磁束の回転位相角（ロータ位置角）θが与えられ、その回転位相角θに基づいて電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを電圧指令値Ｖα、Ｖβに変換する。

ｄｑ／αβ変換部６９が出力する電圧指令値Ｖα、Ｖβは、αβ／ＵＶＷ変換部７０に与えられ、αβ／ＵＶＷ変換部７０は、電圧指令値Ｖα、Ｖβを三相の電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換して出力する。電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、切換スイッチ７１ｕ、７１ｖ、７１ｗの一方の固定接点７１ｕａ、７１ｖａ、７１ｗａに与えられており、他方の固定接点７１ｕｂ、７１ｖｂ、７１ｗｂには、初期パターン出力部７６によって出力される電圧指令値Ｖus、Ｖvs、Ｖwsが与えられる。そして、切換スイッチ７１ｕ、７１ｖ、７１ｗの可動接点７１ｕｃ、７１ｖｃ、７１ｗｃは、ＰＷＭ形成部７３の入力端子に接続されている。

ＰＷＭ形成部７３は、電圧指令値Ｖu 、Ｖv 、Ｖw に基づいて１５．６ｋＨｚのキャリア（三角波）を変調した各相のＰＷＭ信号Ｖup(+,-) 、Ｖvp(+,-) 、Ｖwp(+,-) をインバータ回路３２に出力するようになっている。ＰＷＭ信号Ｖup〜Ｖwpは、例えば洗濯機モータ２０の各相巻線２０ｕ、２０ｖ、２０ｗに正弦波状の電流が通電されるように正弦波に基づいた電圧振幅に対応するパルス幅の信号として出力される。

Ａ／Ｄ変換部７４は、ＩＧＢＴ３３ｄ〜３３ｆのエミッタに流れる電流をＡ／Ｄ変換し且つ後述するように補正した電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、ＩｗをＵＶＷ／αβ変換部７５に出力する。ＵＶＷ／αβ変換部７５は、三相の電流データＩｕ、Ｉｖ、Ｉｗを所定の演算式に従って直交座標系の２軸電流データＩα、Ｉβに変換する。そして、２軸電流データＩα、Ｉβをαβ／ｄｑ変換部６７に出力する。

αβ／ｄｑ変換部６７は、ベクトル制御時にはエスティメータ６３より洗濯機モータ２０のロータ位置角θを得ることで、所定の演算式に従って２軸電流データＩα、Ｉβを回転座標系（ｄ、ｑ）上のｄ軸電流値Ｉｄ、ｑ軸電流値Ｉｑに変換する。そして、ｄ軸電流値Ｉｄ、ｑ軸電流値Ｉｑを前述したようにエスティメータ６３及び減算器６６ｄ、６６ｑに出力する。

エスティメータ６３は、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ、ｑ軸電流値Ｉｑ、ｄ軸電流値Ｉｄに基づいてロータの位置角θ及び回転速度ωを推定し、各部に出力する。ここで、洗濯機モータ２０は、起動時には、初期パターン出力部７６による起動パターンが印加され強制転流が行われる。ベクトル制御の開始以降は、エスティメータ６３が起動されて洗濯機モータ２０のロータの位置角θ及び回転速度ωが推定される。

切換スイッチ７１及び６４の切換えは、切換え制御部７８によって行われるようになっている。切換え制御部７８は、ＰＷＭ形成部７３より与えられるＰＭＷ信号のデューティ情報に基づいて切換スイッチ７１及び６４の切換えを制御する。
尚、以上の構成において、インバータ回路３２を除く構成は、制御回路（制御手段）３０のソフトウエアによって実現されている機能をブロック化したものである。そして、ベクトル制御における電流制御周期は、ＰＷＭキャリア周波数の逆数である６４．１μ秒に設定されている。

次に、本実施例の作用について図４及び図５も参照して説明する。
図４（ａ）は、洗濯運転の前、例えば製品出荷検査時若しくはフィールド（客先現場）サービス時にシャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗの電流補正データたる電流補正係数を設定するためのフローチャートを示す。制御回路３０は、このフローチャートのルーチンが選択されると、動作を開始（スタート）する。制御回路３０は、まず、処理ステップＳ１となり、切換スイッチ７１ｕ〜７１ｗの可動接点７１ｕｃ〜７１ｗｃを切換え制御部７８により初期パターン出力部７６側（固定接点７１ｕｂ〜７１ｗｂ側）に切り換えるとともに、切換スイッチ６４の可動接点６４ｃを固定接点６４ｂ側に切り換える。そして、初期パターン出力部７６により電圧指令値Ｖus〜Ｖwsをインバータ回路３２に与えてそのインバータ回路３２を制御することにより、所定の通電として、例えば洗濯機モータ２０のＵ相巻線２０ｕに５０Ｖ相当の電圧パルスを０．１秒間印加し、この時に下側アームのＩＧＢＴ３３ｄがオンしているタイミングでシャント抵抗器３５ｕに流れる電流を複数回サンプリングして検出し、その平均値をＵ相電流検出平均値Ｕｉ１としてＲＡＭに記憶させる。制御回路３０は、次に処理ステップＳ２に移行し、インバータ回路３２を制御して、洗濯機モータ２０のＶ相巻線２０ｖに５０Ｖ相当の電圧パルスを０．１秒間印加し、この時に下側アームのＩＧＢＴ３３ｅがオンしているタイミングでシャント抵抗器３５ｖに流れる電流を複数回サンプリングして検出し、その平均値をＶ相電流検出平均値Ｖｉ１としてＲＡＭに記憶させる。更に、制御回路３０は、処理ステップＳ３に移行し、インバータ回路３２を制御して、洗濯機モータ２０のｗＷ相巻線２０ｗに５０Ｖ相当の電圧パルスを０．１秒間印加し、この時に下側アームのＩＧＢＴ３３ｆがオンしているタイミングでシャント抵抗器３５ｗに流れる電流を複数回サンプリングして検出し、その平均値をＷ相電流検出平均値Ｗｉ１としてＲＡＭに記憶させる。

制御回路３０は、次に判断ステップＳ４に移行し、上記処理ステップＳ１、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が３回行なわれた否かを判断し、「ＮＯ」のときには処理ステップＳ１に戻る。従って、その後、制御回路３０が判断ステップＳ４で「ＹＥＳ」と判断したときには、ＲＡＭには夫々３回分のＵ相電流検出平均値Ｕｉ１、Ｕｉ２、Ｕｉ３、Ｖ相電流検出平均値Ｖｉ１、Ｖｉ２、Ｖｉ３及びＷ相電流検出平均値Ｗｉ１、Ｗｉ２、Ｗｉ３が記憶されていることになる。

制御回路３０は、更に、処理ステップＳ５に移行し、Ｕ相電流検出平均値Ｕｉ１、Ｕｉ２、Ｕｉ３、Ｖ相電流検出平均値Ｖｉ１、Ｖｉ２、Ｖｉ３及びＷ相電流検出平均値Ｗｉ１、Ｗｉ２、Ｗｉ３をＲＡＭから読出して、夫々の平均値Ｕｉ、Ｖｉ、Ｗｉを、
Ｕｉ＝（Ｕｉ１＋Ｕｉ２＋Ｕｉ３）／３
Ｖｉ＝（Ｖｉ１＋Ｖｉ２＋Ｖｉ３）／３
Ｗｉ＝（Ｗｉ１＋Ｗｉ２＋Ｗｉ３）／３
のように演算し、ＲＡＭに記憶させる。

制御回路３０は、処理ステップＳ６に移行し、平均値Ｕｉ、Ｖｉ、ＷｉをＲＡＭから読出して、全体の平均値ＵＶＷｉを、
ＵＶＷｉ＝（Ｕｉ＋Ｖｉ＋Ｗｉ）／３
のように演算し、ＲＡＭに記憶させる。

最後に、制御回路３０は、処理ステップＳ７に移行し、ＲＡＭから各相の平均値Ｕｉ、Ｖｉ、Ｗｉ及び全体の平均値ＵＶＷｉを読出して、各相の電流補正データたる電流補正係数Ｕｉｈ、Ｖｉｈ、Ｗｉｈを、
Ｕｉｈ＝Ｕｉ／ＵＶＷｉ
Ｖｉｈ＝Ｖｉ／ＵＶＷｉ
Ｗｉｈ＝Ｗｉ／ＵＶＷｉ
のように演算して、不揮発性メモリ３１に書き込み記憶させ、そして、動作終了（エンド）となる。

図４（ｂ）は、通常使用時即ち洗濯運転を行なわせるためのフローチャートを示す。制御回路３０は、このフローチャートによるルーチンが選択されると、動作を開始（スタート）する。制御回路３０は、まず，処理ステップＴ１において、不揮発性メモリ３１から各相の電流補正係数Ｕｉｈ、Ｖｉｈ、Ｗｉｈを読み出してＲＡＭに記憶させる。

制御回路３０は、洗い、すすぎ、脱水の洗濯運転を開始させる場合に前述した起動処理を行なう。即ち、切換スイッチ７１ｕ〜７１ｗの可動接点７１ｕｃ〜７１ｗｃを切換え制御部７８により初期パターン出力部７６側（固定接点７１ｕｂ〜７１ｗｂ側）に切換えるとともに、切換スイッチ６４の可動接点６４ｃを固定接点６４ｂ側に切換える。そして、初期パターン出力部７６により直流励磁を行わせるように電圧指令値Ｖus〜Ｖwsをインバータ回路３２に与えて洗濯機モータ２０を強制転流させる。すると、洗濯機モータ２０は回転を開始し、回転速度は徐々に上昇して行く。制御回路３０は、洗濯機モータ２０が回転を開始すると、判断ステップＴ２で「ＹＥＳ」と判断して処理ステップＴ３に移行する。尚、制御回路３０は、判断ステップＴ２で「ＮＯ」と判断したときには、この判断ステップＴ２を繰り返す。

制御回路３０は、処理ステップＴ３に移行すると、切換スイッチ７１ｕ〜７１ｗの可動接点７１ｕｃ〜７１ｗｃを固定接点７１ｕａ〜７１ｗａに接続するように切換えるとともに、切換スイッチ６４の可動接点６４ｃを固定接点６４ａ側に切換え、ベクトル制御をの準備を行なう。更に、制御回路３０は、下アーム側のＩＧＢＴ３３ｄ〜３３ｆのうちオン時間の長い二相分の電流を検出するようになっており、残りの一相分の電流は三相の和がゼロ（０）であることから演算によって求める。この検出し且つ演算して求めた電流値を各相の電流検出値と称する。そして、制御回路３０は、各相の電流検出値から、
電流補正値＝電流検出値／電流補正係数
の式により、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを演算し、そして、処理ステップＴ４に移行する。

以下、ステップＴ４におけるベクトル制御について処理の流れを説明する。
Ａ／Ｄ変換部７４によりＡ／Ｄ変換され且つ前述したように電流補正係数に基づき補正された各相の電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、ＵＶＷ／αβ変換部７５、αβ／ｄｑ変換部６７を介することで２軸電流データＩα、Ｉβ、→Ｉｄ、Ｉｑに変換され、エスティメータ６３及び減算器６６ｑ、６６ｄに出力され、エスティメータ６３によって位置角θ及び回転速度ωが推定される。尚、電流Ｉｑは、ドラムモータ１１の２次磁束の方向に対して垂直となる方向に流れる電流であり、トルクの発生に寄与するトルク電流成分である。一方、電流Ｉｄは、２次磁束の方向に対して平行となる方向に流れる励磁電流成分であり、トルクの発生には寄与しない電流成分である。

そして、速度ＰＩ制御部６５は、速度指令出力部６０より与えられる目標速度指令ωref と検出速度ωとの差分量に基づいてｑ軸、ｄ軸電流指令値Ｉqref、Ｉdrefを出力し、電流ＰＩ制御部６８ｑ、６８ｄは、指令値Ｉqref、Ｉdrefと検出された電流値Ｉｑ、Ｉｄとの差分に基づいて電圧指令値Ｖｑ、Ｖｄを出力する。電圧指令値Ｖｑ、Ｖｄは、ｄｑ／αβ変換部６９、αβ／ＵＶＷ変換部７０を介して電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換されてＰＷＭ形成部７３に出力され、ＰＷＭ形成部７３がインバータ回路３２にＰＷＭ信号Ｖup〜Ｖwpを出力する（図４（ｂ）の処理ステップＴ５）。すると、洗濯機モータ２０の各相巻線２０ｕ〜２０ｗに通電が行われる。

その後、制御回路３０は、判断ステップＴ６に移行し、洗濯運転が終了したか否かを判断し、「ＮＯ」（未終了）のときには処理ステップＴ３に戻って電流検出、補正、ベクトル制御及びＰＷＭ制御を繰り返し、「ＹＥＳ」（終了）のときには動作を停止する（エンド）。

尚、制御回路３０は、洗濯運転中の脱水時には、電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて演算されたトルク電流成分Ｉｑを監視していて、このトルク電流成分Ｉｑが大きく変動したときに回転槽４内の洗濯物のアンバランス（不均衡）として検出して、回転槽４の回転速度を低下して洗濯物をほぐし、再び回転槽４の回転速度を上昇させることを行なうようになっている。そして制御回路３０は、上述したような回転槽４の回転速度の低下、上昇を所定回数行なっても洗濯物のアンバランスが解消されなかったときには、回転槽４の回転を停止させた上で、ブザー音、音声等により警報するようになっている。

図５は、シャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗによる検出電流値に電流補正係数に基づく補正を行なわなかった場合（従来例）におけるＵ相電流検出値ＩＵとＶ相電流検出値ＩＶとトルク電流成分Ｉｑを示したもので、Ｗ相電流値は演算によりもとめられる。この図５から明らかなように、シャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗの抵抗値のばらつき（検出制度の悪さ）によりＵ相電流検出値ＩＵとＶ相電流検出値ＩＶとにアンバランスが生じており、これらをも都に演算されたトルク電流成分Ｉｑが変動しており、トルク変動の原因となる。

以上のように本実施例によれば、シャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗによる検出電流値に電流補正係数Ｕｉｈ〜Ｗｉｈに基づき補正を行なって電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを得、これらに基づいて洗濯機モータ２０をインバータ回路３２を介してベクトル制御するようにしたので、シャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗに抵抗値のばらつき（検出制度の悪さ）があっても、各相間の電流検出値のアンバランスによる出力トルクの変動を極力防止することができて、洗濯機モータ２０のベクトル制御に起因する振動、騒音の発生を防止することができる。従って、洗濯機モータ２０をインバータ回路３２によりセンサレス正弦波通電方式として精度よく制御することができて、効率がよく、また、ベクトル制御により洗濯機モータ２０のトルクを直接制御することができるので、制御応答速度が向上する。

又、洗濯運転中の脱水時には、電流補正値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づくトルク電流成分Ｉｑの変動により洗濯物のアンバランスを検出するようにしたので、アンバランス検出データのノイズ要因を取り除くことができ、洗濯物のアンバランスの検出制度を高くすることができる。
そして、県流検出値に補正を加えるようにしたことにより、電流検出器としてホールセンサ式のカレントトランスに比し価格が格段に安いシャント抵抗器３５ｕ〜３５ｗを用いることができ、製造価格も面でも有利である。

更に、電流補正係数Ｕｉｈ〜Ｗｉｈは、洗濯運転の前、例えば製品出荷検査時若しくはフィールド（客先現場）サービス時に予め演算して不揮発性メモリ３１に記憶させるようにしているので、使用者に何等負担をかけることはない。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、次のような変形、拡張が可能である。
上記実施例では、電流補正データとして電流補正係数を不揮発性メモリ３１に記憶させるようにしたが、例えば、補正値自体をテーブルとして記憶させるようにしてもよい。
洗濯機モータ２０としては、誘導モータを用いるようにしてもよい。
撹拌体８を備え手洗い、すすぎ、脱水の洗濯運転を行なう縦軸式の洗濯機の代わりに、洗濯運転の次に乾燥運転を行なうドラム式の洗濯機に適用してもよい。

本発明の一実施例であり、洗濯機モータの駆動系を概略的に示す図 制御回路が洗濯機モータについて行なうセンサレスベクトル制御の機能ブロックを示す図 全体構成を示す縦断側面図 制御回路が洗濯機モータを制御するための概略的な制御内容を示すフローチャート 従来例の電流波形図

符号の説明

図面中、４は回転槽、８は撹拌体、２０は洗濯機モータ、２０ｕ〜２０ｗは巻線、３０は制御回路（制御手段）、３１は不揮発性メモリ、３２はインバータ回路、３５ｕ〜３５ｗはシャント抵抗器（電流検出器）を示す。

Claims (3)

1. 洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転を行なうための洗濯機モータと、
   この洗濯機モータを駆動するインバータ回路と、
   このインバータ回路の各相に流れる電流を夫々検出する電流検出器と、
   これらの電流検出器により検出された電流値からトルク電流成分を演算してこのトルク電流成分に基づき前記インバータ回路を介して前記洗濯機モータをベクトル制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記洗濯運転前に前記インバータ回路を介して前記洗濯機モータの各相に所定の通電を行なって、その時に電流検出器により検出された電流検出値に基づき電流補正データを演算し、前記洗濯運転時には前記電流検出器の電流検出値を前記電流補正データにより補正するように構成されていることを特徴とする洗濯機。
2. 制御手段は、電流補正データにより補正された電流補正値に基づき脱水時の洗濯物の不均衡を検出するようになっていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 電流補正データは、不揮発性メモリに記憶されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯機。
   
   

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